2025届高三化学二轮复习-----工业流程题

2025届高三化学复习题----工业流程题 1．（24-25高三上·江苏扬州·阶段练习）纯碱是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥料、合成洗涤剂等工业中有着广泛的应用。工业上“侯氏制碱法”以NaCl、NH3、CO2 及水等为原料制备纯碱。生产纯碱的工艺流程如图： Ⅰ．根据以上流程回答下列问题： (1)操作A的方法是 。 (2)该工艺流程中可循环使用的物质是 (填化学式)；物质B的一种用途为 。 Ⅱ．某化学小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图： 回答下列问题： (3)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，其中D装置的作用是 。写出E装置中可能发生的化学方程式 。 (4)B中使用雾化装置的优点是 ，B水槽中盛放的是 。（填“冰水”或“热水”） (5)生成NaHCO3的总反应的化学方程式： 。 (6)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液。 ①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量碱石灰，共吸收了56mL(已换算成标况下)，则固体NaHCO3的质量为 g。 ②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)+NH4Cl(aq) → NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为 、冷却结晶、 、洗涤、干燥。 (7)无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水Na2CO3保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果 。(填标号)。 A．偏高           B．偏低 C．不变 2．（24-25高三上·海南省直辖县级单位·阶段练习）钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： (1)“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是 ；“滤渣1”中金属元素主要为 。 (2)“过滤1”后的溶液中加入的作用是 。取少量反应后的溶液，加入 溶液检验 ，若出现蓝色沉淀，需补加。 (3)“氧化沉钴”中得到Co(OH)3的离子方程式为 。 (4)“除钴液”中主要的盐有 、 (写化学式)。 3．（2024高三上·黑龙江牡丹江·期末）海洋中蕴含着丰富的资源，我们通过“浓缩、氧化、提取”等步骤提取其中的溴、碘单质等资源。 I．为研究海水提溴工艺，甲、乙两同学分别设计了如下实验流程： (1)步骤③通入热空气或水蒸气吹出，利用了溴的 性。步骤④中被还原生成，写出检验溶液中的方法 。步骤④所发生反应的化学反应方程式为 。 (2)对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，其中符合工业生产要求的是 (填“甲”或“乙”)，理由 。 II．海洋植物中富含一种人体必需的微量元素——碘。实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下： (3)近年来，随着化学工业的快速发展，氯气的需求迅速增加。下图是制备氯气的原理示意图，其反应物是 ，CuO的作用是 ，写出总反应的化学方程式，并用单线桥法标出该反应的电子转移情况 。 (4)为寻找氯水的替代品，某同学将不断鼓入“溶液A”中。设计实验，判断是否能代替氯水。(简要说明所用的试剂、现象和结论) 。 (5)由于“溶液B”中的含量较低，“操作I”能将“富集、浓缩”到“有机溶液X”中。已知：在以下试剂中的溶解度都大于水，则“试剂a”可以是 。(选填编号) 试剂 A．乙醇 B．氯仿 C．四氯化碳 D．裂化汽油 相关性质 与水互溶，不与反应 与水不互溶，不与反应 与水不互溶，不与反应 与水不互溶，与反应 4．（24-25高三上·重庆·阶段练习）实现废钨-镍型加氢催化剂（主要成分为、、，还含有、和少量有机物）中有价值金属回收的工艺流程如下。 已知： ①；纯碱不与、反应； ②常温下钨酸难溶于水； ③溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示： 金属离子 开始沉淀时的 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时的 8.7 4.7 3.2 9.0 (1)基态的价电子排布式为 ，有 个未成对电子。 (2)废催化剂进行“氧化”的目的是 。 (3)“钠化焙烧”中，反应的化学方程式为 。 (4)①“酸化沉钨”中，判断“沉钨”是否沉淀完全的方法是 。 ②制备出黄钨后，工业上可以采用铝热还原法生产钨，其化学方程式为 。 (5)浸渣2的主要成分为 （填化学式），“调”时溶液的范围为 。 (6)溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得晶体。 采用法测定晶体中结晶水的含量。[法测定金属阳离子含量的方程式为：]。 步骤一：标定。取的标准溶液于锥形瓶中，用溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。 步骤二：称取晶体，配制成溶液进行滴定，滴定达终点时消耗溶液的体积为。 可计算得到 （结果保留整数）。 5．（24-25高三上·陕西西安·阶段练习）利用菱镁矿(含杂质、)制取镁的工艺流程如图： 已知：a．呈絮状，不易从溶液中除去。 b．常温下金属阳离子形成氢氧化物开始沉淀至完全沉淀的见下表： 阳离子 开始沉淀 2.7 7.6 9.6 完全沉淀 3.7 9.6 11.1 (1)“酸浸”时，提高菱镁矿利用率可采取的措施是 (任写一条)。 (2)“氧化”过程中试剂X最佳选择为_______。 A．氯气 B．溶液 C． D． (3)氧化过程的离子方程式为 ，氧化过程中需要控制温度不宜过高，原因是 。 (4)沉淀混合物的成分是 (填化学式) (5)将溶液置于某容器中，经过 、 (操作②名称)，过滤，洗涤烘干，制得晶体备用。 (6)常用电解法制备、单质，写出工业制铝的化学反应方程式 。 6．（24-25高三上·广东佛山·阶段练习）工业上用粗铜电解精炼所产生的阳极泥[主要含硒化亚铜(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te)]为原料，进行综合回收利用的某种工艺流程如图： 已知：①TeO2是两性氧化物，微溶于水；②25℃时，Ksp(FeS)=6.0×10-18。 (1)“烧结”时的固体产物主要为Na2SeO3、Na2TeO3和Cu2O，该过程中Cu2Te反应的化学方程式为 。 (2)利用浸取渣制取硫酸铜溶液时，试剂X最好选用 。 a．SO2 b．Cl2      c．H2O2      d．Fe2(SO4)3 用稀硫酸调节pH的范围为4.5~5.0，pH过大或过小都将导致碲的回收率偏低，原因是 。 (3)还原过程的主要目的是将“烧结”时生成的少部分Na2SeO4进行转化： ①“还原”时反应的离子方程式 。 ②流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。 (4)TeO2转化为Te的的离子方程式为 。 (5)所得粗硒需要精制。向粗硒浸出液中加入Na2S溶液可以将残留的Fe2+等微量杂质离子转化为沉淀而除去。要使溶液中Fe2+沉淀完全，则需控制溶液中c(S2-) ≥ mol·L-1 7．（2024高三上·上海浦东新·阶段练习）海水中含有大量的盐，故密度较大、味道咸涩。海水中所含的盐大部分是氯化钠，氯化钠是生活中和人体内不可或缺的，也被用来生产氯气以及各种含氯和含钠的制品、为人们的日常生活和化学工业提供重要的原料。从海水中不仅可以获得氯碱工业的原料——氯化钠，还可提取溴、碘、镁、钾等多种物质。其中，溴和碘在陆地上的含量较少，主要是从海洋中提取。 (1)粗盐提纯实验的部分操作如图所示，其中错误的是___________。 A．  取一定量的粗盐 B．  溶解 C．  过滤 D．  蒸发 (2)粗盐中常含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质。可以通过如下操作除去：①加入稍过量的Na2CO3溶液；②加入稍过量的NaOH溶液；③加入稍过量的BaCl2溶液；④加入稀盐酸直至无气泡产生；⑤过滤。其中正确的操作顺序为___________。 A．①②③⑤④ B．②①③⑤④ C．③②①④⑤ D．③②①⑤④ (3)在氯碱工业中，常用电解饱和食盐水的方法制备氯气。中国最早的氯碱工厂是上海天原电化厂，其使用的电解饱和食盐水的装置原理简图如图所示。电解饱和食盐水的化学方程式为 。电解时，铁电极上生成的气体为 。 (4)如果不对粗盐进行提纯，直接电解粗盐水，可能出现的现象是___________。 A．阳极附近出现白色浑浊 B．阴极附近出现白色浑浊 C．粗盐水不导电，无法电解 D．产物中会混入Ca、Mg等金属杂质 (5)地球上99%的溴元素分布在海洋中。从海水中提取溴，主要工业生产流程如下图所示。 一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。其中氧化通Cl2过程中发生的离子方程式为： ，在反应中氯气作 剂，被氧化的元素是 。 若在实验室中模拟海水中溴的提取，得到的单质溴可以用有机溶剂在 (仪器)中实现萃取富集，萃取试剂用 、苯等，得到的有机层显 色。 (6)在海水提溴的过程中，常用热空气或水蒸气将溴吹出，是因为溴单质___________ A．沸点低，易挥发 B．化学性质活泼 C．化学性质稳定 D．易升华 (7)实验室可以利用蒸馏的方法进行海水淡化，可选用如图装置完成。 该装置中有一处明显的错误是(文字描述) 。 8．（24-25高三上·安徽六安·阶段练习）一种以转炉钒渣(主要含有、、MnO、等物质)为原料制备的工艺流程如下： 已知：①室温条件，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示： 金属离子 开始沉淀时()的pH 1.9 8.1 3.7 沉淀完全时()的pH 3.2 10.1 4.7 ②各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系下图： (1)在实验室中进行煅烧钒渣，不能使用陶瓷坩埚，理由是 。 (2)“焙烧”中转化为和的化学方程式为 。 (3)“酸浸”后所得浸出液中，阳离子除、、、外，还含有 (写离子符号)。 (4)“滤渣2”的主要成分为、 等沉淀。 (5)已知“沉钒”时，溶液中，控制溶液pH=2，则五价钒粒子的存在形态为 。“沉钒”时，钒元素全部转化为沉淀，写出该反应的离子方程式 。 (6)“还原”步骤中，转化为和，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 9．（24-25高三上·湖南岳阳·阶段练习）以含锌废料(含、、、、等)为原料提取金属单质铟()及其他金属化合物的流程如图。回答下列问题： 已知：①“萃取”反应： “反萃取”反应： ②“沉锗”反应： (1)位于元素周期表第 周期 族；与位于同主族，位于周期表 区。 (2)“沉铋”中发生反应的离子方程式为 。 (3)“反萃取”中，盐酸的作用是 ，“还原”中发生反应的化学方程式为 。 (4)“焙烧、氯化蒸馏”时不需要选用下列仪器中的 (填标号)。 (5)某温度下，锗的沉淀率与的关系如图甲所示。“沉锗”的最佳为 。 (6)锌晶胞结构如图乙所示。六棱柱底边长为，高为，为阿伏加德罗常数的值。锌晶体密度为 。(写出表达式即可) 10．（24-25高三上·四川广安·开学考试）工业上用含三价钒(V2O3)为主的某石煤为原料(含有Al2O3、CaO等杂质)，钙化法焙烧制备V2O5，其流程如下：    【资料】：+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系： pH 4~6 6~8 8~10 10~12 主要离子 (1)焙烧：向石煤中加生石灰焙烧，利用空气中的氧气将V2O3转化为Ca(VO3)2 Ca(VO3)2。在该过程中，一般要把原料粉碎，目的是 ，V2O3与O2的物质的量之比为 。 (2)酸浸：已知Ca(VO3)2难溶于水，可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH=4，此时Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方程式是 。 (3)转沉：将浸出液中的钒转化为NH4VO3固体，其流程如下：    浸出液中加入石灰乳的作用是 ， 向(NH4)2VO4溶液中加入NH4Cl溶液，控制溶液的pH=7.5。当pH＞8时，NH4VO3的产量明显降低，原因是 。 (4)煅烧：煅烧时生成V2O5的化学方程式是 。 (5)测定产品中V2O5的纯度：称取10 g产品，先用硫酸溶解，得到(VO2)2SO4溶液。再加入60 mL1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液。过量的(NH4)2Fe(SO4)2恰好能与10 mL1 mol·L-1 KMnO4溶液完全反应。 已知：i． ii．+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 假设杂质不参与反应，则产品中V2O5的质量分数是 。 11．（24-25高三上·广东东莞·阶段练习）铬酸钠(Na2CrO4)是一种重要的化工原料。一种由铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、镁、铝的化合物等杂质)为原料制备Na2CrO4.的工艺流程如下： 已知：25℃时，Ksp(BaCrO4)=1.2×10−10，Ksp(BaSO4)=1.0×10−10，Ksp[Ba(OH)2]=2.4×10−4，Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10−31。 (1)“碱浸氧化”时，FeO·Cr2O3转化为Fe2O3和Na2CrO4，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (2)“除铝”时，[Al(OH)4]−转化为NaAlSi2O6沉淀，该反应的离子方程式为 。 (3)“沉铬”中，常温下，往“除铝”所得滤液中加入过量Ba(OH)2固体，充分搅拌，当溶液中沉淀完全(c=1.0×10−5 mol/L)时，滤液1中c(OH−)为 mol/L。(已知：) (4)“酸溶还原”所得溶液中的溶质除HCl外，还含有 (填化学式)。 (5)“碱溶氧化”中，生成Na2CrO4，反应的化学方程式为 。 (6)利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在 (填“阴”或“阳”)极室制得，电解时的阴极方程为 。 12．（24-25高三上·江苏南通·阶段练习）“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为)吸收烟气中的，得到亚硫酸钠()粗品。其流程如图： (1)过程①进行的操作是 。 (2)加入后，发生反应的离子方程式为 。 (3)亚硫酸钠粗品中含有少量，原因是 。 (4)设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量的方案是：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解， 则证明含有。 (5)硫的化合物种类繁多，在生产生活中应用广泛。如图是硫及其部分化合物的“价类二维图”，(见图)。从氧化还原的角度分析，欲制备硫代硫酸钠（），下列方案合理的是 (填序号)。 ①和②和浓 ③和 ④和 13．（2024高三上·广东广州·阶段练习）我国制碱工业先驱侯德榜发明了侯氏制碱法。其模拟流程如图： 已知常温常压下，1体积水约可溶解700体积NH3，1体积水约可溶解1.7体积CO2。 回答下列问题： (1)NaHCO3俗名为 ，写出其在生活中的一种用途： 。 (2)食盐水中通入气体，要写通入 (填“NH3”或“CO2”)。 (3)进行操作a名称为 。 (4)写出反应②的化学方程式为 。 (5)工业生产的纯碱通常含有少量氯化钠，如何检验？ 。 (6)已知合成氨的反应为，当生成44.8L氨气时(标况条件下)，被氧化的物质的质量为 g。 14．（24-25高三上·湖南常德·阶段练习）某化学兴趣小组以含铜废料(Cu、CuO、Fe、Ag)制备，实验流程如图所示： Ⅰ．“酸浸”时将一定量粉碎后的含铜废料加入到如图的装置中，后分液漏斗向废料中滴加混酸(稀硫酸+稀硝酸)，在滴加混酸的间隙鼓入氧气，待含铜废料完全溶解后向装置中加入NaCl固体。 (1)Cu与混酸发生反应的离子方程式为 。 (2)鼓入氧气的目的是将生成的氮的氧化物转化为硝酸继续溶解废料。鼓入氧气时可观察到的实验现象为 。 (3)加入NaCl固体的目的是 。 (4)“调节pH=a”的步骤中，测得铜离子的浓度为0.22mol/L，则a的值必须满足的范围是 。 ①溶液中金属离子的浓度小于时，可视为沉淀完全。 ②该温度下，， Ⅱ．由硫酸铜制备碱式碳酸铜。 已知的产率随起始与的比值和溶液pH的关系如图所示。 (5)补充完整制取的实验方案：向烧杯中加入30mL溶液，将烧杯置于70℃的水浴中，边搅拌边加入 mL0.5mol/L溶液，在pH计测定溶液pH条件下，用NaOH溶液或盐酸调节溶液pH约为9，充分反应后，过滤，洗涤，判断沉淀是否洗净的方法为 。低温烘干，得到。(实验中可选用的试剂或仪器：溶液、溶液、NaOH溶液、盐酸、pH计) (6)实验时发现，若反应时溶液pH过大，所得产品中铜元素含量 (填“偏大”或“偏小”)。 15．（24-25高三上·湖南·开学考试）生活垃圾分类处理，合理利用，节约资源，保护环境。某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如图： 资料：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 根据相关信息，回答下列问题： (1)厨余垃圾是生活垃圾的一部分，通常经过堆肥或无害化处理。下列垃圾中属于厨余垃圾的是 。 A．鸡蛋壳 B．部分腐烂的蔬菜叶 C．香蕉皮 D．废旧电池 (2)上述流程中，操作I是 。 (3)垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体。烟气中的SO2若直接排放到空气中，在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成 (填“正常雨水”或“酸雨”)。 (4)加入稀硫酸溶解步骤中的实验现象为 。 16．（2024·河北·模拟预测）石油化工所用的加氢催化剂的主要成分为镍钴合金和氧化铝，还含有少量的氧化铁，以废弃的加氢催化剂为原料回收其中的钴和镍，其流程如图所示： 已知：①常温下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下： 金属离子 开始沉淀的 0.3 7.2 1.5 6.9 3.4 沉淀完全的 1.1 9.2 3.2 8.9 4.7 ②钴常见化合价有+2、+3。 回答下列问题： (1)“酸溶”步骤中提高浸取率的方法有 (写出一条)。 (2)“除铝铁”步骤中用NaOH溶液调节溶液pH的范围为 。 (3)“钴镍分离”步骤前，钴元素在溶液中以 (填写离子符号)形式存在。 (4)“沉镍”步骤中生成碱式碳酸镍的离子方程式为 。 (5)“转化”步骤中有黄绿色气体产生，该气体是 (写名称)，若用过氧化氢和稀硫酸代替浓盐酸，其优点是 。 (6)经测定“沉镍”后的滤液中，控制溶液的pH，向滤液中加入固体，可使完全沉淀转化为[溶液中可认为完全沉淀]，取1L滤液加入，通过计算证明未完全沉淀： [忽略溶液体积变化及的水解，常温下]，若要使完全沉淀至少还要加入的物质的量约为 mol(保留1位小数)。 17．（2024高三下·河南信阳·期中）金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，与铝的化学性质类似，广泛应用于电子、航空航天、光学等领域。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金，还含有少量氧化铝)回收镓的流程如图所示： 室温时，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀时()的pH 4.5 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时()的pH 5.5 4.7 3.2 9.0 回答下列问题： (1)基态镓原子的价电子排布式为 。 (2)“酸浸”过程中需要加热，但禁止使用明火加热，理由是 。 (3)从溶液中得到的结晶方式为 。 (4)“中和沉淀”过程中，若滤液②中阳离子浓度均为，“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为 。 (5)“碱浸”时用氨水代替NaOH溶液的后果是 。 (6)“碳酸化”过程中为防止镓损耗，不能通入过量的原因为 (用离子方程式表示)。 (7)“电解”制备镓的过程中需保持溶液的pH在11以上，原因是 。 (8)以纯镓为原料可制得GaN，GaN晶体的一种立方晶胞如下图所示，Ga的配位数为 ，已知晶胞中Ga和N的最近距离为anm，阿伏加德罗常数值为，则GaN的晶体密度为 (只列出计算式，无需计算)。 18．（24-25高三上·广西·阶段练习）利用水钻矿(主要成分为，含少量、、、)制备二次电池添加剂的流程如下。 已知：①25℃时，； ②部分金属离子浓度与pH的关系如下图所示； 离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 7.2 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 9.2 10.1 ③沉淀过快无法形成； ④在碱性溶液中易被氧化。 回答下列问题： (1)“酸浸”中反应的离子方程式为 。 (2)已知酸浸后溶液中各离子开始沉淀的pH和完全沉淀的pH如下表，“沉铁”中pH控制的理论范围为 。 (3)萃取剂对、萃取率随pH的影响下图，应选择萃取剂 (填“M”或“N”)。 若萃取剂萃取某金属离子的分配系数[分配系数(有机相)(水相)]，用10mL萃取剂萃取20mL水溶液中的该金属离子，则萃取率= (萃取率=某离子被萃取的量/该离子总量×100%)。 (4)过程中，先加氨水再缓慢加NaOH溶液的理由是 。“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是 。 (5)Co和形成配离子时，Co的3d电子会重排腾出空轨道。若构成化合物的原子或离子中存在不成对电子，则化合物具有顺磁性，否则化合物具有抗磁性。已知化合物具有顺磁性，具有抗磁性，则 ， 。 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)过滤 (2) CO2 制化肥 (3) 除HCl CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (4) 使氨盐水雾化，增大与二氧化碳的接触面积，提高产率 冰水 (5) (6) 0.21 蒸发浓缩 过滤 (7)A 【分析】由题给流程可知，向饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳，二氧化碳与饱和氨盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，过滤得到氯化铵溶液和碳酸氢钠；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、可以循环使用的二氧化碳和水。 【详解】（1）由分析可知，操作A为过滤。 （2）由分析可知，该工艺流程中可循环使用的物质是碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳，物质B为含有铵根离子的氯化铵，氯化铵是常见的氮肥，故答案为：CO2；制化肥。 （3）由实验装置图可知，装置A中碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳气体，装置D中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除去氯化氢气体，装置B中氨盐水与二氧化碳反应制备碳酸氢钠，装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收过量的二氧化碳，则装置的连接顺序为ADBE，因此D装置中为饱和碳酸氢钠，作用是：除HCl； E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳，因此E装置中可能发生的化学方程式：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。 （4）B中使用雾化装置使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率； 若是温度过高，则溶于饱和食盐水的氨气、二氧化碳会逸出，因此B水槽中盛放的是：冷水。 （5）由题给流程可知，生成碳酸氢钠的反应为二氧化碳与饱和的氨盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，反应的化学方程式为：。 （6）①碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，产生的气体先通过足量浓硫酸吸收水蒸气，再通过碱石灰，二氧化碳被碱石灰吸收，共吸收的56mL，即，二氧化碳和水蒸气的比例为1：1，由方程式可得如下转化关系：2NaHCO3～CO2，则反应固体中碳酸氢钠的质量为； ②根据溶解度虽温度的变化曲线可以看出，氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大，而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显，所以要想使氯化铵沉淀充分析出并分离，需采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法。 （7）称量前，若无水碳酸钠保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使消耗碳酸钠溶液的体积偏大，导致结果偏高，故答案为：A。 2．(1) 增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取效率 Pb (2) 将溶液中的氧化为 Fe2+ (3) (4) 【分析】由题中信息可知，用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣，得到含有Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、等离子的溶液，Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4，则“滤渣1”为“酸浸”时生成的PbSO4，向滤液中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入ZnO调节pH=4使Fe3+完全转化为Fe(OH)3，则“滤渣Ⅱ”的主要成分为Fe(OH)3，滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+，最后“氧化沉钴”，加入强氧化剂KMnO4，将溶液中Co2+氧化为Co3+，在pH=5时Co3+形成沉淀Co(OH)3，而KMnO4则被还原为MnO2，KMnO4还会与溶液中的Mn2+发生归中反应生成MnO2，得到Co(OH)3和MnO2的混合物，“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4，据此解答。 【详解】（1）在原料预处理过程中，粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积，从而加快酸浸的反应速率，提高浸取效率，由分析可知，“滤渣1”的主要成分为PbSO4，则“滤渣1”中金属元素主要为Pb，答案：增大接触面积、加快酸浸速率、提高浸取效率；Pb。 （2）酸浸液中含有Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、等离子，由题表中数据可知，当Fe3+完全沉淀时，Co2+未开始沉淀，而当Fe2+完全沉淀时，Co2+已有一部分沉淀，因此为了除去溶液中的Fe元素且Co2+不沉淀，应先将Fe2+氧化为Fe3+，然后调节溶液的pH使Fe3+完全水解转化为Fe(OH)3沉淀，因此，MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，以便在后续调pH时除去Fe元素，常用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+，若生成蓝色沉淀，则说明溶液中仍存在Fe2+，需补加MnO2，答案：将溶液中的氧化为；；Fe2+； （3）由分析可知，该过程发生氧化还原反应，根据分析反应物、产物与反应环境(pH=5)，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出离子方程式：，答案：； （4）最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是最初“酸浸”时与加入ZnO调pH时引入的Zn2+、加入KMnO4“氧化沉钴”时引入的K+，而阴离子是在酸浸时引入的，因此其中主要的盐有ZnSO4和K2SO4，答案：；。 3．(1) 挥发 取少量溶液于试管中，滴加几滴(硝酸酸化的)溶液，若有浅黄色沉淀产生，则说明有 (2) 甲 含溴海水中溴的浓度低，直接蒸馏成本高，甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程，可提高溴的浓度，减少能源消耗，降低成本 (3) HCl和 做催化剂 (4)取少量通入后的溶液A于试管中，滴入少量淀粉溶液，若溶液显蓝色，则说明能代替氯水 (5)BC 【分析】苦卤中通入氯气把溴离子氧化为溴单质，用热空气吹出溴单质，用二氧化硫吸收溴可生成硫酸和HBr，实现溴元素富集，再通入氯气把HBr氧化为溴单质，蒸馏得溴；干海带灼烧灰化，浸泡过滤得含有I-的溶液A，经稀硫酸酸化，再通入氯气把I-氧化为I2，加萃取剂萃取分液，得碘的有机溶液X，最后蒸馏有机溶液X得I2，据此解答。 【详解】（1）步骤③通入热空气或水蒸气吹出，利用了溴的挥发性。步骤④中被二氧化硫还原生成，的检验方法为：取少量溶液于试管中，滴加几滴(硝酸酸化的)溶液，若有浅黄色沉淀产生，则说明有。步骤④中二氧化硫将溴单质还原为HBr，二氧化硫被溴单质氧化为硫酸，反应的化学方程式为：； （2）甲、乙两流程，符合工业生产要求的是甲，理由是：含溴海水中溴的浓度低，直接蒸馏成本高，甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程，可提高溴的浓度，减少能源消耗，降低成本； （3） 由图知，箭头指入的是反应物，则反应物是HCl和，箭头指出的是生成物，则生成物为Cl2和H2O； CuO在反应①参加反应，在反应③中又生成，是反应的催化剂，CuO的作用是做催化剂；反应物是HCl和，产物是Cl2和H2O，总反应的化学方程式为：，用单线桥法表示该反应的电子转移情况：； （4）判断O2是否能代替氯水，需检验氧气能否把I-氧化为I2，即检验鼓入O2后的溶液A中是否有I2，实验方案为：取少量通入后的溶液A于试管中，滴入少量淀粉溶液，若溶液显蓝色，则说明能代替氯水； （5）a为萃取剂，应与水不互溶，且不与反应，且I2在萃取剂中的溶解度大于水，则满足要求的有氯仿、四氯化碳，故选BC。 4．(1) 2 (2)除去有机物，氧化和 (3) (4) 将沉淀后的悬浊液静置分层，向上层清液中继续滴加硫酸，若无明显现象，则沉淀完全；若上层清液变浑浊，则沉淀不完全 (5) (6)7 【分析】由题给流程可知，废催化剂在空气中氧化，将含硫有机物转化为气体除去，并将金属单质氧化至相应价态；向氧化渣中加入碳酸钠在600℃条件下钠化焙烧，将氧化钨转化为钨酸钠，焙烧渣经水浸、过滤得到浸渣和滤液；向滤液中加入硫酸溶液酸化沉钨，将钨酸钠转化为钨酸沉淀，过滤得到钨酸；钨酸煅烧分解生成氧化钨；向浸渣中加入硫酸溶液酸浸，将金属氧化物转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与硫酸溶液不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；调节滤液pH在4.7—6.9范围内，将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和硫酸镍溶液；硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却到30.8℃～53.8℃结晶、及时过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍。 【详解】（1）镍元素的原子序数为28，位于元素周期表第四周期Ⅷ族，基态Ni原子的价电子排布式为，基态的价电子排布式为，有2个未成对电子。 （2）由分析可知，氧化的目的是将含硫有机物转化为气体除去，并将和氧化至相应价态。 （3）由分析可知，“钠化焙烧”中生成钨酸钠的反应为氧化钨与碳酸钠高温下反应生成钨酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为。 （4）①“酸化沉钨”中，向滤液中加入硫酸溶液酸化沉钨，将钨酸钠转化为钨酸沉淀，判断“沉钨”是否沉淀完全的方法是：将沉淀后的悬浊液静置分层，向上层清液中继续滴加硫酸，若无明显现象，则沉淀完全；若上层清液变浑浊，则沉淀不完全； ②制备出黄钨后，工业上可以采用铝热还原法生产钨，该反应中Al和反应生成W和Al2O3，其化学方程式为：。 （5）由分析可知，浸渣2的主要成分为，由分析可知，调节滤液pH的目的是将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，而镍离子不沉淀，由表格数据可知范围为。 （6）根据EDTA～ZnCl2～NiSO4•nH2O，标准的浓度为mol/L=0.2mol/L，则n(NiSO4•nH2O)= 0.2mol/LL=mol，则中n(H2O)= ，则n(NiSO4•nH2O)：n(H2O)= =1：7，n=7。 5．(1)将菱镁矿粉碎或增大盐酸浓度 (2)D (3) 防止双氧水受热分解 (4)、Fe(OH)3 (5) 蒸发浓缩 冷却结晶 (6) 【分析】利用菱镁矿(含杂质、)，加入过量盐酸溶解，加入H2O2将二价铁氧化为三价铁，再加MgO调节pH得到氢氧化铁沉淀，过滤分离后沉淀混合物的成分是、Fe(OH)3，得到氯化镁溶液，蒸发浓缩、冷却结晶(操作②)，过滤，洗涤烘干，制得MgCl2晶体，在HCl气流中加热蒸干得到氯化镁，电解制取镁和氯气。 【详解】（1）“酸浸”时，提高菱镁矿利用率可采取的措施是将菱镁矿粉碎或增大盐酸浓度(任写一条)。故答案为：将菱镁矿粉碎或增大盐酸浓度； （2）“氧化”过程中A. 氯气会引入杂质氯离子，A不符合题意； B. 溶液，引入锰离子等杂质，B不符合题意； C. 引入硝酸根离子，C不符合题意; D. 双氧水反应后生成水，D符合题意； 故选D； （3）氧化过程的离子方程式为；氧化过程中需要控制温度不宜过高，原因是防止双氧水受热分解； （4）由分析可知沉淀混合物的成分是、Fe(OH)3； （5）将MgCl2溶液置于某容器中，经过蒸发浓缩、冷却结晶(操作②名称)，过滤，洗涤烘干，制得MgCl2晶体备用。故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶； （6）常用电解法制备Mg、Al单质，工业常用电解熔融氧化铝制铝，化学反应方程式：。 6．(1)2Cu2Te+2Na2CO3+3O22Cu2O+2Na2TeO3+2CO2 (2) c TeO2是两性氧化物，溶液过酸或者过碱都会碲元素反应而损失 (3) 2Fe2+++2H+=2Fe3+++H2O H2SO4 (4)TeO2+2SO2+2H2O=Te+2+4H+ (5)6.0×10-13 【分析】阳极泥[主要含硒化亚铜(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te)]，在氧气和碳酸钠固体中450℃烧结，生成Na2SeO3、Na2TeO3、Cu2O，80℃浸取后过滤，浸取渣Cu2O中加氧化剂和稀硫酸生成硫酸铜溶液，滤液中加稀硫酸调溶液pH，转化为TeO2，过滤得TeO2，通过HCl、SO2转化为Te，滤液中加硫酸亚铁溶液将其中的还原为，再通入SO2发生氧化还原反应得粗硒。 【详解】（1）“烧结”时的固体产物主要为Na2SeO3、Na2TeO3和Cu2O，该过程中Cu2Te和氧气、碳酸钠固体在450℃烧结生成Na2TeO3、Cu2O和CO2，反应的化学方程式为2Cu2Te+2Na2CO3+3O22Cu2O+2Na2TeO3+2CO2； （2）浸取渣中主要含Cu2O，Cu2O制取硫酸铜溶液时，试剂X的作用是氧化剂，SO2不能氧化Cu2O，Cl2具有较强的氧化性，但Cl2的还原产物氯离子为新的杂质，Fe2(SO4)3的还原产物亚铁离子为新的杂质，H2O2做氧化剂的还原产物为水，所以最好选用H2O2，故答案为：c； TeO2是两性氧化物，用稀硫酸调节pH的范围为4.5~5.0，pH过大或过小都将导致碲元素反应而损失，即溶液过酸或者过碱都会有碲元素反应而损失，引起碲的回收率偏低； （3）还原过程的主要目的是将“烧结”时生成的少部分Na2SeO4进行转化： ①“还原”时和亚铁离子发生氧化还原反应生成和Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2+++2H+=2Fe3+++H2O； ②最后一步加入二氧化硫产生粗硒的同时会生成硫酸，硫酸可以返回到稀硫酸调节pH的步骤中循环利用，所以流程中可循环利用的物质是H2SO4； （4）TeO2和氯化氢、二氧化硫发生氧化还原反应转化为Te，二氧化硫转化为硫酸根，其反应的离子方程式为TeO2+2SO2+2H2O=Te+2+4H+； （5）要使溶液中Fe2+沉淀完全，则需控制溶液中c(S2-) ≥。 7．(1)C (2)D (3) 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ H2 (4)B (5) Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 氧化 -1价的溴 分液漏斗 CCl4 红棕色 (6)A (7)冷凝水进出口弄反了 【分析】粗盐的提纯中，为了保证杂质离子完全出去，每一次所加试剂都过量，加入NaOH溶液的目的是除去镁离子，加BaCl2溶液的目的是除去硫酸根离子，加Na2CO3溶液的目的是除去钙离子和过量的钡离子，由此可知，Na2CO3溶液的加入一定在BaCl2溶液之后，为了不使产生的沉淀溶解，一定要在过滤后再加盐酸；从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。其中氧化过程中发生的反应的离子方程式为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，结合反应中元素化合价变化分析判断氧化剂、氧化产物等，用苯或四氯化碳萃取分液分离溴单质，据此分析解题。 【详解】（1）A．固体试剂取用时，用钥匙取用，瓶塞倒立在桌面上，A正确； B．物质在烧杯中溶解时，用玻璃棒搅拌，能加速溶解，B正确； C．过滤时混合溶液需要沿玻璃棒引流，C错误； D．溶液蒸发在蒸发皿中进行，加热过程中用玻璃棒不断搅拌，防止局部受热飞溅，引发事故，D正确； 故答案为：C； （2）粗盐的提纯中，为了保证杂质离子完全出去，每一次所加试剂都过量，加入NaOH溶液的目的是除去镁离子，加BaCl2溶液的目的是除去硫酸根离子，加Na2CO3溶液的目的是除去钙离子和过量的钡离子，由此可知，Na2CO3溶液的加入一定在BaCl2溶液之后，即①一定在③之后，为了不使产生的沉淀溶解，一定要在过滤后再加盐酸，即④在⑤之后，操作顺序可以为：②③①⑤④或③②①⑤④或③①②⑤④，故答案为：D； （3）在氯碱工业中，常用电解饱和食盐水的方法制备氯气，铁电极为阴极，溶液中氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应：2H2O+2e-=H2↑+OH-，碳棒为阳极，溶液中氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，电解反应为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑， 故答案为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；H2； （4）若用粗盐配制饱和食盐水进行电解，阴极氢离子得到电子生成氢气，溶液中氢氧根离子浓度增大，会结合镁了形成氢氧化镁沉淀，阴极区可能出现的异常现象是：出现浑浊现象，故答案为：B； （5）从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。其中氧化过程中发生的反应①的离子方程式为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，在反应中氯气作氧化剂，被氧化的元素是-1价的溴元素，若在实验室中模拟海水中溴的提取，得到的单质溴可以用有机溶剂在分液漏斗中实现萃取富集，萃取试剂用CCl4、苯等，得到的有机层显色红棕色，故答案为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；氧化；-1价的溴；分液漏斗；CCl4；红棕色； （6）在海水提溴的过程中，常用热空气或水蒸气将溴吹出，是因为溴单质具有易挥发性，故答案为：A； （7）为达到最好的冷凝效果，蒸馏操作中，冷凝管的冷凝水应该从下口上口出，该装置中有一处明显的错误是冷凝水进出口弄反了，故答案为：冷凝水进出口弄反了。 8．(1)能与陶瓷坩埚中的发生反应 (2) (3)、 (4)、 (5) (6)12：1 【分析】转炉钒渣加入碳酸钠、空气焙烧，烧渣经硫酸酸浸，二氧化硅不反应成为滤渣1，滤液用氨水调节pH使得铁离子、锰离子、铝离子转化为相应碱的沉淀得到滤渣2，滤液加入硫酸铵、稀硫酸沉钒后焙烧得到，加入葡萄糖还原得到。 【详解】（1）转炉钒渣加入碳酸钠、空气焙烧，能与陶瓷坩埚中的发生反应，故煅烧钒渣，不能使用陶瓷坩埚； （2）“焙烧”中空气中的氧气具有氧化性，氧化得到和，氧气中氧化合价由0变为-2、铁化合价由+2变为+3、V化合价由+3变为+5，结合电子守恒，化学方程式为； （3）“酸浸”中二氧化硅不反应成为滤渣，铁、钒、锰、铝转化为相应盐溶液，此时pH<1，结合已知②，V以存在，故所得浸出液中，阳离子除、、、外，还含有、； （4）由分析，“滤渣2”的主要成分为、、等沉淀。 （5）结合已知②，V以存在，控制溶液pH=2，五价钒粒子的存在形态为。“沉钒”时，加入硫酸、硫酸铵，使得中钒元素全部转化为沉淀，结合质量守恒，反应为：； （6）“还原”步骤中，中V化合价由+5变为+4为氧化剂，转化为和，碳化合价由0变为+4为还原剂，结合电子守恒，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为12:1。 9．(1) 四 ⅣA p (2) (3) 促进平衡向右移动，使脱离有机相 (4)BC (5)2.5 (6) 【分析】含锌废料含、、、、。含锌废料加入稀硫酸，氧化锌、氧化铁和硫酸反应，过滤后浸液含有硫酸锌和硫酸铁；浸渣加入70%硫酸，得到和滤液，滤液加入萃取剂(HA)2进行萃取，In进入有机相，有机相中加入盐酸进行反萃取，In进入水相，再经Zn还原得海绵铟，水相加入单宁酸进行沉锗，过滤得到滤渣，然后焙烧、氯化蒸馏得到GeCl4。 【详解】（1）是32号元素，位于元素周期表第四周期ⅣA族；是ⅢA族元素，位于元素周期表p区，与位于同主族，位于周期表p区。 （2）根据流程图，不溶于稀硫酸，“沉铋”中与浓硫酸反应生成沉淀和水，发生反应的离子方程式为； （3）“反萃取”发生反应，盐酸的作用是促进平衡向右移动，使脱离有机相，“还原”中被Zn还原为In，发生反应的化学方程式为。 （4） 蒸馏装置为，“焙烧、氯化蒸馏”时不需要选用下列仪器中的BC。 （5）根据锗的沉淀率与的关系图，达到2.5时锗的沉淀率达到最大，“沉锗”的最佳为2.5。 （6）锌晶胞结构如图乙所示。六棱柱底边长为，高为，晶胞的体积为 ，根据均摊原则，晶胞中锌原子数为，锌晶体密度为。 10．(1) 增大与空气的接触面，加快化学反应速率，提高原料的转化率 1：1 (2) (3) 调节溶液pH值，提供钙离子形成Ca3(VO4)2沉淀 当pH＞8时，钒主要存在形式不是形式存在 (4) (5)9.1% 【分析】根据流程：向石煤中加生石灰焙烧，发生主要反应：CaO+O2+V2O3Ca(VO3)2，加酸酸浸，将浸出液用石灰乳得到Ca3(VO4)2沉淀富集钒元素，向沉淀加入(NH4) 2CO3溶液得到(NH4)3VO4溶液，向(NH4)3VO4溶液中加入NH4Cl溶液，控制溶液的pH=7.5，得到NH4VO3煅烧制得V2O5。 【详解】（1）在焙烧时，向石煤中加生石灰焙烧，利用空气中的氧气将V2O3转化为Ca(VO3)2。在该过程中，一般要把原料粉碎，目的是增大固体物质与空气的接触面，加快化学反应速率，提高原料的转化率； 根据反应方程式CaO+O2+V2O3Ca(VO3)2中物质反应转化关系可知：V2O3与O2反应的个数比是1：1，因此二者反应的物质的量的比是n(V2O3)：n(O2)=1：1； （2）在酸浸时，已知Ca(VO3)2难溶于水，可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH=4，此时Ca(VO3)2溶于盐酸反应产生、Ca2+、H2O，该反应的离子方程式是； （3）在转沉过程中，向浸出液中加入石灰乳的作用是：调整溶液pH，提供Ca2+，用于结合形成Ca3(VO4)2沉淀； 向(NH4)2VO4溶液中加入NH4Cl溶液，控制溶液的pH=7.5。当pH＞8时，NH4VO3的产量明显降低，原因是当pH＞8时，钒主要存在形式不是形式，而是以或形式存在； （4）在煅烧时NH4VO3分解产生NH3、H2O、V2O5，该反应的化学方程式为：； （5）根据元素化合价升降总数相等，可知滴定过程中存在关系式：5 (NH4)2Fe(SO4)2～，则过量的(NH4)2Fe(SO4)2的物质的量为n[(NH4)2Fe(SO4)2]=5n(KMnO4)=5×0.01 L×1 mol/L=0.05 mol，则与(VO2)2SO4反应的(NH4)2Fe(SO4)2的物质的量为n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.06 L×1 mol/L-0.05 mol=0.01 mol，根据V元素守恒可知关系式：V2O5～2～2(NH4)2Fe(SO4)2，故n(V2O5)= n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.005 mol，则产品中V2O5的质量分数为：×100%=9.1%。 11．(1)7：4 (2)Na++[Al(OH)4]－+2=NaAlSi2O6↓+4OH－ (3)4.48 (4)CrCl3、BaCl2 (5)2Cr(OH)3+3H2O2+4NaOH=Na2CrO4+8H2O (6) 阳 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 【分析】由题给流程可知，铬铁矿在氢氧化钠溶液、氧气中发生碱浸氧化，将铁元素转化为氧化铁、铬元素转化为铬酸钠、镁元素转化为氢氧化镁、铝元素转化为四羟基合铝酸钠、硅元素转化为硅酸钠，过滤得到含有氧化铁、氢氧化镁的滤渣和含有铬酸钠、四羟基合铝酸钠、硅酸钠的滤液；向滤液中加入硅酸钠溶液，将溶液中的铝元素、硅元素转化为NaAlSi2O6沉淀，过滤得到含有NaAlSi2O6的滤渣和铬酸钠溶液；向溶液中加入氢氧化钡溶液，将溶液中的铬酸根离子转化为铬酸钡沉淀，过滤得到滤液和铬酸钡；向铬酸钡中加入盐酸和乙醇酸溶还有，铬酸钡与盐酸和乙醇反应生成氯化铬、氯化钡、二氧化碳和水，向反应后的溶液中加入氢氧化钡，将溶液中的铬离子转化为氢氧化铬沉淀，过滤得到滤液和氢氧化铬；向氢氧化铬中加入氢氧化钠溶液和过氧化氢溶液碱溶氧化，将氢氧化铬转化为铬酸钠，铬酸钠溶液结晶得到铬酸钠。 【详解】（1）由化合价代数和为0可知，中铁元素的化合价为+2价、铬元素的化合价为+3价，由分析可知，碱浸氧化时，铁元素转化为氧化铁、铬元素转化为铬酸钠，由得失电子数目守恒可知，反应中氧化剂氧气和还原剂的物质的量之比为(1+3×2)：2×2=7:4； 故答案为：7：4； （2）由分析可知，“除铝”时加入硅酸钠溶液的目的是将溶液中的铝元素、硅元素转化为NaAlSi2O6沉淀，反应的离子方程式为； 故答案为：； （3）由溶度积可知，溶液中铬离子浓度为1.0×10−5mol/L时，溶液中钡离子浓度为，则溶液中的氢氧根离子浓度为； 故答案为：4.48； （4）由分析可知，“酸溶还原”发生的反应为铬酸钡与盐酸和乙醇反应生成氯化铬、氯化钡、二氧化碳和水，则反应所得溶液中的溶质除氯化氢外，还有氯化铬、氯化钡； 故答案为：CrCl3、BaCl2； （5）由分析可知，“碱溶氧化”中加入氢氧化钠溶液和过氧化氢溶液碱溶氧化的目的是将氢氧化铬转化为铬酸钠，反应的化学方程式为； 故答案为：； （6）根据分析，Na2Cr2O4中Cr为+3价，Na2Cr2O7中Cr化合价为+6，Cr元素化合价升高，失去电子发生氧化反应作阳极，H2O中H元素由+1价降低到0价H2，发生还原反应，则H2O在阴极反应，； 故答案为：阳；。 12．(1)过滤 (2) (3)含+4价硫的化合物被氧化 (4)加足量盐酸酸化，再加氯化钡溶液，出现白色沉淀 (5)④ 【分析】工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)，经溶解过滤除去不溶性杂质，碳酸钠滤液中通入含二氧化硫的烟气，反应生成亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠溶液中加NaOH生成亚硫酸钠，再经浓缩结晶过滤得到亚硫酸钠粗品。 【详解】（1）过程①实现固液分离，应采用过滤操作； （2）加入NaOH后，氢氧根可以和亚硫酸氢根发生反应，反应的离子方程式为：； （3）亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4，原因是：含+4价硫的化合物被氧化； （4）在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，加足量盐酸酸化，再加氯化钡溶液，出现白色沉淀，则证明含有； （5）中S为+2价。 ①和中S分别为0价和+4价，可能发生氧化还原反应得到； ②和浓中S分别为+4价和+6价，不可能反应得到； ③和中S均为+4价，不能制备； ④和中S分别为+4价和+6价，不可能反应得到； 故选①。 13．(1) 小苏打 中和胃酸或作发酵粉 (2) (3)过滤 (4) (5)取少量样品于试管中，加少量水溶解，先滴加硝酸酸化，然后再滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀，则说明纯碱中有氯化钠 (6)6 【分析】贝壳煅烧，可生成生石灰和，在一定条件下可合成；将先通入饱和食盐水中，再通入气体，可生成沉淀和溶液；过滤后，得到固体，洗涤、干燥后加热，分解，可得到纯碱、。 【详解】（1）俗名为小苏打，碳酸氢钠可以中和胃酸或作发酵粉，故答案为小苏打；中和胃酸或作发酵粉； （2）食盐水中通入气体，因氨气的溶解度大于二氧化碳，故食盐水中先加入氨气，故答案为； （3）进行操作a后固体与液体分离，则操作a名称为过滤，故答案为过滤； （4）反应②为碳酸氢钠固体分解成纯碱，化学方程式为，故答案为； （5）工业生产的纯碱通常含有少量氯化钠，检验纯碱中的氯化钠即是检验氯离子，故为取少量样品于试管中，加少量水溶解，先滴加硝酸酸化，然后再滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀，则说明纯碱中有氯化钠，故答案为取少量样品于试管中，加少量水溶解，先滴加硝酸酸化，然后再滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀，则说明纯碱中有氯化钠； （6）已知合成氨的反应为，当生成44.8L氨气时(标况条件下)，氢气做还原剂被氧化，生成2mol氨气，故当生成44.8L即2mol氨气时，被氧化的氢气的质量为，故答案为6。 14．(1) (2)液面上方的气体先变为红棕色，后又变浅 (3)将银离子转化为氯化银沉淀(硫酸银转化为氯化银沉淀) (4)3~4.5 (5) 25 取最后一次洗涤滤液，滴加溶液，若无沉淀生成 ，则已洗净；若有沉淀生成，则未洗净 (6)偏大 【分析】以含铜废料(Cu、CuO、Fe、Ag)加混酸(稀硫酸+稀硝酸)酸浸，生成Cu2+、Ag+、Fe3+，加入NaCl固体的目的是将硫酸银转化为氯化银沉淀，再加CuO调节pH促进铁离子水解生成氢氧化铁沉淀，过滤，将溶液蒸发浓缩至少量晶膜出现，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，制得。 【详解】（1）Cu与混酸发生反应，相当于铜与稀硝酸反应生成一氧化氮、硝酸铜和水，离子方程式为。 （2）鼓入氧气的目的是将生成的氮的氧化物转化为硝酸继续溶解废料。鼓入氧气时可观察到的实验现象为液面上方的气体先变为红棕色，后又变浅。 （3）加入NaCl固体的目的是将硫酸银转化为氯化银沉淀(或将银离子转化为氯化银沉淀)。 （4）调节pH的步骤中，pH值必须满足的条件是比Fe3+完全转化为Fe(OH)3的pH大，比Cu2+开始沉淀的pH小，使酸浸液中Fe3+完全沉淀与Cu2+分离，，Fe3+完全沉淀时浓度为，则对应的OH-浓度为，即pH=3.0，同理，可以求得Cu2+开始沉淀的的OH-浓度为，pH=4.5，a的值必须满足的范围是3.0~4.5。 （5）通过图2可知，与的比值是1.2和溶液pH=9时，的产率最高。若向烧杯中加入溶液，根据与的比值是1.2，可得关系式 V×0.5mol·L-1×1.2=30mL×0.5mol·L-1，解得V=25ml，则还需向烧杯中加入25mL0.5mol·L-1CuSO4溶液，为了使溶液的pH=9，还需通过提供的pH计测定溶液pH，用0.1mol·L-1NaOH溶液或0.1mol·L-1盐酸调节溶液pH约为9，才能使的产率最高； 沉淀是否洗涤干净，可检验沉淀是否还附有硫酸根离子，步骤为：取最后一次洗涤滤液，滴加溶液，若无沉淀生成 ，则已洗净；若有沉淀生成，则未洗净。 （6）沉淀中含有Cu(OH)2沉淀，而Cu(OH)2中铜元素的质量分数大于，故反应时溶液pH过大，所得的产率偏低，但Cu元素含量偏大。 15．(1)ABC (2)过滤 (3)酸雨 (4)部分固体溶解，产生大量气泡，溶液最终呈浅绿色，容器内有黑色固体残留 【分析】生活垃圾分拣后得到废铝制品及部分生锈的钢铁制品和其他垃圾，其他垃圾焚烧得到产生烟气，石灰浆吸收烟气；废铝制品及部分生锈的钢铁制品经过光学分选机、强力磁铁处理得到废铝制品和部分生锈的钢铁制品，废铝制品经过一系列处理得到铝锭，部分生锈的钢铁制品加稀硫酸溶解后产生氢气和硫酸亚铁，过滤后得到硫酸亚铁溶液和残渣。 【详解】（1）鸡蛋壳、部分腐烂的蔬菜叶、香蕉皮属于厨余垃圾；废旧电池属于有害垃圾，不属于厨余垃圾，故选ABC； （2）流程中的操作1是将溶液与残渣分离，所用的操作是过滤； （3）二氧化硫直接排入空气中会雨水反应生成亚硫酸，雨水的小于5.6，故会形成酸雨； （4）由于生铁制品已经生锈，生锈后生铁制品中含有氧化铁、单质铁和碳。当加入稀硫酸溶解时，硫酸会与氧化铁反应溶液会变成黄色。硫酸与铁发生反应会产生氢气，溶液会变成浅绿色，反应生成的硫酸铁也会与铁发生反应，碳不与硫酸发生反应。此时溶液颜色取决于铁离子与亚铁离子量的多少，根据流程示意图可知，溶液中只含有硫酸亚铁，故最终溶液呈浅绿色。故实验现象为：部分固体溶解，产生大量气泡，溶液最终呈浅绿色，容器内有黑色固体残留。 16．(1)粉碎废弃催化剂或加热或适当增大硫酸浓度或搅拌 (2)4.7—6.9 (3)Co2+ (4)3Ni2++3CO+6H2O=↓+2CO2↑ (5) 氯气 避免产生有毒氯气 (6) 加入固体恰好与完全反应转化为，此时反应后溶液的＞1×10—5 mol/L，所以溶液中镍离子未完全沉淀 0.9 【分析】由题给流程可知，向废弃催化剂中加入硫酸酸浸，将金属元素转化为可溶硫酸盐，结合题给数据可知，向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH在4.7—6.9范围内，将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和滤液；向滤液中加入次氯酸钠溶液，将溶液中的亚钴离子转化为氢氧化钴沉淀，过滤得到氢氧化钙和滤液；向滤液中加入碳酸钠溶液，将溶液中镍离子转化为碱式碳酸镍，过滤得到滤液和碱式碳酸镍；碱式碳酸镍与氢气发生还原反应得到活性镍；向氢氧化钴中加入浓盐酸，将氢氧化钴转化为氯化亚钴，氯化亚钴溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水氯化亚钴。 【详解】（1）粉碎废弃催化剂、加热、适当增大硫酸浓度、搅拌等措施能提高“酸溶”步骤等浸取率，故答案为：粉碎废弃催化剂或加热或适当增大硫酸浓度或搅拌； （2）由分析可知，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH在4.7—6.9范围内的目的是将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，达到除去溶液中铁离子和铝离子的目的，故答案为：4.7—6.9； （3）“钴镍分离”步骤前，钴元素在溶液中以亚钴离子形式存在，故答案为：Co2+； （4）由分析可知，“沉镍”步骤中加入碳酸钠溶液的目的是将溶液中镍离子转化为碱式碳酸镍，反应的离子方程式为3Ni2++3CO+6H2O=↓+2CO2↑，故答案为：3Ni2++3CO+6H2O=↓+2CO2↑； （5）“转化”步骤中有黄绿色气体产生是因为氢氧化钴与浓盐酸反应生成氯化亚钴和黄绿色气体氯气和水，若用过氧化氢和稀硫酸代替浓盐酸，氢氧化钴与过氧化氢和稀硫酸混合溶液反应生成硫酸亚钴、氧气和水，与加入浓盐酸相比最大的优点是可以避免生成有毒的氯气，可以减少对环境的污染，故答案为：氯气；避免产生有毒氯气； （6）“沉镍”后的滤液中，取1L滤液加入，，根据反应的离子方程式：，可知加入固体恰好与完全反应转化为，此时反应后溶液的＞1×10－5 mol/L，所以溶液中镍离子未完全沉淀；溶液中镍离子完全沉淀时，溶液中碳酸根离子浓度为=0.9mol/L，则还需要加入碳酸钠的物质的量为0.9mol。 17．(1) (2)金属与酸反应产生的可燃性气体，遇明火有爆炸危险 (3)冷却结晶(降温结晶) (4)5.5≤pH＜7 (5)氨水不与、反应，无法进行碱浸分离 (6) (7)抑制水解，防止浓度过大在阴极上放电 (8) 4 【分析】刚玉渣加入稀硫酸酸浸，滤渣中含有Ti和Si单质，滤液中含有Ga3+、Al3+、Fe2+、Fe3+，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4·7H2O晶体，滤液中含有Ga3+、Al3+、Fe3+，加入NaOH调节为5.5~7，“中和沉淀”得到Fe(OH) 3、Al(OH) 3、Ga(OH) 3，再加入过量的NaOH，Al(OH) 3、Ga(OH) 3溶解，分别生成Na[Al(OH)4]和Na[Ga(OH)4]，过滤除去Fe(OH) 3，向滤液中通入适量的CO2，生成Al(OH)3，Na[Ga(OH)4]不发生反应，电解含有Na[Ga(OH)4]的溶液得到Ga单质。 【详解】（1）镓为31号元素，基态镓原子的价电子排布式为4s24p1； （2）“酸浸”过程中金属与酸反应产生可燃性的气体，遇明火有爆炸危险，所以禁止使用明火加热； （3）加热时结晶水合物容易失去结晶水，所以从溶液中得到结晶水合物的结晶方式为冷却结晶或降温结晶； （4）由分析可知，“中和沉淀”过程中分离出的滤渣①有Fe(OH)3、Al(OH)3、Ga(OH)3，“中和沉淀”过程中Al3+、Fe3+和镓离子要完全沉淀，而亚铁离子不沉淀，由表格数据可知，pH=5.5时Ga3+、Al3+、Fe3+均完全沉淀。亚铁离子沉淀完全时的pH=9，则pOH=5，Ksp[Fe(OH)2]=c(Fe2+)c2(OH-)=1.0×10-5×(10-5)2=1.0×10-15，滤液②中Fe2+浓度为0.1mol/L，则c(OH-)===1.0×10-7mol/L，pOH=7，pH=7，故pH应调节的范围为5.5≤pH＜7； （5）“碱浸”时Al(OH) 3、Ga(OH) 3溶解，而氨水不与、反应，无法进行碱浸分离； （6）“碳酸化”过程中通入适量的CO2，生成Al(OH)3，Na[Ga(OH)4]不发生反应，为防止镓损耗，不能通入过量CO2，过量的二氧化碳会导致Na[Ga(OH)4]转化为氢氧化镓沉淀，反应为：[Ga(OH)4]−+CO2=Ga(OH)3↓+； （7）为了抑制水解，同时防止浓度过大在阴极上放电，“电解”制备镓的过程中需保持溶液的pH在11以上； （8）由图可知，氮位于镓形成的四面体中，结合化学式可知，镓位于氮形成的四面体中，故Ga的配位数为4；已知晶胞中Ga和N的最近距离为anm，其距离为体对角线的四分之一，则晶胞参数为nm，根据“均摊法”，晶胞中含=4个Ga、4个N，则晶体密度为g/cm3= g/cm3。 18．(1) (2)3.2—7.2 (3) N 90% (4) 防止沉淀过快无法形成 温度高可减少溶解氧，且形成气氛隔绝空气，防止产物被氧化 (5) 2 3 【分析】由题给流程可知，向水钴矿中硫酸溶液和亚硫酸钠溶液酸浸，将金属元素转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与硫酸溶液不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；向滤液中加入次氯酸钠溶液、碳酸钠溶液，将溶液中的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；向滤液中加入有机萃取剂萃取、分液得到含有亚钴离子的水相和含有锰离子的有机相；水相经系列操作制得硫酸亚钴，向硫酸亚钴中加入氨水，将亚钴离子转化为六氨合亚钴离子，向反应后的溶液中加入热的氢氧化钠溶液，将六氨合亚钴离子转化为沉淀，过滤得到。 【详解】（1）“酸浸”中氧化钴与硫酸溶液和亚硫酸钠溶液反应生成硫酸亚钴和水，反应的离子方程式为，故答案为：； （2）由分析可知，加入次氯酸钠溶液、碳酸钠溶液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，“沉铁”中控制pH的理论范围为3.2—7.2，故答案为：3.2—7.2； （3）由图可知，相同pH选用萃取剂N时，锰离子的萃取率远大于亚钴离子的萃取率，而选用萃取剂M时，锰离子的萃取率和亚钴离子的萃取率都很大，且相差不大，所以萃取时应选择萃取剂N；由题意可知，==18×=9，则离子的萃取率为×100%=90%，故答案为：N；90%； （4）由题给信息可知，亚钴离子沉淀过快无法形成，所以制备时，先向溶液中加入氨水形成六氨合亚钴离子，然后再缓慢加入氢氧化钠溶液利于形成；容易被空气中氧气氧化，所以加入氢氧化钠溶液时，升温利于减少溶解氧，且形成氨水挥发产生的氨气能隔绝空气，防止产物被氧化，故答案为：防止沉淀过快无法形成；温度高可减少溶解氧，且形成气氛隔绝空气，防止产物被氧化； （5）Co原子价电子排布式为，从题干中可知有、价。有顺磁性，则Co的原子或离子中有未成对电子，故应为，价电子排布为，7个d电子重排后成3对和1个单电子，根据电荷守恒，化合物总电荷数为0，所以；同理有抗磁性，则Co的原子或离子中没有未成对电子，故应为，价电子排布为，6个d电子重排后成3对，没有不成对电子，根据电荷守恒，化合物总电荷数为0，所以，故答案为：2；3。 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 $$