2021届高考化学二轮备考训练：工艺流程综合题（原卷+解析卷）

工艺流程综合题【原卷】

1.(2021•天津滨海新区•高三期末)研究人员从处理废旧线路板后的固体残渣(含

SnO2>PbCh等)中进一步回收金属锡(Sn),一种回收流程如下。

已知：i.5()Sn、82Pb为WA族元素;

ii.SnCh、PbCh与强碱反应生成盐和水。

iii.+2价Sn不稳定，与空气接触容易氧化为+4价锡

(l)SnO2与稀NaOH反应的离子方程式为。

(2)滤液1中加入Na2s的目的是除铅，将相关方程式补充完整:

Na2PbO3+nNa2S+n—=PbS；+S；+n_

(3)不同溶剂中Na2SnO3的溶解度随温度变化如图。

①相同温度下，NazSnCh的溶解度随NaOH浓度增大而减小，结合平衡移动原理

解释原因：。

②操作m的具体方法为o

（4）测定粗锡中Sn的纯度：在强酸性环境中将ag粗锡样品溶解（此时Sn全部转

化成Si?）迅速加入过量NH4Fe（SO,2溶液，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用

O.lOOOmol/L&CrzO?标准溶液滴定至终点。消耗RCrzO?溶液的体积如图所示,

计算Sn的纯度。

2+3+4+2+2++3+3+

已知：Sn+2Fe=Sn+2Fe；Cr2O?+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O

①溶解粗锡时不宜选用浓盐酸，理由是______。

②二苯胺磺酸钠是一种氧化还原指示剂，滴定终点时因发生______反应而变色。

（填写“氧化”或“还原”）

③滴定终点时消耗K2O2O7标准溶液体积mL,粗锡样品中Sn的纯度为

（用质量分数表示）。

④下列操作会导致样品中Sn的测定结果偏高的是（填选项字母）。

a.上述实验中若缓慢加入NH4Fe（SO“2溶液

b.盛标准K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡未排除就开始滴定

c.实验用的酸式滴定管、锥形瓶水洗后均未润洗

2.（2021•福建厦门市•高三一模）环烷酸银（易溶于汽油）主要用于顺丁橡胶的合

成，也可用于其他产品的有机合成。一种用废银催化剂（含Ni、AI、Cr、FeS、

C及难溶物）制备环烷酸银（常温下为液体）的工艺流程如下：

2

NaOH溶液空气硫酸NaCIO溶液试剂X

R(OHhCr(OH)3

该工艺条件下溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

金属离子Fe3*Fe2+Ni2+Cr3+

开始沉淀的

1.97.06.44.6

pH

完全沉淀的

3.29.08.45.6

pH

回答下列问题:

(1)“碱浸”的目的是______，干燥后“灼烧”的主要目的是________。

(2)“酸溶”时，先加入一定量的水，然后分次加入浓硫酸，与直接用稀硫酸溶解相

比，其优点是o

(3)“氧化”时，Fe2+被氧化为F卢的离子方程式为o

(4)“调PH”时，溶液PH的范围为,加入的“试剂X”适宜是______(填标

号)。

A.Fe2o3B.Cr(OH)3C.NI(OH)2

⑸若环烷酸用RCOOH表示，贝！j“合成”反应的化学方程式为o

(6)“分离”得到产品包含的操作有o

3

3.(2021•安徽马鞍山市•高三一模)碳酸银是制备合成纳米镇的一种前驱体。以

银废渣(主要成分为Ni,含少量Fe、AUFe3O4>AI2O3和不溶性杂质等)为原料

获得碳酸银流程如图：

浸出液酸浸清

回答下列问题：

⑴“碱浸”时加入NaOH溶液的作用是______o

(2)“操作A”的名称是______o

(3)“酸浸”滤液中含有的阳离子主要为H+、o

(4)“转化”时加入H2O2的目的是______(用离子方程式表示)，该过程温度不宜过

高，原因可能是______O

⑸请写出“沉镇”时的离子方程式O

⑹若选用Na2c03溶液“沉银”，当溶液中总碳浓度［C(C)T］为O.lmoII」时，溶液

中总银浓度的对数［Igc(Ni)T］与溶液pH关系如图。

注：C(C)T=C(CO^)+C(HCO3)+C(H2CO3)

①a点(pHx8.2)时溶液中析出的沉淀主要为(填化学式)。

②b点溶液中Ni?+是否沉淀完全______(填“是”或"否”)［溶液中总镇浓度

c(Ni)iWO5moi•1/时,Ni2+沉淀完全］。

4

(7)取“操作A”所得的NiSO4溶液VmL,用cmoI-L1EDTA(Na2H2Y)的标准溶液

滴定至终点(发生反应Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),消耗标准液20.00mL,贝！)“沉银”

过程中，当NiCXh开始沉淀时，溶液中CO?-浓度为o［已知常温下，

Ksp(NiCO3)=1.42xl07,只列计算式，不考虑杂质反应］。

4.(2021•山东潍坊市•高三一模)斗。3是一种良好的催化剂，用于加氢反应。以

某地石煤矿(主要成分：斗。3、塔。5及少量51。八闵2。3)为原料制备高纯均。3的工

艺流程如下：

已知：①偏帆酸较1NH4V微溶于水；煨烧所得中含少量VN,

2VN+3HQ-N2+3H2+V2OS。

2+

②V2C)5+6NaOH(aq)=2Na3UO4+3H2。；SOrFe,草酸(H2c2。4।等还原剂均可以将

Na3VO4的酸性溶液还原，形成蓝色的VO?+溶液。

回答下列问题：

⑴石煤矿预先粉碎的目的是__。

(2)“焙烧”时V2O3发生反应的化学方程式为，“焙烧”时若HzO(g)不足，会产

生造成环境污染的气体，写出生成该气体的化学方程式___o

(3)“焙烧”后的球团在串联的浸取塔内作逆流浸取，温度对浸取率的影响如图所

5

示。生产中采用125C条件下“水浸”的优点是—o

幽

I

/

-

60A

4(J

2(

12345

浸出时间/h

温度时机浸出率的装响

（4）该工艺生产中可回收再用于该生产的物质有（填化学式）o

⑸生产中准确测定煨烧所得V2O5的纯度可为后续生产提供理论依据。准确称取

锻烧所得5.0gV2O5,加入足量氢氧化钠溶液使其完全溶解，加入稀硫酸使溶液

呈酸性，用lmol・L”的草酸标准液进行滴定，达到滴定终点时消耗草酸标准液

25.00mL,则煨烧所得V2O5的纯度为

5.（2021•山东蒲泽市•高三一模）硼氢化钠（NaBHJ是有机合成中常用的还原剂。

一种制备硼氢化钠的工艺如下（部分条件和产物省略）:

注液・蒸发浓缩降温结晶、过谑2、洗潦、干燥・NaBO：

已知：MgH2,NaBH4遇水蒸气剧烈反应并放出H。回答下列问题：

（DMaBzOs为。中B元素化合价为;难溶的MgzBQ5H2。与浓氢氧化

钠溶液反应的离子方程式为o

（2）SO”溶于水能产生两种气体，其中一种气体能使品红溶液褪色，则灼烧

6

Mg"7HQ时加入的目的是__________o

(3)“有效氢”含量是衡量含氢还原剂的还原能力指标，定义为Ig含氢还原剂的还

原能力与多少g'相当。NaBH4的“有效氢”含量为(结果保留2位小

数)。

(4)MgHa和NaBO?必须在干燥条件下合成NaBH4其原因是__________,二者反应

生成NaBH,的化学方程式为o

6.(2021•山东济宁市•高三一模)氧化铳(Sq5)是一种稀土氧化物，广泛地应用

于航天、激光、导弹等尖端科学领域.钛铁矿主要成分为％0八FeO、FeQ,还含

有Mg、与、Sc等元素，从钛铁矿中提取SqCS的流程如图：

3mol•L-'H,S()43mol

92%H5O,茗取剂和溶液NM)H溶液I|(：I溶液H,(：,<)4

II'1'III

钛铁矿军卜*耳回——*

淀清ITiO,-xH,O水相[Ti(KH,Oj]s*油相渡渣2

已知：①当离子浓度减小至10-5molL时可认为沉淀完全。

②室温下no?+完全沉淀的pH为1.05

3833

(§)K?[Fe(OH)3]=4.0xl0-,K5p[Sc(OH)3]=1.25xl0-,lg2=0.3o

回答下列问题：

(1)“酸浸”时，要适当升高温度或将钛铁矿粉粹等措施，其目的是______。

(2)“酸浸"后T1元素转化为T2S0’,其水解反应的化学方程式是______o

(3)“洗钛”时H2O2的作用之一是与RO?+反应生成[110(凡02)了*，该离子为橘黄色

的稳定离子，Ti的化合价为,比。?还起到的作用是______。

(4)“酸溶”后滤液中存在的金属阳离子注3+、T1O2+>Fe%浓度均小于O.OlmolL-1,

7

再用氨水调节溶液pH使PO2+、F产沉淀完全而Sc3+不沉淀，则调pH应控制的

范围是_______。

(5)加草酸“沉铳”的离子方程式为,获得Sq5的实验操作方法是______o

7.(2021•山东泰安市•高三一模)镀有“超级金属”之称。以绿柱石［Be3A12(S0)6］为

原料制备金属镀的工艺如下：

750r操作其加适乐NaOH溶液梃到_Be(。明-------►BeCh^MBe

水

绿柱石一浸

烧结

A即

渣

滤

沉氟*-Fe2(S0J

NajFeF6

难溶

已知Be?+可与CT、OH-结合成配位数为4的配离子。回答下列问题：

⑴烧结冷却后，水浸之前“操作a”的名称是_。

(2)750℃烧结时，NasFeFf与绿柱石作用生成易溶于水的NazBeF,,写出该反应的化

学方程式__。

(3)已知25℃时K/Be(OH)2：|=4.0xlO-2i,计算室温时0.40molLBe"开始沉淀时的

pH=_,“沉氟”反应的离子方程式为一。

(4)上述流程中，“Be(OH%-»……TBeC%''可有两种方案：

I:Be(0H)2——逑一>溶液A——型>BeCl2

II：Be(OH)2——幽—>BeO——出优.0气~~>BeCl2

I中操作b是__。II中BeO转化为Be"的化学方程式为一。

8

⑸Be"在气态时常以二聚体形式存在，此二聚体分子的结构式为_；工业上电

解Be"与NaCl熔融体制得金属镀，NaQ的作用是一,阴极反应式为

8.（2021•山东高三专题练习）磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支

柱产业之一，碳酸镒主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软镒矿（主要成分为

MnO》和黄铁矿（主要成分为FeS2）,为主要原料制备碳酸镒的主要工艺流程如下:

黄铁矿

软钛矿

已知，几种金属离子沉淀的pH如下表,

离子Fe2+Fe3+Cu2+Mi?+

开始沉淀的

7.53.25.28.8

pH

完全沉淀的

9.23.77.810.4

pH

回答下列问题:

（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，采用的措施不合理的有o

A.搅拌B.适当升高温度C.研磨矿石D.加入足量的蒸储水

⑵溶浸过程中主要产生的离子为Fe3、Mn2、SO：,请写出主要反应的离子

方程式。

（3）溶浸后的溶液中含有少量Fe?、Ci?、Ca2+,则在加入生石灰调节溶液的

9

pH从而使铁元素被完全沉淀前，加入适量的软镒矿的目的是__________，加入

生石灰后调节溶液的pH的范围为o

(4)净化工序的目的是除去溶液中的CM、Ca2+等杂质，故滤渣主要成分是

(填化学式)和CaFz,若测得溶液中c(F)^JO.Olmol-L1,则滤液中

10

残留c(Ca2)为moll」［已知：A：Sp(CaF2)=1.46xl0］o

(5)有人认为净化空气中使用NaF会引起污染，建议用(NH4)2CO3代替NaF,但

是用(NH，2CO3代替NaF的缺点是__________o

9.(2021•山东高三专题练习)镀是航天、航空、电子和核工业等领域不可替代

的材料，有“超级金属”之称。以绿柱石［Be3Ab(SiO3)61为原料制备金属镀的工

艺如下：

NaOH炭、焦油、氯气

绿柱石一750C烧结一冷却一操作1一水浸一过滤1一过滤2―煨烧一转化一电解

滤渣］i—ti

Na3FcF6--------------------------------------------------沉氟—Fc2(SO4)3

已知：“滤渣1”中含有铁、铝、硅的氧化物，Na3FeF6难溶于水，Be?+可与过量

OH-结合成Be(OH)：。回答下列问题：

(1)“操作1”的名称是______O

(2)750℃烧结时，Na3FeF6与绿柱石作用生成易溶于水的NazBeF4,该反应的化学

方程式为o

⑶“过滤1”的滤液中需加入适量NaOH生成Be(OH)2沉淀，但NaOH不能过量,

原因是(用离子方程式表示)。

10

1

(4)已知&p[Be(OH)2]=4.0x10-21,室温时0.40mobLBe?+开始沉淀时的

pH=o

(5)“沉氟”反应的离子方程式为o

(6)已知银在稀酸中缓慢溶解。工业上电解NaCl-BeCb熔融混合物制备金属钺，

可选用银生烟作电解槽的(填“阳极”或“阴极”)材料，电解总反应的化学方

程式为;加入NaCI的主要目的是_______o

10.(2021•山东青岛市•高三一模)粘土帆矿(含V2O5、Fe2O3>AI2O3>SiCh等不

溶性成分)制备v2o5的工艺流程如下:

额水

已知：①硫酸氧帆[(VO)SO4]高温易分解生成VO2和SO3

②萃取剂对相关离子的萃取能力如下表:

微粒vo2+VO；Fe3+Fe2+

萃取能力强(随pH增大而增强)弱强弱

回答下列问题:

⑴粘土帆矿焙烧时一般选择250℃的原因是______，V2O5与浓硫酸生成硫酸氧

铀的化学方程式

11

(2)为提高浸出效率可采取的操作有(答两条)，浸出液中存在VO2\VO；、

Fe3\AP+和SO：离子，萃取前加入铁粉的目的o

(3)“反萃取”用20%硫酸目的为,“氧化”的离子方程式为。

(4)用反萃取法由碘的CCL溶液提取碘单质，画出流程图_____o

物质2…

试剂.试剂.

物质操作’物质I

物质3…

11.(2021•河北保定市•高三期末)活性氧化锌在橡胶、化工、涂料、陶瓷、医药、

电子等行业有着广泛的应用。但随着锌资源的不断开发和利用，锌矿资源越来越

少，因此研究利用锌二次资源对缓解锌资源枯竭进程具有重要意义。如图是以含

锌铜烟尘(火法炼铜的副产品，主要成分是ZnO、CuO和Fez。》制备活性氧化锌

的工艺流程：

含锌铜烟尘经过预处理后的主要成分为ZnO,还含有少量的CuO和Fe2O3o

①稀砍酸②锌粉双敏水NH.HCO,

(1)操作a名称是在实验室中，该操作用到的主要玻璃仪器有一。

⑵溶解池中待固体全部溶解后，加入锌粉的作用有：①②③调节溶液的

pH(控制其在5.0-5.4之间)。

(3)检验溶解池中Fe3+已全部被还原为Fe2+的最佳试剂是_；

(4)右表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度

12

为1.0mol・L”计算)。反应池中的温度控制在90-95C,请写出反应池中所发生反

应的离子方程式：_。

开始沉淀的pH沉淀完全的pH

Fe3+1.13.2

Fe2+5.88.8

Zn2+5.98.9

(5)操作b是__；

⑹沉淀池中得到的沉淀化学式可以表示为：aZnCO3-bZn(OH)2«cH2O(a.b、c

均为整数)。某校化学兴趣小组的同学为了确定其组成，进行了实验：称取3.59g

沉淀进行焙烧，直到焙烧到所得固体质量不再变化为止，还需要至少测两种物质

的质量，这两种物质可以是

12.(2021•河北衡水市•衡水中学高三二模)新一代脱硝催化剂(SCR)的主要成分

有TiO?、V2O5.囚2。3等。该SCR的使用寿命为3年左右，废弃SCR回收再利用至关

重要。湿法回收SCR的工艺流程如下：

洗液盐酸

tI

NaOH溶液「TiO:•vH;O(s)-*TiO;

SCRT黄浸I—

-*浸出液画■咂酬纳NH4VO,一VQ

rt

盐酸NH.CI

已知：1.塔。5是两性氧化物，在弱碱性条件下即可生成VO晟VO；易水解。

13

II.NazTiO?难溶于水。

回答下列问题：

⑴“碱浸”时，下列措施不能提高浸出效率的是______o(填标号)

A.适当升高温度B.适当增大NaOH溶液浓度

C.增大固液比(SCRNaOH溶液)D.使用搅拌器

(2)“洗液”浓缩后，与“浸出液”合并，其目的是______o

(3)“转化”时的离子方程式为o

(4)室温下，在Al(OHb水溶液中，碱式电离只考虑第一步，电离平衡及常数如下:

+-

A1(OH)3(S)Q[Al(OH%]+OHKb=5.Ox10，

-+14

A1(OH)3(S)+H2O^[A1(OH)4]+HKC=2,0X10-

①A1(OH)3的水溶液显______(填“酸性”或“碱性”)。

②将“浸出液”冷却至室温进行“沉铝”，为保证沉淀完全，PH最大为o(已

知：lg2=0.3,lg5=0.7。当离子浓度减小至lO-Smoic】时，可认为沉淀完全)

⑸机回收率随溶液PH的变化如图甲所示，试分析PH在8左右时钮回收率最高的

(6)为研究“煨烧”过程中发生的化学变化，某研究小组取234gNHNQ进行探究，

煨烧过程中减少的质量(Am)随温度变化的曲线如图乙所示，则C点所得物质的

14

化学式为,写出CD段发生反应的化学方程式：

13.(2021•福建龙岩市•高三一模)铜冶炼过程中会产生高碑烟灰，含神物质的主

要成分为碎酸盐(铜锌铅等)，利用高碑烟灰制备三氧化二碑的生产工艺如图所示,

回答相关问题：

NaOHNa2S

高脚烟灰碱浸苛化溶神还原结晶.AstO?

已知：碑酸盐(AsO；)都难溶于水，易溶于碱。

(1)“碱浸”中Na2s浓度对碑脱除的影响如图所示，实际生产中保持Na2s浓度为

020406080100

Na.SJtfi量浓度/g-L1

①如果Na2s的浓度过小，造成的后果是_____________o

②所得“碱浸液''中c(Pb2+)=molL'o[已知K/PbS)=2.6X10-U]

(2)“苛化”时，碑转化为Ca3(AsO,2沉淀，研究表明，“苛化”过程中，随着温度

的升高，碑的沉淀率会先增大后减小，后减小的原因是___________o

(3)“溶神”所得“滤渣2”的主要成分是____________o

15

(4)已知“还原”过程中碑酸转化为亚碑酸(H3ASO3),请写出反应的化学方程式

⑸常温下，用NaOH溶液滴定“还原”所得溶液，含碑微粒的物质的量分数随pH

的变化曲线如图所示。

o1

1

180

物or

班HjAsO?

的6-

旗o

分

数

一

％4(o

一

024691214

PH

①113As03的一级电离常数Kal=

②溶液的pH由7调至10的过程中，发生反应的离子方程式为

14.(2021•北京通州区•高三期末)铝酸钠晶体(Na2M⑼2比。1常用于配制金属缓

蚀剂。图为利用铝精矿(主要成分是MoSa，含少量PbS等)为原料生产铝酸钠晶体

的工艺流程图。

空气"掾,沉淀剂

11I

铝梢矿—»|焙烧|—►|浸取|—|过醒|—|结晶]—质结点"[—►Na：Mo(X•2H、O(s)

IIII

SO7(g)气体A废渣母液

回答下列问题:

16

⑴Na2M。。42H2O中铝元素的化合价是

(2)“2Mosz+702—

焙烧”反应为MO0S+4S02,该反应氧化产物是_______(填化学式)，

写出一条提高焙烧速率的措施;

(3)“浸取”时含铝化合物发生反应的离子方程式为；

(4)“结晶”前需向滤液中加入Ba(OH),固体以除去C0；。若滤液中

(MoO；-)=0.40mol/L,c(COt)=0.20mol/L,要使铝元素无损失，残余CO：的最低浓

8

度是_______moI/L；[已知:K^(BaCOJ=l?10\(BaMoO4)=4.0xW]

⑸铝酸钠也可用铝酸钱和适量热的纯碱反应来制取，反应后溶液中

只含铝酸钠从而有利于提纯。该反应的化学方程式为;

⑹铝酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在缓

蚀剂中的腐蚀速率实验结果如图所示。

金

・

呆I

触

蓬&

二L

二

茶

族

前

超

包

廖

建

缓出剂的浓度/mg•L1

要使碳素钢的缓蚀效果最好，缓蚀剂中铝酸钠(摩尔质量为M)的物质的量浓度为

________mol/Lo

15.(2021•首都师范大学附属中学高三月考)实验室以电镀废渣(Cr2()3、CuO、

17

CaO不含其它难溶于水的杂质)为原料制取铜粉和K2O2O7的主要流程如下:

碱酸适量Na：S溶液氨水SO：

残渣滁液，•…,，”Cr(OH)i、Ca(OH)2—•1•••►KjCrjOj

⑴，，酸浸，，时，得到的残渣的成分是__________

(2)“制铜氨液”，即制取[Cu(NH3)4]SO4溶液时，采用8moi・L”氨水，适量30%

H2O2,并通入02,控制温度为55℃o温度不宜过高，这是因为。

(3)“沉CuNH4so3”时可用如下装置侠持、加热仪器略)：

①“沉CuNH4so3”时，反应液需控制在45℃,合适的加热方式是

②实验中向三颈瓶中通入SO2将[Cu(NH3)4]SO4转化为CuNH4s03,每沉淀

ImoICuNH4sCh需要消耗SO2的物质的量为

(4)已知：①碱性条件下，H2O2可将+3价的Cr氧化为CrOh酸性条件下，

H2O2可将+6价的Cr还原为+3价的Cr；+6价的Cr在溶液pH<5时，

主要以CoO：的形式存在；在pH>7时，主要以CrO：的形式存在。部分物质

溶解度曲线如图所示

18

T8o

5

X

M

060

0

一)0

M.4

自

0

a2

她0

o8oo

204()6010

.温

/r

可用Cr（OH）3为原料，制取K2O2O7的实验是将原料置于烧杯中，加适量的水

调成浆状后加入如下试剂及必要操作得到K2Cr2O7溶液。

①实验中必须使用的试剂：

A、KOH溶液；B、10%H2O2溶液；C、稀盐酸

写出上述实验过程中加药先后顺序为（填字母）

②从K2O2O7溶液中得到K2Cr2O7晶体的实验操作为

16.（2021•山东济南市•高三其他模拟）三氧化二镇（NizCh）是重要的电子元件材

料和蓄电池材料，工业上利用含银废料（主要成分为银、铝、氧化铁、碳等）提取

Ni2O3,工业流程如图：

盐酸NiONa£Q'溶液NaOH溶液

已知：①NiCL易溶于水，Fe3+不能氧化Ni2+。

>

②已知实验温度时的溶解度：NiC2O4>NiC2O4H2O>NiC2O4«2H2O。

233814

(3)Ksp[AI(OH)3]=1.9xl0,Ksp[Fe(OH)3]=4.0xlO-,A：sp[Ni(OH)2]=1.6xlO,

19

9

^sp(NiC2O4)=1.0xl0o

回答下列问题：

(1)“预处理”操作可以选择用—(填标号)来除去废旧镇电池表面的矿物油污。

A.纯碱溶液浸泡B.NaOH溶液浸泡C.酒精清洗

⑵酸浸时①银的浸出率与温度的关系如图所示，温度高于40℃时银的浸出率开

始下降，主要原因可能是_(从两个角度分析)

N

i

的

浸

出

率

;

%

②常温下，盐酸的浓度为2.5moI/L,液固比与银的浸出率的关系如表所示,

液固比7：16：15：1

镇的浸出率

95.6395.3289.68

/%

实际生产采取的液固比为主要原因是

(3)室温下，“浸出”所得溶液中Fe3+的浓度为0.2mol・L“，当溶液的pH从1调到

2时，沉铁率为—o

(4)证明“沉银”中，Ni?+已经沉淀完全的实验步骤及现象为：-o

⑸写出加入Na2c2。4溶液的反应的化学方程式：—o

(6)电解过程产生的氯气在弱碱条件下生成了CIO,再把二价银氧化为三价银，

20

写出“氧化”反应的离子方程式:

17.(2021•山东日照市•高三一模)从碑化做废料(主要成分为GaAs,含FezCh、

SiCh和CaCO3等杂质)中回收钱和碑的工艺流程如下：

NaOH.H,0:H:SO4"SO,总清川尾液

舞d碱没|-A0出液f|中!『潜型!jbH旋濠/解I—Ga

泄液I一液-wf^H-^NajAsOrl2H二。

已知：钱(Ga)既能溶于酸也能溶于碱，与NaOH溶液反应生成NaGaCh和H2.

回答下列问题：

(1)“浆化”是将神化钱废料转变成悬浊液的过程，其目的是__________o

⑵神化铉(GaAs)在“碱浸”时，碑转化为Na3AsO4进入溶液，该反应的化学方程

式为o

(3)“碱浸”的温度控制在70℃左右，温度不能过高或过低的原因是__________；

“滤渣I”的成分为(填化学式)。

(4)向浸出液中加H2sCh进行“中和”，调节pH使钱和硅共沉淀，不同pH时沉淀

率如下表所示。根据表中数据可知，“中和”的pH应调节至__________范围内，

沉淀的效果最好。

pH钱沉淀率%硅沉淀率°0一沉淀率/%

4.075.089.2().02

5.098.598.60.01

6.098.999.20.02

7.()95.399.50.06

8.086.186.30.11

9.057.465.10.13

(5)“旋流电解”时用惰性电极，则所得“尾液”的溶质主要是__________(填化学

21

式)，可进行循环利用，提高经济效益。

(6)若用240kg含铁3%的神化铁废料回收钱，得到纯度为99%的钱7.10kg,则

钱的回收率为%(结果保留一位小数)。

18.(2021•济南市•山东省实验中学西校区高三月考)硫酸铅(PbSO”广泛应用于

制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2

等杂质)和软镒矿(主要成分为MnCh)制备PbSO4的工艺流程如图：

已知：i.PbCL难溶于冷水，易溶于热水

ii.PbCI2(s)+2Cr(aq)#PbCl:(aq)AH>0

85

iiiXP(PbS04)=1.08xl0,Hsp(PbCl2)=1.6xlO

(1)“浸取”过程中盐酸与MnO2>PbS发生反应生成PbCb和S的化学方程式为

，加入NaCl的目的是_______o

⑵沉降操作时加入冰水的作用是______o

(3)2(FC时，PbCh(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(g・L」)如图所示。下列叙述

正确的是______(填字母)

T

1

•

¥

*・

嫌

0

总

01c(HCiymol•£­•

22

A.盐酸浓度越小，Ksp(PbCL)越小

B.x、y两点对应的溶液中c(Pb?+)不相等

C当盐酸浓度为ImobL1时，溶液中c(Pb2+)一定最小

D.当盐酸浓度小于lmol・L"时，随HC1浓度增大，PbCL溶解量减少是因为

浓度增大使PbCL溶解平衡逆向移动

(4)调pH的目的是______,PbCk“转化”后得至UPbSO4,当c(Cl)=0.100moI/L

时，c(SO；)=o

⑸滤液a经过处理后可以返回到______工序循环使用

19.(2021•山东滨州市•高三一模)焦亚硫酸钠(Na品0$)为白色或黄色结晶粉末,

遇强酸放出55.在医药、橡胶、印染、食品、含铭污水处理等方面应用广泛。

(1)利用烟道气中的SO2生产Na2s2。$的工艺流程如图：

SO：Na£O,固体SO：

NaCOi饱和溶液

结晶脱水NajSiOs

pH=7~8pH=4.1

资料：当NaHSO?溶液过饱和后静置，会结晶析出焦亚硫酸钠晶体。

①焦亚硫酸钠中硫元素的化合价为，常温下焦亚硫酸钠溶于水形成的溶

液显______性(填“酸”、“中”或“碱”)。

②控制I中反应结束的方法是测定溶液的pH,当pH=4.1时停止通入SO2,此时溶

液的溶质主要是______(填物质名称)。

③m中发生反应的化学方程式有o

⑵研究表明，焦亚硫酸钠处理含倍(VI)废水较其他方法效果好，处理费用低。其

工艺流程如图：

23

①加硫酸调废水pH至2.5,可增强Cr2ct的氧化性，但实际工业中若pH过低,

则消耗焦亚硫酸钠的量比理论值高出许多，结合化学用语解释可能的原因

②石灰乳的作用为

20.（2021•山东德州市•高三一模）”绿水青山就是金山银山”，在造福人类的同

时，保护环境也是化学必不可少的责任。磷酸铁锂电池由橄榄石结构的LiFePO4

作为电池的正极，碳（石墨）吸附锂离子组成电池负极（LixQ）,电极上附着铝箔、

铜箔。如图流程可以回收磷酸铁锂电池电极材料中的石墨并制备相应化工产品o

（l）LiFePO4中Fe的化合价为，滤渣I的主要成分除LFePCh还有

滤渣I中加入H2O2的目的是：O

⑵向滤液ID中通H2s的目的是沉铜，当溶液中铜离子浓度为IxlO^moi/L时可

认为铜离子沉淀完全，则此时溶液中S2-与Cu2+浓度之比为：（已知

22

K£CuS)=e.SxlO^molI7)o

24

⑶碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小，则操作X是______O

a.静置、过滤b.加热后，趁热过滤c.蒸发浓缩、冷却结晶d.蒸发结晶

（4）回收后的FezCh可以与KOH和KNCh混合物加热共熔，从而制得净水剂高铁

酸钾（QFeCM及其副产物KNO2,该反应的化学方程式为：。

（5）该流程中分离出的U2CO3可以和NH4H2P04及（CH3COO）2Fe制备正极材料

LiFePO4,已知NH3・H2O的电离常数Kb=2xlO-5moiL-】，H3PO4的各级电离常数

-8B1

为Ku=lxlO-2moi.L-i、Kt2=6.2x10mol=2.2xlO-molL_,则常温下

NH4H2PCh溶液中c（NH；）c（HJO；）（填“>”、“<”或"=”）o

工艺流程综合题

1.（2021•天津滨海新区•高三期末）研究人员从处理废旧线路板后的固体残渣（含

SnO2,Pb（h等）中进一步回收金属锡（Sn）,一种回收流程如下。

焦炭

已知：i.5oSn、82Pb为IVA族元素；

ii.SnO2>PbCh与强碱反应生成盐和水。

25

iii.+2价Sn不稳定，与空气接触容易氧化为+4价锡

⑴Sn(h与稀NaOH反应的离子方程式为。

⑵滤液1中加入Na2s的目的是除铅，将相关方程式补充完整:

Na2PbO3+nNa2S+n_=PbS；+S；+n_

(3)不同溶剂中NazSnCh的溶解度随温度变化如图。

①相同温度下，NazSnCh的溶解度随NaOH浓度增大而减小，结合平衡移动原理

解释原因：O

②操作m的具体方法为o

(4)测定粗锡中Sn的纯度：在强酸性环境中将ag粗锡样品溶解(此时Sn全部转

化成SIP+),迅速加入过量NH4Fe(SO,2溶液，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用

O.lOOOmol/LKzCoCh标准溶液滴定至终点。消耗K2O2O7溶液的体积如图所示,

计算Sn的纯度。

2+3+4+2+2++3+3+

已知：Sn+2Fe=Sn+2Fe；Cr2O?+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O

府定的也定后

①溶解粗锡时不宜选用浓盐酸，理由是

26

②二苯胺磺酸钠是一种氧化还原指示剂，滴定终点时因发生______反应而变色。

（填写“氧化”或“还原”）

③滴定终点时消耗K2O2O7标准溶液体积mL,粗锡样品中Sn的纯度为

（用质量分数表示）。

④下列操作会导致样品中Sn的测定结果偏高的是______（填选项字母）。

a.上述实验中若缓慢加入NH4Fe（SO4）2溶液

b.盛标准K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡未排除就开始滴定

c.实验用的酸式滴定管、锥形瓶水洗后均未润洗

【答案】SnO2+2OH=SnO^+H2O2、3、比。、6、NaOH相同温度下NaOH

浓度越大对水解抑制能力越强，使平衡逆向移动，NazSnQ溶解度降低向滤

液2中加入过量SnO2,反应完全后过滤，加入少许浓氨水，加热浓缩、冷却结晶、

过滤、洗涤、干燥得到Na^Sn。固体引入氯离子，氧化时消耗的氧化剂的量

偏多，使测量结果偏高氧化22.00—%be

a

【分析】

根据已知，Sn和Pb均为第WA族元素，其氧化物与CO2性质相似，过量NaOH

与固体残渣的反应为SnO2+2NaOH=Na2SnO3+H2O,同理PbO2+2NaOH=Na2PbO3+H2O,

过滤后加入硫化钠是为了除Pb,滤液2为Na4nQ和NaOH的混合溶液,经除杂、

蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NazSnQ固体，再与焦炭在高温下

反应得到粗Sn0

【详解】

（1）二氧化锡与NaOH反应的离子方程式为SnC>2+2OH=Sn（t+H2。，故填

SnO3+2OH-=SnO^+H2O；

27

(2)对于反应NazPbCh+cjNa2S+口—=PbS；+S1+n—,其中Pb化合价降低，S

化合价升高，按照氧化还原的相关规律即可配平，其完整的化学方程式为

Na2PbO3+2Na2S+3H2O=PbS^+SI+6NaOH,故填2、3、比。、6、NaOH;

⑶①在Na到a溶液中，存在水解平衡$!10；+甩0-的吟+0日，相同温度下

NaOH浓度越大对水解抑制能力越强，使平衡逆向移动，Na^SnQ溶解度降低，

故填相同温度下NaOH浓度越大对水解抑制能力越强，使平衡逆向移动，Na.SnOj

溶解度降低；

②操作H得到的溶液为NaOH和Na’SnQ的混合液，需加入SnO2除去溶液中的

NaOH,其操作为向滤液2中加入过量SnC)2,反应完全后过滤，加入少许浓氨水,

加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NazSnQ固体，故填向滤液2中加

入过量SnOz，反应完全后过滤，加入少许浓氨水，加热浓缩、冷却结晶、过滤、

洗涤、干燥得到NazSn。固体；

(4)①用浓盐酸溶解时，引入氯离子，氧化时消耗的氧化剂的量偏多，使测量结果

偏高，故填引入氯离子，氧化时消耗的氧化剂的量偏多，使测量结果偏高；

②因K?"。,具有强氧化性，终点时二苯胺磺酸钠被氧化而变色，说明二苯胺磺酸

钠具有还原性，故填氧化；

③滴定管初读数为0.80mL,末读数为22.80mL,故标准液的体积为

22.80-0.80=22.00mL；根据反应式可建立关系QO*3Sn,n(Sn)=3n(Cr2O?-)

=3x0,1x22.00xl0-3mol,Snm=nM=3x0,1x22.00xlQ-3x119=0.7854g,Sn的

078547854些％;

质量分数为xl00%=%,故填22.00、

aaa

④根据60；；3$叫可知标准液体积与Sn的质量分数成正比。a.缓慢加入

NH4Fe(SO4)2,溶液中Sf易被空气中的氧气氧化成S『，使溶液中的Fe?+量变少,

28

消耗的标准液体积偏小，导致结果偏低；

b.盛标准K2O2O7标准溶液的滴定管尖嘴处有气泡，初读数偏小，标准液体积

偏大，结果偏大；

c.酸式滴定管用于盛装标准液，未润洗则使标准液被稀释，消耗的标准液体积偏

大,使结果偏高；故填be。

2.(2021•福建厦门市•高三一模)环烷酸银(易溶于汽油)主要用于顺丁橡胶的合

成，也可用于其他产品的有机合成。一种用废银催化剂(含Ni、Al、Cr、FeS、

C及难溶物)制备环烷酸银(常温下为液体)的工艺流程如下：

NaOH溶液空气硫酸NaCIO溶液试剂X

Ec(OII)3Cr(Oll)3

该工艺条件下溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

2+2+3+

金属离子Fe升FeNiCr

开始沉淀的

1.97.06.44.6

PH

完全沉淀的

3.29.08.45.6

pH

回答下列问题：

(1)“碱浸”的目的是，干燥后“灼烧”的主要目的是o

(2)“酸溶”时，先加入一定量的水，然后分次加入浓硫酸，与直接用稀硫酸溶解相

29

比，其优点是______O

(3)“氧化”时，Fe?+被氧化为F/的离子方程式为。

(4)“调PH”时，溶液PH的范围为,加入的“试剂X”适宜是______(填标

号)。

A.Fe2O3B.Cr(OH)3C.NI(OH)2

⑸若环烷酸用RCOOH表示，贝!J“合成”反应的化学方程式为o

(6)“分离”得到产品包含的操作有o

【答案】除去AI除去C、S元素，将金属转化为相应的氧化物浓硫酸在

2++3+

稀释过程中会放热，加快溶解速率ClO+2Fe+2H=2Fe+Cr+H2O

5.6~6.4CNi2(OH)2SO4+4RCOOH+2NHyH2O

=2(RCOO)2Ni+(NH4)2SO4+4H2O分液、蒸储

【分析】

废锂催化剂(含Ni、AkCr、FeS、C及难溶物)用NaOH溶液进行碱浸，AI溶解,

过滤取滤渣，干燥后通入空气灼烧，C元素转化为CO2、S元素转化为SO2从而

除去，金属元素转化为相应的氧化物，之后加入硫酸溶解过滤，得到含有Ni2+、

Fe2\Fe3\C产等阳离子的溶液，加入NaClO将Fe?+氧化为Fe3+,之后加入X

调节pH使Fe、Cr元素转化为沉淀，过滤后结晶得到硫酸银，加入氨水、汽油

进行氨化，得到Ni2(OH)2sCh、NH3H2O＞汽油的混合物，加入环烷酸合成环烷

酸银，汽油可以萃取环烷酸银，分液分离有机层，再蒸储分离得到产品。

【详解】

⑴A1可以和NaOH溶液反应，所以碱浸的目的是可以除去A1；灼烧过程中C元

素转化为CO2、S元素转化为SO2从而除去，金属元素转化为相应的氧化物；

30

⑵浓硫酸在稀释过程中会放热，放出的热量可以加快溶解速率；

⑶NaClO将Fe?+氧化为Fe3+,自身被还原成C1,根据电子守恒可知NaCIO和

Fe2+的系数比为1：2,再结合元素守恒可知离子方程式为

2++3+

CIO+2Fe+2H=2Fe+Cl+H2O；

(4)调节pH的目的是使Fe3+、C/+完全沉淀，而Ni?+不沉淀，根据题目所给数据

可知pH的范围为5.6~6.4；试剂X应可以和H+反应，且不生成新的杂质，所以

应选用Ni(OH)2,故选C；

⑸根据流程可知合成过程中应是Ni2(OH)2so八NHyH2O和RCOOH的反应，

根据元素守恒可知化学方程式为Ni2(OH)2SO4+4RCOOH+2NH3-H2O

=2(RCOO)2Ni+(NH4)2SO4+4H2O；

(6)环烷酸镇易溶于汽油，所以汽油可以萃取环烷酸银，分液得到有机层，再蒸馈

分离得到产品。

3.(2021•安徽马鞍山市•高三一模)碳酸锂是制备合成纳米镇的一种前驱体。以

镇废渣(主要成分为Ni,含少量Fe、AUFe3O4>AI2O3和不溶性杂质等)为原料

获得碳酸银流程如图：

浸出液酸浸清

回答下列问题：

⑴“碱浸”时加入NaOH溶液的作用是______o

(2)“操作A”的名称是______o

(3)“酸浸”滤液中含有的阳离子主要为H+、o

(4)“转化”时加入H2O2的目的是______(用离子方程式表示)，该过程温度不宜过

31

高，原因可能是______O

⑸请写出“沉银”时的离子方程式O

⑹若选用Na2c03溶液“沉银”，当溶液中总碳浓度［c(C)T］为O.lmoLL”时，溶液

中总银浓度的对数［lgc(NiH］与溶液pH关系如图。

注：c(C)i=c(CO^)+C(HCO3)+C(H2CO3)

①a点(pHx8.2)时溶液中析出的沉淀主要为(填化学式)。

②b点溶液中Ni2+是否沉淀完全______(填“是”或"否”)［溶液中总银浓度

C(NDTW10-5moi七1时,«+沉淀完全］o

⑺取“操作A”所得的NiSO4溶液VmL,用cmoI-L1EDTA(Na2H2Y)的标准溶液

滴定至终点(发生反应Ni2++H2Y2-=NiY2-2H+),消耗标准液20.00mL,则“沉银”

过程中，当NiCO3开始沉淀时，溶液中COh浓度为。［已知常温下，

Ksp(NiCO3)=1.42xW7,只列计算式，不考虑杂质反应］。

【答案】除去AI和AI2O3过滤Fe2\Ni2\Fe3+

2++3+

H2O2+2Fe+2H=2Fe+2H2O温度过高时，H2O2分解，导致除铁不完全

2+14U

Ni+2HCO3=NiCO3；+CO2T+H2ONiCO3否—-"'moVL

20.00c

【分析】

由流程图可知，“碱浸”步骤中发生反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2T,

Al2O