2019届高考化学考点72化工流程中溶度积常数的计算必刷题.docx

考点七十二 化工流程中溶度积常数的计算1醋酸镍（(CH3COO)2Ni是一种重要的化工原料。一种以含镍废料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）为原料，制取醋酸镍的工艺流程图如下：相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表：(1)粉碎含镍废料的作用_(2)酸浸过程中，l molNiS失去6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式：_。(3)写出氧化步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式：_。(4)调节pH除铁、铝步骤中，溶液pH的调节范围是_。(5)滤渣3主要成分的化学式是_。(6)沉镍过程中，若c(Ni2+)= 2.0 molL-1，欲使100 mL该滤液中的Ni2+沉淀完全c(Ni2+)10-5 molL-1，则需要加入Na2CO3固体的质量最少为_g（保留一位小数）。(7)保持其他条件不变，在不同温度下对含镍废料进行酸浸，镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为_、_min。【答案】【解析】（1）将含镍原料粉碎可以提高镍的浸出率；（2）酸浸过程中，1mol NiS被硝酸氧化失去6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体，则生成NO和SO2， 2钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料，其制备工艺流程如下图所示：(1)镁的碳化物常见的有MgC2和Mg2C3两种，它们均极易与水发生反应。写出MgC2发生水解反应的化学方程式：_；Mg2C3的电子式为_。(2)“混合溶液”环节，钛元素在不同pH下主要以种形式存在，如上图所示。实际制备工艺中，先用氨水调节混合溶液的pH于2.53之间，再进行“沉淀”，则上图中曲线a对应钛的形式为_填化学符号）；写出“沉淀”时的离子方程式：_。(3)草酸氧钛钡晶体经蒸馏水数次洗涤后，证明它已被洗涤干净的实验方案为_。(4)工业上TiCl4和BaCO3通常用如下方法制备：先将金红石(TiO2)与过量焦炭混合，再通入Cl2)并加热到900制取TiCl4。请写出该法制备TiCl4的化学方程式：_。BaCO3是将重晶石（主要成分为BaSO4）浸泡在Na2C03溶液中足够长时间来制备。请问Na2CO3溶液的浓度至少要大于_mol/L才能开始转化。（已知常温下： ，略CO32-的水解）。【答案】(1)MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2；(2) （3）TiOC2O4(4) TiO(C2O4)22-+ Ba2+ 4H2O = BaTiO(C2O4)24H2O(5)取最后一次洗涤液少量于试管中，向其中滴加AgNO3溶液，无白色沉淀生成证明草酸氧钛钡已被洗涤干净（6）TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO(7)2.5810-4 3工业上利用废镍催化剂(主要成分为Ni，还含有一定量的Zn、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如下：（1）请写出一种能提高“酸浸”速率的措施：_；滤渣I的成分是CaSO4和_(填化学式)。（2）除铁时，控制不同的条件可以得到不同的滤渣II。已知滤渣II的成分与温度、pH的关系如图所示：若控制温度40、pH=8，则滤渣II的主要成分为_(填化学式)。若控制温度80、pH=2，可得到黄铁矾钠Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀(图中阴影部分)，写出生成黄铁矾钠的离子方程式：_。（3）已知除铁后所得100 mL溶液中c(Ca2+)=0.01molL-1，加入100 mL NH4F溶液，使Ca2+恰好沉淀完全即溶液中c(Ca2+)=110-5 molL-1，则所加c(NH4F)=_molL-1。已知Ksp(CaF2)=5.2910-9（4）加入有机萃取剂的作用是_。【答案】把废镍催化剂粉碎、适当加热，适当增大酸的浓度或搅拌等SiO2FeOOH2Na+3ClO-+6Fe2+4SO42-+9H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12+3Cl-+6H+6.610-2除去溶液中的Zn2+若控制温度80、pH=2，可得到黄铁矾钠Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀，依据氧化还原反应规律写出生成黄铁矾钠的离子方程式为：2Na+3ClO-+6Fe2+4SO42-+9H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12+3Cl-+6H+；因此，本题正确答案是：2Na+3ClO-+6Fe2+4SO42-+9H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12+3Cl-+6H+；（3）根据反应式Ca2+2F-=CaF2，沉淀Ca2+消耗0.002molNH4F，根据Ksp(CaF2)=c(Ca2+)c2(F-)=5.2910-9，沉淀Ca2+后，溶液中c(F-)=，设加入c(NH4F)=cmol/L，则=；解得c=6.610-2，因此，本题正确答案是：6.610-2；（4）根据流程图，加入有机萃取剂的作用是除去溶液中的Zn2+，因此，本题正确答案是：除去溶液中的Zn2+。4（1）一定温度下，KspMg3（PO4）26.01029，KspCa3（PO4）26.01026。向浓度均为0.20molL1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO4，先生成_沉淀（填化学式）；当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全（浓度小于105molL1）时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度为_。（2）毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2、Mg2、Fe3等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl22H2O的流程如下：毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_。加入NH3H2O调节pH8可除去_（填离子符号），滤渣中含_（填化学式）。加入H2C2O4时应避免过量，原因是_。Ca2Mg2Fe3开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.7已知：Ksp（BaC2O4）1.6107，Ksp（CaC2O4）2.3109。（3）已知25时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mL 0.01molL1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是_（填字母）。A溶液中析出CaSO4沉淀，最终溶液中c(SO42)比原来的大B溶液中无沉淀析出，溶液中c（Ca2）、c(SO42)都变小C溶液中析出CaSO4沉淀，溶液中c（Ca2）、c(SO42)都变小D溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO42)比原来的大【答案】Mg3（PO4）2 104molL1可以增大反应物的接触面积，增大反应速率Fe3Mg（OH）2、Ca（OH）2会导致生成BaC2O4沉淀，产品产量会减少D 5钴被誉为战略物资，有出色的性能和广泛的应用。以水钴矿（主要成分为Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3、CaO、MgO、NiO和SiO2等）为原料制备CoCl26H2O的工艺流程如图所示：回答下列问题：“酸浸”（1）钴的浸出率随酸浸时间、温度的变化关系如下图所示。综合考虑成本，应选择的最佳工艺条件为_、_；滤渣的主要成分为_。（2）Co2O3与浓硫酸反应生成CoSO4，化学方程式为_。“净化除杂”分三步完成：（3）除铁：加入适量Na2SO4固体，析出淡黄色晶体黄钠铁矾Na2Fe6(SO4)4(OH)12，离子方程式为_。（4）除钙、镁：加入适量NaF，当Mg2+恰好完全被除去（离子浓度等于105molL1）时，c(Ca2+)=_molL1 （取两位有效数字）。已知：Ksp(MgF2)=7.41011，Ksp(CaF2)=1.51010。（5）除铜：加入适量Na2S2O3，发生反应2CuSO42Na2S2O32H2OCu2SS2Na2SO42H2SO4，该反应的还原产物为_。“萃取和反萃取”（6）“水相”中的主要溶质是Na2SO4和_（写化学式）。（7）实验室称取100g原料（含钴11.80%），反萃取时得到浓度为0.036molL1的CoCl2溶液5L，忽略损耗，钴的产率_（产率=）。【答案】12h90SiO2（二氧化硅）2Co2O34H2SO4（浓）4CoSO44H2OO22Na+6Fe3+4SO4212H2ONa2Fe6(SO4)4(OH)1212H+2.010-5Cu2S、SNiSO4钴的产率= 6金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。请回答下列问题。（1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C2Fe+2TiO2+CO2，钛酸亚铁的化学式为_；钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为_。（2）上述生产流程中溶液中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。氢氧化物Fe(OH)2TiO(OH)2Mg(OH)2Ksp8.010-161.010-291.810-11常温下，若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.0018mol/L，当溶液的pH等于_时，Mg(OH)2开始沉淀。若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为_。（3）中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为_。Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_。【答案】FeTiO3 FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O10 TiO2+2H2OTiO（OH）2（或H2TiO3）+2H+TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO隔绝空气 7CoCl26H2O是一种饲料营养强化剂。可由水钴矿主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等制取，其工艺流程如下：已知：浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等。流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表。沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8CoCl26H2O熔点为86，加热至110120时，失去结晶水生成CoCl2。回答下列问题：（1）浸出水钴矿过程中，Fe2O3发生反应的化学方程式为_。（2）向浸出液中加入适量NaClO3目的是_。（3）“加Na2CO3调pH至a”，a的范围是_；过滤所得沉淀的化学式为_。（4）萃取剂对金属离子的萃取与溶液pH的关系如下图所示，向“滤液”中加入该萃取剂的目的是_，使用该萃取剂的最佳pH范围是_（填选项字母，pH-萃取率见下）A5.05.5 B4.04.5 C3.03.5 D2.02.5【答案】Fe2O3+Na2SO3+4HCl=2FeCl2+Na2SO4+2H2O将Fe2+氧化为Fe3+，易于除去铁元素5.2-7.6Fe(OH)3、Al(OH)3除去溶液中的Mn2+C【解析】（1）根据流程可知，浸出水钴矿过程中，Fe2O3与Na2SO3和盐酸发生反应生成FeCl2、Na2SO4和水，反应的化学方程式为Fe2O3+Na2SO3+4HCl=2FeCl2+Na2SO4+2H2O； 8KAl(SO4)212H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：（1）为尽量少引入杂质，试剂应选用_（填标号）。aHCl溶液 bH2SO4溶液 c氨水 dNaOH溶液（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。（3）沉淀B的化学式为_II毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl22H2O的流程如下:（4）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_。（5）滤渣中含_（填化学式）。加入H2C2O4时应避免过量，原因是_。已知：Ksp（BaC2O4）=1.610-7，Ksp（CaC2O4）=2.310-9【答案】d2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2Al(OH)3 增大接触面积从而使反应速率加快Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少 9草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O42H2O工艺流程如下图所示： 已知：浸出液含有的阳离子主要有H、Co2、Fe2、Mn2、Ca2、Mg2、Al3等；酸性条件下，ClO3不会氧化Co2，ClO3转化为Cl；部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Co(OH)2Fe(OH)2Mn(OH)2完全沉淀的pH3.75.29.29.69.8(1)浸出过程中加入Na2SO3的主要目的是_。(2)向浸出液中加入NaClO3的离子反应方程式：_。(3)已知：常温下NH3H2O NH4+OHKb1.8105H2C2O4HHC2O4Ka15.4102HC2O4C2O42Ka25.4105则该流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH_7(填“”或“”或“”)。(4)加入(NH4)2C2O4 溶液后析出晶体，再过滤、洗涤，洗涤时可选用的试剂有_(填字母代号)。A蒸馏水 B自来水C饱和的(NH4)2C2O4溶液 D稀盐酸(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图1所示，萃取剂的作用是_；其使用的适宜pH范围是_(填字母代号)。A2.02.5B3.03.5C4.04.5(6)CoC2O42H2O热分解质量变化过程如图2所示。其中600 以前是隔绝空气加热，600 以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物；C点所示产物的化学式是_。【答案】将Co3还原为Co2ClO36Fe26H=Cl6Fe33H2O A 除去溶液中的Mn2 BCo2O3 10工业上用含锰废料(主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)与烟气脱硫进行联合处理并制备MnSO4的流程如下：已知：25时，部分氢氧化物的溶度积常数(Ksp)如下表所示。氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2Ksp1.310-334.010-382.210-201.910-14请回答：（1）沉淀1的化学式为_。（2）室温下，调节pH为5。试通过计算说明此时Al3+、Fe3+已沉淀完全，理由是_。 “净化”时，加入(NH4)2S的作用为_。（3）“酸化、还原”中，发生的所有氧化还原反应的离子方程式为_。（4）已知：滤液3中除MnSO4外，还含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲线如下图所示。据此判断，操作“I”应为蒸发浓缩、_、洗涤、干燥。（5）工业上可用电解酸性MnSO4溶液的方法制备MnO2，其阳极反应式为_。（6）25.35 g MnSO4H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。1150时，反应的化学方程式为_。【答案】CaSO4pH=5时，Al3+=1.310-33/(10-9)3=1.310-6 10-5，说明Al3+已经沉淀完全。Fe(OH)3的Ksp更小，因此Fe3+也已沉淀完全除去Cu2+MnO2+SO2Mn2+SO42- 、 Fe2O3+SO2+2H+2Fe2+SO42-+H2O趁热过滤Mn2+2H2O-2e-=MnO2+4H+3MnO2 Mn3O4O2 11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 12重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等。以铬矿石（主要成分是Cr2O3，含FeO、Al2O3、 SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：请回答下列问题：(1) 固体残渣主要是含_元素的氧化物。(2)写出Cr2O3与纯碱在高温焙烧时反应的化学方程式_。(3)高温焙烧后粉碎的目的是_，调节pH时形成的沉淀的成分是_。 (4)写出硫酸酸化使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的离子方程式 _。(5)某工厂采用石墨电极电解Na2CrO4溶液，实 现了 Na2CrO4到Na2Cr2O7的转化，其原理如图所示。写出阳极的电极反应式_。(6)Na2Cr2O7可用于测定废水的化学耗氧量（即COD，指每升水样中还原性物质被氧化 所需要O2的质量）。现有某水样10000 mL，酸化后加入C1 mol/L的Na2Cr2O7溶液 V1 mL，使水中的还原性物质完全被氧化（Cr2O72还原为Cr3+）；再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72，结果消耗FeSO4溶液V2 mL。该水样的COD为_mg/L；假设上述反应后所得溶液中Fe3+和Cr3+的物质的量浓度均为01 mol/L，要使Fe3 +沉 淀完全而Cr3+还未开始沉淀则需调节溶液pH的范围是_。(可能用到的数据：KSPFe(OH)3=4010-38, KSPCr(OH)3=6010-31，lg34=0.2，lg36=0.3，)【答案】铁2Cr2O3+ 4Na2CO3+ 3O24Na2CrO4+4CO2增大接触面积，提高水浸效率H2SiO3、Al（OH）32CrO42-+ 2H+= Cr2O72-+ H2O4OH-4e-=O2 + 2H2O480C1V1-80C2V23243之间 13硒和碲在工业上有重要用途。在铜、镍、铅等电解工艺的阳极泥中硒、碲主要以硒化物、碲化物及金属状态存在。一种从阳极泥中提取Se和Te的工艺流程见下：已知：碲酸钠(Na2H4TeO6)难溶，碲酸(H6TeO6)可溶。回答下列问题：（1）阳极泥在600 K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，干燥后通空气氧化物料，每生成1 mol碲酸钠，则需要的氧化剂O2至少为_mol；生成的碲酸钠不水浸，而采取“酸浸”的原因是_。（3） “反应”时的化学方程式为_。（4）“还原”中的反应生成物为TeO2，检验反应后是否有反应物Na2SO3过量的实验操作方法为_。（5）已知“电解”时使用石墨电极，阳极产物与阴极产物的物质的量之比为_。（6）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”后的溶液于试管，加入稀H2SO4，将生成的气体通入澄清石灰水，若溶液变浑浊，则Na2SO3过量。反之不过量11H2SO4NaOH 14活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料某小组以粗氧化锌（含铁、铜的氧化物）为原料模拟工业生产活性氧化锌，步骤如下：已知各相关氢氧化物沉淀pH范围如下表所示：Zn（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3Cu（OH）2开始沉淀pH5.47.02.34.7完全沉淀pH8.09.04.16.7完成下列填空：（1）为了加快浸取的反应速率，可以采取的措施_（2）步骤II中加入H2O2溶液的作用是_（用离子方程式表示）；（3）用ZnO调节pH，以除去含铁杂质，调节pH的适宜范围是_。（4）步骤III中加入Zn粉的作用是：_；进一步调节溶液pH。（5）碱式碳酸锌Zn2(OH)2 CO3煅烧的化学方程式为_。（6）用如下方法测定所得活性氧化锌的纯度（假设杂质不参与反应）： 取1.000g活性氧化锌，用15.00mL 1.000molL-1 硫酸溶液完全溶解，滴入几滴甲基橙。 用浓度为0.5000molL-1 的标准氢氧化钠溶液滴定剩余硫酸，到达终点时消耗氢氧化钠溶液12.00mL。判断滴定终点的方法是_；所得活性氧化锌的纯度为_。【答案】加热或适当增大硫酸的浓度或将固体粉碎2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O4.14.7除去溶液中的Cu2+Zn2(OH)2CO32ZnO+CO2+H2O当溶液由橙色变为黄色且半分钟内不变色即为滴定终点97.2% 15以软锰矿粉（主要含有MnO2，还含有少量的Fe2O3、Al2O3等杂质）为原料制备高纯MnO2的流程如下图所示：已知：常温下，KspFe(OH)3=8.010-38，Ksp Al(OH)3=4.010-34。常温下，氢氧化物沉淀的条件：Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分别为4.6、3.4；Mn2+开始沉淀的pH为8.1。常温下，当溶液中金属离子物质的量浓度小于或等于110-5molL-l时，可视为该金属离子已被沉淀完全。（1） “酸浸”时加入一定量的硫酸，硫酸不能过多或过少。“硫酸”过多造成氨的损失；硫酸过少时，“酸浸”时会有红褐色渣出现，原因是_。（2）加入氨水应调节pH的范围为_，当Fe3+恰好沉淀完全时，c(Al3+)=_molL-l。（3）“过滤”所得滤渣为MnCO3，滤液中溶质的主要成分是_（填化学式），写出其阳离子的电子式：_。（4）加入碳酸氢铵产生沉淀的过程称为“沉锰”。“沉锰”过程中放出CO2，反应的离子方程式为_。“沉锰”过程中沉锰速率与温度的关系如图所示。当温度高于60时，沉锰速率随着温度升高而减慢的原因可能是_。（5）工业上采用间接氧化还原滴定法测定MnO2纯度，其操作过程如下：准确称量0.9200g该样品，与足量酸性KI溶液充分反应后，配制成100mL溶液。取其中20.00mL，恰好与25.00mL 0.0800molL-1 Na2S2O3溶液反应（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）。计算可得该样品纯度为_。【答案】生成的Fe3+水解得到Fe(OH)3沉淀4.68.10.05(NH4)2SO4Mn2+2HCO3-=MnCO3+CO2+H2O温度过高时碳酸氢铵的分解速率显著加快，沉锰速率随碳酸氢铵浓度的减小而减慢47.3% 16三盐基硫酸铅(3PbOPbSO4H2O)简称“三盐”，白色或微黄色粉末，热稳定性能优良，主要用作聚氯乙烯的热稳定剂。“三盐”是由可溶性铅盐中加入硫酸生成硫酸铅，再加氢氧化钠而制得。以100.0吨铅泥（主要成分为PbO、Pb及PbSO4等）为原料制备三盐的工艺流程如下图所示已知：（1）Ksp(PbSO4)=1.8210-8，Ksp(PbCO3)=1.4610-13；（2）铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用。请回答下列问题：（1）写出步骤“转化”的化学方程式_（2）步骤“过滤1”后所得滤渣的主要成分为_（3）步骤“酸溶”，最适合选用的酸为_，为提高酸溶速率，可采取的措施是_（任意写出一条）（4）若步骤“沉铅”后的滤液中c(Pb2+)=1.8210-5molL-1，则此时c(SO42-)=_ molL-1（5）从原子利用率的角度分析该流程的优点为_（6）步骤“合成”三盐的化学方程式为_。【答案】PbSO4+Na2CO3=PbCO3+Na2SO4Pb PbO PbCO3HNO3适当升温(适当增加硝酸浓度、减小滤渣颗粒大小等合理答案均可)110-3滤液2(HNO3溶液)可以循环利用4PbSO4+6NaOH3PbOPbSO4H2O+3Na2SO4+2H2O 17镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni(OH)2、碳粉和氧化铁等涂在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行回收研究，设计实验流程如下：已知：a.NiCl2易溶于水，Fe3不能氧化Ni2。b某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示：M(OH)nKsppH开始沉淀沉淀完全Al(OH)31.910333.434.19Fe(OH)33.910382.532.94Ni(OH)21.610147.609.75回答下列问题：（1）根据表中数据判断步骤依次析出的沉淀_和沉淀_(填化学式)，则pH1_pH2(填“”、“”或“”)，控制两种沉淀析出可利用_(填序号)。ApH试纸 B石蕊指示剂 CpH计（2）已知溶解度：NiC2O4NiC2O4H2ONiC2O42H2O，则步骤的化学方程式是_。步骤后，过滤沉淀所需的玻璃仪器有_。（3）试写出步骤的离子方程式_。【答案】Fe(OH)3Al(OH)3”“”或“=”)。若30min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2 mol，则此时反应_移动(填“正向”“逆向”或“不”)；最终达平衡时NO的转化率a=_。（3）在25 下，向浓度均0.1 molL-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)，当两种沉淀共存时，溶液中c(Mg2+)/c(Cu2+)=_(已知25 时KspMg(OH)2=1.810-11，KspCu(OH)2=2.210-20)。【答案】）2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)H=747kJ/mol ad0.042molL-1min-1916正向60%Cu(OH)28.2108或911109 19以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺过程如下：已知CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化，海绵铜中含少量CuO等。（1）经测定氧化酸浸过程有单质S生成，写出此过程中的化学方程式_（2）步骤中得到的氧化产物是_，溶解温度应控制在6070，原因是_。（3）写出步骤中主要反应的离子方程式_。（4）步骤先加NH4Cl、再加入亚硫酸铵时无沉淀，加水稀释就产生大量臼色沉淀，其原因_。（5）步骤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_(写名称)。（6）上述工艺中，步骤不能省略，理由是_。（7）上述浓缩液中含有I、CI等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中中c(I-)c(Cl-)为_。(已知Ksp(AgCl)=1.810-10，Ksp(AgI)=8.510-17)【答案】2CuS+2H2SO4+O2=2CuSO4+2S+2H2OCuSO4或Cu2+温度低溶解速度慢,温度过高铵盐分解2Cu2+SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+步骤3先加NH4Cl，氯离子浓度较大，产生的氯化亚铜能溶于氯离子浓度较大的体系；氯化亚铜难溶于水，所以加水稀释就产生大量白色沉淀硫酸醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化4.7210-7【解析】（1）由题意知氧化酸浸过程有单质S、CuSO4和H2O生成，所以此反应的化学方程式2CuS+2H2SO4+O2=2CuSO4+2S+2H2O。（2）由于酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，可氧化Cu生成CuSO4或Cu2+。溶解温度应控制在60-70，原因是温度太低溶解速度慢，温度过高铵盐分解。故答案为：CuSO4或Cu2+；温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解。 20铅单质及其化合物在新能源领域应用广泛，工业上利用方铅精矿（主要成分为PbS）制备PbSO4的工艺流程如下：已知：PbCl2（s）+2Cl(aq)PbCl4-(aq) H0 Ksp(PbSO4)=1.010-8,Ksp(PbCl2)=1.610-5Fe3、Pb2以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH值分别为3.2、7.0。（1）步骤中发现有淡黄色沉淀生成，请写出离子反应方程式：_；（2）步骤原料预处理过程中写出一种除搅拌外加快反应速率的办法：_；反应温度不宜过高，且需加入过量盐酸保证溶液呈强酸性，原因是：_；（3）操作应为：_ ；操作应为：_ ；A、趁热过滤 B、蒸发浓缩，冷却结晶； C、蒸发结晶 D、重结晶（4）写出步骤III中PbCl2生成PbSO4的离子反应方程式：_ ，该反应的平衡常数K=_；（5）铅蓄电池（Pb-PbO2-H2SO4）充电时的阳极反应方程式：_ ；（6）某铅蓄电池放电时电流为0.2A，可持续放电时间96500s，此时参加反应的Pb的质量为41.4g，求该电池放电的能量转化率=_ 。（电池能量转化率的定义：=实际输出电量/理论输出电量100%，结果保留两位有效数字，已知法拉第常数为96500C/mol）【答案】PbS+2Fe3+2Cl= PbCl2+2Fe2+S将方铅矿精矿磨成粉末抑制Fe3+、Pb2+离子水解ABPbCl2（s）+ SO42(aq) PbSO4（s）+2Cl-(aq)1.6103mol/LPbSO4 -2e +2H2O =PbO2+SO42-+4H+50% 21工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5流程：（1）步骤所得废渣的成分是_（写化学式），操作I的名称_；（2）步骤、的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）2RAn（有机层） + nH2SO4 (水层)中萃取时必须加入适量碱，其原因是_；中X试剂为（写化学式）_；（3）的离子方程式为 _；（4）25时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：pH1.31.41.51.61.71.81.92.02.1钒沉淀率%88.194.896.598.098.898.896.493.189.3结合上表，在实际生产中，中加入氨水，调节溶液的最佳pH为_；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c(Fe3+) _；(已知：25时，KspFe(OH)3=2.610-39)（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有_和_。【答案】SiO2过滤加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率H2SO4ClO3+9H2O+6VO2+=6VO3+18H+ Cl1.71.82.610-3molL-1氨气（或氨水）有机萃取剂【解析】（1）含有K2SO4、SiO2杂质VOSO4水溶后，二氧化硅不溶于水，过滤得到滤渣为二氧化硅，故答案为：SiO2；过滤；（2）中萃取时必须加入适量碱，能中和反应生成的硫酸，使平衡正向移动，有利于提高萃取率，中反 22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