2024年高考化学备考全方案12题揭秘专题11元素化合物和基本理论综合题题型训练

PAGEPAGE1专题11元素化合物和基本理论综合题1．【2025届四省名校其次次联考】我国是最早发觉并运用青铜器的国家，后母戊鼎是我国的一级文物，是世界上出土的最大最重的青铜礼器。现代社会中铜的应用常广泛，铜的回收再利用是化工生产的一个重要领域。试验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分试验过程如下：请回答下列问题：（1）请写出一种加快铜帽溶解的方法：__________________。铜帽溶解时通入空气的作用是___________________________(用化学方程式表示)。（2）调整溶液pH时，是将溶液的pH调_________(填“大”或“小”)到2~3。（3）电解精炼粗铜时，阴极的电极反应式为___________________________。工业上常釆用甲醇燃料电池作为电解精炼铜旳电源，写岀碱性甲醇燃料电池的负极反应式：___________________________。（4）已知：pH>11吋，Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成ZnO22－。室温下，几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所小(起先沉淀的pH按金属离子浓度为0.01mol·L－1计算)：①上表中Fe3+沉淀完全的pH为__________________。②由过滤粗铜的滤液制备ZnO的试验步骤依次为(可选用的试剂：30%H2O2、稀硝酸、1.0mol·L－1NaOH溶液)：A．___________________________；b．___________________________；C．过滤；d．___________________________；e.过滤、洗涤、干燥；f.900℃煅烧。【答案】将铜帽粉碎或搅拌，适当加热，适当增大硫酸的浓度等均可；2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O小Cu2++2e-=CuCH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O3加足量30%H2O2溶液充分应滴加1.0mol·L-1Na0H溶液，调整溶液pH约为7(或5.2≤pH≤7.2)向滤液中加1.0mol·L-1NaOH溶液，调整溶液pH约为10(或8.2≤pH≤11)【解析】②由过滤粗铜的滤液制备ZnO的试验步骤依次为：A．加足量30%H2O2溶液充分应，将亚铁离子充分氧化；B．滴加1.0mol·L-1Na0H溶液，调整溶液pH约为7(或5.2≤pH≤7.2)，将溶液中的铁离子和铝离子完全转化为氢氧化物沉淀，且保证锌离子不沉淀；C．过滤，除去铁和铝的氢氧化物沉淀；D．向滤液中加1.0mol·L-1NaOH溶液，调整溶液pH约为10(或8.2≤pH≤11)，使锌离子完全沉淀为氢氧化锌；e.过滤、洗涤、干燥；f.900℃煅烧。故答案为：A．加足量30%H2O2溶液充分应，B．滴加1.0mol·L-1Na0H溶液，调整溶液pH约为7(或5.2≤pH≤7.2)，D．向滤液中加1.0mol·L-1NaOH溶液，调整溶液pH约为10(或8.2≤pH≤11)。2．【2025届安徽池州期末】工业上，利用冶铅废料(含有Pb、PbO、PbS、PbCO3、Pb(OH)2、C以及Fe及其氧化物等)制取立德粉(ZnS·BaSO4)和再提取铅的工艺流程如下：已知：①醋酸铅易溶于水，难电离。②常温下，Ksp(PbSO4)=1.6×10－8；Ksp(PbCO3)=8.0×10－14。回答下列问题：（1）为了加快①的反应速率，通常选用6mol/L的硝酸和60℃的反应条件，若温度接着上升，反而不利于反应的进行，缘由可能是___________。（2）步骤④若在试验室进行分别操作必需的玻璃仪器有___________，滤渣1的主要成分是硫酸铅，洗涤硫酸铅最好选用___________。A．蒸馏水B．苯C．稀硫酸D．饱和碳酸钠（3）写出步骤③反应的离子方程式___________。（4）采纳电解法精炼铅，海绵铅连接电源的___________极(填正、负)，生成铅的电极反应式为___________。（5）处理含铅废料1t(含铅以PbO计，质量分数为11.15%)，若回收率为90%，则得到的铅质量___________g。【答案】温度过高，硝酸易分解漏斗、烧杯、玻璃棒CPbSO4＋2CH3COO－=(CH3COO)2Pb＋SO42－正极Pb2＋＋2e－=Pb9.315×104【解析】=Pb。（5）依据铅元素守恒可得为=9.315×104g。3．【2025届安徽黄山一模】经多年勘测，2024年11月23日省自然资源厅发布消息称在皖江地区发觉特大铜矿床，具有重大实际意义。以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有少量PbS、Al2O3、SiO2)为原料制取胆矾的流程如下图：已知：常温下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-33，Ksp[Cu(OH)2]=3.0×10-20。（1）CuFeS2中硫元素的化合价为______，硫元素在周期表中的位置是______________。写出上述流程中生成亚硫酸铵的离子方程式：_______________________________。（2）最适合的试剂A是________（写化学式）溶液，固体2的成份为PbSO4和_______。当试剂A的浓度为6mol·L-1时，“浸出”试验中，铜的浸出率结果如图所示。所采纳的最佳试验条件(温度、时间)为_______________。（3）最适合的试剂B是_______(填序号)，最适合的试剂C是______（填序号），固体3的成份为_________________________。a．Cl2b．CuOc．酸性高锰酸钾溶液d．NaOHe．H2O2溶液f．K2CO3（4）操作1如在试验室中进行，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______，操作2的步骤为________________过滤、洗涤。（5）依据已知信息，请计算：当Fe3+完全沉淀时，溶液中Al3+理论最大浓度为______。（提示：当离子浓度≤1×10-5mol·L时，认为该离子沉淀完全）【答案】-2第三周期ⅥA族SO2+CO32-=SO32-+CO2（SO2+H2O+2CO32-=SO32-+2HCO3-）H2SO4SiO290℃、2.5小时ebCuO、Fe(OH)3、Al(OH)3漏斗蒸发浓缩、冷却结晶0.375mol/L【解析】故答案选：e；b；（4）操作1是将生成的沉淀过滤，所用仪器除烧杯、玻璃棒以外，还须要用到漏斗；操作2为硫酸铜溶液得到胆矾（五水合硫酸铜）的过程，则须要进行的操作步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，故答案为：漏斗；蒸发浓缩、冷却结晶；（5）当Fe3+完全沉淀时，所需的氢氧根离子浓度c(OH-)=3Ksp[Fe(OH)3]1×10-5mol/L=2×10故答案为：0.375mol/L；4．【2025届安徽宣城期末】六氨氯化镁(MgCl2·6NH3)具有极好的可逆吸、放氨特性，是一种优良的储氨材料。某探讨小组在试验室以菱镁矿(主要成分MgCO3，含少量FeCO3等杂质)为原料制备氨氯化镁，试验流程图如下其中氨化过程装置示意图如下：已知：①与Mg2+结合实力：H2O>NH3>HOCH2CH2OH>CH2OH②相关物质的性质见下表NH3的溶解性MgCl2的溶解性MgCl2·6NH3的溶解性水易溶易溶易溶甲醇(沸点65℃)易溶易溶难溶乙二醇(沸点197℃)易溶易溶难溶（1）调pH适合的物质是___________(填化学式)。（2）在空气中干脆加热MgCl2·6H2O晶体得不到纯的无水MgCl2，缘由是___________(用化学方程式表示)。（3）虚框内装置的作用是___________，操作a的名称是___________。（4）提纯操作中，下列洗涤剂最合适的是___________。A．冰浓氨水B．乙二醇和水的混合液C．氨气饱和的甲醇溶液D．氨气饱和的乙二醇溶液（5）制得产品后，该科研小组对产品的成分进行测定，其中氯离子含量检测方法如下：A．称取1.420g样品，加足量硫酸溶解，配制成250mL溶液；B．量取25.00mL待测液于锥形瓶中；C．用0.2000mol·L－1AgNO3标准溶液滴定至终点，记录消耗AgNO3标准溶液的体积；D．重复b、e操作2~3次，平均消耗AgNO3标准溶液10.00mL①配制样品溶液时加硫酸的目的是___________。②该样品中氯离子百分含量为___________。③将氯离子百分含量试验值与理论值(36.04%)相比较，请分析造成此结果的可能缘由有___________(已知滴定操作正确、硫酸根离子对检测无影响)【答案】MgOMgCl2+H2OMg(OH)Cl+HCl↑汲取氨气，防止水蒸气进入三颈烧瓶中过滤C避开NH3与银离子络合，干扰检测50.00%氨化过程不完全或晶体称量时已有部分氨气逸出【解析】5．【2025届甘肃张掖第一次联考】一种从废钴锰催化剂[含53.1%(CH3COO)2Co、13.2%(CH3COO)2Mn、23.8%CoCO3、6.5%Mn(OH)2、1.3%SiO2及对二甲苯等有机物等]中回收钻和锰的工艺流程如下：回答下列问题：（1）步骤①焙烧的目的是___________________________。（2）步骤②酸浸时，限制盐酸适当过量溶液加热并充分搅拌，其目的是__________________。（3）步骤③MnCl2与H2O2和氨水反应的离子方程式为___________________________。（4）步骤④调整pH时采纳CH3COOH和CH3COONa混合溶液，该混合溶液称为缓冲溶液，该溶液中加入少量的酸、碱或稀释时pH改变均不大，其中稀释时pH改变不大的缘由是______________________________________________________。（5）步骤⑤硝酸溶解CoS生成Co(NO3)2同时生成NO和S，该反应的化学方程式为____________________________________。（6）步骤⑦若在试验室进行，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有_________(填仪器名称)。（7）某工厂用mkg废催化剂最终制得CoOnkg，则CoO的产率为__________________。【答案】将二甲苯等有机物氧化除去，并将(CH3COO)2Co、(CH3COO)2Mn转化为无机物提高钴、锰的浸出率Mn2＋＋H2O2＋2NH3·H2O=MnO(OH)2↓＋2NH4＋＋H2O稀释时，CH3COOH电离度增大产生的H＋和CH3COO－水解程度增大产生的OH－几乎抵消3CoS＋8HNO3=3Co(NO3)2＋3S＋2NO↑＋4H2O坩埚、泥三角8n3m【解析】（1）焙烧可以将废钻锰催化剂中对二甲苯等有机物等氧化除去，并将(CH3COO)2Co、(CH3COO)2Mn转化为无机物。＋3S＋2NO↑＋4H2O；（6）固体加热分解用坩埚、泥三角、酒精灯和玻璃棒，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还要坩埚、泥三角；（7）mkg废催化剂中：53.1%(CH3COO)2Co生成CoO：mkg×53.1%×75/177=0.225mkg,23.8%CoCO3生成CoO：mkg×23.8%×75/119=0.15mkg,产率=实际产量/理论产率=n/(0.225+0.15)m×100%=8n3m6．【2025届广东佛山一模】钛白粉(TiO2)广泛应用于涂料、化妆品、食品以及医药等行业。利用黑钛矿石[主要成分为(Mg0.5Fe0.5)Ti2O5，含有少量Al2Ca(SiO4)2]制备TiO2，工艺流程如下。已知：TiOSO4易溶于水，在热水中易水解生成H2TiO3，回答下列问题：（1）(Mg0.5Fe0.5)Ti2O5中钛元素的化合价为_________，试验“焙烧”所需的容器名称是_________，“滤渣”的主要成分是__________________(填化学式）。（2）制取H2TiO3的化学方程式为__________________。（3）矿石粒度对TiO2的提取率影响如图，缘由是____________。（4）相关的金属难溶化合物在不同pH下的溶解度(s，mol·L－1)如图所示，步骤④应当限制的pH范围是_________(填标号)A．1~2B．2~3C．5~6D．10~11（5）常用硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]滴定法测定钛白粉的纯度，其步骤为：用足量酸溶解ag二氧化钛样品，用铝粉做还原剂，过滤、洗涤，将滤液定容为100mL，取20.00mL，以NH4SCN作指示剂，用标准硫酸铁铵溶液滴定至终点，反应原理为：Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+①滴定终点的现象为_____________。②滴定终点时消耗bmol·L－1NH4Fe(SO4)2溶液VmL，则TiO2纯度为_________。(写表达式)【答案】+4坩埚CaSO4CaSiO3TiOSO4＋2H2OH2TiO3↓＋H2SO4矿石粒度越小，反应接触面积越大，反应速率越快B当滴入最终一滴硫酸铁铵时，溶液变成血红色，且30s内不变回原色40bVa%【解析】5bV×10-3mol×80g·mol－1/a×100%=40bVa%。7．【2025届广东百校11联考】一种从废钴锰催化剂[含53.1%(CH3COO)2Co、13.2%(CH3COO)2Mn、23.8%CoCO3、6.5%Mn(OH)2、1.3%SiO2及对二甲苯等有机物等]中回收钻和锰的工艺流程如下：回答下列问题：（1）步骤①焙烧的目的是___________________________。（2）步骤②酸浸时，限制盐酸适当过量溶液加热并充分搅拌，其目的是__________________。（3）步骤③MnCl2与H2O2和氨水反应的离子方程式为___________________________。（4）步骤④调整pH时采纳CH3COOH和CH3COONa混合溶液，该混合溶液称为缓冲溶液，该溶液中加入少量的酸、碱或稀释时pH改变均不大，其中稀释时pH改变不大的缘由是______________________________________________________。（5）步骤⑤硝酸溶解CoS生成Co(NO3)2同时生成NO和S，该反应的化学方程式为____________________________________。（6）步骤⑦若在试验室进行，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有_________(填仪器名称)。（7）某工厂用mkg废催化剂最终制得CoOnkg，则CoO的产率为__________________。【答案】将二甲苯等有机物氧化除去，并将(CH3COO)2Co、(CH3COO)2Mn转化为无机物提高钴、锰的浸出率Mn2＋＋H2O2＋2NH3·H2O=MnO(OH)2↓＋2NH4＋＋H2O稀释时，CH3COOH电离度增大产生的H＋和CH3COO－水解程度增大产生的OH－几乎抵消3CoS＋8HNO3=3Co(NO3)2＋3S＋2NO↑＋4H2O坩埚、泥三角8n3m×【解析】（4）缓冲溶液稀释时pH改变均不大，稀释时，CH3COOH电离度增大产生的H＋和CH3COO－水解程度增大结合的H+几乎抵消。8．【2025届广东揭阳期末】I．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO·xFe2O3)可制备明矾。工艺流程如下：已知生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：Al（OH）3Fe（OH）2Fe（OH）3起先沉淀3.46.31.5完全沉淀4.78.32.8回答下列问题：（1）明矾净水的原理是______________________________(用离子方程式表示)。（2）操作Ⅱ是_______________、_________________、过滤、洗涤、干燥。（3）检验滤液A中是否存在Fe2＋的方法______________________________(只用一种试剂)。（4）在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为：__________。（5）调整pH＝3的目的是_______________________，滤渣2含有的物质是______。II．（6）取确定量含有Pb2+、Cu2+的工业废水，向其中滴加Na2S溶液，当PbS起先沉淀时，溶液中c(Pb2+)/c(Cu2+)=_________(保留三位有效数字)。[已知Ksp(PbS)=3.4×10-28，Ksp(CuS)=1.3×10-36]【答案】Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋蒸发浓缩冷却结晶取适量滤液A于试管中，滴加铁氰化钾溶液，若产生蓝色沉淀，则说明滤液A中存在Fe2＋（也可用酸性高锰酸钾溶液检验）5Fe2＋＋MnO4—＋8H＋==5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀MnO2、Fe(OH)32.62×108Mn2++4H2O；（5）分析离子沉淀的PH范围调整溶液PH=3，可以使使Fe3+转化成Fe（OH）3沉淀，并防止Al3+沉淀；在pH=3、加热条件下，MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2，加入MnSO4发生反应，反应的离子方程式为：3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+；过滤得到反应中生成难溶的二氧化锰和沉淀得到的氢氧化铁沉淀，故答案为：使Fe3+转化成Fe（OH）3沉淀；MnO2、Fe(OH)3；（6）已知KSP（PbS）=3.4×10-28，Ksp（CuS）=1.3×10-36，取确定量含有Pb2+、Cu2+的工业废水，向其中滴加Na2S溶液，当PbS起先沉淀时，溶液中c(Pb2+)/c(Cu2+)=KSP（PbS）/Ksp（CuS）=3.4×10-28/1.3×10-36=，故答案为：2.62×108。9．【2025届广东茂名五校第一次联考】以重晶石(主要成分为BaSO4)为主要原料制备立德粉(ZnS和BaSO4的混合物)的工艺流程如下：（1）焙烧(温度为1000～2000)时，焦炭需过量，其目的是____________________。（2）焙烧过程中发生的反应之一是4CO+BaSO4BaS+4CO2，该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________________，还原产物是___________。（3）反应器中发生反应的化学方程式为______________________。（4）流程中所需的精制的ZnsO，溶液的制取方法是：首先用工业级氧化锌(含少量FeO和Fe2O3杂质)和稀硫酸反应制取粗硫酸锌溶液，然后向粗硫酸锌溶液中先后加入H2O2溶液和碳酸锌精制。①加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式为______________________。②加入碳酸锌的目的是________________，反应的化学方程式为_____________________。【答案】焦炭燃烧能放出大量的热，可以供应反应所须要的条件，同时增加焦炭可以提高重晶石的利用率1：4BaSBaS+ZnSO4=BaSO4↓+ZnS↓2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O先加入H2O2溶液，将亚铁离子氧化成铁离子，反应的离子方程式为，再加碳酸锌调整溶液的pH值，使Fe3+转化为红褐色氢氧化铁沉淀而除去铁元素Fe2(SO4)3+3ZnCO3+3H2O=3ZnSO4+2Fe(OH)3+3CO2↑（3）反应器中硫化钡与硫酸锌反应生成难溶的硫酸钡和硫化锌，反应的化学方程式为BaS+ZnSO4=BaSO4↓+ZnS↓；（4）用工业级氧化锌（含少量FeO和Fe2O3杂质）和硫酸制取硫酸锌溶液时，可以先加入H2O2溶液，将亚铁离子氧化成铁离子，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，再加碳酸锌调整溶液的pH值，使Fe3+转化为红褐色氢氧化铁沉淀而除去铁元素，反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+3ZnCO3+3H2O=3ZnSO4+2Fe(OH)3+3CO2↑。10．【2025届广东清远期末】金属是不行再生的资源，通过回收废旧的锂电池提取锂、铝、钴等重要的金属具有重大的意义。已知锂电池的正极材料为LiCoO2、炭黑、铝箔及有机粘合剂，下面是回收的工艺流程：（1）滤液X中通入过量CO2时发生的主要反应的离子方程式为___________（2）写出酸浸时加入H2SO4、H2O2反应的化学方程式______________________（3）试验室中萃取分别CoSO4、Li2SO4溶液时须要加入有机物W，若试验过程中运用如图装置，则该装置中存在的主要错误有______________________（4）已知部分物质的溶解度(g/100gH2O)状况如下表所示：写出浓缩后的溶液中加入饱和碳酸钠溶液的离子反应方程式______________________；为提高Li2CO3的产率，最终过滤试验中须要留意的问题是______________________（5）若废旧的锂电池拆解后先运用酸溶解，最终也可以得到Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3。在酸浸中若Al3+浓度为0.1moL·L－1，则常温时pH>______________________才能够起先形成氢氧化铝沉淀(已知氢氧化铝Ksp=1.3×10-33、lg4.26=0.6、313（6）已知100g废旧的锂电池中钴酸锂(LiCoO2)的含量为9.8%，若依据上述生产流程，可以生成2.4gLi2CO3，则其产率为______________________。【答案】CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2↑分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁；液体过多。2Li++CO32-=Li2CO3↓趁热过滤3.464.9%【解析】向废旧锂电池中加入NaOH溶液，Al反应变为NaAlO2进入溶液，LiCoO2不能反应，仍以固体存（1）废旧电池中的Al与NaOH溶液反应变为AlO2-进入溶液，向该滤液X中通入过量CO2时，Al元素变为氢氧化铝沉淀析出，发生的主要反应的离子方程式CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；（2）废旧电池中的正极材料LiCoO2进入滤渣，向滤渣中加入稀硫酸和双氧水，发生氧化还原反应，两种金属转化为硫酸盐进入溶液，双氧水失去电子变为O2逸出，反应的化学方程式是：2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2↑；（3）萃取分别液体为了充分分别，漏斗内液体不能超过2/3，图示分液漏斗内液体量太多，不符合要求；分别互不相容的两层液体时，为防止液滴飞溅，应当使分液漏斗下口紧贴烧杯内壁，使液体沿烧杯内壁流下；（4）依据图示可知碳酸锂的溶解度比相同温度下的硫酸锂小，而且随温度上升而增大，所以向浓缩后的混合溶液中加入饱和碳酸钠溶液，Li+与CO32-会形成Li2CO3沉淀析出，反应方程式是：2Li++CO32-=Li2CO3↓；为提高Li2CO3的产率，最终过滤时要趁热过滤；11．【2025届广东七校其次次联考】据报道，磷酸二氢钾(KH2PO4)大晶体已应用于我国研制的巨型激光器“神光二号”中。利用氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)制备磷酸二氢钾的工艺流程如下图所示(部分流程步骤已省略)：已知萃取的主要反应原理：KCl+H3PO4KH2PO4+HCl；其中，反应产生的HCl易溶于有机萃取剂。请回答下列问题：（1）流程中将氟磷灰石粉碎的目的是__________________________________。（2）不能运用二氧化硅陶瓷材质的沸腾槽的主要缘由是____________(用化学方程式表示)。（3）副产品N的化学式是____________；在得到KH2PO4晶体的一系列操作Ⅲ，其主要包括____________、过滤、洗涤、干燥等。（4）若用1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12，摩尔质量为504g/mol)来制取磷酸二氢钾晶体，其产率为80%，则理论上可生产KH2PO4(摩尔质量为136g/mol)的质量为_______kg。（5）电解法制备KH2PO4的装置如图所示．该电解装置中，a区属于_______区(填“阳极”或“阴极”)，阴极区的电极反应式是________________。（6）工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，同时逸出SiF4和CO,该反应的化学方程式为________________________________________。【答案】增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积,加快化学反应速率4HF+SiO2═SiF4↑+2H2ONH4Cl蒸发浓缩、冷却结晶326.4kg阴极2H＋＋2e－＝H2↑4Ca5P3FO12+21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑【解析】氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)粉碎后加入浓硫酸，反应生成氢氟酸、硫酸钙、磷酸等，加入氯化钾后用有机萃取剂，KCl+H3PO4KH2PO4+HCl，反应产生的HCl易溶于有机萃取剂，有机相中含有氯化氢，加入氨水反应生成氯化铵，因此副产品主要为氯化铵，水相中含有KH2PO4，经过一系列操作得到KH2PO4晶体。（6）用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，同时逸出SiF4和CO，反应的化学方程式为4Ca5P3FO12+21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑，故答案为：4Ca5P3FO12+21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑。12．【2025届广西名校12月调研】金属镁及其化合物在科学探讨及生产中具有广泛的用途。（1）镁能在氧气、空气、氮气或二氧化碳中燃烧。①点燃条件下，单质镁能与CO2发生置换反应并产生大量的热，反应的化学方程式为_____________________________________________。②在空气中燃烧会发出眼的自光，将燃烧产物X置于60℃的热水中并充分搅拌，最终得到白色固体，同时有能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝色的气体生成。则产物X中除MgO外，还确定含有的物质是_________(填化学式)。（2）镁一过氧化氢电池具有能量高、平安便利等优点，可用于驱动无人驾驶的潜航器。某种镁一过氧化氢电池以海水为电解质溶液，其工作原理如右图所示(已知：氢氧化镁难溶于水)。正极的电极反应式为___________________________，隔膜应选择_________(填“阳”或“阴”)离子膜。（3）轻质碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]在化工生产上有广泛的用途。以卤块(主要成分为MgCl2，含Fe2+、Fe3+等杂质离子)为原料制备它的工艺流程如下：常温下，Fe3+、Fe2+、Mg2+生成氢氧化物沉淀时的pH：Fe3+Fe2+Mg2+起先沉淀时的pH2.77.69.9完全沉淀时的pH3.79.611[注：Fe(OH)2沉淀呈絮状，不易从溶液中除去]。①写出一条能提高酸浸速率的措施：_______________________________________。②“氧化”过程中，参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________________。③加入NaOH溶液调整pH，通常限制pH在9.0左右，其目的是__________________。④热解时，反应的离子方程式为____________________________________。⑤操作I、Ⅱ均是将固体与液体分别，但在对分别后所得固体的操作上有明显差异，差异是_____________________________________________。【答案】2Mg＋CO22MgO＋CMg3N2H2O2＋2e－=2OH－阳将卤块粉碎(或加热、搅拌、适当增大盐酸浓度等)1∶2将溶液中的Fe3＋尽可能多地除去，同时避开Mg2＋形成沉淀2Mg2＋＋4HCO3-＋2H2OMgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓＋3CO2↑操作Ⅱ过滤后所得固体为产品，还必需对产品进行洗涤、干燥【解析】（1）①单质镁能与CO2发生置换反应2Mg＋CO22MgO＋C，故答案为2Mg＋CO22MgO＋C；2H++ClO-+2Fe2+=2Fe3++Cl-+H2O，参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，故答案为1:2；③加入NaOH溶液调整pH的目的是，通常限制pH在9.0左右，其目的是将溶液中的杂质Fe3＋尽可能多地除去，同时避开Mg2＋形成沉淀，故答案为将溶液中的杂质Fe3＋尽可能多地除去，同时避开Mg2＋形成沉淀；④热解时，反应是Mg2＋和HCO3-反应生成轻质碳酸镁和二氧化碳，所以离子反应方程式为：2Mg2＋＋4HCO3-＋2H2O≜MgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓＋3CO2↑，故答案为：2Mg2＋＋4HCO3-＋2H2O≜MgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓＋3CO2↑⑤操作I、Ⅱ均是将固体与液体分别，但操作I过滤后产品在滤液中，所以对固体是舍弃的，在操作Ⅱ过滤后所得固体为产品，所以要保留，还必需对产品进行洗涤、干燥，故答案为操作Ⅱ过滤后所得固体为产品，还必需对产品进行洗涤、干燥。13．【2025届河北唐山期末】ZrO2常用作陶瓷材料，可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4，还含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下流程制取。已知：①ZrSiO4能与烧碱反应生成Na2ZrO3和Na2SO3，Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+。②部分金属离子在试验条件下起先沉淀和完全沉淀的pH如下表。金属离子Fe3+Al3+ZrO2+起先沉淀pH1.93.36.2沉淀完全pH3.05.28.0（1）“熔融”过程中，ZrSiO4发生反应的化学方程式是_________________________________，滤渣I的化学式为______________________。（2）“氧化”过程中，发生反应的离子方程式是_________________________________，调“pH=a”时，a的范围是_________________________________。（3）为得到纯净的ZrO2，滤渣Ⅱ要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_____________________。（4）滤渣Ⅲ的成分是Zr(CO3)2·xZr(OH)4。取干操后的滤渣Ⅲ37.0g，煅烧后可得到24.6gZrO2。则x等于______________________；“调pH=8.0”时，所发生反应的离子方程式为_______【答案】ZrSiO4＋4NaOH△Na2ZrO3＋Na2SiO3＋2H2OH2SiO32Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O5.2≤a＜6.2取少许最终一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，说明已洗净12ZrO2＋＋2CO32－＋2H2O＝Zr(CO3)2·Zr(OH)4↓（4）依据方程式：Zr(CO3)2·xZr(OH)4=（x+1）ZrO2+2CO2＋2xH2O211+159x123（x+1）37.0g24.6gx=1“调pH=8.0”时，所发生反应的离子方程式为2ZrO2＋＋2CO32－＋2H2O＝Zr(CO3)2·Zr(OH)4↓。14．【2025届河南名校联考】某小组以黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含少量SiO2等杂质)为原料制备铜化工产品CuAlO2的一种工艺如下:已知①过滤1所得滤液中含金属离子有：Cu2+、Fe2+和Fe3+，滤渣1的主要成分是：SiO2和S；②Cu(OH)2+4NH3·H2O====[Cu(NH3)4]2++2OH－+4H2O。（1）从产品纯度、环保操作便利等角度考虑，试剂A、B的最佳组合是__________(填代号)（2）铵明矾的化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O，它为制备铜化工产品供应铝源。铵明矾溶液中NH4+、A13+、H+、OH－、SO42－浓度大小排序为______________________________。（3）过滤3得到A1(OH)3和Cu(OH)2，写出“灼烧”发生化学反应的方程式：______________________________。（4）单位时间内“浸取”Cu2+的百分率(称为浸出率)与溶液浓度、温度关系如图1所示。在20℃时，1L溶液中有效碰撞总次数：x_________y(填“>”“<”或“=”)。相同浓度下，温度高于30℃，“浸出率”降低的主要缘由是____________________________________。（5）以铜、石墨为电极，电解“过滤1”所得溶液制备铜，铜的质量与通电时间关系如图2所示。写出OA段阴极的反应方程式：___________________________。（6）常温下，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38。加入试剂B调整pH=3时c(Fe3+)=_________mol·L－1【答案】dc(SO42-)>c(NH4+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)4Al(OH)3+4Cu(OH)24CuAl02+10H2O↑+O2↑<相同浓度，温度过高，Fe3+水解程度增大，Fe3+浓度减小Fe3++e-=Fe2+4×10-5【解析】（1）用双氧水氧化亚铁离子不引入杂质，依题意，加入氨水过量会使氢氧化铜溶解，故应加入碱式碳酸铜，中和溶液中氢离子，促进铁离子完全水解生成氢氧化铁，过滤，除去过量的碱式碳酸铜和氢氧化铁，故选d；（2）碱性：NH3∙H2O>Al(OH)3，所以水解程度：Al3+>NH4+，故铵明矾溶液中c(NH4+)>15．【2025届河南南阳期末】氯化亚铜(CuCl)是微溶于水但不溶于乙醇的白色粉末，溶于浓盐酸会生成HCuCl2，常用作催化剂。一种由海绵铜(Cu和少量CuO等)为原料制备CuCl的工艺流程如下：（1）“溶解浸取”时，需将海绵铜粉碎成细颗粒，其目的是___________。（2）“还原，氯化”时，Na2SO3和NaC1的用量对CuCl产率的影响如图所示：①CuSO4与Na2SO3、NaCl在溶液中反应生成CuCl的离子方程式为___________。②当n(Na2SO3)/n(CuSO4)>1.33时，比值越大CuCl产率越小，其缘由是___________。③当1.0<n(NaCl)/n(CuSO4)<1.5时，比值越大CuCl产率越大，其缘由是___________。（3）“粗产品”用pH=2的H2SO4水洗，若不慎用稀硝酸进行稀释，则对产品有何影响___________。（4）用“醇洗”可快速去除滤渣表面的水，防止滤渣被空气氧化为Cu2(OH)3Cl。CuCl被氧化为Cu2(OH)3C1的化学方程式为______________________。（5）某同学拟测定产品中氯化亚铜的质量分数。试验过程如下：精确称取制备的氯化亚铜产品1.600g，将其置于足量的FeCl3溶液中，待样品全部溶解后，加入适量稀硫酸，用0.2000mol·L－1的KMnO4标准溶液滴定到终点，消耗KMnO4溶液15.00mL，反应中MmO4－被还原为Mn2+，则产品中氯化亚铜的质量分数为______________________。【答案】增大固体与空气的接触面积，增大反应速率，提高原料利用率2Cu2++SO32-+2Cl－+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+随着n(Na2SO3)/n(CuSO4)不断增大，溶液的碱性不断增加，Cu2+及CuCl的水解程度增大适当增大c(Cl－)，有利于平衡Cu+(aq)+Cl－(aq)CuCl(s)向生成CuCl方向移动CuCl的产率降低4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl93.28%【解析】（1）将海绵铜粉碎成细颗粒是为了增大固体与空气的接触面积，增大反应速率，提高原料利用率。（2）①CuSO4转化为CuCl，表明+2价铜元素得电子，Cu2+是氧化剂，而SO32-具有较强还原性，故而SO32-失去电子生成SO42-，其离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl－+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+。②Na2SO3水解呈碱性：SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-，Cu2+水解呈酸性：Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+，溶液中Na2SO3浓度越大时，溶液碱性越强，对CuSO4水解的促进作用就越大。所以n(Na2SO3)/n(CuSO4)比值越大CuCl产率越小的缘由是：随着n(Na2SO3)/n(CuSO4)不断增大，溶液的碱性不断增加，Cu2+及CuCl的水解程度增大。③CuCl微溶于水，在水溶液中存在溶解平衡Cu+(aq)+Cl-(aq)⇌CuCl(s)，所以n(NaCl)/n(CuSO4)比值越大CuCl产率越大的缘由是：适当增大c(Cl－)，有利于平衡Cu+(aq)+Cl－(aq)⇌CuCl(s)向生成CuCl方向移动。（3）稀硝酸能够氧化CuCl：3CuCl+4H++NO3-=3Cu2++NO↑+3Cl-+2H2O，所以若不慎用稀硝酸进行稀释，则CuCl的产率降低。16．【2025届河南开封一模】氧化材料具有高硬度、高强度、高韧性、极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等优良的物化性能。以锆英石(主要成分为ZrSiO4，含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料通过碱熔法制备氧化锆(ZrO2)的流程如下：25℃时，有关离子在水溶液中沉淀时的pH数据：Fe(OH)3Zr(OH)4Al(OH)3起先沉淀时pH1.92.23.4沉淀完全时pH3.23.24.7请回答下列问题：（1）流程中旨在提高化学反应速率的措施有___________。（2）操作I的名称是___________滤渣2的成分为___________。（3）锆英石经“高温熔融”转化为Na2ZrO3，写出该反应的化学方程式：___________。（4）“调整pH”时，合适的pH范围是___________。为了得到纯的ZrO2，Zr(OH)4须要洗涤，检验Zr(OH)4是否洗涤干净的方法是___________。（5）写出“高温煅烧”过程的化学方程式___________。依据ZrO2的性质，推想其两种用途___________。【答案】粉碎、高温过滤硅酸(H2SiO3或H4SiO4)ZrSiO4+4NaOHNa2ZrO3+Na2SiO3+2H2O3.2<pH<3.4取最终一次洗涤液，向其中滴加稀硝酸，再滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成，则Zr(OH)4洗涤干净,否则未洗涤干净Zr(OH)4ZrO2+2H2O耐火材料、磨料等【解析】（1）锆英石状态为固态，为提高反应速率，可以通过将矿石粉碎，以增大接触面积；或者通过加热上升反应温度的方法加快反应速率；（5）将Zr(OH)4沉淀过滤、洗涤，然后高温灼烧，发生分解反应：Zr(OH)4ZrO2+2H2O就得到ZrO2；由于ZrO2是高温分解产生的物质，说明ZrO2熔点高，微粒之间作用力强，物质的硬度大，因此依据ZrO2的这种性质，它可用作制耐火材料、磨料等。17．【2025届湖北1月联考】利用银镜反应给玻璃镀上一层银是化学镀的一种，某化学爱好小组设计的给ABS工程塑料零件先化学镀，后电镀的工艺流程如下，回答下列问题：（1）塑料零件不能干脆进行电镀的缘由是____________________，Na2CO3溶液可用于除去塑料零件表面的油污，理由是____________________(用离子方程式表示)。（2）粗化是利用粗化液与塑料表面的高分子化合物反应，使塑料表面粗糙不平；粗化液的主要成分CrO3(铬酐)，由重铬酸钠与浓硫酸加热熔融反应、再分别除去硫酸氢钠制得，写出该反应的化学方程式____________________。（3）经粗化的塑料表面浸渍过敏化剂氯化亚锡溶液，表面吸附一层易于氧化的Sn2+离子。用氯化亚锡晶体(SnCl2·2H2O)配制氯化亚锡溶液时，还须要的试剂有____________________。（4）活化是将经过敏化处理的塑料与硝酸银溶液反应，在塑料表面吸附一层具有催化活性的金属微粒，写诞生成有催化活性的金属微粒的离子方程式____________________。（5）将经活化处理的塑料置于含有Cu(OH)2、HCHO、NaOH的化学镀铜液中一段时间，可以在塑料表面镀上一层厚度为0.05－0.2μm的金属导电薄层，同时生成HCOONa和H2，若两种还原产物的物质的量相等，写出该反应的化学方程式____________________。（6）塑料经化学镀的镀层厚度不能满意产品的防腐、耐磨等方面的要求，必需采纳电镀镀到所需的厚度，电镀时，有金属导电薄层的塑料作电镀池的_____极，维持电流强度为1.5A，电镀5分钟，理论上塑料表面析出铜__________g。(已知F=96500C·mol－1)【答案】塑料零件不导电，不能干脆作电极CO32-+H2OHCO3-+OH-2H2SO4+Na2Cr2O72CrO3+2NaHSO4+H2O盐酸、锡Sn2++2Ag+=Sn4++2Ag↓Cu(OH)2+2HCHO+2NaOHCu+2HCOONa+H2↑+2H2O阴0.15g【解析】（3）因Sn2+易于氧化，表现较强的还原性，可类比Fe2+被氧化为Fe3+时用Fe还原。因此，防止Sn2+被氧化可加入单质锡；类比Fe2+的水解反应使溶液显酸性，可推想SnCl2溶液也能水解使溶液显酸性，可加盐酸抑制其水解。所以用氯化亚锡晶体配制氯化亚锡溶液时还须要的试剂有盐酸和锡。（4）由流程图和题干信息可知，经敏化处理的塑料表面含有SnCl2溶液，Sn2+易于氧化，表现较强的还原性，能将硝酸银中Ag+还原为具有催化活性的银单质，其离子方程式为2Ag++Sn2+=2Ag↓+Sn4+。（6）因为化学镀的镀层厚度不合要求，必需用电镀增加金属厚度，即将电镀液中金属离子还原成金属单质从而在塑料上析出，所以有金属导电薄层的塑料作电镀池的阴极。阴极反应式为：Cu2++2e-=Cu，5min内电路通过的电子物质的量==0.0047mol，理论上塑料表面析出铜的质量=12×0.0047mol×65g/mol=0.15g。18．【2025届湖北鄂州、黄冈调研】某科研课题小组探讨利用含H+、Na+、Zn+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、SO42－的工业废电解质溶液，制备高纯的ZnO、MnO2、Fe2O3，设计出如下试验流程：回答下列问题:（1）加入双氧水的目的是______________________。（2）第一次调pH使Fe3+完全沉淀，写出反应的离子方程式______________________。（3）其次次调pH前，科研小组成员分析此时的溶液，得到相关数据见下表(表中金属离子沉淀完全时，其浓度为1×10－5mol/L)。为防止Mn2+也同时沉淀造成产品不纯，最终选择将溶液的pH限制为7，则此时溶液中Zn2+的沉淀率为___________，利用滤渣Ⅱ制备高纯的ZnO时，必定含有极其微量的___________(以物质的化学式表示)。（4）已知常温下，Ksp(MnS)=3.0×10－14、Ksp(ZnS)=1.5×10－24。在除锌时发生沉淀转化反应为：MnS(s)+Zn2+(aq)ZnS(s)+Mn2+(aq)，其平衡常数K=___________。（5