化工流程综合题（分类过关）解析版-高考化学大题突破

也工瀛荏除备做

翘一以物质制备为目的

厘用］（2024•广而统考模拟预测）层状结构Mos?薄膜能用于制作电极材料。MoS2薄膜由辉铝矿（主要含

M0S2及少量Fe。、SCO2）制得痴。3后再与S经气相反应并沉积得到,其流程如下。

SO,氨水S

回答下列问题：

（1）“焙烧”产生的SO2用溶液吸收生成MHS。,的离子方程式为o

⑵“焙烧”后的固体用氨水“浸取”得到重铝酸镂［（9）2痴2。7］溶液,为提高“浸取”速率，可采用的措施是

（举一例）。

（3）“灼烧”过程中需回收利用的气体是（填化学式）。

（4）在650℃下“气相沉积”生成MOS2的反应需在特定气流中进行,选用Ar而不选用H2形成该气流的原因

是______O

（5）画&foS2晶体与石墨晶体结构类似，层状函52的晶体类型为。将m+嵌入层状MoS2充电后得

到的LUWoSz可作电池负极，该负极放电时的电极反应式为o结合原子结构分析，入厂能嵌入MOS2

层间可能的原因是。

【答案】

（l）SO2+O7/-=HSO3

（2）将固体粉碎

⑶胆

（4）也和S在加热条件下发生生成二S

+

（5）混合型晶体LixMoS2-xe-=MoS2+xLi杳+为）失去一个电子形成，原子半径小

【解析】M0S2薄膜由辉锢矿（主要含MoSz及少量FeO、S?O2）制得MOO3后再与S经气相反应并沉积得到，

辉锢矿焙烧后使用氨水浸取得到［（NHj）2Mo2。7］，结晶后灼烧得到Mo。,，最后与S经气相反应并沉积得到

M0S2,据此分析解题。

（1）SO2用NaOH溶液吸收，生成即上的。3,离子方程式为SC>2+OH-=HSQ'，故答案为SO,+OH~^HSO3o

（2）“焙烧”后的固体用氨水“浸取”得到重铝酸锭［｛NH^MO2OA溶液，可将固体粉碎，提高“浸取”速率，故

答案为将固体粉碎。

（3）［（A®4）22WO2O7］为钱盐，“灼烧”过程产生私,可回收利用，故答案为9。

（4）也和S在加热条件下发生生成田S,所以用Ar而不选用82,故答案为H2和S在加热条件下发生生成82

So

（5）石墨的晶体类型为混合型晶体，层状MOS.2晶体与石墨晶体结构类似，所以层状MOS2的晶体类型为混合

型晶体，将〃+嵌入层状充电后得到的可作电池负极，放电是原电池，失去电子发生氧化反

MOS2UXMOS2

+

应，电极反应式为LixMoS2-xe~^MoS2+xLi,力广为。失去一个电子形成，电子排布式为Is2,原子半径

+

小，能嵌入MOS2层间，故答案为分子晶体；LixMoS2-xe~^MoS2+xLi:杳+为爱失去一个电子形成，原子

半径小。

题目区（2024•河南•统考模拟预测）钢渣是钢铁行业的固体废弃物，含有2CaOS22、Fe2O3,FeO、Al2O3^

HA等物质。一种以钢渣粉为原料固定并制备HQ的工艺流程如图所示。•••

稀盐酸、NH.C1氧化剂A试剂B试剂BCO.

厂;I

钢渣粉T浸用1f氧化|沉料f调pH—>固碳f滤液c

¥

富机渣铁铝渣彳散细

CaCO3

空气、：稀硫酸

；CaCO3j

-*----►V’O/I还原|~»V,0

川碎烧f焙烧产物T^^213

A滤渣

已知钢渣中Ca元素质量分数为30%,弘5在稀盐酸和NH©混合溶液中不易被浸出。该工艺条件下，有关

金属离子开始沉淀和沉淀完全的如下表所示：

金属离子Fe3+Fe2+Al3+Ca1+

开始沉淀的pH1.97.23.512.4

沉淀完全的pH2.98.25.113.8

回答下列问题：

（1）浸出1过程生成的8。2“包裹”在钢渣表面形成固体膜，阻碍反应物向钢渣扩散。提高浸出率的措施有

（除粉碎外，举1例）。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是o

（2）为避免引入杂质离子，氧化剂A应为（举1例）。

（3）滤液。的溶质可循环利用，试剂8应为。

（4）若Ca的浸出率为90%,理论上1吨钢渣在“固碳”中可固定kgCO2.

（5）富钢渣焙烧可生成机钙盐，不同机钙盐的溶解率随pH变化如图所示。已知浸出2的pH约为2.5,则应

控制焙烧条件使该机钙盐为o该培烧反应的化学方程式是。

Ca2V2。7

-^Ca(VO3)2

-Ca3(VOJ

%

、

郴

膜60

娩

201~।~1~।1~।~1~।~1~।-1।~1~।~1~।~1~।~1~।1~।~1~'11

1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.0

PH

（6）微细碳酸钙广泛应用于医药、食品等领域，某种碳酸钙晶胞如图所示。已知a=b=4.99nm,c=17.3nm,

a=6=90°,y=120°,该晶体密度为g-cm-3（列出计算式，阿伏加德罗常数的值为乂）。

•••

【答案】

⑴适当增大盐酸的浓度、适当升高温度、搅拌稀硫酸与2CaO・S，O2反应形成微溶于水的ChSOq覆盖

在钢渣表面，阻碍反应物向钢渣扩散

⑵也Q或氯水

(3)氨水

(4)297

(5)Ca2Ho7^O3+2CaCO3+O2^^Ca2^O7+2CO2

伍、____uX1023

V3X4.992X17.37V4

【解析】钢渣中含有2CaO•S，C>2、Fe2O3,FeO、42。3和%4等，钢渣中加入稀盐酸、进行''浸出1"，

经过滤得到富锐渣，滤液中含"3+、"2+、43+、C&2+,滤液中加入氧化剂>1将染2+氧化成"3+,加入试剂B

将"3+、人严转化成铁铝渣而除去，然后加入试剂B调pH,再吸收。。2“固碳''得到微细CaCC>3和滤液。；

富锐渣与CaCO3在空气中焙烧得焙烧产物，焙烧产物中加入稀硫酸进行“浸出2”经过滤得滤渣和滤液,滤

液经系列操作得％。5,用还原剂将％。5还原为n。3。

⑴浸出1过程生成的曲。2“包裹”在钢渣表面形成固体膜，阻碍反应物向钢渣扩散。提高浸出率的措施有:

适当增大盐酸的浓度、适当升高温度、搅拌等。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是:稀硫酸与

2CaO-S，O2反应形成微溶于水的CaSOq覆盖在钢渣表面，阻碍反应物向钢渣扩散。

2+3+

(2)加入氧化剂力的目的是将Fe氧化成Fe，为避免引入杂质离子，氧化剂A应为H2O2或氯水。

⑶加入试剂B的目的使人3+、人严转化成人(OH%、4(O/f)3沉淀而除去，继续加入试剂B调p",便于

“固碳”时形成圆。。3,滤液。的溶质可循环利用，试剂B应为氨水。

(4)钢渣中Ca元素的质量分数为30%,若Ca的浸出率为90%,理论上1吨钢渣在“固碳”中可固定。5的质

b工1000初x30%x90%…

量为-----------------x44g/mol=297kg。

40g/mol

(5)由图可知浸出2的pH约为2.5时，Ca2H4的溶解率最大，故应控制焙烧条件使锐钙盐为Ca2Ho7；该焙

烧过程中V元素的化合价由+3价升至+5价，Q为氧化剂，根据得失电子守恒和原子守恒，该焙烧反应的

化学方程式为%O3+2CaCO3+O2^Ca2^O7+2CO2o

(6)该晶胞中含Ca?+的个数为4x±_+4x《+2x5+2x《+4=6,含CO,的个数4x5+4x《+4

1266363

=6,1个晶胞的质量为-1°?/%,晶胞的体积为-^-a2c=^~x(4.99x10-7cm)2x(17.3x10-7cm)=

21QX62-213

x4.99X17.3xlOWcn?,该晶体密度为^rg4-x4.99x17.3x10cm')=------甘--------

—'2>V3X4.992X17.3?^

x102Vcm30

3〕(2024•陕西商洛•校戚考一模)亚铁氟化钾晶体俗名黄血盐,化学式为苞[Fe(CN)6]•3H2

3

O(M=422g•mor1),可溶于水，难溶于乙醇。用含NaCN的废液合成黄血盐的主要工艺流程如下:

FeSO4(aq)

回答下列问题：

(l)NaCN中碳元素的化合价为。

⑵“反应器”中投入等体积、等浓度的FeSO,溶液和Ga。。溶液，发生主要反应的离子方程式为o

(3)“过滤1”后可以向滤液中加入少量铁粉，目的是；滤渣2的主要成分是(填化学式);“转化

器”中生成黄血盐晶体的反应类型为=

(4)实验室进行“步骤a”的具体操作为o

(5)样品的纯度测定：

步骤1：准确称取8.884g黄血盐样品加入水中充分溶解，并配制成100.00mL溶液。

步骤2：量取25.00mL上述溶液，用2.000mol-IT1的酸性高镐酸钾溶液滴定,达到滴定终点时，共消耗酸性

高铳酸钾溶液30.50mL。

,

已知：10KjFe(CN)6]-3H2。+122KMzO4+299H2SC»4=162KHSOi+5Fe2(SO4)3+122MnSO4+60HNO3

+60CQT+218H2。。

①配制100.00mL样品待测液,必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和o

②该样品的纯度是(保留4位有效数字)o

③下列操作会使测定结果偏高的是(填字母)。

A.步骤1过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化

B.滴定前仰视滴定管读数，滴定后读数正确

C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后尖嘴部分无气泡

【答案】

(1)+2

⑵6NaCN+FeSOi+CaC^NaA[Fe[CN\]+CaSO»+2NaCl

(3)防止NajFe(CN)6]被氧化除去过量的钙离子络合反应

⑷用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至没过沉淀，待乙醇自然流下，重复操作2~3次

⑸100.00mL容量瓶95.0%C

【解析】含的废液中加入FeS5、反应生成Nai[Fe(CN\],CaSO&、NaCl,过滤除去硫酸钙，然

后加入碳酸钠除去过量的钙离子，过滤除去碳酸钙；加入KC7溶液使Na4[Fe(CN\]转化为Nai[Fe(CN\]■

3科O,过滤,用乙醇洗涤、干燥，最后得到产品；据此分析解题。

(l)NaCN中碳元素的化合价为+2价，故答案为：+2。

⑵由流程可知，反应器中NaCN、FeSOi，反应，根据质量守恒和最终产物NajFe(C7V)6]•3e0推断

反应生成AfajFe(aV)6]、CaSO^NaC7,发生的主要反应为6NaCN+FeSOi+CaCl^Na^Fe{CN)^+

CaSOA+2NaCl,故答案为:6NaCN+FeSO4+CaCl2^Na^Fe(CN\]+CaSO4+^NaCL

(3)反应过滤后，“过滤1”中Fe为+2价，加入少量铁粉，可已知Fe的氧化，然后加入碳酸钠除去过量的钙离

子,过滤除去碳酸钙，反应器中NaCN、FeSO^CaCl2反应生成NajFeCN%]为络合反应：故答案为：防止

Nai[Fe(CN\]被氧化：除去过量的钙离子；络合反应。

(4)亚铁氧化钾晶体可溶于水，不溶于乙醇，第2次过滤得到亚铁氨化钾晶体，为了除去晶体表面的杂质残

液，可以乙醇洗涤，故实验室进行步骤a的操作为用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至没过沉淀,待乙醇自然流

下，重复操作2~3,故答案为：用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至没过沉淀，待乙醇自然流下，重复操作2~3次。

（5）①酉已制100.00mL样品待测液，必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和100.00mL容量瓶，故答案为：

100.00mL容量瓶；

②根据方程式10函［Fe（CN）6>3H2。+122KMnO4+299H2SO^^KHSOi+bFe^SO^i+^MnSOi

+6O/7NO3+6O82T+2I8也O可知，则样品中Na/FelaV%］的物质的量为30.50X10-3LX2.000mol/LX

禺x吧燃吁=0.020mol,则该样品的纯度是"。加纥产"mol*wo%弋.o%,故答案为：

12225.00mL8.884g95

95.0%;

②月.步骤1过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化，导致标准液用量减少，结果偏低，故A错误；

滴定前仰视滴定管读数，滴定后读数正确，导致读数偏小，结果偏低，故B错误；

。.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后尖嘴部分无气泡，导致标准液用量偏大，结果偏高，故。正确；

故答案为Co

类型二以混合物的分离、提绻为目的

题目④（2024•四川成都•校考一模）三氯化六氨合钻［。。（9加宾是一种重要的化工原料。利用含钻废料

（含少量Fe、4等杂质）制取［。。（八阳/］。%的工艺流程如图所示：

盐酸①NaCICh②Na2cChNH4cl溶液氨水H2O2

[CO(NH3)6]C13

滤渣滤渣活性炭

已知:①“酸浸”过滤后的滤液中含有。小、Fe2\"3+、AM+等。

374

②/［。。（。印2］=1X10-八2七［。。（。a］=1X10-43.7、K/Fe（OH）3］=1XW、Ksp［Al（OH）3］=1

xIO-32-9

已知：溶液中金属离子物质的量浓度低于1.0x10-5mol/L时，可认为沉淀完全。

③产具有较强还原性。

回答下列问题：

（1）制备。。&2。

“除杂”过程中加MZ2CO3调节pH后会生成两种沉淀，同时得到含。（。。2+）=O.lmol-L-1的滤液，调节pH的

范围为=

3+

⑵制备［CO（A®-3）6］O

①“混合”过程中需先将N&C7,Co。。溶液混合,然后再加入活性炭，NH4a的作用是。

②“氧化”过程应先加入（选填“氨水”或“双氧水”），原因是o

③生成［。0（限）6产的离子方程式为»

（3）分离提纯。将反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，过滤、洗涤、干燥,得到

［。0（加国）6］口3晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是=

（4）含量测定。通过碘量法可测定产品中的钻元素的含量。称取0.10g产品加入稍过量的溶液并加

热，将C。完全转化为难溶的。。（。打）3,过滤洗涤后将滤渣完全溶于盐酸中，向所得的溶液中加入过量的血

2+

和2~3滴淀粉溶液，再用0.010molT『N02s2O3溶液滴定（反应原理：。产+厂-Co+I2.12+S2O^^r+S,

。公），达到滴定终点时消耗Na2s2O3溶液24.00mL,则产品中钻元素的含量。

【答案】

（1）4.7〜7.4（大于等于4.7小于7.4）•••

⑵NH1a会抑制胆・也。的电离，防止生成。。(。以)2沉淀;参与反应提供氨水

+2+3+

[Co{NH^^具有较强还原性，易被氧化；先加H2O2将Co氧化为Co，后加氨水，会生成Co(O8)3,不利

3+

于产品的生成2[CO(NH3)6]2++27VH4++H2O2=2[<70(^3)6]+2^/3?+27720

⑶增大c(C「)，降低[。0(双日3)6]以3在水中的溶解度,有利于其结晶析出

(4)14.16%

【解析】以含钻废料用盐酸溶解,过滤出滤渣,得到含。。2+、F小、&3+、AZ3+的酸性滤液，向滤液中加入适量

的NaC7O3将12+氧化为居3+,再加m2。。3调以力沉淀Fe3+为Fe(OH)3和4(OH)3,过滤得滤渣

(主要成分为Fe(OH)3和4(OH)3)和滤液，向含有。产的溶液中加入活性炭和NH4cz溶液得到CoCl2-6H2

。,再依次加入氨水和显5,发生反应依次为：CoCl2+6NH3-H2O[Co^NH^^Ck+GHiO,H2O2

,

+2[Co(NH3')6]Cl2+2NHiCl=2[。0(码)6](%+2g31+2H2。；再将沉淀在HCI氛围下蒸发浓缩、冷却结晶、

减压过滤得到产品；

3+3+2+

(1)“除杂”过程中加Na2CO3调节p//后会生成两种沉淀，使Al,Fe完全沉淀，而Co不产生沉淀，由题

干信息《/"(OH%]=1X10-37.4、Ksp[Al(OH)3]=1X10-32.9可知当人/3+完全沉淀后，Fe3+已经早就完全

沉淀，此时c(OH­)=1X^0~33°mol/L=10-9-3mol/L,则pH=4.7,同时得到含。(。。2+)=0.1mol/L的滤

液，此时溶液中c(OH-)=J1'4-3mol/L=10-6'6mol/L,则pH=7.4,即调节pJT的范围为4.7~7.4;

(2)①流程中NH,CI除作反应物外,NHtCl溶于水电离出的N用会抑制后期加入的NH3-H2O的电离，可防

止加氨水时c(OH-)过大，防止生成Cb(OH)2沉淀；故答案为：NH.CI会抑制NH血O的电离，防止生成

Co(OH)2沉淀；参与反应提供NH;

②若先加也口，将。。元素氧化到以产,后加氨水，会生成。。(OH)3,不利于产品的生成，故先加入氨水再加

入H2O2，可防止CO(OH)3的生成，故答案为：氨水；[Co(N4)6产具有较强还原性，易被氧化；先加式。2将

。。2+氧化为。03+,后加氨水，会生成Cb(OH)3,不利于产品的生成，故先加入氨水再加入耳。2；

③由分析可知，生成[[Co(AH3)6F+的反应方程式为：HzCWlColNHJJC+NHCI=2\_Co(NH》

+2NH3T+2丑2O,则其离子方程式为2[。0(网)6产+2瓯+82。2=2]。0(网)6产+2网[+2日2。；

(3)由分析可知，将反应后的混合物趁热过滤,待滤液冷却后加入适量浓盐酸,过滤、洗涤、干燥,得到

[CO(NH3)6]C73晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是增大C(CF)，降低[CO(NH3)6]C73在水中的溶解度，有

利于其结晶析出；

3+3

⑷据题干反应原理可知，n(Co)=2n(72)=2Xyn(S2O1-)=n(S2Ol­)=O.OlOmol/Lx24.00x10-L=

2.4xlO-mol,则产品中钻元素的含量为2-4xl°&叱乂59g/mol乂100%=14.16%。

0.10g

题目回(2023•辽宁沈阳•枝底考一模)马日夫盐[•四9。)-2H2。]是一种用于机械设备的防锈磷化剂，工

业上利用软镒矿(主要成分为两。2,含少量硅、铁、铝等氧化物)为主要原料，联合处理含SO2的烟气并制备

马日夫盐的一种工艺流程如下。请回答下列问题：

稀硫酸、SO2有机萃取剂Na2cO3溶液磷酸

软镒矿f浸镒一►萃取分液一调pH一沉锦一>酸溶・，马日夫盐

滤渣1含Fe3+有机相滤渣2

已知:①MI(OH)2不稳定，易被空气氧化

②有机萃取剂是溶解了一种酸性磷酸酯(表示为其儿)的磺化煤油，萃取时发生的反应主要为加3++3区4

^Fe(7L4)+3H+

23•••

-39-33-128

③4』Fe(OH)3]=2.8xIO,Ksp[Al(OH).3]=1.0xIO,Ksp[Mn(OH)2]=1.0xIO

⑴若含SO?的烟气中混有空气，不同的浸出时间下，浸出液中跖产、s。r的浓度和测定结果如下图，在

“浸镒”步骤中，主反应的化学方程式为,2无后曲线产生明显差异的原因o(用化学方程式表

示)。

0.5

4-B-Mn2+

(—SOf

-OS.

J-•-pH

.3

O

E

)

/6

超2

爱

1

0.

叶(11111111Io

01234

反应时间/h

(2)萃取可分为扩散萃取和动力学萃取两种类型。萃取率随搅拌速度的增加而进一步增加称为扩散萃取，浸

出液受化学反应的控制称为动力学萃取。萃取时搅拌速度和溶液pH对金属离子萃取率的影响如图所示。

萃取时，应采用的最佳实验条件为,pH过大或过小都会降低Fe3+萃取率,结合平衡移动原理解释其

原因是O

0O

29

8o

(

％7

<oro

蚤

榔6

O伙

5

20-//

~II-I-I__I-►PH

15020025030035040012345

搅拌速度(rpm)

⑶若浸出液中MB的浓度为l.Omol",则“调pH”的范围为（当离子浓度小于1.0X10-6mol/L时

认为沉淀完全)。

(4)“沉铳”步骤中为减少副产物跖I(OH)2的生成，正确的操作是将溶液逐量加入溶液中,

并不断搅拌。

(5)“酸溶”后的操作步骤包括、过滤、洗涤、干燥。

【答案】

(1)A^O2+SO2=MnSOi2SO2+O2+2H2O=2H2so4

(2)350-400rpm,pi?=lpH小于1时，氢离子浓度过大，反应的平衡逆移，萃取率下降，pHr过大,

"3+水解生成氢氧化铁

(3)5.0~7.6

(4)碳酸钠硫酸镒

(5)蒸发浓缩、冷却结晶•••

【解析】该工艺流程原料为软镒矿(主要成分为跖1。2,含少量硅、铁、铝等氧化物)，产品为马日夫盐

2P。4)2・2"。],流程主线中的主元素为镒，硅、铁、铝等元素在流程工艺中被依次除去，“浸镒”过程二

氧化硅不溶，过滤除去，滤渣1为二氧化硅，Mn、Fe、AL以离子形式进入''萃取分液”过程，加入有机萃取剂,

除去铁离子，调节水层的pH■除去铝离子，滤渣2为氢氧化铝,溶液中主要含有硫酸镒,加入碳酸钠溶液”沉

镒”，过滤后再加入磷酸反应，一系列操作后得到Mn(82Po。2-2Hqo

⑴在“浸镒”步骤中，主反应为皿nC>2转化为Mi。镒元素化合价发生降低，为还原反应，故两。2与具有还

原性的SO?反应，化学方程式为MnO2+SO2=MnSOi;2拉后浸出液中相同时间内Mn?+的浓度增加量小于

SOr的浓度增加量，且pH下降不明显，说明有副反应2so2+O2+2H2。=242soi发生，故产生明显差异的

原因为2s02+。2+2打2。=2H25。4；

(2)萃取时搅拌速度在350-400rlmi时，萃取率最大，溶液pH=1时，Fe3+萃取率最大,且访2+不会被萃

取,故答案为：350—400rpm,pH=1;

3+3++

pH小于1时，Fe萃取率下降，从萃取时的反应Fe+3H2A2^Fe(JM2)3+37f可知，氢离子浓度过大,反应

3+3+

的平衡逆移，导致Fe萃取率下降，pH■过大，氢离子浓度减小Fe+3/f2OWRe(O8)3+3H+该水解平衡正

移，生成氢氧化铁,且Mn2+萃取率提高而造成损失，故答案为：p//小于1时，氢离子浓度过大,反应的平衡

逆移，萃取率下降，pH过大，+水解生成氢氧化铁；

⑶“调以丁’的目的是使AP+完全沉淀除去，上麻2+不被沉淀出来，加3+完全沉淀，则◊金七9乂。〃%],

9+-5

c(OH-))/^sP[Al(OH%T=JLOxHF：=10-mol/L,c(7/)<=10mol/L,pH>5.0,故Al计

')Vc(AZ3+)V1.0X10-6、)10-90

完全沉淀，溶液pH>5.0,上加2+不被沉淀出来，QwKsp[Mn(OH)2],c(OH-)<./4/痴(坐2]=

Vc(Mn)

u762+

y1.0xW-=10-6.4mol/L)c(H+)>辞二=10-mol/L,pHW7.6,MI不被沉淀出来，pHW7.6,故

答案为：5.0〜7.6;

(4)碳酸钠溶液显碱性，与硫酸镒“反应时可能有Mn(OH\生成，为减少副产物Mn{OH\的生成，应使混合

溶液的pHV7.6,则碳酸钠溶液不能过量，故正确的操作是将碳酸钠溶液逐量加入硫酸镒溶液中，并不断搅

拌，答案为：碳酸钠；硫酸镒；

⑸“沉镒”反应后过滤、洗涤,得到的MnCO3固体再加入适量磷酸反应,得MZ(H2FO4)2溶液，从溶液中得到

结晶水化合物操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶。

藏目回(2024•湖南林洲•统考一模)三氯化钉(五江%)是重要的化工原料，广泛应用于催化、电镀、电解阳极、

电子工业等。从Co-五〃-加。3催化剂废料中分离制各五〃(为和。。(加3)2的一种工艺流程如图所示。

NaOH/NaNO3乙醇盐酸、NH20H

H2c2O4溶液

回答下列问题：

(1)基态Co原子的价电子排布式为0

⑵“焙烧”后所得固体主要成分为CoO,Na2RuO^NaNO?和。

⑶“还原”过程会产生CH.CHO和沉淀,该反应的化学方程式为0

⑷“酸溶”过程中冼加入盐酸溶解五〃(。切4,然后加入盐酸羟胺{NH.OH-HCI)得到RuCl^N”则该两

■

种产物的物质的量之比为=

⑸“蒸发结晶”在真空度为40kPa时进行(此时水的沸点是28℃)，其目的是。

5

(6)若维持pH=2不变，让。。2+沉淀完全(°。2+浓度不高于ix10-mol•尸),则混合体系中H2C2O4的浓度

不低于。[已知：=6.3x10-8,兄，(同。2。4)=5.9x10-2,&2(丑2。2。4)=6.4x1。-5结

果保留三位小数]

(7)“沉钻”时，若得到的是CoC20rXH2O晶体，该反应的离子方程式为。

(8)该流程中，还有一种重要成分42。3未提取，你认为在哪一步骤后进行最合适：。

【答案】

⑴3d74s2

⑵Na[4(OH)J(或Na4C>2)

⑶CH3cHQH+NaaRuO计2HQ=CHUCHO+Ru(OH)J+2NaOH

(4)2：1

⑸低压低温蒸发，避免6H2。分解

(6)0.167mol-L-1

⑺H2c2。4+。。2++/其。=CoC2OiXH2O+2H+

⑻还原

【解析】“焙烧”过程Cb、R”分别被氧化为CoO、N^RuOi,NaM4被还原为NaNQ,同时42。3与Na。8

反应生成(或即4。2),“水浸”过程和Na[4(OH)J(或NaAZQ)溶解，

CoO不溶,过滤得CoO固体和滤液，向滤液中加入乙醇，“还原”过程乙醇被氧化为CH3cHO,NaJluO*祓

还原生成R“(OH)4沉淀，同时产生过滤得Ru(OH)4沉淀，经过“酸溶”得含兄11。3溶液，金〃。3溶液

经过蒸发结晶得到RuCl3-6H2O;Co。进行酸浸得含。<?+溶液，用草酸溶液沉钻得到CbC?。』晶体，最后经

系列操作得到Co(NOM6且。，据此解答。

⑴Co是27号元素，核外电子排布式为[Ar]3d74s2,则价电子排布式为3d74s?;

⑵“焙烧”过程Co、Ru分别被氧化为CoO、NaiRuOi,M1NO3被还原为NaNO2,同时Al2O3与NaOH反双

生成Na[Al(OH\]NaAlOi),则“焙烧”后所得固体主要成分为CoO、Na2RuO^NaNO?知Na[Al(OH\

](或NaAlOi);

⑶“还原”过程乙醇被氧化为CH3CHO,帅2人〃。4被还原生成RU(OH)4沉淀，同时产生Na。8,则该反应的

化学方程式为：CH3cHQH+Na2RuO4+2H2O=CH3cHO+Ru(OH八+2NaOH;

⑷“酸溶”过程中，先加入盐酸溶解Ru(OH)4得到五叱%,再加入盐酸羟胺(NHQH-HCl)与RuCl&反反得

到正〃(％和此，则盐酸羟胺(NHqH-HCl)与反应的化学方程式为：2RuCh+2NH2OH-HCl=

2a“(%+加2T+4HC7+2H2。,所以产物又和必的物质的量之比为2:1;

⑸“蒸发结晶”在真空度为40kPa时进行(此时水的沸点是28℃),即在低压低温下蒸发结晶得到尺4加晶

体,其目的是低压低温蒸发，避免RuCl3-6H2O分解;

4P(COGQ)6.3xKF'3l

⑹c(G。/)==6.3x10~mol-LT贝"”

c(C02+)1xlO^mol-LT1

0.984vnoZZTx1(T2oi.尸

m=O.lGTmol-LT1;

5.9xIO-2

⑺“沉钻”时，向含C02+溶液中加入草酸溶液得到CoCQr工丑2。晶体，则反应的离子方程式为：H2cq4

2+

+CO+XH-2O=CoC.iOi-xHiO+2H+;

⑻“还原”后，过滤得到7?”(。切4沉淀和含有Na[4(OH)J(或加4。2)的滤液，此时Co、五〃都已经提取,

则可以从含有Na[4(OH)/(或NaAlO^的滤液中提取Al2O3,所以在“还原”步骤后提取Al2O3最合适。

•••

类型三以化学基本即a考查为目的

:题目⑦（2024•河南•模拟预浏）一种回收锌电解阳极泥（主要成分为两。2、P6SO4和加。，还有少量锦铅氧

化物Pb2M18。16和人。）中金属元素锌、镒、铅和银的工艺如图所示。回答下列问题：

一系列

操作SeO3

MnSO4

稀H2so4稀H2so4葡萄糖-------►MnSO4H2O———»电解-*Mn

溶液H/H2O

Na2cO3

阳极泥酸洗还原酸浸

溶液醋酸

AgH2SO4

滤液

1co2滤渣酸浸溶铅-

醋酸铅溶液fPbSO4

滤液2

已知：MnSOiH2O易溶于水,不溶于乙醇。

（l）Pb2MnsO16中Pb的化合价为+2价，痴的化合价有+2价和+4价，则氧化物中+2价和+4价Mn的个

数比为O

（2）“还原酸浸”过程中主要反应的化学方程式为。

（3）结合人加SO4溶解度曲线图分析，由访$。4溶液制得MtSOrR。晶体的“一系列操作”是

，用（填物质的名称）洗涤、干燥。

MnSC）4溶解度曲线图

（4）“电解”时，加入SeO?与水反应生成二元弱酸WSeOs，在阴极放电生成Se单质，有利于访2+电还原沉

积。则H2SeO3放电的电极反应式为=

⑸通过计算说明可用岫2。。3溶液将“滤渣”中的P6S5转化为PbCO3的原因o[已知：25℃时Ksp

8-14

（F6SO4）=2.5x10-,Ksp（PbCO3）=7.5xIO]

（6）锦、保、钱的某种磁性形状记忆型合金的晶胞结构如图所示。乂表示阿伏加德罗常数的值。该晶体的密

度为列出计算式即可）。

【答案】⑴1:3

⑵&国2。6+12也SO4+12MIC>2=12Mts。4+6。。21+18H2。

（3）加热蒸发趁热过滤乙醇

（4）HSeO+4H++4e-=Se+3HO

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⑸当加入碳酸钠溶液时，发生CO7（aq）+PbSC>4（s）UPbCO3（s）+SOr（aq）反应，该反应的平衡常数K

c(SO/)_K/PbSOJ_2.5x10一

>1。5,几乎可以完全转化

c(CC丁)―K式PbCOJ-7.5x1()T4

4x(59x2+55+70)

(6)

73

NAX(ax10-)

【分析】向阳极泥中加入稀硫酸将ZnO转成ZnSOi,随滤液除去，向滤渣中加稀硫酸和葡萄糖酸浸还原+4

价跖i为+2价得滤渣1，剩余的加入稀硫酸和葡萄糖还原酸浸，+4价的人物变成+2价上加进入溶液，过

滤，得MnSOa溶液，经过一系列操作，得MnSOeH2O晶体，滤渣1中加入即2。。3溶液，使PbSC>4转化成溶

解度更小的PbCC*再加入醋酸，酸浸溶铅，得到Ng单质和醋酸铅溶液，在醋酸铅溶液中加入H2sQ,生成

PbSOa沉淀，过滤得PbSOi;据此解答。

［解析】（1