第二部分 小卷练透25-26 化学工艺流程(A&B)-【师大金卷】2025年高考化学一轮二轮衔接复习小卷练透阶段测试卷（新高考）

新教材化学２５—２　 小卷练透２５　化学工艺流程(A) 非选择题:本题共４小题,共５６分. １．(１４ 分)(２０２４􀅰安徽联考)以含钴废渣(主要成分为 CoO 和 Co２O３,含少量铁、铝、锌、硅的氧化物)为原料制备Co２O３的工艺 如下: 相关的氢氧化物的溶度积如表所示: 氢氧化物 Co(OH)２ Zn(OH)２ Fe(OH)３ Al(OH)３ Ksp １０－１４．２ １０－１５．６ １０－３７．４ １０－３２．３ (１)基态钴原子的价电子轨道表示式　　　　　　　; (２)“酸浸”中SO２ 的主要作用是　　　　　　　　　　;若SO２ 用量过多会造成什么影响: 　; (３)已知“除杂”中 Co２＋ 的浓度为０􀆰００１mol􀅰L－１,则应调节的 pH 范围为　　　　　　;“滤渣２”的主要成分是　　　　　　; (４)“萃取锌”中可用 P２０４( ,简写为 HA)作萃 取剂. ①酸性强弱:P２０４　　　　H３PO４(填“＜”“＝”或“＞”); ②萃取时若水溶液的酸性太强则萃取率较低,原因是　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　; (５)“沉钴”中,若碳酸钠溶液浓度过大或加入速度过快会生成 ２CoCO３􀅰３Co(OH)２沉淀,写出生成２CoCO３􀅰３Co(OH)２的离子 方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　. ２．(１４分)(２０２４􀅰东北三省一模)废SCR 催化剂(含 TiO２、V２O５、 WO３、SiO２、Al２O３、CaO等)的回收与再利用对环境保护和资源循 环利用意义重大.回收其中的部分金属的工艺流程如下: 已知:相关物质的熔沸点如下: 物质 SiCl４ TiCl４ AlCl３ CaCl２ VOCl３ WOCl４ 熔点/℃ －７７ －２５ １９２ ７８２ －７７ ２１１ 沸点/℃ ５７ １３６．５ １８０ １９３５ １２６ ２３２ 回答下列问题: (１)为提高“氯化焙烧”的效率,可采取的措施为　　　　. a．粉碎SCR催化剂　b．鼓入适当过量的氯气　c．降低焙烧温度 (２)“氯化焙烧”温度控制在 ８００ ℃,生成 SiCl４、TiCl４、AlCl３、 VOCl３、WOCl４、CaCl２.写出生成 TiCl４ 的化学方程式　　　　 　　　　　　　　　　. (３)写出流程中可循环利用的物质的名称　　　　　　. (４)“水浸”后滤液中溶质成分主要有　　　　　　(填化学式). (５)VOCl３ 遇到水会产生大量的白雾,用化学方程式表示其原因 　　　　　　　　　　　　　　　. (６)回收的 V２O５ 可用作电池电极材料.一种以 V２O５ 和Zn为电 极、Zn(CF３SO３)２水溶液为电解质的电池,放电时,Zn２＋ 插入 V２O５ 层间形成ZnxV２O５􀅰nH２O.写出该电池放电时正极的电 极反应式 　. (７)解释表中SiCl４、TiCl４ 及CaCl２ 熔点差异的原因 　 　. ３．(１４分)(２０２４􀅰保定一模)稀土元素被誉为“现代工业的维生素” 和“２１世纪新材料宝库”,广泛应用于新材料、冶金化工、电子信 息、节能环保等领域,由普通级氯化镧(LaCl３)料液制备高纯氧化 镧(La２O３)的新工艺流程如图所示. 已知:淋洗液pH 太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl３会结晶沉淀. 回答下列问题: (１)普通级氯化镧料液中La３＋通过树脂(GＧSO３H－)时,在树脂吸 附柱上发生反应生成(GＧSO３)３La２,La３＋被吸附在树脂内部,反应 的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　. (２)经 氨 水 处 理 过 的 淋 洗 液,再 经 EDTA 淋 洗,发 生 反 应 (GＧSO３)３La２ ＋ ３NH＋４ ＋ ２EDTA 􀪅􀪅 ３GＧSO３NH－４ ＋ ２[La(EDTA)]３＋,淋洗液的pH 对分离效率的影响如图１所示. 则淋洗时,淋洗液的pH 应调到pH＝　　　　. 　 (３)淋洗液的pH＞１１时,分离效率就迅速下降,原因是　　　　 　　　　　　　　　. (４)用草酸溶液将[La(EDTA)]３＋ 中的La３＋ 沉淀出来,最后进行 高温焙烧.在空气中高温焙烧La２(C２O４)３,若空气中氧气的体积 分数为２０％,则消耗的空气与高温焙烧生成的CO２ 的物质的量之 比为　　　　　　. (５)锶镧铜氧化物超导体的晶胞结构(底面是正方形的长方体)如 图２所示,晶胞中锶(Sr)原子与镧(La)原子的个数比为１∶３,体心 与顶点的Cu原子有着相同的化学环境,Sr、La原子１的分数坐标 为(０,０,０．６３).则该超导体的化学式为　　　　,Sr、La原子２ 的分数坐标为　　　　,体心Cu原子与Sr、La原子之间的最近距 离为　　　　pm(列出含a、c的计算式). ４．(１４分)(２０２４􀅰沈阳质检)马日夫盐[Mn(H２PO４)２􀅰２H２O]是一 种用于机械设备的防锈磷化剂,工业上利用软锰矿(主要成分为 MnO２,含少量硅、铁、铝等氧化物)为主要原料,联合处理含SO２ 的烟气并制备马日夫盐的一种工艺流程如下.请回答下列问题: 已知:①Mn(OH)２ 不稳定,易被空气氧化; ②有机萃取剂是溶解了一种酸性磷酸酯(表示为 H２A２)的磺化煤 油,萃取 时 发 生 的 反 应 主 要 为 Fe３＋ ＋３H２A２ 􀜩􀜨􀜑 Fe(HA２)３ ＋３H＋; ③Ksp[Fe(OH)３]＝２􀆰８×１０－３９,Ksp[Al(OH)３]＝１􀆰０×１０－３３, Ksp[Mn(OH)２]＝１􀆰０×１０－１２．８. (１)若含SO２ 的烟气中混有空气,不同的浸出时间下,浸出液中 Mn２＋、SO２－４ 的浓度和pH 测定结果如下图,在“浸锰”步骤中,主 反应的化学方程式为　　　　　　　　,２h后曲线产生明显差异 的原因　　　　　　　　　　.(用化学方程式表示). (２)萃取可分为扩散萃取和动力学萃取两种类型.萃取率随搅拌 速度的增加而进一步增加称为扩散萃取,浸出液受化学反应的控 制称为动力学萃取.萃取时搅拌速度和溶液pH 对金属离子萃取 率的影响如图所示.萃取时,应采用的最佳实验条件为　　　　, pH 过大或过小都会降低Fe３＋ 萃取率,结合平衡移动原理解释其 原因是　　　　　　　　　　　　　　　. (３)若浸出液中 Mn２＋ 的浓度为１􀆰０mol/L,则“调pH”的范围为 　　　　(当离子浓度小于１􀆰０×１０－６mol/L时认为沉淀完全). (４)“沉锰”步骤中为减少副产物 Mn(OH)２ 的生成,正确的操作是 将　　　　溶液逐量加入　　　　溶液中,并不断搅拌. (５)“酸溶”后的操作步骤包括　　　　　　　　　、过滤、洗涤、 干燥. 新教材化学２５—１ 新教材化学２６—２　 小卷练透２６　化学工艺流程(B) 非选择题:本题共４小题,共５６分. １．(１４分)(２０２４􀅰唐山一模)一种利用硫铁矿(主要成分是FeS２,含 少量 Al２O３、SiO２ 和 Fe３O４)制备新能源汽车电池电极 LiFePO４ 的工艺流程如下: ①已知室温下难溶物溶度积常数如下表,离子浓度小于１０－５mol/L, 认为沉淀完全. 难溶物 Fe(OH)３ Fe(OH)２ Al(OH)３ FePO４ KSD １．０×１０－３９ １．０×１０－１７ １．０×１０－３３ １．４×１０－２２ ②Ka１ (H３PO４)＝７􀆰６×１０－３,Ka２ (H３PO４)＝６􀆰３×１０－８, Ka３(H３PO４)＝４􀆰２×１０－１３ 回答下列问题: (１)从“焙烧”到“氧化”要经历“酸浸→还原→过滤→除铝”４道 工序. ①若“酸浸”工序用硫酸,“还原”工序加入FeS.“还原”工序的离 子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　,滤渣的成分是 　　　　　　(填化学式). ②“除铝”工序可加入的难溶物质是　　　　(填化学式),除净铝 离子需要调节的最小pH 为　　　　(结果保留一位小数). (２)“氧化”步骤中,加入的试剂“R”最佳是　　　　(填标号), A．HNO３ B．H２O２ C．Ca(ClO)２ D．KMnO４ 判断是否氧化彻底的试剂名称为　　　　　　　. (３)“沉铁”步骤反应的平衡常数为　　　　　　. (４)“高温煅烧”时,发生的主要反应的化学方程式为　　　　　　 　　　　　　　　. ２．(１４分)(２０２４􀅰甘肃一模)氢镍电池是目前使用最广的含镍电池, 废旧电池的处理对环境保护和资源的再利用意义重大.一种对废 旧氢镍电池负极材料(含有 NiO、Ni和少量La、Fe、Mg、MnO２、石 墨粉等)进行湿法处理的流程如图所示: 已知:①Ni２＋可形成[Ni(NH３)６]２＋; ②Ksp(MgF２)＝６􀆰４×１０－８; ③H２SO４ 第一步完全电离,Ka(HSO－４ )＝１􀆰１×１０－２. 回答下列问题: (１)Ni２＋的价层电子排布式为　　　　. (２)能提高“酸浸”效率的措施有　　　　　　　　　(任写一种). (３)若滤渣１的成分为La２(SO４)３􀅰Na２SO４􀅰xH２O,已知“沉镧” 过程中溶液的pH 与沉镧率的变化关系如图所示.试分析pH＜ ２􀆰０时沉镧率降低的原因 　 　. (４)检验滤液１中是否含有Fe２＋,可以选择的试剂是　　　　(填 序号). A．KSCN溶液 B．K３[Fe(CN)６]溶液 C．NaOH 溶液 D．KSCN溶液和氯水 (５)“沉镁”后滤液３中c(F－)≥　　　　mol􀅰L－１(溶液中离子浓 度≤１􀆰０×１０－５mol􀅰L－１时认为该离子沉淀完全). (６)S２O２－８ 中存在过氧键(—O—O—),“沉锰”反应的离子方程式 为　　　　　　　　　　　　　　　. (７)“沉镍”所用试剂不宜选用氨水的原因为　　　　　　　　　 　　　　,母液中可提取出的循环利用的物质为　　　　　　(填 化学式). ３．(１４分)(２０２４􀅰湖北八市联考)氧化锌是一种功能材料.利用锌 焙砂(主要成分为ZnO,含 As２O３ 及铅、铜、镉的氧化物)生产高纯 氧化锌的工业流程如图所示. 已知:①As２O３ 微溶,可与水反应生成亚砷酸(H３AsO３);FeAsO４ 和ZnCO３ 难溶于水. ②S２O２－８ 中存在一个过氧键(—O—O—) ③常温下,相关硫化物的Ksp如下表所示. 物质 ZnS CdS PbS CuS Ksp １．６×１０－２４ ８．０×１０－２７ ８．０×１０－２８ ６．３×１０－３６ 回答下列问题: (１)“浸出”时生成[Zn(NH３)４]２＋ 的离子方程式为　　　　　　 　　　　　　　. (２)“除砷”过程中,需加入过量的(NH４)２S２O８,其中S的化合价 为　　　　.滤渣１的主要成分是　　　　(填化学式). (３)“除重金属”过程中,涉及的部分反应为:[Cu(NH３)４]２＋ ＋ ４H２O􀜩􀜨􀜑 ４NH３􀅰H２O＋Cu２＋ 　K１＝a;[Cu(NH３)４]２＋ ＋S２－ ＋４H２O􀜩􀜨􀜑 CuS↓＋４NH３􀅰H２O　K２＝b,(NH４)２S的加入量 [m(实际用量) m(理论用量)×１００％ ]对 锌 的 回 收 率 及 溶 液 中 铜 锌 比 [ c(Cu ２＋) c{[Zn(NH３)４]２＋} ]的影响如图所示. ①设a、b为平衡常数K１、K２ 对应的数值,则a、b之间存在的等式 关系是　　　　. ②(NH４)２S较为合理的加入量约为１００％.当(NH４)２S加入量超 过１００％时,锌的回收率下降的原因可能是　　　　　　　　　 　　　(用离子方程式表示). ③“除重金属”后,测得溶液中 c(Cu２＋ )为 １􀆰０×１０－９ mol􀅰 L－１,此时 Pb２＋ 是否完全沉淀 　　　　(填“是”或“否”). (４)“蒸 氨 ”后,锌 元 素 以 [Zn(NH３)２]SO４ 存 在,写 出 CO２“沉锌”的化学方程式　　　 　　　　　　　　　　. (５)流程中可循环利用的物质有 　　　　　　　　　(填化学式). ４．(１４分)(２０２４􀅰邯郸一模)Fe３O４＠SiO２ 是一种高效非贵金属光/ 热催化剂,以废弃还原铁粉(表面有锈渍,不含其他金属杂质)为原 料制备Fe３O４＠SiO２ 的工艺流程如图所示: 已知:２５ ℃时 Ksp[Fe(OH)２]＝４􀆰９×１０－１７,Ksp[Fe(OH)３]＝ ２􀆰８×１０－３９,Ksp[Ca(OH)２]＝５􀆰０×１０－６. 请回答下列问题: (１)为了提高铁粉的浸取速率,除了考虑温度、浓度影响因素外,还 可以采取的措施有　　　　　　　　　　　　(填一条);经检验 浸取液中无Fe３＋,其原因为　　　　　　　　　　　(用离子方 程式解释). (２)需在隔绝空气条件下进行的反应设备或操作有反应釜１、　　 　　、真空热分解. (３)实验室　　　　(填“能”或“不能”)用如图所示装置进行“加压 过滤”,原因为　　　　　　　　　　　　　. (４)已知“浸取液”中无过量的酸,则反应釜２中反应的离子方程式 为　　　　　　　　　　　　　　. (５)反应釜３中,２５℃时Ca２＋ 浓度为５０g􀅰L－１,理论上溶液的 pH 低于　　　　(lg２＝０􀆰３). (６)纳米Fe３O４ 也可以用如下过程制备: ①反应ⅱ中 的作用是　　　　　　　　　　　　　. ②反应ⅱ的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　. 新教材化学２６—１ 新教材化学答案 —３４　 ×１０－３ L＝２􀆰２５×１０－３ mol,由 ４KF＋Be(OH)２ 􀪅􀪅 K２BeF４＋２KOH,可 知n(Be)＝n[Be(OH)２)]＝ １ ２ × n(KOH)＝ １２ ×２􀆰２５×１０ －３ mol＝１􀆰１２５×１０－３ mol, BeCl２ 的 纯 度 为 １．１２５×１０－３ mol×１００mL１０mL×８０g /mol １．０００g ×１００％＝９０􀆰００％. ３．(１)三颈烧瓶　FeS＋H２SO４ 􀪅􀪅FeSO４＋H２S↑ (２)装置C中出现黑色沉淀　排尽装置内的空气,防止 生成的硫脲被氧化 (３)CaCN２＋H２S＋２H２O ８０℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅CS(NH２)２＋Ca(OH)２ 　氯化铁溶液 (４)①b　② １９０c０V ７m 　③ 小 [试题解析](１)根据图可知,仪器a的名称是三颈烧瓶; 装置 A是利用FeS固体和稀硫酸反应制备 H２S气体, 反 应 的 化 学 方 程 式 为 FeS＋ H２SO４ 􀪅􀪅FeSO４ ＋ H２S↑; (２)因为硫脲易被氧化,所以反应开始时,先打开 K１,当 观察到装置 C中出现黑色沉淀时,说明装置内的空气被 排尽,此时再打开 K２,因此这样操作的目的是排尽装置 内的空气,防止生成的硫脲被氧化; (３)装置B中,H２S气体与 CaCN２ 和水在８０ ℃水浴条 件反应生成硫脲溶液和氢氧化钙,反应的化学方程式为 CaCN２＋H２S＋２H２O ８０℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅CS(NH２)２＋Ca(OH)２;硫脲 易溶于水,易被氧化,受热时部分发生异构化反应而生 成硫氰化铵,所以检验装置 B中硫脲是否异构化,即检 验SCN－ ,SCN－ 会与三价铁离子反应生成血红色络合 物,所以 检 验 硫 脲 是 否 异 构 化 的 试 剂 名 称 是 氯 化 铁 溶液; (４)①滴加酸性 KMnO４ 标准溶液应使用酸式滴定管, 所以正确操作是b; ②滴定时反应的离子方程式为５CS(NH２)２＋１４MnO－４ ＋３２H＋ 􀪅􀪅１４Mn２＋ ＋５CO２↑ ＋５N２↑ ＋５SO２－４ ＋ ２６H２O,用c０ mol􀅰L－１酸性 KMnO４ 标准溶液滴定,滴 定至终点时消耗标准溶液V mL,消耗 KMnO４ 的物质 的量为c０V×１０－３ mol,根据反应方程式可知,mg产品 中CS(NH２)２的物质的量为c０V×１０－３ mol× ５ １４×１０＝ ２５c０V ７ ×１０ －３ mol,则 样 品 中 硫 脲 的 质 量 分 数 为 ２５c０V ７ ×１０ －３ mol×７６g/mol mg ×１００％＝ １９０c０V ７m ％ ; ③滴定后俯视液面读数会导致体积偏小,计算得到的待 测产品纯度比实际纯度小. ４．(１)３d１０４s１　２FeCl３＋Cu􀪅􀪅２FeCl２＋CuCl２ (２)铁粉　盐酸 (３)球形冷凝管　冷凝回流SOCl２ (４)SOCl２ 遇水极易反应生成SO２ 和 HCl,HCl可抑制 FeCl２ 的水解,SO２ 和 HCl会和碱石灰反应,导致 FeCl２ 发生水解 (５)４　D [试题解析](１)铜为２９号元素,基态铜原子的电子排布 式为１s２２s２２p６３s２３p６３d１０４s１,价电子排布式为３d１０４s１, FeCl３ 溶 液 腐 蚀 电 路 板 的 化 学 方 程 式 为２FeCl３ ＋Cu 􀪅􀪅２FeCl２＋CuCl２; (２)过量试剂①为铁粉;过量试剂②为盐酸; (３)装置c的名称是球形冷凝管,装置c、d共同起到的 作用是冷凝回流SOCl２; (４)SOCl２ 遇水极易反应生成 SO２ 和 HCl,HCl可抑制 FeCl２ 的水解,SO２ 和 HCl会和碱石灰反应,导致 FeCl２ 发生水解; (５)２０．００g样品,用足量稀硫酸溶解后,用１􀆰０００mol􀅰 L－１ K２Cr２O７ 标准溶液滴定Fe２＋ 达终点时消耗１５mL, 发生反应:６Fe２＋ ＋Cr２O２－７ ＋１４H＋ 􀪅􀪅２Cr３＋ ＋７H２O＋ ６Fe３＋ ,可知n(Fe２＋ )＝n(FeCl２)＝６×１mol􀅰L－１×１５ ×１０－３L＝０􀆰０９mol,２０􀆰００g样品,利用上述装置与足 量SOCl２ 反应后,固体质量为１３􀆰５２g,则水的物质的量 为 (２０－１３．５２)g １８g/mol ＝０􀆰３６mol ,x＝０．３６mol０．０９mol＝４ ;样品中 含少量FeO杂质,溶于稀硫酸后生成 Fe２＋ ,导致消耗的 K２Cr２O７ 溶液的体积V 偏大,使x的测量值偏小,A 错 误;实验Ⅰ称重后,样品发生了潮解,样品的质量不变, 消耗的 K２Cr２O７ 溶液的体积V 不变,使x 的测量值不 变,B错误;样品与 SOCl２ 反应时失水不充分,FeCl２ 的 质量偏大,x值偏小,C错误;滴定达终点时发现滴定管 尖嘴内有 气 泡 生 成,消 耗 K２Cr２O７ 标 准 溶 液 偏 少,则 FeCl２ 的质量偏小,x值偏大,D正确. 小卷练透２５　化学工艺流程(A) １．(１)↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ３d ↑↓ ４s (２)将三价钴元素还原成二价钴元素　造成 H２O２ 的 浪费 (３)４．９≤pH＜８．４　Fe(OH)３、Al(OH)３ (４)①＜　②HA为弱酸,酸性较强时 A－ 离子浓度较小 (５)５Co２＋ ＋８CO２－３ ＋６H２O􀪅􀪅２CoCO３􀅰３Co(OH)２↓ ＋６HCO－３ [试题解析]由题给流程控制,向含钴废渣中加入稀硫酸 和SO２ 酸浸,将金属氧化物转化为可溶性硫酸盐,二氧 化硅与稀硫酸不反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣和 含有可溶性硫酸盐的滤液;向滤液中加入 H２O２ 溶液, 将溶液中的Fe２＋ 氧化为 Fe３＋ ,向氧化得到的溶液中加 入 Na２CO３ 溶液调节pH,将溶液中的Fe３＋ 、Al３＋ 转化为 Fe(OH)３、Al(OH)３ 沉 淀,过 滤 得 到 含 有 Fe(OH)３、 Al(OH)３的滤渣和滤液;向滤液中加入有机萃取剂萃取 溶液中的Zn２＋ ,分液得到含有锌离子的有机相和水相; 向水相中加入 Na２CO３ 溶液,将溶液中的 Co２＋ 转化为 CoCO３ 沉淀,过滤得到 CoCO３. (１)钴元素的原子序数为２７,基态原子的价电子排布式 为３d７４s２,轨道表示式为↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ３d ↑↓ ４s ; (２)酸浸时通入 SO２ 的目的是将 Co３＋ 还原成 Co２＋ ,若 SO２ 用量过多会消耗氧化步骤加入的 H２O２ 溶液,造成 H２O２ 溶液浪费; (３)加入 Na２CO３ 溶液调节溶液pH,将溶液中的 Fe３＋ 、 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 新教材化学答案 —３５　 Al３＋ 转化为Fe(OH)３、Al(OH)３ 沉淀,由溶度积可知, 溶液 中 Al３＋ 完 全 沉 淀 时,溶 液 中 的 OH－ 浓 度 大 于 ３ １０－３２．３ １０－５ mol/L ＝１０－９．１ mol/L,则溶液pH≥４􀆰９;由Co２＋ 溶液的浓度为０􀆰００１mol/L 可知,溶液中 OH－ 浓度小 于 １０ －１４．２ ０．００１mol/L＝１０ －５．６ mol/L,则溶液pH 小于８􀆰４, 所以“除杂”时应调节的pH 范围为４􀆰９≤pH＜８􀆰４;由 分析可知,滤渣２的主要成分为Fe(OH)３、Al(OH)３; (４)①由结构简式可知,P２０４为磷酸分子中２个羟基的 氢原子被烃基取代所得结构,烃基为供电子基团会使磷 酸分子中羟基的活性减弱,电离出氢离子的能力减弱, 所以P２０４的酸性弱于磷酸; ②萃取时若水溶液的酸性太强,溶液中的氢离子会抑制 HA的电离,导致溶液中 A－ 离子浓度较小,使得萃取率 较低; (５)由题意可知,“沉钴”中生成２CoCO３􀅰３Co(OH)２沉 淀的反应 为 溶 液 中 亚 钴 离 子 与 碳 酸 根 离 子 反 应 生 成 ２CoCO３􀅰３Co(OH)２沉淀和碳酸氢根离子,反应的离子 方 程 式 为５Co２＋ ＋８CO２－３ ＋６H２O 􀪅􀪅２CoCO３ 􀅰 ３Co(OH)２↓＋６HCO－３ . ２．(１)ab (２)TiO２＋２C＋２Cl２ ８００℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅TiCl４＋２CO (３)Cl２ (４)CaCl２、AlCl３、HCl (５)２VOCl３＋３H２O􀪅􀪅V２O５＋６HCl (６)V２O５＋２xe－ ＋xZn２＋ ＋nH２O􀪅􀪅ZnxV２O５􀅰nH２O (７)SiCl４、TiCl４ 是分子晶体,熔点较低,TiCl４ 的相对分 子质量大于SiCl４,所以 TiCl４ 熔点大于SiCl４;CaCl２ 是 离子晶体,熔点高 [试题解析]SCR 催 化 剂 含 TiO２、V２O５、WO３、SiO２、 Al２O３、CaO,“氯化焙烧”温度控制在８００℃,生成SiCl４、 TiCl４、AlCl３、VOCl３、WOCl４、CaCl２.根 据 相 关 物 质 的 熔沸 点,１６０ ℃ 冷 却 得 到 固 体 中 含 有 AlCl３、CaCl２、 WOCl４,固体“水浸”WOCl４ 和水反应生成 H２WO４ 沉淀 和盐酸;SiCl４、TiCl４、VOCl３ 精 馏 分 离 出 SiCl４,VOCl３ 还原得到钒渣,TiCl４ 氧化得到 TiO２. (１)根据影响反应速率的因素,增大接触面积可加快反 应速率、增大反应物浓度可加快反应速率,降低温度反 应速率减慢,为提高“氯化焙烧”的效率,采取的措施为 粉碎SCR催化剂、鼓入适当过量的氯气等,选ab; (２)“氯化焙烧”温度控制在８００ ℃,TiO２、C、氯气反应 生成 TiCl４ 和 CO,反 应 的 化 学 方 程 式 为 TiO２＋２C＋ ２Cl２ ８００℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅TiCl４＋２CO; (３)“氧化”过程 TiCl４ 被氧气氧化为 TiO２ 和氯气,氯气 可循环利用于“氯化焙烧”; (４)根据相关物质的熔沸点,１６０ ℃冷却得到固体中含 有 AlCl３、CaCl２、WOCl４,固体“水浸”时 WOCl４ 和水反 应生成 H２WO４ 沉淀和盐酸,“水浸”后滤液中溶质成分 主要有 CaCl２、AlCl３、HCl; (５)VOCl３ 遇到水会水解生成 V２O５ 和 HCl,产生大量 的白 雾,反 应 的 化 学 方 程 式 为２VOCl３ ＋３H２O 􀪅􀪅 V２O５＋６HCl; (６)放电时,Zn２＋ 插入 V２O５ 层间形成ZnxV２O５􀅰nH２O. 该电 池 放 电 时,正 极 V２O５ 得 电 子 生 成 ZnxV２O５ 􀅰 nH２O,正 极 反 应 式 为 V２O５ ＋２xe－ ＋xZn２＋ ＋nH２O 􀪅􀪅ZnxV２O５􀅰nH２O; (７)SiCl４、TiCl４ 是分子晶体,熔点较低,TiCl４ 的相对分 子质量大于SiCl４,所以 TiCl４ 熔点大于 SiCl４;CaCl２ 是 离子晶体,熔点高. ３．(１)３GＧSO３H－ ＋２La３＋ 􀪅􀪅(G－SO３)３La２＋３H＋ (２)１０ (３)pH＞１１时,淋洗液 EDTA 和[La(EDTA)]Cl３会结 晶沉淀并附着在树脂上,发生堵塞 (４)５∶４ (５)SrLa３Cu２O８　(０􀆰５,０􀆰５,０􀆰８７) ( ２２a) ２ ＋(０􀆰１３c)２或 １２a ２＋(０．１３c)２ [试题 解 析](１)在 树 脂 吸 附 柱 上 发 生 反 应 生 成 (GＧSO３)３La２,La３＋ 被吸 附 在 树 脂 内 部,反 应 的 离 子 方 程式为３GＧSO３H－ ＋２La３＋ 􀪅􀪅(GＧSO３)３La２＋３H＋ ; (２)由图可知,淋洗液的pH 应调到pH＝１０时分离效率 最高; (３)淋洗液 的 pH＞１１时,分 离 效 率 就 迅 速 下 降,原 因 是:pH＞１１时,淋洗液 EDTA 和[La(EDTA)]Cl３会结 晶沉淀并附着在树脂上,发生堵塞; (４)La２(C２O４)３ 在空气中焙烧生成 La２O３ 和 CO２,C元 素化合价由＋３价上升到＋４价,根据得失电子守恒和 原子 守 恒 配 平 化 学 方 程 式 为２La２(C２O４)３ ＋３O２ 焙烧 􀪅􀪅 ２La２O３＋１２CO２,消耗的氧气与高温焙烧生成的CO２ 的 物质的量 之 比 为 １∶４,若 空 气 中 氧 气 的 体 积 分 数 为 ２０％,则消耗的空气与高温焙烧生成的 CO２ 的物质的 量之比为５∶４; (５)晶胞中 Cu的个数为８× １８ ＋１＝２ ,O 的个数为１６ ×１４＋４× １ ２＋２＝８ ,Sr、La的个数为８×１４＋２＝４ ,锶 (Sr)原子与镧(La)原子的个数比为１∶３,该超导体的 化学式为SrLa３Cu２O８.体心与顶点的 Cu原子有 着 相 同的化学环境,则可知体心 Cu原子的分数坐标为(０􀆰５, ０􀆰５,０􀆰５).Sr、La原子２在体心 Cu原子的上方,结合 Sr、La原子１的分数坐标,可得Sr、La原子２的分数坐 标为[０􀆰５,０􀆰５,(０􀆰５＋１－０􀆰６３)],即 Sr、La原子２的分 数坐标为(０􀆰５,０􀆰５,０􀆰８７).因为体心与顶点的 Cu原子 有着相同的化学环境,所以体心 Cu原子与 Sr、La原子 ２之间的最近距离等于顶点 Cu原子与Sr、La原子２之 间 的 距 离, 可 得 距 离 为 ( ２２a) ２ ＋(０􀆰１３c)２ 或 １ ２a ２＋(０􀆰１３c)２. ４．(１)MnO２ ＋SO２ 􀪅􀪅 MnSO４ 　２SO２ ＋ O２ ＋２H２O 􀪅􀪅２H２SO４ (２)３５０~４００rpm,pH＝１　pH 小于１时,氢离子浓度过 大,反应的平衡逆移,萃取率下降,pH 过大,Fe３＋ 水解 生成氢氧化铁 (３)５．０≤pH＜７．６ (４)碳酸钠　硫酸锰 (５)蒸发浓缩、冷却结晶 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 新教材化学答案 —３６　 [试题解析]该 工 艺 流 程 原 料 为 软 锰 矿 (主 要 成 分 为 MnO２,含 少 量 硅、铁、铝 等 氧 化 物),产 品 为 马 日 夫 盐 [Mn(H２PO４)２􀅰２H２O],流 程 主 线 中 的 主 元 素 为 锰, 硅、铁、铝等元素在流程工艺中被依次除去,“浸锰”过程 二氧化硅不溶,过滤除去,滤渣１为二氧化硅,Mn、Fe、 Al以离子形式进入“萃取分液”过程,加入有机萃取剂, 除去铁离子,调节水层的 pH 除去铝离子,滤渣２为氢 氧化铝,溶液中主要含有硫酸锰,加入碳酸钠溶液“沉 锰”,过 滤 后 再 加 入 磷 酸 反 应,一 系 列 操 作 后 得 到 Mn(H２PO４)２􀅰２H２O. (１)在“浸锰”步骤中,主反应为 MnO２ 转化为 Mn２＋ ,锰 元素化合价降低发生还原反应,故 MnO２ 与具有还原性 的SO２ 反应,化学方程式为 MnO２＋SO２ 􀪅􀪅MnSO４; ２h后浸出 液 中 相 同 时 间 内 Mn２＋ 的 浓 度 增 加 量 小 于 SO２－４ 的浓度增加量,说明有副反应２SO２＋O２＋２H２O 􀪅􀪅２H２SO４ 发生,故产生明显差异的原因为２SO２＋O２ ＋２H２O􀪅􀪅２H２SO４; (２)萃取时搅拌速度在３５０~４００rpm 时,萃取率最大,溶 液pH＝１时,Fe３＋ 萃取率最大,且 Mn２＋ 不会被萃取,故 答案为:３５０~４００rpm,pH＝１;pH 小于１时,Fe３＋ 萃取 率下降,从萃取时的反应 Fe３＋ ＋３H２A２ 􀜩􀜨􀜑 Fe(HA２)３ ＋３H＋ 可知,氢离子浓度过大,反应的平衡逆移,导致 Fe３＋ 萃 取 率 下 降,pH 过 大,氢 离 子 浓 度 减 小 Fe３＋ ＋ ３H２O􀜩􀜨􀜑 Fe(OH)３＋３H＋ 该水解平衡正移,生成氢氧 化铁,且 Mn２＋ 萃取率提高而造成损失; (３)“调pH”的目的是使 Al３＋ 完全沉淀除去,Mn２＋ 不被 沉淀 出 来,Al３＋ 完 全 沉 淀,则 Qc ≥Ksp[Al(OH)３], c(OH－ )≥ ３Ksp[Al(OH)３] c(Al３＋ ) ＝ ３ １．０×１０－３３ １．０×１０－６ ＝１０－９ mol/L,c(H＋ )≤１０ －１４ １０－９ ＝１０－５ mol/L,pH≥５􀆰０,故 Al３＋ 完全沉 淀,溶 液 pH≥５􀆰０,Mn２＋ 不 被 沉 淀 出 来,Qc＜ Ksp[Mn(OH)２],c(OH－ ) ＜ Ksp[Mn(OH)２] c(Mn２＋ ) ＝ １．０×１０－１２．８ １．０ ＝１０ －６．４ mol/L,c(H＋ )＞１０ －１４ １０－６．４ ＝１０－７．６ mol/L,pH＜７􀆰６,Mn２＋ 不被沉淀出来,pH＜７􀆰６; (４)碳 酸 钠 溶 液 显 碱 性,与 硫 酸 锰 “反 应 时 可 能 有 Mn(OH)２生成,为减少副产物 Mn(OH)２ 的生成,应使 混合溶液的pH＜７􀆰６,则碳酸钠溶液不能过量,故正确的操 作是将碳酸钠溶液逐量加入硫酸锰溶液中,并不断搅拌; (５)“沉锰”反应后过滤、洗涤,得到的 MnCO３ 固体再加 入适量磷酸反应,得Mn(H２PO４)２溶液,从溶液中得到结晶 水化合物操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥. 小卷练透２６　化学工艺流程(B) １．(１)①２Fe３＋ ＋FeS􀪅􀪅３Fe２＋ ＋S　FeS和S ②FeO　４．７ (２)B　酸性高锰酸钾溶液 (３)３．０×１０９ (４)Li２CO３＋H２C２O４＋２FePO４ 高温煅烧 　 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅２LiFePO４＋ ３CO２↑＋H２O [试题解析]硫铁矿(主要成分FeS２ 含少量 Al２O３、SiO２、 和Fe３O４)通入空气煅烧生成铝、铁的氧化物和二氧化 硫,矿石中二氧化硅不反应;酸浸过程中铝、铁的氧化物 和稀硫酸反应转化为相应的盐溶液,二氧化硅不和稀硫 酸反应得到滤渣,滤液可加入FeS将铁离子转化为亚铁 离子同时生成硫单质,过滤除去硫和过量 FeS,滤液加 入 FeO 调节 pH 值除去铝得到滤渣,滤液加入过氧化 氢,将 亚 铁 离 子 转 化 为 三 价 铁 离 子,再 加 入 (NH４)２HPO４ 沉 铁,得 到 磷 酸 铁,最 后 高 温 煅 烧 Li２CO３、H２C２O４、FePO４ 的混合物生成 LiFePO４. (１)①若“酸浸”工序用硫酸,“还原”工序加入 FeS,即用 FeS还原Fe３＋ ,将Fe３＋ 还原为Fe２＋ 、FeS中S氧化为S, 故“还原”工序的离子方程式为２Fe３＋ ＋FeS􀪅􀪅３Fe２＋ ＋S,过滤得到滤渣的成分是FeS和S; ② “除铝”工序可加入的难溶物质是 FeO,除净铝离子 即 Al３＋ 浓 度 小 于 等 于 １０－５ mol/L,则 此 时 溶 液 中 c(OH－ )≥ ３Ksp[Al(OH)３] c(Al３＋ ) ＝ ３ １０－３３ １０－５ ＝１０－９􀆰３ mol/L, 则c(H＋ )≤ Kw c(OH－ ) ＝１０ －１４ １０－９􀆰３ ＝１０－４􀆰７ mol/L,故需要调 节的最小pH 为４􀆰７; (２)“氧化”步骤中是将 Fe２＋ 氧化为 Fe３＋ ,加入 HNO３ 将产生有毒有害气体 NO,加入Ca(ClO)２、KMnO４将引 入杂质离子,加入 H２O２ 时其还原产物为 H２O,不引入 新的杂质,故加入的试剂“R”最佳是 H２O２,判断是否氧 化彻底即检验氧化后的产物中是否含有 Fe２＋ ,故该试 剂名称为酸性高锰酸钾溶液; (３)由 题 干 流 程 图 可 知,“沉 铁”步 骤 反 应 为 Fe３＋ ＋ HPO２－４ 􀜩􀜨􀜑 FePO４↓＋H＋ ,该 反 应 的 平 衡 常 数:K＝ c(H＋ ) c(Fe３＋ )c(HPO２－４ ) ＝ c(H＋ )c(PO３－４ ) c(Fe３＋ )c(PO３－４ )c(HPO２－４ ) ＝ Ka３(H３PO４) Ksp(FePO４) ＝４．２×１０ －１３ １．４×１０－２２ ＝３􀆰０×１０９; (４)“高温煅烧”时,发生的主要反应即 Li２CO３、H２C２O４ 和FePO４ 生成 LiFePO４ 和 CO２,根据氧化还原反应配 平可 得 该 反 应 化 学 方 程 式 为 Li２CO３ ＋ H２C２O４ ＋ ２FePO４ 高温煅烧 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅２LiFePO４＋３CO２↑＋H２O. ２．(１)３d８ (２)适当升高温度和搅拌等 (３)H＋ 与 SO２－４ 结 合 成 HSO－４ 而 使 La２(SO４)３ 􀅰 Na２SO４􀅰xH２O的溶解平衡正向移动,降低沉镧率 (４)B　(５)０．０８ (６)S２O２－８ ＋Mn２＋ ＋２H２O􀪅􀪅MnO２＋２SO２－４ ＋４H＋ (７)Ni２＋ 易形成[Ni(NH３)６]２＋ 配离子,故“转化”时加入 氨水过量使镍沉淀率低,加入氨水不足镍离子沉淀不完 全也使镍沉淀率低,即氨水用量不易控制　Na２SO４ [试题解析]由题给流程可知,向负极材料中加入稀硫酸 酸浸时,少量二氧化锰与负极中的金属材料在酸性条件 下反应生成硫酸锰,一氧化镍与稀硫酸反应生成二价镍 离子,镍、镧、铁、镁与稀硫酸反应生成可溶性硫酸盐,石 墨粉与稀硫酸不反应,过滤得到含有石墨粉的滤渣和含 有可溶性硫酸盐的滤液;向滤液中加入硫酸钠溶液,将 溶液中的镧离子转化为La２(SO４)３􀅰Na２SO４􀅰xH２O沉 淀,过滤得到La２(SO４)３􀅰Na２SO４􀅰xH２O和滤液１;向 滤液１调节pH 至４􀆰０的溶液中加入过氧化氢溶液将 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 新教材化学答案 —３７　 溶液中的铁元素转化为沉淀,过滤得到滤渣１和滤液２; 向滤液２中加入氟化钠溶液,将镁离子转化为氟化镁沉 淀,过滤得到含有氟化镁的滤渣３和滤液３;将滤液３调 节pH 约为５􀆰０,加入过二硫酸钠溶液,将锰离子转化为 二氧化锰沉淀,过滤得到二氧化锰和滤液４;向滤液４中 加入氢氧化钠溶液,将镍离子转化为氢氧化镍沉淀,过 滤得到母液和氢氧化镍. (１)Ni元素为２８号元素,原子核外有２８个电子,所以核 外电子排布式为１s２２s２２p６３s２３p６３d８４s２,Ni原子失去最 外层４s能级２个电子,形成 Ni２＋ ,则 Ni２＋ 价电子排布 式是３d８; (２)能提高“酸浸”效率的措施有:适当升高温度和搅拌 等操作; (３)由信息知,“沉镧”工序中,镧离子形成La２(SO４)３􀅰 Na２SO４􀅰xH２O后过滤分离出来,若溶液的 pH＜２􀆰０, H＋ 与SO２－４ 结合成 HSO－４ 而使La２(SO４)３􀅰Na２SO４􀅰 xH２O的溶解平衡正向移动,降低沉镧率. (４)检验Fe２＋ 可以选择 K３[Fe(CN)６]溶液,现象是生成 蓝色沉淀,故选B; (５)“沉镁”后滤液３中c(Mg２＋ )＝１􀆰０×１０－５ mol􀅰L－１ 时认 为 Mg２＋ 沉 淀 完 全,c(F－ )＝ Ksp(MgF２) c(Mg２＋ ) ＝ ６．４×１０－８ １×１０－５ mol/L＝０􀆰０８mol/L; (６)由题意可知,沉锰发生的反应为溶液中锰离子与过 二硫酸根离子反应生成二氧化锰、硫酸根离子和氢离 子,反应 的 离 子 方 程 式 为 S２O２－８ ＋Mn２＋ ＋２H２O 􀪅􀪅 MnO２＋２SO２－４ ＋４H＋ ; (７)Ni２＋ 易形成[Ni(NH３)６]２＋ 配离子,故“转化”时加入 氨水过量使镍沉淀率低,加入氨水不足镍离子沉淀不完 全也使镍沉淀率低,即氨水用量不易控制;母液的成分 为(NH４)２SO４、Na２SO４,处 理 后 可 得 Na２SO４,Na２SO４ 在沉镧时可循环使用. ３．(１)ZnO＋２NH＋４ ＋２NH３ 􀅰H２O 􀪅􀪅[Zn(NH３)４]２＋ ＋３H２O (２)＋６　FeAsO４ (３)①a＝６．３×１０－３６b　 ② [Zn(NH３)４]２＋ ＋S２－ ＋ ４H２O􀪅􀪅ZnS↓＋４NH３􀅰H２O　③否 (４)Zn(NH３ )２SO４ ＋ CO２ ＋ H２O 􀪅􀪅ZnCO３↓ ＋ (NH４)２SO４ (５)(NH４)２SO４、NH３􀅰H２O、CO２ [试题解析]锌焙砂利用(NH４)２SO４ 和 NH３􀅰H２O 浸 出,氧 化 锌 溶 解 生 成 [Zn(NH３)４]２＋ ,As２O３ 转 化 为 AsO３－３ ,过滤,向 滤 液 中 加 入(NH４)２S２O８ 和 FeSO４ 除 砷,继续过滤,向滤液中加(NH４)２S除去溶液中的 Cu２＋ 等金属离子,过滤,向滤液中加入Zn继续除去重金属离 子,过滤,然后蒸氨,产生的氨气用水吸收转化为 NH３ 􀅰H２O,通入 CO２ 沉锌,转化为 ZnCO３,过滤后,烘干, 煅烧得到ZnO和 CO２. (１)“浸出”过程中(NH４)２SO４ 和 NH３􀅰H２O 按物质的 量之比为１∶２参加反应,ZnO 转化为[Zn(NH３)４]２＋ , 离子 方 程 式 为 ZnO＋２NH＋４ ＋２NH３ 􀅰 H２O 􀪅􀪅 [Zn(NH３)４]２＋ ＋３H２O; (２)(NH４)２S２O８ 中存在一个过氧键(—O—O—),NH＋４ 带１个正电荷,根据化合物化合价代数和为零可知,S 元素的化合价为＋６,“除砷”过程中,加入硫酸亚铁将 AsO３－３ 转化为FeAsO４ 过滤除去,滤渣１为FeAsO４; (３)①[Cu(NH３)４]２＋ ＋４H２O􀜩􀜨􀜑 ４NH３􀅰H２O＋Cu２＋ 的K１＝ c(Cu２＋ )c４(NH３􀅰H２O) c{[Cu(NH３)４]２＋ } ＝a,[Cu(NH３)４]２＋ ＋ S２－ ＋４H２O 􀜩􀜨􀜑 CuS↓ ＋４NH３ 􀅰 H２O 的 K２ ＝ c４(NH３􀅰H２O) c(S２－ )c{[Cu(NH３)４]２＋ } ＝b,则K１K２ ＝c(Cu２＋ )c(S２－ ) ＝Ksp(CuS)＝６􀆰３×１０－３６,故a＝６．３×１０－３６b; ②根据“深度除铜”时涉及的部分反应,当(NH４)２S加 入 量 超 过 １００％ 时,有 可 能 使c(S２－ )增 大,S２－ 与 [Zn(NH３)４]２＋ 反应生成 ZnS沉淀而使锌的回收 率 下 降,有关反 应 的 离 子 方 程 式 为[Zn(NH３)４]２＋ ＋S２－ ＋ ４H２O􀪅􀪅ZnS↓＋４NH３􀅰H２O; ③除 铜 后 溶 液 中c(Cu２＋ )＝１􀆰０×１０－９ mol􀅰L－１, c(S２－ )＝ Ksp (CuS) １．０×１０－９ ＝ ６．３×１０ －３６ １．０×１０－９ mol/L ＝６􀆰３× １０－２７ mol/L,c(Pb２＋ )＝Ksp (PbS) c(S２－ ) ＝８．０×１０ －２８ ６．３×１０－２７ mol/L ＞１×１０－５ mol/L,此时Pb２＋ 没有完全沉淀; (４)“蒸氨”后锌元素以 Zn(NH３)２SO４ 存在,通入 CO２ “沉锌”后,锌 元 素 转 化 为 ZnCO３ 沉 淀,化 学 方 程 式: Zn(NH３)２SO４＋CO２＋H２O􀪅􀪅ZnCO３↓＋(NH４)２SO４; (５)(NH４)２SO４、NH３􀅰H２O、CO２ 都可循环使用,则流 程中可 循 环 利 用 的 物 质 有 (NH４)２SO４、NH３ 􀅰H２O、 CO２. ４．(１)将废弃还原性铁粉粉碎或进行充分搅拌(或其他合 理答案)　Fe＋２Fe３＋ 􀪅􀪅３Fe２＋ (２)加压过滤 (３)不能　图示抽滤操作无法在真空中进行 (４)CaO ＋ H２O ＋ Fe２＋ 􀪅􀪅 Fe(OH)２↓ ＋ Ca２＋ 、 ４Fe(OH)２＋O２＋２H２O􀪅􀪅４Fe(OH)３ (５)１１．３ (６)①中和反应过程中生成的 HCl,促进 FeCl３􀅰６H２O 水解 ②FeCl３ 􀅰６H２O＋３ 􀪅􀪅FeOOH＋４H２O＋ ３ [试题解析](１)为了提高铁粉的浸取速率,除了考虑温 度、浓度影响因素外,还可以采取的措施有将废弃还原 性铁粉粉碎、进行充分搅拌;盐酸浸取时,Fe２O３＋６HCl 􀪅􀪅２FeCl３＋３H２O、Fe＋２FeCl３ 􀪅􀪅３FeCl２,经检验浸 取液中无 Fe３＋ ,则 其 原 因 用 离 子 方 程 式 表 示 为 Fe＋ ２Fe３＋ 􀪅􀪅３Fe２＋ ; (２)为防止Fe２＋ 过度被氧化,改变产品中 Fe２＋ 、Fe３＋ 的 物质的量比,则需在隔绝空气条件下进行的反应设备或 操作有反应釜１、加压过滤、真空热分解; (３)为防止Fe(OH)２ 被氧化,使得产品中 Fe２＋ 和 Fe３＋ 物质的量比为１∶２,加压过滤需在真空环境中进行,图 示抽滤操作无法在真空中进行; (４)已知“浸取液”中无过量的酸,则反应釜２中反应为 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 新教材化学答案 —３８　 CaO ＋ H２O ＋ FeCl２ 􀪅􀪅 Fe(OH)２↓ ＋ CaCl２、 ４Fe(OH)２＋O２＋２H２O􀪅􀪅４Fe(OH)３; (５)反 应 釜 ３ 中,２５ ℃ 时 Ca２＋ 浓 度 为 ５０g􀅰L－１,即 Ca２＋ 的物质的量浓度为 ５０g ４０g􀅰mol－１ １L ＝１􀆰２５mol /L,反 应釜３中调节pH 使得Fe２＋ 、Fe３＋ 完全沉淀,而 Ca２＋ 不 沉淀,故有:c(OH－ )＜ Ksp [Ca(OH)２] c(Ca２＋ ) ＝ ５．０×１０ －６ １．２５ ＝２×１０－３,c(H＋ )＞ １０ －１４ ２×１０－３ ＝５×１０－１２,即理论上溶 液的pH 低于－lg(５×１０ －１２)＝１１􀆰３; (６)①由流程图可知,FeCl３􀅰６H２O 水 解 生 成 FeOOH 过程中生成了 HCl, 中的 N 上有孤电子对显碱 性,能与 HCl反应生成盐 ,从而促进水解正 向进行,故反应ⅱ中 的作用是中和反应过程中 生成的 HCl,促进FeCl３􀅰６H２O水解; ②反 应 ⅱ 的 化 学 方 程 式 为 FeCl３􀅰６H２O＋３ 􀪅􀪅FeOOH＋４H２O＋３ . 小卷练透２７　基本理论综合应用(A) １．(１)C　(２)C　(３)０．０５　１９．２ (４)①C　②温度升高,反应速率加快 (５)CuInTe２　 ( １２, １ ２ ,１ ２ ) [试题解析](１)由图可知,升高温度,反应Ⅰ的平衡常数 减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为气体体积 减小的放热反应,降低温度和增大压强有利于平衡向正 反应方向移动,提高甲醇的选择性,故选 C; (２)由图可知,升高温度,反应Ⅱ的平衡常数增大,说明 平衡向正反应方向移动,该反应为焓变大于０的吸热反 应,由盖斯定律可知,反应Ⅰ—Ⅲ得到反应Ⅱ,则 ΔH１ －ΔH３＞０,所以 ΔH１ ΔH３ ＜１,故选 C; (３)由题意可建立如下三段式: 　　　 　CO２(g)＋３H２(g)􀜩􀜨􀜑 CH３OH(g)＋H２O(g) 起(mol) 　０．２ 　０．６ 　０ 　０ 变(mol) 　０．１ 　０．３ 　０．１ 　０．１ 平(mol) 　０．１ 　０．３ 　０．１ 　０．１ 　　　 　CO２(g)＋H２(g)􀜩􀜨􀜑 CO(g)＋H２O(g) 起(mol) ０．１ ０．３ ０ ０．１ 变(mol) ０．０５ ０．０５ ０．０５ ０．０５ 平(mol) ０．０５ ０．２５ ０．０５ ０．１５ 则平衡时二氧化碳的浓度为０􀆰０５mol/L,反应Ⅰ的平衡 常数为 ０．１×０．１５ ０．０５×０．２５３ ＝１９􀆰２; (４)①由图可知,４００~６００ ℃范围内,二氧化碳的转化 率增大幅度大于氢气转化率的增大幅度,则S值呈增大 趋势,６００~１０００℃范围内,二氧化碳的转化率增大幅 度小于氢气转化率的增大幅度,则S 值呈减小趋势,所 以４００~１０００℃范围内,S值的变化趋势为先增大后减 小,故选 C; ②由图像可知,氢气转化率在６００ ℃时大于４００ ℃,说 明温度升高,反应速率加快,消耗氢气的量增大; (５)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点、面上和体心的铜 原子个数为８×１８＋４× １ ２＋１＝４ ,位于棱上、面上和面 心的铟原子个数为４×１４＋６× １ ２＝４ ,位于体内的碲原 子个数为８,则晶体的化学式为CuInTe２;由位于顶点的 A 点原子的分数坐标为(０,０,０)可知,晶胞的边长为１,则位 于体心的B点原子的分数坐标为 ( １２, １ ２ ,１ ２ ) . ２．(１)ABC　(２)－１６５．２kJ􀅰mol－１ (３)①０．２７　９p４４t　② 曲线２　０．００４ ③CH４(g)􀜩􀜨􀜑 C(s)＋２H２(g)　＞ [试题解析](１)氯化钙溶液、小苏打溶液、硫酸铵溶液均 不能与二氧化碳反应,只有纯碱溶液能与二氧化碳发生 反应,答案选 ABC; (２)H２、CH４ 的燃烧热 ΔH 分别为－２８５􀆰８kJ􀅰mol－１、 －８９０􀆰０kJ􀅰mol－１,１molH２O(l)转化为 H２O(g)吸收 ４４kJ的热量,根据盖斯定律,４倍氢气燃烧热－甲烷燃 烧热,再将气态水转化为液态水得出甲烷化反应热化学 方程式:甲 烷 化 反 应(主 反 应):CO２(g)＋４H２(g)􀜩􀜨􀜑 CH４(g)＋２H２O(g)　ΔH,故 ΔH ＝ (－２８５􀆰８kJ􀅰 mol－１)×４－(－８９０􀆰０kJ􀅰mol－１)＋(＋４４kJ􀅰mol－１) ×２＝－１６５􀆰２kJ􀅰mol－１; (３)①设起始时n(H２)＝４mol,n(CO２)＝１mol,则发生 甲烷 化 反 应 消 耗 的 CO２ 为 １ mol×６０％ ×５０％ ＝ ０􀆰３mol,发生逆变换反应消耗的CO２ 为１mol×６０％－ ０􀆰３mol＝０􀆰３mol. 　　　　　　CO２(g)＋４H２(g)􀜩􀜨􀜑 CH４(g)＋２H２O(g) n(转化)/mol 　０．３ 　１．２ 　０．３ 　０．６ 　　　　　　CO２(g)＋H２(g)􀜩􀜨􀜑 CO(g)＋H２O(g) n(转化)/mol 　０．３ 　０．３ 　０．３ 　０．３ 反应达到 平 衡 后 各 气 体 的 物 质 的 量 为n(CO２)＝(１－ ０􀆰３－０􀆰３)mol＝０􀆰４mol,n(H２)＝(４－１􀆰２－０􀆰３)mol ＝２􀆰５ mol,n(CH４)＝０􀆰３ mol,n(CO)＝０􀆰３ mol, n(H２O)＝(０􀆰６＋０􀆰３)mol＝０􀆰９mol.平衡后混合气体 的总物质的量＝(０􀆰４＋２􀆰５＋０􀆰３＋０􀆰３＋０􀆰９)mol＝４􀆰４ mol.Kp ＝ (０．９４．４×p) × ( ０．３ ４．４×p) (２．５４．４×p) × ( ０．４ ４．４×p) ＝０􀆰２７,v(H２O)＝ (０．９４．４×p) MPa tmin ＝ ９p ４４tMPa 􀅰min－１; ②结合图中 CO２ 的变化曲线可知,温度较低时(大约在 ６００℃以下),甲烷化反应的逆反应占主导地位,且随着 温度的升高,甲烷化反应的化学平衡逆向移动,CO２ 的 含量 逐 渐 增 大,则 H２ 的 含 量 也 逐 渐 增 大,CH４ 和 H２O(g)的含量逐渐减小[此阶段 n(H２O) n(CH４) ≈ ２１ ],故 曲 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋