专题11 工艺流程综合题（期中真题汇编，重庆专用）高二化学上学期

函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题11工艺流程综合题 1.【答案】(1)A1*+4OH=A1OH4 (2)增大反应物的接触面积，加快化学反应速 率 (3) 2A1203熔融 通电 冰晶石 4A1+3021 (4) 3Na,CO3+2AlOH+12HF=2Na3AIF6+3CO,1+9H2O (5)铝与空气中的氧气 反应生成致密的氧化膜，并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触，从而防止铝被进一步氧 化 2.【答案】(1)粉碎矿石（或搅拌或延长浸取时间等合理答案均可） (2)SiO2(多写CaS04” 不扣分) (3)将Fe2+氧化为Fe3 (4)S2-+Cu2+=CuS1 (5)CaF, 、MgF2 (6)9.15 (7)Nio(OH)+e+H2O=Ni(OH)+OH 3.【答案】(1)增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率 (2) 2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlOH+3H21 ( 3 ① ClO3+5C1+6H=3Cl,1+3H,O ②A ③提高氧化剂和酸的利用率或提高浸出液 中L浓度，节约后续纯碱的用量 (4)C0结合H'cH减小，上述两个电离平衡均向右 移动，cPO:增大，与Fe3-结合形成磷酸铁晶体 (5)热水 4.【答案】(1)增大接触面积，提高浸取速率和浸取率 (2)SiO2和CaSO4 (3) B （4）H,S+C2*=CuS+2H (5)CaF2 (6) 9.15 (7)NiCO32Ni(H)4H2O 5.【答案】(1)3d4s2 (2)将废渣磨碎、适当增加H2SO4浓度、适当升温、搅拌等（举1 例) (3)CaF,MgF2 （4)C2*+H,S=CuS1+2H (5)1:3 (6)①2.8≤pH<7.4或2.8,7.4 ②1.0×1038.6 (7) 113 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 2C02+5C10+5H20=2Co0H1+C1+4HCIO 或 2Co2+C10+5H20=2Co0H31+C1+4H) 6s2 6p2 6.【答案】(1)增大接触面积，加快酸浸速率 (2) (3)SiO2、PbSO4 (4 MnO2 2FeSO4+2H2SO=MnSO4 Fe2(SO)3+ 2H20 (5)4.7≤pH<5.8 (6)① Mn2+HCO+NH3=MnCO31+NH ②温度过低，反应速率慢：温度过高，H挥发、NH4HCO3受热分解，原料利用率下降。 (7)①当滴入最后半滴NH4)F(SO4)2溶液，溶液中产生蓝色沉淀，且半分钟内不复原。 ②94.9% 7.【答案】(1)BD (2)①CD @2CuO+H'+Fe+H,O=2Cu+FelOHh 或 3Cu0+2Fe+3H,O=3Cu2*+2FeOH 3CuzOH2CO3+4Fe+3H2O=4FeOH+6Cu2*+3C021 CuzOHkCO3+Fe+H'=Fe(OH+2Cu2+CO,1) (3)抑制CuCL,的水解，同时带 走水蒸气，避免生成杂质 (4)①3≤pH<4 ②溶液中的Fe2无法除去，导致蒸干后 得到的CuCl2中残留有杂质FeCl2 8.【答案】(1)搅拌、升温、适当增大硫酸的浓度（任写一种） (2)①Si02 ② MnO,+MnS+4H=2Mn2+S+2H,O (3)作氧化剂，将亚铁离子氧化成铁离子 (4)2.7×103 (5)Mn2*+2HCO,=MnC03↓+C02↑+H20 (6)①控 制温度在80~90☐°C之间蒸发结晶 ②趁热过滤 9.【答案】(1)3d04s2 (2)适当升高温度、适当增大稀硫酸浓度 (3)PbSO4 、Si02 (4)7H,0+3Fe2+MnOj=3Fe(OH+MnO21+5H (5)硫化 锌 (6)温度过高，NH4HCO3易分解，温度过低，反应速率可能太慢 (7) 83.33 10.【答案】(1)将锌焙砂粉碎或浸出时进行搅拌 (2)Zn2+ (3)①防止Fe3+水 213 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 解生成沉淀而损失 ②10386 (4)2Fe3++ZnS=2Fe2++Zn2++S1 (5)酸性浸出 (6)① 6.4 ② 4Fe2+02+4Zn0+2H,0=4Fe00H+4Zn2 11.【答案】(1)①Si02 ②将Fe3还原为Fe2 (2)①蒸发浓缩、冷却结 晶 ②铁氰化钾(K3FelCNle (3)稀硫酸 (4) Fe+2HCO,=FeCO+H,O+CO21 (5)Ti02*+n+1H,0=Ti02nH,01+2H 6)4×10V1006或04Y%、250XI00% m m 12.【答案】(1)将碳酸锰铜矿粉碎，适当升高温度，适当增大硫酸的浓度等 (2)4H +Mn02+2Fe2+=2Fe3+Mn2t+2H0 (3)Fe3+3H0=Fe(OD+3H,碳酸锰消耗H,水解平衡 朝正向移动，促进三价铁水解生成F(OHD? (4)6.5≤pH<8 (5) Mn2++~HCO,+NH3·H,O=MnCO3↓+NH4+H2O (6)高于40C,蒸发浓缩，趁 热 13.【答案】(1)升高温度（粉碎炉渣等） (2)Sio2和CaSO4 (3)①将亚铁离子氧 化 为 铁 离 ② 2Na+6Fe+12H,0+12C0+4S0=Na2Fe6SOOH21+12HCO3 (4) 无易挥发的有毒气体H2S逸出，可保护环境 (5)pH降低，酸性增强，F=F+H平衡逆移， cF减小，为使钙镁完全沉淀，需增大NaF的用量 (6)①5×1010 ②蒸发浓缩、 冷却结晶 14.【答案】(1)3d (2)温度过高，H2O2和氨水易分解 (3)①可行， Ksp ZnS =1.2×1012>≥1×105 ② 5 4 ) KspCus 3Zn2++6HCO3=2ZnOH2ZnC03↓+5CO2↑+H2O (5)(NH42SO4 (6 )取最后一次洗涤液少许于试管中，先加适量稀盐酸，再加BC2溶液，若无明显现象，则已洗涤干 净 313 专题11 工艺流程综合题 1.(2025-2026高二上·重庆西南大学东方实验中学·期中)以铝土矿为原料制备铝的简易流程如图所示。 回答下列问题： （1）步骤①包括：。其中，向溶液中加入过量NaOH溶液，发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （2）步骤②中，先将萤石()粉碎，再与浓硫酸共热产生HF，粉碎萤石的目的是　　　　　　　　　　　。 （3）步骤③中，采用电解法制备金属铝，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （4）在加热条件下，将HF通入和组成的混合浊液中生成(冰晶石)和气体X，X通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。制备冰晶石的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）在生活、生产中广泛应用铝合金材料，它质量轻、抗腐蚀性强，铝的抗腐蚀性强的主要原因是　　　　　　　　　　　。 2.(2025-2026高二上·重庆市两江育才中学校·期中)铁镍矿是一种重要的金属材料，主要用于制备铁镍合金，还用于制备镍氢电池的材料。某铁镍矿石的主要成分是四氧化三铁和硫酸镍，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该铁镍矿石制备高纯度的氢氧化镍的工艺流程如图：     回答下列问题： （1）为提高镍的浸出率，可采取的措施有　　　　　　　　　　　。 （2）“酸溶”时，所加入的试剂A是硫酸，“废渣1”的主要成分的化学式为　　　　　　　　　　　。 （3）“除铁”时的作用是　　　　　　　　　　　。 （4）“除铜”时，所用的试剂B为，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）“除钙、镁”过程中形成的“废渣3”的化学式为　　　　　　　　　　　。 （6）已知常温下，该流程在“沉镍”过程中，需调节溶液pH约为　　　　　　　　　　　时，才刚好沉淀完全(离子沉淀完全的浓度≤1.0×10-5mol/L，)。 （7）以Al和NiO(OH)为电极、NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为，该电池工作时正极发生的电极反应为　　　　　　　　　　　。 3.(2025-2026高二上·重庆市育才中学·期中)重庆新能源汽车产业为实现“降本增效、绿色发展”，针对新能源汽车退役电极(含杂质、石墨粉)研发回收工艺，最终获得高纯。其流程如图： 已知：①该回收条件下，在溶液中几乎不反应； ②温度越高碳酸锂在水中溶解度越小。 ③相关常数如下表所示： （1）过程ⅰ研磨粉碎的目的是　　　　　　　　　　　。 （2）过程ⅱ加入足量NaOH溶液的作用(用化学反应方程式表示)　　　　　　　　　　　。 （3）若过程ⅲ采用作为氧化剂，则过程中会发生副反应生成黄绿色气体。 ①该副反应对应的离子方程式为　　　　　　　　　　　，从环保角度分析，选择　　　　　　　　　　　(填字母)作为该过程的氧化剂会更好。 A．       B．浓硫酸       C．浓硝酸 ②过程ⅲ得到的浸出液循环两次的目的是　　　　　　　　　　　。 （4）浸出液中存在大量和，已知：，，结合平衡移动原理，解释过程ⅳ得到磷酸铁晶体的原因　　　　　　　　　　　。 （5）过程ⅵ的操作是用　　　　　　　　　　　(填“热水”或“冷水”)洗涤，干燥。 4.(2025-2026高二上·重庆市西南大学附属中学校·期中)铁镍矿可作为镍、铁等战略金属的提取来源。某铁镍矿石的主要成分是Fe3O4和NiSO4，还含有少量CuO、CaO、MgO、SiO2。由该铁镍矿石制备高纯度的氢氧化镍的工艺流程如图： （1）铁镍矿石粉碎的目的是　　　　　　　　　　　。 （2）“酸溶”时，废渣1的主要成分的化学式为　　　　　　　　　　　。 （3）下列关于“除铁”步骤说法正确的是___________(填字母序号)。 A. 该步骤不涉及氧化还原反应 B. 为确保充分除铁，该步所加碳酸钠稍过量 C. 为加快反应速率，该步骤应在高温下进行 D. 实验室中模拟分离黄钠铁矾渣与母液的操作中，只需用到两种玻璃仪器 （4）“除铜”时Cu2+发生的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）“除钙、镁”时，若钙镁离子的初始浓度相同，先生成的沉淀是　　　　　　　　　　　(填化学式)。已知；；。 （6）已知常温下。“沉镍”过程中，若要使Ni2+恰好完全沉淀(即，)，则溶液pH=　　　　　　　　　　　。 （7）铁镍矿经一系列处理可得碱式碳酸镍[]，若将3.77 g碱式碳酸镍先分解可得标况下CO2气体224 mL，同时得某固体产物，该固体再与足量H2反应可制得金属镍1.77 g。则碱式碳酸镍的化学式为　　　　　　　　　　　。 5.(2025-2026高二上·重庆市鲁能巴蜀中学校·期中)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有钙、镁、钠、铜、铁、钴、锰的价氧化物及铜的单质。从该废渣中制备的一种流程如下。 已知：①，，。 ②溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH： 离子种类 开始沉淀的pH 1.8 7.4 沉淀完全的pH 2.8 9.4 回答下列问题： （1）基态Co原子的价电子排布式为　　　　　　　　　。 （2）“酸浸”时，为提高速率，可采取的措施　　　　　　　　　(举1例)。 （3）“滤渣1”的两种主要成分是　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）“除铜”时，发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　。 （5）“除锰”时，加入的中的结构如下图，则其中价和价氧的原子个数之比为　　　　　　　　　。 （6）“除铁”时，pH的控制范围为　　　　　　　　　；根据相关数据计算。为　　　　　　　　　。 （7）“沉钴”步骤中，控制溶液，加入适量的NaClO氧化，其反应的离子方程式为　　　　　　　　　。 6.(2025-2026高二上·重庆市巴蜀中学校·期中)工业以软锰矿(主要成分为，含有少量PbO、、FeO、、)为原料制备碳酸锰()的工艺流程如图所示： 已知：常温下 开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3 完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3 （1）“酸浸”前，需将软锰矿磨碎，其目的是　　　　　　　　　。 （2）Pb与C同主族，且在第六周期，则基态Pb原子的价层电子轨道表达式为　　　　　　　　　。 （3）滤渣1的主要成分是　　　　　　　　　。 （4）“氧化”步骤的化学方程式为　　　　　　　　　。 （5）“除铁、铝”时，常温下需调节溶液的pH范围为　　　　　　　　　。 （6）“沉锰”步骤的离子方程式为　　　　　　　　　；“沉锰”步骤的温度为35℃，原因是　　　　　　　　　。 （7）纯度测定(杂质不参与下列反应) 步骤一：称取1.0 g产品，加酸溶解并配制成100.00 mL溶液；取20.00 mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热，充分反应后，煮沸溶液使过量的分解。 步骤二：加入指示剂溶液，用0.1000 mol/L 溶液滴定。滴定至终点时消耗溶液的体积为82.5 mL。 已知：(未配平) ①步骤二中，滴定终点的现象为　　　　　　　　　。 ②的纯度为　　　　　　　　　%(保留1位小数)。 7.(2025-2026高二上·重庆西南大学东方实验中学·期中)电子工业常用溶液腐蚀印刷电路板上不需要的铜箔，最后得到含、杂质的溶液。某化学兴趣小组设计下列方案，从该废液中除去、杂质，制取纯净的。 请回答下列问题： （1）在①步操作中使用了氧化剂，下列氧化剂中一定不能使用的是　　　　　　　　　。 A．        B．        C．        D．        E． （2）②步操作中的“沉淀剂”可以是下列中的　　　　　　　　　。 A．        B．        C．        D．        E． 用一种你选择的沉淀剂，写出除去杂质的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）最后将滤液在气流中蒸干，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）设常温下各沉淀的溶度积近似为：、、；通常，人们把浓度小于10-5 mol/L的离子视为“不存在”。根据所给条件，完成下列问题： ①如果该废液中的浓度为1 mol/L，在加沉淀剂时应调节溶液的pH值范围为：　　　　　　　。 ②如果对废液不先用氧化剂，而是直接加入沉淀剂，带来的后果是：　　　　　　　。 8.(2025-2026高二上·重庆市万州第二高中学·期中)硫酸锰()是一种粉色晶体，易溶于水，不溶于乙醇，是重要的微量元素肥料之一。工业上由天然二氧化锰与硫化锰矿(还含等元素的氧化物)制备硫酸锰的工艺如图所示。回答下列问题： 已知：①相关物质的溶度积常数 物质 ② （1）为加快“溶浸”过程的浸出速率，可采取的措施有　　　　　　　　　　　(任写一种)。 （2）“滤渣1”中含有S和　　　　　　　　　　　，请写出生成S主要的离子方程式　　　　　　　　　　　。 （3）加入的作用是　　　　　　　　　　　。 （4）加入除镁时，需控制溶液中　　　　　　　　　　　才能将沉淀完全。 （5）“沉锰”时发生的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如下图所示，则获得较高纯度的操作是　　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　，洗涤并真空干燥。 9.(2025-2026高二上·重庆市南开中学校·期中)四水合磷酸锌[ ]难溶于水，是一种性能优良的环保防锈颜料。实验室以锌灰(含Zn、PbO、CuO、FeO、、等)为原料制备的流程如下： 已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表： 开始沉淀的pH 6.5 1.6 5.2 5.9 完全沉淀的pH 8.3 2.8 6.8 8.9 ②，。 （1）写出基态Zn原子的价层电子排布式　　　　　　　。 （2）加快“浸取”速率的措施是　　　　　　　(写一种)。 （3）“滤渣I”的主要成分是　　　　　　　(填化学式) （4）请写出“步骤I”发生的离子反应方程式　　　　　　　。 （5）“步骤II”的目的是除铜，试剂a的名称为　　　　　　　。 （6）“步骤III”需要控制温度在65℃左右，原因是　　　　　　　。 （7）若锌灰中Zn的含量为46.8%，上述流程总共消耗10t锌灰，最终得到9.14t产品，则产率为　　　　　　　%(保留两位小数)。 10.(2025-2026高二上·重庆部分区·期中)以锌焙砂(主要成分为ZnO，还含有较多的和少量、等单质)为原料制备针铁矿渣，其工艺流程如图所示。回答下列问题： 已知：常温下，溶液中的离子浓度小于时可视为该离子沉淀完全。 离子 开始／完全沉淀的pH 对应硫化物的 （1）写出一条加快“浸出”速率的方法：　　　　　　　。 （2）浸出液中的金属离子主要为　　　　　　　(填离子符号)。 （3）“酸性浸出”时，要保证溶液pH不能高于1.6，原因是　　　　　　　；常温下，　　　　　　　。 （4）还原渣中主要含S，则“还原”时发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （5）“热酸浸出”过滤后的残液可返回到“　　　　　　　”工序使用。 （6）“沉铁”过程调节溶液的pH应小于　　　　　　　；“沉铁”中反应的离子方程式为　　　　　　　。 11.(2025-2026高二上·重庆市第二外国语学校·期中)二氧化钛是目前使用最广泛的白色颜料。工业上以钛铁矿(主要成分为［钛酸亚铁］)，含有少量、杂质)为原料，制取二氧化钛和颜料铁红，其生产流程如图： 已知：易水解，只能存在于强酸性溶液中。 （1）加硫酸后，过滤出的滤渣的主要成分是　　　　　　　　　　　；溶液A中加入铁粉的作用为　　　　　　　　　　　。 （2）从溶液B中获取的操作为　　　　　　　　　　　、过滤、洗涤、干燥。检验的水溶液中存在的操作为：向溶液中加入　　　　　　　　　　　溶液，出现蓝色沉淀。 （3）实验室配制和保存溶液，需加入的试剂是　　　　　　　　　　　。 （4）溶液C中加入足量，发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）图中完全水解的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）焙烧制备时，若焙烧不充分，产品中会混有杂质。为测定产品中的纯度，取m g产品溶于稀硫酸(生成)，加入足量溶液(反应：)，再用0.1 mol/L标准溶液滴定生成的(反应：)，达到滴定终点时消耗溶液。则产品中的质量分数为　　　　　　　　　　　(用含m、V的式子表示)。 12.(2025-2026高二上·重庆市南坪中学校·期中)以碳酸锰铜矿(主要成分为MnCO3、CuCO3，还含有Fe2O3、FeO等杂质)为原料制备硫酸锰的一种工艺流程如下： 已知：常温下，以下四种离子的氢氧化物溶度积常数如下表： 离子 注：离子浓度小于或等于可视为沉淀完全。 （1）为了提高“酸浸”速率，可采取的措施有　　　　　　　(写两点)。 （2）用离子方程式解释MnO2的作用：　　　　　　　。 （3）从平衡移动的角度简述加入MnCO3“沉铁”的原理：　　　　　　　(结合离子方程式进行文字阐述)。 （4）“沉铜”时，若滤液中，向其中缓慢通入氨气，为了使铜离子完全沉淀而又避免生成Mn(OH)2，应控制pH的范围为　　　　　　　。 （5）“沉锰”得到MnCO3的离子方程式为　　　　　　　。 （6）结合图像，分析MnSO4溶液得到MnSO4·H2O的系列操作为　　　　　　　、过滤、洗涤、干燥等。 13.(2025-2026高二上·重庆市名校联盟联合考试·期中)铁镍矿是一种重要的金属材料，某铁镍矿石的主要成分是和，还含有、、、。由该铁镍矿石制备高纯度的的工艺流程如图： 表中硫酸镍在不同温度下的溶解度 温度 0 10 20 40 60 80 100 溶解度(g/100g水) 11.7 30.23 35.04 43.82 56.56 65.26 70.37 （1）提高“酸浸”速率的方法有　　　　　　　　　　　。(任写一条) （2）“酸溶”时，所加入的试剂A是稀硫酸。废渣1的主要成分的化学式为　　　　　　　　　　　。 （3）黄钠铁矾的化学式为，“除铁”时第一步加的作用是　　　　　　　　　　　，第二步加碳酸钠“除铁”的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （4）“除铜”时，若试剂B用代替除铜，优点是　　　　　　　　　　　。 （5）“除钙镁”时，随pH降低，NaF用量急剧增加，原因是　　　　　　　　　　　(结合平衡理论解释)。 （6）已知常温下。“沉镍”过程中，若要使恰好完全沉淀(即)，则水电离的浓度为　　　　　　　　　　　，获得的“一系列操作”是　　　　　　　　　　　过滤、洗涤、干燥。 14.(2025-2026高二上·重庆市第八中学校·期中)是制备活性ZnO的中间体，以锌焙砂(主要成分为ZnO，含少量、等离子)为原料制备的工艺流程如下。 已知：，，。的电离常数， 请回答下列问题： （1）基态的价电子排布式为　　　　　　　　　　　。 （2）“浸取”过程中为了加快反应速率可适当升温，但要控制温度不能太高的原因是　　　　　　　　　　　。 （3）已知：，通过计算说明使用ZnS能否将除尽：　　　　　　　　　　　。在废水处理中常用将转化为MnS除去，向含有废水中通入一定量的气体，调节溶液的，当浓度为时，开始沉淀，则　　　　　　　　　　　。 （4）“沉锌”的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）“过滤Ⅲ”所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是　　　　　　　　　　　。 （6）证明沉淀已洗涤干净的操作为　　　　　　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 工艺流程综合题 1.(2025-2026高二上·重庆西南大学东方实验中学·期中)以铝土矿为原料制备铝的简易流程如图所示。 回答下列问题： （1）步骤①包括：。其中，向溶液中加入过量NaOH溶液，发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （2）步骤②中，先将萤石()粉碎，再与浓硫酸共热产生HF，粉碎萤石的目的是　　　　　　　　　　　。 （3）步骤③中，采用电解法制备金属铝，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （4）在加热条件下，将HF通入和组成的混合浊液中生成(冰晶石)和气体X，X通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。制备冰晶石的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）在生活、生产中广泛应用铝合金材料，它质量轻、抗腐蚀性强，铝的抗腐蚀性强的主要原因是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）增大反应物的接触面积，加快化学反应速率     （3）     （4）     （5）铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜，并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触，从而防止铝被进一步氧化      【解析】铝土矿分离提纯得到Al2O3，步骤② 中，先将萤石()粉碎，再与浓硫酸共热产生HF，在加热条件下，将HF通入和组成的混合浊液中生成(冰晶石)和CO2。沥青焦通过一系列化学反应和物理处理过程转化为碳，电解氧化铝得的是金属铝和氧气，据此分析解题。 (1)溶液中加入过量NaOH溶液生成Na，离子方程式为：； (2)粉碎萤石的目的是增大反应物的接触面积，加快化学反应速率； (3)电解氧化铝得的是金属铝和氧气，化学方程式为 ； (4)HF、和反应生成(冰晶石)和气体CO2，化学方程式为：； (5)铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜，并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触，从而防止铝被进一步氧化。 2.(2025-2026高二上·重庆市两江育才中学校·期中)铁镍矿是一种重要的金属材料，主要用于制备铁镍合金，还用于制备镍氢电池的材料。某铁镍矿石的主要成分是四氧化三铁和硫酸镍，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该铁镍矿石制备高纯度的氢氧化镍的工艺流程如图：     回答下列问题： （1）为提高镍的浸出率，可采取的措施有　　　　　　　　　　　。 （2）“酸溶”时，所加入的试剂A是硫酸，“废渣1”的主要成分的化学式为　　　　　　　　　　　。 （3）“除铁”时的作用是　　　　　　　　　　　。 （4）“除铜”时，所用的试剂B为，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）“除钙、镁”过程中形成的“废渣3”的化学式为　　　　　　　　　　　。 （6）已知常温下，该流程在“沉镍”过程中，需调节溶液pH约为　　　　　　　　　　　时，才刚好沉淀完全(离子沉淀完全的浓度≤1.0×10-5mol/L，)。 （7）以Al和NiO(OH)为电极、NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为，该电池工作时正极发生的电极反应为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）粉碎矿石(或搅拌或延长浸取时间等合理答案均可)     （2）(多写“”不扣分)     （3）将氧化为     （4）     （5）、     （6）9.15     （7）      【解析】铁镍矿石的主要成分是四氧化三铁、硫酸镍和铜、钙、镁、硅的氧化物，粉碎后加入试剂A硫酸，不与硫酸反应，滤渣1为，加入H2O2和Na2CO3，将氧化为，转化为黄钠铁矾除去，试剂B为，和Cu2+反应生成。 (1)为提高镍的浸出率，可以采取增大接触面积的方法，因此可以用粉碎矿石或搅拌或延长浸取时间等方法。 (2)与稀硫酸不反应，废渣1的主要成分为。 (3)具有强氧化性，因此“除铁”时的作用是将氧化为。 (4)“除铜”时，所用的试剂B为，反应的离子方程式为：。 (5)加入NaF除钙、镁离子，生成、难溶物形成废渣3，废渣3是、。 (6)，，该流程在“沉镍”过程中，需调节溶液pH约为9.15时，才刚好沉淀完全 (7)该新型电池放电时，关键判断Al的氧化产物。由于NaOH溶液的存在，Al被氧化生成NaAlO 2而不是Al(OH)3，故电池反应的化学方程式为：，极发生的电极反应为：。 3.(2025-2026高二上·重庆市育才中学·期中)重庆新能源汽车产业为实现“降本增效、绿色发展”，针对新能源汽车退役电极(含杂质、石墨粉)研发回收工艺，最终获得高纯。其流程如图： 已知：①该回收条件下，在溶液中几乎不反应； ②温度越高碳酸锂在水中溶解度越小。 ③相关常数如下表所示： （1）过程ⅰ研磨粉碎的目的是　　　　　　　　　　　。 （2）过程ⅱ加入足量NaOH溶液的作用(用化学反应方程式表示)　　　　　　　　　　　。 （3）若过程ⅲ采用作为氧化剂，则过程中会发生副反应生成黄绿色气体。 ①该副反应对应的离子方程式为　　　　　　　　　　　，从环保角度分析，选择　　　　　　　　　　　(填字母)作为该过程的氧化剂会更好。 A．       B．浓硫酸       C．浓硝酸 ②过程ⅲ得到的浸出液循环两次的目的是　　　　　　　　　　　。 （4）浸出液中存在大量和，已知：，，结合平衡移动原理，解释过程ⅳ得到磷酸铁晶体的原因　　　　　　　　　　　。 （5）过程ⅵ的操作是用　　　　　　　　　　　(填“热水”或“冷水”)洗涤，干燥。 【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率     （2）     （3）①     ② A    ③ 提高氧化剂和酸的利用率或提高浸出液中浓度，节约后续纯碱的用量     （4）结合，减小，上述两个电离平衡均向右移动，增大，与结合形成磷酸铁晶体     （5）热水      【解析】废旧电极研磨成粉末可以增加反应物之间的接触面积，加快反应速率，提高浸出率，研磨后加入NaOH溶液，废旧电池中的和石墨粉不与NaOH反应，过滤后进入滤渣1，废旧电池中的Al与NaOH反应生成进入滤液1，向滤渣1中加入盐酸和氧化剂，与盐酸反应产生Fe2+，Fe2+被氧化剂氧化为Fe3+，过滤后进入浸出液，将浸出液循环两次的目的是提高酸和氧化剂的利用率，也可以提高Li+的浓度，石墨粉不溶于盐酸进入滤渣2，向浸出液中加入30%，浸出液中的Fe3+与反应生成沉淀，分离出Fe，向滤液2中加饱和Na2CO3溶液，60~80℃加热得到Li2CO3粗品，对Li2CO3粗品进一步处理得到高纯Li2CO3，以此解答； (1)过程i研磨粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率； (2)根据分析可知，发生反应是； (3)①NaClO3是强氧化剂，可以将Cl-氧化为Cl2，反应的离子方程式为，从环保角度看，最好的氧化剂是H2O2，H2O2作氧化剂，还原产物为水，无有毒气体生成，浓硫酸、浓硝酸会产生SO2、NO2等有毒气体，因此应该选A； ② 将浸出液循环两次的目的是提高酸和氧化剂的利用率，也可以提高Li+的浓度，节约后续纯碱的用量； (4)由题目信息可知，溶液中存在电离平衡、，加入30%Na2CO3溶液后，会与溶液中的H+反应，使溶液中的c(H+)降低，两个平衡均向右移动，c()增大，与结合形成磷酸铁晶体； (5)根据题目信息，温度越高碳酸锂在水中溶解度越小，所以这里应该选用热水洗涤。 4.(2025-2026高二上·重庆市西南大学附属中学校·期中)铁镍矿可作为镍、铁等战略金属的提取来源。某铁镍矿石的主要成分是Fe3O4和NiSO4，还含有少量CuO、CaO、MgO、SiO2。由该铁镍矿石制备高纯度的氢氧化镍的工艺流程如图： （1）铁镍矿石粉碎的目的是　　　　　　　　　　　。 （2）“酸溶”时，废渣1的主要成分的化学式为　　　　　　　　　　　。 （3）下列关于“除铁”步骤说法正确的是___________(填字母序号)。 A. 该步骤不涉及氧化还原反应 B. 为确保充分除铁，该步所加碳酸钠稍过量 C. 为加快反应速率，该步骤应在高温下进行 D. 实验室中模拟分离黄钠铁矾渣与母液的操作中，只需用到两种玻璃仪器 （4）“除铜”时Cu2+发生的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）“除钙、镁”时，若钙镁离子的初始浓度相同，先生成的沉淀是　　　　　　　　　　　(填化学式)。已知；；。 （6）已知常温下。“沉镍”过程中，若要使Ni2+恰好完全沉淀(即，)，则溶液pH=　　　　　　　　　　　。 （7）铁镍矿经一系列处理可得碱式碳酸镍[]，若将3.77 g碱式碳酸镍先分解可得标况下CO2气体224 mL，同时得某固体产物，该固体再与足量H2反应可制得金属镍1.77 g。则碱式碳酸镍的化学式为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）增大接触面积，提高浸取速率和浸取率     （2）SiO2和CaSO4     （3）B     （4）     （5）CaF2     （6）9.15     （7）      【解析】将矿石粉碎提高浸取率，硫酸酸浸后分离得到滤渣二氧化硅和硫酸钙沉淀与含Cu、Mg、Fe、Ni、以及少量Ca元素的滤液，加入双氧水、纯碱调pH、氧化沉铁得到黄钠铁矾沉淀，再加入硫化氢沉铜，得到硫化铜沉淀，滤液中加入氟化钠沉剩余的Ca与Mg，得到氟化钙和氟化镁沉淀，最后加入氢氧化钠沉镍，得到氢氧化镍。 (1)矿石粉碎可提高固液接触面积，从而提高浸取率； (2)硫酸能与氧化钙发生反应，生成硫酸钙沉淀，且二氧化硅不溶于酸，故废渣1的主要成分为SiO2和CaSO4； (3)A．除铁的过程中，Fe2+被充分氧化为Fe3+便于沉淀，涉及氧化还原反应，A错误； B．除铁时的溶液为酸性溶液，所以需要加入过量饱和碳酸钠溶液来中和，以及降低黄钠铁矾的溶解度便于析出，B正确； C．高温会使分解，无法氧化Fe2+，C错误； D．分离滤液和沉淀的操作为过滤，实验室操作需要的玻璃仪器为玻璃棒和烧杯以及漏斗，D错误； 故选B； (4)“除铜”时，Cu2+与H2S发生反应生成CuS沉淀，从而被除去，发生的离子方程式为； (5)对于同类型沉淀，初始阳离子浓度相同时，Ksp越小，所需c(F−)更低，越容易沉淀，故先沉淀的是CaF2； (6)。当，，pOH=4.85，故溶液pH=9.15； (7)根据题意，，则样品中。样品中。根据镍元素守恒，。样品中水的质量为，则。因此，化学式中。故化学式为。 5.(2025-2026高二上·重庆市鲁能巴蜀中学校·期中)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有钙、镁、钠、铜、铁、钴、锰的价氧化物及铜的单质。从该废渣中制备的一种流程如下。 已知：①，，。 ②溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH： 离子种类 开始沉淀的pH 1.8 7.4 沉淀完全的pH 2.8 9.4 回答下列问题： （1）基态Co原子的价电子排布式为　　　　　　　　　。 （2）“酸浸”时，为提高速率，可采取的措施　　　　　　　　　(举1例)。 （3）“滤渣1”的两种主要成分是　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）“除铜”时，发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　。 （5）“除锰”时，加入的中的结构如下图，则其中价和价氧的原子个数之比为　　　　　　　　　。 （6）“除铁”时，pH的控制范围为　　　　　　　　　；根据相关数据计算。为　　　　　　　　　。 （7）“沉钴”步骤中，控制溶液，加入适量的NaClO氧化，其反应的离子方程式为　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）将废渣磨碎、适当增加浓度、适当升温、搅拌等(举1例)     （3）、     （4）     （5）     （6）① 或    ②      （7）(或)      【解析】炼锌废渣含有钙、镁、钠、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及铜的单质，经稀硫酸酸浸时，铜不溶解，其他+2价氧化物均转化为相应的+2价阳离子进入溶液；加入NaF生成氟化钙、氟化镁沉淀除去Ca2+、Mg2+，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CoO调节pH，铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去；再次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴，得到Co(OH)3，据此分析； (1)Co是27号元素，位于第四周期第Ⅷ族，基态原子的核外电子排布为，价电子包含3d、4s轨道的电子，因此价电子排布式为。 (2)将废渣磨碎、适当增加浓度、适当升温、搅拌等常规操作都可以加快固液反应的速率 (3)除杂步骤加入NaF，已知、远小于，因此、会转化为难溶的、沉淀，成为滤渣1的主要成分。 (4)除铜步骤通入，和溶液中的反应生成难溶的CuS沉淀，符合流程产物，是弱电解质在离子方程式中保留化学式，发生反应的离子方程式为。 (5)观察的结构，中间存在过氧键（-O-O-），该过氧键中的2个O为-1价；剩余6个O为普通的S=O或S-O键中的O，为-2价，因此-1价和-2价氧的原子个数之比为。 (6)除铁的目的是让完全沉淀，但不能让沉淀：沉淀完全的pH为2.8，开始沉淀的pH为7.4，因此或。 当沉淀完全时，此时pH=2.8，，，代入溶度积公式： 。 (7)pH=5的弱酸性环境下，将氧化为+3价的沉淀，Cl元素从+1价被还原为-1价的，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得到该离子方程式：(或)。 6.(2025-2026高二上·重庆市巴蜀中学校·期中)工业以软锰矿(主要成分为，含有少量PbO、、FeO、、)为原料制备碳酸锰()的工艺流程如图所示： 已知：常温下 开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3 完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3 （1）“酸浸”前，需将软锰矿磨碎，其目的是　　　　　　　　　。 （2）Pb与C同主族，且在第六周期，则基态Pb原子的价层电子轨道表达式为　　　　　　　　　。 （3）滤渣1的主要成分是　　　　　　　　　。 （4）“氧化”步骤的化学方程式为　　　　　　　　　。 （5）“除铁、铝”时，常温下需调节溶液的pH范围为　　　　　　　　　。 （6）“沉锰”步骤的离子方程式为　　　　　　　　　；“沉锰”步骤的温度为35℃，原因是　　　　　　　　　。 （7）纯度测定(杂质不参与下列反应) 步骤一：称取1.0 g产品，加酸溶解并配制成100.00 mL溶液；取20.00 mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热，充分反应后，煮沸溶液使过量的分解。 步骤二：加入指示剂溶液，用0.1000 mol/L 溶液滴定。滴定至终点时消耗溶液的体积为82.5 mL。 已知：(未配平) ①步骤二中，滴定终点的现象为　　　　　　　　　。 ②的纯度为　　　　　　　　　%(保留1位小数)。 【答案】（1）增大接触面积，加快酸浸速率     （2）     （3）SiO2、PbSO4     （4）MnO2 + 2FeSO4 + 2H2SO4=MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O     （5）4.7≤pH<5.8     （6）①     ② 温度过低，反应速率慢；温度过高，NH3挥发、NH4HCO3受热分解，原料利用率下降。     （7）① 当滴入最后半滴(NH4)2Fe(SO4)2溶液，溶液中产生蓝色沉淀，且半分钟内不复原。    ② 94.9%      【解析】软锰矿加稀硫酸、SO2酸浸，MnO2被二氧化硫还原为Mn2+，SiO2和硫酸铅形成滤渣1除去；滤液加入MnO2，把Fe2+氧化成Fe3+，再加入MnCO3调节pH，使铁、铝离子水解生成氢氧化物沉淀，得到滤渣2。向净化后的锰盐溶液加入碳酸氢铵与氨气，析出碳酸锰沉淀，经过过滤洗涤等操作得到高纯MnCO3。 (1)“酸浸”前，需将软锰矿磨碎，其目的是增大接触面积，加快酸浸速率 (2)基态Pb原子的价层电子轨道表达式为 (3)SiO2不与稀硫酸反应；PbO和硫酸生成难溶PbSO4，进入滤渣1，所以滤渣1的主要成分是SiO2、PbSO4 (4)“氧化”步骤的化学方程式为：MnO2 + 2FeSO4 + 2H2SO4=MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O (5)要使Fe3+、Al3+完全沉淀（Al3+完全沉淀pH=4.7），同时保证Mn2+不开始沉淀（Mn2+开始沉淀pH=5.8），所以调节溶液的pH范围为4.7≤pH<5.8 (6)“沉锰”步骤的离子方程式为 ，温度为35℃原因：温度过低，反应速率慢；温度过高，NH3挥发、NH4HCO3受热分解，原料利用率下降。 (7)反应关系：，，关系式： ①滴定终点现象：当滴入最后半滴(NH4)2Fe(SO4)2溶液，溶液中产生蓝色沉淀，且半分钟内不复原。 ②计算：，20.00 mL溶液中： ，100 mL溶液中：，，，纯度= 7.(2025-2026高二上·重庆西南大学东方实验中学·期中)电子工业常用溶液腐蚀印刷电路板上不需要的铜箔，最后得到含、杂质的溶液。某化学兴趣小组设计下列方案，从该废液中除去、杂质，制取纯净的。 请回答下列问题： （1）在①步操作中使用了氧化剂，下列氧化剂中一定不能使用的是　　　　　　　　　。 A．        B．        C．        D．        E． （2）②步操作中的“沉淀剂”可以是下列中的　　　　　　　　　。 A．        B．        C．        D．        E． 用一种你选择的沉淀剂，写出除去杂质的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）最后将滤液在气流中蒸干，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）设常温下各沉淀的溶度积近似为：、、；通常，人们把浓度小于10-5 mol/L的离子视为“不存在”。根据所给条件，完成下列问题： ①如果该废液中的浓度为1 mol/L，在加沉淀剂时应调节溶液的pH值范围为：　　　　　　　。 ②如果对废液不先用氧化剂，而是直接加入沉淀剂，带来的后果是：　　　　　　　。 【答案】（1）BD     （2）① CD    ② （或、、）     （3）抑制的水解，同时带走水蒸气，避免生成杂质     （4）① 3≤pH＜4    ② 溶液中的无法除去，导致蒸干后得到的中残留有杂质      【解析】步骤① 用氧化剂将工业废液中的氧化成，步骤② 加入沉淀剂，将废液中的转化成沉淀，步骤③ 过滤分离沉淀，滤液在中蒸干得到； (1)步骤① 用氧化剂将工业废液中的氧化成，选项给出的氧化剂均能氧化，但使用会引入杂质、会引入杂质、，无法得到纯净的，因此不能选择两者作氧化剂，答案选BD； (2)选择沉淀剂调节溶液pH，消耗溶液中的，使水解转化成沉淀，但不能引入新的离子（杂质），选项给出物质均能与发生反应，但会引入杂质、会引入杂质，会增大溶液中的浓度，因此不能作沉淀剂，可以选择的沉淀剂有、，答案选CD； 以作沉淀剂，反应的离子方程式为或，以作沉淀剂，反应的离子方程式为或； (3)是强酸弱碱盐，溶液中存在水解平衡，气流既可以提供高浓度的抑制水解，又能随气流带走蒸发出的水蒸气，答案为抑制的水解，同时带走水蒸气，避免生成杂质（回答合理即可）； (4)① 由已知沉淀溶解平衡常数进行计算，浓度为1 mol/L，开始沉淀时，溶液中，此时pH=14-10=4，同理，沉淀完全时，溶液中，pH=14-11=3，所以，调节溶液pH的范围为3≤pH＜4； ② 由已知信息可知与数值接近，不经过氧化直接加沉淀剂，溶液中的无法在不沉淀的前提下除去，会导致蒸干后得到的中残留有杂质。 8.(2025-2026高二上·重庆市万州第二高中学·期中)硫酸锰()是一种粉色晶体，易溶于水，不溶于乙醇，是重要的微量元素肥料之一。工业上由天然二氧化锰与硫化锰矿(还含等元素的氧化物)制备硫酸锰的工艺如图所示。回答下列问题： 已知：①相关物质的溶度积常数 物质 ② （1）为加快“溶浸”过程的浸出速率，可采取的措施有　　　　　　　　　　　(任写一种)。 （2）“滤渣1”中含有S和　　　　　　　　　　　，请写出生成S主要的离子方程式　　　　　　　　　　　。 （3）加入的作用是　　　　　　　　　　　。 （4）加入除镁时，需控制溶液中　　　　　　　　　　　才能将沉淀完全。 （5）“沉锰”时发生的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如下图所示，则获得较高纯度的操作是　　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　，洗涤并真空干燥。 【答案】（1）搅拌、升温、适当增大硫酸的浓度(任写一种)     （2）①     ②      （3）作氧化剂，将亚铁离子氧化成铁离子     （4）     （5）     （6）① 控制温度在之间蒸发结晶    ② 趁热过滤      【解析】二氧化锰粉与硫化锰矿(还含 Fe、Al、Mg、Si 等元素)加入硫酸酸浸，得到Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Mn2+的酸性溶液，SiO2不溶，“滤渣1”中的主要成分为S和SiO2等；向滤液加入H2O2，将亚铁离子氧化成铁离子，通入氨气调节pH沉淀Fe3+、Al3+，得到氢氧化铁和氢氧化铝的沉淀，滤渣2为Al(OH)3、Fe(OH)3；滤液中加入MnF2除去Mg2+，滤渣3为MgF2，除杂后的溶液主要含有Mn2+，加入碳酸氢铵沉锰，将MnCO3溶于适量的稀硫酸，控制温度，蒸发结晶，趁热过滤，得到MnSO4H2O晶体，洗涤、烘干得到产品，以此解答该题。 (1)为加快“溶浸”过程的浸出速率，可采取的措施有搅拌、升温、适当增大硫酸的浓度等； (2)由分析可知，“滤渣1”中的主要成分为S和SiO2；“溶浸”时两种含锰化合物与H2SO4反应的离子方程式为MnO2+MnS+4H+=2Mn2++S+2H2O； (3)向滤液加入H2O2，将亚铁离子氧化成铁离子，以便后续除去铁元素； (4)将溶液Mg2+沉淀完全，c(Mg2+)110-5mol·L-1，溶液中Ksp(MgF2)= c(Mg2+)·c2(F-)，c(F-)2.710-3 mol·L-1； (5)加入碳酸氢铵沉锰发生的离子方程式为Mn2++2=MnCO3+CO2+H2O； (6)由图象可知，温度在8.6 ℃~23.9 ℃之间结晶析出MnSO4·5H2O，温度低于8.6 ℃结晶析出MnSO4·7H2O，高于23.9 ℃结晶析出MnSO4·H2O，故应控制温度在80~90 ℃之间蒸发结晶，趁热过滤，洗涤并真空干燥，得到产品。 9.(2025-2026高二上·重庆市南开中学校·期中)四水合磷酸锌[ ]难溶于水，是一种性能优良的环保防锈颜料。实验室以锌灰(含Zn、PbO、CuO、FeO、、等)为原料制备的流程如下： 已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表： 开始沉淀的pH 6.5 1.6 5.2 5.9 完全沉淀的pH 8.3 2.8 6.8 8.9 ②，。 （1）写出基态Zn原子的价层电子排布式　　　　　　　。 （2）加快“浸取”速率的措施是　　　　　　　(写一种)。 （3）“滤渣I”的主要成分是　　　　　　　(填化学式) （4）请写出“步骤I”发生的离子反应方程式　　　　　　　。 （5）“步骤II”的目的是除铜，试剂a的名称为　　　　　　　。 （6）“步骤III”需要控制温度在65℃左右，原因是　　　　　　　。 （7）若锌灰中Zn的含量为46.8%，上述流程总共消耗10t锌灰，最终得到9.14t产品，则产率为　　　　　　　%(保留两位小数)。 【答案】（1）     （2）适当升高温度、适当增大稀硫酸浓度     （3）、     （4）     （5）硫化锌     （6）温度过高，易分解，温度过低，反应速率可能太慢     （7）83.33      【解析】锌灰（含、、、、、等）加入稀浸取，、、、、与酸反应生成、、、、；不溶；浸取液经溶液氧化为并调节，使沉淀为，被还原为，滤渣Ⅱ含和；滤液中加入沉淀为，滤渣Ⅲ含；再加入溶液和溶液，控制温度左右反应生成沉淀，最终得到产品。 (1)Zn原子序数为30，核外电子排布为，价层电子排布式为，故答案为：； (2)加快“浸取”速率可采取：适当升高温度、适当增大浓度、将锌灰粉碎以增大接触面积，故答案为：适当升高温度、适当增大稀硫酸浓度； (3)不溶于稀；，难溶。滤渣Ⅰ主要成分为，故答案为：； (4)在条件下将氧化为沉淀，自身被还原为，结合得失电子守恒和原子、电荷守恒方程式为：； (5)为除去且不引入新杂质，因，加入使，试剂a为，故答案为：硫化锌； (6)温度过高时，易分解：；温度过低时，反应速率太慢，因此需控制温度在左右，故答案为：温度过高，易分解，温度过低，反应速率可能太慢； (7)由题，锌灰中Zn的质量为，产品摩尔质量，因此Zn的质量分数为，则理论产品质量，因此，故答案为：83.33。 10.(2025-2026高二上·重庆部分区·期中)以锌焙砂(主要成分为ZnO，还含有较多的和少量、等单质)为原料制备针铁矿渣，其工艺流程如图所示。回答下列问题： 已知：常温下，溶液中的离子浓度小于时可视为该离子沉淀完全。 离子 开始／完全沉淀的pH 对应硫化物的 （1）写出一条加快“浸出”速率的方法：　　　　　　　。 （2）浸出液中的金属离子主要为　　　　　　　(填离子符号)。 （3）“酸性浸出”时，要保证溶液pH不能高于1.6，原因是　　　　　　　；常温下，　　　　　　　。 （4）还原渣中主要含S，则“还原”时发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （5）“热酸浸出”过滤后的残液可返回到“　　　　　　　”工序使用。 （6）“沉铁”过程调节溶液的pH应小于　　　　　　　；“沉铁”中反应的离子方程式为　　　　　　　。 【答案】（1）将锌焙砂粉碎或浸出时进行搅拌     （2）     （3）① 防止水解生成沉淀而损失    ②      （4）     （5）酸性浸出     （6）① 6.4    ②       【解析】锌焙砂(主要成分为ZnO，还含有较多的Fe2O3和少量Pb、Ag等单质)为原料制备针铁矿渣(FeOOH)，以锌焙砂为原料，加入硫酸调pH为5-5.4进行浸出，氧化锌转化为硫酸锌溶液，即浸液主要成分是硫酸锌，过滤分离后固体中有氢氧化铁、Pb、Ag等，加入硫酸酸性浸出，得到含有硫酸铁的溶液，加入硫化锌，Fe3+被还原为Fe2+，还原渣主要成分是单质S，离子方程式为2Fe3++ZnS=2Fe2++S↓+Zn2+；通入氧气、加氧化锌沉铁，最终得到FeOOH；浸渣2为Pb、Ag，加浓硫酸热酸浸出的Pb/Ag渣。 (1)加快“浸出”速率的方法是：将锌焙砂粉碎（增大反应物的接触面积）或浸出时进行搅拌。 (2)根据题目，锌焙砂的主要成分为ZnO，与稀硫酸反应生成Zn2+：，在pH=5～5.4时，Fe3+会完全沉淀（pH>2.8即沉淀完全），因此浸出液中主要金属离子为Zn2+。 (3)根据表格，Fe3+在pH=1.6时开始沉淀，pH=2.8时完全沉淀。“酸性浸出”时，要保证溶液pH不能高于1.6，原因是：防止Fe3+水解生成沉淀而损失；根据pH=2.8时，  ，   ，。 (4)“还原”步骤中，ZnS将Fe3+还原为Fe2+，自身被氧化为S，根据得失电子守恒和原子守恒配平反应方程式为：。 (5)“热酸浸出”使用浓硫酸，反应后残液主要含H2SO4，可返回“浸出”或“酸性浸出”工序，用于溶解ZnO或Fe2O3。根据流程，最合适的工序是“酸性浸出”。 (6)“沉铁”需将Fe2+氧化为FeOOH，同时避免Zn2+沉淀。根据表格，Zn2+在pH=6.4时开始沉淀，故pH应小于6.4。反应中，O2将Fe2+氧化为FeOOH，ZnO中和H+，根据得失电子守恒和原子守恒配平总反应为：。 11.(2025-2026高二上·重庆市第二外国语学校·期中)二氧化钛是目前使用最广泛的白色颜料。工业上以钛铁矿(主要成分为［钛酸亚铁］)，含有少量、杂质)为原料，制取二氧化钛和颜料铁红，其生产流程如图： 已知：易水解，只能存在于强酸性溶液中。 （1）加硫酸后，过滤出的滤渣的主要成分是　　　　　　　　　　　；溶液A中加入铁粉的作用为　　　　　　　　　　　。 （2）从溶液B中获取的操作为　　　　　　　　　　　、过滤、洗涤、干燥。检验的水溶液中存在的操作为：向溶液中加入　　　　　　　　　　　溶液，出现蓝色沉淀。 （3）实验室配制和保存溶液，需加入的试剂是　　　　　　　　　　　。 （4）溶液C中加入足量，发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）图中完全水解的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）焙烧制备时，若焙烧不充分，产品中会混有杂质。为测定产品中的纯度，取m g产品溶于稀硫酸(生成)，加入足量溶液(反应：)，再用0.1 mol/L标准溶液滴定生成的(反应：)，达到滴定终点时消耗溶液。则产品中的质量分数为　　　　　　　　　　　(用含m、V的式子表示)。 【答案】（1）①     ② 将还原为     （2）① 蒸发浓缩、冷却结晶    ② 铁氰化钾（）     （3）稀硫酸     （4）     （5）     （6）或、      【解析】钛铁矿经过过量硫酸处理过滤，除去不溶于酸的，溶液A中存在、、，向溶液A中加铁粉，将还原为；溶液B通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到，重新溶解得到溶液C，与足量反应制得，煅烧制得铁红；完全水解得到，一定条件下转化为； (1)由分析可得，加硫酸后，过滤出的滤渣的主要成分是； 溶液A中加铁粉的作用是将还原为； (2)从溶液B中获取的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；检验溶液中是否存在，可向溶液中加入铁氰化钾（）溶液，若出现蓝色沉淀，说明溶液中存在；故答案为蒸发浓缩、冷却结晶；铁氰化钾（）； (3)已知易水解，只能存在于强酸性溶液中，故实验室配制和保存溶液，需加入的试剂为稀硫酸； (4)溶液C中加入足量，生成固体、和，发生反应的离子方程式为； (5)完全水解的离子方程式为； (6)根据反应和可得物质的量的关系为，达到滴定终点时消耗的物质的量为，的物质的量等于的物质的量等于，则的质量分数为，故答案为或、。 12.(2025-2026高二上·重庆市南坪中学校·期中)以碳酸锰铜矿(主要成分为MnCO3、CuCO3，还含有Fe2O3、FeO等杂质)为原料制备硫酸锰的一种工艺流程如下： 已知：常温下，以下四种离子的氢氧化物溶度积常数如下表： 离子 注：离子浓度小于或等于可视为沉淀完全。 （1）为了提高“酸浸”速率，可采取的措施有　　　　　　　(写两点)。 （2）用离子方程式解释MnO2的作用：　　　　　　　。 （3）从平衡移动的角度简述加入MnCO3“沉铁”的原理：　　　　　　　(结合离子方程式进行文字阐述)。 （4）“沉铜”时，若滤液中，向其中缓慢通入氨气，为了使铜离子完全沉淀而又避免生成Mn(OH)2，应控制pH的范围为　　　　　　　。 （5）“沉锰”得到MnCO3的离子方程式为　　　　　　　。 （6）结合图像，分析MnSO4溶液得到MnSO4·H2O的系列操作为　　　　　　　、过滤、洗涤、干燥等。 【答案】（1）将碳酸锰铜矿粉碎，适当升高温度，适当增大硫酸的浓度等     （2）4H++MnO2+2=2+Mn2++2H2O     （3）+3H2O⇌Fe(OH)3+3H+，碳酸锰消耗H+，水解平衡朝正向移动，促进三价铁水解生成Fe(OH)3     （4）     （5）     （6）高于40°C，蒸发浓缩，趁热      【解析】碳酸锰铜矿(主要成分为MnCO3、CuCO3，还含有Fe2O3、FeO等杂质)，用硫酸酸浸，得到硫酸锰、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁的混合溶液，加入二氧化锰将亚铁离子氧化为三价铁离子便于除去，加入MnCO3调节pH生成氢氧化铁沉淀，过滤后向滤液通入氨气生成氢氧化铁沉淀，过滤，向滤液加入碳酸氢铵，生成MnCO3沉淀，再加硫酸，得到硫酸锰溶液，以此解题； (1)考查速率影响因素，可以将碳酸锰铜矿粉碎，适当升高温度，适当增大硫酸的浓度，搅拌等 (2)MnO2将氧化为，方程式为4H++MnO2+2=2+Mn2++2H2O； (3)溶液中存在水解平衡：+3H2O⇌Fe(OH)3+3H+，加入碳酸锰消耗H+，水解平衡朝正向移动，促进三价铁水解生成Fe(OH)3除去； (4)铜离子完全沉淀时，溶液中铜离子浓度小于或等于，此时，，pH=6.5，锰离子开始沉淀时，，，pH=8，故应控制的范围为； (5)沉锰过程中，加入碳酸氢铵和氨水，生成碳酸锰沉淀，则反应的离子方程式为； (6)由图像可知，高于40°C才生成MnSO4·H2O，故MnSO4溶液得到MnSO4·H2O的系列操作为在高于40°C下蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥等。 13.(2025-2026高二上·重庆市名校联盟联合考试·期中)铁镍矿是一种重要的金属材料，某铁镍矿石的主要成分是和，还含有、、、。由该铁镍矿石制备高纯度的的工艺流程如图： 表中硫酸镍在不同温度下的溶解度 温度 0 10 20 40 60 80 100 溶解度(g/100g水) 11.7 30.23 35.04 43.82 56.56 65.26 70.37 （1）提高“酸浸”速率的方法有　　　　　　　　　　　。(任写一条) （2）“酸溶”时，所加入的试剂A是稀硫酸。废渣1的主要成分的化学式为　　　　　　　　　　　。 （3）黄钠铁矾的化学式为，“除铁”时第一步加的作用是　　　　　　　　　　　，第二步加碳酸钠“除铁”的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （4）“除铜”时，若试剂B用代替除铜，优点是　　　　　　　　　　　。 （5）“除钙镁”时，随pH降低，NaF用量急剧增加，原因是　　　　　　　　　　　(结合平衡理论解释)。 （6）已知常温下。“沉镍”过程中，若要使恰好完全沉淀(即)，则水电离的浓度为　　　　　　　　　　　，获得的“一系列操作”是　　　　　　　　　　　过滤、洗涤、干燥。 【答案】（1）升高温度(粉碎炉渣等)     （2）SiO2和     （3）① 将亚铁离子氧化为铁离子    ②      （4）无易挥发的有毒气体逸出，可保护环境     （5）pH降低，酸性增强，HF平衡逆移，减小，为使钙镁完全沉淀，需增大NaF的用量     （6）①     ② 蒸发浓缩、冷却结晶      【解析】铁镍矿石（主要成分是四氧化三铁和硫酸镍，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物）制备高纯度的氢氧化镍的工艺流程：粉碎后加入试剂A酸溶，若“酸溶”时所加入的试剂A是硫酸，则硅的氧化物不与酸反应，同时生成沉淀，即废渣1为和，滤液中含有、、、少量、、，加入，将氧化为， 加 入调节溶液p H使转化为黄钠铁矾渣除铁，再加入，将转化为沉淀，废渣2为，反应的离子方程式为，再加入除、，得到的废渣3为、，最后利用沉镍，得到固体，与硫酸反应生成。 (1)粉碎矿石能增大固液接触面积，升高温度能提高反应速率，均符合反应速率影响规律； (2)矿石中各成分中，、、、、均能与稀硫酸反应溶解，仅不溶于稀硫酸，同时生成沉淀，过滤后成为废渣1； (3)与稀硫酸反应生成、，难以直接形成黄钠铁矾，是绿色氧化剂，可将其氧化为，与碳酸钠反应时，水解提供结合、、形成黄钠铁矾沉淀，同时生成碳酸氢根离子，配平为： (4)是有毒气体，使用时需防泄漏，操作风险高，是固体试剂，取用和反应过程更安全便捷； (5)除钙镁的原理是与、生成难溶沉淀，溶液中存在，pH降低时，酸性增强，平衡逆移，减小，为使钙镁完全沉淀，需增大的用量； (6)恰好完全沉淀时，，由，代入数据得：，因沉镍时加入大量，来自和水的电离两部分，全部来自水的电离，故水电离的浓度为，由硫酸镍溶解度数据可知，其溶解度随温度升高显著增大，冷却结晶可使析出，且纯度更高，避免蒸发结晶导致杂质残留。 14.(2025-2026高二上·重庆市第八中学校·期中)是制备活性ZnO的中间体，以锌焙砂(主要成分为ZnO，含少量、等离子)为原料制备的工艺流程如下。 已知：，，。的电离常数， 请回答下列问题： （1）基态的价电子排布式为　　　　　　　　　　　。 （2）“浸取”过程中为了加快反应速率可适当升温，但要控制温度不能太高的原因是　　　　　　　　　　　。 （3）已知：，通过计算说明使用ZnS能否将除尽：　　　　　　　　　　　。在废水处理中常用将转化为MnS除去，向含有废水中通入一定量的气体，调节溶液的，当浓度为时，开始沉淀，则　　　　　　　　　　　。 （4）“沉锌”的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）“过滤Ⅲ”所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是　　　　　　　　　　　。 （6）证明沉淀已洗涤干净的操作为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）温度过高，和氨水易分解     （3）① 可行，    ② 5     （4）     （5）     （6）取最后一次洗涤液少许于试管中，先加适量稀盐酸，再加溶液，若无明显现象，则已洗涤干净      【解析】制备2Zn(OH)2·ZnCO3流程为：以锌焙砂（主要成分为ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等离子）为原料中加入硫酸铵、氨水、双氧水，双氧水将锰离子氧化成二氧化锰，过滤后在滤液中加硫化铵，再过滤，除去铜离子，蒸氨除去多余的氨气，加入碳酸氢铵得到2Zn(OH)2·ZnCO3和二氧化碳气体，过滤得2Zn(OH)2·ZnCO3，滤液为硫酸铵溶液。 (1)Mn的原子序数为25，基态Mn价电子排布式为：3d54s2，失电子时，优先失去4s上电子，则基态Mn2+的价电子排布式为：3d5； (2)“浸取”过程中温度不能太高是因为温度过高，H2O2和氨水易分解； (3)根据反应，可知，K＞105化学反应完全，所以选择ZnS进行除杂是可行的；当Qc=Ksp(MnS)时开始沉淀，调节溶液的pH=a，H2S电离常数：Ka2=7.0×10-15，HS-浓度为1.0×10-4 mol/L时，则，则，则c(S2-)=7×10a-19 mol/L，所以，解得a=5； (4)“沉锌”的过程为溶液中的锌离子与碳酸氢铵溶液反应生成，“沉锌”的离子方程式为：； (5)“过滤Ⅲ”所得滤液为硫酸铵溶液，可循环使用，其化学式为(NH4)2SO4； (6)2Zn(OH)2⋅ZnCO3沉淀是否洗涤干净，主要检验硫酸根离子，实验操作为：取最后一次洗涤液少许于试管中，先加适量稀盐酸，再加BaCl2溶液，若无明显现象，则已洗涤干净。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $