2025高考化学复习难题之物质的分离、提纯和检验（解答大题）

2025高考化学复习难题速递之物质的分离、提纯和检验(解答大题)(2025

年4月)

一.解答题(共20小题)

1.(2025•广安模拟)在“双碳”背景下，我国新能源产业迅速发展，硫酸保的需求量也随之增加。某电

解厂粗硫酸银【主要含Ni(NH4)2(SO4)2・6H2O同时含有杂质Fe、Zn、Cu、Ca等元素的化合物】

分离提纯的工艺流程如图：

试剂X

NiSO4-6H：O

38

已知：①25℃时，KsP[Fe(OH)3]=4.0X10

②皂化：HR+NaOH#NaR+H2O

转皂：2NaR+Ni?+uNiR2+2Na+

萃取除杂：NiR2+M2+^MR2+2Ni2+,式中M?+表示金属阳离子，HR为萃取剂。

③不同金属阳离子的萃取率与pH的关系如图所示。

根据以上信息回答下列问题：

(1)写出基态Ni的核外电子排布式-

(2)已知气体A中含有SO2,Ni(NH4)2(SO4)2・6H2O“焙烧脱氨”反应的氧化产物为

(3)“氧化”控制温度在60c〜70°℃的原因是»

(4)“反萃取”加入的试剂X为o

(5)萃取时，调节pH值在4左右进行萃取除杂，流程中“皂化”和“转皂”的目的

是O

(6)在一定条件下，用萃取剂萃取分离Ni?+时，经充分振荡分层后，有机层和水层中离子的物质的量

浓度之比为2：9。现含有Ni?+的水溶液10mL,用5mL萃取剂萃取一次后,Ni?+的萃取率为

萃取出物质的质量

(已知：萃取率=X100%)

物质的总质量

(7)在NaOH溶液中，NiSCU和Na2s2。8反应可制得镁氢碱性电池的正极材料NiO(OH),该反应的

离子方程式为。

2.(2024秋•广东期末)工业上常用软锦矿(主要成分为MnCh,含少量Fe203Al2O3CaOSiO2等)和Li2c。3

合成电极材料LiMn2O4和明矶，其工艺流程如图所示。

S02稀硫酸MnCO,02

滤渣I滤渣UFeOOH

J一系列操作

KA1(SO4)2-12H2O

已知：I.Mt?+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被02氧化为MnO2

II.当溶液中某离子浓度c(M")W1.0X107moi时时，可认为该离子沉淀完全;

常温下，几种沉淀的Ksp如下表所示：

Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)3Fe(OH)2

2.0X10391.0X10'332.0X10135.0X1017

回答下列问题：

(1)基态Mn原子的价电子轨道表示式为。

(2)“酸浸”时，软锦矿中的Fe2O3与SO2反应的化学方程式为。

(3)加入MnCO3调pH"时，调节pH的范围为(保留两位有效数字)。

(4)“焙烧Li2c03和Mn02混合物的过程中，

①资料显示Li2c03的分解温度为723℃,本流程中Li2c03于515℃开始分解，可能原因

是O

②“焙烧”过程中发生的总反应为。

(5)尖晶石结构的LiMn2O4是一种常用的正极材料

①充电时，LiMn2O4电极的电势(填“高于”或“低于”)电池的另一极。

②LiMn2O4的晶胞为立方体，该晶胞由图中A、B两种基本结构单元交替排列构成。

图中表示的微粒是(填离子符号)；

设该晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数的数值为NA,LiMiuCU的摩尔质量为Mg/mol,则该晶胞的密度

为g/cm3(用含有NA和M的计算式表示)。

3.(2025•太原一模)“跟着悟空游山西”带火了山西的古建筑，大量的悬塑艺术作品出现在大众面前。悬

塑是我国古代彩绘泥塑中一种特殊样式，它以木为架，外包泥，悬插在预制木架之中，通常用于制作寺

庙内的千佛、千菩萨及背景复杂的故事性彩塑。这些古建筑在修饰过程中使用了大量的矿物质颜料和孔

雀蓝琉璃，以青绿构成冷色基调-其中青绿色颜料主要来源于氯铜矿［Cu2cl(OH)3］和蓝铜矿［Cu3(CO3)

2(OH)2］o回答下列问题：

(1)①悬塑工艺中使用金属铁连接内部木骨架，铁位于周期表中第周期第族。

②蓝铜矿CU3(CO3)2(OH)2中CO歹的VSEPR模型名称是。

③铜在潮湿的空气中久置，表面会出现绿色物质Cu2(OH)2CO3写出该过程的总反应方程

式：o

(2)金属的防腐是文物保护的重要部分。“鎏金”工艺是先将金和水银制成的金汞齐涂在器物表面，然

后加热使水银蒸发，金即附着在器面不脱落。建造平遥“双林寺”时，由于资金短缺，在“金水”中参

杂了铜，造成有的佛像表面出现成红色，该物质可能是。Cu与Zn相比，第二电离能与

第一电离能差值更大的是,原因是o

(3)电解铜(含铜99.9%〜99.95%)用于电器工业，可制造特种合金、金属丝及电线。精炼铝产生的

铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程，

如图所示。

Na2s2O3

N2H4N2

①写出“浸取1”中发生反应的离子方程式：o

②“浸取3”中生成依9位2。3)2］3-,该配离子中配体是，“还原”使用的N2H4

中心N原子的杂化方式为。

③“浸取2”中，单质金转化为HAuC14,该反应的化学方程式为

4.(2025•沧州一模)半湿法处理铜阳极泥回收贵金属银、钳、金的工艺如图：

发烟硫酸

硒蒸汽滤液滤渣滤液

已知：①“焙烧除硒”过程中硒、铜和银转化为相应的氧化物；②“分银”工艺中银转化为[Ag(NH3)

2]+o

回答下列问题：

(1)CuAgSe中铜的化合价为；Cu的价层电子轨道表达式为，

位于周期表区。

(2)“脱铜”工艺中，与银元素相关的离子反应方程式为o

(3)“分银”得到滤渣的主要成分有Pt和«

(4)“沉银”过程中朋(N2H4)的作用是。

(5)经上述工艺得到的粗银还需进行电解精炼：纯银作阴极，电解液为硝酸和硝酸银的混合溶液。硝

酸浓度不能过大，可能的原因是(用化学语言解释)。

(6)某研究性学习小组为探究Ag与Fe3+的反应，按图装置进行实验(盐桥中的物质不参与反应)。

①K闭合时，电流表指针偏转，石墨作(填“正极”或“负极”)。

②当指针归零后，向U形管左侧滴加几滴Fe(NO3)2浓溶液，发现指针向反方向偏转，写出此时银电

极的反应式：。

③结合上述实验分析，写出Fe3+和Ag反应的离子方程式：。

5.(2025•河南模拟)广西是我国重要的锡矿产地。该地锡矿主要成分为SnO2(含PbS、CuFeS2等杂质),

锡的一种冶炼工艺流程如图所示：

足量空气盐酸过量焦炭

so2滤液.....APb、Fe、Cu

焙烧

已知：①SnO2性质稳定，难溶于水、酸、醇。®2PbS+3O22PbO+2SO2

回答下列问题：

(1)对锡矿进行“研磨”的目的是o

(2)“焙烧”过程中，CuFeS2发生的化学反应方程式为0

2

(3)PbO可与盐酸反应生成可溶性配离子[PbCl4]­,该反应液中存在

冷却

PbCG(s)=PbCl2gq)=H2[PbCl4],若要得到PbC12溶液，可在加热条件下，加入(填

热水

一种反应试剂)，充分反应后，(填一种操作)，即得PbC12溶液。

(4)“滤液”中的Cu2+、Fe3+可采用调节溶液pH值的方法依次分离，已知常温下Fe(OH)3的Ksp为

2.8X10-39,若滤液中。(Fe3+)为0.0028mol・I/L则Fe3+开始沉淀的pH值为。

(5)“熔炼”过程，焦炭对应生成的主要气体产物为o

(6)灰锡是金刚石型立方晶体，晶体结构如图所示。己知锡晶胞的边长anm,则灰锡的密度为

g・cnf3(NA为阿伏加德罗常数的值，写出计算式即可)。Sn与C同主族，SnC12分子中，键角/C1-

6.(2025•杨浦区二模)某石化企业的一种废催化剂中含AI2O3、SiO2及少量的La2O3和CeO2。通过下列

流程，回收La2O3和Ce2O3。

H2O2＞盐酸NaOH溶液

滤渣a滤液b

332019

常温下，KsP[Al(OH)3]=1.3X10-；Ksp[Ce(OH)3]=1.0X10；Ksp[La(OH)3]=2.0X10

反应[Al(OH)4「=A13++4OIT的K=5.0X10-34。

(1)元素周期表中，La、Ce与Sc(铳)为同族元素，则La、Ce。(不定项)

A.位于niB

B.位于IIB

C.属于主族元素

D.属于过渡元素

(2)流程中“加热搅拌”的适宜温度在60〜70°C,温度不可过低或过高，原因

是。该操作中，CeO2发生反应的化学方程式为。

(3)滤渣a的主要成分是(填化学式)。

(4)'‘沉淀过滤”时，逐滴滴加NaOH溶液，理论上最先发生反应的离子方程式为:0

(5)常温下，滤出滤渣a后，滤液中[A13+]=0.1mol・L-i[La3+]=[Ce3+]=0.01mo「L-i。

①若逐滴滴加NaOH溶液，3种离子能否逐一沉淀？通过计算说明。(滴入的NaOH溶液体

积忽略不计，下同)。

②滤液b的pH至少应大于。

A.6.4

B.9

C.12.6

D.14

工业上可用电解熔融La2O3制备La。实际生产中还需加入LiF—LaF3作助熔剂，研究发现电解池中含

(6)推断La2O3属于(填字母选项)。

A.分子晶体

B.共价晶体

C.离子晶体

D.金属晶体

(7)LaO*在阳极上发生反应的电极方程式为o

7.(2025•广东模拟)MnO2是电池工业中非常重要的原料之一。

(1)MnO2的制备。

[.还原法：含锦阳极渣的主要成分为MnO2含有PbO。

①在酸性条件下，向阳极渣中加入葡萄糖，可见产生气泡，同时得到MnSO4溶液，离子方程式

为

②用醋酸镂可以溶解PbO生成醋酸铅，从而实现PbO与MnO2的分离。铅的浸出率与温度的关系如图

1„铅

浸

出

率

％

温度/匕

图1

铅的浸出率随着温度的升高而增大，当温度达到85℃以后，铅的浸出率降低的原因

是

II.电解法：某矿粉(主要含有MnO、杂质含有Fe、Pb的氧化物)，利用下列流程制备高纯

硫酸BaS

矿粉——>MnO2

-28

已知：Ksp(FeS)=6.3X10-18,Ksp(PbS)=1.0X10

①“电解”的化学方程式为

②该流程中可以用于循环使用的物质是

③为得到高纯Mn02,净化后溶液中BaS的浓度至少为

(2)MnO2的结构与应用。实验室用KC1O3固体加热制02加入MnO2作催化剂，可加快生成02的速

率。

①某种Mn02的晶胞结构如图2所示。图中表示。沿z轴的俯视图中，由“o”

构成图形的面积是

②温度加热到60℃后，生成02的速率突然加快（见图3所示），其原因是-

③将反应后的混合物加水溶解，过滤、洗涤、干燥，称量所得固体，其质量比起始时加入的Mn02的质

量小，其原因是（不考虑实验操作引起的误差因素）。

8.（2025•杨浦区校级模拟）以菱镒矿（主要成分为MnCO3、CaCO3、MgCOs.SiO2和少量FeCC>3等）为

原料提纯MnCO3的一种流程示意图如图。

已知：i.浸出渣C的主要成分为Si02、CaCO3、Fe2O3=

ii.常温时，部分物质的Ksp如表所示：

物质M11CO3Mn(OH)2MgCOsMg(OH)2

Ksp1.8X10111.9X10136.8X1065.6X1012

iii.lmokl/l的NH4HCO3溶液pH心8,c（C。歹）心3.3X10-3moi•!/'

（1）基态Mn原子的价层电子排布式为。

（2）基态Fe原子中，电子占据的最高能层的符号是,处于最高能级的电子的运动状态共有

个。

（3）将菱锦矿“研磨”的目的是o

（4）写出MnCO3在“氯化焙烧”过程发生反应的化学方程式：o

用ImolLl的NH4HCO3溶液“沉锦”时浸出液pH对产品中锦元素的质量分数和锦的回收率的影响如

图。

产品中镒元素的质量xioo<y

注：镐的回收率=浸出液B中镒元素的质量”°

(5)“沉镒”反应的离子方程式是

(6)分析浸出液pH=8时MnCO3产品中存在的杂质可能是说明判断依

据o

(7)该流程中可以循环利用的物质有o

检测产品中锦元素的质量分数，取agMnC03产品溶于100mL硫酸和磷酸的混合溶液中，取10mL加入

3

稍过量的NH4NO3溶液，使Mi?+氧化为[Mn(PO4)2]\待充分反应后，加热使NH4NO3分解。冷却

后用bmol・L：i(NH4)2Fe(SO4)2溶液标准液滴定，消耗cmL(NH4)2Fe(SO4)2溶液。

(8)产品中镐元素的质量分数为

(9)若未充分加热，则会使测定结果(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。

9.(2025•山东校级模拟)以伯钿精矿(含Se、Te、Au、Pt、Pd等)为原料，提取贵金属Au、Pt、Pd的

工艺流程如图所示:

浓盐酸

NaC103I过量I1气体X

网(NHCI

vNa2CO3Iso2NH4C1I4

钳钿氯化

*还原f沉钿f沉钳一尾液

精矿浸出

滤液浸出渣金(NH4)2PdCl6(NH4)2PtCl6

钿粕精炼f的

已知：①"氯化浸出"时，Au、Pt、Pd以Zu%、PtClj-.PdC诒-形式存在;

②(NH4)2Pte16和(NH4)2Pde16难溶于水，(NH4)2Pte14易溶于水；

61/2

③室温：KsP[(NH4)2PtC16]=5.7X10；57«=7.5O

(1)“焙烧”时，Se、Te转化为可溶于水的Na2SeO3和NazTeCU.转化等物质的量的Se、Te时，消耗

NaCKh的物质的量之比为；根据图判断“焙烧”适宜的温度范围是(填标号)。

0300350400450500

T/K

A.300-350KB.350-400KC.400-450KD.450-500K

(2)一般条件下Au很难被C12氧化，但用浓盐酸作浸出液，可使Au被C12氧化，由此分析“氯化浸

出”过程中浓盐酸的作用为。

(3)“还原”得到金的离子方程式为；加入过量SO2的目的

是O

(4)“煨烧”时还生成N2、NH4C1和一种气体，该气体用少量水吸收后可重复用于“”

操作单元。

(5)“沉柏”先通入的气体X为(填化学式)。“沉柏”中，若向c(PtClQ=0.125mol/L

的溶液里加入等体积的NH4C1溶液，使PtC诒一沉淀完全，则NH4C1溶液浓度最小值为

mol/L(结果保留两位小数，忽略溶液混合后体积的变化)。

10.(2025•南京校级模拟)铳(Sc)是一种功能强大但产量稀少的稀土金属，广泛用于尖端科技领域。

从某种磷精矿(主要成分为Ca5(PO4)3F,含少量SCPO4、FeO、Fe2O3、SiO2)分离稀土元素铳(Sc)

的工业流程如图：

沪Hc

22

HNO,(C4H9O)3PO试剂XNH3HNO3i

净化fT有铳;国草酸铳晶体

滤渣1萃余液有机相水相滤渣2滤液

(1)写出“酸浸”过程中Ca5(P04)3F与HN03发生反应的化学方程式。

(2)“萃取”的目的是富集Sc,但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。

①通过3ROH+POC13U(RO)3PO+3HC1制得有机磷萃取剂(RO)3PO,其中一R代表崎基，一R不同

(RO)3PO产率也不同。当一R为“一CH2cH3”时，(RO)3Po产率(填“大于”、“小于”

或“等于")一R为“一CH2cH2cH3”时，请从结构的角度分析原因=

②“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中通入NH3,Fe2\Fe3\Sc3+的沉淀率随pH

的变化如图b试剂X为(填“S02”或“C102”)，应控制最佳pH为。

图1

（3）已知Kal（H2c2O4）=a,Ka2（H2c2。4）=b,Ksp[Sc2（C2O4）3]=Co

“沉铳”时，发生反应2503++3//2。2。40502（。2。4）31+6//+，此反应的平衡常数K

=o（用含a、b、c的代数式表示）。

（4）反应过程中，测得铳的沉淀率随弧”2c巴）的变化情况如图2所示。当草酸用量过多时，铳的沉

n（Sc3+）

淀率下降的原因是。

n（H2c2（\）

n（Se，+）

图2

m（剩余固体）

（5）草酸铳晶体SC2（C204）3>6H20（M[SC（C0）3-6WO]=462g-m0厂】）在空气中加热,

2242n（原始固体）

随温度的变化情况如图3所示。550〜850℃反应的化学方程式为。（写出计

算过程）

10o

、08o

、

((

及

及6o

画

国

<

袋4o

露

幽

苫

E、E

-2O

-

-

-

温度/七

图3

H.(2025•枣庄模拟)某冶炼厂的高锢、高铅烟灰(In2O3>1112s3、PbO、Fe2O3>ZnO)可提取锢和铅,

工艺流程如图：

MnO2

已知：iJi?+与AF+性质相似，易水解

-1415

ii.KsP(PbC12)=3.2X105Ksp(PbCO3)=1.2X10Ksp[Pb(OH)2]=2.0X10

iii.Ii?+能被有机萃取剂P204(简称H2A2)萃取，其萃取原理可表示为Ii?+(水层)+3H2A2(有极层)

UlnA3・3HA(有极层)+3H+(水层)

回答下列问题：

(1)“高温酸浸”后滤渣除二氧化镒外还有，该操作中硫元素被氧化为硫酸根，In2s3

反应的化学方程式为o

(2)室温时，向结晶产物PbC12固体中加入NH4HCO3溶液，并加入氨水调节pH进行脱氯碳化。“脱

氯碳化”过程中，为避免Pb(OH)2的生成，应将pH控制在以下；灼烧过程中，将

80」mgPbCO3在氨气中加热分解(气体产物只有CO2)+316℃时，乘馀固体的质量为7L3mg,此时固

体n(Pb)：n(C)=。

(3)“系列操作”含如下步骤：

P204HC1

_[_i_

-*萃取+反萃取->HlnCl

芋L-^4

水相有机相

①萃取前加入Na2s03预处理可提高锢的纯度，可能的原因是o

②关于萃取与反萃取，下列说法错误的是(填标号)。

A.pH越大萃取效果越好

B.有机相经处理后可以循环利用

C.萃取与反萃取原理相同，均利用了溶质在溶剂中溶解性的不同

③反萃取时，有机相与水相体积比和反萃取率、水相中锢浓度的关系如图所示，操作时选择有机相和水

相的体积比为；所需玻璃仪器为。

9o

14oo

178O

12oo%

m170、

日

60榔

岸

总10oo50

塔1M

40B

第

8OO

4:16:18:110:112:114:1

V(有机相)/V(水相)

12.(2025•贵州模拟)机铭还原渣是钠化提机过程的典型危险固体废弃物，其资源化利用需求迫切。钢铭

还原渣主要成分为乳、铭的化合物、硅的氧化物。从机铝还原渣中分离提取铝和钢的一种流程如图所示：

NaSO

浓H2SO4溶2液28调PH适量NaOH溶液

滤渣

v2o5

已知：①经硫酸酸浸后，帆主要以VO2+存在，铭主要以C1+存在；

②Cr3+在酸性溶液中不被Na2s2。8氧化，Cr(OH)3难溶于水且具有两性；

③常温下，Cr(OH)3的Ksp近似为1.0义10一31。

回答下列问题：

(1)帆元素在元素周期表中的位置是。

(2)“酸浸”时，若要提高浸取率的操作是(写出一条即可)。

(3)“滤渣”中的主要成分为(写化学式)。

(4)“氧化”中用到的过二硫酸钠(Na2s208),其中S元素的化合价是，生成U。1的离子

方程式为。

(5)若“含炉+净化液”中c(Cr3+)=0.1mol・lJi,则常温下“分离机”时调pH的范围是2.5〜。

(6)向“含Cr3+净化液”中加入适量NaOH溶液，不能过量的理由是(用

离子方程式说明)。

(7)①V2O5是常用的催化剂，硫酸工业中，SO2转化为SO3的催化剂选用V2O5,催化过程经两步完

成。

i：(写出化学方程式)，ii：4Vo2+02=2V2O5。

②磷化帆(VP)是另外一种新型催化材料，P交替地填入在V构成的正三棱柱中心，形成如图甲所示

结构单元。VP晶胞沿Z轴投影图如图乙所示，则该晶体的晶胞体积为。

l-anm->l

13.(2025•湖南模拟)青海柴达木盆地是世界上最大的铜矿床。以该铜矿生产的氯化锢主要用于焰火材料、

医药、日用化学品、电解金属钠的助熔剂等。工业上以次等品碳酸铜(含Ba2f、Ca2\Fe?+及还原态的

硫等杂质)为原料，利用盐酸法获得高纯氯化银。己知KspCaS/)=LIx10-】。、Ksp(SrS04)=3.2x

10,rp0"。3)=2.5xICT，按要求回答问题。

次等品|稀盐酸底可硫酸溶.30%凡0:国沔试剂A,而丽J氯化铜|浓缩结用氯化锢|

|碳酸副缓慢搅圉粗溶液「过滤,詈下肃耳时酝呼“落液I麻I

滤渣1滤渣2滤渣3

(1)银元素与钙元素在同主族，写出银元素价电子轨道排布图：,实验室中

少量金属银应保存在中。

(2)“除钢”中硫酸溶液的量不宜过量，原因是o

(3)还原态的硫主要为暖一，写出“氧化”过程反应的离子方程

工C:,。

(4)80℃下Fe3+和Ca2+在不同pH的沉淀率如图，“除钙铁”最适宜的试剂A

24681012142468101214

pHpH

Fe3+沉淀率随pH的变化情况Ca2+沉淀率随pH的变化情况

(5)铜矿床含有较多天青石(主要成分为SrSO4)o纯净的SrSO4可加入饱和Na2c。3溶液，充分搅拌，

弃去上层清液。如此处理多次，将SrSO4全部转化为SrCO3。若有17moiSrSCM,每次用1.00L2.0mol/L

饱和Na2c03溶液处理，假定SrSO4能全部转化，至少需要处理次。

14.(2025•武进区校级模拟)废水中的六价铭［Cr(VI)］可转化为含Cr(III)的铝渣，再制备高纯Cr2O3。

(1)CuS—TiO2可吸附并部分还原Cr(VI),原理如图1所示。实验控制在pH<6的弱酸性条件下进

行。已知在水溶液中存在反应2H++2仃0广UCr2。>+生0。

①可由反应Cu2++H2SUCuS+2H+制备CuS,该反应的K=«[H2s的Kal=1.0X10"，Ka2

-12-36

=1.0X10；KsP(CuS)=1.0X10]

②CuS—TiO2在pH<6的水溶液中表面带正电荷，在pH>6的水溶液中表面带负电荷。在弱酸性条件

下，除铭的速率比碱性条件下快的原因是。

③起始pH=4时，溶液中Cr(VI)和Ci?+的浓度随时间的变化如图2所示。+浓度先增大后减小的

原因是。

(2)用含Cr(III)的铭渣(杂质不参与反应)制备局纯Cr2O3。

已知：①pH>5时H2O2可以氧化Cr(III),pH<5时H2O2可将Cr20厂还原为Ci+；

②H2O2在碱性溶液中易分解。

步骤I：预处理。铝渣与Na2c03混合后在空气中焙烧制得含Na2CrO4的固体。

步骤H：浸取。将焙烧后的固体冷却，与H2O2溶液、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液，加入三颈瓶中,

通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液，实验装置如图3所示。充分反应，过滤。

滴液漏斗中的溶液是。生成CF+的离子方程式为

步骤m：制备高纯Cr2O3。补充完整实验方案:取步骤II的滤液,,得到Cr203o

［pH=9时，*+沉淀完全；Cr(OH)3在400℃分解为Cr2O3。须使用的试剂：NaOH溶液，

盐酸酸化的BaC12溶液］

15.(2025•平度市模拟)链(Rh)是一种稀有贵金属，工业上从废错材料(主要含Rh,还含有Cu、Fe

等)中提炼错的主要途径有如下两种：

已知：①Rh金属活动顺序位于H之后。

②Rh(III)易与C「形成配离子［RhCkf-,且该配离子在水溶液中存在以下平衡：［RhC16F+3H2OURh

(OH)3+3H++6Cl-o

③已知25℃时相关物质的Ksp见下表。

氢氧化物Fe(OH)3Cu(OH)2Rh(OH)3

Kspi.oxio-38-6i.oxio19-61.0X10226

(已知开始沉淀的金属离子浓度为O.lmol-L1；金属离子浓度WL0X1。-5moi时，可认为该离子

回答下列问题：

(1)途径一：

①“氯化溶解”过程中，金属Rh转化为H3RhC16,该反应的化学方程式为

②“定向脱铜”时，铜的沉淀率随pH变化如图所示，实际工业生产中控制pH为2,pH不宜大于2的

原因是o

③“阳离子交换”过程中，被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子有O

(2)途径二：

①“控温焚烧”的目的是且防止Rh单质被氧化。

②“加热至熔融”的目的是将焚烧后的物质全部转化成可溶性的硫酸盐。已知Rh单质与KHSO4反应

的产物之一为SO2,则参加反应的Rh和KHSO4的物质的量之比为o

③步骤“调pH①”中应调节的pH范围为(保留两位有效数字)。

④用氨水沉淀馅元素的离子方程式为o

16.(2025•盐城一模)利用镒银矿(主要成分为MnO2、Ag和少量SiO2等杂质)制备硫酸镒和银。

(1)用蔗糖(Cl2H22011)、水和浓硫酸浸取锦银矿，过滤得硫酸铳溶液和含银滤渣。

①提高镒元素浸出率的措施(任写一条)。

②蔗糖还原MnO2生成硫酸镒和CO2的化学方程式为o

③其它条件相同，酸矿比0.33：1,糖矿比0.04：1时，酸浸过程中随着水矿比的增大，镒的浸出率如

图所示：

衣

、

徐

S

会

石

谑

水矿比大于2：1时，镐的浸出率逐渐减小的原因为o

(2)在空气中用NaCN溶液浸取含银滤渣，得到含［Ag(CN)2「的浸出液，再用锌粉置换得银。

①浸出反应的离子方程式：。

②如图所示，pH小于10.5时，随pH的减小，银的浸出率降低的原因：

9.09.510.010.511.011.5

pH

③金属材料铜银合金的晶胞如图所示，该铜银合金的化学式是

・Cu

。Ag

(3)“酸浸”所得溶液经一系列操作后得MnSO4・H2O,燃烧MnSO4・H2。生产锦氧体材料，剩余固体

质量随温度变化曲线如图所示。该曲线中B段所示物质的化学式为(写出计算过程)。

bo

«、

眼

及

画

限

熏

02004006008001000

温度/七

17.(2024秋•道里区校级期末)已知Li4Ti5Oi2和LiFePCH都是锂禺子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主

要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如图:

-TiO,•zH,0双氧农一一LiOHLi2Ti5O,5Li2c-

必羽。口

A沉淀---氨---水A--反---应--过--滤---->沉淀2高温煨烧①~>

热盐酸-----滤液水解

>酸浸®——

矿二2过滤

双氧水过滤FePO.Li2co3、H2C2O4

滤液②舟拓»—A汨泞

滤渣1磷酸沉症-Z高-温----煨---烧----②-----»LiFePO,

(1)“酸浸”中滤渣的主要成分为(填化学式)。

(2)“酸浸”后，钛主要以TiOC匕-形式存在，写出水解反应生成TiO2-XH2O的离子方程

式,水解过程中需加水稀释并加热，其目的是=

(3)TiO2・xH2O与双氧水、氨水反应40min,控制温度在40℃左右。温度不能高于40℃的原因

是_______________________

(4)向“滤液②”中加入双氧水和磷酸得到FePO4,写出离子方程式-

(5)“高温煨烧②”过程中，草酸的作用是，适当多加草酸的原因

为o

(6)若“滤液②"中Fe3+恰好沉淀完全[即溶液中c(Fe3+)=1.0XlO^mol/L]时溶液pH^l,此时溶

223

液中c(HP。•)=[已知：Ksp(FePOD=1.2X10-；Kal(H3P04)=6.9x10->

Ka2(H3P0。=6.2X10-8、七3(”3「。4)=4.8X10-13]o

18.(2025•日照一模)以赤泥熔炼渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、CaO,少量SC2O3)为原料分离稀土元素

铳(Sc)的一种工艺流程如图：

98%H2SO4萃取剂试剂XNaOHHNO,H2C2O4

熔炼渣f?卜库萃取液节奉产►蜷SC2(C2O4)3……>Sc

浸渣萃余液有机相水相滤液

已知：①萃取剂为磷酸三丁酯、磷酸二丁酯和磺化煤油；②Sc3+的氧化性很弱。

回答下列问题：

(1)“浸渣”的主要成分为(填化学式)。

%

、

树

熄

妇

(2)“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中加入NaOH,(Fe2+>Fe3\Sc3+)的沉淀

率随pH的变化如图。试剂X为(填Na2s03或NaClO),应调节pH最佳为。

(3)已知SC2(C2O4)3难溶于水，难溶于酸；Kal(H2C2O4)=a,Ka2(H2c2O4)=b,Ksp[Sc2(C2O4)

3]=c,“沉铳”时，发生反应：2Sc3++3H2c2。4-Sc2(C2O4)33+6H+,此反应的平衡常数K=

(用含a、b、c代数式表示)。

(4)Sc2(C2O4)3经系列操作可得SCC13,6H2O,SCC13・6H2O,加热脱水时成ScOCl的化学方程式

为。

(4)在一定条件下，一种物质在两种互不相溶的溶剂A、B中的浓度之比是一个常数(分配系数Kd)

Kd=黑；萃取率=?儿吸X100%o萃取Sc的过程中，若Sc元素的分配系数Kd='(有理=7.5,

C(水相)

取100mL含铳的溶液，一次性加入60mL萃取剂，则Sc的萃取率为%(保留到小数点

后一位，下同)；若将60mL萃取剂分成3次萃取，每次用20mL,则最后一次水层中铳的残留率

为%

19.(2024秋•无锡期末)回收错铁合金抛光废料(含Fe和少量Pr