2026届高考化学二轮《化学工艺流程》大题专练05

2026届高考化学二轮《化学工艺流程》大题专练(五) 1．中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为______(填化学式)。 (2)“细菌氧化”中，FeS2发生反应的离子方程式为__________________________________。 (3)“沉铁砷”时需加碱调节pH，生成_______(填化学式)胶体起絮凝作用，促进了含As微粒的沉降。 (4)“培烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“培烧氧化”，“细菌氧化”的优势为_______(填标号)。 A. 无需控温 B. 可减少有害气体产生 C. 设备无需耐高温 D. 不产生废液废渣 (5)“真金不拍火炼”，表明Au难被O2氧化，“浸金”中NaCN的作用为___________________。 (6)“沉金”中Zn的作用为___________________________。 (7)滤液②经H2SO4酸化，[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN的化学方程式为____________________。用碱中和HCN可生成_______(填溶质化学式)溶液，从而实现循环利用。 答案：(1)CuSO4 (2)4FeS2＋15O2＋2H2O4Fe3+＋8SO＋4H+ (3)Fe(OH)3 (4)BC (5)做络合剂，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]＋2H2SO4＝ZnSO4＋4HCN＋Na2SO4 NaCN 解析：矿粉中加入足量空气和H2SO4，在pH＝2时进行细菌氧化，金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐，过滤，滤液中主要含有Fe3+、SO、As(VI)，加碱调节pH值，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，过滤可得到净化液；滤渣主要为Au，Au与空气中的O2和NaCN溶液反应，得到含[Au(CN)2]－的浸出液，加入Zn进行“沉金”得到Au和含[Zn(CN)4]2-的滤液②。 (1)“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要成分为CuSO4； (2)“细菌氧化”的过程中，FeS2在酸性环境下被O2氧化为Fe3+和SO，离子方程式为：4FeS2＋15O2＋2H2O4Fe3+＋8SO＋4H+； (3)“沉铁砷”时，加碱调节pH值，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)A．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； B．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； C．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； D．由流程可知，细菌氧化也会产生废液废渣，D不符合题意； 故选BC； (5)“浸金”中，Au作还原剂，O2作氧化剂，NaCN做络合剂，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，反应得化学方程式为：Na2[Zn(CN)4]＋2H2SO4＝ZnSO4＋4HCN＋Na2SO4；用碱中和HCN得到的产物，可实现循环利用，即用NaOH中和HCN生成NaCN，NaCN可用于“浸金”步骤，从而循环利用。 2．V2O5是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取V2O5的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。 已知：i石煤是一种含V2O3的矿物，杂质为大量Al2O3和少量CaO等；苛化泥的主要成分为CaCO3、NaOH、Na2CO3 等。 ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与Al2O3反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙[Ca(VO3)2]和偏铝酸钙均难溶于水。回答下列问题： (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_______，产生的气体①为_______(填化学式)。 (2)水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为_______(填化学式)。 (3)在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为______________________；CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为__________________________________；浸取后低浓度的滤液①进入_______(填工序名称)，可实现钒元素的充分利用。 (4)洗脱工序中洗脱液的主要成分为_______(填化学式)。 (5)下列不利于沉钒过程的两种操作为_______(填序号)。 a．延长沉钒时间 b．将溶液调至碱性 c．搅拌 d．降低NH4Cl溶液的浓度 答案：(1)3d34s2 ；＋5；CO2 (2)NaAlO2 (3)HCO＋OH－＋Ca(VO3)2CaCO3＋H2O＋2VO ；提高溶液中HCO浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放VO ；离子交换 (4)NaCl (5)bd 解析：石煤和苛化泥通入空气进行焙烧，反应生成NaVO3、Ca(VO3)2、NaAlO2、Ca(AlO2)2、CaO和CO2等，水浸可分离焙烧后的可溶性物质(如NaVO3)和不溶性物质[Ca(VO3)2、Ca(AlO2)2等]，过滤后滤液进行离子交换、洗脱，用于富集和提纯VO，加入氯化铵溶液沉钒，生成NH4VO3，经一系列处理后得到V2O3；滤渣①在pH≈8，65～70℃的条件下加入3%NH4HCO3溶液进行盐浸，滤渣①中含有钒元素，通过盐浸，使滤渣①中的钒元素进入滤液①中，再将滤液①回流到离子交换工序，进行VO的富集。 (1)钒是23号元素，其价层电子排布式为3d34s2；焙烧过程中，氧气被还原，V2O3被氧化生成VO，偏钒酸盐中钒的化合价为＋5价；CaCO3在800℃以上开始分解，生成的气体①为CO2。 (2)由已知信息可知，高温下，苛化泥的主要成分与Al2O3反应生成偏铝酸钠和偏铝酸钙，偏铝酸钠溶于水，偏铝酸钙难溶于水，所以滤液中杂质的主要成分是NaAlO2。 (3)在弱碱性环境下，Ca(VO3)2与HCO和OH－反应生成CaCO3、VO和H2O，离子方程式为：HCO＋OH－＋Ca(VO3)2CaCO3＋H2O＋2VO；CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率，因为C可提高溶液中HCO浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放VO；滤液①中含有VO、NH等，且浓度较低，若要利用其中的钒元素，需要通过离子交换进行分离、富集，故滤液①应进入离子交换工序。 (4)由离子交换工序中树脂的组成可知，洗脱液中应含有Cl－，考虑到水浸所得溶液中含有Na+，为避免引人其他杂质离子，且NaCl廉价易得，故洗脱液的主要成分应为NaCl。 (5)a．延长沉钒时间，能使反应更加完全，有利于沉钒，a不符合题意； b．NH4Cl呈弱酸性，如果将溶液调至碱性，OH－与NH反应，不利于生成NH4VO3，b符合题意； c．搅拌能使反应物更好的接触，提高反应速率，使反应更加充分，有利于沉钒，c不符合题意； d．降低NH4Cl溶液的浓度，不利于生成NH4VO3，d符合题意； 故选bd。 3．用海底锰结核(主要成分为MnO2，含少量CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料，制备金属锰、镁的一种工艺流程路线如下： 已知：①几种难溶物的溶度积(25℃)如下表所示： 化学式 Mg(OH)2 Mn(OH)2 Al(OH)3 Fe(OH)3 Ksp 1.8×10-11 1.8×10-13 1.0×10-33 4.0×10-38 ②溶液中某离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。完成下列问题： (1)基态Mn原子的外围电子轨道表达式为_______。 (2)“浸出”中MnO2与SO2反应的离子方程式为_____________________。 (3)滤渣I的主要成分为_______。 (4)浸出液中c(Mn2+)为0.18 mol/L，则“调pH”的范围为_______。 (5)“反萃取”中盐酸的作用是_______。 (6)将MgCl2·6H2O与SOCl2混合并加热可以得到无水MgCl2请写出该反应的化学方程式_________。 (7)“电解”中电解余液主要成分是_______(写化学式)，可进行循环利用。 答案：(1) (2)MnO2＋SO2＝Mn2+＋SO (3)SiO2和CaSO4 (4)4.7≤pH＜8 (5)使Mg2+与萃取剂分离转化为MgCl2 (6)MgCl2∙6H2O＋SOCl2MgCl2＋SO2↑＋2HCl↑＋5H2O (7)H2SO4 解析：锰结核(主要成分为MnO2，含少量CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2)，加入H2SO4进行酸浸，将MgO、Fe2O3、CaO、Al2O3转化为Mg2+、Fe3+、Ca2+、Al3+，通入SO2将MnO2转化为Mn2+，自身被氧化为SO，SiO2不与二氧化硫和硫酸反应，则滤渣1中主要为SiO2和CaSO4，滤液中主要含有Mg2+、Fe3+、Al3+、Mn2+及SO，调节滤液的pH值，使Fe3+、Al3+转化为Al(OH)3、Fe(OH)3过滤除去，则滤渣Ⅱ主要含有Al(OH)3、Fe(OH)3，滤液主要含有Mg2+、Mn2+及SO的溶液，向滤液加入有机萃取剂，溶液分层，分液后有机相1中主要含有Mg2+，水相1中主要含有 Mn2+及SO，向有机相1中加入盐酸进行反萃取，Mg2+从有机相1转入水相2，形成含有MgCl2的酸性溶液，对水相2蒸发结晶得到MgCl2•6H2O，在干燥的HCl气流中加热得到无水MgCl2，再进行熔融电解得到金属镁。对水相1进行电解得到金属锰单质和H2SO4，电解后的溶液中含有H2SO4，可返回步骤I酸浸使用。 (1)基态Mn原子的外围电子排布式为3d54s2，轨道表达式为 ； (2)“浸出”中MnO2与SO2反应SO2将MnO2还原为Mn2+，自身被氧化为SO，离子方程式为MnO2＋SO2＝Mn2+＋ SO； (3)由分析可知，滤渣Ⅰ为SiO2和CaSO4； (4)调节滤液的pH值，使Fe3+、Al3+转化为Al(OH)3、Fe(OH)3过滤除去，“滤液1”中Mn2+、Mg2+不能形成沉淀，溶液中某离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全，Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10-33，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10-38，当Al3+完全沉淀时，Fe3+已经完全沉淀，此时溶液中c(OH-)＝＝≈1×10-9.3，此时pH＝4.7，根据Ksp[Mn(OH)2]＝1.8×10-13，当浸出液中c(Mn2+)为0.18mol·L-1时，溶液中c(OH-)＝＝＝1.0×10-6mol·L-1，pOH＝6，则pH＝14－pOH＝8，则“调节pH”的范围为4.7≤pH＜8； (5)“反萃取”盐酸的作用是使Mg2+与萃取剂分离转化为MgCl2； (6)由分析可知，MgCl2•6H2O，在干燥的HCl气流中加热得到无水MgCl2，则将MgCl2·6H2O与SOCl2混合并加热可以得到无水MgCl2的化学方程式为MgCl2∙6H2O＋SOCl2MgCl2＋SO2↑＋2HCl↑＋5H2O； (7)由分析可知，“电解”中电解余液的主要成分是H2SO4可进行循环利用。 4．有效利用金属资源有利于资源的可持续性发展。以闪锌矿为原料制备金属锌和ZnSO4∙7H2O的一种工业流程如图所示。 已知：该闪锌矿主要成分为ZnS，含少量SiO2、Fes、NiS、CdS等杂质。 (1)“滤渣1”的主要成分为_______(填化学式)。 (2)“氧化”时，发生反应的离子反应方程式为_______。 (3)“除杂”时试剂X可以选用_______，其作用为_______。 (4)“还原除杂”主要除镍镉，其中除Ni2+的离子反应方程式为_____________________________。 (5)锌在潮湿空气中可生成ZnCO3∙3Zn(OH)2，其反应方程式为______________________________。 (6)“电解”时，假设电量损耗为20%，则电解得到130gZn时共消耗的电量为_______C(不考虑其他副反应，F＝96500C∙mol-1)。 (7)取11.48gZnSO4∙7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示。推断固体A的化学式为_______。 答案：(1)SiO2 (2)4Fe2+＋O2＋4H+＝4Fe3+＋2H2O (3)ZnO或ZnCO3或Zn(OH)2 调节pH，使Fe3+水解，转化为Fe(OH)3沉淀过滤除掉 (4)Ni2+＋Zn＝Ni＋Zn2+ (5)4Zn＋2O2＋3H2O＋CO2＝ZnCO3∙3Zn(OH)2 (6)482500 (7) ZnSO4∙H2O 解析：工业上用闪锌矿为原料，通入空气进行灼烧，金属硫化物发生2ZnS＋3O2＝2ZnO＋2SO2等反应，得到ZnO等氧化物，向灼烧后的固体中加入硫酸，得到硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸镉、硫酸镍等；滤渣1为SiO2，通入O2，氧化亚铁离子，加入试剂X，除去Fe3+，再加入锌发生置换反应除去镉和镍，滤液为ZnSO4，经过一系列操作得到ZnSO4·7H2O，或电解得到金属锌； (1)由分析可知，滤渣1为SiO2； (2)氧化的目的是氧化亚铁离子，离子方程式为4Fe2+＋O2＋4H+＝4Fe3+＋2H2O； (3)加入试剂X，目的是除去Fe3+，则不引入新杂质的情况下可以加入ZnO或ZnCO3或Zn(OH)2等调节pH，使Fe3+水解，转化为Fe(OH)3沉淀过滤除掉； (4)“还原除杂”加入锌发生置换反应除去镉和镍，除Ni2+的离子反应方程式为Ni2+＋Zn＝Ni＋Zn2+； (5)锌在潮湿空气中可生成ZnCO3∙3Zn(OH)2，其反应方程式为4Zn＋2O2＋3H2O＋CO2＝ZnCO3∙3Zn(OH)2； (6)电解得到130gZn，转移电子为4mol，电量损耗为20%，则共消耗电量4mol×96500C∙mol-1÷0.8＝482500C； (7)n(ZnSO4∙7H2O)＝0.04mol，加热100℃时，失去水的质量＝11.48g－7.160g＝4.32g，n(H2O)＝ ＝0.24mol，即0.04molZnSO4∙7H2O失水0.24mol，A的化学式为ZnSO4∙H2O。 5．某科学小组利用工业锌渣(主要成分是ZnO、还含有少量的PbO、FeO、Fe2O3、CuO、MnO、SiO2)制取活性ZnO的工艺流程如下图所示： 请回答下列问题： (1)为了提高锌渣的浸出率，可采取的措施有___________(列举1点)。 (2)滤渣1的主要成分有___________和___________(填化学式)。 (3)写出生成MnO(OH)2的离子方程式：____________。 (4)为了检验滤液②用是否含有Fe2+，可选用的试剂是___________(填序号)。 a．氯水 b．KSCN溶液 c．K3[Fe(CN)6]溶液 (5)试剂X是___________（填化学式）； 已知：ZnO属于两性氧化物，写出ZnO溶于NaOH溶液的离子方程式：___________。 (6)检验Zn(OH)2·ZnCO3，洗涤干净的操作方法为___________。 答案：(1)锌渣粉碎、增大接触面积，适当增大稀硫酸的浓度，适当升高温度，用玻璃棒不断搅拌以增大接触面积等 (2)SiO2 PbSO4 (3)Mn2+＋H2O2＋H2O＝MnO(OH)2＋2H+ (4)c (5)Zn ZnO＋2OH-＝ZnO＋H2O (6)取最后一次洗涤滤液少许于小试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无明显现象则说明洗涤干净，反之则反 解析：本工艺流程图中，“酸浸”步骤中发生的反应有：ZnO＋H2SO4＝ZnSO4＋H2O、FeO＋H2SO4＝FeSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3H2O、CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O、MnO＋H2SO4＝MnSO4＋H2O，PbO＋H2SO4＝PbSO4＋H2O，过滤得到滤渣1为SiO2和PbSO4，滤液①含有Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+，“氧化除锰”步骤中发生的反应方程式为：Mn2+＋H2O2＋H2O＝MnO(OH)2＋2H+，2Fe2+＋H2O2＋2H+＝2Fe3+＋2H2O，过滤得滤液②中含有Zn2+、Fe3+、Cu2+，加入ZnO调节溶液pH值之后，将Fe3+沉淀下来，过滤得滤渣2，主要成分为Fe(OH)3，滤液③主要含有Zn2+、Cu2+，加入试剂X置换出Cu，故试剂X为Zn，置换步骤发生的反应主要为：Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，过滤得滤渣3，主要成分为Zn和Cu，滤液中加入NH4HCO3进行沉锌，反应原理为：2Zn2+＋4HCO＝Zn(OH)2·ZnCO3＋H2O＋3CO2↑，过滤得滤液④主要成分是(NH4)2SO4，洗涤沉淀，干燥进行，进行灼烧即可得到活性ZnO，据此分析解题。 (1)将锌渣粉碎、增大接触面积，适当增大稀硫酸的浓度，适当升高温度，用玻璃棒不断搅拌以增大接触面积等均可以提高锌渣的浸出率，故答案为：锌渣粉碎、增大接触面积，适当增大稀硫酸的浓度，适当升高温度，用玻璃棒不断搅拌以增大接触面积等； (2)由分析可知，滤渣1的主要成分有SiO2和PbSO4，故答案为：SiO2；PbSO4； (3)由分析可知，沉锰步骤总生成MnO(OH)2的离子方程式为：Mn2+＋H2O2＋H2O＝MnO(OH)2＋2H+，故答案为：Mn2+＋H2O2＋H2O＝MnO(OH)2＋2H+； (4)由于滤液②中肯定含有Fe3+，故为了检验滤液②用是否含有Fe2+，可选用的试剂是K3[Fe(CN)6]溶液，若有Fe2+，则会生成蓝色沉淀，而不能用KSCN和氯水了，故答案为：c； (5)由分析可知，试剂X是Zn，已知：ZnO属于两性氧化物，类比与Al2O3与NaOH的方程式可知，ZnO溶于NaOH溶液的离子方程式：ZnO＋2OH－＝ZnO＋H2O，故答案为：Zn；ZnO＋2OH－＝ZnO＋H2O； (6)由分析可知④主要成分是(NH4)2SO4，检验Zn(OH)2·ZnCO3洗涤干净的操作方法即检验其表面是否还含有SO，由于本身含有CO，故检验洗涤干净的操作为：取最后一次洗涤滤液少许于小试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无明显现象则说明洗涤干净，反之则反，故答案为：取最后一次洗涤滤液少许于小试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无明显现象则说明洗涤干净，反之则反。 6．钒(V)被称为钢铁行业的“维生素”。从某钒矿石焙砂中(主要含有V2O5和铝铁硅的氧化物)提取钒的主要流程如下： 已知：i．滤液A中的阳离子有H+、VO、Fe3+、Al3+等； ii．“萃取”过程可表示为VO2+＋2HA (有机相)VOA2(有机相)＋2H+。 金属离子 开始沉淀的pH(c＝0.01mol·L-1) 沉淀完全的pH (c＝10-5mol·L-1) Fe+ 6.8 8.3 Al3+ 3.7 4.7 Fe3+ 1.8 2.8 (1)“浸钒”时，为加快浸出速率可采取的措施有__________________(写出1条即可)，滤渣B的成分为_________ 。 (2)“浸钒”过程中，主要发生的离子方程式为__________________。 (3)“萃取”前，用石灰乳先中和的原因是__________________。 (4)“萃取”与“反萃取”的目的是 ，都需要用到的主要玻璃仪器是______，假设“滤液C”中c(VO2+)＝amol·L-1，“萃取”和“反萃取”每进行一次，VO2+萃取率为90％，4次“萃取和反萃取”后，“滤液C”中残留的c(VO2+)＝__________mol·L-1。(萃取率＝×100％) (5)写出“煅烧”过程发生反应的化学方程式 __________________ 。 答案：(1)适当增大硫酸浓度、适当升高温度、将矿石粉碎(合理即可) SiO2 (2) V2O5＋2H+＝2VO＋H2O (3)若不用石灰乳中和，溶液中c(H＋)较大，不利于平衡VO2+＋2HA (有机相)VOA2(有机相)＋2H+正向移动，对VO2+萃取效果不好 (4)将VO2+与其他金属离子分离开 分液漏斗 a×10-4 (5) (NH4)2V6O162NH3↑＋3V2O5＋H2O 解析：钒矿石焙砂用硫酸浸钒，滤液A中的阳离子主要有H+、VO、Fe3+、Al3+等，加铁粉把VO还原为VO2+、把Fe3+还原为Fe2+，加石灰乳调节pH＝2；滤液C用有机溶剂萃取VO2+，VOA2(有机相)中加硫酸使VO2+＋2HA (有机相)VOA2(有机相)＋2H+平衡逆向移动，反萃取VO2+，把VO2+氧化为VO，加氨水生成(NH4)2V6O16沉淀，(NH4)2V6O16煅烧得V2O5。 (1)加快浸出速率可采取的措施有适当增大硫酸浓度、适当升高温度、将矿石粉碎等。结合原料和滤液A中的离子可知，滤渣B为SiO2，SiO2是酸性氧化物，与硫酸不反应。 (2)“浸钒”过程中，V2O5转变为VO，反应方程式为V2O5＋2H+＝2VO＋H2O。 (3)若不用石灰乳中和，溶液中c(H＋)较大，不利于平衡VO2+＋2HA (有机相)VOA2(有机相)＋2H+正向移动，对VO2+萃取效果不好。 (4)“萃取”与“反萃取”是为了使VO2+进入有机相，与其他金属离子分离开，均需使用的仪器是分液漏斗。每进行一次，VO2+萃取率为90％，溶液中残留的VO2+为10％，故残留的c(VO2+)＝a×(10%)4mol·L-1＝a×104mol·L-1。 (5)(NH4)2V6O16煅烧产生NH3和V2O5，化学反应方程式为(NH4)2V6O162NH3↑＋3V2O5＋H2O。 7．过氧化氢是一种绿色氧化剂。为了方便贮存、运输，工业上将其转化为固态过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，该物质具有Na2CO3与H2O2的双重性质，可用作无毒漂白剂和供氧剂。制备过碳酸钠的工艺流程如下图所示： 回答下列问题： (1)H2O2电子式为___________。 (2)“滤液”中的溶质可作氮肥的是___________。 (3)“反应II”的化学方程式为___________。 (4)加入NaCl的作用是___________。 (5)得到过碳酸钠粗品，经过滤、洗涤、干燥得到产品，证明产品洗涤干净的操作是___________。 (6)为测定产品纯度(2Na2CO3·3H2O2相对分子质量为M)，称量mg产品并配制成250 mL溶液，量取25.00 mL该溶液于锥形瓶中，用0.1000 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定，重复三次实验，平均消耗V mL酸性KMnO4溶液，则产品纯度为___________(用 m、M、V 表示)。 (7)过硼酸钠晶体(NaBO3·4H2O)也可用作无毒漂白剂，加热至 70℃以上会逐步失去结晶水。实验测得过硼酸钠晶体的质量随温度变化的曲线如下图所示，则 T2~ T3所对应的化学方程式为___________。 答案：(1) (2)NH4Cl(或氯化铵) (3)2Na2CO3＋3H2O22Na2CO3∙3H2O2 (4)增大c(Na+)，促进2Na2CO3·3H2O2析出 (5)取最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若无明显现象则洗涤干净 (6) ×100% (7)NaBO3∙3H2ONaBO3∙H2O＋2H2O 解析：饱和食盐水中通入NH3和CO2，发生反应NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl，过滤得到晶体NaHCO3，将其高温煅烧，发生分解反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2＋H2O，将得到的Na2CO3 溶解，加入H2O2和NaCl发生反应II，得到产品2Na2CO3·3H2O2，据此解答。 (1)H2O2电子式为，答案：； (2)“滤液”中的溶质为NaHCO3和NH4Cl，可作氮肥的是NH4Cl，答案：NH4Cl(或氯化铵)； (3)得到的Na2CO3溶解，加入H2O2和NaCl发生反应II，得到产品2Na2CO3·3H2O2，反应的化学方程式为：2Na2CO3＋3H2O22Na2CO3∙3H2O2，答案：2Na2CO3＋3H2O22Na2CO3∙3H2O2； (4)加入NaCl的作用是增大c(Na+)，降低2Na2CO3·3H2O2的溶解度，便于晶体析出，答案：增大c(Na+)，促进2Na2CO3·3H2O2析出； (5)过碳酸钠粗品表面附着氯离子，证明沉淀洗涤干净的操作为：取最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若无明显现象则洗涤干净，答案：取最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若无明显现象则洗涤干净； (6)根据化合价得升降，可得到反应的关系式：5(2Na2CO3·3H2O2)～6KMnO4，n＝n(KMnO4)＝×0.1×V×10-3×mol＝V×10-3 mol，产品纯度为×100%，答案：×100%； (7)30.8g的NaBO3·4H2O物质的量为n＝＝0.2mol，T2时刻，失去的结晶水质量为30.8g－27.2g＝3.6g，物质的量为0.2mol，所得晶体为NaBO3·3H2O，T2~T3失去的结晶水为27.2g－20g＝7.2g，物质的量为0.4mol，剩余的晶体为NaBO3·H2O，所以T2~T3所对应的化学方程式为NaBO3∙3H2O NaBO3∙H2O＋2H2O，答案：NaBO3∙3H2O NaBO3∙H2O＋2H2O。 8．LiMn2O4、LiFePO4是锂离子电池常用的活性材料。某小组以含锰矿料(主要成分是MnCO3，含少量Fe2O3、Fe3O4、FeO、CoO和SiO2)为原料制备LiMn2O4的流程如图所示(部分条件和产物省略)。 已知几种金属氢氧化物沉淀的pH如表所示： 金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Mn(OH)2 开始沉淀的pH 2.7 7.5 7.6 7.8 完全沉淀的pH 3.7 9.7 9.2 10.4 (1)提高“酸浸”速率的措施为________________________(写一条即可)。 (2)“除杂1”时，加入MnO2的作用是_________________________(用离子方程式表示)。 (3)要使“固体1”中除了含有MnO2外，只含另外一种固体，其化学式为_______，则“除杂1”过程调节pH范围为_______。 (4)在高温下“合成”LiMn2O4，反应的化学方程式为______________________。 (5)已知：常温下，Ksp(CoS)＝3.0 × 10−26、Ksp(MnS)＝3.0 × 10−14。假设“除杂1”后的溶液中c(Mn2+)为 0.1mol·L-1，为了使残液中c(Co2 + )≤ 1.0 × 10−5 mol·L-1，必须控制c(S2−) 的范围为_______mol·L-1。 (6)工业上，制备高纯Li2CO3是向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热，过滤、烘干得高纯Li2CO3，生成Li2CO3反应的化学方程式是_________________________。 答案：(1)粉碎含锰矿料(或适当加热或充分搅拌或适当提高硫酸浓度) (2)MnO2＋2Fe2+＋4H+＝Mn2+＋2Fe3+＋2H2O (3)Fe(OH)3 7≤pH<7. 6 (4)4Mn2(OH)2CO3＋3O2＋2Li2CO34LiMn2O4＋6CO2＋4H2O (5)3.0×10−21 ≤ c(S2−)＜3.0×10−13 (6)2LiOH＋NH4HCO3Li2CO3＋NH3↑＋2H2O 解析：含锰矿料加硫酸溶解，MnCO3、Fe2O3、Fe3O4、FeO、CoO均溶于硫酸分别生成硫酸锰、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸钴，二氧化硅不溶于酸，以浸渣形式过滤除去，滤液中加二氧化锰将亚铁离子氧化为三价铁，调节pH值使三价铁完全沉淀为氢氧化铁除去，再过滤，滤液中加硫化钠，将钴转化为CoS沉淀除去，再过滤，滤液中加碳酸钠，生成碱式碳酸锰，碱式碳酸锰与碳酸锂、氧气反应生成LiMn2O4和二氧化碳，据此分析解答。 (1)提高“酸浸”速率可将矿料粉碎增大接触面积，也可适当升高温度或进行搅拌，故答案为：粉碎含锰矿料(或适当加热或充分搅拌或适当提高硫酸浓度搅拌）； (2)“除杂1”时，加入MnO2，将亚铁离子氧化为三价铁，1mol亚铁离子失去1mol电子，1mol二氧化锰转化为二价锰离子得2mol电子，根据得失电子守恒得离子方程式：MnO2＋2Fe2+＋4H+＝Mn2+＋2Fe3+＋2H2O故答案为：MnO2＋2Fe2+＋4H+＝Mn2+＋2Fe3+＋2H2O； (3)加二氧化锰将亚铁离子氧化为三价铁，调节pH值使三价铁完全沉淀为氢氧化铁除去，则另一种固体为Fe(OH)3；结合表中数据，为使三价铁离子完全沉淀，而不能使Co2+、Mn2+沉淀，则pH值范围为：3.7≤pH＜7. 6，故答案为：Fe(OH)3；3.7≤pH＜7.6； (4)碱式碳酸锰与碳酸锂、氧气高温下反应生成LiMn2O4和二氧化碳，根据得失电子守恒以及元素守恒得反应方程式：4Mn2(OH)2CO3＋3O2＋2Li2CO34LiMn2O4＋6CO2＋4H2O，故答案为：4Mn2(OH)2CO3＋3O2＋2Li2CO34LiMn2O4＋6CO2＋4H2O； (5)Ksp(CoS)＝3.0×10−26、Ksp(MnS)＝3.0×10−14。假设“除杂1”后的溶液中c(Mn2+)为0.1mol·L-1，则c(S2-)＝＝＝3.0×10-13mol/L，为使c(Co2 + )≤ 1.0×10−5 mol·L-1，则c(S2-)＝＝＝3.0×10-21mol/L，则c(S2−) 的范围为3.0×10−21 ≤ c(S2−)＜3.0×10−13，故答案为：3.0×10−21 ≤ c(S2−)＜3.0×10−13； (6)由已知信息可知，该反应为LiOH溶液与NH4HCO3溶液并共热，生成Li2CO3，结合元素守恒，可得反应的方程式为2LiOH＋NH4HCO3Li2CO3＋NH3↑＋2H2O，故答案为：2LiOH＋NH4HCO3Li2CO3＋NH3↑＋2H2O。 9．对SiO2为载体的加氢废催化剂(主要含有WS2、NiS、Al2S3，少量碳、磷)处理的实验流程如下： (1)NiS中，基态镍离子的电子排布式为_________________。 (2)高温氧化焙烧时，WS2发生反应的化学方程式为______________________。 (3)滤渣X的成分为H2SiO3和_______。 (4)Mg(H2PO4)2易溶于水，MgHPO4、Mg3(PO4)2均难溶于水。除磷装置见如图所示，向滤液中先通入NH3，再滴加MgCl2溶液，维持溶液pH为9～10，得到复合肥料NH4MgPO4固体。 ①实验中球形干燥管的作用是______________________。 ②磷酸的分布分数x(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。生成NH4MgPO4的离子方程式为_____________________________。 ③向滤液中先通入NH3后加入MgCl2溶液的原因是__________________________。 (5)已知：①该实验中pH＝5.0时，Al3+沉淀完全；在pH＝6.0时，Ni2+开始沉淀。 ②实验中须用到的试剂：2mol/LH2SO4溶液、0.1mol/L NaOH溶液。浸渣中含NiO、少量的Al2O3和不溶性杂质。请完成从浸渣制备NiSO4∙6H2O的实验方案：_______。 答案：(1)[Ar]3d8 (2)2WS2＋7O22WO3＋4SO2 (3)Al(OH)3 (4) ①防止倒吸 ②NH3∙H2O＋HPO＋Mg2+＝NH4MgPO4↓＋H2O ③避免生成MgHPO4沉淀，提升NH4MgPO4产率或纯度 (5)向浸渣中加入稍过量的2mol·L-1H2SO4溶液中，充分搅拌至固体不再溶解；边搅拌边滴加0.1mol/L NaOH溶液，调节溶液的pH在5.0～6.0之间，过滤；将滤液加热浓缩、冷却结晶，过滤 解析：废催化剂通入空气氧化焙烧，WS2、NiS、Al2S3转化为相应的金属氧化物同时生成二氧化碳、二氧化硫，加入碳酸钠焙烧金属氧化物转化钠盐，水浸除去滤渣，滤液加热煮沸加入盐酸调节pH得到硅酸、氢氧化铝沉淀成为滤渣X；过滤滤液加入氨气、氯化镁除去磷，滤液加入氯化钙溶液处理得到CaWO4； (1)基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2，镍失去2个电子得到镍离子，基态镍离子的电子排布式为[Ar]3d8； (2)高温氧化焙烧时，WS2和空气中氧气反应生成WO3和二氧化硫，反应为2WS2＋7O22WO3＋4SO2； (3)由分析可知，滤渣X的成分为H2SiO3和Al(OH)3； (4)①氨气极易溶于水溶液产生倒吸，实验中球形干燥管的作用是防止倒吸； ②维持溶液pH为9～10，得到复合肥料NH4MgPO4固体，pH为9～10时磷主要以HPO存在，则反应为NH3∙H2O＋HPO＋Mg2+＝NH4MgPO4↓＋H2O； ③已知：Mg(H2PO4)2易溶于水，MgHPO4、Mg3(PO4)2均难溶于水。向滤液中先通入NH3后加入MgCl2溶液的原因是避免生成MgHPO4沉淀，提升NH4MgPO4产率或纯度； (5)该实验中pH＝5.0时，Al3+沉淀完全；在pH＝6.0时，Ni2+开始沉淀。故实验方案为：向浸渣中加入稍过量的2mol/LH2SO4溶液中，充分搅拌至固体不再溶解；边搅拌边滴加0.1mol/LNaOH溶液，调节溶液的pH在5.0～6.0之间，过滤；将滤液加热浓缩、冷却结晶，过滤。 10．工业上以碳酸锰矿为主要原料先制取MnCO3，再以MnCO3为原料生产MnO2的工艺流程如下： 有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表： 氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Pb(OH)2 Mn(OH)2 开始沉淀的pH 1.5 3.3 6.2 6.5 8.0 8.3 沉淀完全的pH 3.2 5.2 8.2 9.7 8.8 9.8 (1)酸浸时为加快浸取时的速率，采取的措施除将碳酸锰矿粉碎、适当增加硫酸的浓度、充分搅拌外，还可以采取的措施是_______。(任写一种) (2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、SO，另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+、Pb2+、Zn2+等。写出氧化时Fe2+所发生反应的离子方程式：__________________________。 (3)除杂时可依次加入MnCO3和Na2S。 ①为除去溶液中的铁元素和铝元素，可加入MnCO3调节溶液的pH。调节pH时需控制pH的范围是_______。 ②加入MnCO3除去溶液中铝元素时所发生反应的离子方程式为__________________________。 ③加入Na2S，可除去Zn2+、Pb2+。当ZnS、PbS沉淀共存时，溶液中c(Zn2+)∶c(Pb2+)＝_______。[已知Ksp(ZnS)＝2.0×10-24，Ksp(PbS)＝1.0×10-28] (4)沉锰后所得的MnCO3需进行洗涤，检验沉淀是否洗净的方法是____________________。 (5)写出灼烧时反应的化学方程式：________________________________________。 答案：(1)加热或升高反应的温度 (2)2Fe2+＋MnO2＋4H+＝2Fe3+＋Mn2+＋2H2O (3)①5.2≤pH＜6.2或5.2~6.2 ②2Al3+＋3MnCO3＋3H2O＝2Al(OH)3＋3Mn2+＋3CO2↑或Al3+＋3H2O ＋3MnCO3＝Al(OH)3＋3Mn2+＋3HCO ③2×104 (4)取最后一次洗涤滤液少许于试管中，向其中加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无沉淀生成，则沉淀已洗净 (5)2MnCO3＋O22MnO2＋2CO2 解析：碳酸锰矿酸浸，酸浸后的溶液中含有Mn2+、SO，另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+、Pb2+、Zn2+等，加MnO2氧化Fe2+得Fe3+，除杂时可依次加入MnCO3和Na2S，将Fe3+、Al3+转化氢氧化物沉淀，Pb2+、Zn2+化为硫化物沉淀；加碳酸钠溶液沉锰得到碳酸锰，加氧气灼烧得到MnO2粗品。 (1)酸浸时为加快浸取时的速率，采取的措施除将碳酸锰矿粉碎、适当增加硫酸的浓度、充分搅拌外，还可以采取的措施是：加热或升高反应的温度； (2)根据溶液中存在的离子，氧化时Fe2+被二氧化锰氧化为Fe3+，所发生反应的离子方程式：2Fe2+＋MnO2＋4H+＝2Fe3+＋Mn2+＋2H2O； (3)①通过调节pH仅除去铁元素和铝元素，不影响其他元素，因此需要控制pH的范围为5.2≤pH<6.2或5.2~6.2； ②加入MnCO3后，溶液中发生的反应为MnCO3＋2H+＝Mn2+＋CO2↑＋H2O，促进Al3+的水解平衡Al3+＋3H2OAl(OH)3＋3H+正向移动，两反应的总方程式即为发生反应的离子方程式：2Al3+＋3MnCO3＋3H2O＝2Al(OH)3＋3Mn2+＋3CO2↑或Al3+＋3H2O ＋3MnCO3＝Al(OH)3＋3Mn2+＋3HCO； ③c(Zn2+)∶c(Pb2+)＝∶＝Ksp(ZnS)∶Ksp(PbS)＝2×104； (4)检验沉淀是否洗净的实质是检验硫酸根离子是否洗净，方法是：取最后一次洗涤滤液少许于试管中，向其中加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无沉淀生成，则沉淀已洗净； (5)灼烧时碳酸锰和延期反应生成二氧化锰和二氧化碳，方程式为：2MnCO3＋O22MnO2＋2CO2。 第 15 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高考化学二轮《化学工艺流程》大题专练(五) 1．中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为______(填化学式)。 (2)“细菌氧化”中，FeS2发生反应的离子方程式为__________________________________。 (3)“沉铁砷”时需加碱调节pH，生成_______(填化学式)胶体起絮凝作用，促进了含As微粒的沉降。 (4)“培烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“培烧氧化”，“细菌氧化”的优势为_______(填标号)。 A. 无需控温 B. 可减少有害气体产生 C. 设备无需耐高温 D. 不产生废液废渣 (5)“真金不拍火炼”，表明Au难被O2氧化，“浸金”中NaCN的作用为___________________。 (6)“沉金”中Zn的作用为___________________________。 (7)滤液②经H2SO4酸化，[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN的化学方程式为____________________。用碱中和HCN可生成_______(填溶质化学式)溶液，从而实现循环利用。 2．V2O5是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取V2O5的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。 已知：i石煤是一种含V2O3的矿物，杂质为大量Al2O3和少量CaO等；苛化泥的主要成分为CaCO3、NaOH、Na2CO3 等。 ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与Al2O3反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙[Ca(VO3)2]和偏铝酸钙均难溶于水。回答下列问题： (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_______，产生的气体①为_______(填化学式)。 (2)水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为_______(填化学式)。 (3)在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为______________________；CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为__________________________________；浸取后低浓度的滤液①进入_______(填工序名称)，可实现钒元素的充分利用。 (4)洗脱工序中洗脱液的主要成分为_______(填化学式)。 (5)下列不利于沉钒过程的两种操作为_______(填序号)。 a．延长沉钒时间 b．将溶液调至碱性 c．搅拌 d．降低NH4Cl溶液的浓度 3．用海底锰结核(主要成分为MnO2，含少量CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料，制备金属锰、镁的一种工艺流程路线如下： 已知：①几种难溶物的溶度积(25℃)如下表所示： 化学式 Mg(OH)2 Mn(OH)2 Al(OH)3 Fe(OH)3 Ksp 1.8×10-11 1.8×10-13 1.0×10-33 4.0×10-38 ②溶液中某离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。完成下列问题： (1)基态Mn原子的外围电子轨道表达式为_______。 (2)“浸出”中MnO2与SO2反应的离子方程式为_____________________。 (3)滤渣I的主要成分为_______。 (4)浸出液中c(Mn2+)为0.18 mol/L，则“调pH”的范围为_______。 (5)“反萃取”中盐酸的作用是_______。 (6)将MgCl2·6H2O与SOCl2混合并加热可以得到无水MgCl2请写出该反应的化学方程式_________。 (7)“电解”中电解余液主要成分是_______(写化学式)，可进行循环利用。 4．有效利用金属资源有利于资源的可持续性发展。以闪锌矿为原料制备金属锌和ZnSO4∙7H2O的一种工业流程如图所示。 已知：该闪锌矿主要成分为ZnS，含少量SiO2、Fes、NiS、CdS等杂质。 (1)“滤渣1”的主要成分为_______(填化学式)。 (2)“氧化”时，发生反应的离子反应方程式为_______。 (3)“除杂”时试剂X可以选用_______，其作用为_______。 (4)“还原除杂”主要除镍镉，其中除Ni2+的离子反应方程式为_____________________________。 (5)锌在潮湿空气中可生成ZnCO3∙3Zn(OH)2，其反应方程式为______________________________。 (6)“电解”时，假设电量损耗为20%，则电解得到130gZn时共消耗的电量为_______C(不考虑其他副反应，F＝96500C∙mol-1)。 (7)取11.48gZnSO4∙7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示。推断固体A的化学式为_______。 5．某科学小组利用工业锌渣(主要成分是ZnO、还含有少量的PbO、FeO、Fe2O3、CuO、MnO、SiO2)制取活性ZnO的工艺流程如下图所示： 请回答下列问题： (1)为了提高锌渣的浸出率，可采取的措施有___________(列举1点)。 (2)滤渣1的主要成分有___________和___________(填化学式)。 (3)写出生成MnO(OH)2的离子方程式：____________。 (4)为了检验滤液②用是否含有Fe2+，可选用的试剂是___________(填序号)。 a．氯水 b．KSCN溶液 c．K3[Fe(CN)6]溶液 (5)试剂X是___________（填化学式）； 已知：ZnO属于两性氧化物，写出ZnO溶于NaOH溶液的离子方程式：___________。 (6)检验Zn(OH)2·ZnCO3，洗涤干净的操作方法为___________。 6．钒(V)被称为钢铁行业的“维生素”。从某钒矿石焙砂中(主要含有V2O5和铝铁硅的氧化物)提取钒的主要流程如下： 已知：i．滤液A中的阳离子有H+、VO、Fe3+、Al3+等； ii．“萃取”过程可表示为VO2+＋2HA (有机相)VOA2(有机相)＋2H+。 金属离子 开始沉淀的pH(c＝0.01mol·L-1) 沉淀完全的pH (c＝10-5mol·L-1) Fe+ 6.8 8.3 Al3+ 3.7 4.7 Fe3+ 1.8 2.8 (1)“浸钒”时，为加快浸出速率可采取的措施有__________________(写出1条即可)，滤渣B的成分为_________ 。 (2)“浸钒”过程中，主要发生的离子方程式为__________________。 (3)“萃取”前，用石灰乳先中和的原因是__________________。 (4)“萃取”与“反萃取”的目的是 ，都需要用到的主要玻璃仪器是______，假设“滤液C”中c(VO2+)＝amol·L-1，“萃取”和“反萃取”每进行一次，VO2+萃取率为90％，4次“萃取和反萃取”后，“滤液C”中残留的c(VO2+)＝__________mol·L-1。(萃取率＝×100％) (5)写出“煅烧”过程发生反应的化学方程式 __________________ 。 7．过氧化氢是一种绿色氧化剂。为了方便贮存、运输，工业上将其转化为固态过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，该物质具有Na2CO3与H2O2的双重性质，可用作无毒漂白剂和供氧剂。制备过碳酸钠的工艺流程如下图所示： 回答下列问题： (1)H2O2电子式为___________。 (2)“滤液”中的溶质可作氮肥的是___________。 (3)“反应II”的化学方程式为___________。 (4)加入NaCl的作用是___________。 (5)得到过碳酸钠粗品，经过滤、洗涤、干燥得到产品，证明产品洗涤干净的操作是___________。 (6)为测定产品纯度(2Na2CO3·3H2O2相对分子质量为M)，称量mg产品并配制成250 mL溶液，量取25.00 mL该溶液于锥形瓶中，用0.1000 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定，重复三次实验，平均消耗V mL酸性KMnO4溶液，则产品纯度为___________(用 m、M、V 表示)。 (7)过硼酸钠晶体(NaBO3·4H2O)也可用作无毒漂白剂，加热至 70℃以上会逐步失去结晶水。实验测得过硼酸钠晶体的质量随温度变化的曲线如下图所示，则 T2~ T3所对应的化学方程式为___________。 8．LiMn2O4、LiFePO4是锂离子电池常用的活性材料。某小组以含锰矿料(主要成分是MnCO3，含少量Fe2O3、Fe3O4、FeO、CoO和SiO2)为原料制备LiMn2O4的流程如图所示(部分条件和产物省略)。 已知几种金属氢氧化物沉淀的pH如表所示： 金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Mn(OH)2 开始沉淀的pH 2.7 7.5 7.6 7.8 完全沉淀的pH 3.7 9.7 9.2 10.4 (1)提高“酸浸”速率的措施为________________________(写一条即可)。 (2)“除杂1”时，加入MnO2的作用是_________________________(用离子方程式表示)。 (3)要使“固体1”中除了含有MnO2外，只含另外一种固体，其化学式为_______，则“除杂1”过程调节pH范围为_______。 (4)在高温下“合成”LiMn2O4，反应的化学方程式为______________________。 (5)已知：常温下，Ksp(CoS)＝3.0 × 10−26、Ksp(MnS)＝3.0 × 10−14。假设“除杂1”后的溶液中c(Mn2+)为 0.1mol·L-1，为了使残液中c(Co2 + )≤ 1.0 × 10−5 mol·L-1，必须控制c(S2−) 的范围为_______mol·L-1。 (6)工业上，制备高纯Li2CO3是向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热，过滤、烘干得高纯Li2CO3，生成Li2CO3反应的化学方程式是_________________________。 9．对SiO2为载体的加氢废催化剂(主要含有WS2、NiS、Al2S3，少量碳、磷)处理的实验流程如下： (1)NiS中，基态镍离子的电子排布式为_________________。 (2)高温氧化焙烧时，WS2发生反应的化学方程式为______________________。 (3)滤渣X的成分为H2SiO3和_______。 (4)Mg(H2PO4)2易溶于水，MgHPO4、Mg3(PO4)2均难溶于水。除磷装置见如图所示，向滤液中先通入NH3，再滴加MgCl2溶液，维持溶液pH为9～10，得到复合肥料NH4MgPO4固体。 ①实验中球形干燥管的作用是______________________。 ②磷酸的分布分数x(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。生成NH4MgPO4的离子方程式为_____________________________。 ③向滤液中先通入NH3后加入MgCl2溶液的原因是__________________________。 (5)已知：①该实验中pH＝5.0时，Al3+沉淀完全；在pH＝6.0时，Ni2+开始沉淀。 ②实验中须用到的试剂：2mol/LH2SO4溶液、0.1mol/L NaOH溶液。浸渣中含NiO、少量的Al2O3和不溶性杂质。请完成从浸渣制备NiSO4∙6H2O的实验方案：_______。 10．工业上以碳酸锰矿为主要原料先制取MnCO3，再以MnCO3为原料生产MnO2的工艺流程如下： 有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表： 氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Pb(OH)2 Mn(OH)2 开始沉淀的pH 1.5 3.3 6.2 6.5 8.0 8.3 沉淀完全的pH 3.2 5.2 8.2 9.7 8.8 9.8 (1)酸浸时为加快浸取时的速率，采取的措施除将碳酸锰矿粉碎、适当增加硫酸的浓度、充分搅拌外，还可以采取的措施是_______。(任写一种) (2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、SO，另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+、Pb2+、Zn2+等。写出氧化时Fe2+所发生反应的离子方程式：__________________________。 (3)除杂时可依次加入MnCO3和Na2S。 ①为除去溶液中的铁元素和铝元素，可加入MnCO3调节溶液的pH。调节pH时需控制pH的范围是_______。 ②加入MnCO3除去溶液中铝元素时所发生反应的离子方程式为__________________________。 ③加入Na2S，可除去Zn2+、Pb2+。当ZnS、PbS沉淀共存时，溶液中c(Zn2+)∶c(Pb2+)＝_______。[已知Ksp(ZnS)＝2.0×10-24，Ksp(PbS)＝1.0×10-28] (4)沉锰后所得的MnCO3需进行洗涤，检验沉淀是否洗净的方法是____________________。 (5)写出灼烧时反应的化学方程式：________________________________________。 第 7 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $