内容正文:
微专题一化学工艺流程
年真题分类特训
微专题一化学工艺流程
考点1含金属元素物质的制备工艺流程
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()
NaS溶液适量空气
Na,S0,溶液
铜阳极泥→浸渍
滤液l(含Na2Te)
沉碲
·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HNO3
C.Na2Te被氧化过程中,溶液碱性增强
D.“沉碲”过程中Na2SO3被氧化
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
充分
过量
溶液d气体eg
反应
深蓝色
溶液f
铜铁
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(NH3)4]2
3.(多选)(2026·山东卷,14)利用铁基、钙基物质的化学循环(FeO、
Fe,CaCO3、
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
Ee0/钙基物质1反应
(C0、C02、N2)→
器甲
(固相循环)
器乙
n(C0):n(C02:n(N(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C02物质的量之比m(CO》>2
n(CO2)3
4.(2023·辽宁卷,10)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3,已知焙烧后Cr元素以十6价形式存在,下
列说法错误的是
Na2CO3+02
淀粉水解液
(含0,)一品翅-玉短进巴花-COD,
矿渣
滤渣
滤液②
23
最新真题分类特训·化学
A.“焙烧”中产生CO2
B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2
C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO
D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
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(NOs)s (NH)2Ce(NOs)6,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
AgCI
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
[AuCl4]-和[PdCl4]2-。
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FSO4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3Ce4++Au一一3Ce3++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AgCl可被N2H4还原为Ag,N2H4中N元素只转化为N2。理论上AgC1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H2SO4
Na0H溶液②Cao
NaSO,调pH
↓080℃
饮流家疤一室图-鑫墨室图
水解
…→Cr203
140-180℃
、40℃!
滤渣
母液
滤液
V205
已知:钒渣主要含FeO·V2O3、FeO·Cr2O3、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+
NaoH+o2△
Fe2O3+Nas VO+
H2O。
(3)滤渣的主要成分有MgO、
(填化学式).
(4)80℃和40℃时,Na3VO4和Na2CrO4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:
微专题一化学工艺流程
60
60
40℃
0i
80℃
50
40
、Na2CrO4
40
0
起30
、Na2Cr04
20
10
Nas VO4
10
O Na:VO
10
203040
10
20304050
w(NaOH/%
(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一→预处理→酸浸1滤渣1酸浸2滤渣?氧化溶金滤液4X☐一→…一纳米Au
滤液1
滤液2
NaOH溶液→碱沉
滤液3,沉银一→…→Y
Ni(OH)2
AgCl
己知:①PMS为过一硫酸盐(含过氧键),在强酸介质中会水解。
②O2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HCI替代的原因为
;PMS发
生反应的离子方程式HSO5+SO
+1O2(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·L-1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(Ni2+)/(mol·L1)门,忽略Ni2+的水解)。“滤液1”中N2+的浓度为
mol·L-1(结果
保留小数点后3位)。
14
12
12
10
10
8
a(20.00,7.00)
6营
4
3
2
0
0
5
15
2535455565
V(NaOH)/mL
(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
最新真题分类特训·化学
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):
空气十氨水
气体a
足量O2H2
镍矿→
氧压滤液1部分蒸氨
氨浸
沉铜
滤液2转化一还原一N粉
浸渣
滤液3
CuS
已知:①滤液1中镍以[Ni(NH3)。]2+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)z]2+,x=15。
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)s]
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S2O⅓,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(NH3)z]SO4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(NH3)门2+还原程度较低而[Ni(NH3)2]2+还原程度较
高的原因:
(结合离子方程式作答)。
[Ni(NH,)x
■x=1
▲x=2
●x≥3
≥3
焚
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
→胺浸一→沉铅
→高温还原
→高纯铅
C02
酸性溶液
单质S再生
→含钙粗产品
Ca(OH)
己知:①乙二胺(H2NCH2CH2NH2,简写为en)为一种二元弱碱。
②Kp[Zn(OH)2]=3.0×10-17,Ksp[Cd(OH)2]=7.2×10-15。
③金属离子浓度不超过1.0×10一5mol·L1时,认为该离子已沉淀完全。回答下列问题:
(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,Cd2+、Zn2+浓度分别为0.01mol·L1、0.02mol·L-1,调pH使Zn2+
恰好沉淀完全时(假设溶液体积不变),Cd2+
(填标号)。
a.沉淀完全
b.部分沉淀
c.未沉淀
26
微专题一化学工艺流程
(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)2]SO4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
Na2 SO3
NH CI
稀盐酸萃取剂溶液
稀盐酸
精HN送球者提金一→酸溶一军取一反来取一位花折金一A
稀H,SO
滤渣
水相
有机相
尾气处理
阳
NaCl
→
浸
泥
溶液
氨水N2H,·H2O
尾气
处理
能液沉银沉淀溶银一还原提银一Ag
Se,Cu
N,滤液X
已知:“球磨提金”时,生成的高活性Cl2直接和Au反应生成AuCl3。
Ksm(AgC1)=1.6×10-10;Ag++2NH3一[Ag(NH)2]+K=1.0X107。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,Cu2Se与稀HNO3反应生成二元弱酸H2SO3的离子方程式为
(2)“球磨提金”时,生成C12的反应中作氧化剂的是
(填化学式)。
(3)“酸溶”时,AuCl3转化为[AuCl4]-;“反萃取”时加入Na2SO3溶液后,水相中Au以[AuSO3]
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·L-1。
(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)。
11.(2025·安徽卷,15)某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等,一种提
取该废渣中锶的流程如图所示。
稀盐酸
BaCl2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(SrSO4)=106.46,Ksp(BaS04)=109.97。
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S2+
(填离子符号)。
(3)“盐浸”中SSO4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·L-1)2(忽略溶液体积的变化)。
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(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
70
50
104
20406080100
温度/℃
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S2+,原因
是
(7)由SrCI2·6H2O制备无水SrC2的最优方法是
(填标号)。
a.加热脱水
b.在HCl气流中加热
c.常温加压
d.加热加压
12.(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
H2S
闪锌矿→酸浸→除铁→除镉→调pH→沉锌→ZnS
+s
Cds
已知:Kp(ZnS)=1.6×10-24,Kp(CdS)=8.0X10-27,Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.2
×1013。当离子浓度小于1.0×10-5mol·L1时,认为离子沉淀完全。
①酸浸时通人O2可提高Zn2+浸出率的原因是
②通入H2S除镉。通过计算判断当溶液pH=0、c(H2S)=0.01mol·L1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CuC1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
●Zn24
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)],并回收生成
100
的As2S3沉淀。
80
已知:溶液中As(Ⅲ)主要以弱酸H3AsO3形式存在,As2S3+6H2O
60
=2H3AsO3+3H2S。
40
60℃时,按n(S):n(As)=7:1向酸性废液中加入ZnS,砷回收率随
20
反应时间的变化如图乙所示。
23
①写出ZnS与H3AsO3反应生成As2S3的离子方程式:
反应时间
②反应4h后,砷回收率下降的原因有
28
微专题一化学工艺流程
13.(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)
NaOH固体
→研磨→混合物I→水浸→过滤→滤液I→→NaF固体
萤石(CaF2)
水
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,CaF2饱和溶液的浓度为cmol·L-1,用c表示CaF2的溶度积Ksp=
(3)工艺I中研磨引发的固相反应为CaF2十2NaOH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,NaF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
14.(2024·黑吉辽卷,16)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:
足量空气H2SO1
空气NaCN溶液
Zn
浸出液
滤渣
含[Au(CN)2]
→Au
细菌氧化
浸金
沉金
矿粉
pH =2
滤液①
→滤液②
沉铁砷→净化液
含[Zn(CN)4]2
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)“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率,相比“焙烧氧化”,“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)“真金不怕火炼”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。
考点2非金属及其化合物的制备工艺流程
(2025·北京卷,18)利用工业废气中的H2S制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的一种流程示意图如下。
NaOH溶液
尾气
尾气吸收器
型一橙烧河冷》0等一宝系事明山料
离心
净化少量0,等
反应釜「
(固液分离)
Na S,Os
固体
反应液
母液
Na,CO,固体配碱槽
最新真题分类特训·化学
已知:
物质
H2COs
H2SOs
Ka(25℃)
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0X10-8
(1)制S02
已知:s(g)+02(g)-s(s)+H,0(g)△H=-21.2·mol1
S(s)+O2(g)--SO2(g)△H=-296.8kJ·mol-1
由H2S制SO2的热化学方程式为
(2)制Na2S2O5
I.在多级串联反应釜中,Na2CO3悬浊液与持续通入的SO2进行如下反应:
第-步:2Na2CO3+SO2+H2O-Na2SO3+2 NaHCO3
第二步:NaHCO3+SO2-Na HSO3+CO2
Na2 SO3+S02+H2O-2NaHSOs
Ⅱ.当反应釜中溶液pH达到3.8~4.1时,形成的NaHSO3悬浊液转化为Na2S2O5固体。
①Ⅱ中生成Na2S2O的化学方程式是
②配碱槽中,母液和过量N2CO3配制反应液,发生反应的化学方程式是
③多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是
,需除去。
④尾气吸收器中,吸收的气体有
(3)理论研究Na2SO3、NaHCO3与SO2的反应。一定温度时,在1I浓度均为1mol·L-1的
Na2SO3和Na HCO3的混合溶液中,随n(SO2)的增加,SO-和HCO3平衡转化率的变化如图。
-HCO;
60
o-S05
20+
0
b n(SO,)/mol
①0~amol,与SO2优先反应的离子是
②a~bmol,HCO5平衡转化率上升而SO-平衡转化率下降,结合方程式解释原因:
考点3回收或提取物质的工艺流程
1.(2026·浙江1月卷,19)用废磷酸(含有机杂质)制取KH2PO4。
步骤a步骤
活性炭吸附
KOH
过滤
结晶、过滤、洗涤鱼
一废磷酸
粗磷酸
磷酸
KH,PO,
已知:pKa1(H3PO4)=2.2、pKa2(H3PO4)=7.2、pKa3(H3PO4)=13.2.
请回答:
(1)冷凝水从
(“X”或“Y”)通人。
(2)步骤a把易炭化的有机杂质转化为炭颗粒,步骤a的操作为
。步骤b除去溶液中的炭颗
粒得到粗磷酸,步骤b的操作为
(3)下列操作正确的是(填序号)。
A.若浓磷酸不慎沾到手上,先用大量水冲洗,然后涂上NaOH溶液
B.加入活性炭的目的是为了除去不易炭化的有机杂质
C.加入KOH过多,可向溶液中加入HCI来调节pH
D.可用乙醇洗涤反应得到的晶体考点3碳、硅及其化合物
B稻壳在一定条件下制备纳米Si(),,纳米Si)2和Mg
在650℃发生置换反应生成Mg0和纳米Si,加盐酸将
MgO转化为MgCL2,过滤、洗涤、千操得到纳米Si。
ASiO2是酸性氧化物,与NaOH反应生成Na,SiO,和
H,O,A正确;B.盐酸参与的反应为:MgO十2HCI
MgCL十H,O,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.SiO,和
Mg在650℃条件下发生置换反应得到Mg)和纳米Si,
反应的化学方程式为Si)2十2Mg
650℃si+2Mg0.D
正确。
微专题一化学工艺流程
考点1含金属元素物质的制备工艺流程
l.CA.“浸渍”时Na,S和生成的NaTe都具有还原性,
通入过量空气时,过量O,会进一步将S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.Na Te
被),氧化生成Na2Te2的反应的化学方程式为:4NaTe
+),+2H,)一2Na,Te2+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NaTe中为一1价,沉碲得到0价希单质,Te
化合价升高被氧化,因此NaS),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F+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),,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C+: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.C+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CaO吸收CO。生成CaCO,故初
始钙基物质I为CO,A正确:B.CO和C),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
N,,B错误:C.因高炉煤气中n(C)):n(CO),):n(N,)
=2:3:5,设高炉煤气中n(C0)=2mol,n(C)2)=
3mol,n(Ng)=5mol。还原2 mol FeO需2 mol CO,生
成2 mol CO2:体系中n(C),)=(3+2)mol=5mol,需
5 nol CaO吸收,故n(Fe()):n(CaO)=2:5,C正确:
D.因高炉煤气中n(CO):n(CO,):n(N2)=2:3:5,
设高炉煤气中n(CO)=2mol,n(CO2)=3mol,n(N2)=
5mol。甲中2 mol CO转化为2 mol CO,体系ns(CO)
=(3+2)mol=5mol,乙中2 mol Fe与2 mol CO2反
850℃
应,Fe+CO,
=Fe0十C0,生成2molC),剩余
n(CO2)=(5-2)mol=3mol,因同时发生反应FeO十
C(0
Fe+C0,混合气中mCO》=名,D错误。
850℃
n(CO,)3
4.B培烧过程中铁、铬元素均被氧化,同时转化为对应钠
盐,水浸时铁酸钠遢水水解生成氢氧化铁沉淀,滤液中
存在铬酸钠,与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得
16
详解详析
到氢氧化铬沉淀。A.铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应
时生成对应的钠盐和二氧化碳,A正确:B.焙烧过程铁
元素被氧化,滤渣的主要成分为氢氧化铁,B错误;C.滤
液①中Cr元素的化合价是十6价,铁酸钠遇水水解生成
氢氧化铁沉淀溶液显碱性,所以Cr元素主要存在形式
为CrO,C正确;D.由分析知淀粉水解液中的葡萄糖
起还原作用,D正确;故选B。
5.解析:(1)提高培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。
(2)“浸出1”中使用了HSO,和Fe(SO,)g,Fe3+具有氧
化性,可以将Cu氧化为Cu+,自身被还原为Fe+。离
子方程式为:2e3++Cu一一2Fe++Cu2+。
(3)“滤液1”中含有Fe+、Cu+等离子,阳极液为FeSO
溶液,阳极反应为Fe+一e一一Fe3+,阴极反应为:Cu
十2e一Cu。通过电解,可以将Fe2+氧化为Fe3+,同
时回收Cu。Fe3+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4.8×10i,
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)AgCI被还原为Ag,Ag>Ag,每个Ag+得1e。
N,H,被氧化为N2,N从一2~0,每个N失2e,1mol
NH,失4e。根据得失电子守恒可得化学方程式为:
4AgCI+NH,4Ag+N↑+4HCl,因此n(AgCI):
n(N2H,)=4;1。
(6)“浸出3”中Au和Pd转化为[AuCL,]和[PdCl,,
使用(NH,),Ce(NO3):和HCI。而沉淀步骤中,滤液3
含有未反应的C+,流程的最终目的是要将铈元素转化
为Ce()H),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C3+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,NaClO将Ce3+氧化为Ce+,在碱性条
件下生成Ce(OH)沉淀。ClO被还原为CI。根据氧
化还原反应配平,离子方程式为2Ce3++ClO+6OH
+H,O一2Ce(OH),¥+Cl。
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)2Fe++Cu-2Fe++Cu'+
(3)提取并回收金属铜,同时将阴极液中的F+氧化再
生为Fe3+(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C3+),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),¥
+C1
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。
最新真题分类特训·化学
(2)Fe)·V,)3被),氧化,Fe元素由十2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:4F0·
V,0,+24Na0H+50,△2Fe,0,+8Na,VO,
+12H,0。
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)Fe2 O CaSiO Ca (OH)2]
(4)当NaOH质量分数为30%时,40℃下NaVO,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+3SO+10H+一2Cr3++
5H20+3SO
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N+和H。,离子方程式:Ni十2H+
Ni++H2↑。
(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Cu+
(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:HSO十S)
一2S0+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0~20.00mL之间时,pOH急剧下降,
此时是NaOH溶液中和滤液1中过量的HCl的阶段。
V(NaOH)在20.00~5500mL之间时,曲线趋于平缓,到达
55.00mL时pNi发生突变上升,说明此阶段NaOH均用
于沉淀Ni+,沉淀N+消耗NaOH溶液体积为55.00mL
-20.00ml=35.00ml,n(0)H)=0.1000mol/L×0.035L
=0.0035mol,由Ni++2OH一Ni(OH):¥得
mNr+)=0.0035mol=0.00175mol.c(Nr+)=
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,AgOH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2AgNO3+2NaOH一AgO¥+2NaNO
+HO。
答案:(1)ds(2)Ni+2H一-N+H2◆
(3)Cu2+
(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2SOH
(5)作还原剂,将Au的阳离子还原为Au单质
(6)0.035
(7)2AgNO+2NaOH--Ag O+2NaNO,+H,O
16
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O。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):]SO,,根据得失电子守恒、原子守恒可知化学方
程式为NiS+2O2+6NH·HzO—[Ni(NH)g]SO,
+6H,O。
(3)氨浸过程中,铜离子与氨水形成稳定的[Cu
(NH2):]+;“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,O被氧化为SO,SO号中S的平均化合
价为+2价,S)中S的化合价为十6价,总共失去2×
(6一2)=8mol电子,1molO,反应得到4mol电子,根
据得失电子守恒,消耗0.的物质的量为m0l=2mol。
(5)在“还原”步骤中,[Ni(NH,):]S),被H,还原生成
Ni粉,溶液中主要留下的阳离子是生成的NH十(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,)2SO,硫酸铵是常用氯肥,可做化肥。
(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)]2++H,一Ni+
NH+H,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(NH),]++H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,O-[Ni(NH3)]SO
+6H,O
(3)[Cu(NH3),]2+NH
(4)2(5)(NH,),S0,
(6)2[Ni(NH)]+被还原时发生反应:[Ni(NH,)]+
+H,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:[Ni
(NH)2]++H,一一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O2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O,+4H+2SO一一
2PbSO,十2S十2H,O。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×
10molL1,此时溶液中c(OH)=K[Zn(OH,]
c(Zn2)
=3.0×1017
1.0X10可=3X10“。对于Cd+,其浓度商Q
c(Cd+)·c(0H)=0.01×3.0×10-12=3.0×101“。
因为Q=3.0×10“>Km[Cd(0H)2]=7.2×101i,故
有Cd(OH),沉淀生成;若Cd+沉淀完全,需要c
(0H)=7.2X10-5
.0X10=7,2×1010>3.0×10“,说明
此时Cd+并未沉淀完全。因此Cd+部分沉淀,选b。
(4a.乙二胺(H.NCH.CH,NH)中的氯原子含有孤电子
对,可作为配位原子与P%+形成配位键,正确:b.“沉铅”过
程中通入CO,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H减小,错误;
c.由流程图可知,“再生”工序加入Ca(OH),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)CO?与CH反应生成Pb、
CO,和H)。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,(0HD,C0,+CH,高温
=4Pb+3C),+4H)。
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C),后产
生的碳酸根离子(或碳酸氢根离子),加入C(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CaC),沉淀,因此得到的
“含钙粗产品”的主要成分为CaS):和CaCO3。
答案:(1)WA(2)2PbS+O2+4H++2S0
2PbS),+2S+2H,)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,C0,+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)CuSe中Cu为+1价被氧化为Cu+,Se为-
2价被氧化为H,Se(),,NO,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+20H
+8NO,--6Cu2++3H,SeO,+8NO+7H.O;
(2)“球磨提金”时,加入的KMnO,在酸性条件下氧化
CI生成Cl2,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;SO作为配体,与Au形成络离子
[AuSO,]进入水相实现反萃取,因此NaS),的作用
为将+3价的Au还原为+1价,提供配体;[AuSO3]
中Au降价生成Au单质,S元素部分转化为S),、部分
为S),结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方
程式为2[AuSO3]-2Au¥+SO片+SO2◆;
(4)已知:AgCl(s)=Ag(ag)十Cl(aq)K.m=1.6X
101;Ag+2NH,==[Ag(NH3),]K=1.0×10,
总反应为AgCI+2NH3一[Ag(NH):]+C1,平
衡常数Ks=KmXK=1.6X103.0.010 mol AgCl完全
溶于1L氨水,平衡时c(CAg(NH)2])=c(NH)≥
.25malL,代入K=Ag(NH)·cG),得
2(NH)
平衡游离c(NH)=0.25mol·L,因此c(NH)
≥0.25mol·L1:
163
详解详析
(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NH,转化为NH,CI,可循环至球磨提金步骤。
答案:(1)3Cu,Se+20H++8NO一6Cu++
3H2 SeO3 +8NO+7H2O (2)KMnO,
(3)将+3价Au还原为+1价,提供配体2[AuO,]
2Au¥+S)+SO,个
(4)0.25(5)HC1
11.解析:含锶(Sr)废渣主要含有SrS)、Si),、CaC)3、
SrC),和MgCO,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,、Si)。,加入BaCL,溶液,
发生沉淀转化,SrSO,(s)+Ba+(aq)==BaSO,(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5s;
(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Sr2+、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)=BaS0,(s)+Sr2+(aq);该
反应的平衡常数K=c(Sr+)=c(Sr+)·c(S0)
c(Ba+)c(Ba+)·c(SO)
Kn(SrS0),)_1066
K,(5aS0,=10丽=102.1,平衡常数很大,近似认
为SrS),完全转化,溶液中剩余n(Ba+)=1X
10m0l,则c(S0-)=KBas0=10mol/L,列
c(Ba)
三段式:
SrSO(s)+Ba2+(aq)-BaSO (s)+Sr2+(aq)
初始mol0.010.011
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(S))=101mol/L×
10-.97mol/L=10-8.97(mol·L-1)2;
(4)随温度升高勰浸出率增大,原因是离子半径:Ba+
>Sr2+,晶格能:SrSO,>BaSO,则SrSO,(s)+Ba+
(aq)一BaS0,(s)+Sr2+(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)“盐浸”时发生沉淀的转化,生成了BaS),,Si),不
参与反应,故浸出渣2中主要含有SrSO、BaSO、SiO2:
(6)窝穴体a的空腔与Sr2+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
Sr+的目的:
(7)Ca(OH)2为强碱,则Sr(OH)2也是强碱,Sr2+不水
解,排除b,由平衡移动原理可知SrCL2·6HO制备无
水SrCL2的方法加压不利于脱水,排除c、d,故选a。
答案:(1)5s
(2)Ca+、Mg2+
(3)SrSO.(s)+Ba(aq)=BaSO.(s)+Sr2 (aq)
108.97
(4)SrSO,(s)+Ba+(aq)=BaSO4(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)BaSO,、SiO
(6)窝穴体a的空腔与Sr2+的粒径相匹配,可通过分子
间相互作用形成超分子
(7)a
最新真题分类特训·化学
12.解析:(1)①酸浸时,若不通入O,,会发生反应:ZnS十
H2S),==ZnSO,十HS,通入O,可以氧化S-生成
S,促进酸浸反应正向进行,提高Zn2+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Z)。
(2)晶胞掺杂过程中,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、
$:8×日+6×号=4个,(+2)×3+(+1)X1+
(一2)×4=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:2H,As)十3ZnS十
6H—As:S+3Zn++6H,O。
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·L1
c(S-)=Ka(H,S)·Ke(H,S)·c(H,S)
c(H)
1.0×107×1.2×1018×10
-mol·L1=1.2×
12
10-2mol·L-1
c(Cd+)=
K(CdS)_8.0X107
c(S-)
1.2×102mol·L1≈6.67×
10imol·L>1.0×10imol·L,则Cd+未沉淀完全
③Zn)
(2)C1Γ负电
(3)①2H,As0,+3ZnS十6H60℃As,S,+3zm
+6H,O
②随着反应的进行,溶液pH增大,溶液中H,S浓度减
小,促进As2S3+6H,O=2H3As)3十3H,S平衡正向
移动,As2S重新溶解,砷回收率下降
13.解析:工艺I中研磨引发的固相反应为CaF,+2Na)H
Ca(OH)。十2NaF,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),,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)CaFg饱和溶液的浓度为cmol·L1,则c(Ca)=
c mol/Lc(F )=2c mol/L,K (CaF,)=c(Ca).c(F
=4c3;
(3)①转化率为78%,说明固相反应主要向生成C
(OH)2和NaF的方向进行,即正向进行程度大;②NaF
产率仅为8%,说明大部分NF未进入溶液,则溶液中
存在Ca(OH)。向CaF。的转化过程,根据沉淀转化的
规律可推测:S(CaF,)SLCa(OH)2];
(4)根据工艺Ⅱ的流程,CaF2、TiO,与NaOH反应生成
难溶的CaTi)3、NaF和H,O,反应的化学方程式为:
CaF,+TiO,+2NaOH-CaTiO,+2NaF+H,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NF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)a.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;
16
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;
C.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b。
答案:(1)1s2s2p
(2)4c3
(3)①正向②<
(4)CaF,TiO,+2NaOH -CaTiO,+2NaF+H,O
(5)a(6)ab
14,解析:矿粉中加入足量空气和HSO,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Fe+、S)、As(M),加碱调节
pH,Fe+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),]的浸出液,加入Zn进行“沉金”得到Au和含
[Zn(CN),]-的滤液②。
(1)“胆水”治炼铜,“胆水”的主要成分为CuSO,:
(2)“细菌氧化”的过程中,FS,在酸性环境下被O,氧化为
FPe+和S0,离子方程式为:4FeS十150.十2H0知菌
4Fe3++8S)+4H;
(3)“沉铁砷”时,加碱调节pH,Fe3+转化为Fe()H),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SO)2,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.培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]厂从而浸出;
(6)“沉金”中Zn作还原剂,将[Au(CN):]还原为Au:
(7)滤液②含有[Zn(CN)]-,经过H,S),的酸化,
[Zn(CN),]-转化为ZnSO,和HCN,反应的化学方程
式为:Naz[Zn(CN):]+2H,SO,一ZnSO,+4HCN+
NaSO,;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。
答案:(1)CuSO
(2)4FeS.+150,+2H.0细菌4Fe++8S0+4H
(3)Fe(OH)
(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)。]还原为Au
(7)Na [Zn (CN),]+2H,SO,-ZnSO,+4HCN+
Na,SO,NaCN
考点2非金属及其化合物的制备工艺流程
解析:硫化氢通入煅烧炉中燃烧,生成了二氧化硫,还有
少量氮气、氧气等,二氧化硫与碳酸钠在反应釜中反应,
产生的废气用氢氧化钠溶液吸收,出料液离心分离得到
产品,母液中含有亚硫酸氢钠,返回配碱槽中循环使用。
(1)已知:
反应1:Hs(g)+20.(g)一S(s)+H0g)
△H=-221.2kJ·mol1
反应Ⅱ:S(s)+O,(g)S),(g)
△H=-296.8k·mol-1
根据盖斯定律,将I×2十Ⅱ×2得:
2H,S(g)+3O2(g)—2SO,(g)+2HO(g)△H=[(
221.2X2)+(-296.8×2)]kJ·mol1=-1036kJ·mol1,
所以由HS制S),的热化学方程式为2HS(g)十3O,(g)
-2S),(g)+2H0(g)△H=-1036kJ·mol1;
(2)①当反应釜中溶液pH达到38~4.1时,形成的
NaHS),悬浊液转化为Na,SO固体,根据元素守恒,
还有水生成,化学方程式:2 NaHSO,一一NaSO
+H.O;
②根据多级串联反应釜中的化学方程式可知,除了生成
的焦亚硫酸钠外,母液中有亚硫酸氢钠剩余,又因为K2
(H2SO3)>Ke(H,CO3),亚硫酸氢钠与过量Na,CO,发
生反应的化学方程式为:NaHS),+NaCO,一NaH
CO+Na,SO
③在煅烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气,氧气能氧
化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,生成硫酸钠,所以多次循环
后,母液中逐渐增多的杂质离子是SO片,需除去;
④碳酸氢钠与二氧化硫发生反应的化学方程式为NH
CO+SO2一NaHSO+CO2,生成了二氧化碳,二氧
化碳用氢氧化钠吸收,转化成碳酸钠,可到多级串联反
应釜中循环使用,所以尾气吸收器中,吸收的气体有
C0,及S),;
(3)①由图可知,①0~amol,时,碳酸氢根平衡转化率较
低,而亚硫酸根的平衡转化率较高,所以S)片与S),优
先反应;
②一定温度时,在1L浓度均为1mol·L1的NaS)
和NaHCO,的混合溶液中,发生的反应为:S)+SO,
+H:O=2HSO,HCO +SO2==HSO:+CO2:a
~bol时,产生的二氧化碳逸出,使反应正向进行,
HCO平衡转化率上升,亚硫酸氢根浓度增大,抑制了
的亚硫酸根和二氧化硫的反应,所以HC),平衡转化率
上升而S()平衡转化率下降。
答案:(1)2HS(g)+3O2(g)一2SO2(g)+2HO(g)
△H=-1036kJ·molJ
(2)02Na HSO3 -Na,S2O;+H2 O
2Na HSO+Na,CO--Na HCO+Na,SO
③S0④CO2、S02
(3)①SO②a~bmol时,产生的二氧化碳逸出,使反
应正向进行,HC)平衡转化率上升,亚硫酸氢根浓度
增大,抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应,所以
HCO平衡转化率上升而SO平衡转化率下降
16:
详解详析,
考点3回收或提取物质的工艺流程
1.解析:用废磷酸(含有机杂质)制取KH,P),的过程如
下:将废磷酸装入接有球形冷凝管的锥形瓶中,加热处
理易炭化的有机杂质,过滤分离杂质得到粗磷酸,将粗
磷酸用活性炭吸附,过滤来提纯,最后加入K)H,结晶、
过滤、洗涤得到KH,P),晶体;据此回答以下问题。
(1)冷凝水的流向应遵循“下进上出”原则,才能使冷凝
更充分,所以冷凝水要从下方的X口通入;
(2)部分有机杂质受热易炭化,所以步骤a的操作为加
热,有机杂质炭化后转变为固体,步骤b中将固体与液
体分离的操作称为过滤;
(3)A.NOH是强碱,有强烈腐蚀性,不能用于处理沾到
手上的酸,应该用碱性较弱的物质如碳酸氢钠处理,A
错误:B.活性炭具有吸附能力,可有效去除上一步加热
炭化过程中无法除去的杂质,B正确;C.目标产物是
KHPO,,如用HCI调节pH,则会引入新的杂质CI,C
错误:D.反应得到的晶体不易溶于乙醇等有机溶剂,所
以可用乙醇洗涤,D正确:
(4)磷酸的第三步电离非常微弱,不作考虑,溶液中存在
电离平衡H,POKH,PO+H,H,PO,
K
HPO片十H,电离平衡常数分别为K1
H6,K。=,点
c(H2PO.)
(HPO)最大时,第一步电离的逆反应生成c(HPO,)
和第二步电离生成的c(HPO)应相等,此时K1K=
c(H),两边取负对数得pK1十pK2=2pH,所以此时
的pH=DK十pK上=2.27.2=4.7;由于该过程加碱
2
2
调节pH,为防止碱过量,甲基橙的变色范围接近4,7,颜
色变黄时说明已到终点,因此应选用甲基橙作指示剂;
(5)KH,P0.中K的质量分量为器×1006≈28.68%,
而产品中K的质量分数为29.01%,高于理论值,说明含
K质量分数更高的杂质,根据各酸根的转化关系,可能
混有的杂质是K2HPO。
答案:(1)X(2)加热(高温)过滤(3)BD
(4)4.7甲基橙
(5)K,HPO,
2.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H
[RhCL],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R、
Rh,)3和RhCL3,再用H,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SnCl2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。
(I)原料合金粉主要成分为Fe、Rh、Pt和少量SiO2,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