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专题19 工艺流程题1【乐山市2018届第二次调查研究考试】硒和碲在工业上有重要用途。在铜、镍镇、铅等电解工艺的阳极泥中硒、碲确主要以硒化物、碲化物及单质状态存在。一种从阳极泥中提取Se和Te的工艺流程如下：已知:碲酸四氢钠(Na2H4TeO6)难溶，碲酸(H6TeO6)可溶。回答下列问题:(1)阳极泥在600K左右加入一定浓度H2SO4焙烧时，,单质Te转化为TeO2 的化学方程式为_。(2)“焙砂”与碳酸钠充分混合，干燥后通入空气焙烧，发生氧化反应，每生成1mol碲酸四氢钠(Na2H4TeO6)，则需要的氧化剂O2至少为_mol；生成的碲酸四氢钠不用“水浸”，而采取“酸浸”的原因是_。(3)流程中“反应”处发生反应的化学方程式为_。(4)检验“还原”后的溶液中Na2SO3是否过量的实验操作方法为_。(5)工艺路线中可以循环利用的物质有_、_。【答案】Te+2H2SO4TeO2+2SO2+2H2O0.5Na2H4TeO6在水中难溶，酸浸生成的H6TeO6可溶SeO2+2H2O+2SO2=2H2SO4+Se取少量“还原”后的容液于试管，加入稀H2SO4将生成的气体道入澄清石灰水，若溶液变浑浊，则Na2SO3过量。反之不过量H2SO4NaOH【解析】(1)阳极泥在600K左右加入一定浓度H2SO4焙烧时，单质Te转化为TeO2,同时生成二氧化硫和水，反应的化学方程式为Te+2H2SO4TeO2+2SO2+2H2O；(2)“焙砂”与碳酸钠充分混合，干燥后通入空气焙烧，发生氧化反应2Na2CO3+O2+ 2TeO2=2Na2H4TeO6+2CO2，每生成1mol碲酸四氢钠(Na2H4TeO6)，则需要的氧化剂O2至少为0.5mol；Na2H4TeO6在水中难溶，酸浸生成的H6TeO6可溶，故生成的碲酸四氢钠不用“水浸”，而采取“酸浸”； (3)流程中“反应”处通入SeO2、SO2，加入H2O反应后得到Se，则SO2被氧化生成硫酸，发生反应的化学方程式为SeO2+2H2O+2SO2=2H2SO4+Se；(4)检验“还原”后的溶液中Na2SO3是否过量的实验操作方法为取少量“还原”后的容液于试管，加入稀H2SO4将生成的气体道入澄清石灰水，若溶液变浑浊，则Na2SO3过量。反之不过量；(5)根据流程中既为生成物又为反应原料的物质可作为循环利用的物质，则工艺路线中可以循环利用的物质有H2SO4 和NaOH。2【成都七中（高新校区）2018届高三理科综合化学测试（八）】铬铁矿(FeCr2O4)中含有Al2O3、Fe2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程示意图如下(部分操作和条件略)：(1)铬铁矿(FeCr2O4)改写为氧化物的形式为_。(2)反应中发生了两个主要反应，其中一个主要反应的化学方程式为4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2；另一个主要反应的化学方程式为 _。(3)写出反应中生成固体B的离子方程式为_。(4)pH 5时，发生反应有_（写离子方程式），Na2Cr2O7 + 2KCl = K2Cr2O7+ 2NaCl。下表是相关物质的溶解度数据：物质溶解度( g / 100 g H2O )04080KCl2840.151.3NaCl35.736.438K2Cr2O74.726.373Na2Cr2O7163215376加入KCl固体后经一系列操作析出K2Cr2O7晶体的理由是_。获得K2Cr2O7晶体的操作由多步组成，依次是加入KCl固体、蒸发浓缩、_、_、洗涤、干燥得到晶体。(5)某种酒精测试仪中，K2Cr2O7在酸性条件下将乙醇氧化为乙酸，自身被还原为三价铬离子，该反应的氧化剂与还原剂的物质的量比为_。(6)含铬废渣(废水)的随意排放对人类生成环境有极大的危害，电解法是处理铬污染的一种方法，电解时，在阴极区有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成(已知KspFe(OH)3 = 4.01038，KspCr(OH)3 = 6.01031)。已知电解后的溶液中c(Cr3+)为3.0105 mol/L，则溶液中c(Fe3+)为_ mol/L。【答案】FeOCr2O3 Na2CO3+ Al2O3 2NaAlO2 + CO2AlO2 + CH3COOH + H2O = Al(OH)3+ CH3COO2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2OK2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小，且温度对氯化钠的溶解度影响较小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾冷却结晶过滤2: 32.01012【详解】(1).铬铁矿中铬元素为+3价，铁元素为+2价，所以FeCr2O4可改写为氧化物的形式为FeOCr2O3，故答案为：FeOCr2O3；(2).根据流程图可以推断，反应中另一个主要反应的化学方程式为Na2CO3+ Al2O3 2NaAlO2 + CO2，故答案为：Na2CO3+ Al2O3 2NaAlO2 + CO2；(3).反应中加入酸后与AlO2发生反应生成Al(OH)3沉淀，所以生成固体B的离子方程式为AlO2 + CH3COOH + H2O = Al(OH)3+ CH3COO，故答案为：AlO2 + CH3COOH + H2O = Al(OH)3+ CH3COO；(4).pH 5时，CrO42-会转化为Cr2O72-，离子方程式为2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O，故答案为：2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O； .由表中数据可知，K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小，且温度对氯化钠的溶解度影响较小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，随着温度的降低K2Cr2O7的溶解度迅速降低产生沉淀，溶液中的复分解反应平衡被打破，反应向右进行，从而利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾，故答案为：K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小，且温度对氯化钠的溶解度影响较小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾； .要获得K2Cr2O7，需经过加入KCl固体、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，故答案为：冷却结晶；过滤；(5).K2Cr2O7在酸性条件下将乙醇氧化为乙酸，自身被还原为三价铬离子，该反应的离子方程式为2Cr2O723CH3CH2OH16H=3CH3COOH4Cr311H2O，由反应方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的量比为2: 3，故答案为：2: 3；(6). 电解后的溶液中c(Cr3+)为3.010-5 mol/L，所以溶液中c（OH）=，而c(Fe3)=，所以c(Fe3)=c(Cr3+)=3.010-5 mol/L=2.010-12 mol/L，故答案为：2.010-12。3【广西玉林高级中学2018届高三化学模拟试题（三）】锆(40Zr)是现代工业的重要金属原料，具有良好的可塑性，抗蚀性能超过钛。以锆英石(主要成分是ZrSiO4，还含有少量A12O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料生产锆及其化合物的流程如图所示：（1）SiCl4的电子式为_。上述流程中，高温气化存在多个反应，若不考虑反应中的损失，则分馏后得到的SiCl4质量通常比由纯ZrSiO4发生的反应得到的SiCl4质量大，原因是_。（2）高温气化后的固体残渣除C外，还含有的金属元素有_（3）写出上述流程中ZrCl4与水反应的化学方程式：_。 （4）锆还是核反应堆燃料棒的包裹材料，锆合金在高温下与水蒸气反应产生氢气，二氧化锆可以制造耐高温纳米陶瓷。下列关于锆、二氧化锆的叙述中，正确的是_(填序号)。a锆合金比纯锆的熔点高，硬度小b二氧化锆陶瓷属于新型无机非金属材料c将一束光线通过纳米级二氧化锆会产生一条光亮的通路d可采用氦作反应堆包裹核燃料的锆合金的冷却剂（5）工业上电解K2ZrF6与KCl等组成的熔体也可制取金属锆。写出电解的总反应方程式并标明电子转移的方向和数目 _。（6）某燃料电池是以C2H4作为燃料气，另一极通入氧气，电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2，则负极上发生的反应式为_。（7）极稀溶液中溶质的物质的量浓度很小，常用其负对数pc表示（pcB=lgcB）。如某溶液中溶质的物质的量浓度为1105molL1，则该溶液中溶质的pc=5。下列说法正确的是_A电解质溶液的pc（H+）与pc（OH）之和均为14B用盐酸滴定某浓度的KOH溶液，滴定过程中pc（H+）逐渐增大CBaCl2溶液中逐滴加入硫酸溶液，滴加过程中pc（Ba2+）逐渐减小D某温度下Ksp（Zr(CO3)2）=4.01012，则其饱和溶液中pc（Zr4+）+ pc（CO32）=7.7【答案】因为杂质中的SiO2也通过反应产生了SiCl4Al、FeZrCl49H2O=ZrOCl28H2O2HClbdK2ZrF64KClZr6KF2Cl2C2H46O212e=2CO22H2OBD【解析】SiO2也能在高温气化条件下反应生成SiCl4；（2）根据高温条件下物质的状态进行判断；（3）根据图示ZrCl4与水反应产物为ZrOCl28H2O，结合原子守恒进行解答；（4）合金是指由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，合金的硬度大，熔点低，陶瓷属于无机非金属材料，二氧化锆为化合物无丁达尔效应，氦为稀有气体，能作保护气；（5）电解K2ZrF6与KCl等组成的熔体，反应物为K2ZrF6、KCl，生成物为金属锆，锆的化合价降低，则氯的化合价升高生成氯气，根据原子守恒即得失电子守恒解答；（6）燃料所在极为负极，负极失去电子发生氧化反应，为乙烯失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水；【详解】锆英石（主要成分为ZrSiO4，也可表示为ZrO2SiO2，还含少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质），通入足量的氯气以及和足量的石焦油反应，ZrSiO4转化为ZrCl4，加水水解，使ZrCl4转化为ZrOCl28H2O，900加热分解，即可得到ZrO2，加入镁置换得到海绵锆，加入镁置换得到海绵锆。（1）SiCl4分子中硅原子最外层有4个电子，能形成4个共价键达到稳定结构，每个氯原子能形成一个共价键达到稳定结构，电子式为：；根据在化合物中正负化合价代数和为零，氧元素显-2价，硅元素显+4价，设锆元素（Zr）的化合价是x，可知ZrSiO4中锆元素（Zr）的化合价：x+（+4）+（-2）4=0，则x=+4，锆英石（主要成分为ZrSiO4，也可表示为ZrO2SiO2，还含少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质），杂质SiO2也能在高温气化条件下反应生成SiCl4，则分馏后得到的SiCl4质量通常比由纯ZrSiO4发生的反应得到的SiCl4质量大；（2）高温气化后的固体残渣除C外，还含有氧化铝和氧化铁，故所含有的金属元素有Al、Fe；（3）ZrCl4与水反应产物为ZrOCl28H2O，根据原子守恒，反应方程式为：而在100时，Kw= c（H+）c（OH）=1.010-12，则pc（H+）+pc（OH）=12，选项A错误；B用盐酸滴定某浓度的KOH溶液，滴定过程中c（OH）逐渐减小，则c（H+）逐渐增大，所以pc（H+）是逐渐减小的，选项B正确；C向BaCl2溶液中逐滴加入硫酸溶液，滴加过程中c（Ba2+）逐渐减小，则pc（Ba2+）逐渐增大，选项C错误；D某温度下Ksp（Zr(CO3)2）=4.01012，则其饱和溶液中c（Zr4+）=1105molL1，c（CO32）=2105molL1，pc（Zr4+）+ pc（CO32）=7.7，选项D正确。答案选BD。【点睛】本题考查了海绵锆的制备以及物质分离提纯的方法和流程分析应用，涉及流程的分析应用、离子方程式的书写、基本实验操作、电解原理等，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，解答该类题目，注意把握实验原理和操作流程的目的，主要是物质性质的理解，题目难度中等。4【云南省红河州2018届高三复习统一检测】三氧化二镍（Ni2O3）是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主）制取草酸镍（NiC2O42H2O），再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。工艺流程图如图所示：请回答下列问题：（1）操作为_。（2）加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为_；加入碳酸钠溶液目的是调溶液的pH值在4.05.0，用化学用语回答加入碳酸钠的目的_。（3）草酸镍（NiC2O42H2O）在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧，可制得Ni2O3，同时获得混合气体，NiC2O4受热分解的化学方程式为_。（4）加入草酸后如何证明沉淀完全_；过滤NiC2O4沉淀时如何洗涤沉淀_。（5）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Ni(OH)2，则该电池负极的电极反应式为_。【答案】加酸溶解，过滤2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2OCO32-+2H+CO2+2H2O ，CO32-+H2OHCO3-+OH-，CO32-先与酸反应，之后再水解使溶液呈碱性促进铁离子水解沉淀完全2NiC2O4 Ni2O3+3CO+ CO2静置取上层清液少许于试管中，再加入少量草酸溶液，若试管内无沉淀产生说明已经沉淀完全沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2-3次Al+4OH-3e- = AlO2-+2H2O【解析】【详解】（1）分析框图：含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主），要使之变成离子，应该加酸溶解，溶解金属，再除去不溶物过滤，故答案为：加酸溶解，过滤；（2）加双氧水的目的是氧化生成Fe3+，反应的离子方程式为：2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O，加入碳酸钠溶液的作用是调节pH，促进铁离子水解沉淀完全，故答案为：CO32-+2H+CO2+2H2O ，CO32-+H2OHCO3-+OH-，CO32-先与酸反应，之后再水解使溶液呈碱性促进铁离子水解沉淀完全；（3）草酸镍（NiC2O42H2O）在热空气中干燥脱水后生成NiC2O4，NiC2O4再发生氧化还原反应（Ni由+2价升高到+3价，则C由+3价降低到+2价，题中要求生成混合气体，则另一气体为CO2）生成Ni2O3、CO、CO2，故答案为2NiC2O4 Ni2O3+3CO+ CO2；（4）若Ni2+沉淀完全，则再加入草酸溶液时不再出现沉淀，故答案为：静置取上层清液少许于试管中，再加入少量草酸溶液，若试管内无沉淀产生说明已经沉淀完全；洗涤沉淀的操作为：沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2-3次；（5）在该原电池中Al为负极，放电生成Al3+，在NaOH溶液中最终转化为AlO2-，故电极反应式为：Al+4OH-3e- = AlO2-+2H2O。【点睛】本题考查了物质的制备，涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择等，在加入碳酸钠溶液调节溶液的酸碱性时往往只注意到碳酸酸根离子的水解，而忽视了碳酸根本身先与溶液中过量的氢离子反应。5【信阳高级中学2018届高三第四次模拟】亚铁氰化钾K4Fe(CN)6俗名黄血盐，可溶于水，不溶于乙醇。以某电镀厂排放的含NaCN度液为主要原料制备黄血盐的流程如下：请回答下列问题：(1)常温下，HCN的电离常数Ka=6.210-10。实验室配制一定浓度的NaCN溶液时，将NaCN溶解于一定浓度的NaOH溶液中，加水稀释至指定浓度，其操作的目的是_。浓度均为0.5mol/L的NaCN和HCN的混合溶液显_(填“酸”“碱”或“中”)性，通过计算说明：_。(2)转化池中发生复分解反应生成K4Fe(CN)6，说明该反应能发生的理由：_。(3)系列操作B为_。(4)实验室中，K4Fe(CN)6可用于检验Fe3+，生成的难溶盐KFeFe(CN)6可用于治疗可溶性盐Tl2SO4中毒，得到K2SO4及另外一种复杂难溶物，试写出上述治疗Tl2SO4中毒的离子方程式：_。(5)一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氰化钾K3Fe(CN)6和亚铁氰化钾K4Fe(CN)6的混合溶液。K+移向催化剂_(填“a”或“b”)。催化剂a表面发生的反应为_。【答案】抑制水解碱根据Khc(HCN)c(OH)/c(CN)可知，Khc(HCN)c(OH)c(H+)/c(CN)c(H+)KW/Ka11014/6.210101.610-56.21010，即水解平衡常数大于电离平衡常数，所以溶液呈碱性相同温度下K4Fe(CN)6的溶解度小于Na4Fe(CN)6过滤、洗涤、干燥KFeFc(CN)6(s)+Tl+(aq)TlFeFe(CN)6(s)+K+(aq)bFe(CN)64-eFe(CN)63【解析】（4）实验室中，K4Fe(CN)6可用于检验Fe3+，生成的难溶盐KFeFe(CN)6可用于治疗Tl2SO4中毒，因此治疗Tl2SO4中毒的离子方程式为KFeFc(CN)6(s)+Tl+(aq)TlFeFe(CN)6(s)+K+(aq)；（5）由图可知，电子从负极流向正极，则a为负极，b为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，阳离子向正极移动。则b为正极，则K+移向催化剂b；a为负极，发生氧化反应，则催化剂a表面发生反应为Fe(CN)64-eFe(CN)63。【点睛】本题考查物质的制备实验方案的设计，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，为高考常见题型，注意根据流程图把握实验的原理和操作方法，难点是（1）中的计算，注意从水解常数和电离常数相对大小的角度去判断溶液的酸碱性。易错点为（2），注意从复分解反应发生的条件去分析解答。6【漳州市2018届高三考前模拟考试试卷（二）】钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如下：回答下列问题：（1）洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。混合的实验操作是_。（2）先加入氨水调节pH3，过滤，滤渣主要成分是_；再向滤液加入氨水调节pH6，滤液中Sc3+的浓度为_。（已知：KspMn(OH)21.91013、KspFe(OH)32.61039，KspSc(OH)39.01031）（3）用草酸“沉钪”。25 时pH2的草酸溶液中_(保留两位有效数字)。写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式_。已知Ka1(H2C2O4)5.9102，Ka2(H2C2O4)6.4105（4）草酸钪“灼烧”氧化的化学方程式为_。（5）废酸中含钪量为15 mgL1，V L废酸最多可提取Sc2O3的质量为_。【答案】 将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，冷却后再慢慢注入 H2O2中，并不断搅拌 Fe(OH)3 9.0107molLl 3.8102 2Sc3+ 3H2C2O4=Sc2(C2O4)3 6H+ 2Sc2(C2O4)33O22Sc2O312CO2 0.023V g【解析】【详解】(1)不同的液体在混合时，一般先加密度较小，易挥发的，后加密度大的、难挥发的，若混合时放热，则最后加受热易分解的，因此，混合的实验操作是将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，冷却后再慢慢注入 H2O2中，并不断搅拌；（2）废酸中含钪、钛、铁、锰等离子，洗涤“油相”已除去大量的钛离子，根据KspMn(OH)21.91013、KspFe(OH)32.61039，KspSc(OH)39.01031，可以求出余下三种离子沉淀完全（离子浓度小于105mol/L）的pH，发现锰离子沉淀完全时pH约为10，钪离子沉淀完全时pH约为5，而铁离子沉淀完全时pH约为4，所以先加入氨水调节pH=3，过滤，滤渣主要成分是Fe(OH)3；再向滤液加入氨水调节pH=6，此时溶液中c(OH-)=10-8mol/L，滤液中Sc3+的浓度为；(3) 25 时pH2的草酸溶液中=， “沉钪”得到草酸钪的离子方程式为2Sc3+ 3H2C2O4=Sc2(C2O4)3 6H+；（4）草酸钪“灼烧”氧化的化学方程式为2Sc2(C2O4)33O22Sc2O312CO2；（5）废酸中含钪量为15 mgL1，则V L废酸中含钪的质量为15，所以最多可提取Sc2O3的质量为。【点睛】本题难点是第（3）问。求溶液中某些粒子的浓度之比时，要充分利用好题中所给的各种平衡常数，设法通过变形找出它们之间的关系，结合题中新的信息求解。7【陕西省渭南韩城市2018届高三下学期第三次模拟】铬铁矿主要成分为FeO、Cr2O3，含有SiO2、Al2O3等杂质。工业上用铬铁矿制备红矾钠晶体(Na2Cr2O7)的流程如图所示:(1)步骤的主要反应为FeOCr2O3+O2+NaOH Na2CrO4+NaFeO2+H2O，该反应配平后FeOCr2O3与O2的系数比为_。该步骤是在坩埚中进行煅烧，可用此坩埚材料的是_(填标号)。A铁 B氧化铝 C石英 D陶瓷(2)步聚煅烧反应极慢，需要升温至NaOH呈熔融状态，反应速率才加快，其原因是_。(3)步骤中NaFeO2会强烈水解生成氢氧化铁沉淀，反应的化学方程式为_。(4)将五份滤液1分别在130蒸发1小时，各自冷却到不同温度下结晶，保温过滤，所得实验数据如下表。根据数据分析，步骤的最佳结晶温度为_。结晶温度/Na2CrO4粗晶中各物质含量/%Na2CrO4 4H2ONaOHNaAlO2Na2SiO33052.4529.798.6912.214068.8120. 498.4610.845060.2627. 9610.369.326050.7429.6610.4012.257046.7733.068.106.48(5)步骤中滤渣3的成分是_(写化学式)。(6)若该流程中铬元素完全转化为红矾钠晶体，则该铬铁矿中铬元素的质量分数为_(用含m1、m2的代数式表示)。【答案】 4:7 A 熔融后增大了反应物的接触面积 NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3+NaOH 40 AI(OH)3、H2SiO3(或H4SiO4) 52m2/131m1100%解析：(1)1mol FeOCr2O3失电子7mol，1molO2得电子4mol，根据得失电子守恒，FeOCr2O3与O2的系数比为4:7；A铁坩埚含有铁，铁与氢氧化钠不反应，故A正确；B三氧化二铝能和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故B错误； C石英中含有二氧化硅，二氧化硅能和氢氧化钠反应，故C错误； D陶瓷中含有二氧化硅，二氧化硅能和氢氧化钠反应，故D错误；故选A。(2) NaOH熔融后与FeOCr2O3接触面积增大，所以反应速率加快；(3) NaFeO2强烈水解，生成氢氧化铁沉淀，根据质量守恒可知还应有NaOH，反应方程式是NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3+NaOH；（4）步骤的目的：将滤液1在130蒸发1小时，冷却到结晶，比较所得实验数据，40，此时Na2CrO4粗晶中得到的Na2CrO4 4H2O含量最高，所以步骤的最佳结晶温度为40；（5）滤液1含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaOH、NaAlO2，再调节溶液的pH，使偏铝酸盐完全转化为氢氧化铝沉淀，硅酸盐完全转化为H2SiO3（或H4SiO4）沉淀，滤液为Na2CrO4，滤渣3的成分是Al(OH)3、H2SiO3；（6）最终得到m2kg红矾钠（Na2Cr2O7），含铬n（Cr）= ，则该铬铁矿中铬元素的质量分数为： 。8【西安市长安区2018届高三教学质量检测】下图表示从废旧普通锌锰电池内容物中回收制备KMnO4等物质的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。（1）KMnO4稀溶液是一种常用消毒剂，其消毒机理与下列物质相似的是_(填序号)。A双氧水 B75%酒精 C84消毒液(NaClO溶液) D苯酚（2）黑色固体混合物水浸时为提高浸出速率，常采用的措施为_（答出一条即可）。滤渣水洗灼烧后固体是一种黑色的化合物，操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4和KCl，该过程中发生反应的化学方程式为_。图中产物A是一种难溶于水的黑色固体，其化学式为_。（3）测定KMnO4产品的纯度可用标准Na2S2O3溶液进行滴定。配制250 mL0.100 0 molL-1标准Na2S2O3溶液，需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒和_、_；取KMnO4配成溶液（酸化）后，用0.100 0 molL-1标准Na2S2O3溶液进行滴定，判断滴定至终点的现象为_。【答案】 AC 加热、将固体混合物粉碎、搅拌 3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O MnO2 玻璃棒 250 mL容量瓶 当滴入最后一滴标准液，溶液的紫红色恰好褪去，且半分钟内不变色（3）配制250mL0.1000mol/L标准Na2S2O3溶液需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、量筒、250mL容量瓶、胶头滴管。KMnO4溶液本身呈紫红色，实验中不需要其他指示剂，滴定终点的现象为：当滴入最后一滴标准液，溶液的紫红色恰好褪去，且半分钟内不变色。详解：（1）KMnO4稀溶液是一种常用消毒剂，其消毒机理是KMnO4具有强氧化性。A项，双氧水有强氧化性，与KMnO4稀溶液消毒机理相似；B项，75%酒精使蛋白质变性，与KMnO4稀溶液消毒机理不同；C项，84消毒液具有强氧化性，与KMnO4稀溶液消毒机理相似；D项，苯酚使蛋白质发生变性，与KMnO4稀溶液消毒机理不同；答案选AC。（2）根据普通锌锰电池的组成，黑色固体混合物“水浸”后过滤得到的滤渣中主要含MnO2；MnO2与KClO3、KOH熔融时反应生成K2MnO4、KCl和H2O；向K2MnO4溶液中通入CO2生成KMnO4，Mn元素的化合价由+6价升至+7价，产物A是一种难溶于水的黑色固体，根据氧化还原反应的规律，化合物A的化学式为MnO2，K2MnO4与CO2反应生成KMnO4、MnO2和K2CO3。黑色固体混合物水浸时为提高浸取速率，常采用的措施为：加热、将固体混合物粉碎、搅拌。MnO2与KClO3、KOH熔融反应生成K2MnO4、KCl和H2O，在该反应中Mn元素的化合价由+4价升至+6价，Cl元素的化合价由+5价降至-1价，根据得失电子守恒和原子守恒，该过程中发生反应的化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O。向K2MnO4溶液中通入CO2生成KMnO4，Mn元素的化合价由+6价升至+7价，产物A是一种难溶于水的黑色固体，根据氧化还原反应的规律，化合物A的化学式为MnO2，K2MnO4与CO2反应生成KMnO4、MnO2和K2CO3，反应的化学方程式为3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3。（3）配制250mL0.1000mol/L标准Na2S2O3溶液的步骤为：计算称量溶解冷却至室温转移洗涤初步振荡定容上下颠倒摇匀。需要使用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、量筒、250mL容量瓶、胶头滴管，答案为：250mL容量瓶、玻璃棒。KMnO4溶液本身呈紫红色，实验中不需要其他指示剂，滴定终点的现象为：当滴入最后一滴标准液，溶液的紫红色恰好褪去，且半分钟内不变色。9【吉林省实验中学2018届高三下学期第十次模拟】冶金工业中，从冶铅废渣中再提取铅的工艺流程如下：已知：Ksp (PbSO4) =1.610 -8；Ksp (PbCO3) =8.010 -14；醋酸铅易溶于水，难电离。回答下列问题：（1）此化工工艺达到了以下哪些目的：_A减少环境污染 B提高资源利用率 C制备醋酸铅 D制备了纯铅（2）硫酸洗涤后，生成的PbSO4表面常含有铜单质，为溶解铜，常需要同时加入一定量的H2O2溶液，写出溶解铜的离子方程式：_；为加快此反应的速率，下列方法合适的是：_。A搅拌 B适当加热 C减压 D将PbSO4固体粉碎（3）加入碳酸铵溶液后PbSO4转化为PbCO3。转化的方程式为：PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)，通过计算，说明该反应能进行的原因：_。这一步骤中，也可以将碳酸铵改用碳酸氢铵，但实际生产效果不好，请说明其中的一个原因：_。（4）处理含铅废渣1000g（含铅以PbSO4计，质量分数为0.303），若回收率为 95% 。经原子吸收分光光度法及 EDTA 滴定法测定，产品（粗铅）纯度为 90%。则得到的粗铅质量为（保留一位小数）_。【答案】 AB Cu+H2O2+2H+=Cu2+2H2O ABD 该反应平衡常数K=2.0105，所以能进行 改用碳酸氢铵会减小CO32-的浓度，不利于生成PbCO3。随着反应进行，酸性逐渐增强，部分HCO3-会生成CO2被消耗。 218.5g解析：（1）含铅废渣对环境造成污染；从含铅废渣中提取铅可以提高资源利用率；该流程中醋酸铅不是最终产品；该流程最终产品粗铅，故AB正确；（2）酸性条件下铜被H2O2氧化为Cu2+，反应的离子方程式是Cu+H2O2+2H+=Cu2+2H2O；搅拌能加快反应速率；升高温度反应速率加快；该反应没有气体参与，减压对反应速率无影响；将PbSO4固体粉碎，可以增大接触面积，加快反应速率，故选ABD；（3）PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)，平衡常数K=2.0105，所以能进行；改用碳酸氢铵会减小CO32-的浓度，不利于生成PbCO3，随着反应进行，酸性逐渐增强，部分HCO3-会生成CO2被消耗。（4）设粗铅的质量是xg1000g X=218.5g10【淄博市2018届高三第二次模拟】用工业制立德粉后的铅锌废渣(主要成分为ZnO和PbSO4，杂质为含Si、Fe(III)、Cu、Cd等元素的化合物)为原料，制活性氧化锌和黄色颜料铅铬黄，工业流程如图所示：已知常温下Ksp(PbSO4)=1.610-5，Ksp(PbCO3)=7.410-14，KspFe(OH)3=1.010-38。(1)“碱浸”过程中PbSO4发生反应的离子方程式为_，气体A的化学式为_。(2)“酸浸”过程中，在常温下应控制pH不低于_。(3)“沉降I”中发生沉降反应的离子方程式为_。(4)滤液D中溶质的主要成分为_。(5)以1t含锌元素10的铅锌废渣制得活性氧化锌113.4kg，依据以上数据能否计算出锌元素的回收率。若能，写出计算结果，若不能，请说明理由。_。(6)常温下NH3H2O的电离常数Kb=1.810-5；碳酸的电离常数：Ka1=4.410-7，Ka2=5.610-11。该温度下某浓度的(NH4)2CO3溶液中c(NH4+)c(NH3H2O)=18。则溶液pH为_，c(HCO3-)c(H2CO3)=_。【答案】 PbSO4 (s) + CO32(aq) =PbCO3(s) + SO42 (aq) CO2 3 2Pb2+ 2OH+Cr2O72=2PbCrO4+H2O (NH4)2SO4 不能，除去铜、镉的过程中添加了锌粉，最终ZnO中的锌元素不完全来自于铅锌废渣，无法计算铅锌废渣中锌元素的回收率 8 44详解：（1）已知：常温下Ksp(PbSO4)=1.610-5，Ksp(PbCO3)=7.410-14，所以“碱浸”过程中PbSO4发生反应的离子方程式为PbSO4 (s) + CO32(aq) =PbCO3(s) + SO42 (aq)；“酸浸”后产生的气体为二氧化碳，化学式为CO2；正确答案：PbSO4 (s) + CO32(aq) =PbCO3(s) + SO42 (aq)； CO2。(2) “酸浸”过程中，若pH过低，酸性强，铁与酸反应生成的有关铁的化合物进入滤液中，再加碱时，会出现氢氧化铁沉淀，根据c(Fe3+)=110-5mol/L时，KspFe(OH)3= c(Fe3+)c3(OH-)=1.010-38，c(OH-)=10-11mol/L，c(H+)=10-3 mol/L，pH=3，因此要想除去铁离子，在常温下应控制pH不低于3；正确答案：3。(3)根据流程可知，Pb2+在碱性环境下与Cr2O72反应生成PbCrO4，离子方程式为2Pb2+ 2OH+Cr2O72=2PbCrO4+H2O；正确答案：2Pb2+ 2OH+Cr2O72=2PbCrO4+H2O。(4) 由图知滤液B中含有的离子为Zn2+ 、NH4+、 CO32-，加硫酸调节溶液的pH=6-6.5出现Zn2(OH)2CO3，滤液为(NH4)2SO4 ；正确答案：(NH4)2SO4。点睛：本题考查物质的制备，为高频考点，侧重点考查学生的分析能力，实验能力和计算能力；本题注意把握物质的性质以及实验原理，易错点为（6），注意电离常数、水解常数的应用，难度较大。11【宿州市2018届高三第三次教学质量检测】工业上从含镍电镀废渣(除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe等杂质)中制备NiCO3的工艺流程如下。(1)“酸化”时需将电镀废渣粉碎并适当加热，原因是_。(2)“氧化”时需要控制温度不超过40，其目的是_；“沉铁”后所得滤液中c(Fe3+)=_molL-1该温度下 Fe(OH)3的Ksp=2.6410-39。(3)Fe2+也可以用NaCO3氧化，一定条件下可生成黄铁矾钠Na2Fe6(SO4) 4(OH)12沉淀而被除去；如图是pH-温度关系图，图中阴影部分为黄铁矾钠稳定存在区域。FeOOH中铁的化合价是_价。.酸性条件下，ClO3恰好氧化Fe2+时，氧化剂与还原剂物质的量之比是_。根据上图，当T=120、pH=4时Fe元素的存在形式是_(填化学式)，该温度下，若要制得黄铁矾钠需控制pH范围_(填字母选项)。a.01 b.12.5 c.2.54(4)已知SOCl2能与水反应生成SO2和HCl。写出NiCl26H2O在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水制无水NCl2的化学方程式_。NCl26H2O需在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水的原因是_。【答案】 加快反应（或固体溶解）速率 防止H2O2分解 2.64109 molL1 +3 16 Fe2O3 b NiCl26H2O6SOCl2NiCl26SO212HCl 反应过程中产生的HCl能抑制NiCl2的水解解析：(1)“酸化”时将电镀废渣粉碎并适当加热，可以加快反应速率；(2) 加热促进H2O2分解，“氧化”时控制温度不超过40，可以防止H2O2分解；“沉铁”后所得滤液的PH=4，根据， c(Fe3+)=2.64109 molL1；(3) 根据化合价代数和等于0，FeOOH中铁的化合价是+3；ClO3被还原为Cl，Fe2+被氧化为Fe3+，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂物质的量之比是16；根据上图，当T=120、pH=4时Fe元素的存在形式是Fe2O3；当T=120，PH=12.5时，Fe元素的存在形式是黄铁矾钠，所以控制PH为12.5，故选b；(4)NiCl26H2O与SOCl2反应生成NiCl2、SO2、HCl，反应方程式是NiCl26H2O6SOCl2NiCl26SO212HCl；反应过程中产生的HCl能抑制NiCl2的水解，所以NCl26H2O需在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水。12【吉大附中2018届高三第四次模拟】一种用软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿(主要成分FeS2) 制取MnSO4H2O并回收单质硫的工艺流程如下：已知：本实验条件下，高锰酸钾溶液与硫酸锰溶液混合产生二氧化锰。回答下列问题：（1）步骤混合研磨成细粉的主要目的是_；步骤浸取时若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3的化学方程式为_。（2）步骤所得酸性滤液可能含有Fe2+，为了除去Fe2+可先加入_；步骤需将溶液加热至沸然后在不断搅拌下加入碱调节pH为45，再继续煮沸一段时间，“继续煮沸”的目的是_。步骤所得滤渣为_(填化学式)。（3）步骤需在90100下进行，该反应的化学方程式为_。（4）测定产品MnSO4H2O的方法之一是：准确称取a g产品于锥形瓶中，加入适量ZnO及H2O煮沸，然后用c molL-1KMnO4标准溶液滴定至浅红色且半分钟不褪色，消耗标准溶液VmL，产品中Mn2+的质量分数为w(Mn2+)=_。【答案】 增大接触面积，提高硫酸浸取时的浸取速率和浸取率 3MnO2+2FeS2+6H2SO4 =3MnSO4+Fe(SO4)3+4S+6H2O 软锰矿粉或H2O2溶液 破坏Fe(OH)3胶体并使沉淀颗粒长大，便于过滤分离 Fe(OH)3 (NH4)2Sx+1 2NH3+H2S+xS (8.25cV/a)%或(8.25cV10-2)/a或0.0825cV/a或0.0825cV/a100%详解：(1) 步骤混合研磨成细粉的主要目的是增大反应物的接触面积，提高硫酸浸取时的浸取速率和浸取率，提高原料的利用率；硫酸浸取时的反应方程式为3MnO2+2FeS2+ 6H2SO4 =3MnSO4+Fe2(SO4)3+4S+6H2O。13【莆田市2018届高三下学期第二次（5月）质量测试】电解精炼铜的阳极泥中主要含Ag、Au等贵重金属。以下是从精炼铜的阳极泥中回收银、金的流程图：（1）氯金酸(HAuCl4)中的Au的化合价为_。（2）“焙烧渣”在“酸浸”时发生反应的离子方程式为_。（3）铜阳极泥氧化时，采用“低温焙烧”而不采用“高温焙烧”的原因是_。（4）已知N2H4被银氨溶液氧化的产物是氮气，则每生成1molAg，需要消耗_g N2H4。（5）氯金酸(HAuCl4)在pH为23的条件下被草酸还原为Au，同时放出二氧化碳气体,则该反应的化学方程式为_。（6）阳极泥中的铜可以用FeC13溶液浸出，所得溶液主要含有的阳离子为Cu2+、Fe3+和Fe2+；结合右图分析（其中的纵坐标代表金属阳离子浓度的对数）：要从浸出液中提纯铜，最好先加入酸化的双氧水，目的是_，然后加入适量的CuO调节pH=3.7，除去_离子；从图中数据计算可得Cu(OH)2的Ksp约为_。【答案】 +3 Ag2O + 2H+ +2Cl- 2AgCl+H2O 高温焙烧时，生成的Ag2O又分解为Ag和O2（或2Ag2O4Ag+O2） 8 2HAuCl4 + 3H2C2O4 2Au + 8HCl + 6CO2 将Fe2+氧化为Fe3+ Fe3+ 1.010-20【解析】分析：本题考查化学工艺流程，各步生产流程中通过过滤分离固体和溶液。通过得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式，依据化学方程式进行计算；依据溶度积公式计算溶度积。（4）由题意可知，N2H4被Ag(NH3)2+氧化为N2，Ag(NH3)2+被N2H4还原为Ag，反应的离子方程式为：4Ag(NH3)2+ N2H4 + 4OH-4Ag+N2+4H2O+8NH3；每生成1molAg，需要消耗0.25mol N2H4，质量为0.25mol32g/mol=8g。（5）由题意可知，酸性条件下HAuCl4被草酸还原为Au，草酸被HAuCl4氧化为二氧化碳，反应的化学方程式为：2HAuCl4+ 3H2C2O42Au + 8HCl + 6CO2。(6)要从浸出液中提纯铜，需要先将Fe2+氧化为Fe3+ ，然后加入适量的CuO调节pH=3.7，生成氢氧化铁沉淀，除去Fe3+ 离子；KspCu(OH)2=c(Cu2+)c2（OH-）,由图可知，pH=6时，lgc(Cu2+)=-4，c(Cu2+)=10-4mol/L，c(OH-)=10-8mol/L,KspCu(OH)2=c(Cu2+)c2（OH-）=10-4(10-8)2=1.010-20,因此，本题答案为：将Fe2+氧化为Fe3+ ； Fe3+ ； 1.010-20。14【黄冈中学2018届高三5月适应性考试】ZnO在医药、石化等领域有广泛的用途。研究小组用某闪锌矿(主要成分ZnS，含有FeS、SiO2、MnCO3等杂质)制备氧化锌和硫单质，设计如下流程：请回答下列问题：(1)滤渣1的化学式为_，任写一种该物质的用途：_。(2)沉淀X的化学式为_。(3)“转化”中主要反应的离子方程式为_。(4)若Ksp(ZnCO3)=1.51010，溶液中离子浓度1.0105molL1时，认为该离子沉淀完全。则欲使1Lc(Zn2+)=1.5molL1溶液中
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