2025届高三化学复习 -- -工业流程题

2025届高三化学复习---工业流程题 1．（2024高三上·广西防城港·期末）我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献。如图为联合制碱法的主要过程(部分物质已略去)。 资料：i.沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl ii.溶解度 物质 NaCl NH4HCO3 NaHCO3 NH4Cl 20℃溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (1)①煅烧炉中反应的化学方程式是 。 ②物质X是 (填化学式)。 ③该制碱工业的副产品是 (填化学式)。 (2)下列说法错误的是 (填字母)。 A．沉淀池中有NaHCO3析出，因为一定条件下NaHCO3的溶解度最小 B．滤液中主要含有NaCl、Na2CO3和NH4Cl C．设计循环的目的是提高原料的利用率 (3)在焰色试验中，分别用铂丝蘸取CuCl2固体和另一不知名固体，在煤气灯外焰上灼烧，可观察到CuCl2火焰呈 色；另一固体的火焰呈黄色，则该固体含 元素。 (4)某纯碱样品中含NaCl杂质，取ag样品，加入足量盐酸，充分反应后，加热、蒸干、灼烧，得到固体物质，此样品中Na2CO3的质量分数为 。 2．（24-25高三上·湖北黄石·开学考试）某兴趣小组用工业上的废渣(Cu2S和Fe2O3的混合物)制取纯铜和绿矾(化学式为FeSO4⋅7H2O)产品，设计了如下工艺流程。[注：] (1)在实验室进行操作①时，需要用到的玻璃仪器有 。 (2)操作②中加入硫酸的目的是 。 (3)废渣煅烧时发生的反应的化学方程式为 。 (4)溶液A中含有的阳离子有 (填离子符号)。 3．（2024高三下·山东泰安·阶段练习）某研究性学习小组设计并进行了如图实验： 回答下列问题。 (1)步骤①的实验操作名称是 。 (2)现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。完成该实验尚缺少的玻璃仪器是 。 (3)步骤③中能选用从碘水中萃取碘的原因是_______(填字母)。 A．与水不互溶 B．的密度比水大 C．不易燃烧，可作灭火剂 D．碘在中的溶解度比在水中大很多 (4)步骤②中反应的离子方程式是 。 (5)请设计一种简单的实验方案，检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘： 。 4．（24-25高三上·北京·阶段练习）磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下： 已知：磷精矿主要成分为，还含有和有机碳等。 溶解度： (1)上述流程中能加快反应速率的措施有 。 (2)磷精矿粉酸浸时发生反应：；该反应体现出酸性，从复分解反应发生条件的角度解释： 。 (3)酸浸时，磷精矿中所含氟转化为HF，并进一步转化为除去。写出生成HF的化学方程式： 。 (4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。结合化学方程式解释80℃后随温度升高有机碳脱除率降低的原因： ，所以H2O2氧化有机碳的化学反应速率降低，机碳脱除率降低。 (5)脱硫时，稍过量，充分反应后仍有残留，原因是 ；加入可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是 。 (6)取a g所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用溶液滴定至终点时生成，消耗NaOH溶液c mL，精制磷酸中的质量分数是 。(已知：摩尔质量为) 5．（2024高三上·安徽宣城·期末）锰最早是由瑞典化学家伯格曼的助手甘恩从软锰矿中分离得到的，锰常用于制造合金锰钢。某化工厂以软锰矿(主要成分是，含有等少量杂质)为主要原料制取金属锰的工艺流程如下所示。 (1)“浸锰”步骤中有副产物生成，写出该反应的化学方程式 ，“滤渣I”的成分有和 (填化学式)，该步骤中可以再加入，以促进“滤渣I”析出，结合平衡移动原理分析其原因： 。 (2)“滤液I”中需要先加入，充分反应后再调，写出加入时发生反应的离子方程式 。 (3)“滤液II”中加入的目的是进一步除去，已知25℃时，，检使溶液中，则应保持溶液中 。(取1.4) (4)由“滤液III”可制得，已知硫酸锰在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如图所示。则从“滤液III”中获得较高纯度的“操作I”为控制温度在80～90℃蒸发结晶、 、80～90℃蒸馏水洗涤2～3次、真空干燥。 (5)电解时加入适量的有利于在电极上析出，与水反应生成的(二元弱酸)在阴极放电生成单质(对有特殊的吸附能力，有利于电还原沉积)。写出生成的电极反应式 。 6．（2024·河北唐山·模拟预测）含钒碳质金矿是一种含金和的矿物，杂质主要为、、等。一种从含钒碳质金矿中提取金和钒的工艺流程如下： 已知：萃取剂P507(用HR表示)的萃取平衡可表示为。 回答下列问题： (1)“氯化焙烧”时将矿料粉碎的目的是 。 (2)“氯化焙烧”时生成的可将金元素、锌元素转化为氯化物。部分反应的与温度的关系及焙烧温度与金的挥发率和酸浸时钒的浸出率如图所示。 ①结合图像分析，焙烧的最佳温度为 ，原因为a．金的挥发率和钒的浸出率均较高，b． 。 ②氯化烟气的主要成分为(沸点)、(沸点)和 (填化学式)，对烟气降温，主要得到、混合物，对混合物进行 (填操作名称)可进一步提取金。 (3)室温下，随着pH和浓度的变化，五价钒微粒的区位优势图如下图所示。“调pH”时，调节pH至1~2的目的是 。 (4)下列有利于沉钒过程的两种操作为 (填序号)。 a．延长沉钒时间  b．将溶液调至强碱性 c．高温沉钒  d．增大溶液的浓度 (5)固体煅烧得到的化学方程式为 。 7．（2024高三上·重庆·期末）工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如图所示，回答下列问题： (1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4，并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时提前将铬铁矿粉碎，目的是 。 (2)滤渣1的主要成分为 ，矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图1所示。当溶液中可溶性组分浓度c≤1.0×10-5mol·L-1时，可认为已除尽。中和时pH的理论范围为 ；酸化时的离子反应方程式为 。 (3)操作X有 ，在上述流程中循环利用的物质除了Na2Cr2O7以外，还有 。 (4)工业上含铬的废水可以用可再生能源电解处理，将金属离子转化为氢氧化物沉淀而除去，原理如图2所示。 阳极发生的电极反应为 ，当有1molCr2O72-被处理，阴极区产生H2的体积为 (标准状况下)。 8．（2024高三上·河南·期末）胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的工业铜屑废料[主要成分是Cu，含有少量的油污、Fe3O4、CuO、Cu2(OH)2CO3]为原料制备胆矾，其简易工艺流程如下： 已知：常温下，，；，。 依据所学知识回答下列问题： (1)基态的价电子排布式为 。 (2)“溶解、氧化”时利用稀硫酸和，与直接用浓硫酸相比优点是 (写出两点)。 (3)试剂F可能为 ；当溶液中剩余时，与溶液中铜离子(浓度为)可以彻底分离，则需调节pH的范围是 。 (4)“一系列操作”是 、过滤。 (5)向滤液3中逐滴加入氨水至生成的难溶物恰好完全溶解，再向难溶物溶解后的溶液中滴加极性较小的溶剂，并用玻璃棒摩擦器壁，得到深蓝色晶体。写出难溶物溶解发生反应的化学方程式： 。 (6)一种镁铜合金的晶胞拉维斯结构如图(a)，若把该晶胞分成8个小立方体，则小立方体的顶点只有一半有原子且为Mg，一半小立方体的体心填入Mg，另一半填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是对图(a)沿立方格子对角面取得的截图。 设阿伏加德罗常数的值为。该合金的组成可表示为 ，密度为 。 9．（24-25高三上·湖南邵阳·阶段练习）工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下： Ⅰ．工业冶炼铝 (1)为提高浸出速率，除适当增大试剂X的浓度外，还可采取的措施有 (写出两条)。 (2)试剂X为 。 (3)写出Y的结构式 。 (4)写出反应②的离子方程式 。 Ⅱ．二氧化氯(ClO2)属于新型高效消毒剂。氧化能力强，作用迅速，能有效地杀灭或抑制包含细菌、真菌、病毒、细菌芽孢等在内的病原微生物。在废水处理、饮用水处理等领域都具有广阔的应用前景。 (5)自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度为0.10～0.80mg/L。水质检验员用碘量法测定水中的浓度发生如下反应： ①② 若水样的体积为10.0 L，共消耗了1.0×10-2 mol/L的Na2S2O3 8.0 mL，则水样中ClO2的浓度为 mg/L。 Ⅲ． (6)某游泳馆由于工作人员将“84”消毒液与双氧水两种消毒剂混用，导致游泳池藻类快速生长，池水变绿。一种可能的原因是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。该反应说明氧化性：NaClO H2O2 (填“>”或“<”)。当有0.3 molO2生成时，反应中转移电子数为 。 10．（2024高三上·山西吕梁·期末）2019年诺贝尔化学奖授予英国科学家古德纳夫及另外两位科学家，以表彰他们在锂离子电池研究中的杰出贡献。新能源汽车的核心部件是锂离子电池，磷酸亚铁锂()以其高倍率性、高比能量、高循环特征、高安全性、低成本、环保等优点而逐渐成为“能源新宠”。 【方法一】制备流程如图。 (1)写出“沉铁”过程中的离子方程式： 。 (2)可循环利用的物质是 (写化学式)。 (3)“煅烧”中生成的同时产生在标准状况下的体积为 。 【方法二】钛铁矿为铁源，、碳粉等原料来生产磷酸亚铁锂。其主要工艺流程如图： 已知：①滤液的主要成分是：、，还含有少量、、； ②滤渣的成分是；滤液中，，； ③残留在溶液中的离子浓度小于，说明该离子沉淀完全； 几种物质的 物质 (单位略) (4)写出生成滤渣的离子方程式： 。 (5)通过计算判断实际工业生产方案中得到的过程中是否会引入其他杂质 ？ (6)写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式： 。 (7)磷酸亚铁锂锂离子电池工作原理如图所示，写出正极的电极反应式： 。 11．（24-25高三上·湖南长沙·阶段练习）硼化钛强度高、硬度大，广泛应用于机械制造领域；五氟化锑是一种高能氟化剂，广泛应用于制药业。工业上以一种含钛的矿渣(主要含、、ZnO、PbO、NiO、CoO)为原料制取硼化钛和五氟化锑的流程如图1所示。 已知：①性质较稳定，加热时可溶于浓硫酸中形成； ②高温下易挥发； ③“热还原”步骤主要反应为； ④时，ZnS、PbS的分别为、。 回答下列问题： (1)“水解”步骤中对应的离子方程式为 。为了使水解趋于完全，可采取的措施有 (填一条)。 (2)“热还原”步骤中使用石墨化炉高温加热装置()，的实际用量超过理论化学计量所要求的量，原因是 。仅增大配料中的用量，产品中的杂质含量变化如图2所示。杂质TiC含量随(量相对理论化学计量过量百分比)增大而降低的原因可能是 (用化学方程式解释)。 (3)“除钴镍”步骤中，有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物，其净化原理如图3所示。、能发生上述转化而不能，推测可能的原因为 。 (4)已知滤液Ⅰ中，。“除锌铅”步骤中，缓慢滴加稀溶液，先产生的沉淀是 (填化学式)；当ZnS、PbS共沉时，先沉淀的物质 (填“已”“未”)沉淀完全(离子浓度)。 (5)制取时，没有选择玻璃仪器，其原因为 (用化学方程式表示)。 12．（2024高三上·江西赣州·期末）某回收站利用炼铝厂的废料—铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2、FeO和Fe2O3)回收少量铝。设计有关工艺流程如图： 已知：SiO2是酸性氧化物；Na2SiO3具有粘合性；工业生产中电解熔融的氧化铝制备铝单质。 回答下列问题： (1)滤渣1的主要成分是 (填化学式)。 (2)过滤用到的玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯. (3)“氧化”时加入过量H2O2溶液发生反应的离子方程式是 。 (4)“沉铝”时通入过量CO2，有同学提出加入过量稀盐酸替换CO2，你认为行不行 (填“行”或者“不行”)，原因是 。 (5)电解Al2O3时发生的化学方程式是 。 (6)在电解Al2O3生产过程中Al的损失率为15%，若回收1tAl，则消耗的Al2O3的质量为 t(结果保留2位有效数字)。 13．（2024高三上·贵州六盘水·期末）锂在新能源等领域应用广泛。从粉煤灰(含等)中回收提取铝、锂元素化合物的流程如下图所示： 已知：①该工艺条件下。 ②当离子浓度≤时表示该离子沉淀完全 回答下列问题 (1)除了“粉碎”粉煤灰，还可以通过 来提高“酸浸”的速率(任写两条)。 (2)滤渣1的成分主要是 (填化学式)。 (3)“反应1”中加入溶液的目的是 。 (4)“滤渣2”的主要成分为和，“调”中的最小值为 (保留一位小数)。 (5)从“滤渣2”中分离出的方法如下： “步骤1”中发生反应的离子方程式为 ；试剂的最好选择是 。 a．稀    b．    c．溶液 (6)催化剂TAPP-Mn(Ⅱ)的应用，使电池的研究取得了新的进展。电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示： ①充电时，电极接电源 极。 ②放电时，正极反应式为 。 14．（24-25高三上·福建厦门·开学考试）I．利用硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO，杂质为Al2O3和SiO2等)生产铁基颜料铁黄(FeOOH)的制备流程如下： (1)“酸溶”时，Fe2O3与硫酸反应的离子方程式为 。 (2)滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和 (填化学式)；Fe3+被FeS2还原的离子方程式为 。 (3)“氧化”中，生成FeOOH的离子方程式为 。 (4)滤液Ⅱ中溶质是和 (填化学式)：“洗涤”时，检验铁黄表面已洗涤干净的操作是 。 II．硼酸溶于水、酒精、甘油、醚类及香精油中，水溶液呈弱酸性，大量用于玻璃工业，可以改善玻璃制品的耐热、透明性能，提高机械强度，缩短熔融时间。H3BO3可以通过电解溶液的方法制备，其工作原理如图： (5)请书写M室发生的电极反应式 。 (6)比较N室中a%和b%的大小关系 。 (7)b膜为 离子交换膜。 (8)理论上每生成1 mol产品，阴极室可生成标准状况下气体的体积是 。 15．（24-25高三上·重庆·开学考试）在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂等。工业上可由菱锌矿(主要成分为，还含有等元素)制备。工艺如图所示： 相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表： 金属离子 开始沉淀的 1.5 6.3 6.0 7.4 8.1 6.9 沉淀完全 2.8 8.3 8.0 9.4 10.1 8.9 已知： ①“溶浸”后的溶液中金属离子主要有：。 ②弱酸性溶液中能将氧化生成。 ③氧化性顺序：。 (1)“溶浸”后溶液中的价层电子排布式为 。 (2)“溶浸”步骤中可提高浸出率的措施有 (任写一条即可)。 (3)“调”是向“溶浸”后的溶液中加入少量调节至弱酸性，此时溶液中的浓度范围为 。 (4)写出“氧化除杂”步骤中反应的离子方程式 ， 。 (5)“沉锌”时会生成沉淀，写出该步骤的离子方程式 ，该步骤中检验沉淀完全的方法是 。 (6)已知晶体的一种晶胞是立方晶胞(如图所示)，设阿伏加德罗常数的值为，该晶体密度为 (列出最简表达式)。 16．（24-25高三上·广东揭阳·阶段练习）赤泥是氧化铝生产排放的固体废弃物。由赤泥(主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Na2O等)制备一种高效净水剂聚合硫酸铝铁(PAFS)的工艺流程如下： (1)基态铝原子价层电子轨道表示式为 ，SO的空间构型是 。 (2)加快“浸取”速率可采取的措施为 (答出一种方法即可)，酸浸渣的主要成分是 (填化学式)。 (3)“氧化”时发生反应的离子方程式为 ；室温下，向氧化后的溶液中滴加NaOH溶液至pH=4时，溶液中的c(Fe3+)= mol/L(已知常温下，Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38)。 (4)为了测试所制得的聚合硫酸铝铁的性能，取某水样在不同pH条件下加入PAFS并测定其去浊率，结果如图所示，(已知去浊率越高，净水效果越好)由图可知在设定的偏酸性和偏碱性条件下，水样的去浊率均不高，试分析pH<7时，去浊率较低的可能原因为 。 (5)一种碳溶解在铁单质中形成合金的晶胞如下图所示，则该物质的化学式为 ，晶胞中与铁原子距离最近且相等的铁原子共有 个；若晶胞中最近的铁原子与碳原子的距离为apm，则该晶体的密度为ρ= g·cm-3(阿伏加德罗常数的值用表示，写出计算式即可)。 17．（24-25高三上·重庆·开学考试）锰酸锂(，LMO)具有电化学活性高、吸附容量大、选择性优异和安全无毒等优点，成为目前电化学提锂系统中最常用的锂电池的正极材料。以软锰矿粉(主要成分是，含少量、、、MgO等)为原料制备锰酸锂的流程如下： 常温下，几种难溶物质的溶度积数据如下表： 物质 请回答下列问题： (1)中Mn的化合价为 。 (2)“酸浸”时，充入目的是 ；“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)。 (3)“氧化”时发生反应的离子方程式为 。 (4)“调pH”的目的是 。 (5)测得“沉镁”后，残留的为mol/L，则此时溶液中 mol/L；若取1L“沉镁”后的滤液，加入等体积1.568mol/L的溶液进行沉锰，“沉锰”生成碱式碳酸锰的同时放出，则该过程中的沉淀率最大为 %。(保留一位小数) (6)“沉锰”后的滤液与强碱加热处理后可返回 (填步骤名称)步骤循环利用。 18．（24-25高三上·广西·阶段练习）钪(Sc)及其化合物具有优良的性质，在军工、电化学、光学等领域应用广泛，被视为重要的战略资源。锆冶炼废酸中钪的含量可高达，具有很高的回收价值。一种从锆冶炼废酸中回收的流程如图。 回答下列问题： (1)基态Sc原子的价层电子排布式为 。 (2)“萃取”时需要用到的玻璃仪器有烧杯、 。 (3)写出“草酸沉钪”时发生反应的离子方程式： 。草酸钪在空气中“煅烧”生成的化学方程式为 。 (4)某锆冶炼废酸中钪的含量为，Sc元素的总回收率为90%，则处理1L。该废酸可回收的质量为 mg。 (5)可通过铝热反应制备单质钪，其化学方程式为 。金属钪晶体的部分结构如图所示，则一个晶胞中所含钪原子的个数为 ；设为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度 。 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) CO2 NH4Cl (2)B (3) 绿 钠 (4) 【分析】向饱和NaCl溶液中通入NH3、CO2在沉淀池中发生反应NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，经过过滤得到滤渣NaHCO3和滤液，向滤液中通入NH3和细小的NaCl颗粒，得到NH4Cl(化肥)，将滤渣NaHCO3放入煅烧炉中煅烧生成碳酸钠、二氧化碳和水，产生的二氧化碳可用于沉淀池循环利用。 【详解】（1）①据分析可知，煅烧炉中反应的化学方程式是。 ②据分析可知，物质X是CO2。 ③根据流程图可知，该制碱工业的副产品是NH4Cl。 （2）A．根据题干提供的溶解度表格资料，沉淀池中有NaHCO3析出，因为一定条件下NaHCO3的溶解度最小，A正确； B．沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，过滤后滤液中主要含有NH4Cl，B错误； C．沉淀池和煅烧炉中反应得到的产物都可作为制取纯碱的原料，故设计循环的目的是提高原料的利用率，C正确； 故选B。 （3）铜元素的焰色反应呈现的颜色是绿色，则可观察到CuCl2火焰呈绿色；另一固体的火焰呈黄色，则该固体含钠元素。 （4）ag的样品，加入足量的稀盐酸，碳酸钠与盐酸充分反应后生成氯化钠，反应方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O，加热、蒸干、灼烧，得到固体物质为氯化钠，根据反应前后钠原子守恒，设杂质NaCl的物质的量为xmol，碳酸钠的物质的量为ymol，则58.5x+106y=a，x+2y=，解得，碳酸钠的质量=，则此样品中Na2CO3的质量分数为。 2．(1)烧杯、漏斗、玻璃棒 (2)除去固体B中的铁粉 (3)Cu2S+2O22CuO+SO2 (4)H+、Fe3+、Cu2+ 【分析】废渣煅烧后，硫化亚铜转化为氧化铜和二氧化硫，故气体A为二氧化硫，固体A为CuO和Fe2O3，固体中加过量硫酸溶解，得到溶液A，主要成分为硫酸铜、硫酸铁和过量的硫酸，即溶液A中含有的阳离子有H+、Fe3+、Cu2+。溶液A中加过量铁粉，与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，过滤(操作①)后得到固体B，故固体B为Cu、Fe，固体B中加入硫酸，除去固体B中的铁粉，过滤(操作②)，得到粗铜，精炼后得到纯铜；溶液B为硫酸亚铁溶液，经过一系列操作得到绿矾产品。 【详解】（1）根据分析，操作①为过滤，需要用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒； （2）操作②中加入硫酸的目的是：除去固体B中的铁粉； （3）废渣煅烧时发生的反应的化学方程式为：Cu2S+2O22CuO+SO2； （4）根据分析，溶液A中含有的阳离子有H+、Fe3+、Cu2+。 3．(1)过滤 (2)漏斗、分液漏斗 (3)AD (4)Cl2+2I-═I2+2Cl- (5)取少量待测液于试管中，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝色，说明水溶液中存在I2，否则水溶液中无I2 【分析】海带晒干灼烧得海带灰，海带灰加水浸泡、过滤得到含有碘离子的溶液，往其中通入适量氯气置换出碘，得到碘的水溶液，加萃取剂萃取得到含碘的有机溶液，经处理可得到碘； 【详解】（1）步骤①分离固体和液体，则实验操作名称为过滤； （2）过滤要用到漏斗(主要材质玻璃)、烧杯、玻璃棒、铁架台(含铁圈)、滤纸等；分液需要用到分液漏斗、烧杯、玻璃棒等，故完成该实验尚缺少的玻璃仪器是：漏斗、分液漏斗； （3）萃取的基本原则两种溶剂互不相溶，且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多。 A．CCl4与水不互溶，符合萃取分液溶剂要求，故A选； B．CCl4的密度比水大不是萃取的原因，故B不选； C．CCl4不易燃烧，可作灭火剂，与萃取分液实验操作无关，故C不选； D．碘在CCl4中的溶解度比在水中大很多，加入四氯化碳碘单质会进入四氯化碳层，分液后蒸馏得到碘单质，故D选； 故答案为：AD； （4）氯气可将含碘离子的溶液氧化为碘单质，反应的离子方程式为：Cl2+2I-═I2+2Cl-； （5）根据淀粉遇碘变蓝色检验碘单质的存在，实验操作为取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色，如果变蓝，说明含有单质碘，否则水溶液中无I2。 4．(1)研磨、加热 (2)属于碱式盐，与酸反应时，会有水生成 (3)2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑ (4)当温度高于80℃后，过氧化氢的分解速率加快，溶液中过氧化氢的浓度显著减小 (5) CaSO4微溶 BaCO3++2H3PO4=BaSO4+CO2↑++H2O (6) 【分析】由题给流程可知，磷精矿经粉碎成粉加入稀硫酸共热酸浸、过滤得到含有有机碳和硫酸的粗磷酸和主要成份为的磷膏石；向粗磷酸中加入过氧化氢共热，将有机碳氧化为二氧化碳脱除后，加入过量的碳酸钙将溶液中的硫酸钙转化为微溶的硫酸钙除去得到含有磷酸二氢钙的磷酸，经系列操作后制得粗制磷酸。 【详解】（1）通过将磷精矿研磨、酸浸时加热等措施能加快流程中各步反应的反应速率； （2）属于碱式盐，与酸反应时，会有水生成，故而该反应能发生； （3）根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，Ca5(PO4)3F与H2SO4反应生成HF、磷石膏和磷酸，生成HF的化学方程式为2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑； （4）过氧化氢受热易分解，当温度高于80℃后，过氧化氢的分解速率加快，溶液中过氧化氢的浓度显著减小，导致脱除率降低降低； （5）由分析可知，加入碳酸钙的目的是除去粗磷酸中混有的硫酸，将硫酸转化为硫酸钙脱除，由于硫酸钙微溶于水，即使加入过量的碳酸钙，溶液中依然会残留硫酸根离子；加入碳酸钡将硫酸转化为难溶的硫酸钡沉淀能提高硫的脱除率，脱硫过程中，由于磷酸的酸性强于碳酸，磷酸也能与碳酸钙或碳酸钡反应转化为磷酸二氢钙或磷酸二氢钡，则加入碳酸钡脱硫的离子方程式为BaCO3++2H3PO4=BaSO4+CO2↑++H2O； （6）由题意可知，滴定过程中磷酸与氢氧化钠溶液反应生成磷酸氢钠，反应的方程式为H3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2O，由滴定消耗c mLbmol/L氢氧化钠溶液可知，精制磷酸中磷酸的质量分数为=。 5．(1) 增大，使平衡正向移动，促进析出 (2) (3) (4)趁热过滤 (5) 【分析】软锰矿(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3、CaO等少量杂质)；软锰矿中MnO2、Fe2O3、CaO分别与稀硫酸和过量的SO2反应转化为Mn2+、Fe2+以及微溶的CaSO4，过滤得到主要为SiO2和少量CaSO4的滤渣Ⅰ，滤液主要含Mn2+、Fe2+、H+、、Ca2+的溶液；向溶液中加MnO2将Fe2+氧化为Fe3+并调pH=6使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去，过滤得到含MnO2和Fe(OH)3的滤渣II和主要含Mn2+、、Ca2+的滤液Ⅱ；向滤液Ⅱ加过量的MnF2使Ca2+转化为难容的CaF2而除去；过滤得到含CaF2和MnF2的滤渣Ⅲ和主要含Mn2+、的滤液Ⅲ；将含Mn2+、的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤得到MnSO4∙H2O晶体，然后在电解得到金属Mn。 【详解】（1）“浸锰”步骤中SO2和MnO2反应有副产物生成，反应的化学方程式为2SO2+MnO2=MnS2O6；由于CaO与稀硫酸反应生成微溶的CaSO4，以及SiO2不与硫酸反应，则滤渣Ⅰ为SiO2和CaSO4；再加入，增加，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，促进CaSO4析出； （2）酸性条件下MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，即MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O； （3）Ksp(CaF2)=c(Ca2+)c2(F-)=3.2×10−11，使溶液中，c(F−)≥5.6×10−3； （4）由图可知MnSO4∙H2O的溶解度随问的升高而降低，为得到纯度较高的MnSO4∙H2O晶体，应趁热过滤； （5）阴极发生还原反应，所以H2SeO3(二元弱酸)在阴极放电生成Se单质，则其电极反应式为H2SeO3+4e-+4H+=Se+3H2O。 6．(1)增大反应物的接触面积，使反应更充分且能加快反应速率 (2) 反应①的，可生成氯气和，促进氯化反应的发生以及金和钒的分离 、、 蒸馏 (3)将转化为，利于被P507萃取，同时增大浓度，提高萃取率 (4)ad (5) 【分析】含钒碳质金矿在空气中与氯化钙一起氯化焙烧，得到的氯化烟气经一系列操作得到金，其余的物质用稀硫酸酸浸调pH值，除去二氧化硅滤渣，得到滤液经过P507萃取之后，再用硫酸反萃取，再调pH值6~8，得到含钒溶液，用氯化铵进行沉钒，得到钒酸铵。 【详解】（1）“氯化焙烧”时将矿料粉碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分且能加快反应速率。 （2）①结合图像分析，焙烧的最佳温度为，原因为a．金的挥发率和钒的浸出率均较高，b．反应①的，可生成氯气和，促进氯化反应的发生以及金和钒的分离。 ②含钒碳质金矿杂质主要为、、等，氯化烟气的主要成分为(沸点)、(沸点)和、、。 （3）随着pH和浓度的变化，五价钒微粒的区位优势图如图所示,则“调pH”时，调节pH至1~2可将转化为，利于被P507萃取，同时增大浓度，提高萃取率。 （4）a．延长沉钒时间使与充分反应，利于沉钒过程； b．将溶液调至强碱性，与OH-生成NH3·H2O，不利于沉钒过程； c．高温条件易挥发出NH3，不利于沉钒过程； d．增大溶液的浓度，使充分转化为钒酸铵，利于沉钒过程； 故选ad。 （5）固体煅烧得到、NH3和H2O，化学方程式为。 7．(1)增大接触面积，加快反应速率 (2) Fe2O3 4.5≤pH≤9.3 2CrO+2H+=Cr2O+H2O (3) 冷却结晶，过滤 H2SO4 (4) Fe-2e-=Fe2+ 134.4L 【分析】铬铁矿(，含Al、Si氧化物等杂质)经焙烧转化为，并将Al、Si氧化物转化为偏铝酸钠和硅酸钠两种可溶性钠盐，然后加水溶解，过滤除去不溶性杂质，在滤液中加硫酸中和，使偏铝酸钠和硅酸钠转化成氢氧化铝和硅酸沉淀，过滤除去，再在滤液中加硫酸使转化成，蒸发结晶得到副产品硫酸钠晶体Na2SO4•10H2O，再冷却结晶得到，根据元素守恒知母液中还含有大量H2SO4。 【详解】（1）焙烧时提前将铬铁矿粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率； （2）焙烧的目的是将转化为，并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，根据氧化还原反应配平可知，焙烧发生的主要化学方程式为，可知滤渣1的主要成分为Fe2O3；加硫酸中和的目的使偏铝酸钠和硅酸钠转化成氢氧化铝和硅酸沉淀，过滤除去，由图可知中和时pH的理论范围为4.5≤pH≤9.3，在滤液中加硫酸使转化成，酸化时的离子反应方程式为2CrO+2H+=Cr2O+H2O； （3）由分析知操作X有冷却结晶，过滤；在上述流程中循环利用的物质除了Na2Cr2O7以外，还有H2SO4； （4）做阳极，阳极发生的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+；，可知消耗1molCr2O72-需要6molFe2+，即6mol失12mol电子，此时阴极氢离子得12mol电子生成6mol氢气，标况下体积为134.4L。 8．(1) (2)不产生气体污染物，硫酸用量小(或无须加热，操作较为安全，对设备的腐蚀性小等合理答案) (3) CuO[或氧化铜、氢氧化铜、等合理答案] (或3.5~5.15) (4)蒸发浓缩、冷却结晶 (5)Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O或者 (6) 【分析】工业钢屑废料[主要成分是Cu，含有少量的油污、Fe3O4、CuO、Cu2(OH)2CO3]用碳酸钠溶液浸取除去表面的油污，固体与过量的硫酸和过氧化氢反应生成硫酸铁、硫酸铜，试剂F为氧化铜，调节溶液的pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，溶液是硫酸铜溶液，蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到胆矾，据此分析解题。 【详解】（1）铜是29号元素，则基态Cu2+的价电子排布式为3d9，故答案为：3d9； （2）“溶解、氧化”时利用稀硫酸和H2O2，将亚铁离子转化为铁离子，浓硫酸与亚铁离子反应生成铁离子和二氧化硫，则与直接用浓硫酸相比优点是不产生污染性气体，且硫酸用量小，故答案为：不产生污染性气体，且硫酸用量小(或无须加热，操作较为安全，对设备的腐蚀性小等合理答案)； （3）由分析可知，试剂F是调节pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，则试剂F可能为 CuO[或氧化铜、氢氧化铜、Cu(OH)2等合理答案]；当溶液中剩余c(Fe3+)≤1×10-7mol•L-1时，c(OH-)==3×10-11mol/L，溶液的pH=3.5，铜离子浓度为0.01mol•L-1时，溶液中c(OH-)===×10-9mol/L，溶液的pH≈5.15，则Fe3+与溶液中铜离子彻底分离，则需调节pH的范围是3.5≤pH＜5.15，故答案为：CuO[或氧化铜、氢氧化铜、Cu(OH)2等合理答案]；3.5≤pH＜5.15； （4）硫酸铜溶液，蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到胆矾，则“一系列操作”是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶； （5）由分析可知，氢氧化铜与氨水反应生成氢氧化四氨合铜，其反应的化学方程式为：Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O或者，故答案为：Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O或者； （6）由晶胞结构可知，Mg的个数为4+×8+6×=8，Cu的个数为16个，该晶胞化学式为MgCu2，一个晶胞的质量是g，由于边长是a pm，则MgCu2的密度是==，故答案为：MgCu2；。 9．(1)将铝土矿粉碎，适当提高溶解温度，搅拌 (2)氢氧化钠溶液或NaOH溶液(不写溶液不给分) (3)O=C=O (4)[Al(OH)4]-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+ (5)0.54 (6) ＞ 0.6NA 【分析】向铝土矿加入试剂X后得到的溶液乙经过一系列反应后得到Al，说明X能溶解Al2O3而不能溶解Fe2O3，则X是强碱溶液，沉淀是Fe2O3，溶液乙中含有Na[Al(OH)4]、NaOH，然后向溶液乙中通入过量CO2气体，反应生成的溶液丙中含有NaHCO3，同时产生Al(OH)3沉淀，将Al(OH)3加热得到Al2O3，电解熔融Al2O3得到Al，然后根据氧化还原反应中电子守恒及物质反应转化关系式进行分析解答。 【详解】（1）为提高浸出速率，除适当增大试剂X的浓度外，还可采取的措施有将铝土矿粉碎，适当提高溶解温度，搅拌等； （2）根据上述分析可知试剂X是NaOH溶液； （3）根据上述分析可知试剂Y是CO2，CO2是共价化合物，在CO2分子中C原子与2个O原子形成4个共价键，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其结构式是O=C=O； （4）反应②是向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2气体，反应产生NaHCO3、Al(OH)3，该反应的离子方程式为： [Al(OH)4]-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+； （5）根据反应方程式可得关系式：2ClO2～I2～2Na2S2O3，在水样体积为10 mL的水进行上述反应，消耗Na2S2O3的物质的量n(Na2S2O3)=c·V=1.0×10-2 mol/L×8.0 mL×10-3 L/mL=8.0×10-5 mol，则该水样中含有ClO2的物质的量为n(ClO2)=n(Na2S2O3)=8.0×10-5 mol，其质量为m(ClO2)=8.0×10-5 mol×67.5 g/mol×103 mg/g=5.40 mg，因此水样中ClO2的浓度为=0.54 mg/L； （6）NaClO与H2O2发生氧化还原反应产生NaCl、O2、H2O，该反应的化学方程式为：NaClO+H2O2=NaCl+O2↑+H2O，在该反应中，氧化剂是NaClO，氧化产物是O2。由于在氧化还原反应中，物质的氧化性：氧化剂＞氧化产物，所以氧化性：NaClO＞H2O2。根据反应方程式可知：每有1 mol O2产生时，反应过程中转移2 mol电子，因此当有0.3 mol O2生成时，反应过程中转移电子的数目是0.6NA。 10．(1) (2) (3)33.6 (4) (5)沉淀完全时浓度小于，此时，根据，，可知此条件下并不会产生和沉淀 (6) (7) 【分析】方法一：由流程可知，铁屑中接入稀硫酸，得到硫酸亚铁，而后加入双氧水、磷酸可得到磷酸铁，料液中含有硫酸可循环使用，磷酸铁中加入碳酸锂和适量草酸进行煅烧，最终产生； 方法二：钛铁矿中加入浓盐酸反应，经过过滤后，得到的滤液I中主要包括Fe2+、Mg2+、Ca2+、TiOCl，也产生了不与盐酸反应的滤渣，滤液I中尽显加热而后过滤，滤渣Ⅱ的成分是，可知是TiOCl水解产生，滤液Ⅱ加入试剂A，将二价铁转化为得到FePO4沉铁，过滤后，FePO4与Li2CO3和过量碳粉在高温下反应得到LiFePO4。 【详解】（1）根据题中流程可知，“沉铁”过程中加入双氧水、磷酸可得到磷酸铁，发生反应为：，。 （2）根据分析可知，可循环利用的物质是。 （3）“煅烧”时发生的反应为：，根据可知，生成的同时产生在标准状况下的体积为。 （4）TiOCl水解产生，反应离子方程式为：。 （5）根据题中所给数据，沉淀完全时浓度小于，此时，根据，，可知此条件下并不会产生和沉淀。 （6）FePO4与Li2CO3和过量碳粉在高温下反应得到LiFePO4、CO，反应为：。 （7）根据图中装置可知，由于LixC6在负极失电子产生Li+，磷酸铁锂电极则为正极，发生还原反应，Li1-xFePO4在正极得电子产生LiFePO4，电极反应式为：。 11．(1) 加碱(或“加热”) (2) 在高温下易挥发，反应不充分 (3)、半径与有机净化剂网格孔径大小匹配，可形成配位键，而不匹配 (4) PbS 已 (5) 【分析】已知性质较稳定，加热时可溶于浓硫酸中形成，则矿渣加入盐酸酸浸时，滤渣I中含有，其余氧化物与盐酸反应产生离子进入滤液I中，滤液I中加入有机净化剂除镍和钴，再加入硫化钠溶液除去锌和铅，电解溶液得到金属Sb，氯化得到，氟化得到。滤渣I中加入热的浓硫酸酸解，形成，水解生成，热还原得到硼化碳。 【详解】（1）结合分析可知，“水解”步骤中转变为沉淀，对应的离子方程式为。为了使水解趋于完全，应使水解平衡正向移动，故可采取的措施有加等碱溶液、加热等。(填一条)。 （2）“热还原”步骤中使用石墨化炉高温加热装置()，则“热还原”步骤中发生氧化还原反应，B元素的化合价从+3价变为-2价，C元素的化合价从0价变为+4价，反应方程式为，已知高温下易挥发，则的实际用量超过理论化学计量所要求的量的原因是：在高温下易挥发，反应不充分。仅增大配料中的用量，TiC含量随着降低，C的含量先减少后基本不变，则C转变为CO、CO与和TiC反应转化为TiB2，则产品中杂质TiC含量随(量相对理论化学计量过量百分比)增大而降低的原因可能是： (用化学方程式解释)。 （3）“除钴镍”步骤中，有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物，其净化原理如图3所示，由图可知，、分别与N、O形成了配位键，则、能发生上述转化而不能，推测可能的原因为：、半径与有机净化剂网格孔径大小匹配，可形成配位键，而不匹配。 （4）由溶度积可知，锌离子、铅离子开始沉淀时硫离子的浓度分别为，，则转化为硫化物沉淀时所需硫离子浓度，铅离子的小于锌离子的，故先产生的沉淀是PbS；当ZnS、PbS共沉时，硫离子浓度为，则铅离子的浓度为，故PbS已经沉淀完全。 （5）氢氟酸能腐蚀玻璃，则制取时，没有选择玻璃仪器的原因为： (用化学方程式表示)。 12．(1)SiO2 (2)漏斗 (3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (4) 不行 氢氧化铝会与稀盐酸反应 (5)2Al2O34Al+3O2↑ (6)2.2 【分析】由题给流程可知，铝灰中加入稀硫酸酸浸时，铝和金属氧化物溶于稀硫酸得到可溶的金属硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣1和含有可溶的金属硫酸盐的滤液；向滤液中加入双氧水溶液，将溶液中亚铁离子氧化为铁离子，加入氢氧化钠溶液将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，铝离子转化为偏铝酸根离子，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣2和含有偏铝酸根离子的滤液；向滤液中通入过量二氧化碳，二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤得到氢氧化铝和滤液；氢氧化铝受热分解生成氧化铝，电解熔融的氧化铝制得金属铝。 【详解】（1）根据分析，滤渣1的主要成分是SiO2； （2）过滤用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯； （3）过氧化氢可将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （4）“沉铝”时通入过量CO2，若用盐酸代替，氢氧化铝将会与稀盐酸反应，故不能替换； （5）电解Al2O3时发生的化学方程式：2Al2O34Al+3O2↑； （6）由铝原子个数守可知，若回收1t铝，在电解氧化铝生产过程中铝元素的损失率为10%，则消耗的氧化铝的质量：。 13．(1)适当增大硫酸浓度，适当提高“酸浸”温度 (2) (3)将氧化为便于除去 (4)4.7 (5) (或 b (6) 负 【分析】粉煤灰粉碎后，用稀硫酸“酸浸”，与硫酸反应生成硫酸铝、硫酸铁、硫酸锂，不溶于硫酸，滤渣1是；在滤液中加入，能将氧化为；滤液中加氨水调节pH，生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，除去Al3+、Fe3+，过滤后，向滤液中加入碳酸铵生成碳酸锂，过滤、洗涤、干燥，可得固体碳酸锂。 【详解】（1）根据影响反应速率的因素，除了“粉碎”粉煤灰，还可以通过适当增大硫酸浓度，适当提高“酸浸”温度等方法提高“酸浸”的速率； （2）根据分析，不溶于硫酸，滤渣1是； （3）根据分析，在滤液中加入，能将氧化为，便于后面调节pH，使水解生成，过滤除去； （4）调节pH的目的是充分沉淀和，与沉淀类型相同，通过比较两种沉淀的溶度积可知溶解度更小，因此调节pH的最小值应以的来计算， 沉淀完全时，氢氧根离子浓度为；常温下，为了使沉淀完全，氢离子浓度最大是，pH的最小值约为4.7； （5）滤渣2中含有氢氧化铝和氢氧化铁，加入氢氧化钠，氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，过滤后，向滤液中通入过量二氧化碳可生成氢氧化铝沉淀， “步骤1”发生反应的离子反应方程式为(或；过滤后，向滤液中通入过量二氧化碳可生成氢氧化铝沉淀， 所以“步骤2”试剂是； （6）充电时，该装置是电解池，得到电子，因此电极应连接电源的负极；根据电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程，放电时得到电子生成，因此电极方程式为：。 14．(1) (2) SiO2 (3) (4) 取最后一次洗涤液，先加入稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀，说明已洗干净 (5) (6)a%＜b% (7)阴 (8)11.2 L 【分析】硫酸渣加硫酸溶解，金属氧化物转化为金属阳离子，二氧化硅不溶，再加FeS2把铁离子还原为Fe2+，同时生成S沉淀，过滤，滤渣含有二氧化硅和S、FeS2，滤液中含有Fe2+和Al3+，滤液中通入空气氧化，同时调节pH生成FeOOH沉淀，过滤、洗涤、烘干，得到纯净的FeOOH； 【详解】（1）Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式为； （2）由分析可知，滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和SiO2；Fe3+被FeS2还原为亚铁离子，硫被氧化为硫单质，结合电子守恒，离子方程式为：； （3）在碱性环境下，亚铁离子可以被氧气氧化为生成FeOOH，则“氧化”中，亚铁离子、氧气及氨水反应生成FeOOH、铵根离子和水，其离子方程式为； （4）滤液中加氨水调节pH，会生成硫酸铵，所以滤液Ⅱ中溶质是和；铁黄表面附着的离子为硫酸根离子，若洗液中没有硫酸根离子，说明已经洗净，则其操作为取最后一次洗涤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀说明已洗干净。 （5）M室为阳极，水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，发生的电极反应式：； （6）N为阴极室，水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，使得氢氧化钠浓度增大，故a%＜b%； （7）M中氢离子进入产品室、原料室中进入产品室，两者反应生成产品H3BO3，则b膜为阴离子交换膜。 （8），理论上每生成1 mol产品，则电路中转移1mol电子，阴极室反应为，可生成标准状况下气体0.5mol，体积是11.2L。 15．(1)3d6 (2)加热、搅拌、适当提高硫酸的浓度、将矿石粉碎等任写一条 (3)<1mol/L (4) 2+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+ +3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+ (5) 2Zn2++2+H2O=↓+CO2↑ 取少量“沉锌”后过滤的滤液于试管中，滴入Na2CO3溶液，若出现白色浑浊则说明未沉淀完全，若无明显现象则说明沉淀完全 (6) 【分析】形成氢氧化物沉淀的pH范围如表：“溶浸”发生反应的化学方程式为：ZnCO3+H2SO4=ZnSO4+H2O+CO2↑，“溶浸”后的溶液中金属离子主要有：Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+、Ni2+，加入KMnO4能将Fe2+氧化为Fe(OH)3、Mn2+氧化为MnO2，滤渣2的成分为Fe(OH)3、MnO2，由于氧化性顺序：Ni2+>Cd2+>Zn2+，可加入还原剂Zn单质将Ni、Cd置换出来，滤渣3为Ni、Cd，滤液为ZnSO4，加入Na2CO3反应方程式为：3ZnSO4+3Na2CO3+4H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑，高温灼烧固体得到ZnO； 【详解】（1）的价层电子排布式为3d6； （2）提高浸出率的措施有：加热、搅拌、适当提高硫酸的浓度、将矿石粉碎等； （3）根据表中数据，0.1molL-1的Zn2+产生沉淀时pH为6.0，可得出Ksp[Zn(OH)2]=0.1×(10-8)2=10-17，则pH5.5时锌离子的最大浓度为c=10-17(10-8.5)2=1(mol/L)，此时溶液中的浓度范围为<1mol/L； （4）已知弱酸性溶液中KMnO4能将Mn2+氧化生成MnO2，将Fe2+氧化为Fe(OH)3，离子方程式为：2+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+、+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+； （5）“沉锌”时会生成沉淀，滤液为ZnSO4，加入Na2CO3的离子方程式：2Zn2++2+H2O=↓+CO2↑；该步骤中检验沉淀完全的方法是：取少量“沉锌”后过滤的滤液于试管中，滴入Na2CO3溶液，若出现白色浑浊则说明未沉淀完全，若无明显现象则说明沉淀完全； （6）该晶胞中Zn位于顶点和面心的位置、O位于体内，所以晶胞中Zn的个数为8×+6×=4，O的个数为4，晶胞的密度为。 16．(1) 正四面体形 (2) 适当增大硫酸浓度或加热或搅拌 SiO2、CaSO4 (3) ClO+6Fe2++6H+=Cl—+6Fe3++3H2O 4.0×10—8 (4)pH<7时，溶液中氢离子浓度增大，PAFS的水解程度减小，生成胶体的量减少，使得去浊率较低 (5) FeC 12 【分析】由题给流程可知，赤泥焙烧后得到改性赤泥，向改性赤泥中加入硫酸溶液酸浸，将金属元素转化为硫酸盐，二氧化硅与硫酸溶液不反应，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的酸浸渣和滤液；向滤液中加入氯酸钠溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液聚合、分离得到高效净水剂聚合硫酸铝铁。 【详解】（1） 铝元素的原子序数为13，基态原子的价层电子排布式为3s23p1，轨道表示式为；硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，故答案为：；正四面体形； （2）适当增大硫酸浓度、加热、搅拌等措施可以加快“浸取”速率；由分析可知，酸浸渣的主要成分是二氧化硅和硫酸钙，故答案为：适当增大硫酸浓度或加热或搅拌；SiO2、CaSO4； （3）由分析可知，加入氯酸钠溶液的目的是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为ClO+6Fe2++6H+=Cl—+6Fe3++3H2O；由溶度积可知，溶液pH为4时，溶液中铁离子浓度为=4.0×10—8mol/L，故答案为：ClO+6Fe2++6H+=Cl—+6Fe3++3H2O；4.0×10—8； （4）聚合硫酸铝铁在溶液中净水的原理是聚合硫酸铝铁在溶液中生成氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体，使溶液呈酸性，氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体具有吸附性，能吸附水中的固体悬浮物并使之沉降达到净水的目的，溶液pH小于7时，溶液中氢离子浓度较大，会抑制聚合硫酸铝铁的水解，生成胶体的量减少，使得去浊率较低，故答案为：pH<7时，溶液中氢离子浓度增大，PAFS的水解程度减小，生成胶体的量减少，使得去浊率较低； （5）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的碳原子个数为12×+1=4，则该物质的化学式为FeC；晶胞中位于顶点的铁原子与位于面心的铁原子距离最近，则晶胞中与铁原子距离最近且相等的铁原子共有12个；晶胞中最近的铁原子与碳原子的距离为apm，则晶胞的边长为2apm，由晶胞的质量公式可得：=( 2a×10-10)3ρ，解得ρ=，故答案为：FeC；12；。 17．(1)+3 (2) 将Fe3+转化为Fe2+ SiO2 (3) (4)将Al3+、Fe3+转化为氢氧化铝、氢氧化铁沉淀 (5) 0.8 (6)调pH 【分析】以软锰矿粉（主要成分是MnO2，含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2、MgO等）为原料，加入硫酸并通入二氧化硫进行酸浸，SiO2与硫酸不反应，则反应后除去滤渣1为SiO2，得到滤液主要含有硫酸锰、硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸镁等，再加入二氧化锰，将亚铁离子氧化成铁离子，再通入氨气调节pH，将Al3+、Fe3+转化为氢氧化铝、氢氧化铁沉淀为滤渣2，再加入氟化锰沉镁，将镁离子转化为氟化镁形成滤渣3，所得滤液再加入碳酸氢铵沉锰，得到碱式碳酸锰[2MnCO3⋅3Mn(OH)2⋅H2O]的同时放出CO2，再加入碳酸锂，在空气中加热至900-1000℃，反应得到锰酸锂(LiMnO2)。 【详解】（1）中Li的化合价为+1，O的化合价为-2，则Mn的化合价为+3。 （2）据分析可知，“酸浸”时，充入目的是将Fe3+转化为Fe2+；“滤渣1”的主要成分是SiO2。 （3）酸性条件下，MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，同时MnO2还原为Mn2+，反应的离子方程式为。 （4）据分析可知，“调pH”的目的是将Al3+、Fe3+转化为氢氧化铝、氢氧化铁沉淀。 （5）测得“沉镁”后，残留的为mol/L，则，此时溶液中；“沉锰”生成碱式碳酸锰，可以理解为提供电离出的碳酸根离子，水解提供氢氧根离子，电离出的氢离子又与碳酸氢根离子反应生成CO2和水，反应离子方程式为，根据题意可知，1L 1.568mol/L的的物质的量为1.568mol，根据方程式可知完全沉淀的Mn2+物质的量为0.784mol，则该过程中的沉淀率最大为。 （6）“沉锰”后的滤液中含有铵根离子，与强碱加热处理后会生成NH3，可返回“调pH”步骤循环利用。 18．(1) (2)分液漏斗 (3) (4) (5) 6 【分析】向废酸加入萃取剂，进行萃取，进入油相，分液后洗涤，再加入硫酸和过氧化氢洗涤，加入NaOH反萃取，生成，过滤后加入酸进行酸溶，溶解生成，再加入草酸进行沉钪生成，在空气中焙烧，发生，生成，据此回答。 【详解】（1）Sc是第21号元素，钪位于元素周期表中第四周期第ⅢB族，故基态钪原子的价层电子排布式为； （2）“萃取”时需要用到的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗； （3）“草酸沉钪”时发生反应的离子方程式：；草酸钪在空气中“煅烧”生成的化学方程式为； （4）根据Sc守恒可列式：； （5）可通过铝热反应制备单质钪，其化学方程式为；每个晶胞中含Sc原子数为。晶胞的密度 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 $$