2025届高三化学一轮复习 ---工业流程题

2025届高三化学复习题---工业流程题 1．（23-24高三下·广东深圳·期中）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图： (1)合成塔中，反应开始进行时需要加热，加热的目的主要是 ；反应开始后停止加热，发现反应更加剧烈，由此可知该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 (2)可利用浓盐酸检验氨气管道是否泄漏，若泄漏，可观察到的现象 ，该反应方程式是 。 (3)写出氧化炉中的化学反应方程式 。 (4)工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择_______ 作为罐体材料。 A．铁 B．铜 C．铝 D．铂 (5)为避免硝酸生产中的氮氧化物污染环境，人们开发了溶液吸收尾气处理方法。例如：尾气处理装置中含有少量的，通入空气，用具有碱性的溶液等吸收尾气，产生不污染环境的气体和，写出该反应的化学方程式 。 2．（23-24高三下·江苏扬州·阶段练习）工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为、FeO、、，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁()(已知与稀硫酸不发生反应)，流程如下： 常见金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表： 离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH 2.2 3.7 7.5 9.5 ：pH=3.2时开始沉淀，pH=5.0时完全沉淀，pH=8.0时又开始溶解，pH=12时完全溶解。 (1)“浸取”时，溶解发生反应的离子反应方程式为 。 (2)“还原”时，试剂X若选用，则反应后的阴离子是 (填化学式)。 (3)如何检验还原步骤是否完全进行 。 (4)调节pH的范围为 。 (5)从分离出滤渣Ⅱ后的滤液中得到产品，应进行的操作是 、 、过滤、洗涤、干燥。 (6)从物质的组成上看，产品绿矾是 (填“纯净物”或“混合物”)。 (7)绿矾一定条件下受热分解会产生一种刺激性气味的气体。该气体既能使高锰酸钾溶液褪色，又能使品红溶液褪色，试写出该反应的化学反应方程式 。 3．（23-24高三下·浙江·阶段练习）燃煤火电厂产生的尾气(主要成分为SO2、NO)可以按如下流程脱除或利用。 请回答： (1)写出途径I中SO2转化成CaSO4的总反应化学方程式 。 (2)下列说法正确的是___________。 A．途径I中Cu+的作用是催化剂 B．途径I中C2H4的作用是还原剂 C．CO2、N2、H2O中原子均满足最外层8电子结构 D．工业制硝酸的第一步是N2与O2反应得到NO (3)写出途径II中与CaCO3、NaClO2混合液反应的化学反应方程式 。 (4)下列物质有可能代替途径II中NaClO2的是___________。 A．NH3 B．O3 C．NaClO D．Na2S (5)经测定尾气中SO2、NO体积之比1：1，则每生成0.5molCaSO4，消耗NaClO2 。 4．（23-24高三下·北京·期中）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 (1)合成塔中发生反应的化学方程式为： ；氧化炉中发生反应的化学方程式为： 。 (2)A是 ；最终生成的可作酸溶试剂，浓、稀溶解等量的Cu消耗的物质的量不同，写出消耗物质的量少的反应的化学方程式： 。 (3)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有 (填字母序号)。 a．酸雨                    b．沙尘                    c．光化学烟雾            d．白色污染 (4)为避免硝酸产生尾气中的氮氧化物污染环境，通常会用氨气将还原为，请写该反应的化学方程式： 。 (5)氮及其化合物在催化剂a和催化剂b转化过程如图所示，下列分析合理的是 (填字母序号)。 A．催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成 B．与反应属于氮的固定过程 C．在整个过程中不涉及电子转移 5．（23-24高三下·北京·期中）我国地大物博，资源非常丰富，从海水资源获取某些物质的流程示意图如下。 (1)氯化钠是海水中含量较多的物质，在生产生活中有着广泛的用途。 ①粗盐中还含有泥沙、、以及可溶性硫酸盐等杂质，可以依次通过溶解、过滤、 (选填字母序号；所加试剂均过量)、结晶等一系列流程得到精盐。 a．加入溶液→加入NaOH溶液→加入溶液→过滤→加入稀盐酸 b．加入NaOH溶液→加入溶液→加入溶液→加入稀盐酸→过滤 c．加入溶液→加入溶液→加入NaOH溶液→过滤→加入稀盐酸 ②检验精盐中镁离子是否除尽的方法是 (简述操作、现象及结论)。 ③得到的精盐可用于冶炼金属钠，该反应的化学方程式是 。 (2)工业上常用的一种海水提溴技术称为“吹出法”。 ①图中虚线框内流程的主要目的是 。 ②图中虚线框内流程也可用低浓度溶液Ⅰ替代，溶液Ⅰ中含有，请写出与反应的化学方程式 ，向溶液Ⅰ中再加入稀硫酸之后可制得溴单质，请写出这步的离子反应方程式 。 (3)已知苦卤的主要成分如下： 离子 浓度/() 63.7 28.8 144.6 46.4 理论上，1L苦卤最多可得到的质量为 g。 6．（23-24高三下·湖南郴州·阶段练习）硫酸铜可用作家禽养殖饲料的添加剂。一种以含砷氧化铜矿[含CuO、、砷的化合物及铅的化合物]为原料制备饲料级硫酸铜的工艺流程如图所示。回答下列问题： (1)①与次氯酸钠溶液反应可以生成一种叫联氨()的物质，请写出的电子式： 。 ②写出实验室制氨气的化学方程式： 。 (2)“除砷”时控制pH=9，最终转化为沉淀。 ①As的原子序数为33，则其在元素周期表中的位置为 。 ②已知中硫为+6价，则中存在的共价键类型为 。 ③该转化过程中生成的离子方程式为 。 ④生成转移的电子数为 。 (3)铅和碳同族，若可写成，则可写为 。 (4)由碱式硫酸铜制取产品硫酸铜晶体的方法：将碱式硫酸铜先溶于硫酸，再 、过滤、洗涤、干燥。 7．（23-24高三下·广东广州·阶段练习）以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，并把尾气进行资源化综合利用，生产常用作食品漂白剂的焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，流程如下图所示。 已知：Na2S2O5与钡盐反应有白色沉淀，Na2S2O5溶于水与水反应生成NaHSO3。 (1)Na2S2O5中S的化合价为 。 (2)煅烧前，黄铁矿需要研磨，目的是 。 (3)煅烧黄铁矿的化学方程式是 。 (4)试剂X是 。 (5)Na2S2O5易被氧化生成Na2SO4而变质，选用下列试剂设计实验方案，检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度。 限选试剂：稀盐酸、稀、稀、溶液、酸性溶液、溶液 实验步骤 现象 结论 取少量样品，加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得到无色溶液 取实验的溶液，① 最终有白色沉淀生成 样品已被氧化 另取实验的溶液，② ③ 样品未完全变质 (6)可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中残留量时，取葡萄酒样品，用的碘标准液滴定至终点，消耗。滴定反应的离子方程式为，该样品中的残留量为 。(的相对分子质量为190) 8．（23-24高三下·新疆乌鲁木齐·期中）下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 (1)写出氧化炉中发生反应的化学方程式 。 (2)请思考：A是什么物质 ，向吸收塔通入A的作用是 。 (3)工业生产中为了罐装大量浓硝酸，可选择 作为罐装材料。 a．镁　　　b．铜　　　c．铂　　　d．铝 (4)为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。前者使用具有碱性的Na2CO3溶液等吸收尾气，后者使用NH3将氨氧化物还原为N2。请以尾气中NO2处理为例，分析以下问题。 ①写出使用碱性的Na2CO3溶液吸收尾气的离子方程式 。 ②使用NH3还原尾气的反应中，如果尾气中含有的44.8LNO2(标准状况)被充分吸收，则消耗的氨气有 g。 (5)甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。 ①装置A中发生反应的化学方程式为 ；装置B内的试剂是 。(写名称) ②在装置D中发生反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。 9．（23-24高三下·甘肃武威·阶段练习）铬和钒具有广泛用途。从含高价钒（V）、铬（VI）废水中提取铬和钒的一种流程如下图所示： (1)沉钒。先用调节溶液，钒（V）主要以存在，再用溶液沉钒得到钒铁共沉淀物。 ①如果用调节溶液，调节时就开始发生“沉钒”的原因是 。 ②图1表示时不同铁钒摩尔比条件下对钒去除率的影响。当铁钒摩尔比大于2时，钒去除率会再次增大、但增加幅度趋缓，其原因是 。 (2)还原。用调节溶液，以，存在，再加入溶液还原。写出还原的离子方程式 。 (3)的存在形态的物质的量分数随溶液的分布如图2所示。请补充完整由溶液制得的实验方案：取分离、提纯得到的溶液， ，低温烘干，得到高纯晶体。（实验中须使用的试剂：蒸馏水、溶液、溶液、溶液） (4)用滴定法测定中有效氯含量的原理为：；。该实验方案：取样品配制成溶液，取待测液于碘量瓶中，加入溶液和过量溶液，密封在暗处静置；用溶液滴定至溶液呈微黄色，加入2~3滴淀粉溶液，继续滴定至终点，平行滴定三次，平均消耗溶液。该样品中有效氯含量为 。（写出计算过程，该样品的有效氯） 10．（2024·河北·高考真题）是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。 已知：i石煤是一种含的矿物，杂质为大量和少量等；苛化泥的主要成分为等。 ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙和偏铝酸钙均难溶于水。回答下列问题： (1)钒原子的价层电子排布式为 ；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为 ，产生的气体①为 (填化学式)。 (2)水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为 (填化学式)。 (3)在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为 ；加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为 ；浸取后低浓度的滤液①进入 (填工序名称)，可实现钒元素的充分利用。 (4)洗脱工序中洗脱液的主要成分为 (填化学式)。 (5)下列不利于沉钒过程的两种操作为 (填序号)。 a．延长沉钒时间     b．将溶液调至碱性      c．搅拌      d．降低溶液的浓度 11．（23-24高三下·安徽合肥·期中）钼及其化合物广泛地应用于医疗卫生、国防等领域．某镍钼矿中的镍和钼以和形式存在，从镍钼矿中分离钼，并得到的一种工艺流程如下： 回答下列问题： (1)位于元素周期表第 周期第 族。 (2)“焙烧”中生成的化学方程式为 。 (3)用量对钼浸出率和浸取液中浓度的影响如图所示，分析实际生产中选择用量为理论用量1.2倍的原因： 。 (4)的溶解度曲线如图所示，为充分分离，工艺流程中的“操作X”应为_______________（填标号）。 A．蒸发结晶 B．低温结晶 C．蒸馏 D．萃取 (5)为充分利用资源，“离子交换萃取”步骤产生的交换溶液应返回“ ”步骤。 (6)以钼酸铵为原料在一定条件下可以制备氮化钼，氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在原子立方晶格的八面体空隙中，晶胞结构如图所示。 氮化钼的化学式为 ；氮化钼晶体的密度为 ；将填入氮化钼晶胞的八面体空隙中，每个晶胞最多还能填入 个。 12．（2024高三下·江苏·竞赛）某研究小组用工业钛白副产品为原料制备纳米级电池材料，按如下流程开展实验。 已知：①钛白副产品主要成分为，含少量的、、等杂质。 ②已知和的氧化性随酸性的增强而增强。 请回答： (1)常温下步骤Ⅰ所得料液其pH 7(填“>”、“<”)。 (2)下列说法不正确的是___________。 A．步骤Ⅱ，加入Fe粉的目的是调节溶液pH值，以便Ti元素水解沉淀 B．步骤Ⅲ，加入的目的是除去Mg元素 C．为了提高实验效率，可以将Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ的过滤操作合并 D．步骤Ⅳ中过量的可在步骤Ⅴ中被氧化去除 (3)步骤Ⅴ中Mn元素的去除率及滤液中Mn元素含量随着溶液pH值的关系如图1所示， 实验时选择pH为1.2，可能原因为 。 (4)步骤Ⅵ操作之一采用如图2所示装置进行(忽略夹持装置)，仪器A的名称是 ；该操作不宜用酒精灯直接加热的原因是 。 (5)铁磷比是衡量磷酸铁品质最关键的指标。 Fe元素的定量测定：①配制一系列pH=3～5，浓度由低到高的与邻菲罗啉的橙红色络合物的标准液。②称取一定量产品，用适量盐酸溶解，再加入足量的盐酸羟胺()溶液，调pH=3～5，加入邻菲罗啉。③进行比色 ①通过比色能获得Fe元素浓度的原理是 。 ②测得产品中铁磷比，可能原因是 。 13．（23-24高三下·湖南娄底·阶段练习）稀土元素铈及其化合物在生产生活中有重要用途，如汽车尾气用稀土、钯三效催化剂处理，不仅可以降低催化剂的成本，还可以提高催化效能。以氟碳铈矿(主要成分为)为原料制备的一种工艺流程如图： 已知：①滤渣1的主要成分是难溶于水的，滤渣2的主要成分是；、(a、b均大于0)。 ②当前工艺条件下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的如下表： 金属阳离子 开始沉淀时的 1.3 7.7 完全沉淀时的 3.1 9.2 回答下列问题： (1)写出一条提高焙烧效率的方法 ，焙烧氟碳铈矿的目的是 。 (2)加入盐酸和进行浸取时有污染环境的气体产生，该气体为 (填化学式)；为了减少环境污染，选择双氧水和稀硫酸替代和盐酸，写出其与反应的离子方程式： 。 (3)调节滤液1的的范围为 。 (4)滤渣1经溶液充分浸取后，测得反应体系中的物质的量浓度为，则的物质的量浓度为 (用含a、b的式子表示)。 (5)的晶胞结构如图所示，的配位数为 ，设为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为，则晶胞边长 (用含和的式子表示)。 (6)某研究小组利用硫化锌锂电池，在酸性环境下电解制的装置如图所示，阴极的电极反应式为 ，随着电解反应的进行，为使电解液成分稳定，应不断补充 (填化学式)。 14．（2024·吉林长春·模拟预测）锌是一种重要的金属，锌及其化合物被广泛应用于汽车、建筑、船舶、电池等行业。现某科研小组以固体废锌催化剂(主要成分是，含少量等杂质)为原料制备锌的工艺流程如图所示： 已知：①“浸取”时，和转化为进入溶液。 ②时， ③深度除杂标准：溶液中。 (1)“滤渣1”的主要成分为、 。 (2)“深度除锰”是将残留的转化为，写出该过程的化学方程式 。该过程中的加入量远大于其理论值，原因为 。 (3)“深度除铜”时，锌的最终回收率、除铜效果(用反应后溶液中的铜锌比表示)与加入量的关系曲线如图所示。 ①“深度除铜”时加入量最优选择 (填标号)。 A．100%　　　　　B．110%　　　　C．120%　　　　　D．130% ②由图可知，当达到一定量的时候，锌的最终回收率下降的原因是 (用离子方程式解释)。 (4)原子能形成多种配位化合物，一种锌的配合物结构如图： ①锌元素位于周期表中 区。 ②配位键①和②相比，较稳定的是 。 ③键角③ (填“”“”或“)。 15．（23-24高三下·山东·阶段练习）用(B)的性质与铂(Pt)相似，一种从废钯催化剂(主要成分约Pd、Pt、Au和As4O3，还含少量Fe2O3、Al2O3等)中回收海绵钯、海绵铂和制备KAl(SO4)2·12H2O的工艺流程如图所示： 已知：①在王水中Au、Pt、Pd以HAuCl4、H2PtCl6和H2PdCl6形式存在，HAuCl4、H2PtCl6和H2PdCl6均为强酸。 ②(NH4)2PdCl6和(NH4)2PtCl6难溶于水，但(NH4)2PdCl4溶于水易溶于盐酸。 ③当溶液中某离子浓度c(Mn＋)≤1×10-5mol⋅L-1时，可认为该离子沉淀完全；常温下，几种沉淀的Ksp如下表所示： Fe(OH)3 Al(OH)3 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Ksp 1×10-38 1×10-33 2×10-20 5×10-17 回答下列问题： (1)“酸浸”时，需要将废钯催化剂粉碎后再加入硫酸，同时在溶液底部鼓入N2，则鼓入N2的目的是 。 (2)“溶浸”操作完成后需要加入一种酸加热赶硝后再进行过滤等操作，这种酸是 ，“分金”时，被还原的元素有 ，得到Au单质的离子方程式为 。 (3)“沉钯”操作中，加入NaClO3不能过量太多的原因是 ，问(NH4)2PtCl6和(NH4)2PdCl6中分别通入N2H4，在焙烧条件下可制得海绵铂和海绵钯，N2H4被氧化成N2，再将海绵铂和海绵钯混合合成Pt4Pd3的合金，若最终得到1mol Pt4Pd3的合金，理论上消耗的N2H4最小质量为 g。 (4)“滤液I”中加入的“试剂X”是 ，“溶解”时，向所得沉淀中分批加入硫酸，同时不断搅拌，当沉淀完全溶解后，结合溶解度图像，则获得KAl(SO4)2·12H2O的最佳实验操作为 。 16．（23-24高三下·山东青岛·期中）以磁铁矿（主要含有，含少量、、、等杂质）为原料制备优良的吸附剂水合氧化铁（），工艺流程如下。 回答下列问题： (1)Fe在元素周期表中的位置为 。 (2)“粉碎”的目的是 。“碱浸”时发生反应的离子方程式为 。 (3)“滤渣1”的主要成分有 。“试剂X”的化学式为 。 (4)“沉铁”时发生反应的离子方程式为 。 (5)以含铁60%的100t磁铁矿为原料生产水合氧化铁，生产过程中加入“试剂X”20t，“沉铁”时损耗铁元素3%，则可生产纯度为97%的水合氧化铁 t（保留一位小数）。 17．（23-24高三下·云南昆明·阶段练习）羟基氧化铁(在工业中可用于脱硫工序，脱除效果较好，且成本较低廉。一种采用硫铁矿烧渣(主要成分为、、、，不考虑其他杂质)制备的工艺流程如图所示： 已知：能将中的硫元素氧化为+6价。 回答下列问题： (1)浸取液中含，基态的价电子排布图为 。 (2)“滤渣I”的主要成分是 (填化学式)。 (3)“还原”过程中涉及的离子方程式为 。 (4)制备：向一定浓度的溶液中滴加溶液至为6.0时，产生沉淀，停止滴加溶液，开始通入氧气，得到。写出制备的化学方程式： 。 (5)制得的中通常混有，可用分光光度法测定的含量。已知的吸光度(对特定波长光的吸收程度)与标准溶液浓度的关系如图所示： 称取样品，用稀硫酸溶解并加蒸馏水定容至，移取该溶液，加入足量溶液，用蒸馏水定容至，测得稀释后的溶液吸光度。则样品中的质量分数为 %(保留一位小数)。 (6)晶体的晶胞如图所示。晶胞中位于所形成的正八面体的体心，晶胞边长为anm，则该正八面体的边长为 nm。已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则的摩尔质量M= (用含a、、的代数式表示)。 18．（2024·江西宜春·模拟预测）Be是重要的战略性金属，其性质与铝相似。以铍矿石、方解石为原料制备铍的工艺流程如图所示： 已知：①铍矿石的主要成分为(氧化物形式为)，还含有Fe2O3(忽略其他元素对工艺流程的影响)；方解石的主要成分为CaCO3；铍玻璃体的主要成分为CaAl2Si2O8、CaBe3SiO6，Fe2O3、SiO2； ②硫酸铝铵微溶于水；常温下，相关物质溶度积如下表所示： 难溶物 回答下列问题： (1)提高“配料熔化”时的反应速率及效率的措施为 (任写一条)，该过程中主要反应的化学方程式为 。 (2)“酸溶”时CaBe3SiO6发生反应的离子方程式为 。 (3)常温下，“调pH”时所得滤液的pH为5，则“滤渣2”的成分为 (填化学式，下同)。该工业流程中可循环使用的物质为 。 (4)常温时调节pH为7.5进行“沉铍”，通过计算判断是否完全沉淀： (溶液中离子浓度低于时认为该离子完全沉淀)；“沉铍”时不选用NaOH溶液的原因为 (用离子方程式解释)。 (5)先将原料BeO与碳质还原剂压制成团块，再在高温下将其氯化为BeCl2，然后用镍坩埚为阴极，石墨棒为阳极，将等量的BeCl2与氯化钠混合熔融后进行电解，在 (填“阴”或“阳”)极上析出固态金属铍，该法的缺点为 。 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) 促使反应发生，加快反应速率 放热 (2) 大量白烟 (3) (4)AC (5) 【分析】氮气和氢气进入合成塔催化剂高温高压反应生成氨气，进入氨分离器，从氨分离器中又回到合成塔中的物质是N2和H2，氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，进入吸收塔，通入空气使NO2和NO全部转化为HNO3，得到尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理； 【详解】（1）合成塔中，反应开始进行时需要加热，加热的目的主要是促使反应发生，加快反应速率；反应开始后停止加热，发现反应更加剧烈，由此可知该反应是放热反应； （2）浓盐酸和氨气生成氯化铵白色颗粒，可以观察到大量白烟，反应为； （3）氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，反应中N元素化合价由NH3中−3价升高为NO中+2价，共升高5价，O元素由O2中0价降低为−2价，共降低4价，化合价升降最小公倍数为20，故NH3系数为4，故O2系数为5，利用元素守恒平衡可知NO系数为4，H2O的系数为6，化学方程式为：； （4）浓硝酸会和铜反应生成硝酸铜，铂金属太昂贵，浓硝酸能使铁、铝钝化阻碍反应的进行，故可以选择AC； （5）和具有碱性的溶液及空气中氧气反应，产生不污染环境的气体二氧化碳和，反应为； 2．(1) (2) (3)取少量还原反应后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不变红色，说明还原完全进行了 (4) (5) 蒸发浓缩 冷却结晶 (6)纯净物 (7) 【分析】根据流程图，烧渣经稀硫酸浸取后，金属氧化物均溶解生成硫酸盐，过滤分离出和不溶性杂质，滤液中含有，可加入铁粉（或）将其还原成，调节pH，使生成沉淀除去，得到的滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥后得到，据此答题。 【详解】（1）溶于稀硫酸时发生反应的离子方程式为：。 （2）“还原”时，试剂X若选用，被氧化生成，则反应后的阴离子是。 （3）还原步骤需要使完全转化为，检验还原步骤是否完全进行的方法为：取少量还原反应后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不变红色，说明还原完全进行了。 （4）调pH的目的是使完全沉淀，而不能沉淀，根据有关离子开始沉淀和完全沉淀时的pH数据，pH应调节在。 （5）过滤Ⅱ所得的滤液中主要含有，要得到，应进行的操作为蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。 （6）产品绿矾是，从物质的组成上看，属于纯净物。 （7）根据题给信息，生成的气体是，说明反应时绿矾中的S元素有被还原，同时被氧化成，该反应的化学方程式为：。 3．(1)2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O (2)AB (3)2CaCO3+4NO+3NaClO2=2Ca(NO3)2+3NaCl+2CO2 (4)BC (5)0.625 【分析】燃煤火电厂产生的尾气(主要成分SO2、NO)通入石灰乳中，SO2和石灰乳反应生成CaSO3，后CaSO3被氧化成CaSO4；Cu+和O2结合生成Cu+(O2)然后和尾气中的NO反应转化成Cu+(NO2)，接着Cu+(NO2)和乙烯反应得到Cu+、N2、CO2、H2O；将燃煤火电厂产生的尾气(主要成分SO2、NO)通入CaCO3-NaClO2混合液中，反应得到CO2、CaSO4、Ca(NO3)2以及NaCl； 【详解】（1）SO2和石灰乳反应生成CaSO3，后CaSO3被氧化成CaSO4，其总反应化学方程式为：； 故答案为：； （2）A．由图示可以看出，Cu+反应前后均有，且参加过反应，所以途径Ⅰ中的作用是催化剂，故A正确； B．C2H4中碳元素的化合价是-2价，反应后生成的CO2中碳元素的化合价为+4价，碳元素的化合价升高了，即途径Ⅰ中的作用是还原剂，故B正确； C．H原子最外层2个电子，故C错误； D．工业制硝酸的第一步是以氨和空气为原料，用铂铑合金网为催化剂，在氧化炉进行氨催化氧化反应，不是N2与O2反应得到NO，故D错误； 答案为：AB； （3）从图中可以看出，此反应的产物有CO2、Ca(NO3)2，Ca(NO3)2是NO的氧化产物，所以还有一种化合价降低的还原产物 NaCl，反应的化学方程式为：2CaCO3+4NO+3NaClO2=2Ca(NO3)2+3NaCl+2CO2； 故答案为：2CaCO3+4NO+3NaClO2=2Ca(NO3)2+3NaCl+2CO2； （4）途径Ⅱ中的作用是将NO氧化，所以NaClO和O3能代替NaClO2，所以选BC； 故答案为：BC； （5）尾气中，则每生成0.5molCaSO4反应的SO2和NO都是0.5mol，共失去2.5mol电子，反应中NaClO2生成NaCl，共消耗的物质的量为=0.625mol； 故答案为：0.625mol。 4．(1) N2+3H22NH3 4NH3+5O24NO+6H2O (2) O2 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (3)ac (4)8NH3+6NO2=7N2+12H2O (5)AB 【分析】合成塔中N2和H2发生反应生成NH3，生成的混合气体进入氨分离器，分离出的氨气进入氧化炉，氮气和氢气再进入合成塔，氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，生成NO和水，NO进入吸收塔，同时向吸收塔中通入氧气，生成硝酸，尾气用碱液吸收处理； 【详解】（1）合成塔中氮气和氢气发生化合反应生成氨气，反应的化学方程式为：N2+3H22NH3，氧化炉中氨气和氧气反应生成NO和水，发生反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O； （2）根据分析可知，A是O2，最终生成的HNO3可作酸溶试剂，浓、稀HNO3溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同，消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，故答案为：O2；3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O； （3）a.硝酸型酸雨与氮氧化物有关，故a正确； b.沙尘暴与固体颗粒物的存在有关，与酸雨无关，故b错误； c.光化学烟雾是氮氧化物与烃类物质、臭氧等反应生成的一种烟雾，与氮氧化物有关，故c正确； d.白色污染与塑料制品的使用与丢弃有关，与氮氧化物有关，故d错误； 故答案为：ac； （4）为避免硝酸产生尾气中的氮氧化物污染环境，通常会用氨气将NO2还原为N2，该反应的化学方程式：8NH3+6NO2=7N2+12H2O，故答案为：8NH3+6NO2=7N2+12H2O； （5）A.由图可知，催化剂a表面发生了N≡N非极性共价键的断裂和N—H极性共价键的形成，故A正确； B.N2与H2反应属于氮的单质转化为氮的化合物的过程，属于氮的固定过程，故B正确； C.在整个过程中有元素化合价的变化，涉及电子转移，故C错误； 故答案为：AB。 5．(1) c 取上层清液于试管中，滴加氢氧化钠，若无白色沉淀生成，则说明镁离子已除尽 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ (2) 富集Br2 3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2↑ +5Br-+6H+=3Br2+3H2O (3)69.6 【分析】海水晒盐过滤得到苦卤和粗盐，粗盐精制得到饱和食盐水，苦卤中加入石灰乳沉淀镁离子形成氢氧化镁沉淀，过滤得到氢氧化镁沉淀中加入盐酸溶解得到氯化镁溶液，蒸发浓缩，冷却结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中加热得到氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁；苦卤中通入氯气氧化溴离子为单质溴，用二氧化硫水溶液吸收溴单质，得到HBr，再通入氯气氧化溴化氢得到溴单质，富集溴元素，用水蒸气吹出蒸馏得到液溴。 【详解】（1）①Na2CO3溶液的加入必须在BaCl2溶液之后，加HCl溶液之前必须先过滤，故正确的顺序是c,故答案为：c； ②检验精盐中镁离子是否除尽的方法是取上层清液于试管中，滴加氢氧化钠，若无白色沉淀生成，则说明镁离子已除尽，故答案为：取上层清液于试管中，滴加氢氧化钠，若无白色沉淀生成，则说明镁离子已除尽； ③工业上通过电解熔融的NaCl来冶炼金属钠，化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑； （2）①因溴易挥发，溶液中通入热空气可以使溴挥发出来，起初有溴最终也有溴，所以这一步为溴的富集，故答案为：富集Br2； ②Br2与Na2CO3反应生成NaBrO3、NaBr和CO2，Br元素部分由0价升高到+5价，另一部分从0价降低到-1价，则生成的NaBrO3与NaBr的物质的量之比为1：5，所以配平方程式为：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2↑，向溶液Ⅰ中再加入稀硫酸之后可制得溴单质，其反应的离子方程式为+5Br-+6H+=3Br2+3H2O； （3）理论上，1L苦卤中含镁离子的质量=1L×28.8g/L=28.8g,物质的量n(Mg2+)==1.2mol,镁元素守恒计算，最多可得到Mg(OH)2的质量=1.2mol×58g/mol=69.6g,故答案为：69.6。 6．(1) (2) 第四周期第ⅤA族 极性共价键、非极性共价键 3NA (3) (4)蒸发浓缩、冷却结晶 【分析】含砷氧化铜矿加入氨水、硫酸铵溶液氨浸得到含有的滤液，滤液加入硫化铵将铅离子转化为硫化铅沉淀，过滤滤液加入硫酸亚铁、将最终转化为沉淀，过滤滤液蒸氨沉铜得到碱式碳酸铜沉淀，处理得到硫酸铜晶体； 【详解】（1） ①为共价化合物，电子式：。 ②氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气，； （2）①As的原子序数为33，则其在元素周期表中的位置为第四周期第ⅤA族。 ②已知中硫为+6价，该离子带2个单位负电荷，则中除存在硫氧键外还存在1个过氧键，故共价键类型为极性共价键、非极性共价键。 ③“除砷”时控制pH=9，最终转化为沉淀，则碱性条件下将亚铁离子氧化为铁离子、氧化为，被还原为硫酸根离子，反应中As化合价由+3变为+5、铁化合价由+2变为+3，中过氧键中氧化合价由-1变为-2，结合电子守恒可知，该转化过程中生成的离子方程式为。 ④结合③分析可知，电子转移为，生成转移的电子数为3NA； （3）Pd的化合价为+2、+4，结合化合价可知，可写为； （4）由碱式硫酸铜制取产品硫酸铜晶体的方法：将碱式硫酸铜先溶于硫酸，再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到晶体。 7．(1)+4 (2)增大反应物的接触面积，加快反应速率 (3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (4)98.3%浓硫酸 (5) 滴加足量稀盐酸，振荡、静置，再滴加溶液 向其中加入酸性溶液，充分振荡 酸性溶液褪色 (6)0.19 【分析】黄铁矿在空气中煅烧生成的炉渣主要为氧化铁，用来炼铁；生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫；吸收三氧化硫得到浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加热得到Na2S2O5，据此分析作答。 【详解】（1）Na2S2O5中钠元素为+1价，氧元素为-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，硫元素的化合价为+4价； （2）黄铁矿需要研磨，目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率； （3）由分析可知，煅烧生成的炉渣主要为氧化铁，化学方程式：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2； （4）工业上不能直接用水或稀硫酸来吸收三氧化硫，因为那样容易形成酸雾，不利于对三氧化硫的吸收，为了尽可能提高吸收效率，采用98.3%浓硫酸作吸收剂，即试剂X是98.3%浓硫酸； （5）II．若样品变质，S元素化合价升高，被氧化生成Na2SO4，检验是否硫酸根离子存在即可，故取少量实验I的溶液，溶于足量稀盐酸，振荡、静置，滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，该沉淀为BaSO4沉淀，则样品已氧化变质； III．已知反应，另取实验I的溶液，向其中加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，若观察到酸性KMnO4溶液褪色，说明溶液中含有焦亚硫酸钠，即样品未完全氧化变质； （6）可用作食品的抗氧化剂，说明Na2S2O5具有一定的还原性，能被碘标准液滴定，说明发生氧化还原反应产生Na2SO4，I2被还原为I-，在测定某葡萄酒中残留量时，取葡萄酒样品，用碘标准液滴定至终点，消耗。滴定反应的离子方程式为，根据反应方程式，则样品中Na2S2O5的残留量为：，该样品中残留量为。 8．(1)4NH3+5O24NO+6H2O (2) O2或空气 使NO2和NO全部转化为HNO3 (3)d (4) 2NO2+=++CO2 或45.3 (5) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 碱石灰 1：2 【分析】氮气和氢气进入合成塔反应生成氨气，进入氨分离器，从氨分离器中又回到合成塔中的物质是N2和H2，氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化生成NO，水和一氧化氮不能直接反应生成硝酸，要有氧气参与才可以，故进入吸收塔的是空气或O2、NO和水并转化为HNO3，得到尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理，据此分析解答。 【详解】（1）氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，生成NO和水，则氧化炉中化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O。 （2）氧化炉中出来的气体，先降温再进入吸收塔，吸收塔中通入空气发生反应2NO+O2=2NO2；4NO+3O2+2H2O=4HNO3；4NO2+O2+2H2O=4HNO3，所以A物质为氧气或空气，且通入空气作用为使NO2和NO全部转化为HNO3。 （3）铝与浓硝酸会发生钝化，工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择铝作为罐体材料，浓硝酸有强氧化性，铜、镁等大多数金属都会与浓硝酸反应，所以不能使用，铂太贵不合适，故答案为d。 （4）①根据题中信息，使用具有碱性的Na2CO3溶液等吸收NO2尾气，该过程中生成NaNO3、NaNO2、CO2，化学方程式为 2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2； ②NO2和NH3反应生成氮气和水，反应的化学方程式为，44.8L NO2(标准状况)的物质的量为2mol，则消耗的氨气有mol，质量为mol×17g/mol=或45.3g。 （5）①装置A是固固加热型的装置制备NH3，应选择氯化铵和氢氧化钙加热反应，生成氯化钙，水和氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，装置B的作用是干燥氨气，可选择碱性干燥剂，如碱石灰（或NaOH固体，或CaO固体）； ②在装置D中Cu和浓硝酸发生反应：离子方程式是Cu＋4H+＋2=Cu2+＋2NO2↑＋2H2O，Cu是还原剂，为氧化剂，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：2。 9．(1) 和结合生成了沉淀（形成钒钙共沉物） 铁钒摩尔比为2时，与恰好形成沉淀，因存在沉淀溶解平衡：，钒去除率不能达到100%，但钒去除率已达98%左右；当铁钒摩尔比大于2时，上述沉淀溶解平衡趋向于逆向移动[或有利于形成胶体吸附沉钒]，故钒去除率再次增大，但增加幅度趋缓 (2) (3)边搅拌边加入溶液，调节溶液的在范围内，静置，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，直至向最后一次洗涤滤液中滴加溶液，再加溶液不再出现浑浊 (4)28.4% 【分析】该工艺流程原料为含高价钒（V）、铬（VI）废水，目的为提取铬和钒，废水在“分离钒”工艺中加入调节溶液，钒（V）主要以存在，再加入溶液得到钒铁共沉淀物，过滤分离出含钒物质，滤液进行“还原”工艺，用调节溶液，以存在，再加入溶液还原得到含有的溶液。 【详解】（1）如果用调节溶液，调节时就开始发生“沉钒”的原因是和结合生成了沉淀（或形成钒钙共沉物）； 与形成铁钒共沉物，，随铁钒摩尔比增大，钒去除率增大，铁钒摩尔比为2时，与恰好完全反应生成沉淀，因存在沉淀溶解平衡：，钒去除率不能达到100%，但钒去除率已达98%左右；当铁钒摩尔比大于2时，上述沉淀溶解平衡逆向移动[或有利于形成胶体吸附沉钒]，故钒去除率再次增大，但增加幅度趋缓； 故答案为：和结合生成了沉淀（或形成钒钙共沉物）；铁钒摩尔比为2时，与恰好形成沉淀，因存在沉淀溶解平衡：，钒去除率不能达到100%，但钒去除率已达98%左右，当铁钒摩尔比大于2时，上述沉淀溶解平衡逆向移动[或有利于形成胶体吸附沉钒]，故钒去除率再次增大，但增加幅度趋缓； （2）用调节溶液，以存在，再加入溶液还原，被还原为，被氧化为，故反应离子方程式为； 故答案为： （3）从的存在形态的物质的量分数随溶液的分布图可看出，时，san主要以形态存在，时，以、形态存在，时，主要以形态存在，时，形态逐渐减少，转化为形态存在，故要得到晶体，需在溶液加入溶液控制在范围内以得到，即实验方案为：取分离、提纯得到的溶液，边搅拌边加入溶液，调节溶液的在范围内，静置，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，直至向最后一次洗涤滤液中滴加溶液，再加溶液不再出现浑浊，低温烘干，得到高纯晶体； 故答案为：边搅拌边加入溶液，调节溶液的在范围内，静置，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，直至向最后一次洗涤滤液中滴加溶液，再加溶液不再出现浑浊； （4）该实验操作为滴定法测定中有效氯含量，原理为、 溶液与过量反应生成，由溶液滴定生成的，根据消耗的的物质的量计算生成的物质的量，从而计算中有效氯的含量。由反应、可确定关系式，，反应消耗的物质的量为，则样品中含氯元素的物质的量为，有效氯含量为； 故答案 ：28.4%。 10．(1) (2) (3) 提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放 离子交换 (4) (5)bd 【分析】石煤和苛化泥通入空气进行焙烧，反应生成、、、、和等，水浸可分离焙烧后的可溶性物质(如)和不溶性物质[、等]，过滤后滤液进行离子交换、洗脱，用于富集和提纯，加入氯化铵溶液沉钒，生成，经一系列处理后得到V2O3；滤渣①在，的条件下加入3%NH4HCO3溶液进行盐浸，滤渣①中含有钒元素，通过盐浸，使滤渣①中的钒元素进入滤液①中，再将滤液①回流到离子交换工序，进行的富集。 【详解】（1）钒是23号元素，其价层电子排布式为；焙烧过程中，氧气被还原，被氧化生成，偏钒酸盐中钒的化合价为价；在以上开始分解，生成的气体①为。 （2）由已知信息可知，高温下，苛化泥的主要成分与反应生成偏铝酸钠和偏铝酸钙，偏铝酸钠溶于水，偏铝酸钙难溶于水，所以滤液中杂质的主要成分是。 （3）在弱碱性环境下，与和反应生成、和，离子方程式为：； CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率，因为C可提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放；滤液①中含有、等，且浓度较低，若要利用其中的钒元素，需要通过离子交换进行分离、富集，故滤液①应进入离子交换工序。 （4）由离子交换工序中树脂的组成可知，洗脱液中应含有，考虑到水浸所得溶液中含有，为避免引人其他杂质离子，且廉价易得，故洗脱液的主要成分应为。 （5）a．延长沉钒时间，能使反应更加完全，有利于沉钒，a不符合题意； b．呈弱酸性，如果将溶液调至碱性，与反应，不利于生成，b符合题意； c．搅拌能使反应物更好的接触，提高反应速率，使反应更加充分，有利于沉钒，c不符合题意； d．降低溶液的浓度，不利于生成，d符合题意； 故选bd。 11．(1) 四 VIII (2) (3)若高于1.2倍，会导致净化过程消耗过多的硫酸镁，若低于1.2倍，钼浸出率较低 (4)B (5)浸取 (6) Mo2O 2 【分析】镍钼矿(、等)加入碳酸钠并通入空气焙烧，发生反应，，加水后，进入溶液中，加入硫酸镁除去多余的碳酸根，过滤后再通过低温结晶（根据、Na2SO4的溶解度随温度变化特点确定），将硫酸钠分离出来，溶液经过离子交换萃取等一系列操作后可得钼酸铵。 【详解】（1）为28号元素，位于元素周期表第四周期第VIII族。 （2）与碳酸钠和空气焙烧生成，反应化学方程式为： （3）若高于1.2倍，会导致净化过程消耗过多的硫酸镁，若低于1.2倍，钼浸出率较低。 （4）温度较低时，硫酸钠的溶解度远低于钼酸钠，故选用低温结晶，故选B。 （5）交换溶液主要含Na+，应返回浸取步骤，可以大大降低废水的排放。 （6）由晶胞结构图可知，一个晶胞中含有个，个N，则氮化钼的化学式为Mo2O；氮化钼晶体的密度为；氮化钼晶胞的八面体空隙为体心和棱心，若将填入氮化钼晶胞的八面体空隙中，还有8个棱心可以填入，则每个晶胞最多还能填入个。 12．(1)< (2)C (3)低于1.2时，随着酸性的增强，和的氧化性增强，还原产物中的比例提高，除锰率下降。高于1.2后，会逐渐水解，造成产率下降 (4) 恒压分液漏斗 直接加热，受热不均匀，会造成的粒径不均匀，降低材料的活性 (5) Fe元素浓度的大小和颜色的深浅正相关 ①洗涤不充分，吸附部分可溶的磷酸盐②除杂不完全，产品中含有磷酸锰等杂质 【分析】步骤Ⅰ钛白副产品主要成分为，含少量的、、等杂质，溶于水后产生、、、，还有硫酸根等离子，步骤Ⅱ加入铁粉可以消耗溶液中的H+，调节溶液的pH，促使水解产生沉淀后除去钛元素，步骤Ⅲ加入生成MgF2沉淀后除去镁元素，步骤Ⅳ中加入H2O2氧化为，步骤Ⅴ加入高锰酸钾可以除去过量的H2O2，步骤Ⅵ中加入NH4H2PO4后，经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥后得到产品。 【详解】（1）钛白副产品主要成分为，溶于水后产生，此时溶液pH<7，才可以存在，否则会水解产生沉淀，故答案为：<。 （2）A．根据分析可知，步骤Ⅱ加入铁粉可以消耗溶液中的H+，调节溶液的pH，促使水解产生沉淀后除去钛元素，故A正确； B．根据分析可知，步骤Ⅲ加入生成MgF2沉淀后除去镁元素，故B正确； C．步骤Ⅱ调节溶液的pH，促使水解产生沉淀，步骤Ⅲ加入生成MgF2沉淀后除去镁元素，步骤Ⅴ加入高锰酸钾可以除去过量的H2O2，高锰酸钾在酸性条件下会将铁元素直接氧化为，而会比完全水解的pH更小，导致产品的产量损失，故C错误； D．根据分析可知，步骤Ⅴ加入高锰酸钾可以除去过量的H2O2，故D正确； 故答案选C。 （3）根据已知②已知和的氧化性随酸性的增强而增强，可知实验时选择pH为1.2的原因为：低于1.2时，随着酸性的增强，和的氧化性增强，还原产物中的比例提高，除锰率下降，高于1.2后，会逐渐水解，造成产率下降，故答案为：低于1.2时，随着酸性的增强，和的氧化性增强，还原产物中的比例提高，除锰率下降，高于1.2后，会逐渐水解，造成产率下降。 （4）仪器A的名称是恒压分液漏斗，不宜用酒精灯直接加热的原因是直接加热，受热不均匀，会造成的粒径不均匀，降低材料的活性，故答案为：恒压分液漏斗；直接加热，受热不均匀，会造成的粒径不均匀，降低材料的活性。 （5）①根据朗伯比尔定律，A为吸光度，K为摩尔吸光系数，c为吸光物质的浓度，单位为mol/L，可知，通过比色能获得Fe元素浓度的原理是：Fe元素浓度的大小和颜色的深浅正相关，故答案为：浓度的大小和颜色的深浅正相关； ②测得产品中铁磷比，说明铁是比磷少，说明沾有磷酸根，可能是①洗涤不充分，吸附部分可溶的磷酸盐②除杂不完全，产品中含有磷酸锰等杂质，故答案为：①洗涤不充分，吸附部分可溶的磷酸盐，②除杂不完全，产品中含有磷酸锰等杂质。 13．(1) 将氟碳铈矿粉碎 将铈氧化为＋4价，便于分离 (2) (3) (4) (5) 8 (6) H2SO4 【分析】由题给流程可知，氟碳铈矿在空气中焙烧得到含有二氧化铈、四氟化铈和氧化铁的焙烧渣，向焙烧渣中加入盐酸、硼酸酸浸，将铈元素转化为难溶的Ce(BF4)3，过滤得到滤液1和滤渣1；向滤渣1中加入氯化钾溶液，将Ce(BF4)3转化为难溶的KBF4和可溶的CeCl3，过滤得到滤液2和滤渣2；调节滤液1的pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到滤液2和滤渣3；向滤液2中加入碳酸氢铵，将溶液中CeCl3转化为Ce2(CO3)3沉淀，过滤得到Ce2(CO3)3；在空气焙烧Ce2(CO3)3得到二氧化铈。 【详解】（1）将氟碳铈矿粉碎，增大反应物的接触面积，可以加快反应速率，提高焙烧效率；由分析可知，氟碳铈矿在空气中焙烧得到含有二氧化铈、四氟化铈和氧化铁的焙烧渣，焙烧中铈元素的化合价升高被氧化，目的是将铈元素氧化为＋4价，便于后续分离，故答案为：将氟碳铈矿粉碎；将铈氧化为＋4价，便于分离； （2）由分析可知，入盐酸、硼酸酸浸的目的是将铈元素转化为难溶的Ce(BF4)3，反应中铈元素的化合价降低被还原，则氯元素的化合价一定升高被氧化，所以溶液中的氯离子被氧化生成有毒的氯气而污染环境，为了减少环境污染，可以选择双氧水和稀硫酸替代盐酸、硼酸酸浸，其中二氧化铈与过氧化氢和硫酸混合溶液反应生成Ce2(SO4)3、氧气和水，反应的离子方程式为，故答案为：Cl2；； （3）由分析可知，调节滤液1的pH的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，由表格数据可知，溶液pH的范围为，故答案为：； （4）加入氯化钾溶液，将Ce(BF4)3转化为难溶的KBF4和可溶的CeCl3，反应的离子方程式为Ce(BF4)3+3K+3KBF4+Ce3+，反应的平衡常数K====，则溶液中钾离子浓度为0.1mol/L时，Ce3+的浓度为×(0.1mol/L)3=mol/L，故答案为：； （5）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的灰球个数为8×+6×=4，位于体内的黑球个数为8，由化学式可知，灰球代表铈原子、黑球代表氧原子，晶胞中位于顶点的铈原子与位于体对角线处的氧原子距离最近，则铈原子的配位数为8；由晶胞的质量公式可得：=(10—7a)3ρ，解得a=nm，故答案为：； （6）由图可知，与直流电源正极相连的Ce2O3电极为电解池的阳极，酸性条件下Ce2O3在阳极失去电子发生氧化反应生成Ce4+离子，电极反应式为Ce2O3—2e—+6H+=2Ce4++3H2O，石墨电极为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e—=H2↑，电解的总反应方程式为Ce2O3+8H+2Ce4++3H2O+H2↑，则随着电解反应的进行，为使电解液成分稳定，应不断补充硫酸，故答案为：2H++2e—=H2↑；H2SO4。 14．(1)Fe(OH)3、SiO2 (2) 不稳定易发生分解 (3) C [Zn(NH3)4]2++S2-=ZnS↓+4NH3 (4) ds ① < 【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，同时铁、镁转化为氢氧化物沉淀和不反应的二氧化硅成为滤渣1，滤液加入过氧化氢将锰离子转化为二氧化锰沉淀，加入适量的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； 【详解】（1）根据分析，滤渣1为Mn(OH)2、Fe(OH)3、SiO2； （2）在氨水存在的碱性条件下，过氧化氢和锰离子发生氧化还原反应生成二氧化锰沉淀和水、铵根离子，反应为；不稳定易发生分解，导致该过程中的加入量远大于其理论值； （3）①“深度除铜”时，(NH4)2S加入量最好应120%，此时除铜效果较好且锌的回收率仍然较高； ②当(NH4)2S加入量≥100%时，锌的最终回收率下降的原因是过量的硫离子和将锌转化为硫化锌沉淀，反应为[Zn(NH3)4]2++S2-=ZnS↓+4NH3； （4）①Zn为30号元素，价电子排布式3d104s2；位于元素周期表ds区； ②N和O的电负性相比，N弱于O，则N易提供孤电子，配位键稳定性强； ③角③属于单键与单键形成夹角，电子云密度小，键角斥力小，键角小于120°。 15．(1)搅拌，使固体与液体成分接触，加快反应速率，提高Fe、Al、Cu的浸取率，使反应物充分反应 (2) 浓盐酸 Pd、Au (3) 过量的与反应生成污染环境 224 (4) 铁粉 将硫酸溶解后的溶液加热浓缩至晶膜现象时，加入固体至饱和，冷却至0℃结晶过滤，洗涤、干燥 【分析】废钯催化剂加入硫酸酸浸，将铁铝元素转化为硫酸盐得到滤液，滤液加入铁将铁离子转化为亚铁离子，调节pH分离出氢氧化铝沉淀，沉淀溶解后经过一系列处理得到KAl(SO4)2·12H2O；酸浸后滤渣加入王水溶解Au、Pt、Pd得到其溶液，加入亚硫酸钠还原金元素得到金单质，同时+4价铂被还原为+2价，过滤得到金单质和滤液Ⅱ，滤液Ⅱ加入氯化铵得到(NH4)2PtCl6沉淀，(NH4)2PtCl6处理得到Pt单质，沉铂后溶液加入氯酸钠、氯化铵将二价Pd氧化后沉淀得到(NH4)2PdCl6沉淀，处理得到Pd； 【详解】（1）“酸浸”时，需要将废钯催化剂粉碎后再加入硫酸，同时在溶液底部鼓入N₂，此时固体颗粒就会上下翻滚增大与液体的接触面积，则鼓入N₂的目的是搅拌，使固体与液体成分接触，加快反应速率，提高Fe、Al、Cu的浸取率，使反应物充分反应； （2）“溶浸”操作完成后，加热赶硝时，盐酸也会挥发，为了不破坏配离子，需要保持溶液中一定的氯离子浓度，则需要加入酸是浓盐酸；“分金”时，加入将还原为Au单质，同时根据难溶于水、溶于水，因此还把还原为，故答案为Pd、Au；反应中Au化合价由+3变为0、硫化合价由+4变为+6，结合电子守恒可知，得到Au单质的离子方程式为； （3）“沉钯”操作中，加入将氧化为，同时生成，若过量太多则过量的与反应生成污染环境；若最终得到1mol 的合金，则转移电子为4×4＋3×4=28mol，被氧化成失去4，因此消耗的最小物质的量为7mol，质量为224g； （4）“滤液I”中加入的“试剂X”目的是将三价铁还原为二价铁，为下一步更好的沉淀铝离子，因此“试剂X”为铁粉；结合溶解度图像，可以发现，高温时溶解度大，则获得的最佳实验操作为将硫酸溶解后的溶液加热浓缩至晶膜现象时，加入固体至饱和，冷却至0℃结晶过滤，洗涤、干燥。 16．(1)第4周期第Ⅷ族 (2) 增大反应接触面积，加快反应速率 、 (3) 、 Fe (4) (5)127.1 【分析】磁铁矿粉碎后碱浸，氧化铝、二氧化硅转化为钠盐溶液进入滤液1，滤渣加入硫酸酸浸，转化为二价铁离子和三价铁离子，氧化钙、氧化镁转化为硫酸盐，加入氟化铵得到含有氟化钙、氟化镁沉淀的滤渣，滤液加入单质铁还原三价铁离子为二价铁离子，加入碳酸氢铵，使二价铁离子转化为碳酸亚铁的沉淀，处理后得到水合氧化铁。 【详解】（1）Fe为26号元素，在元素周期表中的位置为第4周期第Ⅷ族； （2）“粉碎”的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应快速充分；“碱浸”时二氧化硅转化为硅酸钠、氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，发生反应的离子方程式为、； （3）由分析可知，“滤渣1”的主要成分有、；“试剂X”是将铁离子还原为亚铁离子，且不引入新杂质，故为Fe； （4）“沉铁”过程发生的反应为碳酸氢铵与二价铁离子之间的反应，二者反应会生成碳酸亚铁、水和二氧化碳，故反应的离子方程式为：； （5）根据铁元素守恒可知，可生产纯度为97%的水合氧化铁。 17．(1) (2) (3) (4) (5)81.7 (6) 【分析】烧渣(主要成分为、、、，不考虑其他杂质)中加入稀硫酸，氧化铁、氧化亚铁、氧化铝与稀硫酸反应，二氧化硅不反应，过滤，向滤液中加入过量FeS2将铁离子还原，再加入氢氧化钠溶液调节pH值沉淀铝离子，过滤后向滤液中加入通入氧气，经过一系列变化得到铁黄(FeOOH)。 【详解】（1） Fe位于周期表中第4周期第VIII族，基态 价电子排布图为； （2）由工艺流程图分析可知，滤渣为二氧化硅。 （3）还原过程中涉及的反应为：过量的将溶液中的还原为，中的硫元素被氧化为，反应的离子方程式为。 （4）制备的化学方程式为。 （5）测得溶液吸光度，根据图中信息得到溶液中，则样品中。设样品中物质的量为，物质的量为，则有，，解得，，故样品中的质量分数为。 （6）晶胞中位于所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长是面对角线的一半，则为。由晶胞结构可知，晶胞中位于棱心和体心的个数为4，位于顶角和面心的个数为4，该晶胞中有4个，则，解得。 18．(1) 将方解石和铍矿石破碎并混合均匀(其他合理答案也可) (2) (3) 、 (4) 常温时，pH=7.5，则，，说明已完全沉淀 (或) (5) 阴 BeCl2电解产生的阳极气体为有毒的Cl2，环境污染严重，能耗高(其他合理答案也可) 【分析】由题给流程控制，绿柱石和方解石配料熔化得到铍玻璃体，向铍玻璃体中加入硫酸溶液酸溶，金属元素转化为硫酸盐，二氧化硅不与硫酸溶液反应，硅酸根离子转化为硅酸沉淀，过滤得到含有硫酸钙、二氧化硅、硅酸的滤渣和滤液；向滤液中加入硫酸铵溶液，将溶液中的铝离子转化为硫酸铝铵晶体，过滤得到硫酸铝铵和滤液；向滤液中通入氨气和空气调节溶液的pH，将溶液中的亚铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入氨水，将溶液中的铍离子转化为氢氧化铍沉淀，过滤得到氢氧化铍；氢氧化铍经转化得到氯化铍，氯化铍经熔融电解制得金属铍。 【详解】（1）提高“配料熔化”时的反应速率及效率的措施为将方解石和铍矿石破碎并混合均匀；根据已知信息写出化学方程式并配平得。 （2）“酸溶”时CaBe3SiO6发生反应的离子方程式为。 （3）硫酸铝铵微溶于水。“调pH”的目的是除去溶液中的和剩余的，常温下调节pH为5，则，溶液中，，铝离子和铁离子均完全沉淀；所得滤渣2的主要成分为、。“沉铍”后所得滤液的主要成分为，该工业流程中可循环使用的物质为。 （4）常温时，pH=7.5，则，，说明已完全沉淀；“沉铍”时不选用NaOH溶液的原因为或。 （5）电解BeCl2时在阳极生成氯气，在阴极析出固态金属铍；BeCl2电解产生的阳极气体为有毒的Cl2，环境污染严重，反应条件为高温和电解，能耗高。 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 $$