微专题19 工艺流程题-【数理报】2025年高考化学专项提分

书 专题突破 一、工艺流程基本结构框架 二、工艺流程常见术语 关键词 释义 研磨、雾化 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面 积，以加快反应速率或使反应更充分 灼烧、焙烧、 煅烧 使固体在高温下分解或改变结构，使杂质高温氧化、分解等．如将硫化 物、碳酸盐等转化为氧化物，除去热稳定性差的物质，除去有机物等 浸取 向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸 取、酸溶、碱溶、醇溶等．提高浸取速率的措施有粉碎、搅拌、适当升温、 适当提高酸或碱的浓度等 浸出率 一定时间内得到目标物质的多少，与化学反应速率相关 反萃取 用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程 水洗 用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等 离子交换 借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到 提取或去除溶液中某些离子的目的 磁选 根据矿物磁性不同，从矿物中分离有用矿物的选别方法 蒸发结晶 蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶 体析出 蒸发浓缩 蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度 重结晶 将晶体溶于溶剂或熔融以后，又重新从溶液或熔融态中结晶的过程 三、工艺流程常见操作 常见操作 答题时要考虑的角度 分离、提纯 过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作 从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—（洗涤、干燥） 提高原子 利用率 绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利 用） 在空气中或 在其他气体 中进行的反 应或操作 要考虑Ｏ２、Ｈ２Ｏ、ＣＯ２或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空 气，防氧化、防水解、防潮解等目的 判断沉淀是 否洗涤干净 取少量最后的洗涤液，加入某些试剂检验其中是否还有某种离子存 在等 控制溶 液的ｐＨ ①调节溶液的酸碱性，抑制水解（或使其中某些金属离子形成氢氧 化物沉淀）； ②“酸作用”还可除去氧化物（膜）、抑制某些金属离子的水解、除去 杂质离子等； ③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等； ④特定的氧化还原反应需要的酸性条件（或碱性条件）． 续表 控 制 温 度 （常用水浴、 冰 浴 或 油 浴） ①防止副反应的发生； ②使化学平衡移动，控制化学反应的方向； ③控制固体的溶解与结晶 ④控制反应速率，使催化剂达到最大活性； ⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发； ⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离； ⑦趁热过滤：把固体杂质过滤掉，并减少因降温而析出的溶质的量； ⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温（或减压）可以减少能源成 本，降低对设备的要求 洗涤晶体 ①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质； ②“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过 程中的溶解损耗； ③用特定的有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的 溶解度、有利于晶体析出，减少损耗等 表面处理 用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法（打磨）或化学法 除去表面氧化物、提高光洁度等 真题链接 例１．（２０２４全国）钴在新能源、新材料领域具有重要用途．某炼锌废 渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的 ＋２价氧化物及锌和铜的单质．从该废渣中 提取钴的一种流程如下． 注：加沉淀剂使一种金属离子浓度≤１０－５ｍｏｌ／Ｌ，其他金属离子不沉 淀，即认为完全分离． 已知：①Ｋｓｐ（ＣｕＳ）＝６．３×１０ －３６，Ｋｓｐ（ＺｎＳ）＝２．５×１０ －２２，Ｋｓｐ（ＣｏＳ）＝ ４．０×１０－２１． ②以氢氧化物形式沉淀时，ｌｇ［ｃ（Ｍ）／（ｍｏｌ·Ｌ－１）］和溶液 ｐＨ的关系 如下图所示． 回答下列问题： （１）“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是 ． （２）“酸浸”步骤中，ＣｏＯ发生反应的化学方程式是 ． （３）假设“沉铜”后得到的滤液中ｃ（Ｚｎ２＋）和ｃ（Ｃｏ２＋）均为０．１ｍｏｌ／Ｌ，向 其中加入Ｎａ２Ｓ至Ｚｎ ２＋沉淀完全，此时溶液中ｃ（Ｃｏ２＋）＝ ｍｏｌ／Ｌ， 据此判断能否实现 Ｚｎ２＋和 Ｃｏ２＋的完全分离 （填“能”或“不 能”）． （４）“沉锰”步骤中，生成 １．０ｍｏｌＭｎＯ２，产生 Ｈ ＋的物质的量为 ． （５）“沉淀”步骤中，用ＮａＯＨ调ｐＨ＝４，分离出的滤渣是 ． （６）“沉钴”步骤中，控制溶液ｐＨ＝５．０～５．５，加入适量的ＮａＣｌＯ氧化 Ｃｏ２＋，其反应的离子方程式为 ． （７）根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法 是 ． 解析：（１）“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是增大固体与酸反应的接 触面积，提高钴元素的浸出效率． （２）“酸浸”步骤中，Ｃｕ不溶解，Ｚｎ单质及其他＋２价氧化物除铅元素 转化为硫酸铅沉淀外，其他均转化为相应的 ＋２价阳离子进入溶液，即 ＣｏＯ为转化为ＣｏＳＯ４，反应的化学方程式为ＣｏＯ＋Ｈ２ＳＯ ４ ＣｏＳＯ４＋Ｈ２Ｏ． （３）假设“沉铜”后得到的滤液中ｃ（Ｚｎ２＋）和ｃ（Ｃｏ２＋）均为０．１０ｍｏｌ／Ｌ，                                                                                             向 !" #$ %& '( ') '* +, - ! 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U :7 % )! 书 其中加入 Ｎａ２Ｓ至 Ｚｎ ２＋沉淀完全，此时溶液中 ｃ（Ｓ２－）＝ Ｋｓｐ（ＺｎＳ） ｃ（Ｚｎ２＋） ＝ ２．５×１０－２２ １０－５ ｍｏｌ／Ｌ＝２．５×１０－１７ ｍｏｌ／Ｌ，则 ｃ（Ｃｏ２＋）＝ Ｋｓｐ（ＣｏＳ） ｃ（Ｓ２－） ＝ ４．０×１０－２１ ２．５×１０－１７ ｍｏｌ／Ｌ＝１．６×１０－４ｍｏｌ·Ｌ－１，ｃ（Ｃｏ２＋）小于０．１０ｍｏｌ／Ｌ，说明 大部分Ｃｏ２＋也转化为硫化物沉淀，据此判断不能实现Ｚｎ２＋和Ｃｏ２＋的完全 分离． （４）“沉锰”步骤中，Ｎａ２Ｓ２Ｏ８将Ｍｎ ２＋氧化为二氧化锰除去，发生的反 应为Ｓ２Ｏ ２－ ８ ＋Ｍｎ ２＋＋２Ｈ２ Ｏ ＭｎＯ２↓ ＋４Ｈ ＋＋２ＳＯ２－４ ，因此，生成１．０ｍｏｌ ＭｎＯ２时，产生Ｈ ＋的物质的量为４．０ｍｏｌ． （５）“沉锰”步骤中，Ｓ２Ｏ ２－ ８ 同时将Ｆｅ ２＋氧化为Ｆｅ３＋，“沉淀”步骤中用 ＮａＯＨ调ｐＨ＝４，Ｆｅ３＋可以完全沉淀为 Ｆｅ（ＯＨ）３，因此，分离出的滤渣是 Ｆｅ（ＯＨ）３． （６）为了保证Ｃｏ２＋被完全氧化，ＮａＣｌＯ要适当过量，其反应的离子方 程式为２Ｃｏ２＋＋５ＣｌＯ－＋５Ｈ２ Ｏ ２Ｃｏ（ＯＨ）３↓＋Ｃｌ －＋４ＨＣｌＯ． （７）根据题中给出的信息，“沉钴”后滤液的ｐＨ＝５．０～５．５，溶液中有 Ｚｎ元素以 Ｚｎ２＋形式存在，当 ｐＨ＞１２后氢氧化锌会溶解转化为 ［Ｚｎ（ＯＨ）４］ ２－，因此，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是向滤液 中滴加ＮａＯＨ溶液，边加边搅拌，控制溶液的 ｐＨ接近１２但不大于１２，静 置后过滤、洗涤、干燥． 答案：见解析 例２．（２０２４湖北）铍用于宇航器件的构筑．一种从其铝硅酸盐 ［Ｂｅ３Ａｌ２（ＳｉＯ３）６］中提取铍的路径为： 已知：Ｂｅ２＋ 幑幐＋４ＨＡ ＢｅＡ２（ＨＡ）２＋２Ｈ ＋． 回答下列问题： （１）基态Ｂｅ２＋的轨道表示式为 ． （２）为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态，冷却过程的特点是 ． （３）“萃取分液”的目的是分离 Ｂｅ２＋和 Ａｌ３＋，向过量烧碱溶液中逐滴 加入少量“水相１”的溶液，观察到的现象是 ． （４）写出反萃取生成 Ｎａ２［Ｂｅ（ＯＨ）４］的化学方程式 ．“滤液 ２”可以进入 步骤再利用． （５）电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用是 ． （６）Ｂｅ（ＯＨ）２与醋酸反应得到某含４个Ｂｅ的配合物，４个Ｂｅ位于以 １个Ｏ原子为中心的四面体的４个顶点，且每个 Ｂｅ的配位环境相同，Ｂｅ 与Ｂｅ间通过ＣＨ３ＣＯＯ －相连，其化学式为 ． 解析：（１）基态Ｂｅ２＋的电子排布式为１ｓ２，其轨道表示式为１ｓ ↑↓ ． （２）熔融态物质冷却凝固时，缓慢冷却会形成晶体，快速冷却会形成 非晶态，即玻璃态，所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态，其冷却过程的特点 为快速冷却． （３）“滤液１”中有 Ｂｅ２＋和 Ａｌ３＋，加入含 ＨＡ的煤油将 Ｂｅ２＋萃取到有 机相中，则水相１中含有Ａｌ３＋．将含Ａｌ３＋的溶液逐滴加入过量烧碱的溶液 中，局部会产生白色沉淀Ａｌ（ＯＨ）３，后转变为［Ａｌ（ＯＨ）４］ －，可观察到的现 象为先产生白色沉淀，后白色沉淀快速溶解． （４）反萃取生成 Ｎａ２［Ｂｅ（ＯＨ）４］的化学方程式为 ＢｅＡ２（ＨＡ）２＋ ６ＮａＯＨ Ｎａ２［Ｂｅ（ＯＨ）４］＋４ＮａＡ＋２Ｈ２Ｏ．Ｎａ２［Ｂｅ（ＯＨ）４］加热条件下发 生水解生成难溶物Ｂｅ（ＯＨ）２，滤液２的主要成分为 ＮａＯＨ，可进入反萃取 步骤再利用． （５）ＢｅＣｌ２和ＡｌＣｌ３类似，均为共价化合物，电解熔融氯化铍制备金属 铍时，加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性． （６）由题意可知，该配合物中有四个铍位于四面体的四个顶点上，四 面体中心只有一个Ｏ，Ｂｅ与Ｂｅ之间总共有６个ＣＨ３ＣＯＯ －，则其化学式为 Ｂｅ４Ｏ（ＣＨ３ＣＯＯ）６． 答案：见解析 提分专练 １．贵州重晶石矿（主要成分 ＢａＳＯ４）储量占全国 １ ３以上．某研究小组 对重晶石矿进行“富矿精开”研究，开发了制备高纯纳米钛酸钡（ＢａＴｉＯ３） 工艺．部分流程如下： 下列说法正确的是 （　　） Ａ．“气体”主要成分是Ｈ２Ｓ，“溶液１”的主要溶质是Ｎａ２Ｓ Ｂ．“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 Ｃ．“合成反应”中生成ＢａＴｉＯ３的反应是氧化还原反应 Ｄ．“洗涤”时可用稀Ｈ２ＳＯ４去除残留的碱，以提高纯度 ２．砷化镓可在一块芯片上同时处理光电数据，因而被广泛应用于遥 控、手机、照明等诸多光电子领域．从砷化镓废料（主要成分为 ＧａＡｓ、 Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２和ＣａＣＯ３）中回收镓和砷的工艺流程如下图所示： 已知：Ｇａ与Ａｌ化学性质相似．请回答下列问题： （１）Ｇａ位于周期表 区． （２）“碱浸”后得到的滤渣Ⅰ为 ．“浸出液”中 含有的阴离子为 ＯＨ－、［Ｇａ（ＯＨ）４］ －、ＡｓＯ３－４ 、 等离子，碱浸时 ＧａＡｓ发生反应的离子方程式为 ． （３）“中和［Ｇａ（ＯＨ）４］ －”发生反应的离子方程式为 ． （４）若“操作”在实验室完成，则使用到的硅酸盐仪器有酒精灯、烧杯、 、 、玻璃棒． （５）“酸溶”分离出的滤渣Ⅲ的化学式为 ． （６）惰性电极电解Ｎａ［Ｇａ（ＯＨ）４］溶液时，在一电极上有金属镓生成， 该电极反应为 ． （７）实际工业中采用硫酸镓溶液与氨水反应“沉镓”，已知常温下 Ｋｓｐ［Ｇａ（ＯＨ）３］＝１０ －３４．１，Ｋ（ＮＨ３·Ｈ２Ｏ）＝１．６×１０ －５，使０．１ｍｏｌ／Ｌ硫酸 镓溶液中镓离子刚好沉淀完全［ｃ（Ｇａ３＋）为 １０－５ ｍｏｌ／Ｌ］，则溶液中 ｃ（ＮＨ３·Ｈ２Ｏ） ｃ（ＮＨ＋４） ＝ ． ３．硫酸锌是一种重要的工业原料，广泛用于农业、化工、电镀等行业， 工业上采用冷热镀管废料锌灰（主要成分为 ＺｎＯ、ＺｎＣｌ２，还含有 ＳｉＯ２、 ＣｕＯ、ＰｂＯ和ＦｅＯ）制ＺｎＳＯ４·７Ｈ２Ｏ晶体，相应的工艺流程如下图所示： 已知：ＣｕＣｌ为不溶于水的白色固体．请回答下列问题： （１）写出增大锌灰酸浸速率的一种措施 ． （２）“滤渣１”的主要成分是 （填化学式）． （３）写出“沉铜”过程中的离子方程式 ． （４）从平衡角度解释加入 ＺｎＯ得到“滤渣２”的原理 ． （５）检验“滤液２”中是否含有“滤渣２”中阳离子的方法是                                                                                             ． ! 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" # $ +? $ + ? % +? #3 @ 2 h i j kl mD Vn 230, 9Dop +,-=AB '2 Vn = 2D = \] 230, %S , . 0 '2 q4 2D . rs `a 23 . /:0 > 书 ８．铜转炉烟灰中含金属元素（主要为Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｆｅ）的硫酸盐和氧化 物以及ＳｉＯ２，其中有价金属回收的工艺流程如下图． 已知：Ⅰ．２５℃时，Ｋｓｐ（ＰｂＳＯ４）＝１．８２×１０ －８，Ｋｓｐ（ＰｂＣＯ３）＝１．４６× １０－１３． Ⅱ．“浸出液”中所含有的金属阳离子有Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ２＋和Ｆｅ３＋． 回答下列问题： （１）为提高浸取效率，可采取的措施有 （任写一点）． （２）“浸出”中，当硫酸浓度大于１．８ｍｏｌ／Ｌ时，金属离子浸出率反而 下降，其可能的原因是 ． （３）“除杂”中，加入 ＺｎＯ调节溶液 ｐＨ至５．２后，用 ＫＭｎＯ４溶液氧 化，所得“滤渣”主要成分为Ｆｅ（ＯＨ）３、ＭｎＯ２，该氧化过程的离子方程式为 ． （４）“滤饼”的主要成分为 （填化学式）． （５）测定铜转炉烟灰中的 Ｐｂ２＋：取２０ｍＬ硝酸“浸出液②”于锥形瓶 中，调ｐＨ为５，加入指示剂后用ａｍｏｌ／Ｌ的ＥＤＴＡ（Ｎａ２Ｈ２Ｙ）标准溶液滴定 至终点（离子方程式为Ｐｂ２＋＋Ｈ２Ｙ  ２－ ＰｂＹ２－＋２Ｈ＋），消耗ＥＤＴＡ标准溶 液ｂｍＬ．则“浸出液②”中Ｐｂ２＋的浓度为 ｇ／Ｌ． （６）黄铜合金采取面心立方堆积，其晶胞结构 如右图所示： ①合金中粒子间作用力类型是 ． ②与Ｃｕ原子等距离且距离最近的Ｃｕ原子有 个． ③黄铜合金晶体的密度为８．５ｇ／ｃｍ３，则晶胞 的边长为 ｃｍ（只写计算式，不求结果）． ９．工业上以软锰矿（主要成分为 ＭｎＯ２，还含有少量 Ｆｅ２Ｏ３）和辉钼矿 （主要成分为ＭｏＳ２，还含有少量Ｓｉ、Ｎｉ的氧化物）为原料，制备四钼酸铵晶 体［（ＮＨ４）２Ｍｏ４Ｏ１３·２Ｈ２Ｏ］和硫酸锰晶体的工艺流程如下： 已知：ｐＫｓｐ＝－ｌｇＫｓｐ，常温下，ＮｉＳ和ＭｎＳ的ｐＫｓｐ分别为１９．４和１２．６； １ｇ２＝０．３．回答下列问题： （１）为了提高焙烧效率，可以采取的措施有 （写一条即可）； “高温焙烧”时ＭｎＯ２、ＭｏＳ２转化为ＭｎＭｏＯ４、ＭｎＳＯ４，写出该反应的化学方 程式 ． （２）“酸浸”时，硫酸浓度对 Ｍｏ、Ｍｎ浸出率 的影响如右图所示．“酸浸”时硫酸的最佳浓度 为 ｇ／Ｌ，理由是 ． （３） 除 铁 时 生 成 黄 钠 铁 矾 ［ＮａＦｅ３（ＳＯ４）２（ＯＨ）６］的 离 子 方 程 式 为 ；“除 铁”后的溶液中 ｃ（Ｍｎ２＋）＝０．５ｍｏｌ／Ｌ，当溶液中可溶组分浓度≤１．０× １０－６ｍｏｌ／Ｌ时，可认为已除尽，则“除镍”应控制溶液 ｐＨ的范围是 ［已知 ｐｃ（Ｓ２－）＝－ｌｇｃ（Ｓ２－），溶液中 ｐｃ（Ｓ２－）和 ｐＨ的关系为 ｐｃ（Ｓ２－）＝１５．１－ｐＨ；忽略溶液体积变化］． （４）“萃 取”的 原 理 为 ２Ｒ３Ｎ（叔 胺）＋２Ｈ ＋ ＋ＭｏＯ２－ 幑幐４ （Ｒ３ＮＨ）２ＭｏＯ４，则“反萃取”中的试剂 Ｘ最适宜选用 （填字母序 号）；从“母液”中回收的副产品主要是 （填名称）． ａ．稀硫酸 ｂ．（ＮＨ４）２ＳＯ４溶液 ｃ．ＮａＯＨ溶液 ｄ．氨水 １０．铟（Ｉｎ）是一种稀散金属，常与其他金属矿石伴生，从氧化锌烟尘 （主要成分是ＺｎＯ，还含少量ＰｂＯ、ＦｅＳ、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｓ３等）中回收金属铟的工 艺流程如下： 已知：常温下，Ｋｓｐ［Ｚｎ（ＯＨ）２］＝７．１×１０ －１８；Ｋｓｐ［Ｆｅ（ＯＨ）３］＝３．２× １０－３８；Ｋｓｐ［Ｉｎ（ＯＨ）３］＝１．６×１０ －３３；Ｋｓｐ［Ｍｎ（ＯＨ）２］＝２．１×１０ －１３． 回答下列问题： （１）铟位于元素周期表第五周期第ⅢＡ族，其价层电子排布式为 ． （２）中性浸出进行步骤①时Ｉｎ２Ｓ３的硫元素被氧化为ＳＯ ２－ ４ ，该反应的 化学方程式为 ． （３）调 ｐＨ后“中浸渣”的主要成分除含 ＭｎＯ２、Ｉｎ（ＯＨ）３外，还有 （写化学式）．已知溶液中离子浓度≤１０－５ｍｏｌ／Ｌ 时，视为沉淀完全，常温下调 ｐＨ为６时 Ｉｎ３＋是否完全沉淀 （填 “是”或“否”）． （４）已知 “萃取”时存在平衡：Ｉｎ３＋ ＋３Ｈ２Ａ２（有机液 幑幐） Ｉｎ（ＨＡ２）３（有机液）＋３Ｈ ＋，请写出提高反萃取率的一项措施 ． （５）写出“置换”时发生反应的离子方程式 ． （６）磷化铟晶体属于立方晶系，其晶胞结构如 右图所示，晶胞参数为 ａｎｍ．晶体中 Ｉｎ的配位数 为 ，晶体密度为 ｇ／ｃｍ３（列出计 算式，不必化简，ＮＡ为阿伏加德罗常数的值）． １１．从辉铋矿（主要成分为 Ｂｉ２Ｓ３，含有 ＳｉＯ２、Ｃｕ２Ｓ、ＦｅＳ２杂质）回收铋 的一种工艺流程如下图所示：． 已知：①氧化性：Ｃｕ２＋＞Ｂｉ３＋＞Ｈ＋． ②ＣｕＳ、Ｂｉ２Ｓ３和 ＦｅＳ的 Ｋｓｐ分别为６．０×１０ －３６、２．０×１０－９９和 ６．３× １０－１８． 回答下列问题： （１）Ｂｉ是第六周期ⅤＡ族元素，基态 Ｂｉ原子的价电子的轨道表示式 ． （２）酸浸过程中，铋在浸出液中以Ｂｉ３＋的形式存在，则Ｂｉ２Ｓ３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，Ｆｅ３＋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３．０×１０－３ｍｏｌ／Ｌ，溶液中 Ｂｉ３＋最大浓度ｃ（Ｂｉ３＋）＝ ｍｏｌ／Ｌ． （６）用隔膜电极法，适当控制电位，电解液可以返回酸浸中再次使用， 则阳极的电极反应为 ． （７）铋化锂被认为是很有潜力的 正极材料，晶胞结构如右图所示． 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Ｂｉ周围最近的Ｂｉ原子个数为 ． ②图中原子坐标参数：Ａ为（０，０，０），则Ｂ的坐标为 ． （参考答案见４４版                                                                                             ） ! 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" # F K KI EI 书 （３）步骤Ⅱ中 和 Ｎａ反应生成２－噻 吩钠和Ｈ２． （４）将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入，此 过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热． （５）２－噻吩乙醇钠水解生成２－噻吩乙醇 的过程中有ＮａＯＨ生成，用盐酸调节 ｐＨ的目的 是将 ＮａＯＨ中和，使平衡正向移动，增大反应物 的转化率． （６）步骤Ⅴ中的操作有过滤、蒸馏，蒸馏的 过程中需要直形冷凝管而不能用球形冷凝管，故 无需使用的仪器是球形冷凝管和分液漏斗；向有 机相中加入无水ＭｇＳＯ４的作用是除去水． （７）步骤Ⅰ中向烧瓶中加入４．６０ｇ金属钠， Ｎａ的物质的量为 ４．６０ｇ２３ｇ／ｍｏｌ＝０．２ｍｏｌ，步骤Ⅱ中 Ｎａ完全反应，根据转化关系可知，理论上可以生 成 ０．２０ｍｏｌ２－噻吩乙醇，产品的产率为 １７．９２ｇ ０．２ｍｏｌ×１２８ｇ／ｍｏｌ×１００％＝７０．０％． ７．（１）具支试管　防倒吸 （２）Ｃｕ＋Ｈ２Ｏ２＋２Ｈ  ＋ Ｃｕ２＋＋２Ｈ２Ｏ　Ｏ２　 既不是氧化剂，又不是还原剂 （３）ＣｕＯ２ （４）溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的 颜色　９６％ 解析：（１）由图可知，仪器 Ａ的名称为具支 试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮， 其中二氧化氮易溶于水且和水反应，需要防倒 吸，则装置Ｂ的作用为防倒吸． （２）根据实验②现象，铜片溶解，溶液变蓝， 可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生成 Ｃｕ２＋，离子方程式为 Ｃｕ＋Ｈ２Ｏ２＋２Ｈ  ＋ Ｃｕ２＋ ＋ ２Ｈ２Ｏ；硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则 产生的气体为Ｏ２；在铜和过氧化氢的反应过程中， 氢元素的化合价没有发生变化，故从氧化还原角度 说明Ｈ＋既不是氧化剂，又不是还原剂． （３）Ｘ为铜的氧化物，黑色氧化物 Ｙ为 ＣｕＯ．设Ｘ的化学式为 ＣｕｘＯｙ，由 Ｃｕ原子守恒可 得ｎ（ＣｕＯ）＝ｘｎ（ＣｕｘＯｙ）， ｘｍ ６４ｘ＋１６ｙ＝ ｎ ８０，将 ｎ ｍ＝ ５ ６代入上式得ｘ∶ｙ＝１∶２，Ｘ的化学式为ＣｕＯ２． （４）滴定结束的时候，单质碘消耗完，则标 志滴定终点的现象是溶液蓝色消失，且半分钟不 恢复原来的颜色；根据题给已知反应，ＣｕＯ２与过 量的酸性 ＫＩ发生的反应为２ＣｕＯ２＋８Ｉ － ＋８Ｈ  ＋ ２ＣｕＩ＋３Ｉ２＋４Ｈ２Ｏ，可以得到关系式：２ＣｕＯ２～ ３Ｉ２ ～６Ｓ２Ｏ ２－ ３ ，粗 品 中 Ｘ 的 相 对 含 量 为 ０．１０００ｍｏｌ／Ｌ×１５．００×１０－３Ｌ ３ ×９６ｇ／ｍｏｌ ０．０５００ｇ × １００％＝９６％． ８．（１）圆底烧瓶 （２）Ｅ→Ｃ→Ｄ （３）ＢＣ （４）液封，防止空气中的水蒸气等进入体系 （５）ＡＢＣ （６）９９％ 解析：（２）从装置 Ａ中６０℃左右的 Ｈ２Ｓ气 体转变成装置 Ｆ中的 －８０℃的液态 Ｈ２Ｓ，降温 幅度高达１４０℃，需要分级、逐步冷却降温，故装 置连接顺序为Ａ→Ｂ→Ｅ→Ｃ→Ｄ→Ｆ→Ｇ． （３）Ｈ２Ｓ是酸性气体，不可以用碱性干燥剂 干燥，所以不可以用氢氧化钾和碱石灰． （４）若Ｈ２Ｓ气体产生速率过快，装置内压强 过大，Ｇ导管中汞液面下降；Ｈ２Ｓ气体液化，会使 Ｆ内压强迅速降低，Ｇ导管中汞液面上升，因此 汞的第一个作用是平衡气压；该实验的目的是制 得液态Ｈ２Ｓ，Ｇ导管中的汞可以阻止空气中的水 蒸气等进入体系，如果水蒸气进入遇－８０℃极易 结冰，堵住导管，故汞的第二个作用是液封． （５）Ｈ２Ｓ有毒，该实验操作须在通风橱中进 行，Ａ正确；气体不能骤冷，装置Ｄ的主要作用是 预冷却 Ｈ２Ｓ，Ｂ正确；加入的 ＭｇＣｌ２固体可使 ＭｇＣｌ２溶液保持饱和，有利于平稳持续产生Ｈ２Ｓ， Ｃ正确；该实验产生的尾气不可用硝酸吸收，硝 酸的氧化性虽然可以把Ｈ２Ｓ氧化为Ｓ单质，但是 稀硝酸产生的ＮＯ或者浓硝酸产生的 ＮＯ２，会污 染空气，Ｄ错误． （６）氧化铜的质量为３２．８１４ｇ－３１．２３０ｇ＝ １．５８４ｇ，则氧化铜的物质的量为０．０１９８ｍｏｌ，根 据 Ｈ２Ｓ～ＣｕＳ～ＣｕＯ，则 Ｈ２Ｓ的物质的量为 ０．０１９８ｍｏｌ，Ｈ２Ｓ的质量为０．６７３２ｇ，产品纯度 为 ０．６７３２ｇ ０．６８０ ×１００％＝９９％． ９．（１）ｂｃ （２）不能　吸收产生的 Ｈ＋，维持 ｐＨ，促进 反应正向进行　２［Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）６］ ２＋ ＋１０ＨＣＯ－３ ＋ Ｈ２Ｏ ２ ２［Ｃｏ（ＣＯ３）３］ ３－ ＋１８Ｈ２Ｏ＋４ＣＯ２↑　 ２Ｈ２Ｏ２ ［Ｃｏ（ＣＯ３）３］  ３－ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑ （３）Ｃｏ２＋与 ＣＯ２－３ 配位，Ｈ ＋浓度增大，平衡 正向移动；Ｃｏ３＋与ＣＯ２－３ 配位，［Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）６］ ３＋浓 度降低，平衡正向移动，因此反应都能正向进行． （４）ＣＯ２　Ｏ２ 解析：（１）配制１．００ｍｏｌ／Ｌ的 ＣｏＳＯ４溶液， 需要用到容量瓶、胶头滴管等，因此选ｂｃ． （２）ＣｏＳＯ４溶液中 Ｃｏ以［Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）６］ ２＋的 形式存在，向其中加入３０％的Ｈ２Ｏ２后无明显变 化，表明［Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）６］ ２＋不能催化 Ｈ２Ｏ２的分解． 实 验 Ⅱ 中 ＨＣＯ－３ 与 Ｃｏ ２＋ 结 合 转 化 为 ［Ｃｏ（ＣＯ３）２］ ２－和Ｈ＋，ＨＣＯ－３ 过量的原因是吸收 产生的Ｈ＋，维持ｐＨ，促进反应正向进行．实验Ⅲ 的实验现象表明在 Ｈ２Ｏ２的作用下 Ｃｏ ２＋能与 ＨＣＯ－３ 反 应 生 成 ［Ｃｏ（ＣＯ３）３］ ３－，然 后 ［Ｃｏ（ＣＯ３）３］ ３－能催化 Ｈ２Ｏ２的分解，因此，Ｈ２Ｏ２ 在实验 Ⅲ 中所发生反应的离子方程式为 ２［Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）６］ ２＋ ＋ １０ＨＣＯ－３ ＋ Ｈ２Ｏ ２ ２［Ｃｏ（ＣＯ３）３］ ３－ ＋１８Ｈ２Ｏ ＋４ＣＯ２↑、２Ｈ２Ｏ２ ［Ｃｏ（ＣＯ３）３］  ３－ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑． （３）一方面 Ｃｏ２＋与 ＣＯ２－３ 配位，Ｈ ＋浓度增 大，平衡正向移动；另一方面Ｃｏ３＋与ＣＯ２－３ 配位， ［Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）６］ ３＋浓度降低，平衡正向移动，因此反 应都能正向进行． （４）实验Ⅳ中，Ａ到 Ｂ溶液变为蓝色，说明 ［Ｃｏ（ＣＯ３）３］ ３－转化为［Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）６］ ３＋，Ｃｏ元素 化合价不变，发生非氧化还原反应，产生的气体 为 ＣＯ２；Ｂ 到 Ｃ 溶 液 变 为 粉 红 色，说 明 ［Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）６］ ３＋转化为［Ｃｏ（Ｈ２Ｏ）６］ ２＋，Ｃｏ元素 化合价降低，发生氧化还原反应，氧元素化合价 升高，则产生的气体为Ｏ２． 微专题１９提分专练 １．Ｂ　重晶石矿（主要成分为ＢａＳＯ４）通过一 系列反应，转化为 ＢａＳ溶液；加盐酸酸化，生成 ＢａＣｌ２和Ｈ２Ｓ气体；在 ＢａＣｌ２溶液中加入过量的 ＮａＯＨ，通过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干 燥，得到Ｂａ（ＯＨ）２·８Ｈ２Ｏ；过滤得到的溶液１的 溶质主要含 ＮａＣｌ及过量的 ＮａＯＨ；Ｂａ（ＯＨ）２· ８Ｈ２Ｏ加水溶解后，加入Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４，进行合成反 应，得到ＢａＴｉＯ３粗品，最后洗涤得到最终产品． 由上述分析可知，“气体”主要成分为 Ｈ２Ｓ 气体，“溶液 １”的溶质主要含 ＮａＣｌ及过量的 ＮａＯＨ，Ａ错误；“系列操作”得到的是 Ｂａ（ＯＨ）２ ·８Ｈ２Ｏ晶体，故“系列操作”可以是蒸发浓缩， 冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，Ｂ正确；“合成反应” 是 Ｂａ（ＯＨ）２·８Ｈ２Ｏ和 Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４反应生成 ＢａＴｉＯ３，该反应中元素化合价未发生变化，不是 氧化还原反应，Ｃ错误；“洗涤”时，若使用稀 Ｈ２ＳＯ４，ＢａＴｉＯ３会部分转化为难溶的 ＢａＳＯ４，故 不能使用稀Ｈ２ＳＯ４，Ｄ错误． ２．（１）ｐ （２）Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＣＯ３　ＳｉＯ ２－ ３ 　ＧａＡｓ＋４Ｈ２Ｏ２＋ ４ＯＨ － ［Ｇａ（ＯＨ）４］ －＋ＡｓＯ３－４ ＋４Ｈ２Ｏ （３）［Ｇａ（ＯＨ）４］ －＋Ｈ ＋ Ｇａ（ＯＨ）３↓＋Ｈ２Ｏ （４）蒸发皿　普通漏斗 （５）Ｈ２ＳｉＯ３ （６）［Ｇａ（ＯＨ）４］ －＋３ｅ－ Ｇａ＋４ＯＨ－ （７）６．２５×１０－５．７ 解析：由题给流程可知，砷化镓废料经浆化 后，加入氢氧化钠和过氧化氢混合溶液的碱浸， 砷化镓转化为 Ｎａ［Ｇａ（ＯＨ）４］和 Ｎａ３ＡｓＯ４，二氧 化硅转化为硅酸钠，氧化铁、碳酸钙不与混合溶 液反应，过滤得到含有氧化铁、碳酸钙的滤渣和 含有硅酸钠、Ｎａ［Ｇａ（ＯＨ）４］和Ｎａ３ＡｓＯ４的滤液； 向滤液中加入稀硫酸调节溶液 ｐＨ，将溶液中的 硅酸钠、Ｎａ［Ｇａ（ＯＨ）４］转化为硅酸、Ｇａ（ＯＨ）３ 沉淀，过滤得到含有 Ｎａ３ＡｓＯ４的滤液和含有硅 酸、Ｇａ（ＯＨ）３的滤渣；滤液经蒸发浓缩、冷却结 晶、过滤、洗涤、低温干燥得到Ｎａ３ＡｓＯ４·１２Ｈ２Ｏ； 向滤渣中加入稀硫酸，将 Ｇａ（ＯＨ）３转化为可溶 于水的Ｇａ２（ＳＯ４）３，过滤得到含有硅酸的滤渣和 含有 Ｇａ２（ＳＯ４）３的滤液，加入氢氧化钠溶液后 Ｇａ２（ＳＯ４）３ 生 成 Ｎａ［Ｇａ（ＯＨ）４］，电 解 Ｎａ［Ｇａ（ＯＨ）４］溶液生成Ｇａ． （１）Ｇａ位于元素周期表中第四周期、ⅢＡ 族，属于ｐ区． （２）根据上述分析，滤渣Ⅰ是Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＣＯ３， 滤液有Ｎａ＋、ＯＨ－、［Ｇａ（ＯＨ）４］ －、ＡｓＯ３－４ 、ＳｉＯ ２－ ３ ， 故ＧａＡｓ发生反应的离子方程式为ＧａＡｓ＋４Ｈ２Ｏ２ ＋４ＯＨ － ［Ｇａ（ＯＨ）４］ －＋ＡｓＯ３－４ ＋４Ｈ２Ｏ． （３）根据已知，Ｇａ和Ａｌ相似具有两性，因此 “中和［Ｇａ（ＯＨ）４］ －”                                                                                                                                                                                         发生反应的离子方程式为 ! " # $ !! ! 书 ［Ｇａ（ＯＨ）４］ －＋Ｈ ＋ Ｇａ（ＯＨ）３↓＋Ｈ２Ｏ． （４）从溶液中获得晶体，一般经过蒸发浓缩 溶液、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，因此还需要的 硅酸盐仪器有蒸发皿、普通漏斗． （５）“中和”时 Ｈ２ＳＯ４ 与 ＯＨ －、ＳｉＯ２－３ 、 ［Ｇａ（ＯＨ）４］ －依次反应，生成 Ｈ２ＳｉＯ３、Ｇａ（ＯＨ）３ 沉淀，“酸溶”时 Ｇａ（ＯＨ）３沉淀溶解，分离了 Ｈ２ＳｉＯ３沉淀． （６）“转化”中 Ｇａ２（ＳＯ４）３与 ＮａＯＨ反应生 成Ｎａ［Ｇａ（ＯＨ）４］，电解该溶液得到 Ｇａ单质，因 此，阴极的电极反应为［Ｇａ（ＯＨ）４］ － ＋３ｅ－ Ｇａ＋４ＯＨ－． （７）Ｇａ３＋ ＋３ＮＨ３·Ｈ２ 幑幐Ｏ Ｇａ（ＯＨ）３＋ ３ＮＨ＋４， 该 反 应 的 平 衡 常 数 Ｋ ＝ ｃ３（ＮＨ＋４） ｃ３（ＮＨ３·Ｈ２Ｏ）·ｃ（Ｇａ ３＋） ＝ Ｋ３ｂ（ＮＨ３·Ｈ２Ｏ） Ｋｓｐ［Ｇａ（ＯＨ）３］ ＝ （１．６×１０－５）３ １０－３４．１ ＝１．６３×１０１９．１， ｃ（ＮＨ＋４） ｃ（ＮＨ３·Ｈ２Ｏ） ＝ ［１．６３×１０１９．１×ｃ（Ｇａ３＋）］ １ ３ ＝［１．６３×１０１９．１× １０－５］ １ ３ ＝１．６×１０４．７， ｃ（ＮＨ３·Ｈ２Ｏ） ｃ（ＮＨ＋４） ＝６．２５× １０－５．７． ３．（１）搅拌（或加热） （２）ＰｂＳＯ４、ＳｉＯ２ （３）Ｚｎ＋２Ｃｕ２＋＋２Ｃｌ－ ２ＣｕＣｌ＋Ｚｎ２＋ （４）ＺｎＯ能够与Ｈ＋反应，促进Ｆｅ３＋的水解 （５）取少量滤液 ２于试管中，滴入几滴 ＫＳＣＮ溶液，若溶液变红，则有Ｆｅ３＋，反之则无 （６）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 （７）５．０×１０－１２ｍｏｌ／Ｌ 解析：由流程可知，加入稀硫酸酸浸，过滤得 到的滤渣１为ＳｉＯ２和ＰｂＳＯ４，滤液中主要是硫酸 锌、氯化锌、硫酸铜、硫酸亚铁等．加入Ｚｎ沉铜生 成ＣｕＣｌ沉淀，再加入４０％的Ｈ２Ｏ２溶液，将Ｆｅ ２＋ 氧化为Ｆｅ３＋，利用 ＺｎＯ调节 ｐＨ，将 Ｆｅ３＋转化为 Ｆｅ（ＯＨ）３沉淀而除去．滤液２为ＺｎＳＯ４溶液，经 过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作 得到硫酸锌晶体，进而获取 ＺｎＯ，最后电解生成 Ｚｎ，以此来解答． （７） 已 知 Ｋａ （ＣＨ３ＣＯＯＨ） ＝ ｃ（Ｈ＋）·ｃ（ＣＨ３ＣＯＯ －） ｃ（ＣＨ３ＣＯＯＨ） ＝ｃ（Ｈ ＋）×０．２０ｍｏｌ／Ｌ ０．１０ｍｏｌ／Ｌ ＝２．０×１０－５，则 ｃ（Ｈ＋）＝１×１０－５ｍｏｌ／Ｌ，此时 溶 液 ｐＨ ＝５；Ｋａ１（Ｈ２Ｓ）· Ｋａ２（Ｈ２Ｓ） ＝ ｃ（Ｈ＋）·ｃ（ＨＳ－） ｃ（Ｈ２Ｓ） × ｃ（Ｈ ＋）·ｃ（Ｓ２－） ｃ（ＨＳ－） ＝ ｃ２（Ｈ＋）·ｃ（Ｓ２－） ｃ（Ｈ２Ｓ） ＝１．０×１０－７×１．０×１０－１４，其 中ｃ（Ｈ＋）＝１×１０－５ｍｏｌ／Ｌ，ｃ（Ｈ２Ｓ）＝０．２０ｍｏｌ／Ｌ， 则ｃ（Ｓ２－）＝２．０×１０－１２ｍｏｌ／Ｌ，此时 Ｋｓｐ（ＺｎＳ）＝ １．０×１０－２３＝ｃ（Ｚｎ２＋）·ｃ（Ｓ２－），ｃ（Ｚｎ２＋）＝５．０ ×１０－１２ｍｏｌ／Ｌ． ４．（１）①＋４ ②Ｓｎ（ＮＯ３）２、ＮＨ４ＮＯ３ ③ＳｎＯ２＋２ＮａＯＨ 高温 Ｎａ２ＳｎＯ３＋Ｈ２Ｏ （２）①Ｆｅ（ＯＨ）３ ②２×１０－７ （３）①滴入最后半滴 ＫＩＯ３标准溶液，溶液 由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色　ＩＯ－３ ＋ ５Ｉ－＋６Ｈ ＋ ３Ｉ２＋３Ｈ２Ｏ　②４７．６ 解析：（１）①由化合物中各元素化合价代数 和为０可知，Ｎａ２ＳｎＯ３中锡元素的化合价为 ＋４ 价．②退锡工艺中发生的反应为锡与稀硝酸的 反应，因无气体产生，则 Ｎ元素被还原为 ＮＨ＋４， 生成的硝酸盐是硝酸亚锡和硝酸铵．③锡与硅同 主族，性质具有相似性，类比 ＳｉＯ２与 ＮａＯＨ的反 应，焙烧时发生的反应为二氧化锡和氢氧化钠高 温条件下反应生成锡酸钠和水． （２）①由溶度积可知，向滤液１中加入氢氧 化钠溶液，溶解度小的氢氧化铁先沉淀． ②由溶度积可知，２５℃时，铜离子沉淀完全 时，溶液中的氢氧根离子浓度为 ２．５×１０－２０ １×１０槡 －５ ｍｏｌ／Ｌ ＝５×１０－８ｍｏｌ／Ｌ，则溶液中的氢离子浓度不大于 １×１０－１４ ５×１０－８ ｍｏｌ／Ｌ＝２×１０－７ｍｏｌ／Ｌ． （３）①由题意可知，碘酸钾先与二价锡离子 反应生成Ｉ－，当Ｓｎ２＋反应完，Ｉ－与ＩＯ－３ 反应生成 碘单质，碘遇淀粉溶液变蓝色时，溶液由无色变 为蓝色，则终点时的现象为滴入最后半滴碘酸钾 标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不 褪色． ②由得失电子数目守恒可知 ＩＯ－３ ～３Ｓｎ ２＋ ～ ３Ｓｎ，滴定消耗２０．００ｍＬ０．１０００ｍｏｌ／Ｌ碘酸钾溶 液，则 １．５００ｇ产品中锡元素的质量分数为 ０．１０００ｍｏｌ／Ｌ×０．０２００Ｌ×３×１１９ｇ／ｍｏｌ １．５００ｇ × １００％＝４７．６％． ５．（１）１∶１　Ｈ２Ｓ （２）热浸 （３）将过量的Ｆｅ３＋还原为Ｆｅ２＋ （４）Ｃ　Ｐｂ＋２［ＡｇＣｌ２］ － ２Ａｇ＋［ＰｂＣｌ４］ ２－ （５）阳极 解析：（１）“热浸”时，Ｆｅ３＋将 ＰｂＳ和 Ａｇ２Ｓ中 －２价的硫氧化为单质硫，Ｆｅ３＋被还原为 Ｆｅ２＋， 在这个过程中Ｐｂ和Ａｇ的化合价保持不变，等物 质的量的ＰｂＳ和 Ａｇ２Ｓ中，Ｓ ２－物质的量相等，根 据得失电子守恒消耗 Ｆｅ３＋的物质的量相等；加 热时浓盐酸可与ＰｂＳ反应生成Ｈ２Ｓ气体，故盐酸 浓度不宜过大． （２）“电解Ⅰ”的阳极产物为 Ｃｌ２，尾液成分 为ＦｅＣｌ２，ＦｅＣｌ２吸收Ｃｌ２后转化为 ＦｅＣｌ３，可以在 热浸中循环使用． （３）“过滤Ⅱ”所得的滤液中有过量的未反 应的 Ｆｅ３＋，根据还原之后可以得到含硫滤渣， “还原”中加入铅精矿的目的是将过量的Ｆｅ３＋还 原为Ｆｅ２＋． （４）“置换”中加入试剂 Ｘ可以得到富银铅 泥，为了防止引入其他杂质，则试剂 Ｘ应为 Ｐｂ， 发生的反应为 Ｐｂ＋２［ＡｇＣｌ２］  － ２Ａｇ＋ ［ＰｂＣｌ４］ ２－． （５）“置换”后得到的富银铅泥是置换出的 Ａｇ和过量的Ｐｂ的混合物，将其制成电极板电解 精炼时，作阳极，由金属性Ｐｂ＞Ａｇ，阳极中Ａｇ不 反应，作为阳极泥析出，Ｐｂ在阳极转化为 Ｐｂ２＋， ［ＰｂＣｌ４］ ２－得电子发生还原反应生成Ｐｂ单质，从 而制得金属Ｐｂ和Ａｇ． ６．（１）ＣｕＳＯ４ （２）４ＦｅＳ２ ＋１５Ｏ２ ＋２Ｈ２Ｏ 细菌 ４Ｆｅ３＋ ＋ ８ＳＯ２－４ ＋４Ｈ ＋ （３）Ｆｅ（ＯＨ）３ （４）ＢＣ （５）作络合剂，将 Ａｕ转化为［Ａｕ（ＣＮ）２］ － 从而浸出 （６）作还原剂，将［Ａｕ（ＣＮ）２］ －还原为Ａｕ （７）Ｎａ２［Ｚｎ（ＣＮ）４］＋２Ｈ２ＳＯ ４ ＺｎＳＯ４＋ ４ＨＣＮ＋Ｎａ２ＳＯ４　ＮａＣＮ 解析：（２）“细菌氧化”的过程中，ＦｅＳ２在酸 性环境下被Ｏ２氧化为Ｆｅ ３＋和ＳＯ２－４ ，离子方程式 为４ＦｅＳ２＋１５Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ 细菌 ４Ｆｅ３＋ ＋８ＳＯ２－４ ＋ ４Ｈ＋． （３）“沉铁砷”时，加碱调节 ｐＨ，Ｆｅ３＋转化为 Ｆｅ（ＯＨ）３胶体，可起到絮凝作用，促进含 Ａｓ微 粒的沉降． （４）细菌的活性与温度息息相关，因此细菌 氧化也需要控温，Ａ不符合题意；焙烧氧化时，金 属硫化物中的Ｓ元素通常转化为 ＳＯ２，而细菌氧 化时，金属硫化物中的 Ｓ元素转化为硫酸盐，可 减少有害气体的产生，Ｂ符合题意；焙烧氧化需 要较高的温度，因此所使用的设备需要耐高温， 而细菌氧化不需要较高的温度就可进行，设备无 需耐高温，Ｃ符合题意；由流程可知，细菌氧化也 会产生废液废渣，Ｄ不符合题意． （５）“浸金”中，Ａｕ作还原剂，Ｏ２作氧化剂， ＮａＣＮ作络合剂，氰化钠能够与金离子形成稳定 的络合物从而提升金单质的还原性，将 Ａｕ转化 为［Ａｕ（ＣＮ）２］ －从而浸出． （６）“沉 金 ”中 Ｚｎ 作 还 原 剂，将 ［Ａｕ（ＣＮ）２］ －还原为Ａｕ． （７）滤液②含有［Ｚｎ（ＣＮ）４］ ２－，经过 Ｈ２ＳＯ４ 的酸化，［Ｚｎ（ＣＮ）４］ ２－转化为 ＺｎＳＯ４和 ＨＣＮ，反 应的化学方程式为 Ｎａ２［Ｚｎ（ＣＮ）４］＋２Ｈ２ＳＯ ４ ＺｎＳＯ４＋４ＨＣＮ＋Ｎａ２ＳＯ４；用碱中和 ＨＣＮ得到的 ＮａＣＮ，可用于“浸金”步骤，从而循环利用． ７．（１）ＮＨ３ （２）ＳｉＯ２ （３）ＣａＳＯ４ ＋（ＮＨ４）２ＣＯ ３ ＣａＣＯ３ ＋ （ＮＨ４）２ＳＯ４　Ｋｓｐ（ＣａＳＯ４）＞Ｋｓｐ（ＣａＣＯ３），微溶的 硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙 （４）净水 （５）槡２２ａ　Ｃａ３Ｎ３Ｂ　 Ｍ ＮＡａ ２ｃ ×１０３０ 解析：ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３ 和 ＳｉＯ２ 等加入 （ＮＨ４）２ＳＯ４在４００℃下焙烧，生成硫酸钙、                                                                                                                                                                                         硫酸 ! " # $ !" 书 镁、硫酸铝，同时产生气体，该气体与烟气（ＣＯ２ 和水蒸气）反应，生成（ＮＨ４）２ＣＯ３，所以该气体为 ＮＨ３；焙烧产物经过水浸 １，然后过滤，滤渣为 ＣａＳＯ４以及未反应的ＳｉＯ２，滤液溶质主要为硫酸 镁、硫酸铝及硫酸铵；滤液浓缩结晶，析出铝产 品，剩余富镁溶液；滤渣与（ＮＨ４）２ＣＯ３混合水浸 后，滤渣中的ＣａＳＯ４会转化为更难溶的碳酸钙． （５）图丙中，Ｃａ位于正方形顶点，Ｎ位于正 方形中心，故 Ｃａ与 Ｎ的距离为面对角线的一 半，即槡 ２ ２ａｐｍ；由均摊法可知，晶胞中 Ｃａ的个数 为８×１８＋２＝３，Ｎ的个数为８× １ ４＋２× １ ２＝３， Ｂ的个数为４×１４＝１，则化学式是 Ｃａ３Ｎ３Ｂ；ρ＝ ｍ Ｖ＝ Ｍ×１０３０ ＮＡａ ２ｃ ｇ／ｃｍ３． ８．（１）适当研细铜转炉烟灰 （２）难溶物 ＰｂＳＯ４覆盖在表面，阻碍铜、锌 元素的浸出，导致金属离子浸出率反而下降 （３）３Ｆｅ２＋ ＋ＭｎＯ－４ ＋７Ｈ２ Ｏ ３Ｆｅ（ＯＨ）３↓ ＋ＭｎＯ２↓＋５Ｈ ＋ （４）ＳｉＯ２和ＰｂＣＯ３ （５）１０．３５ａｂ （６）①金属键　②８　③ ３ ２５７ ８．５Ｎ槡 Ａ 解析：铜转炉烟灰用硫酸“浸出”，得到难溶 于硫酸的浸出渣ＰｂＳＯ４和二氧化硅；浸出液中含 有硫酸锌、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁；浸出渣加 入碳酸钠溶液，ＰｂＳＯ４沉淀转化为 ＰｂＣＯ３，滤饼 用硝酸溶解，ＰｂＣＯ３生成Ｐｂ（ＮＯ３）２，滤液中加入 硫酸生成 ＰｂＳＯ４沉淀；“浸出液①”中加入过量 铁粉置换出铜，铁把硫酸铁还原为硫酸亚铁，所 得滤液①中含有硫酸锌、硫酸亚铁；“除杂”中， 加入 ＺｎＯ调 ｐＨ至 ５．２后，用 ＫＭｎＯ４溶液把 Ｆｅ２＋氧化为Ｆｅ（ＯＨ）３，过滤，所得滤渣主要成分 为Ｆｅ（ＯＨ）３、ＭｎＯ２，滤液②蒸发浓缩得到 ＺｎＳＯ４ ·７Ｈ２Ｏ． （５）用ａｍｏｌ／Ｌ的ＥＤＴＡ标准溶液滴定至终 点，消耗ＥＤＴＡ标准溶液 ｂｍＬ，消耗 ＥＤＴＡ标准 溶液的物质的量为ａｂ×１０－３ｍｏｌ，根据离子方程 式Ｐｂ２＋＋Ｈ２Ｙ  ２－ ＰｂＹ２－＋２Ｈ＋，溶液中 Ｐｂ２＋的 物质的量为 ａｂ×１０－３ｍｏｌ，则“浸出液②”中 Ｐｂ２＋ 的 浓 度 为 ａｂ×１０ －３ｍｏｌ×２０７ｇ／ｍｏｌ ２０×１０－３Ｌ ＝ １０．３５ａｂｇ／Ｌ． （６）③在该晶胞中含有的 Ｃｕ原子数目为６ ×１２＝３，含有的Ｚｎ原子数目为８× １ ８＝１．设晶 胞的边长为 ａｃｍ，则该晶胞的密度 ρ＝ｍＶ＝ （６５＋３×６４）ｇ／ｍｏｌ ＮＡｍｏｌ －１×ａ３ｃｍ３ ＝２５７ ＮＡａ ３ ｇ／ｃｍ ３＝８．５ｇ／ｃｍ３， 解得ａ＝ ３ ２５７ ８．５Ｎ槡 Ａ ｃｍ． ９．（１）将矿石粉碎或增大空气的量或逆流 焙烧　３ＭｎＯ２＋ＭｏＳ２＋３Ｏ ２ ＭｎＭｏＯ４＋２ＭｎＳＯ４ （２）２５０　该浓度下 Ｍｏ、Ｍｎ的浸出率高，继 续增大 Ｈ２ＳＯ４浓度，浸出率变化不明显，造成 Ｈ２ＳＯ４浪费且后续步骤消耗Ｎａ２ＣＯ３增加 （３）３Ｆｅ３＋ ＋Ｎａ＋ ＋２ＳＯ２－４ ＋３ＣＯ ２－ ３ ＋３Ｈ２  Ｏ ＮａＦｅ３（ＳＯ４）２（ＯＨ）６↓＋３ＣＯ２↑　１．７～２．８ （４）ｄ　硫酸铵 解析：由题给流程可知，软锰矿和辉钼矿在 空气中高温焙烧时，二氧化锰、二硫化钼与氧气 在高温条件下反应生成钼酸锰和硫酸锰，向焙烧 渣中加入硫酸酸浸，将氧化铁、氧化镍溶解得到 可溶性硫酸盐，二氧化硅与硫酸不反应，过滤得 到含有二氧化硅的浸出渣和浸出液；向浸出液中 加入叔胺萃取溶液中的钼元素，分液得到水相和 有机相；向水相中加入碳酸钠溶液，将铁离子转 化为黄钠铁矾，过滤得到黄钠铁矾和滤液；向滤 液中加入硫化钠调节溶液 ｐＨ，将镍离子转化为 硫化镍沉淀，过滤得到含有硫化镍的滤渣和含有 硫酸锰的滤液；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 等操作制得四水合硫酸锰晶体；向有机相中加入 氨水反萃取、分液得到叔胺和四钼酸铵溶液；向 溶液中加入硫酸，中和过量的氨水，使四钼酸铵 转化为沉淀，过滤得到含有硫酸铵的母液和四钼 酸铵晶体． （３）当溶液中 ｃ（Ｍｎ２＋）＝０．５ｍｏｌ／Ｌ时，溶 液中ｐｃ（Ｓ２－）＝ｐＫｓｐ（ＭｎＳ）－ｐｃ（Ｍｎ ２＋）＝１２．６ －０．３＝１２．３，则ｐＨ＝１５．１－１２．３＝２．８；当Ｎｉ２＋ 完全沉淀时，溶液中 ｐｃ（Ｓ２－）＝ｐＫｓｐ（ＮｉＳ）－ ｐｃ（Ｎｉ２＋）＝１９．４－６＝１３．４，则 ｐＨ＝１５．１－１３．４ ＝１．７．故ｐＨ的范围是１．７≤ｐＨ＜２．８． （４）加入氨水能中和 Ｈ＋，使平衡逆向移动， 且不引入新的杂质，所以“反萃取”中的试剂 Ｘ 最适宜选用氨水． １０．（１）５ｓ２５ｐ１ （２）Ｉｎ２Ｓ３＋１２ＭｎＯ２＋１２Ｈ２ＳＯ ４ Ｉｎ２（ＳＯ４）３ ＋１２ＭｎＳＯ４＋１２Ｈ２Ｏ （３）Ｆｅ（ＯＨ）３、ＰｂＳＯ４　是 （４）增大盐酸的浓度 （５）２Ｉｎ３＋ ＋３Ｚｎ ３Ｚｎ２＋＋２Ｉｎ （６）４　４×（１１５＋３１） ＮＡ（ａ×１０ －７）３ （或 ５．８４×１０２３ ＮＡａ ３ ） 解析：氧化锌烟尘（主要成分为ＺｎＯ，还含有 少量 ＰｂＯ、ＦｅＳ、Ｉｎ２Ｏ３和 Ｉｎ２Ｓ３等）中性浸出时， ＺｎＯ转化为硫酸锌，Ｉｎ２Ｓ３转化为 Ｉｎ ３＋和 ＳＯ２－４ ， 由于二氧化锰具有氧化性，因此ＦｅＳ最终转化为 Ｆｅ３＋和 ＳＯ２－４ ，ＰｂＯ转化为 ＰｂＳＯ４，调节 ｐＨ后 Ｉｎ３＋和Ｆｅ３＋转化为对应的氢氧化物沉淀，中浸渣 中主要成分为 Ｉｎ（ＯＨ）３、Ｆｅ（ＯＨ）３、ＰｂＳＯ４和剩 余的二氧化锰．中浸渣中加入硫酸酸浸， Ｉｎ（ＯＨ）３、Ｆｅ（ＯＨ）３溶解转化为相应的金属阳离 子，酸浸渣为 ＰｂＳＯ４，滤液２中加入 Ｈ２Ａ２萃取， Ｉｎ３＋转化为Ｉｎ（ＨＡ２）３，分液后进行反萃取，得到 Ｉｎ３＋，最后加入Ｚｎ置换生成海绵铟． （３）由上述分析可知，“中浸渣”的主要成分 为ＭｎＯ２、Ｉｎ（ＯＨ）３、Ｆｅ（ＯＨ）３、ＰｂＳＯ４；根据题中 信息可知，常温下调 ｐＨ为 ６，则 ｃ（ＯＨ－）＝ ＫＷ ｃ（Ｈ＋） ＝１．０×１０ －１４ １．０×１０－６ ＝１．０×１０－８ ｍｏｌ／Ｌ， ｃ（Ｉｎ３＋）＝ Ｋｓｐ［Ｉｎ（ＯＨ）３］ ｃ３（ＯＨ－） ＝ １．６×１０ －３３ （１．０×１０－８）３ ＝１．６ ×１０－９ｍｏｌ／Ｌ＜１０－５ｍｏｌ／Ｌ，因此 ｐＨ为 ６时， Ｉｎ３＋完全沉淀． （４）反萃取过程中，需要加入酸溶液让萃取 反应的平衡逆向移动． （６）Ｉｎ位于Ｐ原子围成的四面体空隙，Ｉｎ的 配位数为４；根据均摊法，由晶胞结构可知 Ｉｎ的 数目为８×１８＋６× １ ２＝４个，Ｐ有４个，故该晶 体的化学式为ＩｎＰ，晶胞的质量为４×（１１５＋３１）ＮＡ ｇ， 晶胞体积为ａ３×１０－２１ｃｍ３，故晶体密度 ρ＝ｍＶ＝ ４×（１１５＋３１） ＮＡ（ａ×１０ －７）３ ｇ／ｃｍ３＝５．８４ ＮＡａ ３×１０ ２３ｇ／ｃｍ３． １１．（１）６ｓ ↑↓ ６ｐ ↑ ↑ ↑ （２）Ｂｉ２Ｓ３＋ＣｌＯ － ３ ＋６Ｈ  ＋ ２Ｂｉ３＋ ＋３Ｓ＋Ｃｌ－ ＋３Ｈ２Ｏ （３）产生二氧化硫，污染空气 （４）３Ｆｅ３＋ ＋Ｂｉ Ｂｉ３＋＋３Ｆｅ２＋ （５）０．５ （６）Ｃｌ－－６ｅ－＋３Ｈ２ Ｏ ＣｌＯ － ３ ＋６Ｈ ＋ （７）①ＢｉＬｉ３或Ｌｉ３Ｂｉ　１２　②（ ３ ４， １ ４， １ ４） 解析：辉铋矿（主要成分为Ｂｉ２Ｓ３，含有ＳｉＯ２、 Ｃｕ２Ｓ、ＦｅＳ２杂质）加入盐酸调节 ｐＨ，并加入 ＮａＣｌＯ３，发生反应：Ｂｉ２Ｓ３ ＋ＮａＣｌＯ３ ＋６ＨＣｌ ２ＢｉＣｌ３＋３Ｓ＋ＮａＣｌ＋３Ｈ２Ｏ、３Ｃｕ２Ｓ＋２ＮａＣｌＯ３＋ １２ＨＣｌ ６ＣｕＣｌ２＋３Ｓ＋２ＮａＣｌ＋６Ｈ２Ｏ、２ＦｅＳ２＋ ＮａＣｌＯ３ ＋６ＨＣｌ ２ＦｅＣｌ３＋４Ｓ＋ＮａＣｌ＋３Ｈ２Ｏ， ＳｉＯ２不溶，得到的浸出渣为 ＳｉＯ２和 Ｓ，浸出液中 含有 Ｂｉ３＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ３＋，滤液中加入铋粉还原铁 离子：３Ｆｅ３＋ ＋Ｂｉ Ｂｉ３＋ ＋３Ｆｅ２＋，加入硫化铵沉 淀Ｃｕ２＋．由电解液可返回到酸浸步骤中可知，电 解后会产生氯酸钠，则阴极的电极反应为Ｂｉ３＋＋ ３ｅ－ Ｂｉ，阳极的电极反应为 Ｃｌ－－６ｅ－＋６ＯＨ  － ＣｌＯ－３ ＋３Ｈ２Ｏ，据此分析解答． （５）若铜离子的浓度降低至３．０×１０－３ｍｏｌ／Ｌ， ｃ（Ｓ２－）＝ Ｋｓｐ（ＣｕＳ） ｃ（Ｃｕ２＋） ＝６．０×１０ －３６ ３．０×１０－３ ＝２．０× １０－３３ｍｏｌ／Ｌ，则溶液中 Ｂｉ３＋最大浓度 ｃ（Ｂｉ３＋）＝ Ｋｓｐ（Ｂｉ２Ｓ３） ｃ３（Ｓ２－槡 ） ＝ ２．０×１０ －９９ （２．０×１０－３３）槡 ３ ＝ 槡 １ ４ ＝ ０．５ｍｏｌ／Ｌ． （７）①根据均摊法，该晶胞含有的 Ｌｉ为８＋ １＋１２×１４＝１２，含有的Ｂｉ数目为６× １ ２＋８× １ ８ ＝４，则晶体的化学式为 ＢｉＬｉ３；晶胞中每个 Ｂｉ周 围最近的Ｂｉ原子位于面对角线位置，可知有４× ３＝１２． ②锂原子填充在铋原子构成的四面体和八 面体空隙处，由题干晶胞结构示意图可知，Ａ为 （０，０，０），则Ｂ的坐标为（３４， １ ４， １ ４）                                                                                                                                                                                         ． ! 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