专题6 无机化工流程-【创新大课堂系列】高三化学全国名校名卷168优化重组卷

专题6无 一、选择题 型 1.(2025·山东高考真题)钢渣中富含CaO、 点 SiO2、FeO、Fe2O3等氧化物，实验室利用酸碱 协同法分离钢渣中的Ca,Si,Fe元素，流程如 下。已知：Fe2(C2O4)3能溶于水；Kp (CaC2O4)=2.3×10-9,Ksp(FeC2O4)=3.2 ×10一7。下列说法错误的是 ( ) ①试剂X ②H2C204 滤液Ⅱ 盐酸 滤液I 分离 滤渣Ⅱ 钢渣 酸浸 浸取液 在 滤渣碱浸 转化 -→Si02 NaOH溶液 试剂Y A.试剂X可选用Fe粉 B.试剂Y可选用盐酸 C.“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中 D.“酸浸”后滤液I的pH过小会导致滤渣Ⅱ 闻 质量减少 月 2.(2025·黑吉辽蒙卷高考真题)某工厂利用生 物质（稻草）从高锰钴矿（含MnO2、Co3O4和 少量Fe2O3)中提取金属元素，流程如图。已 知“沉钴”温度下Ksp(CoS)=1020.4,下列说 法错误的是 () HS04+稻草 Na2CO3 Na2S 矿石一一浸出滤液沉铁滤液沉钻 →MnSOa滤液 FeOOH CoS 心如 A.硫酸用作催化剂和浸取剂 B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C.“浸出”时，3种金属元素均被还原 D.“沉钴”后上层清液中c(Co2+)·c(S2-) =10-20.4 3.(2025·广西三模)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)具 有强还原性，在医药、橡胶、印染、食品等方面 应用广泛。工业上利用SO2生产Na2S2O5的 工艺如图所示。下列说法错误的是 NaC0饱 S02 Na2C03固体S02 和溶液一1一Ⅱ 结晶 脱水 →NaSz05 pH=4.1pH=7~8 pH=4.1 机化工流程 A.生产Na2S2O5的工艺涉及的反应均为非氧 化还原反应 B.流程中溶液I溶质的成分为NaHSO C.Ⅲ溶液结晶脱水反应方程式为2 NaHSO3 -Na2 S2O5+H2O D.Na2S2O5作食品抗氧化剂时，Na2S2O5和 O2的物质的量之比为2：1 4.(2025·江西二模)氯化亚铜(CuC1)是一种微 溶于水、难溶于乙醇、易被氧化的白色粉末。 以黄铜矿（主要成分为CuFeS2)为原料制取 CuC1的流程如图所示。下列说法不正确的是 ) CuCl2溶液 浸取 浓盐酸 水 过滤、洗 涤、干燥 黄铜矿 CuC和s滤渣[CuClP- CuCl FeCl,溶液 +S A.[CuCl3]2-中加水可使平衡[CuCl3]2-(aq) CuCl(s)+2C1(aq)逆向移动 B.加入浓盐酸发生的反应为CuCI(s)十2C1 (aq)==[CuCls]2(ag) C.过滤、洗涤、干燥等过程不可在空气中进行 D.洗涤CuCI时可用乙醇 5.(2025·潍坊期末)四氧化三锰(Mn3O4)广泛 应用于生产软磁材料、催化材料。一种以低品 位锰矿（含MnCO3、Mn2O3、MnOOH及少量 Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料生产Mn3O4的工 艺流程如图所示： NH.HSO H,O2 Mn(OH)NH,-H,O 空气 w格一酸一响一涵一然配一0 滤流1 滤渣2母液 下列说法错误的是 ) A.“溶浸”过程Mn2O3发生反应的离子方程 式是Mn2O3+H2O2+4H+—2Mn2++ O2个+3H2O B.“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3、A1(OH)3 C.由“母液”可获得(NH4)2SO4 D.“氧化”反应后，溶液的pH增大 6.(2025·山东潍坊市模拟)铬渣（主要成分为 Cr2O3,同时含有少量Al2O3、SiO2等杂质)是 铬电镀过程中产生的含铬污泥，实现其综合利 用，可减少铬产生的环境污染。铬渣综合利用 工艺流程如图： NaOH、NaNO 硝酸铅 铬渣 干燥高温」溶液过滤pH过滤反应槽 粉粹焙烧浸出调节 PbCr0,产品-过逃，洗涤、于燥 已知：①培烧产生一种无污染气体；②PbCrO4 难溶于水，易溶于无机强酸或强碱溶液。 下列判断正确的是 A.焙烧过程中发生反应的方程式为5Cr2O3+ 14NaOH+6NaNOs -10Na2 CrO+3N2 +7H2O B.为防止引入新杂质，可加入Cr2O3调节溶 液pH C.流程中可回收利用的物质有NaNO3、 Pb(NOs)2 D.为防止洗涤时生成过多副产物PbCr2O?, 洗涤液中应加入少量NaOH 7.(2025·河北邢台统考模拟预测)钛（熔点为 1668℃)广泛应用于生活和科技等各领域，用镁 还原TC4制取金属钛是钛生产的重要方法，其 简化工艺流程如下，下列说法错误的是( TiCI 二的物一电解一商温还圆一-真空表图一海绵铁陀一粉降、分级一铁产品 单质a A.工业上，一般选择电解熔融MgCl2制备金 属Mg B.“高温还原”时，发生反应的化学方程式为 2Mg十TiCl,高温Ti+2MgCl2 C.“真空蒸馏”的目的是降低单质Mg和 MgCl2的沸点，使其气化分离出去 D.“电解”时，阴极上生成单质a,可用作其他 联产过程的氧化剂 8.目前碘酸钾被广泛应用于食盐加碘。一种由 含碘废水制取碘酸钾的工艺如下，其中“制KI (aq)”时，Fe2+会水解形成胶状物吸附KI,造 成I的损失。下列说法正确的是 () 0a0a间过新5k0MH0,H0山，kom 含肉废水一广林d一制d回一→制e回一靴一→0a回…→0，品休 (1） 滤液1 滤渣1滤流2滤液2 A.制备CuI过程中，消耗SO2与CuSO4的物 质的量之比为1：2 B.滤渣1能够完全溶解于稀硫酸中 C.制得0.1 mol KIO3至少需要标准状况下 11.2LCl2 D.制备KI时要控制溶液的pH不宜过大 9.(2025·河北模拟预测)某小组利用蔗糖、碳酸 铵、生石灰和稀硫酸从AgNO3废液（含Fe3+、 A3+)中提取高附加值的银，其转化关系如图 所示（条件省略）。下列说法正确的是() 回国 溶液a Ag 废液 沉淀b a A.c为(NH4)2CO3,d为生石灰，e为稀硫酸，f 为蔗糖 B.沉淀b的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3 和CaCO3 C.溶液a的主要成分是Ag(NH3)2OH D.上述转化中发生了两个氧化还原反应 10.(2025·辽宁二模)碲、锑广泛应用于光伏、半 导体领域。从分铜液净化渣[主要含铜、碲 (Te)、锑(Sb)、砷(As)等元素的化合物]回收 碲、锑的工艺流程如图： NaOH H2S04HCl、NaCl、SOz H20 谷彩鎏一→碱浸→酸浸→浸渣→氯盐酸浸一s比一→水解一s%0 碱浸液b一→调pH=4→Te0, 滤液c 已知：①“碱浸”时，铜、锑转化为难溶物，碱浸 液b含有Na2TcO3、Na3AsO4。 ②“酸浸”时，含锑化合物生成难溶的Sb2O (SO4)4。 ③常温下，H3AsO4的各级电离常数为K1=6. 3X103、K2=1.0X107、K8=3.2×1012。 下列说法正确的是 A.滤液c中As元素主要存在形式 为HAsO2 B.“氯盐酸浸”时，HCI的作用是将Sb2O (SO4)4还原为：SbCl3 C.“水解”时，生成SbOCI的化学方程式为 SbCl3+H20-SbOCI+2HCI D.TeO2可用作电子元件材料，其熔点低 于S02 11.(2025·四川广安二模)二氯二氨合钯(Pd2 (NH3)2C12)是一种重要的化工原料，广泛应 用于催化剂、电子材料和精细化工产品中。 工业上利用废钯催化剂（含Pd、Fe、Zn、Si和 C等)制备Pd2(NH3)2Cl2的工艺流程如下： 空气足量HCOOH溶液王水足量氨水 废钯 催化剂 焙烧 还原 酸浸 沉钯→Pd,(NH2C2 滤液 滤渣 焙烧时钯转化为氧化钯(PdO),下列说法错 误的是 ( A.“焙烧”时，碳转化为CO2 B.“还原”时，PdO被HCOOH还原为Pd C.“酸浸”所得的滤渣中含有Fe(OH)3 D.配合物Pd2(NH3)2Cl2难溶于水 12.（2025·新疆乌鲁木齐一模)硅铍钇矿 (Y,FeBe2Si2O1o)是一种含钇族稀土元素和 氧化铍为主的重要矿物，该矿含稀土约 35%,含氧化铍约5%。一种生产工业氧化 铍和稀土产品的工业流程如下： NaOH溶液 硫酸钠区盐液帝解转化】 过递流逢氢氧化配 及出液高都 Fe(OH), 矿石一酸化浸四过速 堂鉴莲西 滤渣50， 中和液，风被选接：提干超整 NaOH 下列叙述错误的是 ( A.硅铍钇矿(Y2 FeBe2 Si2Ono)中Y的化合价为十3 B.流程中，没有氧化还原反应发生 C.检验氢氧化铍是否洗涤干净，可用BaCl2 溶液 D.若复盐沉淀的化学式是Y2(SO4)3· Na2SO4·2H2O,则溶解转化的方程式是 Y2(SO4)3·Na2SO4·2H2O+6NaOH -2Y(QH)+4Na,SO+2H,O 13.(2025·福建漳州三模)某科研团队从铬钒渣 中分离钒并制备Cr(OH)3的流程如下： Na,C0、02 足量C0,稀H,S0,Na0H、Na,C,O 。)一空一翻一空一钢一8 →Cr(OH0 尾气矿渣沉淀V0, 已知：①“溶解”后所得滤液为Na2CrO4、 NaAlO2和NaVO3的混合溶液； ②Cr的最高价含氧酸根离子在酸性介质中 主要以C2O号一存在，在碱性介质中主要以 CrO存在。 下列说法错误的是 ( A.“灼烧”步骤的尾气中含CO2 B.“沉铝”步骤的离子方程式为2AIO2十 CO2+3H2O—2A1(OH)3￥+CO号 C.“分离钒”之后Cr元素的存在形式主要 为Cr2O号 D.“转化沉铬”步骤中氧化剂与还原剂的物 质的量之比为1：3 二、非选择题 14.(2025·广东佛山统考一模)Ce2(CO3)3可用 于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居 石中，铈(Ce)主要以CePO4形式存在，还含有 SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居 石为原料制备Ce2(CO3)3·nH2O的工艺流 程如下： 23 ①MgO调pH=5 ②絮凝剂 浓H,S0, H,0FeC,溶液 NH,HCO,溶液 管腕银一鸭-一co·四 酸性废气滤渣I滤渣Ⅱ滤渣Ⅲ滤液 回答下列问题： (1)铈的某种核素含有58个质子和80个中 子，该核素的符号为 (2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有 (至少写两条)； (3)滤渣Ⅲ的主要成分是 (填化学式)； (4)加入絮凝剂的目的是 (5)“沉铈”过程中，生成Ce2(CO3)3·nH2O 的离子方程式为 常温下加入的NH4HCO3溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)（已知：NH3· H20的Kb=1.75×10-5,H2C03的Ka1= 4.4X10-7,Ka2=4.7×10-11); (6)滤渣Ⅱ的主要成分为FePO4,在高温条件 下，Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制 备电极材料LiFePO4,同时生成CO和H2O, 该反应的化学方程式为 15.(2025·江苏连云港一模)以钴锰废渣（含Li- CoO2,MnCO3,炭黑和CaCO3、Fe等)为原料 制备C03O4。 钴锰废渣→酸浸、还原 →除杂 → 萃取、反萃取→制备 (1)“酸浸、还原”。向钴锰废渣中加入稀 H2SO4和H2O2,充分反应后，过滤。 ①在加料完成后，提高浸取效率的措施有 (写出两点)。 ②过滤后，滤渣的主要成分为 (2)“除杂”。在搅拌下，向“酸浸、还原”后得 到的滤液中加入MnCO3调节溶液的pH= 4,除去溶液中的Fe3+,过滤。向得到的滤液 中加入MnF2固体除去溶液中的Ca2+。 ①加入MnCO3除去溶液中Fe3+的离子方程 式为 ②滤液中加人MnF2固体发生的反应为 MnF2+Ca2+==CaF2+Mn2+。已知：K> 105认为反应进行完全；Ksp(MnF2)=1.2× 10-3,Kp(CaF2)=1.6×10-10。结合计算 解释MnF2能除去Ca2+的原因： (3)“萃取和反萃取”。向除杂后得到的滤液 中加入有机萃取剂（用HA表示）萃取金属离 子，原理为Co2++2HA(有机层)一CoA2 (有机层)十2H十（水层），充分反应后，分离出 有机层。向有机层中加入稀硫酸，进行反萃 取得到富含Co2+的溶液。 ①“萃取”时，随着pH的升高，Co2+在有机萃 取剂中萃取率增大，其原因是 ②“反萃取”时，为使C0+尽可能多地转移到 水层，应选择的实验条件或采取的实验操作 有 (4)“制备”。己知：CoC2O4从水溶液中析出 的主要成分为CoC2O4·2H20,其在空气中 受热的质量变化曲线如图所示。请补充由上 述反萃取后得到的富含C02+的溶液制备 Co3O4的实验方案：取富含Co2+的溶液， 得到Co3O4。(须使用的试剂：0.1mol·L Na2C2O4溶液、盐酸、BaCl2溶液)。 18.3 16 A(150℃，14.70g) 料 B(225℃，14.70g) 12 簟 8 C(300℃，8.03g) 150300450600750 温度/℃ 16.(2025·福建校联考一模)某工厂利用如下流 程处理废旧电池正极材料（主要成分为 LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4),制备三元锂电 池正极材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2。 HS0+H,O:NaOH物质X 弊-一酸浸一调pH一可浓度一→共沉淀一NiuMn,CoaO,一 焙烧 uF0。合铁淀器装一说健一1hco, LiNivMnsCovO 母液 回答下列问题： 1)“酸浸”中LiCoO2发生反应的离子方程式 为 ；H2O2也与 部分LiFePO4发生了反应，“酸浸”中H2O2 的作用是 (2)“酸浸”中双氧水消耗量较大程度地超过 理论用量，其可能原因是 (3)“含铁沉淀”的主要成分为 (填化 学式)；部分离子浓度及对应氢氧化物的Ks 如下表，则“调pH”过程pH不应超过 离子 浓度(mol/L)》 氢氧化物Ks即 N2+ 1.00 1.00×10-15.2 Co2+ 1.00 1.00×10-14.2 Mn2+ 1.40 1.00×10-12.7 24 (4)若“调pH”过程中，Ni2+、Mn2+、Co2+浓 度不变，则“调浓度”过程需要向溶液中添加 的物质x为 (填字母)。 A.CoSO B.MnSO C.NiSO D.H2SO4 (5)产品的粒径和结晶度直接关系着三元电 极的性能。为防止反应中产生的CO2和 H2O影响晶体生长，需在“焙烧”前进行 (填“预烧”“酸洗”或“搅拌”)。 (6)Ni1/3Mn1/3Co1/3(OH)2与Ii2CO3焙烧 生成LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的总反应方程式 为 17.(2025·湖北襄阳三模)中国科学院科研团队 经过对嫦娥五号月壤深入研究发现，月壤中 的矿物主要为钛铁矿(FeTiO3,其中Ti为十4 价)。地球上也有丰富的钛铁矿资源，一种以 钛铁矿（含Fe2O3、CaO、SiO2等杂质）为原 料，制取钛白颜料(TiO2)并回收绿矾(FeSO4 ·7H2O)的工艺流程如下： 浓硫酸煮解 过量铁屑 族旷溶-一显应一费盈-k00→ 滤渣绿矾 (1)Ti位于元素周期表 区。 (2)在“酸溶”工序中，除粉碎矿石外还可通过 方法提高效率。（一点即可）若在此 工序中未发生氧化还原反应，则由原料Fe- TiO3反应生成TiOSO4的化学方程式： (3)“水浸”时的正确加液操作方法为 。在“还原”工序后所得滤 渣的主要成分包括过量的铁屑和 (4)“减压蒸发”是指在密闭容器内抽真空后 对液体进行的蒸发浓缩，则本流程中通过“减 压蒸发”方式制取绿矾的优点有 。(两点即可) (5)写出“水解”工艺的化学方程式： (6)青铜色的TO具有强氧化性，可以由 TiO2与Ti制得，下图为TiO和TiO2的晶胞 结构示意图，则TO晶胞与TiO2晶胞中O 原子的配位数最简整数比为的强弱；(3)装置C中加入Fe(OH)3的质量为 14.0g,充分反应后经过滤、洗涤、千燥得K2FeO 固体l9.8g,结合Fe守恒，则K,FeO,的产率为 19.8g -×100%=76.4%。 14.0 gx198 g/mol 107 g/mol 答案：(1)①恒压滴液漏斗②2Fe(OH)3+3Cl +10KOH=2K2 FeO,+6KC1+8H2O (2)①Fe3+4FeO+20H+-3O2个+4Fe3+ +10H2OC1O②>溶液的酸碱性的不同 会影响物质氧化性的强弱 (3)76.4% 17.解析：向盛有2mL0.05mol/LFe2(SO,)3溶液的 试管中加入过量铜粉，5分钟后溶液变蓝，发生 2Fe3++Cu一2Fe+十Cu2+,上层清液中加入 KSCN,溶液变红色，说明存在Fe3+,震荡红色消 失，产生白色沉淀为CuSCN,依此分析。(1)配制 250mL0.05mol/1Fe2(SO)3溶液，需要用到 250mL容量瓶、烧杯、胶头滴管，答案是bcd; (2)实验1盛有Fe2(SO,)3溶液的试管中加入过 量铜粉，溶液颜色变蓝，发生反应的化学方程式为 Fe,(SO)+Cu =2FeSO,+CuSO;(3)FeSO 溶液于试管中长时间放置，观察到少量红褐色沉 淀，依据此特征颜色推断出红褐色沉淀为Fe (OH)3;(4)取CuSO,溶液于试管中，滴加KSCN 溶液，放置2小时，未见白色沉淀，不可能发生反 应2Cu++4SCN—2 CuSCN+(SCN)2,故 假设②不合理。实验1反应后生成了Cu+ Fe+,滴加了KSCN溶液，溶液变红并产生少量 白色沉淀，实验2观察到的现象有可能是Cu+、 SCN、Fe+共同反应的结果：(5)FeSO,溶液和 CuSO,溶液混合，溶液立刻变红并产生白色沉淀， 依据假设③：Cu+在SCN的影响下，将Fe+氧 化为Fe3+,推测出发生反应的离子方程式为Fe+ +Cu2++4SCN-CuSCN￥+Fe(SCN)3或 Fe2++Cu2+SCN CuSCN+Fe3+; (6)Cu2+的氧化性不足以氧化Fe2+,但当存在 SCN,能将Fe2+氧化的原因可能为存在SCN 时，生成了难溶的CuSCN,增强了Cu+的氧化性 或当存在SCN时，生成了难电离的Fe(SCN)3, 增强了Fe+的还原性。 答案：(1)bcd (2)Fe2 (SO,)3+Cu=2FeSO,+CuSO (3)Fe(OH)3或氢氧化铁 (4)②SCN Fe2+ (5)Fe+Cu2+4SCN -CuSCN+Fe(SCN) Fe2++Cu2++SCN--CuSCN+Fe3+ (6)当存在SCN时，生成了难溶的CuSCN,增强 了Cu+的氧化性（或当存在SCN时，生成了难 电离的Fe(SCN),增强了Fe+的还原性) 210 专题6无机化工流程 1.A2.C3.D4.A5.D6.A7.D8.D 9.C10.C11.C12.B13.B 14.解析：(1)由质量数=质子数+中子数可知，铈的 质量数=58十80=138，因此该核素的符号为18 Ce。(2)为提高“水浸”效率，可采取搅拌、适当升 高温度、研碎等措施。(3)根据流程及题中信息分 析可知，滤渣I为SiO2、CaSO4,滤渣Ⅱ为FePO4, 滤渣Ⅲ的主要成分为AI(OH)3。(4)加入絮凝剂 的目的是使悬浮粒子聚集变大，加快粒子聚沉速 度，更快地形成沉淀。(5)“沉铈”过程中，Ce3+与 HCO3反应生成Ce2(CO3)3·nH2O,反应的离子 方程式为2Ce3++6HCO,+(n-3)H2O Ce2(CO3)3·nH2O+3CO2个。由于NH水解 溶液显酸性，HCO水解溶液显碱性，根据题中 提供的电离平衡常数，可计算出NH的水解平 K 10-14 衡常数为术=1.7x10≈5.1X10”, HCO,的水解平衡常数为K=,10” K14.4X107≈2.3 ×108,所以HCO的水解程度大于NH的水 解程度，所以溶液显碱性。(6)据题中信息，可 知反应物为Ii2CO3、C6H12O。和FPO,,生成物为 LiFePO、CO和H,O,根据化合价变化，C:十4→ +2,0→十2，Fe:十3+2，则反应的化学方程式 为6FeP0,十3LiC0,+CH,O,商温6 LiFePO,十 9CO个+6H2O↑。 答案：(1)138Ce (2)搅拌、适当升高温度（合理即可） (3)A1(OH)3 (4)促进A1(OH)3胶体聚沉，便于分离 (5)2Ce3++6HCO3+(n-3)H20 Ce2(CO3)3·nH2O+3CO2个碱性 (6)6FeP0,+31i,C0,+C,H20,商温6L,ifeP0, +9CO个+6H,O个 15.解析：以钴锰废渣（含LiCoO2,MnCO3,炭黑和 CaCO3、Fe等)为原料，向钻锰废渣中加入稀 H2SO,和H,O2进行酸浸和还原，充分反应后，过 滤，炭黑不溶于酸，CaCO,与稀H2SO,反应生成 的CaSO,微溶于水，会残留部分在滤渣中。向 “酸浸、还原”后得到的滤液中加入MnCO,调节 溶液的pH=4,除去溶液中的Fe3+,生成 Fe(OH)3,过滤。向得到的滤液中加入MnF2固 体除去溶液中的Ca2+,生成CaF2。再萃取和反萃 取出Co2+,用Na2C2O4沉淀得CoC,O,·2H2O, 灼烧得C0O,。(1)升高温度可以加快反应速率， 搅拌可使反应物充分接触，加快反应速率，故提高 浸取效率的措施有：适当搅拌，适当升高温度。根 据分析可知，过滤后，滤渣的主要成分为炭黑和 CaSO。故答案为：适当搅拌，适当升高温度： CaSO,、炭黑；(2)Fe3+在pH=4形成Fe(OH)3 沉淀，MnCO,中的CO与H结合生成H2O和 CO2,则加入MnCO,除去溶液中Fe+的离子方 程式为：3MnCO3十2Fe3++3HO—2Fe(OH)3 +3Mn2++3CO2个。MnF2+Ca2+一CaF2+ Mn+,K-[Mn+]_K(MnF:)_1.2x10 [Ca+]K (CaF2)1.6X100 7.5×10°>105，反应进行完全，因此可除去 Ca2+。故答案为：3MnCO,+2Fe3++3H20 2Fe(OH)3+3Mn2++3CO,个；此反应K= [Mn2+]_Kp(MnF2)_1.2X103 Ca+订Kp(CaR)=1.6×10=7.5X10 >10,反应进行完全，因此可将C+完全除尽。 (3)根据反应：Co2+十2HA(有机层)=CoA2(有 机层)十2H+(水层)，随着pH的升高，H+浓度减 小，平衡正向移动，促进C0+进入有机层，从而提 高萃取率。“反萃取”时，为使C02+尽可能多地转 移到水层，应选择的实验条件或采取的实验操作 有：适当加入高浓度硫酸，使H十浓度增大，平衡 逆向移动，释放C0+进入水层，或者充分振荡，加 快传质过程，提高反萃取率，或者多次萃取。故答 案为：随pH增大，溶液中c(H)减小，平衡往正 向移动，MAn(有机层)浓度增大，萃取率增大；适 当提高稀硫酸的浓度或充分振荡分液漏斗或用萃 取剂分多次萃取；(4)根据图示可知，CoC2O,· 2H2O的质量为18.3g,物质的量为0.1mol,则 C0元素的质量为5.9g,C点钴氧化物的质量为 8.03g,由质量守恒可知C,点O元素的质量为 8.03-5.9=2.13g,则C点n(Co):n(0)=0.1 :2.13g≈3：4，故C点为C0,0。B点对应 16 g/mol 质量为14.7g,与起始相比减少了3.6g,恰好为 结晶水的质量，则B,点对应物质为CoC2O,。故要 得到C0O,需在300℃以上煅烧。故取富含 Co2+的溶液，加入过量0.1mol·L,1NazC2O4溶 液，充分反应生成CoC2O,·2HO沉淀，过滤并 洗涤沉淀，取最后一次洗涤滤液滴加盐酸和BaCl 溶液不再生成沉淀，则洗涤千净。将沉淀在300℃ 以上煅烧，充分反应至质量不变得C0O4。故答 案为：边搅拌向其中加入0.1mol·LNaC2O 溶液，直至向上层清液中滴加Na,C2O4溶液不产 生沉淀，停止滴加。过滤，洗涤滤渣至取最后一次 洗涤滤液滴加盐酸和BaCl2溶液不再生成沉淀。 将滤渣置于空气中加热到300℃以上，充分反应 至固体质量不再改变。 211 答案：(1)①适当搅拌，适当升高温度②CaSO,、 炭黑 (2)3MnCO,+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3+ 3Mn2++3C0,个此反应K=cMn+) c(Ca2+) KMnF)=7.5×10>10,反应进行完全，因 K(CsF2) 此可将Ca+完全除尽 (3)①随pH增大，溶液中c(H+)减小，平衡往正 向移动，MAn(有机层)浓度增大，萃取率增大 ②适当提高稀硫酸的浓度或充分振荡分液漏斗或 用萃取剂分多次萃取 (4)边搅拌向其中加入0.1mol·L1NaC2O,溶 液，直至向上层清液中滴加NaC,O,溶液不产生 沉淀，停止滴加。过滤，洗涤滤渣至取最后一次洗 涤滤液滴加盐酸和BaCL,溶液不再生成沉淀。将 滤渣置于空气中加热到300℃以上，充分反应至 固体质量不再改变 16.解析：正极材料在稀硫酸和双氧水作用下发生氧 化还原反应，溶液中生成N+、Mn+、Co2+、Li, 又含有部分Fe3+,所以加入氢氧化钠生成氢氧化 铁沉淀，结合问题分析知物质X需要保持镍离子 和钻离子浓度保持不变，后加入氢氧化钠共沉淀， 后又加入碳酸钠使锂离子生成碳酸锂沉淀，然后 共同生成三元锂电池正极材料。(1)LiCoO2中钻 元素为正三价，作氧化剂，和双氧水（作还原剂）发 生氧化还原反应，即2 LiCoO2十H2O2十6H+ 2Co2++2Li++O2个十4H2O;又双氧水与部分 LiFePO,反应，把二价亚铁氧化为三价铁离子，所 以双氧水作用是氧化剂和还原剂；(2)由于双氧水 易分解，所以在Mn2+的催化作用下，HO2发生 分解；(3)由分析和已知得，含铁沉淀主要成分为 氢氧化铁；由信息知镍离子、钻离子和锰离子等浓 度时，镍离子生成氢氧化物所需氢氧根浓度最小， 即1×c2(0H)=1×1015.2,则c(0H)=107.6 mol/L,所以c(H+)=1064mol/L,即pH=6.4, 所以不应超过6.4；(4)沉淀的产物中Ni2+ Mn2+、Co+个数相同，由表中浓度可知应该补充 Ni+、Co2+,所以选AC;(5)二氧化碳和水受热都 易挥发，所以需在焙烧前预烧；(6)结合流程图可 知反应为4Ni1aMn13Co13(OH)2+2Li2CO+O2 高温 4LiNil/Mn/s Co/3 O2 +2CO2+4H2O. 答案：(1)2 LiCoO2+H2O2+6H+—2Co2++ 2L十O2个+4H2O还原剂和氧化剂 (2)在Mn2+的催化作用下，H,O,发生分解 (3)Fe(OH)36.4(4)AC(5)预烧 (6)4NiN/s Mn/a Cou/a (OH)2+2Liz CO+O 高温 4LiNi/MnVa Co3O +2CO2+4H2 O 17.解析：由题给流程可知，钛铁矿经粉碎后，在加热 条件下加入浓疏酸酸解，将FTiO,转化为硫酸亚 铁和TOSO,,金属氧化物转化为硫酸盐，其中硫 酸钙微溶于水，二氧化硅不能与稀硫酸反应，经过 滤后得到滤渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙： 向酸溶后的溶液中加入足量铁，将溶液中的铁离 子转化为亚铁离子，得到钛液；然后TOSO,发生 水解反应转化为TiO2·xH2O。(1)Ti的原子序 数是22，价电子为3d4s2,位于周期表的d区。 (2)在“酸溶”工序中，除粉碎矿石外还可通过加 热、搅拌、鼓气泡等方法提高原料利用效率。若在 此工序中未发生氧化还原反应，则由原料FeTiO) 反应生成TiOSO的化学方程式为：FeTiO,+ 2H2SO,(浓)--TiOSO4+2H2O+FeSO4。 (3)“水浸”的目的主要是分离沉淀与金属盐的溶 液，所以其操作是向水中加入“酸溶”混合物。根 据分析可知，滤渣的主要成分包括过量的铁屑、 SiO2、CaSO,。(4)减压蒸发的优，点是降低溶液的 沸点，通过减压降低蒸发温度，避免产品失去结晶 水；通过抽真空减少氧气对F+的影响，避免被 氧化；加快蒸发速度，通过不断排出溶剂蒸汽使 蒸发操作顺利进行。(5)TiOSO:发生水解反应 转化为TiO2·xH2O,方程式为：TiOSO.十(x+ 1)H2O一TiO2·xH2OV+H2SO4。(6)根据 均摊法可知，左图中黑原子数为：12×号十1=4、 白原子个数为：8×日十6×日=4，原子个数比为 1:1:右图中黑原子个数为：8×日十1=2，白原子 个数为：4×2十2=4原子个教比为1：2，左图 代表TO,右图代表TO2,并且白球代表氧原子， 黑球代表钛原子。则TO晶胞与TO2晶胞中O 原子的配位数分别是6和3，最简整数比为2：1。 答案：(1)d (2)加热、搅拌、鼓气泡等FeTiO3+2H2SO,(浓) -TiOSO,+2H,O+FeSO (3)向水中加人“酸溶”混合物SiO2、CaSO (4)通过减压降低蒸发温度，避免失去结晶水；通 过抽真空减少氧气对Fe+的影响，避免被氧化； 加快蒸发速度，通过不断排出溶剂蒸汽使蒸发操 作顺利进行 (5)TiOSO,+(x+1)H2O—TiO2·xH2OY +H,SO, (6)2:1 专题7非金属及其化合物 1.B2.B3.A4.C5.C6.C7.C8.D 9.A10.C11.B12.D13.B 212 14.解析：蛋白质样品“消化”将氨元素转化为硫酸铵， 在将生成的疏酸铵与氢氧化钠溶液混合并加热反 应生成氨气，生成的氨气通入HBO,溶液中吸 收，最后用标准盐酸溶液滴定，计算样品中的氨含 量。(1)①将蛋白质样品在CuSO,催化下用硫酸 消化分解，使氨元素转化为NH十，所以滴液漏斗 中盛放的物质是浓硫酸；②装置B中导气管“短进 长出”，B的作用是作安全瓶，防止NaOH溶液倒 吸；③蛋白质“消化”过程中，浓硫酸还原产生二氧 化硫，反应结束后，打开止水夹K并不断通入N2, 将生成的SO,赶入装置C中完全吸收。 (2)①HBO3+H2O一B(OH):+H+,所以硼 酸水溶液显酸性；②根据元素守恒，NH3与 HBO3反应生成(NH)2B,O,的化学方程式为 2NH +4HBO-(NH )BO,+5H,O; (3)①接近终，点时滴加半滴盐酸溶液的操作：慢慢 转动滴定管的活塞，使滴定管的尖嘴处悬挂半滴 液体不滴落，用锥形瓶内壁将其碰下来，并用蒸馏 水将其冲入锥形瓶内。②根据反应建立关系式2N ~2NH~(NH )BO ~2HCI,n(N)=n(HCI)= 0.1000moL·L1×0.02L=0.002mol,该样品中 0.002mol×14gmol×25 氨元素的质量分数为 0.8000g =14%。 答案：(1)①浓硫酸②作安全瓶，防止NaOH溶 液倒吸③将生成的SO,赶人装置C中完全 吸收 (2)①HBO,+H2O→B(OH):+H 22NH3 +4HBO=(NH)2B.O,+5H2O (3)①用锥形瓶内壁将其碰下来，并用蒸馏水将其 冲人锥形瓶内②14% 15.解析：(1)由于需要控制温度为50℃，所以用水浴 加热；为充分冷却，冷却水应下进上出，从y口通 入；(2)SiBr4易水解，仪器F中CaCl2的作用是防 止G中水蒸气进入蒸馏烧瓶中；溴蒸气有毒，需要 尾气处理，则仪器G中NaOH溶液的作用是吸收 溴蒸气，反应的离子方程式为Br2十2OH Br十BrO十HO;(3)SiBr,易水解，因此SiBr 与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为SiBr,十 6NaOH-Na2SiO,+4NaBr+3H2O;(4)①为 防止空气中水蒸气干扰，冷却需要在干燥器中完 成；②SBr4水解生成硅酸，硅酸高温灼烧得到二 氧化硅，因此可通过最终得到的二氧化硅的质量 计算纯度，则正确的操作顺序为a→c→e→b→d→ f;③最终生成SiO2的质量的(m3一m2)g,n(SiO2) =mm2mol,根据Si原子守恒可知n(SiB,)= 60 60mol,m (SiBr )=348(mm) n(SiO)=%一m g 60