2025届高三化学二轮复习 专题训练 难点突破 基于流程分析的物质确定与转化原理 讲义

2025高考化学二轮复习 难点突破 　基于流程分析的物质确定与转化原理 课前学习任务 一、必备知识 1.基于流程分析的物质确定 流程中相关 物质的确定 可参考思考的角度 滤渣、滤 液的成分 　样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂的反应情况: 　①反应过程中哪些物质(离子)消失了? 　②所加试剂是否过量或离子间发生化学反应又产生了哪些新离子?要考虑这些离子间是否会发生反应 副产品 　①根据制备目的分析,不是主产品 　②从流程图上看,是支线产品,对生产、生活有用,无毒无害,不污染环境等 循环物质 　①从流程图上看,一般箭头回头对应的物质 　②前面工序反应中的反应物,后面工序反应中的生成物 2.化工流程转化中方程式的书写 (1)获取信息 首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式,书写时可关注流程中箭头的指向: 箭头指入——反应物; 箭头指出——生成物; 箭头回指——循环物。 (2)确定反应类型 根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型: ①元素化合价无变化则为非氧化还原反应,遵循质量守恒定律。 ②元素化合价有变化则为氧化还原反应,除遵循质量守恒定律外,还要遵循得失电子守恒规律。 (3)书写步骤——陌生的氧化还原反应 ①首先根据题给材料中的信息确定氧化剂(或还原剂)与还原产物(或氧化产物),结合已学知识根据加入的还原剂(或氧化剂)判断氧化产物(或还原产物); ②根据得失电子守恒配平氧化还原反应; ③根据电荷守恒和反应物的酸碱性,在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O等; ④根据质量守恒配平反应方程式。 课堂学习任务 练真题 例1　[2023·福建卷节选] 白合金是铜钴矿冶炼过程的中间产物,一种从白合金(主要含Fe3O4、CoO、CuS、Cu2S及少量SiO2)中分离回收金属的流程如下: (1)“酸浸1”中,可以加快化学反应速率的措施有　　　　　　(任写其中一种),CoO发生反应的离子方程式为　 。  (2)“焙烧1”中,晶体[Fe2(SO4)3·xH2O和 CoSO4·yH2O]总质量随温度升高的变化情况如下: 温度区间/℃ <227 227~566 566~600 600~630 晶体总质量 变小 不变 变小 不变 ①升温至227 ℃过程中,晶体总质量变小的原因是　 ;566~600 ℃发生分解的物质是  (填化学式)。 ②为有效分离铁、钴元素,“焙烧1”的温度应控制为　　　　　　℃。  例2　[2024·安徽卷节选] 精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。 回答下列问题: (1)“浸出液1”中含有的金属离子主要是　 。  (2)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为　 。  (3)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的　　　　(填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3-。  (4)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为  　。  “电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为　　　　(填化学式)。  (5)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为　　　　。 练模拟 1.煤气化渣属于大宗固废,主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺,制备钠基正极材料NaFePO4和回收Al2O3的流程如下: 已知: ①25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33, Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12; ②2Na[Al(OH)4](aq)Al2O3·3H2O(s)+2NaOH(aq)。 回答下列问题: (1)“滤渣”的主要成分为　　　　(填化学式)。  (2)25 ℃时,“碱沉”控制溶液pH至3.0,此时溶液中c(Fe3+)=　　　　 mol·L-1。  (3)“除杂”时需加入的试剂X是　 。  (4)“水热合成”中,NH4H2PO4作为磷源,“滤液2”的作用是　 ,水热合成NaFePO4的离子方程式为  　。  (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料NaFeO2,其工艺如下: 该工艺经碳热还原得到Fe3O4,“焙烧”生成NaFeO2的化学方程式为  　。  2.[2024·河北沧州示范高中二模] 某工厂废渣的主要成分为ZnO、PbO、Bi2S3、CuO、Ga2O3等(Ga2O3与Al2O3性质相似),以该工厂废渣为主要原料回收其中金属元素的工艺流程如图所示: 回答下列问题: (1)“焙烧”产生的气体是　　　　　(填分子式),该气体的用途是　　　　　　　　　(填一条),若25.7 g Bi2S3发生反应,则转移　　　　　 mol e-(Bi元素转化为Bi2O3)。 (2)“氨浸”所得滤液1中的阳离子主要成分为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+,该步骤温度不宜过高,其原因是  　,“沉铜”时发生反应的离子方程式为  　。  (3)“滤渣4”的主要成分为　 (填化学式)。  (4)“滤液3”的主要溶质为Na[Ga(OH)4],以惰性电极电解该滤液可以回收单质Ga,电解时阴极主要的电极反应式为  　。  (5)“转化”时生成(BiO)2CO3的同时放出能使澄清石灰水变浑浊的气体,该步骤的化学方程式为　 。  课后学习任务 1.[2024·湖南师大附中模拟] 硫酸铅广泛应用于制造铅酸蓄电池、白色颜料以及精细化工产品等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有Al2O3、FeS2等杂质)制备PbSO4晶体,工艺流程如下: 已知:①PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2-(aq);②Ksp(PbSO4)=1×10-8,Ksp(PbCl2)=1×10-5。 (1)“浸取”时,由PbS转化为[PbCl4]2-的离子方程式为　 。  (2)滤渣2的主要成分是　　　　　　　　　(填化学式)。  (3)由该工艺可知,反应PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2-(aq)属于　　　　反应。(填“放热”或“吸热”)  (4)“沉淀转化”步骤完成后溶液中S的浓度为1×10-5 mol·L-1,则此时溶液中Cl-的浓度为　　　　 mol·L-1。  (5)滤液a可循环利用,试剂M是 (填化学式)。 2.[2024·广东深圳普通高中模拟] 一种以含铁废渣(主要成分为Fe2O3,还含有少量CuO、Al2O3、SiO2和C等)为原料生产(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的工艺流程如下: 回答下列问题: (1)(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O中铁元素的化合价为　　　　。  (2)“浸取”时,为提高反应速率,可采取的措施为　　　　　　　　　　　　　　　(任写一种)。  (3)“滤渣1”的主要成分为　　　　。  (4)“转化1”中主要发生三个反应,其中一个反应有气体生成,该气体为　　　　　　;另外两个反应的离子方程式分别为　 、Fe+Cu2+Cu+Fe2+。 (5)工业上,(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O可用于快速测定铬铁合金中铬元素含量。将0.100 0 g铬铁合金样品处理后,铬全部转化为Cr2于溶液中,该溶液与18.00 mL 0.200 0 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液恰好完全反应,Cr2中铬元素全部转化为Cr3+,同时有Fe3+生成。 ①Cr2转化为Cr3+发生反应的离子方程式为　 。  ②合金中铬的质量分数为　　　　%(结果精确到0.1%)。  3.五氧化二钒(V2O5)是一种重要的工业催化剂,可采用以下两种途径制备V2O5。 已知:①V+2H+V+H2O; ②NH4VO3微溶于冷水,易溶于热水,难溶于乙醇。回答下列问题: (1)S的空间结构为　 。  (2)“焙烧”中V2O3转化为Ca(VO3)2,途径Ⅰ经“浸取”得到的浸出液中含钒物质是　 ,滤渣①为　　　　　。(填化学式)  (3)途径Ⅱ“浸取”时,可产生VO2+,写出V2O4发生反应的离子方程式:　　　　　　　。  (4)途径Ⅱ“氧化”时,除了Fe2+被氧化外,还有 (填离子符号)被氧化,写出此离子被氧化的离子方程式:　　　　　　　　 。  4.[2024·广东深圳高级中学模拟] 工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量Fe3O4、MgO和SiO2)为原料冶炼金属铝,其工艺流程如图所示。 (1)写出得到溶液A,铝土矿中主要成分所发生反应的离子方程式:　 。  (2)往溶液B中通入过量CO2,发生反应的离子方程式为　 。  (3)沉淀B成分为　　　　　　　　　　　　　,溶液A中Al3+与过量NaOH溶液发生两步反应:  ①Al3++3OH-Al(OH)3↓ ②　 (写出第2步反应的离子方程)。 (4)溶液C中的溶质主要有　 。  (5)已知在熔融状态下,Al2O3可被电解(通电分解)得到金属铝,请写出化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。  5.从某矿渣[成分为NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等]中回收NiSO4的工艺流程如下: 已知:(NH4)2SO4在350 ℃分解生成NH3和H2SO4。回答下列问题: (1)用95℃热水浸泡的目的是　 。  (2)矿渣中部分FeO在焙烧时与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式是 　　　　　　　　　　　。  (3)向“浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+(浓度为1.0×10-3 mol·L-1),除钙率为99%时应控制溶液中F-浓度至少是　　　　 mol·L-1[Ksp(CaF2)=4.0×10-11]。  (4)从NiSO4溶液中获得NiSO4·6H2O晶体的操作依次是　 ,过滤,洗涤,干燥。 (5)“煅烧”时剩余固体质量分数与温度变化曲线如图所示,该曲线中B段所表示的固体物质的化学式是　　　　　　。  6.[2024·湖南北师联盟三模] 高砷烟尘(主要成分有As2O3、PbO、In2O3、ZnO、Fe2O3等)属于危险固体废弃物,对高砷烟尘进行综合处理回收As2O3和金属铟的工业流程如下: 已知:①As在酸性溶液中以H3AsO3或H3AsO4形式存在,氧化性环境中主要存在H3AsO4; ②H3AsO3在90~95 ℃易分解为As2O3,As2O3难溶于水; ③lg 3≈0.48。 回答下列问题: (1)滤渣的主要成分为　　　　(填化学式)。  (2)“硫化”过程中生成H3AsO3,发生反应的离子方程式为　 。已知H2S在水溶液中电离的总反应式为H2S(g)2H+(aq)+S2-(aq)　K= c2(H+)c(S2-)=9×10-22,Ksp(ZnS)=1.6×10-24。 当“硫化”操作后溶液中c(Zn2+)=1.6×10-6 mol·L-1,则此时溶液的pH约为　　　　。  (3)“还原”后溶液酸性增强,主要原因是　 (用离子方程式表示)。  (4)“萃余液”中含有的金属阳离子为　　　　(填离子符号),将In2(SO4)3溶液电解得到金属铟,阴极的电极反应式为　　　　　　　　　　。  答案解析 练真题· 例1　(1)粉碎白合金、搅拌、适当升温、适当增大稀硫酸的浓度等　CoO+2H+Co2++H2O (2)①晶体失去结晶水　Fe2(SO4)3　②600(或600~630) [解析] (2)①升温至227 ℃过程中,晶体(含结晶水)总质量变小的原因是二者失去结晶水;227~566 ℃时晶体总质量不变,而后566~600 ℃时晶体总质量再次减小,说明此时硫酸铁发生分解。 ②为有效分离铁、钴元素,应使Fe转化为Fe2O3,“焙烧1”的温度应控制为600~630 ℃,此时硫酸铁已全部分解转化为Fe2O3。 例2　(1)Cu2+ (2)2Au+8HCl+3H2O22HAuCl4+6H2O (3)AgCl　(4)[Ag(S2O3)2]3-+e-Ag↓+2S2　Na2S2O3　(5)3∶4 [解析] 精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素,加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入“浸出液1”中,Ag、Au不反应,“浸渣1”中含有Ag和Au;“浸渣1”中加入盐酸、H2O2浸取,Au转化为HAuCl4进入“浸出液2”,Ag转化为AgCl,“浸渣2”中含有AgCl;“浸出液2”中加入N2H4将HAuCl4还原为Au,同时N2H4被氧化为N2;“浸渣2”中加入Na2S2O3,将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-,得到“浸出液3”,利用电沉积法将[Ag(S2O3)2]3-还原为Ag。 (1)由分析可知,铜阳极泥中加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入“浸出液1”中,故“浸出液1”中含有的金属离子主要是Cu2+。 (2)“浸取2”步骤中,在盐酸作用下,Au与H2O2发生氧化还原反应,生成HAuCl4和H2O,根据得失电子守恒及质量守恒,可得化学方程式为2Au+8HCl+3H2O22HAuCl4+6H2O。 (3)根据分析可知,“浸渣2”中含有AgCl,与Na2S2O3反应转化为[Ag(S2O3)2]3-。 (4)“电沉积”步骤中,阴极发生还原反应,[Ag(S2O3)2]3-得电子被还原为Ag,电极反应式为[Ag(S2O3)2]3-+e- Ag↓+2S2;阴极反应生成S2,同时阴极区溶液中含有Na+,故“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为Na2S2O3。 (5)“还原”步骤中, HAuCl4被还原为Au,Au元素由+3价变为0价,N2H4被氧化为N2,N元素由-2价变为0价,根据得失电子守恒,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3∶4。 模拟练 1.(1)SiO2　(2)2.8×10-6　(3)NaOH溶液　 (4)提供Na+和反应所需要的碱性环境　Fe2++N+3OH-+Na++H2PNaFePO4↓+NH3↑+3H2O (5)4Fe3O4+6Na2CO3+O212NaFeO2+6CO2 [解析] 煤气化渣(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸,SiO2不反应也不溶解,成为滤渣,Fe2O3、Al2O3及少量MgO转化为硫酸铁、硫酸铝和硫酸镁,往其中加氢氧化钠溶液进行碱沉,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀;过滤,滤液1中含硫酸铝和硫酸镁,加过量的氢氧化钠溶液使镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去,过滤,滤液主要含Na[Al(OH)4]和NaOH,往其中加氢氧化铝晶种,过滤得Al2O3·3H2O和NaOH溶液,焙烧Al2O3·3H2O得Al2O3;在煅烧氢氧化铁所获得的产物中加稀硫酸酸浸、足量的铁还原,然后加NH4H2PO4、稳定剂和滤液2水热合成得NaFePO4。(1)煤气化渣(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸,SiO2不反应也不溶解,成为滤渣,即“滤渣”的主要成分为SiO2。(2)25 ℃时,“碱沉”控制溶液pH至3.0,即c(H+)=10-3 mol·L-1,则c(OH-)=10-11 mol·L-1,此时溶液中c(Fe3+)== mol·L-1=2.8×10-6 mol·L-1。 (3)“除杂”时需要沉淀镁离子并得到Na[Al(OH)4],所以加入的试剂X是NaOH溶液。(4)“水热合成”中,NH4H2PO4作为磷源,“滤液2”为NaOH溶液,其既可以提供合成NaFePO4所需要的Na+,又可以提供反应所需要的碱性环境,水热合成NaFePO4的离子方程式为Fe2++N+3OH-+Na++H2PNaFePO4↓+NH3↑+3H2O。(5)该工艺经碳热还原得到Fe3O4,“焙烧”时Fe3O4、Na2CO3和O2反应生成NaFeO2,其化学方程式为4Fe3O4+6Na2CO3+O212NaFeO2+6CO2。 2.(1)SO2　制备硫酸(或其他合理答案)　0.9 (2)温度过高会导致NH3溶解度降低、NH4HCO3分解,原料利用率降低　[Cu(NH3)4]2++S2-CuS↓+4NH3↑或[Cu(NH3)4]2++S2-+4H2OCuS↓+4NH3·H2O (3)PbSO4 (4)[Ga(OH)4]-+3e-Ga+4OH- (5)2BiOCl+2NH4HCO3(BiO)2CO3+2NH4Cl+CO2↑+H2O [解析] (1)焙烧时产生的气体为SO2,可用于制备硫酸等;25.7 g Bi2S3的物质的量为n(Bi2S3)== 0.05 mol,1 mol Bi2S3→3 mol SO2转移18 mol电子,25.7 g Bi2S3转移0.9 mol电子。 (2)温度过高会导致NH3溶解度降低、NH4HCO3分解,故氨浸时温度不宜过高,由分析知,“沉铜”时发生反应的离子方程式为[Cu(NH3)4]2++S2-CuS↓+4NH3↑或[Cu(NH3)4]2++S2-+4H2OCuS↓+4NH3·H2O。 (5)“转化”时生成(BiO)2CO3的同时放出能使澄清石灰水变浑浊的气体,该步骤的化学方程式为2BiOCl+2NH4HCO3(BiO)2CO3+2NH4Cl+CO2↑+H2O。 课后练 1.(1)MnO2+PbS+4H++4Cl-[PbCl4]2-+S+Mn2++2H2O (2)Fe(OH)3、Al(OH)3 (3)吸热　(4)0.1 (5)Na2SO4或H2SO4 [解析] 方铅矿(主要成分为PbS,含有Al2O3、FeS2等杂质)和MnO2中加入盐酸,盐酸与MnO2、PbS发生反应生成MnCl2、PbCl2和S,加入的NaCl可促进反应PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2- (aq)平衡正向移动,使更多的Pb元素存在于溶液中,MnO2同时氧化FeS2得到Fe3+和S,Al2O3溶于盐酸,加入MnO调节溶液pH,使铁离子、铝离子转化成氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀,然后过滤除去;将滤液用冰水沉降过滤得到PbCl2晶体,说明PbCl2难溶于冷水,之后加入稀硫酸或者硫酸钠发生沉淀转化,生成硫酸铅晶体,滤液a中主要成分为HCl或NaCl,可循环到浸取步骤,据此回答。 (4)根据c(Pb2+)=可知,c(Pb2+)=10-3 mol·L-1,c(Cl-)==0.1 mol·L-1。 2.(1)+2 (2)升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌、将含铁废渣粉碎 (3)SiO2、C (4)H2或氢气　Fe+2Fe3+3Fe2+ (5)①Cr2+6Fe2++14H+6Fe3++2Cr3++7H2O ②62.4 [解析] 浸取步骤中,稀硫酸与Fe2O3、CuO、Al2O3生成硫酸铁、硫酸铜、硫酸铝,SiO2和C不与稀硫酸反应,即滤渣1为SiO2和C,加入铁把铁离子转化为亚铁离子,把铜置换出来,还与过量的稀硫酸反应以调pH把铝离子转化为氢氧化铝沉淀,则滤渣2为铜和氢氧化铝,滤液中加入硫酸铵溶液,生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。 (5)①根据得失电子守恒以及电荷、原子守恒,Cr2与Fe2+反应转化为Cr3+和Fe3+,发生反应的离子方程式为Cr2+6Fe2++14H+6Fe3++2Cr3++7H2O。 ②(NH4)2Fe(SO4)2物质的量为18.00×10-3 L×0.200 0 mol·L-1=3.6×10-3 mol,根据关系式2Cr~Cr2~6Fe2+,铬铁合金中Cr为1.2×10-3 mol,即1.2×10-3 mol×52 g·mol-1=0.062 4 g,合金中铬的质量分数为×100%=62.4%。 3.(1)正四面体形 (2)(VO2)2SO4　CaSO4 (3)V2O4+4H+2VO2++2H2O (4)VO2+　2VO2++ClO-+H2O2V+Cl-+2H+ [解析] 途径Ⅰ:将含钒废料1(主要含V2O3)加碳酸钙焙烧,将V2O3转化为Ca(VO3)2,加硫酸进行浸取,根据已知①可知生成(VO2)2SO4,接下来利用碳酸氢铵把钒沉淀得到NH4VO3,经过一系列操作再煅烧得到V2O5;途径Ⅱ:将含钒废料2(主要含V2O5、V2O4、SiO2、Fe3O4)加硫酸进行浸取,SiO2不溶于硫酸,过滤除去,加入NaClO可将Fe2+氧化为Fe3+,加合适的试剂调pH至4,除去Fe3+,接下来利用碳酸氢铵把钒沉淀得到NH4VO3,经过一系列操作再煅烧得到V2O5。 (1)S中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,故离子的空间结构为正四面体形。(2)根据已知①V+2H+V+H2O,则Ca(VO3)2经过H2SO4“浸取”得到的浸出液中含钒物质的化学式是(VO2)2SO4;加入硫酸后,硫酸和Ca(VO3)2反应还生成微溶的硫酸钙,故滤渣①为CaSO4。(3)V2O4经过浸取,可产生VO2+,则离子方程式为V2O4+4H+2VO2++2H2O。(4)由(3)可知,V2O4经过浸取,可产生VO2+,而利用碳酸氢铵把钒沉淀得到NH4VO3,说明VO2+也会被NaClO氧化,产生V;通过该反应VO2+中的钒元素被氧化为+5价,结合已知①可知该反应的离子方程式为2VO2++ClO-+H2O2V+Cl-+2H+。 4.(1)Al2O3+6H+2Al3++3H2O (2)OH-+CO2HC、[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HC (3)Fe(OH)3、Mg(OH)2 Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]- (4)NaCl、NaHCO3 (5)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ [解析] 铝土矿中加入过量盐酸,SiO2不与盐酸反应,铝、铁、镁的氧化物与盐酸反应分别得到AlCl3、FeCl2、FeCl3、MgCl2,过滤后,所得沉淀A为SiO2,溶液A中通入适量Cl2,将Fe2+氧化为Fe3+,再加入过量的NaOH溶液,FeCl3、MgCl2转化为Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀,AlCl3转化为Na[Al(OH)4],过滤后所得沉淀B为Fe(OH)3、Mg(OH)2,所得溶液B中含有NaCl、NaOH和Na[Al(OH)4];往溶液B中通入过量CO2,NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3,Na[Al(OH)4]与过量CO2反应生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3,过滤后所得溶液C中溶质含NaCl、NaHCO3;将生成的氢氧化铝加热分解得固体D,则D为Al2O3,电解Al2O3得金属Al。 5.(1)促进Fe3+水解,使Fe3+转化成沉淀除去　 (2)4FeO+6H2SO4+O22Fe2(SO4)3+6H2O　 (3)2.0×10-3　 (4)加热浓缩溶液至有晶膜出现(蒸发浓缩),冷却结晶　 (5)Ni2O3 [解析] (3)除钙率为99%时,c(Ca2+)=1.0×10-3 mol·L-1×(1-0.99)=10-5 mol·L-1,则c(F-)== mol·L-1=2.0×10-3 mol·L-1。 (4)从NiSO4溶液中获得NiSO4·6H2O晶体的操作依次是加热浓缩溶液至有晶膜出现(蒸发浓缩),冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。 (5)煅烧过程中NiSO4·6H2O先失去结晶水,再脱硫、氧化,图中B段固体质量不再改变,则为氧化物,设刚开始质量为263 g,即1 mol NiSO4·6H2O,根据图上信息B段剩余固体质量为263 g×0.315 5≈83 g,m(O)=83 g-59 g=24 g,n(Ni)∶n(O)=1 mol∶=2∶3,即B段所表示的固体物质的化学式是Ni2O3。 6.(1)PbSO4 (2)3Zn2++As2S3+6H2O3ZnS+2H3AsO3+6H+　1.52 (3)H3AsO4+H2O+SO2H3AsO3+2H++S (4)Fe2+　In3++3e-In [解析] 高砷烟尘(主要成分有As2O3、PbO、In2O3、ZnO、Fe2O3等)加稀硫酸溶解、通氧气氧化,得到H3AsO4、PbSO4、In2(SO4)3、ZnSO4、Fe2(SO4)3,其中PbSO4难溶于酸,过滤除去;滤液中加As2S3将ZnSO4转化为ZnS沉淀除去;滤液中通SO2将H3AsO4还原为+3价As,将Fe3+还原为Fe2+,结晶分离出As2O3;母液中加P204萃取剂,将In3+萃取,分离后再进行反萃取得到含In3+的水溶液,然后进一步转化为In。(1)根据流程及信息,In是最终产物,硫酸铁、硫酸锌、砷酸是易溶的,则滤渣是难溶物PbSO4。(2)根据流程判断“硫化”过程产物为H3AsO3和ZnS,则离子方程式为3Zn2++As2S3+6H2O3ZnS+2H3AsO3+6H+;根据Ksp(ZnS)=1.6×10-24可求当溶液中c(Zn2+)=1.6×10-6 mol·L-1时,c(S2-)=10-18 mol·L-1,则根据K=c2(H+)c(S2-)=9×10-22求得c(H+)=3×10-2 mol·L-1,已知lg 3≈0.48,pH=2-lg 3≈1.52。(3)“高压酸浸”时通入O2,在氧化性环境中生成H3AsO4,“还原”时H3AsO4将SO2氧化为H2SO4,使酸性增强:H3AsO4+H2O+SO2H3AsO3+2H++S。(4)“高压酸浸”时铁元素变为Fe3+,“还原”时SO2将Fe3+还原为Fe2+,结晶后As2O3沉淀出来,P204萃取In3+,则“萃余液”中金属阳离子为Fe2+;根据信息“电解In2(SO4)3溶液得金属铟”,则In3+在阴极放电:In3++3e-In。 学科网（北京）股份有限公司 $$