2022年高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)《工藝流程題》2

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1、2022年高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)《工藝流程題》 1. （2021?江蘇?高考真題）以鋅灰（含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3, SQ）和Fe2（S05為原料制備 的ZnFezCh脫硫劑，可用于脫除煤氣中的H2S。脫硫劑的制備、硫化、再生過程可表示為 稀硫酸 鋅灰一”浸取I Fej(SO4)3 溶液 NaHCO?溶液 硫化 含H2s煤氣 （1）“除雜''包括加足量鋅粉、過濾加H2O2氧化等步驟。除Pb?+和CM+外，與鋅粉反應(yīng)的離子還有 一（填化學(xué)式）。 （2）“調(diào)配比”前，需測定ZnSO4溶液的濃度。準(zhǔn)確量取2.50mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于10

2、0mL容量 瓶中，加水稀釋至刻度；準(zhǔn)確量取20.00mL稀釋后的溶液于錐形瓶中，滴加氨水調(diào)節(jié)溶液pH=10,用 0.0150moLL」EDTA（Na2H2丫）溶液滴定至終點(diǎn)（滴定反應(yīng)為ZG+Y-ZnYL）,平行滴定3次，平均消耗 EDTA溶液25.00mL。計(jì)算ZnSCU溶液的物質(zhì)的量濃度—（寫出計(jì)算過程）。 （3）400℃時(shí)，將一定比例H2、CO、CO2和H2s的混合氣體以一定流速通過裝有ZnFezCh脫硫劑的硫 化反應(yīng)器。 ①硫化過程中ZnFezCh與比、H2S反應(yīng)生成ZnS和FeS,其化學(xué)方程式為—。 ②硫化一段時(shí)間后，出口處檢測到COS。研究表明ZnS參與了 H2s與CO2

3、生成COS的反應(yīng)，反應(yīng) 前后ZnS的質(zhì)量不變，該反應(yīng)過程可描述為一。 （4）將硫化后的固體在N2： 02=95： 5（體積比）的混合氣體中加熱再生，固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如 圖所示。在280~400c范圍內(nèi)，固體質(zhì)量增加的主要原因是一。 用眼SIW國雜暮 2. (2021?湖北?高考真題)廢舊太陽能電池CIGS具有較高的回收利用價(jià)值，其主要組成為 CuIno.5Gao.5Se2。某探究小組回收處理流程如圖： 回答下列問題： (1)硒(Se)與硫?yàn)橥逶兀琒e的最外層電子數(shù)為一；錢(Ga)和鈿(In)位于元素周期表第HIA族， CuIno.5Gao.5Se2 中 Cu

4、 的化合價(jià)為一o (2)“酸浸氧化”發(fā)生的主要氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為一。 (3)25℃時(shí)，已知：Kb(NH3H2O)=2.0xl0-5, K、p[Ga(OH)3卜 1.0'10-35, KSp[In(OH)3]~1.0xl0-33, K?p[Cu(OH)2戶1.0x10-2。，“浸出液”中c(Cu2+)=0.01mol-LL當(dāng)金屬陽離子濃度小于LOxlgmoiL」時(shí)沉淀 完全，In3+恰好完全沉淀時(shí)溶液的pH約為一(保留一位小數(shù))；若繼續(xù)加入6.0mol,LT氨水至過量，觀察 到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是先有藍(lán)色沉淀，然后—；為探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，計(jì)算反應(yīng) Ga(OH)3+NH3-H

5、2O彝?[Ga(OH)4「+NH；的平衡常數(shù) K=—。 (已知：Ga3++4OH 峰?[Ga(OH)吐 K，=廿：9?巳、40、1()34) c(Ga )xc (OH ) (4)“濾渣”與S0C12混合前需要洗滌、干燥，檢驗(yàn)濾渣中SO：是否洗凈的試劑是一；“回流過濾”中 SOC12的作用是將氫氧化物轉(zhuǎn)化為氯化物和一。 (5)“高溫氣相沉積”過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為—。 3. (2020.廣東.五華縣教育教學(xué)研究室一模)在2016年至2020年間，我國對鉆、鋰等廣泛應(yīng)用在高 科技產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的原材料需求增長10%以上。應(yīng)用廣泛新型電源鉆酸鋰(LiCoCh)電池就是其中的一種應(yīng)用。 實(shí)

6、驗(yàn)室嘗試對廢舊鉆酸鋰電池(除含LiCoCh外，有少量的鋁、鐵、碳等單質(zhì))回收再利用。實(shí)驗(yàn)過程如 下： 已知：①還原性：CI>Co2+；②Fe3+和Cq：結(jié)合生成較穩(wěn)定的[FeCzORP，在強(qiáng)酸性條件下分解重 新生成Fe3+?；卮鹣铝袉栴}: (1)廢舊電池初步處理的方法是。 (2)濾液C應(yīng)加入 試劑，能得到所需的含F(xiàn)e3+的溶液。洗滌FeCh-6H2O晶體的最佳試劑是 (3)“沉淀”步驟中，證明Co?+已沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作。 (4)在空氣中在300?35OC加熱CoC2O#2H2O除生成水外，還生成CoO和一種氣體，則此條件下該 反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 ⑸設(shè)計(jì)由“濾液X”制備

7、純凈的A12O3的實(shí)驗(yàn)方案：向“濾液X”中滴加H2sCM溶液，用pH計(jì)測溶液的 pH,當(dāng)pH介于 時(shí)，得到沉淀的離子方程式,過濾，用蒸儲水洗滌沉淀，直至濾液加 BaCE溶液不再出現(xiàn)白色渾濁為止，將所得沉淀灼燒至沉淀不再減少，冷卻，即得AhCh TTQ日/心影?￡眼磐 4. (2022?山東臨沂? 一模)工業(yè)上用磷鐵渣(主要含F(xiàn)eP、Fe2P,以及少量FeaCh、SiCh等雜質(zhì))制備 FePOJ磷酸鐵)， 稀硝酸、硫酸 h3po4 氨水 磷鐵渣 —> FePO4 濾渣 已知：FePQ4難溶于水，能溶于無機(jī)強(qiáng)酸。 (1)“浸取'’時(shí)為加速溶解，可以采取的措施有(

8、任寫一種)：加入硫酸的目的是;濾渣的 主要成分是? (2)“浸取"時(shí)Fe2P發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。 (3)“制備”過程中溶液的pH對磷酸鐵產(chǎn)品中鐵和磷的含量及n(Fe)/n(P)比值的影響如圖所示［考慮到微 量金屬雜質(zhì)，在pH=l時(shí)，n(Fe)/n(P)為0.973最接近理論值］。 60 50 40 30 20 10 0 ―-產(chǎn)物鐵磷比 ―-(o(Fe)% * u)(P)% 1.04 1.02 1.00 0.98 0.96 四五(d)\、(￡r聚忙 1.0 1.5 2.0 2.5 溶液的 pH 在pH范圍為1~L5時(shí)，隨pH增大，n(Fe)/n(P

9、)明顯增大，其原因是 (4)工業(yè)上也可以用電解磷鐵渣的方法制備FeP?！?。 磷鐵渣——1|||——石墨 -— — — - 一一一 —- -——— — — . — — — —— ~— — — ——— 0.1 molL-1 NaOH溶液 —— — — — -—— 0.1 molL-1 磷酸溶液 質(zhì)子交換膜 ①FeP在陽極放電的電極反應(yīng)式為 o ②電解過程中，NaOH溶液的濃度(填“變大”"變小''或''不變")。 ③常溫電解一段時(shí)間，測得溶液中Fe?*濃度約為0.32mol【T,為了避免生成Fe(OHh沉淀，應(yīng)控制 溶液的 pH 不大于 (已知：% [Fe(OH)3]

10、=4x 10 38,1g 2 = 0.3)。 5. (2022?重慶? ?模)磷酸亞鐵鋰電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一、采用濕法冶金工藝回收廢舊磷 酸亞鐵鋰電池正極片(除LiFePO4外，還含有A1箔、少量不溶于酸堿的導(dǎo)電劑)中的資源，流程如圖: 資料：碳酸鋰在水中溶解度: 溫度/t 0 20 40 60 80 100 溶解度 /g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72 FcPO4-H2O (1)1步操作是粉碎廢舊電極，其主要目的是。 (2)11步加入過量NaOH溶液后，濾液1中存在的主要陰離子是 o (3)111步浸取加入的

11、氧化劑最佳選擇是。(填字母)A. HNO3 B.酸性KMnO“ C. H2o2 D. NaClO3 (4)浸出液中存在大量H?PO4和HPO；,從平衡移動(dòng)的角度解釋IV步中加入30%Na2c溶液沉鐵的主 要原理是。 (5)濾液2中c(Li+)=4mol-L1加入等體積的Na2cO,溶液后，3的沉降率達(dá)到90%,母液中 c(CO；)=。[溶液混合后體積變化忽略不計(jì)，K5p(Li,CO3)=1.6xl03] 調(diào) pH-(> 固體2 硼酸 晶體 母液 (6)為將粗品Li2cO,提純，VI步使用(填“熱”或“冰”冰進(jìn)行洗滌操作，理由是 (7)工業(yè)上將回收的LiV。?、FePO,粉碎與

12、足量的炭黑混合高溫灼燒再生制備LiFePO’，反應(yīng)的化學(xué) 方程式為：。 (2021?內(nèi)蒙古新城?一模)硼酸(H,BOJ為白色粉末狀結(jié)晶，大量用于玻璃工業(yè)，可以改善玻璃制 品的耐熱、透明性能提高機(jī)械強(qiáng)度，縮短熔融時(shí)間。以硼鎂礦(含2MgO.Bq「Hq、SiO：及少量 FeQ,、AkOj為原料生產(chǎn)硼酸的工藝流程如下： 已知： ①H3BO3在 20C, 40℃, 60℃, 100℃時(shí)溶解度依次為 5.0g, 8.7g, 14.8g, 40.2g(> ②有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表 Al(OH)， Fe(OH)2 Fe(OH)s Mg(OH)2 開始沉淀時(shí)

13、 3.8 5.8 2.2 10.6 完全沉淀時(shí) 5.2 9.7 3.2 12.4 (1)寫出硼元素在周期表中的位置; (2)“酸浸”時(shí)生成H,BO,的化學(xué)方程式為； (3)“熱過濾”的目的是； (4)“固體1”的主要成分是 (寫化學(xué)式)； (5)從綠色化學(xué)角度考慮，試劑A宜選擇,作用是 (用離子方程式表示)； (6)“氧化”后將溶液pH調(diào)節(jié)至6,目的是: (7)“母液”中的溶質(zhì)主要有, o 7. (2021 ?海南?模擬預(yù)測)某工廠產(chǎn)生的廢渣中主要含有ZnO,另含有少量FeO、CuO、SiO2等，某 科研人員設(shè)計(jì)的用廢渣制取高純ZnO的工藝流程圖如下圖所示。

14、 濾渣B 濾渣C 濾液D 濾渣A 廢渣 ZnC,O4- 2比0——高純ZnO 已知：25℃時(shí)，部分物質(zhì)的Ksp相關(guān)信息如表所示: Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Zn(OH)2 CuS ZnS l.OxlO38 8.0x1 O'6 2.2x1020 1.2xl0-17 6.3x1036 1.2x1 O-23 (1)“酸浸”步驟中發(fā)生的離子反應(yīng)有 個(gè)。 (2)“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為? (3)“除鐵”時(shí)除了加ZnO,還可以加入(填化學(xué)式) (4)若“氧化”后所得濾液中c(ZnA)=1.2molC , c(Cu2+)=0

15、.022mol L1, “除鐵”操作中為門吏鐵元素完 全除去(c(Fe")<10'moi.L」除去完全)，又不影響高純ZnO的產(chǎn)量，可以調(diào)節(jié)pH的范圍是, 濾渣B為. (5)有同學(xué)認(rèn)為各步驟中加入的試劑不變，將該工藝流程設(shè)計(jì)為“酸浸"T“氧化"T“除銅”一”除 鐵” 也可以除去Cu"和Fe”,并回收CuS和Fe(OH)、，該設(shè)計(jì)是否合理(填“是”或“否”),理由是 o (6)稱量18.9gZnC2O「2H?O晶體隔絕空氣加熱分解，剩余固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線如圖所示，加 熱溫度為200℃~400℃范圍內(nèi)，生成兩種碳的氧化物，則M-N的化學(xué)方程式為：。 煙塵(主要成分是CuO、CsO、Zn

16、O、PbO、SiO2, AS2O3)為原料制備Cu和ZnSCUGH?。的流程如圖所 ZnSO4-6H2O 已知：酸浸時(shí)AS2C>3轉(zhuǎn)化為H3ASC>3。 回答下列問題： (1)能提高“酸浸”浸出率的措施是(任寫一條)，“濾渣1”的主要成分是 (2)“酸浸”過程中Cu2O發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 (3)“濾渣2”的成分為FeAsCh,則“沉碑”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。 (4)ZnS5的溶解度曲線如圖1所示。從溶液中回收ZnSOMHzO的實(shí)驗(yàn)操作為。 ZnSO4-6H2。 ZnSO4- 7H2O ； I ； ZnSO4-H9O 200 400 600 800 溫

17、度/℃ 圖2 260 280 300 320 340 360 380 溫度/K 圖1 （5）取26.90g ZnSO4-6H2O加熱，剩余固體的質(zhì)量隨溫度的變化如圖2所示。750℃時(shí)所得固體的化學(xué) 式為（填序號）。 30 a. ZnO b. ZnSO4c. Zn3O（SCh）2 d. ZnSChHO 9. （2021 ?全國?模擬預(yù)測）我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家，明朝末年宋應(yīng)星所著的《開 工天物》記載了世界上最早的煉鋅技術(shù)。古代鋅被稱為白鉛、倭鉛、水錫等。在現(xiàn)代工業(yè)中，鋅在電池 制1造、合金生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛的用途?，F(xiàn)代冶煉鋅主要采取濕法工藝。以閃鋅礦（主要在分

18、為ZnS,還 含鐵等元素）、軟錦礦（主要成分為MnCh,還含鐵等元素）為原料，聯(lián)合生產(chǎn)鋅和高純度二氧化錦。以下為 工藝的主要流程： 軟鋅礦稀硫酸空氣試劑a 閃鋅礦 金屬Zn MnO2 濾渣1 濾渣2 (1)浸出前將原料粉碎的目的是 o (2)浸出時(shí)加入FeSCh溶液能促進(jìn)ZnS的溶解，提高鋅的浸出率，同時(shí)也可以生產(chǎn)硫單質(zhì)。Fe?+的作 用類似催化劑，“催化”過程表示如下： i.MnO2+2Fe2+ +4 H+ = Mn2+ +2 Fe3++2H2O 總反應(yīng)：MnO2+ZnS+4H+_!S—> Mn2++Zn2++S+2H2O ①寫出ii的離子方程式：。 ②下列實(shí)驗(yàn)方案

19、可證實(shí)上述“催化”過程，將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。 a.向酸化的FeSCh溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量MnCh，溶液變紅 b. (3)除鐵 已知：除鐵時(shí)，先通入空氣，再加入試劑a控制溶液pH為2.5-3.5,使鐵主要以FeOOH沉淀的形 式除去?？諝獾淖饔?用離子方程式表示)；試劑a為. (4)電解：用惰性電極電解濾液2制得金屬鋅和MnOz寫出制得MnCh的電極反應(yīng) 。電解后 可以循環(huán)利用的物質(zhì)是。 10. (2021?湖南?模擬預(yù)測)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)利用廢鐵鎂礦渣(含Si。？、MgCO,及少量Feq、、FeCO,) 和高純硅工業(yè)制備的副產(chǎn)物Sid,為原料，制備二

20、氧化硅和氯化鎂晶體，流程如下： 濾渣 試劑1 回答下列問題： (1)反應(yīng)前通常會將廢礦渣粉碎，目的是 o沉淀1是(填化學(xué)式), SiCl4與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 (2)向溶液2中加H,O,的目的是。試劑1可以是下列試劑中的(填標(biāo)號)。 A. NaOH B. MgCl, C. MgCO, D. MgO (3)為使Fe"完全沉淀，應(yīng)調(diào)節(jié)pH為 o (完全沉淀是指c(Fe“)41xl()Tmol-L,已知： K」Fe(OH)3 ] = 4 x 1038, 1g 狎=0.2) （4）直接加熱蒸發(fā)溶液3無法獲得氯化鎂晶體，原因是，應(yīng)該采取的措施是 （5）若該流程制備MgCl2

21、-2H2O的產(chǎn)率為80%,則制得655g MgCl2 -2H2O需含MgCO,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42% 的鐵鎂礦渣 g。 11. （2021?陜西?西咸新區(qū)黃岡涇河中學(xué)一模）五氧化二鋼廣泛用于冶金、化工等行業(yè)，用作合金添 加劑、生產(chǎn)硫酸或石油精煉用的催化劑等。從廢鈕催化劑中（含有K2so4、V2O5、V2O4、Si02、FezCh、 ALO3等）回收帆，既能避免對環(huán)境的污染，又能節(jié)約寶貴的資源。回收工藝流程如下： H2SO4,FeSO4 NH4CXNH3 H2so4、KCK)3 廢銀 催化劑 己知：①"酸浸''時(shí)V2o5和V2O4先與稀硫酸反應(yīng)分別生成VO；和VO2+。 ②有機(jī)

22、萃取劑萃取V02+的能力比萃取VO；的能力強(qiáng)。 ③溶液中VO；與V0；可相互轉(zhuǎn)化：VO； +H2O=iVO： +2H+且NH4VCh為沉淀 （1）“酸浸"時(shí)，F(xiàn)eSO4參與反應(yīng)的離子方程式為 o （2）“萃取”和“反萃取”時(shí)，將發(fā)生1^60加水層）+211血（有機(jī)層）^^21^11（有機(jī)層）+出2504（水層）保 表示VCP, HA表示有機(jī)萃取劑），"反萃取''加入試劑 o （填化學(xué)式） （3）“氧化”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。 （4）“沉伏”時(shí)，通入氨氣的作用是,以沉鈕率（NHWCh沉淀中V的質(zhì)量和廢催化劑V的 質(zhì)量之比）表示該步反應(yīng)鈿的回收率。請解釋如圖溫度超過80C以后，

23、沉鈕率下降的可能原因是 100 98 96 94 92 90 88 or 50 60 70 80 沉淀溫度/℃ （5）該工藝流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 （6）25.35gMnSO「H2O樣品受熱分解過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如圖所示。 ①300℃時(shí)，所得固體的化學(xué)式為, 850C時(shí)，所得固體的化學(xué)式為。 ②115(TC時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 o 12. (2021.全國.模擬預(yù)測)五氧化二鋼(V2O5)為強(qiáng)氧化劑，易被還原成各種低價(jià)氧化物，在工業(yè)生產(chǎn) 中常用作催化劑,即觸媒。實(shí)驗(yàn)室以含機(jī)廢料(含V2O3、CuO、MnO、SiCh、AI2O3、

24、有機(jī)物)為原料制備 V2O5的一種流程如圖： H2s。4溶液 NH4HCO3 過量(NH4)2SO4 含鈾 廢料 濾渣1濾渣2濾渣3 已知I . 25℃時(shí)，難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如表所示: 難溶電解質(zhì) Cu(OH)2 Mn(OH)2 A1(OH)3 Ksp 2.2 xlO20 4xl0-'4 1.9x10-33 II. NH4V03在水中的溶解度:20℃、4.8 g-L-'； 60℃, 24.2g-r'? 回答下列問題： (1)“焙燒''的目的是。 (2)“濾渣1”的用途為(寫出一種即可)。 (3)濾渣2成分為 o通過列式計(jì)算說明，常溫下，若“調(diào)pH”

25、為6, Cu?+是否沉淀完全 .(溶液中離子濃度小于10 ’mol 時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全) (4)“沉缽”需將溫度控制在70℃左右,溫度不能過高或過低的原因?yàn)椤? (5)濾渣3成分為MnCCh,請寫出“沉鐳”的離子方程式 。 (6) V2O5最重要的應(yīng)用是在接觸法制硫酸時(shí)，作SO2氧化為SO3的催化劑。該催化反應(yīng)中VO2為中 間產(chǎn)物，請用化學(xué)方程式表示該催化過程：、o 13. (2021?北京延慶?一模)MnCh是重要的化工原料，由軟銃礦制備MnCh的一種工藝流程如圖: 資料：①軟錦礦的主要成分為MnCh,主要雜質(zhì)有AI2O3和SiCh ②全屬離子沉淀的pH Fe3+

26、 Al3+ Mn2+ Fe2+ 開始沉淀時(shí) 1.5 3.4 5.8 6.3 完全沉淀時(shí) 2.8 4.7 7.8 8.3 (1)步驟I,軟鐳礦需研磨。目的是一。 (2)寫出步驟H溶出Mn2+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式一。 (3)步驟II中若用鐵屑替代FeSO4會更節(jié)省原料，原因是一。 (4)寫出步驟IH純化過程所加試劑的目的—。 (5)IV電解。Mn2+純化液經(jīng)電解得MnCh。生成MnCh的電極反應(yīng)式是一。 (6)測定產(chǎn)品純度。向mg產(chǎn)品中依次加入足量ng Na2c2。4和足量稀H2so4,加熱至充分反應(yīng)。再用 a mol?L」KMnO4溶液滴定剩余Na2c2

27、。4至終點(diǎn)，消耗KMn()4溶液的體積為b L,產(chǎn)品純度為—(用質(zhì)量 分?jǐn)?shù)表示)。(已知：MnCh及MnO3均被還原為Mn2+。相對分子質(zhì)量：MnO?—87； Na2c2O4—134) 14. (2021?福建莆田?模擬預(yù)測)PbCCh廣泛用于陶瓷、油漆和顏料配制等。一種以方鉛礦(主要成分 為PbS,含少量FeS)和軟缽礦(主要成分為MnCh)為原料制備PbCO3的流程如圖所示： 鹽酸 NaCl溶液 已知：①"酸浸''時(shí)PbS反應(yīng)的離子方程式為PbS+MnO2+4Cl +4H+=PbCl：+Mn2++S+2H20。PbCl2易溶 PbCOj 于熱水，難溶于冷水。在鹽酸中因與

28、C1-形成配合離子PbCl；而增大PbC12的溶解度。 ②常溫下，幾種金屬離子沉淀的pH如表: 氫氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 開始沉淀的pH 1.5 7.5 8.8 完全沉淀的pH 2.3 9.7 10.4 (1)“趁熱抽濾”的目的是。 (2)鐵鋸濾液中陽離子主要是MM+,還含少量Fe3+、Fe2+O從鐵鑄濾液中得到較純鋪鹽溶液有兩種方 案： 方案甲：向?yàn)V液中加入酸化的雙氧水，再加入足量MnCCh粉末，過濾得到鐳鹽溶液。 方案乙：向?yàn)V液中加入稀硫酸酸化，然后加入二氧化鎰粉末，充分反應(yīng)；最后，加氨水調(diào)節(jié)溶液 pH,過濾。 ①方

29、案甲中加入MnCOj的目的是 ②用離子方程式表示方案乙中“加入二氧化缽'’的作用：。已知常溫下， KMFe(OH)3戶 1.0x10嗎 為了使溶液中 c(Fe3+>1.0xl05mol-L此時(shí)溶液的 pH=。 ③從操作、產(chǎn)品純度角度考慮，方案(填‘'甲"或"乙")優(yōu)于另一種方案。 (3)工業(yè)生產(chǎn)中溫度對浸出率的影響如圖2所示，則生產(chǎn)中浸出過程的最佳溫度是 (4)向氯化鉛(難溶于水)產(chǎn)品中加入氯化鈉溶液和碳酸鈉溶液，得到碳酸鉛產(chǎn)品后，要經(jīng)過“過濾、洗 滌、干燥''等操作，檢驗(yàn)碳酸鉛是否洗滌干凈的操作是. 15. (2021?遼寧?模擬預(yù)測)綜合利用煉鋅礦渣[主要含鐵酸鐵Ga2(

30、Fe2O4)3、鐵酸鋅ZnFeaCU、FeTQ] 獲得鈦白(TiCh)和具有優(yōu)異光電性能的氮化錢(GaN),部分工藝流程如圖: 硫酸 煉鋅 ' J出|調(diào)pH至操作11①h，)2 過濾|—?濾餅 礦渣一但產(chǎn)②調(diào)pH至5.打遺L瘟餅 浸出渣 濾渣TiO] ?工凡0 3白 己知：①酸浸時(shí)，鈦元素以TQ2+形式存在，室溫下TKJ2+極易水解; ②常溫下，浸出液中各金屬元素的離子形成氫氧化物沉淀的pH見表1； ③金屬離子在工藝條件下的萃取率(進(jìn)入有機(jī)層中金屬離子的百分?jǐn)?shù))見表2。 表1金屬元素的離子形成氫氧化物沉淀的pH 金屬 元素的離 子 Fe2+ TiO2+ Fe,+ Zn2

31、+ Ga3+ 開始 沉淀pH 7.6 0.4 1.7 5.5 3.0 沉淀 完全pH 9.6 1.1 3.2 8.0 4.9 表2金屬離子的萃取率 金屬離 子 Fe2+ Fe" Zn2+ Ga3+ 萃取率 (%) 0 99 0 97 ?98.5 (l)Ga2(Fe2O4)3中Fe元素的化合價(jià)為, “浸出”時(shí)FeTiCh發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。 (2)操作1用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、：濾餅的主要成分是；萃取前加入的固 體X為(填序號)。 A. Fe B. FejOjC. Zn D. FeSCh (3)Ga與Al同主族

32、，化學(xué)性質(zhì)相似。電解反萃取液可制粗保，則陰極得到金屬像的電極反應(yīng)為 (4)GaN可采用MOCVD技術(shù)制得：以合成的三甲基錢［Ga(CH3)3］為原料，在一定條件下與N%發(fā)生 反應(yīng)，得到GaN和一種氣態(tài)產(chǎn)物，該過程的化學(xué)方程式為? (5)測定鈦白中TiCh的含量可用滴定分析法：取wg樣品充分溶于過量硫酸中，使TiCh轉(zhuǎn)化為 TiO2+,加入鋁粉將TiO"充分還原［TiO2++AlTTi3++AP+(未配平)］。過濾后，將濾液用稀硫酸稀釋至 lOOmLo取20mL于錐形瓶中，滴加2?3滴指示劑，用cmol/L的NHFe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定(Fe3+能 將Ti3+氧化成四價(jià)鈦的化合物)，

33、重復(fù)上述滴定操作兩次，平均消耗NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。 ①上述滴定過程中使用的指示劑為。 ②鈦白中TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(寫出最簡表達(dá)式即可)。 參考答案： 1. (l)Fe3\ H+ (2)0.7500mol-L-' 400 ℃ (3) ZnFe2O4+3H2S+H2 ZnS+2FeS+4H2O ZnS+CO2=ZnO+COS； ZnO+H2S=ZnS+H2O (4憶nS和FeS部分被氧化為硫酸鹽 【解析】 鋅灰含ZnO及少量PbO、CuO、FejOj. SiCh,加入稀硫酸浸取，SiCh和硫酸不反 應(yīng)，過濾出SiO2,所得溶液中含有硫酸鋅、硫酸鉛、硫酸銅、硫

34、酸鐵、硫酸，加足量鋅 粉，硫酸銅、硫酸鐵、硫酸都能與鋅反應(yīng)，加H2O2氧化，再加入硫酸鐵調(diào)節(jié)鋅、鐵的配 比，加入碳酸氫鈉沉鋅鐵，制得脫硫劑ZnFezCh。 (1) “除雜”加足量鋅粉，硫酸銅、硫酸鐵、硫酸都能與鋅反應(yīng)，除Pb2+和CW+外，與鋅粉 反應(yīng)的離子還有Fe3+、H+。 (2) 根據(jù)Zn2++Y4 =ZnY2-,可知20.00mL稀釋后的溶液中含ZnSO4的物質(zhì)的量為 0.025Lx0.015mol L'=3.75x 1 O^mol ； ZnSO4 溶液的物質(zhì)的量濃度為 3.75x10-mol 人力 -=0.75mol/L 2.5xl03x— : 100 (3)

35、①硫化過程中ZnFe2O4與氏、H2s反應(yīng)生成ZnS和FeS,鐵元素化合價(jià)由+3降低為 +2、氫氣中H元素化合價(jià)由0升高為+1,根據(jù)得失電子守恒，其化學(xué)方程式為 ZnFe2O4+3H2S+H2 一仞。。一ZnS+2FeS+4H2。； ②硫化一段時(shí)間后，出口處檢測到COSo研究表明ZnS參與了 H2s與CO2生成COS 的反應(yīng)，反應(yīng)前后ZnS的質(zhì)量不變，ZnS為催化劑，該反應(yīng)過程可描述為 ZnS+CO2=ZnO+COS ； ZnO+H2s=ZnS+H。 (4) 在280~400℃范圍內(nèi)，ZnS和FeS吸收氧氣，ZnS和FeS部分被氧化為硫酸鹽，固體 質(zhì)量增加。 (2) (1) 6 +

36、1 (2)Cu2O+H2Ch+2H2so4=2CuSO4+3H9 (3) 4.7 藍(lán)色沉淀溶解，溶液變成深藍(lán)色 2.0xl(y6 (4) HC1溶液、BaCL溶液 作溶劑 高溫 (5)GaCh+NHj=GaN+3HCl 【解析】 廢舊CIGS首先焙燒生成金屬氧化物，之后再用硫酸和過氧化氫將氧化亞銅中+1價(jià)銅 氧化為+2價(jià)，再加氨水分離氫氧化銅，過濾，氨水過量氫氧化銅再溶解，用SOCL溶解， 以此解題。 (1) 硫?yàn)榈赩IA族元素，硒(Se)與硫?yàn)橥逶?，故Se的最外層電子數(shù)為6,錢(Ga)和錮 (加)位于元素周期表第IIIA族，則根據(jù)正負(fù)化合價(jià)為零則可以知道CuIno.5G

37、ao.5Se2中Cu的 化合價(jià)為+1; (2) “酸浸氧化”為酸性條件下H2O2燒渣中Cu2O反應(yīng)，其方程式為： Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O； (3) 1r+恰好完全沉淀時(shí)) = "OxIO，, C(H')=1.0xl0a7,故答案是 PH=4.7；藍(lán)色沉淀是氫氧化銅，繼續(xù)滴加氨水會生成四氨合銅離子，這時(shí)氫氧化銅會溶 解，故答案是藍(lán)色沉淀溶解，溶液變成深藍(lán)色；由反應(yīng)方程式可知 1(煙(。電［)"), c(?粵)打)Eoxi得 c(NH3 H2O)xc(OH ) c(Ga")xc4(OH ) K 1.0 x 1034 x c(Gau) x c4 (OH

38、 ) x c(NH^) x c(QH ) 1.0 x 1034 x c(Ga3") x c3(OH ) x c(NH^) x c(OH ) c(NH3 H3O)xc(OH ) - c(NH3-H2O) /。?…"(?！币砸鼷?.心皿叫卜心”) ，代入數(shù)據(jù)可知K=2.Oxloq (4) 檢驗(yàn)濾渣中SO；是否洗凈可以加入強(qiáng)酸和含鋼離子的鹽，故試劑是HC1溶液、BaCh 溶液；通過“回流過濾”分為兩部分濾渣和濾液，故SOCh的另一個(gè)作用是作溶劑； (5) 高溫 高溫氣相沉積”過程中是氨氣和GaCh反應(yīng)，其方程式為：GaCb+NH3 = GaN+3HCL 3. (1)粉碎廢舊電池

39、 (2) 鹽酸乙醇(或冰水) (3)靜置，在上層清液中繼續(xù)滴加H2c2。4溶液，若不出現(xiàn)渾濁，則C02+已沉淀完全 A (4)2CoC2O4-2H2O+O2 = 2CoO+4co2+4H2O (5) 6-8 A1O2 +H++H2O=A1(OH)3| 【解析】 廢舊鉆酸鋰銀離子電池主要含有Fe、Al、Cu的單質(zhì)和LiCoCh,初步處理，加堿浸 泡，鋁和堿液反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氫氣，固體殘?jiān)鼮椋篎e、Cu的單質(zhì)和LiCoCh,加鹽酸 Fe+2H+=Fe2++H2t，2LiCoO2+8H++2Cl-=2Li++2Co2++C12T+4H2O,沉淀為 Cu,濾液 A 為 Fe2\ Li+、

40、Co3\ C1-, FeCiCh難溶于水，向?yàn)V液A中加入H2O2, 2Fe2++H2Ch+2H+=2Fe3++2H2O,氧化Fe?+為Fe3+,加入草酸鉉，過濾沉淀為 CoC2O4.2H2O,濾液B為：Fe3+、Li\ Cl ,加入碳酸鈉，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Li++CO； =Li2CO3l，濾液C為Fe3+、Cl ,加入鹽酸防止鐵離子水解。 (1) 為了在堿浸泡時(shí)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高浸出率，廢舊電池初步處理的方 法是粉碎廢舊電池； (2) 濾液C為Fe3+、Cl ,加入鹽酸防止鐵離子水解濾液C應(yīng)加入鹽酸，能得到所需的含 Fe3+的溶液。為減小晶體的溶解而損失，洗滌FeCb-

41、6H2O晶體的最佳試劑是乙醇(或冰 水）; (3) “沉淀”步驟中，證明Cd+已沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作為：靜置，在上層清液中繼續(xù)滴加 H2c2。4溶液，若不出現(xiàn)渾濁，則C°2+已沉淀完全； (4) 在空氣中在300?350℃加熱CoC2O4-2H2O除生成水外，還生成CoO和一種氣體，該 A 氣體應(yīng)該為二氧化碳，則此條件下該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2coe2。4?2比0+02= 2CoO+4CO2+4H2O； (5) 根據(jù)圖中信息可知，應(yīng)使鋁轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，用pH計(jì)測溶液的pH,當(dāng)pH介于 6-8時(shí)，得到沉淀的離子方程式為AlC>2+H++H2O=Al(OH)3l。 4. (1

42、)將磷鐵渣粉碎以增大接觸面積，適當(dāng)增大硝酸的濃度或者進(jìn)行攪拌 為了 保持體系的酸度，防止生成FePOa SiO2 (2)3Fe2P+29H++11 NO?=6Fe3++l lNOf+3H3PO4+IOH2O (3)pH增大，促進(jìn)促進(jìn)Fe"水解，生成了難溶性的氫氧化鐵混入產(chǎn)品中 (4) FeP+4H2O-8e-FePO4+8H+ 不變 1.7 【解析】 將磷鐵渣(主要含F(xiàn)eP、FeiP,以及少量FezCh、SiCh)在90℃時(shí)用硝酸和硫酸的混合酸 浸泡，硝酸具有強(qiáng)氧化性，能將鐵和磷分別氧化為Fe(NCh)3、H3PO4,自身被還原為NO, 硫酸是為了保持體系的酸度，防止生成FePCU

43、,過濾得到濾液和濾渣，去掉濾渣主要成分 為SiCh,在濾液中加磷酸，調(diào)鐵和磷的含量比，再加入氨水調(diào)酸堿性，最終制備得 FePO」(磷酸鐵)，(4)根據(jù)陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，故陽極電極反應(yīng)為：FeP+4H2O-8e- =FePO4+8H+,陰極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2+2OH,據(jù)此分析解題。 (1) 將磷鐵渣粉碎以增大接觸面積，適當(dāng)增大硝酸的濃度或者進(jìn)行攪拌均可“浸取”時(shí)加速 溶解，由分析可知，加入硫酸的目的是為了保持體系的酸度，防止生成FePO,，濾渣的主 要成分是SiCh,故答案為：將磷鐵渣粉碎以增大接觸面積，適當(dāng)增大硝酸的濃度或者進(jìn)行 攪拌；為了保持體系的酸度，防止生成FePCU

44、； SiO2； (2) 由分析可知，“浸取”時(shí)硝酸具有強(qiáng)氧化性，能將鐵和磷分別氧化為Fe(NO3)3、 H3Po4,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可得，F(xiàn)e2P發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：3Fe2P+29H++11 NOj=6Fe3++llNOT+3H3Po4+IOH2O,故答案為：3Fe2P+29H++l 1 NO, =6Fe3++l lNOf+3H3Po4+IOH2O； (3) 當(dāng)pH范圍在1~1.5時(shí)，隨著pH增大，促進(jìn)Fe3+水解，生成了難溶性的氫氧化鐵混入 產(chǎn)品中，使得n(Fe)/n(P)明顯增大，故答案為：pH增大，促進(jìn)促進(jìn)Fe?+水解，生成了難溶 性的氫氧化鐵混入產(chǎn)品中； (4)

45、 ①由分析可知，F(xiàn)eP在陽極放電的電極反應(yīng)式為FeP+4H2O-8e =FePO4+8H+,故答案 為：FeP+4H2O-8e-FePO4+8H+； ②由分析可知，電解過程中，陽極反應(yīng)式為：FeP+4H2O-8e=FePO4+8H+,陰極反應(yīng)式 為：2H2O+2e =H2+2OH,然后陽極上產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)，H++OH =H20,根據(jù)電子守恒可知，陰極上消耗的水和生成的相等，故NaOH溶液的濃度不變，故 答案為：不變； ③常溫電解一段時(shí)間，測得溶液中Fe'+濃度約為0.32mol.L\為了避免生成Fe(0H)3 / irt -38 1C 沉淀，應(yīng)控制溶液的 c(OHw

46、d絲——=5X1013moi/L,故 c(H+a二~-=0.02mol/L, pH 不 V 0.32 50 15 大于 lgO.O2=2-lg2=1.7,故答案為：1.7。 (5) (1)增大接觸面積，提高溶解效率 (2)OH-、AIO, (3)C (4)8：結(jié)合H+,使c(H+)減小，氏PO；=^HPO: + H+, HPO；=iPO；-+H+兩 個(gè)電離平衡均向右移動(dòng)，4PO；)增大，與Fe"結(jié)合形成磷酸鐵 (5)0.04molL' (6) 熱 溫度升高，碳酸鋰溶解度減小，熱水可減少溶解損失 高溫 (7)Li2C0.,+2FeP01+2C =^;= 2LiFePO4+3C

47、O f 【解析】 正極片經(jīng)堿溶可得到NaAKh溶液，含有磷酸亞鐵鋰的濾渣1加入鹽酸、氧化劑浸 取，可除去不溶于酸堿的導(dǎo)電劑，得到含有P、Fe、Li的浸出液，加入30%Na2c溶液沉 鐵，生成沉淀FePO「2HQ,濾液2在60?80℃條件下，加入飽和Na2cCh溶液沉鋰，可生 成碳酸鋰沉淀。 (1) 廢舊電極LiFePO」為不溶于水的塊狀物質(zhì)，為了加快和NaOH的反應(yīng)速率，需要將其 研磨成小顆粒，增大接觸面積，從而達(dá)到目的，故答案為：增大接觸面積，提高溶解效 率。 (2) 廢I□電極含有鋁，可與NaOH溶液反應(yīng)，生成易溶于水的NaAKh,從而與LiFePO」相 分離，則H步加入過量N

48、aOH溶液后，濾液1中存在的主要陰離子是。H、A1O2,故答 案為：OFT、A1O；。 (3) A. HNO、作氧化劑的還原產(chǎn)物為氮的氧化物，為有害氣體，故不選A： B.酸性KMnO,能和HC1發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使酸的用量增大，且生成氯氣為有害氣 體，故不選B； c. Mo?作氧化劑的還原產(chǎn)物為h?o,不引入雜質(zhì)，減少污染物的排放，故c選： D. NaClO：能和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，不宜選用，故不選D： 故答案選C。 (4) 加入Na2cO、溶液后，CO：可結(jié)合H+,使c(H')減小，從而使 H?PO,uiHPO：+H+, HPO；=iPO：+H+,兩個(gè)電離平衡均向右移動(dòng)，貝l

49、Jc(PO；) 增大，與Fe"結(jié)合形成磷酸鐵，故答案為：CO；結(jié)合H+,使《H+)減小， H,PO-^±HPO； +H\ HPO；;；=iPO； + H*兩個(gè)電離平衡均向右移動(dòng)，C(PO：)增 大，與Fe?+結(jié)合形成磷酸鐵。 (5) 濾液2中c(Li+)=4mol-L1加入等體積的Na2co、溶液后，IJ+的沉降率達(dá)到90%,混 合溶液中含有的c(Li+)Emol L"x(l_90%)x； = 0.2mol/L,已知： K￡Li2co3)=c2(Li)c(CO；>1.6xl03,則母液中 /“"一' K (Li2coJ 1.6x103 ,；1 認(rèn)3士、工 , c(C0； )= p,

50、 , ;— = 0.04mol/L ,故答案為：0.04mol【T。 ' ' c (Li ) 0.2 (6) 根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，Li2cO,的溶解度隨溫度的升高而減小，熱水洗滌可減少Li2co,的 溶解，故答案為：熱；溫度升高，碳酸鋰溶解度減小，熱水可減少溶解損失。 (7) 根據(jù)題意可知，反應(yīng)物為Li2c。3、FePO4、炭黑，生成物為LiFePO4,根據(jù)元素守恒 分析另一種產(chǎn)物為碳的氧化物，因炭黑足量，故為CO,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 高溫 Li2C03+2FeP04+2C =^= 2LiFeP01+3C0 t,故答案為： 高溫 Li2C03+2FeP04+2C =^= 2

51、LiFePO4+3CO t o 6. (1)第二周期第BIA族 (2) 2MgO - B2O3H,O +2H2so4=2MgSCh+2 HtBO3 (3)防止溫度下降時(shí)H3BO3從溶液中析出 (4)SiO2 (5) H2O2 2Fe2+ + H2O2+2H+ = 2Fe3+4-2H2O (6)將溶液中Fe-"、AF+完全生成Fe(OH),、Al(OH)3沉淀而除掉 (7) MgSCh H3BO， 【解析】 硼鎂礦(含ZMgO-Bq.s1；:。、SiC>2及少量FeQ4、Aiq.,)與稀硫酸反應(yīng)， 2MgO B;O3 H;O, FeQ」、A1Q?都與硫酸反應(yīng)，而二氧化硅不與硫

52、酸反應(yīng)，過濾，固體 1為二氧化硅，向?yàn)V液中加入酸性雙氧水，將亞鐵離子氧化為鐵離子，調(diào)節(jié)溶液pH值將鐵 離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀而除掉，過濾，固體2為氫氧化鋁和氫氧化鐵，將濾液降溫結(jié)晶 得到硼酸晶體。 (1) 硼是5號元素，則B元素在周期表中的位置第二周期第niA族；故答案為：第二周期 第HIA族。 (2) “酸浸"時(shí)生成H,BO,即硼鎂礦(2MgO- B2O3. H2O )與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2MgO B2O3 H2O +2H2so4=2MgSO4+2H,BO、；故答案為：2MgORO/HQ +2H2sCh =2MgSO4+2H,BO1o (3) 根據(jù)題中H3BO3的溶解度數(shù)

53、據(jù)可知，溫度越高，h,bo,的溶解度越大，因此“熱過濾” 的目的是防止溫度下降時(shí)H3BO3從溶液中析出；故答案為：防止溫度下降時(shí)H3BO3從溶液 中析出。 (4) 從流程中可知ZMgO.BQ/Hq及少量FeQ4、AIQ、)都溶于稀硫酸中，而SiO?不 溶，因此“固體1”的主要成分是Si。?；故答案為:SiO2O (5) 試劑A作用是氧化劑，為了不引入新雜質(zhì)，從綠色化學(xué)角度考慮，產(chǎn)物不污染環(huán)境， 因此試劑A宜選擇H2O2,作用是將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子，離子方程式為2Fe2+ + H2Ch+2H-=2Fe3++2H2C)；故答案為：H2O2； 2Fe2++H2O2+2Hf=2Fe3

54、++2H2Oo (6) 從題中所給的生成沉淀的pH表示來看，氣氧化鐵、氫氧化鋁完全沉淀pH分別為3.2 和5.2,因此“氧化”后將溶液pH調(diào)節(jié)至6,目的是將溶液中Fe3+、AH+完全生成Fe(OH)3、 Al(OH)3沉淀而除掉：故答案為：將溶液中Fe3+、AP+完全生成Fe(OH),、Al(OH)3沉淀而 除掉。 (7) 根據(jù)前面分析，溶液中鎂離子還沒有除掉，說明鎂離子在母液中，降溫結(jié)晶過濾，說 明“母液”中的溶質(zhì)主要有MgSO4, H ,BO,；故答案為：MgSO4; H ,BO, o (8) (1)3 (9) 2Fe" +H2O2 +2H+ =2Fe" +2H2O (3)Z

55、n(OH)2 或 ZnCC% (4) 3

56、 主成分ZnO及雜質(zhì)FeO和CuO均可與強(qiáng)酸反應(yīng)，故本問應(yīng)填“3”； ⑵ Fe：+被酸環(huán)境下的H2O2氧化生成Fe",本問離子方程式應(yīng)填 “ 2Fe" +H2O2 +2H' =2Fe" +2H2OM； (3) 利用消耗H+升高pH值的方法促使Fe3+水解形成Fe(OH)3,且通過沉淀溶解平衡的思 路，進(jìn)一步降低H+濃度提高OH濃度，促使Fe(OH)3沉淀完全；符合上述要求的反應(yīng)物均 可替代ZnO,所以本問應(yīng)填“Zn(OH)2或ZnCO」'； (4) 根據(jù)題目所給信息及Ksp計(jì)算關(guān)系式，F(xiàn)e，+沉淀完全不可及最大值為c(Fe3+)=lxl(? 5mol/L,對應(yīng) c(OH)最小值

57、為c(OH-)=Ja^吧”』=j/- X 10 = 1 x 10 "mol/L ,故此狀態(tài) Y c(Fe") V 1 x 10-5 PH= - lgc(H*)= - 1g ="Ig 廣::不=3 ；當(dāng) c(Zn")=1.2mol ? L”時(shí)對應(yīng) c(OH ) 1 x 10 c(oh)叵叵㈣1 =戶正 =1 x 10-mol/L,對應(yīng) V c(Zn2+) V 1.2 Kw 1 x " c(H+)=而市、=]* =1 x 10-55mol/L ‘ 當(dāng) c(Cu2+)=0.022mol L,時(shí)對應(yīng) c(OH＞卜P[Cu(OH)J = . x 爐mol/L,對應(yīng) V c(Ct|2*)

58、 V 0.022 以卬)=號；=；螺=1*10、0(，由上述數(shù)據(jù)可知，Zn2\ Cu?+兩種離子要按照題目所 給濃度同時(shí)存在于一個(gè)溶液中而不出現(xiàn)沉淀，c(OH)須取相對更小值，故c(OH-)=lxl(l 5-5mol/L為不可及上限值，對應(yīng)pH=5.5,所以本問第一空應(yīng)填"3

59、2O的摩爾質(zhì)量是量9g/mol,故18.9gZnC2c)「2比0物質(zhì)的量是O.lmol,加 熱至M狀態(tài)時(shí)質(zhì)量損失1.8g,即損失結(jié)晶水0.1 mol,所以M狀態(tài)的結(jié)晶水合物化學(xué)式為 ZnC2O4 H2O,草酸鋅中C原子化合價(jià)為+3價(jià)，分解后生成兩種碳氧化物，根據(jù)得失電子 守恒及物料守恒關(guān)系，兩種碳氧化物應(yīng)是CO2和co,故本問方程式配平后應(yīng)填 ?()()℃ 400℃ “ZnCQ*.H20 ' ZnO+H2O+CO2 T +CO?'\ 8. (1) 適當(dāng)升高溫度或增加硫酸濃度 PbSO4> SiO2 (2) 2Cu 2O+O2 +4H,SO4 =4CuSO4 +4H 2O (3)3Fe3

60、+ +H,AsO4 +H2O=FeAsO4 ( +2尸* +5H+ (4)加熱濃縮、趁熱過濾 (5)C 【解析】 銅冶煉煙塵在空氣作用下用稀硫酸酸浸，各種金屬元素以離子形式存在于溶液之中， 不溶于稀硫酸的SiO2沉淀析出，濾液中銅離子用鐵單質(zhì)置換后過濾析出，制得Cu；再用 硫酸鐵將溶液中的碎元素以珅酸鐵沉淀析出，最后在空氣作用下用氧化鋅調(diào)節(jié)pH值以氫 氧化鐵除去鐵元素，得到的濾液經(jīng)加熱濃縮趁熱過濾制得ZnSO4-6H2O1. (1) 煙塵"酸浸”欲提高浸出率，可適當(dāng)增加稀硫酸濃度、適當(dāng)升高溫度或者充分吹入空氣 等操作；從該煙塵的成分看，酸浸時(shí)PbSO」、SiCh溶解不了，留在濾渣。

61、 (2) “酸浸”過程中CU2O在氧氣作用下與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)方程式為： 2Cu 2O+O2 +4H 2SO4 =4CuSO4 +4H ,O o (3) “濾渣2”的成分為FeAsCh,則“沉碑”過程中加入的硫酸鐵與碑酸發(fā)生反應(yīng)，離子方程 式為；BFeK+HsAsOjHQnFeAsO, J+2Fe2++5H，。 (4) 從圖1中ZnSO4的溶解度曲線分析，欲從溶液中回收ZnSO；6H2O的溫度范圍在312- 333℃,故實(shí)驗(yàn)操作為加熱濃縮、趁熱過濾。 (5) 750℃時(shí)剩余固體與68CTC時(shí)一樣，剩下13.43g,質(zhì)量減少了 26.90-13.43 = 13.47(g),

62、 1 HQ 1.90 0g ZnSOMHzO中水的質(zhì)量26.9x= = 10.8(g),則還有S元素質(zhì)量減少 269 32 1.91 7-10.8 = 2.67(g) , 26.90g ZnSO：6H2O 中 S 元素的質(zhì)量 26.9x= = 3.2(g),則 S 元素 269 還有剩余，故答案選擇C。 (9) (1)增大固液接觸面積，加快浸出速率，增大浸出率 (10) 2 Fe3+ + ZnS = Zn2+ +2 Fe2++ S 取a中紅色溶液少量，向其中加入足量的 ZnS,振蕩，溶液紅色褪去 (11) O2+ 4 Fe2+ +6 H2O = 4 FeOOH [+ 8 H

63、+ ZnO 或 ZnCO3 Zn(OH)2 (12) Mn2+ -2e-+ 2 H2O = MnO2 + 4H+ 稀硫酸 【解析】 閃鋅礦(主要在分為ZnS,還含鐵等元素)、軟鋪礦(主要成分為MnCh,還含鐵等元素) 在稀硫酸的作用下，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將礦石溶解，在通入空氣將亞鐵離子氧化成 FeOOH后除去，最后將濾液電解得到金屬鋅和二氧化鋅，據(jù)此解答。 (1) 浸出前將原料粉碎的目的是增大固液接觸面積，加快浸出速率，增大浸出率。 (2) ①Fe：+的作用類似催化劑，則i過程中產(chǎn)生的Fe3+在ii過程必須又生成Fe2+,同時(shí)生成 硫單質(zhì)，故ii過程的離子方程式為：2 Fe3++

64、 ZnS = ZM++2 Fe2++ S ②a.過程溶液變紅，說明此過程生成了 Fe3+,取a中紅色溶液少量，向其中加入足量 的 ZnS,振蕩,溶液紅色褪去，W 2 Fe3+ + ZnS = Zn2+ +2 Fei+ + S , (3) 空氣的作用是將Fe2+氧化為FeOOH沉淀，其離子方程式為(酸性條件)：O2 + 4Fe2+ + 6 H2O = 4 FeOOH I + 8 H+ ；試劑a用于調(diào)節(jié)pH為2.5-3.5,既能與H+反應(yīng)，還不能引入新 的雜質(zhì)，故為ZnO或ZnCChZn(OH)2。 (4) 除鐵后的濾液含有MM+和ZM+,電解時(shí)陽極MM+失去電子生成MnOz,電極反應(yīng)

65、為： Mn2+ -2e + 2 H2O = MnCh + 4 H+(pH為2.535為酸性條件)。電解后酸性增強(qiáng)，所以可得 到循環(huán)利用的物質(zhì)是稀硫酸。 10. (1) 加快反應(yīng)速率，使礦渣反應(yīng)充分 HaSiO”或 H2SiO3) SiC14+4H2O=H4SiO41+4HCl (2) 氧化Fe2+,便于除雜 CD (3)3.2 (4) 加熱促進(jìn)MgCh水解，生成氫氧化鎂 在HC1氣體氛圍中加熱 (5)1248 【解析】 SiCLt與水發(fā)生反應(yīng)生成HjSiO"或HaSiCh)沉淀和HC1,沉淀1為HaSiOM或HzSiCh), HaSiO"或HzSQ)沉淀受熱分解產(chǎn)生SiO2.溶液1

66、為HC1溶液；HC1溶液與廢鐵鎂礦渣(含 SiCh、MgCCh 及少量 FezCh、FeCCh)中的 MgCCh、Fe2O3, FeCCh 反應(yīng)得 MgCb、FeCh， FeCb溶液，SiCh與HQ不反應(yīng)，濾渣為SiCh,溶液2為MgCh、FeCh, FeCL、HO混合 溶液；溶液2加過氧化氫將FeCh氧化為FeCh,加試劑1調(diào)pH使Fe?+沉淀，然后過濾除 去，溶液3為MgCb溶液，MgCL溶液在HC1氛圍中加熱可得MgCL晶體。 (1) 將廢鐵鎂礦渣粉碎，可增大固體與溶液的接觸面積，從而加快反應(yīng)速率，使礦渣反應(yīng) 充分；沉淀1是HzSiCh, SiCk與水反應(yīng)生成HaSiCh和HCL故SiCl&與水反應(yīng)的化學(xué)方程 式為 SiCl4+4H2O=H4SiO4i+4HCl； (2) 溶液中的亞鐵離子生成沉淀時(shí)的pH較大，而鐵離子的較小，向溶液2中加H2O2的目 的是氧化Fe2+,便于除雜，試劑I調(diào)pH使Fe3+沉淀，為防止引入其他雜質(zhì)，可選 MgCO、、MgO,故選 CD (3) 使Fe“完全沉淀，此時(shí)溶液的c(Fe" ) 41 x 10 5mol L ', c(O