剖析05 工艺流程中的物质确定-备战2025年高考【化学工艺流程】考点剖析+对点精练（全国通用）

剖析05 工艺流程中的物质确定 首先分析题干信息，明确原料成分，看清流程图中的箭头指向，根据物质性质写出相关的化学反应(离子方程式或化学方程式)，最后根据题干信息确定滤液中物质的成分。滤液中物质的成分确定的思维模型如图所示： 循环物质的确定 (1)流程图中回头箭头的物质。 (2)生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物质。 副产品的确定 滤渣成分的确定 ①过量的反应物。 ②原料中不参与反应的物质。 ③由原料转化的生成物。 ④由杂质转化的沉淀物。 【例1】软锰矿的主要成分为，含少量和。闪锌矿主要成分为，含少量、杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备和，其简化流程如下： 已知：Ⅰ．矿石中所有金属元素在滤液中均以离子形式存在。 Ⅱ．常温下各种金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表： 开始沉淀 完全沉淀 回答下列问题： (1)为了加快矿石的酸浸速率，通常采用的方法有 。 (2)滤渣2的主要成分是 (填化学式)。 (3)步骤①中发生多个反应，其中、与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出、与硫酸共热发生反应的离子方程式： 。 (4)步骤③中的作用可以用一种常见的绿色氧化剂的溶液来代替，其化学式为 ；若物质是用来调节溶液的至，试分析的范围是 。 【例2】是一种重要催化剂。某科研小组以废弃催化剂(含，，，、，有机物等)为原料，按如图流程回收晶体，回答下列问题。 (1)滤渣1的成分主要是 。 (2)X可以为或。若X为，试剂Y的使用量会减少，原因是 (用离子方程式并结合文字加以说明)。 (3)操作A为 、 过滤、洗涤。 【例3】轻质碳酸钙(CaCO3)是一种重要的化工产品，广泛应用于油漆、塑料、橡胶和造纸等工业。一种以低品位石灰石(含CaCO3、MnCO3、Fe2O3及Al2O3)为原料生产高纯度轻质碳酸钙的循环工艺流程如图： 回答下列问题： (1)气体A为________，滤渣的主要成分是____________________。 (2)“沉钙”过程中发生反应的化学方程式为_________________________________。 (3)“系列操作”包含有：____________________。 (4)氧化镁可以在尾液处理中循环使用，______和________可循环使用于石灰石制备轻质碳酸钙的过程中。 1．Cr(OH)3可用于油漆颜料及羊毛处理。工业上以高铁铬铁矿(主要成分为Cr2O3，含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)为原料生产Cr(OH)3和金属Al的工艺流程如图： 已知： I．“焙烧”过程中，Cr2O3反应转化为Na2CrO4。 Ⅱ．若溶液中相关离子的物质的量浓度为c，则常温时，lgc与溶液pH的关系如图所示。 Ⅲ．。 回答下列问题： (1)“焙烧”时，Cr2O3发生反应的化学方程式为 。 (2)“水浸”后滤渣主要成分为 (填化学式)；“调pH”时通入的“气体X”是 。 (3)常温下，图象上M点对应的溶液pH= 。 (4)“沉铝”后的母液Ⅱ的主要成分为 ；煅烧步骤的化学方程式为 。 2．闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离，同时得到的可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下： 已知：室温下的 回答下列问题： (2)首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到，其主要成分为 (填化学式)。 (3)滤渣的主要成分为 (填化学式)。 3．泻盐()被广泛用于临床，如导泻、利胆等。以菱镁矿渣(主要成分是，含少量、、、、、等)为原料制备泻盐的流程如图所示。 已知：常温下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的pH如下表： 阳离子 开始沉淀时的pH 1.6 3.2 7.6 8.9 完全沉淀时的pH 3.1 4.7 9.6 10.9 回答下列问题： (1)“酸浸”前常将菱镁矿渣磨成矿粉，其目的是 ；滤渣的主要成分为 (填化学式)。 (2)写出加入时发生反应的离子方程式： 。 (3)“调pH”的范围为___________~___________。 (4)已知、两种物质的溶解度与温度的关系如图1所示。 “操作1”采用蒸发浓缩、 (填操作名称，采用如图2装置操作，夹持装置已略去)。 (5)“操作1”分离的可用于制豆腐时“点卤”，“点卤”中是___________(填标号)。 A．保鲜剂 B．调味剂 C．凝固剂 D．增色剂 (6)的热失重曲线如图3所示。 写出过程发生反应的化学方程式： ；点对应固体成分的化学式为 (填标号)。 A．        B．        C．        D．MgO 4．以红土镍镉矿(NiS、CdO，含、CuO、PbO、等杂质)为原料回收贵重金属Ni、Cd和Cu，其工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)Cd与Zn同族且相邻，则Cd的价层电子排布式为 。滤渣Ⅰ中除含有硫单质外，还含有 (填化学式)。 (2)溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时(浓度≤10-5mol/L)的pH如下表，则加入物质X所调pH范围为 。 离子 开始沉淀的pH 1.5 6.5 7.2 4.7 6.8 沉淀完全的pH 3.3 9.9 9.5 6.7 9.2 (3)加镍净化时主要反应的离子方程为 。整个流程中可以循环使用的物质有 (填化学式)。 5．碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿(，含有和少量等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示： 已知：，为无色液体，是硫、磷、硒、溴、碘、樟脑等的良好溶剂，具有挥发性。回答下列问题： (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)滤渣Ⅰ经提取后可获得一种淡黄色副产品，则滤渣Ⅰ中的主要成分是和 (填化学式)。由回收滤渣Ⅰ中的淡黄色副产品过程中温度控制在50～60℃之间，不宜过高或过低的原因是 。 (3)“除铁”时检验是否除尽时常用的化学试剂 。 (4)写出“沉锰”(除)过程中反应的离子方程式： 。 (5)“赶氨”时，最适宜的操作方法是 。 6．从分金渣(主要成分为：)中获取高纯银的流程如图所示。 已知：。 (1)“分银”时AgCl与反应生成的离子方程式为： ，该反应的 。(已知：) (2)“分银渣”主要成分为、 。(填化学式) (3)“分银”时浓度与溶液pH的关系如图1；及其与形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化的关系如图2。 ①“分银”pH应控制在 范围。 ②“沉银”的终点pH应控制在 范围内。 (4)“还原”时HCHO转化为HCOOH，化学方程式为 。 7．粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含SiO2、Al2O3和CaO等)提铝的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)提高单位时间内粉煤灰浸出率的措施有 (任答一种即可)，浸出时Al2O3发生反应的离子方程式为 。 (2)“浸渣”的主要成分除Al2O3残余外，还有 。实验测得，5.0g    粉煤灰(Al2O3的质量分数为30%)经浸出、干燥后得到3.0g“浸渣”(Al2O3的质量分数为8%)，Al2O3的浸出率为 。 (3)“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如图所示，加入K2SO4 的化学方程式 ，“沉铝”的最佳方为 。 (4)“焙烧”时，主要反应的化学方程式为 。 (5)“水浸”后得到的“滤液2”可返回 工序循环使用。 8．铁红在涂料工业中用作防锈颜料，也用作橡胶、人造大理石、地面水磨石的着色剂，还可用作精密仪器、光学玻璃的抛光剂等。以硫铁矿为原料制备铁红的工艺流程如图所示。 已知：硫铁矿主要成分为FeS2，还含有少量SiO2、Al2O3等杂质。 回答下列问题： (1)焙烧前，首先要将硫铁矿粉碎，目的是 。焙烧生成Fe2O3，硫元素转变成SO2，焙烧1molFeS2转移 mol电子。 (2)浸渣为 (填化学式)。加入硫铁矿还原，发生反应的离子方程式为 。设置还原步骤的目的是 。 (3)为了不引入新的杂质，试剂X可以是_______(填标号)。 A．FeO B． C．FeCO3 D．NaOH溶液 (4)加入碳酸氢铵和氨水沉铁时，发生反应的离子方程式为 。 (5)煅烧过程中发生反应的化学方程式为 。 9．钽酸锂是一种功能材料。一种以钽渣(主要成分是，含少量杂质油脂和等)为原料制备钽酸锂的流程如下： 已知：+5价具有氧化性；常温下，。 请回答下列问题： (1)“焙烧”在沸腾炉中进行，常采用“逆流操作”，即在沸腾炉中上部填入固体原料，在下部通入空气，这样操作的目的是 。 (2)列举固体1的一种用途： ；灼烧固体2得到新的固体，则新固体的化学式为 。 (3)“焙烧”中发生的主要反应的化学方程式为 。 (4)“沉钽”中，如果用盐酸替代硫酸，会发生副反应，反应过程中得到电子生成，写出该副反应的离子方程式： 。气体Y可用于 阶段循环利用。 10．锂电池是目前应用广泛的新型电池，一种回收钴酸锂废旧电池(主要成分为LiCoO2，同时含有少量Fe、Al、C单质)的流程如下图所示。 已知：Fe3+能与C2O结合成[Fe(C2O4)3]3-，[Fe(C2O4)3]3-在强酸性环境下重新转化为Fe3+。 请回答下列问题： (1)由滤液A制取CoC2O4·2H2O的过程发生的 (填“是”或“不是”)氧化还原反应，CoC2O4·2H2O中C的化合价为 ，滤渣I的主要成份为 。 (2)用过量的NaOH溶液进行“碱浸”，“碱浸”的目的是 。写出该过程发生的化学反应方程式 。 (3)加入适量盐酸，LiCoO2溶解后生成的Co3+能将Fe2+氧化为Fe3+，请写出该反应的离子方程式 。 (4)请设计实验方案检验滤液C中的Cl- 。 (5)高铁酸钠(Na2FeO4 ，其中铁为+6价)是一种高效多功能水处理剂。工业上用次氯酸钠和氯化铁为原料来制取高铁酸钠，该反应的离子方程式为： 。 ( 8 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 剖析05 工艺流程中的物质确定 首先分析题干信息，明确原料成分，看清流程图中的箭头指向，根据物质性质写出相关的化学反应(离子方程式或化学方程式)，最后根据题干信息确定滤液中物质的成分。滤液中物质的成分确定的思维模型如图所示： 循环物质的确定 (1)流程图中回头箭头的物质。 (2)生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物质。 副产品的确定 滤渣成分的确定 ①过量的反应物。 ②原料中不参与反应的物质。 ③由原料转化的生成物。 ④由杂质转化的沉淀物。 【例1】软锰矿的主要成分为，含少量和。闪锌矿主要成分为，含少量、杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备和，其简化流程如下： 已知：Ⅰ．矿石中所有金属元素在滤液中均以离子形式存在。 Ⅱ．常温下各种金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表： 开始沉淀 完全沉淀 回答下列问题： (1)为了加快矿石的酸浸速率，通常采用的方法有 。 (2)滤渣2的主要成分是 (填化学式)。 (3)步骤①中发生多个反应，其中、与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出、与硫酸共热发生反应的离子方程式： 。 (4)步骤③中的作用可以用一种常见的绿色氧化剂的溶液来代替，其化学式为 ；若物质是用来调节溶液的至，试分析的范围是 。 【答案】 (1)适当加热、搅拌、将矿石粉碎、适当增大硫酸浓度等 (2)Cu (3)3MnO2+2FeS+12H+3Mn2++2Fe3++2S+6H2O (4)H2O2 4.9~5.7 (5)10-32.3 【详解】（1）根据影响化学反应速率的因素相关知识，为了加快矿石的酸浸速率，通常采用的方法有：适当加热、搅拌、将矿石粉碎、适当增大硫酸浓度等； （2）由分析知，滤渣2的成分有Cu； （3）其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，由得失电子守恒可知该淡黄色物质为S，溶液中存在Fe3+和Mn2+，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：3MnO2+2FeS+12H+3Mn2++2Fe3++2S+6H2O； （4）步骤③中MnO2的作用是把Fe2+氧化生成Fe3+，可以用一种常见的绿色氧化剂的溶液来代替，其化学式为H2O2，物质X是用来调节溶液的pH至a，使Al3+、Fe3+生成氢氧化物沉淀而除去，而Zn2+和Mn2+不能沉淀，a的范围是4.9~5.7； 【例2】是一种重要催化剂。某科研小组以废弃催化剂(含，，，、，有机物等)为原料，按如图流程回收晶体，回答下列问题。 (1)滤渣1的成分主要是 。 (2)X可以为或。若X为，试剂Y的使用量会减少，原因是 (用离子方程式并结合文字加以说明)。 (3)操作A为 、 过滤、洗涤。 【答案】 (1)CuS、S (2)Y试剂的作用是增大溶液的pH，反应2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O消耗氢离子 (3)蒸发浓缩 冷却结晶 【详解】（1）向含Ni2+、Cu2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+离子的溶液中通入H2S，Fe3+被还原为Fe2+，H2S被氧化为S单质，即2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，Cu2+和H2S反应生成CuS沉淀，即Cu2++H2S=CuS↓+2H+，所以滤渣1的成分主要是CuS、S； （2）加入试剂Y的目的是调节pH生成Fe(OH)3沉淀，若用H2O2代替Cl2，发生反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，反应消耗H+，所以试剂Y的使用量会减少； （3）NiCO3沉淀中加盐酸溶解得NiCl2溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得NiCl2•6H2O晶体； 【例3】轻质碳酸钙(CaCO3)是一种重要的化工产品，广泛应用于油漆、塑料、橡胶和造纸等工业。一种以低品位石灰石(含CaCO3、MnCO3、Fe2O3及Al2O3)为原料生产高纯度轻质碳酸钙的循环工艺流程如图： 回答下列问题： (1)气体A为________，滤渣的主要成分是____________________。 (2)“沉钙”过程中发生反应的化学方程式为_________________________________。 (3)“系列操作”包含有：____________________。 (4)氧化镁可以在尾液处理中循环使用，______和________可循环使用于石灰石制备轻质碳酸钙的过程中。 【答案】 (1)CO2　Fe(OH)3、Al(OH)3、Mn(OH)2 (2)CaCl2＋(NH4)2CO3===CaCO3↓＋2NH4Cl (3)加热蒸发、煅烧　 (4)HCl　NH3 【解析】(1)低品位石灰石(含CaCO3、MnCO3、Fe2O3及Al2O3)用盐酸酸溶，CaCO3、MnCO3、Fe2O3及Al2O3分别与盐酸发生复分解反应，离子方程式为CaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ca2＋，MnCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Mn2＋，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，所以气体A为CO2，向粗制的氯化钙溶液中通入氨气，除去Fe3＋、Al3＋、Mn2＋，过滤得到滤渣的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3、Mn(OH)2。 (2)气体A为CO2，用水吸收氨气和二氧化碳生成碳酸铵，“沉钙”过程中氯化钙与碳酸铵发生复分解反应：CaCl2＋(NH4)2CO3===CaCO3↓＋2NH4Cl得到碳酸钙沉淀和氯化铵。 (3)镁的氯化物在溶液中水解生成氢氧化镁和HCl，加热时HCl挥发促进水解，气体C为氯化氢，最终生成氢氧化镁，焙烧得MgO，“系列操作”包含有加热蒸发、煅烧。 (4)氯化镁加热蒸发，水解生成氢氧化镁和HCl，气体C为氯化氢，溶于水为盐酸，可用于溶解低品位石灰石，氯化铵中加入氧化镁并加热，反应生成氯化镁、氨气和水；向粗制的氯化钙溶液中通入氨气，除去Fe3＋、Al3＋、Mn2＋，所以HCl、NH3可循环使用于石灰石制备轻质碳酸钙的过程中。 1．Cr(OH)3可用于油漆颜料及羊毛处理。工业上以高铁铬铁矿(主要成分为Cr2O3，含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)为原料生产Cr(OH)3和金属Al的工艺流程如图： 已知： I．“焙烧”过程中，Cr2O3反应转化为Na2CrO4。 Ⅱ．若溶液中相关离子的物质的量浓度为c，则常温时，lgc与溶液pH的关系如图所示。 Ⅲ．。 回答下列问题： (1)“焙烧”时，Cr2O3发生反应的化学方程式为 。 (2)“水浸”后滤渣主要成分为 (填化学式)；“调pH”时通入的“气体X”是 。 (3)常温下，图象上M点对应的溶液pH= 。 (4)“沉铝”后的母液Ⅱ的主要成分为 ；煅烧步骤的化学方程式为 。 【答案】 (1)2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2 (2)Fe2O3 CO2 (3)6.9 (4)(NH4)2SO4 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 【详解】（1）由分析可知，“焙烧”过程中，Cr2O3反应转化为Na2CrO4，Cr2O3发生反应的化学方程式为：2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2，故答案为：2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2； （2）由上述分析可知，“水浸”后滤渣主要成分为：Fe2O3，“调pH”时通入的“气体X”是：CO2，故答案为：Fe2O3；CO2； （3）由题干信息可知，，K==1.0×1014，M点c()=c()=10-0.2mol/L，K===1.0×1014，c(H+)=mol/L=10-6.9mol/L，pH=6.9，故答案为：6.9； （4）由分析可知，用稀硫酸进行“酸浸”后，再进行“沉铝”操作，所得的母液Ⅱ的主要成分为：(NH4)2SO4，由题干工艺流程图可知，加入过量氨水沉铝生成氢氧化铝沉淀，煅烧得到氧化铝和水，故煅烧步骤的化学方程式为：2Al(OH)3Al2O3+3H2O，故答案为：(NH4)2SO4；2Al(OH)3Al2O3+3H2O； 2．闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离，同时得到的可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下： 已知：室温下的 回答下列问题： (2)首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到，其主要成分为 (填化学式)。 (3)滤渣的主要成分为 (填化学式)。 【答案】(2) (3)Fe 【详解】（2）由分析可知，由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到的深蓝色溶液①为二氯化四氨合铜，答案：； （3）由分析可知，滤渣的主要成分为铁，答案：Fe； 3．泻盐()被广泛用于临床，如导泻、利胆等。以菱镁矿渣(主要成分是，含少量、、、、、等)为原料制备泻盐的流程如图所示。 已知：常温下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的pH如下表： 阳离子 开始沉淀时的pH 1.6 3.2 7.6 8.9 完全沉淀时的pH 3.1 4.7 9.6 10.9 回答下列问题： (1)“酸浸”前常将菱镁矿渣磨成矿粉，其目的是 ；滤渣的主要成分为 (填化学式)。 (2)写出加入时发生反应的离子方程式： 。 (3)“调pH”的范围为___________~___________。 (4)已知、两种物质的溶解度与温度的关系如图1所示。 “操作1”采用蒸发浓缩、 (填操作名称，采用如图2装置操作，夹持装置已略去)。 (5)“操作1”分离的可用于制豆腐时“点卤”，“点卤”中是___________(填标号)。 A．保鲜剂 B．调味剂 C．凝固剂 D．增色剂 (6)的热失重曲线如图3所示。 写出过程发生反应的化学方程式： ；点对应固体成分的化学式为 (填标号)。 A．        B．        C．        D．MgO 【答案】 (1)增大接触面积，使反应快速而充分 、 (2) (3)4.78.9 (4)趁热过滤 (5)C (6) B 【详解】（1）“酸浸”前需将矿渣磨碎，其目的是：增大固体与酸的接触面积，加大浸取速率，提高镁元素的浸出效率；经分析可知滤渣的主要成分为和CaSO4，故答案为：增大接触面积，使反应快速而充分；、； （2）加入将Fe2+氧化为Fe3+发生反应，故答案为； （3）加入试剂MgO调节pH，沉淀和且不引其他杂质离子，但镁离子不沉淀，根据所给数据pH范围为4.78.9，故答案为：4.78.9； （4）根据图1可知CaSO4溶解度随温度升高而升高幅度不大，若从溶液中得到应采取蒸发浓缩、趁热过滤，除钙同时防止硫酸镁晶体析出，故答案为：趁热过滤； （5）可用于制豆腐时“点卤”，“点卤”中是凝固剂，故答案为：C； （6）初始取硫酸镁晶体的物质的量为，失重时，先部分脱水，后全部脱水，最后硫酸镁部分分解，最终硫酸镁全部分解，生成稳定的氧化镁。根据每个点数据，依据相对分子质量判断。在失重过程中镁元素始终存在于固体中且质量不变。计算如下： 代号 a b c d e 摩尔质量/ 246 138 120 280 40 组成 b、c的组成分别是、，则b→c的化学方程式：；根据平均值原理，d点组成介于c和e之间，即可以看成由和组成，可以看成，则780℃时所得固体的化学式为，故答案为：；B。 4．以红土镍镉矿(NiS、CdO，含、CuO、PbO、等杂质)为原料回收贵重金属Ni、Cd和Cu，其工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)Cd与Zn同族且相邻，则Cd的价层电子排布式为 。滤渣Ⅰ中除含有硫单质外，还含有 (填化学式)。 (2)溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时(浓度≤10-5mol/L)的pH如下表，则加入物质X所调pH范围为 。 离子 开始沉淀的pH 1.5 6.5 7.2 4.7 6.8 沉淀完全的pH 3.3 9.9 9.5 6.7 9.2 (3)加镍净化时主要反应的离子方程为 。整个流程中可以循环使用的物质有 (填化学式)。 【答案】 (1)4d105s2 SiO2、PbSO4 (2)3.3≤pH<4.7 (3)Ni+Cu2+=Cu+Ni2+ Ni、CO、H2SO4 【详解】（1）Cd与Zn同族且相邻，Zn的价层电子排布式为：3d104s2，则Cd的价层电子排布式为：4d105s2；滤渣Ⅰ中除含有硫单质外，还含有：SiO2、PbSO4； （2）向滤液中加入不溶物X调节pH，Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，而Cu2+、Ni2+、Cd2+离子不沉淀，故调pH范围为3.3≤pH<4.7； （3）加镍净化时Cu2+转化为Cu，主要反应的离子方程为：Ni+Cu2+=Cu+Ni2+；根据分析，整个流程中可以循环使用的物质有：Ni、CO、H2SO4； 5．碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿(，含有和少量等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示： 已知：，为无色液体，是硫、磷、硒、溴、碘、樟脑等的良好溶剂，具有挥发性。回答下列问题： (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)滤渣Ⅰ经提取后可获得一种淡黄色副产品，则滤渣Ⅰ中的主要成分是和 (填化学式)。由回收滤渣Ⅰ中的淡黄色副产品过程中温度控制在50～60℃之间，不宜过高或过低的原因是 。 (3)“除铁”时检验是否除尽时常用的化学试剂 。 (4)写出“沉锰”(除)过程中反应的离子方程式： 。 (5)“赶氨”时，最适宜的操作方法是 。 【答案】 (1)搅拌；适当增加硫酸浓度；适当加热等 (2)、S 温度过低，硫的溶解速率小，温度过高，易挥发 (3)溶液 (4) (5)将溶液加热 【详解】（1）加快“浸取”速率，除将辉铜矿粉碎外，还可以适当增加硫酸的浓度，充分搅拌，加热等，故答案为：搅拌、适当增加硫酸浓度、适当加热等； （2）滤渣I的主要成份MnO2、SiO2、单质S；回收淡黄色副产品——S的过程中温度控制在50~60℃之间，不宜过高或过低，原因是温度过低，硫的溶解速率小，温度过高，CS2易挥发，故答案为：SiO2；S；温度过低，硫的溶解速率小，温度过高，CS2易挥发； （3）检验Fe3+常滴加KSCN溶液，溶液呈红色； （4）“沉锰”(除Mn2+)过程中，加入碳酸氢铵和氨气，生成碳酸锰沉淀，反应的离子方程式为； （5）氨气易挥发，“赶氨”时，最适宜的操作方法是将溶液加热，故答案为：将溶液加热； 6．从分金渣(主要成分为：)中获取高纯银的流程如图所示。 已知：。 (1)“分银”时AgCl与反应生成的离子方程式为： ，该反应的 。(已知：) (2)“分银渣”主要成分为、 。(填化学式) (3)“分银”时浓度与溶液pH的关系如图1；及其与形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化的关系如图2。 ①“分银”pH应控制在 范围。 ②“沉银”的终点pH应控制在 范围内。 (4)“还原”时HCHO转化为HCOOH，化学方程式为 。 【答案】 (1) (2)S (3) (4) 【详解】（1）由分析可知与硫化银发生氧化还原反应，方程式为；分银时AgCl与反应生成和氯离子，离子方程式为；该反应的化学平衡常数，故答案为；； （2）由分析可知预处理时产生的单质S不溶于水，则分银渣主要成分为，故答案为； （3）①反应生成，应调节pH保证溶液中产生大量的，则分银pH应控制在； ②沉银时，向溶液中加入盐酸，使生成氯化银沉淀，则应使转化为，终点pH应控制在；故答案为①；②； （4）还原时与氯化银、水反应生成、单质银，化学方程式为，故答案为。 7．粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含SiO2、Al2O3和CaO等)提铝的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)提高单位时间内粉煤灰浸出率的措施有 (任答一种即可)，浸出时Al2O3发生反应的离子方程式为 。 (2)“浸渣”的主要成分除Al2O3残余外，还有 。实验测得，5.0g    粉煤灰(Al2O3的质量分数为30%)经浸出、干燥后得到3.0g“浸渣”(Al2O3的质量分数为8%)，Al2O3的浸出率为 。 (3)“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如图所示，加入K2SO4 的化学方程式 ，“沉铝”的最佳方为 。 (4)“焙烧”时，主要反应的化学方程式为 。 (5)“水浸”后得到的“滤液2”可返回 工序循环使用。 【答案】 (1)适当增大硫酸的浓度或搅拌或加热等 Al2O3 + 6H+ = 2Al3++ 3H2O (2)SiO2和CaSO4 84% (3)Al2(SO4)3+ K2SO4 + 24H2O = 2 KAl(SO4)2·12H2O 高温溶解再冷却结晶 (4)或 (5)沉铝 【详解】（1）“浸出”时提高反应速率，提高浸出率的方法有适当增大硫酸的浓度或搅拌或加热等；Al2O3和H2SO4发生反应生成Al2(SO4)3和H2O，离子反应方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；故答案为：适当增大硫酸的浓度或搅拌或加热等；Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。 （2）“浸渣”的主要成分除残余Al2O3外，还有二氧化硅、硫酸钙；5.0g粉煤灰Al2O3的质量为5.0g×30%=1.5g，3.0g“浸渣”Al2O3的质量为3.0g×8%=0.24g，则Al2O3的浸出率为；故答案为：SiO2和CaSO4；84%。 （3）根据沉铝体系中，Al2(SO4)3·18H2O溶解度最大，KAl(SO4)2·12H2O溶解度最小，更容易析出，加入K2SO4沉铝的目的是更多的使Al2(SO4)3转化为KAl(SO4)2·12H2O，使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度，化学方程式为Al2(SO4)3+ K2SO4 + 24H2O = 2 KAl(SO4)2·12H2O；KAl(SO4)2·12H2O溶解度受温度影响较大，“沉铝”的最佳方案为高温溶解再冷却结晶； 故答案为：Al2(SO4)3+ K2SO4 + 24H2O = 2 KAl(SO4)2·12H2O；高温溶解再冷却结晶。 （4） “焙烧”时，KAl(SO4)2分解为K2SO4、Al2O3和SO3或K2SO4、Al2O3、SO2和O2，反应方程式为2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)22K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑； 故答案为：2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)22K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑。 （5）“水浸”后得到的“滤液2”成分为K2SO4，可在沉铝工序循环使用； 故答案为：沉铝。 8．铁红在涂料工业中用作防锈颜料，也用作橡胶、人造大理石、地面水磨石的着色剂，还可用作精密仪器、光学玻璃的抛光剂等。以硫铁矿为原料制备铁红的工艺流程如图所示。 已知：硫铁矿主要成分为FeS2，还含有少量SiO2、Al2O3等杂质。 回答下列问题： (1)焙烧前，首先要将硫铁矿粉碎，目的是 。焙烧生成Fe2O3，硫元素转变成SO2，焙烧1molFeS2转移 mol电子。 (2)浸渣为 (填化学式)。加入硫铁矿还原，发生反应的离子方程式为 。设置还原步骤的目的是 。 (3)为了不引入新的杂质，试剂X可以是_______(填标号)。 A．FeO B． C．FeCO3 D．NaOH溶液 (4)加入碳酸氢铵和氨水沉铁时，发生反应的离子方程式为 。 (5)煅烧过程中发生反应的化学方程式为 。 【答案】 (1)增大固体与空气接触的表面积，使硫铁矿焙烧充分 11 (2)SiO2 将Fe3+还原为Fe2+，有利于后续Al3+的去除 (3)ABC (4) (5) 【详解】（1）焙烧前，首先要将硫铁矿粉碎，目的是增大固体与空气接触的表面积，使硫铁矿焙烧充分；焙烧时，FeS2与O2发生反应的化学方程式为，根据系数关系，焙烧1molFeS2转移11mol 电子。 （2）根据分析，浸渣为SiO2；加入硫铁矿将Fe3＋还原成Fe2＋，同时生成S ，因此离子方程式为；分析流程，溶液中如果存在Fe3＋，让Al元素以Al(OH)3沉淀形式除去时，Fe3＋必先沉淀，因此用FeS2还原Fe3＋的目的是避免在除去Al3＋时把Fe3＋也一并沉淀。 （3）试剂X的作用是与H+反应调节pH，使Al3＋转化成Al(OH)3沉淀，但是不能引入新的杂质，符合条件的物质有FeO、和FeCO3，NaOH溶液可与H+反应，但引入了新杂质Na+，故选ABC。 （4）加入NH4HCO3和混合溶液，将Fe2＋转化成Fe(OH)2，离子方程式为。 （5）FeCO3在空气中煅烧转化为Fe2O3，发生反应的化学方程式为：。 9．钽酸锂是一种功能材料。一种以钽渣(主要成分是，含少量杂质油脂和等)为原料制备钽酸锂的流程如下： 已知：+5价具有氧化性；常温下，。 请回答下列问题： (1)“焙烧”在沸腾炉中进行，常采用“逆流操作”，即在沸腾炉中上部填入固体原料，在下部通入空气，这样操作的目的是 。 (2)列举固体1的一种用途： ；灼烧固体2得到新的固体，则新固体的化学式为 。 (3)“焙烧”中发生的主要反应的化学方程式为 。 (4)“沉钽”中，如果用盐酸替代硫酸，会发生副反应，反应过程中得到电子生成，写出该副反应的离子方程式： 。气体Y可用于 阶段循环利用。 【答案】 (1)增大固气接触面积，增大反应速率 (2)制造红色颜料、炼铁等 (3) (4) 沉铝 【详解】（1）“焙烧”在沸腾炉中进行，常采用“逆流操作”，即在沸腾炉中上部填入固体原料，在下部通入空气，有利于固气充分接触，加快反应速率，所以这样操作的目的是增大固气接触面积，增大反应速率； （2）①固体1为Fe2O3，其用途为制造红色颜料、炼铁等；②固体2为Al(OH)3，灼烧氢氧化铝得到Al2O3； （3）由流程可知，“焙烧”中主要反应是与碳酸钠在空气中焙烧生成钽酸钠、氧化铁和二氧化碳，则主要反应的化学方程式为：； （4）①依题意，+5价具有氧化性，则钽酸钠具有氧化性，能氧化盐酸生成氯气，故反应的离子方程式为：； ②气体Y是CO2和H2O的混合物，气体X为CO2，则气体Y可以循环用于沉铝阶段循环利用； 10．锂电池是目前应用广泛的新型电池，一种回收钴酸锂废旧电池(主要成分为LiCoO2，同时含有少量Fe、Al、C单质)的流程如下图所示。 已知：Fe3+能与C2O结合成[Fe(C2O4)3]3-，[Fe(C2O4)3]3-在强酸性环境下重新转化为Fe3+。 请回答下列问题： (1)由滤液A制取CoC2O4·2H2O的过程发生的 (填“是”或“不是”)氧化还原反应，CoC2O4·2H2O中C的化合价为 ，滤渣I的主要成份为 。 (2)用过量的NaOH溶液进行“碱浸”，“碱浸”的目的是 。写出该过程发生的化学反应方程式 。 (3)加入适量盐酸，LiCoO2溶解后生成的Co3+能将Fe2+氧化为Fe3+，请写出该反应的离子方程式 。 (4)请设计实验方案检验滤液C中的Cl- 。 (5)高铁酸钠(Na2FeO4 ，其中铁为+6价)是一种高效多功能水处理剂。工业上用次氯酸钠和氯化铁为原料来制取高铁酸钠，该反应的离子方程式为： 。 【答案】 (1)不是 +3 C (2)除去Al (3) (4)取少量滤液C中的溶液于试管中，加入足量稀硝酸酸化，再滴入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明滤液C中含有Cl- (5)3ClO- +2Fe3++10OH- =2FeO+3Cl- +5H2O 【详解】（1）由分析可知，滤液A中含有Co2+，加入草酸铵后，Co2+和草酸根后生成CoC2O4·2H2O，没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应；CoC2O4·2H2O中Co为+2价，O为-2价，H为+1价，根据正、负化合价为零的原则可知，CoC2O4·2H2O中C的化合价为+3；由分析可知，滤渣I的主要成份为C； （2）“碱浸”时废旧电池中的Al可以和氢氧化钠反应，则“碱浸”的目的是除去Al；铝和氢氧化钠反应生成Na[Al(OH)4]和氢气，方程式为：； （3）根据题给信息可知，Co3+与Fe2+反应生成Fe3+和Co2+，离子方程式为：； （4）氯离子可以和银离子反应生成白色沉淀，具体检验方案为：取少量滤液C中的溶液于试管中，加入足量稀硝酸酸化，再滴入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明滤液C中含有Cl-； （5）在践碱性条件下，次氯酸根离子可以将三价铁氧化为高铁酸根离子，本身被还原为氯离子，离子方程式为：3ClO- +2Fe3++10OH- =2+3Cl- +5H2O。 ( 8 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$