1-03-专题三　金属及其化合物

高考

化学专题三金属及其化合物新高考、新教材适用目录五年高考三年模拟考点1钠、铁及其化合物考点2金属资源的开发利用类型1选择型流程题类型2矿物的开发利用类型3废料或中间体的回收利用类型4其他工艺

题型强化练/题型

化工流程分析综合拔高练考点1钠、铁及其化合物五年高考1.(2024安徽,3,3分)青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列

有关解释合理的是

(

)A.清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈B.烹煮食物的后期加入食盐,能避免NaCl长时间受热而分解C.将白糖熬制成焦糖汁,利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色D.制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸A2.(2024山东,2,2分)化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是

(

)A.活性炭可用作食品脱色剂B.铁粉可用作食品脱氧剂C.谷氨酸钠可用作食品增味剂D.五氧化二磷可用作食品干燥剂D3.(2024黑、吉、辽,5,3分)家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的

是

(

)A.用过氧碳酸钠漂白衣物:Na2CO4具有较强氧化性B.酿米酒需晾凉米饭后加酒曲:乙醇受热易挥发C.用柠檬酸去除水垢:柠檬酸酸性强于碳酸D.用碱液清洗厨房油污:油脂可碱性水解B4.(2024浙江6月选考,2,3分)下列说法不正确的是

(

)A.Al(OH)3呈两性,不能用于治疗胃酸过多B.Na2O2能与CO2反应产生O2,可作供氧剂C.FeO有还原性,能被氧化成Fe3O4D.HNO3见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中A5.(2024新课标,9,6分)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误

的是

(

)

A.反应为3Fe(s)+4H2O(g)

Fe3O4(s)+4H2(g)B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳C.用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气BD.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉6.(2024湖南,11,3分)中和法生产Na2HPO4·12H2O的工艺流程如下:

已知:①H3PO4的电离常数:

=6.9×10-3,

=6.2×10-8,

=4.8×10-13;②Na2HPO4·12H2O易风化。下列说法错误的是

(

)A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na2CO3溶液B.“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4C.“结晶”工序中溶液显酸性CD.“干燥”工序需在低温下进行7.(2024湖北,10,3分)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原剂。

锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是

(

)A.碱石灰有利于NH3逸出B.锂片必须打磨出新鲜表面CC.干燥管中均可选用P2O5D.双口烧瓶中发生的变化是Li+nNH3

Li++[e(NH3)n]-

8.(2023重庆,3,3分)下列叙述正确的是

(

)A.Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物相同B.SO2分别与H2O和H2S反应,反应的类型相同C.Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体相同D.浓H2SO4分别与Cu和C反应,生成的酸性气体相同C9.(2023湖南,7,3分)取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂

浓度均为0.1mol·L-1),反应现象没有明显差别的是

(

)选项试剂①试剂②A氨水AgNO3溶液BNaOH溶液Al2(SO4)3溶液CH2C2O4溶液酸性KMnO4溶液DKSCN溶液FeCl3溶液D10.(2022广东,6,2分)劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是

(

)选项劳动项目化学知识A面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包Na2CO3可与酸反应B环保工程师用熟石灰处理酸性废水熟石灰具有碱性C工人将模具干燥后再注入熔融钢水铁与H2O高温下会反应D技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板铝能形成致密氧化膜A11.(2021河北,1,3分)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献,陶

弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生

作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错

误的是

(

)A.钢是以铁为主的含碳合金B.钢的含碳量越高,硬度和脆性越大C.生铁由于含碳量高,熔点比熟铁高D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3

C12.(2021广东,10,2分)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不

合理的是

(

)CA.a可与e反应生成bB.b既可被氧化,也可被还原C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系13.(2023重庆,15,14分)Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料,以FeCl2为原料制备Fe3O4并获

得副产物CaCl2水合物的工艺如下。

物质Fe(OH)2Fe(OH)3Ca(OH)2溶度积(Ksp)4.9×10-172.8×10-395.0×10-625℃时各物质溶度积见下表:回答下列问题:(1)Fe3O4中Fe元素的化合价是+2和

+3

。O2-的核外电子排布式为

1s22s22p6

。(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行,其原因是

Fe2+易被氧化,得

不到Fe(OH)2

。(3)反应釜2中,加入CaO和分散剂的同时通入空气。①反应的离子方程式为

4CaO+6H2O+4Fe2++O2

4Fe(OH)3+4Ca2+

。②为加快反应速率,可采取的措施有

适当升高温度、搅拌等合理答案

(写出两项即可)。(4)①反应釜3中,25℃时,Ca2+浓度为5.0mol/L,理论上pH不超过

11

。②称取CaCl2水合物1.000g,加水溶解,加入过量Na2C2O4,将所得沉淀过滤洗涤后,溶于

热的稀硫酸中,用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定,消耗24.00mL。滴定达到终点的

现象为

加入最后半滴KMnO4标准溶液后,溶液变为浅红色,且半分钟内不

变色

,该副产物中CaCl2的质量分数为

66.6%

。14.(2022天津,13,14分)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列

问题:(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为

(或

)

。(2)NaCl熔点为800.8℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如

下:2NaCl(l)

2Na(l)+Cl2(g)加入CaCl2的目的是

作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗

。(3)Na2O2的电子式为

。在25℃和101kPa时,Na与O2反应

生成1molNa2O2放热510.9kJ,写出该反应的热化学方程式:

2Na(s)+O2(g)

Na2O2(s)

ΔH=-510.9kJ·mol-1

。(4)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前需依次通过

c

、

a

(填序号)a.浓硫酸b.饱和食盐水c.NaOH溶液d.KMnO4溶液(5)钠的某氧化物晶胞如下图,图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为

Na2O

。

(6)天然碱的主要成分为Na2CO3·NaHCO3·2H2O,1molNa2CO3·NaHCO3·2H2O经充分加

热得到Na2CO3的质量为

159

g。15.(2021海南,15,10分)无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了

如下流程,以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。已知:氯化亚砜(

)熔点-101℃,沸点76℃,易水解。

回答问题:(1)操作①是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和

漏斗

。(2)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用

bd

(填编号)。a.KMnO4溶液b.氯水c.溴水d.H2O2溶液(3)操作②是蒸发结晶,加热的同时通入HCl(g)的目的是

抑制Fe3+水解

。(4)取少量D晶体,溶于水并滴加KSCN溶液,现象是

溶液呈红色

。(5)反应D→E的化学方程式为

FeCl3·6H2O+6SOCl2

FeCl3+6SO2↑+12HCl↑

。(6)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐,写出一种可能的还原剂

SO2

,并设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原:

将少量样品溶于水,先滴加足量盐酸无现象,再滴加少量BaCl2溶液,若出现白色沉淀则证明还原剂为SO2(合理答案均可)

。考点2金属资源的开发利用类型1选择型流程题16.(2024贵州,13,3分)贵州重晶石矿(主要成分BaSO4)储量占全国1/3以上。某研究小

组对重晶石矿进行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡(BaTiO3)工艺。部

分流程如下:

下列说法正确的是

(

)A.“气体”主要成分是H2S,“溶液1”的主要溶质是Na2SB.“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥C.“合成反应”中生成BaTiO3的反应是氧化还原反应D.“洗涤”时可用稀H2SO4去除残留的碱,以提高纯度B17.(2024黑、吉、辽,13,3分)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn,流程如

下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是

(

)

锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)C离子Zn2+Cu2+Cl-浓度(g·L-1)1450.031A.“浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全B.“浸铜”反应:2Cu+4H++H2O2

2Cu2++H2↑+2H2OC.“脱氯”反应:Cu+Cu2++2Cl-

2CuClD.脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn18.(2024江西,8,3分)从CPU针脚(含有铜、镍和钴等金属)中回收金的实验步骤如下

图。下列说法错误的是

(

)A.将CPU针脚粉碎可加速溶解CB.除杂和溶金步骤需在通风橱中进行C.富集后,K[AuBr4]主要存在于滤液中D.还原步骤中有S

生成19.(2023辽宁,10,3分)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3,已知焙烧后Cr元素以+6价形

式存在,下列说法错误的是

(

)

A.“焙烧”中产生CO2B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为Cr

BD.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用20.(2023福建,7,4分)从炼钢粉尘(主要含Fe3O4、Fe2O3和ZnO)中提取锌的流程如下:

“盐浸”过程ZnO转化为[Zn(NH3)4]2+,并有少量Fe2+和Fe3+浸出。下列说法错误的是

(

)A.“盐浸”过程若浸液pH下降,需补充NH3B.“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3BC.“沉锌”过程发生反应[Zn(NH3)4]2++4H2O+S2-

ZnS↓+4NH3·H2OD.应合理控制(NH4)2S用量,以便滤液循环使用21.(2023湖南,9,3分)处理某铜冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如下:

已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:物质Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Al(OH)3开始沉淀pH1.94.26.23.5完全沉淀pH3.26.78.24.6②Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24。下列说法错误的是

(

)A.“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3B.Na2S溶液呈碱性,其主要原因是S2-+H2O

HS-+OH-C.“沉淀池Ⅱ”中,当Cu2+和Zn2+完全沉淀时,溶液中

=4.0×10-12D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水D22.(2023河北,10,3分)一种以锰尘(主要成分为Mn3O4,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)

为原料制备高纯MnCO3的清洁生产新工艺流程如下:

已知:室温下相关物质的Ksp如下表。Al(OH)3Mg(OH)2Ca(OH)2Fe(OH)210-32.910-11.310-5.310-16.3Fe(OH)3Mn(OH)2MgF2CaF210-38.610-12.710-10.310-8.3下列说法错误的是

(

)A.酸浸工序中产生的气体①为氯气B.滤渣①主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3C.除杂②工序中逐渐加入NaF溶液时,若Ca2+、Mg2+浓度接近,则CaF2先析出D.沉淀工序中发生反应的离子方程式为Mn2++2HC

MnCO3↓+CO2↑+H2OC23.(2022湖南,7,3分)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下:下列说法错误的是

(

)A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率CC.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2D.滤液可回收进入吸收塔循环利用24.(2022福建,6,4分)用铬铁合金(含少量Ni、Co单质)生产硫酸铬的工艺流程如下:

下列说法错误的是

(

)A.“浸出”产生的气体含有H2B.“除杂”的目的是除去Ni、Co元素C.流程中未产生六价铬化合物D.“滤渣2”的主要成分是Fe2(C2O4)3

D类型2矿物的开发利用25.(2024江西,15,14分)稀土是国家的战略资源之一。以下是一种以独居石[主要成分

为CePO4,含有Th3(PO4)4、U3O8和少量镭杂质]为原料制备CeCl3·nH2O的工艺流程图。

已知:ⅰ.Ksp[Th(OH)4]=4.0×10-45,Ksp[Ce(OH)3]=1.6×10-20,Ksp[Ce(OH)4]=2.0×10-48ⅱ.镭为第ⅡA族元素回答下列问题:(1)关于独居石的热分解,以下说法正确的是

b

(填标号)。a.降低压强,分解速率增大b.降低温度,分解速率降低c.反应时间越长,分解速率越大d.提高搅拌速度,分解速率降低(2)Na2U2O7中铀元素的化合价为

+6

,热分解阶段U3O8生成Na2U2O7的化学

反应方程式为

O2+2U3O8+6NaOH

3Na2U2O7+3H2O

。(3)浓缩结晶后,得到的晶体产物化学式为

Na3PO4

。滤液可用于

热分解

阶段循环利用,避免产生大量的高碱度废水。(4)溶解阶段,将溶液pH先调到1.5~2.0,反应后再回调至4.5。①盐酸溶解Ce(OH)4的离子方程式为

2Ce(OH)4+8H++2Cl-

2Ce3++Cl2↑+

8H2O

。②当溶液pH=4.5时,c(Th4+)=

4.0×10-7

mol/L,此时完全转化为氢氧化钍沉

淀。(5)以BaSO4为载体形成共沉淀,目的是去除杂质

镭

。26.(2024山东,18,12分)以铅精矿(含PbS、Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺

流程如下:

回答下列问题:(1)“热浸”时,难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2-和[AgCl2]-及单质硫。溶解等物质的

量的PbS和Ag2S时,消耗Fe3+物质的量之比为

1∶1

;溶液中盐酸浓度不宜

过大,除防止“热浸”时HCl挥发外,另一目的是防止产生

H2S

(填化学

式)。(2)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶,电解所得溶液可制备金属

Pb。“电解Ⅰ”阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用,利用该吸收液的操作单元

为

热浸

。(3)“还原”中加入铅精矿的目的是

还原过量的FeCl3

。(4)“置换”中可选用的试剂X为

C

(填标号);A.AlB.ZnC.PbD.Ag“置换”反应的离子方程式为

Pb+2[AgCl2]-

2Ag+[PbCl4]2-

。(5)“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板,用作

阳极

(填“阴极”或“阳

极”)。27.(2023海南,15,14分)铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域,是

重要的战略物资。利用绿柱石(主要化学成分为(Be3Al2Si6O18,还含有一定量的FeO和

Fe2O3)生产BeO的一种工艺流程如下。

回答问题:(1)Be3Al2Si6O18中Be的化合价为

+2

。(2)粉碎的目的是

增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高浸取率

;残

渣的主要成分是

SiO2

(填化学式)。(3)该流程中能循环使用的物质是

(NH4)2SO4

(填化学式)。(4)无水BeCl2可用作聚合反应的催化剂。BeO、Cl2与足量C在600~800℃制备BeCl2的

化学方程式为

BeO+Cl2+C

CO+BeCl2

。(5)沉铍时,将pH从8.0提高到8.5,则铍的损失降低至原来的

10

%。28.(2023北京,18,13分)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO

2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。

已知:酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+。(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除FeS2,有利于后续银的浸出;矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。①“浸锰”过程中,发生反应MnS+2H+

Mn2++H2S↑,则可推断:Ksp(MnS)

>

Ksp(Ag2S)(填“>”或“<”)。②在H2SO4溶液中,银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应,则浸锰液中主要

的金属阳离子有

Fe3+、Mn2+

。(2)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以

[AgCl2]-形式浸出。①将“浸银”反应的离子方程式补充完整:2Fe3++Ag2S+4

Cl-

2

Fe2+

+2[AgCl2]-+S②结合平衡移动原理,解释浸出剂中Cl-、H+的作用:

H+的作用是抑制Fe3+水

解,Cl-的作用是与Ag+生成配合物[AgCl2]-,促使平衡正向移动

。(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。①该步反应的离子方程式有

2Fe3++Fe

3Fe2+、Fe+2H+

Fe2++H2↑、

2[AgCl2]-+Fe

2Ag+4Cl-+Fe2+

。②一定温度下,Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐

渐减小的原因:

若反应时间过长,溶液中c(Fe2+)升高,导致平衡2[AgCl2]-+Fe

2Ag+4Cl-+Fe2+逆向移动,Ag溶解

。

(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势:

在“浸锰”过程中,氧化锰矿中的MnO2作氧化剂,银锰精矿中的FeS2作还

原剂,不需要额外加入氧化剂与还原剂即可联合提取

。29.(2021福建,11,13分)四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品,具有广泛的用途。一种

以钼精矿(主要含MoS2,还有Cu、Fe的化合物及SiO2等)为原料制备四钼酸铵的工艺流

程如下图所示。

回答下列问题:(1)“焙烧”产生的气体用

氨水

吸收后可制取氮肥。(2)“浸出”时,MoO3转化为Mo

。提高单位时间内钼浸出率的措施有

适当升温、搅拌、增加Na2CO3用量(增大Na2CO3浓度)等

(任写两种)。温度对90min

内钼浸出率的影响如图所示。当浸出温度超过80℃后,钼的浸出率反而降低,主要原

因是温度升高使水大量蒸发,导致

Na2MoO4晶体析出,混入浸渣

。

(3)“净化”时,浸出液中残留的Cu2+、Fe2+转化为沉淀除去。研究表明,该溶液中c(S2-)

和pH的关系为lgc(S2-)=pH-15.1。为了使溶液中的杂质离子浓度小于1.0×10-6mol·L-1,

应控制溶液的pH不小于

3.9

。(已知:pKsp=-lgKsp;CuS和FeS的pKsp分别为3

5.2和17.2)(4)“净化”后,溶液中若有低价钼(以Mo

表示),可加入适量H2O2将其氧化为Mo

,反应的离子方程式为

H2O2+Mo

Mo

+H2O

。(5)“沉淀”时,加入NH4NO3的目的是

提供N

,使Mo

充分转化为沉淀

析出

。(6)高温下用H2还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼,反应的化学方程式为

(NH4)2Mo4O13+12H2

4Mo+2NH3+13H2O

。[已知:(NH4)2Mo4O13受热分解生成MoO3]30.(2021山东,17,11分)工业上以铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制

备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如下。回答下列问题:

(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐。焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是

使气固反应物充分接触,加快反应速率,

使反应充分进行

。(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶

组分浓度c≤1.0×10-5mol·L-1时,可认为已除尽。

中和时pH的理论范围

4.5~9.3

;酸化的目的是

使Cr

转化为Cr2

;Fe元素在

浸取

(填操作单元的名称)过程中除去。(3)蒸发结晶时,过度蒸发将导致

有Na2Cr2O7析出

;冷却结晶所得母液中,

除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有

H2SO4

。(4)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为:4Na2CrO4+4H2O

2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑则Na2Cr2O7在

阳

(填“阴”或“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为

Na+

。类型3废料或中间体的回收利用31.(2024贵州,16,15分)煤气化渣属于大宗固废,主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量

MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺,制备钠基正极材料NaFePO4和回收Al2

O3的流程如下:

已知:①25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12;②2Na[Al(OH)4](aq)

Al2O3·3H2O(s)+2NaOH(aq)。回答下列问题:(1)“滤渣”的主要成分为

SiO2

(填化学式)。(2)25℃时,“碱沉”控制溶液pH至3.0,此时溶液中c(Fe3+)=

2.8×10-6

mol·L-1。(3)“除杂”时需加入的试剂X是

NaOH溶液

。(4)“水热合成”中,NH4H2PO4作为磷源,“滤液2”的作用是

提供Na+

,水热合成NaFePO4的离子方程式为

Fe2++Na++H2P

+2OH-

NaFePO4↓+2H2O

。(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料NaFeO2,其工艺如下:

①该工艺经碳热还原得到Fe3O4,“焙烧”生成NaFeO2的化学方程式为

4Fe3O4+6Na2CO3+O2

12NaFeO2+6CO2

。②NaFeO2的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有NaFeO2的单元数有

3

个。

甲乙丙③若“焙烧”温度为700℃,n(Na2CO3)∶n(Fe3O4)=9∶8时,生成纯相Na1-xFeO2,则x=

,其可能的结构示意图为

乙

(选填“乙”或“丙”)。32.(2024全国甲,26,14分)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有

锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种

流程如下。

注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5mol·L-1,其他金属离子不沉淀,即认为完

全分离。已知:①Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=2.5×10-22,Ksp(CoS)=4.0×10-21。②以氢氧化物形式沉淀时,lg[c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH的关系如图所示。

回答下列问题:(1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是

增大接触面积,加快反应速率,提高

原料利用率

。(2)“酸浸”步骤中,CoO发生反应的化学方程式是

CoO+H2SO4

CoSO4+H2O

。(3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10mol·L-1,向其中加入Na2S至

Zn2+沉淀完全,此时溶液中c(Co2+)=

1.6×10-4

mol·L-1,据此判断能否实现Zn2+

和Co2+的完全分离

不能

(填“能”或“不能”)。(4)“沉锰”步骤中,生成1.0molMnO2,产生H+的物质的量为

4.0mol

。(5)“沉淀”步骤中,用NaOH调pH=4,分离出的滤渣是

Fe(OH)3

。(6)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,其反应的离子方

程式为

2Co2++ClO-+5H2O

2Co(OH)3↓+Cl-+4H+

。(7)根据题中给出的信息,从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是

向滤液中继续加氢氧化钠至溶液8.2<pH<12,过滤

。33.(2024安徽,15,14分)精炼铜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,如下图所示。

回答下列问题:(1)Cu位于元素周期表第

四

周期第

ⅠB

族。(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是

Cu2+

。(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为

2Au+8HCl+3H

2O2

2HAuCl4+6H2O

。(4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的

AgCl

(填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3-。(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为

[Ag(S2O3)2]3-+e-

Ag↓+2S2

。“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为

Na2S2O3

(填化学式)。(6)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为

3∶4

。(7)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析S4

的结构为(a)而不是(b)的原因:

结构(a)中电子云分布较均衡,结构较稳定,结构(b)正、负电中心不

重合,极性较大,且存在过氧键,氧化性大于I2,故Na2S2O3不可被I2氧化为结构(b)

。

34.(2024广东,18,14分)镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一

种从电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca等元素)中提取

镓及循环利用铝的工艺如下。

工艺中,LAEM是一种新型阴离子交换膜,允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低

浓度区。用LAEM提取金属离子Mn+的原理如图。

已知:①pKa(HF)=3.2。②Na3[AlF6](冰晶石)的Ksp为4.0×10-10。③浸取液中,Ga(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)以[MClm](m-3)-(m=0~4)微粒形式存在,Fe2+最多可与2个Cl-配

位,其他金属离子与Cl-的配位可忽略。(1)“电解”中,反应的化学方程式为

2Al2O3

4Al+3O2↑

。(2)“浸取”中,由Ga3+形成[GaCl4]-的离子方程式为

Ga3++4Cl-

[GaCl4]-

。(3)“还原”的目的:避免

Fe

元素以

[FeCl4]-

(填化学式)微粒

的形式通过LAEM,从而有利于Ga的分离。(4)“LAEM提取”中,原料液的Cl-浓度越

高

,越有利于Ga的提取;研究表

明,原料液酸度过高,会降低Ga的提取率。因此,在不提高原料液酸度的前提下,可向Ⅰ

室中加入

NaCl

(填化学式),以进一步提高Ga的提取率。(5)“调pH”中,pH至少应大于

3.2

,使溶液中c(F-)>c(HF),有利于[AlF6]3-配

离子及Na3[AlF6]晶体的生成。若“结晶”后溶液中c(Na+)=0.10mol·L-1,则[AlF6]3-的浓

度为

4.0×10-7

mol·L-1。(6)一种含Ga、Ni、Co元素的记忆合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构

成的立方体体心,形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中,粒子个数最简比Co∶

Ga∶Ni=

2∶1∶1

,其立方晶胞的体积为

8a3

nm3。

35.(2024湖南,16,14分)铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属

的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:

已知:①当某离子的浓度低于1.0×10-5mol·L-1时,可忽略该离子的存在;②AgCl(s)+Cl-(aq)

[AgCl2]-(aq)

K=2.0×10-5;③Na2SO3易从溶液中结晶析出;④不同温度下Na2SO3的溶解度如下:温度/℃020406080溶解度/g14.426.137.433.229.0回答下列问题:(1)Cu属于

ds

区元素,其基态原子的价电子排布式为

3d104s1

;(2)“滤液1”中含有Cu2+和H2SeO3,“氧化酸浸”时Cu2Se反应的离子方程式为

Cu2Se+4H2O2+4H+

2Cu2++H2SeO3+5H2O

;(3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的NaCl:①在“氧化酸浸”工序中,加入适量NaCl的原因是

使Ag+生成AgCl沉淀,同

时确保Ag+不转化为[AgCl2]-进入滤液1中造成Ag的损失

;②在“除金”工序溶液中,Cl-浓度不能超过

0.50

mol·L-1;(4)在“银转化”体系中,[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075mol·L-1,两种离子分布分数δ[如δ([Ag(SO3)2]3-)=

]随S

浓度的变化关系如图所示。若S

浓度为1.0mol·L-1,则[Ag(SO3)3]5-的浓度为

0.050

mol·L-1;

(5)滤液4中溶质主要成分为

Na2SO3

(填化学式);在连续生产的模式下,“银转化”和“银还原”工序需在40℃左右进行,若反应温度过高,将难以实现连续

生产,原因是

滤液4中Na2SO3的浓度逐渐变大,温度过高,Na2SO3溶解度变小

从而结晶析出

。36.(2024新课标,27,14分)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方

面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧

化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:

已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5mol·L-1)时的pH:

Fe3+Fe2+Co3+Co2+Zn2+开始沉淀的pH1.56.9—7.46.2沉淀完全的pH2.88.41.19.48.2回答下列问题:(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是

加快浸取速率、提高浸取效率(答

案合理即可)

;“滤渣1”中金属元素主要为

Pb

。(2)“过滤1”后的溶液中加入MnO2的作用是

将Fe2+氧化成Fe3+

,取少量反

应后的溶液,加入化学试剂

K3[Fe(CN)6]溶液

检验Fe2+

,若出

现蓝色沉淀,需补加MnO2。(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为

Mn

+3Co2++7H2O

MnO2↓+3Co(OH)3↓+5H+

、

2Mn

+3Mn2++2H2O

5MnO2↓+4H+

。(4)“除钴液”中主要的盐有

K2SO4、ZnSO4

(写化学式),残留的Co3+浓度

为

10-16.7

mol·L-1。37.(2023福建,11,20分)白合金是铜钴矿冶炼过程的中间产物,一种从白合金(主要含Fe3

O4、CoO、CuS、Cu2S及少量SiO2)中分离回收金属的流程如下:

(1)“酸浸1”中加快反应速率的措施有

将白合金粉碎,搅拌,适当提高酸的

浓度,适当提高温度等

(任写一种)。CoO发生反应的离子方程式:

CoO+2H+

Co2++H2O

。(2)“焙烧1”中,晶体[Fe2(SO4)3·xH2O和CoSO4·yH2O]总质量随温度升高的变化情况如

下:温度区间/℃<227227~566566~600600~630晶体总质量变小不变变小不变①升温至227℃过程中,晶体总质量变小的原因是

晶体失去结晶水

;566~

600℃发生分解的物质是

Fe2(SO4)3

(填化学式)。②为有效分离铁、钴元素,“焙烧1”的温度应控制为

600

℃。(3)25℃时,Ksp(CuS)=6.3×10-36,H2S的

=1.1×10-7,

=1.3×10-13。反应CuS(s)+2H+(aq)

Cu2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K=

(列出计算式即可)。经计算可判断CuS难溶于稀硫酸。(4)铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝,其晶胞结构如图。

①基态Cu2+的价电子排布式为

3d9

。②晶胞中含有

2

个

,N(Cu+)∶N(Cu2+)=

2∶1(或4∶2或2)

。③晶体中微粒间作用力有

bc

(填标号)。a.氢键b.离子键c.共价键d.金属键(5)“焙烧2”中Cu2S发生反应的化学方程式为

Cu2S+2O2

2CuO+SO2

;“滤渣2”是

SiO2

(填化学式)。38.(2023河北,16,14分)闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用

氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离,同时得到的CuCl可用于催化、医药、冶金

等重要领域。工艺流程如下:

已知:室温下的Ksp(CuCl)=10-6.8。回答下列问题:(1)首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到,其主要成

分为

[Cu(NH3)4]Cl2

(填化学式)。(2)滤渣的主要成分为

Fe

(填化学式)。(3)浸取工序的产物为[Cu(NH3)2]Cl,该工序发生反应的化学方程式为

[Cu(NH3)4]Cl2+Cu

2[Cu(NH3)2]Cl

。浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液

①,氧化工序发生反应的离子方程式为

8NH3+4[Cu(NH3)2]++O2+4H+

4[Cu(NH3)4]2++2H2O

。(4)浸取工序宜在30~40℃之间进行。当环境温度较低时,浸取液再生后不需额外加热

即可进行浸取的原因是

盐酸和液氨反应放热

。(5)补全中和工序中主反应的离子方程式[Cu(NH3)2]++2H++Cl-

CuCl↓

+

2N

。(6)真空干燥的目的为

防止干燥过程中CuCl被空气中的O2氧化

。39.(2022福建,11,13分)粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要

含SiO2、Al2O3和CaO等)提铝的工艺流程如下:

回答下列问题:(1)“浸出”时适当升温的主要目的是

提高浸出率(或提高浸出速率)

,Al2O3发生反应的离子方程式为

Al2O3+6H+

2Al3++3H2O

。(2)“浸渣”的主要成分除残余Al2O3外,还有

SiO2和CaSO4

。实验测得,5.

0g粉煤灰(Al2O3的质量分数为30%)经浸出、干燥后得到3.0g“浸渣”(Al2O3的质量

分数为8%),Al2O3的浸出率为

84%

。(3)“沉铝”时,体系中三种物质的溶解度曲线如图所示,加入K2SO4沉铝的目的是

使更多的铝元素转化为晶体析出,同时保证晶体纯度

,“沉铝”的最佳方案

为

高温溶解再冷却结晶

。

(4)“焙烧”时,主要反应的化学方程式为

2KAl(SO4)2

K2SO4+Al2O3+3

SO3↑或4KAl(SO4)2

2K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑

。(5)“水浸”后得到的“滤液2”可返回

沉铝

工序循环使用。40.(2021辽宁,16,14分)从钒铬锰矿渣(主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO)中提铬的一种工

艺流程如下:

已知:pH较大时,二价锰[Mn(Ⅱ)]在空气中易被氧化。回答下列问题:(1)Cr元素位于元素周期表第

四

周期

ⅥB

族。(2)用FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为

FeCl3+3H2O

Fe(OH)3

(胶体)+3HCl

。(3)常温下,各种形态五价钒粒子总浓度的对数[lgc总(V)]与pH关系如图1所示。已知钒

铬锰矿渣硫酸浸液中c总(V)=0.01mol·L-1,“沉钒”过程控制pH=3.0,则与胶体共沉降的

五价钒粒子的存在形态为

H3V2

(填化学式)。

图1(4)某温度下,Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)的沉淀率与pH关系如图2所示。“沉铬”过程最佳pH为

6.0

;在该条件下滤液B中c(Cr3+)=

1×10-6

mol·L-1[KW近似为1×10-14,Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30]。

图2(5)“转化”过程中生成MnO2的离子方程式为

Mn2++H2O2+2OH-

MnO2↓+2H2O

。(6)“提纯”过程中Na2S2O3的作用为作还原剂,将Mn(Ⅱ)的氧化产物转化为Mn(Ⅱ)

。41.(2021重庆,15,14分)电镀在工业生产中具有重要作用。某电镀厂生产的废水经预处

理后含有Cr2

和少量的Cu2+、Ni2+,能够采用以下流程进行逐一分离,实现资源再利用。

已知:Ksp(CuS)=6.3×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19。回答下列问题:(1)Cr2

中Cr元素的化合价为

+6

。(2)还原池中有Cr3+生成,反应的离子方程式为

Cr2

+3H2C2O4+8H+

2Cr3

++6CO2↑+7H2O

。(3)沉淀1为Cr(OH)3,其性质与Al(OH)3相似,则Cr(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式

为

Cr(OH)3+NaOH

NaCrO2+2H2O

。(4)Na2S溶液呈碱性的原因是

S2-+H2O

HS-+OH-

(用离子方程式表示),

沉淀2为

CuS

。(5)若废水中还含有Cd2+,pH=4时Cd2+的浓度为

1.0×10-7

mol/L,用该结果说明Cd2+影响上述流程进行分离的原因是

在沉淀池2中进行的沉淀Cu2+的反

应需要调节溶液pH=4,此时c(Cd2+)<1.0×10-5mol/L,可以认为Cd2+与Cu2+此时均沉淀完

全,即沉淀2是CuS和CdS的混合物而无法准确分离开

[设H2S平衡浓度为1.0×10-6mol/

L,已知:H2S的K1=1.0×10-7,K2=7.0×10-15,Ksp(CdS)=7.0×10-27]。类型4其他工艺42.(2024黑、吉、辽,16,14分)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化

物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中

细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:回答下列问题:(1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜,“胆水”的

主要溶质为

CuSO4

(填化学式)。(2)“细菌氧化”中,FeS2发生反应的离子方程式为

4FeS2+15O2+2H2O

4Fe3++8S

+4H+

。(3)“沉铁砷”时需加碱调节pH,生成

Fe(OH)3

(填化学式)胶体起絮凝作

用,促进了含As微粒的沉降。(4)“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率,相比“焙烧氧化”,“细菌氧化”的优势为

BC

(填标号)。A.无需控温B.可减少有害气体产生C.设备无需耐高温D.不产生废液废渣(5)“真金不怕火炼”表明Au难被O2氧化,“浸金”中NaCN的作用为

CN-络合Au+

。(6)“沉金”中Zn的作用为

作还原剂

。(7)滤液②经H2SO4酸化,[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN的化学方程式为

Na2[Zn(CN)4]+2H2SO4

ZnSO4+4HCN+Na2SO4

。用碱中和HCN可生成

NaCN

(填溶质化学式)溶液,从而实现循环利用。43.(2023湖南,17,15分)超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一。近年来,

我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术,在研制超纯

Ga(CH3)3方面取得了显著成果。工业上以粗镓为原料,制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程

如下:

已知:①金属Ga的化学性质和Al相似,Ga的熔点为29.8℃;②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体;③相关物质的沸点:物质Ga(CH3)3Et2OCH3INR3沸点/℃55.734.642.4365.8回答下列问题:(1)晶体Ga(CH3)3的晶体类型是

分子晶体

;(2)“电解精炼”装置如图所示,电解池温度控制在40~45℃的原因是

确保Ga处于液态,易于分离

,阴极的电极反应式为

Ga

+3e-+2H2O

Ga+4OH-[或Ga(OH

+3e-

Ga+4OH-]

;

(3)“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2和CH3MgI,写出该反应的化学方

程式

Ga2Mg5+8CH3I+2Et2O

2Ga(CH3)3(Et2O)+3MgI2+2CH3MgI

;(4)“残渣”经纯水处理,能产生可燃性气体,该气体主要成分是

CH4

;(5)下列说法错误的是

D

;A.流程中Et2O得到了循环利用B.流程中,“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行C.“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3),并蒸出Ga(CH3)3D.用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3)3和CH3I(6)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3,而本流程采用“配体交换”工艺制

备超纯Ga(CH3)3的理由是

Ga(CH3)3与Et2O的沸点相近,不易分离,而Ga(CH3)

3与NR3的沸点相差较大,将Ga(CH3)3(NR3)分解后,蒸馏时可得到超纯Ga(CH3)3

;(7)比较分子中的C—Ga—C键角大小:Ga(CH3)3

>

Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”

“<”或“=”),其原因是

Ga(CH3)3中Ga采取sp2杂化,Ga(CH3)3(Et2O)中Ga采取sp3杂化,前者C—Ga—C的键角大于后者

。44.(2021河北,15,14分)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团

队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧

化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr-Fe-Al-Mg的深度利用和Na+内循

环。工艺流程如下:

回答下列问题:(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是

Cr、Fe

(填元素符号)。(2)工序①的名称为

水浸或溶解

。(3)滤渣Ⅰ的主要成分是

Fe2O3、MgO

(填化学式)。(4)工序③中发生反应的离子方程式为

2Na++2Cr

+2CO2+H2O

Cr2

+2NaHCO3↓

。(5)物质Ⅴ可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为

4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO3

2Fe2O3+8Na2CrO4+16CO2+8H2O,Al2O3+2NaHCO3

2NaAlO2+2CO2↑+H2O

,可代替NaOH的化学试剂还有

Na2CO3

(填化学式)。(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序

②

(填“①”“②”

“③”或“④”)参与内循环。(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为

8.37

。{通常认

为溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1为沉淀完全:Al(OH)3+OH-

[Al(OH)4]-

K=100.63;KW=10-14;Ksp[Al(OH)3]=10-33}三年模拟题型化工流程分析1.(2024湖北十一校二模,9,改编)实验室用MnO2等原料制取少量KMnO4的实验流程如

下。下列说法错误的是

(

)

DA.通入CO2“歧化”时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2B.可循环利用的物质是MnO2C.“过滤”时,为加快分离速率可采用减压过滤D.向粗品中滴加盐酸若产生气泡则说明含有K2CO3

2.(2024九省联考贵州卷,11)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用

水处理。某化学兴趣小组用废铁屑(主要成分为Fe,杂质有Al、C及油脂)制备高铁酸

钠的主要流程如下。下列说法错误的是

(

)A.“碱浸”可以除去废铁屑中的油脂B.“滤渣”的主要成分是Al和CBC.“操作Ⅰ”通入的空气可以用H2O2溶液代替D.若流程改为先“氧化”后“调pH”,可能会生成Cl2

3.(2024福建泉州一模,9)SrCl2是一种治疗牙本质过敏症的牙膏添加剂。一种用工业碳

酸锶(含少量BaCO3、FeO杂质)制取氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)的工业流程如下。

下列说法错误的是

(

)A.Ksp(SrSO4)>Ksp(BaSO4)B.溶液Ⅰ中发生了反应2Fe2++H2O2+2H+

2Fe3++2H2OCC.工业碳酸锶的纯度为

×100%D.系列操作包括蒸发浓缩、冷却结晶等4.(2024江西鹰潭一模,12)利用含钴废料(主要成分为Co3O4,还含有少量的铝箔、LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如图:

已知:萃取Co2+的原理为Co2++2HR

CoR2+2H+。下列说法错误的是

(

)A.“滤液Ⅰ”中溶质的主要成分是Na[Al(OH)4]BB.“酸溶”反应中H2O2作氧化剂C.“反萃取”中可加入H2SO4分离出Co2+D.“沉钴”时Na2CO3溶液滴加速率不宜过快,目的是防止生成Co(OH)2

5.(2024安徽皖南八校三联,13)生产镍蓄电池的材料之一为三氧化二镍(Ni2O3),一种从

含镍废料(主要成分为镍、铝、氧化铁、碳等)获得Ni2O3的工业流程如图所示:

已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+;②Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38;③当溶液中离子浓度≤1×10-5mol·L-1时,认为沉淀完全;④lg2=0.3。下列说法错误的是

(

)A.为除去含镍废料表面的矿物油,X可选用乙醇B.“酸浸”后的溶液中含有Fe3+、Ni2+、Al3+,可以用KSCN溶液证明Fe3+不能氧化Ni2+C.常温下,加NiO调节溶液pH=3.3时,溶液中Fe3+刚好沉淀完全D.“无隔膜电解槽电解”发生的总反应为NaCl+H2O

NaClO+H2↑B6.(2024重庆九龙坡二模,15)氧化钪(Sc2O3)可用作半导体镀层的蒸镀材料。可从金属

提取工艺中的固体废料“赤泥”(含有Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)里回收Sc2O3。请

结合流程,回答以下问题:

已知:①Sc2O3和TiO2性质较稳定,不易被还原,且TiO2难溶于盐酸;②“熔炼”过程中,单质硅和大部分单质铁转化为熔融物分离出来;③草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物;④常温下,部分氢氧化物的溶度积常数如下表所示:物质Fe(OH)3Fe(OH)2Sc(OH)3Ksp1×10-381×10-161×10-30(1)元素Sc在元素周期表中位于

d

区。(2)“熔炼”时,请写出生成Fe的反应的化学方程式:

Fe2O3+3C

2Fe+3CO↑

。(3)“酸浸”时,滤渣的主要成分为

TiO2、C

(填化学式)。(4)“氧化”时,加入H2O2的目的是

H2O2+2Fe2++2H+

2Fe3++2H2O

(用离

子方程式表示)。(5)常温下,“调pH”时,溶液中c(Sc3+)=0.001mol·L-1,为除去杂质离子,应控制的pH范围

是

3≤pH<5

;为检验该杂质离子是否除尽,可选用

KSCN

(填化学式)溶液进行检验。(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol·L-1时,可认为该离子沉

淀完全)(6)反应过程中,测得钪的沉淀率随

的变化情况如图所示。当草酸用量过多时,钪的沉淀率下降的原因是

草酸用量过多时,草酸钪沉淀会转化为可溶

性络合物,使钪的沉淀率下降

。

(7)草酸钪晶体[Sc2(C2O4)3·6H2O]在空气中加热,

随温度的变化情况如图所示。250℃时,晶体的主要成分是

Sc2(C2O4)3·H2O

(填化学式){M[Sc2(C2O4)3

·6H2O]=462g·mol-1}。1.(2024湖北名校3月测评,1)湖北盐业历史悠久,早在唐代已有零星的产盐记载。下列

说法错误的是

(

)A.NaCl既可作调味品也可作防腐剂B.焰色试验可用于区分NaCl和Na2CO3C.电解食盐水的产物可用于生产漂粉精D.医疗上生理盐水是含0.9%的NaCl溶液B2.(2024广东湛江一模,10)部分含Fe物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列

推断不合理的是

(

)A.可存在a→e→b的转化B.e溶液可与KSCN溶液反应生成红色沉淀C.能用a制作的容器运输浓硫酸D.a可与稀硝酸恰好反应,生成只含b的溶液B3.(2024陕西宝鸡一模,13)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯

化铁晶体的流程如下。下列说法正确的是

(

)

A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2

2Fe3++2Cl-CD.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+

4.(2024河北张家口一模,10)硫酸镁是一种重要的工业盐,工业上利用矿石废料(主要成

分为MgO和SiO2,还含有少量的PbO、FeO、Fe2O3、Al2O3等)制取硫酸镁的工艺流程如

下:

下列说法错误的是

(

)A.滤渣1的成分为SiO2AB.“氧化”时发生反应的离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+

2Fe3++2H2OC.“净化”时加入MgO是为了调节溶液的pH使杂质离子沉淀D.“操作2”可直接将MgSO4·7H2O加热失水制备MgSO4

5.(2024湖南长郡中学月考六,11)碘化锂(LiI)在能源、医药等领域有重要应用,某兴趣

小组制备LiI·3H2O和LiI,流程如下:

已知:LiI·3H2O在300℃以上转变成无水LiI。LiI易溶于水,溶解度随温度升高而增大,

在空气中受热易被氧化。Li2CO3难溶于水。下列说法错误的是

(

)A.步骤①主要发生的离子反应为Li2CO3+2H+

2Li++CO2↑+H2OB.步骤②过滤用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗C.步骤④可在空气中加热到300℃以上进行转化CD.步骤③中一系列操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥6.(2024北京海淀一模,7)分银渣是从阳极泥中提取