专题5 考点2 金属有关的工艺流程分析 -【高考密码】备战2025年高考化学2020-2024五年真题分类汇编

专题五金属及其化合物 考点2 金属有关的工艺流程分析 题组 用时： 费错记承： 一、选择题 Cu,浓HS0 Nn,C0,溶液 1.(2024·黑吉辽卷)某工厂利用铜屑脱除锌浸出 液中的C一并制备Z,流程如下“脱氯”步骤仅 反应I·气体1 反应Ⅱ ·气休Ⅱ Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是 调pH=11 CuSO. HSO,HO, 锌浸出液 水 低温真空蒸发 铜网一 浸钢 脱氯一脱氯液 反应Ⅲ 化合物X 固液分离→溶液Y CuCI固休 Cu,O 锌浸出液中相关成分（其他成分无干扰） A.反应I、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应 离子 Zn2+ Cu2+ B.低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO3被 浓度/(g·L-1) 145 0.03 氧化 C.溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元中吸 A.“浸铜”时应加入足量H(O2,确保铜屑溶解 收气体工 完全 D.若Cu2O产量不变，参与反应Ⅲ的X与CuSO B.“浸铜”反应：2Cu+4H++H2O2一2C2+ +H2↑+2H2O 物质的量之比C0)增大时，需补加 C.“脱氯”反应：Cu+Cu2++2C1-一2CuC NaOH的量减少 4.(2021·湖南卷)一种工业制备无水氯化镁的工 D.脱氯液净化后电解，可在阳极得到Z 艺流程如下： 2.(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺制备 物质X 碳，氧气 Cr(OH)a,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存 在，下列说法错误的是 ( 海水一-·苦卤水一沉镁一假烧一氟化一→无水MgCL NazCO+O 淀粉水解液 逃液 气休 矿渣（含 下列说法错误的是 培烧一水浸德液①转化Cr(OH Fe(,Cr2O) A物质X常选用生石灰 滤渣 滤液② B.工业上常用电解熔融MgC2制备金属镁 A.“焙烧”中产生CO2 C.“氣化”过程中发生的反应为MgO+C+C2 B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2 商温MgCl2十CO C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为Cr(O D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用 D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加 热蒸发也可得到无水MgC2 3.(2023·山东卷)（多选）一种制备Cu20的工艺 5.(2020·山东卷)以菱镁矿（主要成分为MgCO3, 路线如图所示，反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之 含少量SiO2、Fe2O3和A12O3)为原料制备高纯 间，反应Ⅲ需及时补加NaOH以保持反应在pH 镁砂的工艺流程如下： =5条件下进行。常温下，H2S)2的电离平衡常 然化装宿液 乱水 数K1=1.3×10-2,K2=6.3×108,下列说 范铁矿妖的·径物粉反中~收出坡沉园·宝架化街馈物·布纯铁形 法正确的是 () 此红气出装 15 五年高考真题分类集训 化学 已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和 7.(2024·新课标卷)钴及其化合物在制造合金、磁 AI(OH)3。下列说法错误的是 ( 性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。 A.浸出镁的反应为MgO+2NHCI一MgCL2 一种从湿法炼锌产生的废渣（主要含Co、Zn、Pb、 +2NH3↑+H2O Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钻 B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行 成品的工艺如下： C.流程中可循环使用的物质有NH3、NHCI H SO MnO,Zno KMn() D.分离Mg+与A1B+、Fe+是利用了它们氢氧 废渣一酸设一过说 调pH 过旅头-辰化箭COH, 化物K的不同 pH=5 0 二、非选择题 德渣1 造渣2 除钻液→回收利州 6.(2024·安徽卷)精炼铜产生的铜阳极泥富含 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤ Cu,Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种 1.0×10-5mol·L.1)时的pH: 从铜阳极泥中分离提取金和银的流程，如下图 Fe3+ Fe2+ Co+ Co2+ Zn2+ 所示。 W450 开始沉淀的pH1.5 6.9 7.4 6.2 (能、H 盐段.HO 安2 浸取3 沉淀完全的pH2.88.4 1.1 9.4 8.2 Y一支道1k 回答下列问题： 浸液1 (1)“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是 回答下列问题： :“滤渣1”中金属元素主 (1)Cu位于元素周期表第 周期第 要为 族。 (2)“过滤1”后的溶液中加人MnO2的作用是 (2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是 取少量反应后 的溶液，加入化学试剂 检验 (3)“浸取2”步骤中，单质金转化为HAuC1,的化 若出现蓝色沉淀，需补加MnO2。 学方程式为 (3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 (4)“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的 (4)“除结液”中主要的盐有 (写化 (填化学式)转化为[Ag(S2O)]3-。 学式)，残留的Co3+浓度为 mol·L-1。 (5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 8.(2023·新课标卷)铬和钒具有广泛用途。铬钒 “电 渣中络和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂 沉积”步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用的 质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离 物质为 (填化学式)。 提取铬和钒的一种流程如下图所示： (6)“还原”步骤中，被氧化的N2H:与产物Au NOR 的物质的量之比为 妇空气 同！ 南钢夜 (7)NaS2O2可被12氧化为Na2S:O6。从物质 结构的角度分析SO层的结构为(a)而不是(b) 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以C2O号一存 的原因： 在，在碱性介质中以CO存在。 回答下列问题： (1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价 含氧酸盐，其中含铬化合物主要为 (填 化学式)。 (2)水浸渣中主要有SiO2和 (3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂 质是 (4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO2和 MgNH,PO:的形式沉淀，该步需要控制溶液的 pH≈9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会 16 专题五金属及其化合物 导致 (6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类 pH>9时，会导致 催化剂P3Y。 (5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到 ①还原YClg和PtCL熔融盐制备P3Y时，生成 V2O5沉淀，V2O5在pH<1时，溶解为VO克或 1 mol Pt Y转移 mol电子。 VO3+:在碱性条件下，溶解为VO或VO,上述 ②P3Y,C用作氢氧燃料电池电极材料时，能在 性质说明V2()方具有 (填标号)。 碱性溶液中高效催化O2的还原，发生的电极反 A.酸性 B.碱性 C.两性 应为 (6)“还原”步骤中加人焦亚硫酸钠(Na2S2(O)溶 10.(2021·山东卷)工业上以铬铁矿(FeCr2O1,含 液，反应的离子方程式为 A1,Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠 9.(2022·广东卷)稀土(RE)包括镧、钇等元素，是 (Na2Cr2O,·2H2O)的工艺流程如下。回答下 高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土 列问题： 矿可用离子交换法处理，一种从该类矿（含铁，铝 铬恢gu0 母液 等元素)中提取稀土的工艺如下： 韩城 蒸发 冷却 酸化MgS)1溶液 月桂酸钠 山结烧一-浸取中和-酸化一 结品■ 结品 氧化 滤液池渣 产品NaCn0r2压，0 矿物→浸取→浸取液一 →过滤1→滤液1 调pH (1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为 盐酸 滤渣 Na2CrO,并将Al,Si氧化物转化为可溶性钠 盐。焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是 ↓5e REC,溶液←操作X加热搅拌、滤饼过滤2 (2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度 月桂酸 滤液2 与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓 已知：月桂酸(C1H2sCO)H)熔点为44℃：月桂 度c≤1.0×10-3mol·L1时，可认为已除尽。 酸和(C11H2sC(O):RE均难溶于水.该工艺条 件下，稀土离子保持十3价不变：(C1H23 CrO Cr0 CO)2Mg的Kp=1,8×10-8:A1(OH)3开始 50房 溶解时的pH为8.8：有关金属离子沉淀的相关 pH见下表。 3 [AIOH 离子 Mg Fe AP RE 95 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.27.4 0 2.4304.5 9.310.2 plT T4 沉淀完全时的pH 3.2 4.7 中和时pH的理论范围为 :酸化的目 (1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是 的是 Fe元素在 (填操作单元的名称)过程 (2)“过滤1”前，用Na(OH溶液调pH至 的 中除去。 范围内，该过程中A3+发生反应的离子方程式 (3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致 为 :冷却结晶所 (3)“过滤2”后，滤饼中检测不到Mg元素，滤液 得母液中，除N2Cr2O,外，可在上述流程中循 2中Mg2+浓度为2.7g·L1。为尽可能多地 环利用的物质还有 提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量，但应确 (4)利用膜电解技术（装置如惰性电极，怖性电极 保“过滤2”前的溶液中c(C11H23CO)厂)低于 图所示)，以Na2Cr(O4为主要 mol·L1(保留两位有效数字)。 原料制备Na2Cr2Or的总反 (4)①“加热搅拌”有利于加快RE3+溶出、提高 应方程式为4Na2CrO,+ 产率，其原因是 4H,0道电2NaCr,0, ②“操作X”的过程为：先 ,再固液分离。 4NaOH+2H2↑+O2↑。 岗子交换累 (5)该工艺中，可再生循环利用的物质有 则Na2CreO,在 (填“阴”或“阳”)极室 (写化学式)。 制得，电解时通过膜的离子主要为 17 五年高考真题分类集训 化学 11.(2021·河北卷)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液 相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿，氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废 弃物，实现了Cr-Fe-A-Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图： 气体A 一Na,Cc0.溶液工序③N0溶液+ 物质V( 0(g+擗脸Na0lH0) ,NaOI1溶液循环 Fe(CrO2 (含Alh0,MgD) 一高温连续氧化序①-过逃 介税态 相分离 过京气体A 波渣I 茶程回④-然的 Al(OH)(sH+ 过量气体A+HOg 工② 物质Ⅱ 过滤溶液 热解→MgC0s)煅绕MgO) 因体亚 混合气体N 回答下列问题： (1)“焙烧”中，有Na2MoO,生成，其中Mo元素 (1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是 的化合价为 (填元素符号)。 (2)“沉铝”中，生成的沉淀X为 (2)工序①的名称为 (3)“沉钼”中，pH为7.0。 (3)滤渣I的主要成分是 (填化学式). ①生成BaMoO的离子方程式为 (4)工序③中发生反应的离子方程式为 ②若条件控制不当，BaCO,也会沉淀。为避免 (5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH, BaMo()中混入BaCO3沉淀，溶液中 此时发生的主要反应的化学方程式为 c(HCO )c(MoO)= (列出算式)时，应停止加入BaCL2溶液。 可代替NaOH的化学试剂还有 (4)①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有NaCL和Y, (填化学式)。 Y为 (6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序 ②往滤液Ⅲ中添加适量NaCI固体后，通入足量 (填“①”“②”“③”或“④”)参与内循环。 (填化学式)气体，再通入足 (7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀 量CO2,可析出Y。 的pH为 。{通常认为溶液中离子浓度 (5)高纯A1As(砷化铝)可用于芯片制造。芯片 小于10-5mol·L.1为沉淀完全：A1(OH)3+ 制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致 OH==A1(OH)MK=100.63:Kw=10-14; 密保护膜为一种氧化物，可阻止H2O2刻蚀液 Kp[A1(OH)3]=10-3y 与下层GaAs(砷化镓)反应。 12.(2021·广东卷)对废催化剂进行回收可有效利 HO,刻蚀液 用金属资源。某废催化剂主要含铝(A1)、钼 光刻拖膜 光刻拖膜 GaAs (Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物，一种回收利用 AlAs 工艺的部分流程如下： GaAs 致密保护膜 NaOH( 过量C0 五量C溶液 GaAs AlAs 摆铝 -BMod (s) GaAs 货烧厂过 →滤液上一 过油 表一AN ①该氧化物为 含图体 ②已知：Ga和Al同族，As和N同族。在 已知：25℃时，H2CO3的K1=4.5×10-7,K2 H2O2与上层GaAs的反应中，As元素的化合 =4.7×10-11:Kp(BaMo01）=3.5×10-8: 价变为十5价，则该反应的氧化剂与还原剂物 Ksn(BaCO3)=2.6×10-9:该工艺中，pH>6.0 质的量之比为 时，溶液中Mo元素以Mo()号-的形态存在。 18 专题五金属及其化合物 题组二 用时： 葛错记录： 一、选择题 (7)滤液②经H2SO,酸化，[Zn(CN):]2-转化为 1.(2021·河北卷)BiOC1是一种具有珍珠光泽的 ZnSO4和HCN的化学方程式为 材料，利用金属Bi制备Bi(OC1的工艺流程如图： 稀INO稀ICl+NaCI(B)LO 用碱中和HCN可生成 (填溶质 化学式)溶液，从而实现循环利用。 金屑B一酸浸 一转化 水解一分离一Bi01 3.(2024·河北卷)V2O5是制造钒铁合金、金属钒 下列说法错误的是 的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为培烧添 A.酸浸工序中分次加入稀HNO可降低反应剧 加剂从石煤中提取V2O5的工艺，具有钒回收率 烈程度 高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。 B.转化工序中加入稀HCI可抑制生成BiONO3 工艺流程如下。 C,水解工序中加入少量CH COON(s)可提高 R-N(CH)CI NHCI 空气 B3+水解程度 4T 了 洗靶一沉视…→V,0 D.水解工序中加入少量NH4NO(s)有利于 石煤+片化龙密澳一水阅一空拘 制用烘十 Bi(OCI的生成 母液 气孙 二、非选择题 pH&65-70 2.(2024·黑吉辽卷)中国是世界上最早利用细菌 浴液 冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时 站 转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金 已知：i石煤是一种含V2O3的矿物，杂质为大 疏化矿粉（其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS 量Al2O3和少量CaO等：苛化泥的主要成分为 包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程 CaCO3、Na(OH、Na2CO3等。 如下： 高温下，苛化泥的主要成分可与A2O3反应生 字气NCN 成偏铝酸盐：室温下，偏钒酸钙[Ca(VO3):]和偏 起室气HSO 滤渣 浸金 31A(CL Au 铝酸钙均难溶于水。 细俏氧化 →液 回答下列问题： H-2 含ZCP 追液①，沉铁伸一→本化液 (1)钒原子的价层电子排布式为 :焙烧 生成的偏钒酸盐中钒的化合价为 ,产生 回答下列问题： 的气体①为 (填化学式) (1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形 (2)水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒 成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为 成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为 (填化学式)。 (填化学式)。 (2)“细菌氧化”中，FeS2发生反应的离子方程式 (3)在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸 为 钙，发生反应的离子方程式为 (3)“沉铁砷”时需加碱调节pH,生成 :CO2加压导人盐浸工序可提 (填化学式)胶体起絮凝作用，促进了含As微粒 高浸出率的原因为 :浸取后低 的沉降。 浓度的滤液①进入 (填工序名称)，可实 (4)“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“焙烧 现钒元素的充分利用。 氧化”，“细菌氧化”的优势为 (填序号)。 (4)洗脱工序中洗脱液的主要成分为 A.无需控温 B.可减少有害气体产生 (填化学式)。 C,设备无需耐高温 D.不产生废液废渣 (5)下列不利于沉钒过程的两种操作为 (5)“真金不拍火炼”表明Au难被(O2氧化，“浸 (填序号) 金”中NaCN的作用为 a,延长沉钒时间 b.将溶液调至碱性 (6)“沉金”中Zn的作用为 c.搅拌 d.降低NH,CI溶液的浓度 19 五年高考真题分类集训 化学 4.(2024·湖北卷)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[BC3Al2(SiO3)g]中提取铍的路径为： 稀硫酸 含HA的煤油 过量NaOH 热熔玻璃态酸浸 滤液1萃取 有机相反萃取水相2加热 Bes Alz (SiO) →Be(OH)2--Be 冷却 过滤 分液 分液 过滤 滤流 水相1 含NaA的煤油 滤液2 已知：Be2++4HA一BeA2(HA)2+2H 回答下列问题： 回答下列问题： (1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法 (1)基态Be2+的轨道表示式为 为 (答出一条即可)。 (2)为了从“热熔冷却”步骤得到玻璃态，冷却过 (2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下 程的特点是 产生具有强氧化性的过一硫酸(H2S)),1mol (3)“萃取分液”的目的是分离Be2+和A13+,向 HSO5中过氧键的数目为 过量烧碱溶液中逐滴加人少量“水相1”的溶液， (3)“氧化”中，用石灰乳调节pH=4,Mn2+被 观察到的现象是 H2S)方氧化为MnO2,该反应的离子方程式为 (H2S)5的电 (4)写出反萃取生成Na[Be(OH),]的化学方程 离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为 式 。“滤液 MnO2、 (填化学式)。 2”可以进人 步骤再 (4)“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧 利用 化率与时间的关系如下。SO2体积分数为 (5)电解熔融氯化铍制备金属铍时，加人氯化钠 时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大：继续增大 的主要作用是 SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率诚小的原因 是 (6)Be(OH)2与醋酸反应得到某含4个Be的配 100 合物，4个Be位于以1个O原子为中心的四面 80 g 体的4个顶点，且每个Be的配位环境相同，Be S02体积分数 与Be间通过CH COO相连，其化学式为 60 00.0% 口0.8% 40 △2.0% ◇9.0% 5.(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺处理镍钴 20 016.0% 矿硫酸浸取液（含N+、Co2+、Fe2+、Fe3+、 0 0 0 0 40 60 Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。 时间min 混合气 (5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧 石灰乳(S02+空气) NaOH NaOH 化成CoO(OH),该反应的化学方程式为 硫 浸→ 氧化 滤液 沉钴镍滤德沉镁一 取 (6)“沉镁”中为使Mg2+沉淀完全(25℃)，需控 液 滤渣 钻象渣 沉渣 制pH不低于 (精确至0.1)。 已知： 6.(2022·湖南卷)钛(Ti)及其合金是理想的高强 物质 Fe(OH)3 Co(OH)2 Ni(OH)2 Mg(OH)2 度、低密度结构材料。以钛渣（主要成分为 TiO2,含少量V、Si和A1的氧化物杂质)为原 K 10-37. 10-14,7 10-14.7 10-1o.8 料，制备金属钛的工艺流程如下： 20 可 专题五金属及其化合物 C.Cl2 Al 除 Mg 粗TiC 除 纯TC 钛渣→沸腾氯化→降温收尘 钒 硅、 →冶炼→T 铝 尾气处理 VOC12渣 含Si,Al杂质 已知“降温收尘”后，粗TC1,中含有的几种物质 7.(2022·全国乙卷)废旧铅蓄电池的铅膏中主要 的沸点： 含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,还有少量Ba 物质 TiCh VOCl SiCl AIClg Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境，充分利 沸点/℃ 136 127 用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。 57 180 NaCO3lLAc、l02NaOH 回答下列问题： (1)已知△G一△H一T△S,△G的值只决定于反 铅音一脱硫一酸汉一沉铅 应体系的始态和终态，忽略△H、△S随温度的变 化。若△G<0,则该反应可以自发进行。根据下 滤液 法渣 滤液 图判断：600℃时，下列反应不能自发进行的是 些难溶电解质的溶度积常数如下表： 雄溶电 PbSO. PbCO BaSO BaCO 300 解质 200 TiQ:(s)+2Ebig-TiCli(g0-g) 2.5×10"7.4×10-4 1,1×10- 2.6×10- 100 一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如 下表： -300 400+ C(0+0gC0- 金属氢 20网+0-=2C0gH- Fe(OH)s Fe(OH) AK(OH) Pb(OH) -500 氧化物 500600 700800 90010001100 度/℃ 开始沉 淀的pH 2.3 6.8 3.5 7.2 A.C(s)+O2(g)—CO2(g) B.2C(s)+O2(g)—2CO(g) 完全沉 C.TiOz(s)+2Cl2(g)=TiCh(g)+02(g) 3.2 8.3 4.6 9.1 淀的pH D.TiO.(s)+C(s)+2Cl (g)=TiCl (g)+CO.(g) (2)TiO2与C,C2,在600℃的沸腾炉中充分反 回答下列问题： 应后，混合气体中各组分的分压如表： (1)在“脱硫”中PbSO,转化反应的离子方程式为 物质 CO 0 ,用沉淀溶解平衡 C 分压/MPa4.59×10L.84×1023.70×10-5,98×109 原理解释选择N,CO,的原因 ①该温度下，TO2与C、C2反应的总化学方程 式为 (2)在“脱硫”中，加入NaCO,不能使铅膏中 ②随着温度升高，尾气中CO的含量升高，原因 BaSO,完全转化，原因是 是 (3)“除钒”过程中的化学方程式为 (3)在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc),还要加人 “除硅，铝”过程中，分离TiCL中含Si、A杂质的 HO2。 方法是 ①能被H,O2氧化的离子是 (4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序 (填“能” ②H,O促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2,其 或“不能”)交换，理由是 化学方程式为 ③HO也能使PbO)2转化为Pb(Ac)2,H,O,的作 (5)下列金属治炼方法与本工艺流程中加人Mg 用是 治炼Ti的方法相似的是 (4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分 A.高炉炼铁 B.电解熔融氯化钠制钠 是 C.铝热反应制锰 D.氧化汞分解制汞 (5)“沉铅”的滤液中，金属离子有 21详解答案 5.C Fe与Fe(II)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐 首先需要使用AgNO。溶液检验Cl是否洗净。完整实 类物质,如Fe十2FeCl -3FeCl。,故A不选;Fe(II)为 验方案为:取出铁圈,批摔均匀,取少量混合物过滤,洗 铁元素的中间价态,既有还原性也有氧化性,因此既可被 潦,向洗条液中滴加AgNO。溶液确保C1已洗净。在通 氧化,也可被还原,故B不选;Fe(IIl)的盐类物质与浓减液 风设备中,向滤清中加入足量稀HNO.,若固体完全落 反应生成Fe(OH)。沉淀,制备Fe(OH)。胶体操作为:向沸 解,则AgCl完全转化;若固体未完全溶解,则AgCI未完 水中滴加饱和Fe以。溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止 全转化。(3)①根据题图可知,O。为氧化剂,H也参与 NaOH 加热,故C选;b→c→d→e→b转化如FeCl- C.HOFe(OH) 反应,结合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可得离子 wHCl.Fecl。 FeFeclo,故 方程式为4Ag+4H +O--4Ag +2HO。②若落 Fe(OH) 解氧浓度过高,可能会在纳来Ag表面形成AuO.包裹纳 D不选;综上所述,答案为C。 米Ag,导致其抗菌性能下降。 6.C C项,生铁含碳量高,而熟铁是比较纯的铁,含碳量更 答案:(1)9×10-(2)①Fe+AgCl+2HCI--FeCl+ 低,含碳量越高熔点越低,因此生铁的熔点比熟铁低, Ag+H ②Fe与HCl反应得到Fe? ,Fe”将AgCl 错谋。 7.A 硅酸钢是溶于水的硅酸盐,故A错误;铁在空气中燃 还原为Ag ③洗条,向洗条液中滴加AgNO。溶液确保 烧时,与氧气和二氧化碳反应生成氧化铁,与氮气反应生 C1已洗净。在通风设备中,向滤淹中加人足量稀 成氮化铁,故B正确;纳具有强还原性,能与冷水反应生成 HNO。,若固体完全溶解,则AgC1完全转化;若固体未完 氢氧化钢和氢气,故C正确;浓碗酸和浓硝酸具有强氧化 全溶解,则AgCI未完全转化 (3)①4Ag十4H +0 性,铅在浓碎酸和浓殖酸中会发生钝化,阻碍反应的继绝 --4Ag +2H0 ②纳米Ag表面形成Ag。O 进行,故D正确;故选A。 考点2 金属有关的工艺流程分析 8.C 按态氮肥的主要成分为按根离子,草木灰的主要成分 题组一 含有碳酸根,二者混合使用可以发生反应生成氢气,降低 1.C 结合“脱氧”步骤仅Cu元素化合价发生改变并产生 肥效,不能混合使用,A正确;离子交换法可以很大程度的 CuCl固体,可推断“脱氛”时Cu和Cu” 发生归中反应并 提取海水中的1,还可以起到富集低浓度1的作用,可以 结合Cl生成CuCl沉淀,离子方程式为Cu十Cu? +2Clr 提高海水中I的提取率,B正确;电解饱和食盐水可以得到 --2CuCl,则“浸铜”时铜屑不能完全溶解,A错误,C正 NaOHH。、Cl,不能得到Na单质,C错误;将生铁进一步 确;“浸铜”时Cu与H。O。在酸性条件下反应生成Cu* 和 炼制可以减少碳含量,在使用这种钢材时可以减少电化学 HO,离子方程式为Cu+2H +H.O-Cu2 + 腐蚀过程,这样的钢材更耐腐蚀,D正确;故答案选C。 2H.O,B错误;脱氛液中含大量的Zn^2} ,净化后电解, 9.B 酸、碱和Cl都能破坏铭表面的氧化膜,A项正确;碳 Zn^{} 在阴极上得电子生成单质Zn,D错误。 酸氢受热分解生成碳酸纳、二氧化碳和水,碳酸纳受热 2.B 培烧过程中铁、铭元素均被氧化,同时转化为对应钩 不分解,热稳定性:碳酸纳强于碳酸氢钟,B项错误;高酸 盐,水浸时铁酸钢遇水水解生成氢氧化铁沉淀,滤液中存 钾具有氧化性,其稀溶液可用于消毒杀菌,C项正确:钢铁 在络酸钢,与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得到氢 在潮湿的空气中主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,D项 氧化铭沉淀,铁、铭氧化物与碳酸纳和氧气反应时生成对 正确。 应的钓盐和二氧化碳,A正确;培烧过程铁元素被氧化,滤 10.B 室温下Na在空气中反应生成Na.O,在加热或点燃时生 的主要成分为氢氧化铁,B错误;滤液①中Cr元素的化 成Na.O.,A项错误;Al与NaOH溶液反应生成NaAlO.和 合价是十6价,铁酸纳遇水水解生成氢氧化铁沉淀,溶液显 H。,反应的化学方程式为2Al十2NaOH十2H。0- 碱性,所以Cr元素主要存在形式为CrO},C正确;由分 2NaAlO+3H。^,B项正确:室温下,Cu与浓HNO。反 析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用,D正确;故选B。 应放出NO。气体,与稀HNO。反应放出NO气体,C项 3.CD 反应II不是氧化还原反应,A错误;低温真空蒸发的 错误;室温下,Fe遇浓H。SO:发生钝化,在铁的表面形成 主要目的是防止Na。SO。被氧化,B错误;溶液Y为饱和的 一层致密的氧化膜(铁的氧化物),D项错误。 NaSO。溶液,可以用于反应IlI所在操作单元吸收SO。气 11.C Cl。与石灰孔反应可制得漂白粉,A项错误;NaCl十 体,C正确;若Cu。O产量不变,参与反应ll的Na。SO。固 NH +CO.+HO-NaHCO.+NH.CI.2NaHCO _NaCO+CO+H0.B项错误:由于化性.Cl 体与CuSO.的物质的量之比增大时,相当于增大Na。S0) 圈体的用量,NaSO。溶液显碱性,可消耗H.SO..需要补 >Br 1.则Cl.+2NaBr-2NaCl+Br,Br:+2Nal 充的NaOH的量减少,D正确。 -2NaBr十I.,C项正确;电解MgCl:落液不能得到单 4.D 物质X的作用是使Mg^{}转化为Mg(OH),工业上常 质钱,要得到单质Mg,需电解熔融态的MgCl。,D项 采用CaO,发生CaO+HO--Ca(OH),Ca(OH)。 错误。 Mg2 -Mg(OH)+Ca”,A正确;Mg是较活泼金属, 12.解析:(1)高氢水样中c(Cl)很高,滴加Ag时会产生 工非上常用电解熔融MgC。制备含尾钱,B正确:由图可 AgCl沉淀,则溶液中满足K(AgCl)-c(Ag)·c(Cl);生 知“氧化”过程反应物为MgO.氧气、C.生成物之一为 成AgCrO. 沉淀时,溶液中满足K(AgCrO)= MgCl。,C在高温下能将二氧化碳还原为CO,则“气体”为 *(Ag)·c(CrO)。联立两式可得:c(Cl)一 K(AgC)K(AgCl) 1.8X10-10 确;“烧”后得到MgO,MgO和盐酸反应得到MgCl:溶 c(A) /K(Ag:CrO:) /2.0x10-mol·1.~1 液,由于MgCl。在溶液中水解为氢氧化铁和HCl,将所得 5X10- (CrO) 溶液加热蒸发HCl会逸出,MgCl:水解平衡正向移动,得 到氢氧化镂,得不到无水MgCl。,D错误;选D。 -9×10-mol·L-1. 5.B 氧化按溶液为酸性溶液,氧化铁可以溶解在其中,A正 (2)①结合题给信息可知,根据原子守恒和得失电子守恒 可得化学方程式为Fe+AgCl+2HCl--FeCl。+Ag+ 确;浸出铁可以在较高温度下进行,有利于数气的逸出,但 是沉钱时不能采用较高温度,因为温度高氢气会挥发,不 H。。②Fe与HCl反应得到Fe} ,Fe?将AgCl还原 利于反应的发生,B错误;由流程图可以看出循环的物质有 为Ag。③若AgCl完全转化,则固体全部为Ag单质,可 氛气和氢化按,C正确;由于钱离子、铁离子和铅离子的氢 完全溶于稀硝酸;若AgCl未完全转化,则剩余AgCl不能 氧化物的K。不同,可以通过调节pH达到分离的目的. 落于稀硝酸,因此可使用稀硝酸检验(此过程中会产生污 D正确。 染性气体氛氧化物,需在通风设备中进行),反应后的溶 6.解析:(1)Cu为29号元素,位于元素周期表中第四周期第 液中存在C1,若未洗净滤淹,残余的C1会与Ag、稀硝 IB族。 酸反应生成的Ag 结合生成AgCl沉淀,千扰实验,因此 (3)“浸取2”步骤中,Au在盐酸中被HO。氧化为 133 五年高考真题 分类集训 化学 HAuCL.Au、HCl和HO为反应物,HAuCLHO为生 答案:(1)增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效 成物,根据得失电子守恒和质量守恒可得化学方程式为 率 Pb 2Au+8HCl+3HO.--2HAuCl.+6HO. (2)将溶液中的Fe?氧化为Fe ,以便在调pH时除去Fe (5)根据流程图可知,“电沉积”生成单质Ag,说明 元素 K[Fe(CN)]Fe2 [Ag(SO)]在阴极发生还原反应,根据电荷守恒和质 (3)3Co+MnO+7HO-3Co(OH)+MnO 量守恒可配平电极反应式为[Ag(SO)P+e-Ag +5H 3Mn+2MnO+2HO--5MnO+4H +2S.O;根据原子守恒可知,阴极区同时有Na。SO:生 (4)ZnS0、K$0. 10-16.7 成,Na。S0。可在“浸取3”中循环利用。 (6)“还原”时“浸出液2”中的HAuCL.被N。H:还原为 8.解析:由题给流程可知,络气清在氢氧化纳和空气中墩烧, 将钗、铭、铭、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐, Au.Au元素的化合价从十3价降低到0价,N。H:被氧化 为N.,N元素的化合价从一2价升高到0价,1个N。H;分 锻烧清加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤 子中有2个氢原子,根据得失电子守恒知,被氧化的N。H 淹和滤液;向滤液中加入稀疏酸调节溶液pH将硅元素转 与产物A口的物质的量之比为3:4。 化为硅酸沉淀,过滤得到硅酸滤和滤液;向滤液中加入 答案:(1)四IB(2)C 疏酸铁溶液、碗酸按溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO) (3)2Au+8HC1+3HO--2HAuCL.+6HO 和MgNH.PO.沉淀,过滤得到含有MgSiO.、MgNH.PO (4)AgCI 的滤清和滤液:向滤液中加入稀碎酸调节溶液pH将饥元 (5)[Ag(S O)]-+eAg+2sO NaSO 素转化为五氧化二氛,过滤得到五氧化二气和滤液:向滤 (6)3:4 液中焦亚疏酸钢溶液将铭元素转化为三价铭离子,调节溶 (7)氧原子电负性大、斥力大,氧氧键不稳定 液pH将络元素转化为氢氧化络沉淀,过滤得到氢氧化铭。 (1)由分析可知,烧过程中,络元素转化为铭酸钟; 7.解析:酸浸、过滤1:用疏酸处理含有Co、Zn.P、Fe的单质 或氧化物的废,得到含有Co} 、Zn} 、Fe3、Fe 、 (2)由分析可知,水浸潦中主要有二氧化硅、氧化铁: (3)由分析可知,沉淀步骤调pH到弱碱性的目的是将 SO) 等离子的溶液,Pb的单质或氧化物与碗酸反应生成 难溶的PbSO,则“滤淹1”为“酸浸”时生成的PbSO.。加 A1O 转化为A1(OH)。沉淀而除去; (4)由分析可知,加入碗酸铁溶液、碗酸按溶液的目的是将 AMnO:MnO.具有氧化性,在酸性条件下可将落液中的 Fe*氧化为Fe③+,同时自身被还原为Mn^{ ,此时溶液中 硅元素、磷元素转化为MgSiO。和MgNH.PO。沉淀,若落 液pH<9时,会导致礴元素不能形成MgNH.PO.沉淀, 的金属离子主要是Co{、Zn{}、Fe 、Mn}。加入ZnO 若溶液pH一9时,会导铁离子生成氢氧化铁沉淀,不能形 调pH一4、过滤2:根据题表中信息可知,调节溶液pH-4 成MgSiO。沉淀,导致产品中混有杂质; 时Fe③}沉淀完全,溶液中的金属离子主要是Co^{} 、乙n^{} (5)由题给信息可知,五氧化二机是能与酸溶液反应生成 和Mn},“滤凌2”为Fe(OH)。氧化沉钻;加入强氧化剂 盐和水,也能与碱溶液反应生成盐和水的两性氧化物,故 KMnO,将溶液中Co氧化为CO,在pH-5时Co 选C: 形成Co(OH)。沉淀,而KMnO.则被还原为MnO。; (6)由题意可知,还原步骤中加入焦亚碗酸纳溶液的目的 KMnO.还会与溶液中的Mn②}发生归中反应,生成MnO 是将络元素转化为铭离子,反应的离子方程式为2Cr。②} 沉淀。最终得到的“除钴液”中含有的全属离子主要是最 +3S0+10H-4Cr+6S0+5HO。 初“酸浸”时与加入ZnO调pH时引入的Zn? 、加入 答案:(1)Na。CrO. (2)Fe。O.(3)AI(CO)(4)不能形 KMnO“氧化沉钻”时引入的K 。(1)在原料预处理过程 成MgNH.PO.沉淀 不能形成MgSiO。沉淀 (5)C 中,粉碎固体原料能增大因体与液体的接触面积,从而加 (6)2CrO+3$O+10H-4Cr3 +6$0 快酸浸的反应速率,提高浸取效率。 +5HO (2)由题表中数据可知,当Fe③}完全沉淀时,Co②} 未开始 9.解析:(1)流程中需要除去的杂质为铁元素和铭元素,调 沉淀,而当Fe?完全沉淀时,Co{} 已有一部分沉淀,因此 pH生成氢氧化铁沉淀可除去铁元素,因此“氧化调pH”过 为了除去溶液中的Fe元素且Co{+不沉淀,应先将Fe氧 程为亚铁离子转化为铁离子。(2)“过滤1”需要除去的是 化为Fe再调节pH使Fe完全沉淀,则MnO。的作用 Fe3 和A ,且不能让RE}沉淀,此时生成的沉淀为 是将Fe2 氧化为Fe” 。常用K。[Fe(CN).]溶液检验 Fe(OHD;和AI(0HD,溶液调节pH范围4.7<pH{6.2。(3) Fe* ,若生成蓝色沉淀,则说明溶液中仍存在Fe^{ ,雾补 “滤流2”中c(Mg)-2.78. 加MnO: 24g·mo -0. 1125mol·1-1.,则 (3)由分析可知,该过程发生两个氧化还原反应,根据分析 c(C:HC00)<0.125 1.8X10-B 中两个反应的反应物、产物与反应环境(pH一5),结合得失 mol·1-1-4.0x 电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式: 3Co+MnO+7HO-3Co(OH)+MnO+ 10mol·L1。(4)①加热可提高固体物质的溶解度,揽 5H,3Mn+2MnO+2HO-5MnO+4H。 摔可增加接触面积进而加快溶解速率。②落解时需要水 浴加热,因此应先停止加热,冷却使月桂酸结晶为固体再 (4)由分析可知,“除钻液”中含有的金属阳离子主要是 进行分离。(5)该工艺流程中加入的物质有孤酸铁,月桂 Zn^和K ,而阴离子主要是“酸浸”步骤引入的SO},因 酸钟和盐酸,而分离出的物质有氢氧化铁、氧氧化错、碎酸 此其中主要的盐有乙nSO。和KSO。当Co恰好完全沉 铁和月桂酸、月桂酸纳,因此可循环使用的物质为碗酸铁、 淀时,溶液中c(Co3)-1.0x10mol·1-1.此时溶液 月桂酸饷。(6)①YCl:和PtCL.中Y和Pt的化合价分别 pH-1.1,即c(H )-10-1.1mol·11,则c(0H)- 为十3和十4,在PY合金中其化合价均为0,因此转移电 子的物质的量为(4×3十3)mol-15mol。②减性条件下 c(H) 氢氧燃料电池的正极反应式为O。十4e +2H。0 10-X(10-12.9)3-10-437。“除钻液”的pH-5.即 __4OH。 答案:(1)Fe2+ (2)4.7~6.2 c(H )-10-mol·L-,则c(OH-)- A+十3OH-- K[Co(OH)]_ A1(OH)。(3)4.0×10-(4)①加热使温度升高,揽 mol·1.-.此时溶液中c(Co) 择增加反应物的接触,加快反应速率;加热至55C,使生 ((0H) 成的月桂酸呈液态,避免包裹(CHCOO):RE ②冷却 10-7 (10-)mo1·1.-1-10-16.7mo1· 1.~1. (5)CHCOONa和MgSO (6)①15 ②O+2H0+4e--40H- 134 详解答案 10.解析;铭铁矿与纯碱在氧气中培烧时,FeCr。O.被氧化为 pH为7.0.c(H)-1×10-}mol.L,所以溶液申 Na。CrO..同时AI和Si元素转化为NaAlO.和Na。SiO c(MoO) K.K.(BaMoO.) Fe元素被氧化为FeO.,H.O浸取时,NaSiO。,NaAlO c(HCO)1X10-mol/LXK(BaCO) 时,开始生成 和Na。CrO. 进入溶液,用HgSO. 中和调节pH,使 Na.SiO;和NaAIO。转化为H。SiO 和AI(OH):沉淀析 BaCO。沉淀,因此.c(HCO):c(MoO) 1×10-mol/LXK.(BaCO) 出,再加H.SO酸化,将Na。CrO. 转化为Na。CrO, 发结晶后再冷却结晶即可得到产品。(1)气体与矿料逆 K K.(BaMoO.) 流的目的是使矿料与氧气充分接触、提高培烧效率。 110-mol L.X2.6X10-" 4.7×10X3.5100时,应停止加入BeCl。 (2)由图可知:pH4.5时,A沉淀完全,但当pH>9.3 时H。SiO。会重新溶解,pH一9.6时,A1(0H)。也会溶解 溶液。 生成[A1(0H)]。故pH的理论范围应该为4.5~9.3。 (4)①滤液I中加入过量的二氧化碳,偏铭酸纳转化为氢 由于Fe。O.难溶于水,因此加水浸取时已经变为滤潦除 氧化铭沉淀,同时生成碳酸氢钩,过滤得到的滤液lI中含 去。(3)Na。Cr.O. 晶体可采取加热浓缩、冷却结晶的方 有碳酸氢纳和钢酸钟。滤液|I中加入适量的象化钢溶液 法提取,如果蒸发浓缩时蒸发过度,则会有少量 沉钥后,因此,过得到的滤液II中,主要存在的纳盐有 Na.Cr.O:与Na。SO.等副产品一起析出,从而降低产品 NaC1和NaHCO,故Y为NaHCO.。②根据侯氏制碱法 的产率。结晶后的母液中,除NagCrO 外,可循环利用 的原理可知,往滤液II中添加适量NaCI固体后,通入足 量NH,再通入足量CO,可析出NaHCO。 (5)①由题中信息可知,致密的保护膜为一种氧化物,是 2Na.Cr。O+4NaOH+2H。^+O可知,电解过程中 由H。O.与AAs反应生成的,联想到金属铅表面容易形 实质是电解水,阳极上OH失去电子生成H。O和O。, 成致密的氧化膜可知,该氧化物为Al.O。②由Ga和Al 阴极上H得到电子生成H。,由2CrO}+HO_ 同族、As和N同族可知,GaAs中Ga显十3价(其最高 Cr.O+2OH可知.Cr。O在c(OH)减小的电极室 价)、As显一3价。在HO。与上层GaAs的反应中,As 中制得,即Na。Cr。O:在阳极室产生;电解过程中,阳极室 元素的化合价变为十5价,其化合价升高了8,As元素被 中c(OH)减小,CrO一水解平衡正向移动.c(CrO}) 氧化,则该反应的氧化剂为H,O。,还原剂为GaAs。 减小,c(Cr。O)增大,为提高制备Na。Cr。O.的效率. H.0.中的0元素为一1价,其作为氧化剂时,0元素要 CrO”通过离子交换膜移向阳极。 被还原到一2价,每个H。O:参加反应会使化合价降低2, 答案:(1)使矿料与氧气充分接触、提高培烧效率 根据氢化还原反应中元素化合价升高的总数值等于化合 (2)4.5~9.3 使CrO转化为Cr。O浸取 价降低的总数值可知,该反应的氧化剂与还原剂物质的 量之比为8:2-4:1。 (3)NaCr。O 与副产品一起析出,降低了产品的产率 答案:(1)十6(2)A1(0H); HsO. (3)①MoO+Ba2+-BaMoO (4)阳 CrO ②1×10-mol/Lx2.6x10-* 11.解析:(1)由流程图可知,Fe(CrO。):中铁元素和络元素 4.7×10-11×3.5×10-8 被氧化,分别转化为Fe。O和Na。CrO。(2)工序①需要 加水,故是溶解。(3)由流程图可知,第一步发生的氧化 (4)①NaHCO ②NH(5)①AlO ②4:1 还原反应为4Fe(CrO)+70+16NaOH高8NaCroO. 题组二 1.D D项,NH.NO。水解显酸性,抑制Bi 的水解,不利于 +2FesO.+8H.O.AlO与NaOH反应生成NaAiO。和 BiOC1的生成,错误。 H.O.MgO不反应,故溶解过滤后,滤淹为MgO、Fe。O。 2.解析:(1)结合古代“湿法炼铜”与胆砚可知“胆水”主要落 (4)无色溶液中含NaAlO。,由无色溶液中通入过量气体 质为CuSO。 A得到AI(OH)。和V的溶液可知,A为CO,V为NaHCO。 (2)FeS。中Fe呈十2价,S呈一1价,结合题给信息“金属 (6)热解工序产生的混合气体是CO.和H。0),最适宜返 疏化物在'细菌氧化’时转化为砥酸盐”可知,足量O。与 回工序②参与内循环。(7)K-[Al(OH)]10- FeS 反应时,Fe元素被氧化为Fe ,S元素被氧化为 c(OH) c(OH) S0}.,根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒得反应的 -100.83.c(OH)-10-5.smol·1.-1,故 pH-8.37。 离子方程式为4FeS。+15O+2H0--4Fe+8S0 答案:(1)Fe.Cr (2)溶解 (3)MgO.Fe-O +4H (4)2Na +2CrO+2CO +HO-CrO+ (3)滤液①中含有Fe ,Fe 易水解,加碱调节pH可生 2NaHCO 成Fe(OH)。胶体,Fe(OH)。胶体可起絮凝作用。 高 -8Na.CrO+ (5)4Fe(CrO.)+7O.+16NaHCO (4)细荫需要一定的活性温度,A错误:“培烧氧化”需要在 2FeO.+16CO+8HO Na:CO 高温下进行,同时会生成污染性气体SO。等,而“细菌氧 (6)②(7)8.37 化”只需要保证细荫的活性温度,通常不超过100C,且 12.解析:(1)“培烧”中,有Na。MoO生成,其中Na和O的 元素转化为疏酸盐,减少了有害气体的产生,BC正确;两 化合价为十1和一2,根据化合价的代数和为0可知,Mo 种象化过程均会产生废液废清,D错误。 元素的化合价为十6。(2)“沉知”中,偏错酸钩转化为氢 (5)Au难被O。氧化,加入NaCN后Au能转化为稳定配 氧化错,因此,生成的沉淀X为Al(OH)。(3)①滤液II 离子[Au(CN):],即发生反应4Au+O+2HO+8CN 中含有钥酸纳,加入氢化银溶液后生成BaMoO,沉淀,该 --4[Au(CN)]十4OH,促进Au被氧化。 反应的离子方程式为MoO十Ba?+-BaMoO.。② (6)“沉金”过程中,乙n作还原剂,置换出[Au(CN)]一中 若开始生成BaCO。沉淀,则体系中恰好建立如下平衡: 的Au。 HCO +BaMoOBaCO+MoO+H,该反应的 (7)由题图知,滤渡②中阴离子为[Zn(CN)。了,阳离子为 加入NaCN时引入的Na ,则溶质主要为Nag[Zn(CN).],已 c(HCO) 知滤液②经HSO 酸化,[Zn(CN)]转化为ZnSO 和 HCN.结合元素守恒可得反应的化学方程式为Na[Zn(CN):] c(H )c(CO)e(MoO)c(B?)KK(BaMoO) +2HSO.--ZnSO.+4HCN+NaSO:用减(氢氧化 c(HCO)e(CO)c(B{) K_(BaCO) 坏利用。 钩)中和HCN可生成NaCN,可在“漫金”时使用,实现微 为避免BaMoO。 中混入BaCO。 沉淀,必须满足 c(H)c(MoO)KK(BaMoO.) ,由于“沉知”中 答案:(1)CuSO c(HCO) K(BaCO) (2)4FeS+15O+2HO--4Fe+8SO+4H 135 五年高考真题 分类集训 化学 (3)Fe(OH). (4)BC (1)用破酸浸取钴矿时,为提高浸取速率可适当增大磕 (5)生成稳定配离子[Au(CN)..促进Au被氧化 酸浓度、升高温度或将锦钻矿粉碎增大接触面积; (6)作还原剂 0 (7) Na [Zn(CN)]+2HSO. -ZnSO.+4HCN+ NaSO. NaCN (2)(HSO)的结构简式为O-S-O-O-H,所以 3.解析:(1)锐是23号元素,其价层电子排布式为3d^{③}4s^{};培 O-H 烧过程中.氧气被还原.V。O。被氧化生成VO .偏酸盐 1 molH.SO.中过氧键的数目为N.: 中气的化合价为十5价;CaC0。在800C以上开始分解,生 成的气体①为CO。 (3)用石灰孔调节pH-4.Mn②} 被HSO.氧化为MnO. (2)由已知信息可知,高温下,苛化泥的主要成分NaOH与 该反应的离子方程式为:H.O+Mn②} +HSO--MnO。 Al.O.反应生成的偏铅酸纳溶于水,所以滤液中杂质的主 +S-+3H;氢氧化铁的K.-10-37.4.当铁离子完全 要成分是NaA1O。 沉淀时,溶液中c(Fe3 )=10mol L,K =c(OH)x (3)在弱碱性环境下.Ca(VO):与HCO 和OH反应生 c(Fe)-c(OH-)x10--10-37.4c(OH)-10-10.8 成CaCOVO 和H。O.离子方程式见答案。滤液①中含 mol/L,根据K.-10-1,pH-3.2,此时溶液的pH-4,则 有VO。、NH等,且浓度较低,若要利用其中的钗元素, 铁离子完全水解,生成氢氧化铁沉淀,Ca^} 与SO}结合 需要通过离子交换进行分离、富集,故滤液①应进入离子 生成CaSO,故滤还有氢氧化铁、疏酸; 交换工序。 (4)根据图示可知SO:体积分数为0.9%时,Mn(II)氧化 (4)由离子交换工序中树脂的组成可知,洗脱液中应含有 逸率最大;继续增大SO。体积分数时,由于SO。有还原性, CI .考虑到水浸所得溶液中含有Na ,为避免引入其他 过多将会降低HSO。的浓度,降低Mn(II)氧化速率; 杂质离子,且NaCI廉价易得,故洗脱液的主要成分应为 (5)”沉钻锦”中得到的Co(OH)。,在空气中可被氧化成 NaCl. CoO(OH),该反应的化学方程式为:4Co(OH)。+O。 (5)沉过程是生成NH.VO.。NH.C1呈弱酸性,如果将 4CoO(OH)+2HO; 溶液调至减性,OH与NH反应,不利于生成 (6)氢氧化钱的K。-10-10.8,当铁离子完全沉淀时, NH.VO..b符合题意;同样地,降低NH.Cl溶液的浓度, c(Mg{})-10-mol/L,根据K可计算c(OH)-10-29 也不利于生成NHVO,d符合题意。 mol/I.,根据K-10-1.c(H )-10-11.molL.所以溶 答案:(1)3d34s}+5CO(2)NaA1O 液的pH-11.1。 答案:(1)适当增大碗酸浓度或适当升高温度或将锦钴矿 +2VO 提高溶液中HCO 浓度,促使偏酸转化为 粉碎增大接触面积(2)N。 碳酸,释放VO 离子交换 (3)HO+Mn?+HSO--MnO+SO+3H' (4)NaCI Fe(OH)CaSO (5)bd (4)9.0%SO。有还原性,过多将会降低HSO。的浓度, 4.解析:(1)基态Be} 的电子排布式为1s*,结合泡利原理, 降低Mn(II)氧化速率 则轨道表示式为.(2)将熔融态物质快速冷却可转化 (5)4Co(OH)+O.--4CoO(OH)+2H。0 (6)11.1 为非晶态,故为了从“热熔冷却”步骤得到玻璃态,需要快 6.解析:(1)由图可知,600C时,A、B的△G均小于0,反应均 速冷却。(3)由已知信息可知,“萃取分液”时Be}转化为 能自发进行;C的G>0,反应不能自发进行;D的AG AG.+AGc<0,反应能自发进行;故选C。(2)①根据表格 BeA(HA)。进入煤油中,水相1为含有A1③的水溶液, 中数据,一氧化碳与二氧化碳的分压之比约为1:2,反应 向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液,先发生 生成的一氧化碳与二氧化碳的物质的量之比约为1:2,则 反应:Al③ +3OH--Al(OH)。,随后立即发生反应: 600 AI(OH)+OH-[Al(OH)],故观察到的现象是产 该反应的总化学方程式为5TiO。+6C+10Cl。 生白色沉淀,且沉淀立刻溶解。(4)由对角线规则可知,Al 5TiCL.十4CO。十2CO。②由图可知,温度越高,生成一氧 与Be化学性质相似,故有机相中加入过量NaOH溶液, 化碳的反应AG越小,反应越易发生,所以随温度升高,尾 BeA(HA)。转化为[Be(OH)]{进入水相2,反萃取时 气中一氧化碳的含量升高。(3)“除机”过程中,铭单质将 BeA(HA)。与NaOH反应生成Na [Be(OH). ],化学方 VOCl。还原为VOCl。除去,反应的化学方程式为A1十 程式为BeA。(HA)+6NaOH--Na[Be(OH).]+ 3VOCl。-3VOCl+AICl。根据表格信息,TiCl 4NaA+2H。O。“滤液2”的主要成分为NaOH,可以进入 SiCL、AlCl:沸点不同,可用蒸懈的方法进行分离。(4)“除 反萃取分液步骤再利用。(5)款化皱为分子晶体,电解熔 饥”和“除硅、铅”的顺序不能交换,因为除钥过程中会生成 融氧化皱制备金属皱时,加入氧化钢可增加熔融盐的导电 AICl.若顺序交换,则AICl。不能除尽。(5)工艺流程中加 性。(6)Be(OH):与醋酸反应得到某含4个Be的配合物, 入铁冶炼铁的方法属于热还原法,与该方法相似的是高炉 4个Be位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点,Be 炼铁、铅热反应制,故选AC。 与Be间通过CH。CO0相连,又四面体有6条校,则4个 答案:(1)C Be间共有6个CHCOO,故其化学式为BeO(CH.COO)。 答案:(1 (2)快速冷却 ②随温度升高,生成CO的反应AG减小,AG越小.反应越 易发生 (3)先产生白色沉淀,且沉淀立刻溶解 (3)A1+3VOCl--3VOCl+AICl 蒸 (4)BeA(HA)+6NaOH-Na[Be(OH)]+4NaA+ (4)不能 除过程中会生成AICl。 2H.O 反萃取分液 (5)AC (5)增加熔融盐的导电性 (6)Be.O(CH.COO) 7.解析:铅音中主要含有PbSO。、PbO。、PbO和Pb,还有少量 5.解析;在“氧化”中,混合气在全属离子的催化作用下产生 Ba、Fe、Al的盐或氧化物等,向铅膏中加入碳酸钓溶液进 具有强氧化性的过一碗酸(HSO).用石灰乱调节pH 行脱疏,疏酸铅转化为碳酸铅,过滤,向所得固体中加入醋 4.Mn?*被H:SO.氧化为MnO,发生反应H。O+Mn} 酸、过氧化氢进行酸浸,过氧化氢可将溶液中的亚铁离子 +HSO-MnO.+SO}+3H,Fe水解同时生成 氧化为铁离子,酸漫后溶液的pH约为4.9,依据金属氛氧 氢氧化铁,“沉钻锦”过程中,Co}变为Co(OH)。,在空气 化物沉淀时的pH可知,滤主要成分为氢氧化铅、氢氧化 中可被氧化成CoO(OH)。 铁,过滤后,向滤液中加入氢氧化钟溶液进行沉铅,得到氢 136 1 详解答案 氧化铅沉淀,滤液中的金属阳离子主要为钥离子和银离 法错误;HCI易与水形成盐酸,在一定的条件下氧气可以 子,氢氧化铅再进行处理得到PbO。 将HC1氧化:H。在高温下遇到氧气能发生反应生成水,且 (1)“脱疏”中,碳酸钢溶液与疏酸铅反应生成碳酸铅和磕 其易燃易爆,其与SiHCl。在高温下反应生成硅和HCl,因 酸钩,反应的离子方程式为:PbSO(s)十CO(aq) 此,原料气HC1和H。应充分去除水和氧气,C说法正确; PbCO.(s)十SO}(ag),由一些难溶电解质的溶度积常数 的数据可知,K(PbCO。)=7.4×101.K.(PbSO) 2.5×10-8.反应PbSO(s)+CO(an)=PbCO(s)十 的反应,因此,生成SiHC。的反应为煸减过程,D说法正 确;综上所述,本题选B。 (SO一) SO(a)的平衡常数 K= 3.A 风能发电不会产生二氧化碳,有利于实现“碳达峰、硅 (CO) 0. 中和”,A符合题意。 c(Pb )·e(sO)K(PbSO)2.5x10-8 4.D 将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放 (P^})(0)(PC0)7.4×10-~3.4X 量,达不到碳中和的目的,故A不符合题意;大规模开采可 10 10{,说明可以转化的比较彻底,且转化后生成的碳酸 燃冰做为新能源,会增大二氧化碳的排放量,不符合碳中 铅可由酸浸进入溶液中,减少铅的损失。 和的要求,故B不符合题意;通过清洁煤技术减少煤燃烧 (2)反应BaSO(s)+CO(aq)-BaCO(s)+SO(aq) 污染,不能减少二氧化碳的排放量,达不到碳中和的目的, (Ba}).c(sO) 故C不符合题意;研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇,可 的平衡常数K- 以减少二氧化碳的排放量,达到碳中和的目的,故D符合 c(CO) K.(BasO)1.1×10-10 题意;故选D. KC02.6×10-~0.04<10,说明该反应正向 5.解析:(1)完全分解100kg石灰石(含CaC090%,杂质不 参与反应),需要吸收的热量是10000gx0.9x180k1/mol 进行的程度有限,因此加入碳酸钩不能使铅音中的BaSO 100g/mol 完全转化。 -162000kJ,已知:焦炭的热值为30kJ·g(假设焦炭不 (3)①过氧化氢有氧化性,亚铁离子有还原性,会被过氧化 氢氧化为铁离子。 含杂质),其热量有效利用率为50%,所以需要投料焦炭的 质量是162000 ②过氧化氢促进金属Pb在酷酸溶液中转化为Pb(Ac)。 30 8x2-10800g=10.8 kg. 过氧化氢与Pb、HAc发生氧还原反应生成Pb(Ac):和 (2)根据(1)中计算可知消耗焦炭的物质的量是1280mgl 10800 g H.O.依据得失电子守恒和原子守恒可知,反应的化学方 程式为:Pb+H.O.+2HAe=Pb(Ac)。+2H.O. 一900mol,参加反应的碳酸的物质的量是900mol,这说 ③过氧化氢也能使PbO。转化为Pb(Ac)。,铅元素化合价 由十4价降低到了十2价,PbO。是氧化剂,则过氧化氢是 明参加反应的碳酸和焦炭的物质的量之比为了!l,所以 还原荆。 根据原子守恒可知生成氧化锈的质量是 106 kg×56g/mol (4)酸浸后溶液的pH约为4.9,依据金易氢氧化物沉淀时 106g/mol×40%×2-70 kg. 的pH可知,滤淹主要成分为氢氧化铅、氢氧化铁。 106 kg×56 g mol (5)依据分析可知,加入碳酸纳不能使铅膏中的BaS0.完 全转化,铁离子、铭离子转化为氢氧化铁、氢氧化铭沉淀, 考点2 氧及其化合物 南素 铅转化为氢氧化铅、最终变为氧化铅,因此沉铅的滤液中, 金属离子有Ba^{}和加入碳酸钩、氢氧化纳时引入的Na 。 题组 1.B 将Cl。通入冷的NaOH溶液中发生反应Cl+ 答案:(1)PbSO(s)+CO(an)一PbCO(s)+SO 2NaCOH-NaCl+NaClO+H.O.NaClO是涂白液的有 (aq)反应PbsO.(s)+CO(aq)一PbCO(s)+SO} 效成分,A正确;NaClO是强破弱酸盐,其水解的方程式为 ClO十H.O一HCIO+OH,水解使漂白液呈破性,B (CO) 错误;通入CO。会生成H。CO,因为酸性:H.COHCIO 以比较彻底的转化为PbCO。 >HCO,根据强酸制弱酸,会发生反应H。CO+C10) (2)反应BaSO(s)+CO(aq)-BaCO(s)+sO -(aq) HCO +HCIO,NaCIO转化为氧化性更强的HCIO 的平衡常数K(SO{一) 使漂白液消毒能力增强,C正确;HCIO见光易分解为HCI 一0.0410,反应正向进行的 c(CO) 和O,而NaClO不易分解,因此NaCIO溶液比HCI0落 程度有限,因此加人碳酸钟不能使铅音中的BaSO.完全 液稳定,D正确。 转化 2.D 多余的氛气应该用氢氧化纳溶液吸收,D符合题意;故 (3)①F2+ ②Pb+HO+2HAe-Pb(Ac)+2HO 选D。 ③作还原剂 3.解析;(1)①由流程图可知悬浊液中含Agl,Agl可与Fe (4)Fe(OH)、A1(OH).(5)Ba? Na 反应生成Fel。和Ag,Fel。易落于水,在离子方程式中能 专题六 非金属及其化合物 拆,故加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为2Agl+Fe 考点1 碳、硅及无机非金属材料 --2Ag十Fe②} 十2I,生成的银能与硝酸反应生成硝酸 题组 银参与掀环中,故答案为:2Agl+Fe--2Ag+Fe^{}+ 1.B 生铁的脆性较大,减少含碳量可增强延展性,A正确; 21 ;AgNO;②通入Cl。的过程中,因1还原性强于 晶体硅中硅原子形成4个单键,无自由电子,若用碳原子 Fe2 ,Cl。先氧化还原性强的1,若氧化产物只有一种,则 取代部分硅原子,碳原子也形成4个单键,同样无自由电 该氧化产物只能是l。,故反应的化学方程式为Fel。十Cl。 子,则导电性不会有明显改变,B错误;在纤维素中引入带 -l。+FeCl,若反应物用量比n(Cl)/n(Fel)-1.5时 有强亲水基团的支链,可显著提升其吸水能力,C正确;顺 即Cl。过量,先氧化完全1再氧化Fe ,恰好将全部1 丁橡胶疏化后形成网状结构,整体强度比线型结构有显著 和Fe?氧化,故氧化产物为l、FeCl,当n(Clg)n(Fel) 提高,D正确。 >1.5即Cl。过量特别多,多余的氛气会与生成的单质 2.B SiO。和C在高漫下发生反应生成Si和CO.因此,制备 粗硅的反应方程式为SiO。+2C高温Si+2CO ,A说法正 以及水继续发生氧化还原反应,单质礁的收率会降低,故 答案为:Fel +Cl I+FeCl;I、FeCl;I被过量的 确;在晶体硅中,每个Si与其周围的4个Si形成共价键并 Cl.进一步氧化;(2)先向NalO。溶液中加入计量的NaHSO。, 形成立体空间网状结构,因此,平均每个Si形成2个共价 生成碑化物即含1的物质;再向混合溶液中(含I)加入 键,1molSi含Si-Si键的数目约为2×6.02x10,B说 NalO。溶液,反应得到l,上述制备1.的两个反应中1为 137 一