化学工艺流程题-2025届高三化学二轮复习专题

2025届高三化学一轮复习 专题 化学工艺流程 考点 化学工艺流程 1．（2024·辽宁沈阳·二模）粗盐中含有等杂质离子，实验室按下面的流程进行精制： 已知：KC1和的溶解度如图所示： (1)步骤①中要稍过量，请描述检验是否过量的方法： 。 (2)若加后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，会导致______。 A．不能完全去除 B．消耗更多 C．Ba2+不能完全去除 D．消耗更多 (3)步骤④中用稀盐酸调节pH至3～4，除去的离子有 。 (4)“一系列操作”是指________。 A．蒸发至晶膜形成后，趁热过滤 B．蒸发至晶膜形成后，冷却结晶 C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤 D．蒸发至大量晶体析出后，冷却结晶 另有两种方案进行粗盐提纯。 方案2：向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为]除去，再通入含、的工业废气除去Ca2+； 方案3：向粗盐水中加入石灰乳除去，再加入碳酸钠溶液除去Ca2+。 (5)方案2除去Ca2+时反应的离子方程式为 。 (6)相比于方案3，方案2的优点是 。 2．（24-25高三上·山东淄博·阶段练习）历史悠久的淄博陶瓷，在美术陶瓷的生产方面有着突飞猛进的发展，Al2O3和Fe3O4掺杂工艺也不断进步。现以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量SiO2、FeS2)为原料生产Al2O3和Fe3O4的部分工艺流程如下所示。 (1)加入少量CaO的主要作用为 。 (2)烧渣分离可采取 (填操作名称)分离Fe3O4。 (3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，含金属元素的阴离子发生反应的离子方程式为 。 (4)“隔绝空气焙烧”发生反应的化学方程式为 。 (5)纯度检验：将少量产品溶于稀硫酸，再滴入酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色， (填“能”或“不能”)说明产品中含有FeO，理由是 。 (6)“焙烧”的过程中采用多层逆流焙烧，优点是 (任答一点)。 3．（24-25高一上·广西南宁·阶段练习）利用废镍催化剂(主要成分含有Ni，还含有少量的Fe、Cu金属杂质)制备NiCO3的实验流程如下(虚线处部分流程略去)： 已知：①Na2CO3溶液能使无色酚酞溶液变红。②碱性条件下NiSO4转化为Ni(OH)2沉淀。 (1)为提高废镍催化剂溶解率可采取的方法是 。(填一种) (2)“酸溶”阶段中Fe与稀硫酸反应的离子方程式为 。 (3)“氧化”阶段中滴加H2O2溶液有Fe3+生成，发生该反应的离子方程式为 ，此阶段温度不宜过高的原因是 。 (4)“除铁”的目的是除去溶液中的Fe3+。改变温度和pH条件，Fe3+转化所得产物可能不同(如图)。60℃、pH=5时，Fe3+转化为 (填化学式)。 (5)“沉镍”是将Na2CO3溶液加入NiSO4溶液中生成NiCO3沉淀，该过程不能将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，其原因是 。 4．（24-25高三上·河北沧州·阶段练习）工业上利用铁铬矿制取的工艺流程如下图所示，铁铬矿的主要成分为，还含有少量。 已知：①“氧化浸出”工序中，矿石中难溶的生成可溶于水的，铁以最高价氧化物的形式存在；②最高价铬酸根离子在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。 回答下列问题： (1)铁元素位于元素周期表的 区；基态铬原子电子的空间运动状态有 种。 (2)“氧化浸出”工序中发生反应的离子方程式为 。 (3)“滤渣”的主要成分是 。 (4)“沉铝”工序中发生反应的化学方程式为 ；该工序中的铝元素恰好完全转化为沉淀时的pH为 。{通常认为残留在溶液中离子浓度小于时就认为沉淀完全；已知：  } (5)具有强氧化性，热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率()随温度的变化情况如图所示，图中点所示固体的化学式是 。 5．（24-25高三上·广东广州·阶段练习）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 。 (5)加入Na2S“析铬”时，硫元素被氧化成，与Na2S反应的比例是 。 (6)储氢技术是目前化学家研究的热点之一，铁与镁形成的某种合金可用于储氢领域，其晶胞如图所示：其中A的原子坐标参数为(0，0，0)，B为()，C为()，则D点的坐标参数为 。此晶胞中Fe的配位数是 。 6．（24-25高三上·河南·阶段练习）海水是取之不尽、用之不竭的资源。以海水为资源可提取、合成各种各样的生活用品及化工产品，海水与部分物质的转化关系如图所示： 请回答下列问题： (1)由海水制备淡水的方法有 (填一种)。 (2)转化②若在实验室完成，由“浓缩海水”制备“粗盐”的操作是 。 (3)写出下列转化过程加入的试剂：③ (填化学式，下同)溶液﹑④ 溶液、⑤ 溶液。 (4)溶液丙中加入试剂X的作用是 。 (5)转化⑥和转化⑧的离子反应相同，该反应说明非金属性：Cl Br(填“>”或“<”)；转化⑥生成的Br2用SO2水溶液吸收的离子方程式为 。 7．（24-25高三上·河南·阶段练习）草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)可用于制镍粉、Ni2O3及含镍催化剂等。一种以含镍废渣(主要成分为Ni，含CaO、FeO、SiO2等杂质)为原料制备草酸镍晶体的工艺流程如图所示。 请回答下列问题： (1)NiC2O4是一种草酸盐，草酸的结构简式是HOOCCOOH，草酸含有的官能团名称是 。 (2)写出“酸浸”时提高浸取速率的措施： (填两条)；利用滤渣a中的主要成分可制备粗硅，工业上在1800~2000℃下制备粗硅的化学方程式是 。 (3)过一硫酸的结构式是，其在“反应i”中的作用是 ；下列试剂能代替过一硫酸的是 (填标号)。 a．H2O2        b．稀硫酸        c．盐酸        d．铁粉 (4)写出“反应ii”的离子方程式： 。 (5)“反应iii”加入NH4F的目的是 。 (6)“一系列操作”包括过滤、洗涤、干燥等，其中检验草酸镍晶体洗涤干净的操作方法及现象是 。 8．（24-25高三上·北京·阶段练习）黏土钒矿中，钒以价、价、价的化合物存在，还包括、和铝硅酸盐()等。采用以下流程可由黏土钒矿制备、和硫酸铝铵。 已知：ⅰ．有机酸性萃取剂HR的萃取原理为： ；org表示有机溶液。 ⅱ．酸性溶液中，HR对价钒萃取能力强，而对价钒的萃取能力较弱。 ⅲ．HR能萃取而不能萃取。 (1)从黏土钒矿到浸出液的流程中，加快浸出速率的措施有 。 (2)滤渣的主要成分是 。 (3)浸出液中钒以价、价的形式存在，简述加入铁粉的原因： 。 (4)从平衡移动原理解释有机层中加入20%溶液的作用： 。 (5)和反应生成和的离子方程式是 。 (6)测定产品的纯度。称取产品ag，先加入硫酸将转化为，加入指示剂后，用cmol/L溶液滴定将转化为至终点，消耗溶液的体积为VmL。假设杂质不参与反应，则产品中的质量分数是 (的摩尔质量为Mg/mol)。 (7)从无机层获得的离子方程式是 。 9．（24-25高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）草酸钴在化学中应用广泛，可以用于制取催化剂和指示剂。以钴矿[主要成分是CoO、、，还含有少量、CuO、FeO及杂质]制取草酸钴晶体的工艺流程如图所示： 常温下，有关沉淀数据如表(完全沉淀时，金属离子浓度)。 沉淀 恰好完全沉淀时 10.1 9.4 6.7 2.8 5.2 回答下列问题： (1)“浸取”前，需要对钴矿进行粉碎处理的目的是 ；浸出液中主要含有、和离子，写出“浸取”时，发生反应的化学方程式： 。 (2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。 (3)常温下，“调节”得到的沉淀X的主要成分是 。 (4)“提纯”分为萃取和反萃取两步进行，先向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂，发生反应：。反萃取时，应加入的物质是 (填溶液名称)。 (5)钴的氧化物常用作颜料或反应催化剂，可以由草酸钴晶体在空气中加热制取，取草酸钴晶体，在空气中加热至恒重，得到CoO与的混合物，该混合物中CoO与的物质的量之比为 。 10．（24-25高三上·北京·阶段练习）以菱锰矿(主要成分为和少量等)为原料提纯的一种流程示意图如下。 (1)将菱锰矿“研磨”的目的是 。 (2)写出在“氯化焙烧”过程发生反应的化学方程式： 。 (3)用的溶液“沉锰”时浸出液对产品中锰元素的质量分数和锰的回收率的影响如下图。 注： 。 ①“沉锰”反应的离子方程式是 。 ②分析浸出液时，产品中存在的杂质可能是 ，说明判断依据 。 (4)该流程中可以循环利用的物质有 。 (5)检测产品中锰元素的质量分数，取产品溶于硫酸和磷酸的混合溶液中，取加入稍过量的溶液，使氧化为。待充分反应后，加热使分解。冷却后用溶液标准液滴定，消耗溶液。 ①产品中锰元素的质量分数为 。 ②若未充分加热，则会使测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 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)静置后，取少量该步骤所得的上清液于试管中，滴入几滴稀硫酸溶液，若溶液变浑浊，表明已过量 (2)AD (3) (4)C (5) (6)将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥，减少了废气的排放，有利于保护环境 【分析】粗盐中含有、、、等杂质离子，加入稍过量的BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀以除去，过滤，滤液中加入稍过量NaOH溶液，生成Mg(OH)2沉淀以除去Mg2+，再加入稍过量Na2CO3溶液，生成BaCO3和CaCO3沉淀以除去Ba2+和Ca2+，过滤，滤液中加入稀盐酸，除去、，经过一系列操作后得到精盐，据此解答。 【详解】（1）步骤①中若BaCl2过量，则滤液中存在Ba2+，则检验过量的方法为：静置后，取少量该步骤所得的上清液于试管中，再滴入几滴稀硫酸溶液，若溶液变浑浊，表明BaCl2已过量； （2）若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，会发生沉淀的转化：，而加氢氧化钠和碳酸钠的目的是去除Mg2+、Ca2+，由于发生上述转化，使得不能完全去除，且会消耗更多的Na2CO3溶液，故选AD； （3）步骤④中用盐酸调节pH至3~4，H+能与多余的NaOH和Na2CO3反应，则除去的离子有：、； （4）由图可知，KCl的溶解度受温度影响较大，而NaCl的溶解度受温度影响较小，要制得精盐NaCl，需除去KCl，因此先蒸发至大量晶体(NaCl)析出，温度高，KCl不析出留在滤液中，趁热过滤，可得到精盐，则“一系列操作”是指蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤，故选C； （5）方案2加入石灰乳[主要成分为]除去后，通入含、CO2的工业废气发生反应生成CaCO3和，反应的离子方程式为：； （6）相比于方案3，方案2在提纯粗盐的同时，可变废为宝，也更加环保，则优点是：将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥，同时减少了废气的排放，有利于保护环境。 2．(1)吸收SO2，防止污染空气 (2)磁铁吸引 (3) (4) (5) 不能 Fe3O4和稀硫酸反应会生成Fe2+和Fe3+，生成的Fe2+能使酸性高锰酸钾褪色 (6)增大接触面积，使反应充分 【分析】由流程可知，高硫铝土矿(主要成分为、，还含有少量、)为原料，通入空气焙烧时，因为含有少量，会产生二氧化硫，加入氧化钙达到吸收二氧化硫的目的，防止二氧化硫排放污染空气。焙烧产物经过氢氧化钠溶液碱浸，三氧化二铝与氢氧化钠反应生成四羟基合氯酸钠，过滤后，滤液中通入过量二氧化碳，四羟基合氯酸根与二氧化碳、水反应生成氢氧化铝沉淀，洗涤后灼烧氢氧化铝即可分解生产三氧化二铝；碱浸过程中，三氧化二铁不与氢氧化钠反应，过滤后留在滤渣中，加入与三氧化二铁在隔绝空气的条件下反应生成二氧化硫和四氧化三铁，利用四氧化三铁的磁性实现其与烧渣的分离。据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，因为含有少量，会产生二氧化硫，加入氧化钙达到吸收二氧化硫的目的，防止二氧化硫排放污染空气，即加入少量的主要作用为吸收。故答案为：吸收，防止污染空气。 （2）由分析可知，烧渣的主要成分是，有磁性，可以用磁铁将从烧渣中分离出来，即“烧渣分离”若采取物理方法可以使用磁铁吸引分离。故答案为：磁铁吸引。 （3）由分析可知，向“过滤”得到的滤液中含金属元素的阴离子为，向其中通入过量二氧化碳，发生反应的离子方程式为，故答案为：。 （4）根据氧化还原反应配平可知，中由价升高为四氧化三铁的价，由价升高为价，三氧化二铁的铁从降低为价，故“焙烧”过程中发生反应的化学方程式：，故答案为：。 （5）在纯度检验时，将少量磁选后的产品溶于稀硫酸中，由于与硫酸反应产生、，具有还原性，能够被酸性溶液氧化而使其褪色，因此再滴入酸性溶液，若酸性褪色，不能证明产品中含有。故答案为：不能；和稀硫酸反应会生成和，生成的能使酸性高锰酸钾褪色。 （6）焙烧的过程中采用“多层逆流焙烧”，采用逆流原理，矿石与的接触时间长、接触面积大，所以优点是增大接触面积，加快反应速率，使反应充分。故答案为：增大接触面积，使反应充分。 3．(1)加热、搅拌、粉碎等 (2)Fe+2H+ = Fe2++H2↑ (3) H2O2+2Fe2++2H+ = 2Fe3++2H2O 防止温度过高，过氧化氢受热分解 (4)FeOOH (5)碳酸钠溶液呈碱性，碱性条件下NiSO4转化为Ni(OH)2沉淀 【分析】废镍催化剂主要成分含有Ni，还含有少量的Fe、Cu金属杂质，粉碎后，加入稀硫酸“酸浸”，Fe、Ni均能与稀硫酸反应，铜单质不与稀硫酸反应，所得溶液中含有Ni2+、Fe2+，加入有氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，调节pH除铁，过滤，得到硫酸镍溶液，向溶液中加如碳酸钠溶液生成碳酸镍沉淀和硫酸钠溶液。 【详解】（1）根据影响反应速率的因素，为提高废镍催化剂溶解率可采取的方法是将废镍催化剂粉碎、或加热、搅拌等； （2）“酸溶”阶段中Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+ = Fe2++H2↑ （3）“氧化”阶段中滴加H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，根据得失电子守恒，发生该反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+ = 2Fe3++2H2O；过氧化氢受热分解，此阶段温度不宜过高的原因是防止温度过高，过氧化氢受热分解。 （4）根据图示，60℃、pH=5时，Fe3+转化为FeOOH。 （5）Ni2+既能与碳酸根离子反应生成碳酸镍沉淀也能与氢氧根离子反应生成氢氧化镍沉淀，“沉镍”是将Na2CO3溶液加入NiSO4溶液中生成NiCO3沉淀，该过程不能将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，其原因是碳酸钠溶液呈碱性，碱性条件下NiSO4转化为Ni(OH)2沉淀。 4．(1) d 15 (2) (3) (4) 8.37 (5) 【分析】在碱性条件下与NaClO发生氧化还原反应得到在强碱性条件下溶解得到，矿石中的在“氧化浸出”工序中不反应，综合分析“滤渣”的成分为。向滤液中通入过量，与反应生成和，结合流程分析，“化合物X”为，此时以沉淀形式析出。在“混合转化”工序中转化为。 【详解】（1）铁元素位于元素周期表的区；基态铬原子核外电子排布式为，电子的空间运动状态有15种。 （2）根据信息①、结合分析，“氧化浸出”工序中发生反应的离子方程式为。 （3）由上述分析可知“滤渣”的主要成分为。 （4）过量通入含的溶液中发生反应：；溶液中铝元素恰好完全转化为沉淀，联立，计算得到为8.37。 （5）设初始时的物质的量为中铬元素的质量为点时固体的质量为，铬元素的质量没有变，所以生成物中铬元素的质量为52g，氧元素的质量为原子个数之比为，所以点时剩余固体的成分是。 5．(1)2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2 (2) Fe2O3 CO2 (3)6.9 (4) (NH4)2SO4 2Al(OH)3Al2O3+3H2O (5)3S2-+4+8H++8H2O=8Cr(OH)3↓+3 (6) (，，) 8 【分析】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，高铁铬铁矿通入空气、加入碳酸钠焙烧生成二氧化碳，“焙烧”过程中，Cr2O3反应转化为Na2CrO4，二氧化硅和碳酸钠反应生成硅酸钠，氧化铝和碳酸钠反应生成偏铝酸钠，过滤得到滤渣为Fe2O3，通入二氧化碳气体调节溶液pH析铬，加入硫化钠生成Cr(OH)3，过滤得到母液Ⅰ蒸发浓缩冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到碳酸钠晶体失去结晶水得到碳酸钠固体，析铬后的固体为硅酸沉淀和氢氧化铝沉淀，加入硫酸酸浸，过滤得到硅酸和铝盐溶液，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，氧化铝熔融电解得到铝，母液Ⅱ主要是铵盐硫酸铵，据此分析解题。 【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； （5）加入Na2S“析铬”时，被还原的离子方程式为：3S2-+4+8H++8H2O=8Cr(OH)3↓+3，故答案为：3S2-+4+8H++8H2O=8Cr(OH)3↓+3； （6）根据晶胞图和原子坐标参数A为(0，0，0)，B为(，，)，C为(，，0)，可推测D点的Mg原子位于上层八分之一晶胞的体心，到xAy面、yAz面、xAz面的距离分别为、、，坐标参数为(，，)，由图可知，Mg的配位数为4，Fe的配位数×Fe的原子数=Mg的配位数×Mg的原子数，则Fe的配位数=4×2=8，故答案为：(，，)；8。 6．(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法等 (2)蒸发、冷却、过滤 (3) BaCl2 Ca(OH)2 Na2CO3 (4)除去溶液中过量的OH-， (5) > SO2+ Br2+2H2O=+2Br-+4H+ 【分析】粗盐溶解后，溶液中的杂质离子有Mg2+、硫酸根离子，加入过量BaCl2溶液除去硫酸根离子，再加入过量Ca(OH)2溶液除去Mg2+，加入过量Na2CO3溶液除去引入的Ba2+和Ca2+，过量的氢氧根和碳酸根可通过盐酸除去，经蒸发结晶后获得精盐，电解饱和食盐水可获得氢气和氯气；得到的Mg(OH)2固体可进一步处理获得MgCl2，电解MgCl2熔融获得Mg；卤水中通入氯气，可获得低浓度溴水，Br2经热空气吹出后被SO2水溶液还原吸收，再经氯气氧化后，获得高浓度溴水，蒸馏后得液溴。 【详解】（1）由海水制备淡水的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等； （2）由“浓缩海水”制备“粗盐”的操作是蒸发、冷却、过滤； （3）粗盐溶解后，溶液中的杂质离子有Mg2+、硫酸根离子，加入过量BaCl2溶液除去硫酸根离子，再加入过量Ca(OH)2溶液除去Mg2+，加入过量Na2CO3溶液除去引入的Ba2+和Ca2+，过量的氢氧根和碳酸根可通过盐酸除去，经蒸发结晶后获得精盐，故加入的试剂③为BaCl2，④为Ca(OH)2溶液、⑤为Na2CO3溶液； （4）试剂X为稀盐酸，作用是除去过量的OH-和碳酸根； （5）转化⑥和转化⑧的离子方程式均为Cl2+2Br-= Br2+2Cl-，Cl2为氧化剂，Br2为氧化产物，故氧化性Cl2>Br2，得出非金属性Cl>Br；转化⑥生成的Br2用SO2水溶液吸收的离子方程式为SO2+ Br2+2H2O= +2Br-+4H+。 7．(1)羧基 (2) 适当增大酸浸时硫酸的浓度、适当提高酸浸液的温度、将含镍废渣粉碎，搅拌等 SiO2+2CSi+2CO↑ (3) 将Fe2+氧化为Fe3+ a (4)3Ni(OH)2+2Fe3+=3Ni2++2Fe(OH)3 (5)除去溶液中的Ca2+ (6)取最后一次洗涤液少许于试管中，先滴加盐酸，再滴加BaCl2溶液，溶液中不出现白色沉淀 【分析】向含镍废渣(主要成分为Ni，含CaO、FeO、SiO2等杂质)中加入稀硫酸，Ni、CaO、FeO分别转化成硫酸镍、硫酸钙、硫酸亚铁形成溶液，SiO2与硫酸不反应，故滤渣a为SiO2；向溶液中加入过一硫酸将亚铁离子氧化成铁离子，再加入氢氧化镍调节pH，将铁离子转化成氢氧化铁沉淀过滤除掉；再向溶液中加入氟化铵，使钙离子转化成氟化钙过滤除掉；再加入草酸铵使之生成草酸镍，再经过过滤、洗涤、干燥等得到草酸镍晶体，据此回答； 【详解】（1）由草酸的结构简式HOOCCOOH，可知，其官能团为羧基； （2）“操作I”为“酸浸”，为了提高酸浸的效率，可以将含镍废料粉碎、适当增大稀硫酸的浓度、适当升温、搅拌等方法；滤渣a为SiO2，工业用焦炭还原SiO2制备粗硅，方程式为SiO2+2CSi+2CO↑； （3）加入过一硫酸后，亚铁离子转化成铁离子，生成氢氧化铁沉淀除掉，故过一硫酸的作用为将Fe2+氧化为Fe3+；能代替过一硫酸，则需具有氧化性， H2O2具有氧化性，故选a； （4）“反应ii”为铁离子与加入的Ni(OH)2反应，生成氢氧化铁沉淀和，离子方程式为3Ni(OH)2+2Fe3+=3Ni2++2Fe(OH)3； （5）加入NH4F的目的为使钙离子生成氟化钙以便除去； （6）溶液中含有，检验草酸镍晶体是否洗涤干净，即检验最后一次洗涤液中是否存在，方法为取最后一次洗涤液少许于试管中，先滴加盐酸，再滴加BaCl2溶液，溶液中不出现白色沉淀。 8．(1)将矿石粉碎、适当升高温度、适当增加酸的浓度等 (2) (3)将转化为，并将五价钒还原为四价钒，以实现Fe和V的分离 (4)加入20%溶液，氢离子浓度增大，反应的化学平衡逆向移动，使得V更多的进入无机层，与萃取剂分离 (5) (6) (7) 【分析】黏土钒矿中，钒以价、价、价的化合物存在，还包括、和铝硅酸盐()等，加入浓硫酸且通入空气，不反应成为滤渣；浸出液中加入氨水调节pH，生成硫酸铝铵沉淀；滤液中加入铁粉将转化为，并将五价钒还原为四价钒；使用HR萃取钒到有机层，有机层加入硫酸、氯酸钾可将四价钒转化为五价钒，加入氨水得到，煅烧得到；水层加入氨水、通入空气得到氢氧化铁，煅烧可得到氧化铁。 【详解】（1）黏土钒矿到浸出液的流程中，加快浸出速率的措施有将矿石粉碎、适当升高温度、适当增加酸的浓度等，故答案为：将矿石粉碎、适当升高温度、适当增加酸的浓度等。 （2）根据分析，滤渣的主要成分是。 （3）加入铁粉的目的是将转化为，并将五价钒还原为四价钒，以实现Fe和V的分离。 （4）根据已知信息ⅰ，有机酸性萃取剂HR的萃取原理为：，加入20%溶液，有利于该反应平衡逆向移动，使得V更多的进入无机层，便于下一步反应进行。 （5）和反应生成和，根据得失电子守恒和原子守恒可知离子方程式为。 （6）加入硫酸将转化为，加入指示剂后，再用溶液滴定将转化为，则根据得失电子守恒和原子守恒可得：，则，质量分数为。 （7）无机层中加入氨水、通入空气，被氧化得到沉淀，离子方程式为。 9．(1) 增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率 (2) (3)、、 (4)稀硫酸 (5) 【分析】以钴矿[、、，还含有少量、、及杂质]制取草酸钻晶体，钴矿中加入、稀硫酸浸取，浸出液中主要含有、、、和，说明钴的氧化物、、、、都和稀硫酸反应生成硫酸盐。加入亚硫酸钠后，被还原为、被还原为，亚硫酸根同时被氧化为硫酸根。不溶于稀硫酸，所以浸出渣为；向滤液中加入，它将氧化为，然后加入调节值，、都转化为氢氧化物沉淀而除去，滤液提纯后加入沉钴，得到最终产品。 【详解】（1）反应物接触面积越大，反应速率越快，浸取率越大，所以“浸取”前，需要对钴矿进行粉碎处理的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率；浸出渣的主要成分是；浸出液中主要含有有、、、和，“浸取”时，被还原为，同时被氧化为，元素化合价由降低至，元素化合价由升高至，根据化合价升降守恒、原子守恒原则，反应的化学方程式为:。答案为：增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率；。 （2）“氧化”时，将氧化为，中氧元素化合价由降低至，元素化合价由升高至，根据化合价升降守恒、原子守恒以及溶液呈酸性可知发生反应的离子方程式为：。答案为：。 （3）根据表中数据分析，不能让生成沉淀，同时确保、、都转化为氢氧化物沉淀除去，所以常温下，“调节”得到的沉淀的主要成分是：、、。答案为：、、。 （4）萃取率随溶液增大而增大，根据反应：，溶液中减小，平衡向正反应方向移动；反萃取时，应加入的物质是稀硫酸，使该可逆反应平衡逆向移动。答案为：稀硫酸。 （5）草酸钴晶体的物质的量为，根据原子守恒得，设的物质的量为，的物质的量为，则列出，解得，，因此该混合物中与的物质的量之比为。答案为：。 10．(1)增大接触面积，加快反应速率，使反应充分进行 (2) (3) MgCO3 MnCO3和Mn(OH)2中锰元素的质量分数均大于38%，推知必有含镁难溶杂质 (4)NH4Cl (5) 偏大 【分析】菱锰矿(主要成分为MnCO3、CaCO3、MgCO3、SiO2和少量FeCO3等)研磨后与氯化铵固体氧化焙烧，尾气未NH3和CO2，固体A加水浸锰，浸出渣C的主要成分为SiO2、CaCO3、Fe2O3，浸出液B主要为氯化锰与氯化镁，加入碳酸氢铵沉锰，得到碳酸锰，滤液D为NH4Cl，气体E为CO2，据此回答。 【详解】（1）将菱锰矿“研磨”的目的是增大接触面积，加快反应速率，使反应充分进行； （2）MnCO3在“氯化焙烧”时与氯化铵反应生成氯化锰、CO2、NH3、H2O，方程式为：； （3）①沉锰时，氯化锰与碳酸氢铵反应生成碳酸锰、二氧化碳、水、氯化铵，离子方程式为：； ②由图知，在时时，产品中Mn元素的质量分数为38%，已知在碳酸锰中，，在氢氧化锰中，在碳酸镁中，在氢氧化镁中，MnCO3和Mn(OH)2中锰元素的质量分数均大于38%，推知必有含镁难溶杂质，该杂质可能为MgCO3； （4）根据分析可知，CO2、NH3可以回到流程沉锰循环，NH4Cl可以回到流程氧化焙烧循环； （5）①NH4NO3溶液使Mn2+氧化为，溶液又能将还原为Mn2+，则10mL溶液中，，则100mL溶液中锰元素的质量分数为； ②若未充分加热，过量的NH4NO3溶液会消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液标准液，使得(NH4)2Fe(SO4)2溶液标准液体积偏大，锰元素的质量分数偏大。 答案第1页，共2页 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