備戰(zhàn)2025年高考化學搶押秘籍(黑吉遼蒙專用)猜押9無機推斷及性質(zhì)綜合題(學生版+解析)練習-試卷下載-教習網(wǎng)

類型一以礦物綜合利用為主
1．（2025·黑龍江哈爾濱·二模）利用水鈷礦(主要成分為，含少量、、、、、等)可以制取多種化工試劑，以下為草酸鈷晶體和氯化鈷晶體的制備流程。
已知：①常溫下。流程中部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的如表所示：
②、均難溶于水。
(1)寫出鹽酸酸浸水鈷礦過程中發(fā)生的主要反應的離子方程式。
(2)結(jié)合以上制備流程，推測在此反應條件下，、、的氧化性從強到弱的順序。
(3)已知氧化性ClO，則沉淀I的主要成分是，萃取劑層所含金屬元素只有錳元素，則萃取后的水層包含的金屬陽離子有。
(4)得到氯化鈷晶體的操作I主要包括：向水層中加入調(diào)整至，、過濾、洗滌、減壓烘干等過程。
(5)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計算，若某溶液中同時存在和兩種沉淀，則此溶液中和的濃度比值的數(shù)量級是。
(6)取一定質(zhì)量的二水合草酸鈷產(chǎn)品，在空氣中加熱令其分解，得到鈷氧化物(其中鈷的價態(tài)為，用的鹽酸溶液恰好將此鈷氧化物完全溶解，得到溶液和標準狀況下2.24L黃綠色氣體，則此鈷氧化物的摩爾質(zhì)量為。
【答案】(1)
(2)
(3) 、、
(4) 鹽酸蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
(5)
(6)
【分析】水鈷礦主要成分及雜質(zhì)、、、、與鹽酸反應，不與鹽酸反應；同時加入，將、還原為、，得到含有、、、、、等離子的浸出液，以固體形式存在。向浸出液中加入將氧化為，反應為，再加入調(diào)pH至5.2。根據(jù)陽離子沉淀的pH數(shù)據(jù)，此時、會轉(zhuǎn)化為、沉淀（沉淀Ⅰ ），而、、、仍留在濾液Ⅰ中。向濾液Ⅰ中加入NaF溶液。、會與反應生成、沉淀（沉淀Ⅱ），從而除去、，得到濾液Ⅱ，此時濾液Ⅱ主要含、。向濾液Ⅱ中加入萃取劑。萃取劑將萃取到萃取劑層，留在水層，實現(xiàn)與的分離。向含的水層中加入草酸銨溶液，發(fā)生反應。：對含的水層進行操作Ⅰ（一般為向水層中加入鹽酸調(diào)整pH至2~3，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等操作），得到晶體。
【詳解】（1）水鈷礦主要成分，加入和鹽酸，具有氧化性，具有還原性，將氧化為，自身被還原為，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平得到該離子方程式。
（2）浸出液中含C2+、Fe2+、Al3+、Mn2+、Mg2+、Ca2+，加入，能將氧化為，但不能將氧化成，所以氧化性順序為。
（3）加入調(diào)至5.2 ，根據(jù)陽離子以氫氧化物形式沉淀的數(shù)據(jù)，在=3.7完全沉淀，在=5.2完全沉淀，所以沉淀Ⅰ主要成分是、。加入溶液沉淀、，萃取劑層只有錳元素，說明錳被萃取除去，那么萃取后的水層包含的金屬陽離子有、Na+。
（4）為抑制水解，向水層中加鹽酸調(diào)至2 ~ 3 ，從溶液中得到晶體，需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、減壓烘干等過程。
（5）完全沉淀=9.6，，=10-13.8；完全沉淀=9.2，，=10-14.6。兩種沉淀共存時，，數(shù)量級為。
（6）標準狀況下2.24L氯氣物質(zhì)的量為0.1ml，1.0L1ml/L鹽酸中HCl物質(zhì)的量為1ml 。設鈷氧化物化學式為，根據(jù)，由氯元素守恒可知生成中Cl元素物質(zhì)的量為，則物質(zhì)的量為0.4ml 。根據(jù)電子守恒，，。根據(jù)電荷守恒，，解得n(O2-)= 0.5ml ，則x∶y=0.4ml∶0.5ml=4∶5，則為，摩爾質(zhì)量為。
2．（2024·黑龍江大慶·模擬預測）磷酸鐵鋰電池具有安全、穩(wěn)定、可長期循環(huán)使用等優(yōu)點。工業(yè)上用鈦白渣[主要成分為，還含有少量、及]為主要原料生產(chǎn)的工藝流程如下：
已知：磷酸鐵化學式為；。請回答下列問題：
(1)“水溶”過程中，發(fā)生水解生成難溶于水的，反應的化學方程式為。
(2)某溫度時，實驗測定濾液2的，ml?L，則濾液2中。[該溫度下，，]
(3)“氧化”的目的是。
(4)一定條件下，探究不同pH對磷、鐵沉淀率的影響如圖1所示，“沉鐵”步驟中應選取，的沉淀率最高。但隨pH的增大，磷的沉淀率又開始下降，而鐵的沉淀率未下降，分析可能的原因為。
圖1
(5)高溫煅燒步驟中，得到的同時只生成一種氣體(有毒)，該過程反應的化學方程式為。
(6)已知某磷酸鐵鋰電池中聚合物隔膜只允許通過，電池充放電過程中，正極結(jié)構(gòu)變化如圖2所示。
圖2
①寫出電池放電時正極的電極反應式。
②若用氫氧燃料電池為該電池充電，標準狀況下消耗6.72 L 時，從電極脫離的數(shù)目為。(為阿伏加德羅常數(shù)的值)
【答案】(1)TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4
(2)1ml/L
(3)將Fe2+氧化為Fe3+
(4) 2.5 隨pH的增大，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3為沉淀
(5)2+2C+Li2CO32+3CO
(6) Li+++e-= 0.6NA
【分析】鈦白渣[主要成分為，還含有少量、及]，先水浸，發(fā)生水解生成難溶于水的，得到的濾液中含有Fe2+、Fe3+、Mg2+，向濾液中加入鐵粉，將Fe3+還原為Fe2+，加入HF將Mg2+轉(zhuǎn)化為MgF2沉淀過濾除去，過濾后向濾液中加入雙氧水、稀硫酸將Fe2+氧化為Fe3+，再調(diào)節(jié)pH將Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀，過濾所得沉淀和C、碳酸鋰、磷酸反應生成。
【詳解】（1）“水溶”過程中，發(fā)生水解生成難溶于水的同時有硫酸生成，反應的化學方程式為：TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4。
（2）某溫度時，實驗測定濾液2的，c(H+)=0.01ml/L，ml?L，則c(F-)=，濾液2中。
（3）由分析可知，“氧化”的目的是將Fe2+氧化為Fe3+。
（4）由圖可知，pH=2.5時鐵和磷的沉淀率都較高，且磷的沉淀率最高，“沉鐵”步驟中應選取2.5，隨pH的增大，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3為沉淀，磷的沉淀率又開始下降。
（5）高溫煅燒步驟中，C和、Li2CO3反應得到的同時只生成一種有毒氣體為CO，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學方程式為：2+2C+Li2CO32+3CO。
（6）①由圖可知，放電時在正極得到電子生成，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極方程式為：Li+++e-=；
②若用氫氧燃料電池為該電池充電，標準狀況下消耗6.72 L 的物質(zhì)的量為=0.03ml，氫氧燃料電池的負極電極方程式為：H2-2e-=2H+，轉(zhuǎn)移0.6ml電子，則從電極脫離的數(shù)目為0.6NA。
3．（2025·遼寧·模擬預測）鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)是原子序數(shù)依次增大的第六周期第Ⅷ族元素，鋨、銥不溶于一般的強酸中，甚至不溶于王水。利用鋨銥礦(主要成分為天然鋨銥合金及Os2O3、IrO2)冶煉鋨銥的工藝流程如下所示。回答下列問題：
(1)鋨銥礦冶煉最大的困難就是“熔礦”，寫出一種能促進“熔礦”的措施：；“熔礦”時Os2O3發(fā)生反應的化學方程式為。
(2)“酸溶”得到的溶液的主要溶質(zhì)是。
(3)加入NaOH溶液“吸收”O(jiān)sO4產(chǎn)生Na2OsO4的同時得到一種單質(zhì)，該反應的離子方程式為，可使所得單質(zhì)在“ ”操作中循環(huán)使用。
(4)得到銥粉過程中，需向含銥溶液中加入Na2S溶液，除去Ru、Pt等元素，同時加入一定量鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH，但pH不宜過低的原因是。
(5)IrO2的晶胞如圖所示，M代表 (填“Ir”或“O”)；若M點的坐標為(0，0，0)，N點的坐標為(0.19，0.19，0.5)，則P點坐標為。
【答案】(1) 將鋨銥礦粉碎
(2)AlCl3
(3) 氧化揮發(fā)
(4)避免酸性過強，產(chǎn)生H2S氣體，污染空氣，且浪費原料
(5) Ir (0.81，0.81，0.5)
【分析】鋨銥礦和過量Al高溫融合，發(fā)生鋁熱反應后固體混合物的成分為Ir、Os、Al、Al2O3；用鹽酸完全溶解Al和氧化鋁后過濾，所得溶渣為Ir、Os，將溶渣在空氣中高溫氧化揮發(fā)，用NaOH溶液吸收OsO4得Na2OsO4溶液，沉鋨后，再經(jīng)還原即可得到鋨粉；同時氧化揮發(fā)后的殘渣Ⅰ的主要成分為Ir，經(jīng)系列操作可得銥粉，據(jù)此分析解題。
【詳解】（1）從反應速率的影響因素考慮，能促進“熔礦”的措施是：將鋨銥礦粉碎；由分析可知，“熔礦”時Os2O3和鋁發(fā)生置換反應，反應的化學方程式為；
（2）結(jié)合分析可知，“酸溶”時，用鹽酸完全溶解Al和氧化鋁，則得到的溶液的主要溶質(zhì)是AlCl3；
（3）在該過程中，Os的價態(tài)由+8價降低到+6價，根據(jù)氧化還原的規(guī)律，以及題中的信息可知，該反應的離子方程式為：；根據(jù)流程可知，可使所得單質(zhì)在“氧化揮發(fā)”操作中循環(huán)使用；
（4）由于該使用過程中使用了硫化鈉，硫化鈉可以和酸反應生成硫化氫，會污染環(huán)境，則答案為：避免酸性過強，產(chǎn)生H2S氣體，污染空氣，且浪費原料；
（5）根據(jù)均攤的原則，M代表的原子個數(shù)是8×+1=2，N代表的原子的個數(shù)是4×+2=4，結(jié)合分子式IrO2，則M代表Ir；若M點的坐標為(0，0，0)，N點的坐標為(0.19，0.19，0.5)，則P點坐標為(1-0.19，1-0.19，0.5)，即P點坐標為(0.81，0.81，0.5)。
4．（2024·遼寧·模擬預測）三氧化二鉻()可用于制備陶瓷、合金、耐火材料等。由鉻鐵礦(含和少量、、)制備的一種流程如下：
已知：①該實驗條件下，、、，；當溶液中離子濃度時，認為該離子沉淀完全；
②，。
回答下列問題：
(1)“水浸”所得浸渣的主要成分為和，“球磨”時加入適量的作用為；該實驗條件下，從浸渣中提取的方法為浸渣酸溶、過濾，得到金屬離子濃度均為的濾液，調(diào)節(jié)濾液pH的范圍是，過濾，洗滌，煅燒得產(chǎn)品。
(2)“焙燒”時發(fā)生反應的化學方程式為。
(3)“調(diào)pH為7~8”和“酸化”兩步不能合并的原因為；其中不能用鹽酸代替硫酸的原因為。
(4)“熱還原”過程中生成，該反應的化學方程式為。
(5)晶體為尖晶石結(jié)構(gòu)，其中O原子堆成如圖所示的結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)單元中O原子圍成的正四面體空隙的填充Cr，F(xiàn)e和剩余Cr填充在O原子圍成的正八面體空隙中；的立方晶胞由8個圖示結(jié)構(gòu)單元無隙并置而成。
①晶體中，O原子圍成的正八面體空隙的占用率為。
②若該結(jié)構(gòu)單元的棱長為，設阿伏加德羅常數(shù)的值為，則該晶體的密度為 (用含a、的代數(shù)式表示)。
【答案】(1) 除去
(2)
(3) 防止溶解，降低產(chǎn)品純度酸性條件下還原。降低產(chǎn)品產(chǎn)率并產(chǎn)生污染性氣體
(4)
(5) 50%
【分析】鉻鐵礦(含和少量、、)加入碳酸鎂與二氧化硅反應生成，“焙燒”時與和在高溫下反應生成和，“水浸”所得浸渣的主要成分為和，加入硫酸調(diào)pH得到沉淀，溶液加入硫酸轉(zhuǎn)化為，“熱還原”過程為與反應生成和；
【詳解】（1）加入適量有利于焙燒造渣除去；提取時調(diào)節(jié)濾液pH的目的是將沉淀完全而不形成沉淀，當沉淀完全時，溶液中，即；當不形成沉淀時，溶液中，即，則調(diào)節(jié)pH的范圍為。
（2）由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，“焙燒”時與和在高溫下反應生成和，反應方程式為。
（3）用硫酸“調(diào)pH為7~8”的目的是使完全轉(zhuǎn)化為，“酸化”的目的是使充分轉(zhuǎn)化為，兩步合并可能會導致溶解而降低產(chǎn)品純度；酸性條件下能還原，降低產(chǎn)品產(chǎn)率并產(chǎn)生污染性氣體，故“酸化”時不能用鹽酸代替硫酸。
（4）“熱還原”過程為與反應生成和，反應方程式為。
（5）①每個結(jié)構(gòu)單元中含有8個正四面體空隙和4個正八面體空隙，其中1個正四面體空隙被Cr填充，1個正八面體空隙被Cr填充，另有1個正八面體空隙被Fe填充。晶體中，O原子圍成的正八面體空隙的占用率為50%。
②結(jié)構(gòu)單元的棱長為，則晶胞參數(shù)為，每個晶胞中含有8個Fe、16個Cr、32個O，則該晶體密度為。
5．（2024·遼寧沈陽·模擬預測）二氧化鈰()是一種用途廣泛的稀土化合物。以氟碳鈰礦(主要含)為原料制備的一種工藝流程如圖所示：
已知：①能與結(jié)合成，也能與結(jié)合成；
②在硫酸體系中能被萃取劑[]萃取，而不能。
回答下列問題：
(1)氧化焙燒中氧化的目的是。
(2)“萃取”時存在反應：，如圖中D是分配比，表示Ce(IV)分別在有機層中與水層中存在形式的物質(zhì)的量濃度之比保持其它條件不變，若在起始料液中加入不同量的以改變水層中的，請解釋D隨起始料液中變化的原因：。
(3)“反萃取”中，在稀硫酸和的作用下轉(zhuǎn)化為，反應的離子方程式為：。
(4)向水層中加入NaOH溶液來調(diào)節(jié)溶液的pH，pH應大于時，完全生成沉淀。(已知[])
(5)是汽車尾氣凈化催化劑的關(guān)鍵成分，它能在還原氣氛中供氧，在氧化氣氛中耗氧，在尾氣消除過程中發(fā)生著(0≤x≤0.25)的循環(huán)，請寫出消除NO尾氣(氣體產(chǎn)物是空氣的某一成分)的化學方程式。
(6)氧化鈰，常用作玻璃工業(yè)添加劑，在其立方晶胞中摻雜，占據(jù)原來的位置，可以得到更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，如圖所示，晶胞中與最近的核間距為a pm。(已知：的空缺率=)
①已知M點原子的分數(shù)坐標為，則N點原子的分數(shù)坐標為。
②晶體的密度為 (只需列出表達式)。
③若摻雜后得到的晶體，則此晶體中的空缺率為。
【答案】(1)將＋3價鈰氧化為＋4價
(2)隨著增大，水層中被結(jié)合成，導致萃取平衡向左移動，D迅速減小
(3)
(4)9
(5)
(6) 10%
【分析】氟碳鈰礦(主要含CeFCO3)氧化焙燒將將+3價鈰氧化為+4價，加入鹽酸得到Ce4+的溶液，加入萃取劑，Ce4++n(HA)2Ce?(H2n-4A2n)+4H+，從而除去溶液中的F-，再加入過氧化氫和硫酸，Ce4+被還原為Ce3+，反萃取得到Ce3+的溶液，加入NaOH，使Ce3+轉(zhuǎn)化為Ce(OH)3，加入NaClO，Ce(OH)3被氧化為Ce(OH)4。
【詳解】（1）原料CeFCO3中Ce為+3價，結(jié)合題目信息“在硫酸體系中Ce4+能被萃取劑[(HA)2]萃取，而Ce3+不能”，所以氧化焙燒的目的是將+3價鈰氧化為+4價。
（2）D隨起始料液中變化的原因是：隨著增大，水層中被結(jié)合成，導致萃取平衡向左移動，D迅速減小。
（3）依據(jù)流程中水層含Ce3+可知，Ce4+作氧化劑，H2O2作還原劑，氧化產(chǎn)物一定有氧氣，在酸性環(huán)境下反應，從而寫出離子方程式。
（4）Ce3+完全生成Ce(OH)3沉淀時，Ce3+濃度小于10-5ml/L，依據(jù)Ksp[Ce(OH)3=1.0×10-20]，，c(H+)=，則pH大于9時，Ce3+完全生成Ce(OH)3沉淀。
（5）根據(jù)題目信息“CeO2在氧化氣氛中耗氧”，“氣體產(chǎn)物是空氣的某一成分”，可知NO的產(chǎn)物是N2，寫出方程式：。
（6）①根據(jù)M點原子的分數(shù)坐標為（0，0，0），N在面心位置，則N點原子的分數(shù)坐標為；
②根據(jù)均攤原則，CeO2晶胞中Ce4+數(shù)為=4，O2-數(shù)為8，CeO2晶胞中Ce4+與最近O2-的核間距為apm，為晶胞體對角線的，則晶胞邊長為，晶體的密度為；
④CeO2中陽離子和陰離子的個數(shù)比為1:2，若摻雜Y2O3后得到n（CeO2）：n（Y2O3）＝0.6：0.2的晶體，陽離子和陰離子的個數(shù)比為1:1.8，則此晶體中O2-的空缺率為=10%。
6．（2024·遼寧沈陽·模擬預測）鈦酸鋇()是電子陶瓷中使用最廣泛的材料之一，被譽為“電子陶瓷工業(yè)的支柱”。用高鈦渣(主要成分為，含、、、等雜質(zhì))為原料制備的工藝流程如圖所示：
已知：a．在溶液中呈綠色；是強電解質(zhì)；
b．部分金屬離子開始沉淀的pH如表所示：
回答下列問題：
(1)“堿浸”操作過程中除去的雜質(zhì)為 (填化學式)。
(2)“水洗”過程中與水發(fā)生離子交換反應：，濾液2呈綠色，經(jīng)除雜處理后可在 (填操作單元名稱)步驟循環(huán)利用：“熔鹽反應”過程中發(fā)生反應的離子方程式為。
(3)“水解”操作加入的目的是調(diào)節(jié)溶液，可適當提高水解速率。已知，水解反應的平衡常數(shù)K= 。
(4)“轉(zhuǎn)化”過程加入鐵粉的目的是，濾液3中含有的金屬陽離子有。
(5)“共沉淀”過程發(fā)生反應：，“灼燒”時隔絕空氣，發(fā)生反應的化學方程式為。
【答案】(1)
(2) 堿浸
(3)10
(4) 將轉(zhuǎn)化為，避免水解生成雜質(zhì) 、
(5)
【分析】由題給流程可知，向高鈦渣中加入氫氧化鈉溶液堿浸，將氧化鋁轉(zhuǎn)化為四羥基合鋁酸鈉，過濾得到含有四羥基合鋁酸鈉的濾液和濾渣；向濾渣中加入氫氧化鈉固體，通入氧氣發(fā)生熔鹽反應，將鈦元素、錳元素的氧化物轉(zhuǎn)化為鈦酸鈉、錳酸鈉，向反應后的固體中加入去離子水水洗，將鈦酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，氧化鈣轉(zhuǎn)化為氫氧化鈣，過濾得到含有氫氧化鈉、氫氧化鈣、錳酸鈉的濾液和濾渣，其中濾液經(jīng)除雜處理后得到的氫氧化鈉溶液，可在堿浸步驟循環(huán)使用；向濾渣中加入稀硫酸酸溶，將轉(zhuǎn)化為TiOSO4溶液，氧化鐵、氧化鎂轉(zhuǎn)化為硫酸鐵、硫酸鎂，向溶解得到的溶液中加入鐵粉，將溶液中的鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，再向反應后的溶液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH為2.5，將溶液中TiOSO4水解生成TiO(OH)2沉淀，過濾得到含有亞鐵離子、鎂離子的濾液和含有TiO(OH)2的濾渣；向濾渣中加入草酸溶液，將TiO(OH)2溶解轉(zhuǎn)化為H2[TiO(C2O4)2]溶液，向溶液中加入氯化鋇溶液，將溶液中H2[TiO(C2O4)2]轉(zhuǎn)化為BaTiO(C2O4)2·4H2O沉淀，過濾得到濾液和BaTiO(C2O4)2·4H2O；BaTiO(C2O4)2·4H2O煅燒分解生成鈦酸鋇。
【詳解】（1）由分析可知，加入氫氧化鈉溶液堿浸的目的是將氧化鋁轉(zhuǎn)化為四羥基合鋁酸鈉，則“堿浸”操作過程中除去的雜質(zhì)為氧化鋁；
（2）由分析可知，濾液2經(jīng)除雜處理后得到的氫氧化鈉溶液可在堿浸步驟循環(huán)使用；“熔鹽反應”過程中二氧化錳發(fā)生的反應為二氧化錳與氫氧化鈉、氧氣共熱反應生成錳酸鈉和水，反應的離子方程式為；
（3）由方程式可知，反應的平衡常數(shù)；
（4）由分析可知，加入鐵粉的目的是將溶液中的鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，防止水解操作時生成氫氧化鐵沉淀；由分析可知，濾液3中含有的金屬陽離子為亞鐵離子、鎂離子；
（5）由分析可知，BaTiO(C2O4)2·4H2O煅燒分解生成鈦酸鋇、一氧化碳、二氧化碳和水，反應的化學方程式為。
類型二以無機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為主
7．（2024·內(nèi)蒙古包頭·二模）碲(Te)是半導體、紅外探測等領域的重要戰(zhàn)略元素。從陽極泥或冶煉煙塵中提取的粗二氧化碲中含有SeO2、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。
回答下列問題：
(1)“浸出”步驟中，碲和硒兩種元素分別轉(zhuǎn)化為TeCl4和SeCl4。浸出溫度控制在65℃左右，當溫度超過80℃時，碲的浸出率會小幅降低。降低的主要原因是。
(2)粗二氧化碲與濃鹽酸反應生成TeCl4的化學方程式為。
(3)“凈化”步驟中產(chǎn)生的濾渣主要含 (寫化學式)和少量硒單質(zhì)。
(4)化學反應的吉布斯自由能變。SO2還原TeCl4和SeCl4的?G隨溫度的變化曲線如下圖所示。則“還原除雜”步驟的溫度不宜超過 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)的化學方程式為。
(6)“還原”后的酸性還原尾液中含有少量未被還原的碲，加入還原劑進行“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 (填標號)。
A．鐵粉 B．氫氣 C．硫化鈉
【答案】(1)溫度超過80℃加速濃鹽酸揮發(fā)，導致浸出率下降
(2)TeO2+4HCl=TeCl4+2H2O
(3)PbS、CuS
(4) 310 低于該溫度，TeCl4和SO2反應的△G＞0，TeCl4不會被還原
(5)TeCl4+2SO2+4H2O=Te↓+2H2SO4+4HCl
(6)A
【分析】從陽極泥或冶煉煙塵中提取的粗二氧化碲中含有SeO2、PbO、CuO等雜質(zhì)，加入濃鹽酸浸出時，TeO2、SeO2分別轉(zhuǎn)化為TeCl4、SeCl4，PbO、CuO轉(zhuǎn)化為PbCl2、CuCl2；加入Na2S進行凈化，PbCl2、CuCl2生成PbS、CuS沉淀；通入SO2進行還原除雜，SeCl4轉(zhuǎn)化為粗硒，抽濾后得到粗硒；往濾液中繼續(xù)通入SO2，TeCl4被還原為碲粉。將濾液中再加入還原劑R，剩余TeCl4被還原為粗碲。
【詳解】（1）濃鹽酸受熱易揮發(fā)，浸出溫度控制在65℃左右，當溫度超過80℃時，由于濃鹽酸揮發(fā)而造成碲的浸出率會小幅降低。降低的主要原因是：溫度超過80℃加速濃鹽酸揮發(fā)，導致浸出率下降。
（2）粗二氧化碲與濃鹽酸反應生成TeCl4等，則表明發(fā)生復分解反應，化學方程式為TeO2+4HCl=TeCl4+2H2O。
（3）由分析可知，“凈化”步驟中產(chǎn)生的濾渣主要含PbS、CuS和少量硒單質(zhì)。
（4）“還原除雜”時，需將SeCl4還原為Se，但不能將TeCl4還原，由圖中可知，溫度超過310K時，TeCl4就能被SO2還原，則步驟的溫度不宜超過310K，該步驟控制在此溫度以下的原因是：低于該溫度，TeCl4和SO2反應的△G＞0，TeCl4不會被還原。
（5）“還原”步驟中，TeCl4被SO2還原為碲單質(zhì)等，化學方程式為TeCl4+2SO2+4H2O=Te↓+2H2SO4+4HCl。
（6）A．加入鐵粉作還原劑時，TeCl4可被還原為Te，即便有少量鐵與酸反應，也不會對環(huán)境造成較大影響，且鐵粉的成本較低，A符合題意；
B．氫氣難溶于水，在溶液中很難將TeCl4還原，B不符合題意；
C．硫化鈉與酸性溶液反應，會產(chǎn)生劇毒氣體硫化氫，造成空氣污染，C不符合題意；
故選A。
【點睛】自發(fā)進行的化學反應，其△G＜0。
8．（2024·內(nèi)蒙古包頭·一模）重鉻酸鈉（）是一種用途極廣的氧化劑，工業(yè)上可以用鉻鐵礦［主要成分為，還含有、、等雜質(zhì)］制備，同時還可回收Cr。其主要工藝流程如圖所示：
已知：，
回答下列問題：
(1)若在實驗室將鉻鐵礦和純堿的混合物煅燒，該過程一定不需要的儀器是（填標號）
A．石英坩堝 B．鐵坩堝 C．三腳架 D．泥三角 E.蒸發(fā)皿
(2)“煅燒”的目的是將轉(zhuǎn)化為，寫出生成的化學方程式。
(3)為提高鉻的“浸出”率，可采取的措施為；浸出液中溶質(zhì)除、外，還含有（填化學式）。
(4)已知部分物質(zhì)在水中的溶解度曲線如圖1所示，若固體E的主要成分是，則“操作a”為、、洗滌、干燥。
(5)從溶液B中得到重鉻酸鈉晶體后，剩余的母液由于仍含有，故不能隨意排放，可加入鋁粉，將母液中的還原為，不同初始pH下隨時間的變化如圖2所示。
①初始pH為2.0，用鋁粉還原的離子方程式為。
②初始pH為3.0，反應180min后，溶液中濃度仍較高的可能原因是。
③調(diào)節(jié)反應完后的溶液的pH值，使溶液中的金屬陽離子生成沉淀，過濾除去后即可排放。若調(diào)節(jié)pH后的溶液中，則殘留的。
【答案】(1)AE
(2)
(3) 粉碎、攪拌、適當加熱、多次浸取、
(4) 50℃以上加熱濃縮趁熱過濾
(5) pH較高（或氫離子濃度較低）時，的氧化性較弱，不利于反應進行
【分析】鉻鐵礦、空氣、純堿高溫煅燒，鉻鐵礦與氧氣、碳酸鈉反應生成Na2CrO4、二氧化碳、氧化鐵，氧化鋁與碳酸鈉煅燒生成偏鋁酸鈉、二氧化碳，二氧化硅與碳酸鈉煅燒生成硅酸鈉、二氧化碳；水浸，氧化鐵不溶于水，濾渣為氧化鐵，濾液中存在Na2CrO4、偏鋁酸鈉、硅酸鈉、NaOH；調(diào)節(jié)pH生成氫氧化鋁、硅酸沉淀，濾液為Na2CrO4；Na2CrO4與硫化鈉反應生成硫代硫酸鈉和氫氧化鉻；氫氧化鉻煅燒生成氧化鉻，經(jīng)鋁熱反應生成Cr；硫酸酸化后，加熱蒸發(fā)溶劑，趁熱過濾即可除去Na2SO4，再冷卻結(jié)晶，過濾即可得純凈的Na2Cr2O7晶體。
【詳解】（1）灼燒固體，應在坩堝中進行，因二氧化硅能與碳酸鈉反應，則用鐵坩堝，實驗還用到三腳架、泥三角、酒精燈，不需要石英坩堝、蒸發(fā)皿，故答案為：AE。
（2）煅燒時，F(xiàn)e(CrO2)2和碳酸鈉、氧氣反應生成Na2CrO4、Fe2O3、CO2，化學方程式為，故答案為：。
（3）提高鉻的“浸出”率，可采取的措施為：粉碎、攪拌、適當加熱、多次浸??；根據(jù)調(diào)節(jié)pH后產(chǎn)生濾渣Al(OH)3和H2SiO3，可知“浸出過濾”后的浸出液中除了含有Na2CO3、Na2CrO4外，還含有Na2SiO3、NaAlO2，故答案為：粉碎、攪拌、適當加熱、多次浸取；、。
（4）根據(jù)溶解度曲線的變化可知，Na2Cr2O7的溶解度隨溫度的升高而增大，在50℃以上Na2SO4的溶解度隨溫度的升高而降低，“操作a”后得到的溶液B中含Na2Cr2O7，說明固體E為Na2SO4，用趁熱過濾除去Na2SO4，則“操作a”為50℃以上加熱濃縮、趁熱過濾，故答案為：50℃以上加熱濃縮；趁熱過濾。
（5）①初始pH為2.0，用鋁粉還原生成Cr3+，離子方程式為：，故答案為：；
②由方程式可知，反應發(fā)生需要大量氫離子，pH較高，氫離子濃度低，故不利于反應進行，H+濃度較低時，此時Cr2O72-的氧化性較弱，故答案為： pH較高（或氫離子濃度較低）時，的氧化性較弱，不利于反應進行；
③已知：，，，根據(jù)，可得，故答案為：。
9．（2024·吉林延邊·一模）某工業(yè)含銅廢料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4等成分，利用該含銅廢料可生產(chǎn)硝酸銅晶體[Cu(NO3)2·3H2O]，生產(chǎn)的工藝流程如圖所示：

回答下列問題：
(1)“焙燒”過程中除生成SO2的反應外，另外一個反應的化學方程式是。
(2)“酸化”過程為加快反應速率，可采用的措施有 (寫出一條即可)，“酸化”的目的是。
(3)若試劑a為Zn，則“置換”的離子方程式為，濾液中溶質(zhì)的化學式是。
(4)“淘洗”的作用是，若圖中淘洗液的主要溶質(zhì)與濾液的溶質(zhì)相同，則試劑b是。
(5)“反應”一步中使用20% HNO3和10% H2O2，整個過程無紅棕色氣體產(chǎn)生，則發(fā)生反應的化學方程式為；若該步驟只使用20% HNO3，隨著反應的進行，溫度升高，出現(xiàn)大量紅棕色氣體，則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為。
【答案】(1)2Cu＋O22CuO
(2) 將焙燒物粉碎、升高酸化溫度、適當提高硫酸濃度將CuO轉(zhuǎn)化為Cu2＋
(3) Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu ZnSO4
(4) 除去過量的Zn 稀硫酸
(5) Cu＋H2O2＋2HNO3=Cu(NO3)2＋2H2O 1∶2
【分析】含銅廢料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4，通入空氣進行焙燒，-2價硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫廢氣，銅與氧氣反應轉(zhuǎn)化為氧化銅，加入硫酸酸化，銅元素全部轉(zhuǎn)化為硫酸銅，加入過量的鋅將銅離子置換為銅單質(zhì)，過濾后加入稀硫酸出去過量的鋅，進行淘洗出去鋅，再向銅單質(zhì)中加入20%硝酸和10%過氧化氫，將銅氧化為硝酸銅，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌得到Cu(NO3)2·3H2O；
【詳解】（1）加熱條件下，Cu被O2氧化為CuO。答案為：2Cu＋O22CuO；
（2）將焙燒物粉碎可增大固體物質(zhì)與硫酸的接觸面積；升高反應溫度、增大反應物濃度均能加快化學反應速率?！八峄钡哪康氖鞘笴uO溶解轉(zhuǎn)化為Cu2＋；答案為：將焙燒物粉碎、升高酸化溫度、適當提高硫酸濃度；將CuO轉(zhuǎn)化為Cu2＋；
（3）Zn的還原性比Cu強，故Zn與Cu2＋反應生成Cu和Zn2＋；過濾后濾渣為Cu(含有Zn)，濾液為硫酸鋅溶液。答案為：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu；ZnSO4；
（4）“淘洗”的目的是除去前面加入的過量鋅，因此試劑b為稀硫酸。答案為：除去過量的Zn；稀硫酸；
（5）“反應”過程中無紅棕色氣體產(chǎn)生，由此推知反應不生成NO或NO2，則反應的化學方程式為Cu＋H2O2＋2HNO3=Cu(NO3)2＋2H2O。根據(jù)生成大量紅棕色氣體可知生成的是NO2，因還原劑為Cu，化合價由0升高至＋2，氧化劑為HNO3，其中N的化合價由＋5降低為＋4，由氧化還原反應中得失電子守恒可知該反應中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。答案為：Cu＋H2O2＋2HNO3=Cu(NO3)2＋2H2O；1∶2。
10．（2024·黑龍江綏化·模擬預測）高鐵酸鹽是一種優(yōu)良的凈水劑。實驗室合成高鐵酸鉀()的過程如圖所示：
已知：相同溫度下，KClO的溶解度小于KOH的。
回答下列問題：
(1)Fe位于元素周期表第周期第族，中Fe的化合價為。
(2)“反應1”中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。
(3)“洗氣”操作可選用的裝置為 (填字母)。
(4)沉淀b的主要成分為 (填化學式)。從飽和KOH溶液中得到白色沉淀b需要使用的玻璃儀器為。
(5)“反應2”發(fā)生主要反應的化學方程式為。
(6)高鐵酸鹽還可用電解法制備。利用純鐵作電極插入濃的NaOH溶液電解制得的工作原理如圖所示。
①陽極生成的電極反應式為。
②對裝置進行改進，在陰、陽電極間設置陽離子交換膜，能有效提高產(chǎn)率，離子交換膜的作用是。
【答案】(1) 四 Ⅷ +6
(2)1∶5
(3)AD
(4) KClO 燒杯、玻璃棒、漏斗
(5)
(6) 避免在陰極上被還原
【分析】反應1中高錳酸鉀溶液與濃鹽酸制取氯氣，濃鹽酸易揮發(fā)，氯氣中含有HCl，HCl會消耗KOH，故洗氣的目的是除去氯氣中的HCl，應用飽和食鹽水除去HCl，氯氣與KOH溶液在冷水中反應生成KCl和KClO，因為相同溫度下，KClO的溶解度小于KOH的，故沉淀b的主要成分為KClO?！胺磻?”發(fā)生主要反應為KClO氧化Fe(NO3)3制備K2FeO4，據(jù)此分析解答。
【詳解】（1）Fe為26號元素，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，K2FeO4中K為+1價，O為-2價，則Fe為0-(-2)×4 - (+1)×2=+6。
（2）“反應1”中發(fā)生反應，氧化劑為KMnO4，還原劑為HCl，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:10=1:5。
（3）高錳酸鉀溶液與濃鹽酸制取氯氣，濃鹽酸易揮發(fā)，氯氣中含有HCl，HCl會消耗KOH，故洗氣的目的是除去氯氣中的HCl，應用飽和食鹽水除去HCl，導氣管應長進短出，可選用的裝置為AD，且D中長頸漏斗可平衡壓強。
（4）氯氣與KOH溶液在冷水中反應生成KCl和KClO，因為相同溫度下，KClO的溶解度小于KOH的，故沉淀b的主要成分為KClO。從飽和KOH溶液中得到白色沉淀b需要過濾操作，需要使用的玻璃儀器為燒杯、玻璃棒、漏斗。
（5）“反應2”發(fā)生主要反應為KClO氧化Fe(NO3)3制備K2FeO4，根據(jù)得失電子守恒、元素守恒配平化學方程式為。
（6）①陽極鐵失去電子發(fā)生氧化反應生成，反應為；②中鐵處于高價態(tài)，具有氧化性，陽離子交換膜的作用是避免在陰極上被還原。
11．（2024·遼寧沈陽·一模）鉻酸鉛俗稱鉻黃，主要用于油漆、油墨、塑料以及橡膠等行業(yè)。一種以含鉻廢水(含Cr3+、Fe3+、Cu2+)和草酸泥渣(含草酸鉛、硫酸鉛)為原料制備鉻酸鉛的工藝流程如下：
已知：
回答下列問題
(1)草酸泥渣“粉碎”的目的是，“焙燒”時加入碳酸鈉是為了將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為PbO，同時放出CO2，該轉(zhuǎn)化過程的化學方程式為。
(2)濾渣的主要成分為、。(填化學式)
(3)“沉淀除雜”所得濾液中含鉻化合物主要為。(填化學式)
(4)“氧化”工序中發(fā)生反應的離子方程式為。
(5)為了提高沉鉻率，用平衡移動原理解釋“酸溶”過程中所加硝酸不能過量的原因：。
(6)處理含的廢水時，Cr(Ⅵ)被還原成Cr(Ⅲ)。若投入10mlFeSO4，使金屬陽離子恰好完全形成鐵鉻氧體(FeO·FexCryO3，其中FexCryO3中Fe為+3價)沉淀，理論上還需要投入Fe2(SO4)3的物質(zhì)的量為 ml。
【答案】(1) 加快反應速率
(2) Fe(OH)3 Cu(OH)2
(3)NaCrO2
(4)
(5)硝酸過量導致溶液中氫離子濃度增大，使平衡正向移動，含量降低，導致沉鉻率下降
(6)5
【分析】向含鉻廢水中加入氫氧化鈉溶液，調(diào)pH=9，將溶液中的鉻離子轉(zhuǎn)化為NaCrO2，鐵離子和銅離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化銅沉淀，過濾得到含氫氧化鐵、氫氧化銅的濾渣和濾液；向濾液中加入過氧化氫溶液，將溶液中的轉(zhuǎn)化為；向烘干粉碎的草酸泥渣中加入碳酸鈉焙燒，將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為氧化鉛，將焙燒渣水洗得到的氧化鉛溶于硝酸溶液得到硝酸鉛，將硝酸鉛溶液和鉻酸鈉溶液混合反應，將鉻酸鈉轉(zhuǎn)化為鉻酸鉛沉淀，過濾得到鉻酸鉛和濾液；向濾液中加入硫酸亞鐵、硫酸鐵，將溶液中的鉻酸根離子轉(zhuǎn)化為鐵鉻氧體，過濾得到達標排放的廢水。
【詳解】（1）將草酸泥渣“粉碎”可以增大固體的表面積，有利于增大反應物的接觸面積，加快反應速率；“焙燒”時加入碳酸鈉是為了將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為PbO，同時放出CO2，該轉(zhuǎn)化過程的化學方程式為；
（2）向含鉻廢水中加入氫氧化鈉溶液，將溶液中的鉻離子轉(zhuǎn)化為NaCrO2，鐵離子和銅離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化銅沉淀，過濾得到含氫氧化鐵、氫氧化銅的濾渣，所以濾渣的主要成分為Fe(OH)3、Cu(OH)2；
（3）向含鉻廢水中加入氫氧化鈉溶液，將溶液中的鉻離子轉(zhuǎn)化為NaCrO2，所以“沉淀除雜”所得濾液中含鉻化合物主要為NaCrO2；
（4）“氧化”工序是向濾液中加入過氧化氫溶液，將溶液中的轉(zhuǎn)化為，發(fā)生反應的離子方程式為；
（5）鉻酸鈉溶液存在如下平衡：，硝酸過量會使溶液中的氫離子濃度增大，平衡向正反應方向移動，溶液中的鉻酸根離子濃度減小，導致沉鉻率下降，所以為了提高沉鉻率， “酸溶”過程中所加硝酸不能過量；
（6）設加入硫酸鐵的物質(zhì)的量為aml，由鉻原子個數(shù)守恒可知，鐵鉻氧體(FeO·FexCryO3，其中FexCryO3中Fe為+3價)的物質(zhì)的量為，由鐵原子個數(shù)守恒可知10+2a=，由化合價代數(shù)和為零可得：3x+3y=6，由得失電子守恒可得：，解得a=5、x=、y=，故答案為：5ml。
猜押考點
3年真題
考情分析
押題依據(jù)
以礦物綜合利用為主
（2024·黑吉遼卷）（2023·遼寧卷）（2022·遼寧卷）
本題常以物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、陌生無機綜合推斷、工藝流程等切入口，考查基本概念和基本理論、元素化合物、實驗方案設計等。
考試通常會有一定的延續(xù)性和穩(wěn)定性，本題將繼續(xù)與“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”融合
以無機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為主
沉淀物
開始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
金屬離子
開始沉淀pH()
1.9
7.0
9.1

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