内容正文:
考点3化工流程
[真题题组·实战集训l1]
1.(2026·黑吉辽蒙卷,12)从铜阳极泥(主要成分为Cu2Te和Cu2S,含少量Ag2S和Au)中提取
热电材料碲(Te)的流程如图。已知Na2Te与适量空气反应可生成Na2Te2。下列说法正确
的是
()
Na,S溶液适量空气
Na,S0,溶液
铜阳极泥
浸渍
滤液1(含NaTe沉碲一碲粉
滤液2
滤渣
A.“浸渍”时通入过量空气不发生副反应
B.滤渣可以全部溶于浓HNO
C.Na2Te被氧化过程中,溶液碱性增强
D.“沉碲”过程中Na2SO3被氧化
郑
2.(2026·湖南卷,11)常温下,铜铁混合物(粉末状)能发生如图所示的转化关系。下列说法错误
的是
()
过量溶液h
红褐色
黄绿色
沉淀g
溶液a
溶液b
气体c
溶液d
气体e
充分
过量
反应
深蓝色
杯
铜铁
溶液f
固体残渣
混合物
A.溶液h可能是盐酸
B.向溶液b中通入过量气体e,空气中久置后可得沉淀g
C.固体残渣中有铜,可能有铁
D.溶液f中含有[Cu(NH)4]2
製
3.(多选)(2026·山东卷,14)利用铁基、钙基物质的化学循环(FO
Fe,CaCOs
阳
CO)可从高炉煤气中分离出N2,并获得高价值的CO/CO2混合气。循环过程如图
所示,下列说法正确的是
(
气体X
气体Y
高炉煤气
反应
FeO/钙基物质I厂
反应
(C0、C02、N2)
器甲
(固相循环)
器乙
n(C0)n(C02:n(N2)=
(600℃)
Fe/钙基物质Ⅱ
(850℃)
2:3:5
A.钙基物质I为CaO
B.气体X为CO/CO2混合气
C.铁基、钙基物质的理论投料比为2:5(以物质的量计)
D.获得的混合气中,C0与CO,物质的量之比n(CO)>2
n(C02)3
4.(2025·云南卷,12)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是
H,O
HCI
→Be(OH)2
→BeCl2
熔融电解
Be,C
Be
熔点2200℃
NaOH
熔点405℃导电盐
沸点488℃
Naz [Be(OH)]
53
A.Be(OH)2是两性氢氧化物
B.Be2C和BeCl2的晶体类型相同
C.Na2[Be(OH)4]中Be原子的杂化方式为spi
D.Be2C与H2O反应:Be2C+4H2O=2Be(OH)2+CH4↑
5.(2026·河南卷,15)一种从废芯片(主要含有Si、Cu、Ag、Pd、Au等)中回收金属的工艺流程
如下:
H2SOFe2(SO,)s(NH)2Ce(NO3)s(NH)2Ce(NO3).HCI Zn
废芯片→焙烧→浸出1
浸出2
→浸出3
还原→Au、Pd
HCI
固体2
NaCIO、NaOH
电解-滤液1
滤液2→沉淀→滤液3
流出液→氧化
固体1
AgCl
Ce(OH)
已知:流程中Ce4+被还原为Ce3+;“浸出2”中Au和Pd的浸出率较低;“浸出3”中Au和Pd转
化为[AuCL]和[PdCl4]。
回答下列问题:
(1)提高“焙烧”效率的措施有
(写出一条即可)。
(2)“焙烧”中,Cu未完全转化为CuO,“浸出1”中Cu参与反应的离子方程式为
(3)“电解”时,“滤液1”和FSO,溶液分别作阴极液和阳极液,不锈钢片和石墨片分别作阴极
和阳极,阴离子交换膜作隔膜。“电解”的目的是
(4)已知3Ce++Au=一3Ce3++Au3+的K约为4.8×105,表明该反应可以进行得基本完全,
但Au在“浸出2”中浸出率较低,原因是
(5)“沉淀”产生的AgCI可被N2H4还原为Ag,N2H4中N元素只转化为N2。理论上AgCI与
N2H4反应的物质的量之比为
(6)“滤液3”需要合并到“浸出3”所得滤液中,目的是
(7)“氧化”中,Ce3+转化为Ce(OH)4沉淀,该反应的离子方程式为
6.(2026·河北卷,16)清洁生产工艺设计
钒和铬是重要的战略金属。河钢集团与中科院合作研发了国际领先的亚熔盐法清洁生产工
艺,实现在温和条件下钒和铬的高效提取。主要流程如下:
50%、
①H20
稀H2S04
NaOH溶液②CaO
1980e
NaSO调pH
帆流家由一藏翻盈密
1水解
…→Cr20g
140-1809℃40℃!
滤渣
母液
滤液
V2Os
已知:钒渣主要含FeO·V,O3、FeO·Cr,O3、SiO2和少量CaO、MgO等。
回答下列问题:
(1)V和Cr均位于元素周期表的区。
(2)氧化工序通常采用较大的O2流量,其目的是
;配平化学方程式:FeO·V2O3十
NaOH+O,△
Fe2Os+
Nas VO+
H2O。
54
(3)滤渣的主要成分有MgO、
(填化学式)。
(4)80℃和40℃时,Na3VO4和Na2CrO的溶解度随NaOH质量分数变化如图所示。结合图
像分析NaOH质量分数为30%时,冷却结晶工序降温至40℃有利于实现钒和铬有效分离的
原因:
50
80℃
40℃
50
°
Na2Cr04
NazCr04
30
20
10
NasVO4
矩
10
0
NasVO4
0
1020304050
1020304050
w(NaOH)/%
w(NaOH)/%
(5)母液返回
工序。
(6)还原工序中,反应的离子方程式为
7.(2026·云南卷,15)创新驱动,深挖“城市矿山”,一种从废弃印刷电路板(WPCB)(主要含Cu、
Ni、Au、Ag)中分离回收有价金属的工艺如下:
0.01mol·L1PMS
稀盐酸
稀硝酸0.1mol·L1KC1
抗坏血酸
WPCB→预处理→酸浸]滤渣]酸浸2滤渣2氧化溶金滤液4X☐…一纳米Au
滤液1
滤液2
NaOH溶液→碱沉
滤液3,沉银→…→Y
Ni(OH)2
AgCl
已知:①PMS为过一硫酸盐(含过氧键),在强酸介质中会水解。
②'O2表示具有高氧化活性的单线态氧分子。
回答下列问题:
(1)Au与Cu同族,属于
区元素。
(2)“酸浸1”中发生反应的离子方程式为
(3)“滤液2”中主要的金属离子有Ag、
(填离子符号)。
(4)“氧化溶金”中,KC1不能用HC替代的原因为
PMS发生反应的离子方程式HSO5+SO
+102(将离子方程
式补充完整)。
(5)工序“X”中,抗坏血酸的作用为
(6)“碱沉”前,用0.1000mol·L1的NaOH标准溶液测定50.00mL“滤液1”中的H+及Ni2
浓度,pOH和pNi与V(NaOH)的关系如图(pOH=-lg[c(OH)/(mol·L1)],pNi=
-lg[c(Ni+)/(mol·L1)门,忽略Ni2+的水解)。“滤液1”中N+的浓度为
mol·L1
(结果保留小数点后3位)。
14
12
12
10
a
8
a(20.00,7.00)
6
0
25354555
65
V(NaOH)/mL
55
(7)“沉银”时,“滤液2”与“滤液3”混合时有少量Ag2O生成,其反应的化学方程式为
8.(2026·黑吉辽蒙卷,16)某工厂利用镍矿(主要成分为NiS,含少量Fe2O3和CuS)制备超细镍
粉,物质转化流程如下(部分反应条件已略去):
空气十氮水
气体a
足量O2H2
氧压滤液1部分蒸氨
镍矿→
氨浸
沉铜
滤液2转化一还原一Ni粉
滤液3
浸渣
CuS
已知:①滤液1中镍以[Ni(NH)6]+形式存在,硫以SO和少量S2O形式存在;
②“部分蒸氨”时c(NH3)减小,[Ni(NH3)6]2+转化为[Ni(NH3),]2+,x=1~5。
回答下列问题:
(1)依据核外电子排布,Ni元素位于周期表
区。
(2)“氧压氨浸”时,加压的目的是
,NiS转化为
[Ni(NH3)]SO4的化学方程式为
(3)滤液1中铜的主要存在形式为
(填离子符号)。气体a为
(填化学式)。
(4)“转化”步骤通入足量氧气充分氧化滤液2中剩余的S2O,该步骤无沉淀产生,则理论上
每转化1molS2O消耗O2的物质的量为
mol.
(5)滤液3浓缩结晶得到的
(填化学式)可用于生成化肥。
(6)近似条件下,不同[Ni(NH),]SO,溶液中二价镍[Ni(Ⅱ)]浓度随“还原”步骤时间的变化
如图。为提高Ni(Ⅱ)的还原速率和转化率,x应选择
(填“2”或“≥3”)。
已知酸性条件不利于“还原”步骤,解释[Ni(NH]+还原程度较低而[Ni(NH)2]+还原程度
较高的原因:
(结合离子方程式
作答)。
[Ni(NH,)x
(-I.Iou)/
■x=1
4=2
●x≥3
。x≥3
0
40
80
120
时间/min
9.(2026·湖南卷,16)一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下:
烯烃和乙二胺
空气、硫酸
水溶液
C02
CH
硫化铅精矿→加压氧化
→胺浸→沉铅
→高温还原什
→高纯铅
↓
C02
酸性溶液
单质S再生一→含钙粗产品
Ca(OH)2
已知:①乙二胺(H2NCH,CH2NH2,简写为en)为一种二元弱碱。
②K[Zn(OH)2]=3.0×10-17,Kn[Cd(OH)2]=7.2X10-15。
③金属离子浓度不超过1.0×10-5mol·L1时,认为该离子已沉淀完全。回答下列问题:
56
(1)Pb在元素周期表中的位置为第六周期第
族。
(2)“加压氧化”中,PbS发生反应的离子方程式为
:采用加
压操作可提高反应速率,原因是
(3)“酸性溶液”经处理后,Cd+、Zn2+浓度分别为0.01mol·L1、0.02mol·L1,调pH使
Zn2+恰好沉淀完全时(假设溶液体积不变),Cd
(填标号)。
a.沉淀完全
b.部分沉淀
c.未沉淀
(4)“胺浸”后,PbSO4转化为配合物[Pb(en)2]SO4,“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅[Pb2
(OH)2CO3]。下列说法正确的是
(填标号)。
a.配合物[Pb(en),]SO,中的配位原子为N
b.“沉铅”过程中,溶液pH增大
c.流程中烯烃和乙二胺得到了循环利用
(5)“高温还原”中,生成Pb的化学方程式为
;若用炭代替CH4,将导
致铅纯度下降,原因是
(6)“再生”时,得到的“含钙粗产品”的主要成分有
(写化学式)。
10.(2026·山东卷,17)一种从铜阳极泥(主要含Au、Ag2Se、Cu2Se)中分离提取贵金属Au、Ag
的工艺流程如下:
KMnO,
有机
Na,SO
NH,CI
稀盐酸萃取剂溶液
稀盐酸
稀HNO
稀HSO,
沉滤球磨提金一酸溶一萃取→反萃取一酸化析金一→Au
铜
滤渣
水相
有机相
尾气处理
酸
NaCl
极
溶液
氮水N2H4·H2O
尾气
滤液
处理
沉银沉淀溶银→还原提银一Ag
Se、Cu
N
滤液X
已知:“球磨提金”时,生成的高活性C2直接和Au反应生成AuCL3。
Kp(AgCI)=1.6×10-10;Ag+2NH3==[Ag(NH)2]K=1.0×10。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,Cu2Se与稀HNO3反应生成二元弱酸H2SeO3的离子方程式为
(2)“球磨提金”时,生成Cl2的反应中作氧化剂的是
(填化学式)。
(3)“酸溶”时,AuCL3转化为[AuCl4]厂;“反萃取”时加入Na2SO3溶液后,水相中Au以[Au
SO3]-形式存在,Na2SO3的两个作用是
。“酸
化析金”时,[AuSO3]发生自身氧化还原反应的离子方程式为
(4)“溶银”中,忽略溶液体积变化,若使0.010 mol AgC1完全溶于1.0L氨水,则反应后溶液
中c(NH3)≥
mol·L1。
(5)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用,则处理滤液X时加
入的物质是
(填化学式)。
57
11.(2025·河南卷,15)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt,含有少
量SO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
浓盐酸王水
浓盐酸、DETA
H
装会得一酸帝-一版帝韵一衣湘一沉递一内
高温还原
→铑粉
滤液1滤渣
滤液2
NH,CI
SnCl
公
浓盐酸
青t
[沉铂一活化还原一三次还原一酸溶3
含铂沉淀
滤液3滤液4
回答下列问题:
(1)“酸溶1”的目的是
(2)已知“酸溶2”中Rh转化为H[RhCl],则生成该物质的化学方程式为
“滤渣”的主要成分是
(填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量Rh2O3和RhCl3,则“高温还
原”中发生反应的化学方程式为
(4)若“活化还原”在室温下进行,SnCl2初始浓度为1.0×10-4mol·L1,为避免生成
Sn(OH)2沉淀,溶液适宜的pH为
(填标号)[已知Sn(OH)2的Km=5.5×10-28]。
A.2.0
B.4.0
C.6.0
(5)“活化还原”中,SnCl2必须过量,其与Rh(Ⅲ)反应可生成[Rh(SnCL3),]4-,提升了Rh的
还原速率,该配离子中Rh的化合价为
;反应中同时生成[SnCl]2-,Rh(Ⅲ)以
[RhCl]3-计,则理论上SnCl2和Rh(Ⅲ)反应的物质的量之比为
(6)“酸溶3”的目的是
12.(2025·甘肃卷,16)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、As2O3及Cu、Zm、Pb的硫
酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下:
气体S)
→冷凝
制酸系统
As2O
铜冶炼烟尘→焙烧
水浸
酸浸→浸出液→Cu
ZnSO,溶液
浸出渣
已知:As2O3熔点314℃,沸点460℃
分解温度:CuO1100℃,CuS04560℃,ZnS04680℃,PbSO高于1000℃
Ks(PbS04)=1.8×10-8
(1)设计焙烧温度为600℃,理由为
(2)将SO2通入Na2CO3和Na2S的混合溶液可制得Na2S2O3,该反应的化学方程式为
(3)酸浸的目的为
(4)从浸出液得到Cu的方法为
(任写一种)。
(5)某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,室温下该化合物晶胞如
图所示,晶胞参数a≠b≠c,a=3=Y=90°。Cs与Pb之间的距离为
pm(用带有晶胞
参数的代数式表示);该化合物的化学式为
,晶体密度计算式为
g/cm3(用
带有阿伏加德罗常数NA的代数式表示,M、Mb和M分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量)。
58
13.(2025·黑吉辽蒙卷,16)某工厂采用如下工艺回收废渣(含有
ZnS、PbSO4、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。
A:Cs
B:Pb
c pm
Zn
(NH)2S
C:Br
滤液
滤液
除铜
沉锌→ZnS
a pm
(NH4)2S2Og+NH3·H2O
b pm
Cu
滤液
废渣→氧化浸出
H2A、Na2A溶液
滤渣1,
浸铅滤液结品PbA→真空热解→纯Pb
滤渣2
已知:①“氧化浸出”时,PbSO,不发生变化,ZnS转变为[Zn(NH3)4]+;
②K[Pb(OH)2]=10-148;
③酒石酸(记作H,A)结构简式为HOOC(CHOH),COOH。
回答下列问题:
(1)H2A分子中手性碳原子数目为
(2)“氧化浸出”时,过二硫酸根(S2O)转变为
(填离子符号)。
(3)“氧化浸出”时,浸出率随温度升高先增大后减小的原因为
(4)“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为
(5)滤渣2中的金属元素为
(填元素符号)。
(6)“浸铅”步骤,PbSO4和Na2A反应生成PbA。PbA产率随体系pH升高先增大的原因为
,pH过高可能生成
(填化学式)。
(7)290℃“真空热解”生成2种气态氧化物,该反应的化学方程式为
14.(2025·安徽卷,15)某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO,等,一种
提取该废渣中锶的流程如图所示。
稀盐酸
BaCL,溶液
含锶废渣→酸浸
浸出渣1
盐浸→SrCL2溶液→SrCL2·6H2O
浸出液
浸出渣2
已知25℃时,Kp(SrS0)=10646,Kn(BaS04)=10-997。
回答下列问题:
(1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态锶原子价电子排布式为
(2)“浸出液”中主要的金属离子有Sr2+、
(填离子符号)。
(3)“盐浸”中SSO,转化反应的离子方程式为
25℃时,向0.01 mol SrSO4粉末中加入100mL0.11mol·L1BaCl2溶液,充分反应后,理
论上溶液中c(Sr2+)·c(SO-)=
(mol·L1)2(忽略溶液体积的变化)。
59
(4)其他条件相同时,盐浸2h,浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出
率增大的原因是
10
20
40
80
100
图1
图2
(5)“浸出渣2”中主要含有SrSO4、
(填化学式)。
(6)将窝穴体a(结构如图2所示)与K+形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的Sr2+,
原因是
(7)由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2的最优方法是
(填标号)。
a.加热脱水
b.在HCI气流中加热
c.常温加压
d.加热加压
15.(2025·河北卷,16)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁
矿转化为重铬酸钾,同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。流程如下:
KHCO,-
过量
空气K,C0,(aq)/C02
C02+H20
1400-500℃1
蒸发、
0.4-0.6MPa
过悠二资-一浸取一分高】-酸化一分离-K60,
滤渣I滤液I尾气滤液Ⅱ
Fe(C0)→还原、分离…K,C0
滤渣ⅡCOg)
已知:铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式:
(2)煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成KCrO,的化学方程式:
(3)浸取工序中滤渣I的主要成分:Fe2O3、H2SiO3、
(填化学式)。
(4)酸化工序中需加压的原因:
(5)滤液Ⅱ的主要成分:
(填化学式)。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式:Fe(CO),+
Cr(OH)+
+CO
(7)滤渣Ⅱ可返回
工序。(填工序名称)
60
[真题题组·实战集训l2]
16.(2025·山东卷,17)采用两段焙烧-水浸法从铁锰氧化矿(主要含Fe2O3、MnO2及Co、Cu、Ca、
Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素,工艺流程如下:
①Na,S
(NH,)2S04
回收S0,
HR
②调pH
NH,HCO,
铁锰
低温
高温
焙烧
水浸
萃取水相
氧化矿
焙烧
分离
沉钴
沉锰→MnCO
有机相
滤渣
CoS
吸收←稀H,S0,
反萃取
→溶解→CoS0
溶液
整
H,02S
CuSO,溶液
稀H,S04
郑
已知:该工艺条件下,(NH,)2SO,低温分解生成NH,HOa,高温则完全分解为气体;
Fe2(SO,)3在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。MnO2与NH,HSO4反应转化为MnSO,时
有N2生成,该反应的化学方程式为
。
“高温焙烧”温度
为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除SiO2外还含有
(填化学式)。
典郝
(2)在(NH4)2SO4投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金
属元素的浸出率
(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)HR萃取Cu2+反应为:2HR(有机相)+Cu2+(水相)一一CuR2(有机相)+2H(水相)。
“反萃取”时加人的试剂为
(填化学式)。
(4)“沉钴”中,pH=4时Co2+恰好沉淀完全[c(Co2+)=1×10-5mol·L1],则此时溶液中
如
c(H2S)=
mol·L1。已知:K1(H2S)=1×10-7,K2(H2S)=1X10-13,Kn(CoS)
=4×10一1。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入
(填操作单元名称)循
环利用。
17.(2025·江苏卷,14)ZnS可用于制备光学材料和回收砷。
(1)制备ZnS。由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
H2SO O2
H,S
闪锌矿→酸浸→除铁→除镉→调p日→沉锌→ZS
Cds
已知:Ksm(ZS)=1.6×10-24,Km(CdS)=8.0×10-27,Ka1(H2S)=1.0X107,K2(H2S)=
1.2×1018。当离子浓度小于1.0×105mol·L1时,认为离子沉淀完全。
①酸浸时通入O,2可提高Zn2+浸出率的原因是
61
②通入H2S除镉。通过计算判断当溶液pH=0、c(H2S)=0.01mol·L时,Cd2+是否沉淀
完全(写出计算过程)。
③沉锌前调节溶液的pH至4~5,加入的氧化物为
(填化学式)。
(2)制备光学材料。如图甲所示,ZS晶体中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区
域、“负电”区域,光照下发出特定波长的光。
区域A
区域B
●Zn2
0s2
】掺入离子位置
甲
区域A“”中的离子为
(填离子符号),区域B带
(填“正电”或“负电”)。
(3)回收砷。用ZS去除酸性废液中的三价砷[As(Ⅲ)门,并回收生
100
成的As2S3沉淀。
6
已知:溶液中As(Ⅲ)主要以弱酸H3AsO3形式存在,As2S3十6H2O
40
=→2H3AsO3+3H2S。
9
234
60℃时,按n(S):n(As)=7:1向酸性废液中加入ZnS,砷回收率
反应时间h
随反应时间的变化如图乙所示。
乙
①写出ZnS与H3AsO3反应生成As2S3的离子方程式:
②反应4h后,砷回收率下降的原因有
18.(2025·陕晋青宁卷,16)一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为Mn2+、Mg2+、NH,的硫
酸盐)的工艺流程如下。
NH3H2O
NH3·H,O
02
(NH4)2S2Os NH4HCO3
H,PO4
H2S04
↓调pH
调pH=6.0
废盐
溶液
沉锰→沉锰→沉镁
沉镁
→结晶
Mn3O
MnO2
煅烧MgNH4PO4·6H,O
X
Mgo
焙烧→→MnS04H20
已知:①常温下Km(MgCO3)=10-5.17,Kp[Mg(OH)2]=10l.25,Kp[Mn(OH)2]
=10-12.72:
②S,O结构式为
-0
62
回答下列问题:
(1)制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有
(写出两种)
(2)“沉锰I”中,写出形成的Mn(OH)2被氧化成MnO的化学方程式:
当Mg2+(c=l0.8mol·Ll)将要开始沉淀时,溶液中剩余Mn2浓度为
mol.L1。
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的(NH4)2S2Os经加热水解去除,最终产物是NH4HSO4和
(填
化学式)。
(4)“沉镁I”中,当pH为8.0~10.2时,生成碱式碳酸镁[zMgCO3·yMg(OH)2·zH2O],
煅烧得到疏松的轻质MgO。pH过大时,不能得到轻质MgO的原因是
(5)“沉镁Ⅱ”中,加HPO4至pH=8.0时,Mg2沉淀完全;若加至pH=4.0时沉淀完全溶
解,据图分析,写出沉淀溶解的离子方程式:
(6)“结晶”中,产物X的化学式为
(7)“焙烧”中,Mn元素发生了
(填“氧化”或“还原”)反应。
HPO
H2PO NH
PO
0.8
NH3
教
HPO2
0.0
0.0
4.0
8.0
12.0
pH
19.(2025·云南卷,15)从褐铁矿型金银矿(含Au、Ag、Fe2O3、MnO2、CuO、SiO2等)中提取Au、
Ag,并回收其他有价金属的一种工艺如下:
HS04、NaS03
铁粉
MnO2
NaOH
NH.HCO
金-银矿一
还原酸浸逃液1沉铜选液3氧化-一沉铁逃液4沉锰一滤液5
滤渣1
Cu
MnCO,
铜-氨一硫代硫酸盐溶液→一浸金银
滤液2→Am、Ag
Fe2O
滤渣2
已知:①金银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。
②25℃时,Mn(OH)2的Kn为1.9×10-18
回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为
(2)“还原酸浸”时,MnO2反应的离子方程式为
(3)“浸金银”时,Au溶解涉及的主要反应如下:
①Au+5S,O+[Cu(NH3)4]2+-[Au(S2O3)2]3+[Cu(S,O3)3]5-+4NH3
②4[Cu(S2O3)3]5+16NH3+O2十2H20一4[Cu(NH3)4]2++4OH+12S,O上述过程
中的催化剂为
63
(4)“沉铜”前,“滤液1”多次循环的目的为
(5)根据“还原酸浸”“氧化”,推断Fe3+、Cu2+、MnO2的氧化性由强到弱的顺序为
(6)25℃“沉铁”后,调节“滤液4"的pH至8.0,无Mn(OH)2析出,则c(Mn+)≤
mol·L1。
(7)一种锑锰(MnSb)合金的立方晶胞结构如图。
①该晶胞中,每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有
个。
②NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为anm,则晶体的密度为
g·cm3(列出计
算式即可)。
●Mn
Sb
20.(2025·湖北卷,16)氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂,通过以下两种工艺制备:
水
萤石(CaF2)
I.
→研磨→混合物I→水浸一→过滤→滤液I→→NaF固体
NaOH固体
萤石(CaF,)
Ⅱ.NaOH固体→研磨→混合物Ⅱ→水浸→过滤→滤液Ⅱ→·→NaF固体
TiO2粉末
已知:室温下,TiO2是难溶酸性氧化物,CaTiO3的溶解度极低。
20℃时,NaF的溶解度为4.06g/100g水,温度对其溶解度影响不大。
回答下列问题:
(1)基态氟离子的电子排布式为
(2)20℃时,CaF,饱和溶液的浓度为cmol·L1,用c表示CaF2的溶度积K=
(3)工艺I中研磨引发的固相反应为CaF2+2NaOH一一Ca(OH)2+2NaF。分析沉淀的成
分,测得反应的转化率为78%。水浸分离,NF的产率仅为8%。
①工艺I的固相反应
(填“正向”或“逆向”)进行程度大。
②分析以上产率变化,推测溶解度S(CaF2)
S[Ca(OH)2](填“>”或“<”)
(4)工艺Ⅱ水浸后NaF的产率可达81%,写出工艺Ⅱ的总化学反应方程式
(5)从滤液Ⅱ获取NaF晶体的操作为
(填标号)。
a.蒸发至大量晶体析出,趁热过滤
b.蒸发至有晶膜出现后冷却结晶,过滤
(6)研磨能够促进固相反应的原因可能有
(填标号)。
a.增大反应物间的接触面积
b.破坏反应物的化学键
c.降低反应的活化能
d.研钵表面跟反应物更好接触
64(i)Fe3+、Fe
(3)分别加入等体积(如5mL)的0.5mol·L1NaOH
溶液和蒸馏水至浸没样品,在室温下,搅拌、浸泡
30min;过滤,各取等量上层清液(如2mL)置于两支
小试管中,分别滴加3mL0.5mol·L1HNO,溶液酸
化,再分别滴加0.05mol·L1AgN),溶液:记录每份
上层清液至出现AgCI白色沉淀时消耗的AgN),溶液
体积
[考点3]
1.CA.“浸清”时NaS和生成的Na,Te都具有还原性,
通入过量空气时,过量O,会进一步将$氧化为更高价
态的物质,发生副反应,A错误;B.铜阳极泥中的A山不
参与浸渍反应,留在滤渣中,A山不溶于浓硝酸(仅溶于
王水),因此滤渣不能全部溶于浓硝酸,B错误;C.NaTe
被O,氧化生成Na,Te的反应的化学方程式为:4Na,Te
+),+2H,O一2Na,Te,+4NaOH,反应生成强碱
NaOH,溶液中c(OH)增大,碱性增强,C正确;D.滤液
1中Te在Na,Te,中为一1价,沉碲得到0价碲单质,Te
化合价升高被氧化,因此N,S),做氧化剂参与氧化还
原反应,被还原,D错误。
2.CA.若h为盐酸,盐酸与Fe(OH)3反应生成含Fe3+
的盐酸体系,只要3+不足,仅部分铜溶解,仍可满足流
程,存在这种可能性,A正确;B.溶液b中含有Fe+,通
入过量NH,生成Fe(OH)。,Fe(OH),在空气中久置会
被氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3,即沉淀g,B正确;C
流程最终得到含铜氨络离子的溶液,说明溶液b中一定
含有Cu+;铁的还原性比铜强,铜铁混合物中铁先发生
反应,铁完全反应后铜才反应,若固体残渣中有铜,则一
定无铁,C错误;D.Cu+与过量NH,反应生成深蓝色络
离子[Cu(NH),]+,因此f中含有该离子,D正确。
3.ACA.反应器甲中需Ca)吸收C),生成CaCO3,故初
始钙基物质I为CaO,A正确;B.CO和CO,均在反应器
甲中被转化或吸收,仅N,未参与反应,故气体X为纯
N2,B错误;C.因高炉煤气中n(CO):n(CO。):n(N2)
=2:3:5,设高炉煤气中n(C0)=2mol,n(C02)=3
mol,n(N,)=5mol。还原2 mol FeO需2molC),生成
2 mol CO)2;体系中n(C),)=(3+2)mol=5mol,需5
mol CaO吸收,故n(FeO):n(CaO)=2:5,C正确;D.
因高炉煤气中n(CO):n(CO2):n(N2)=2:3:5,设
高炉煤气中n(C0)=2mol,n(CO,)=3mol,n(N2)=5
mol。甲中2molC)转化为2molC),,体系n(C)2)
=(3+2)mol=5mol,乙中2 mol Fe与2molC),反
应,Fe+C0,850℃
FeO十CO,生成2molC),剩余n
(CO)=(5-2)mol=3mol,因同时发生反应Fe0+CO
Fc+C0,混合气中8=号D错。
850℃
4.BA.由图中转化信息可知,B(OH),既能与盐酸反应
生成盐和水,又能与氢氧化钠反应生成盐,因此其是两
性氢氧化物,A正确:B.由题中信息可知,B,C的熔点远
远高于BeCL,的,因此BeC不可能是分子晶体,而BeCl,
的熔点和沸点均较低,其为分子晶体,因此两者的晶体
类型不相同,B错误;C.Na[Be(OH):]中Be原子与4
个羟基形成4个。键,没有孤电子对,只有4个成键电子
对,因此,其杂化方式为sp,C正确;D.BeC中的Be化
合价为十2,C的化合价为一4,因此其与HO反应生成
Be(OH),和CH,,该反应的化学方程式为BeC+4H,O
一2Be(OH),+CH,↑,D正确。
5.解析:(1)提高焙烧效率的措施可以从增大接触面积、提
高温度、增加氧气浓度等方面考虑。例如将废芯片粉
碎,适当升高温度或增大空气通入量,任选一条即可。
13
(2)“浸出1”中使用了H,S),和Fe,(S))3,Fe3+具有氧
化性,可以将Cu氧化为Cu+,自身被还原为Fe2+。离
子方程式为:2Fe3++Cu一一2Fe2++Cu
(3)“滤液1”中含有Fe2+、Cu+等离子,阳极液为FeS),
溶液,阳极反应为Fe+一e一Fe3+,阴极反应为:Cu
十2e—Cu。通过电解,可以将Fe+氧化为Fe+,同
时回收Cu。Fe+可循环用于“浸出1”,而Cu作为固体1
被回收。
(4)3Ce++Au==3Ce3++Au3+的K约为4.8×10,
从热力学角度来看反应趋势很大、可以进行得基本完
全。但实际生产中“浸出率较低”(反应并没有充分发
生),这通常是动力学原因导致的。即该反应的活化能
很高,在常温或浸出条件下反应速率极慢,导致短时间
内无法有效浸出。
(5)AgCl被还原为Ag,Ag-~Ag,每个Ag得1e。
N,H,被氧化为N,,N从一2-~0,每个N失2e,1mol
N:H,失4e。根据得失电子守恒可得化学方程式为:
4AgCI+NH,一4Ag+N2↑+4HCl,因此n(AgC1):
n(NH,)=4:1。
(6)“浸出3”中Au和Pd转化为[AuCL,]和[PdCL,]-,
使用(NH),Ce(NO):和HCl。而沉淀步骤中,滤液3
含有未反应的C3+,流程的最终目的是要将铈元素转化
为C(OH),沉淀进行回收。将“滤液3”合并到主流程
中,可以将分散的铈元素集中起来,使所有的C+一起
进入“还原”后的流出液,最终统一进行氧化沉淀,提高
铈的回收率。
(7)氧化”步骤中,NaCl)将Ce3+氧化为Ce+,在碱性条
件下生成Ce()H),沉淀。Cl)被还原为CL。根据氧
化还原反应配平,离子方程式为2Ce3++CO+6OH
+H,O—2Ce(OH),¥+CI。
答案:(1)将废芯片粉碎,适当升高温度或增大空气通入
量(任选一条即可)
(2)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
(3)提取并回收金属铜,同时将阴极液中的Fe+氧化再
生为e+(或Fe(SO,),)以便在“浸出1”中循环利用
(4)该反应的活化能较大,反应速率较慢
(5)4:1
(6)将分散的铈元素集中(或富集Ce+),以便在后续步
骤中统一氧化回收生成Ce(OH),沉淀,提高利用率
(7)2Ce3++ClO+6OH+H,O一2Ce(OH),¥
+CI
6.解析:(1)V(钒,原子序数23)和Cr(铬,原子序数24)均
为过渡金属,价电子排布分别为3d4s2、3d4s,均位于
元素周期表的d区。
(2)Fe)·V,O,被O。氧化,Fe元素由+2价升高为+3
价,V元素由+3价升高为+5价,O,中O由0价降低
为一2价,根据得失电子守恒、原子守恒可得:4F()·
V,0,+24Na0H+50,△2Fe,0,+8NaV0,
+12H2)。
答案:(1)d(2)提高O,浓度,加快反应速率,使钒渣充
分氧化,提高钒、铬的浸出率42452812
(3)Fe,O3 CaSiO Ca(OH)2
(4)当NaOH质量分数为30%时,40℃下Na VO的溶
解度很低,易结晶析出,而Na,CrO的溶解度仍较大,留
在母液中,从而实现钒和铬的有效分离
(5)氧化(6)2CrO+3S0+10H+一2Cr3++
5H,)+3S)2
7.解析:(1)Cu位于IB族,IB、ⅡB族元素属于ds区,Au
与Cu同族,故为ds区元素。
(2)酸浸1加入稀盐酸,活泼金属Ni与稀盐酸反应溶解,
Cu、Ag、Au不与稀盐酸反应,因此离子方程式为Ni和
H反应生成Ni+和H,,离子方程式:Ni+2H一
N++H◆。
(3)滤渣1含Cu、Ag、Au,酸浸2加入稀硝酸,Cu、Ag与
稀硝酸反应溶解生成Cu+、Ag+,Au不溶解,因此滤液
2中金属离子除Ag外还有Cu2+。
(4)根据已知信息,PMS在强酸介质中会水解,若用HCI
代替KCI,溶液酸性过强,PMS水解导致氧化能力下降」
由已知②可知体系生成具有高氧化活性的单线态氧分
子(O,),PMS(以HSO表示)发生分解反应生成硫酸
根、氢离子和单线态氧,其离子方程式为:HS)十SO
—2SO+H+1O2。
(5)“氧化溶金”后,金以十3价络离子形式存在于溶液
中。抗坏血酸(维生素C)具有较强的还原性,在此工序
中作为还原剂,将金的络离子还原析出,从而得到纳
米Au。
(6)V(NaOH)在020.00mL之间时,pOH急剧下降,
此时是NaOH溶液中和滤液1中过量的HCI的阶段。
V(NOH)在20.00~5500mL之间时,曲线趋于平缓,到达
55.O0ml时pNi发生突变上升,说明此阶段NaOH均用
于沉淀N+,沉淀N+消耗NaOH溶液体积为55.00mL
-20.00ml=35.00mL,n(OH)=0.1000mol/L×
0.035L=0.0035mol,由Ni++2OH一-Ni(OH)2¥得
m(N2+)=0.0035m0l=0.00175m0l,c(N+)=
2
0.00175mol=0.035mol/L
0.05L
(7)滤液2中Ag+以AgNO),形式存在,滤液3中含碱沉
后过量的NaOH,Ag)H不稳定分解为AgO,因此反应
为硝酸银与氢氧化钠反应生成氧化银、硝酸钠和水,化
学方程式为2AgNO,+2NaOH一AgO¥+2NaNO
+HO。
答案:(1)ds(2)Ni+2H-N++H,个
(3)Cu
(4)HC1为强酸,会引入大量H导致溶液酸性过强,使
PMS发生水解而降低氧化能力失效2S)H
(5)作还原剂,将Au的阳离子还原为Au单质
(6)0.035
(7)2AgNO3 +2NaOH--Ag:O+2NaNO,+H,O
8.解析:(1)Ni是28号元素,价电子排布为3d4s,根据周
期表分区规则,属于d区。
(2)加压可增大氧气的溶解度,提高),浓度,加快浸出
速率,提升镍的浸出率;NiS与氧气、氨水反应生成[Ni
(NH,):]S),,根据得失电子守恒、原子守恒可知化学方
程式为NiS+2O,+6NH3·H)一[Ni(NH3)]SO
+6H,O。
(3)氨浸过程中,铜离子与氨水形成稳定的[Cu
(NH),+;“部分蒸氨沉铜”时,溶液中挥发出来的气体
a显然是氨气。蒸发氨气会导致溶液中c(NH,)减小,促
使络合物解离而使铜沉淀。
(4)1molS,O5被氧化为S0片,S,)3中S的平均化合
价为十2价,S)中S的化合价为+6价,总共失去2X
(6一2)=8mol电子,1molO,反应得到4mol电子,根
据得失电子守恒,消耗O的物质的量为8mol=2mol。
(5)在“还原”步骤中,[Ni(NH,)]SO,被H,还原生成
Ni粉,溶液中主要留下的阳离子是生成的NH(由
NH,和H+结合),阴离子是一直未参与后续反应的
S)。因此滤液3浓缩结晶得到的副产品是
(NH,),SO,,硫酸按是常用氨肥,可做化肥」
13:
(6)观察题给图像,当x=2时,Ni(Ⅱ)浓度随时间下降
最快,且最终能降至0(完全转化)。而x=1时反应提前
停滞(转化率低),x=3时反应速率过慢。因此为提高速
率和转化率,应选2;
当x=1时,发生反应:[Ni(NH)]++H2一Ni+
NH+H中,会释放一个游离的H,游离H会使溶液
呈酸性,而题目已知“酸性条件不利于还原”,因此反应
受到抑制,转化率低。
当x=2时,发生反应:[Ni(NH3)]++H2一Ni+
2NH,恰好生成2个NH,体系不会生成游离的H+,
反应能顺利进行到底。
答案:(1)d(2)增大氧气的溶解度(或浓度),加快反应
速率NiS+2O,+6NH3·H,)[Ni(NH3):]SO
+6H,O
(3)[Cu(NH),]+NH
(4)2(5)(NH,),SO:
(6)2[Ni(NH,)]+被还原时发生反应:[Ni(NH]+
+H2一Ni,+NH+H,溶液呈酸性,不利于“还
原”步骤;而[Ni(NH)]+被还原时发生反应:[N
(NH)2]++H2一Ni¥+2NH,不会生成游离的
H+,因此还原程度较高。
9.解析:(1)Pb的原子序数为82,与碳、硅等同族,位于元
素周期表第六周期第NA族。
(2)“加压氧化”中,PbS与空气中的),及加入的硫酸反
应,生成PbSO,沉淀和单质S。根据电子守恒和原子守
恒,可写出离子方程式为2PbS十O2+4H++2S)
2PbS),十2S+2H,)。采用加压操作可以增大氧气的溶
解度或浓度,从而有效加快反应速率。
(3)当Zn+恰好沉淀完全时,溶液中c(Zn+)=1.0×
10mol·L1,此时溶液中c2(0H)=Kn[Zn(0H),]
c(Zn)
=3.0×1017
=1.0X10=3X10”。对于Cd+,其浓度商Q=
c(Cd+)·c2(0H)=0.01×3.0×10-12=3.0×101
因为Q=3.0×10-1“>Km[Cd(OH):]=7,2×10,故
有Cd(OH):沉淀生成;若Cd+沉淀完全,需要
c0H)=2:010=7.2x10>a.0×10,说
明此时Cd+并未沉淀完全。因此Cd+部分沉淀,选b。
(4)a.乙二胺(H,NCH,CH2NH)中的氯原子含有孤电
子对,可作为配位原子与Pb+形成配位键,正确;b.“沉
铅”过程中通入CO2,生成碱式碳酸铅[Pb(OH)CO,],
消耗了溶液中的碱性物质(乙二胺),导致溶液pH减小,
错误;
c.由流程图可知,“再生”工序加入C()H),后重新得到
乙二胺,同时烯烃并未被消耗,二者返回胺浸工序循环
利用,正确;故选ac。
(5)“高温还原”中,Pb(OH)2CO3与CH,反应生成Pb、
CO2和H,O。反应中Pb元素化合价由十2降至0,C元
素化合价由一4升至十4,根据得失电子守恒配平化学方
程式为2Ph(OH).C0,+CH,高温Pb+3C0.+4H,0。
若用炭代替CH:,由于炭是固体,反应后过量的炭容易
作为杂质混入液态或固态铅中难以分离,从而导致铅的
纯度下降。
(6)“沉铅”后的溶液中含有硫酸根离子和通入CO,后产
生的碳酸根离子(或碳酸氢根离子),加入Ca(OH),进
行“再生”时,钙离子会与硫酸根离子、碳酸根离子反应
生成微溶的CaSO,和难溶的CaCO,沉淀,因此得到的
“含钙粗产品”的主要成分为CaSO,和CaCO。
答案:(1)INA(2)2PbS+),+4H++2S)一
2PbS),+2S+2H,O增大体系中氧气的压强和浓度,
从而加快反应速率(3)b(4)ac
(5)2Pb,(OH),CO+CH,
高温4Pb+3C0,+4H,0炭
为固体,过量的炭容易混入生成的铅中,导致铅的纯度
下降
(6)CaSO,CaCO
10.解析:(1)Cu,Se中Cu为+1价被氧化为Cu+,Se为
2价被氧化为HSe()3,NO3被还原为NO,结合得失电
子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为3Cu2Se十20H
+8NO5-6Cu++3H,Se(),+8N)◆+7H,O:
(2)“球磨提金”时,加入的KMO,在酸性条件下氧化
C生成CL。,Mn元素化合价降低,作氧化剂:
(3)SO具有还原性,将[AuCL,]中+3价Au还原为
低价十1价Au;S)作为配体,与Au形成络离子
[AuSO]进入水相实现反萃取,因此NaSO,的作用
为将十3价的Au还原为十1价,提供配体:[AuS),]
中Au降价生成Au单质,S元素部分转化为S)2、部分
为$0,结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方
程式为2[AuSO,]一2Au¥+S)+SO,↑;
(4)已知:AgCI(s)=Ag(aq)+CI(aq)Kp=1.6×
101o;Ag+2NH3==[Ag(NH3)2]K=1.0×10',
总反应为AgCI+2NH[Ag(NH):]++CI,平
衡常数Ks=Kp×K=1.6×103.0.010 mol AgC1完
全溶于1L氨水,平衡时c([Ag(NH):]+)=c(NH)
≥0.25mol·L1,代入K&=
c(Ag(NH,)])·c(C),得平衡游离c(NH,)=
e2(NH:)
0.25mol·L,因此c(NH3)≥0.25mol·L1:
(5)还原提银时水合肼与银氨络离子反应释放NH,滤
液X含铵盐,球磨提金工序需要NH,CI,向滤液X加入
HCI,将NH3转化为NHCI,可循环至球磨提金步骤。
答案:(1)3Cu,Se+20H+8NO一6Cu2++
3H,SeO,+8NO+7H,O (2)KMnO
(3)将+3价Au还原为+1价,提供配体2[AuSO,]
=2Au¥+SO+SO,↑
(4)0.25(5)HC1
1l.解析:贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt,含有
少量S),]中尽可能回收铑的工艺流程中,加入浓盐酸
溶解其中Fe,过滤后实现分离,再向滤渣中加入王水
(浓盐酸与浓硝酸混合酸)氧化溶解Rh,Rh转化为
HLRhCI门,Pt转化为相关可溶物,SiO2不溶,过滤后
进行分离;煮沸滤液除去盐酸、硝酸,再加入浓盐酸、
DETA将部分铑元素沉淀,过滤后,滤渣进行灼烧分解
为Rh、RhO,和RhCL,再用H2进行高温还原得到铑
单质,向滤液中加入NH,C1将铂元素相关化合物转化
为沉淀除去,加入SnCL,将Rh(Ⅲ)转化为[Rh
(SnCl)],再加入Zn进行还原,生成Rh,由于Zn过
量有剩余,加入浓盐酸溶解过量的Zn,实现Zn与Rh
分离,过滤获得铑粉,以此分析解答。
(1)原料合金粉主要成分为Fe、Rh、Pt和少量SiO,,Fe
易溶于酸(如盐酸或硫酸),而Rh和Pt在常温下不易
被非氧化性酸溶解,SO。不溶于酸,因此“酸溶1”使用
非氧化性酸溶解Fe生成可溶性盐,过滤后Fe(Ⅱ)进入
滤液,剩余滤渣主要为Rh、Pt和Si)2,实现初步分离。
(2)“酸溶2”中Rh转化为H[RhCL],Rh元素化合价
由0升高至十3,HNO,中N元素化合价由十5降低至
十2,结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应化学
136
方程式为Rh+6HCI+HNO3一H[RhCL]+NO
十2H,O:由上述分析可知该过程中滤渣的主要成分
为SiO,。
(3)“高温还原”过程中,RhO,和RhCL,均被H2还原
为Rh,Rh元素化合价均由十3降低至0,根据化合价升
降守恒以及原子守恒可知反应方程式为RO,十3H:
高温2Rh+3H.0,2RhCL十3H,高温2Rh十6HCl。
(4)SnCL2初始浓度为1.0×10·mol·L1,则溶液中
c(Sn2+)=1.0×10‘mol·L1,当恰好生成Sn(OH)2
/K.[Sn(OH):]
沉淀时,c(OH)=
c(Sn2)
mol·L1=
5.5×102w
√.0X10mol·L'≈2.3X101molL',c(H+)
K
10-14
c(OH)2.3X10 molL4.3X10mol.L
pH=-lgc(H)=-lg(4.3×108)=3-0.6=2.4,因此
为避免生成S(OH),沉淀,溶液的pH<2.4,故答案为A。
(5)配离子[Rh(SnCL)]-中,配体[SnCL,]带1个负
电荷,设Rh的化合价为x,则x十5X(-1)=一4,则x
=+l;Rh(Ⅲ)以[RhCl:]3-计,反应中Rh(Ⅲ)还原至
Rh(I),每个Rh得到2个电子,SnCL2为还原剂,部分
被氧化为[SnCl]-,Sn(Ⅱ)被氧化为Sn(N),每个Sn
失去2个电子,同时反应过程中,部分SnCl2结合一个
CI厂形成[SCl],作为新的配体,每生成1个
[Rh(SnCL):]',需要5个SnCL,因此理论上SnCl和
Rh(Ⅲ)反应的物质的量之比为(1+5):1=6:1。
(6)由于“二次还原”过程中,为确保[Rh(SnCL)]-完
全反应,加入的Zn需过量,过滤后剩余Zn和生成物
Rh存在于滤渣中,因此再向滤渣中加入浓盐酸的目的
为除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn。
答案:(1)溶解F,使其进入溶液,从而通过过滤实现
分离
(2)Rh+6HCI+HNO;--H;[RhCl ]NO+
2H,0Si0,
(3)RhO3+3H2
,高温2Rh+3H,0、2RhCL,+3H:
高温
2Rh+6HCI
(4)A(5)+16:1
(6)除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn
12.解析:铜冶炼烟尘(主要含S、AsO及Cu、Zn、Pb的硫
酸盐)培烧将S转化为二氧化硫,As,O3因沸点低被蒸
出,设计焙烧温度为600℃,根据已知信息,硫酸铜被分
解,生成氧化铜,硫酸锌和硫酸铅未分解,加水浸取后,
硫酸锌溶于水形成溶液被分离出去,留下氧化铜,硫酸
铅,加硫酸溶解,硫酸铅不溶于硫酸,氧化铜与硫酸反
应转化成硫酸铜,过滤分离,浸出渣为硫酸铅,浸出液
主要为硫酸铜,硫酸铜经过电解或置换法转化为铜,据
此解答。
(1)设计培烧温度600℃,使硫酸铜分解,而硫酸锌和硫
酸铅不分解,使AsO3沸腾收集:
(2)将SO2通入NaCO和NauS的混合溶液可制得
Na2SO3,根据元素守恒可知还生成了二氧化碳,该反
应的化学方程式为4SO,+Na,CO,+2Na,S
3Na,S,O+CO2;
(3)酸浸时,硫酸铅不溶于硫酸,氧化铜与硫酸反应转
化成硫酸铜,过滤分离,浸出渣为硫酸铅,浸出液主要
为硫酸铜,故酸浸的目的为分离硫酸铅,得到较纯净的
硫酸铜溶液;
(4)浸出液主要为硫酸铜,经过电解或置换法转化为
铜,故从浸出液得到C山的方法有:电解法或置换法;
(5)某含Pb化合物室温下晶胞如题图所示,Cs位于体
心,个数为1,P6位于顶点,个数为8X日=1,Br位于
棱心,个数为12×
1
,=3,该化合物的化学式为
CsPbBr3,Cs位于体心,Pb位于顶,点,Cs与Pb之间的
距离为体对角线的一半,由于晶胞参数α≠b≠c,a=B
y=90,Cs与Pb之间的距离为√+6+C
pm,该晶
体密度计算式为M十M十3M
NAX abcx10sg/cm3。
答案:(1)使硫酸铜分解,硫酸锌和硫酸铅不分解,同时
使AsO3沸腾收集
(2)4S0,+Na,CO+2Na,S-3Na,S,O+CO,
(3)分离硫酸铅,得到纯净的硫酸铜溶液
(4)电解法(或置换法)
(5)√a+6+c
2
CsPbBr
Mc.+Mp+3MB
NA XabcX10-50
13.解析:废渣用(NH,),SOg和NH3·HO氧化浸出过
滤,滤液中有[Cu(NH),]+和[Zn(NH,),]+,滤渣1
有PbS),和Fe(OH)3,滤液加Zn置换出Cu,除铜后的
溶液加(NH,),S沉锌,得到ZnS,滤渣1用HA和
NagA浸铅后过滤,滤渣2含Fe元素,滤液经过结晶得
到PbA,再真空热解得到纯Pb。
(1)碳原子周围连接四个不同的原子或原子团为手性
碳原子,H,A分子中手性碳原子有2
HH
个,HOC—C
—C-CO)H:
OHOH
(2)“氧化浸出”时,过二硫酸根作氧化剂,过二硫酸根
转变为SO
(3)“氧化浸出”时,温度升高,浸出速率增大,浸出率升
高,温度过高时,NH3·H)分解生成NH逸出,且温
度高时过二硫酸铵分解,造成浸出率减小:
(4)加入Zn发生置换反应,从[Cu(NH)]2+置换出Cu
单质,反应的离子方程式为:Zn十[Cu(NH),]+一
[Zn(NH:),+Cu;
(5)根据分析,滤渣1有Fe(()H)3和PbS),用H,A和
Na?A浸铅后过滤,滤渣2含Fe元素的沉淀;
(6)“浸铅”步骤发生PbS),(s)+A2-=三PbA十SO
Na,A溶液中存在A+H,O==HA十OH,pH升
高,OH浓度增大,平衡A+H,O二HA+OH
逆向移动,A2浓度增大,平衡PbSO,(s)十A=二
PbA十SO正向移动,PbA产率增大;pH过高时,
OH浓度过大,会生成Pb(OH)2沉淀,造成PbA产率
降低;
(7)290℃“真空热解”PbA即Pb(()()C一CHOH
CH)H一C))生成Pb单质和2种气态氧化物为C)和
HO,反应的化学方程式为:Pb(O)C一CHOH一CHOH一
290℃
COO
Pb+4CO↑+2HO↑。
真空热解
答案:(1)2(2)S02
(3)温度升高,浸出速率增大,浸出率升高,温度过高
时,NH·HO分解生成NH,逸出,且温度高时过二
硫酸铵分解,造成浸出率减小
137
(4)Zn+[Cu(NH3):]+-[Zn(NH)]++Cu
(5)Fe(6)pH升高,OH浓度增大,平衡A-+H:O
==HAˉ十)H逆向移动,A2-浓度增大,平衡PbS)
(s)十A==PbA十S)正向移动,PbA产率增大
Pb(OH),
290℃
7)P%(OOC-CHOH-CHOH-COO)真空热解Pb+
4CO◆+2H,O
14.解析:含锶(Sr)废渣主要含有SrS),、SiO2、CaCO3、
SrC)3和MgC),等,加入稀盐酸酸浸,碳酸盐溶解进入
滤液,浸出渣1中含有SrSO,、SiO,加入BaCL2溶液,
发生沉淀转化,SrSO),(s)十Ba+(aq)==BaS),(s)十
Sr+(aq),得到SrCl2溶液,经过系列操作得到SrCl,·
6H,O晶体;
(1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族,基态原子价
电子排布式为5s2;
(2)由分析可知,碳酸盐均能溶于盐酸,“浸出液”中主
要的金属离子有Sr+、Ca+Mg+;
(3)由分析可知,“盐浸”中发生沉淀的转化,反应的离子
方程式:SrSO,(s)+Ba+(aq)=BaS),(s)+Sr+(aq);该
反应的平衡常数K=cSr牛=c(Sr+)·c(S0)
c(Ba+)c(Ba+)·c(SO)
K.p (SrSO.)10-6.46
K(BaS0,)一10可=10,平衡常数很大,近似认
为SrS0,完全转化,溶液中剩余n(Ba+)=1×103mol,
则c(SO)=Kn(BaS0,)
c(Ba2)
=101.”mol/L,列三段式:
SrSO (s)+Ba2(aq)=BaSO (s)++Sr2+(aq)
初始mol0.01
0.011
0
变化mol0.01
0.01
0.01
平衡mol
0.001
0.01,
理论上溶液中c(Sr2+)·c(SO)=10-1mol/L×
10-1.97mol/L=108.7(mol·L-1)2;
(4)随温度升高勰浸出率增大,原因是离子半径:B+>
Sr2+,晶格能:SrS),>BaS),则SrS),(s)+Ba+(aq)==
BaSO,(s)十Sr2+(ag)为吸热反应,升高温度平衡正向
移动,所以锶浸出率增大:
(5)“盐浸”时发生沉淀的转化,生成了BaSO,,SiO。不
参与反应,故浸出渣2中主要含有SrSO,、BaS)、SiO2:
(6)窝穴体a的空腔与Sr+的粒径相匹配,可通过分子
间相互作用形成超分子识别S+,达到提取其中的
Sr2+的目的:
(7)Ca(OH)2为强碱,則Sr(OH)2也是强碱,Sr+不水
解,排除b,由平衡移动原理可知SrCL,·6H,O制备无
水SrCL,的方法加压不利于脱水,排除c、d,故选a。
答案:(1)5s
(2)Ca2+、Mg2+
(3)SrSO:(s)+Ba2 (aq)BaSO.(s)+Sr2 (aq)
108.97
(4)SrSO,(s)+Ba+(aq)BaS),(s)+Sr+(aq)为吸
热反应,升高温度平衡正向移动,所以锶浸出率增大
(5)BaS0,、SiO2
(6)窝穴体a的空腔与Sr+的粒径相匹配,可通过分子
间相互作用形成超分子
(7)a
15.解析:(1)铬是24号元素,其基态原子的核外电子排布
符合洪特规则特例,价层电子排布式为3d4s。
(2)煅烧时Fe(CrO):与过量KOH、空气中的O(作氧
化剂)发生反应生成KCrO,、FeO,和HO,根据得失
电子守恒、原子守恒,即可写出该反应的化学方程式。
(4)通入过量CO,的目的是提供酸性环境,使KCrO
转化为K,Cr,O,,加压的目的是增大C),的溶解度,使
更多的CO,溶解在溶液中,从而保证酸化反应充分进
行,提高酸化反应速率和K,Cr),的转化率。
(6)由流程分析可知,该工序中反应物有Fe(CO)、
K,CrO,、H,O,产物有Cr(OH)3、CO、KOH和
F(OH),根据得失电子守恒、原子守恒,即可写出该
反应的化学方程式。
(7)滤渣Ⅱ主要成分是Cr(OH)3、Fe(OH)3,可返回煅
烧工序,节约原料、实现绿色化学。
答案:(1)3d4s
(2)4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH
400-500℃8K,Cr0,
+2Fe,O+8H,O
(3)MgO Al(OH)
(4)增大C)2的溶解度,保证酸化反应充分进行
(5)KHCO
(6)Fe(CO);+K,CrO,+4H,O-Cr(OH)+
Fe(OH)3¥+2KOH+5C)A
(7)煅烧
16.解析:采用两段焙烧-水浸法从铁锰氧化矿中分离提取
Cu、Co、Mn等元素,加入硫酸铵低温焙烧,金属氧化物
均转化为硫酸盐,如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴、硫酸钙
等,产生的气体有氨气、氨气等,氨气用稀硫酸吸收,得
到硫酸铵溶液,得到的硫酸盐经650℃高温培烧,只有
硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁,水浸
后,过滤分离出滤渣,滤渣主要为二氧化硅,氧化铁,及
硫酸钙,后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最
终得到硫酸铜溶液,水相主要含有钴元素和锰元素,加
入硫化钠,调节H,生成硫化钻,过滤分离最终得到硫
酸钴溶液,滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀,据
此解答。
(1)低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,二氧化锰
与硫酸氢铵反应,转化为硫酸锰和氨气,根据电子得失
守恒可知还有氨气生成,反应的化学方程式为:3MnO,
+3NH,HSO,
低温培烧3MnSO,十N。↑+NH,↑士
6HO;根据已知条件,高温焙烧的温度为650℃,只有
硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化
硅,氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水
浸”所得滤渣的主要成分除了SO,外还含有Fe,O,、
CaSO,
(2)根据已知条件,硫酸铵低温分解成硫酸氢铵,高温
则完全分解成气体,如果直接高温培烧,则硫酸铵会分
解,物质的量减少,导致金属元素的浸出率减小:
(3)根据萃取的化学方程式:2HR(有机相)十Cu+(水
相)=三CuR2(有机相)十2(水相),加入有机相将铜
离子萃取到有机相中,反萃取时需要使平衡逆向移动,
生成铜离子,而且为了不引入新的杂质,应加入的试剂
为稀H,S),;
(4)沉钻时,pH=4时Co+怡好沉淀完全,其浓度为
c(Co+)=1×10mol/L,此时c(H)=1×10mol/L,根
据Km(CoS)=4X101,推出c(S)
_K (CoS)
c(Co)
4×10-21
1X10寸mol/L=4X101mol/L,又因为K.(H,S)=
1X10,K(H,S)=1X108,K1·K2=
c(H)·c(HS)×c(H+)·c(S)
c(H,S)
c(HS)
2(H)·c(S),则c(H,S)=
c(H,S)
138
2(H)·c(S)=1X10)×4×109
Kl·K2
1X107×1X109mol/L=
4×10-4mol/L:由流程图可知,CoS溶解时加入了过氧
化氢,稀硫酸,生成了CoS):和S,反应的化学方程式
为:CoS+H,O,+H,S),一CoSO,+S+2H,O,改写成
离子方程式为:CoS+H,O,+2H+一Co2++S+2H,O:
(5)由分析可知,沉锰过程中,加入碳酸氢铵,生成碳酸
锰,二氧化碳,硫酸铵等,过滤后滤液中的硫酸铵可并
入吸收液中,经过处理后导入低温培烧循环使用。
答案:(1)3MnO.十3NH,HSO,.低温焙烧3MnSO,十
N,↑+NH3◆+6 H,O Fe,O3、CaSO
(2)减小
(3)H,SO
(4)4×10-CoS+H,O,+2H+-Co++S+2H,0
(5)低温焙烧
17.解析:(1)①酸浸时,若不通入)2,会发生反应:ZnS十
HSO,=ZnS)+H2S,通入O2可以氧化S-生成
S,促进酸浸反应正向进行,提高Z+浸出率;③由②
知,除镉时溶液酸性较强,故应在不引入新杂质的同时
消耗溶液中的H+,加入的氧化物为ZnO。
(2)晶胞摻杂过程中,应由半径相近的微粒进行替换,
则区域A中,由CI替换S,区域B中,由Cu替换
Zn+,按照均摊法,区域B中含Zn+:3个、Cu:1个、
:8X8十6X2=4个,(+2)×3+(+1)X1
(一2)X4=一1,则区域B带负电。
(3)①根据质量守恒、电荷守恒和题给信息“酸性废
液”,可写出反应的离子方程式:2HAsO+3ZS十
6H-As2S+3Zn2++6H2O。
答案:(1)①氧化S生成S,促进酸浸反应正向进行
②否pH=0时,c(H)=1mol·L
c(S-)=K(H,S)·K。(H,S)·c(H,S)
c2(H+)
1.0×10-7×1.2×10-15×10-2
12
mol·L1
=1.2×102mol·L-1
c(Cd+)=
Kn(CdS)_8.0×10-27
c(S2-)
1.2×10gmol·L1≈6.67×
10mol·L1>1.0×10imol·L,则Cd+未沉淀完全
③Zn)
(2)C1负电
(3)①2H,As0,+3ZnS+6H+60℃
As:S +3Zn'+
+6H0
②随着反应的进行,溶液pH增大,溶液中H,S浓度减
小,促进AsS十6H)==2H3AsO3十3HS平衡正向
移动,AsS,重新溶解,砷回收率下降
18.解析:废盐溶液加入氨水,通入氧气沉锰I得到
MnO,,溶液再加入(NH,),S,Os,进行沉锰Ⅱ得到
MnO,,产生),,溶液再加入NHHC)3和NH3·HO
调节pH沉镁I,得到MgCO3,煅烧得到MgO,溶液再
加入HPO,沉镁Ⅱ,得到MgNH,PO,·6H,O沉淀,
溶液加入HSO,调节pH=6.0结晶得到X硫酸铵,最
后与Mn),和Mn3),培烧,经过多步处理得到MnS),
·H2O。
(1)加快废盐的溶解可以采取搅拌、适当升温、粉碎等;
(2)Mn(OH),被O2氧化得到MnO,反应的化学方程
式为:6Mn(OH)2+O2—2MnO,+6HO:
根据c(Mg+)
K.[Mg(OH):]
100.68
c(Mn2)
K.[Mn(OH)2]
Γc(Mn+)
10-11.2
102,c(Mn+)=1015mol/L:
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的(NH,),S,O经加热水解去除,
(NH,)S,O中存在过氧键,在加热和水存在下发生水
解,生成NH,HS),和H,O,:(NH,),S,O十2H,)
2NH,HS)+H,)。,H,O,分解2H2),-2H,O
+O2↑,总反应为2(NH,)2S,O+2HO一
4NH,HSO,十O2◆,最终产物是NH,HSO,和O2:
(4)[zMgCO3·yMg()H)2·H,O)]煅烧有C)2生成,
可以得到疏松的轻质氧化镁,pH过大,沉淀为
Mg(OH),不能分解产生C),,不能得到疏松的轻
质MgO:
(5)由图可知,pH=8时,阴离子为HP),阳离子为
Mg+,产生的沉淀为MgHP):,调节到pH=4,磷元素
存在形式为HP),磷酸不是强酸,不能拆,反应的离
子方程式为:MgNH,PO,·6H2O+2HPO,Mg2
+3H,PO+NH:+6H,O;
(6)溶液中存在铵根离子和硫酸离子,结晶后X为
(NH)2 SO;
(7)“焙烧”中,Mn3O,和MnO,最终生成MnS),·
H,O,Mn元素化合价降低,发生了还原反应。
答案:(1)搅拌适当升温等
(2)6Mn(OH)2+O,—2Mn3O,+6HO10-21
(3)O。(4)pH过大,沉淀为Mg(OH),不能分解产生
CO,,不能得到疏松的轻质MgO
(5)Mg HPO:+H;PO:--Mg2 +2H,PO
(6)(NH)SO(7)还原
19.解析:由流程可知,矿石经“还原酸浸”,FeO,、Mn)。被
还原为Fe2+和Mn+,CuO被溶解为Cu+,Au、Ag、
SiO,不溶进入“滤渣1”;“沉铜”时,Cu+被铁粉还原为
Cu;“氧化时”Fe+被氧化为Fe+:“沉铁”时,Fe3+转化
为沉淀,后续转化为氧化铁;“沉锰”时,M+沉淀为碳
酸锰。“浸金银”时,A山、Ag被混合液浸出,后续提炼出
Au、Ag。
(1)Cu为29号元素,基态Cu原子的核外电子排布属于
洪特规则的特例,其价层电子数为11,其价层电子排布
式为3d°4s。
(2)“还原酸浸”时,MnO,被亚硫酸钠还原为Mn+,该
反应的离子方程式为MnO,+S)+2H+一Mn++
S0片+HO。
(3)“浸金银”时,Au溶解涉及的主要反应如下:
①Au+5SO+[Cu(NH).]+一[Au(SO3)2]3
+[Cu(S2O);]+4NH;
②4[Cu(SO3)3]-+16NH3+O+2H20-
4[Cu(NH3).]2++4OH+12S,O
分析以上两反应可知,[Cu(NH),]+参与了反应①,
但在反应②又重新生成,其质量和化学性质在反应前
后没发生变化,因此,上述过程中的催化剂
为[Cu(NH,),
(4)“还原酸浸”所得“滤液1”中含有一定浓度的未反应
的硫酸和亚硫酸钠,多次循环利用“滤液1”对矿石进行
“还原酸浸”可以充分利用其中的有效成分,大大减少
了原料的浪费,从而有效降低成本:其次,持续地将杂
质元素溶解并带出矿石体系,可以使矿石中的金银的
相对品位得到提升,为后续提纯工序创造更好的条件
第三,还可以减少废水的排放量和处理成本:第四,可
以回收更多的有价值的溶解成分。综上所述,“沉铜”
前,“滤液1”多次循环的目的为:大幅度降低硫酸和亚
硫酸钠的消耗成本,同时减少废水产生量及处理成本,
并通过持续去除杂质提高金银的富含度。
(5)“还原酸浸”时,FeO,和CuO可以被硫酸溶解转化
为Fe+和Cu+,亚硫酸钠将Fe+还原为Fe2+,而Cu
并未被还原,因此,Fe+的氧化性强于Cu+:“氧化”时,
Fe+被MnO,氧化为Fe3+,因此,Mn(O,的氧化性强于
139
Fe3+。综上所述,根据“还原酸浸”“氧化”,推断Fe3+
Cu+、MnO,的氧化性由强到弱的顺序为MnO,>Fe+
>Cu2+。
(6)25℃“沉铁”后,调节“滤液4”的pH至8.0,此时
c(OH)=10mol·L,无Mn(OH),析出,根据
Mn(OH),的Kp为1.9X1013,则c(Mn2+)≤
1.9×10-18
(10)mol.L=0.19 mol.L
(7)①由晶胞结构可知,该晶胞为面心立方,Sb位于晶
胞的顶角,其与邻近的3个面的面心上的M距离最近
且距离相等,每个顶角参与形成8个晶胞,而每个面心
参与形成2个晶胞,因此,该晶胞中,每个Sb周围与它
最近且相等距离的Mn有3X8-12个。
2
②由晶胞结构和均摊法可知,该晶胞中平均占有1个
Sb和3个Mn,因此,该品胞的质量为122+55X3
NA
g,该
晶胞的体积为(anm)3=a3×101cm3,晶体的密度为
(122+55×3)g
122+55×3
NaXa3×101cm
NAXa'Xl0g·cm3。
答案:(1)3d°4s
(2)MnO,+SO+2H*--Mn+SO+H,O
(3)[Cu(NH),]+
(4)大幅度降低硫酸和亚硫酸钠的消耗成本,同时减少
废水产生量及处理成本,并通过持续去除杂质提高金
银的富含度
(5)MnO:>Fe+>Cu2+
(6)0.19(7)①12②NA×a×10可
122+55×3
20.解析:工艺I中研磨引发的固相反应为CaF,十2NaOH
一Ca(OH),+2NaF,水浸后得到滤液I主要是NaF、
Ca(OH),溶液,经过系列操作得到NaF固体;对比两
种工艺流程,流程Ⅱ添加T),粉末,由题目可知,生成
的CaTiO,的溶解度极低,使得Ca+不转化为Ca
(OH)2,提高了NaF的产率,据此解答。
(1)氟的原子序数为9,基态氟离子电子排布
为1s22s22p;
(2)CaF,饱和溶液的浓度为cmol·L1,则c(Ca+)=
cmol/L、c(F)=2cmol/L,K(CaF2)=c(Ca+)·
c2(F-)=4c3:
(3)①转化率为78%,说明固相反应主要向生成
Ca(()H),和NaF的方向进行,即正向进行程度大:②
NaF产率仅为8%,说明大部分NaF未进入溶液,则溶
液中存在Ca(OH)2向CaF:的转化过程,根据沉淀转
化的规律可推测:S(CaF,)<S[Ca(OH),]:
(4)根据工艺Ⅱ的流程,CaF2、TiO2与NaOH反应生成
难溶的CaTi)3、NaF和H),反应的化学方程式为:
CaF2 +TiO2 +2NaOH--CaTiO +2NaF+H2 O;
(5)由上一问可知,滤液Ⅱ主要是NaF溶液,因NaF溶
解度受温度影响小(题干说明),故蒸发至大量晶体析
出,趁热过滤即可得到NaF晶体,故选a;其溶解度随温
度变化不明显,冷却结晶无法析出更多晶体,故不选b;
(6).研磨将固体颗粒粉碎,减小粒径,从而显著增加反
应物之间的接触面积,使反应更易发生,选;
b.研磨过程中的机械力可能导致晶体结构缺陷或局部
化学键断裂,产生活性位,点,使反应更易发生,b选;
℃.活化能是反应固有的能量屏障,研磨主要通过增加接
触和产生缺陷来提高反应速率,但一般不直接降低活
化能,c不选;
d,研钵仅作为研磨工具,其表面不参与反应,因此与反
应物接触更好并非促进反应的原因,d不选;故选ab。
答案:(1)1s2s2p
(2)4c3
(3)①正向②
(4)CaF,+TiO,+2NaOH--CaTiO+2NaF+H,O
(5)a(6)ab
专题八非金属及其化合物
[考点1]
1.B稻壳在一定条件下制备纳米Si()2,纳米Si),和Mg
在650℃发生置换反应生成Mg()和纳米Si,加盐酸将
Mg)转化为MgCl2,过滤、洗涤、千操得到纳米Si。
A.Si),是酸性氧化物,与NaOH反应生成Na,SiO3和
H),A正确:B.盐酸参与的反应为:Mg)+2HCI一
MgCL,十H,),该反应是非氧化还原反应,盐酸体现酸
性,没有体现还原性,B错误:C.高纯硅可以将太阳能转
化为电能,故可用于制硅太阳能电池,C正确;D.SO2和
Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si,
反应的化学方程式为Si0,十2Mg650CS1+2Mg0.D
正确。
2.DA.CL。与水反应生成HCIO和HCl,无法直接生成
NClO,A错误;B.S),与水反应生成亚硫酸而不是硫
酸,B错误;C.氧化铁与水不反应,不能生成氢氧化铁沉
淀,C错误;D.C),与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反
应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气
体,D正确。
3.BA.SiO,和C在高温下发生反应生成Si和CO,因此,
制备粗硅反应的化学方程式为S0.十2C高温s+200*,
A说法正确:B.在晶体硅中,每个Si与其周围的4个Si
形成共价键并形成立体空间网状结构,因此,平均每个
Si形成2个共价键,1 mol Si含Si一Si键的数目约为
2×6.02×103,B说法错误:C.HC1易与水形成盐酸,在
一定的条件下氧气可以将HCI氧化:H,在高温下逼到
氧气能发生反应生成水,且其易燃易爆,其与SiHCI?,在
高温下反应生成硅和HCI,因此,原料气HCI和H,应充
分去除水和氧气,C说法正确:D.Si+3HC1300℃
SiHCIy十H2,该反应是气体分子数减少的反应,因此,生
成SiHCI的反应为熵减过程,D说法正确;综上所述,本
题选B。
4.解析:由流程和题中信息可知,BS),与过量的碳粉及
过量的氯化钙在高温下培烧得到CO、BaCL,、易溶于水的
BaS和微溶于水的CaS:烧渣经水浸取后过滤,滤渣中有
碳粉和CaS,滤液中有BaCL,和BaS:滤液经酸化后浓缩
结晶得到BaCL2晶体;BaCL晶体溶于水后,加入TiCL
和(NH)2C,O,将钡离子充分沉淀得到BaTiO(CO,)2;
BaTiO(C,O,)2经热分解得到BaTiO3。
(1)“培烧”步骤中,BaSO,与过量的碳粉及过量的氯化
钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、BaS和CaS,BaSO,被
还原为BS,因此,碳粉的主要作用是做还原剂,将
BaS),还原。
(2)浸出时多余的Ca+与硫离子反应Ca+十S一
CaS¥o
(3)“酸化”步骤是为了将BS转化为易溶液于水的钡
盐,由于硫酸钡和磷酸钡均不溶于水,而BCL2可溶于
水。因此,应选用的酸是盐酸,选C。
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取是不可行的,其原
因是产物中的硫化物与酸反应生成的有毒气体H,S会
污染空气,而且CaS与盐酸反应生成可溶于水的CaCl,,
导致BaCl,溶液中混有CaCl杂质无法除去、最终所得产
品的纯度降低。
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(5)令BaTi)(CO)。的化学计量数为1,则TiCL,、
(NH,),C),、BaCl,存在如下化学计量数关系:TiCL+
2(NH)C,O+baCl:→BaTiO(C,O,)2由于各元素
化合价未变,属于非氧化还原反应,则根据原子守恒,反
应物中还有1个H,),生成物中有4个NH,C1和2个
HCI,而HC1又可于(NH)CO,反应产生HCO,与
NH,CI,故最终得到该反应的化学方程式为TiCL:十
3(NH),C,O,+BaCl,+H,O--BaTiO(C,O),+
HzC2O+6NH,C1。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡,该反应的化学方程式为
BaTi0xC0,)△BaTi0,+2C0.++2C0+,因此,产生
的nm,:nm=1:1。
答案:(1)做还原剂,将BaS),转化为易溶于水的BaS
(2)Ca++S-一-CaS¥(3)c(4)不可行产物中的
硫化物与酸反应生成的有毒气体H,S会污染空气,而且
CaS与盐酸反应生成可溶于水的CaCL2,导致BaCL溶液
中混有CaCL,杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低
(5)TiCl 3 (NH )2 C2 O BaCl2 H2 O-
Ba TiO(C O)2+H,C,O+6NH CI (6)1:1
「考点2]
1.AA.NH,CI是离子化合物,在水溶液中完全电离,属
于强电解质,A错误;B.NH,CI水溶液中NH水解产
生H,使溶液呈酸性,B正确;C.实验室中常用NH,CI
与Ca(OH)2加热反应制取NH3,C正确:D.HCl和
NH3直接反应生成NH,CI,是制备NH,CL的常用方法,
D正确。
2.AA.C,),分子中,存在桥氧原子(连接两个氯原子)
和端基氧原子(只连接一个氯原子),如图:
00
0
0=0
,化学环境不同,A不正确;B.Cl)
0
0
中心氧原子价层电子对数是2十6一?X1=4,有两对孤
2
电子对和两个o键,空间结构为V形,B正确:C.CI)
CO中,一个氯原子仅连接一个氧原子,化合价为十1:
另一个氯原子连接四个氧原子,化合价为十7,如图:
0
CI
CL;或可以理解为C1+取代了HCIO,中的
H,化合价分别为十1、十7,C正确;D.电负性:C>1,
IC1中碘为+1价、氯为一1价,反应后H1)中碘为十1
价、HC1中氯为一1价,无化合价变化,不是氧化还原反
应,D正确。
3.CA.由分析可知,U为CaCL,是常用中性千操剂,可
作千燥剂,A正确;B.由分析可知,V为CL2,溶于水发生
反应CI2+H)=HCI+HCIO,可生成Z(HCIO),B正
确;C.由分析可知,Y为CaCO,,与盐酸反应生成CaCL2、
CO2和HO,不能生成X[Ca(ClO)2],C错误;D.由分析
光照
可知,Z为HCIO,光照下易分解,反应为2HCI)
2HC1十O。↑,D正确。
4.DA.氯气具有强氧化性,可将Br氧化为Br2,A项正
确;B.Br2与SO2水溶液反应,生成HBr和HSO,还原
产物为Br,B项正确;C.根据反应Br2十2Fe2+
2Fe+十2Br可知,氧化剂为Br2,氧化产物为Fe3+,氧
化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:Br,
Fe+,C项正确;D.Br与足量NaOH溶液反应生成
NaBr和NaBr)3,反应的化学方程式为:3Br2+6Na()H