题型06 工艺流程（期中真题汇编，北京专用）高二化学上学期

题型06 工艺流程 1．(24-25高二上·北京海淀·期中)锂电池具有广泛应用。用废铝渣(含金属铝、锂盐等)获得电池级Li2CO3的一种工艺流程如下(部分物质已略去)： 下列说法不正确的是 A．①中加热后有SO2生成 B．②生成Al(OH)3的离子方程式：2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ C．由③推测溶解度：CaCO3＞Li2CO3 D．④中不宜通入过多CO2，否则会造成Li2CO3产率降低 2．(24-25高二上·北京·期中)实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO并进行定性检验。 已知：Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。 下列说法不正确的是 A．调节溶液的pH＞12，可使滤液中c(Mg2+)＜1×10-5mol/L B．加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO=BaCO3↓、Ca2++CO=CaCO3↓ C．加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O D．若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤，可以避免白色沉淀M的生成 3．(24-25高二上·北京工业大学附属中学·期中)五水合硫代硫酸钠()俗称“海波”，常用作棉织物漂白后的脱氧剂、定量分析中的还原剂。 资料：①无色、易溶于水，难溶于乙醇。 ②在酸性溶液中反应有S和产生。 Ⅰ．制备 工业上可用、和制备，其工艺流程示意图如下： (1)Ⅰ中混合液呈弱碱性，用化学用语解释原因 。 (2)Ⅰ中发生的反应为：，当Ⅰ中溶液的约为7时应停止通入，否则的产率下降，结合和的化学性质说明其原因 。 Ⅱ．粗产品提纯 (3)已知粗产品中可能会含有少量和，在水中的溶解度随温度的升高而显著增大。 ①检验粗产品中含有的方法是：取少量固体溶解，先加足量的 溶液，静置、过滤， ，有白色沉淀生成。 ②粗产品的提纯过程Ⅲ中，操作a的步骤为：加热溶解、趁热过滤、 、过滤、乙醇洗涤、干燥。 Ⅲ．纯度测定 (4)准确称取a g产品于锥形瓶中，加入一定量蒸馏水完全溶解后，加入适量甲醛溶液预处理(防止与反应)，以淀粉作指示剂，用c的标准溶液滴定，发生如下反应：，三次平行实验，平均消耗v溶液。(已知：的摩尔质量为248) ①判断滴定终点是的现象为 。 ②产品中的纯度为 (写出质量分数的表达式即可)。 ③下列操作可能造成实验结果偏高的是 。 A．滴定管未用标准溶液润洗 B．滴定终点时仰视读数 C．滴定过程中锥形瓶内有少量液体溅出瓶外 4．(24-25高二上·北京第十一中学顺义分校·期中)工业上利用软锰矿和菱锰矿联合进行锅炉燃煤烟气脱硫，同时制备重要化工产品。工艺流程如下： 资料：i．软锰矿的主要成分是，含少量 ii．锅炉燃煤过程中空气过量 iii．该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 金属离子 开始沉淀 1.5 6.3 7.6 完全沉淀 2.8 8.3 10.2 (1)吸收烟气前，软锰矿需研磨后填入吸收塔。研磨的目的是 。 (2)将烟气通入吸收塔中，发生的主要反应的化学方程式是 。 (3)软锰矿浆脱硫过程中，控制流量，每隔3h监测一次：测定软锰矿浆的pH；同时测定吸收塔入口和出口的含量，计算的吸收率，结果如图所示： ①吸收塔中矿浆逐渐下降的原因是 (用化学用语表示)。 ②当吸收率低于时，无法实现烟气的达标排放，此时需向吸收塔中加入一定量菱锰矿(主要成分)。下列说法中，正确的是 (填字母)。 A．吸收塔中吸收率下降的可能原因是减小抑制了的溶解 B．加菱锰矿调节升至5.0以上后，吸收率又可以恢复至左右 C．加入菱锰矿能增加矿浆中的浓度 (4)经检测发现滤液1中仍含有少量，可加入将转化为进行“深度净化”，该过程中反应的离子方程式是 。 (5)产品含量测定方法如下： I．称取ag晶体，加足量硫酸溶解，将溶液定容于容量瓶中 II．取溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使过量的分解 III．加入指示剂，用溶液滴定，溶液中的重新变成。滴定至终点时消耗溶液。 已知：步骤II中参加的反应离子方程式为： ①溶液盛装在 (填酸式或碱式)滴定管。 ②则产品中的质量分数为 。(的相对分子质量为151) 5．(24-25高二上·北京海淀·期中)红矾钠()可用于制备制革产业中的铬鞣剂。对含铬污泥进行酸浸处理后，得到浸出液(主要含、、、、和)，经过如下主要流程，可制得红矾钠，实现铬资源的有效循环利用。 已知：i．Cr()溶液中存在以下平衡： ii．相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下： 金属离子 开始沉淀的 沉淀完全的 4.3 5.6 7.1 9.2 (1)II中，加入调节至的目的是： 。 (2)III中，氧化沉淀的化学方程式为 。 (3)III中，在投料比、反应时间均相同时，若温度过高，的产率反而降低，可能的原因是 。 (4)IV中，加入的作用是 (结合平衡移动原理解释)。 (5)为了测定获得红矾钠()的纯度，称取上述流程中的产品配成溶液，取出放于锥形瓶中，加入稀硫酸和足量的溶液，置于暗处充分反应至全部转化为后，滴入滴淀粉溶液，最后用浓度为的标准溶液滴定，共消耗。(已知：) ①滴定终点的现象为 。 ②所得(摩尔质量为)的纯度的表达式为 (用质量分数表示)。 6．(24-25高二上·北京陈经纶中学·期中)以方铅矿(主要含PbS、FeS2、ZnS)和软锰矿(主要含MnO2、SiO2及铁的氧化物)为原料联合制取PbSO4和Mn3O4的一种流程示意图如下。 已知：   (1)“酸浸”过程使矿石中的金属元素浸出，铅和锰分别以[PbCl4]2-和Mn2+的形式浸出。 ①加快浸出速率可采取的措施有 (写出2条)。 ②补全PbS与MnO2反应的离子方程式 。 □□□_______□_______□□□_______□_______ ③加酸时，方案1：将盐酸一次性加入，硫元素主要转化为S单质；方案2：将盐酸间隔一定时间分两次加入，硫元素主要转化为。该工艺流程采用方案2，理由是 。 (2)“除铁”时，加入NaOH至溶液，过量的软锰矿将Fe2+氧化生成沉淀。写出发生反应的离子方程式 。 (3)“氧化”过程，生成Mn3O4时参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ( Mn3O4的结构式为)。 (4)干燥温度为90℃，对产品Mn3O4进行鼓风烘干，得到的产物中锰含量结果如图所示。5 h后随干燥时间的延长，产品中的锰含量下降的原因可能是 。 7．(24-25高二上·北京西城外国语学校·期中)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：。该反应体现出酸性关系： (填“>”或“<”)。 (3)将粗磷酸中的有机碳氧化为脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如下图所示。80℃后脱除率变化的原因： 。 (4)取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用bmol·L-1NaOH溶液滴至终点时生成，消耗NaOH溶液cmL。精制磷酸中的质量分数是 。(已知：摩尔质量为98g·mol-1) 8．(24-25高二上·北京第八中学·期中)铜冶炼过程中，产生的粗硫酸镍废液中含有等杂质微粒，工业生产以此为原料，精制硫酸镍，主要流程如下： 已知：常温下   ； ；   (1)步骤ⅱ的操作名称是 。 (2)①中As的化合价为 。 ②步骤ⅱ中的作用是 。 (3)步骤ⅲ，加入的目的是通过调pH进一步去除，使。若溶液2中，则需控制pH的大致范围为 。 (4)①步骤ⅳ，沉淀3的主要成分是 。 ②加入NaF的同时需调pH约为5，pH过低导致沉淀率下降，原因是 。 (5)结合下图说明由溶液4得到的操作是 。 9．(24-25高二上·北京·期中)红矾钠可用于制备制革产业中的铬鞣剂。对含铬污泥进行酸浸处理后，得到浸出液(主要含、、、、和)，经过如下主要流程，可制得红矾钠，实现铬资源的有效循环利用。 已知：i．溶液中存在以下平衡： ii．相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 4.3 5.6 7.1 9.2 (1)Ⅰ中，NaHSO3还原Cr2O72- 的离子方程式： 。 (2)Ⅱ中，加入NaOH调节pH至 (填字母序号)。 a．4.3~5.6    b．4.3~7.1 c．5.6~7.1    d．7.1~9.2 (3)Ⅲ中，氧化沉淀的化学方程式为 。 (4)Ⅲ中，在投料比、反应时间均相同时，若温度过高，的产率反而降低，可能的原因是 。 (5)Ⅳ中，加入的作用是 (结合平衡移动原理解释)。 (6)为了测定获得红矾钠()的纯度，称取上述流程中的产品ag配成100mL溶液，取出25mL放于锥形瓶中，加入稀硫酸和足量的KI溶液，置于暗处充分反应至全部转化为后，滴入2~3滴淀粉溶液，最后用浓度为的标准溶液滴定，共消耗。 (已知：) ①滴定终点的现象为 。 ②所得(摩尔质量为)的纯度的表达式为 (用质量分数表示)。 10．(23-24高二·北京·期中)景泰蓝又名铜胎掐丝珐琅，属于国际级非物质文化遗产。其中掐丝工艺所使用的纯铜，可通过低品位黄铜矿[(CuFeS2)]制备，同时还可获得绿矾(FeSO4⋅7H2O)，相关流程如图。 已知：①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T。f细菌)在pH1.0～6.0范围内可保持活性。 ②金属离子沉淀的pH如表。 Fe3+ Cu2+ Fe2+ 开始沉淀时的pH 1.5 4.2 6.3 完全沉淀时的pH 2.8 6.7 8.3 (1)生物堆浸前，需先将矿石进行研磨，目的是 。 (2)生物堆浸过程的反应在的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反应为：CuFeS2+4H++O2Cu2++Fe2++2S+2H2O。第二阶段反应为Fe2+继续被氧化转变成Fe3+，反应的离子方程式为 。 (3)结合已知推断：生物堆浸过程中，应控制溶液的pH在 范围内。 (4)过程Ⅰ中，加入Na2S2O3固体还原堆浸液中的Fe3+，得到溶液X。为判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全，可取少量溶液X，向其中加入 试剂(填试剂的化学式)，观察溶液颜色变化。 (5)过程Ⅱ中，用H2O2和稀硫酸处理后，CuS完全溶解，用离子方程式表示H2O2的作用是 。 (6)绿矾的纯度可通过KMnO4滴定法测定。取mg绿矾晶体，加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为cmol/L的KMnO4溶液滴定，滴定终点的判定方法是 。至恰好完全反应时，消耗KMnO4溶液的体积为vmL。绿矾晶体质量分数的计算式为 。[已知：M(FeSO4⋅7H2O)=278g/mol] 11．(24-25高二上·北京海淀·期中)以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下： （1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是 。 （2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为： i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42−=2Fe3++PbSO4+2H2O ii: …… ①写出ii的离子方程式： 。 ②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。 a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。 b. 。 （3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。 ①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是 (选填序号)。 A．减少PbO的损失，提高产品的产率  B．重复利用NaOH，提高原料的利用率 C．增加Na₂SO4浓度，提高脱硫效率 ②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作： 。 12．(22-23高二上·北京东城区·期中)利用含锶(Sr)废渣制备晶体的流程如下。 已知：ⅰ.含锶废渣中Sr主要以和的形式存在 ⅱ.25℃，， (1)转化 ①转化前，含锶废渣需要粉碎研磨的目的是 。 ②已知溶液显弱碱性，结合化学用语解释其原因： 。 ③转化过程中，向溶液中加入氨水，提高溶液pH，目的是提高 (填粒子符号)的浓度，将转化为。 (2)溶出 溶出过程发生反应的离子方程式是 。 (3)纯化 溶出液中除了含有外，还含有和少量的、等杂质，其中与近似相等。纯化过程涉及操作如下。 已知：ⅲ.25℃，和沉淀时的pH(金属离子浓度均为) 氢氧化物 开始沉淀pH 完全沉淀pH 沉淀开始溶解pH 2.3 4.1 — 4.0 5.2 7.8 ⅳ.和在不同温度下的溶解度： 温度/℃ 溶解度/g氢氧化物 20 40 60 80 90 1.77 3.95 8.42 20.2 44.5 0.173 0.141 0.121 0.094 0.086 ①为了除去溶出液中的和，应调节pH范围为_______＜pH＜_______。 ②向滤液1中加入NaOH调pH至14和升温至90℃均有利于析出的原因是 。 ③90℃时， (填“>”或“＜”)。 ④操作X是 。 试卷第2页，共22页 试卷第1页，共22页 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型06 工艺流程 1．(24-25高二上·北京海淀·期中)锂电池具有广泛应用。用废铝渣(含金属铝、锂盐等)获得电池级Li2CO3的一种工艺流程如下(部分物质已略去)： 下列说法不正确的是 A．①中加热后有SO2生成 B．②生成Al(OH)3的离子方程式：2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ C．由③推测溶解度：CaCO3＞Li2CO3 D．④中不宜通入过多CO2，否则会造成Li2CO3产率降低 【答案】C 【分析】废铝渣(含金属铝、锂盐等)加入浓硫酸，在280℃发生反应，经过滤后得到的滤渣中含有不与浓硫酸反应的沉淀，滤液中含有硫酸铝、硫酸锂，硫酸铝、硫酸锂与饱和碳酸钠反应后得到氢氧化铝沉淀和硫酸钠溶液，碳酸锂沉淀与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化锂和碳酸钙，将氢氧化锂溶液通入二氧化碳得到碳酸锂固体，由此分析。 【详解】A．①表示废铝渣(含金属铝、锂盐等)加入浓硫酸，在280℃发生氧化还原反应，浓硫酸作氧化剂，化合价降低，得到的还原产物有SO2生成，故A不符合题意； B．滤液中含有硫酸铝、硫酸锂，硫酸铝和碳酸钠发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2，离子方程式为：2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑，故B不符合题意； C．由③可知，碳酸锂沉淀与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化锂和碳酸钙，发生了沉淀的转化，既有溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀，溶解度：Li2CO3＞CaCO3，故C符合题意； D．④表示氢氧化锂和二氧化碳反应生成碳酸锂，不宜通入过多CO2，否则会生成碳酸氢锂，造成Li2CO3产率降低，故D不符合题意； 答案选C。 2．(24-25高二上·北京·期中)实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO并进行定性检验。 已知：Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。 下列说法不正确的是 A．调节溶液的pH＞12，可使滤液中c(Mg2+)＜1×10-5mol/L B．加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO=BaCO3↓、Ca2++CO=CaCO3↓ C．加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O D．若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤，可以避免白色沉淀M的生成 【答案】B 【详解】A．调节溶液的pH＞12，则氢氧根离子浓度大于10-2mol/L，则滤液中c(Mg2+)＜<1×10-5mol/L，A正确； B．由题意可知，加入过量饱和BaCl2溶液后存在平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)，故加入过量饱和Na2CO3溶液还会存在部分钡离子转化为碳酸钡，该平衡正向移动，溶液中SO浓度增大，故还有反应：BaSO4(s)+CO(aq)=BaCO3(s)+SO(aq)，B错误； C．加入稀盐酸除去过量氢氧化钠、碳酸钠，gu 加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O，C正确； D．流程中加入碳酸钠会将部分硫酸钡转化为碳酸钡沉淀同时生成硫酸根离子，故若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤，可以避免样品中混入硫酸根离子，避免白色沉淀M的生成，D正确； 故选B。 3．(24-25高二上·北京工业大学附属中学·期中)五水合硫代硫酸钠()俗称“海波”，常用作棉织物漂白后的脱氧剂、定量分析中的还原剂。 资料：①无色、易溶于水，难溶于乙醇。 ②在酸性溶液中反应有S和产生。 Ⅰ．制备 工业上可用、和制备，其工艺流程示意图如下： (1)Ⅰ中混合液呈弱碱性，用化学用语解释原因 。 (2)Ⅰ中发生的反应为：，当Ⅰ中溶液的约为7时应停止通入，否则的产率下降，结合和的化学性质说明其原因 。 Ⅱ．粗产品提纯 (3)已知粗产品中可能会含有少量和，在水中的溶解度随温度的升高而显著增大。 ①检验粗产品中含有的方法是：取少量固体溶解，先加足量的 溶液，静置、过滤， ，有白色沉淀生成。 ②粗产品的提纯过程Ⅲ中，操作a的步骤为：加热溶解、趁热过滤、 、过滤、乙醇洗涤、干燥。 Ⅲ．纯度测定 (4)准确称取a g产品于锥形瓶中，加入一定量蒸馏水完全溶解后，加入适量甲醛溶液预处理(防止与反应)，以淀粉作指示剂，用c的标准溶液滴定，发生如下反应：，三次平行实验，平均消耗v溶液。(已知：的摩尔质量为248) ①判断滴定终点是的现象为 。 ②产品中的纯度为 (写出质量分数的表达式即可)。 ③下列操作可能造成实验结果偏高的是 。 A．滴定管未用标准溶液润洗 B．滴定终点时仰视读数 C．滴定过程中锥形瓶内有少量液体溅出瓶外 【答案】(1)； (2)与反应生成，，若过量，溶液显酸性，在酸性条件下不稳定，会发生反应：，导致产率下降 (3) 稀盐酸 向滤液中加入少量溶液 冷却结晶 (4) 滴入半滴I2的标准溶液，锥形瓶中的溶液颜色由无色变为蓝色，且半分钟内不变色 AB 【详解】（1）Ⅰ中的和属于强碱弱酸盐，在水溶液中发生水解反应，使得溶液呈碱性，发生的水解反应是；，故答案是；。 （2）Ⅰ中发生的反应为：，若继续通入，与水反应生成亚硫酸，溶液呈酸性，产品在酸性条件下不稳定，在酸性溶液中反应有S和产生，的产率下降。故答案是与反应生成，，若过量，溶液显酸性，在酸性条件下不稳定，会发生反应：，导致产率下降。 （3）①检验粗产品中含有的方法是检验溶液中，先加过量稀盐酸，排除亚硫酸根离子和的干扰，过滤后滤液中再加入氯化钡，生成难溶性硫酸钡沉淀。故答案是稀盐酸；向滤液中加入少量溶液。 ②根据题给信息，无色、易溶于水，难溶于乙醇，杂质在水中的溶解度随温度的升高而显著增大。故粗产品的提纯过程Ⅲ中，操作a的步骤为：加热溶解、趁热过滤、冷却结晶，过滤、乙醇洗涤、干燥。故答案是冷却结晶。 （4）①用c的标准溶液滴定含淀粉溶液的溶液，当滴定终点时，溶液颜色由无色变蓝色，故答案是滴入半滴I2的标准溶液，锥形瓶中的溶液颜色由无色变为蓝色，且半分钟内不变色。 ②根据，消耗I2的物质的量是，根据方程式中的质量关系可算m=×248=0.496cvg，产品中的纯度为，故答案是或者。 ③A．滴定管未用标准溶液润洗，溶液可能被残留水稀释，则滴加的体积变大，则计算出的浓度偏大，A项符合题意； B．滴定终点时仰视读数，得到溶液体积偏大，则计算出的浓度偏大，B项符合题意； C．滴定过程中锥形瓶内有少量液体溅出瓶外，溅出损耗，消耗的溶液偏小，则计算出的浓度偏小，故C项不符合题意； 故答案是AB。 4．(24-25高二上·北京第十一中学顺义分校·期中)工业上利用软锰矿和菱锰矿联合进行锅炉燃煤烟气脱硫，同时制备重要化工产品。工艺流程如下： 资料：i．软锰矿的主要成分是，含少量 ii．锅炉燃煤过程中空气过量 iii．该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 金属离子 开始沉淀 1.5 6.3 7.6 完全沉淀 2.8 8.3 10.2 (1)吸收烟气前，软锰矿需研磨后填入吸收塔。研磨的目的是 。 (2)将烟气通入吸收塔中，发生的主要反应的化学方程式是 。 (3)软锰矿浆脱硫过程中，控制流量，每隔3h监测一次：测定软锰矿浆的pH；同时测定吸收塔入口和出口的含量，计算的吸收率，结果如图所示： ①吸收塔中矿浆逐渐下降的原因是 (用化学用语表示)。 ②当吸收率低于时，无法实现烟气的达标排放，此时需向吸收塔中加入一定量菱锰矿(主要成分)。下列说法中，正确的是 (填字母)。 A．吸收塔中吸收率下降的可能原因是减小抑制了的溶解 B．加菱锰矿调节升至5.0以上后，吸收率又可以恢复至左右 C．加入菱锰矿能增加矿浆中的浓度 (4)经检测发现滤液1中仍含有少量，可加入将转化为进行“深度净化”，该过程中反应的离子方程式是 。 (5)产品含量测定方法如下： I．称取ag晶体，加足量硫酸溶解，将溶液定容于容量瓶中 II．取溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使过量的分解 III．加入指示剂，用溶液滴定，溶液中的重新变成。滴定至终点时消耗溶液。 已知：步骤II中参加的反应离子方程式为： ①溶液盛装在 (填酸式或碱式)滴定管。 ②则产品中的质量分数为 。(的相对分子质量为151) 【答案】(1)增大反应物的接触面积，提高反应速率 (2)MnO2 + SO2 =MnSO4 (3) SO2 +H2OH2SO3、2H2SO3 + O2 = 2H2SO4或2SO2 + O2 + 2H2O = 2H2SO4 ABC (4) (5) 酸式 【分析】软锰矿浆中的二氧化锰将二氧化硫氧化为硫酸根离子，二氧化硅不能溶解，过滤后溶液中有硫酸锰和硫酸亚铁(二氧化硫也可以还原三价铁)，深度净化将亚铁离子氧化为氢氧化铁过滤除去后即可得到较为纯净的硫酸锰纯度较高的溶液，经过结晶就可以得到硫酸锰晶体。 【详解】（1）研磨后，增加了软锰矿和二氧化硫的接触面积，而增加二氧化硫吸收时的反应速率； （2）二氧化锰将二氧化硫氧化为硫酸根离子，Mn被还原为+2价：MnO2 + SO2 =MnSO4； （3）①二氧化硫溶于水生成亚硫酸再被空气中的氧气氧化为硫酸SO2 +H2OH2SO3、2H2SO3 + O2 = 2H2SO4或2SO2 + O2 + 2H2O = 2H2SO4使得溶液中氢离子浓度增大，溶液pH下降； ②A．吸收塔中吸收率下降的可能原因是pH减小抑制了SO2的溶解，pH减小导致SO2 +H2OH2SO3H++HSO平衡逆向移动，而抑制了二氧化硫溶解，A正确； B．图中信息可以看出pH=5.0时吸收率恰好为95%，菱锰矿调节pH升至5.0以上后，吸收率又可以恢复至95%左右，B正确； C．加入菱锰矿能调节pH时和消耗酸离子的同时生成了Mn2+，增加矿浆中Mn2+的浓度，C正确； （4）据分析，二氧化锰将亚铁离子氧化为氢氧化铁沉淀自身被还原为锰离子：； （5）①溶液呈酸性，应用酸式滴定管盛装； ②根据化学方程式及得失电子守恒有：，则样品中硫酸锰的质量分数为。 5．(24-25高二上·北京海淀·期中)红矾钠()可用于制备制革产业中的铬鞣剂。对含铬污泥进行酸浸处理后，得到浸出液(主要含、、、、和)，经过如下主要流程，可制得红矾钠，实现铬资源的有效循环利用。 已知：i．Cr()溶液中存在以下平衡： ii．相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下： 金属离子 开始沉淀的 沉淀完全的 4.3 5.6 7.1 9.2 (1)II中，加入调节至的目的是： 。 (2)III中，氧化沉淀的化学方程式为 。 (3)III中，在投料比、反应时间均相同时，若温度过高，的产率反而降低，可能的原因是 。 (4)IV中，加入的作用是 (结合平衡移动原理解释)。 (5)为了测定获得红矾钠()的纯度，称取上述流程中的产品配成溶液，取出放于锥形瓶中，加入稀硫酸和足量的溶液，置于暗处充分反应至全部转化为后，滴入滴淀粉溶液，最后用浓度为的标准溶液滴定，共消耗。(已知：) ①滴定终点的现象为 。 ②所得(摩尔质量为)的纯度的表达式为 (用质量分数表示)。 【答案】(1)生成Cr(OH)3沉淀，实现Cr3+与Na+、Ni2+的分离 (2)2Cr(OH)3+3H2O2+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O (3)大量双氧水受热分解 (4)加入，增大氢离子浓度，平衡逆向移动生成Na2Cr2O7 (5) 滴入最后半滴溶液，锥形瓶内溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不恢复蓝色 【分析】含铬污泥进行酸浸处理后得到浸出液主要含、、、、和。浸出液加亚硫酸氢钠把还原为，加氢氧化钠使转化为Cr(OH)3沉淀，在碱性条件下用双氧水把Cr(OH)3氧化为Na2CrO4，加硫酸酸化，使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶得。 【详解】（1）根据相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围，在，Cr元素完全转化为Cr(OH)3沉淀，Ni2+不生成氢氧化物沉淀，II中加入调节至的目的是生成Cr(OH)3沉淀； （2）III中在碱性条件下用双氧水把Cr(OH)3氧化为Na2CrO4，化学方程式为2 Cr(OH)3+3H2O2+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O； （3）双氧水加热易分解放出氧气，所以III中若温度过高，的产率降低。 （4）Cr()溶液中存在以下平衡。IV中加入，氢离子浓度增大，逆向移动生成Na2Cr2O7。 （5）①I2完全被还原为I-时达到滴定终点，滴定终点的现象为：滴入最后半滴溶液，溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内部恢复蓝色。 ②根据反应过程得反应关系式~~3I2~~6，n()= n()=，所得的纯度的表达式为 。 6．(24-25高二上·北京陈经纶中学·期中)以方铅矿(主要含PbS、FeS2、ZnS)和软锰矿(主要含MnO2、SiO2及铁的氧化物)为原料联合制取PbSO4和Mn3O4的一种流程示意图如下。 已知：   (1)“酸浸”过程使矿石中的金属元素浸出，铅和锰分别以[PbCl4]2-和Mn2+的形式浸出。 ①加快浸出速率可采取的措施有 (写出2条)。 ②补全PbS与MnO2反应的离子方程式 。 □□□_______□_______□□□_______□_______ ③加酸时，方案1：将盐酸一次性加入，硫元素主要转化为S单质；方案2：将盐酸间隔一定时间分两次加入，硫元素主要转化为。该工艺流程采用方案2，理由是 。 (2)“除铁”时，加入NaOH至溶液，过量的软锰矿将Fe2+氧化生成沉淀。写出发生反应的离子方程式 。 (3)“氧化”过程，生成Mn3O4时参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ( Mn3O4的结构式为)。 (4)干燥温度为90℃，对产品Mn3O4进行鼓风烘干，得到的产物中锰含量结果如图所示。5 h后随干燥时间的延长，产品中的锰含量下降的原因可能是 。 【答案】(1) 加热、粉碎原料、增大酸浓度 PbS+4MnO2+4Cl-+8H+=[PbCl4]2-++4Mn2++4H2O 防止单质S覆盖在矿物表面，阻碍反应进行或方铅矿量一定时，提高Mn2+浸出量 (2)MnO2+2Fe2++2OH-=2FeOOH+Mn2+ (3)1：4 (4)Mn3O4被O2氧化 【分析】向方铅矿(主要含PbS、FeS2、ZnS)和软锰矿(主要含MnO2、SiO2及铁的氧化物)的混合物中加入NaCl、HCl进行酸浸，发生反应：PbS+4MnO2+4Cl-+8H+=[PbCl4]2-++4Mn2++4H2O，PbS 转化为[PbCl4]2-进入溶液中；FeS2与酸反应产生的Fe2+再与MnO2、OH-反应被氧化为FeOOH，进入滤渣中，SiO2与酸不能反应，也进入滤渣中，ZnS与酸反应产生Zn2+进入溶液中，故在滤液A中含有Mn2+、Zn2+、[PbCl4]2-、、Cl-、Na+，将滤液A进行冰水沉积，信息的反应化学平衡逆向移动，[PbCl4]2-变为PbCl2沉淀，该沉淀与H2SO4溶液发生沉淀溶解平衡转化为PbSO4固体。向滤液B中加入Na2S，Zn2+会形成ZnS沉淀进入到滤渣D中，在滤液C中含有Mn2+，然后向其中加入氨水，并鼓入空气氧化，Mn2+就形成Mn3O4固体而与杂质离子分离开。 【详解】（1）①“酸浸”过程中为加快反应速率，可采取的措施有适当加热、增大酸的浓度、将矿石粉碎等措施； ②“酸浸”过程使矿石中的金属元素浸出，铅和锰分别以[PbCl4]2-和Mn2+的形式浸出，PbS与MnO2反应的离子方程式应为：PbS+4MnO2+4Cl-+8H+=[PbCl4]2-++4Mn2++4H2O； ③加酸时，对于方案l：将盐酸一次性加入，硫元素主要转化为S单质；对于方案2：将盐酸间隔一定时间分两次加入，硫元素主要转化为。该工艺流程采用方案2，理由是防止单质S覆盖在矿物表面，阻碍反应进行或方铅矿量一定时，提高Mn2+浸出量； （2）①“除铁”时，加入NaOH至溶液pH约等于3，过量的软锰矿将Fe2+氧化生成FeOOH沉淀，根据电荷守恒、原子守恒，结合物质的存在形式，可得该反应的离子方程式为：MnO2+2Fe2++2OH-=2FeOOH+Mn2+； （3）“氧化”过程中，Mn2+、氨水和氧气反应生成Mn3O4，反应的离子方程式为：6Mn2++6NH3·H2O+O2=2Mn3O4+6+6H+，参与反应的6个Mn2+中被氧化的只有4个，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为l：4； （4）对产品Mn3O4进行鼓风烘干过程中锰元素的质量不变，变化的是氧元素的质量，产物中锰含量下降是因为氧元素含量上升，Mn3O4被O2氧化。 7．(24-25高二上·北京西城外国语学校·期中)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：。该反应体现出酸性关系： (填“>”或“<”)。 (3)将粗磷酸中的有机碳氧化为脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如下图所示。80℃后脱除率变化的原因： 。 (4)取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用bmol·L-1NaOH溶液滴至终点时生成，消耗NaOH溶液cmL。精制磷酸中的质量分数是 。(已知：摩尔质量为98g·mol-1) 【答案】(1)研磨、加热 (2)< (3)80℃后，分解速率大，浓度显著降低 (4) 【分析】磷精矿研磨后得到磷精矿粉，向其中加入硫酸酸浸并加热，生成粗磷酸和磷石膏，粗磷酸中加入双氧水并加热脱有机碳，再加入碳酸钙脱硫最后生成精制磷酸。 【详解】（1）上述流程中，能加快反应速率的措施有加热，研磨磷精矿。 （2）通常酸性较强的酸能制备酸性较弱的酸，该反应中硫酸与反应生成磷酸，说明磷酸的酸性<硫酸的酸性。 （3）过氧化氢在高温条件下容易分解，当温度高于80℃时，过氧化氢分解速率较大，浓度显著降低，导致有机碳脱除率下降。 （4）消耗bmol/L的NaOH溶液cmL，且反应生成Na2HPO4，则发生的反应为2NaOH+H3PO4=Na2HPO4+2H2O，消耗NaOH物质的量为bc×10-3mol，则消耗磷酸的物质的量为0.5bc×10-3mol，精制磷酸中磷酸的质量分数为0.5bc×10-3mol×98g/mol÷ag=。 8．(24-25高二上·北京第八中学·期中)铜冶炼过程中，产生的粗硫酸镍废液中含有等杂质微粒，工业生产以此为原料，精制硫酸镍，主要流程如下： 已知：常温下   ； ；   (1)步骤ⅱ的操作名称是 。 (2)①中As的化合价为 。 ②步骤ⅱ中的作用是 。 (3)步骤ⅲ，加入的目的是通过调pH进一步去除，使。若溶液2中，则需控制pH的大致范围为 。 (4)①步骤ⅳ，沉淀3的主要成分是 。 ②加入NaF的同时需调pH约为5，pH过低导致沉淀率下降，原因是 。 (5)结合下图说明由溶液4得到的操作是 。 【答案】(1)过滤 (2) 氧化和，以利于形成，除去砷和铁元素 (3)4~7 (4) 、 与结合生成弱电解质HF，导致降低，沉淀率下降 (5)加热浓缩、冷却结晶、过滤 【分析】粗硫酸镍废液在有机溶剂中萃取后分液，得到含铜有机物和溶液1，往溶液1加入双氧水后过滤，得到沉淀1：FeAsO4和溶液2，再往溶液2加入Na2CO3后过滤，得到沉淀2：Fe(OH)3和溶液3，继续往溶液3加入NaF后过滤，得到沉淀3和溶液4，沉淀3主要是CaF2和MgF2，溶液4经加热浓缩、冷却结晶、过滤得到硫酸镍晶体。 【详解】（1）通过步骤ⅱ的操作，得到了沉淀和溶液两种分散系，故步骤ⅱ的操作名称为过滤； （2）①H3ASO3中H元素+1价，O元素-2价，根据化合价代数和为零，As的化合价为+3价； ②据分析，步骤ⅱ中加入双氧水后过滤，得到沉淀1：FeAsO4，从废液中知Fe2+、H3AsO4被氧化，故H2O2的作用是氧化和，以利于形成，除去砷和铁元素； （3）根据已知条件：常温下   ； ，则溶液2中时，c(OH-)不能大于，pH =7；又要使，则c(OH-)不能小于，pH =4，故需控制pH 的大致范围为4~7； （4）①根据分析，步骤iv，沉淀3的主要成分为、； ②在加入NaF的同时需调pH约为5，HF是弱酸，若pH过低，导致沉淀率下降，原因是F-与H+结合生成弱电解质HF，导致c(F-)降低，沉淀率下降； （5）从图中可知，的溶解度随温度升高而增大，故由其溶液得到晶体的操作时加热浓缩、冷却结晶、过滤。 9．(24-25高二上·北京·期中)红矾钠可用于制备制革产业中的铬鞣剂。对含铬污泥进行酸浸处理后，得到浸出液(主要含、、、、和)，经过如下主要流程，可制得红矾钠，实现铬资源的有效循环利用。 已知：i．溶液中存在以下平衡： ii．相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 4.3 5.6 7.1 9.2 (1)Ⅰ中，NaHSO3还原Cr2O72- 的离子方程式： 。 (2)Ⅱ中，加入NaOH调节pH至 (填字母序号)。 a．4.3~5.6    b．4.3~7.1 c．5.6~7.1    d．7.1~9.2 (3)Ⅲ中，氧化沉淀的化学方程式为 。 (4)Ⅲ中，在投料比、反应时间均相同时，若温度过高，的产率反而降低，可能的原因是 。 (5)Ⅳ中，加入的作用是 (结合平衡移动原理解释)。 (6)为了测定获得红矾钠()的纯度，称取上述流程中的产品ag配成100mL溶液，取出25mL放于锥形瓶中，加入稀硫酸和足量的KI溶液，置于暗处充分反应至全部转化为后，滴入2~3滴淀粉溶液，最后用浓度为的标准溶液滴定，共消耗。 (已知：) ①滴定终点的现象为 。 ②所得(摩尔质量为)的纯度的表达式为 (用质量分数表示)。 【答案】(1) (2)c (3)3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O (4)H2O2受热易分解，所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少，故能导致Na2CrO4的产率反而降低 (5)加入使得溶液中H+增大，使得反平衡逆向移动，以提高Na2Cr2O7的产率 (6) 滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色 【分析】浸出液(主要含、、、、和)，根据流程图，先加入NaHSO3、NaOH，与NaHSO3发生氧化还原反应后得到Cr(OH)3，Cr(OH)3与NaOH和H2O2反应生成Na2CrO4，Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液，加热蒸发结晶，趁热过滤后冷却结晶得到红矾钠 ()。 【详解】（1）加入NaHSO3、NaOH，与NaHSO3发生氧化还原反应后得到Cr(OH)3，，对应的离子方程式为：，故答案为：； （2）Ⅱ中，加入NaOH调节pH的目的是将Cr3+完全沉淀，而使Ni2+不沉淀，故应该调节pH至5.6~7.1，故答案为：c； （3）Ⅲ中，氧化沉淀生成Na2CrO4和H2O，根据氧化还原反应配平可得，该反应的化学方程式为3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O，故答案为：3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O； （4）Ⅲ中，在投料比、反应时间均相同时，若温度过高，H2O2受热易分解，所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少，故能导致Na2CrO4的产率反而降低，故答案为：H2O2受热易分解，所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少，故能导致Na2CrO4的产率反而降低； （5）Na2CrO4溶液中存在以下平衡：，加入使得溶液中H+增大，使得上述平衡逆向移动，以提高Na2Cr2O7的产率，故答案为：加入使得溶液中c(H+)增大，平衡逆向移动，以提高Na2Cr2O7的产率； （6）①本实验指示剂为淀粉溶液，I2遇到淀粉溶液显蓝色，故滴定终点的现象为滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色，故答案为：滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色； ②根据得失电子总数相等可知，，故有，所得(摩尔质量为)的纯度的表达式为，故答案为：。 10．(23-24高二·北京·期中)景泰蓝又名铜胎掐丝珐琅，属于国际级非物质文化遗产。其中掐丝工艺所使用的纯铜，可通过低品位黄铜矿[(CuFeS2)]制备，同时还可获得绿矾(FeSO4⋅7H2O)，相关流程如图。 已知：①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T。f细菌)在pH1.0～6.0范围内可保持活性。 ②金属离子沉淀的pH如表。 Fe3+ Cu2+ Fe2+ 开始沉淀时的pH 1.5 4.2 6.3 完全沉淀时的pH 2.8 6.7 8.3 (1)生物堆浸前，需先将矿石进行研磨，目的是 。 (2)生物堆浸过程的反应在的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反应为：CuFeS2+4H++O2Cu2++Fe2++2S+2H2O。第二阶段反应为Fe2+继续被氧化转变成Fe3+，反应的离子方程式为 。 (3)结合已知推断：生物堆浸过程中，应控制溶液的pH在 范围内。 (4)过程Ⅰ中，加入Na2S2O3固体还原堆浸液中的Fe3+，得到溶液X。为判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全，可取少量溶液X，向其中加入 试剂(填试剂的化学式)，观察溶液颜色变化。 (5)过程Ⅱ中，用H2O2和稀硫酸处理后，CuS完全溶解，用离子方程式表示H2O2的作用是 。 (6)绿矾的纯度可通过KMnO4滴定法测定。取mg绿矾晶体，加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为cmol/L的KMnO4溶液滴定，滴定终点的判定方法是 。至恰好完全反应时，消耗KMnO4溶液的体积为vmL。绿矾晶体质量分数的计算式为 。[已知：M(FeSO4⋅7H2O)=278g/mol] 【答案】(1)增大矿石与浸取液的接触面积，加快生物堆浸的反应速率 (2)4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O (3)1.0～1.5 (4)KSCN (5)4H2O2+CuS=Cu2++SO+4H2O (6) 溶液恰好由黄色变为紫色(或粉色)，30s内紫色不褪去 ×100% 【分析】低品位黄铜矿中含有CuFeS2，低品位黄铜矿研磨后生物堆浸后过滤，堆浸液中含有Fe3+、Cu2+，Fe3+在过程Ⅰ中被还原为Fe2+，若过程Ⅰ中只加入一种试剂，能将Fe3+还原为Fe2+，且不引进新的杂质，还能生成CuS，加入的物质中含有硫离子；过滤后得到CuS和滤液X，滤液X中能得到绿钒，则X为FeSO4；CuS和H2O2、稀硫酸反应生成CuSO4和H2O，通过一系列的操作得到胆矾。 【详解】（1）生物堆浸前，需先将矿石进行研磨，加快生物堆浸的反应速率， 故答案为：增大矿石与浸取液的接触面积，加快生物堆浸的反应速率； （2）第二阶段反应为Fe2+继续被氧化转变成Fe3+，溶液呈酸性，O2作氧化剂，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O， 故答案为：4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O； （3）生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)在pH 1.0～6.0范围内可保持活性Fe3+在pH=1.5时产生沉淀，所以生物堆浸过程中，应控制溶液的pH在1.0～1.5 故答案为：1.0～1.5； （4）Fe3+在过程Ⅰ中被还原为Fe3+，为判断堆浸液中Fe3+是否被完全还原，可以用KSCN溶液检验，向其中加入KSCN溶液， 故答案为：KSCN； （5）用H2O2和稀硫酸处理后，CuS完全溶解，用离子方程式表示H2O2的作用是4H2O2+CuS=Cu2+++4H2O， 故答案为：4H2O2+CuS=Cu2+++4H2O； （6）滴定终点时，溶液恰好由黄色变为紫色(或粉色)；通过KMnO4滴定法测定绿矾的纯度，根据电子转移以及Fe元素守恒得关系式：～5FeSO4•7H2O，n(FeSO4•7H2O)=5n(KMnO4)=5×cmol/L×10-3VL=5×10-3cVmol，绿矾晶体质量分数=， 故答案为：溶液恰好由黄色变为紫色(或粉色)，30s内紫色不褪去；。 11．(24-25高二上·北京海淀·期中)以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下： （1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是 。 （2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为： i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42−=2Fe3++PbSO4+2H2O ii: …… ①写出ii的离子方程式： 。 ②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。 a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。 b. 。 （3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。 ①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是 (选填序号)。 A．减少PbO的损失，提高产品的产率  B．重复利用NaOH，提高原料的利用率 C．增加Na₂SO4浓度，提高脱硫效率 ②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作： 。 【答案】 Pb + PbO2+ 2H2SO4== 2PbSO4+ 2H2O 2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋ 取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去 A、B 将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体 【详解】（1）根据题给化学工艺流程知，过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水，化学方程式为Pb + PbO2+ 2H2SO4== 2PbSO4+ 2H2O。 （2）①催化剂通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质量和化学性质反应前后保持不变。根据题给信息知反应i中Fe2＋被PbO2氧化为Fe3＋，则反应ii中Fe3＋被Pb还原为Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋；②a实验证明发生反应i，则b实验需证明发生反应ii，实验方案为取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。 （3）①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4+2NaOH==PbO+Na2SO4+H2O，而滤液Ⅰ中含有硫酸，可降低溶液的pH，使平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq）逆向移动，减少PbO的损失，提高产品的产率，选A；重复利用NaOH，提高原料的利用率，选B；②根据PbO的溶解度曲线，提纯粗Pb的方法为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液，降温结晶、过滤，得PbO。 12．(22-23高二上·北京东城区·期中)利用含锶(Sr)废渣制备晶体的流程如下。 已知：ⅰ.含锶废渣中Sr主要以和的形式存在 ⅱ.25℃，， (1)转化 ①转化前，含锶废渣需要粉碎研磨的目的是 。 ②已知溶液显弱碱性，结合化学用语解释其原因： 。 ③转化过程中，向溶液中加入氨水，提高溶液pH，目的是提高 (填粒子符号)的浓度，将转化为。 (2)溶出 溶出过程发生反应的离子方程式是 。 (3)纯化 溶出液中除了含有外，还含有和少量的、等杂质，其中与近似相等。纯化过程涉及操作如下。 已知：ⅲ.25℃，和沉淀时的pH(金属离子浓度均为) 氢氧化物 开始沉淀pH 完全沉淀pH 沉淀开始溶解pH 2.3 4.1 — 4.0 5.2 7.8 ⅳ.和在不同温度下的溶解度： 温度/℃ 溶解度/g氢氧化物 20 40 60 80 90 1.77 3.95 8.42 20.2 44.5 0.173 0.141 0.121 0.094 0.086 ①为了除去溶出液中的和，应调节pH范围为_______＜pH＜_______。 ②向滤液1中加入NaOH调pH至14和升温至90℃均有利于析出的原因是 。 ③90℃时， (填“>”或“＜”)。 ④操作X是 。 【答案】(1) 增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率 溶液中存在：i：+H2ONH3·H2O+H+，ii：H++，iii：，iii中产生的OH-的浓度大于i和ii中产生的H+的浓度 (2) (3) 5.2＜pH＜7.8 温度越高，氢氧化钙的溶解度越小，同时，pH越大，氢氧根离子浓度越大，越有利于氢氧根与钙离子结合 ＞ 蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥   【分析】含锶废渣加入溶液，由于大于，故沉淀会转化为，转化渣的成分为，加入盐酸，会转化为，故溶出液中主要成分为，溶出液通过调节pH方式除去和，再利用升温和增大pH的方法除去钙离子，最后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，得到晶体，据此分析。 【详解】（1）含锶废渣需要粉碎研磨的目的：增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率；碳酸氢根的水解程度大于铵根离子的水解程度，使氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，溶液显弱碱性；向溶液中加入氨水，使溶液的碱性增强，使碳酸氢根的电离平衡正向移动，，使碳酸根离子浓度增大，将转化为，答案为：增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率；结合化学用语则可以表示为：溶液中存在：i： +H2O ⇌ NH3·H2O+H+，ii：⇌ H++ ，iii：+H2O⇌H2CO3+OH− ，iii中产生的OH-的浓度大于i和ii中产生的H+的浓度；； （2）转化渣主要成分是，与盐酸反应生成氯化锶、水和二氧化碳，故反应的离子方程式为： ；答案为：； （3）根据图中表格，要完全除去溶出液中的和，pH要大于5.2，同时不能使氢氧化铝溶解，pH小于7.8，应调节pH范围为5.2＜pH＜7.8；根据题中表格，温度越高，氢氧化钙的溶解度越小，同时，pH越大，氢氧根离子浓度越大，越有利于氢氧根与钙离子结合，故加入NaOH调pH至14和升温至90℃均有利于析出，和化学式组成形式一样，溶解度越小，越小，故90℃时＞；从溶液中得到晶体的步骤为蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；答案为：5.2＜pH＜7.8；温度越高，氢氧化钙的溶解度越小，同时，pH越大，氢氧根离子浓度越大，越有利于氢氧根与钙离子结合；＞；蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 试卷第2页，共22页 试卷第1页，共22页 学科网（北京）股份有限公司 $