2025届高三化学复习-- --工业流程题

2025届高三化学复习----工业流程题 1．（2024·湖南·模拟预测）我国科学家研究和开发的锰氧化物分子筛(@MS)材料，可大大提升分子筛对含酚废水的处理能力。工业上可由二氧化锰粉末与硫化锰矿(含Fe，Al，Mg，Ni，Zn，Si等元素的硫化物或氧化物以及C和少量有机物)和4A级分子筛为原料制备该材料。 ．高纯制备 注：滤渣1中无。 附：①一些相关物质的 物质 MnS NiS ZnS ②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH 金属离子 开始沉淀 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 (1)将MnS矿与粉进行“联合焙烧”的目的有 (答出1点即可)；为了提高焙烧效率可采取的措施有 (答出2点即可)，“尾气”中所含气体中除外还有 。 (2)“酸浸”时所得“滤渣1”的主要成分为 ；“除杂1”中“滤渣3”的主要成分为 。 (3)除杂2的目的是生成，从而除去。请通过计算解释选用可行的原因。 (4)沉锰过程中选用X为氨水和碳酸氢钠的混合溶液，请写出该过程的离子方程式 。 ．@MS材料的制备 (5)将一定量的溶于蒸馏水中，加入预处理的分子筛和NaClO溶液，再加入和NaOH调节溶液pH为7.2，在室温下搅拌2h，反应结束后经过滤洗涤干燥得@MS材料。若发生反应的与NaClO物质的量之比为，则@MS中Mn的化合价为 。 ．流程评价 (6)有同学认为此流程不适宜大规模工业生产，请从物质利用角度谈谈你的看法。 2．（23-24高三上·江苏南京·阶段练习）以废旧磷酸亚铁锂正极材料(主要成分为LiFePO4，含炭黑、铝等杂质)为原料可制备LiOH溶液和FePO4。 (1)“除铝”时反应的离子方程式为 。 (2)试从沉淀溶解平衡移动的角度解释“浸取时加入H2O2、稀盐酸”可促进LiFePO4溶解的原因： 。 (3)“浸取”所得滤液中，磷元素的存在形式主要是 。 (4)“沉铁”时铁、磷的沉淀率随溶液pH的变化如图1所示。pH>2.5后磷元素的沉淀率逐渐下降，原因是 。 (5)LiOH和(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4反应得到LiFePO4、NH4HSO4。写出该反应的化学方程式： 。 3．（23-24高三下·福建·期末）工业上用含三价钒为主的某石煤为原料(含有等杂质)，钙化法焙烧制备，其流程如下： 【资料】：+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液的关系： 主要离子 (1)焙烧：向石煤中加生石灰焙烧，利用空气中的氧气将转化为。 酸浸：已知难溶于水，可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的，此时溶于盐酸的离子方程式是 。 (2)转沉：将浸出液中的钒转化为固体，其流程如下： 浸出液中加入石灰乳的作用是 。 (3)煅烧：煅烧时生成的化学方程式是 。 (4)测定产品中的纯度：称取产品，先用硫酸溶解，得到溶液。再加入溶液，过量的恰好能与溶液完全反应。 已知：i．； ii．测定过程中被还原为。 假设杂质不参与反应，则产品中的质量分数是 。(摩尔质量为：) 4．（21-22高三下·湖北武汉·期末）海洋是一个巨大的化学资源宝库，请回答下列问题： (一)综合利用海水资源，可以从海水中提取液溴的同时制取晶体，其流程如图： (1)流程中可用热空气吹出溴的原因为 (填选项字母，下同)。 溴的氧化性较强　溴的熔点较低　溴的挥发性较强　溴在水中的溶解度较低 (2)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为 。 (3)粗盐中含有等杂质，需提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有：①加入过量的溶液；②加入过量的溶液；③加入过量的溶液；④加入盐酸，调节溶液至中性；⑤溶解；⑥过滤；⑦蒸发正确的操作顺序是 。 ⑤③②①⑥④⑦　⑤②③①④⑥⑦　⑤②①③④⑥⑦　⑤①②③⑥④⑦ (二)海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了如图实验： (4)从海带中提取碘元素的步骤中，选用的实验仪器不需要都用到的是 。 海带灼烧灰化，选用①②⑧ 加水浸泡加热，选用②④⑦ 过滤得到滤液，选用④⑤⑦ 萃取和分液，选用③④⑥ (5)步骤④中反应的离子方程式： 。 (6)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法 。 5．（23-24高三下·广西柳州·阶段练习）超细银粉在光学、生物医疗等领域有着广阔的应用前景．由含银废催化剂粉末制备超细银粉的过程如下图所示： 资料：i．含银废催化剂成分：主要含及少量 ii．为载体，且不溶于硝酸 回答下列问题： (1)与属于同一族但位于下一周期，的价电子轨道表示式是 。 (2)过程Ⅰ中，为提高银的浸取速率采取的措施有 ；（任写一条）银与稀硝酸反应的离子方程式是 ，但实际消耗的稀硝酸会超过理论值，原因是 。过滤后，滤渣为及少量 （填化学式）。 (3)过程Ⅱ中，检验沉淀表面的已洗涤干净的操作是 。 (4)过程Ⅲ中反应的离子方程式是 。 6．（23-24高三下·新疆·期末）海水资源的利用具有非常广阔的前景。下面是海水综合利用联合工业体系的简图： 回答下列问题： Ⅰ.海水淡化 (1)人类可以从海水中获得淡水，以解决水资源危机。海水淡化的方法主要有 (写出一种即可)。 Ⅱ.海水制盐 (2)过程Ⅰ采用的操作是 ； (3)粗盐中可溶性的杂质离子主要有、、。要除去这些杂质离子得到精盐水，过程Ⅱ依次加入了试剂溶液、溶液、溶液、盐酸，其中溶液的作用是 。 Ⅲ.海水提溴 (4)工业上从海水中提取溴单质的流程图中，步骤④的离子方程式为 ；从理论上考虑下列也能吸收的是 。 A．    B．    C．    D． (5)经过步骤①②已获得，不直接用含的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、吸收、通入氯气”后再蒸馏，其目的是 。经该方法处理后，海水最终得到，若总提取率为，则原海水中溴的浓度是 。 Ⅳ.绿色化学 (6)下列各项属于“绿色化学”要求的是 (填字母)。 A．处理污染物    B．治理污染点    C．杜绝污染源 7．（23-24高三下·云南曲靖·期末）以黄铁矿为原料生产基础化工原料绿矾（）和焦亚硫酸钠（）的工业流程如图所示： 已知：①“烧渣”的主要成分是，还含有、、。 ②、；“吸收液Ⅰ”中只有一种溶质。 回答下列问题： (1)“燃烧”采取“逆流”投料，即固体粉末从炉顶投料，空气从炉底鼓入，这样做的优点是 。 (2)“滤渣Ⅱ”的成分是 （填化学式）。 (3)在“还原”步骤中，发生反应的离子方程式为 。 (4)“吸收液Ⅰ”中含硫微粒的浓度从大到小的顺序为 。 (5)得到“吸收液Ⅲ”所发生的主要反应有、 。 (6)可用作食品的抗氧化剂。在测定葡萄酒中的残留量时，取葡萄酒样品，往葡萄酒样品中滴入的碘标准液，反应完全后，共消耗碘标准液，则该样品中的残留量为 （计算结果用形式表示，其中，为正整数，充分反应后的溶液中含硫微粒只有）。 8．（23-24高三下·河南洛阳·期末）以废旧铅酸电池中的含铅废料（主要含Pb、PbO、、及炭黑等）和为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工艺流程如下： (1)过程Ⅰ中涉及如下两个反应： 反应a： 反应b： ①过程Ⅰ中加热的目的是 。 ②写出Pb与反应生成的化学方程式： 。 ③在上述过程中，的作用是 。 ④下列实验方案，可证实上述反应过程，请将方案补充完整。 a．向酸化的溶液中加入 溶液，溶液几乎无色，再加入少量，溶液变红。 b．向a得到的溶液中加入 ，溶液恢复原来的颜色。 (2)①过程Ⅱ中与NaOH生成PbO反应的离子方程式为 。 ②写出过程Ⅱ中固体用水洗涤的操作过程： 。 9．（2025·山西大同·模拟预测）硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及)与氧化锰矿(主要成分为等锰的氧化物)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下： 已知：①“混合焙烧”后烧渣含、及少量、、。 ②已知：；。 ③离子浓度时，离子沉淀完全。请回答： (1)“浸出”时，为了提高浸取率可采取的措施有 。(任写一种) (2)“氧化”步骤的主要目的是将氧化为，发生反应的离子方程式为 。 (3)“中和除杂”主要除去的金属离子是 、 。 (4)若“氟化除杂”前，溶液中和均为，当完全沉淀时， 开始沉淀(填“是”或“否”)。 (5)“碳化结晶”时，生成沉淀发生反应的离子方程式为 ，“碳化结晶”需选择合适的温度，温度不宜过高也不能过低的原因是 。 (6)工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰，该过程中阳极的电极反应式为 。 10．（23-24高三下·陕西榆林·期末）ZnO是一种常用的化学添加剂，广泛应用于塑料、合成橡胶的化工生产中。一种以工业含锌废渣(主要成分为ZnO，还含有、、及CdO等)制取氧化锌的工艺流程如图所示： 已知：相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示： 开始沉淀 6.3 1.5 3.4 6.5 7.4 沉淀完全 8.3 2.8 4.7 8.5 9.4 请回答下列问题： (1)基态Zn原子的价层电子排布式为 。 (2)“酸浸”时稀盐酸与反应的化学方程式为 ，通入过量空气的作用是 (用离子方程式表示)。 (3)“调pH”的范围是 ；滤渣2的主要成分为 (填化学式)。 (4)常温下， 。 (5)写出加入Zn粉“沉镉”的离子方程式 。 (6)受热分解产生氨气，转化为过程中，发生变化的是 (填字母)。 A．氮元素的化合价        B．粒子的空间结构        C．中心原子的杂化方式 (7)实验室中进行“灼烧”时，会用到下列仪器中的 (填字母)。 11．（23-24高三下·四川凉山·期末）锌是一种重要的金属，一种以固体废锌催化剂（主要成分为ZnO，含少量CuO、）为原料制备锌的工艺流程如图所示： 已知：①25℃时，，； ②25℃时，，； ③“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下： （水相）+2RH（有机相）（有机相）（水相）。 (1)Zn在元素周期表中的位置是 ，属于 区元素。 (2)“浸取”时，ZnO、CuO分别转化为、进入溶液。 ①1mol中所含σ键的数目为 。 ②“浸取”温度应控制在30℃左右，其原因为 。 (3)“除铜”时发生反应的离子方程式为： ，当加入的超量时，会发生反应导致锌的回收率下降，该反应的平衡常数数值为 。 (4)反萃取后电解溶液制取Zn，则反萃取剂为 （填化学式）。 (5)Zn原子能形成多种配位化合物，一种锌的配合物结构如图： ①配位键a和b相比，较稳定的是 。 ②键角 120°（填“＞”“＜”或“＝”） 12．（23-24高三下·江苏泰州·期末）重铬酸钾在实验室和工业上都有广泛应用，如用于制火柴、电镀、有机合成等。工业上以铬铁矿[主要成分为，其中为价，为价，杂质主要为]制备重铬酸钾的工艺流程如图所示： 已知：①酸性条件下，有强氧化性，其氧化性强于。 ②“焙烧”时元素转化为元素转化为。 ③矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度与的关系如图1所示。当溶液中可溶性组分浓度时，可认为已除尽。 ④有关物质的溶解度如图2所示。 (1)基态原子的核外电子排布式是 。 (2)“焙烧”时发生反应生成和，该反应的化学方程式是 。 (3)“水浸”时滤渣的主要成分是，“中和”时滤渣的主要成分是 ，“中和”时控制溶液的介于的原因是 。 (4)“酸化”的目的是将溶液中的转化为，“酸化”时 (填“能”或“不能”)用盐酸代替醋酸，原因是 。 (5)“工序I”加入的目的是 。 13．（23-24高三下·重庆·期末）海洋是巨大的资源宝库，从海洋中获取部分资源的流程如下： Ⅰ.海水提溴 溴被称为“海洋元素”，“空气吹出法”从海水中提取溴的流程如下图所示： (1)吸收塔中SO2所起的作用为 (用离子方程式表示)。 (2)从吹出塔中获得的低浓度溴中含Br2、BrCl，BrCl也能被SO2还原为Br―，请写出BrCl在吸收塔中与SO2反应的化学方程式 。 Ⅱ.海水提镁 (3)工业生产过程中，将浓缩海水中MgSO4转化为Mg(OH)2沉淀，应选用的低成本试剂为 (填化学式)。 (4)工业上，下列金属的冶炼方法与冶炼Mg不同类型的有___________。 A．Al B．Cu C．Na D．Fe Ⅲ.制备纯碱 (5)“联合制碱”工序中，是将CO2和NH3通入饱和食盐水中，析出碳酸氢钠晶体，再将晶体分离出来，加热分解得到纯碱。为提高产率，应向饱和食盐水中先通入 气体(填化学式)，生成碳酸氢钠晶体的离子方程式为 。 14．（23-24高三下·山东青岛·阶段练习）铈是重要的稀土元素之一，其化合物在工业生产中的应用日渐广泛。 (I)Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以CePO4形式存在，还含有SiO2、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3·nH2O的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)为提高“水浸”效率，可采取的措施有 (至少写两条)。 (2)“沉铈”过程中，生成Ce2(CO3)3·nH2O的离子方程式为 。 (3)滤渣Ⅱ的主要成分为FePO4，在高温条件下，Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制备电极材料LiFePO4，同时生成CO和H2O，该反应的化学方程式为 。 (II)某兴趣小组设计实验探究Ce-MnOx，催化空气氧化CO的效率。回答下列问题： 步骤Ⅰ： 制备CO 在通风橱中用下图装置制备CO(加热及夹持装置省略)，反应方程式：HCOOHCO↑+H2O (4)分液漏斗中应加入的物质为 (写名称) 从B、C、D中选择合适的装置收集CO，正确的接口连接顺序为 。 a→___________→___________→___________→___________→h(每空填一个接口标号)。 步骤Ⅱ： 检验CO 将CO通入新制银氨溶液中，有黑色沉淀生成。 (5)该反应的化学方程式为 。 15．（23-24高三下·福建福州·期末）硝酸是重要的化工原料。下图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。 (1)关于合成氨工艺，下列说法正确的是 (填序号)。 a．合成氨是一种重要的人工固氮方法 b．该反应过程中氮元素被氧化 c．合成的氨气还可以用于化肥工业、制碱工业 d．空气中含氮量很高，合成氨反应中所需氮气可以用空气代替 (2)氨氧化装置中，产生的含氮物质主要为NO，反应的化学方程式为 。 (3)聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①；②；③，其中属于氧化还原反应的是 (填序号)。 (4)吸收装置中，发生的反应为，若用的稀硝酸作为吸收液，反应后得到的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为 mol(写出计算式)。 (5)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如下图所示： 若催化剂表面参与反应的NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程式为 。 16．（23-24高三下·北京通州·期末）矿山、冶炼厂和其他工业装置排放的烟气中也时常含有和，使得脱除工艺和技术复杂化。近年来开发了许多从含氧气体中脱除的新技术。以下介绍的净化工艺都是非苛性碱工艺，该工艺生产高纯度可市售的单质硫。一种工艺流程的构成如图1所示。该流程主要包括催化除氧、加氢和克劳斯反应。 含和的原料气体进入图1所示的工艺流程。采用催化除氧工艺，从加氢工序来的含气体循环进入除氧反应器与氧气发生催化反应。从除氧工序来的无氧工艺气体在硫冷凝器冷却产生蒸汽，并部分回收单质硫。一部分从硫冷凝器出来的气体被送入后续克劳斯反应器。余下的气体进入加氢反应器。加氢反应需要的氢气从外部提供。 从加氢工序来的剩余的冷却后气体最终进入克劳斯反应器。该气流与来自除氧反应器下游硫冷凝器的无氧含气流混合，预热到204.4-226.7℃，然后进入克劳斯反应器。与按克劳斯反应生成单质硫。单质硫由另一硫冷凝装置除去。根据所需要的总硫回收率，冷却后的气流进入另一克劳斯工序或通过焚烧炉、烟囱排放。 将以上工艺流程继续改进后如图2所示。改进工艺的新颖之处在于利用直接硫还原工序以回收硫，因此可显著节省投资和操作成本。从除氧反应工序出来的无氧气体经硫冷凝器冷却回收单质硫。从硫冷凝器出来的气流一部分送入后续加氢反应器，余下的送入直接还原反应器。直接还原反应和加氢工序都需要。因而，这两个工序的进口气流都要接入外部氢源。在直接还原反应器中，和催化还原生成单质硫。从反应器出来的单质硫在硫冷凝器中除去。从硫冷凝器出来的冷却气体通过焚烧炉排放。根据原料情况，克劳斯反应器中部分气体返回到加氢反应器以利于加氢反应的温度控制。 回答下列问题： (1)如果用足量苛性钠溶液脱除，反应的离子方程式为 ，该反应新生成的阴离子，其检验方法是取反应后的少量溶液， ，观察到 即可检出。 (2)1883年，英国化学家克劳斯开发了用硫化氢氧化制硫的方法。图1工艺中克劳斯反应器内发生反应的化学方程式是 。 (3)本题所述的两个工艺都需要接入外部氢源，一种改进的方法是在除氧反应器中通入天然气，用天然气与氧气反应制备氢气。你认为此法会带来的环境问题是 。 (4)根据题中的文字描述，图2中还缺少一条箭头指向的流程步骤，请用笔在图2中添加 。 17．（23-24高三上·广东茂名·期末）某小组以含镍废料（主要含Ni、NiO，以及少量CuO、MgO、SiO2）为原料提取镍的流程如图所示： 请回答下列问题： (1)Ni2+的电子排布式为 。 (2)固体1的主要成分为 （填化学式）。 (3)上面流程中加入难溶物NiS除铜的离子方程式为 。 (4)在“除镁”阶段，若溶液的pH太小，会显著增加NH4F的用量，其原因为 （结合勒夏特列原理解释）。 (5)NiOOH可用于制备镍氢电池（MH2是一类储氢材料），碱性镍氢电池是汽车车载电池之一，其电池反应为：。该电池充电时，阳极的电极反应式为 。 (6)可利用三室双膜法进行“电沉积”制镍，其原理如下： ①“电沉积”时阳极的电极反应式为 。 ②可以通过电解法提纯粗镍，粗镍作 （填“阳”或“阴”）极，阴极的电极反应式为 。 18．（23-24高三下·山东东营·期末）某高校化学实验室设计了如下实验方案，实现了含的废液的回收利用。 已知：酸性条件下，在水中的溶解度很小。请回答有关问题： (1)上述流程操作中，不需要使用的仪器有______(填字母) A． B． C． D． (2)开始加入过量溶液并充分反应，静置后观察到的现象为 ，写出反应的离子方程式 。 (3)试剂X为 (填名称)，操作2的名称为 ，操作2后，溶液B中 (填“是”或“否”)含有，检验试剂为 。 (4)若将流程中的，溶液改为溶液，则溶液A中的主要离子有 (填符号)，已知物质的氧化性：，则试剂X应换成 (填字母)，写出反应的离子方程式 。 A．氯水       B．双氧水        C．       D． 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) 使金属转变为金属氧化物，使MnS与反应生成MnO，使有机物转化为CO2气体而除去； 将MnS矿粉碎，适当提高焙烧温度，增大O2通入量等 SO2、CO2和CO (2) SiO2 NiS和ZnS (3)MnF2(s)+Mg2＋(aq) MgF2(s)+Mn2＋(aq)的平衡常数＝9.2×106＞105，Mg2＋可完全转化为MgF2沉淀 (4)Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O (5)+6 (6)①大规模生产，过程中会产生二氧化硫而污染环境同时生成NiS和ZnS难以分离，回收利用价值低；②除杂1也会造成部分MnS沉淀造成物质利用率低下； 【分析】 二氧化锰粉末与硫化锰矿(含Fe，Al，Mg，Ni，Zn，Si等元素的硫化物或氧化物以及C和少量有机物)在氧气作用下联合焙烧，除去有机物，金属与非金属均生成氧化物，在硫酸中酸浸，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤渣1含有S和SiO2，滤液含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+，加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水调节pH在4.7～6之间，除去Fe3+、Al3+，滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液中加入Na2S除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS，加入MnF2生成MgF2沉淀除去Mg2+，滤渣4为MgF2，滤液主要含有Mn2+，加入碳酸氢钠发生反应：Mn2++2HCO＝MnCO3↓+CO2↑+H2O，用硫酸溶解碳酸锰得到产品硫酸锰，据此解答。 【详解】（1）将MnS矿与粉进行“联合焙烧”的目的有，使金属转变为金属氧化物，使MnS与反应生成MnO，使有机物转化为CO2气体而除去；为了提高焙烧效率可采取的措施有：将MnS矿粉碎，适当提高焙烧温度，增大O2通入量等；“尾气”中所含气体中除外，MnS产生的SO2，有机物产生的CO2和CO； （2）根据以上分析可知“滤渣1”含有SiO2；加入Na2S除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS； （3）根据方程式MnF2(s)+Mg2＋(aq) MgF2(s)+Mn2＋(aq)可知该反应的平衡常数≈9.2106＞105，因此Mg2＋可完全转化为MgF2沉淀，所以除杂时选择。 （4）“沉锰”时锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀，同时还生成水、二氧化碳，离子方程式为：Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O （5）当与NaClO物质的量之比为1：2时，氯元素化合价从+1价降低到－1价，反应前Mn是+2价，所以根据电子得失守恒可知反应后Mn的价态是+（2×2+2）=+6。 （6）①大规模生产，过程中会产生二氧化硫而污染环境同时生成NiS和ZnS难以分离，回收利用价值低；②除杂1也会造成部分MnS沉淀造成物质利用率低下； 2．(1)2Al＋2H2O＋2OH－=2AlO＋3H2↑ (2)H2O2将Fe2＋氧化，H＋与PO 结合，溶液中c(Fe2＋)和c(PO)减小，促进LiFePO4溶解平衡正向移动 (3)H2PO (4)pH>2.5后，部分铁元素以Fe(OH)3形式存在，降低了磷元素的沉淀率 (5)(NH4)2Fe(SO4)2＋LiOH＋H3PO4=LiFePO4↓＋2NH4HSO4＋H2O 【分析】废旧磷酸亚铁锂正极材料(主要成分为LiFePO4，含炭黑、铝等杂质)先与NaOH溶液反应，铝转化为偏铝酸钠进入溶液，过滤后用H2O2、稀盐酸浸取滤渣，LiFePO4反应溶解，亚铁离子被氧化，PO和氢离子反应生成H2PO，所以溶液主要有Li+、Fe3+、H2PO、Cl－等，滤渣为碳；加入碳酸钠溶液与H2PO反应生成二氧化碳和PO，继而得到FePO4沉淀；过滤后经系列处理得到LiCl溶液，电解得到LiOH溶液。 【详解】（1）除铝反应为铝单质和NaOH反应生成偏铝酸钠的反应，离子方程式为2Al＋2H2O＋2OH－=2AlO＋3H2↑； （2）H2O2将Fe2＋氧化，H＋与PO 结合，溶液中c(Fe2＋)和c(PO)减小，促进LiFePO4溶解平衡正向移动； （3）浸取时加入稀盐酸，H＋与PO 结合，磷酸为三元中强酸，所以此时磷元素的主要存在形式为H2PO； （4）pH>2.5后磷元素的沉淀率逐渐下降，原因是pH>2.5时溶液中氢氧根浓度较大，部分铁元素以Fe(OH)3形式存在，降低了磷元素的沉淀率； （5）已知部分反应物和生成物，根据元素守恒可得方程式为(NH4)2Fe(SO4)2＋LiOH＋H3PO4=LiFePO4↓＋2NH4HSO4＋H2O。 3．(1) (2)调节溶液值，提供钙离子形成沉淀 (3) (4) 【分析】工业上用含三价钒为主的某石煤为原料(含有等杂质)焙烧生成，用盐酸酸浸，根据（2）中信息，向酸浸溶液中加入石灰乳得到沉淀，过滤后向沉淀中加入碳酸铵溶液，过滤得到溶液， 向其中再加入NH4Cl溶液，反应后得到NH4VO3，煅烧生成。 【详解】（1）若焙砂酸浸时溶液的时，V元素的存在形式为，故溶于盐酸的离子方程式是：； （2）根据分析，酸浸液中加石灰乳得到沉淀，故加入石灰乳的作用是：调节溶液值，提供钙离子形成沉淀； （3）煅烧：煅烧时生成的化学方程式为：； （4）根据题意可找出关系式：，则剩余的的物质的量为：，再根据关系式：，产品中的质量分数为：。 4．(1)c (2)Br2+SO2+2H2O=2Br-++4H+ (3)a (4)d (5)2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O (6)取少量该水溶液于试管中，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，说明该水溶液中含有碘单质 【分析】海水浓缩后加入硫酸和氯气，酸性条件下氯气将Br-氧化为Br2，用热空气将生成的溴吹出，Br2进入吸收塔与SO2、H2O反应生成Br-和硫酸根离子，最后蒸馏塔中氯气和Br-反应生成高纯度的溴单质。吹出塔分离出的溶液经过除杂得到NaCl溶液，NaCl溶液经过结晶操作得到NaCl晶体。海带灼烧得到海带灰，海带灰浸泡得到海带灰悬浊液，经过过滤得到含碘离子的溶液，往其中加入MnO2和稀硫酸，I-被氧化为I2，随后萃取碘水中的碘单质，得到碘的苯溶液，最后经过蒸馏得到单质碘。 【详解】（1）溴具有较强的挥发性，因此可用热空气吹出溴，答案选c。 （2）吸收塔中Br2、SO2、H2O反应生成Br-、硫酸根离子和氢离子，离子方程式为Br2+SO2+2H2O=2Br-++4H+。 （3）粗盐提出过程中，第一步先溶解粗盐，随后加入过量NaOH溶液除去镁离子，加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子，再加入过量碳酸钠溶液除去钙离子和多余的钡离子，随后过滤，最后加入盐酸调节溶液至中性，蒸发可得精盐。加入NaOH溶液的顺序可以调整在过滤前即可，但是为了除去过量的钡离子，碳酸钠溶液加入顺序一定在BaCl2溶液之后，且过滤一定在加入盐酸之前，因此答案选a。 （4）a．海带灼烧灰化，在坩埚中进行，同时还需要酒精灯和泥三角，a正确； b．加水浸泡加热，加热需要酒精灯，浸泡需要烧杯，浸泡过程中需要玻璃棒搅拌，b正确； c．过滤需要使用烧杯、漏斗和玻璃棒，c正确； d．萃取和分液时，不需要使用试管，d错误； 故答案选d。 （5）步骤④中I2、MnO2和H+反应生成I2、Mn2+和水，离子方程式为2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O。 （6）检验碘单质的存在可用淀粉溶液，实验方案为取少量该水溶液于试管中，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，说明该水溶液中含有碘单质。 5．(1) (2) 含银废催化剂粉碎、适当升高温度、搅拌等（合理即可） 硝酸易挥发且受热易分解 (3)取少量最后一次洗涤液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，若不变红色，说明洗涤干净 (4) 【分析】含银废催化剂经磨碎、加热，用稀硝酸经过程I溶解，过滤所得的滤渣为及，滤液中有Ag+、Mg2+、K+、Fe3+，加入NaCl经过程Ⅱ可形成AgCl沉淀，将沉淀过滤、洗涤，用氨水溶解经过程Ⅲ可得氯化二氨合银溶液，反应方程式为，向其中加入经过程Ⅳ，二者发生氧化还原反应生成粗银和氮气，最后利用电解法经过程V精炼粗银可得超细银粉，据此回答。 【详解】（1） 由于与属于同一族但位于下一周期，的价电子表示式为，的价电子轨道表示式是； （2）过程Ⅰ中，为提高银的浸取速率采取的措施有将含银废催化剂粉碎、适当升高温度、搅拌等（合理即可）；银与稀硝酸反应的离子方程式是：；由于硝酸易挥发且受热易分解，从而造成实际消耗的稀硝酸会超过理论值；由分析知，过滤后，滤渣为及少量； （3）过程Ⅱ中，检验沉淀表面的已洗涤干净的操作是：取少量最后一次洗涤液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，若不变红色，说明洗涤干净； （4）将分析中过程Ⅲ的化学方程式，改写为离子方程式为 6．(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法等 (2)过滤 (3)除去杂质中的Ca2+及过量的Ba2+ (4) BC (5) 富集Br2 64 (6)B 【分析】海水淡化后得到淡水、粗盐和盐卤，粗盐溶解后过滤除去不溶性杂质，之后再经化学除杂后得到精盐水，应用到氯碱工业中制取氯气和NaOH；盐卤酸化后通入氯气，得到含有Br2的海水，利用热空气吹出生成的Br2，并用SO2、水吸收得到含有HBr等物质的溶液，再通入氯气氧化，蒸馏得到工业液溴；盐卤中加入石灰乳或生石灰得到Mg(OH)2沉淀，再用盐酸溶解生成MgCl2溶液，浓缩结晶得到MgCl2·6H2O，脱水得无水氯化镁，电解熔融氯化镁生成镁单质和氯气，据此分析回答。 【详解】（1）海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等； （2）过程I可除去粗盐中不溶性杂质，应为过滤； （3）NaOH溶液可以除去Mg2+，BaCl2溶液可以除去，Na2CO3溶液可以除去杂质中的Ca2+及过量的Ba2+； （4）步骤④是利用SO2将Br2还原为，化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4，离子方程式：；吸收原理是利用还原剂将Br2还原得到进入溶液，从理论上考虑FeCl2、Na2SO3也能吸收Br2，故选BC； （5）由于开始得到的溴浓度低，直接蒸馏，成本高，经过吸收、氧化后可得到浓度较高的Br2溶液，实现Br2的富集；根据最终得到，总提取率为可知，原海水中溴的质量为，原海水的体积为，则溴的浓度为； （6）绿色化学的核心就是利用化学原理从源头消除污染，故选B。 7．(1)使固体与氧气充分接触燃烧 (2) (3) (4) (5) (6)0.096 【分析】黄铁矿经过燃烧后，烧渣主要成分是，还含有、、，加入稀硫酸浸取，滤渣Ⅰ为，溶液中的离子为，加入铁还原，离子反应为，调节pH，使转化为氢氧化铝沉淀，则滤渣Ⅱ为；通入饱和碳酸钠溶液中发生反应得到吸收液I，且吸收液Ⅰ显酸性，吸收液中只含有一种溶质，根据已知②可以算出，亚硫酸氢根溶液的电离程度大于水解程度，其溶液显酸性，则吸收液Ⅰ为，加入碳酸钠固体调节pH为7-8，吸收液Ⅱ为混合溶液，再次通入二氧化硫，得到过饱和溶液，即吸收液Ⅲ，再经过过滤、结晶，加热可得到产品焦亚硫酸钠，据此分析作答。 【详解】（1）“燃烧”采取“逆流”投料目的是使固体与氧气充分接触燃烧，故答案为：使固体与氧气充分接触燃烧； （2）由分析可知“滤渣Ⅱ”的成分是，故答案为：； （3）由分析可知在“还原”步骤中，发生反应的离子方程式为，故答案为：； （4）“吸收液Ⅰ”中溶质为，由数据可知，的电离平衡常数为，水解平衡常数为，亚硫酸氢根溶液的电离程度大于水解程度，则含硫微粒的浓度从大到小的顺序为，故答案为； （5）吸收液Ⅱ为含有碳酸氢钠和亚硫酸钠的混合溶液，发生的反应有和，故答案为：； （6）滴定的离子方程式为，可知，所以物质的量为，又因为，所以该样品中的残留量为，故答案：0.096。 8．(1) 加快酸溶速率 Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O 催化剂 KSCN Pb (2) PbSO4 +2OH－＝+PbO+H2O 沿玻璃棒向过滤器(漏斗)中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水慢慢流出，重复2～3次 【分析】根据已知信息和工艺流程分析可知，过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4和水，过滤后得到PbSO4的粗品，向粗品中加入10%的NaOH溶液，发生反应PSO4＋2NaOH=PbO＋Na2SO4＋H2O，冷却过滤后得到PbO的粗品，经过程Ⅲ得到高纯度的PbO，据此分析解答问题。 【详解】（1）①升高温度反应速率即可，过程Ⅰ中加热的目的是加快酸溶速率。 ②两反应相加即得到Pb与反应生成的化学方程式为Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O。 ③催化剂参加反应，改变反应历程，降低反应活化能，加快反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变，a中Fe2＋被氧化为Fe3＋，b中Fe3＋被还原成Fe2＋，因此在上述过程中，的作用是催化剂。 ④a．溶液变红，说明亚铁离子被氧化为铁离子，则向酸化的溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量，溶液变红。 b．溶液恢复原来的颜色，说明铁离子又被还原为亚铁离子，则应该向a得到的溶液中加入Pb，溶液恢复原来的颜色。 （2）①过程Ⅱ中与NaOH生成PbO反应的离子方程式为PbSO4 +2OH－＝+PbO+H2O。 ②过程Ⅱ中固体用水洗涤的操作过程为沿玻璃棒向过滤器(漏斗)中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水慢慢流出，重复2～3次。 9．(1)搅拌（或适当升温或适当增大硫酸浓度） (2) (3) (4)是 (5) 温度过高碳酸氢铵分解，温度太低反应速率太慢， (6) 【分析】高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及)与氧化锰矿混合焙烧，得到、及少量、、的烧渣，加入硫酸浸出得到、、 、、的酸性溶液，加入二氧化锰将氧化为，再加入碳酸钙中和，将与以氢氧化物的形式除去，加入氟化除杂，使溶液中的、沉淀完全，此时溶液中的金属离子为，加入碳酸氢铵发生，加入硫酸溶解得硫酸锰溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等系列操作得到硫酸锰晶体，据此解答。 【详解】（1）“浸出”时，搅拌、适当升温、适当增大硫酸浓度均可以加快浸取速率，提高浸取率； （2）“氧化”步骤的主要目的是将氧化为，发生反应的离子方程式为； （3）根据流程图前后对照可知“中和除杂”主要除去的金属离子是、； （4）若“氟化除杂”前，溶液中和均为，当完全沉淀时，根据，离子浓度时离子沉淀完全，可计算出此时溶液中的，根据为，，知是开始沉淀； （5）“碳化结晶”时，生成沉淀发生反应的离子方程式为，“碳化结晶”需选择合适的温度，温度不宜过高原因是碳酸氢铵分解，温度也不能过低的原因是反应速率太慢； （6）以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰，锰化合价升高知在其阳极反应，阳极的电极反应式为。 10．(1) (2) 将Fe2+氧化为Fe3+，从而生成沉淀除去 (3) 4.7≤pH<6.5 、 (4) (5) (6)B (7)AD 【分析】含锌废渣的主要成分为ZnO，还含有、、及CdO等，废渣粉碎后通入空气并酸浸，由于SiO2不反应，则得到的滤渣1是SiO2，滤液中含有Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+等金属离子；滤液中加入ZnO调节溶液pH值，使Fe3+、Al3+转化为沉淀除去，因此滤渣2为、；过滤后滤液中加入锌粉，还原Cd2+生成单质Cd；最后加入使Zn2+生成碱式碳酸锌沉淀，灼烧分解可得高纯ZnO。 【详解】（1）Zn为第30号元素，位于元素周期表第四周期IIB族，则基态Zn原子的价层电子排布式为。 （2）酸浸时稀盐酸与反应生成、和水，化学方程式为；通入过量空气可以将Fe2+氧化为Fe3+，从而生成沉淀除去。 （3）调节pH值的目的是将Fe3+、Al3+转化为沉淀，Zn2+不沉淀，则根据表格中数据可知pH值范围为4.7≤pH<6.5，滤渣2的主要成分为、。 （4）根据表格中数据可知，当c(Zn2+)=0.1mol/L时，开始沉淀的pH为6.5，即，则。 （5）根据分析，加入锌粉可还原Cd2+生成单质Cd，离子方程式为。 （6）A．转化为过程中，氮元素化合价均为-3价，没有发生变化，A错误； B．中N原子的价层电子对数为，不含孤对电子，空间结构为正四面体；中N原子的价层电子对数为，含有1对孤对电子，空间结构为三角锥形；因此转化为过程中，粒子的空间结构发生改变，B正确； C．根据B中分析，和中N原子的价层电子对数均为4，则中心N原子的杂化方式均为杂化，因此转化为过程中，中心原子的杂化方式没有发生改变，C错误； 答案选B。 （7）实验室中进行灼烧固体时，会用到铁架台、酒精灯和坩埚，试管和蒸发皿为加热液体时使用的仪器，故答案选AD。 11．(1) 第四周期第ⅡB族 ds (2) 16NA 温度过高，氨挥发量增加，生成减少，温度过低反应速率慢，均不利于废锌催化剂中锌的浸出 (3) S2－+[Cu(NH3)4]2+＝CuS↓+4NH3↑ 5×1013 (4)H2SO4 (5) a ＜ 【分析】废锌催化剂加入氨水氯化铵混合液浸取，锌、铜元素以[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液，不反应的二氧化硅成为滤渣1，滤液加入硫化铵生成硫化铜沉淀，过滤除去沉淀，滤液加入有机萃取剂萃取分离出含锌的有机相，加入硫酸反萃取得到含锌的水相，电解得到锌，据此解答。 【详解】（1）Zn的原子序数是30，在元素周期表中的位置是第四周期第ⅡB族，属于ds区元素。 （2）①中含有配位键和N、H之间的共价键，1mol中所含σ键的数目为16NA。 ②温度过高，氨挥发量增加，生成减少，温度过低反应速率慢，均不利于废锌催化剂中锌的浸出，因此“浸取”温度应控制在30℃左右。 （3）“除铜”时发生反应的离子方程式为S2－+[Cu(NH3)4]2+＝CuS↓+4NH3↑，反应的平衡常数数为＝＝5×1013。 （4）由于反萃取后电解溶液制取Zn，则反萃取剂为硫酸，化学式为H2SO4。 （5）①N和O相比，N的电负性弱，更容易提供孤电子对，配位键更加稳定，故更加稳定的是配位键a； ②键角是单键和单键之间的夹角，电子云密度小，排斥力较小，键角较小，故键角＜120°。 12．(1)(或) (2) (3) 时，会转化为时，会转化为，影响产品纯度 (4) 不能 会氧化盐酸中的，造成损失 (5)将溶液中的转化为沉淀 【分析】铬铁矿[主要成分为，杂质主要为]，加入碳酸钠焙烧，由题目信息可知，发生的化学反应方程式为，则所得固体为，加水水浸，发生反应，则滤渣为，滤液为，加入醋酸中和，调节溶液pH,得到沉淀，加入醋酸酸化调节pH，使溶液中的转化为，向滤液中加入KCl，得到溶解度较小的，据此解答。 【详解】（1）基态为24号元素，其原子的核外电子排布式是(或)，故答案为：(或)； （2）焙烧”时发生反应生成和，该反应的化学方程式是，故答案为：； （3）由分析可知，“中和”时滤渣的主要成分是，“中和”时控制溶液的介于的原因是时，会转化为时，会转化为，影响产品纯度，故答案为：；时，会转化为时，会转化为，影响产品纯度； （4）“酸化”时不能用盐酸代替醋酸，原因是酸性条件下，有强氧化性，其氧化性强于，则会氧化盐酸中的，造成损失，故答案为：不能；会氧化盐酸中的，造成损失； （5）“工序I”加入的目的是将溶液中的转化为溶解度更小的，使之沉淀析出，故答案为：将溶液中的转化为沉淀。 13．(1) (2)BrCl + SO2 +2H2O=H2SO4 +HCl +HBr (3)Ca(OH)2 (4)BD (5) NH3 【分析】氯气将酸化海水中的溴离子氧化为溴单质，通过热空气、水蒸气吹出后用二氧化硫将溴单质还原（富集），在蒸馏塔中通入氯气（含水蒸气）将溴离子氧化为溴单质，经过冷凝、蒸馏等一系列操作得到纯净溴单质。 【详解】（1）吸收塔中二氧化硫和溴单质发生氧化还原反应，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，溴单质被还原为溴离子：； （2）BrCl中Br为+1价，Cl为-1价，BrCl在吸收塔中与SO2反应的化学方程为BrCl + SO2 +2H2O=H2SO4 +HCl +HBr； （3）熟石灰主要成分为Ca(OH)2，其便宜易得，在工业生产中一般利用熟石灰将浓缩海水中MgSO4转化为Mg(OH)2沉淀； （4）工业上，Na、Mg、Al一般利用电解法冶炼，Fe、Cu一般利用热还原的方式冶炼； （5）氨气在水中的溶解度比二氧化碳大得多，且需要再通入二者后生成碳酸氢根离子，因此先通入氨气；生成碳酸氢钠晶体的离子方程式为； 14．(1)适当升高温度，将焙烧后固体产物粉碎等 (2)↑ (3)3Li2CO3+C6H12O6+6FePO4=6LiFePO4+9CO↑+6H2O (4) d→e→c→b 浓硫酸 (5)CO+2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3 【分析】Ⅰ．天然独居石中，铈Ce主要以CePO4形式存在，还含有SiO2、Al2O3、 Fe2O3、 CaF2等物质，独居石中加入浓硫酸焙烧，生成Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、CaSO4、HF、Ce2 (SO4)3、H3PO4，酸性废气中含有HF，然后加入水进行水浸，浸渣Ⅰ为CaSO4和SiO2，滤液中含有加入FeCl3除磷，生成FePO4沉淀，滤渣Ⅱ为FePO4；加氧化镁调节pH=5，加絮凝剂聚沉，溶液中的A13+和Fe3+沉淀除去，滤渣Ⅲ为Fe(OH)3、Al(OH)3，向滤液中加入碳酸氢铍沉铈，过滤获得Ce2(CO3)3·nH2O。 Ⅱ．在装置A中HCOOH在加热条件下反应产生CO、H2O，CO密度与空气接近，不能用排空气方法收集，可根据CO难溶于水，用排水方法收集。用装置C除去气体中混有的HCOOH，然后将气体由c通入装置B，将水由b排入装置E，通过排水的方法收集CO气体。 【详解】（1）独居石是固体物质，为提高“水浸”效率，可采取的措施有适当升高温度，将焙烧后固体产物粉碎等； （2）“沉铈”过程中，NH4HCO3与Ce2(SO4)3混合溶液，反应生成Ce2(CO3)3·nH2O、(NH4)2SO4、CO2，该反应的离子方程式为↑； （3）在高温条件下，Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可反应制备电极材料LiFePO4，同时生成CO和H2O，根据电子守恒、原子守恒，可知该反应的化学方程式为3Li2CO3+C6H12O6+6FePO4=6LiFePO4+9CO↑+6H2O； （4）将甲酸HCOOH放入烧瓶中，将浓硫酸经分液漏斗加入到烧瓶中，通过加热发生分解反应HCOOHCO↑+H2O，制取得到CO；分液漏斗中加入的物质是浓硫酸； 在装置A中制取CO，用装置C除去杂质HCOOH蒸气；然后CO将装置B中的H2O排入装置E来收集CO，故正确的装置接口连接顺序为d→e→c→b→h； （5）CO与银氨溶液发生氧化还原反应产生黑色单质Ag、(NH4)2CO3、Ag，该反应的化学方程式为：CO+2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3。 15．(1)ac (2)4NH3+5O24NO+6H2O (3)①③ (4) (5)NO+NO2+2NH32N2+3H2O 【分析】通过氮气和氢气合成氨气，将氨气进行氨氧化得到一氧化氮，一氧化氮进行聚合，得到NO、NO2、 N2O4等混合气体，用稀硝酸吸收混合气体，得到浓硝酸，据此回答。 【详解】（1）a．合成氨将氮气转化为氨气，是一种重要的人工固氮方法，故a正确；b．该反应过程中氮元素的化合价减低，被还原，故b错误；c．合成的NH3可用于制作氮肥，可以用于化肥工业，向饱和食盐水中通入氨气、二氧化碳可生成碳酸氢钠，可用于制碱工业，故c正确；d．由于空气中除了氮气还有氧气，N2和氢气反应生成氨气，氨气与氧气能发生催化氧化反应生成NO，则合成氨的氮气不能用空气代替，故d错误；故答案为：ac； （2）氨氧化装置中，氨气和氧气反应生成的NO和水，其反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O； （3）①NO→NO2氮的化合价升高，属于氧化还原反应；②NO2→N2O4元素化合价未变化，不是氧化还原反应；③N2O4→HNO3氮的化合价升高，为氧化还原反应，故选①③； （4）吸收装置中，发生的反应为2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，若用VaL xmol•L-1的稀硝酸作为吸收液，反应后得到VbL ymol•L-1的浓硝酸，则理论上吸收装置中生成的硝酸为：(Vby-Vax)mol，反应的关系式为O2～4HNO3，则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为； （5）NH3催化还原氮氧化物生成氮气和水，参与反应的NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程式为NO+NO2+2NH32N2+3H2O。 16．(1) SO3+2OH-=+H2O 先加入过量稀盐酸，再加入BaCl2溶液 生成白色沉淀且不溶于稀盐酸 (2)2H2S+SO2=3S+2H2O (3)增加向大气中的碳排放（答案合理即可） (4) 【分析】图1中含SOx和O2的原料气体与加氢反应器中来的含H2S气体在催化除氧反应器中发生催化反应；从除氧工序来的无氧工艺气体在硫冷凝器冷却产生蒸汽，并部分回收单质硫；一部分从硫冷凝器出来的气体被送入后续克劳斯反应器，余下的气体进入加氢反应器；从加氢工序来的剩余的冷却后气体最终进入克劳斯反应器，该气流与来自除氧反应器下游硫冷凝器的无氧含SO2气流混合，预热到204.4-226.7℃，然后进入克劳斯反应器，H2S与SO2按克劳斯反应生成单质硫，单质硫由另一硫冷凝装置除去，冷却后的气流进入另一克劳斯工序或通过焚烧炉、烟囱排放。 改进后的图2与图1相比，从除氧反应工序出来的无氧气体经硫冷凝器冷却回收单质硫；从硫冷凝器出来的气流一部分送入后续加氢反应器，余下的送入直接还原反应器；直接还原反应和加氢工序都需要H2，因而这两个工序的进口气流都要接入外部氢源，在直接还原反应器中，SO2和H2催化还原生成单质硫；从反应器出来的单质硫在硫冷凝器中除去；从硫冷凝器出来的冷却气体通过焚烧炉排放；根据原料情况，克劳斯反应器中部分气体返回到加氢反应器以利于加氢反应的温度控制。 【详解】（1）用足量苛性钠溶液脱除SO3，SO3与足量NaOH溶液反应生成Na2SO4和H2O，反应的离子方程式为SO3+2OH-=+H2O；该反应新生成的阴离子为，检验的方法是：取反应后的少量溶液，先加入过量稀盐酸，再加入BaCl2溶液，观察到生成白色沉淀且不溶于稀盐酸即可检出； （2）图1工艺中克劳斯反应器内SO2和H2S反应生成S和H2O，反应的化学方程式为SO2+2H2S=3S+2H2O； （3）天然气的主要成分为CH4，CH4与O2反应制备氢气时会生成CO等气体，带来的环境问题是增加向大气中的碳排放； （4） 图2题中的文字描述“根据原料情况，克劳斯反应器中部分气体返回到加氢反应器以利于加氢反应的温度控制”，故图2中缺少的一条箭头指向的流程步骤如图。 17．(1)或 (2)SiO2 (3)或 (4)若溶液的pH太小，c(H+)增大，平衡正向移动，溶液中减小，为使MgF2的溶解平衡逆向移动，NH4F用量更多 (5) (6) 阳 【分析】含镍废料加入硫酸进行“酸浸”，反应生成NiSO4，反应分别生成CuSO4和MgSO4，SiO2不反应过滤除去，因此固体1中是SiO2，“除铜”时加入NiS形成CuS沉淀过滤除去，因此固体2为CuS，“除镁”时加入NH4F溶液形成MgF2沉淀过滤除去，因此固体3为MgF2，NiSO4溶液中加入NaOH和NaClO混合溶液，发生氧化还原反应可以生成NiOOH，NiSO4溶液经过电解可以生成粗镍。 【详解】（1）镍元素为第28号元素，电子排布式为，Ni2+的电子排布式为：或[Ar]3d8，故答案为：或[Ar]3d8。 （2）由分析可知固体1的主要成分为不溶于酸的SiO2，故答案为：SiO2。 （3）“除铜”时加入NiS形成CuS沉淀过滤除去，反应为：或，故答案为：或。 （4）在“除镁”阶段，若溶液的pH太小，c(H+)增大，平衡正向移动，溶液中减小，为使MgF2的溶解平衡逆向移动，NH4F用量更多，故答案为：若溶液的pH太小，c(H+)增大，平衡正向移动，溶液中减小，为使MgF2的溶解平衡逆向移动，NH4F用量更多。 （5）该电池充电时，阳极是Ni(OH)2失电子生成NiOOH，电极反应式为，故答案为：。 （6）①“电沉积”时移向阳极，在阳极失电子生成O2，电极反应为； ②电解法提纯粗镍时，电解质是NiSO4溶液，粗镍作阳极，阳离子Ni2+移向阴极得电子生成Ni，其电极反应为； 故答案为：；。 18．(1)CD (2) 液体分层，且上下均为无色 3I2 + 6+ 3H2O = + 5I- + 6HCO (3) 硫酸/盐酸 过滤 是 淀粉溶液 (4) I-、、Na+、H+ B H2O2 + 2I-+ 2H+ = I2 + 2H2O 【分析】向含的废液加入过量溶液，与发生氧化还原反应生成碘离子和碘酸根离子，操作一为分液，再向溶液中加入稀硫酸又生成碘单质，经过滤可得到粗碘；据此回答。 【详解】（1）根据分析可知操作一为分液，操作二为过滤，不需要蒸发皿和锥形瓶，故答案为：CD； （2）开始加入过量的溶液，并充分反应后得到上层为无色的水溶液下层为，故现象为：液体分层，且上下均为无色；发生的反应为：3I2 + 6+ 3H2O = + 5I- + 6HCO； （3）向含、的水溶液中加入才会发生反应生成，故试剂X为：硫酸/盐酸；由于在酸性条件下碘单质在溶液中溶解度很小，故操作2为：过滤；溶液中仍然含有碘单质，检验碘单质试剂为：淀粉溶液； （4）若将溶液换成溶液则将会发生氧化还原反应，将还原为，将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，故溶液中主要有：I-、、Na+、H+；已知物质的氧化性：，若将碘离子氧化为碘单质，又不引入其他杂质，最好选择双氧水，故答案为：B；发生的离子反应为：H2O2 + 2I-+ 2H+ = I2 + 2H2O。 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 $$