专题06 化学工艺流程综合题型研究（培优专练）2026年高考化学二轮复习高效培优系列

专题06 化学工艺流程综合题型研究 情境突破练 压轴提速练 1．新考法【结合新产品的工业流程考查化学原理的应用】（2025·湖北·模拟预测）补铁剂乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA，分子式为)的一种合成路线如下： 已知：室温下，当离子浓度小于时视为沉淀完全；EDTA和NaFeEDTA的水溶性均随温度升高显著上升；“络合”步骤的反应式为。 回答下列问题： （1）NaFeEDTA中基态的价电子排布式为 。 （2）“沉铁”步骤生成，当恰好完全沉淀时溶液中的 。 （3）“氧化”步骤的化学方程式为 。 （4）实验室洗涤沉淀通常在 (填仪器名称)中进行。“氧化”后过滤得到的滤饼需要用去离子水洗涤2～3次。检验该滤饼是否洗涤干净的最佳试剂为 (填化学式)溶液。 （5）“减压过滤”步骤的目的是 。从滤液2中获取纯净NaFeEDTA晶体的操作为 (填标号)。 a.蒸发至大量晶体析出时停止加热，趁热过滤 b.蒸发至大量晶体析出时停止加热，用余热蒸干滤液 c.蒸发至有晶膜出现时即停止加热，冷却结晶后过滤 （6）产品中总含铁量的测定：取1.000 g产品放入150 mL烧杯，加入20 mL去离子水和5 mL 3mol/L硫酸溶液，搅拌溶解后，加入1 g锌粉，加热反应30 min，过滤。得到的无色溶液用250 mL容量瓶定容。快速移取25 mL溶液至250 mL锥形瓶中，加入混酸以掩蔽生成的的黄色，用标准溶液平行滴定3次，消耗标准溶液的体积平均为V mL，则产品中铁元素的质量分数为 (铁的相对原子质量为55.85)。 （7）产品的块状晶体在生物偏光显微镜下能观察到瑰丽色彩，展现出化学之美。从晶体的微观结构角度分析，其原因是 。 2．新情境【结合中学范围内不熟悉的物质制备流程考查实验知识】（2026·安徽·一模）黑钨精矿中钨元素以(和)形式存在，其中还含有少量硅()、磷、砷以及钼的化合物，工业上常用黑钨精矿冶炼金属钨及其化合物，其工艺流程如图： 注：已知钨酸钙的溶度积常数为，而在pH=5的溶液中会完全沉淀。 请回答下列问题： （1）黑钨精矿在900℃的温度下烧结后会得到钨酸钠()、磷酸氢钠以及砷酸氢钠等产物，则在烧结时发生的化学方程式为 ；为了获得黑钨精矿需要对原矿经过粗选、浮选等措施的目的是 。 （2）在滤液I中通过加入盐酸将溶液的pH调节至8~9，其目的是 。 （3）用氯化镁和氯化铵可将滤液Ⅱ中的磷、砷元素转化为磷酸镁铵和砷酸镁铵而除去，则除去砷元素的离子方程式为 。 （4）加入溶液恰好可以将溶液中的完全转化为沉淀，过滤，向沉淀中加入500mL一定浓度的盐酸后发生反应，且溶液体积一直保持不变。则当转化为钨酸沉淀时，需溶液的pH至少为 ；通过过滤、洗涤、干燥后，可得到纯净的沉淀，则验证是否洗净的方法为 。 （5）为了得到工业纯，需要将钨酸溶解于氨水中，得到钨酸铵，但同时也会得到极少量的杂质，两种物质的结晶率与溶液蒸发量的关系如图所示，则为了获得纯净的钨酸铵，应采取的操作是 。 （6）工业上常用氢气还原三氧化钨制备钨粉，若将1t三氧化钨粗品(含75%)，经一系列措施得到钨粉的过程中，钨元素的回收率为60%，需要的氢气的质量为 kg(结果保留三位有效数字)。 3．新角度【结合中学范围内不熟悉的物质制备流程考查实验知识、元素化合物及物质结构知识】（2025·广西贵港·模拟预测）以硅藻土为载体的五氧化二钒()是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂(主要成分为、、、，还含有少量和)中回收既可以避免污染环境又有利于资源综合利用。一种废钒催化剂的回收工艺流程如图。 已知：“离子交换”和“洗脱”过程可简单表示为(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。 回答下列问题： （1）中V的化合价为 价；“酸浸”时转化成，反应的离子方程式为 。 （2）在某温度下的晶胞结构如图(黑白球仅做区分，不表示原子大小)，黑球代表的原子为 (填元素符号)。 （3）“氧化”中变为，则该转化中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 （4）“滤渣2”的主要成分为 (填化学式)，该步骤需控制溶液pH不能过大，原因是 。 （5）“流出液”中的阴离子主要是、 (填离子符号)。 （6）煅烧“沉钒”得到的偏钒酸铵()即可得到，写出该煅烧反应的化学方程式： 。 建议用时：60min 1．（2025·河北·三模）某工厂残矿渣中主要含有、，另有、、、、等杂质，某同学设计以下流程实现钒和铬的分离。 已知：①常温下，在水中的溶解度为。 ②五价钒元素的存在形式与的关系如下表所示： 主要形式 下列说法不正确的是 A．“煅烧”、“溶浸”工序中钒元素和铬元素的主要存在形态并没有全部发生变化 B．滤渣1主要为和，滤渣2主要为 C．“除硅磷”工序中，必须调节适量，以免生成沉淀，降低的产量 D．“还原”工序中，发生反应：，再调节使转化为沉淀 2．（2025·辽宁丹东·模拟预测）铁是人体必需的微量元素。某研究小组通过设计实验以检验菠菜中是否含有铁元素，其实验流程如图所示。下列说法错误的是 已知：固体1的主要成分是。 A．上述实验流程中操作①②都是过滤 B．向溶液2中加入再滴入KSCN溶液无现象，说明菠菜中的铁元素都存在于固体1中 C．向溶液3中滴加KSCN溶液后变红，说明菠菜中存在铁元素 D．反应③的离子方程式为 3．（25-26高三上·云南·月考）室温下，由二氧化锰与硫化锰矿(含、等杂质)制备的流程如图： 已知：，，，，，下列说法不正确的是 A．“酸溶”时主要发生的离子方程式： B．“除铁除镁”时铁、镁元素形成的是、沉淀 C．室温下，溶液的，溶液中 D．“沉锰”后上层清液中： 4．（25-26高三上·四川成都·月考）经过充分氧化的铅阳极泥，富含CuO、Ag、Au。一种从中提取金和银的流程如图所示。下列说法错误的是 A．“浸出液1”含有 B．“浸取2”步骤中，Ag被氧化的化学方程式为 C．电沉积过程阴极的电极反应式为： D．“还原”步骤中，被氧化的与产物Au的物质的量之比为3：2 5．（2025·四川成都·一模）Raney镍是一种带有多孔结构、较大比表面积的固态多相催化剂，其主要成分是镍和少量铝。制备Raney镍的关键步骤如下所示。下列有关说法错误的是 A．热分解时产生等体积的CO和 B．“热分解”时，不可将替换为 C．“浸出”时，NaOH溶液溶解镍铝合金中的铝 D．“水洗”时，洗去了、和离子 6．（2025·湖南郴州·一模）是一种重要的稀土金属氧化物，在催化与检测方面均有广泛的应用前景。工业上从水晶石废料(含有、CaO、、、MgO)中提取的流程如下： 已知：，；金属离子浓度小于，认为沉淀完全。 下列说法错误的是 A．“浸取”工序中，提高浸取率的方法有粉碎、搅拌、适当升温 B．根据已知计算得出，完全沉淀的pH为5.3 C．氨水浓度过大导致沉铈率下降的主要原因可能是与形成配合物导致不易被沉淀 D．“还原”工序中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1 7．（2025·湖南永州·一模）工业上可用低品位锰矿(主要成分MnO2，含 Fe、Al、Ni、Pb等元素的杂质)制备高纯二氧化锰，工艺流程如图所示。下列说法错误的是 已知：常温下 A．“焙烧”前，需对低品位锰矿进行粉碎处理 B．“除铝”时， 可用足量的 NaOH溶液代替NH3·H2O C．“除镍铅”后的滤液中， D．“沉锰”时，反应的离子方程式为： 8．（25-26高三上·安徽阜阳·月考）碲碳酸铝[Al2(CO2Te)3]可提供首例双阴离子配体。以铝土矿(主要成分是Al2O3，含Fe2O3、MgO、SiO2等杂质)为原料制备碲碳酸铝的流程如图： 下列叙述错误的是 A．滤渣1的主要成分是SiO2 B．“沉铝”中气体X为CO2 C．“电解”中，转移3 mol e-理论上阴极析出27 g Al D．“合成”中理论上消耗Al2Te3和CO2的物质的量之比为1∶1 9．（25-26高三上·河北·期中）某研究小组利用某酸性腐蚀废液(含、、、)，制取铵明矾的流程如下。下列说法错误的是 A．向废液中加入过量铁屑时单质铁发生2个氧化还原反应 B．试剂适宜选用溶液，且实际用量远大于理论用量 C．过滤操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 D．操作2为过滤、乙醇洗涤、干燥，乙醇洗涤的目的是减少晶体的溶解损失，同时乙醇易挥发，能加快晶体干燥 10．（25-26高三上·上海·期中）钴是一种重要的战略金属，其下游产品市场广阔。钴在地壳中的含量较低，多以伴生矿的形式出现。利用某钴矿石制取粗品及其他工业产品的工艺流程如下图所示。 已知：钴矿石的主要成分为，浸出液中含有的正离子主要有、、、、。 （1）下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是______。 A． B． C． D． （2）为提高浸出的速率，可采取的措施是 。(任举一例) （3）钴矿石的浸出在酸性条件下进行，写出该步骤主要反应的离子方程式 。 （4）溶液中(X表示、、、、、)与pH的变化关系如下图所示(离子浓度小于时可认为已除尽)，要除去溶液中的铁，应用熟石灰调pH至少到 。 A．3.2        B．6.7        C．9.0        D．9.1 此时过滤1所得滤渣的主要成分为 。 （5）工业上需要调节滤液1的pH为9.1，可以加入的试剂是 。(不定项) A．MgO        B．CoO        C．        D． 过滤2后所得滤液直接排放会造成水体污染，须进行处理，用熟石灰调节pH使，则 。(写出计算过程) 11．（25-26高三上·四川成都·期中）砷的化合物可用于半导体领域，如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。一种从酸性高浓度含砷废水［砷主要以亚砷酸()形式存在］中回收砷的工艺流程如下： 已知：①；②；③砷酸()是一种弱酸，在酸性条件下有氧化性，氢碘酸与其反应变为。 （1）As在周期表中的位置 。 （2）“沉砷”过程中使转化为，请写出该步骤反应的离子方程式 ；该步骤能否用过量的来替代？请做出判断并从平衡移动的角度解释原因： 、 。 （3）用进行“还原”过程生成沉淀的离子方程式为 ，若需检验还原后溶液中是否仍存在砷酸，则需要的实验试剂为 。 （4）已知：常温下，时，吸附剂表面带负电，pH越大，吸附剂表面带的负电荷越多；时，吸附剂表面带正电，pH越小，吸附剂表面带的正电荷越多。 当溶液pH介于，吸附剂对五价砷平衡吸附量随pH的升高而下降，试分析其原因： 。 （5）含砷废水也可用另一种化学沉降法处理：向废水中先加入适量氧化剂，再加入生石灰调节pH，将砷元素转化为沉淀。若沉降后上层清液中为，则该溶液中的浓度为 。(已知：) 12．（2026·上海·一模）稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。一种利用钒钛磁铁矿精矿（主要成分为Fe3O4、FeV2O4、TiO2和 SiO2）综合提取钒、钛，并同步制备黄铵铁矾的工艺流程如下图所示： 已知：①“加压焙烧”过程中存在反应，生成的Cl2会对钒钛磁铁矿精矿“二次氯化”；②“酸浸”所得溶液中钒、钛以形式存在。 回答下列问题： （1）已知FeV2O4中 Fe为+2价，则V 的化合价为 。 （2）“酸浸”时，产生的“浸出渣”的主要成分为 (填化学式)。“酸浸”时，若用硝酸代替盐酸，弊端为 。 （3）“氧化”时，H2O2的使用量远大于理论计算量，可能的原因为 。 （4）“萃取”时，先转化为再与萃取剂R3N结合，其过程可表示为：。据此分析“反萃取”过程中加入 Na2CO3溶液的作用为 。 （5）“沉铁”时，生成黄铵铁矾的离子方程式为 。 （6）V2O5可溶于强酸强碱，常温时不同pH、不同钒元素浓度时，+5价V存在形态如图所示(忽略溶液前后体积变化)： 将0.01 mol V2O5溶解在200 mL烧碱溶液中，剩余溶液的，反应的离子方程式为 。 （7）乙二醇的生产工艺中，需使用热的溶液（脱碳液）脱除，脱碳液中含有的能减少溶液对管道的腐蚀。可使用“碘量法”测定脱碳液中的含量，操作中涉及两个反应如下：①；②。下列说法正确的是___________。 A．反应①和②中还原剂与氧化剂的物质的量之比均为2∶1 B．反应①生成1 mol时，反应转移2 mol电子 C．已知氧化性Fe3+>I2，向VOCl2溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液则会生成V2O5 D．反应①和②在强酸性环境中都更易发生反应 （8）偏钒酸铵在加热条件下反应会生成V2O5，NH3和H2O。V2O5在氮气氛围中，碳高温条件下还原氮化制备VN，还生成一种具有还原性的气体，则该反应的化学方程式为 。生成标况下22.4 L该还原性气体时，反应转电子数为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 / 20 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 化学工艺流程综合题型研究 情境突破练 压轴提速练 1．新考法【结合新产品的工业流程考查化学原理的应用】（2025·湖北·模拟预测）补铁剂乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA，分子式为)的一种合成路线如下： 已知：室温下，当离子浓度小于时视为沉淀完全；EDTA和NaFeEDTA的水溶性均随温度升高显著上升；“络合”步骤的反应式为。 回答下列问题： （1）NaFeEDTA中基态的价电子排布式为 。 （2）“沉铁”步骤生成，当恰好完全沉淀时溶液中的 。 （3）“氧化”步骤的化学方程式为 。 （4）实验室洗涤沉淀通常在 (填仪器名称)中进行。“氧化”后过滤得到的滤饼需要用去离子水洗涤2～3次。检验该滤饼是否洗涤干净的最佳试剂为 (填化学式)溶液。 （5）“减压过滤”步骤的目的是 。从滤液2中获取纯净NaFeEDTA晶体的操作为 (填标号)。 a.蒸发至大量晶体析出时停止加热，趁热过滤 b.蒸发至大量晶体析出时停止加热，用余热蒸干滤液 c.蒸发至有晶膜出现时即停止加热，冷却结晶后过滤 （6）产品中总含铁量的测定：取1.000 g产品放入150 mL烧杯，加入20 mL去离子水和5 mL 3mol/L硫酸溶液，搅拌溶解后，加入1 g锌粉，加热反应30 min，过滤。得到的无色溶液用250 mL容量瓶定容。快速移取25 mL溶液至250 mL锥形瓶中，加入混酸以掩蔽生成的的黄色，用标准溶液平行滴定3次，消耗标准溶液的体积平均为V mL，则产品中铁元素的质量分数为 (铁的相对原子质量为55.85)。 （7）产品的块状晶体在生物偏光显微镜下能观察到瑰丽色彩，展现出化学之美。从晶体的微观结构角度分析，其原因是 。 【答案】（1） （2） （3） （4）漏斗(或布氏漏斗)(或其他可溶性钡盐) （5）快速滤去未反应完的 c （6） （7）晶体中微观粒子高度有序排列 【分析】绿矾用去离子水溶解后用适量的纯碱将转化为后用氧化为 后过滤得到滤饼，滤饼中加入和和去离子水络合形成乙二胺四乙酸铁钠，减压过滤得到含乙二胺四乙酸铁钠的滤液2，滤液2经过一系列操作得到产品。 【解析】（1）基态Fe原子的价电子排布式为；则基态的价电子排布式为，故答案为。 （2）当恰好完全沉淀时，，，则，故答案为 （3）由流程图得知：将中的氧化成，在溶液中发生水解生成和，水解产生的与发生反应产生，则“氧化”反应的化学方程式为，故答案为。 （4）实验室洗涤沉淀通常用过滤装置，则通常在漏斗中进行；“氧化”后得到、过量的、和（因加入的纯碱适量，不会过量），该滤饼上附着的滤液中主要含，检验该滤饼是否洗涤干净即检验洗涤滤液中是否含有，最佳试剂为溶液(或其他可溶性钡盐溶液)，故答案为漏斗(或布氏漏斗)；(或其他可溶性钡盐)。 （5）由流程图得知减压过滤需要的是滤液，弃去的是滤渣，分析已知条件“络合”的方程式和此温度下各物质的水溶性得知：滤渣只能是，则减压过滤的目的是快速滤去未反应完的；由题干信息知：NaFeEDTA晶体的分子式为，含有结晶水，且其水溶性随温度升高显著上升，所以从减压过滤后得到的滤液2中获取纯净NaFeEDTA晶体的操作为将滤液蒸发至有晶膜出现时即停止加热，冷却结晶后过滤，故答案为快速滤去未反应完的； c。 （6）产品中含的铁为，用锌粉将其还原为，再用标准溶液氧化还原滴定生成的，由于，则产品中铁元素的质量分数为，故答案为。 （7）产品的块状晶体在生物偏光显微镜下能观察到瑰丽色彩，这是晶体的光学特征，从晶体的微观结构角度看，是由于晶体中微观粒子高度有序排列导致的，故答案为晶体中微观粒子高度有序排列。 2．新情境【结合中学范围内不熟悉的物质制备流程考查实验知识】（2026·安徽·一模）黑钨精矿中钨元素以(和)形式存在，其中还含有少量硅()、磷、砷以及钼的化合物，工业上常用黑钨精矿冶炼金属钨及其化合物，其工艺流程如图： 注：已知钨酸钙的溶度积常数为，而在pH=5的溶液中会完全沉淀。 请回答下列问题： （1）黑钨精矿在900℃的温度下烧结后会得到钨酸钠()、磷酸氢钠以及砷酸氢钠等产物，则在烧结时发生的化学方程式为 ；为了获得黑钨精矿需要对原矿经过粗选、浮选等措施的目的是 。 （2）在滤液I中通过加入盐酸将溶液的pH调节至8~9，其目的是 。 （3）用氯化镁和氯化铵可将滤液Ⅱ中的磷、砷元素转化为磷酸镁铵和砷酸镁铵而除去，则除去砷元素的离子方程式为 。 （4）加入溶液恰好可以将溶液中的完全转化为沉淀，过滤，向沉淀中加入500mL一定浓度的盐酸后发生反应，且溶液体积一直保持不变。则当转化为钨酸沉淀时，需溶液的pH至少为 ；通过过滤、洗涤、干燥后，可得到纯净的沉淀，则验证是否洗净的方法为 。 （5）为了得到工业纯，需要将钨酸溶解于氨水中，得到钨酸铵，但同时也会得到极少量的杂质，两种物质的结晶率与溶液蒸发量的关系如图所示，则为了获得纯净的钨酸铵，应采取的操作是 。 （6）工业上常用氢气还原三氧化钨制备钨粉，若将1t三氧化钨粗品(含75%)，经一系列措施得到钨粉的过程中，钨元素的回收率为60%，需要的氢气的质量为 kg(结果保留三位有效数字)。 【答案】（1） 富集矿石中的钨元素 （2）使溶液中的转化为硅酸沉淀，从而除去溶液中的硅元素 （3） （4）3 取最后一次洗涤液少许，加入碳酸钠溶液，若未出现白色沉淀，则说明钨酸沉淀已洗净 （5）蒸发浓缩，趁热过滤 （6）11.6 【分析】黑钨精矿(主要成分和，杂质含、磷、砷以及钼的化合物)与在参与下烧结发生氧化还原反应生成、磷酸氢钠、砷酸氢钠、钼酸钠、硅酸钠、氧化铁、二氧化锰等产物，水浸除去氧化铁和二氧化锰，其他物质进入溶液，过滤，滤液1加盐酸调pH使硅酸钠转化成硅酸沉淀除去，过滤，加氯化镁和氯化铵将滤液Ⅱ中的磷、砷元素转化为磷酸镁铵和砷酸镁铵除去，过滤，加硫化钠与钼酸钠氧化还原生成钼的硫化物除去，过滤后，向滤液加氯化钙生成沉淀，过滤后向沉淀中加入盐酸发生反应生成，经过滤、洗涤、干燥后，可得到纯净的沉淀，再煅烧得到。 【解析】（1）由题意可知，溶液和在900℃的温度下与黑钨精矿中的反应可得到钨酸钠()，其化学方程式为；获得黑钨精矿过程中需要对原矿经过粗选、浮选等措施的目的是富集矿石中的钨元素； （2）烧结时二氧化硅转化成硅酸钠，滤液1加盐酸调pH使溶液中的转化成硅酸沉淀除去； （3）用氯化镁和氯化铵可将滤液Ⅱ中的磷、砷元素转化为磷酸镁铵和砷酸镁铵而除去，离子方程式为； （4）由题中已知信息可知，而在溶液中完全沉淀时溶液的pH=5，则，因此反应的，当钨酸钙全部溶解时，溶液中的钙离子浓度，因此，所以，故溶液的pH至少为3；在洗涤钨酸过程中，可能沉淀表面含有氢离子、氯离子、钙离子，其中氢离子和氯离子煅烧时会气化逸出，不影响产物纯度，所以要检验钙离子是否洗净，检验方法是取最后一次洗涤液少许，加入碳酸钠溶液，若未出现白色沉淀，则说明钨酸沉淀已洗净； （5）从钨酸铵和钼酸铵两种物质的结晶率与溶液蒸发量的关系图可知，当溶液蒸发量为70%左右时，80%的钼酸铵都在溶液中，而此时钨酸铵则有80%以上析出，因此可以选择蒸发结晶，以及趁热过滤的方法进行提纯； （6）1000 kg三氧化钨粗品(含75%)(钨回收率为60%)中被提纯的W元素的物质的量为，由方程式，可知关系式，则的质量为。 3．新角度【结合中学范围内不熟悉的物质制备流程考查实验知识、元素化合物及物质结构知识】（2025·广西贵港·模拟预测）以硅藻土为载体的五氧化二钒()是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂(主要成分为、、、，还含有少量和)中回收既可以避免污染环境又有利于资源综合利用。一种废钒催化剂的回收工艺流程如图。 已知：“离子交换”和“洗脱”过程可简单表示为(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。 回答下列问题： （1）中V的化合价为 价；“酸浸”时转化成，反应的离子方程式为 。 （2）在某温度下的晶胞结构如图(黑白球仅做区分，不表示原子大小)，黑球代表的原子为 (填元素符号)。 （3）“氧化”中变为，则该转化中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 （4）“滤渣2”的主要成分为 (填化学式)，该步骤需控制溶液pH不能过大，原因是 。 （5）“流出液”中的阴离子主要是、 (填离子符号)。 （6）煅烧“沉钒”得到的偏钒酸铵()即可得到，写出该煅烧反应的化学方程式： 。 【答案】（1）+4 （2）V （3）1：6 （4）、 pH过大，会导致氢氧化铝溶解 （5）、 （6） 【分析】从废钒催化剂中回收V2O5，由流程可知，“酸浸”时V2O5转化为、转成VO2+，氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子，只有SiO2不溶，则过滤得到的滤渣1为SiO2，然后加氧化剂KClO3，将VO2+变为，再加KOH时，铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，同时中和硫酸，过滤得到的滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：，由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知，碱性条件下利用反应逆向移动，流出液中含硫酸钾、氯化钾、氢氧化钾，洗脱后得到含钒溶液，加入氯化铵“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，“煅烧”时分解生成V2O5； 【解析】（1）中氧为-2价，结合化合物中正负化合价代数和为零，V的化合价为+4价；“酸浸”时和硫酸中氢离子反应转化成，反应的离子方程式为； （2）据“均摊法”，晶胞中含个黑球、个白球，结合化学式，黑球为V； （3）“氧化”中氯酸钾氧化变为，氯化合价由+5变为-1（为氧化剂）、V化合价由+4变为+5（为还原剂），结合电子守恒，则该转化中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6； （4）由分析，“滤渣2”的主要成分为、，氢氧化铝会和强碱反应生成四羟基合铝酸根离子，该步骤需控制溶液pH不能过大，原因是pH过大，会导致氢氧化铝溶解； （5）由流程，加入强碱ROH进行离子交换，得到“流出液”中含交换前溶液中含有的硫酸根离子、氯离子，以及交换引入的氢氧根离子，故阴离子主要是、、； （6）煅烧偏钒酸铵()，可得到，结合质量守恒，还会生成氨气和水，反应为。 建议用时：60min 1．（2025·河北·三模）某工厂残矿渣中主要含有、，另有、、、、等杂质，某同学设计以下流程实现钒和铬的分离。 已知：①常温下，在水中的溶解度为。 ②五价钒元素的存在形式与的关系如下表所示： 主要形式 下列说法不正确的是 A．“煅烧”、“溶浸”工序中钒元素和铬元素的主要存在形态并没有全部发生变化 B．滤渣1主要为和，滤渣2主要为 C．“除硅磷”工序中，必须调节适量，以免生成沉淀，降低的产量 D．“还原”工序中，发生反应：，再调节使转化为沉淀 【答案】D 【分析】煅烧、溶浸过程中，铝、硅、铁等的化合物转化为四羟基合铝酸钠、、，因此滤渣1中主要有和；稀硫酸除杂过程中，四羟基合铝酸钠转化为沉淀，因此，滤渣2主要为；“还原”工序中，还原，并调节溶液最终生成。 【解析】A．“煅烧”、“溶浸”工序中铬元素仍以存在，只能在强酸性环境中存在，在碱性环境中会发生转化，因此，“煅烧”、“溶浸”工序中钒元素和铬元素的主要存在形态并没有全部发生变化，A正确；B．在、作用下高温焙烧，铝、硅等的化合物转化为四羟基合铝酸钠、，加水浸取，过滤，滤渣1中主要有和，水浸液中含有四羟基合铝酸钠、，加入稀硫酸调溶液的时，四羟基合铝酸钠转化为沉淀，因此，滤渣2主要为正确；C．由常温下，在水中的溶解度为，可知微溶于水，因此，“除硅磷”工序中，必须调节适量，以免生成沉淀，降低的产量，正确；D．“分离钒”工序中，调节的范围是1～4，此时，已转化为，因此在“还原”工序中，发生反应：错误。答案选D。 2．（2025·辽宁丹东·模拟预测）铁是人体必需的微量元素。某研究小组通过设计实验以检验菠菜中是否含有铁元素，其实验流程如图所示。下列说法错误的是 已知：固体1的主要成分是。 A．上述实验流程中操作①②都是过滤 B．向溶液2中加入再滴入KSCN溶液无现象，说明菠菜中的铁元素都存在于固体1中 C．向溶液3中滴加KSCN溶液后变红，说明菠菜中存在铁元素 D．反应③的离子方程式为 【答案】B 【分析】由题给流程可知，去根后的菠菜剪碎、研磨、水浸、过滤得到含有草酸亚铁的固体1和溶液1；加热溶液1得到绿色聚沉物，过滤得到固体2和溶液2；向溶液2中加入硝酸后再滴入硫氰化钾溶液无现象说明溶液2中没有铁元素；向草酸亚铁中加入稀硝酸后滴加硫氰化钾溶液，溶液变为红色说明草酸亚铁与稀硝酸反应转化为硝酸铁溶液。 【解析】A．上述实验流程中操作①②都是固液分离，都是过滤，故A正确；B．向溶液2中加入再滴入KSCN溶液无现象，说明菠菜中的铁元素不是以水溶性物质存在的，则菠菜中的铁元素可能存在于固体1和固体2中，故B错误；C．Fe3+遇KSCN溶液变红，向溶液3中滴加KSCN溶液后变红，说明菠菜中存在铁元素，故C正确；D．向草酸亚铁中加入稀硝酸后滴加硫氰化钾溶液，溶液变为红色说明草酸亚铁与稀硝酸反应转化为硝酸铁溶液，反应的离子方程式为，故D正确；选B。 3．（25-26高三上·云南·月考）室温下，由二氧化锰与硫化锰矿(含、等杂质)制备的流程如图： 已知：，，，，，下列说法不正确的是 A．“酸溶”时主要发生的离子方程式： B．“除铁除镁”时铁、镁元素形成的是、沉淀 C．室温下，溶液的，溶液中 D．“沉锰”后上层清液中： 【答案】A 【分析】二氧化锰与硫化锰矿酸溶，发生反应，同时二氧化锰也可以氧化亚铁离子为铁离子，其余金属元素分别形成、离子进入溶液，分别加入氨水生成氢氧化铁沉淀和氟化镁沉淀，加入碳酸氢铵，进行沉锰，生成碳酸锰，最后加入硫酸获得硫酸锰。 【解析】A．“酸溶”时为氧化剂，为还原剂，根据电子转移和原子守恒，方程式为：，A错误；B．“除铁”加入氨水调节，生成沉淀；“除镁”加入，形成沉淀，B正确；C．水解常数，水解常数，碳酸氢根水解程度更大，溶液显碱性；根据电荷守恒：，因，则，C正确；D．“沉锰”后清液中：====2.5，D正确；故选A。 4．（25-26高三上·四川成都·月考）经过充分氧化的铅阳极泥，富含CuO、Ag、Au。一种从中提取金和银的流程如图所示。下列说法错误的是 A．“浸出液1”含有 B．“浸取2”步骤中，Ag被氧化的化学方程式为 C．电沉积过程阴极的电极反应式为： D．“还原”步骤中，被氧化的与产物Au的物质的量之比为3：2 【答案】C 【分析】充分氧化的铅阳极泥富含CuO、Ag、Au。加盐酸浸取，浸取液1含有氯化铜；浸渣1含有Ag、Au，浸渣1加盐酸、双氧水，Au、Ag转化为HAuCl4、AgCl沉淀，亚硫酸氢钠还原HAuCl4得到Au；浸渣2中含有AgCl，加氨水浸取、电沉积得Ag。 【解析】A．铅阳极泥中CuO与盐酸反应生成CuCl2和水，故“浸出液1”含有CuCl2，故A正确；B．“浸取2”中，酸性条件下Ag被H2O2氧化，Ag从0价升至+1价，H2O2中O从-1价降至-2价，化学方程式2Ag+2HCl+H2O2=2AgCl+2H2O，故B正确；C．“浸取3”中AgCl与氨水反应生成[Ag(NH3)2]⁺，电沉积时阴极应为[Ag(NH3)2]⁺得电子，电极反应式为[Ag(NH3)2]⁺+e⁻=Ag+2NH3↑，故C错误；D．还原时，HAuCl4中+3价Au元素化合价降低为0，NaHSO3中S元素由+4价升高为+6价，根据得失电子守恒，被氧化的与产物Au的物质的量之比为3：2，D正确；答案选C。 5．（2025·四川成都·一模）Raney镍是一种带有多孔结构、较大比表面积的固态多相催化剂，其主要成分是镍和少量铝。制备Raney镍的关键步骤如下所示。下列有关说法错误的是 A．热分解时产生等体积的CO和 B．“热分解”时，不可将替换为 C．“浸出”时，NaOH溶液溶解镍铝合金中的铝 D．“水洗”时，洗去了、和离子 【答案】A 【分析】使用作为保护气，将热分解得到Ni，再将Ni与Al熔融得到镍铝合金，然后用NaOH溶液浸出合金中的Al，水洗后得到Raney镍。 【解析】A．在空气中加热，可能会生成，气体产物有和CO，而在该题中热分解过程使用为保护气，根据题意，热分解后生成单质Ni，反应为，产物只有，没有CO，因此不会产生等体积的CO和，A错误；B．热分解需在惰性气氛（如 ）中进行，若替换为，会导致生成的Ni被氧化，B正确；C．浸出步骤中，NaOH溶液与镍铝合金中的铝反应：，从而溶解铝，C正确；D．水洗前，体系中含有浸出步骤中产生的 、NaOH溶液中剩余的和 等可溶性离子，水洗可将其除去，D正确；故答案选A。 6．（2025·湖南郴州·一模）是一种重要的稀土金属氧化物，在催化与检测方面均有广泛的应用前景。工业上从水晶石废料(含有、CaO、、、MgO)中提取的流程如下： 已知：，；金属离子浓度小于，认为沉淀完全。 下列说法错误的是 A．“浸取”工序中，提高浸取率的方法有粉碎、搅拌、适当升温 B．根据已知计算得出，完全沉淀的pH为5.3 C．氨水浓度过大导致沉铈率下降的主要原因可能是与形成配合物导致不易被沉淀 D．“还原”工序中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1 【答案】B 【分析】首先浸取工序向水晶石废料（含、、、、）中加入稀盐酸，、、属于碱性氧化物，与稀盐酸发生反应生成可溶性盐进入溶液，和与稀盐酸不反应，以固体形式存在，成为滤渣；过滤后得到含、、的滤液和含、的滤渣；随后向滤渣（含、）中加入硫酸和，作为氧化剂，作为还原剂，发生氧化还原反应，从+4价被还原为+3价，进入溶液（生成），不与硫酸、反应，成为新的滤渣；过滤后得到含的滤液和含的滤渣；向含的滤液中加入，与电离出的结合，发生反应：，生成沉淀。煅烧工序即将沉淀进行煅烧，发生分解并被氧化，反应为：，最终得到。 【解析】A．提高浸取率可通过增大接触面积（粉碎）、加快反应速率（搅拌、适当升温）实现，A正确；B．完全沉淀时，，由，得，，，，B错误；C．过量氨水可能与形成配合物（如），导致不易沉淀，沉铈率下降，C正确；D．还原工序中，（，得）为氧化剂，（，失）为还原剂，电子守恒得，D正确；故答案选B。 7．（2025·湖南永州·一模）工业上可用低品位锰矿(主要成分MnO2，含 Fe、Al、Ni、Pb等元素的杂质)制备高纯二氧化锰，工艺流程如图所示。下列说法错误的是 已知：常温下 A．“焙烧”前，需对低品位锰矿进行粉碎处理 B．“除铝”时， 可用足量的 NaOH溶液代替NH3·H2O C．“除镍铅”后的滤液中， D．“沉锰”时，反应的离子方程式为： 【答案】B 【分析】低品位锰矿(主要成分MnO2，含 Fe、Al、Ni、Pb等元素的杂质)通入氧气，加入硫酸亚铁进行焙烧，浸取除去氧化铁，加入一水合氨，将铝离子转化为氢氧化铝除去，加入硫化钠，生成硫化镍、硫化铅沉淀除去镍铅，最后加入一水合氨、碳酸氢铵将锰离子转化为碳酸锰沉淀，空气中煅烧碳酸锰生成二氧化锰固体。 【解析】A．粉碎低品位锰矿可增大固体表面积，提高焙烧时的反应速率和原料利用率，A正确；B．“除铝”需将转化为沉淀除去，为弱碱，与反应生成沉淀且过量不溶解；而足量NaOH会与反应生成可溶性，无法沉淀，不能代替氨水，B错误；C．“除镍铅”时生成PbS和NiS沉淀，滤液中相同，故，C正确；D．“沉锰”时，一水合氨提供氢氧根与碳酸氢根反应生成，再与结合为沉淀，D正确；故选B。 8．（25-26高三上·安徽阜阳·月考）碲碳酸铝[Al2(CO2Te)3]可提供首例双阴离子配体。以铝土矿(主要成分是Al2O3，含Fe2O3、MgO、SiO2等杂质)为原料制备碲碳酸铝的流程如图： 下列叙述错误的是 A．滤渣1的主要成分是SiO2 B．“沉铝”中气体X为CO2 C．“电解”中，转移3 mol e-理论上阴极析出27 g Al D．“合成”中理论上消耗Al2Te3和CO2的物质的量之比为1∶1 【答案】D 【分析】铝土矿加入硫酸酸溶，Al2O3、Fe2O3、MgO形成可溶性硫酸盐进入溶液，而SiO2不能反应进入滤渣1中，然后过滤，向溶液加入NaOH溶液，使Fe3+、Mg2+形成Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀进入滤渣2中，Al3+则转化为四羟基合铝酸钠存在溶液中，然后向除去镁铁后的滤液中通入足量CO2气体，转化为Al(OH)3沉淀，酸溶时溶液中的H2SO4与加入的NaOH反应产生Na2SO4存在滤液3中，过量CO2气体与NaOH溶液反应产生NaHCO3也存在滤液3中，将Al(OH)3沉淀经洗涤后煅烧产生Al2O3，然后电解熔融Al2O3冶炼铝，Al与Te高温反应产生Al2Te3，Al2Te3与CO2在一定条件下反应产生碲碳酸铝[Al2(CO2Te)3]。 【解析】A．根据上述分析可知：滤渣1的主要成分是SiO2，A正确；B．四羟基合铝酸钠能和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，故“沉铝”中气体X为二氧化碳，B正确；C．电解熔融Al2O3反应产生Al单质，铝化合价由+3变为0，每反应3mol e⁻，理论上阴极析出1mol Al，其质量是27 g， C正确；D．根据碲碳酸铝Al2(CO2Te)3化学式可知，在“合成”中理论上消耗Al2Te3和CO2的物质的量之比为1：3，D错误；故选D。 9．（25-26高三上·河北·期中）某研究小组利用某酸性腐蚀废液(含、、、)，制取铵明矾的流程如下。下列说法错误的是 A．向废液中加入过量铁屑时单质铁发生2个氧化还原反应 B．试剂适宜选用溶液，且实际用量远大于理论用量 C．过滤操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 D．操作2为过滤、乙醇洗涤、干燥，乙醇洗涤的目的是减少晶体的溶解损失，同时乙醇易挥发，能加快晶体干燥 【答案】A 【分析】向废液中加入铁屑，三价铁被还原为+2价，铜被置换为铜单质，过滤除去铜和过量的铁屑，向溶液中加入氧化剂将+2价铁氧化为+3价铁，加入氨水调节pH，使铁转化为氢氧化铁沉淀除去，过滤后向溶液中加入硫酸铝合成铵明矾，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得到产品。 【解析】A．向废液中加入过量铁屑时单质铁能发生3个氧化还原反应：、、，A错误；B．为了不引入杂质试剂a适宜选用溶液，由于在催化作用下易分解，所以实际用量远大于理论用量，B正确；C．过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，C正确；D．操作2为过滤、乙醇洗涤、干燥，乙醇洗涤的目的减少晶体的溶解损失，同时乙醇易挥发，能加快晶体干燥，D正确；故选A。 10．（25-26高三上·上海·期中）钴是一种重要的战略金属，其下游产品市场广阔。钴在地壳中的含量较低，多以伴生矿的形式出现。利用某钴矿石制取粗品及其他工业产品的工艺流程如下图所示。 已知：钴矿石的主要成分为，浸出液中含有的正离子主要有、、、、。 （1）下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是______。 A． B． C． D． （2）为提高浸出的速率，可采取的措施是 。(任举一例) （3）钴矿石的浸出在酸性条件下进行，写出该步骤主要反应的离子方程式 。 （4）溶液中(X表示、、、、、)与pH的变化关系如下图所示(离子浓度小于时可认为已除尽)，要除去溶液中的铁，应用熟石灰调pH至少到 。 A．3.2        B．6.7        C．9.0        D．9.1 此时过滤1所得滤渣的主要成分为 。 （5）工业上需要调节滤液1的pH为9.1，可以加入的试剂是 。(不定项) A．MgO        B．CoO        C．        D． 过滤2后所得滤液直接排放会造成水体污染，须进行处理，用熟石灰调节pH使，则 。(写出计算过程) 【答案】（1）A （2）矿石粉碎、适当增大硫酸浓度、搅拌等 （3） （4）B Fe(OH)3、Cu(OH)2 （5）ABD 【分析】钴矿石主要成分为Co2O3，加入H2SO4、Na2SO3，发生氧化还原反应产生CoSO4、Na2SO4、H2O，浸出液中含有H+、Cu2+、Co2+、Fe2+、Mg2+等，向其中通入空气，可以将Fe2+氧化为Fe3+，加入熟石灰调节溶液pH使Fe3+、Cu2+沉淀完全变为Fe(OH)3沉淀、Cu(OH)2沉淀，过滤除去，经过滤1后的滤液中含有H+、Co2+、Mg2+等，向除杂后液中加入MgO等，调节pH，过滤得到Co(OH)2粗品，加入熟石灰，Mg2+最后转化为镁渣； 【解析】（1）基态Co原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d74s2，、为钴原子，、为失去1个电子后形成的Co+，且的4p电子能量较的4s电子能量高，则更难再失去一个电子，故选A； （2）为提高浸出的速率，可采取的措施是矿石粉碎、适当增大硫酸浓度、搅拌等； （3）钴矿石的主要成分为，钴矿石的浸出在酸性条件下进行和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成二价钴离子和硫酸根离子，该步骤主要反应的离子方程式； （4）溶液中亚铁离子被氧气氧化为铁离子，结合分析，此时要除去铁离子和铜离子，而镁离子、二价钴离子没有沉淀，由图，此时应用熟石灰调pH至少到6.7，故选B；结合分析，此时过滤1所得滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Cu(OH)2； （5）工业上需要调节滤液1的pH为9.1，则应加入能和氢离子反应通过调节pH得到氢氧化钴沉淀的物质，后续操作得到镁的沉淀，则该步骤不应该引入镁、钴之外的新杂质，故可以加入的试剂是A．MgO、B．CoO 、D．；用熟石灰调节pH使，由图，镁离子完全沉淀所需pH=11.1，pOH=2.9，，则。 11．（25-26高三上·四川成都·期中）砷的化合物可用于半导体领域，如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。一种从酸性高浓度含砷废水［砷主要以亚砷酸()形式存在］中回收砷的工艺流程如下： 已知：①；②；③砷酸()是一种弱酸，在酸性条件下有氧化性，氢碘酸与其反应变为。 （1）As在周期表中的位置 。 （2）“沉砷”过程中使转化为，请写出该步骤反应的离子方程式 ；该步骤能否用过量的来替代？请做出判断并从平衡移动的角度解释原因： 、 。 （3）用进行“还原”过程生成沉淀的离子方程式为 ，若需检验还原后溶液中是否仍存在砷酸，则需要的实验试剂为 。 （4）已知：常温下，时，吸附剂表面带负电，pH越大，吸附剂表面带的负电荷越多；时，吸附剂表面带正电，pH越小，吸附剂表面带的正电荷越多。 当溶液pH介于，吸附剂对五价砷平衡吸附量随pH的升高而下降，试分析其原因： 。 （5）含砷废水也可用另一种化学沉降法处理：向废水中先加入适量氧化剂，再加入生石灰调节pH，将砷元素转化为沉淀。若沉降后上层清液中为，则该溶液中的浓度为 。(已知：) 【答案】（1）第四周期第ⅤA族 （2） 否 根据可知，加入过量的硫化钠，溶液中增大，平衡正向移动不利于沉砷 （3） 氢碘酸、淀粉溶液或KI、淀粉溶液 （4），随pH升高，转变为，吸附剂表面所带负电荷增多，也带负电荷，静电斥力增加，导致对五价砷的吸附量下降 （5） 【分析】含砷废水中加入沉砷，将转化成，和用浸取， 被氢氧化钠转化成可溶盐进入滤液Ⅱ中，不反应，过滤到废渣中，滤液Ⅱ中的和氧化脱硫生成，酸化成后用还原生成。 【解析】（1）的原子序数33，在元素周期表中位于第四周期第ⅤA族； （2）“沉砷”过程中FeS使转化为，没有化合价的变化，非氧化还原反应，离子方程式只需符合元素和电荷守恒：；若用过量的来替代，根据反应可知，溶液中增大，平衡正向移动不利于沉砷，因此不能用过量的来替代； （3）砷酸()是一种弱酸,用“还原”生成沉淀和硫酸根，离子方程式为；砷酸()在酸性条件下有氧化性，氢碘酸与其反应变为，碘单质遇淀粉溶液变蓝，若需检验还原后溶液中是否仍存在砷酸，需要先加热溶液以除去溶液中过量的，再选择实验试剂为氢碘酸、淀粉溶液或KI、淀粉溶液； （4）时，吸附剂表面带负电，pH越大，吸附剂表面带的负电荷越多，由图可知，，随升高，转变为，吸附剂表面所带负电荷增多，也带负电荷，静电斥力增加，导致对五价砷的吸附量下降； （5）沉降后上层清液中为，，则该溶液中的浓度为。 12．（2026·上海·一模）稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。一种利用钒钛磁铁矿精矿（主要成分为Fe3O4、FeV2O4、TiO2和 SiO2）综合提取钒、钛，并同步制备黄铵铁矾的工艺流程如下图所示： 已知：①“加压焙烧”过程中存在反应，生成的Cl2会对钒钛磁铁矿精矿“二次氯化”；②“酸浸”所得溶液中钒、钛以形式存在。 回答下列问题： （1）已知FeV2O4中 Fe为+2价，则V 的化合价为 。 （2）“酸浸”时，产生的“浸出渣”的主要成分为 (填化学式)。“酸浸”时，若用硝酸代替盐酸，弊端为 。 （3）“氧化”时，H2O2的使用量远大于理论计算量，可能的原因为 。 （4）“萃取”时，先转化为再与萃取剂R3N结合，其过程可表示为：。据此分析“反萃取”过程中加入 Na2CO3溶液的作用为 。 （5）“沉铁”时，生成黄铵铁矾的离子方程式为 。 （6）V2O5可溶于强酸强碱，常温时不同pH、不同钒元素浓度时，+5价V存在形态如图所示(忽略溶液前后体积变化)： 将0.01 mol V2O5溶解在200 mL烧碱溶液中，剩余溶液的，反应的离子方程式为 。 （7）乙二醇的生产工艺中，需使用热的溶液（脱碳液）脱除，脱碳液中含有的能减少溶液对管道的腐蚀。可使用“碘量法”测定脱碳液中的含量，操作中涉及两个反应如下：①；②。下列说法正确的是___________。 A．反应①和②中还原剂与氧化剂的物质的量之比均为2∶1 B．反应①生成1 mol时，反应转移2 mol电子 C．已知氧化性Fe3+>I2，向VOCl2溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液则会生成V2O5 D．反应①和②在强酸性环境中都更易发生反应 （8）偏钒酸铵在加热条件下反应会生成V2O5，NH3和H2O。V2O5在氮气氛围中，碳高温条件下还原氮化制备VN，还生成一种具有还原性的气体，则该反应的化学方程式为 。生成标况下22.4 L该还原性气体时，反应转电子数为 。 【答案】（1）+3 （2）SiO2 硝酸具有强氧化性，可能将溶液中低价态金属离子(如Fe2+、V3+)氧化，影响后续分离提纯，同时硝酸还原会生成NO、NO2等有毒气体，污染环境 （3）Fe3+具有催化作用，会加速H2O2的分解 （4）消耗H+，使萃取反应的平衡逆向移动，将与萃取剂分离 （5） （6） （7）A （8） 2NA 【分析】钒钛磁铁矿精矿（主要成分为Fe3O4、FeV2O4、TiO2和SiO2）“加压焙烧”过程中存在反应2FeCl3(s)=2FeCl2(s)+Cl2(g)，生成的Cl2会对钒钛磁铁矿精矿“二次氯化”，FeV2O4经“二次氯化”转化为VO2Cl、FeCl2，加入盐酸进行酸浸，VO2Cl转化为，TiO2转化为TiO2+，滤渣含SiO2，加适量铁粉沉钛，调节溶液pH使TiO2+完全生成TiO(OH)2沉淀，加入H2O2将+2价亚铁离子氧化成+3价铁离子，加入有机萃取剂R3N，先转化为，再与萃取剂R3N结合进入有机相，4R3N+4H++[R3NH]4H2V10O28，加酸化的Na2SO4洗涤分液，有机相加入Na2CO3进行反萃取，经一系列操作得V2O5；水相加入(NH4)2SO4生成黄铵铁矾，据此作答； 【解析】（1）已知FeV2O4中Fe为+2价，根据化合价代数和为零，则V的化合价为+3价； （2）根据分析可知，“酸浸”时，产生的“浸出渣”的主要成分为SiO2；硝酸代替盐酸的弊端：硝酸具有强氧化性，可能将溶液中低价态金属离子（如Fe2+、V3+）氧化，影响后续分离提纯；同时硝酸还原会生成NO、NO2等有毒气体，污染环境； （3）溶液中存在Fe3+（“酸浸”时Fe3O4溶解生成、FeV2O4溶解生成的亚铁被氧化），Fe3+具有催化作用，会加速H2O2的分解，导致实际消耗的H2O2量远大于理论计算量； （4）Na2CO3与H+反应，消耗H+，使c(H+)降低，使萃取反应的平衡逆向移动，将与萃取剂分离； （5）“沉铁”时，加入(NH4)2SO4，生成黄铵铁矾的离子方程式为：； （6）剩余c(OH-)=0.01 mol/L，c(H+)=10-12 mol/L，pH=12，结合V的存在形态图：pH=12时，c(V)==0.1 mol/L，即-lgc(V)=-lg0.1=1时，+5价V主要以形式存在，V2O5与OH-反应生成和H2O，离子方程式为：； （7）A．反应①中还原剂(KI)与氧化剂(V2O5)的物质的量之比为2：1；反应②中还原剂()与氧化剂(I2)的物质的量之比也为2：1，A正确；B．反应①中生成2 mol VOCl2转移2 mol电子，故生成1 mol VOCl2时转移1 mol电子，B错误；C．Fe3+的氧化性虽强于I2，由反应①可知，氧化性：，无法判断Fe3+和V2O5的氧化性强弱，无法直接推断向VOCl2溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液是否会生成V2O5，C错误；D．反应②中在强酸性条件下与氢离子反应生成硫、二氧化硫和水，强酸性不利于反应②进行，D错误；故选A； （8）根据题意可知高温条件下V2O5可与C、N2反应生成VN，根据元素守恒，另外一种具有还原性的气体应是CO，结合氧化还原反应配平可得，该反应的化学方程式为；生成标况下22.4 L CO的物质的量为=1 mol，该反应中C元素由0价上升到+2价，则反应转移电子数为2NA。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 / 20 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $