2025届高三化学二轮专题练习+常见仪器的使用及操作含答案

2025届高三化学二轮专题练习+常见仪器的使用及操作常见仪器的使用及操作1.(2023·衡水模拟)海带提碘过程为海带灼烧为海带灰,用水浸取I-,过滤得I-的溶液,加氧化剂将I-氧化为I2,萃取分液,得碘的有机溶液,蒸馏得碘单质。上述操作中,不需要用到的仪器为()2.(2023·深圳一模)化学实验是化学探究的一种重要途径。下列有关实验的描述正确的是()A.用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH3B.中学实验室中,可将未用完的钠放回原试剂瓶C.进行焰色试验时,可用玻璃棒替代铂丝D.酸碱中和滴定实验中,应先用待测液润洗锥形瓶3.(2023·石家庄联考)下列各项实验的基本操作,其中正确的是()A.用湿润的pH试纸测定硫酸溶液的pHB.用浓硫酸干燥二氧化硫C.金属钠着火时,用泡沫灭火器灭火D.蒸发操作中,将蒸发皿放在铁架台的铁圈上,并垫上石棉网加热4.(2023·沧州统考)下列关于工业生产和化学实验中的操作、事故处理正确的是()A.实验室可以采用NH4NO3晶体在加热条件下分解制氨气B.氯碱工业采用阳离子交换膜防止两极产生的气体混合而发生爆炸C.制备金属镁的电解装置失火时,可以使用二氧化碳灭火器灭火D.向浓硫酸与铜反应后的悬浊液中加水以验证反应生成了硫酸铜5.检验菠菜中是否含有铁元素,灼烧、溶解、过滤、检验四个步骤装置如图,下列图示装置或原理不合理的是()A.图甲将菠菜灼烧成灰B.图乙用浓盐酸溶解灰烬并加水稀释C.图丙过滤得到含铁元素的滤液D.图丁检验滤液中是否含有Fe3+6.(双选)(2023·济南三模改编)某实验小组用如下实验用品检验黑木耳中铁元素。下列说法错误的是()A.将黑木耳灼烧灰化,选用的仪器有①、②、⑥和⑦B.用浓硝酸溶解木耳灰并获得滤液,选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩C.检验滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩D.利用上述仪器也可进行硫酸铜结晶水含量的测定7.(双选)(2023·佛山一模改编)化学是以实验为基础的学科。下列实验操作能达到对应目的的是()选项实验操作目的A乙醇与浓硫酸混合迅速加热到170℃制备乙烯B分别测定饱和NaX、NaY溶液的pH比较HX、HY的酸性C铁锈溶于稀硫酸,再滴加酸性高锰酸钾溶液检验铁锈中是否含Fe2+DNaBr溶液中依次滴加过量氯水、淀粉⁃KI溶液比较Cl2、Br2、I2氧化性8.(2023·广州三模)凉拌菠菜是一道平民小菜,价格便宜却营养丰富,菠菜中铁元素的检验可经过“研磨→溶解→过滤→检验”等步骤。下列操作方法不正确的是()A.研磨B.溶解C.过滤D.检验9.(2023·海南华侨中学二模)在化学实验中,具有安全和环保意识是重要的科学素养。下列说法不正确的是()A.把固体颗粒放入试管时,使固体颗粒缓缓沿壁滑下B.汞不小心洒落到地面上,打开排气扇即可C.KClO3、Na2O2等固体不能随便丢弃D.点燃甲烷前,先进行验纯操作10.(双选)下列化学仪器与其使用用途不一致的一组是()A.盛装碳酸钠标准溶液B.蘸取NaCl溶液置于酒精灯上灼烧以观察Na+焰色C.KNO3溶液蒸发浓缩、冷却结晶D.吸收氯气防止污染环境11.(双选)实验是化学的基础,是化学的灵魂。下列有关操作中,正确的是()A.检验真皮衣料,可以用灼烧并闻气味的方法B.配制450mL1.00mol/L的硫酸,需用量筒量取10.00mol/L的硫酸50.0mLC.实验室通常使用广泛pH试纸测定漂白液的pHD.在催化剂的作用下,苯可与溴水反应生成溴苯12.(2024·广州执信中学开学考)化学实验操作是进行科学实验的基础,下列说法正确的是()A.氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色试剂瓶中B.用pH试纸检测某溶液的pH时,应先将pH试纸用蒸馏水润湿C.实验过程中若不慎将少量浓硫酸溅到皮肤上,立刻用稀NaOH溶液冲洗D.量筒、容量瓶、锥形瓶都是不能加热的玻璃仪器13.关于下列仪器使用的说法错误的是()A.①④不可加热B.②④不可用作反应容器C.③⑤可用于物质分离D.②④⑤使用前需检漏14.(2023·汕头澄海中学联考)中学几种常用的仪器如图,下列叙述错误的是()A.仪器①不可以直接在酒精灯火焰上长时间加热B.仪器②可以用于配制一定物质的量浓度的溶液C.仪器③可以用于量取酸性高锰酸钾标准溶液D.仪器④在使用时必须从b口进水15.化学是以实验为基础的自然科学,化学实验设计和操作中必须十分重视师生安全问题和环境保护问题。下列实验问题处理方法正确的是()A.制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象,应立即停止加热B.在气体发生装置上直接点燃乙炔气体时,不需先检验乙炔气体的纯度C.白磷在空气中易自燃,用剩的白磷可溶解于CS2后倒入垃圾桶D.给试管中的液体加热时,可加入碎瓷片或不时移动试管,以免液体暴沸伤人16.(2023·枣庄模拟)实验室中下列做法正确的是()A.使用酒精洗涤附着在试管壁上的硫单质B.用酸式滴定管准确量取20.00mLKMnO4溶液C.金属钠着火时用湿抹布盖灭D.用带橡胶塞的广口瓶盛放Na2CO3溶液常见仪器的使用及操作1.B[海带提碘过程中,分液操作中需要分液漏斗;过滤操作需要普通漏斗;蒸馏操作中需要冷凝管;未用到酸式滴定管,故选B。]2.B[A.NH3溶于水呈碱性,可以用湿润的红色石蕊试纸检验NH3,故A错误;B.易燃物如钠、钾等不能随便丟弃,中学实验室可以将未用完的钠、钾等放回原试剂瓶,故B正确;C.玻璃的成分里边有硅酸钠,钠盐的焰色试验为黄色,对其他元素的试验存在干扰,进行焰色试验时,不可用玻璃棒替代铂丝,故C错误;D.酸碱中和滴定实验中,洗锥形不能用待测液润洗,否则会导致测量结果有误差,故D错误。]3.B[A.用pH试纸测定硫酸溶液的pH时,pH试纸不能润湿,A项错误;B.浓硫酸有吸水性,且不与SO2反应,可用浓硫酸干燥SO2,B项正确;C.泡沫含水,钠与水反应,钠的燃烧产物Na2O2与水及CO2也反应产生O2,导致燃烧更加剧烈,所以不能用泡沫灭火器灭火,C项错误;D.蒸发时,蒸发皿可以放在铁圈上直接加热,蒸发皿耐高温,不用垫石棉网,D项错误。]4.B[A.硝酸铵受热时有爆炸的危险,A错误;B.氯碱工业电解饱和食盐水时,使用阳离子交换膜将电解槽分为阳极室和阴极室,可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合而发生爆炸,B正确;C.镁是活泼金属,能在CO2中燃烧,C错误;D.浓硫酸与铜反应后的悬浊液中浓硫酸可能有剩余,正确操作是将浓硫酸与铜反应后的悬浊液慢慢加入水中以验证生成硫酸铜,D错误。]5.A[灼烧应该在坩埚中进行,A符合题意;固体溶解时要用玻璃棒搅拌,加速溶解,B不符合题意;过滤时要用玻璃棒引流,C不符合题意;用KSCN溶液可以检验Fe3+,D不符合题意。]6.AD[A.将黑木耳灰化,应该在坩埚中灼烧,装置图为,用的仪器有①、②、⑥和⑦,缺少⑨,故A错误;B.用胶头滴管把浓硝酸滴入木耳灰,使木耳灰溶解,用过滤的方法获得滤液,过滤装置图为,选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩,故B正确;C.检验滤液中的Fe3+,取少量滤液于试管中,用胶头滴管滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红说明含有Fe3+,选用③、⑧和⑩,故C正确;D.利用上述仪器进行硫酸铜结晶水含量的测定,需要称重,缺少天平,故D错误。]7.AC[A.乙醇与浓硫酸混合迅速加热到170℃,反应原理为C2H5OHCH2CH2↑+H2O可以制得乙烯,A符合题意;B.分别测定饱和NaX、NaY溶液的pH,由于不知道饱和NaX、NaY溶液的浓度是否相等,故无法比较HX、HY的酸性,B不合题意;C.滴加酸性高锰酸钾溶液可以检验铁锈中是否含Fe2+,C符合题意;D.NaBr溶液中依次滴加过量氯水、淀粉-KI溶液,依次可观察到溶液颜色由无色变为黄色,再变为蓝色,发生的反应有2NaBr+Cl22NaCl+Br2说明Cl2的氧化性强于Br2,由于氯水过量,故淀粉-KI溶液变蓝不一定发生反应:Br2+2KI2KBr+I2,也可能是Cl2+2KI2KCl+I2,故无法说明Br2的氧化性强于I2,D不合题意。]8.A[A.将菠菜剪碎后,需要在研钵中用研磨棒研磨,故A错误;B.研磨后的物质要在烧杯中溶解,并用玻璃棒搅拌,故B正确;C.将溶解后的固体与溶液分离开,需要过滤操作,所需的仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,故C正确;D.检验菠菜中的铁元素,可以用稀硝酸将Fe2+转化为Fe3+,再加入KSCN溶液检验Fe3+,故D正确。]9.B[A.把固体颗粒放入试管时,以防止固体打破试管底,应使固体颗粒缓缓沿壁滑下,A正确;B.汞不小心洒落到地面上,根据Hg能够与S在常温下反应产生HgS的性质,应立即撒上硫粉,并打开排气扇,以降低室内空气中汞蒸气的含量,以免引起重金属中毒,B错误;C.KClO3、Na2O2具有强氧化性,不能随便丢弃,应放到指定容器中,C正确;D.点燃甲烷和空气的混合气体易发生爆炸,故在点燃甲烷前,先进行验纯操作,D正确。]10.AB[碳酸钠标准溶液呈碱性,应使用碱式滴定管,A错误;玻璃中含有钠元素,蘸取NaCl溶液置于酒精灯上灼烧以观察Na+焰色不能使用玻璃棒,B错误;KNO3溶液蒸发浓缩、冷却结晶需要使用蒸发皿,C正确;吸收氯气防止污染环境,可以使用该装置防止污染环境,D正确。]11.AB[A.真皮衣料的主要成分是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味,可以用灼烧并闻气味的方法,A正确;B.配制450mL1.00mol/L的硫酸,需要用500mL的容量瓶配置500mL的溶液,所以需用量筒量取10.00mol/L的硫酸50.0mL,B正确;C.漂白液可使pH试纸褪色,无法与比色卡对比,读不出pH值,所以不能用广泛pH试纸测定漂白液的pH,C错误;D.在FeBr3催化作用下,苯可与液溴反应生成溴苯,D错误。]12.A[A.氯水中的次氯酸分子、硝酸银溶液中的硝酸银见光易分解,应存放在配有磨口玻璃塞的棕色试剂瓶中,A正确;B.测定溶液pH值,应该用玻璃棒蘸取待测液,滴到干燥的pH试纸上,变色后与标准比色卡对比,得出pH值,B错误;C.实验过程中若不慎将少量浓硫酸溅到皮肤上,立刻用水冲洗,然后涂上稀碳酸氢钠溶液,氢氧化钠具有腐蚀性,不能用NaOH溶液冲洗,C错误;D.量筒、容量瓶都是不能加热的玻璃仪器,锥形瓶可垫上陶土网加热,D错误。]13.A[①是锥形瓶,②是酸式滴定管,③是蒸馏烧瓶,④是容量瓶,⑤是梨形分液漏斗。锥形瓶可以加热,但需要垫陶土网,容量瓶不能加热,A项错误。]14.D[A.圆底烧瓶用酒精灯加热时需要垫上陶土网,不可以直接在酒精灯火焰上长时间加热,A正确;B.容量瓶常用于配制指定体积的一定物质的量浓度的溶液,B正确;C.酸式滴定管可以用于量取酸性高锰酸钾标准溶液,C正确;D.使用直形冷凝管时进出水原则是下进上出,D错误。]15.D[排水法收集氧气后出现倒吸现象,应立即将导管移出水面,若立即停止加热,则会使试管内气体冷却,压强减小,倒吸现象加剧,A错误;乙炔是一种可燃性气体,在点燃之前必须要验纯,B错误;用剩的白磷如果溶解于CS2后倒入垃圾桶,白磷因CS2的挥发而与空气接触,发生缓慢氧化而引起自燃,C错误;给试管中的液体加热时,加入碎瓷片或不时移动试管,可以防止液体暴沸,D正确。]16.B[A.硫单质微溶于乙醇,易溶于CS2,实验室常用CS2洗涤附着在试管壁上的硫单质,A说法错误;B.KMnO4有强氧化性,能腐蚀橡胶管,要用酸式滴定管量取,B说法正确;C.钠能和水反应生成氢气,且反应放热,C说法错误;D.溶液应盛放在细口瓶中,D说法错误。]废物提取物质的化工流程1.(2023·沧州二模)合理利用资源有利于促进人与自然和谐共生战略目标的实现。某实验室设计如下流程,回收模具厂废料(含Fe和少量Fe3O4、WC、Co、Ni等)中的部分金属资源。已知:Ⅰ.Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15,Ksp[Co(OH)2]=1.6×10-15;溶液中离子浓度<10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全;lg2=0.3Ⅱ.Zn与Al性质相似回答下列问题:(1)“酸浸”前需先将废料研磨的目的为

;

该工序生成的气体中还含有NO2和CO2,则WC发生反应的化学方程式为

。

(2)若浸液中c(Co2+)=0.0016mol·L-1、c(Ni2+)=0.02mol·L-1,则“调pH”的合理范围为。

(3)“萃取”反应可表示为2HR+Co2+CoR2+2H+,则实际操作中,该工序控制溶液pH过大或过小均会降低Co2+的萃取率,其原因为

;

有机相用(填“盐酸”或“NaOH溶液”)处理后可循环到萃取工序中再利用。

(4)从含Ni2+水相中提取Ni单质的方法为加过量Zn粉,充分反应后过滤,滤渣经洗涤后,进行

(填操作方法)分离出Ni。

(5)取一定质量CoC2O4·2H2O进行煅烧,残留固体余量与温度的变化关系如图所示。制备Co3O4时,控制的合理温度范围为(填选项字母)。

A.低于200℃ B.200~300℃C.300~900℃ D.高于900℃(6)“水解”工序不能在陶瓷容器中进行的原因为。

2.(2023·东营二模)工业上从炼铜烟灰(主要成分为CuO、Cu2O、ZnO、PbO及其硫酸盐)中回收金属元素,流程如下:(1)酸浸过程中,金属元素均由氧化物转化为硫酸盐,其中生成CuSO4的化学方程式为CuO+H2SO4CuSO4+H2O、

。

(2)“置换”工序需保持铁屑过量,否则生产过程中铜的产率会随时间延长而下降,可能原因为

。

(3)利用NaCl溶液从“酸浸渣”中浸取铅元素。已知,25℃时,Ksp(PbSO4)=2.5×10-8;Ksp(PbCl2)=1.6×10-5;PbSO4+2Cl-PbCl2+SO42−、PbCl2+2Cl−PbCl4①提取铅元素,采取的最佳条件为。

②从“酸浸渣”中获取PbCl2的操作为控制最佳条件,浸泡酸浸渣,一段时间后,热滤,,过滤、冷水洗涤、干燥,得PbCl2晶体。

③为提高原料NaCl溶液利用率,可向上述滤液中继续加入适量NaCl固体,循环浸取酸浸渣。向循环一定次数后的溶液中加入适量BaCl2溶液,目的是。

循环液经BaCl2溶液处理后,后续加水,使其中NaCl浓度稀释至1mol·L-1的目的是。

(4)“除铁”中,MnO2的主要作用为

;

使用ZnO的目的为。

(5)ZnSO4·7H2O的纯度可用配位滴定法测定。准确称取一定量的ZnSO4·7H2O晶体,加入250mL的锥形瓶中,依次加入20mL水、2~3滴二甲酚橙、约5mL六亚甲基四胺。用已标定的0.0160mol/LEDTA溶液滴定,滴定至溶液由红紫色变成亮黄色,即为终点(ZnSO4·7H2O与EDTA按物质的量之比1∶1反应)。实验数据如表:m(ZnSO4·7H2O)/g起始滴定管读数/mL终点滴定管读数/mL0.16920.2026.50ZnSO4·7H2O产品的纯度为(保留2位有效数字)。

3.(2023·广东二模)锂离子电池广泛应用于便携式电动设备,某锂离子电池废料含Li、Fe、Co等金属及其氧化物,回收利用其废料的一种简化工艺流程如下:已知:①Fe、Co是中等活泼金属,氧化性:Co3+>Fe3+;②常温下Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15,Ksp[Co(OH)3]=1.6×10-44。(1)写出一种提高“酸浸”浸出率的途径

。

(2)写出“酸浸”时金属Co与稀H2SO4反应的化学方程式;

“酸浸”后溶液中的金属阳离子主要有Li+、。

(3)“沉铁”反应的离子方程式是

,

“沉钴”时NaClO溶液的作用是

。

(4)已知Li2CO3是微溶于水的强电解质,其饱和水溶液的浓度与温度关系如图所示,在a点对应条件下进行“沉锂”,若“沉锂”后溶液c(CO32−)为0.40mol·L-1,求c(Li+)

(写出计算过程,保留两位有效数字)。(5)“沉钴”产物可用于制备CoO,CoO的晶胞结构如图所示,与Co2+距离最近且相等的Co2+有个;设Co2+与O2-的最近的核间距为rnm,CoO晶体的密度为g·cm-3(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值);该晶胞若沿体对角线投影,则O2-的投影图为(填字母选项)。

4.(2023·北京门头沟区一模)为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员研制了一种回收V2O5的新工艺,主要流程如下图。已知:i.部分含钒物质常温下在水中的溶解性如下表所示:物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶难溶难溶易溶ii.VO2++2OH回答下列问题:(1)用水浸泡废钒催化剂,为了提高单位时间内废钒的浸出率,可以采取的措施为;

(写两条)。

(2)滤液1和滤液2中含钒的主要物质成分相同。在滤渣1中加入Na2SO3和过量H2SO4溶液发生反应的化学方程式为。

(3)生成VO2+的反应中消耗1molKClO3时转移6mol电子,。

(4)结合化学用语,用平衡移动原理解释加入氨水的作用为。

(5)最后钒以NH4VO3的形式沉淀出来。以沉钒率(NH4VO3沉淀中V的质量和废催化剂中V的质量之比)表示该步反应钒的回收率。请解释下图温度超过80℃以后,沉钒率下降的可能原因是

;

(写两条)。

(6)测定产品中V2O5的纯度,称取ag产品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4溶液,再加入b1mLc1mol·L-1H2C2O4溶液(2VO2++H2C2O4+2H+2VO2++2CO2↑+2H2O),最后用c2mol·L-1KMnO4溶液滴定过量的H2C2O4至终点,消耗KMnO4溶液的体积为b2mL。已知MnO4(列出计算式)。5.可利用炼锌矿渣(主要含Ga2O3·3Fe2O3,ZnO·Fe2O3)制备半导体材料GaN并分离Fe和Zn,其工艺流程如图所示:已知:①镓又称为“类铝”,其性质与铝类似;②一些金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH及萃取率如下表所示:金属离子Fe3+Ga3+Zn2+Fe2+开始沉淀1.73.05.58.0沉淀完全3.24.98.09.6萃取率(%)9997~98.500回答下列问题:(1)过滤后,滤液的主要成分是(填化学式)。

(2)固体M为,其作用是

。

(3)反萃取的离子方程式为。

(4)合成得到的产物是(CH3)3Ga,经化学气相沉积(类似于取代反应),副产物为(填名称)。

(5)GaN晶体结构如图所示,其中Ga原子采取堆积,N原子填在Ga原子所形成的正四面体空隙中,则正四面体空隙的填隙率为。(填隙率=粒子填入的空隙数空隙总数废物提取物质的化工流程1.(1)增大接触面积,提高反应速率,使反应更充分WC+10HNO3+6HFWF6↑+CO2↑+10NO2↑+8H2O(2)3.2≤pH<7.5(3)pH过大,Co2+水解程度增大,pH过小,平衡逆向移动,均会降低Co2+萃取率盐酸(4)向洗涤后的滤渣中加入足量的NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥即可得到镍(5)C(6)水解时生成HF,陶瓷容器中含有SiO2和硅酸盐,能和氢氟酸反应解析废料加入HNO3-HF混酸酸浸,WC和HNO3-HF反应生成NO2、CO2、WF6等气体,WF6和其他气体分离后水解得到WO3。铁、Fe3O4、Co、Ni等被转化为硝酸盐,调浸液的pH,将铁转化为Fe(OH)3沉淀除去,Co2+被萃取到有机相中和Ni2+分离,有机相中加入足量草酸铵,Co2+沉淀为CoC2O4,煅烧CoC2O4得到Co3O4。(1)“酸浸”前需先将废料研磨的目的为增大接触面积,提高反应速率,使反应更充分。已知该工序生成的气体中还含有NO2和CO2,根据流程可知生成的气体还有WF6,则WC发生反应的化学方程式为WC+10HNO3+6HFWF6↑+CO2↑+10NO2↑+8H2O。(2)浸液中c(Co2+)=0.0016mol·L-1,当Co2+开始沉淀时,溶液中c(OH-)=1.6×10−150.0016mol/L=10-6mol/L,则溶液的pH=8;c(Ni2+)=0.02mol·L-1,当Ni2+开始沉淀时,溶液中c(OH-)=2.0×10−150.02mol/L=10-6.5mol/L,则溶液的pH=7.5;则溶液的pH应小于7.5。Fe3+沉淀完全时,c(Fe3+)<1×10-5mol/L,此时溶液中c(OH-)>34.0×10−381×10−5mol/L=34×10-11mol/L,pOH=11-13lg4=11−23lg2,则pH=14-pOH=14-11+23lg2=3.2,则“调pH”的合理范围为3.2≤pH<7.5。(3)pH过大,Co2+水解程度增大,pH过小,平衡逆向移动,均会降低Co2+的萃取率;有机相中加入盐酸,可使萃取反应的平衡逆向移动,得到的HR可循环使用。(4)从含Ni2+水相中提取Ni单质的方法为加过量Zn粉,充分反应后过滤,滤渣中含锌和镍,由于锌的性质和铝相似,可以向洗涤后的滤渣中加入足量的NaOH溶液,锌会和NaOH溶液反应生成溶于水的Na2ZnO2,然后过滤、洗涤、干燥即可得到镍。(5)CoC2O4·2H2O的相对分子质量为183,假设取183gCoC2O4·2H2O煅烧,得到Co3O4时,质量为13mol×241g/mol=80.3g,残留固体余量为80.32.(1)2Cu2O+O2+4H2SO44CuSO4+4H2O(2)Fe2+被空气氧化为Fe3+,Fe3+与Cu反应(3)①5mol·L-1NaCl溶液,90℃②将滤液冷却结晶③将SO42−转化为BaSO4沉淀,避免影响后续析出PbCl2的纯度使PbCl(4)将Fe2+氧化为Fe3+调pH(5)71%解析炼铜烟灰主要成分为CuO、Cu2O、ZnO、PbO及其硫酸盐,用硫酸“酸浸”,同时通入空气,得到硫酸铜、硫酸锌溶液和PbSO4沉淀;滤出PbSO4;滤液中加铁屑置换出铜,过滤,滤液中加二氧化锰、氧化锌生成氢氧化铁沉淀除铁,过滤,滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得ZnSO4·7H2O。(1)氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化亚铜和氧气、硫酸反应生成硫酸铜、水,反应方程式CuO+H2SO4CuSO4+H2O、2Cu2O+O2+4H2SO44CuSO4+4H2O。(2)Fe2+能被空气氧化为Fe3+,Fe3+与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,所以“置换”工序需保持铁屑过量,否则生产过程中铜的产率会随时间延长而下降。(3)①根据图示5mol·L-1NaCl溶液,90℃时铅元素浸出率最高,所以提取铅元素,采取的最佳条件为5mol·L-1NaCl溶液,90℃。②根据图示,随温度升高PbCl2的溶解度增大,从“酸浸渣”中获取PbCl2的操作为控制最佳条件,浸泡酸浸渣,一段时间后,热滤,将滤液冷却结晶,过滤、冷水洗涤、干燥,得PbCl2晶体。③钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,向循环一定次数后的溶液中加入适量BaCl2溶液,目的是将SO42−转化为BaSO4沉淀,避免影响后续析出PbCl2的纯度。氯离子浓度越小PbCl2溶解度越小,后续加水,使其中NaCl浓度稀释至1mol·L-1的目的是使PbCl2充分析出。(4)Fe3+易形成氢氧化物沉淀,“除铁”中,MnO2的主要作用为将Fe2+氧化为Fe3+;使用ZnO的目的为调节pH生成氢氧化铁沉淀;(5)ZnSO4·7H2O与EDTA按物质的量之比1∶1反应,n(ZnSO4·7H2O)=0.0160mol/L×0.0263L=0.00042mol,ZnSO4·7H2O产品的纯度为0.00042mol×287g/mol0.1692g×100%=71%3.(1)适当增加硫酸浓度、提高温度等(2)H2SO4+CoCoSO4+H2↑Fe2+、Co2+(3)Fe2++2HCO3−FeCO3↓+H2O+CO2↑将二价钴转化为三价钴,(4)a点对应条件下c(Li2CO3)=0.10mol/L,则饱和溶液中c(Li+)=0.20mol/L、c(CO32−)=0.10mol/L,则Ksp(Li2CO3)=c2(Li+)c(CO32−)=4×10-3,若“沉锂”后溶液c(CO32−)为0.40mol·L-1,则c((5)123008r3解析电池废料转化为Li、Fe、Co及其氧化物,加入硫酸酸溶转化为相应的盐溶液,加入碳酸氢钠除去铁、过滤滤液加入次氯酸钠除去钴,过滤向滤液中加入碳酸钠得到碳酸锂沉淀;(1)适当增加硫酸浓度、提高温度等均可以加快反应速率,提高“酸浸”浸出率;(2)“酸浸”时金属Co与稀H2SO4反应生成硫酸钴和氢气,化学方程式H2SO4+CoCoSO4+H2↑;“酸浸”后锂、铁、钴转化为相应的盐溶液,故溶液中的金属阳离子主要有Li+、Fe2+、Co2+;(3)“沉铁”反应为亚铁离子和碳酸氢根离子生成碳酸亚铁沉淀,离子方程式是Fe2++2HCO3−FeCO3↓+H2O+CO2↑;常温下Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15,Ksp[Co(OH)3]=1.6×10-44,故三价钴的氢氧化物更难溶,“沉钴”时NaClO溶液的作用是将二价钴转化为三价钴,利于将钴转化为沉淀除去;(4)由图可知,a点对应条件下c(Li2CO3)=0.10mol/L,则饱和溶液中c(Li+)=0.20mol/L、c(CO32−)=0.10mol/L,则Ksp(Li2CO3)=c2(Li+)c(CO32−)=4×10-3,若“沉锂”后溶液c(CO32−)为0.40mol·L-1,则c(Li+)=Ksp(Li2CO3)c(CO32−)=4×10−30.4mol/L=0.10mol/L;(5)以体心Co2+为例,与Co2+距离最近且相等的Co2+同层、上下层各有4个,故有12个;设Co2+与O2-的最近的核间距为rnm,则晶胞边长为2rnm,根据“均摊法”,晶胞中含8×14.(1)粉碎废钒、搅拌、适当升温(2)V2O5+Na2SO3+2H2SO42VOSO4+Na2SO4+2H2O(3)6VO2++ClO(4)作用1:溶液中存在平衡:VO2++2OH−VO3−+H2O,加入氨水,使OH-浓度增大,该平衡正移,从而使VO2+尽可能都转化为VO3−;作用2:溶液中存在平衡:NH4VO3(s)NH4+(aq)+VO3(5)原因1:温度升高,NH4VO3溶解度增大,沉钒率下降原因2:温度升高,氨水受热分解逸出溶液,使NH4+浓度下降原因3:温度升高,氨水受热分解逸出溶液,使OH-浓度下降,VO2++2OH−VO3−+H2O原因4:平衡VO2++2OH−VO3−+H2O,正反应可能是放热反应,温度升高(6)182(c解析废钒催化剂粉碎、水浸,将溶解性物质VOSO4溶于水,然后过滤得到滤渣和滤液,根据溶解性表知,滤液中含有VOSO4,滤渣中含有V2O5等不溶性杂质,向滤渣中加入亚硫酸钠和稀硫酸,亚硫酸钠具有还原性,能将V2O5还原为VOSO4,然后过滤得到滤渣和滤液,将两部分滤液混合并加入氯酸钾,氯酸钾具有氧化性,能将VOSO4氧化为(VO2)2SO4,加入氨水,得到难溶性的NH4VO3,焙烧NH4VO3得到V2O5,以此解答该题。(1)水浸时,为了提高废钒的浸出率,可粉碎废钒、搅拌,适当升高温度,延长浸泡时间;(2)滤渣1的成分为V2O5、不溶性硅酸盐,因为滤液1和滤液2中钒的存在形式相同,所以滤渣1的成分中的V2O5与亚硫酸钠、硫酸反应生成VOSO4,发生反应的化学方程式为V2O5+Na2SO3+2H2SO42VOSO4+Na2SO4+2H2O;(3)生成VO2+的反应中消耗1molKClO3时转移6mol电子,故ClO3−被还原为Cl-,反应的离子方程式为6VO2++ClO3−+3H2O6VO2++Cl-+