2025届高三化学二轮复习- --工业流程题

2025届高三化学复习---工业流程题 1．（23-24高三上·辽宁·期末）硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料，口服硫酸锌可纠正锌缺乏，恢复酶系统的功能。用锌白矿（主要成分为ZnO，还含有、、等杂质）制备的流程如图： 常温下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如表所示（离子浓度小于mol⋅L时视为沉淀完全）： 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 1.1 3.1 7.6 9.6 6.4 8.0 (1)基态锌离子的价层电子轨道表示式为 。 (2)“酸浸”前通常需要将锌白矿粉碎，其目的是 。 (3)滤渣1的主要成分为 （填化学式）。 (4)加入“氧化”时发生反应的离子方程式为 。 (5)加入试剂X调节溶液的pH在，使铁元素转化为沉淀而除去，试剂X可以选用下列中的 （填标号）。 A．ZnO    B．    C． 根据题中数据计算常温下的溶度积 。 (6)pH过大时，锌元素会以形式存在，则中存在的作用力为______（填标号）。 A．离子键 B．共价键 C．σ键 D．π键 2．（23-24高三下·四川成都·阶段练习）硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O)是一种重要的化工原料。以菱镁矿(主要成分是MgCO3，含少量FeCO3和不溶性杂质)为原料制取硫酸镁晶体的过程如下： (1)加快浸取的方法(写一条) ，MgCO3溶于稀硫酸的离子方程式是 。 (2)“氧化”步骤中，加入H2O2溶液的目的是 (用离子方程式表示)。 (3)“沉淀”步骤中，用氨水调节溶液pH的范围是 。 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 阳离子 Mg2＋ Fe2＋ Fe3＋ 开始沉淀 9.1 7.6 1.9 完全沉淀 11.1 9.7 3.2 (4)“过滤”所得滤液中含有的阳离子是 。 (5)将滤液经过 、 、过滤、 、干燥得到MgSO4·7H2O晶体。 3．（23-24高三上·山东潍坊·开学考试）钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含、、、的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 、 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的。 开始沉淀的 _______ 沉淀完全的 回答下列问题： (1)“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是 ；“滤渣1”中金属元素主要为 。 (2)“过滤1”后的溶液中加入的作用是 。取少量反应后的溶液，加入化学试剂 检验 ，若出现蓝色沉淀，需补加。 (3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。 (4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式)。 4．（23-24高三上·山东日照·阶段练习）铬和钒具有广泛用途。工业上以铬钒矿(和，含铁、铝、硅、磷的化合物杂质)为主要原料制备和，从铬钒矿中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示。 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。 回答下列问题： (1)“煅烧”时将铬钒矿磨碎且气体与矿料逆流而行，其目的是 。 (2)“煅烧”的目的是将和转化为可溶性钠盐，焙烧时发生反应的化学方程式为 。 (3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，滤渣的主要成分是 (填化学式)。 (4)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到沉淀，“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠()溶液，反应的离子方程式为 。 (5)“还原”步骤还可用如图装置进行处理。将“分离钒”后的溶液加入U型管中进行电解，含铬化合物在电解液中被还原为然后生成沉淀。电解时阳极的电极反应式为 ；若电解一段时间后，调节pH，测得溶液中，则此时 。{已知：，} 5．（2023·河南郑州·模拟预测）以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有MgO、CaO、SiO2等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂(LiTiO2)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)的工艺流程如图： 已知：“溶浸”后的溶液中含金属元素的离子主要包括Fe2+、Mg2+、Ca2+、；富铁液中铁元素主要以Fe2+形式存在；富钛渣中钛元素主要以TiO2·2H2O形式存在。 回答下列问题： (1)“溶浸”时为加快浸取速率，可以采取的措施是 (答1条即可)；“溶浸”过程FeTiO3发生反应的离子方程式为 。 (2)若在实验室模拟分离富钛渣和富铁液，则检验富钛渣洗涤干净的操作为 。 (3)“沉铁”过程发生反应的离子方程式为 ，该过程中需控制=3. 5，其目的是 (答1条即可)。 (4)“溶钛”过程中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液，在(NH4)2Ti5O15中，Ti的化合价为+4价，则1 mol(NH4)2Ti5O15中含有 mol过氧键；Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示，试分析40℃后Ti元素浸出率呈图像所示变化的原因： 。 (5)以钛酸锂和磷酸亚铁锂作电极组成电池，充电时的反应为Li4Ti5O12+LiFePO4Li4+xTi5O12+Li(1-x)FePO4(0<x<1)，则放电时该电池的正极反应式为 。 6．（23-24高三上·安徽·阶段练习）钠及其化合物在日常生活中有许多重要应用。回答下列问题。 I．如图为钠及其化合物的“价-类”二维图。 (1)①可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源，请写出相关反应的化学方程式： 、 。将一定量的物质①投入到含有下列离子的溶液中：，反应停止后，溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。 (2)查阅资料知：亚硝酸钠外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂。误食会导致血红蛋白中的转化为而中毒，误食后可服用维生素C解毒。下列有关上述过程的分析错误的是_______(填字母)。 A．属于盐 B．维生素C具有还原性 C．还原性：维生素 D．被氧化 (3)在潮湿的空气中可用作生氢(氢气)剂，写出该反应的化学方程式并用双线桥法表示电子转移的方向和数目： 。 Ⅱ．我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要流程如图所示(部分物质已略去)。 (4)流程图中标注化学式的物质属于电解质的有 种。 (5)为了检验含有杂质的产品的纯度，取产品充分加热，当固体质量不再变化时，再次称量固体质量为，该样品中的纯度是 (用百分数表示)。 (6)关于上述流程，下列说法正确的是 (填字母)。 a．两种气体的先后顺序为先通入，再通入 b．先析出是因为在该体系中的溶解度最小 c．上图流程中涉及氧化还原反应 d．溶液B中的主要离子为、、、 7．（24-25高三上·河南信阳·阶段练习）我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下，一步高效生产乙烯和苯等化学产品。以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下： 回答下列问题： (1)B中官能团的名称为 。⑤的反应类型是 。 (2)③的化学方程式为 。 (3)某化学课外小组用30g乙醇、36g冰醋酸和适量浓硫酸，利用反应⑤在实验室制备乙酸乙酯，装置如图。 ①制备乙酸乙酯的化学方程式为 。 ②该装置图中有一个明显的错误是 。 ③实验制得乙酸乙酯26.4g，乙酸乙酯的产率为 。(已知：；摩尔质量：乙醇，乙酸，乙酸乙酯。) (4)工业上制得的乙酸乙酯混有乙酸和乙醇，从混合液中分离出乙酸乙酯、乙醇和乙酸的过程如下： 已知各物质的沸点：乙酸乙酯77.1℃，乙醇78.5℃，乙酸118℃。 操作Ⅰ为 ，操作Ⅱ为 。 8．（23-24高三下·四川遂宁·阶段练习）ZnSO4和ZnO都是常用的化学添加剂，一种以含锌废液(主要含有H+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Cu2+、Cd2+、Cl-)为原料，制备ZnSO4和ZnO的工艺流程如下： 已知：常温下，Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+，开始沉淀至完全沉淀时的pH分别为2.7-3.7、4.2-5.1、5.4-6.7、6.2-8.0。 回答下列问题： (1)Zn2+的价电子排布式为 。 (2)加入试剂H2O2氧化的目的是 (用离子方程式表示)；调节pH值时，选择的试剂为 ；pH值至少为 ；此时得到的滤渣1有 ；为检验滤液Ⅲ中含量最高的阳离子的实验方法为 。 (3)物质b为 (用化学式表示)。 (4)已知：室温下Ksp(Ag2SO4)=5.0×10-5，Ksp(AgCl)=2.0×10-10。滤液Ⅱ中加入Ag2SO4的目的是为了除去Cl-，发生的反应为Ag2SO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+ SO(aq)，室温下该反应的平衡常数K= 。 (5)“沉锌”在一定条件下进行，生成碱式碳酸锌ZnCO3∙2Zn(OH)2∙2H2O沉淀和一种气体，写出该反应的化学方程式： 。 9．（23-24高三上·四川成都·期末）三氧化二砷(As2O3)是砒霜的主要成分，呈白色粉末状，微溶于水生成亚砷酸，不溶于乙醇，剧毒，可用于治疗急性早幼粒白血病。利用某酸性含砷废水(主要含AsO)可提取三氧化二砷，工艺流程如图所示： 已知：①As2S3易溶于过量Na2S溶液中； ②As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O。 (1)从物质类别角度判断，As2O3属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。 (2)Na2S的电离方程式为 。 (3)“Ⅰ沉砷”过程中加入“FeSO4”的目的是 。 (4)操作M为 。 (5)As2S3在“Ⅱ焙烧”过程中的化学方程式为 ，滤渣Y为 。 (6)Ⅰ～Ⅲ步骤中属于非氧化还原反应的有 (填序号)； (7)当“氧化”过程消耗2.5molH2O2时，“还原”过程至少消耗气体X的体积为 L(标准状况下)。 10．（23-24高三上·陕西·阶段练习）磷酸铁锂电池是一种新型锂离子电池，因常用磷酸亚铁锂()作为其电极材料而得名。一种以钛铁矿(主要成分为，还含有、MgO、CaO、等杂质)为原料制备磷酸亚铁锂和白色颜料钛白粉()的工艺流程如下图所示： 回答下列问题： (1)“酸浸”时，为提高反应速率，控制反应温度为150℃~200℃，钛元素转化为可溶于水的，检验溶液中含铁离子的试剂为 ，滤渣Ⅰ中除过量铁外，还含有的主要成分为 (填化学式)。 (2)“结晶”时，通过 (填操作名称)、过滤、洗涤、干燥，得到。 (3)“水解”时可使钛元素全部转化为偏钛酸()沉淀，其反应的离子方程式为 ； (4)“转化”时，在水溶液中反应生成磷酸铁沉淀，其反应的离子方程式为 ；该过程中需控制溶液的pH为2.1，pH不能过高的原因是 ；沉淀完全时，溶液中 [已知：；通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全]。 (5)“合成”时，葡萄糖的作用是 。 11．（23-24高三上·江苏扬州·阶段练习）钴广泛应用于电池、合金等领域。以钴渣(主要含Co2O3和 CoO，还含有 Fe、Mg等元素以及SiO2、炭、有机物)为原料制备钴的流程如图所示： 已知：①Na2S2O5(焦亚硫酸钠)有强还原性。 ②已知常温时，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38，Ksp[Co(OH)2]=1×10-15，Ksp[Mg(OH)2]=5.0×10-12，Ksp[MgF2]=3.2×10-9，Ka(HF) =6.6×10-4。 ③溶液中离子的浓度小于1× 10-5mol•L-1可认为已除尽。 回答下列问题： (1)Co的基态电子排布式 (2)“焙烧”目的是 。 (3)固体1的主要成分是 (填化学式)。 (4)氧化过程的离子反应方程式 ，“氧化”后，测得溶液中Fe3＋和Co2＋的物质的量浓度分别为0.04 mol•L-1、和0.1 mol•L-1，则“除铁”时应控制溶液的pH范围为 。(设加入Na2CO3溶液时体积变化忽略不计)；其他条件相同时，“氧化”过程中，氧化率与温度的关系如图所示。 由图判断“氧化”的最佳温度在30℃左右，温度高于30℃后氧化率下降可能的原因是 。 (5)在除Mg2＋时，若pH过低，Mg2＋的去除率将会下降，原因是 。 12．（2023·河南·模拟预测）实验室以含锌废液(主要成分为，含少量的、)为原料制备活性的实验流程如下： 已知时金属阳离子开始沉淀和完全沉淀的如表所示(当溶液中金属阳离子浓度为时为完全沉淀)： 物质 开始沉淀 1.9 6.8 6.2 完全沉淀 3.2 8.3 8.2 回答下列问题： (1)“氧化除锰”时生成的离子方程式为 。 (2)用必要的化学用语和平衡移动原理解释“除铁”原理： ，能否用代替，为什么？ 。 (3)“除铁”时需将溶液的调至3.2，则 (已知)。 (4)水悬浊液可以用于吸收烟气中的。已知：室温下，微溶于水，易溶于水；溶液中、、的物质的量分数随的分布如图1所示，向水悬浊液中匀速缓慢通入，在开始吸收的内，吸收率、溶液如图2所示： ① 。 ②在前，溶液的变化很小的原因为 。以后，的吸收率明显下降，为了提高的吸收率，可采取的有效措施有 (列举一例即可)。 13．（24-25高三上·广东广州·开学考试）钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。以含钒石煤(主要成分为、，杂质有、及Mg、Al、Mn等化合物)制备单质钒的工艺流程如图所示。 已知： ①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀时和完全沉淀时的pH如下表所示； 金属离子 开始沉淀时pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀时pH 3.2 9.0 4.7 10.1 ②，，远大于。回答下列问题： (1)基态V的价层电子排布式为 。 (2)为了提高“焙烧”效率，可采取的措施有 。(答出其中一条即可) (3)“焙烧”时，、都转化为，写出转化为的化学方程式为 。 (4)“水浸”加入调节溶液的pH为8.5，可完全除去的金属离子有 ，部分除去的金属离子有 。“水浸”加入过量不能使完全转化为，用沉淀溶解平衡原理解释原因是 。(一般情况下，，化学上通常认为该反应进行完全了)。 (5)“离子交换”与“洗脱”可表示为，为强碱性阴离子交换树脂，为在水溶液中的实际存在形式)，则“洗脱”过程中“淋洗液”最好选用 。 (6)“沉钒”过程析出晶体，需要加入过量，目的是 。 (7)钒的某种氧化物的晶胞结构如图所示，晶胞的长、宽、高分别是a pm、b pm、c pm，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为 (用含a、b、c、的代数式表示)。 14．（23-24高三上·江苏盐城·期中）从铬铜废催化剂(主要含、少量有机物及水)中回收铬和铜的实验流程如下： (1)“操作”的目的是固液分离，该实验“操作”的名称为 。 (2)为使研碎的烧渣中CuO充分溶解，可采取的措施是 。 (3)搅拌下向溶液中不断加入12氨水，转化为；再加入还原剂，经反应；过滤、水洗、干燥得铜粉。检验铜粉洗涤是否完全的方法是 。 (4)为确定的组成，进行下列实验： Ⅰ：称取样品1.9320g溶于水，加入足量盐酸酸化的溶液，得到1.8640g沉淀。 Ⅱ：另称取样品1.9320g溶于水，经在碱性条件下氧化等操作得含的溶液；加入稍过量的KI溶液(，未配平)。暗处静置后，用0.5000 标准溶液滴定()。测得恰好完全反应时消耗溶液24.00mL。 ①配平： 。 ②根据上述实验数据，确定的化学式 (写出计算过程)。 15．（23-24高三上·辽宁沈阳·期中）铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如图： 常温下，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 金属离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ Mn2+ 开始沉淀 7.5 2.7 5.6 8.3 完全沉淀 9.0 3.7 6.7 9.8 (1)加快“浸取”速率，除将辉铜矿粉碎外，还可采取的措施有 (任写一种)。 (2)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等，调节pH调的范围为 ，若加入A后溶液的pH调为5，则溶液中Fe3+的浓度为 mol/L。 (3)写出“沉锰”(除Mn2+)过程中反应的离子方程式： 。 (4)“赶氨”时，最适合的操作方法是 。 (5)滤液II经蒸发结晶得到的盐主要是 (写化学式)。 (6)过滤II得到的沉淀经过洗涤、干燥可以得到碱式碳酸铜，判断沉淀是否洗净的操作是 。 (7)写出Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液反应的离子方程式： 。 16．（23-24高三下·黑龙江绥化·期末）利用铝灰(主要成分为Al、、AlN、FeO等)制备铝鞣剂［主要成分为］的一种工艺如下： 回答下列问题： (1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，A为 (填化学式)。铝灰在90℃时水解生成A的化学方程式为 ，“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是 。 (2)“酸溶”时，，发生反应的离子方程式为 。 (3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。 (4)“废渣”的成分为 (填化学式)。 (5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是 。 17．（23-24高三下·广东深圳·期末）硼及其化合物在工业上用途广泛。以硼镁矿(主要成分为，还含有少量的及等)为原料制备硼酸并得到的工艺流程如下： (1)硼镁矿中硼元素的化合价为 。 (2)①为提高“酸浸”速率，可采取的措施有 (任写一条)。 ②补充“酸浸”时发生反应的化学方程式： 。 (3)在“氧化”步骤中，化合价发生变化的金属离子是 (填离子符号)。 (4)“滤渣3”的主要成分为 (填化学式)。 (5)“沉钙”后的滤液，可在该工艺的 步骤中循环使用。 (6)具有超导电性。利用受热脱水得到，再利用高温下和(物质的量之比为)的反应制得。 ①分三步脱水，过程如下： 则第ⅱ步的失重率为 (已知：失重率为失重前质量，为失重后质量；结果保留两位有效数字)。 ②写出利用制备的化学方程式 。 18．（23-24高三下·河南信阳·期末）浩瀚的海洋中虽然含碘的浓度相当小，每升海水中平均含碘，但海洋里碘的总储量却达到惊人的，比陆地上要多得多。一般生长在海底的海带含碘，有的可达，比海水中碘的浓度高出十几万倍！请完成下列问题： I．海水制盐所得的卤水中可提取碘。活性炭吸附法是工业提碘的方法之一，其流程如下： 资料显示：a．时，溶液只能将氧化为，同时生成。b．，氧化性：。 (1)反应①的离子方程式是 。 (2)方案甲中，根据的特性，分离操作X应为 、冷凝结晶。 (3)已知：反应②中每吸收转移电子，离子方程式是 。 (4)、酸性等都是常用的强氧化剂，但该工艺中氧化卤水中的却选择了价格较高的，原因是 。 (5)方案乙中，已知反应③过滤后，滤液中仍存在少量的。为了检验滤液中的，某小组同学设计如下实验方案，请将实验步骤补充完整。 实验中可供选择的试剂：稀、淀粉溶液、溶液、。 a．将滤液用多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在。 b．从水层取少量溶液于试管中， 。 Ⅱ．海带中含有丰富的碘。从海带中提取碘的实验过程如下图所示： (6)实验步骤①不需要下列仪器中的 (填字母)。 a．酒精灯        b．漏斗        c．坩埚        d．泥三角 (7)步骤④中反应的离子方程式是 。 (8)海带灰中含有的硫酸盐，碳酸盐等，在实验步骤 (填序号)中实现与碘分离。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) (2)增大接触面积，使反应快速而充分 (3) (4) (5) AB (6)BC 【分析】锌白矿(主要成分为ZnO，还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂质)加稀硫酸溶解，SiO2不溶，过滤，滤渣1为SiO2，滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸铁，加入锌粉发生置换反应：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4、Zn+Fe2(SO4)3=2FeSO4+ZnSO4，滤渣2为铜与过量的锌粉，滤液中再加双氧水溶液将二价铁氧化生成三价铁离子，然后纯ZnO调节pH生成氢氧化铁沉淀，过滤，滤液为硫酸锌，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4·7H2O晶体，以此解答该题。 【详解】（1） 基态锌的价层电子排布式为3d104s2，锌离子的价层电子排布式为3d10，轨道表示式为：； （2）锌白矿粉碎处理的目的为增大接触面积，使反应快速而充分； （3）锌白矿加稀硫酸溶解，SiO2不溶，过滤，滤渣1为SiO2； （4）氧化时，过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，发生反应的离子方程式为； （5）加入试剂X消耗H+调节pH得到氢氧化铁沉淀，为了不引入杂质阳离子，试剂X最好选用ZnO或或；答案选AB；pH=3.1时Fe3+沉淀完全，此时c(Fe3+)=10-5mol/L，c(OH-)=10-10.9mol/L，故。 （6）中OH-内是共价键，氢氧根和Zn2+间存在配位键，都是σ键，答案选BC。 2．(1) 搅拌（适当升高温度、适当增大硫酸浓度、粉碎菱镁矿等） MgCO3＋2H＋=Mg2＋＋CO2↑＋H2O (2)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O (3)3.2~9.1 (4)Mg2＋、NH (5) 蒸发浓缩 冷却结晶 洗涤、 【分析】由化学工艺流程可知，菱镁矿加稀硫酸浸取，MgCO3、FeCO3溶于稀硫酸生成Mg2+和Fe2+，加入H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，然后加氨水调节溶液pH，将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去，将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MgSO4·7H2O晶体。 【详解】（1）加快浸取的方法：搅拌、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、粉碎菱镁矿等；根据强酸制弱酸原理，MgCO3溶于稀硫酸生成硫酸镁、水和二氧化碳，离子方程式是MgCO3 + 2H+ = Mg2+ + CO2↑+H2O，故答案为MgCO3 + 2H+ = Mg2+ + CO2↑+H2O； （2）加入H2O2溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O，故答案为H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O； （3）用氨水调节溶液pH，使Fe3+沉淀除去，不能影响Mg2+，由题给数据可知，pH=3.2时Fe3+沉淀完全，pH=9.1时Mg2+开始沉淀，则用氨水调节溶液pH的范围是3.2~9.1，故答案为3.2~9.1； （4）因“沉淀”步骤中使用氨水，使Fe3+沉淀除去，而Mg2+没有沉淀，则过滤所得滤液中存在大量的阳离子有Mg2+和NH，故答案为Mg2＋、NH； （5）将硫酸镁溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MgSO4·7H2O晶体。 【点睛】注意用氨水调节溶液pH的目的是使Fe3+沉淀除去，而Mg2+不能沉淀是解答的关键。 3．(1) 增大接触面积，加快酸浸速率，提高浸取效率 Pb (2) 将Fe2+氧化为Fe3+，以便在后续调pH时除去Fe元素 K3[Fe(CN)6] Fe2+ (3) (4)ZnSO4和K2SO4 【分析】由题中信息可知，用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣，得到含有Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、等离子的溶液，Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4，则“滤渣1”为“酸浸”时生成的PbSO4；向滤液中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入ZnO调节pH=4使Fe3+完全转化为Fe(OH)3，则“滤渣Ⅱ”的主要成分为Fe(OH)3，滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+；最后“氧化沉钴”，加入强氧化剂KMnO4，将溶液中Co2+氧化为Co3+，在pH=5时Co3+形成沉淀Co(OH)3，而KMnO4则被还原为MnO2，KMnO4还会与溶液中的Mn2+发生归中反应生成MnO2，得到Co(OH)3和MnO2的混合物，“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4，据此解答。 【详解】（1）①在原料预处理过程中，粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积，从而加快酸浸的反应速率，提高浸取效率，故答案为：增大接触面积，加快酸浸速率，提高浸取效率； ②由分析可知，“滤渣1”的主要成分为PbSO4，则“滤渣1”中金属元素主要为Pb，故答案为：Pb； （2）①酸浸液中含有Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、等离子。由题表中数据可知，当Fe3+完全沉淀时，Co2+未开始沉淀，而当Fe2+完全沉淀时，Co2+已有一部分沉淀，因此为了除去溶液中的Fe元素且Co2+不沉淀，应先将Fe2+氧化为Fe3+，然后调节溶液的pH使Fe3+完全水解转化为Fe(OH)3沉淀，因此，MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，以便在后续调pH时除去Fe元素，故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+，以便在后续调pH时除去Fe元素； ②常用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+，若生成蓝色沉淀，则说明溶液中仍存在Fe2+，需补加MnO2，故答案为：K3[Fe(CN)6]； ③由②可知，常用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+，故答案为：Fe2+； （3）①由分析可知，该过程发生两个氧化还原反应，根据分析中两个反应的反应物、产物与反应环境(pH=5)，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式：，，故答案为：； ②由①可知，另一个离子方程式为：，故答案 为：； （4）最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是最初“酸浸”时与加入ZnO调pH时引入的Zn2+、加入KMnO4“氧化沉钴”时引入的K+，而阴离子是在酸浸时引入的，因此其中主要的盐有ZnSO4和K2SO4，故答案为：ZnSO4和K2SO4。 4．(1)增大反应物的接触面积，使反应更加充分 (2)4FeO⋅Cr2​O3​+8Na2​CO3​+7O2​8Na2​CrO4​+2Fe2​O3​+8CO2​ (3)让转化为 Al(OH)3沉淀而除去 (4) (5) Fe-2e-=Fe2+ 【分析】铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧，将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐，煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣和滤液，向滤液中加入稀硫酸调节溶液 pH 将硅元素转化为硅酸沉淀，过滤得到硅酸滤渣和滤液，向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸按溶液将硅元素、磷元素转化为 MgSiO3和MgNH4PO4沉淀，过滤得到含有MgSiO3和MgNH4PO4的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液 pH将钒元素转化为五氧化二钒，过滤得到五氧化二钒和滤液；向滤液中加入焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子，调节溶液 pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀，过滤得到氢氢化铬。 【详解】（1）“煅烧”时将铬钒矿磨碎且气体与矿料逆流而行，其目的是：增大反应物的接触面积，使反应更加充分。 （2）“煅烧”的目的是将和O2反应转化为可溶性钠盐Na2CrO4和Fe2O3，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：4FeO⋅Cr2​O3​+8Na2​CO3​+7O2​8Na2​CrO4​+2Fe2​O3​+8CO2​。 （3）“沉淀”步骤加入稀 H2SO4调 pH到弱碱性是为了让转化为 Al(OH)3沉淀而除去。 （4）由分析可知，还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子，反应的离子方程式为：。 （5）电解时阳极为Fe电极，Fe失去电子生成Fe2+，电极方程式为：Fe-2e-=Fe2+，Fe2+和发生氧化还原反应生成Fe(OH)3和沉淀，若电解一段时间后，调节pH，测得溶液中，c(OH-)=，。 5．(1) 粉碎钛铁矿或适当加热、搅拌混合物等 FeTiO3+4H+ +4C1-=Fe2+ ++2H2O (2)取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入铁氰化钾溶液，未观察到蓝色沉淀，说明富钛渣已洗涤干净 (3) 2Fe2++2H3PO4+H2O2=2FePO4↓+4H+ + 2H2O 磷酸根过量，可以减少铁的其他形式的沉淀，提高FePO4的纯度 (4) 4 温度高于40℃时，H2O2和氨水受热分解，Ti元素浸出率下降 (5)Li1-x FePO4+xLi++xe- =LiFePO4 【分析】钛铁矿主要成分为FeTiO3，还含有MgO、CaO、SiO2等杂质，加盐酸溶浸，SiO2不与盐酸反应，其它物质都与盐酸反应生成可溶性盐，则过滤后的滤液中含金属元素的离子主要包括Fe2+、Mg2+、Ca2+、，加热滤液，水解生成TiO2•2H2O沉淀，过滤得到含有TiO2•2H2O的富钛渣和含Fe2+的富铁液；富钛渣加双氧水、氨水生成过氧钛化物(NH4) 2Ti5O15，煅烧得到TiO2，TiO2再和Li2CO3反应生成Li4Ti5O12；富铁液加双氧水、磷酸，Fe2+转化为FePO4沉淀，FePO4和Li2CO3、H2C2O4反应生成LiFePO4。 【详解】（1）通过粉碎钛铁矿、适当加热、搅拌混合物等都可以加快“溶浸”时的浸取速率；溶浸过程FeTiO3与盐酸反应生成Fe2+、和水，离子方程式为FeTiO3+4H+ +4C1-=Fe2+ ++2H2O。 （2）富铁液中铁元素主要以Fe2+形式存在，因此可以通过检验Fe2+确定富钛渣是否洗涤干净，实验操作为取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入铁氰化钾溶液，未观察到蓝色沉淀，说明富钛渣已洗涤干净。 （3）沉铁过程中富铁液加入双氧水、磷酸，Fe2+转化为FePO4沉淀，离子方程式为2Fe2++2H3PO4+H2O2=2FePO4↓+4H+ + 2H2O；通过控制=3.5，可以提供较强的酸性环境，且磷酸根过量，可以减少铁的其他形式的沉淀，提高FePO4的纯度。 （4）在(NH4)2Ti5O15中，Ti的化合价为+4价，设(NH4)2Ti5O15中含有x个过氧键，根据化合物价态和为零可得：，解得x=4，则1 mol(NH4)2Ti5O15中含有4mol过氧键；根据图像，温度高于40℃时，H2O2和氨水受热分解，导致Ti元素浸出率下降。 （5）已知充电时的反应为Li4Ti5O12+LiFePO4Li4+xTi5O12+Li(1-x)FePO4(0<x<1)，则放电时该电池的正极为Li(1-x)FePO4得电子发生还原反应生成LiFePO4，电极反应式为Li1-x FePO4+xLi++xe- =LiFePO4。 6．(1) Cl-、 (2)D (3) (4)3 (5)83.2% (6)bd 【分析】饱和氯化钠溶液中先通入氨气，使溶液呈碱性，再通入二氧化碳气体，生成碳酸氢钠，由于碳酸氢钠在水中溶解度较小，部分以固体形式析出，过滤后得碳酸氢钠固体和含碳酸氢钠滤液；碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；母液中通入氨气生成副产物氯化铵。 【详解】（1）①Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源， Na2O2与CO2反应的化学方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2； ②Na2O2与H2O反应的化学方程式：，故答案为：； ③将一定量的物质①投入到含有下列离子的溶液中：、Fe3+、Fe2+、Cl-、、Na+，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，、Fe3+、Fe2+离子数目会减少，Na+数目会增加，Cl-、数目几乎不变，故答案为：Cl-、； （2）A．NaNO2是由亚硝酸根离子和钠离子构成，属于盐类，故A项正确； B．NaNO2为氧化剂，则维生素C具有还原性，故B项正确； C．根据氧化剂先和还原性强的物质发生反应，还原性：维生素C>Fe2+，故C项正确； D．结合上面分析，NaNO2是氧化剂，被还原，故D项错误； 故答案为：D； （3） NaH在潮湿的空气中可用作生氢（氢气）剂，反应生成氢氧化钠和氢气，为归中反应，化学方程式及双线桥表示为：； （4）流程图中标注的物质属于电解质的有Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl，共3种，故答案为：3； （5）加热时碳酸氢钠受热分解，发生反应的化学方程式：，根据差量法计算：，列比例式：，求得m=0.84g，，固体在该样品中Na2CO3的纯度是：，故答案为：83.2%； （6）a．NH3极易溶于水，溶于水后溶液显碱性，可以吸收更多的CO2气体，从而产生大量的碳酸氢根，则应先通入NH3，后通入CO2，故a项错误； b．相同温度下，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，故b项正确； c．生成NaHCO3，制备Na2CO3，分离出NH4Cl固体，其过程都没有涉及到氧化还原反应，故c项错误； d．经分析，溶液B是混合物，含有剩余的氯化钠、碳酸氢钠和氯化铵，则溶液B中的主要离子为Na+、、、Cl-，故d项正确； 故答案为：bd。 7．(1) 醛基 取代反应(或酯化反应) (2) (3) 导管的末端伸入液面下 50% (4) 分液 蒸馏 【分析】A和水反应生成乙醇，A是乙烯；乙醇发生催化氧化生成乙醛，B是乙醛；乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，C是乙酸乙酯。 【详解】（1）B是乙醛，官能团的名称为醛基。⑤是乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应类型是取代反应(或酯化反应)。 （2）③是乙醇发生催化氧化生成乙醛和水，反应的化学方程式为； （3）①乙醇和乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，反应的化学方程式为。 ②乙醇、乙酸易溶于水，产生倒吸，该装置图中有一个明显的错误是右侧试管内导管的末端伸入液面下。 ③30g乙醇的物质的量为0.65mol、36g冰醋酸是物质的量是0.6mol，乙醇过量，则乙酸乙酯的理论产量为0.6mol，实验制得乙酸乙酯26.4g，乙酸乙酯的产率为。 （4）乙酸、乙醇溶于碳酸钠溶液，乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液，操作Ⅰ为分液，乙醇沸点低，用蒸馏法分离出碳酸钠溶液中的乙醇，操作Ⅱ为蒸馏。 8．(1) (2) 氧化锌(或氢氧化锌等) 5.1 Fe(OH)3 、Al(OH)3 焰色试验(答操作方法也可) (3)Zn (4) (5) 【分析】由流程可知，含锌废液加入过氧化氢，将Fe2+氧化为Fe3+，再加入氧化锌(或氢氧化锌等)调整溶液pH，得到铁、铝的沉淀进入滤渣1中，滤液中加入Zn粉，置换出铜、镉固体，过滤，滤液加入硫酸银和氯离子生成氯化银沉淀和硫酸根离子，除去氯离子得到硫酸锌溶液，溶液加入碳酸钠生成碱式碳酸锌沉淀和含碳酸钠滤液Ⅲ，灼烧得到氧化锌，据此分析解题。 【详解】（1）锌原子失去2个电子得到锌离子，的价电子排布式为； （2）过氧化氢具有氧化性，加入试剂氧化的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，便于后续调节pH除去铁，反应的离子方程式为；调节pH值时，不能引入杂质，可以选择的试剂为氧化锌(或氢氧化锌等)；调节pH值时，要除去铁、铝离子，结合已知数据可知，pH值至少为5.1；此时得到的滤渣1有Fe(OH)3 、Al(OH)3；钠的焰色反应为黄色，滤液Ⅲ中含量最高的阳离子为钠离子，检验的实验方法为焰色实验； （3）物质b置换出铜、镉，且不引入其它杂质，故为锌Zn； （4），室温下该反应的平衡常数； （5）“沉锌”在硫酸锌溶液中加入碳酸钠溶液，反应生成碱式碳酸锌[]沉淀和一种气体，结合质量守恒可知生成气体为二氧化碳气体，此外还生成硫酸钠，故该反应的化学方程式：。 9．(1)氧化物 (2)Na2S=2Na++S2− (3)除去过量的Na2S，避免As2S3溶于过量Na2S溶液造成损失 (4)过滤 (5) 2As2S3+9O22As2O3+6SO2 Fe2O3(或氧化铁) (6)Ⅰ、Ⅲ (7)56 【分析】酸性含砷废水中先加入过量Na2S“沉砷”、再加入FeSO4除去过量Na2S，经过滤得到As2S3、FeS，As2S3、FeS焙烧得到As2O3、Fe2O3和SO2（气体X），用NaOH溶液“碱浸”时As2O3转化为Na3AsO3、Fe2O3与NaOH溶液不反应，过滤得到的滤渣Y为Fe2O3，滤液中加入H2O2将Na3AsO3氧化成Na3AsO4，Na3AsO4与SO2、稀硫酸反应生成As2O3。 【详解】（1）As2O3是由As和O两种元素组成的化合物，故As2O3属于氧化物。 （2）Na2S电离成Na+和S2-，电离方程式为Na2S=2Na++S2-。 （3）As2S3易溶于过量Na2S溶液中，故“Ⅰ沉砷”过程中，加入FeSO4的目的是除去过量Na2S，避免As2S3溶于过量Na2S溶液造成损失。 （4）“操作M”为分离溶液和难溶物As2S3、FeS，该操作为过滤。 （5）根据分析，As2S3在“Ⅱ焙烧”过程中反应生成As2O3和SO2，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2As2S3+9O22As2O3+6SO2；根据分析，滤渣Y为Fe2O3。 （6）“Ⅰ沉砷”过程中，FeSO4+Na2S→FeS+Na2SO4，化合价没有变化，+Na2S→As2S3，化合价没有变化，该过程中没有氧化还原反应；“Ⅱ焙烧”涉及As2S3、FeS分别与空气中氧气反应转化为As2O3、Fe2O3和SO2，该过程中发生氧化还原反应；“Ⅲ碱浸”过程中，As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O，化合价没有变化，该过程没有氧化还原反应；则Ⅰ～Ⅲ过程中属于非氧化还原反应的有Ⅰ、Ⅲ。 （7）As2O3被H2O2氧化后，又被SO2还原为As2O3，相当于H2O2氧化SO2，由得失电子守恒得关系式H2O2～SO2.，“氧化”过程消耗2.5molH2O2时，“还原”过程至少消耗气体SO2为2.5mol，在标准状况下至少消耗SO2的体积为22.4L·mol-1×2.5mol=56L。 10．(1) 溶液 和 (2)(蒸发浓缩)冷却结晶 (3) (4) 防止生成氢氧化铁沉淀 (5)作还原剂 【分析】以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有Fe2O3、MgO、CaO、 SiO2等杂质)为原料制备磷酸亚铁锂和白色颜料钛白粉(TiO2)，钛铁矿酸浸，FeTiO3、 Fe2O3、 MgO、CaO与铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、TiOSO4、 硫酸镁和硫酸钙，过滤除去不溶的SiO2，得到滤渣I，结晶得到绿矾，绿矾和H3PO4、氯酸钠反应得到FePO4沉淀，FePO4加入Li2CO3、葡萄糖反应得到磷酸亚铁锂；结晶后的母液水解得到H2TiO3，煅烧，得到钛白粉，据此解答。 【详解】（1）“酸浸”时，、、MgO、CaO与铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、、硫酸镁和硫酸钙，则溶液中的含铁微粒为，常用溶液检验。滤渣Ⅰ除过量铁外，还含有的物质为和。 （2）“酸浸”得到热饱和溶液，则“结晶”时，通过冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到。 （3）“水解”时全部转化为偏钛酸（）沉淀，其反应的离子方程式为； （4）“转化”时，、、在水溶液中反应生成磷酸铁沉淀，其反应的离子方程式为。控制溶液的pH为2.1，pH不能过高的原因是防止生成氢氧化铁沉淀，避免磷酸铁中混有杂质。沉淀完全时，溶液中。 （5）“合成”时，转化为，铁元素的化合价降低，则葡萄糖的作用是作还原剂。 11．(1)[Ar] 3d74s2 (2)除去钴渣中的炭和有机物 (3)SiO2 (4) H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O 3~7 此温度下H2O2易分解，使溶液中H2O2浓度降低，Fe2+氧化率下降 (5)pH过低时，c(H+)增大，F-转化为HF，溶液中c(F-)减小，Mg2+去除率下降 【分析】钴渣经过焙烧除去碳和有机物，加入稀硫酸、Na2S2O5将金属元素溶解，过滤得到固体1(主要成分为SiO2)，向滤液中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入Na2CO3溶液调节pH，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，则固体2的主要成分为Fe(OH)3，再向滤液中加入NaF溶液将Mg2+转化为MgF2除去，则固体3的主要成分为MgF2，最后向过滤得到的滤液中加入CoSO4，电解得到钴单质，据此解答。 【详解】（1）Co原子序数为27，其基态电子排布式为：[Ar] 3d74s2，故答案为：[Ar] 3d74s2； （2）由分析可知，“焙烧”的目的是除去钴渣中的炭和有机物，故答案为：除去钴渣中的炭和有机物； （3）由分析可知，“浸取”过程SiO2不参加反应，则固体1的主要成分为SiO2，故答案为：SiO2； （4）①氧化过程中加入H2O2是因为H2O2具有氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，故答案为：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O； ②常温时“除铁”应控制溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中c(Fe3+)<1×10−5mol⋅L−1，则，，pH=3；又不能将Co2+转化为Co(OH)2沉淀，则，，pH=7，所以常温时“除铁”应控制溶液的pH范围为3<pH<7，故答案为：3～7； ③温度过高，H2O2会分解生成水和氧气，温度在30℃后，随着温度升高氧化率下降可能的原因是温度超过30℃后，过氧化氢发生分解，使氧化率降低，故答案为：此温度下H2O2易分解，使溶液中H2O2浓度降低，Fe2+氧化率下降； （5）MgF2存在其溶解平衡：，在“除镁”时，若pH过低，c(H+)增大，F-转化为HF，c(F-)减小，溶解平衡正向移动，不利于将Mg2+转化为MgF2除去，则Mg2+的去除率下降的原因是pH过低时，溶液中c(H+)增大，F−转化为HF，溶液中c(F−)减小，Mg2+去除率下降，故答案为：pH过低时，溶液中c(H+)增大，F−转化为HF，溶液中c(F−)减小，Mg2+去除率下降。 12．(1) (2) 溶液中存在水解平衡：，加入的消耗，溶液中减小，水解平衡正向移动 不能，溶液中被还原为，无法通过调将与分离，达不到除铁的目的 (3) (4) -7.2 开始时发生反应，微溶于水 再投入活性并搅拌等 【分析】含锌废液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰沉淀除去，同时将亚铁离子氧化为铁离子，然后再加入氧化锌调节pH将铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去，最后加入碳酸氢铵将锌离子转化为碳酸锌和氢氧化锌的沉淀，再通过焙烧分解得到氧化锌，据此分析答题。 【详解】（1）含有2个价的氧原子和6个价的氧原子；“氧化除锰”工序用把、氧化为、，根据电子转移守恒和质量守恒可知，除锰发生反应的离子方程式是。 （2）溶液中存在水解平衡：，加入的消耗，溶液中减小，使水解平衡正向移动；若用调节，溶液中能被还原为，达不到除铁的目的。 （3）当调至3.2，。 （4）①，由图可知，当时，，，故。 ②开始时发生反应，微溶于水，故前溶液的变化很小；提高的吸收率，可采取的有效措施为再投入活性并搅拌等，或调节以上，升温会减小的溶解度，不一定会提高吸收率，不宜采用升温措施。 13．(1)3d34s2 (2)将钒石煤粉碎、适当增大氧气流量等 (3) (4) Fe3+和Al3+ Mg2+和Mn2+ 的平衡常数K=＜，故不能完全转化 (5)饱和NaCl溶液 (6)利用同离子效应，促进晶体的析出，提高沉钒率 (7) 【分析】含钒石煤(主要成分为、，杂质有、及Mg、Al、Mn等化合物)中加入CaCO3，通入O2焙烧，、都转化为，水浸并加入Na2CO3调节pH为8.5，根据表中各物质开始沉淀和完全沉淀的pH可知，此时Fe3+和Al3+沉淀完全，Mg2+和Mn2+部分沉淀，随后进行离子交换，用淋洗液洗脱，加入NH4Cl沉钒，煅烧后加入钙冶炼最后生成单质钒。 【详解】（1）V为23号元素，其及电子排布式为3d34s2； （2）为加快反应速率，提高“焙烧”效率，可采取将钒石煤粉碎，增大反应物的接触面积；适当提高焙烧温度；适当增大氧气流量等措施实现； （3）“焙烧”时，、都转化为，与泛起发生氧化还原反应转化为，其化学方程式为； （4）“水浸”时加入调节溶液的pH为8.5，根据表格数据可得已完全沉淀的离子有Fe3+和Al3+；部分除去的金属离子有Mg2+和Mn2+；CaSiO3与CaCO3沉淀转化的方程式为的平衡常数K=＜，故不能完全转化； （5）“洗脱”过程是让反应逆向进行，即需要加入氯离子，为了不引入其他杂质，最好选用便宜易得的饱和NaCl溶液； （6）“沉钒”过程中需要加入过量NH4Cl，其目的是利用同离子效应，促进晶体的析出，提高沉钒率； （7）该晶胞中，位于面上和晶胞内部的O原子数为，位于顶点和体心的V原子数为，则晶胞质量为g，晶胞体积为abc×10-30cm3，则该晶体的密度ρ==。 14．(1)过滤 (2)适当加热、搅拌 (3)取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中加入BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已经洗涤完全 (4) Na2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O 【分析】铬铜废催化剂(主要含CuO·Cr2O3、少量有机物及水)先700℃“焙烧”，700℃“焙烧”可使Cr2O3不溶于酸，其目的是除掉有机物，再加入100mL6mol·L－1硫酸“酸洗”，将CuO溶解并转化为CuSO4，过滤可得Cr2O3固体和CuSO4溶液，滤液再经过一系列处理得到Cu单质，以此解答。 【详解】（1）固液分离的操作为过滤； （2）为使研碎的烧渣中CuO充分溶解，可以采取适当加热、搅拌等措施； （3）得到的铜粉中可能含有未洗净的硫酸根离子，则检验铜粉洗涤是否完全的方法是取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中加入BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已经洗涤完全； （4）由氧化还原反应转移电子守恒可知，Cr元素化合价由+6价降低到+3价，I元素由-1价升高到0价，则配平离子反应有 ②称取样品1.9320g溶于水，加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，得到BaSO4沉淀，硫酸根守恒：n(Na2SO4) + 3n[Cr2(SO4)3] = =0.0080mol；根据方程式得到关系式：Cr2(SO4)3～Na2Cr2O7～3I2～6Na2S2O3 ，n[Cr2(SO4)3] = n(Na2S2O3) =×0.5000mol·L－1×24.00mL×10－3L·mL－1= 0.0020mol；n(Na2SO4) = 0.0080mol－3×0.0020mol = 0.0020mol；n(H2O) ==0.0480mol，x：y：z=0.0020：0.0020：0.0480=1：1：24，化学式为Na2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O。 15．(1)充分搅拌或适当增加硫酸浓度或加热等 (2) 3.7~5.6 4.0×10-11 (3)Mn2++HCO+NH3·H2O═MnCO3↓+NH+H2O (4)将溶液加热 (5)(NH4)2SO4 (6)取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入足量稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀已洗净，反之未洗净 (7)Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑ 【分析】由题给流程可知，向辉铜矿中加入加入稀硫酸和二氧化锰浸取，锰元素、铜元素、铁元素转化为可溶硫酸盐，硫元素转化为硫单质，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有硫、二氧化锰、二氧化硅的滤渣和滤液；向滤液中加入氧化铜等调节溶液pH在3.7~5.6的范围内，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁和滤液；向滤液中加入碳酸氢铵和氨水混合溶液，将溶液中的锰离子转化为碳酸锰沉淀，铜离子转化为四氨合铜离子，过滤得到碳酸锰和滤液；滤液经赶氨得到可以循环使用的氨气和硫酸铵、碱式碳酸铜沉淀，过滤得到含有硫酸铵的滤液和碱式碳酸铜。 【详解】（1）将辉铜矿粉碎、充分搅拌、适当增加硫酸浓度、加热等措施都能加快“浸取”速率，故答案为：充分搅拌或适当增加硫酸浓度或加热等； （2）由分析可知，加入氧化铜等调节溶液pH在3.7~5.6的范围内的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀；由溶度积可知，溶液pH为5时，溶液中铁离子浓度为=4.0×10-11mol/L，故答案为：3.7~5.6；4.0×10-11； （3）由分析可知，向滤液中加入碳酸氢铵和氨水混合溶液的目的是将溶液中的锰离子转化为碳酸锰沉淀，反应的离子方程式为Mn2++HCO+NH3·H2O═MnCO3↓+NH+H2O，故答案为：Mn2++HCO+NH3·H2O═MnCO3↓+NH+H2O； （4）由分析可知，赶氨的目的是加热溶液将溶液中的硫酸四氨合铜转化为氨气、硫酸铵和碱式碳酸铜，故答案为：将溶液加热； （5）由分析可知，滤液II的主要成分为硫酸铵，则溶液经蒸发结晶得到的盐主要是硫酸铵，故答案为：(NH4)2SO4； （6）由分析可知，赶氨的目的是加热溶液将溶液中的硫酸四氨合铜转化为氨气、硫酸铵和碱式碳酸铜，则过滤II得到的碱式碳酸铜沉淀表面附有可溶的硫酸铵，判断沉淀是否洗净实际上就是检验洗涤液中是否含有硫酸根离子，具体操作是取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入足量稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀已洗净，反之未洗净，故答案为：取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入足量稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀已洗净，反之未洗净； （7）硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液发生双水解反应生成硫酸钠、氢氧化铝沉淀和二氧化碳，反应的离子方程式为Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑，故答案为：Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑。 16．(1) 加快AlN的水解反应速率，降低在水中的溶解度，促使逸出 (2) (3) (4) (5)防止水解生成 【分析】铝灰(主要成分为Al、、AlN、FeO等)加入水后AlN水解生成Al(OH)3和NH3，加盐酸后全部转化为AlCl3和FeCl2，漂白液将亚铁离子氧化为铁离子，加入纯碱调节溶液pH使铁离子全部沉淀，采用喷雾干燥制备铝鞣剂固体； 【详解】（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，A为，AlN在90℃时水解生成Al(OH)3和NH3离子方程式为；升高温度有利于加快反应速率，同时降低氨气在水中的溶解度； （2）“酸溶”时，和盐酸反应生成绿化铝和水，离子方程式为； （3）漂白液的有效成分时次氯酸钠，氧化亚铁离子为铁离子，离子方程式为； （4）据分析，加入纯碱调节pH主要使铁离子沉淀，因此废渣的主要成分是； （5）铝鞣剂［主要成分为］在加热蒸发时会发生水解，为防止水解利用喷雾干燥，减少铝鞣剂水解。 17．(1)+3 (2) 硼镁矿粉碎、适当升高温度、搅拌、适当增大盐酸的浓度 (3)Fe2+ (4)Mg(OH)2 (5)“酸浸” (6) 10% 【分析】硼镁矿主要成分为，还含有少量的及，用盐酸“酸浸”，生成氯化镁、硼酸、氯化亚铁、氯化铁、氯化铝，二氧化硅不溶于盐酸，滤渣1是二氧化硅；滤液中加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+，调节pH生成氢氧化物沉淀除铁铝，滤渣2是氢氧化铁和氢氧化铝，滤液蒸发、过滤得到硼酸，滤液加氧化钙生成氢氧化镁沉淀，滤渣3是氢氧化镁，滤液加稀硫酸生成硫酸钙沉淀。 【详解】（1）中Mg显+2价、O显-2价，根据化合价代数和等于0，硼元素的化合价为+3； （2）①根据影响反应速率的因素，为提高“酸浸”速率，可采取的措施有：硼镁矿粉碎、适当升高温度、搅拌、适当增大盐酸的浓度。 ②和盐酸反应生成氯化镁、硼酸、水，发生反应的化学方程式为。 （3）在“氧化”步骤中，Fe2+被双氧水氧化为Fe3+，化合价发生变化的金属离子是Fe2+。 （4）结晶分离的滤液中含有氯化钙和氯化镁，滤液中加氧化钙生成氢氧化镁沉淀，“滤渣3”的主要成分为Mg(OH)2。 （5）氯化钙和硫酸反应生成硫酸钙沉淀和盐酸，“沉钙”后的滤液中含有盐酸，可在该工艺的“酸浸”步骤中循环使用。 （6）第ⅱ步 ，失重率为 。 ②和(物质的量之比为)反应制得，反应的化学方程式为。 18．(1) (2)升华(或加热) (3) (4)氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2 (5)加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有 (6)b (7) (8)⑤ 【分析】Ⅰ海水制盐所得到的卤水中提取碘，根据资料Ⅰ可知步骤①亚硝酸钠有氧化性，碘离子有还原性，在酸性条件下二者发生以下氧化还原反应：，此过程将碘离子氧化为碘单质，活性炭将碘单质吸附，方案甲中利用碘单质易升华的特性，将其加热升华、冷凝结晶使其分离；方案乙中先用浓碳酸钠溶液吸收碘单质，发生反应：，步骤③加入稀硫酸发生以下反应：，将碘单质萃取、分液后可得粗碘； Ⅱ由流程可知，①为坩埚中灼烧，②为溶解、浸泡，③为过滤，分离出含碘离子的溶液，④中发生，⑤中加四氯化碳萃取、分液，⑥中蒸馏分离出碘单质。 【详解】（1）根据资料Ⅰ可知亚硝酸钠具有氧化性，碘离子具有还原性，酸性条件下发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘单质和水，离子方程式为：； （2）方案甲中利用碘单质易升华的特性将其分离，分离操作X为升华或加热、冷凝结晶，故答案为升华(或加热)、冷凝结晶； （3）反应②用浓碳酸钠吸收碘单质发生，每吸收转移电子，自身歧化反应0→+5价，0→-1价，离子方程式是：； （4）氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化碘单质，根据资料Ⅰ亚硝酸钠仅能把碘离子氧化为碘单质，故该工艺中选择价格较高的NaNO2做氧化剂，故答案为氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2； （5）A．步骤③加入稀硫酸发生以下反应：，单质碘易溶解于四氯化碳、苯等有机溶剂中，故答案为用CCl4多次萃取，萃取之后分液，将有机层和无机层分离；B．检验滤液中的碘离子，利用提供的硫酸铁溶液中三价铁离子的氧化性将碘离子氧化为碘单质，再用淀粉溶液检验，可证明溶液中含有碘离子，故答案为：加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有； （6）步骤①灼烧海带固体需在坩埚中进行，还需要酒精灯、泥三角，故选b； （7）步骤④中过氧化氢将I-氧化生成I2，自身被还原为H2O，离子方程式为：； （8）碘不易溶于水，易溶于有机溶剂，则海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，选择加四氯化碳萃取、分液提取碘，在实验步骤⑤中实现与碘分离。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$