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．（24-25高三上·湖北·阶段练习）I．钒位于元素周期表中第4周期第ⅤB族。工业上多由含钒的各种类型的铁矿石作为提取钒的主要来源。如在高炉熔炼铁矿石时，的钒进入生铁中。随后在含钒生铁炼成钢的过程中，可以获得富钒炉渣。由钒炉渣进一步提取钒的化合物。例如，用食盐和钒炉渣(主要成分为)在空气中焙烧，生成、。然后，用水从烧结块中浸出，再用酸中和此溶液，可以从中析出的水合物。经过脱水干燥的，可用金属热还原法而得金属钒。 在强碱性溶液中，能生成正钒酸盐。也能溶解在强酸中，在的酸性溶液中，能生成离子(钒酰盐)。在酸性介质中，全钒液流储能电池正极反应生成。 阅读上面文字，回答下面问题： (1)钒所在周期元素中4s能级半充满的基态原子有 (填元素符号)。 (2)用食盐和钒炉渣(主要成分为)在空气中焙烧，生成、的化学方程式为： 。 (3)用铝热反应还原制备金属钒的化学方程式为： 。 (4)是 氧化物。(填“酸性”、“碱性”或“两性”) (5)在酸性介质中，全钒液流储能电池正极反应式为： 。 II．用还原时，剩余固体质量与温度的关系如图所示，取固体进行热重分析，剩余固体质量与温度的关系如图所示。 (6)分解过程第一步生成的固体为，图中 g；分解过程第二步、第三步生成的固体分别为 、 (填化学式)。 2．（2024高三上·黑龙江大庆·阶段练习）铬的化合物应用广泛，工业上以铬铁矿(，含、氧化物等杂质)为主要原料制备的工艺流程如图。 有关物质的溶解度()如下表所示： 温度/ 20 40 60 80 100 183.6 215.1 269.2 376.4 415.0 19.5 48.8 45.3 43.7 42.5 回答下列问题： (1)为了提高焙烧速率，可采取的一种措施是 。 (2)焙烧的目的是将转化为并将、氧化物转化为可溶性钠盐，其中的氧化物发生反应的化学方程式是 。 (3)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度时，可认为已除尽。 ①中和时的理论范围为 。 ②元素在 (填操作单元的名称)过程中除去。 (4)“酸化”的目的是 (从平衡移动的角度回答)。 (5)“多步操作”包括蒸发浓缩 、 过滤、洗涤等步骤。 3．（24-25高三上·海南省直辖县级单位·阶段练习）规范、科学处置废旧锂离子电池具有重要的环保意义和经济价值。废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等，处理该废料的一种工艺流程如图所示。 已知：①LiCoO2难溶于水。 ②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表所示： Fe3+ Fe2+ Co2+ 开始沉淀的pH 2.7 7.6 7.0 完全沉淀的pH 3.7 9.6 9.0 (1)化合物LiCoO2中钴元素的化合价为 价。 (2)“碱溶”所得滤液中大量存在的阴离子为OH− 和 。 (3)为提高“酸溶”的速率，可采取的措施有 (任写一条)。“酸溶”时H2O2可将LiCoO2还原为Co2+，LiCoO2发生的主要反应的离子方程式为 。 (4)“调pH”时，用氨水调节pH的范围为 。 4．（24-25高三上·四川成都·阶段练习）金、银是生活中常见的贵重金属，工业上常利用氰化法从含金矿石(成分为Au、Ag、Fe2O3，和其它不溶性杂质)中提取金。简化工艺流程如下： 已知：①Zn与Al性质相似，具有两性；②HCN易挥发，有剧毒；③Au位于第六周期，IB族。 (1)“酸浸”步骤产生的有害气体与 (填物质名称)混合后可以用烧碱溶液吸收。 (2)“氧化”步骤的目的是将单质转化为。 ①写出反应的化学方程式 。 ②中的阴离子构型为直线形，试分析原因 (已知C做配原子)。 ③为抑制CN-水解，需同时加入KOH，但KOH用量不可过多，原因是： 。 (3)已知，c(Au+)过高时易发生歧化反应，因此需控制溶液中的c(CN-)。欲使浸出液中c(Au+)/c([Au(CN)2-])<10-6，试计算说明c(CN-)的最小合理取值 (写出计算过程)。 已知：； (4)某小组设计模拟实验方案，从滤液1中提取银单质：取滤液1蒸干灼烧至恒重，加盐酸充分反应后过滤，所得滤渣即Ag单质。该方案的不合理处包括：①能耗过高，会产生大量污染性气体。② (借助方程式表示)。查阅资料得知，常温时N2H4·H2O在碱性条件下能还原：4+N2H4·H2O=4Ag↓+N2↑+4+4NH3↑+H2O。请设计从滤液1中获取单质Ag的实验方案： (不必写出具体操作；实验中须使用的试剂有：浓氨水、2 mol·L−1 N2H4·H2O溶液，1mol·L−1H2SO4)。 5．（24-25高三上·辽宁沈阳·阶段练习）对废旧催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废旧催化剂主要含、、。一种回收利用废旧催化剂的工艺流程如下图。 回答下列问题： (1)“焙烧”时，转化为，写出相应的化学方程式 。 (2)加快溶浸速率的方法是 。(写一种) (3)溶浸后的溶液中，铝元素以的形态存在。写出“沉铝”时使铝元素恰好沉淀完全的离子方程式为 。 (4)“沉钼”后，滤液X的溶质主要是 (写化学式)。 (5)已知中Co元素的化合价为0价。 ①在“反应”中的氧化剂和还原剂物质的量之比为 。 ②Y是一种可以循环利用的物质，Y是 (填化学式)。 6．（24-25高三上·海南省直辖县级单位·阶段练习）2024年9月受台风“摩羯”的影响，海南文昌遭受特大暴雨，为确保灾后无大疫，灾区使用了大量消毒剂——亚氯酸钠(NaClO2)。某同学欲在实验室制备亚氯酸钠，经查阅资料部分物质的性质如下： ①制备NaClO2的反应为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2，该反应为放热反应； ②ClO2的浓度较大时易分解爆炸，一般用CO2或氮气稀释到10%以下。 现设计如下装置完成亚氯酸钠的实验室制备(夹持装置已略去)： 回答下列问题： (1)B处仪器可防止倒吸，从下图选出B处所缺的仪器组合 。 (2)制备装置中仪器a的名称是 。 (3)写出A装置中生成ClO2的离子方程式 ，实验中通入氮气的目的是 。 (4)从装置C反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作名称依次为： a．减压，55℃蒸发结晶；b．……；c．温水洗涤；d．低于60℃干燥，得到成品。 ①b的操作名称为 。 ②c中用温水洗涤固体的具体操作是 。 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力，则NaClO2的有效氯含量为 (计算结果保留1位小数)。 7．（24-25高三上·广东揭阳·阶段练习）稀土金属（）属于战略性金属，我国的稀土提炼技术位于世界领先地位。一种从废旧磁性材料主要成分为铈和少量不溶于酸的杂质I中回收稀土金属的工艺流程如图所示。 已知：①难溶于水和稀酸。②常温下，。③当溶液中的金属离子浓度小于或等于时，可认为已沉淀完全。 回答下列问题： (1)为提高酸浸的速率，可采取的措施为 （写出两条）。 (2)常温下，“酸浸”后测得溶液中，则“沉”时，为了使完全沉淀，但不引入和，需要调节溶液的范围为 。 (3)“碱转换”过程中生成所发生反应的离子方程式为 ，“滤液2”中铝元素的存在形式为 （填化学式）。 (4)“沉淀”后所得的固体为，将其煅烧可得，和一种无毒的气体，发生反应的化学方程式为 。 (5)某稀土金属氧化物的立方晶胞如图所示，则该氧化物的化学式为 ，距离RE原子最近的O原子有 个。 8．（24-25高三上·云南大理·开学考试）从辉铋矿(主要成分为，含有杂质)回收铋的一种工艺流程如图所示。 已知：①氧化性：。 ②、和的分别为、和。 (1)是第六周期第VA族元素，基态原子的价电子的轨道表示式为 。 (2)酸浸过程中，铋在浸出液中以的形式存在，则发生的离子方程式为 。 (3)将辉铋矿在空气中焙烧，再用盐酸酸浸，也可以得到同样的浸出液，该方法除了能耗较大外，还存在一个缺点： 。 (4)还原过程中，发生的离子方程式为 。 (5)“除铜”过程中，若铜离子的浓度降低至，溶液中最大浓度 。 (6)铋化锂被认为是很有潜力的正极材料，晶胞结构如图所示。 ①晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格，锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处，晶体的化学式为 。晶胞中每个周围最近的原子个数为 。 ②图中原子坐标参数：A为，则B的坐标为 。 9．（2024高三上·陕西西安·期末）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是 。 (2)A组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为： 。 (3)B组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mL FeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。 (4)C组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为： 。 (5)D组同学模拟工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液制备FeCl3。 ①若酸性FeCl2废液中：c(Fe2+)=0.2mol/L，c(Fe3+)=0.01mol/L，c(Cl-)=0.63 mol/L，则该溶液的c(H+)= 。 ②完成NaClO3氧化酸性FeCl2的离子方程式： 。 (6)E组同学测定某补铁剂中铁元素的含量。 根据上述流程及信息，计算每片该补铁剂含铁元素的质量为 g。 10．（24-25高三上·山东·阶段练习）硫化铅精矿（主要成分为PbS，含有Ag、Cu、Bi等杂质元素），一种利用三氯化铁浸出并制备Pb的工艺如下图所示： 已知：ⅰ．难溶于冷水，在NaCl溶液中溶解度随NaCl溶液浓度增大而增加，； ⅱ．沉淀Ag、Cu、Bi的反应机理：沉淀剂氯化物（Me代表Ag、Cu、Bi等）。 回答下列问题： (1)“热浸”中PbS发生反应的化学方程式为 。 (2)“稀释、冷却、结晶”后得到固体，稀释的目的为 ，母液经再生后可返回 操作单元中循环利用，再生时需加入的试剂为 （填化学式）。 (3)“熔炼”中发生的化学方程式为 ，“熔炼”时CaO加入量理论倍数对铅产率和渣率的影响如图所示，最适宜的CaO加入量理论倍数为 。 11．（24-25高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）铬是一种具有战略意义的金属，它具有多种价态，单质铬熔点为1857℃。 (1)工业上以铬铁矿[主要成分是Fe(CrO2)2]为原料冶炼铬的流程如图所示： ①Fe(CrO2)2中各元素化合价均为整数，则铬为 价，Cr原子的价层电子排布式 。 ②高温氧化时反应的化学方程式为 。 ③操作a由两种均发生了化学反应的过程构成，其内容分别是 、铝热反应。 (2)Cr(OH)3是两性氢氧化物，请写出其分别与NaOH、稀硫酸反应时生成的两种盐的化学式 、 。 (3)水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，必须进行无害化处理。转化为重要产品磁性铁铬氧体(CrxFeyOz)：先向含CrO的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气(氧化部分Fe2＋)并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。 ①写出CrO在酸性条件下被Fe2＋还原为Cr3＋的离子方程式： 。 ②若处理含1 mol CrO(不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗10 mol FeSO4，则当铁铬氧体中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)=3∶2时，铁铬氧体的化学式为 。 12．（24-25高三上·北京·阶段练习）从低品位铜镍矿(含有Fe2O3、FeO、MgO、CuO等杂质)资源中提取镍和铜的一种工艺流程如下： 资料：一些物质的Ksp(25℃)如下。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Mg(OH)2 Ni(OH)2 Ksp 4.9×10−17 2.8×10−39 5.6×10−12 2.1×10−15 (1)上述流程中，加快反应速率的措施是 。 (2)浸出过程中通入O2的目的是 。 (3)萃取时发生反应：Cu2++2HR⇌CuR2+2H+(HR、CuR2在有机层，Cu2+、H+在水层)。 ①某种HR的结构简式为，该分子中可能与Cu2+形成配位键的原子有 。 ②解释反萃取时H2SO4的作用： 。 (4)反萃取所得含Cu2+水溶液中加入铁粉可得粗铜，粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；需要保持电解时用酸化的CuSO4溶液做电解液，并维持一定的c(H+)和c(Cu2+)。 ①电解时电解池需要保持合理的电压，电压不能过低与过高的原因是 。 ②粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是 。 (5)黄钠铁矾[NaFe3(OH)6(SO4)2]比Fe(OH)3更易形成沉淀。反应终点pH与Fe3+、Ni2+沉淀率的关系如下表。 反应终点pH 沉淀率/% Fe3+ Ni2+ 1.5 94.04 0.19 2.5 99.21 0.56 3.8 99.91 3.31 ①生成黄钠铁矾的离子方程式是 。 ②沉淀Fe3+时最适宜选用的反应终点pH是 。 13．（24-25高三上·广东深圳·阶段练习）从铅银渣(含Pb、Ag、Cu等金属元素)中提取银的流程如下： 已知：焙烧渣的主要成分为PbO、CuO、Ag2O和Ag；Ag+可以和形成[Ag(SO3)2]3−。 (1)“酸浸”时，使用H2SO4、NaCl和NaNO3的混合液作为浸出剂。 ①加入NaNO3的作用是 。 ②固体B中含有 。 工业上可以采取两种方式进行流程图中的“络合浸出”和“还原析银”，请回答第(2)、(3)小题。 (2)用氨水和水合肼(N2H4·H2O)进行“络合浸出”和“还原析银”。 ①氨水“络合浸出”的化学方程式是 。 ②将水合肼“还原析银”反应的离子方程式补充完整 (写出完整方程式)： _______+N2H4·H2O=N2↑+H2O+_______+_______+_______NH3↑ (3)用Na2SO3和HCHO进行“络合浸出”和“还原析银”。 ①Na2SO3“络合浸出”时，银浸出率和溶液pH、浸出时间的关系分别如下图所示。简述pH过小或过大时银浸出率均会降低的原因 ；浸出时间超过4h，银浸出率也会降低的可能原因是 (答一点即可)。 ②写出pH=14时HCHO“还原析银”的离子方程式(已知该条件下HCHO的氧化产物为HCOO-) 。 14．（24-25高三上·重庆·阶段练习）某实验小组对粗盐提纯以及提纯后精盐的用途进行了一系列实验探究。 I.粗盐中含有、、、等杂质离子，实验室按下图流程进行精制： (1)若加溶液后不经过滤就加入NaOH和溶液，会导致_______(填字母，下同)。[已知：、] A．不能完全去除 B．消耗更多NaOH C．不能完全去除 D．消耗更多 (2)过滤操作中需要的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外，还需要_______。 A．分液漏斗 B．漏斗 C．容量瓶 D．蒸发皿 II.传统的氯碱工业能耗大，通过如下图改进的设计可大幅度降低电解电压，降低能耗，实现“节能减排”。 (3)①电极A接电源 极(填“正”或“负”)。 ②装置中通过提高电极B上反应物的 (填“氧化性”或“还原性”)来降低电解电压，减少能耗。 ③写出电解总反应的离子方程式： 。 III.精制食盐水可用于制备，流程如下图： (4)下列关于纤维素的说法错误的是_______。 A．南唐文房三宝之一的“澄心堂纸”主要成分是纤维素 B．纤维素与合成纤维，其主要成分不相同 C．淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖 D．淀粉和纤维素分子式均为，互为同分异构体 (5)反应II也可以用草酸()还原制取气体，同时生成，写出反应的离子方程式： 。 (6)反应III的化学方程式为 。 (7)碱性条件下，氯元素的元素电势图(用表示)如图： 分析其中的一部分： 它意味着：① ② 若由这两个电极反应组成原电池，因，故②为正极，①为负极；该原电池的反应原理为，属于“歧化反应”。 由以上关于“歧化反应”的发生条件分析，结合上图中的元素电势数据，判断“制备流程”中的三种含氯元素的物质(、、)在碱性条件下能发生歧化反应的是 (填化学式)，写出其发生歧化反应的离子方程式： 。 15．（24-25高三上·江西宜春·阶段练习）明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图： 已知：不同温度KAl(SO4)2·12H2O的溶解度： 温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90 KAl(SO4)2·12H2O/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109 请回答下列问题： (1)“酸溶”中溶液中主要的金属离子有 、Fe2＋、Fe3＋。 (2)“转化”中Fe2＋转化为Fe3＋，反应的离子方程式为 。 (3)“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，“调pH”的目的是 。 (4)“沉铝”中加入NaHCO3目的是将Al3＋转化为Al(OH)3，该反应的离子方程式 。 (5)“操作”包括 、 、过滤、洗涤、干燥可得到明矾晶体。 (6)某工厂用m1 kg废易拉罐(含Al 5.4%)制备KAl(SO4)2·12H2O(相对分子质量为474)，最终得到产品m2 kg，产率为 。 16．（2024高三上·广东揭阳·阶段练习）孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的氧化物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3 ，步骤如下： 请回答下列问题： (1)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+：从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为 (填代号)，检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为 (填代号)。 a．KMnO4　　　　　b．(NH4) 2S         c．H2O2          d．KSCN (2)由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发， ，过滤等操作。 (3)制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入(或先加入) (填化学式)。CO2不能过量原因是 (用化学方程式表示)。 (4)若实验过程中有氨气逸出，可选用的吸收装置有 (填代号)。 (5)流程中CuO发生反应的离子方程式为 。 17．（2024高三下·四川眉山·阶段练习）从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取Al2O3粗产品的两种工艺流程如图： 请回答下列问题： (1)流程甲加入盐酸后生成Fe3+的离子方程式为 ；验证滤液B中是否含Fe3+，可取少量滤液并加入 (填试剂化学式)检验。 (2)固体A的主要成分是 ，沉淀C的主要成分是 (填化学式)。 (3)流程乙中，过量烧碱与Al2O3反应的离子方程式为 ，  用蒸馏水洗涤沉淀F，证明清洗干净的实验操作和想象是 。 (4)滤液E中溶质的主要成分是 (填化学式)，写出该物质的一种用途 。 18．（24-25高三上·河南·阶段练习）利用含铁废渣(主要含有，，，以及少量Cu、)制备具有净水作用的聚合硫酸铁铝的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“酸溶”时，采取搅拌、加热等措施，其目的是 。该工序过程中，Cu发生反应的离子方程式为 。 (2)滤渣的主要成分是 (填化学式)。 (3)“氧化”时将 (填离子符号，下同)转化为 。 (4)检验“氧化”后的溶液中是否含，可选择的试剂是 。 (5)“聚合”时，研究了反应温度、反应时间和摩尔比对所得产物净水效果(对污水中杂质去除效果)的影响如图所示。“聚合”时的反应条件是 。 (6)测定聚合硫酸铁铝中含铁量，方法如下：将聚合硫酸铁铝溶于过量酸中，先用过量将还原成，再加入溶液，然后用标准溶液(先加入几滴指示剂)滴定溶液中的[过程中发生的部分反应为①；②。]称取聚合硫酸铁铝配成溶液，取出，经上述方法处理后，再用的标准溶液滴定，达到终点时，消耗标准溶液，硫酸铁铝中铁元素的质量分数为 %，若不加入溶液，则测出的含铁量 (填“增大”“减小”或“无影响”)。 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) (3) (4)两性 (5) (6) 33.2 【详解】（1）钒位于元素周期表中第4周期第ⅤB族，所在周期元素中4s能级半充满的基态原子有K（4s1）、Cr（3d54s1）、Cu(3d104s1)； （2）食盐和钒炉渣(主要成分为)在空气中焙烧，生成、的化学方程式为； （3）用铝热反应还原制备金属钒，和铝粉在高温条件下反应生成V和Al2O3的化学方程式为； （4）由题意知，既能和酸反应，也能和碱反应，故为两性氧化物； （5）由题意知，在酸性介质中，全钒液流储能电池正极得电子反应生成，正极的电级反应式为； （6）如图，用还原时，第一步被还原为，反应方程式为，由方程式知，的物质的量为，生成的为0.4mol，质量为；由图分析知，由过程中，质量减少3.2g，减少1个O原子，第二步、第三步质量均减少3.2g，故均减少1个O原子，第二步、第三步生成的固体分别为、。 2．(1)将矿料粉碎或适当提高焙烧温度等其它合理答案均给分 (2) (3) 浸取 (4)溶液中存在以下平衡，加入稀硫酸使增大，促使平衡向正反应方向移动，将转化成 (5) 趁热过滤 冷却结晶 【分析】以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)过程中，向铬铁矿中加入纯碱和O2进行焙烧，FeCr2O4转化为Na2Cr2O4，Fe(Ⅱ)被O2氧化成Fe2O3，Al、Si氧化物转化为NaAlO2、Na2SiO3，加入水进行“浸取”，Fe2O3不溶于水，过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使、转化为沉淀过滤除去，再向滤液中加入H2SO4，将Na2Cr2O4转化为Na2Cr2O7，将溶液蒸发结晶将Na2SO4除去，所得溶液冷却结晶得到Na2Cr2O7•2H2O晶体，母液中还含有大量H2SO4。 【详解】（1）为了提高焙烧速率，可采取的措施有：将矿料粉碎或适当提高焙烧温度等。 （2）焙烧的目的是将转化为并将、氧化物转化为可溶性钠盐、，其中的氧化物发生反应的化学方程式是。 （3）①中和时调节溶液pH目的是将、转化为沉淀过滤除去，由图可知，当溶液pH≥4.5时，Al3+除尽，当溶液pH>9.3时，H2SiO3会再溶解生成，因此中和时pH的理论范围为4.5≤pH≤9.3； ②由上述分析可知，Fe元素在“浸取”操作中除去。 （4）将Al元素和Si元素除去后，溶液中Cr元素主要以和存在，溶液中存在以下平衡，“酸化”的目的是加入稀硫酸使增大，促使平衡向正反应方向移动，将转化成。 （5）由表格数据可知，的溶解度随温度变化比较大，的溶解度较小，可以通过重结晶的方法分离，“多步操作”包括蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。 3．(1)+3 (2)[Al(OH)4]− (3) 搅拌或适当增大硫酸的浓度或适当增大双氧水的浓度或适当升高温度 2LiCoO2 + H2O2 + 6H+ = 2Co2+ + O2↑+ 4H2O + 2Li+ (4)3.7 ≤ pH < 7.0 【分析】正极材料(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)先进行放电处理，有利于Li的回收，再进行拆解，将正极材料加入氢氧化钠溶液溶解金属铝，过滤，向滤渣加入硫酸和双氧水，将铁变为硫酸铁，LiCoO2溶解，用氨水调节pH值将铁离子沉淀，过滤，向滤液中加入碳酸氢铵沉淀钴离子，过滤，向滤液中加入碳酸钠沉淀锂，再过滤。 【详解】（1）化合物LiCoO2中Li为+1价，O为-2价，根据化合价代数和为0可知钴元素的化合价为+3价； （2）少量Al 和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，因此“碱溶”所得滤液中大量存在的阴离子为OH-和[Al(OH)4]− （3）为提高“酸溶”的速率，主要从浓度、温度、接触面积进行思考，则可采取的措施有搅拌、适当升温、适当增大硫酸或双氧水的浓度，“酸溶”时，LiCoO2被还原为Co2+，则过氧化氢被氧化为氧气，反应的离子方程式为2LiCoO2 + H2O2 + 6H+ = 2Co2+ + O2↑+ 4H2O + 2Li+； （4）“调pH”时，主要是沉淀铁离子，不能沉淀钴离子，因此pH值应大于铁离子沉淀完全的值，又应该小于钴离子开始沉淀的pH值，则用氨水调节pH的范围为3.7≤pH＜7.0。 4．(1)氧气 (2) Au(Ⅰ)(的6s与6p空轨道)采取sp杂化。C的孤对电子填入Au(Ⅰ)的sp杂化轨道后价层电子对数为2，也采取sp杂化，因此五原子共线，呈直线形 溶液碱性太强可能导致“置换”步骤的Zn损耗 (3)c(CN-)>1×10-16mol/L (4) 加盐酸溶解时会发生反应，导致Ag损失 向滤液1中加入足量浓氨水至沉淀不再溶解，过滤，向滤液中加入2 mol·L−1 N2H4·H2O溶液，并用1 mol·L−1H2SO4吸收尾气。充分反应后过滤，滤渣即Ag单质 【分析】该工艺流程原料为含金矿石(成分为Au、Ag、Fe2O3，和其它不溶性杂质)，目的为提取金，利用稀硝酸进行酸浸，Ag、Fe2O3与稀硝酸反应进入滤液1，Au和其它不溶性杂质在氧化工艺中，其它不溶性杂质作为滤渣除去，Au转化为再与锌发生置换反应得到锌金沉淀，进一步提纯得到金。 【详解】（1）酸浸时，Ag与稀硝酸反应生成NO有毒气体，NO与烧碱溶液不反应，需要与氧气混合才能与烧碱溶液反应； 故答案为：氧气； （2）“氧化”步骤的反应物为、、，生成物为，故方程式为；中的阴离子为，其中Au(Ⅰ)(的6s与6p空轨道)采取sp杂化。C的孤对电子填入Au(Ⅰ)的sp杂化轨道后价层电子对数为2，也采取sp杂化，因此五原子共线，呈直线形；KOH用量过多则溶液碱性较强，Zn具有两性可以与强碱发生反应，导致“置换”步骤的Zn损耗较多； 故答案为：；Au(Ⅰ)(的6s与6p空轨道)采取sp杂化。C的孤对电子填入Au(Ⅰ)的sp杂化轨道后价层电子对数为2，也采取sp杂化，因此五原子共线，呈直线形；溶液碱性太强可能导致“置换”步骤的Zn损耗； （3）根据c(Au+)/c([Au(CN)2-])<10-6，，得，则，由，得； 故答案为：c(CN-)>1×10-16mol/L； （4）滤液1的主要成分为，蒸干灼烧发生、，有较多有害气体生成，得到的Fe2O3与加入的盐酸反应生成，使部分Ag溶解造成损失；根据信息：常温时N2H4·H2O在碱性条件下能还原得到Ag，则应将滤液1的成分转化为，故操作为向滤液1中加入足量浓氨水至沉淀不再溶解，过滤，向滤液中加入2 mol·L−1 N2H4·H2O溶液，并用1 mol·L−1H2SO4吸收尾气，充分反应后过滤，滤渣即Ag单质； 故答案为：加盐酸溶解时会发生反应，导致Ag损失；向滤液1中加入足量浓氨水至沉淀不再溶解，过滤，向滤液中加入2 mol·L−1 N2H4·H2O溶液，并用1 mol·L−1H2SO4吸收尾气，充分反应后过滤，滤渣即Ag单质。 5．(1) (2)适当升高溶液温度，搅拌等 (3) (4) (5) CO 【分析】某废催化剂主要含、、。由流程可知，加入NaOH固体焙烧，Al2O3和NaOH发生Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O；“焙烧”时，转化为，发生的反应为MoO3+2NaOHNa2MoO4+H2O，然后水浸过滤得到含的滤渣，与CO在90℃时发生反应生成，然后将分解得到Co和CO，CO可以循环利用；滤液中含有、Na2MoO4，然后向滤液中通入CO2，发生反应CO2+=Al(OH)3↓+NaHCO3，过滤分离出Al(OH)3，滤液中含有Na2MoO4，加入HCl沉钼，发生Na2MoO4+2HCl=H2MoO4↓+2NaCl，陈化后过滤得到H2MoO4和滤液X，H2MoO4分解得到，据此分析解答。 【详解】（1）“焙烧”时，转化为，反应的化学方程式为； （2）根据影响化学反应速率的因素，加快溶浸速率的方法有适当升高溶液温度，搅拌等 （3）“沉铝”时使铝元素恰好沉淀完全的离子方程式为； （4）“沉铝”后，溶液中还含有碳酸钠或碳酸氢钠，“沉钼”后，碳酸钠或碳酸氢钠会与盐酸反应生成氯化钠，同时Na2MoO4+2HCl=H2MoO4↓+2NaCl，因此滤液X的溶质主要是NaCl； （5）①与CO在90℃时发生反应生成（其中元素的化合价为0价），因此同时会生成CO2，反应的化学方程式为，氧化剂为，还原剂CO，有3个发生化合价变化，氧化剂和还原剂物质的量之比为； ②根据上述分析，Y是CO，可以循环利用； 6．(1)b (2)恒压滴液漏斗 (3) 稀释ClO2，防止装置中ClO2的浓度较大而分解爆炸 (4) 过滤 向过滤器中加温水至浸没固体，静置使水自然流下，重复操作两到三次 (5)1.6 【分析】装置A中NaClO3与草酸、硫酸发生氧化还原反应生成ClO2，装置B的作用是安全瓶，有防倒吸作用，ClO2和氢氧化钠及过氧化氢在装置C中发生反应获得NaClO2晶体，从装置C的溶液获得NaClO2晶体需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，装置D是吸收多余气体，防止污染，据此解答。 【详解】（1）ClO2易与H2O2、NaOH反应，容易发生倒吸现象，则装置B的作用是防止倒吸，起到安全瓶的作用，故B处所缺的仪器组合为b，答案：b； （2）制备装置中装草酸溶液的仪器a的名称是恒压滴液漏斗，答案：恒压滴液漏斗； （3）NaClO3具有氧化性，草酸具有还原性，二者发生氧化还原反应可生成二氧化氯，反应过程中氯元素的化合价由+5降至+4，碳元素的化合价由+3升至+4，根据化合价升降守恒、电荷守恒和原子守恒可得反应的离子方程式：，ClO2的浓度较大时易分解爆炸，实验中通入氮气是为了稀释ClO2，防止装置中ClO2的浓度较大而分解爆炸，答案：、稀释ClO2，防止装置中ClO2的浓度较大而分解爆炸； （4）①装置C反应后的溶液中获得NaClO2晶体，55℃蒸发结晶后应趁热过滤、用温水洗涤，在低于60℃干燥，得到成品，②c中用温水洗涤固体的具体操作：向过滤器中加温水至浸没固体，静置使水自然流出，重复操作两到三次，答案：过滤、向过滤器中加温水至浸没固体，静置使水自然流下，重复操作两到三次； （5）氯气和NaClO2消毒时均被还原为Cl-，1mol Cl2的质量为71g，得到的电子的物质的量为1mol×2=2mol，1mol NaClO2为90.5g，得到的电子的物质的量为1mol×4=4mol，则NaClO2的有效氯含量为，答案：1.6。 7．(1)加热、搅拌、粉碎废旧磁性材料、适当增大硫酸浓度等 (2) (3) Na[Al(OH)4] (4) (5) REO2 8 【分析】废旧磁性材料加入稀硫酸酸浸后过滤，滤液中含有硫酸亚铁、硫酸铈、硫酸铝，向滤液中加入磷酸二氢钠，得到Ce(H2PO4)3、氢氧化铝沉淀；“碱转换”过程中Ce(H2PO4)3所发生反应，过滤向滤渣Ce(OH)3中稀硫酸溶解后再加草酸“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O，将其煅烧可得Ce2O3和CO2， Ce2O3被还原为Ce。 【详解】（1）可通过加热、搅拌、粉碎废旧磁性材料、适当增大硫酸浓度等措施提高酸浸的速率； （2）“沉Ce”时，为了使Al3+完全沉淀，c(Al3+)=1×10-5mol/L ，c(OH-)=，此时，pH应大于等于4.7；溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L，c(Ce3+)=0.01mol/L，为了不引入Fe(OH)2和Ce(OH)3，当c(OH-)=，c(H+)=1×10-8mol/L，c(OH-)=，c(H+)=1×10-5.8mol/L，为了使Al3+完全沉淀，但不引入Fe(OH)2和Ce(OH)3，需要调节溶液的pH范围； （3）“碱转换”过程中Ce(H2PO4)3所发生反应，氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液中生成了Na[Al(OH)4]； （4）“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O，将其煅烧可得Ce2O3和CO2，发生反应； （5）根据晶胞图可知1个晶胞中RE：，O：，两种原子个数比为1:2，化学式为：REO2；距离RE原子最近的O原子有8个。 8．(1) (2) (3)产生二氧化硫，污染空气 (4) (5)0.5 (6) 或 12 【分析】辉铋矿(主要成分为，含有、、杂质)加入盐酸调节，并加入，发生反应：、、，不溶，得到浸出渣为和S，浸出液中含有、Cu2+、，滤液中加入铋粉还原铁离子：，加入硫化铵沉淀Cu2+，则电解时，阳离子有、和、、。 【详解】（1） 基态铋()位于第6周期第VA族，则其价层电子排布式为，轨道表示式为。 （2）在用盐酸、浸泡时辉铋矿的主要成分会发生反应：，离子方程式为。 （3）辉铋矿的主要成分为，含有、、杂质，将辉铋矿在空气中焙烧，会产生二氧化硫，因此还有一个缺点是会产生二氧化硫，污染空气。 （4）还原过程中，铋粉还原铁离子，离子反应方程式为：。 （5）、和的分别为、和。“除铜”时产生沉淀，，若铜离子的浓度降低至，，则溶液中最大浓度。 （6）①根据均摊法，该晶胞含有的为，含有的为，、个数比为，则晶体的化学式为；晶胞中每个周围最近的原子位于面对角线位置，可知有。 ②锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处，由题干晶胞结构示意图可知，A为，则B的坐标为。 9．(1)防止氯化亚铁被氧化 (2)Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+ (3)隔绝空气(排除氧气对实验的干扰) (4)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O (5) 0.2mol/L (6) 【分析】将碾碎的补铁剂溶于足量盐酸，过滤得到接近无色的溶液，再加入H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液将溶液中的Fe3+转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀，过滤得到Fe(OH)3，Fe(OH)3灼烧分解生成Fe2O3。 【详解】（1）亚铁离子有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化。 （2）氯气可将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为氯离子，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+。 （3）防止空气中的氧气将亚铁离子氧化，从而产生干扰，因此煤油的作用是隔绝空气。 （4）向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明亚铁离子被过氧化氢氧化为了铁离子，自身被还原为水，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。 （5）①若酸性FeCl2废液中：c(Fe2+)=0.2mol/L，c(Fe3+)=0.01mol/L，c(Cl-)=0.63 mol/L，依据电荷守恒，溶液中c(H+)=0.63mol/L-0.2mol/L×2-0.01mol/L×3=0.2mol/L； ②氯元素化合价由+5价降低到-1价，铁元素化合价由+2价升高到+3价，依据得失电子守恒可知，氯酸根离子前面配1，氯离子前面配1，亚铁离子前面配6，铁离子前面配6，依据电荷守恒可知，反应物还有氢离子，氢离子前面配6，最后结合原子守恒可知，配平后的离子方程式为：。 （6）由分析可知，mg补铁剂能得到ag Fe2O3，由铁原子个数守恒可知，每片该补铁剂含铁元素的质量为。 10．(1) (2) 稀释使平衡逆向移动有利于晶体的析出 热浸 (3) 1.05 【分析】硫化铅精矿(主要成分为PbS，含有Ag、Cu、Bi等杂质元素)，加入FeCl3溶液将S2-氧化为S，在高浓度NaCl溶液中，Pb转化为，Ag、Cu、Bi转化为可溶性氯化物，如Na[AgCl2]，过滤除去S，向滤液中加入沉淀剂生成Ag、Cu、Bi单质，滤液中主要溶质为、NaCl，将滤液稀释、冷却、结晶后得到晶体，母液中主要成分为NaCl，熔炼过程中利用C进行还原制备Pb，以此分析解答。 【详解】（1）由于FeCl3具有氧化性，S2-具有还原性，Fe元素化合价由+3降低至+2，S元素化合价由-2升高至0，根据相关守恒可知“热浸”中反应方程式为； （2）难溶于冷水，在NaCl溶液中溶解度随NaCl溶液浓度增大而增加，因此稀释过程中降低NaCl浓度，使平衡逆向移动，从而使晶体析出；母液中主要成分为NaCl，因此母液经再生后可返回“热浸”操作单元中循环利用，由于该过程中溶液经稀释，同时带走部分Cl-，因此为使NaCl溶液饱和，再生时需加入Cl2进行补充； （3）“熔炼”中被还原为Pb，C被氧化为CO2，根据化合价升降及原子守恒可知反应方程式为；由图可知，为使铅产率较高，渣率较低，最适宜的CaO加入量理论倍数为1.05。 11．(1) ＋3 3d54s1 4Fe(CrO2)2＋7O2＋8Na2CO32Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2 灼烧使Cr(OH)3分解 (2) NaCrO2 Cr2(SO4)3 (3) 3Fe2＋＋CrO＋8H＋=3Fe3＋＋Cr3＋＋4H2O Cr2Fe20O27 【分析】铬铁矿中加入碳酸钠并通入氧气，高温下将氧化得到，同时生成，将得到的固体溶于水得到溶液，加入发生氧化还原反应，硫元素全部以的形式存在，铬元素生成沉淀，过滤后灼烧得到，利用铝热反应制备金属铬，由此解答。 【详解】（1）①中为+2价、O为-2价，由化合价代数和为0可知元素的化合价为+3； Cr原子的价层电子排布式为； ②矿石的主要成分为，加入碳酸钠，高温氧化，反应物有，根据流程图可知生成，结合电子守恒和元素守恒可得反应的方程式为； ③操作a是受热分解生成，再和发生铝热反应生成氧化铝和；故答案为①+3；②；③；④灼烧使分解； （2）是两性氢氧化物性质与氢氧化铝相似，分别与NaOH、稀硫酸反应时、，生成的两种盐为，故答案为； （3）①在酸性条件下被还原为，同时被氧化为，发生反应的离子方程式为； ②处理含(不考虑其它含铬微粒) 的污水时恰好消耗，生成的为， 根据守恒，铁铬氧体中，，根据守恒，铁铬氧体中，根据电荷守恒，铁铬氧体中，铁铬氧体中，铁铬氧体的化学式为，故答案为①②。 12．(1)研磨 (2)将Fe2+氧化为Fe3+ (3) N、O 增大水层中H+浓度，使平衡Cu2++2HRCuR2+2H+逆向移动，使水层中Cu2+浓度增大，即铜离子进入水层 (4) 若电压不能过低导致电解反应速率太慢甚至不能进行，若电压过高则导致电解副反应发生 未经酸浸处理的粗铜中混有杂质Fe，Fe会参与放电，导致消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量 (5) Na++3Fe3++2+6H2O=NaFe3(OH)6(SO4)2↓+6H+或Na++3Fe3++2+3MgO+3H2O=NaFe3(OH)6(SO4)2↓+3Mg2+ 2.5 【分析】从低品位铜镍矿(含有Fe2O3、FeO、MgO、CuO等杂质)资源中提取镍和铜，铜镍矿研磨后，加入O2和H2SO4浸出，金属氧化物转化为Ni2+、Fe3+、Cu2+、Mg2+；加入萃取剂后，Cu2+转化为CuR2进入有机层，再经过反萃取形成含Cu2+水溶液后，再转化为金属铜；水层中含有Ni2+、Fe3+、H+、Mg2+等阳离子，加入硫酸钠和MgO后，Fe3+转化为黄钠铁矾沉淀从水层中分离，滤液中含有Ni2+、H+、Mg2+等阳离子，再加入MgO后，Ni2+转化为Ni(OH)2再转化为金属镍，据此回答问题。 【详解】（1）将铜镍矿研磨，可以将固体颗粒减小，增大固体与溶液接触面积，从而加快浸出阶段反应速率，故答案为：研磨； （2）O2具有氧化性，可在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，便于转化为沉淀除去，故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+； （3） ①某种HR的结构简式为，该分子中O和N原子中还有孤电子对，能与Cu2+形成配位键，故答案为：N、O； ②反萃取时H2SO4的作用增大水层中H+浓度，使平衡Cu2++2HRCuR2+2H+逆向移动，使水层中Cu2+浓度增大，即铜离子进入水层，故答案为：增大水层中H+浓度，使平衡Cu2++2HRCuR2+2H+逆向移动，使水层中Cu2+浓度增大，即铜离子进入水层； （4）①电解时，若电压不能过低导致电解反应速率太慢甚至不能进行，若电压过高则导致电解副反应发生，即电解时电解池需要保持合理的电压，故答案为：若电压不能过低导致电解反应速率太慢甚至不能进行，若电压过高则导致电解副反应发生； ②由题干信息可知，此时所得粗铜中含有Fe杂质，若未经酸浸处理，则Fe将参与电极反应，故消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，故答案为：未经酸浸处理的粗铜中混有杂质Fe，Fe会参与放电，导致消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量； （5）①根据题目信息，水层中含有Ni2+、Fe3+、H+、Mg2+等阳离子，加入硫酸钠和MgO后，Fe3+转化为黄钠铁矾固体，离子方程式为Na++3Fe3++2+6H2O=NaFe3(OH)6(SO4)2↓+6H+或Na++3Fe3++2+3MgO+3H2O=NaFe3(OH)6(SO4)2↓+3Mg2+，故答案为：Na++3Fe3++2+6H2O=NaFe3(OH)6(SO4)2↓+6H+或Na++3Fe3++2+3MgO+3H2O=NaFe3(OH)6(SO4)2↓+3Mg2+： ②根据题目信息，pH为1.5时Fe3+沉淀率不高，Fe3+沉淀不充分；pH为3.8时Ni2+沉淀率稍高，在固体中混有的杂质较多，故最适宜的pH为2.5，故答案为：2.5； 13．(1) 利用硝酸根在酸性条件下的氧化性，将Ag单质氧化 AgCl和PbSO4 (2) AgCl + 2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O(或AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl) 4[Ag(NH3)2]+ + N2H4·H2O = N2↑ + H2O + 4Ag↓+ 4+ 4NH3↑ (3) pH过小，配体转化为(或H2SO3)；pH过大，Ag+转化为AgOH(或Ag2O)沉淀 配体被空气中O2氧化而消耗(或将Ag+还原为Ag) 2[Ag(SO3)2]3− + HCHO + 3OH- = 2Ag↓+ 4+ HCOO− + 2H2O 【分析】铅银渣(含Pb、Ag、Cu等金属元素)氧化焙烧，得到焙烧渣(主要成分为PbO、CuO、Ag2O和Ag)；将焙烧渣使用H2SO4、NaCl和NaNO3的混合液进行酸浸，此时铜元素转化为Cu2+进入滤液A中，固体B应为PbSO4和AgCl；加入络合剂将银络合浸出，固体C为PbSO4；滤液D中含有银的络合物，加入还原剂进行还原析银，便可得到Ag。 【详解】（1）①在酸性溶液中，NaNO3具有强氧化性，加入NaNO3的作用是：利用硝酸根在酸性条件下的氧化性，将Ag单质氧化。 ②由分析可知，固体B中含有AgCl和PbSO4。 （2）①氨水“络合浸出”时，将AgCl转化为[Ag(NH3)2]Cl，化学方程式是AgCl + 2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O(或AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl)。 ②水合肼“还原析银”，将[Ag(NH3)2]Cl转化为Ag、NH3、等，反应的离子方程式4[Ag(NH3)2]+ + N2H4·H2O = N2↑ + H2O + 4Ag↓+ 4+ 4NH3↑ （3）①pH过小，酸性过强，易转化为对应的酸，pH过大时，溶液的碱性过强，Ag+会转化为沉淀，从而导致银浸出率均会降低，原因：pH过小，配体转化为(或H2SO3)；pH过大，Ag+转化为AgOH(或Ag2O)沉淀；浸出时间超过4h，易被氧化消耗，银浸出率也会降低，则可能原因是：配体被空气中O2氧化而消耗(或将Ag+还原为Ag)。 ②pH=14时，HCHO将[Ag(SO3)2]3−还原为Ag等，离子方程式：2[Ag(SO3)2]3− + HCHO + 3OH- = 2Ag↓+ 4+ HCOO− + 2H2O。 【点睛】既易水解又具有一定的还原性，利用形成络合物时，需控制溶液的pH。 14．(1)AD (2)B (3) 正 氧化性 (4)D (5) (6) (7) 【分析】Ⅰ粗盐中加入氯化钡除去硫酸根离子，过滤后加入氢氧化钠除去镁离子，碳酸钠除去钙离子和钡离子，过滤后加入盐酸除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，最后得到精盐，据此回答。 Ⅱ电极A为阳极，氯离子失去电子发生氧化反应转化为氯气，电极B为阴极，氧气得到电子转化为OH-，据此回答； Ⅲ高电压电解食盐水，分离出NaClO3，加入纤维素水解产物将NaClO3转化为二氧化氯，加入过氧化钠将ClO2转化为NaClO2，据此回答； 【详解】（1）因为硫酸钡与碳酸钡的Ksp接近，所以若加溶液后不经过滤就加入NaOH和溶液，当溶液中存在大量碳酸根离子时，硫酸钡会部分转化为碳酸钡，由于发生沉淀的转化，会导致不能完全去除，碳酸钠的用量也会增加，故选AD； （2）过滤操作中需要的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外，还需要漏斗，故选B； （3）①根据分析可知，电极A接电源正极； ②装置中通过提高电极B上反应物氧气的氧化性来降低电解电压，减少能耗； ③电解总反应的离子方程式：； （4）A．纸张的主要成分是纤维素，A正确； B．纤维素是一种天然的有机化合物，是植物细胞壁的主要成分，而合成纤维是通过人工合成的化学成分，根据不同种类，可以是聚酯、聚酰胺、聚丙烯等不同的合成物质，B正确； C．淀粉和纤维素都是多糖，它们在酸或酶的作用下水解，最终产物为葡萄糖，C正确； D．淀粉和纤维素分子式均为，但是n不同，不互为同分异构体，D错误； 故选D。 （5）反应II也可以用草酸()还原制取气体，同时生成，离子方程式为：； （6）反应III的化学方程式为：； （7）根据已知可得，，，电池的电动势，因，则电池可以自发进行，故④为正极，③为负极，中间物质可以发生歧化反应，所以在碱性条件下能发生歧化反应的是，其发生歧化反应的离子方程式：。 15．(1)Al3＋ (2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O (3)将溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3除去 (4)Al3＋＋3HCO=Al(OH)3↓＋3CO2↑ (5) 蒸发浓缩 冷却结晶 (6) 【分析】由题给流程可知，向废易拉罐中加入过量稀硫酸酸溶，将铝、铁转化为硫酸铝、硫酸亚铁，过滤得到滤渣和滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液，将溶液中的将亚铁离子氧化为铁离子，调节溶液pH约为3.7，将溶液中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；向滤液中加入碳酸氢钠溶液，溶液中铝离子与碳酸氢根离子发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，过滤得到滤液和氢氧化铝；向氢氧化铝中加入稀硫酸，将氢氧化铝转化为硫酸铝后，再加入硫酸钾得到硫酸铝和硫酸钾的混合溶液，混合溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体。 【详解】（1）由分析可知，加入过量稀硫酸酸溶的目的是将铝、铁转化为硫酸铝、硫酸亚铁，则“酸溶”中溶液中主要的金属离子有铝离子、亚铁离子和铁离子，故答案为：Al3＋； （2）由分析可知，“转化”中加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中的将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，故答案为：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O； （3）由分析可知，“调pH”约为3.7的目的是将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀，故答案为：将溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3除去； （4）由分析可知，“沉铝”中加入碳酸氢钠溶液发生的反应为溶液中铝离子与碳酸氢根离子发生双水解生成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↑； （5）由分析可知，硫酸铝和硫酸钾的混合溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶； （6）由题意可知，m1kg废易拉罐制得m2kg明矾，则由原子个数守恒可知，明矾的产率为×100%=，故答案为：。 16．(1) c d (2)冷却结晶 (3) NH3·H2O CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 (4)be (5)CuO+ 2H+ = Cu2+ + H2O 【分析】由制备实验流程可知，Cu2(OH)2CO3、少量Fe的氧化物均与硫酸反应，只有SiO2不反应，得到溶液A中含Cu2+、Fe2+、Fe3+，加H2O2的溶液将亚铁离子氧化为铁离子，则溶液B中含Cu2+、Fe3+，加CuO促进铁离子水解转化为沉淀，所以溶液C中主要为硫酸铜，蒸发浓缩、冷却结晶得到CuSO4•5H2O；制备CaCO3时，先通入氨气，增大二氧化碳的溶解，生成碳酸铵与氯化钙反应生成碳酸钙、氯化铵，则过滤可得到CaCO3； 【详解】（1）实验步骤中试剂①需要将亚铁离子氧化为铁离子且不引入新杂质，则为c．H2O2，铁离子和KSCN溶液变红色，则检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为d．KSCN； （2）硫酸铜溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤烘干得到CuSO4•5H2O； （3）制备CaCO3时，先通入氨气，增大二氧化碳的溶解，生成碳酸铵与氯化钙反应生成碳酸钙、氯化铵，则过滤可得到CaCO3；二氧化碳过量会和碳酸钙反应转化为碳酸氢钙：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2； （4）氨气极易溶于水，要注意防倒吸，a装置广口瓶内的进气管长，容易倒吸，c漏斗浸入水中不能防止倒吸，d为密闭装置气体不能进入；b装置中的倒置漏斗、e中的膨大部分可以防倒吸；故选be； （5）流程中CuO和氢离子反应生成铜离子和水，从而调节溶液pH，发生反应的离子方程式为CuO+ 2H+ = Cu2+ + H2O。 17．(1) Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O KSCN (2) SiO2 Mg(OH)2、Fe(OH)3 (3) Al2O3+2OH−+3H2O=2[Al(OH)4]− 取最后一次洗液，加入稀硝酸和硝酸银溶液，无白色沉淀产生说明清洗干净，反之未清洗干净 (4) NaHCO3 治疗胃酸过多，泡打粉等 【分析】铝土矿主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质。铝土矿加过量盐酸溶解，SiO2不溶于盐酸，过滤，固体A是SiO2不溶于盐酸，滤液B中含有氯化铝、氯化镁、氯化铁，加入过量氢氧化钠，氯化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠、氯化钠，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，过滤，沉淀C的主要成分是Mg(OH)2、Fe(OH)3，滤液D为四羟基合铝酸钠，通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，F是氢氧化铝，灼烧分解为氧化铝；铝土矿用过量氢氧化钠溶解，Al2O3、SiO2溶于氢氧化钠生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠，固体X是Fe2O3、MgO，滤液Y中含有四羟基合铝酸钠、硅酸钠，通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀， 【详解】（1）流程甲加入盐酸后氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Fe3+遇KSCN溶液变红，验证滤液B中是否含Fe3+，可取少量滤液并加入KSCN溶液检验。 （2）铝土矿中只有SiO2不溶于盐酸，所以固体A的主要成分是SiO2；滤液B中含有氯化铝、氯化镁、氯化铁，加入过量氢氧化钠，氯化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠、氯化钠，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，过滤，沉淀C的主要成分是Mg(OH)2、Fe(OH)3。 （3）流程乙中，过量烧碱与Al2O3反应生成四羟基合铝酸钠，反应的离子方程式为Al2O3+2OH−+3H2O=2[Al(OH)4]−；沉淀F是氢氧化铝，可能含有的杂质是氯化钠、碳酸氢钠，取最后一次洗液，加入稀硝酸和硝酸银溶液，无白色沉淀产生说明清洗干净，反之未清洗干净。 （4）四羟基合铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，滤液E中溶质的主要成分是NaHCO3，NaHCO3的用途为治疗胃酸过多、泡打粉等。 18．(1) 加快酸溶速率 (2) (3) (4)(或其他合理答案) (5)反应温度90℃、反应时间，摩尔比为0.11 (6) 38.4 增大 【分析】含铁废渣(主要含有，，，以及少量Cu、)在加硫酸酸溶时，，，与硫酸反应生成FeSO4和Fe2(SO4)3，少量铜与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4和CuSO4，则滤渣的主要成分是；加H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，再进行除铜，最后加入Al2(SO4)3溶液得到聚合硫酸铁铝。 【详解】（1）“酸溶”时，采取搅拌、加热等措施，其目的是加快酸溶速率；少量铜与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4和CuSO4，离子方程式为； （2）由分析可知，滤渣的主要成分是； （3）由分析可知，氧化时H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+； （4）检验“氧化”后的溶液中是否含，可选择的试剂是，如果有，则会生成蓝色沉淀； （5）根据反应温度、反应时间和摩尔比对所得产物净水效果(对污水中杂质去除效果)的影响图，为了得到最好的净水效果，“聚合”时的反应条件是反应温度90℃、反应时间，摩尔比为0.11； （6）n()==0.00128mol，根据方程式，可得n(Fe2+)=0.00128mol=0.00768mol，硫酸铁铝中铁元素的质量分数为=38.4%；若不加入溶液，则溶液中的Cl-也会与反应，导致消耗的的量偏大，测定结果也会增大。 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 $$