已知:①Sn、Pb與Si均為ⅣA族元素,且、與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水;
②可溶于水,難溶于乙醇。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)“焙燒”的主要目的是_______。
(2)“沉鉛”時(shí)同時(shí)生成S沉淀的化學(xué)方程式_______。
(3)“還原”時(shí)發(fā)生的離子方程式為_(kāi)______。
(4)在不同溶劑中的溶解度隨溫度變化如圖。
①相同溫度下,的溶解度隨NaOH濃度增大而減小,
結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋原因_______。
②由溶液可獲得晶體,具體操作方法為_(kāi)______、用_______洗滌、干燥。
(5)下列冶煉方法與本工藝流程中加入焦炭冶煉錫的方法相似的是_______。
A.工業(yè)制粗硅
B.電解熔融氯化鈉制鈉
C.氧化汞分解制汞
D.工業(yè)煉鐵
(6)將10kg錫銻渣進(jìn)行堿浸,“還原”時(shí)消耗0.13kg錫粒,假設(shè)其余各步損失不計(jì),干燥后稱量錫酸鈉質(zhì)量為4.0kg,滴定測(cè)得錫酸鈉中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.5%。錫銻渣中錫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______。
2.[2024屆·山東棗莊·一模聯(lián)考]稀土針鐵硼永磁材料廣泛應(yīng)用于新能源汽車(chē)、節(jié)能環(huán)保家電、國(guó)防軍事等工業(yè)領(lǐng)域。工業(yè)上以釹鐵硼廢料[含釹(,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為)、]為主要原料回收高純度釹的工藝流程如下。
已知:①的穩(wěn)定價(jià)態(tài)為價(jià);的活動(dòng)性較強(qiáng),與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生;硼難溶于稀硫酸。釹離子可與過(guò)量生成可溶性配合物;
②常溫下,?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)常溫下,“沉釹”過(guò)程中調(diào)節(jié)溶液的為2.3,釹全部以沉淀完全。若溶液中,_________(填“有”或“無(wú)”)沉淀生成;酸性太強(qiáng)會(huì)使“沉釹”不完全,原因是_________。
(2)“沉淀”過(guò)程得到晶體。此過(guò)程中,草酸實(shí)際用量與理論計(jì)算量的比值和沉釹率的關(guān)系如圖所示,對(duì)沉釹率變化趨勢(shì)進(jìn)行解釋:_________。
(3)“濾液2”的溶質(zhì)主要為_(kāi)________(填化學(xué)式);“濾液3”中的_________(填化學(xué)式)可在上述流程中循環(huán)利用。
(4)“一系列操作”包括_________;空氣中“煅燒”時(shí)生成無(wú)毒的氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________。
3.[2024年北京高考真題]利用黃銅礦(主要成分為,含有等雜質(zhì))生產(chǎn)純銅,流程示意圖如下。
(1)礦石在焙燒前需粉碎,其作用是_______。
(2)的作用是利用其分解產(chǎn)生的使礦石中的銅元素轉(zhuǎn)化為。發(fā)生熱分解的化學(xué)方程式是_______。
(3)礦石和過(guò)量按一定比例混合,取相同質(zhì)量,在不同溫度下焙燒相同時(shí)間,測(cè)得:“吸收”過(guò)程氨吸收率和“浸銅”過(guò)程銅浸出率變化如圖;和時(shí),固體B中所含銅、鐵的主要物質(zhì)如表。
①溫度低于,隨焙燒溫度升高,銅浸出率顯著增大的原因是_______。
②溫度高于,根據(jù)焙燒時(shí)可能發(fā)生的反應(yīng),解釋銅浸出率隨焙燒溫度升高而降低的原因是_______。
(4)用離子方程式表示置換過(guò)程中加入的目的_______。
(5)粗銅經(jīng)酸浸處理,再進(jìn)行電解精煉;電解時(shí)用酸化的溶液做電解液,并維持一定的和。粗銅若未經(jīng)酸浸處理,消耗相同電量時(shí),會(huì)降低得到純銅的量,原因是_______。
4.[2024屆·重慶·二模]立德粉(主要成分為)常用作顏料。以粗氧化鋅(主要成分為ZnO,還含少量CuO、等雜質(zhì))和BaS為原料制備立德粉的流程如圖所示:
(1)寫(xiě)出“酸浸”過(guò)程中CuO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。
(2)加入發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。
(3)分離出的實(shí)驗(yàn)操作名稱為_(kāi)__________。
(4)“除雜Ⅱ”中加入過(guò)量的鋅粉主要除去___________(填離子符號(hào)),該反應(yīng)的反應(yīng)類型為_(kāi)__________。
(5)“濾渣”的成分是___________。
(6)8.34 g綠礬()晶體樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖所示:
溫度為時(shí)固體N的化學(xué)式為_(kāi)__________,取適量時(shí)所得的樣品P,隔絕空氣加熱至得到一種紅棕色固體物質(zhì)Q,同時(shí)有兩種無(wú)色氣體生成,請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。
5.[2024屆·遼寧·一模]廢鉬催化劑中含有鉬、鈷、鎳等非常有價(jià)值的金屬元素,回收其中的金屬具有巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義。一種從廢鉬催化劑(主要成分為、,含少量CO、CS、NiO、等)中回收有價(jià)值金屬的工藝流程如下圖。
已知:①堿浸后濾液中主要成分為。
②溶液中金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
③鉬酸銨為白色晶體,具有很高的水溶性,不溶于乙醇。
回答下列問(wèn)題:
(1)鉬酸銨中M元素的化合價(jià)為_(kāi)__________;“焙燒”時(shí)轉(zhuǎn)化為,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(2)“堿浸”時(shí)NaOH加入量/鉬理論耗量、浸出溫度、浸出時(shí)間對(duì)鉬浸出率的影響如圖所示。
則“堿浸”時(shí)適宜的生產(chǎn)工藝條件:氫氧化鈉加入量/鉬理論耗量___________、浸出溫度___________、浸出時(shí)間2.4h。
(3)“除鐵”時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為_(kāi)__________。
(4)若“沉鈷鎳”時(shí)調(diào)節(jié)溶液pH=9.5,則此時(shí)溶液中___________(pX=-lgX)。
(5)經(jīng)過(guò)降溫結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等操作得到晶體,洗滌時(shí)所選用的最佳試劑為_(kāi)__________。
(6)100.00kg該廢鉬催化劑(含M元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.56%)通過(guò)該工藝最終得到30.10kg七水鉬酸銨(相對(duì)分子質(zhì)量為322)產(chǎn)品,則該工藝中七水鉬酸銨的收率為_(kāi)__________%(保留一位小數(shù)。收率)。
6.[2024年甘肅高考真題]我國(guó)科研人員以高爐渣(主要成分為,,和等)為原料,對(duì)煉鋼煙氣(和水蒸氣)進(jìn)行回收利用,有效減少了環(huán)境污染,主要流程如圖所示:
已知:
(1)高爐渣與經(jīng)焙燒產(chǎn)生的“氣體”是_________。
(2)“濾渣”的主要成分是和________。
(3)“水浸2”時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______,該反應(yīng)能進(jìn)行的原因是________。
(4)鋁產(chǎn)品可用于________。
(5)某含鈣化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示,沿x軸方向的投影為圖乙,晶胞底面顯示為圖丙,晶胞參數(shù)。圖丙中與N的距離為_(kāi)_______;化合物的化學(xué)式是________,其摩爾質(zhì)量為,阿伏伽德羅常數(shù)的值是,則晶體的密度為_(kāi)_______(列出計(jì)算表達(dá)式)。
7.[2024年湖南高考真題]銅陽(yáng)極泥(含有等)是一種含貴金屬的可再生資源,回收貴金屬的化工流程如下:
已知:①當(dāng)某離子的濃度低于時(shí),可忽略該離子的存;
②;
③易從溶液中結(jié)晶析出;
④不同溫度下的溶解度如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)Cu屬于________區(qū)元素,其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)__________。
(2)“濾液1”中含有和,“氧化酸浸”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____。
(3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的NaCl:
①在“氧化酸浸”工序中,加入適量NaCl的原因是____。
②在“除金”工序溶液中,濃度不能超過(guò)__________。
(4)在“銀轉(zhuǎn)化”體系中,和濃度之和為,兩種離子分布分?jǐn)?shù)隨濃度的變化關(guān)系如圖所示,若濃度為,則的濃度為_(kāi)__________。
(5)濾液4中溶質(zhì)主要成分為_(kāi)________(填化學(xué)式);在連續(xù)生產(chǎn)的模式下,“銀轉(zhuǎn)化”和“銀還原”工序需在40℃左右進(jìn)行,若反應(yīng)溫度過(guò)高,將難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),原因是_____。
8.[2024屆·河北滄州·模擬考試??糫酸性條件下,砷酸具有較強(qiáng)氧化性,能被正四價(jià)硫、碘離子等還原為正三價(jià)砷。某工廠以廢渣(主要含)制備砷的流程如下:

回答下列問(wèn)題:
(1)砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)______。的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,0.5ml 所含有S-S鍵的物質(zhì)的量為_(kāi)______ml。
(2)“堿浸”后溶液中含有、,則該工序主反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。
(3)“沉砷”時(shí),加入試劑A的作用為_(kāi)______;結(jié)合必要的化學(xué)用語(yǔ)說(shuō)明為了提高的產(chǎn)率,加石灰乳時(shí)控制溫度45℃~85℃的目的是_______。
(4)濾渣1含硫酸鈣和沉淀a,實(shí)驗(yàn)室里,用_______試劑除去試管壁上的沉淀a。
(5)加熱時(shí)“再還原”的化學(xué)方程式為_(kāi)______?!斑€原”中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_(kāi)______。
(6)該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)為_(kāi)______。
(7)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)“還原”后的溶液中是否存在正五價(jià)砷元素_______。
9.[2024年河北高考真題]是制造釩鐵合金、金屬釩的原料,也是重要的催化劑。以苛化泥為焙燒添加劑從石煤中提取的工藝,具有釩回收率高、副產(chǎn)物可回收和不產(chǎn)生氣體污染物等優(yōu)點(diǎn)。工藝流程如下。
已知:i石煤是一種含的礦物,雜質(zhì)為大量和少量等;苛化泥的主要成分為等。
ⅱ高溫下,苛化泥的主要成分可與反應(yīng)生成偏鋁酸鹽;室溫下,偏釩酸鈣和偏鋁酸鈣均難溶于水?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)釩原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)__________;焙燒生成的偏釩酸鹽中釩的化合價(jià)為_(kāi)__________,產(chǎn)生的氣體①為_(kāi)_____________________(填化學(xué)式)。
(2)水浸工序得到濾渣①和濾液,濾渣①中含釩成分為偏釩酸鈣,濾液中雜質(zhì)的主要成分為_(kāi)_____________________(填化學(xué)式)。
(3)在弱堿性環(huán)境下,偏釩酸鈣經(jīng)鹽浸生成碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________;加壓導(dǎo)入鹽浸工序可提高浸出率的原因?yàn)開(kāi)_____________________;浸取后低濃度的濾液①進(jìn)入___________(填工序名稱),可實(shí)現(xiàn)釩元素的充分利用。
(4)洗脫工序中洗脫液的主要成分為_(kāi)_____________________(填化學(xué)式)。
(5)下列不利于沉釩過(guò)程的兩種操作為_(kāi)__________(填序號(hào))。
a.延長(zhǎng)沉釩時(shí)間T
b.將溶液調(diào)至堿性
c.攪拌
d.降低溶液的濃度
10.[2024年山東高考真題]以鉛精礦(含,等)為主要原料提取金屬和的工藝流程如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)“熱浸”時(shí),難溶的和轉(zhuǎn)化為和及單質(zhì)硫。溶解等物質(zhì)的量的和時(shí),消耗物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______;溶液中鹽酸濃度不宜過(guò)大,除防止“熱浸”時(shí)揮發(fā)外,另一目的是防止產(chǎn)生________(填化學(xué)式)。
(2)將“過(guò)濾Ⅱ”得到的沉淀反復(fù)用飽和食鹽水熱溶,電解所得溶液可制備金屬“電解I”陽(yáng)極產(chǎn)物用尾液吸收后在工藝中循環(huán)使用,利用該吸收液的操作單元為_(kāi)_______。
(3)“還原”中加入鉛精礦的目的是________。
(4)“置換”中可選用的試劑X為_(kāi)_______(填標(biāo)號(hào))。
A.
B.
C.
D.
“置換”反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______。
(5)“電解II”中將富銀鉛泥制成電極板,用作________(填“陰極”或“陽(yáng)極”)。
11.[2024屆·云南楚雄州·二模]氧化鉍是一種淡黃色、低毒的氧化物俗稱鉍黃,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥合成、能源材料等領(lǐng)域,也是制作防火紙的材料之一。以鉍精礦(主要成分,還含有、等雜質(zhì))為原料制備的一種工藝流程如圖所示:
已知:①不溶于稀鹽酸,“酸浸”后溶液中金屬陽(yáng)離子主要有等。
②鹽酸羥胺常用作還原劑。
③在時(shí)開(kāi)始水解,時(shí)幾乎完全水解為白色的沉淀。
④常溫下部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的見(jiàn)下表:
回答下列問(wèn)題:
(1)與同主族,原子處于基態(tài)時(shí)電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為_(kāi)__________形。
(2)“濾渣1”的主要成分有S、___________,工業(yè)上以純堿、石灰石、___________(填化學(xué)式)為原料生產(chǎn)普通玻璃。
(3)寫(xiě)出“酸浸”步驟中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式:___________。
(4)“轉(zhuǎn)化”步驟中加入鹽酸羥胺的目的是___________?!罢{(diào)”步驟中加入調(diào)節(jié)溶液的,其合理范圍為_(kāi)__________。
(5)“濾液2”中主要的金屬陽(yáng)離子有___________(填離子符號(hào));流程中生成的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
12.[2024年全國(guó)高考真題]鈷及其化合物在制造合金、磁性材料、催化劑及陶瓷釉等方面有著廣泛應(yīng)用。一種從濕法煉鋅產(chǎn)生的廢渣(主要含C、Zn、Pb、Fe的單質(zhì)或氧化物)中富集回收得到含錳高鈷成品的工藝如下:
已知溶液中相關(guān)離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全()時(shí)的pH:
回答下列問(wèn)題:
(1)“酸浸”前廢渣需粉碎處理,目的是________;“濾渣1”中金屬元素主要為_(kāi)_______。
(2)“過(guò)濾1”后的溶液中加入的作用是________。取少量反應(yīng)后的溶液,加入化學(xué)試劑________檢驗(yàn)________,若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,需補(bǔ)加。
(3)“氧化沉鈷”中氧化還原反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______、________。
(4)“除鈷液”中主要的鹽有________(寫(xiě)化學(xué)式),殘留的濃度為_(kāi)_______。
13.[2024屆·內(nèi)蒙古包頭·二模]碲(Te)是半導(dǎo)體、紅外探測(cè)等領(lǐng)域的重要戰(zhàn)略元素。從陽(yáng)極泥或冶煉煙塵中提取的粗二氧化碲中含有、PbO、CuO等雜質(zhì)。一種由粗二氧化碲提取純碲的工藝流程如圖所示。
回答下列問(wèn)題:
(1)“浸出”步驟中,碲和硒兩種元素分別轉(zhuǎn)化為和。浸出溫度控制在65℃左右,當(dāng)溫度超過(guò)80℃時(shí),碲的浸出率會(huì)小幅降低。降低的主要原因是_________。
(2)的沸點(diǎn)(387℃)高于的沸點(diǎn)(191.4℃),原因是_________。
(3)“凈化”步驟中產(chǎn)生的濾渣主要含_________(寫(xiě)化學(xué)式)和少量硒單質(zhì)。
(4)化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能變。還原和的隨溫度T的變化曲線如圖所示。則“還原除雜”步驟的溫度不宜超過(guò)_________K,該步驟控制在此溫度以下的原因是_________。
(5)“還原”步驟中產(chǎn)生碲單質(zhì)的化學(xué)方程式為_(kāi)________。
(6)“還原”后的酸性還原尾液中含有少量未被還原的碲,加入還原劑R進(jìn)行“尾還原”,可以產(chǎn)生粗碲,提高碲的回收率。綜合還原效率、工藝成本和環(huán)保因素,最合適的還原劑是_________(填標(biāo)號(hào))。
A.鐵粉
B.氫氣
C.硫化鈉
14.[2024屆·河北邯鄲·模擬考試]以硫鐵礦(主要成分是,含少量和)為原料得到綠礬(),然后制取鐵黃并測(cè)定其純度。
Ⅰ.制取鐵黃流程如下:
已知:“還原”時(shí),能將中的硫元素氧化為+6價(jià)。
回答下列問(wèn)題:
(1)的價(jià)電子排布圖_________,比穩(wěn)定,原因是________________。
(2)“焙燒”過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________。
(3)“還原”過(guò)程中涉及的離子方程式為_(kāi)___________________________________。
(4)流程中“__________________”環(huán)節(jié)的目的是為了除去__________,“結(jié)晶”步驟的
具體操作為_(kāi)________________________。
Ⅱ.鐵黃純度的確定,測(cè)定純度流程如下:
已知:(配合離子),不與稀堿液反應(yīng)。
(5)若實(shí)驗(yàn)時(shí)加入了x ml的,消耗y ml NaOH,設(shè)鐵黃的摩爾質(zhì)量為
M,則鐵黃樣品純度為_(kāi)___________。(用含w、x、y、M的代數(shù)式表示)
(6)測(cè)定時(shí),若滴入不足量,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果____(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。
15.[2024屆·江蘇·一模]以電鍍廢水(主要成分為及少量)為原料獲得的過(guò)程如下:
已知:①常溫下,易溶于水。
部分難溶物的溶度積常數(shù)如下表:
②Cr(Ⅵ)在酸性條件下主要以(橙紅色)的形式存在,pH增大轉(zhuǎn)化為(黃色)。,Cr(Ⅵ)較易還原生成(綠色)。
③時(shí)完全轉(zhuǎn)化為,時(shí)開(kāi)始轉(zhuǎn)化為。
(1)“除雜”時(shí)調(diào)節(jié)廢水pH將其中除去(濃度小于),需加入熟石灰控制廢水pH大于_______。
(2)“沉鉻”時(shí)先加入調(diào)節(jié)廢水pH,再加入使廢水中的Cr(Ⅵ)轉(zhuǎn)化為。調(diào)節(jié)后的廢水pH對(duì)Cr(Ⅵ)沉淀率的影響如圖所示。
①沉鉻過(guò)程中將轉(zhuǎn)化為反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。
②廢水時(shí),鉻沉淀率隨pH減小而下降的原因是_______。
③在廢水中加入沉淀前后廢水pH_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)“轉(zhuǎn)化”時(shí)將轉(zhuǎn)化為。的轉(zhuǎn)化率隨著濃度的變化如圖所示。當(dāng)濃度超過(guò)0.450時(shí),Cr(Ⅵ)的轉(zhuǎn)化率隨濃度增大變化不明顯,其原因是_______。
(4)請(qǐng)補(bǔ)充完整由溶液制取的實(shí)驗(yàn)方案:向溶液中,_______,靜置過(guò)濾,洗滌,灼燒得到。(可選用的儀器與藥品:、稀、NaOH溶液)
參考答案
1.答案:(1)加熱使塑料變?yōu)闅怏w除去
(2)
(3)
(4)①隨著NaOH溶液濃度增大,增大,溶解平衡:逆向移動(dòng),使得溶解度減?。虎谡舭l(fā)結(jié)晶,趁熱過(guò)濾;乙醇
(5)AD
(6)20.1%
2.答案:(1)無(wú);酸性太強(qiáng),與反應(yīng)生成,導(dǎo)致濃度太小,沉淀不完全
(2)適當(dāng)增大草酸的用量,可增加的濃度,有利于提高沉釹率;草酸濃度過(guò)大釹離子可與過(guò)量生成可溶性配合物,從而降低沉釹率
(3)、NaOH;
(4)過(guò)濾、洗滌、干燥;
解析:(1),因此不會(huì)有沉淀生成;酸浸后調(diào)整溶液的pH,若酸性太強(qiáng),與反應(yīng)生成,導(dǎo)致濃度太小,沉淀不完全。
(2)適當(dāng)增大草酸的用量,可增加的濃度,有利于形成,從而提高沉釹率,但草酸濃度過(guò)大時(shí)釹離子可與過(guò)量生成可溶性配合物,從而降低沉釹率;
(3),“濾液2”的主要溶質(zhì)有、NaOH?!盀V液3”中含有硫酸,可循環(huán)使用;
(4)“沉淀”過(guò)程得到晶體,然后進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥得到;“沉釹”后的晶體在空氣中充分煅燒生成無(wú)毒的氣體,該氣體為,化學(xué)方程式為。
3.答案:(1)增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更充分
(2)
(3)溫度低于425℃,隨焙燒溫度升高,分解產(chǎn)生的增多,可溶物含量增加,故銅浸出率顯著增加;溫度高于425℃,隨焙燒溫度升高發(fā)生反應(yīng):,和轉(zhuǎn)化成難溶于水的,銅浸出率降低
(4)
(5)粗銅若未經(jīng)酸浸處理,其中雜質(zhì)會(huì)參與放電,則消耗相同電量時(shí),會(huì)降低得到純銅的量
解析:(2)分解為非氧化還原反應(yīng),故化學(xué)方程式為。
(4)加入置換銅,反應(yīng)的離子方程式為。
(5)粗銅中含有雜質(zhì),加酸可以除,但粗銅若未經(jīng)酸浸處理,其中雜質(zhì)會(huì)參與放電,則消耗相同電量時(shí),會(huì)降低得到純銅的量。
4.答案:(1)
(2)
(3)過(guò)濾
(4);置換反應(yīng)
(5)Cu和Zn
(6);
解析:(1)根據(jù)以上分析,“酸浸”過(guò)程中CuO和硫酸反應(yīng)
生成硫酸銅和水,反應(yīng)的離子方程式為;
(2)加入是為了將氧化為發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:;
(3)溶液中分離沉淀用過(guò)濾。
(4)根據(jù)以上分析,向所得濾液中加入過(guò)量鋅粉置換出銅,過(guò)濾除,該反應(yīng)為置換反應(yīng),
(5)根據(jù)以上分析,“濾渣”的成分是置換出的Cu和剩余的Zn。
(6)溫度為時(shí),固體的質(zhì)量為,其中,:
,則N的化學(xué)式為,加熱至?xí)r,固體質(zhì)量為,其中,,則固體中,所以固體Q的化學(xué)式為,則由P的得到Q的化學(xué)方程式為。
5.答案:(1)①.+6;②.
(2)①.1.0;②.85℃
(3)3.26.4(4)-0.6
(5)乙醇
(6)85.0
解析:
(1)根據(jù)化合物各元素化合價(jià)代數(shù)和為0,鉬酸銨中M元素的化合價(jià)為+6,“焙燒”時(shí)空氣中氧氣為氧化劑,轉(zhuǎn)化為,同時(shí)硫元素被氧化為,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)由題干“堿浸”時(shí)加入量、浸出溫度、浸出時(shí)間對(duì)鉬浸出率的影響圖示信息可知,加入量/鉬理論耗量為1.0、浸出溫度為、浸出時(shí)間約為的條件下,鉬浸出率最大,則應(yīng)選擇的適宜的生產(chǎn)工藝條件為NaOH加入量/鉬理論耗量為1.0、浸出溫度為85℃、浸出時(shí)間約為2.4h;
(3)由題干表中數(shù)據(jù)可知,“除鐵”時(shí)即讓完全沉淀而不沉淀,則應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的范圍為;
(4)若“沉鈷鎳”時(shí)調(diào)節(jié)溶液,則此時(shí)溶液中,則此時(shí)溶液中,故;
(5)經(jīng)過(guò)降溫結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等操作得到晶體,洗滌時(shí)所選用的最佳試劑為乙醇,既可以減小晶體的溶解損耗,同時(shí)乙醇易揮發(fā)便于干燥;
(6)根據(jù)M元素守恒可知,100.00kg該廢鉬催化劑(含M元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為)理論上應(yīng)該生成七水鉬酸銨的質(zhì)量為:,通過(guò)該工藝最終得到七水鉬酸銨(相對(duì)分子質(zhì)量為322)產(chǎn)品,則該工藝中七水鉬酸銨的收率為。
6.答案:(1)
(2)
(3);,微溶的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為更難溶的碳酸鈣
(4)凈水
(5);;
解析:(1)由分析可知,高爐渣與經(jīng)焙燒產(chǎn)生的“氣體”是;
(2)由分析可知,“濾渣”的主要成分是和未反應(yīng)的;
(3)“水浸2”時(shí)主要反應(yīng)為硫酸鈣與碳酸銨生成更難溶的碳酸鈣,反應(yīng)方程式為,該反應(yīng)之所以能發(fā)生,是由于,,,微溶的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為更難溶的碳酸鈣;
(4)鋁產(chǎn)品溶于水后,會(huì)產(chǎn)生,水解生成膠體,可用于凈水;
(5)圖丙中,Ca位于正方形頂點(diǎn),N位于正方形中心,故與N的距離為pm;由均攤法可知,晶胞中Ca的個(gè)數(shù)為,N的個(gè)數(shù)為,B的個(gè)數(shù)為,則化合物的化學(xué)式是;其摩爾質(zhì)量為,阿伏加德羅常數(shù)的值是,晶胞體積為則晶體的密度為。
7.答案:(1)ds;
(2)
(3)使銀元素轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀;0.5
(4)0.05
(5);高于40℃后,的溶解度下降,“銀轉(zhuǎn)化”和“銀還原”的效率降低,難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)
解析:(1)Cu的原子序數(shù)為29,位于第四周期第ⅠB族,位于ds區(qū),其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為;
(2)濾液1中含有和,氧化酸浸時(shí)與發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成、和,反應(yīng)的離子方程式為:;
(3)①在“氧化酸浸”工序中,加入適量的原因是使銀元素轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀;②由題目可知,在“除金”工序溶液中,若加入過(guò)多,AgCl則會(huì)轉(zhuǎn)化為,當(dāng)某離子的濃度低于1.0×10?5ml?L?1時(shí),可忽略該離子的存在,為了不讓AgCl發(fā)生轉(zhuǎn)化,則另,由,可得,即濃度不能超過(guò);
(4)在“銀轉(zhuǎn)化”體系中,和濃度之和為,溶液中存在平衡關(guān)系:,當(dāng)時(shí),此時(shí),則該平衡關(guān)系的平衡常數(shù),當(dāng)時(shí),,解得此時(shí);
(5)由分析可知濾液4中溶質(zhì)主要成分為;由不同溫度下的溶解度可知,高于40℃后,的溶解度下降,“銀轉(zhuǎn)化”和“銀還原”的效率降低,難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
8.答案:(1)①. ②. 0
(2)
(3)①. 將和氧化為和S②. 溫度低于45℃,反應(yīng)速率太慢;溫度高于85℃,溶解度降低,降低,引起平衡正向移動(dòng),的產(chǎn)率降低
(4)或熱的氫氧化鈉溶液
(5)①.②. 2∶1
(6)和
(7)取少量“還原”后的溶液于試管中,先加入幾滴淀粉溶液,再加入足量氫碘酸,若溶液變?yōu)楸O(jiān)色,說(shuō)明存在正五價(jià)砷元素,反之,不存在
解析:(1)砷位于第4周期ⅤA族,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。
砷位于第4周期ⅤA族,最外層有5個(gè)電子,形成3對(duì)共用電子對(duì);硫元素位于第4周期ⅥA族,最外層有6個(gè)電子,形成2對(duì)共用電子對(duì),因此 中,不含S-S鍵,故答案為: ;0。
(2)廢渣主要含,被NaOH溶液“堿浸”后溶液中含有、,則該工序主反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故答案為:。
(3)由“提高的產(chǎn)率”可知,加入試劑A后,和被氧化為,“酸化”后存在“濾渣1”(濾渣1含硫酸鈣和沉淀a),故中的負(fù)二價(jià)硫被氧化為S。因此,加入試劑A的作用為將和氧化為和S。溫度低于45℃,反應(yīng)速率太慢;溫度高于85℃,溶解度降低,降低,引起平衡正向移動(dòng),的產(chǎn)率降低,故答案為:將和氧化為和S;溫度低于45℃,反應(yīng)速率太慢;溫度高于85℃,溶解度降低,降低,引起平衡正向移動(dòng),的產(chǎn)率降低。
(4)“濾渣1含硫酸鈣和沉淀a”,沉淀a為S,除去試管壁上的S,可以用或熱的氫氧化鈉溶液,故答案為:或熱的氫氧化鈉溶液。
(5)“硫化”后生成,因此加熱時(shí)“再還原”的化學(xué)方程式為?!斑€原”步驟的化學(xué)方程式為,因此,“還原”中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1,故答案為:;2∶1。
(6) “酸化”消耗,“還原”過(guò)程的化學(xué)方程式為,“還原”重新生成,因此,可以循環(huán)使用?!傲蚧毕?,“再還原”的化學(xué)方程式為,“再還原”重新生成,因此,可以循環(huán)使用,故答案為:和。
(7)參考題干已知信息“酸性條件下,砷酸具有較強(qiáng)氧化性,能被正四價(jià)硫、碘離子等還原為正三價(jià)砷”,可知檢驗(yàn)“還原”后的溶液中是否存在正五價(jià)砷元素的操作為取少量“還原”后的溶液于試管中,先加入幾滴淀粉溶液,再加入足量氫碘酸,若溶液變?yōu)樗{(lán)色,說(shuō)明存在正五價(jià)砷元素,反之,不存在,故答案為:取少量“還原”后的溶液于試管中,先加入幾滴淀粉溶液,再加入足量氫碘酸,若溶液變?yōu)楸O(jiān)色,說(shuō)明存在正五價(jià)砷元素,反之,不存在。
本題考查化學(xué)工藝流程,注意回答“加入試劑A的作用”時(shí),不能總盯著流程圖或者前邊的問(wèn)題,可以繼續(xù)做題,看后邊的暗示。
9.答案:(1);;
(2)
(3);提高溶液中濃度,促使偏釩酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,釋放離子交換
(4)
(5)bd
解析:(1)釩是23號(hào)元素,其價(jià)層電子排布式為;焙燒過(guò)程中,氧氣被還原,被氧化生成,偏釩酸鹽中釩的化合價(jià)為價(jià);在以上開(kāi)始分解,生成的氣體①為。
(2)由已知信息可知,高溫下,苛化泥的主要成分與反應(yīng)生成的偏鋁酸鈉溶于水,所以濾液中雜質(zhì)的主要成分是。
(3)在弱堿性環(huán)境下,與和反應(yīng)生成、和,離子方程式見(jiàn)答案。濾液①中含有、等,且濃度較低,若要利用其中的釩元素,需要通過(guò)離子交換進(jìn)行分離、富集,故濾液①應(yīng)進(jìn)入離子交換工序。
(4)由離子交換工序中樹(shù)脂的組成可知,洗脫液中應(yīng)含有,考慮到水浸所得溶液中含有,為避免引入其他雜質(zhì)離子,且廉價(jià)易得,故洗脫液的主要成分應(yīng)為。
(5)沉釩過(guò)程是生成。呈弱酸性,如果將溶液調(diào)至堿性,與反應(yīng),不利于生成,b符合題意;同樣地,降低溶液的濃度,也不利于生成,d符合題意。
10.答案:(1)1:1;
(2)熱浸
(3)將過(guò)量的還原為
(4)C;
(5)陽(yáng)極
解析:(1)“熱浸”時(shí),將和中-2價(jià)的硫氧化為單質(zhì)硫,被還原為,在這個(gè)過(guò)程中Pb和Ag的化合價(jià)保持不變,所以等物質(zhì)的量的和時(shí),物質(zhì)的量相等,所以消耗的物質(zhì)的量相等,比值為1:1;溶液中鹽酸濃度過(guò)大,這里主要考慮氫離子濃度會(huì)過(guò)大,會(huì)生成氣體。
(2)“過(guò)濾Ⅱ”得到的沉淀反復(fù)用飽和食鹽水熱溶,會(huì)溶解為,電解溶液制備金屬,在陰極產(chǎn)生,陽(yáng)極放電產(chǎn)生,尾液成分為,吸收后轉(zhuǎn)化為,可以在熱浸中循環(huán)使用。
(3)過(guò)濾Ⅱ所得的濾液中有過(guò)量的未反應(yīng)的,根據(jù)還原之后可以得到含硫?yàn)V渣,“還原”中加入鉛精礦的目的是是將將過(guò)量的還原為。
(4)“置換”中加入試劑X可以可以得到富銀鉛泥,為了防止引入其他雜質(zhì),則試劑X應(yīng)為Pb,發(fā)生的反應(yīng)為:。
(5)“電解II”中將富銀鉛泥制成電極板,電解Ⅱ得到金屬銀和金屬鉛,將銀和鉛分離出來(lái),所以不可能作為陰極,應(yīng)作為陽(yáng)極板,陽(yáng)極放電視,銀變成陽(yáng)極泥而沉降下來(lái),鉛失電子為,陰極得電子得到Pb,所以電極板應(yīng)作陽(yáng)極。
11.答案:(1)啞鈴
(2);
(3)
(4)將還原為,防止加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)時(shí),鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,影響產(chǎn)品純度;3~4.7
(5);
解析:(1)與N同主族,則Bi原子基態(tài)價(jià)電子排布式為,最高能級(jí)是np,電子云輪廓圖為啞鈴形;
(2)鉍精礦“酸浸”后溶液中金屬陽(yáng)離子主要有等,浸出渣有S、;工業(yè)上以純堿、石灰石、為原料生產(chǎn)普通玻璃;
(3)“酸浸”步驟中發(fā)生的最主要的氧化還原反應(yīng)是將轉(zhuǎn)化為,離子方程式為;
(4)轉(zhuǎn)化步驟中加入鹽酸羥胺的目的是將還原為,防止加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH時(shí),鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,影響產(chǎn)品純度;
“調(diào)pH”步驟中加入調(diào)節(jié)溶液的pH是為了水解完全,而不沉淀,因此pH合理范圍為3~4.7;
(5)“濾液2”中主要的金屬陽(yáng)離子有;
向BiOCl沉淀加入碳酸氫銨將BiOCl轉(zhuǎn)化為同時(shí)生成和,化學(xué)方程式為。
12.答案:(1)增大固液接觸面積,加快酸浸速率,提高浸取效率;Pb
(2)將溶液中的氧化為,以便在后續(xù)調(diào)pH時(shí)除去Fe元素;溶液;
(3);
(4)、;
解析:(1)在原料預(yù)處理過(guò)程中,粉碎固體原料能增大固體與液體的接觸面積,從而加快酸浸的反應(yīng)速率,提高浸取效率;由分析可知,“濾渣1”的主要成分為PbSO4,則“濾渣1”中金屬元素主要為Pb;
(2)酸浸液中含有、、、、等離子。由題表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)完全沉淀時(shí),未開(kāi)始沉淀,而當(dāng)完全沉淀時(shí),已有一部分沉淀,因此為了除去溶液中的Fe元素且不沉淀,應(yīng)先將氧化為,然后調(diào)節(jié)溶液的pH使完全水解轉(zhuǎn)化為沉淀,因此,的作用是將氧化為,以便在后續(xù)調(diào)pH時(shí)除去Fe元素。常用溶液檢驗(yàn),若生成藍(lán)色沉淀,則說(shuō)明溶液中仍存在,需補(bǔ)加;
(3)由分析可知,該過(guò)程發(fā)生兩個(gè)氧化還原反應(yīng),根據(jù)分析中兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物、產(chǎn)物與反應(yīng)環(huán)境(),結(jié)合得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可寫(xiě)出兩個(gè)離子方程式:、;
(4)最終得到的“除鈷液”中含有的金屬離子主要是最初“酸浸”時(shí)與加入ZnO調(diào)pH時(shí)引入的、加入“氧化沉鈷”時(shí)引入的,而陰離子是在酸浸時(shí)引入的,因此其中主要的鹽有和。當(dāng)溶液時(shí),恰好完全沉淀,此時(shí)溶液中,則,則?!俺捯骸钡?,即,則,此時(shí)溶液中。
13.答案:(1)溫度超過(guò)80℃時(shí)加速濃鹽酸揮發(fā)
(2)和結(jié)構(gòu)相似,都屬于分子晶體,的相對(duì)分子質(zhì)量大,范德華力更大
(3)PbS和CuS
(4)310;低于該溫度,和反應(yīng)的>0,不會(huì)被還原
(5)
(6)A
解析:(1)“浸出”步驟中使用了濃鹽酸,具有揮發(fā)性,則當(dāng)溫度超過(guò)80℃時(shí),降低的主要原因是溫度超過(guò)80℃時(shí)加速濃鹽酸揮發(fā);
(2)從晶體類型的角度分析,和結(jié)構(gòu)相似,都屬于分子晶體,的相對(duì)分子質(zhì)量大,范德華力更大;
(3)根據(jù)分析可知,加入硫化鈉可以和浸出液中的鉛離子、銅離子分別生成PbS和CuS,則“凈化”步驟中產(chǎn)生的濾渣主要含PbS和CuS;
(4)根據(jù)可知,當(dāng)0,不會(huì)被還原;
(5)“還原”步驟中和二氧化硫反應(yīng)生成單質(zhì)Te,方程式為:;
(6)綜合還原效率、工藝成本和環(huán)保因素可知,氫氣成本較高,結(jié)合流程可知,硫化鈉對(duì)Te2+的還原效果不好,則用鐵粉還原較好,故選A。
14.答案:(1);的外圍電子排布式為,半充滿,能量低,比較穩(wěn)定
(2)
(3)
(4);蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾(洗滌,干燥);
(5)100%
(6)偏小
15.答案:(1)3
(2);pH減少,溶液中更多Cr(Ⅵ)以形式存在,易溶于水;減小
(3)與的相近,隨著濃度增大,促進(jìn)了轉(zhuǎn)化為;反應(yīng)生成的覆蓋在表面,難以發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)
(4)加入稀控制溶液的pH在1~4之間,邊攪拌邊加入,當(dāng)溶液由橙紅色溶液變?yōu)榫G色時(shí),停止加入,加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的
解析:(1)濃度小于即認(rèn)為完全除去,此時(shí),,PH=3,將除去(濃度小于),需加入熟石灰控制廢水pH大于3,故答案為:3;
(2)①沉鉻過(guò)程中將轉(zhuǎn)化為發(fā)生反應(yīng),故答案為:;
②廢水時(shí),pH減少,溶液中更多Cr(Ⅵ)以形式存在,易溶于水,導(dǎo)致鉻沉淀率隨pH減小,故答案為:pH減少,溶液中更多Cr(Ⅵ)以形式存在,易溶于水;
③向廢水中加入,與生成難溶的,使平衡正向移動(dòng),溶液中氫離子濃度增大,pH減小,故答案為:減小;
(3)當(dāng)濃度超過(guò)0.450時(shí),Cr(Ⅵ)的轉(zhuǎn)化率隨濃度增大變化不明顯原因是與的相近,隨著濃度增大,促進(jìn)了轉(zhuǎn)化為;反應(yīng)生成的覆蓋在表面,難以發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng),故答案為:與的相近,隨著濃度增大,促進(jìn)了轉(zhuǎn)化為;反應(yīng)生成的覆蓋在表面,難以發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng);
(4)由溶液制取應(yīng)向溶液中,加入稀控制溶液的pH在1~4之間,邊攪拌邊加入,當(dāng)溶液由橙紅色溶液變?yōu)榫G色時(shí),停止加入,加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的,靜置過(guò)濾,洗滌,灼燒得到,故答案為:加入稀控制溶液的pH在1~4之間,邊攪拌邊加入,當(dāng)溶液由橙紅色溶液變?yōu)榫G色時(shí),停止加入,加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的。溫度/℃
B中所含銅、鐵的主要物質(zhì)
400
500
金屬離子
開(kāi)始沉淀時(shí)的pH
2.2
6.4
7.2
沉淀完全時(shí)()的pH
3.2
9.0
8.7
溫度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
14.4
26.1
37.4
33.2
29.0
金屬離子
開(kāi)始沉淀
2.7
7.6
4.7
完全沉淀
3.7
9.6
6.7
開(kāi)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

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