高考化学二轮复习工艺流程陌生金属

1、1钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资。自然界中钨主要存在于黑钨矿中，其主要成分是铁和锰的钨酸盐（ FeWO4、 MnWO4），还含少量 Si 、 As 的化合物。由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如下：已知：滤渣 I 的主要成份是Fe2O3、 MnO2。上述流程中，钨的化合价只有在最后一步发生改变。常温下钨酸难溶于水。（ 1）钨酸盐（ FeWO4、 MnWO4）中钨元素的化合价为 _，请写出 MnWO4在熔融条件下发生碱分解反应生成 Fe2O3 的化学方程式 _。（ 2）上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸中和至pH=10后，溶液中的杂质阴离2-2-2-等，则“净化”过程中，加入H2O2 时发生反应的离子

2、确 SiO3、 HAsO3、HAsO4子方程式为 _，滤渣的主要成分是_ 。（ 3）已知氢氧化钙和钨酸钙（ CaWO4）都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小。下图为不同温度下 Ca（ OH）2 、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线，则：T1_T2（填“ ”或“ 4.0 10(5) 本工艺中， 萃取剂与溶液的体积比 (V 0/V A) 对溶液中 Ni 2+、Fe2+ 的萃取率影响如图所示，V0/V A 的最佳取值是_。(6) 己知正十二烷可用作该工艺的萃取剂。用电化学制备正十二烷的方法为：向烧杯中加入 50mL甲醇，不断搅拌加入少量金属钠， 再加入 11mL正庚酸搅拌均匀， 装好铂电极，接通

3、电源反应，当电流明显减小时切断电源，然后提纯正十二烷。己知电解总反应为：2C6H13COONa + 2CH3OHC12H26 + 2CO 2+H2+2CH3ONa下列说法正确的是（ _）A. 图中电源的A 极为直流电源的负极B. 加入金属钠可以将酸转化为钠盐，提高离子浓度，增强导电性- -C. 阳极电极反应为： 2C6H13COO-2e =C 12H26+2COD. 反应一段时间后将电源正负极反接，会产生杂质影响正十二烷的制备试卷第 5 页，总 5 页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1+64FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na 2WO4+4H 2O2-2

4、-MgHAsO4 -102-H2O2 +HAsO3 HAsO4 +H2O； MgSiO31 10WO4+Ca（ OH）2 =CaWO4+2OH-【来源】【全国市级联考word】陕西省咸阳市2017 届高三二模理综化学试题【解析】由流程可知，钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠，钨酸锰和氢氧化钠反应生成钨酸钠和氢氧化锰，水浸时，氧化铁和氢氧化锰不溶于水，钨酸钠溶于水，故过滤后得到的滤液含钨酸钠，滤渣 I 的主要成份是Fe2O3、MnO2，钨酸钠和浓硫酸反应生成钨酸和硫酸钠； 加入过氧化氢， 氧化 +5 价的钨为 +6 价，加入氯化镁， 生成难溶于水的MgSiO、3MgHAsO4，过滤，

5、滤液为钨酸钠，酸化，加热分解产生三氧化钨和水，用还原剂还原三氧化钨生成钨，据此分析解答。（ 1）钨酸盐 FeWO4为钨酸亚铁，钨酸盐（FeWO4、MnWO4）中铁、锰的化合价都为+2 价，设钨酸盐（ FeWO、MnWO）中钨元素的化合价为+x，因化合物中正负化合价代数和为零，则+2+x+44（ -2 ） 4=0，解得 x=+6 。根据流程图可知钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠，反应的方程式为4FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na 2WO4+4H 2O；（ 2）根据以上分析，加入 H O 的目的是将2-2-2-2-HAsO 氧化成 HAsO ，离子方程式为 H O +H

6、AsO3HAsO4+H2O，223422滤液 I 中存在2-2-2-2+2-、SiO3、HAsO3、HAsO4等离子，经过调解 pH 值后，加入氯化镁， Mg 沉淀SiO32-2-等离子，滤渣的主要成分是MgSiO、 MgHAsOHAsO、 HAsO3434；（ 3）根据图象可知，氢氧化钙和钨酸钙在钙离子浓度相同时，T1 温度下阴离子浓度大于T2，说明 T1 时的溶度积大于T2，溶度积越大， 则溶解度越大， 所以 T1 时溶解度较大， 由于“已知氢氧化钙和钨酸钙（CaWO4）都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小”，则T T ； T时 KSP2+）?c（ WO2-）=110-5110-

7、5=110-10；将钨酸钠121（ CaWO ） =c （ Ca44溶液加入石灰乳， 发生复分解反应， 氢氧化钙和钨酸根离子反应生成钨酸钙沉淀，反应的离子方程式为 WO42- +Ca（ OH） 2=CaWO4+2OH -。点睛： 本题以钨矿原料制备W的工艺流程为载体， 考查了制备方案的设计，涉及氧化还原反应原理、对工艺流程的理解、常用化学用语等知识，理解工艺流程是解题的关键，需要学生具有扎实的基础与综合运用知识分析、解决问题的能力。 解决本类题目的基本方法和步骤为：从题干中获取有用信息， 了解生产的产品。 然后整体浏览一下流程， 基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。分析流程中的每一步骤，

8、从以下几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。2 将铈氧化为四价便于与其他稀土元素分离b+-3+8H +2Cl+2CeO=2Ce +Cl 2+4H2O+-=KBF产生的氯气会腐蚀设备、污染环境调节溶液 pHCe (CO )K +BF34423【来源】【全国校级联考word 】安徽省皖南八校2018 届高三第三次联考（4 月）理综化学试题【解析】 (1) 焙烧时铈被氧化成四价，四价铈不易进入溶液，而三价稀土元素易进入溶液，所以氟碳铈矿焙烧的目的是将铈氧化为四价便于与其他稀土元素分离。由图分析当温度在500-700 之间四价铈的浸出率差不多最高，

9、所以选择b.550 650 . 步骤中少量铈进入稀土溶液发生反应的离子方程式是8H+-23+22+2Cl +2CeO =2Ce+Cl +4HO 答案：将铈氧化为四价便于与其他稀土元素分离b8H +2Cl -+2CeO2=2Ce3+Cl 2 +4H2O(2) 铈富集物用含硼酸的盐酸溶液处理，使氟转化为四氟硼酸根离子，然后用可溶性钾盐将四氟硼酸根离子转变为 KBF4沉淀并过滤除去。生成4的离子方程式：+4-4KBFK+BF=KBF 。答案第 1 页，总 4 页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。此法处理铈富集物和酸反应8H +-23+22+2Cl +2CeO=2Ce+Cl +4HO

10、 产生的氯气会腐蚀设备、污染环境。(3) 除云氟离子后向滤液中含有大量的H+ 先加入 NaOH调节溶液的酸碱性，然后再加入NaHS使铁与铅生成沉淀析出。所以加入NaOH 溶液的目的是调节溶液pH。(4) 除去铁与铅后的滤液中含有大量的3+, 所以铈的碳酸盐沉淀的化学式：CeCe2(CO3)3 。-+2HO=2AlO2-2242+ 氧 化 为 Fe3+3 +3H 稀 硫 酸 ( 或 硫 酸 、 H SO)将 Fe2A1+2OH3-sp3/c(Fe3+10-39/10-5=10-34，c(OH-)=10-11.3mol/L，所以c (OH )=K Fe(OH)=-2.7mol/L ，pH=2.7冷

11、 却 结 晶2+-+HOc(H+)=K /c(OH-)=102Ni +ClO +4OH=2NiOOH+Clw2-NiOOH+H2O+e= Ni(OH) 2+OH【来源】【全国市级联考】湖北省武汉市2018 届高中毕业生四月调研测试理综化学试题【解析】（ 1）“碱浸”时除了氧化铝与碱反应外，还会有金属铝与碱反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为-2A1+2OH+2H2O=2AlO2+3H2；正确答案： 2A1+2OH+2H2O=2AlO2+3H2 。（ 2）根据流程可知， 最后产物为硫酸盐， 所以“酸浸”所使用的酸为稀硫酸( 或硫酸、H2 SO4) ；正确答案：稀硫酸( 或硫酸、 HSO)

12、。24（ 3）从图表信息可知， 氢氧化亚铁的Ksp 较大，而氢氧化铁 Ksp 相对较小， 因此“净化除杂”需加入 H2O2 溶液，其作用是将 Fe2+ 氧化为 Fe3+，易与形成沉淀而除去；然后调节 pH 使溶液中铁元素恰好完全沉淀，3-sp33+-39/10-5=10-34-11.3mol/L ，c(OH )=KFe(OH) /c(Fe)= 10， c(OH )=10+-2.72+3+3-Fe(OH) 所以 c(H )=K/c(OH )=10 mol/L，pH=2.7 ；正确答案：将 Fe氧化为 Fe；c (OH )=Kwsp3/c(Fe3+)= 10-39 /10 -5 =10-34 ，

13、c(OH - )=10 -11.3 mol/L ，所以 c(H +)=Kw/c(OH - )=10 -2.7mol/L ， pH=2.7 。（ 4）从溶液中得到晶体的操作为：蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即得产品；正确答案：冷却结晶。（ 5 ） NiSO4在 强 碱 性 溶 液 中 可 被 NaClO氧 化 为NiOOH， 该 反 应 的 离 子 方 程 式 为2+-+H2O；正确答案：2Ni2+-+H2 O。2Ni +ClO +4OH=2NiOOH+Cl+ClO +4OH=2NiOOH+Cl（ 6）放电时为原电池， 正极发生还原反应，NiOOH被还原为Ni(OH) 2，正极的电极反应

14、式为：-NiOOH+H2O+e= Ni(OH) 2+OH；正确答案： NiOOH+H2O+e= Ni(OH) 2+OH。4 增 大 氧 气 的 浓 度 ， 提 高 反 应 速 率Fe 、 Mn。+24FeWO+8NaOH+O24Na WO+2Fe O+4HO（无加热符号不扣分）3 AsO3AsO H O H O Na SO 分液漏斗、242323224224烧杯有机 (NH4) 6W7O247H2 O6NH3+ 7WO3 + 10H 2O【来源】【全国市级联考】黑龙江省大庆市2018 届高三第二次教学质量检测理综化学试题【解析】试题分析： (1) 氧气是反应物，增大压强可以提高反应速率；(2)

15、 黑钨矿主要成分是铁和锰的钨酸盐，高压碱煮，过滤后的溶液中含有钨酸钠，不含Fe、 Mn元素； (3) 钨酸钠中 W元素的化合价是 +6，根据化合价代数和等于0 计算 FeWO 4 中 Fe元素的化合价； FeWO 4与 NaOH 、 O2242 3根据流程图，加入2 233被氧化加热熔融生成 Na WO、 Fe O； (4)H O时 AsO为 AsO43 ；(5) 根据流程图，钨酸钠溶液中含有硫酸根离子；萃取分液用到的玻璃仪器是分液漏斗、烧杯；向钨酸钠溶液中加入四辛基氧化铵有机萃取剂萃取分液，钨元素处于有机层；仲钨酸铵分解生成NH3、 WO 3 、 H2O；解析： (1)高压碱煮法中，氧气是反

16、应物，“高压”的目的是增大氧气的浓度，提高反应速率； (2)黑钨矿主要成分是铁和锰的钨酸盐，高压碱煮，过滤后的溶液是钨酸钠，不含Fe、Mn 元素，所以滤渣1 的主要成分中含有的金属元素为Fe、 Mn ；(3) 钨酸钠中W元素的化合价是 +6，根据化合价代数和等于0， FeWO4 中 Fe 元素的化合价为+2； FeWO4与 NaOH、O2 加 热 熔 融 生 成 Na 2WO 4、 Fe2O3 ， 反 应 方 程 式 是4FeWO+8NaOH+O 24Na24+2Fe2 322 233 被氧化为 AsO43，反应的话WOO +4H O；(4) 根据流程图，加入 H O时 AsO答案第 2 页，

17、总 4 页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。离子方程式是AsO33 H2243 H2O； (5) 根据流程图，钨酸钠溶液中含有硫酸根离O AsO子，所以钨酸钠溶液还含有NaOH 、 NaCl 和 Na2SO4 杂质；萃取分液用到的玻璃仪器是分液漏斗、烧杯；根据题意，向钨酸钠溶液中加入四辛基氧化铵有机萃取剂萃取分液，钨元素处于有机层；仲钨酸铵分解生成 WO34 67O2426NH332O；的方程式是 (NH )W7H O + 7WO + 10H5 +6SiO24 FeCl3+CuFeS2=5FeCl 2+CuCl 2+2SMoS 42-+2H + =MoS 3 +H2S40，

18、30min温度太低不利于H 2S 逸出；温度太高，盐酸挥发，溶液c(H +)下降，都不利于反应正向进行LixMoO3H 2O-xe -=xLi +MoO 3H 2O3.6 102【来源】【全国百强校】河北省衡水中学2018 届高三第十五次模拟理科综合化学试题【解析】 (1)根据化合价原则，钼酸铵(NH 4 )2MoO 4 中 Mo 元素的化合价为+6 价。(2) 氢氟酸可与酸性氧化物SiO 反应，所以联合浸出除杂时，用氢氟酸除去的是SiO杂质；22Fe3+具有较强的氧化性，可氧化杂质CuFeS2中的 -2价的 S，反应的化学方程式为4FeCl 3+CuFeS2=5FeCl 2+CuCl 2 +

19、2S。(3) 根据题目所述， (NH )MoS属于铵盐， 易溶于水， 所以与盐酸生成MoS3沉淀的离子方程4 24式为 MoS 42-+2H+= MoS32+HS。(4) 由图象分析可知，在40时产率比其它温度下都高，反应进行到30min 时产率达到最大值，所以产生三硫化钼沉淀的最优温度和时间是40、 30min ；如果温度太低不利于H2S 逸出，不利于沉淀的生成；温度太高，盐酸挥发，使溶液中c(H + )下降，都不利于反应正向进行。(5) 该电池以金属锂为负极，则负极反应式为 xLi-xe -=xLi +，正极反应式可由总反应式 负极反应式得到， 即 MoO 3H 2O+ xLi + xe-

20、=LixMoO 3 H2O，根据充放电原则， 当对该电池充电时，阳 极 反 应 则 为 原 电 池 的 正 极 反 应 的 逆 反 应 ， 所 以 阳 极 反 应 式 为Li xMoO 3H 2O-xe- =xLi +MoO 3H2O。(6) 已知 BaSO4 和 BaMoO4 的组成比相同，结合其溶度积大小，当BaMo0 4开始沉淀时，Ksp(BaMoO4 )Ksp(BaSO 4)c(MoO 42- ) =c(Ba 2+ )，而此时溶液中c(SO42-) = c(Ba 2+ )，所以 c(MoO 42- )/c(SO 42- ) =4.0 10-8/1.110-10 = 3.6102。点睛：

21、明确Fe3+具有较强的氧化性，可氧化S2- ，则 (2) 中的方程式即可写出；利用铵盐与酸的反应， 结合题目信息即可写出(3)中方程式； 第 (5)问看似电极反应式很难写，其实很简单，金属 Li 作负极，为了配平可写为xLi-xe -=xLi +，由总反应式 负极反应式即得正极反应式，而充电时的阳极即为放电时正极反应的逆反应，这样就能写出充电时阳极的反应式，只是物质的化学式复杂些而已。6 将 PbSO 转化为PbCO提高铅的利用率生成的 PbSO 为难溶物，阻碍反应持续进行434+-2+HNO3 取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸3Pb+8H+NO3=3Pb +2NO+4H2 O酸

22、化的BaCl 2 溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净1.25 10 54PbSO+6NaOH3Na2SO4+3PbOPbSO4H2O+2HO 51.7%【来源】【全国百强校】 江西省师范大学附属中学2017 届高三第三次模拟考试理综化学试题【解析】（ 1）硫酸铅在溶液中存在溶解平衡，由于碳酸铅的溶解度小于硫酸铅，所以向硫酸铅溶液在加入碳酸铅后发生反应：PbSO2（ aq）PbCO3（ s） +SO42（ aq），将铅4（ s） +CO3膏中的硫酸铅转化为碳酸铅，加 Na2CO3 溶液转化的目的是将43PbSO转化为 PbCO提高铅的利用率；（ 2）酸溶时 ,不直接使用 H42 SO4 溶

23、液的原因可能是生成的PbSO为难溶物，阻碍反应持+-2+O；（ 3）续进行；铅与硝酸在酸溶过程中发生反应的离子方程式为3Pb+8H+NO =3Pb +2NO+4H23答案第 3 页，总 4 页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。分析流程可知， PbO和 PbCO3在硝酸的作用下转化成Pb（ NO3）,Pb（ NO3）中加稀 H2SO4 转化成PbSO4 和硝酸，因此 X 为 HNO3，可循环利用， 故答案为： 硝酸；洗涤操作时， 洗涤液中有 SO42 ，检验沉淀是否洗涤干净的方法是: 取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明

24、已洗涤干净；（ 4）当沉淀转化达平衡时，滤液l中c(SO2-)与2-)的比值为4c(CO3c SO42c SO42cPb2Ksp PbSO41.82l 0c CO32c CO32cPb2Ksp PbCO31.46l 0813=1.25 10 5；（ 5） 50-60 时合成三盐的化学方程式为4PbSO+6NaOH3Na2SO4+3PbOPbSO4H2O+2HO；若得到纯净干燥的三盐 99.0t ，则其中铅元素的质量为： 828/990 99.0t=82.8t ，设铅泥中铅的质量分数为 W，则 200.0t 铅泥中铅元素为 200W，铅泥中的铅元素有 80转化为三盐，有200W80%=82.8，

25、则铅泥中铅元素的质量分数为W=51.7%。点睛：本题考查了流程分析判断，实验基本操作，反应过程中的的计算，题目难度中等，解题关键：（ 3）本题利用废旧铅蓄电池阴、阳极填充物（铅膏）制备塑料加工热稳定剂三盐基硫酸铅实验流程 PbO 和 PbCO3 在硝酸的作用下转化成Pb(NO 3)2,Pb(NO3 )2中加稀 H2SO4转化成 PbSO4 和硝酸，因此X 为 HNO3，可循环利用。 （ 4）沉淀的转化和（5）中的计算是本本题的难点。7 增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分3+FeO(OH)+3H+Fe +2H2OSiO2、CaSO42-2+3+3+) =2.010-3-10.5 Cr2O7+6Fe +14H =2Cr+6F