专题64 工艺流程题——涉及沉淀溶解平衡（10年汇编）（全国通用）2017-2026年高考化学真题分类汇编

**基本信息** 高考化学工艺流程题专题汇编，聚焦沉淀溶解平衡（Ksp）计算及应用，收录2017-2026年全国卷及多省市高考真题，以真实工业生产为背景，融合元素化合物、反应原理等模块知识。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|34道/13-15分|原料预处理、酸浸、除杂与pH调节、Ksp计算及应用等，如2026全国卷钼生产流程考Ksp计算，2025贵州铜浮渣题考pH控制与沉淀生成|真实工业情境（废旧电池回收、稀土提取），跨模块融合，强调信息提取与问题分析，匹配高考命题趋势|

专题64 工艺流程题——涉及沉淀溶解平衡 考点分类 十年考情（2017-2026） 命题规律 涉及沉淀溶解平衡Ksp的计算及应用 2026：全国卷、山东、陕晋青宁卷 2025：贵州、陕晋青宁卷、 河南、山东 2024：海南、江西、江苏、全国新课标卷、全国甲卷 2023：江苏、北京、山东、辽宁、全国乙卷 2022：重庆、山东、广东、 全国乙卷、全国甲卷、重庆2021：福建、湖北、辽宁、广东、河北、全国乙卷 2020：江苏、山东、全国III卷 2019：浙江 2017：全国I卷 1.题型特点：工艺流程是高考化学必考大题，一般 13‑15 分，以真实工业生产为背景，把元素化合物、反应原理、实验操作、化学计算融合在一起，重信息提取、问题分析，不考复杂陌生工业设备。本专题涉及沉淀溶解平衡Ksp的应用。 2.难度特点：中等偏难。 3.核心考向： （1）原料预处理（开头 1‑2 小问，必考题）。 （2）浸出环节（酸浸最常考）。 （3）除杂与 pH 调节（高频）。 （4）分离提纯操作。 （5）陌生氧化还原方程式书写（分值大户）。 （6）反应原理类设问（结合速率、平衡、Ksp）。 （7）循环利用、废渣废液、绿色化学（必出现）。 （8）沉淀溶解平衡Ksp的计算及应用。 1．（2026·全国卷·高考真题）钼(Mo)是重要的战略金属。一种由辉钼矿(，含有少量Cu、Zn、Fe的硫化物和)生产高纯度的工艺流程如下图所示。 回答下列问题。 (1)经“焙烧”转化为和，该反应的化学方程式为_________。 (2)“焙烧”时也会生成少量的，需在“氨浸”前加入适量_________溶液(填a、b或c)进行处理。 a．    b．NaClO    c．NaCl (3)“酸洗”后残留的少量锌和铜，在“氨浸”过程中分别转化为配离子和_________。 (4)不溶于水和稀酸，但可溶于碱。“氨浸”过程中转化为可溶的，该反应的离子方程式为_________。 (5)“滤渣1”的主要成分为和_________。 (6)“除杂”后，全部转化为_________沉淀。若 ， ，则_________。已知： ； 。 (7)“煅烧”过程中发生反应的化学方程式为_________。 2．（2026·山东·高考真题）一种从铜阳极泥（主要含、、）中分离提取贵金属、的工艺流程如下： 已知：“球磨提金”时，生成的高活性直接和反应生成。 ；　。 回答下列问题： (1)“酸浸”时，与稀反应生成二元弱酸的离子方程式为_________________________________________。 (2)“球磨提金”时，生成的反应中作氧化剂的是__________（填化学式）。 (3)“酸溶”时，转化为；“反萃取”时加入溶液后，水相中以形式存在，的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时，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，若使完全溶于氨水，则反应后溶液中_______。 (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）。 3．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）一种从废旧电池粉(主要成分为LiFePO4，含有少量FePO4、石墨、Al等)中深度回收锂的工艺，部分流程如下： 已知：①磷酸铁锂电池反应为； ②“沉铝”时，滤渣中含和少量。 回答下列问题： (1)废旧电池粉碎前一般需先放电，正极反应式为________。 (2)“酸浸Ⅰ”时，除粉碎外，可提高酸浸速率的措施有________(任写两种)。该过程有生成，溶解的化学方程式为________。滤渣的主要成分为________。 (3)“沉铝”时，中Fe元素的化合价为________。 (4)“焙烧”时产生的HF，用________吸收后，产物可以循环利用。 (5)“除杂”时，在一定pH范围内，会发生反应(平衡常数为)。若溶液中为，不考虑其他离子参与反应，为防止沉淀，需小于________(用含a、b的代数式表示)。 (6)滤液2中，溶质除Na2CO3外，主要含________(填化学式)。 (7)滤液1需先加入H2O2溶液，再加入氨水除杂，最后回收Li3PO4。H2O2的作用是________。取少量加H2O2溶液后的滤液1，滴加________，若产生蓝色沉淀，则需补加H2O2溶液。 4．（2025·贵州·高考真题）某铜浮渣主要成分为Pb、PbS、、SnS，分离和回收铅、锡、铜的工艺流程如图。 已知： ①部分物质的密度如表： 物质 Pb PbS SnS 密度/ 11.3 7.5 5.6 5.2 ②在冷水中溶解度很小，但易溶于热水；。 ③25℃时，，。 回答下列问题： (1)“分选”得到粗Pb的原因是________。 (2)“浸出”时按一定比例加入和盐酸的混合溶液，控制温度为80℃，其中、SnS被氧化为和，则被氧化的离子方程式为________；“浸出”时分离S的操作为________。 (3)25℃时，在不同浓度HCl溶液中的溶解度曲线如图，当时，溶解度最小的原因是________。 (4)25℃时，“调pH”控制，则生成的化学方程式为________，此时溶液中的最大值约为________。 (5)“置换”后滤液中溶质的主要成分为________(填化学式)，滤液进行“系列操作”后返回“浸出”操作循环利用并达到原浸出率，则“系列操作”为________。 5．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为的硫酸盐)的工艺流程如下。 已知：①常温下，，； ②结构式为。 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，写出形成的被氧化成的化学方程式_______。当将要开始沉淀时，溶液中剩余浓度为_______。 (3)“沉锰Ⅱ”中，过量的经加热水解去除，最终产物是和_______(填化学式)。 (4)“沉镁I”中，当为8.0~10.2时，生成碱式碳酸镁，煅烧得到疏松的轻质。过大时，不能得到轻质的原因是_______。 (5)“沉镁Ⅱ”中，加至时，沉淀完全；若加至时沉淀完全溶解，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，元素发生了_______(填“氧化”或“还原”)反应。 6．（2025·河南·高考真题）一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、，含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“酸溶1”的目的是_______。 (2)已知“酸溶2”中转化为，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，但夹杂少量和，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，初始浓度为，为避免生成沉淀，溶液适宜的为_______(填标号)[已知的]。 A．2.0        B．4.0        C．6.0 (5)“活化还原”中，必须过量，其与(III)反应可生成，提升了的还原速率，该配离子中的化合价为_______；反应中同时生成，(III)以计，则理论上和(III)反应的物质的量之比为_______。 (6)“酸溶3”的目的是_______。 7．（2025·山东·高考真题）采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含及等元素的氧化物)分离提取等元素，工艺流程如下： 已知：该工艺条件下，低温分解生成，高温则完全分解为气体；在完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于。 回答下列问题： (1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有和NH3生成，该反应的化学方程式为_______。“高温焙烧”温度为，“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有_______(填化学式)。 (2)在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)萃取反应为：(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为_______(填化学式)。 (4)“沉钴”中，时恰好沉淀完全，则此时溶液中_______。已知：。“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。 8．（2024·海南·高考真题）锰锌铁氧体()元件是电子线路中的基础组成部分。某实验室利用废弃电子产品中的锰锌铁氧体制备、ZnO和，可用于电池，催化剂等行业，其工艺流程如下： 回答问题： (1)氨浸的作用是将_______元素(填元素符号)有效转移到水溶液中。 (2)煮沸含有配合物的溶液B，产生混合气体，经冷凝后所得溶液可循环用于氨浸，该溶液是_______。 (3)沉锰反应的离子方程式为_______。某次实验时，将原料中的Mn以形式定量沉淀完全，消耗了，并产出(纯度为99.9%)，则该原料化学式中_______。 (4)沉铁时，选择是为了便于从滤液中回收有价值的钾盐_______(填化学式)。该钾盐在种植业中的一种用途是_______。 (5)通过加入固体，除去滤液中危害环境的，已知，。反应的平衡常数为_______。 9．（2024·江西·高考真题）稀土是国家的战略资源之一。以下是一种以独居石【主要成分为CePO4.含有Th3(PO4)4、U3O8和少量镭杂质】为原料制备CeCl3•nH2O的工艺流程图。 已知：ⅰ．Ksp[Th(OH)4]=4.0×10﹣45，Ksp[Ce(OH)3]=1.6×10﹣20，Ksp[Ce(OH)4]=2.0×10﹣48 ⅱ．镭为第ⅡA族元素 回答下列问题： (1)关于独居石的热分解，以下说法正确的是 _______(填标号)。 a．降低压强，分解速率增大            b．降低温度，分解速率降低 c．反应时间越长，分解速率越大       d．提高搅拌速度，分解速率降低 (2)Na2U2O7中铀元素的化合价为 _______，热分解阶段U3O8生成Na2U2O7的化学反应方程式为 _______。 (3)浓缩结晶后，得到的晶体产物化学式为 _______，滤液可用于 _______阶段循环利用，避免产生大量的高碱度废水。 (4)溶解阶段，将溶液pH先调到1.5～2.0，反应后再回调至4.5。 ①盐酸溶解Ce(OH)4的离子方程式为 _______。 ②当溶液pH=4.5时，c(Th4+)=_______mol/L，此时完全转化为氢氧化钍沉淀。 (5)以BaSO4为载体形成共沉淀，目的是去除杂质 _______。 10．（2024·江苏·高考真题）贵金属银应用广泛。Ag与稀制得，常用于循环处理高氯废水。 (1)沉淀。在高氯水样中加入使浓度约为，当滴加溶液至开始产生沉淀(忽略滴加过程的体积增加)，此时溶液中浓度约为_______。[已知：，] (2)还原。在沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量盐酸后静置，充分反应得到Ag。 ①铁将转化为单质Ag的化学方程式为_______。 ②不与铁圈直接接触的也能转化为Ag的原因是_______。 ③为判断是否完全转化，补充完整实验方案：取出铁圈，搅拌均匀，取少量混合物过滤，_______[实验中必须使用的试剂和设备：稀、溶液，通风设备] (3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生杀死细菌(如图所示)，其抗菌性能受溶解氧浓度影响。 ①纳米Ag溶解产生的离子方程式为_______。 ②实验表明溶解氧浓度过高，纳米Ag的抗菌性能下降，主要原因是_______。 11．（2024·新课标卷·高考真题）钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： (1)“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是_______；“滤渣1”中金属元素主要为_______。 (2)“过滤1”后的溶液中加入的作用是_______。取少量反应后的溶液，加入化学试剂_______检验_______，若出现蓝色沉淀，需补加。 (3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_______、_______。 (4)“除钴液”中主要的盐有_______(写化学式)，残留的浓度为_______。 12．（2024·全国甲卷·高考真题）钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。 已知：①。 ②以氢氧化物形式沉淀时，和溶液的关系如图所示。 回答下列问题： (1)“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是_____。 (2)“酸浸”步骤中，发生反应的化学方程式是_____。 (3)假设“沉铜”后得到的滤液中和均为，向其中加入至沉淀完全，此时溶液中_____，据此判断能否实现和的完全分离_____(填“能”或“不能”)。 (4)“沉锰”步骤中，生成，产生的物质的量为_____。 (5)“沉淀”步骤中，用调，分离出的滤渣是_____。 (6)“沉钴”步骤中，控制溶液，加入适量的氧化，其反应的离子方程式为_____。 (7)根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是_____。 13．（2023·江苏·高考真题）实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备，其实验过程可表示为    (1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入气体，生成，反应为，其平衡常数K与、、、的代数关系式为___________；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收效率的有___________(填序号)。 A．水浴加热氧化镁浆料 B．加快搅拌速率 C．降低通入气体的速率 D．通过多孔球泡向氧化镁浆料中通 (2)在催化剂作用下被氧化为。已知的溶解度为0.57g(20℃)，氧化溶液中的离子方程式为___________；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中被氧化的速率随pH的变化如题图甲所示。在pH=6~8范围内，pH增大，浆料中的氧化速率增大，其主要原因是___________。      (3)制取晶体。在如题图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的浆料与溶液充分反应。浆料与溶液的加料方式是___________；补充完整制取晶体的实验方案：向含有少量、的溶液中，___________。(已知：、在时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从饱和溶液中结晶出，在150~170℃下干燥得到，实验中需要使用MgO粉末)    14．（2023·北京·高考真题）以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。    已知：酸性条件下，的氧化性强于。 (1) “浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除，有利于后续银的浸出：矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。 ①“浸锰”过程中，发生反应，则可推断：__________(填“>”或“<”)。 ②在溶液中，银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有__________。 (2) “浸银”时，使用过量和的混合液作为浸出剂，将中的银以形式浸出。 ①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：__________。 ②结合平衡移动原理，解释浸出剂中的作用：____________________。 (3) “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。 ①该步反应的离子方程式有______________________________。 ②一定温度下，的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后的沉淀率逐渐减小的原因：______________。    (4)结合“浸锰”过程，从两种矿石中各物质利用的角度，分析联合提取银和锰的优势：________。 15．（2023·山东·高考真题）盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下：    已知：常温下，。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。    回答下列问题： (1)含硼固体中的在水中存在平衡：(常温下，)；与溶液反应可制备硼砂。常温下，在硼砂溶液中，水解生成等物质的量浓度的和，该水解反应的离子方程式为_____，该溶液_____。 (2)滤渣Ⅰ的主要成分是_____(填化学式)；精制Ⅰ后溶液中的浓度为，则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在_____以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收外，还将增加_____的用量(填化学式)。 (3)精制Ⅱ的目的是_____；进行操作时应选择的试剂是_____，若不进行该操作而直接浓缩，将导致_____。 16．（2023·辽宁·高考真题）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含和)。实现镍、钴、镁元素的回收。    已知： 物质 回答下列问题： (1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可)。 (2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，中过氧键的数目为_______。 (3)“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为_______(的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为、_______(填化学式)。 (4)“氧化”中保持空气通入速率不变，(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为_______时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。    (5)“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为_______。 (6)“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于_______(精确至0.1)。 17．（2023·全国乙卷·高考真题）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：    已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。 回答下列问题： (1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。为提高溶矿速率，可采取的措施_______(举1例)。 (2)加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。 (3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是_______。 (4)加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______。 (5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为_______。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断_______。电解废液可在反应器中循环利用。 (6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。 18．（2022·重庆·高考真题）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。 Sn与Si同族，25℃时相关的溶度积见表。 化学式 Sn(OH)4(或SnO2·2H2O) Fe(OH)3 Cu(OH)2 溶度积 1.0×10-56 4×10-38 2.5×10-20 (1)Na2SnO3的回收 ①产品Na2SnO3中Sn的化合价是______。 ②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是_____，废液中的Sn2+易转化成SnO2·xH2O。 ③沉淀1的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为______。 (2)滤液1的处理 ①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是______。 ②25℃时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于______mol•L-1。 (3)产品中锡含量的测定 称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO2保护下，先用Al片将Sn4+还原为Sn2+，再用0.1000mol•L-1KIO3标准溶液滴定，以淀粉作指示剂滴定过程中IO被还原为I—，终点时消耗KIO3溶液20.00mL。 ①终点时的现象为______，产生I2的离子反应方程式为_____。 ②产品中Sn的质量分数为_____%。 19．（2022·山东·高考真题）工业上以氟磷灰石[，含等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)酸解时有产生。氢氟酸与反应生成二元强酸，离子方程式为_______。 (2)部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中，按物质的量之比加入脱氟，充分反应后，_______；再分批加入一定量的，首先转化为沉淀的离子是_______。 (3)浓度(以计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、浓度(以计)的关系如图甲所示。酸解后，在所得、为45的混合体系中，石膏存在形式为_______(填化学式)；洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水，原因是_______，回收利用洗涤液X的操作单元是_______；一定温度下，石膏存在形式与溶液中和的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是_______(填标号)。 A．、、     B．、、 C．、、     D．、、 20．（2022·广东·高考真题）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / (1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______。 (2)“过滤1”前，用溶液调pH至_______的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为_______。 (3)“过滤2”后，滤饼中检测不到元素，滤液2中浓度为。为尽可能多地提取，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。 (4)①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是_______。 ②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离。 (5)该工艺中，可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。 (6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。 ①还原和熔融盐制备时，生成1mol转移_______电子。 ②用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化的还原，发生的电极反应为_______。 21．（2021·重庆·高考真题）电镀在工业生产中具有重要作用，某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+，能够采用如图流程进行逐一分离， 实现资源再利用。 已知： Ksp(CuS)=6.3 ×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19 回答下列问题： (1)中Cr元素的化合价为_______。 (2)还原池中有Cr3+生成，反应的离子方程式为_______。 (3)沉淀1为Cr(OH)3，其性质与Al(OH)3相似，则Cr(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式_______。 (4)Na2S溶液呈碱性的原因是_______(用离子方程式表示)，沉淀2为_______。 (5)若废水中还含有Cd2+，pH=4时Cd2+的浓度为_______mol·L-1，用该结果说明Cd2+影响上述流程进行分离的原因是_______(设H2S平衡浓度为1.0× 10-6mol·L-1。已知：H2S的K1=1.0×10-7，K2=7.0×10-15，Ksp(CdS)=7.0×10-27) 22．（2022·全国乙卷·高考真题）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。 一些难溶电解质的溶度积常数如下表： 难溶电解质 一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的如下表： 金属氢氧化物 开始沉淀的pH 2.3 6.8 3.5 7.2 完全沉淀的pH 3.2 8.3 4.6 9.1 回答下列问题： (1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为________，用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因________。 (2)在“脱硫”中，加入不能使铅膏中完全转化，原因是________。 (3)在“酸浸”中，除加入醋酸()，还要加入。 (ⅰ)能被氧化的离子是________； (ⅱ)促进了金属Pb在醋酸中转化为，其化学方程式为________； (ⅲ)也能使转化为，的作用是________。 (4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是________。 (5)“沉铅”的滤液中，金属离子有________。 23．（2022·全国甲卷·高考真题）硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下： 本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表： 离子 回答下列问题： (1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。 (2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。 (3)加入物质X调溶液，最适宜使用的X是_______(填标号)。 A．     B．     C． 滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。 (4)向的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣②中有，该步反应的离子方程式为_______。 (5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。 (6)滤渣④与浓反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。 24．（2021·福建·高考真题）四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品具有广泛的用途。一种以钼精矿(主要含，还有、的化合物及等)为原料制备四钼酸铵的工艺流程如下图所示。 回答下列问题： (1)“焙烧”产生的气体用_______吸收后可制取氮肥。 (2)“浸出”时，转化为。提高单位时间内钼浸出率的措施有_______(任写两种)。温度对内钼浸出率的影响如图所示。当浸出温度超过后，钼的浸出率反而降低，主要原因是温度升高使水大量蒸发，导致_______。 (3)“净化”时，浸出液中残留的、转化为沉淀除去。研究表明，该溶液中和pH的关系为：。为了使溶液中的杂质离子浓度小于，应控制溶液的pH不小于_______。(已知：；和的分别为35.2和17.2) (4)“净化”后，溶液中若有低价钼(以表示)，可加入适量将其氧化为，反应的离子方程式为_______。 (5)“沉淀”时，加入的目的是_______。 (6)高温下用还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼，反应的化学方程式为_______。【已知：(NH4)2Mo4O13受热分解生成】 25．（2021·湖北·高考真题）废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如图： 回答下列问题： (1)硒(Se)与硫为同族元素，Se的最外层电子数为___；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为___。 (2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为____。 (3)25℃时，已知：Kb(NH3·H2O)≈2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10-35，Ksp[In(OH)3]≈1.0×10-33，Ksp[Cu(OH)2]≈1.0×10-20，“浸出液”中c(Cu2+)=0.01mol·L-1。当金属阳离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时沉淀完全，In3+恰好完全沉淀时溶液的pH约为___(保留一位小数)；若继续加入6.0mol·L-1氨水至过量，观察到的实验现象是先有蓝色沉淀，然后___；为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3+NH3·H2O[Ga(OH)4]-+NH的平衡常数K=___。 (已知：Ga3++4OH-[Ga(OH)4]- K′=≈1.0×1034) (4)“滤渣”与SOCl2混合前需要洗涤、干燥，检验滤渣中SO是否洗净的试剂是___；“回流过滤”中SOCl2的作用是将氢氧化物转化为氯化物和___。 (5)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为___。 26．（2021·辽宁·高考真题）从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下： 已知：pH较大时，二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题： (1)Cr元素位于元素周期表第_______周期_______族。 (2)用溶液制备胶体的化学方程式为_______。 (3)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，“沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为_______(填化学式)。 (4)某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为_______；在该条件下滤液B中_______【近似为，的近似为】。 (5)“转化”过程中生成的离子方程式为_______。 (6)“提纯”过程中的作用为_______。 27．（2021·广东·高考真题）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝()、钼()、镍()等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下： 已知：25℃时，的，；；；该工艺中，时，溶液中元素以的形态存在。 (1)“焙烧”中，有生成，其中元素的化合价为_______。 (2)“沉铝”中，生成的沉淀为_______。 (3)“沉钼”中，为7.0。 ①生成的离子方程式为_______。 ②若条件控制不当，也会沉淀。为避免中混入沉淀，溶液中_______(列出算式)时，应停止加入溶液。 (4)①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，为_______。 ②往滤液Ⅲ中添加适量固体后，通入足量_______(填化学式)气体，再通入足量，可析出。 (5)高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。 ①该氧化物为_______。 ②已知：和同族，和同族。在与上层的反应中，元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 28．（2021·河北·高考真题）绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图： 回答下列问题： (1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是_______(填元素符号)。 (2)工序①的名称为__。 (3)滤渣I的主要成分是__(填化学式)。 (4)工序③中发生反应的离子方程式为_______。 (5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为__，可代替NaOH的化学试剂还有_______(填化学式)。 (6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_______(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。 (7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为__。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全；A1(OH)3+OH-⇌Al(OH)：K=100.63，Kw=10-14，Ksp[A1(OH)3]=10-33) 29．（2021·全国乙卷·高考真题）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的见下表 金属离子 开始沉淀的 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全的 3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题： (1)“焙烧”中，、几乎不发生反应，、、、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式_______。 (2)“水浸”后“滤液”的约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节至11.6，依次析出的金属离子是_______。 (3)“母液①"中浓度为_______。 (4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。 (5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，水解析出沉淀，该反应的离子方程式是_______。 (6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。 30．（2020·江苏·高考真题）实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。 其主要实验流程如下： (1)酸浸：用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有___________(填序号)。 A．适当升高酸浸温度 B．适当加快搅拌速度 C．适当缩短酸浸时间 (2)还原：向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3+完全转化为Fe2+。“还原”过程中除生成Fe2+外，还会生成___________(填化学式)；检验Fe3+是否还原完全的实验操作是______________。 (3)除杂：向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2+转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低、将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是___________[，]。 (4)沉铁：将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。 ①生成FeCO3沉淀的离子方程式为____________。 ②设计以FeSO4溶液、氨水- NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：__。 【FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5】。 31．（2020·山东·高考真题）用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下： 已知：MnO2是一种两性氧化物；25℃时相关物质的Ksp见下表。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Ksp 回答下列问题 (1)软锰矿预先粉碎的目的是____________，MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为________。 (2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是________。 (3)滤液I可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。 (4)净化时需先加入的试剂X为________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。 (5)碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________。 32．（2020·全国III卷·高考真题）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)： 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀时(c=0.01 mol·L−1)的pH 沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的pH 7.2 8.7 3.7 4.7 2.2 3.2 7.5 9.0 回答下列问题： (1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。 (2)“滤液②”中含有的金属离子是______________。 (3)“转化”中可替代H2O2的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即 “滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。 (4)利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol·L−1，则“调pH”应控制的pH范围是______________。 (5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式______________。 (6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是______________。 33．（2019·浙江·高考真题）某兴趣小组用镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌（ZnSO4·7H2O） 相关信息如下：①金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH范围。 金属离子 pH 开始沉淀 完全沉淀 Fe3+ 1.5 2.8 Fe2+ 5.5 8.3 Zn2+ 5.4 8.2 ②ZnSO4的溶解度（物质在100g水中溶解的质量）随温度变化曲线。 请回答： (1)①镀锌铁皮上的油污可用Na2CO3溶液去除，理由是_______________________________。②步骤Ⅰ，可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是_______________________________。 (2)步骤Ⅱ，需加入过量H2O2，理由是_______________________________。 (3)步骤Ⅲ，合适的pH范围是_______________________________。 (4)步骤Ⅳ，需要用到下列所有操作：a.蒸发至溶液出现晶膜；b.在60℃蒸发溶剂；c.冷却至室温；d.在100℃蒸发溶剂；e.过滤。请给出上述操作的正确顺序___________________（操作可重复使用）。 (5)步骤Ⅴ，某同学采用不同降温方式进行冷却结晶，测得ZnSO4·7H2O晶体颗粒大小分布如图1所示。根据该实验结果，为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒，宜选择_________方式进行冷却结晶。 A．快速降温    B．缓慢降温     C．变速降温 (6)ZnSO4·7H2O产品的纯度可用配位滴定法测定。 ① 下列关于滴定分析，正确的是________________。 A．图2中，应将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端 B．滴定前，锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗 C．将标准溶液装入滴定管时，应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移 D．滴定时，通常用左手控制旋塞滴加溶液，右手摇动锥形瓶，使溶液向同一方向旋转 E.滴定前滴定管尖嘴内无气泡，滴定后尖嘴内有气泡，则测得的体积比实际消耗的小 ②图3中显示滴定终点时的读数是_____________mL。 34．（2017·全国I卷·高考真题）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：    回答下列问题： （1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为____________________________。    （2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式____________________。 （3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示： 温度/℃ 30 35 40 45 50 TiO2·xH2O转化率/% 92 95 97 93 88 分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因_______________________________________。 （4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为___________。 （5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成______________（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。 （6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式____________。 答案第1页，共2页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题64 工艺流程题——涉及沉淀溶解平衡 考点分类 十年考情（2017-2026） 命题规律 涉及沉淀溶解平衡Ksp的计算及应用 2026：全国卷、山东、陕晋青宁卷 2025：贵州、陕晋青宁卷、 河南、山东 2024：海南、江西、江苏、全国新课标卷、全国甲卷 2023：江苏、北京、山东、辽宁、全国乙卷 2022：重庆、山东、广东、 全国乙卷、全国甲卷、重庆2021：福建、湖北、辽宁、广东、河北、全国乙卷 2020：江苏、山东、全国III卷 2019：浙江 2017：全国I卷 1.题型特点：工艺流程是高考化学必考大题，一般 13‑15 分，以真实工业生产为背景，把元素化合物、反应原理、实验操作、化学计算融合在一起，重信息提取、问题分析，不考复杂陌生工业设备。本专题涉及沉淀溶解平衡Ksp的应用。 2.难度特点：中等偏难。 3.核心考向： （1）原料预处理（开头 1‑2 小问，必考题）。 （2）浸出环节（酸浸最常考）。 （3）除杂与 pH 调节（高频）。 （4）分离提纯操作。 （5）陌生氧化还原方程式书写（分值大户）。 （6）反应原理类设问（结合速率、平衡、Ksp）。 （7）循环利用、废渣废液、绿色化学（必出现）。 （8）沉淀溶解平衡Ksp的计算及应用。 1．（2026·全国卷·高考真题）钼(Mo)是重要的战略金属。一种由辉钼矿(，含有少量Cu、Zn、Fe的硫化物和)生产高纯度的工艺流程如下图所示。 回答下列问题。 (1)经“焙烧”转化为和，该反应的化学方程式为_________。 (2)“焙烧”时也会生成少量的，需在“氨浸”前加入适量_________溶液(填a、b或c)进行处理。 a．    b．NaClO    c．NaCl (3)“酸洗”后残留的少量锌和铜，在“氨浸”过程中分别转化为配离子和_________。 (4)不溶于水和稀酸，但可溶于碱。“氨浸”过程中转化为可溶的，该反应的离子方程式为_________。 (5)“滤渣1”的主要成分为和_________。 (6)“除杂”后，全部转化为_________沉淀。若 ， ，则_________。已知： ； 。 (7)“煅烧”过程中发生反应的化学方程式为_________。 【答案】(1) (2)b (3)[Cu(NH3)4]2+ (4) (5)SiO2 (6) ZnS 4.8×10-10 (7) 【分析】辉钼矿在空气中焙烧时，金属硫化物转化为金属氧化物和二氧化硫；向焙烧渣中加入盐酸酸洗，将氧化铜、氧化锌、氧化铁转化为氯化物，三氧化钼、二氧化硅不反应，过滤得到酸洗液和滤渣；向滤渣中加入氨水，将溶液中的三氧化钼转化为钼酸铵，少量的铜离子、锌离子转化为四氨合铜离子、四氨合锌离子，二氧化硅不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣1和滤液；向滤液中加入硫化铵除杂，将溶液中四氨合铜离子、四氨合锌离子转化为硫化铜、硫化锌沉淀，过滤得到含有硫化铜、硫化锌的滤渣2和滤液；滤液经蒸发结晶、过滤得到(NH4)6Mo7O24·4H2O；(NH4)6Mo7O24·4H2O煅烧得到三氧化钼。 【详解】（1）由分析可知，焙烧时二硫化钼发生的反应为二硫化钼与氧气高温条件下反应生成三氧化钼和二氧化硫，反应的化学方程式为：； （2）由题意可知，氨浸前加入适量试剂的目的是将二氧化钼氧化为三氧化钼，便于氨浸转化为钼酸铵，则选择的试剂为具有强氧化性的次氯酸钠，故选b； （3）由分析可知，氨浸时加入氨水的目的是将溶液中的三氧化钼转化为钼酸铵，少量的铜离子、锌离子转化为四氨合铜离子、四氨合锌离子； （4）由分析可知，氨浸时加入氨水的目的是将溶液中的三氧化钼转化为钼酸铵，反应的离子方程式为：； （5）由分析可知，滤渣1的主要成分为二氧化硅； （6）由分析可知，除杂加入硫化铵除杂的目的是将溶液中四氨合铜离子、四氨合锌离子转化为硫化铜、硫化锌沉淀，其中四氨合锌离子发生的反应为：[Zn(NH3)4]2++S2-=ZnS↓+4NH3，反应的平衡常数为：K=====，由题意可知，溶液中四氨合锌离子的浓度为：=4.8×10-10 mol/L； （7）由分析可知，煅烧时发生的反应为(NH4)6Mo7O24·4H2O煅烧发生分解反应生成三氧化钼、氨气和水，反应的化学方程式为：。 2．（2026·山东·高考真题）一种从铜阳极泥（主要含、、）中分离提取贵金属、的工艺流程如下： 已知：“球磨提金”时，生成的高活性直接和反应生成。 ；　。 回答下列问题： (1)“酸浸”时，与稀反应生成二元弱酸的离子方程式为_________________________________________。 (2)“球磨提金”时，生成的反应中作氧化剂的是__________（填化学式）。 (3)“酸溶”时，转化为；“反萃取”时加入溶液后，水相中以形式存在，的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时，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，若使完全溶于氨水，则反应后溶液中_______。 (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）。 【答案】(1) (2) (3) 将+3价的还原为+1价、提供配体 (4) (5) 【分析】铜阳极泥原料主要含、、，先加入稀硝酸、稀硫酸进行酸浸，、被硝酸氧化溶解生成、、二元弱酸与，、、二元弱酸进入滤液，留在沉淀中；沉淀加入、球磨提金，氧化氯离子生成活性，将氧化为，经稀盐酸酸溶得到水溶液，有机萃取剂萃取金进入有机相，水相分离后有机相中加入反萃取，既作还原剂还原又提供配体形成，再经稀盐酸酸化，发生自身氧化还原析出单质；酸浸滤液中加入沉银得到沉淀，加氨水溶银生成可溶性络离子，再用水合肼还原提银析出单质，释放得到滤液； 【详解】（1）中为价被氧化为，为价被氧化为，被还原为，结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为； （2）“球磨提金”时，加入的在酸性条件下氧化生成，元素化合价降低，作氧化剂； （3）具有还原性，将中价还原为低价价；作为配体，与形成络离子进入水相实现反萃取，因此的作用为将+3价的还原为+1价，提供配体；中降价生成单质，元素部分转化为、部分为，结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为； （4）已知：；，总反应为，平衡常数。完全溶于氨水，平衡时，代入，得平衡游离，因此； （5）还原提银时水合肼与银氨络离子反应释放，滤液含铵盐，球磨提金工序需要，向滤液加入，将转化为，可循环至球磨提金步骤。 3．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）一种从废旧电池粉(主要成分为LiFePO4，含有少量FePO4、石墨、Al等)中深度回收锂的工艺，部分流程如下： 已知：①磷酸铁锂电池反应为； ②“沉铝”时，滤渣中含和少量。 回答下列问题： (1)废旧电池粉碎前一般需先放电，正极反应式为________。 (2)“酸浸Ⅰ”时，除粉碎外，可提高酸浸速率的措施有________(任写两种)。该过程有生成，溶解的化学方程式为________。滤渣的主要成分为________。 (3)“沉铝”时，中Fe元素的化合价为________。 (4)“焙烧”时产生的HF，用________吸收后，产物可以循环利用。 (5)“除杂”时，在一定pH范围内，会发生反应(平衡常数为)。若溶液中为，不考虑其他离子参与反应，为防止沉淀，需小于________(用含a、b的代数式表示)。 (6)滤液2中，溶质除Na2CO3外，主要含________(填化学式)。 (7)滤液1需先加入H2O2溶液，再加入氨水除杂，最后回收Li3PO4。H2O2的作用是________。取少量加H2O2溶液后的滤液1，滴加________，若产生蓝色沉淀，则需补加H2O2溶液。 【答案】(1) (2) 适当升高温度、搅拌、适当增大硫酸浓度等（任写两种） C（石墨） (3)+3 (4)NaOH溶液或Na2CO3溶液 (5) (6)Na2SO4 (7) 将氧化为，便于后续沉淀 铁氰化钾溶液（） 【分析】原料为含，混有少量、石墨、Al杂质的废旧电池粉，首先经硫酸酸浸，不溶于酸的石墨作为滤渣除去，等含锂物料与硫酸反应，浸出、、、、磷酸根等离子；随后调沉铝，沉铝后的滤液可单独回收得到，沉铝滤渣经焙烧、酸浸、调pH除杂除去铁铝杂质后，最终加饱和碳酸钠沉锂得到产品，焙烧产生的可吸收循环利用，实现了废旧锂电资源的高效清洁回收。 【详解】（1）磷酸铁锂电池放电时的总反应为：，正极与得电子生成，故正极的电极反应式为； （2）“酸浸Ⅰ”时，除粉碎外，适当升高温度、搅拌、适当增大硫酸浓度等（任写两种）均可提高酸浸速率；“酸浸I”时， LiFePO4与反应生成、和，化学方程式为：；原料含石墨，石墨不与稀硫酸反应，故滤渣主要为C（石墨）； （3）再中，设Fe化合价为x，为+1价，P为+5价，O为-2价，化合价代数和为0，即，解得x=+3，即Fe为+3价； （4）流程中 “沉铝” 步骤消耗NaF，HF 与NaOH或Na2CO3反应生成的NaF可循环，故选用NaOH溶液或Na2CO3溶液； （5）反应的平衡常数表达式为，为防止Li3PO4沉淀，反应逆向进行，需满足Q>K，即，带入为，，； （6）沉锂反应的反应方程式为，则体系阳离子为Na+，阴离子为（酸浸II引入硫酸根），故除过量Na2CO3外，主要含Na2SO4； （7）沉铝产物含，Fe 为+3价，由分析知，酸浸后溶液含，H2O2作氧化剂，将氧化为，便于后续沉淀；由于与铁氰化钾溶液（）生成蓝色沉淀，故取少量加H2O2溶液后的滤液1，滴加铁氰化钾溶液（），若产生蓝色沉淀，则未完全氧化为，则需补加H2O2溶液。 4．（2025·贵州·高考真题）某铜浮渣主要成分为Pb、PbS、、SnS，分离和回收铅、锡、铜的工艺流程如图。 已知： ①部分物质的密度如表： 物质 Pb PbS SnS 密度/ 11.3 7.5 5.6 5.2 ②在冷水中溶解度很小，但易溶于热水；。 ③25℃时，，。 回答下列问题： (1)“分选”得到粗Pb的原因是________。 (2)“浸出”时按一定比例加入和盐酸的混合溶液，控制温度为80℃，其中、SnS被氧化为和，则被氧化的离子方程式为________；“浸出”时分离S的操作为________。 (3)25℃时，在不同浓度HCl溶液中的溶解度曲线如图，当时，溶解度最小的原因是________。 (4)25℃时，“调pH”控制，则生成的化学方程式为________，此时溶液中的最大值约为________。 (5)“置换”后滤液中溶质的主要成分为________(填化学式)，滤液进行“系列操作”后返回“浸出”操作循环利用并达到原浸出率，则“系列操作”为________。 【答案】(1)Pb的密度大于PbS、、SnS (2) 趁热过滤 (3)当时，随着浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，溶解度增大 当时，随着浓度增大，络合平衡正向移动，溶解度增大 (4) 0.084 (5) 通入空气（或加入）并补充HCl 【分析】该流程以含Pb、PbS、、SnS的铜浮渣为原料，通过“密度分选→浸出→冷却结晶→调pH→置换”等步骤分离回收铅、锡、铜：先利用Pb与其他物质的密度差异分选得到粗Pb；剩余物料用和盐酸混合液浸出，将、SnS氧化为、并分离出S；浸出液冷却结晶得到，调pH使水解为，再用置换出；最后滤液经处理循环回浸出工序，实现资源回收与循环利用。 【详解】（1）由密度表可知，Pb的密度远大于PbS、、SnS的密度，通过“分选”可将Pb与其他固体分离； （2）在80℃下被氧化，铜、硫元素分别转化为、S单质，被还原为，结合得失电子守恒及电荷、原子守恒得离子方程式为：；S为固体，已知在冷水中溶解度很小，但易溶于热水，故通过趁热过滤可防止析出，并分离得到S； （3）存在溶解平衡（）和络合平衡（）； 当时，随着浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，溶解度增大； 当时，随着浓度增大，络合平衡正向移动，溶解度增大； 所以当时，溶解度最小； （4）水解生成，反应为： ；时，，由，得：； （5）置换生成，溶质主要为；为使该溶液能继续用作浸出液，需要需将氧化为，并补充适量盐酸，使之恢复到原有的“浸出”条件后循环使用，故系列操作是通入空气（或加入）并补充HCl。 5．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为的硫酸盐)的工艺流程如下。 已知：①常温下，，； ②结构式为。 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，写出形成的被氧化成的化学方程式_______。当将要开始沉淀时，溶液中剩余浓度为_______。 (3)“沉锰Ⅱ”中，过量的经加热水解去除，最终产物是和_______(填化学式)。 (4)“沉镁I”中，当为8.0~10.2时，生成碱式碳酸镁，煅烧得到疏松的轻质。过大时，不能得到轻质的原因是_______。 (5)“沉镁Ⅱ”中，加至时，沉淀完全；若加至时沉淀完全溶解，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，元素发生了_______(填“氧化”或“还原”)反应。 【答案】(1) 搅拌 适当升温等 (2) 6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O 10-2.15 (3)O2 (4)pH过大，沉淀为Mg(OH)2，不能分解产生CO2，不能得到疏松的轻质 (5) (6)(NH4)2SO4 (7)还原 【分析】废盐溶液加入氨水，通入氧气沉锰I得到Mn3O4，溶液再加入(NH4)2S2O8，进行沉锰Ⅱ得到MnO2，产生有气体O2，溶液再加入NH4HCO3和NH3·H2O调节pH沉镁I，得到MgCO3，煅烧得到MgO，溶液再加入H3PO4沉镁Ⅱ，得到MgNH4PO4·6H2O沉淀，溶液加入H2SO4调节pH=6.0结晶得到X硫酸铵，最后与MnO2和Mn3O4焙烧，经过多步处理得到MnSO4·H2O。 【详解】（1）加快废盐的溶解可以采取搅拌、适当升温、粉碎等； （2）Mn(OH)2被O2氧化得到Mn3O4，化学方程式为：6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O； 根据=，=10-2.15mol/L； （3）“沉锰Ⅱ”中，过量的经加热水解去除，中存在过氧键，在加热和水存在下发生水解，生成和：，分解，总反应为，最终产物是和O2； （4）煅烧有CO2生成，可以得到疏松的轻质氧化镁，pH过大，沉淀为Mg(OH)2，不能分解产生CO2，不能得到疏松的轻质； （5）据图可知，当pH=4.0时，磷元素主要以形式存在，故离子方程式为：； （6）溶液中存在铵根离子和硫酸根离子，结晶后X为(NH4)2SO4； （7）“焙烧”中，Mn3O4和MnO2最终生成MnSO4·H2O，元素化合价降低，发生了还原反应。 6．（2025·河南·高考真题）一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、，含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“酸溶1”的目的是_______。 (2)已知“酸溶2”中转化为，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，但夹杂少量和，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，初始浓度为，为避免生成沉淀，溶液适宜的为_______(填标号)[已知的]。 A．2.0        B．4.0        C．6.0 (5)“活化还原”中，必须过量，其与(III)反应可生成，提升了的还原速率，该配离子中的化合价为_______；反应中同时生成，(III)以计，则理论上和(III)反应的物质的量之比为_______。 (6)“酸溶3”的目的是_______。 【答案】(1)溶解Fe，使其进入溶液，从而通过过滤实现分离 (2) SiO2 (3)、 (4)A (5) +1 6：1 (6)除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn 【分析】贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、，含有少量]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，转化为，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、和，再用H2进行高温还原得到铑单质，向滤液中加入NH4Cl将铂元素相关化合物转化为沉淀除去，加入SnCl2将(III)转化为，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和生成的Sn，实现Zn与Rh分离，过滤获得铑粉，以此分析解答。 【详解】（1）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，SiO2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SiO2，实现初步分离，故答案为：溶解Fe，使其进入溶液，从而通过过滤实现分离。 （2）“酸溶2”中转化为，Rh元素化合价由0升高至+3，HNO3中N元素化合价由+5降低至+2生成NO，结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应化学方程式为；由上述分析可知该过程中滤渣的主要成分为SiO2。 （3）“高温还原”过程中，和均被H2还原为Rh，Rh元素化合价均由+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、。 （4）初始浓度为，则溶液中，当恰好生成沉淀时，，，，因此为避免生成沉淀，溶液的pH<2.4，故答案为A。 （5）配离子中，配体带1个负电荷，设Rh的化合价为x，则，则x=+1价；(III)以计，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，Sn(II)被氧化为Sn(IV)，每个Sn失去2个电子，同时反应过程中，部分SnCl2结合一个Cl-形成，作为新的配体，每生成1个，需要5个SnCl2，因此理论上和(III)反应的物质的量之比为。 （6）由于“二次还原”过程中，为确保完全反应，加入的Zn需过量，过滤后剩余Zn和生成物Rh、Sn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。 7．（2025·山东·高考真题）采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含及等元素的氧化物)分离提取等元素，工艺流程如下： 已知：该工艺条件下，低温分解生成，高温则完全分解为气体；在完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于。 回答下列问题： (1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有和NH3生成，该反应的化学方程式为_______。“高温焙烧”温度为，“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有_______(填化学式)。 (2)在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)萃取反应为：(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为_______(填化学式)。 (4)“沉钴”中，时恰好沉淀完全，则此时溶液中_______。已知：。“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。 【答案】(1) Fe2O3、CaSO4 (2)减小 (3)H2SO4 (4) 4×10-4 (5)低温焙烧 【分析】采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿中分离提取等元素，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，氮气等，氨气用稀硫酸吸收，得到硫酸铵溶液，得到的硫酸盐经高温焙烧，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pH，生成硫化钴，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。 【详解】（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，转化为硫酸锰和氮气，根据电子得失守恒可知还有氨气生成，化学方程式为：；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SiO2外还含有，Fe2O3、CaSO4；故答案为：；Fe2O3、CaSO4； （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，如果直接高温焙烧，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，故答案为：减小； （3）根据萃取的化学方程式：(有机相)(水相)(有机相)(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到，生成铜离子，而且为了不引入新的杂质，应加入的试剂为稀H2SO4，故答案为：H2SO4； （4）沉钴时，pH=4时Co2+恰好沉淀完全，其浓度为c(Co2+)=1×10-5mol/L，此时c(H+)=1×10-4mol/L，根据Ksp((CoS)= 4×10-21，推出，又因为Ka1(H2S)= 1×10-7，Ka2(H2S)= 1×10-13，，则c(H2S)= ==4×10-4 mol/L；由流程图可知，CoS溶解时加入了过氧化氢，稀硫酸，生成了CoSO4和S，化学方程式为：，改写成离子方程式为：。故答案为：4×10-4；； （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焙烧循环使用，故答案为：低温焙烧。 8．（2024·海南·高考真题）锰锌铁氧体()元件是电子线路中的基础组成部分。某实验室利用废弃电子产品中的锰锌铁氧体制备、ZnO和，可用于电池，催化剂等行业，其工艺流程如下： 回答问题： (1)氨浸的作用是将_______元素(填元素符号)有效转移到水溶液中。 (2)煮沸含有配合物的溶液B，产生混合气体，经冷凝后所得溶液可循环用于氨浸，该溶液是_______。 (3)沉锰反应的离子方程式为_______。某次实验时，将原料中的Mn以形式定量沉淀完全，消耗了，并产出(纯度为99.9%)，则该原料化学式中_______。 (4)沉铁时，选择是为了便于从滤液中回收有价值的钾盐_______(填化学式)。该钾盐在种植业中的一种用途是_______。 (5)通过加入固体，除去滤液中危害环境的，已知，。反应的平衡常数为_______。 【答案】(1)Zn (2)氨水 (3) 或不含结晶水形式 0.75 (4) 钾肥或其他合理用途 (5) 【分析】锰锌铁氧体经过氨浸后，分离得到的溶液B经煮沸得到氢氧化锌，则氨浸的作用是将锌元素转移到溶液B中，将分离得到的固体A溶于硫酸，得到含锰、铁元素的溶液；沉锰过程中，与发生归中反应生成；由于加入铁粉还原，则溶液C主要含三价铁离子，铁粉将铁离子还原为二价铁离子，加入沉铁，将二价铁离子转化为。 【详解】（1）由分析可知，氨浸的作用是将Zn元素有效转移到水溶液中。 （2）由分析可知，溶液B含有配合物，煮沸溶液B后生成氢氧化锌沉淀，产生混合气体，经冷凝后的溶液可循环利用于氨浸，则生成的混合气体中含有氨气和水蒸气，冷凝后的溶液为氨水。 （3）根据沉锰前后物质可知，沉锰反应的离子反应式为（便于后续计算）或不含结晶水；由离子反应式可知，消耗了，则锰锌铁氧体中，，由锰锌铁氧体化学式可知，，解得。 （4）由分析可知，用硫酸溶解固体A后，溶液中存在大量硫酸根，选择可以从滤液中回收有价值的硫酸钾，该钾盐在种植业中可用作钾肥。 （5）平衡常数。 9．（2024·江西·高考真题）稀土是国家的战略资源之一。以下是一种以独居石【主要成分为CePO4.含有Th3(PO4)4、U3O8和少量镭杂质】为原料制备CeCl3•nH2O的工艺流程图。 已知：ⅰ．Ksp[Th(OH)4]=4.0×10﹣45，Ksp[Ce(OH)3]=1.6×10﹣20，Ksp[Ce(OH)4]=2.0×10﹣48 ⅱ．镭为第ⅡA族元素 回答下列问题： (1)关于独居石的热分解，以下说法正确的是 _______(填标号)。 a．降低压强，分解速率增大            b．降低温度，分解速率降低 c．反应时间越长，分解速率越大       d．提高搅拌速度，分解速率降低 (2)Na2U2O7中铀元素的化合价为 _______，热分解阶段U3O8生成Na2U2O7的化学反应方程式为 _______。 (3)浓缩结晶后，得到的晶体产物化学式为 _______，滤液可用于 _______阶段循环利用，避免产生大量的高碱度废水。 (4)溶解阶段，将溶液pH先调到1.5～2.0，反应后再回调至4.5。 ①盐酸溶解Ce(OH)4的离子方程式为 _______。 ②当溶液pH=4.5时，c(Th4+)=_______mol/L，此时完全转化为氢氧化钍沉淀。 (5)以BaSO4为载体形成共沉淀，目的是去除杂质 _______。 【答案】(1)b (2) +6 2U3O8+O2+6NaOH3Na2U2O7+3H2O (3) Na3PO4•12H2O 热分解 (4) 2Ce(OH)4+8H++2Cl﹣＝2Ce3++Cl2↑+8H2O 4×10﹣7 (5)RaSO4 【分析】独居石的主要成分为CePO4，含有Th3(PO4)4、U3O8和少量镭杂质，加入55～60%的NaOH进行热分解，U3O8发生反应：2U3O8+O2+6NaOH＝3Na2U2O7+3H2O，转化为Na2U2O7，CePO4中的Ce被氧化为Ce(OH)4，将热分解后的物质加水稀释后过滤，得到的滤液中含有Na+、，滤液浓缩结晶后，得到的晶体化学式为：Na3PO4•12H2O，滤液可用于热分解阶段循环利用，避免产生大量的高碱度废水，过滤得到的固体产物中加入盐酸和凝聚剂，Ce(OH)4具有氧化性，与盐酸发生反应：2Ce(OH)4+8H++2Cl﹣＝2Ce3++Cl2↑+8H2O，废气为Cl2，调节pH，使铀和Th进入沉淀，向滤液中加入硫酸铵和氯化钡，使BaSO4和RaSO4形成共沉淀，得到含有Ce3+的溶液，经过一系列操作，得到CeCl3•nH2O，据此分析作答。 【详解】（1）a．降低压强，分解速率降低，故a错误； b．降低温度，分解速率降低，故b正确； c．反应时间越长，分解速率逐渐变慢，故c错误； d．提高搅拌速度，分解速率加快，故d错误； 故答案为b； （2）Na2U2O7中Na为+1价，O为﹣2价，根据化合价代数和为0，则铀元素的化合价为+6价，热分解阶段U3O8生成Na2U2O7的化学反应方程式为：2U3O8+O2+6NaOH3Na2U2O7+3H2O （3）稀释过滤后的滤液中含有Na+、，滤液浓缩结晶后，得到的晶体产物化学式为：Na3PO4•12H2O，滤液可用于热分解阶段循环利用，避免产生大量的高碱度废水； （4）①根据后续流程可知，生成+3价Ce，则盐酸溶解Ce(OH)4发生氧化还原反应，其离子方程式为：2Ce(OH)4+8H++2Cl﹣＝2Ce3++Cl2↑+8H2O； ②当溶液pH＝4.5时，c(H+)＝1×10﹣4.5mol/L，c(OH﹣)＝1×10﹣9.5mol/L，c(Th4+)×c4(OH﹣)＝4.0×10﹣45，则c(Th4+)＝4×10﹣7 mol/L，此时完全转化为氢氧化钍沉淀； （5）以BaSO4为载体形成共沉淀，目的是去除杂质RaSO4，RaSO4的溶解度更小。 10．（2024·江苏·高考真题）贵金属银应用广泛。Ag与稀制得，常用于循环处理高氯废水。 (1)沉淀。在高氯水样中加入使浓度约为，当滴加溶液至开始产生沉淀(忽略滴加过程的体积增加)，此时溶液中浓度约为_______。[已知：，] (2)还原。在沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量盐酸后静置，充分反应得到Ag。 ①铁将转化为单质Ag的化学方程式为_______。 ②不与铁圈直接接触的也能转化为Ag的原因是_______。 ③为判断是否完全转化，补充完整实验方案：取出铁圈，搅拌均匀，取少量混合物过滤，_______[实验中必须使用的试剂和设备：稀、溶液，通风设备] (3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生杀死细菌(如图所示)，其抗菌性能受溶解氧浓度影响。 ①纳米Ag溶解产生的离子方程式为_______。 ②实验表明溶解氧浓度过高，纳米Ag的抗菌性能下降，主要原因是_______。 【答案】(1) (2) 铁还原氯化银形成Fe-Ag原电池，氯化银在Ag表面得到电子 用蒸馏水洗涤滤渣，最后一次洗涤滤液中滴加硝酸银溶液无明显现象，转移滤渣至烧杯中，打开通风设备；向烧杯中边加稀HNO3边搅拌至无气泡产生，若无固体剩余，则氯化银转化完全 (3) 纳米Ag表面形成氧化物，减少Ag+产生 【详解】（1）浓度约为，当滴加溶液至开始产生沉淀，此时，； （2）①沉淀中埋入铁圈并压实，铁将AgCl转化为单质Ag，反应的化学方程式为：； ②不与铁圈直接接触的也能转化为Ag的原因是：与铁圈直接接触的AgCl被还原为单质Ag，形成以盐酸作电解质溶液的Fe-Ag原电池，氯化银继续在单质Ag表面得到电子被还原，直至完全反应。由此得出原因为：铁还原氯化银形成Fe-Ag原电池，氯化银在Ag表面得到电子； ③判断AgCl是否完全转化，即检验混合物中是否含有AgCl，若AgCl完全转化，则剩余固体全部为银，可完全溶于稀硝酸，若AgCl未完全转化，剩余AgCl不能溶于稀硝酸，则可用稀硝酸检验，稀硝酸参与反应可能会产生氮氧化物，反应需在通风设备中进行，反应后的溶液中存在氯离子，若未将滤渣洗净，氯离子会干扰实验，所以首先需要检验氯离子是否洗净，实验方案补充为：用蒸馏水洗涤滤渣，最后一次洗涤滤液中滴加硝酸银溶液无明显现象，转移滤渣至烧杯中，打开通风设备；向烧杯中边加稀HNO3边搅拌至无气泡产生，若无固体剩余，则氯化银转化完全。 （3）①纳米Ag溶解时被氧化为Ag+，离子方程式为：； ②其他条件不变，抗菌性能下降，表明纳米Ag杀死细菌减少，说明Ag+的产生减少。在其他反应物未减少或不变的情况下，根据反应条件化学反应速率的影响，可能原因是Ag与反应物的接触减少。溶解氧浓度过高，Ag可以直接被氧化成Ag2O，覆盖着纳米Ag的表面。由此，主要原因可以描述为：纳米Ag表面形成氧化物，减少Ag+产生。 11．（2024·新课标卷·高考真题）钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： (1)“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是_______；“滤渣1”中金属元素主要为_______。 (2)“过滤1”后的溶液中加入的作用是_______。取少量反应后的溶液，加入化学试剂_______检验_______，若出现蓝色沉淀，需补加。 (3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_______、_______。 (4)“除钴液”中主要的盐有_______(写化学式)，残留的浓度为_______。 【答案】(1) 增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取效率 Pb (2) 将溶液中的氧化为，以便在后续调pH时除去Fe元素 溶液 (3) (4) 、 【分析】由题中信息可知，用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣，得到含有、、、、等离子的溶液，Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的，则“滤渣1”为“酸浸”时生成的；向滤液中加入将氧化为，然后加入ZnO调节pH=4使完全转化为，则“滤渣Ⅱ”的主要成分为，滤液中的金属离子主要是、和；最后“氧化沉钴”，加入强氧化剂，将溶液中氧化为，在时形成沉淀，而则被还原为，还会与溶液中的发生归中反应生成，得到和的混合物，“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4，据此解答。 【详解】（1）在原料预处理过程中，粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积，从而加快酸浸的反应速率，提高浸取效率；由分析可知，“滤渣1”的主要成分为PbSO4，则“滤渣1”中金属元素主要为Pb； （2）酸浸液中含有、、、、等离子。由题表中数据可知，当完全沉淀时，未开始沉淀，而当完全沉淀时，已有一部分沉淀，因此为了除去溶液中的Fe元素且不沉淀，应先将氧化为，然后调节溶液的pH使完全水解转化为沉淀，因此，的作用是将氧化为，以便在后续调pH时除去Fe元素。常用溶液检验，若生成蓝色沉淀，则说明溶液中仍存在，需补加； （3）由分析可知，该过程发生两个氧化还原反应，根据分析中两个反应的反应物、产物与反应环境()，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式：、； （4）最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是最初“酸浸”时与加入ZnO调pH时引入的、加入“氧化沉钴”时引入的，而阴离子是在酸浸时引入的，因此其中主要的盐有和。当溶液时，恰好完全沉淀，此时溶液中，则，则。“除钴液”的，即，则，此时溶液中。 12．（2024·全国甲卷·高考真题）钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。 已知：①。 ②以氢氧化物形式沉淀时，和溶液的关系如图所示。 回答下列问题： (1)“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是_____。 (2)“酸浸”步骤中，发生反应的化学方程式是_____。 (3)假设“沉铜”后得到的滤液中和均为，向其中加入至沉淀完全，此时溶液中_____，据此判断能否实现和的完全分离_____(填“能”或“不能”)。 (4)“沉锰”步骤中，生成，产生的物质的量为_____。 (5)“沉淀”步骤中，用调，分离出的滤渣是_____。 (6)“沉钴”步骤中，控制溶液，加入适量的氧化，其反应的离子方程式为_____。 (7)根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是_____。 【答案】(1)增大固体与酸反应的接触面积，提高钴元素的浸出效率 (2) (3) 不能 (4) (5) (6) (7)向滤液中滴加溶液，边加边搅拌，控制溶液的pH为8.2到12.0之间，使锌离子沉淀完全，静置后过滤、洗涤、干燥 【分析】炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质，经稀硫酸酸浸时，铜不溶解，Zn及其他价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外，其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液；然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀；过滤后，滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去，同时亚铁离子也被氧化为铁离子；再次过滤后，用氢氧化钠调节pH=4，铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去；第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴，得到Co(OH)3。 【详解】（1）“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是增大固体与酸反应的接触面积，提高钴元素的浸出效率。 （2）“酸浸”步骤中，Cu不溶解，Zn单质及其他价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外，其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液，即为转化为CoSO4，反应的化学方程式为。 （3）假设“沉铜”后得到的滤液中和均为，向其中加入至沉淀完全，此时溶液中，则，小于，说明大部分也转化为硫化物沉淀，据此判断不能实现Zn2+和Co2+的完全分离。 （4）“沉锰”步骤中，Na2S2O8将Mn2+氧化为二氧化锰除去，发生的反应为，因此，生成 ，产生的物质的量为。 （5）“沉锰”步骤中，同时将氧化为，“沉淀”步骤中用调pH=4，可以完全沉淀为，因此，分离出的滤渣是。 （6）“沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入适量的NaClO氧化，其反应的离子方程式为。 （7）根据题中给出的信息，“沉钴”后的滤液中有元素以形式存在，当pH＞12后氢氧化锌会溶解转化为，因此，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是：向滤液中滴加溶液，边加边搅拌，控制溶液的pH为8.2到12.0之间，使锌离子沉淀完全，静置后过滤、洗涤、干燥。 13．（2023·江苏·高考真题）实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备，其实验过程可表示为    (1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入气体，生成，反应为，其平衡常数K与、、、的代数关系式为___________；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收效率的有___________(填序号)。 A．水浴加热氧化镁浆料 B．加快搅拌速率 C．降低通入气体的速率 D．通过多孔球泡向氧化镁浆料中通 (2)在催化剂作用下被氧化为。已知的溶解度为0.57g(20℃)，氧化溶液中的离子方程式为___________；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中被氧化的速率随pH的变化如题图甲所示。在pH=6~8范围内，pH增大，浆料中的氧化速率增大，其主要原因是___________。      (3)制取晶体。在如题图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的浆料与溶液充分反应。浆料与溶液的加料方式是___________；补充完整制取晶体的实验方案：向含有少量、的溶液中，___________。(已知：、在时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从饱和溶液中结晶出，在150~170℃下干燥得到，实验中需要使用MgO粉末)    【答案】(1) BD (2) pH增大，抑制的水解，反应物的浓度增大，故可加快氧化速率 (3) 用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈烧瓶中缓慢滴加硫酸溶液 分批加入少量氧化镁粉末，搅拌，直至用pH试纸测得pH≥5，过滤；将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150~170℃干燥。 【分析】本实验的目的是制取，首先在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入气体，生成，然后使一定量的浆料与溶液充分反应生成硫酸镁，在硫酸镁的溶液中加入氧化镁调节溶液的pH除去三价铁和三价铝，将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150~170℃干燥即可得到； 【详解】（1）已知下列反应： ①   K ② ③ ④ ⑤ ⑥ 根据盖斯定律，①=②-③+④+⑤-⑥，故K=； A．加热可加快反应速率，但温度升高，SO2在水中溶解度降低，且会导致H2SO3受热分解，不一定能提高吸收SO2效率，A错误； B．加快搅拌速率，可以使反应物充分接触，提高吸收SO2效率，B正确； C．降低通入SO2气体的速率，SO2可与MgO浆料充分接触，但会降低反应速率，不一定能提高吸收SO2效率，C错误； D．多孔球泡可以让SO2与MgO浆料充分接触，能提高吸收SO2效率，D正确； 故选BD。 （2）根据题意，O2氧化溶液中的，被氧化为，1molO2氧化2mol，故氧化溶液中的离子方程式为：； pH增大，抑制的水解，反应物的浓度增大，故可加快氧化速率； （3）在进行含固体物质的反应物与液体反应的实验时，应将含固体物质的反应物放在三颈瓶中，通过滴液漏斗滴加液体，H2SO4溶液的滴加速率要慢，以免H2SO4过量； 根据题意，首先需要调节pH≥5以除去Fe3+、Al3+杂质，需要用到的试剂为MgO粉末，操作细节为分批加入少量MgO粉末，以免pH过高，不断搅拌进行反应直至检测到pH≥5，然后过滤除去氢氧化铁、氢氧化铝沉淀；接着需要从溶液中得到，根据题目信息，室温下结晶只能得到，因此需要在150~170℃下干燥得到，操作细节为将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150~170℃干燥。 【点睛】 14．（2023·北京·高考真题）以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。    已知：酸性条件下，的氧化性强于。 (1) “浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除，有利于后续银的浸出：矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。 ①“浸锰”过程中，发生反应，则可推断：__________(填“>”或“<”)。 ②在溶液中，银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有__________。 (2) “浸银”时，使用过量和的混合液作为浸出剂，将中的银以形式浸出。 ①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：__________。 ②结合平衡移动原理，解释浸出剂中的作用：____________________。 (3) “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。 ①该步反应的离子方程式有______________________________。 ②一定温度下，的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后的沉淀率逐渐减小的原因：______________。    (4)结合“浸锰”过程，从两种矿石中各物质利用的角度，分析联合提取银和锰的优势：________。 【答案】(1) > 、 (2) 与电离出的结合生成，使平衡正向移动，提高的浸出率；抑制水解，防止生成沉淀 (3) 、、 被氧气氧化为，把氧化为 (4)可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中，得到，同时将银元素和锰元素分离开；生成的还可以用于浸银，节约氧化剂 【分析】银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)混合加溶液，使矿石中的锰元素浸出，同时去除，矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中，浸锰液中主要的金属阳离子有、；浸锰渣中与过量和的混合液反应，将中的银以形式浸出，用铁粉把还原为金属银。 【详解】（1）①“浸锰”过程中，矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中，发生反应，硫化锰溶于强酸而硫化银不溶于强酸，则可推断：； ②根据信息，在溶液中二氧化锰可将氧化为，自身被还原为，则浸锰液中主要的金属阳离子有、。 （2）①中S元素化合价升高，Fe元素化合价降低，根据得失电子守恒、元素守恒，该离子方程式为； ②与电离出的结合生成，使平衡正向移动，提高的浸出率；抑制水解，防止生成沉淀。 （3）①铁粉可将还原为单质银，过量的铁粉还可以与铁离子以及过量的氢离子发生反应，因此离子方程式为、、； ②溶液中生成的会被空气中的氧气缓慢氧化为，把部分氧化为，因此后银的沉淀率逐渐降低。 （4）联合提取银和锰的优势在于“浸锰”过程可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中，将银元素和锰元素分离开，利用的氧化性将中的氧化为，同时生成的还可以用于浸银，节约氧化剂，同时得到。 15．（2023·山东·高考真题）盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下：    已知：常温下，。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。    回答下列问题： (1)含硼固体中的在水中存在平衡：(常温下，)；与溶液反应可制备硼砂。常温下，在硼砂溶液中，水解生成等物质的量浓度的和，该水解反应的离子方程式为_____，该溶液_____。 (2)滤渣Ⅰ的主要成分是_____(填化学式)；精制Ⅰ后溶液中的浓度为，则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在_____以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收外，还将增加_____的用量(填化学式)。 (3)精制Ⅱ的目的是_____；进行操作时应选择的试剂是_____，若不进行该操作而直接浓缩，将导致_____。 【答案】(1) (2) 、Mg(OH)2 CaO、Na2CO3 (3) 加入纯碱将精制Ⅰ所得滤液中的转化为（或除去精制Ⅰ所得滤液中的），提高纯度 盐酸 浓缩液中因浓度过大使得过早沉淀，即浓缩结晶得到的中会混有，最终所得的产率减小 【分析】由流程可知，卤水中加入盐酸脱硼后过滤，所得滤液经浓缩结晶后得到晶体，晶体中含有大量，煅烧后生成HCl气体，烧渣水浸后过滤，得到固体为MgO，滤液中含有、、、等，加生石灰后产生沉淀，滤渣Ⅰ的主要成分为Mg(OH)2、；微溶于水，精制Ⅰ所得滤液中再加纯碱又生成沉淀，滤渣Ⅱ为；精制Ⅱ所得滤液经操作X后，浓缩结晶、过滤得到氯化钠，即操作X是加入盐酸，进行中和，浓缩后的滤液中加入饱和碳酸钠溶液沉锂，得到。 【详解】（1）含硼固体中的在水中存在平衡：(常温下，)；与溶液反应可制备硼砂。常温下.在硼砂溶液中，水解生成等物质的量浓度的和，该水解反应的离子方程式为，由B元素守恒可知，和的浓度均为，，则该溶液。 （2）由分析可知，滤渣I的主要成分是、Mg(OH)2；精制I后溶液中的浓度为2.0，由可知，则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，若不回收HCl，整个溶液将呈强酸性，因此为达到除Mg2+离子所需的碱性pH首先需要额外多消耗CaO，同时多引入的Ca2+离子需要更多的纯碱除去，因此，还将增加生石灰（CaO）和纯碱（）的用量。 （3）精制Ⅰ中，烧渣水浸后的滤液中加生石灰后产生的滤渣Ⅰ的主要成分为；由于微溶于水，精制Ⅰ所得滤液中还含有一定浓度的，还需要除去，因此，精制Ⅱ的目的是：加入纯碱将精制Ⅰ所得滤液中的转化为（或除去精制Ⅰ所得滤液中的），提高纯度。操作X是为了除去剩余的碳酸根离子，为了防止引入杂质离子，应选择的试剂是盐酸；加入盐酸的目的是除去剩余的碳酸根离子，若不进行该操作而直接浓缩，将导致浓缩液中因浓度过大使得过早沉淀，即浓缩结晶得到的中会混有，最终所得的产率减小。 16．（2023·辽宁·高考真题）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含和)。实现镍、钴、镁元素的回收。    已知： 物质 回答下列问题： (1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可)。 (2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，中过氧键的数目为_______。 (3)“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为_______(的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为、_______(填化学式)。 (4)“氧化”中保持空气通入速率不变，(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为_______时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。    (5)“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为_______。 (6)“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于_______(精确至0.1)。 【答案】(1)适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积 (2)NA (3) CaSO4、Fe(OH)3 (4) 9.0% SO2有还原性，过多将会降低的浓度，降低(Ⅱ)氧化速率 (5) (6)11.1 【分析】在“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，用石灰乳调节，被氧化为，发生反应，Fe3+水解同时生成氢氧化铁，“沉钻镍”过程中，Co2+变为Co(OH)2，在空气中可被氧化成。 【详解】（1）用硫酸浸取镍钴矿时，为提高浸取速率可适当增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积 （2） 的结构简式为，所以中过氧键的数目为NA （3）用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为：；氢氧化铁的Ksp=10-37.4，当铁离子完全沉淀时，溶液中c(Fe3+)=10-5mol/L，，c(OH-)=10-10.8mol/L，根据Kw=10-14，pH=3.2，此时溶液的pH=4，则铁离子完全水解，生成氢氧化铁沉淀；由于CaSO4微溶于水，故滤渣还有CaSO4和氢氧化铁； （4）根据图示可知体积分数为0.9%时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，由于SO2有还原性，过多将会降低的浓度，降低(Ⅱ)氧化速率 （5）“沉钻镍”中得到的Co(OH)2，在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为：； （6）氢氧化镁的Ksp=10-10.8， 当镁离子完全沉淀时，c(Mg2+)=10-5mol/L，根据Ksp可计算c(OH-)=10-2.9mol/L，根据Kw=10-14，c(H+)=10-11.1mol/L，所以溶液的pH=11.1； 17．（2023·全国乙卷·高考真题）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：    已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。 回答下列问题： (1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。为提高溶矿速率，可采取的措施_______(举1例)。 (2)加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。 (3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是_______。 (4)加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______。 (5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为_______。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断_______。电解废液可在反应器中循环利用。 (6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。 【答案】(1) MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑ 粉碎菱锰矿 (2) 将Fe2+氧化为Fe3+ Fe3+可以催化H2O2分解 (3) 2.8×10-9 Al3+ (4)BaSO4、NiS (5) Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+ 补充MnSO4溶液、排出含酸电解液(H2SO4) (6)2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑ 【分析】根据题给的流程，将菱锰矿置于反应器中，加入硫酸和MnO2，可将固体溶解为离子，将杂质中的Fe、Ni、Al等元素物质也转化为其离子形式，同时，加入的MnO2可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+；随后将溶液pH调至约等于7，此时，根据已知条件给出的三种氢氧化物的溶度积可以将溶液中的Al3+沉淀出来；随后加入BaS，可以将溶液中的Ni2+沉淀，得到相应的滤渣；后溶液中含有大量的Mn2+，将此溶液置于电解槽中电解，得到MnO2，将MnO2与碳酸锂共同煅烧得到最终产物LiMn2O4。 【详解】（1）菱锰矿中主要含有MnCO3，加入硫酸后可以与其反应，硫酸溶矿主要反应的化学方程式为：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑；为提高溶矿速率，可以将菱锰矿粉碎；故答案为：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑、粉碎菱锰矿。 （2）根据分析，加入MnO2的作用是将酸溶后溶液中含有的Fe2+氧化为Fe3+，但不宜使用H2O2氧化Fe2+，因为氧化后生成的Fe3+可以催化H2O2分解，不能使溶液中的Fe2+全部氧化为Fe3+；故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+、Fe3+可以催化H2O2分解。 （3）溶矿完成以后，反应器中溶液pH=4，此时溶液中c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1，此时体系中含有的c(Fe3+)==2.8×10-9mol·L-1，这时，溶液中的c(Fe3+)小于1.0×10-5，认为Fe3+已经沉淀完全；用石灰乳调节至pH≈7，这时溶液中c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1，溶液中c(Al3+)=1.3×10-12mol·L-1，c(Ni2+)==5.5×10-2mol·L-1，c(Al3+)小于1.0×10-5，Al3+沉淀完全，这一阶段除去的金属离子是Al3+；故答案为：2.8×10-9、Al3+。 （4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，此时溶液中发生的离子方程式为Ba2++S2-+Ni2++SO=BaSO4↓+NiS↓，生成的沉淀有BaSO4、NiS；故答案为BaSO4、NiS。 （5）在电解槽中，Mn2+发生反应生成MnO2，反应的离子方程式为Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+；根据第二空“保持电解液成分稳定”的要求，需要寻找反应过程中发生改变的电解液成分。由离子方程式可知，Mn2+被消耗，H+生成，要保持电解液成分稳定，就得补充消耗掉的物质，移出生成的物质，结合溶液中的负离子，答案自然就出来了，即补充MnSO4溶液、排出含酸电解液(H2SO4)；故答案为：Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+；补充MnSO4溶液、排出含酸电解液(H2SO4)。 （6）煅烧窑中MnO2与Li2CO3发生反应生成LiMn2O4，反应的化学方程式为2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑；故答案为：2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。 18．（2022·重庆·高考真题）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。 Sn与Si同族，25℃时相关的溶度积见表。 化学式 Sn(OH)4(或SnO2·2H2O) Fe(OH)3 Cu(OH)2 溶度积 1.0×10-56 4×10-38 2.5×10-20 (1)Na2SnO3的回收 ①产品Na2SnO3中Sn的化合价是______。 ②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是_____，废液中的Sn2+易转化成SnO2·xH2O。 ③沉淀1的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为______。 (2)滤液1的处理 ①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是______。 ②25℃时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于______mol•L-1。 (3)产品中锡含量的测定 称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO2保护下，先用Al片将Sn4+还原为Sn2+，再用0.1000mol•L-1KIO3标准溶液滴定，以淀粉作指示剂滴定过程中IO被还原为I—，终点时消耗KIO3溶液20.00mL。 ①终点时的现象为______，产生I2的离子反应方程式为_____。 ②产品中Sn的质量分数为_____%。 【答案】(1) +4价 Sn(NO3)2、NH4NO3 SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O (2) Fe(OH)3 2×10-7 (3) 滴入最后半滴KIO3标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色 IO+5I-+6H+=3I2+3H2O 47.6% 【分析】由题给流程可知，向退锡废液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为1.5，将锡的化合物转化为二氧化锡，过滤得到含有铁离子、铜离子的滤液1和沉淀1；向沉淀1中加入氢氧化钠焙烧将二氧化锡转化为锡酸钠后，水浸、过滤得到锡酸钠溶液，溶液经蒸发结晶得到锡酸钠。 【详解】（1）①由化合价代数和为0可知，锡酸钠中锡元素的化合价为+4价，故答案为：+4价； ②由分析可知，退锡工艺中发生的反应为锡与稀硝酸反应生成硝酸亚锡、硝酸铵和水，则则生成的硝酸盐是硝酸亚锡和硝酸铵，故答案为：Sn(NO3)2、NH4NO3； ③由沉淀1的主要成分是二氧化锡可知，焙烧时发生的反应为二氧化锡和氢氧化钠高温条件下反应生成锡酸钠和水，反应的化学方程式为SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O，故答案为：SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O； （2）①假设当c(Fe3+)=c(Cu2+)=10-5mol/L时，Fe3+需要的c(OH-)==10-11×，同理计算Cu2+沉淀需要的c(OH-)==×10-10=5×10-8mo/L。由上述计算相同浓度的两离子，Cu2+需要的OH-更多，所以加入NaOH时Fe3+先沉淀。故答案为：Fe(OH)3； ②由溶度积可知，25℃时，铜离子沉淀完全时，溶液中的氢氧根离子浓度为=5×10-8mol/L，则溶液中的氢离子浓度不大于2×10-7mol/L，故答案为：2×10-7； （3）①由题意可知，碘酸钾先与二价锡离子反应生成碘离子，当二价锡反应完，碘离子与碘酸根反应生成碘单质，碘遇淀粉溶液变蓝色时，溶液由无色变为蓝色，则终点时的现象为滴入最后半滴碘酸钾标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色，反应生成碘的离子方程式为IO+3Sn2++6H+=I-+3Sn4++3H2O，IO+5I-+6H+=3I2+3 H2O，故答案为：滴入最后半滴KIO3标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色；IO+5I-+6H+=3I2+3 H2O； ②由得失电子数目守恒可知，滴定消耗20.00mL0.1000mol•L-1碘酸钾溶液，则1.500g产品中锡元素的质量分数为×100%=47.6%，故答案为：47.6%。 19．（2022·山东·高考真题）工业上以氟磷灰石[，含等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)酸解时有产生。氢氟酸与反应生成二元强酸，离子方程式为_______。 (2)部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中，按物质的量之比加入脱氟，充分反应后，_______；再分批加入一定量的，首先转化为沉淀的离子是_______。 (3)浓度(以计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、浓度(以计)的关系如图甲所示。酸解后，在所得、为45的混合体系中，石膏存在形式为_______(填化学式)；洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水，原因是_______，回收利用洗涤液X的操作单元是_______；一定温度下，石膏存在形式与溶液中和的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是_______(填标号)。 A．、、     B．、、 C．、、     D．、、 【答案】(1)6HF+SiO2=2H+++2H2O (2) (3) CaSO4•0.5H2O 抑制CaSO4的溶解，提高产品石膏的产率 酸解 AD 【分析】氟磷灰石用硫酸溶解后过滤，得到粗磷酸和滤渣，滤渣经洗涤后结晶转化为石膏；粗磷酸以精制I脱氟、除硫酸根离子和，过滤，滤液经精制II等一系列操作得到磷酸。 【详解】（1）氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6，该反应的离子方程式为6HF+SiO2=2H+++2H2O。 （2）精制1中，按物质的量之比n(Na2CO3):n()= 1:1加入Na2CO3脱氟，该反应的化学方程式为H2SiF6+ Na2CO3= Na2SiF6↓+CO2↑+ H2O，充分反应后得到沉淀Na2SiF6，溶液中有饱和的Na2SiF6，且c(Na+)=2c()，根据Na2SiF6的溶度积可知Ksp= c2(Na+)• c()=4c3()，c() =mol•L-1，因此c(Na+)=2c()=mol•L-1；同时，粗磷酸中还有硫酸钙的饱和溶液，c(Ca2+)=c()=mol•L-1；分批加入一定量的BaCO3，当BaSiF6沉淀开始生成时，c(Ba2+)= mol•L-1，当BaSO4沉淀开始生成时，c(Ba2+)= mol•L-1，因此，首先转化为沉淀的离子是，然后才是。 （3）根据图中的坐标信息，酸解后，在所得100℃、P2O5%为45的混合体系中，石膏存在形式为CaSO4•0.5H2O；CaSO4在硫酸中的溶解度小于在水中的，因此，洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水的原因是：减少CaSO4的溶解损失，提高产品石膏的产率；洗涤液X中含有硫酸，其具有回收利用的价值，由于酸解时使用的也是硫酸，因此，回收利用洗涤液X的操作单元是：酸解。由图甲信息可知，温度越低，越有利于实现酸解所得石膏结晶的转化，由图乙信息可知，体系温度为65℃时，位于65℃线上方的晶体全部以CaSO4•0.5H2O形式存在，位于65℃线下方的晶体全部以CaSO4•2H2O。体系温度为80℃时，位于80℃线下方的晶体全部以CaSO4•2H2O形式存在，位于80℃线上方的晶体全部以CaSO4•0.5H2O形式存在，据此分析： A． P2O5%= l5、SO3%= 15，由图乙信息可知，该点坐标位于65℃线以下，晶体以CaSO4•2H2O形式存在，可以实现石膏晶体的转化，A符合题意； B． P2O5%= 10、SO3%= 20，由图乙信息可知，该点坐标位于80℃线的上方，晶体全部以CaSO4•0.5H2O形式存在，故不能实现晶体的转化， B不符合题意； C．P2O5%= 10、SO3%= 30，由图乙信息可知，该点坐标位于65℃线上方，晶体全部以CaSO4•0.5H2O形式存在，故不能实现晶体转化， C不符合题意； D． P2O5%=10、SO3%= 10，由图乙信息可知，该点坐标位于80℃线下方，晶体全部以CaSO4•2H2O形式存在，故能实现晶体的完全转化，D符合题意； 综上所述，能实现酸解所得石膏结晶转化的是AD。 20．（2022·广东·高考真题）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / (1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______。 (2)“过滤1”前，用溶液调pH至_______的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为_______。 (3)“过滤2”后，滤饼中检测不到元素，滤液2中浓度为。为尽可能多地提取，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。 (4)①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是_______。 ②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离。 (5)该工艺中，可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。 (6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。 ①还原和熔融盐制备时，生成1mol转移_______电子。 ②用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化的还原，发生的电极反应为_______。 【答案】(1)Fe2+ (2) 4.7pH<6.2 (3)4.010-4 (4) 加热可以提高反应物粒子运动速度，搅拌增加溶剂与溶质的接触面积，使溶出更彻底，提高溶出速度，提高产率 冷却结晶 (5)MgSO4 (6) 15 O2+4e-+2H2O=4OH- 【分析】由流程可知，该类矿(含铁、铝等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取，得到浸取液中含有、、、、、等离子，经氧化调pH使、形成沉淀，经过滤除去，滤液1中含有、、等离子，加入月桂酸钠，使形成沉淀，滤液2主要含有MgSO4溶液，可循环利用，滤饼加盐酸，经加热搅拌溶解后，再冷却结晶，析出月桂酸，再固液分离得到RECl3溶液。 【详解】（1）由分析可知，“氧化调pH”目的是除去含铁、铝等元素的离子，需要将Fe2+氧化为Fe3+，以便后续除杂，所以化合价有变化的金属离子是Fe2+，故答案为：Fe2+； （2）由表中数据可知，沉淀完全的pH为4.7，而开始沉淀的pH为6.2~7.4，所以为保证、沉淀完全，且不沉淀，要用溶液调pH至4.7pH<6.2的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为，故答案为：4.7pH<6.2；； （3）滤液2中浓度为，即0.1125mol/L，根据，若要加入月桂酸钠后只生成，而不产生，则==4.010-4，故答案为：4.010-4； （4）①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是加热可以提高反应物粒子运动速度，搅拌增加溶剂与溶质的接触面积，使溶出更彻底，提高溶出速度，提高产率，故答案为：加热可以提高反应物粒子运动速度，搅拌增加溶剂与溶质的接触面积，使溶出更彻底，提高溶出速度，提高产率； ② “操作X”的结果是分离出月桂酸，由信息可知，月桂酸熔点为，故“操作X”的过程为：先冷却结晶，再固液分离，故答案为：冷却结晶； （5）由分析可知，该工艺中，可再生循环利用的物质有MgSO4，故答案为：MgSO4； （6）①中Y为+3价，中Pt为+4价，而中金属均为0价，所以还原和熔融盐制备时，生成1mol转移15电子，故答案为：15； ②碱性溶液中，氢氧燃料电池正极发生还原反应，发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-。 21．（2021·重庆·高考真题）电镀在工业生产中具有重要作用，某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+，能够采用如图流程进行逐一分离， 实现资源再利用。 已知： Ksp(CuS)=6.3 ×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19 回答下列问题： (1)中Cr元素的化合价为_______。 (2)还原池中有Cr3+生成，反应的离子方程式为_______。 (3)沉淀1为Cr(OH)3，其性质与Al(OH)3相似，则Cr(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式_______。 (4)Na2S溶液呈碱性的原因是_______(用离子方程式表示)，沉淀2为_______。 (5)若废水中还含有Cd2+，pH=4时Cd2+的浓度为_______mol·L-1，用该结果说明Cd2+影响上述流程进行分离的原因是_______(设H2S平衡浓度为1.0× 10-6mol·L-1。已知：H2S的K1=1.0×10-7，K2=7.0×10-15，Ksp(CdS)=7.0×10-27) 【答案】(1)+6 (2) (3)Cr(OH)3+ NaOH = NaCrO2 + 2H2O (4) S2- + H2O HS- + OH- CuS (5) 1.0×10 -7mol/L 在沉淀池2中进行的沉淀Cu2+反应需要调节溶液体系pH=4，经过计算可以发现此时c(Cd2+)<1.0×10-5mol/L，可以认为Cd2+与Cu2+此时均完全沉淀，即沉淀2是CuS和CdS的混合物而无法准确分离开 【分析】废水经预处理后含有和少量的、，题目要对其中所含离子进行逐一分离， 实现资源再利用。这是解题的关键，根据要求“逐一分离”这一点，结合流程及题目给出的信息，可以推断沉淀1、沉淀2、沉淀3分别为、CuS、NiS。 【详解】（1）利用化合物中元素化合价代数和为0来解答，不过这里的是离子，所以各元素化合价代数和等于该离子所带的电荷数（要带上正负），即：若假设，则2x+7×(-2)=-2，可得x=+6， 故答案为：+6； （2）从流程可知，还原池中加入了含有和少量的、废水，和用于调节溶液酸碱性的，且还原池中有生成，即转变成了，依据氧化还原反应的规律可推断转变为，按照电子守恒和质量守恒即可写出正确的离子反应方程式：， 故答案为：； （3）的性质与相似，依据反应，可以写出与NaOH溶液反应的化学方程式， 故答案为：； （4）溶液呈碱性是由于盐类水解，是多元弱酸的正盐，水解反应分两步进行：第一步，第二步；沉淀池2和沉淀池3都是利用溶液进行分离，结合可知，CuS更容易沉淀，故沉淀2为CuS； 故答案为：；CuS； （5）H2S的、，pH=4时，，则，而沉淀池2中进行的沉淀反应需要调节溶液体系pH=4，此时，可以认为Cd2+与Cu2+此时均完全沉淀，即沉淀2是CuS和CdS的混合物而无法准确分离开； 故答案为：；在沉淀池2中进行的沉淀Cu2+反应需要调节溶液体系pH=4，经过计算可以发现此时c(Cd2+)<1.0×10-5mol/L，可以认为Cd2+与Cu2+此时均完全沉淀，即沉淀2是CuS和CdS的混合物而无法准确分离开。 22．（2022·全国乙卷·高考真题）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。 一些难溶电解质的溶度积常数如下表： 难溶电解质 一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的如下表： 金属氢氧化物 开始沉淀的pH 2.3 6.8 3.5 7.2 完全沉淀的pH 3.2 8.3 4.6 9.1 回答下列问题： (1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为________，用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因________。 (2)在“脱硫”中，加入不能使铅膏中完全转化，原因是________。 (3)在“酸浸”中，除加入醋酸()，还要加入。 (ⅰ)能被氧化的离子是________； (ⅱ)促进了金属Pb在醋酸中转化为，其化学方程式为________； (ⅲ)也能使转化为，的作用是________。 (4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是________。 (5)“沉铅”的滤液中，金属离子有________。 【答案】(1) PbSO4(s)+CO(aq)= PbCO3(s)+SO(aq) 反应PbSO4(s)+CO(aq)= PbCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K==3.4105>105，PbSO4可以比较彻底的转化为PbCO3 (2)反应BaSO4(s)+CO(aq)= BaCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K==0.04<<105，反应正向进行的程度有限 (3) Fe2+ Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O 作还原剂 (4)Fe(OH)3、Al(OH)3 (5)Ba2+、Na+ 【分析】铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等，向铅膏中加入碳酸钠溶液进行脱硫，硫酸铅转化为碳酸铅，过滤，向所得固体中加入醋酸、过氧化氢进行酸浸，过氧化氢可将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，酸浸后溶液的pH约为4.9，依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知，滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁，过滤后，向滤液中加入氢氧化钠溶液进行沉铅，得到氢氧化铅沉淀，滤液中的金属阳离子主要为钠离子和钡离子，氢氧化铅再进行处理得到PbO。 【详解】（1）“脱硫”中，碳酸钠溶液与硫酸铅反应生成碳酸铅和硫酸钠，反应的离子方程式为：PbSO4(s)+CO(aq)= PbCO3(s)+SO(aq)，由一些难溶电解质的溶度积常数的数据可知，Ksp(PbCO3)=7.410-14，Ksp(PbSO4)=2.510-8，反应PbSO4(s)+CO(aq)= PbCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K====≈3.4105>105，说明可以转化的比较彻底，且转化后生成的碳酸铅可由酸浸进入溶液中，减少铅的损失。 （2）反应BaSO4(s)+CO(aq)= BaCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K====≈0.04<<105，说明该反应正向进行的程度有限，因此加入碳酸钠不能使铅膏中的BaSO4完全转化。 （3）（i）过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，会被过氧化氢氧化为铁离子。 （ii）过氧化氢促进金属Pb在醋酸溶液中转化为Pb(Ac)2，过氧化氢与Pb、HAc发生氧还原反应生成Pb(Ac)2和H2O，依据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O。 （iii）过氧化氢也能使PbO2转化为Pb(Ac)2，铅元素化合价由+4价降低到了+2价，PbO2是氧化剂，则过氧化氢是还原剂。 （4）酸浸后溶液的pH约为4.9，依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知，滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁。 （5）依据分析可知，加入碳酸钠不能使铅膏中的BaSO4完全转化，铁离子、铝离子转化为了氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，铅转化为了氢氧化铅、最终变为了氧化铅，因此沉铅的滤液中，金属离子有Ba2+和加入碳酸钠、氢氧化钠时引入的Na+。 23．（2022·全国甲卷·高考真题）硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下： 本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表： 离子 回答下列问题： (1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。 (2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。 (3)加入物质X调溶液，最适宜使用的X是_______(填标号)。 A．     B．     C． 滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。 (4)向的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣②中有，该步反应的离子方程式为_______。 (5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。 (6)滤渣④与浓反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。 【答案】(1)ZnCO3ZnO+CO2↑ (2) 将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积 增大硫酸的浓度等 (3) B Fe(OH)3 CaSO4 SiO2 (4)3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+ (5)置换Cu2+为Cu从而除去 (6) CaSO4 MgSO4 【分析】由题干信息，菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物，结合流程图分析，菱锌矿焙烧，主要发生反应ZnCO3ZnO+CO2↑，再加入H2SO4酸浸，得到含Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+的溶液，加入物质X调节pH=5，结合表格数据，过滤得到Fe(OH)3、CaSO4、SiO2的滤渣①，滤液①中主要含有Zn2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+、Fe2+，再向滤液①中加入KMnO4溶液氧化Fe2+，过滤得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②，滤液②中加入锌粉，发生反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu，过滤后得到滤渣③为Cu，再向滤液③中加入HF脱钙镁，过滤得到滤渣④为CaF2、MgF2，滤液④为ZnSO4溶液，经一系列处理得到ZnSO4·7H2O，据此分析解答。 【详解】（1）由分析，焙烧时，生成ZnO的反应为：ZnCO3ZnO+CO2↑； （2）可采用将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率； （3）A．NH3·H2O易分解产生NH3污染空气，且经济成本较高，故A不适宜； B．Ca(OH)2不会引入新的杂质，且成本较低，故B适宜； C．NaOH会引入杂质Na+，且成本较高，C不适宜； 故答案选B； 当沉淀完全时(离子浓度小于10-5mol/L)，结合表格Ksp计算各离子完全沉淀时pH＜5的只有Fe3+，故滤渣①中有Fe(OH)3，又CaSO4是微溶物，SiO2不溶于酸，故滤渣①的主要成分是Fe(OH)3、CaSO4、SiO2； （4）向80~90℃滤液①中加入KMnO4溶液，可氧化Fe2+，得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②，反应的离子方程式为3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+； （5）滤液②中加入锌粉，发生反应Zn+Cu2+=Zn2+=Cu，故加入锌粉的目的为置换Cu2+为Cu从而除去； （6）由分析，滤渣④为CaF2、MgF2，与浓硫酸反应可得到HF，同时得到的副产物为CaSO4、MgSO4。 24．（2021·福建·高考真题）四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品具有广泛的用途。一种以钼精矿(主要含，还有、的化合物及等)为原料制备四钼酸铵的工艺流程如下图所示。 回答下列问题： (1)“焙烧”产生的气体用_______吸收后可制取氮肥。 (2)“浸出”时，转化为。提高单位时间内钼浸出率的措施有_______(任写两种)。温度对内钼浸出率的影响如图所示。当浸出温度超过后，钼的浸出率反而降低，主要原因是温度升高使水大量蒸发，导致_______。 (3)“净化”时，浸出液中残留的、转化为沉淀除去。研究表明，该溶液中和pH的关系为：。为了使溶液中的杂质离子浓度小于，应控制溶液的pH不小于_______。(已知：；和的分别为35.2和17.2) (4)“净化”后，溶液中若有低价钼(以表示)，可加入适量将其氧化为，反应的离子方程式为_______。 (5)“沉淀”时，加入的目的是_______。 (6)高温下用还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼，反应的化学方程式为_______。【已知：(NH4)2Mo4O13受热分解生成】 【答案】(1)氨水 (2) 适当升温、搅拌、增加用量(增大浓度)等 晶体析出，混入浸渣 (3)3.9 (4) (5)提供，使充分转化为沉淀析出 (6) 【分析】钼精矿(主要含，还有、的化合物及等)通入氧气焙烧得到、CuO、Fe2O3、SiO2和SO2，焙烧产生的气体主要为SO2；、CuO、Fe2O3、SiO2加Na2CO3、H2O浸出，转化为，SiO2不反应，浸渣为SiO2、氧化铁、氧化铜等，浸出液含和少量Cu2+、Fe2+，加(NH4)2S净化，Cu2+、Fe2+转化CuS、FeS沉淀，滤渣为CuS、FeS，滤液主要含，滤液中加NH4NO3、HNO3进行沉淀得到(NH4)2Mo4O13·2H2O。 【详解】（1）“焙烧”产生的气体为SO2，用氨水吸收后可制取氮肥硫酸铵； （2）“浸出”时，提高单位时间内钼浸出率即提高反应速率，措施有适当升温、搅拌、增加用量(增大浓度)(任写两种)；当浸出温度超过后，钼的浸出率反而降低，主要原因是温度升高使水大量蒸发，导致晶体析出，混入浸渣； （3）和的分别为35.2和17.2，则Ksp(CuS)=10-35.2，Ksp(FeS)=10-17.2，要使Cu2+浓度小于，则S2-浓度大于mol/L=10-29.2mol/L，要使Fe2+浓度小于，则S2-浓度大于mol/L=10-11.2mol/L，综述：c(S2-)>10-11.2mol/L，c(S2-)=10-11.2mol/L时，lg(10-11.2)=pH-15.1，pH=15.1-11.2=3.9，综上所述，为了使溶液中的杂质离子浓度小于，应控制溶液的pH不小于3.9； （4）溶液中若有低价钼(以表示)，可加入适量将其氧化为，则氧化剂为，还原产物为-2价的O，还原剂为，氧化产物为，则反应的离子方程式为； （5）由流程可知“沉淀”时，产生的沉淀为(NH4)2Mo4O13·2H2O，因此加入的目的是提供，使充分转化为沉淀析出； （6）高温下用还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼，结合得失电子守恒、原子守恒可知反应的化学方程式为。 25．（2021·湖北·高考真题）废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如图： 回答下列问题： (1)硒(Se)与硫为同族元素，Se的最外层电子数为___；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为___。 (2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为____。 (3)25℃时，已知：Kb(NH3·H2O)≈2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10-35，Ksp[In(OH)3]≈1.0×10-33，Ksp[Cu(OH)2]≈1.0×10-20，“浸出液”中c(Cu2+)=0.01mol·L-1。当金属阳离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时沉淀完全，In3+恰好完全沉淀时溶液的pH约为___(保留一位小数)；若继续加入6.0mol·L-1氨水至过量，观察到的实验现象是先有蓝色沉淀，然后___；为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3+NH3·H2O[Ga(OH)4]-+NH的平衡常数K=___。 (已知：Ga3++4OH-[Ga(OH)4]- K′=≈1.0×1034) (4)“滤渣”与SOCl2混合前需要洗涤、干燥，检验滤渣中SO是否洗净的试剂是___；“回流过滤”中SOCl2的作用是将氢氧化物转化为氯化物和___。 (5)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为___。 【答案】(1) 6 +1 (2)Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O (3) 4.7 蓝色沉淀溶解，溶液变成深蓝色 2.0×10-6 (4) HCl溶液、BaCl2溶液 作溶剂 (5)GaCl3+NH3GaN+3HCl 【分析】废旧CIGS首先焙烧生成金属氧化物，之后再用硫酸和过氧化氢将氧化亚铜中+1价铜氧化为+2价，再加氨水分离氢氧化铜，过滤，氨水过量氢氧化铜再溶解，用SOCl2溶解，以此解题。 【详解】（1）硫为第VIA族元素，硒(Se)与硫为同族元素，故Se的最外层电子数为6，镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，则根据正负化合价为零则可以知道CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为+1； （2）“酸浸氧化”为酸性条件下H2O2烧渣中Cu2O反应，其方程式为：Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O； （3）In3+恰好完全沉淀时，，故答案是PH=4.7；蓝色沉淀是氢氧化铜，继续滴加氨水会生成四氨合铜离子，这时氢氧化铜会溶解，故答案是蓝色沉淀溶解，溶液变成深蓝色；由反应方程式可知，由K′=≈1.0×1034，得 =即 =，代入数据可知K=2.0×10-6； （4）检验滤渣中SO是否洗净可以加入强酸和含钡离子的盐，故试剂是HCl溶液、BaCl2溶液；通过“回流过滤”分为两部分滤渣和滤液，故SOCl2的另一个作用是作溶剂； （5）高温气相沉积”过程中是氨气和GaCl3反应，其方程式为：GaCl3+NH3GaN+3HCl。 26．（2021·辽宁·高考真题）从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下： 已知：pH较大时，二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题： (1)Cr元素位于元素周期表第_______周期_______族。 (2)用溶液制备胶体的化学方程式为_______。 (3)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，“沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为_______(填化学式)。 (4)某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为_______；在该条件下滤液B中_______【近似为，的近似为】。 (5)“转化”过程中生成的离子方程式为_______。 (6)“提纯”过程中的作用为_______。 【答案】(1) 4 VIB (2)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl (3) (4) 6.0 1×10-6 (5)Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O (6)将加入NaOH沉铬时导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)] 【分析】分析本工艺流程图可知，“沉钒”步骤中使用氢氧化铁胶体吸附含有钒的杂质，滤液中主要含有Mn2+和Cr3+，加热NaOH“沉铬”后，Cr3+转化为固体A为Cr(OH)3沉淀，滤液B中主要含有MnSO4，加入Na2S2O3是将加入NaOH沉铬时导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)]，Cr(OH)3煅烧后生成Cr2O3，“转化”步骤中的反应离子方程式为：Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O，据此分析解题。 【详解】（1）Cr是24号元素，价层电子对排布式为：3d54s1，根据最高能层数等于周期序数，价电子数等于族序数，故Cr元素位于元素周期表第4周期VIB族，故答案为：4；VIB； （2）用溶液制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl，故答案为：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl； （3）常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，=-2，从图中可知， “沉钒”过程控制，=-2时，与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为，故答案为：； （4）某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2，由图中信息可知“沉铬”过程最佳pH为6.0；则此时溶液中OH-的浓度为：c(OH-)=10-8mol/L，在该条件下滤液B中 ==1×10-6，故答案为：6.0；1×10-6； （5）由分析可知，“转化”过程中生成的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O，故答案为：Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O； （6）由分析可知，“提纯”过程中的作用为将加入NaOH沉铬时，导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)]，故答案为：将加入NaOH沉铬时，导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)]。 27．（2021·广东·高考真题）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝()、钼()、镍()等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下： 已知：25℃时，的，；；；该工艺中，时，溶液中元素以的形态存在。 (1)“焙烧”中，有生成，其中元素的化合价为_______。 (2)“沉铝”中，生成的沉淀为_______。 (3)“沉钼”中，为7.0。 ①生成的离子方程式为_______。 ②若条件控制不当，也会沉淀。为避免中混入沉淀，溶液中_______(列出算式)时，应停止加入溶液。 (4)①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，为_______。 ②往滤液Ⅲ中添加适量固体后，通入足量_______(填化学式)气体，再通入足量，可析出。 (5)高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。 ①该氧化物为_______。 ②已知：和同族，和同族。在与上层的反应中，元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 【答案】 +6 +=↓ 【分析】由题中信息可知，废催化剂与氢氧化钠一起焙烧后，铝和钼都发生了反应分别转化为偏铝酸钠和钼酸钠，经水浸、过滤，分离出含镍的固体滤渣，滤液I中加入过量的二氧化碳，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到的沉淀X为氢氧化铝，滤液II中加入适量的氯化钡溶液沉钼后，过滤得到钼酸钡。 【详解】（1）“焙烧”中，有生成，其中Na和O的化合价为+1和-2，根据化合价的代数和为0可知，元素的化合价为+6。 （2）“沉铝”中，偏铝酸钠转化为氢氧化铝，因此，生成的沉淀为。 （3）①滤液II中含有钼酸钠，加入氯化钡溶液后生成沉淀，该反应的离子方程式为+=↓。 ②若开始生成沉淀，则体系中恰好建立如下平衡：，该反应的化学平衡常数为。为避免中混入沉淀，必须满足，由于“沉钼”中为7.0，，所以溶液中时，开始生成沉淀，因此， 时，应停止加入溶液。 （4）①滤液I中加入过量的二氧化碳，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，同时生成碳酸氢钠，过滤得到的滤液II中含有碳酸氢钠和钼酸钠。滤液II中加入适量的氯化钡溶液沉钼后，因此，过滤得到的滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，故为。 ②根据侯氏制碱法的原理可知，往滤液Ⅲ中添加适量固体后，通入足量，再通入足量，可析出。 （5）①由题中信息可知，致密的保护膜为一种氧化物，是由与反应生成的，联想到金属铝表面容易形成致密的氧化膜可知，该氧化物为。 ②由和同族、和同族可知，中显+3价（其最高价）、显-3价。在与上层的反应中，元素的化合价变为+5价，其化合价升高了8，元素被氧化，则该反应的氧化剂为，还原剂为。中的O元素为-1价，其作为氧化剂时，O元素要被还原到-2价，每个参加反应会使化合价降低2，根据氧化还原反应中元素化合价升高的总数值等于化合价降低的总数值可知，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为。 28．（2021·河北·高考真题）绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图： 回答下列问题： (1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是_______(填元素符号)。 (2)工序①的名称为__。 (3)滤渣I的主要成分是__(填化学式)。 (4)工序③中发生反应的离子方程式为_______。 (5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为__，可代替NaOH的化学试剂还有_______(填化学式)。 (6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_______(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。 (7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为__。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全；A1(OH)3+OH-⇌Al(OH)：K=100.63，Kw=10-14，Ksp[A1(OH)3]=10-33) 【答案】 Fe、Cr 溶解浸出 MgO、Fe2O3 2Na++2+2CO2+H2O=+2NaHCO3↓ 4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O Na2CO3 ② 8.37 【分析】由题给流程可知，铬铁矿、氢氧化钠和空气在高温下连续氧化发生的反应为，在熔融氢氧化钠作用下，Fe(CrO2)2被氧气高温氧化生成铬酸钠和氧化铁，氧化铝与熔融氢氧化钠反应转化为偏铝酸钠，氧化镁不反应；将氧化后的固体加水溶解，过滤得到含有氧化镁、氧化铁的滤渣1和含有过量氢氧化钠、铬酸钠、偏铝酸钠的滤液；将滤液在介稳态条件下分离得到铬酸钠溶液、氢氧化钠溶液和偏铝酸钠溶液；向铬酸钠溶液中通入过量的二氧化碳得到重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀；向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠；向滤渣1中通入二氧化碳和水蒸气，氧化镁与二氧化碳和水蒸气反应转化为碳酸氢镁溶液；碳酸氢镁溶液受热分解得到碳酸镁固体和二氧化碳、水蒸气，二氧化碳、水蒸气可以在工序②循环使用；碳酸镁高温煅烧得到氧化镁。 【详解】(1)由分析可知，高温连续氧化工序中被氧化的元素是铁元素和铬元素，故答案为：Fe、Cr； (2)由分析可知，工序①为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质，故答案为：溶解浸出； (3)由分析可知，滤渣Ⅰ的主要成分是氧化铁和氧化镁，故答案为：MgO、Fe2O3； (4)工序③中发生的反应为铬酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀，反应的离子方程式为2Na++2+2CO2+H2O= +2NaHCO3↓，故答案为：2Na++2+2CO2+H2O= +2NaHCO3↓； (5)碳酸氢钠代替高温连续氧化工序中的氢氧化钠发生的主要反应为高温下，，Fe(CrO2)2与氧气和碳酸氢钠反应生成铬酸钠、氧化铁、二氧化碳和水，反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O；若将碳酸氢钠换为碳酸钠也能发生类似的反应，故答案为：4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O； (6)热解工序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气，将混合气体通入滤渣1中可以将氧化镁转化为碳酸氢镁溶液，则混合气体最适宜返回工序为工序②，故答案为：②； (7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为，反应的平衡常数为K1====1013.37，当为10—5mol/L时，溶液中氢离子浓度为=mol/L=10—8.37mol/L，则溶液的pH为8.37，故答案为：8.37。 29．（2021·全国乙卷·高考真题）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的见下表 金属离子 开始沉淀的 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全的 3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题： (1)“焙烧”中，、几乎不发生反应，、、、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式_______。 (2)“水浸”后“滤液”的约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节至11.6，依次析出的金属离子是_______。 (3)“母液①"中浓度为_______。 (4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。 (5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，水解析出沉淀，该反应的离子方程式是_______。 (6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。 【答案】 硫酸 【分析】由题给流程可知，高钛炉渣与硫酸铵混合后焙烧时，二氧化钛和二氧化硅不反应，氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化铁转化为相应的硫酸盐，尾气为氨气；将焙烧后物质加入热水水浸，二氧化钛、二氧化硅不溶于水，微溶的硫酸钙部分溶于水，硫酸铁、硫酸镁和硫酸铝铵溶于水，过滤得到含有二氧化钛、二氧化硅、硫酸钙的水浸渣和含有硫酸铁、硫酸镁、硫酸铝铵和硫酸钙的滤液；向pH约为2.0的滤液中加入氨水至11.6，溶液中铁离子、铝离子和镁离子依次沉淀，过滤得到含有硫酸铵、硫酸钙的母液①和氢氧化物沉淀；向水浸渣中加入浓硫酸加热到160℃酸溶，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，二氧化钛与稀硫酸反应得到TiOSO4，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的酸溶渣和TiOSO4溶液；将TiOSO4溶液加入热水稀释并适当加热，使TiOSO4完全水解生成TiO2·x H2O沉淀和硫酸，过滤得到含有硫酸的母液②和TiO2·x H2O。 【详解】(1)氧化铝转化为硫酸铝铵发生的反应为氧化铝、硫酸铵在高温条件下反应生成硫酸铝铵、氨气和水，反应的化学方程式为Al2O3+4(NH4)2SO42NH4Al(SO4)2+6NH3↑+3H2O↑，故答案为：Al2O3+4(NH4)2SO42NH4Al(SO4)2+6NH3↑+3H2O↑； (2)由题给开始沉淀和完全沉淀的pH可知，将pH约为2.0的滤液加入氨水调节溶液pH为11.6时，铁离子首先沉淀、然后是铝离子、镁离子，钙离子没有沉淀，故答案为：Fe3+、Al3+、Mg2+； (3)由镁离子完全沉淀时，溶液pH为11.1可知，氢氧化镁的溶度积为1×10—5×(1×10—2.9)2=1×10—10.8，当溶液pH为11.6时，溶液中镁离子的浓度为=1×10—6mol/L，故答案为：1×10—6； (4)增大溶液中硫酸根离子浓度，有利于使微溶的硫酸钙转化为沉淀，为了使微溶的硫酸钙完全沉淀，减少TiOSO4溶液中含有硫酸钙的量，应加入浓硫酸加热到160℃酸溶；由分析可知，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，则酸溶渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙，故答案为：硫酸；SiO2、CaSO4； (5)酸溶后将TiOSO4溶液加入热水稀释并适当加热，能使TiOSO4完全水解生成TiO2·x H2O沉淀和硫酸，反应的离子方程式为TiO2++（x+1）H2OTiO2·xH2O+2H+，故答案为：TiO2++(x+1)H2OTiO2·xH2O+2H+； (6)由分析可知，尾气为氨气，母液①为硫酸铵、母液②为硫酸，将母液①和母液②混合后吸收氨气得到硫酸铵溶液，可以循环使用，故答案为：(NH4)2SO4。 30．（2020·江苏·高考真题）实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。 其主要实验流程如下： (1)酸浸：用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有___________(填序号)。 A．适当升高酸浸温度 B．适当加快搅拌速度 C．适当缩短酸浸时间 (2)还原：向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3+完全转化为Fe2+。“还原”过程中除生成Fe2+外，还会生成___________(填化学式)；检验Fe3+是否还原完全的实验操作是______________。 (3)除杂：向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2+转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低、将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是___________[，]。 (4)沉铁：将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。 ①生成FeCO3沉淀的离子方程式为____________。 ②设计以FeSO4溶液、氨水- NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：__。 【FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5】。 【答案】 AB H2 取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色 pH偏低形成HF，导致溶液中F-浓度减小，CaF2沉淀不完全 或 在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀 【分析】铁泥的主要成份为铁的氧化物，铁泥用H2SO4溶液“酸浸”得到相应硫酸盐溶液，向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+；向“还原”后的滤液中加入NH4F使Ca2+转化为CaF2沉淀而除去；然后进行“沉铁”生成FeCO3，将FeCO3沉淀经过系列操作制得α—Fe2O3；据此分析作答。 【详解】(1)A．适当升高酸浸温度，加快酸浸速率，能提高铁元素的浸出率，A选； B．适当加快搅拌速率，增大铁泥与硫酸溶液的接触，加快酸浸速率，能提高铁元素的浸出率，B选； C．适当缩短酸浸时间，铁元素的浸出率会降低，C不选； 答案选AB。 (2)为了提高铁元素的浸出率，“酸浸”过程中硫酸溶液要适当过量，故向“酸浸”后的滤液中加入过量的铁粉发生的反应有：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑，“还原”过程中除生成Fe2+外，还有H2生成；通常用KSCN溶液检验Fe3+，故检验Fe3+是否还原完全的实验操作是：取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色，若不呈血红色，则Fe3+还原完全，若溶液呈血红色，则Fe3+没有还原完全，故答案为：H2，取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色。 (3)向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2+转化为CaF2沉淀，Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)，当Ca2+完全沉淀（某离子浓度小于1×10-5mol/L表明该离子沉淀完全）时，溶液中c(F-)至少为mol/L=×10-2mol/L；若溶液的pH偏低，即溶液中H+浓度较大，H+与F-形成弱酸HF，导致溶液中c(F-)减小，CaF2沉淀不完全，故答案为：pH偏低形成HF，导致溶液中F-浓度减小，CaF2沉淀不完全。 (4)①将提纯后的FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应生成FeCO3沉淀，生成FeCO3的化学方程式为FeSO4+NH3·H2O+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O[或FeSO4+NH3+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4]，离子方程式为Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓++H2O（或Fe2+++NH3=FeCO3↓+），答案为：Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓++H2O（或Fe2+++NH3=FeCO3↓+）。 ②根据题意Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5，为防止产生Fe(OH)2沉淀，所以将FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应制备FeCO3沉淀的过程中要控制溶液的pH不大于6.5；FeCO3沉淀需“洗涤完全”，所以设计的实验方案中要用盐酸酸化的BaCl2溶液检验最后的洗涤液中不含 ；则设计的实验方案为：在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水—NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀，故答案为：在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水—NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀。 【点睛】本题的易错点是实验方案设计中的细节，需注意两点：(1)控制pH不形成Fe(OH)2沉淀；(2)沉淀洗涤完全的标志。 31．（2020·山东·高考真题）用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下： 已知：MnO2是一种两性氧化物；25℃时相关物质的Ksp见下表。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Ksp 回答下列问题 (1)软锰矿预先粉碎的目的是____________，MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为________。 (2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是________。 (3)滤液I可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。 (4)净化时需先加入的试剂X为________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。 (5)碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________。 【答案】 增大接触面积，充分反应，提高反应速率： 过量的MnO2消耗了产生的Ba(OH)2 蒸发 H2O2 4.9 【分析】软锰矿粉(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)加入硫化钡溶液进行反应，主要发生MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S，过滤得到Ba(OH)2溶液，经蒸发结晶、过滤、干燥得到氢氧化钡；滤渣用硫酸溶解，得到的滤液中主要金属阳离子有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+，得到的滤渣为不溶于稀硫酸的硫磺；之后向滤液中加入合适的氧化剂将Fe2+转化为Fe3+，然后加入氨水调节pH，使Fe3+、Al3+转化为沉淀除去，压滤得到的废渣为Fe(OH)3和Al(OH)3，此时滤液中的金属阳离子只有Mn2+，向滤液中加入碳酸氢铵、氨水，Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀，过滤、洗涤、干燥得到高纯碳酸锰。 【详解】(1)软锰矿预先粉碎可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，提高反应速率；MnO2与BaS反应转化为MnO，Mn元素的化合价由+4价降低为+2价，根据元素价态规律可知-2价的S元素应被氧化得到S单质，则MnO2与BaS的系数比应为1:1，根据后续流程可知产物还有Ba(OH)2，结合元素守恒可得化学方程式为：MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S； (2)根据题目信息可知MnO2为两性氧化物，所以当MnO2过量时，会消耗反应产生的Ba(OH)2，从而使Ba(OH)2的量达到最大值后会减小； (3)滤液I为结晶后剩余的Ba(OH)2饱和溶液，所以可以导入到蒸发操作中循环使用； (4)净化时更好的除去Fe元素需要将Fe2+氧化为Fe3+，为了不引入新的杂质，且不将Mn元素氧化，加入的试剂X可以是H2O2；根据表格数据可知，Fe(OH)3和Al(OH)3为同类型的沉淀，而Al(OH)3的Ksp稍大，所以当Al3+完全沉淀时，Fe3+也一定完全沉淀，当c(Al3+)=1.0×10-5mol/L时，c(OHˉ)==10-9.1mol/L，所以c(H+)=10-4.9mol/L，pH=4.9，即pH的理论最小值为4.9； (5)碳化过程Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀，促进碳酸氢根的电离，产生的氢离子和一水合氨反应生成铵根和水，所以离子方程式为Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O。 32．（2020·全国III卷·高考真题）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)： 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀时(c=0.01 mol·L−1)的pH 沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的pH 7.2 8.7 3.7 4.7 2.2 3.2 7.5 9.0 回答下列问题： (1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。 (2)“滤液②”中含有的金属离子是______________。 (3)“转化”中可替代H2O2的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即 “滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。 (4)利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol·L−1，则“调pH”应控制的pH范围是______________。 (5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式______________。 (6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是______________。 【答案】 除去油脂、溶解铝及其氧化物 +H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O Ni2+、Fe2+、Fe3+ O2或空气 Fe3+ 3.2~6.2 2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O 提高镍回收率 【分析】由工艺流程分析可得，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al2O3+4NaOH=4NaAlO2+2H2O将Al及其氧化物溶解，得到的滤液①含有NaAlO2，滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液②，Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后，加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体，据此分析解答问题。 【详解】(1)根据分析可知，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并将Al及其氧化物溶解，滤液①中含有NaAlO2(或Na[Al(OH)4])，加入稀硫酸可发生反应+H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O，故答案为：除去油脂、溶解铝及其氧化物；+H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O； (2)加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe及其氧化物溶解，所以“滤液②”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+，故答案为：Ni2+、Fe2+、Fe3+； (3)“转化”在H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，可用O2或空气替代；若将工艺流程改为先“调pH”后“转化”，会使调pH过滤后的溶液中含有Fe2+，则滤液③中可能含有转化生成的Fe3+，故答案为：O2或空气；Fe3+； (4)由上述表格可知，Ni2+完全沉淀时的pH=8.7，此时c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1，c(H+)=1.0×10-8.7mol·L-1，则c(OH-)=，则Ni(OH)2的；或者当Ni2+开始沉淀时pH=7.2，此时c(Ni2+)=0.01mol·L-1，c(H+)=1.0×10-7.2mol·L-1，则c(OH-)=，则Ni(OH)2的；如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L-1，为避免镍离子沉淀，此时，则，即pH=6.2；Fe3+完全沉淀的pH为3.2，因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2~6.2，故答案为：；3.2~6.2； (5)由题干信息，硫酸镍在强碱中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反应中Ni2+被氧化为NiOOH沉淀，ClOˉ被还原为Clˉ，则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O，故答案为：2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O； (6)分离出硫酸镍晶体后的母液中还含有Ni2+，可将其收集、循环使用，从而提高镍的回收率，故答案为：提高镍的回收率。 【点睛】本题主要考查金属及其化合物的性质、沉淀溶解平衡常数Ksp的计算、氧化还原离子反应方程式的书写等知识点，需要学生具有很好的综合迁移能力，解答关键在于正确分析出工艺流程原理，难点在于Ksp的计算及“调pH”时pH的范围确定。 33．（2019·浙江·高考真题）某兴趣小组用镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌（ZnSO4·7H2O） 相关信息如下：①金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH范围。 金属离子 pH 开始沉淀 完全沉淀 Fe3+ 1.5 2.8 Fe2+ 5.5 8.3 Zn2+ 5.4 8.2 ②ZnSO4的溶解度（物质在100g水中溶解的质量）随温度变化曲线。 请回答： (1)①镀锌铁皮上的油污可用Na2CO3溶液去除，理由是_______________________________。②步骤Ⅰ，可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是_______________________________。 (2)步骤Ⅱ，需加入过量H2O2，理由是_______________________________。 (3)步骤Ⅲ，合适的pH范围是_______________________________。 (4)步骤Ⅳ，需要用到下列所有操作：a.蒸发至溶液出现晶膜；b.在60℃蒸发溶剂；c.冷却至室温；d.在100℃蒸发溶剂；e.过滤。请给出上述操作的正确顺序___________________（操作可重复使用）。 (5)步骤Ⅴ，某同学采用不同降温方式进行冷却结晶，测得ZnSO4·7H2O晶体颗粒大小分布如图1所示。根据该实验结果，为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒，宜选择_________方式进行冷却结晶。 A．快速降温    B．缓慢降温     C．变速降温 (6)ZnSO4·7H2O产品的纯度可用配位滴定法测定。 ① 下列关于滴定分析，正确的是________________。 A．图2中，应将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端 B．滴定前，锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗 C．将标准溶液装入滴定管时，应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移 D．滴定时，通常用左手控制旋塞滴加溶液，右手摇动锥形瓶，使溶液向同一方向旋转 E.滴定前滴定管尖嘴内无气泡，滴定后尖嘴内有气泡，则测得的体积比实际消耗的小 ②图3中显示滴定终点时的读数是_____________mL。 【答案】 Na2CO3水解，溶液呈碱性，促使油脂水解； 产生气泡的速率显著变慢 使Fe2+尽可能转化为Fe3+，H2O2易分解（Fe3+催化加速分解） 2.8~5.4 dabace C ADE 20.60 【详解】（1）①、碳酸钠水解星碱性，能够使油污水解，达到除去表面油污的效果；②、锌层、铁层及稀硫酸会构成原电池，反应速率快，当锌层完全溶解后，原电池结构消失，反应速率下降，产生气泡的速率减缓； （2）使Fe2+转化为Fe3+便于形成沉淀分离，又由于Fe3+会促进H2O2的分解，所以要加入过量的H2O2；答案为使Fe2+尽可能转化为Fe3+，H2O2易分解（Fe3+催化加速分解）； （3）要使两种离子分离，则要使Fe3+完全沉淀而又不使Zn2+沉淀，则最佳pH为2.8pH<5.4； （4）要从溶液中得到粗产品，首先加热蒸发，直到出现晶膜，达到饱和状态并除去部分溶剂；由图可知在60℃时产品的溶解度最大，故接着在60℃下蒸发溶剂，并出现晶膜，达到饱和状态，接着冷却至室温，使产品析出，最后过滤，使固液分离，得到粗产品；故操作的正确顺序为dabace； （5）结合图象可知在变速降温的情况下得到的颗粒较大，答案选C； （6）①A、在涂抹凡土林时不能将旋塞的小孔堵住，故涂抹在旋塞a端和旋塞套内的c端，选项A正确；B、滴定前锥形瓶不能用标准液润洗，会使测定结果产生偏差，选项B错误；C、标准液装入滴定管时直接倒入，借助其他玻璃仪器可能会产生污染试剂，产生误差，选项C错误；D、滴定时，用左手控制旋塞滴加溶液，右手摇动锥形瓶，使溶液向同一方向旋转，选项D正确；E、滴定前无气泡、滴定后产生气泡，滴加的溶液比实际消耗的体积要小，选项E正确。答案选ADE；②滴定管的读数从上向下，并且精确到小数点后两位。读数为20.60 mL。 34．（2017·全国I卷·高考真题）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：    回答下列问题： （1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为____________________________。    （2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式____________________。 （3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示： 温度/℃ 30 35 40 45 50 TiO2·xH2O转化率/% 92 95 97 93 88 分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因_______________________________________。 （4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为___________。 （5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成______________（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。 （6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式____________。 【答案】 100℃、2h，90℃，5.5h FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ TiOCl+ 2H2O 低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降 4 Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO)=mol·L−1=1.3×10–17 mol·L−1，c3(Mg2+)×c2(PO)＝(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.69×10–40＜Ksp [Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀 2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑ 【详解】（1）由图示可知，“酸浸”时铁的净出率为70%时所需要的时间最短，速率最快，则应选择在100℃、2h，90℃，5.5h下进行； （2）“酸浸”时用盐酸溶解FeTiO3生成TiOCl时，发生反应的离子方程式为FeTiO3+4H++4Cl−＝Fe2++ TiOCl + 2H2O； （3）温度是影响速率的主要因素，但H2O2在高温下易分解、氨水易挥发，即原因是低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降； （4）Li2Ti5O15中Li为+1价，O为-2价，Ti为+4价，过氧根(O)中氧元素显-1价，设过氧键的数目为x，根据正负化合价代数和为0，可知(+1)×2+(+4)×5+(-2)×(15-2x)+(-1)×2x=0，解得：x=4； （5）Ksp[FePO4]=c(Fe3+)×c(PO)=1.3×10-2，则c(PO)＝＝1.3×10-17mol/L，Qc[Mg3(PO4)2]＝c3(Mg2+)×c2(PO)＝(0.01)3×(1.3×10-17)2=1.69×10-40＜1.0×10-24，则无沉淀。 （6）高温下FePO4与Li2CO3和H2C2O4混合加热可得LiFePO4，根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题64 工艺流程题——涉及沉淀溶解平衡 1．(1) (2)b (3)[Cu(NH3)4]2+ (4) (5)SiO2 (6) ZnS 4.8×10-10 (7) 2．(1) (2) (3) 将+3价的还原为+1价、提供配体 (4) (5) 3．(1) (2)适当升高温度、搅拌、适当增大硫酸浓度等（任写两种） C（石墨） (3)+3 (4)NaOH溶液或Na2CO3溶液 (5) (6)Na2SO4 (7) 将氧化为，便于后续沉淀 铁氰化钾溶液（） 4．(1)Pb的密度大于PbS、、SnS (2) 趁热过滤 (3)当时，随着浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，溶解度增大 当时，随着浓度增大，络合平衡正向移动，溶解度增大 (4) 0.084 (5) 通入空气（或加入）并补充HCl 5．(1)搅拌 适当升温等 (2)6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O 10-2.15 (3)O2 (4)pH过大，沉淀为Mg(OH)2，不能分解产生CO2，不能得到疏松的轻质 (5) (6)(NH4)2SO4 (7)还原 6．(1)溶解Fe，使其进入溶液，从而通过过滤实现分离 (2) SiO2 (3)、 (4)A (5) +1 6：1 (6)除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn 7．(1) Fe2O3、CaSO4 (2)减小 (3)H2SO4 (4) 4×10-4 (5)低温焙烧 8．(1)Zn (2)氨水 (3) 或不含结晶水形式 0.75 (4) 钾肥或其他合理用途 (5) 9．(1)b (2) +6 2U3O8+O2+6NaOH3Na2U2O7+3H2O (3) Na3PO4•12H2O 热分解 (4) 2Ce(OH)4+8H++2Cl﹣＝2Ce3++Cl2↑+8H2O 4×10﹣7 (5)RaSO4 10．(1) (2) 铁还原氯化银形成Fe-Ag原电池，氯化银在Ag表面得到电子 用蒸馏水洗涤滤渣，最后一次洗涤滤液中滴加硝酸银溶液无明显现象，转移滤渣至烧杯中，打开通风设备；向烧杯中边加稀HNO3边搅拌至无气泡产生，若无固体剩余，则氯化银转化完全 (3) 纳米Ag表面形成氧化物，减少Ag+产生 11．(1) 增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取效率 Pb (2) 将溶液中的氧化为，以便在后续调pH时除去Fe元素 溶液 (3) (4) 、 12．(1)增大固体与酸反应的接触面积，提高钴元素的浸出效率 (2) (3) 不能 (4) (5) (6) (7)向滤液中滴加溶液，边加边搅拌，控制溶液的pH为8.2到12.0之间，使锌离子沉淀完全，静置后过滤、洗涤、干燥 13．(1) BD (2) pH增大，抑制的水解，反应物的浓度增大，故可加快氧化速率 (3) 用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈烧瓶中缓慢滴加硫酸溶液 分批加入少量氧化镁粉末，搅拌，直至用pH试纸测得pH≥5，过滤；将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150~170℃干燥。 14．(1) > 、 (2) 与电离出的结合生成，使平衡正向移动，提高的浸出率；抑制水解，防止生成沉淀 (3) 、、 被氧气氧化为，把氧化为 (4)可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中，得到，同时将银元素和锰元素分离开；生成的还可以用于浸银，节约氧化剂 15．(1) (2) 、Mg(OH)2 CaO、Na2CO3 (3) 加入纯碱将精制Ⅰ所得滤液中的转化为（或除去精制Ⅰ所得滤液中的），提高纯度 盐酸 浓缩液中因浓度过大使得过早沉淀，即浓缩结晶得到的中会混有，最终所得的产率减小 16．(1)适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积 (2)NA (3) CaSO4、Fe(OH)3 (4) 9.0% SO2有还原性，过多将会降低的浓度，降低(Ⅱ)氧化速率 (5) (6)11.1 17．(1) MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑ 粉碎菱锰矿 (2) 将Fe2+氧化为Fe3+ Fe3+可以催化H2O2分解 (3) 2.8×10-9 Al3+ (4)BaSO4、NiS (5) Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+ 补充MnSO4溶液、排出含酸电解液(H2SO4) (6)2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑ 18．(1) +4价 Sn(NO3)2、NH4NO3 SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O (2) Fe(OH)3 2×10-7 (3) 滴入最后半滴KIO3标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色 IO+5I-+6H+=3I2+3H2O 47.6% 19．(1)6HF+SiO2=2H+++2H2O (2) (3) CaSO4•0.5H2O 抑制CaSO4的溶解，提高产品石膏的产率 酸解 AD 20．(1)Fe2+ (2) 4.7pH<6.2 (3)4.010-4 (4) 加热可以提高反应物粒子运动速度，搅拌增加溶剂与溶质的接触面积，使溶出更彻底，提高溶出速度，提高产率 冷却结晶 (5)MgSO4 (6) 15 O2+4e-+2H2O=4OH- 21．(1)+6 (2) (3)Cr(OH)3+ NaOH = NaCrO2 + 2H2O (4) S2- + H2O HS- + OH- CuS (5) 1.0×10 -7mol/L 在沉淀池2中进行的沉淀Cu2+反应需要调节溶液体系pH=4，经过计算可以发现此时c(Cd2+)<1.0×10-5mol/L，可以认为Cd2+与Cu2+此时均完全沉淀，即沉淀2是CuS和CdS的混合物而无法准确分离开 22．(1) PbSO4(s)+CO(aq)= PbCO3(s)+SO(aq) 反应PbSO4(s)+CO(aq)= PbCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K==3.4105>105，PbSO4可以比较彻底的转化为PbCO3 (2)反应BaSO4(s)+CO(aq)= BaCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K==0.04<<105，反应正向进行的程度有限 (3) Fe2+ Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O 作还原剂 (4)Fe(OH)3、Al(OH)3 (5)Ba2+、Na+ 23．(1)ZnCO3ZnO+CO2↑ (2) 将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积 增大硫酸的浓度等 (3) B Fe(OH)3 CaSO4 SiO2 (4)3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+ (5)置换Cu2+为Cu从而除去 (6) CaSO4 MgSO4 24．(1)氨水 (2) 适当升温、搅拌、增加用量(增大浓度)等 晶体析出，混入浸渣 (3)3.9 (4) (5)提供，使充分转化为沉淀析出 (6) 25．(1) 6 +1 (2)Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O (3) 4.7 蓝色沉淀溶解，溶液变成深蓝色 2.0×10-6 (4) HCl溶液、BaCl2溶液 作溶剂 (5)GaCl3+NH3GaN+3HCl 26．(1) 4 VIB (2)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl (3) (4) 6.0 1×10-6 (5)Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O (6)将加入NaOH沉铬时导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)] 27． +6 +=↓ 28． Fe、Cr 溶解浸出 MgO、Fe2O3 2Na++2+2CO2+H2O=+2NaHCO3↓ 4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O Na2CO3 ② 8.37 29． 硫酸 30． AB H2 取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色 pH偏低形成HF，导致溶液中F-浓度减小，CaF2沉淀不完全 或 在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀 31． 增大接触面积，充分反应，提高反应速率： 过量的MnO2消耗了产生的Ba(OH)2 蒸发 H2O2 4.9 32． 除去油脂、溶解铝及其氧化物 +H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O Ni2+、Fe2+、Fe3+ O2或空气 Fe3+ 3.2~6.2 2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O 提高镍回收率 33． Na2CO3水解，溶液呈碱性，促使油脂水解； 产生气泡的速率显著变慢 使Fe2+尽可能转化为Fe3+，H2O2易分解（Fe3+催化加速分解） 2.8~5.4 dabace C ADE 20.60 34． 100℃、2h，90℃，5.5h FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ TiOCl+ 2H2O 低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降 4 Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO)=mol·L−1=1.3×10–17 mol·L−1，c3(Mg2+)×c2(PO)＝(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.69×10–40＜Ksp [Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀 2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑ 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $