2026届高三化学：化工流程题分类练

高考复习化工流程题分类练

类型1.制备类化工流程

I.（24-25高三下•河北邢台・开学考试）草酸钻晶体是一种生产指示剂、催化剂以及钻的氧化物的重要化

工原料飞一种以含钻废料（主要戌分为Co-Q』，还有少量的NiO、AI2O3、SiO?等）制备COC2O4的流程如

卜图所示:

热H2s。4H2O2COORH(有机物)

含钻

粉碎酸浸反应?

废料Wh

滤渣I滤渣II水相

（阳离子含Ni?+、H+)

（NH4）2C2O4H2sO4溶液

COC2O4-2H2O沉钻反萃取

Y物质X物质

已知：①在酸性条件3氧化性：Co3+>MnO；,②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:

沉淀物O

A1(OH)3C(OH)2Ni(OH)2

完全沉淀时的pH4.79.09.2

⑴滤渣I的成分为..（填化学式）。

⑵写出“反应”工序中发生化学反应的离子方程式，实际生产中消耗的H2O2的量比理论上多的

原因是

⑶设计加入CoO工序的目的是

⑷该流程中能够循环利用的物质除H2so4外，还有.（用化学式表示）。

,

⑸X-射线结构表明，COC2O4-2H2O分解的最终产物为Co3O4（M=241gmor）oCo3O4的晶胞由A区和B

区组成，如下图所示。

apm

AB

7

①如上图建立坐标系，取z=0,得Co3O4晶胞截面如图1,若取z=-,请在如图2中标出相应原子位置

O

（分别用△和o表示）。

图1图2

3(用含NA的代数式表示)。

2.(25-26高三上•广东•期末)一种从大洋多金属结核(主要含FeQcMnOrCuO、SiO?、ZnO、PbO

等)中选择性提取金属钵的工艺流程如下。

炭粉稀产复合干取剂gsH,0,溶液M；。

IJL__L_7IJL-

大洋多选抒性—岛代一沿中涌逆流-＞於个液近立锋I-►油淞［FI-»深度MnSO

金国结核f还原门菠出「反出液一।萃敲「军小也比学更广淀漱京铁।溶液T电解iMn

浸出渣JF__滤渣a-FcOOH

有机层一H反;叫fCuSO,

硫酸

2824

已知：常温卜，(PbS)=8.0x10,Kp(ZnS)=1.6x10o

回答以下问题:

(l)”选择性还原”时，Mn元素从难溶于酸的MnO：转化为MnO,MnO中Mn的化合价为价；"高压

浸出”时，“浸出渣”的主要成分为S。、(填化学式)。

(2)“逆流萃取”时，选择性萃取C产，萃取得到的配合物结构如图所示，下列说法正确的是..(填字母)。

A.该配合物极易溶于水B.该配合物中，中心离子Cu*的配位数为4

C.基态Ci?+的价层电子轨道表示式为111111tlND.该物质中存在分子内氢键

3d

c(Pb2+)

(3)“沉铅锌”后所得“滤液”中,

一°

(4)“深度沉铁"时，Fe"水解得到a-FeOOH沉淀，该反应的离子方程式为,测定a-FeOOH晶体结构

可以采取的方法为:相比形成Fe(OH)a胶状沉淀，生成a-FeOOH沉淀能使Mn的产率大大提高，原

因是o

(5)“电解”时，惰性阳极表面发生反应的电极反应式为o

⑹某锌锦合金的立方晶胞如图所示,Zn与Mn的原子个数最简比为3：1,则Zn在晶胞中的位置为.

若汽人表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的质量为g。

oO0o

3.（2026高三.全国•专题练习）电解钵渣（主要成分是MnS、还含有FeS及Fe、Ca、Mg的氧化物等）制

取高纯MnSO4并电解制备Mn的流程如下:

电解钻渣

⑴氧化酹浸。酸浸后浸出液中主要离子为Mi?+、H\SO：、Fe3\Ca2\Mg2+o写出FeS酹浸时发生

反应的离子方程式.

（2）沉铁。常温下，Fe3+开始生成氢氧化物沉淀的pH=l.7,完全沉淀时pH=2.8（某离子浓度WlxlO-'mol/L,

认为该离子沉淀完全）。酸浸后的溶液调节pH至4后，溶液中残留的c（Fe*）=mol-L'o

⑶萃取与反萃取。向沉铁后的溶液中加入某有机萃取剂HA,在不同pH卜.进行萃取可以实现Ca?+、Mn"

的分离。萃取原理为M2++2HA=MA+2H+（M"表示CzF或Mn?）过程如图。

丽南调Pla

―凹萃血剂HA

'牛取刑HA-43

已知：某温度下M2++2HA=MAJ+2H+的平衡常数用K表示，且K（CaA2）＞K（MnA2）。上述过程中前后调

节pH值大小为ab（填，域“V”）

（4）结晶：反萃取后的溶液中仍存在Mg?卡及少量Ca?+等杂质离子，将该溶液蒸发结晶、趁热过滤可除去

m（结晶MnSO）

部分杂质。杂质去除率随MnSO4结晶率［王产MnSO）*"乂阳的变化如图°

20406080

率/%

4结晶率的增大反而下降的原因是。

⑸电解：已知Se对Mi?+有特殊的吸附能力。电解酸性MnSC)4溶液制备Mn时在阴极加入适量的SeO2

有利于Mn在电极上析出，结合方程式说明原因o

4.(25-26高三上•江苏苏州•月考)利用水钻矿(主要成分为CoQj，含少量SiO?、FeO、F%0,、MnO2)

制备二次电池添加剂£-CO(OH)2的流程如下:

热NaOH

H2SO4NaClO

水钻矿p-Co(OH)2

滤渣1CO2滤渣2有机相滤液

已知：i.沉淀过快无法形成/-Co(OH)2：Co(OH)2在碱性溶液中易被O2氧化。

ii.凝、C°3+易与NH3形成配合物。

亩.水合胧(N2H/HQ)为无色油状液体，具有强还原性，氧化产物为N?。

⑴“酸浸”中NazSOi溶液与Co。反应的离子方程式为。

⑵滤渣2主要成分为NaFe"SOj(OH)6,“沉铁”步骤加入NaCIO的作用为。

⑶在CoSO,TCO(NH3)：T〃-CO(OH),转化过程中：

①制备4-Co(OH%,先加氨水再加NaOH溶液的理由是。

②“沉钻”中使用热NaOH溶液有利于形成较纯净的4-Co(OH),,可能原因是

⑷经仪器分析，测得按题⑶步骤制得的Co(OH)2晶体结构中含有Co(叫，进一步用碘量法测得c0(n)

的氧化程度为8%。因此制备时必须加入一定量的还原剂，如水合阴。实验室模拟题(3)步骤，为确保制

得的Co(OH):产品中不含Co(HI),用500mLlmol・lJ的CoSO4溶液制备时，至少需加入水合断的质量

为go（写出计算过程）

⑸钻硫化物可用作锂离子电池的电极材料，其结构如下图所示。结构1是钻硫化物晶胞的一部分，可代

表其组成和结构：晶胞2是充电后的晶胞结构；所有结构均为立方晶胞。晶胞2中距Li+最近的S2-有一

个。

结构1晶胞2

类型2除杂提纯类化工流程

5.（25-26高三上•天津•期中）金属在生产、生活和社会发展中的应用较为广泛。

⑴工业上用铝热反应冶炼锦、锐等金属，其原因与下列无关的是______（填序号）。

A.铝还原性较强B.钵、机熔点高C.铝能形成多种合金D.反应放出大量热

⑵用下列方法可以鉴别碳酸钠与碳酸氢钠的是（填序号

a,分别向装有等量Na2c0八NaHCO,固体的两支试管中滴加几滴水

b.分别向装有同浓度Na2co八NaHCO,溶液的两支试管中滴加酚配溶液

c.分别向装有同浓度Na2co,、NaHCO,溶液的两支试管中滴加澄清石灰水

（3）工业上用某种氧化铝矿石（含FeQ、杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如图:

过

国化铝矿石］

反应I、________过9pjTi西7卢干国3加

3溶.乙I

反应II、JTV

过渡

①试剂X为（填化学式）溶液：溶液Y的主要成分是（填化学式）。

②电解熔融A1Q：时常加入冰晶石，其作用是

（4）取11.128绿研^05。「71^0（\1=2788/0101）,隔绝空气加热时，样品质量随温度变化的曲线如图所

示，分解产物M的化学式,样品N加热至1（X）（）K得到P,生成物中除P外还有两种硫的氧化物,

写出反应的化学方程式o

如出g.

FcSO47H>O

11.12"1M

8.96

6.08

3.20LL

0351646906温度/K

2O3杂质)为原料制备碱式碳酸铜

[CU2(OH)2CO31的流程如下所示。

计燧过水流用NaHCX).m*

_TJi|1।।.

“3吁cTI除铁I(气卜—CuO-l如M卜fCWOHkCO,

II

tfift或渣

已知：常温下，R?+完全沉淀的pll为3.2,溶液中的离子浓度心105]。1]」即认为沉淀完全。

⑴下列状态的铜中，电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填序号)。

A.lAr]3dl04s'B.[Ar]3d10C.[Ar]3dZsZj?D.[Ar]3d9

(2)“酸浸''时，提高铜元素浸出率的措施有(任写一条)。

(3)常温下，Ksp[Fe(OH)3]=。

(4)“蒸氨”过程中主要发生反应的化学方程式为：。

(5)①“沉铜..时发生反应的离子方程式为：。

②"沉铜''时也可以利用Na2cCh和NaHCO.的混合溶液，已知25笛时，碱式碳酸铜的饱和溶液pH约为

8.5,溶液中H2c。3、HCO「C0『的分布系数&随pH的变化如图所示。当恰好形成饱和碱式碳酸铜溶

液时，溶液中c(HCO；)：c(CO；尸

9

北

隼

.

#

会

③检验CU2(OH)2CO3沉淀是否洗涤干净的操作为。

⑹由含少量Fe3+的CuSO」溶液可制取CUSO4-H2O晶体，请补充完整该制名过程的实验方案;

向含有少量F，+的C11SO4溶液中加入调节溶液pH>3.2使Fe'+完全沉淀过滤除去，将滤

液o(已知：室温下从CuS04饱和溶液中结晶出CUSO「5H2。，(2160「5&0在80〜12(TC下

干燥得到CuSO/Hq。)

7.(25-26高三上•四川泸州•期中)Ni、C。均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni"、

Co2*.A产、Mg?*)中，利用氨浸工艺可提取Ni、Co,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下：

氨性溶液

CoCI2

硝酸浸银钻

।过滤।~滤泥~।史浸।-*I过滤I*-*,滤液2气体A

取液分离

饱和一麻旬

NiCh溶液一号1

滤渣

固体粒化物

。

结晶NiCl24H2

福液一

1纯化晶体A-----►热解

气体一|冷却至室温|一HNO,溶液

已知:①宏性溶液由N5•凡。、(NH4bSO3和(NH4)2CO3配制。

②常温下，Ni?+、C02+、CJ与NF1、形成可溶于水的配离子

@CO(OH)2易被空气氧化为Co9H%；

@lg^(NHrH2O)=-4.7；

部分氢氧化物的K卬如下表:

氢氧化

CO(OH)2CO(OH)3Ni(OH)2A1(OH)3Mg(OH)2

物

仆5.9xW151.6x10445.5xl0」61.3x10-335.6x10-12

回答下列问题：

(l)Co在元素周期表中的位置为第周期族.

⑵用活性MgO调pH至9.0时，(Co")与《Ni?，)的比值(用最简整数比表示)。

(3)“氨浸”时，由Co(OH)3转化为［CO(N$)6「的离子方程式为o

(4)(NH4)2cO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中,

出现NH4Al(OH)2cO3的明锐衍射峰。

①NH,AKOHbCOi属于(填“晶体”或“非晶体”)。

(NHJC03提高了Ni、Co的浸取速率，其原因是

③“析晶”过程中通入的酸性气体A为o

⑸常温下，pH=9.9的氨性溶液中，c(NH/H8)c(NH；"填“或“二")。

8.(25-26高三上•安徽阜阳•月考)工业上采用菱锌矿(主要成分为ZnCCh，还含有CdCCh、FeCO3>

MnCCh和少量不溶于酸的杂质)制取活性ZnO,工艺流程如下:

稀乎酸KMnO4ZnOZnNa2cO,溶液

菱锌矿嬴"N氧彳幺除杂HJPH2［远嬴新》滤液，r^~HW^^l+zno

滤在1扁2滤渣3

已知：①相关金属离子-14+)=0.1mol-L力开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表:

金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+Mn2+

开始沉淀的

1.56.36.27.48.1

PH

完全沉淀的

2.88.38.29.410.1

pH

②弱酸性KMnO」溶液能将-氧化成MnO2o

回答下列问题:

(1)“酸浸''时，为提高锌的浸取率，不宜采用的方法是(填序号)，“酸浸”后过滤所得浸取液中含有的

金属阳离子主要有(用化学符号表示)。

①研磨②多次浸取③升高温度④加压⑤搅拌

⑵“氧化除杂”的目的是o

(3)“调pH”时，使用ZnO的优点是。

(4)“还原除镉”时，Zn的实际用量是理论用量的1.3倍的原因是。

(5)“沉锌”生成碱式碳酸锌［ZnCC)3,2Zn(OH)2・2H2O］沉淀，写出加入Na2c。3溶液沉锌的化学方程式：

形成的沉淀可用水洗，洗涤时的操作是o

⑹取10.0g活性氧化锌样品配成待测液，加入3~4滴指示剂，再加入适量六亚甲基四胺，用amol-L”

的EDTA标准液进行滴定，消耗标准液100mL。已知：与1.0mLEDTA标准液［c(EDTA)=1.000moll"］

相当的以克表示的氧化锌的质量为0.08139g,则样品中氧化锂的质量分数为(用含a的代数式表

示)。

类型3.化学基本原理类化工流程

9.（2026•山东济南•一模）工业上以蛇纹石废渣（主要含Co/）3、FeQ3、CuO、PbO、SiO?等）制取铁

酸钻（CoFe2O4）,工艺流程如下:

已知：草酸（H夕2。,）为二元弱酸，具有还原性；常温下，相关物质的K卬见下表；当溶液中某离子浓度

c<1x1（）5moi时，可认为该离子沉淀完全。

物质Fe(OH)3CO(OH)3CO(OH)2Cu(OH),CoSCuS

IxlO-374IxlO-438IxlO-97IxlO-19,6IxlO-"，lxIO-353

回答卜.列问题:

⑴“焙烧厂时金属氧化物均转化为硫酸盐，其中转化为CoSO］的化学方程式为；“水浸”后滤

液呈强酸性，滤渣I主要成分除SiO?外还含有（填化学式）。

（2）“中和”在常温卜进行，过程中需调节pH的理论最小值为；从原子经济的角度考虑，“中和”与“除

铜”需分步产生沉淀，原因是。

（3）“除铜”时发生反应的离子方程式为:若将CoS改用H4,将增加的用量（填化学式）。

⑷“沉钻”所得滤液并入“吸收”液中，经处理后所得产品导入（填操作单元名称）循环利用。

10.（2024•河南・三模）银的氧化物M是蓄电池材料。某小组用含银废料（成分为NiO、Ni2O3>FeO、

MgO和SiO?等）制备M的工艺流程如图所示。

aNHJ情性，体

成♦I沉户卜幅铲用亮SO；函»脑系列掾作卜|NiSOCHQ卜|«；泰卜M

沮

周体2同体3

回答下列问题：

⑴固体2的主要成分是（填化学式）。提高“酸浸”速率宜采用的措施有（答两条）。

（2）“酸浸”中有无色无味且有助燃性的气体产生，该过程中发生反应的离子方程式为o

374,47

^p[Fe(OH)J=10-,^[Ni(OH)2]=10o若浸出液中《立+卜加。】^,当离子浓度

WlxlO-molL时认为已完全沉淀。用Na2cCh调节pH范围为

(4)“系列操作”包括蒸发浓缩、、过滤、乙醇洗涤、干燥。用乙醉洗涤的目的是

⑸灼烧NiSO/%。时，剩余固体的质量与温度的变化关系如图1所示。

mi

写出RlC的化学方程式：o

(6)Nb和Ni组成合金，晶胞如图2所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。该晶胞密度为g/cn?(只

列计算式)。

H.(25-26高三上•山东•期中)稀有金属帆和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。一种利用帆

钦磁铁矿精矿(主要成分为Fe-Qj、FeV2O4.TQ和SiCh)综合提取锐、钛，并同步制备黄钱铁矶的工艺

流程如下图所示:

布•机萃酸化的Na2cq3溶液

।有机相.康二・卷烈挑便-V2O5

”4©盐酸适量Fe料H2O2取剂R3NNazS?溶液

凯钛p।ninq有机相

破铁^」一蝉|一酸浸沉钛氧化萃取------•洗涤

精矿I沉铁一黄钱铁研

水相NH4Ee3(SO4)2(OH)6

浸出渣TiO(OH)2废液相

NH3

(NH4)2SO4

已知：①“加压焙烧”过程中存在反应2FeCh(s)=2FeC12(s)+J(g),生成的小会对钮钛磁铁矿精矿“二

次氯化”:

②“酸浸”所得溶液中帆、钛以VO；、TiO”形式存在。

回答下列问题：

(1)已知FeVzCh中Fe为+2价，则V的化合价为。

(2)“酸浸''时，产生的“浸出渣”的主要成分为(填化学式)。"酸浸''时，若用硝酸代替盐酸，弊端

为。

(3)“氧化”时，电。2的使用量远大于理论计算量，可能的原因为o

(4)“萃取”时，VO；先转化为H2V10O^8再与萃取剂R3N结合，其过程可表示为：

+

4R3N+4H+H2Vl0O^a[R3NH]4H2V)0O280据此分析“反萃取”过程中加入Na2c0.,溶液的作用

为。

(5)“沉铁”时，生成黄钱铁矶的离子方程式为。

⑹V2。、可溶于强酸强碱，常温时不同pH、不同帆元素浓度时，+5价V存在形态如图所示(忽略溶液前

后体积变化)：

(

X

女

杰

)

3

-

将0.01molV。溶解在200mL烧碱溶液中，剩余溶液的c(OH)=O.OImol/L,反应的离子方程式

为。

12.(25-26高三上.重庆•阶段练习)采用如下工艺回收某有色冶炼废渣(含有铜、锌、银等元素的氧化物

及硫化物)中的Zn、Ni元素。

MH7so.、

ONaHSO.MM(NH)CQ押渡NaOHH：SO而激

J一1J。汕e0II

应治T结烧I虐没，还原T就弊.tt'-T.tf沉伸—>Zn<OH>,—>/1»0

III

SO.CuNiO

-9-17

K、p(ZnC2O4)=1.38xl0；K卬(NiC2O4)=1.7x10o

回答下列问题:

⑴元素锲(Ni)在周期表中的位置为oSO；-的空间构型是。

(2)“酸浸、还原”时，Cu的析出效率随温度升高先增大后减小的原因为：o

(3)“高温焙烧''时生成两种气体，写出NiQ04转化为NiO的化学方程式：。

⑷“沉锌、银”过程中，当Zr?+恰好沉淀完全时，溶液中Ni?+的浓度为molL(保留3位有效数字,

溶液中某离子浓度小于等于lOTmoLL一时，认为该离子沉淀完全)。

(5)氧化锌晶体的一种晶胞是如图甲所示的立方晶胞，请在图乙中画由该晶胞沿y轴方向的平面投影

⑹"沉锌''后过滤，取10g固体样品加热分解至恒重，冷却后称量，固体的失重率为15%(杂质不分解)。

“玩锌”所得Zn(OH)2的纯度为。

《2026年3月1日高中化学作业》参考答案

1.(l)SiO2

3+2++

⑵2CO+H2O2=2CO+O2T+2HH2O2不稳定自身易分解

⑶调节溶液的pH使杂质A产形成A1(OH)3沉淀而除去

(4)HR

0△0

△001928xlQw

⑸

3

00△NAa

0△0

【分析】含钻废料(主要成分为Co?。』，含少量NiO、AI2O3、SiO2)粉碎，用热H2s0』酸浸，SiO2不溶

形成滤渣I；滤液中加入H2O2,将Ct/*还原为Co?*；再加入CoO调节pH,使A产以A1(OH)3沉淀除去

:滤渣ID；随后用有机物RH萃取,将N/与Co?+分离;反萃取时加入H2so4,得到含C(?+的溶液；最

后加入(NH5C2O4溶液进行沉钻，得到CoCzOr2比0产品，据此作答。

【详解】(1)SiCb为酸性氧化物，不与H2s04反应，滤渣I为SiO?：

2++

12)“反应”工序加入H2O2,目的是将C03+还原为Co,离子方程式为：2Co"+Ha=2Co2++O?T+2H；

H2O2不柞定自身易分解，导致消耗的H2O2的量比理论上多：

3)加入CoO的目的是调节溶液的pH,使A/水解生成A1(OH)3沉淀而除去，同时避免Co"和Ni?+

沉淀；答案为：调节溶液的pH使杂质A/形成A1(OH)3沉淀而除去；

：4)加入RH目的是萃取CM+,发生2HR+C/♦口2H^+CoR2,反萃取时加入H2sO4使上述平衡逆向

移动，有机相为HR可循环利用；

•5)

①结合图A和图B,同时结合Co-Qi晶胞，设晶胞棱长单位为1,可知z=(时，0-0)和Co"(A)的位置

o

②晶胞中含有结构A、B均为4个，C02+处于晶胞的顶点、面心、结构A的体内，Ct?+处于结构B内部，

。"处于结构A,结构B内部,晶胞中C/+数目=4+8x：+6x：=8、Co3+数目=4x4=16,0"数目=4x4+4x4=32,

O-

4a，i，八八N・M8x241,31928X10'。

故每个晶胞含有8个8Q4,”而=小-”汰口】。

(2)BD

(3)5.0x10'

3+2+

(4)2Fe-FH2O+3MnO=2a-FcOOHl+3MnX射线衍射法Fc(OH)3胶状沉淀会吸附

Mn2+,使Mn的产率降低

+

(5)2H2O-4e=O2T+4H

?50

(6)面心—

/VA

【分析】由题给流程可知，向深海多金属结核中加入炭粉选择性还原，将二氧化锦转化为一氧化镭；向

还原渣中加入稀硫酸高压浸出，将金属元素转化为硫酸盐，二氧化硅不反应，过滤得到含有二氧化硅、

硫酸铅的浸出渣和浸出液；向浸出液中及合萃取剂逆流萃取、分液得到含有铜离子的有机层和萃余液:

向有机层中加入硫酸溶液反萃取、分液得到硫酸铜溶液；向萃余液中加入硫化钠溶液沉铅锌，将溶液中

的铅离子、锌离子转化为硫化铅、硫化锌沉淀，过滤得到含有硫化铅、硫化锌的滤渣和滤液：向滤液中

加入过氧化氢溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，向反应后的溶液中加入一氧化钵，促进溶液中

铁离子的水解，将溶液中的铁离子转化为a-FeOOH沉淀，过滤得到a-FeOOH和滤液；滤液经多步处理

得到硫酸镭溶液；电解硫酸锌溶液，在阴极得到锌单质。

【详解】(1)由化学式可知，一•氧化锌中氧元素的化合价为-2价，则由化合价代数和为0可知，锦元素

的化合价为+2价；由分析可知，浸出渣的主要成分为SiO2、PbSO4；

(2)A.由配合物结构可知，配合物分子中苯环上连有碳原子个数较大的烷基，说明配合物的憎水性较

强，所以配合物难溶于水，A错误；

B.由配合物结构可知，配合物分子中铜离子与2个氧原子和2个氮原子相连，所以中心离子铜离子的

配位数为4,B正确：

C.铜元素的原子序数为29,基态铜离子的价层电子排布式为：3d轨道表示式为：

/卜AI

|yw,C错误;

3d

D.由配合物结构可知，配合物分子中存在分子内氢键，D正确;

故选BD；

2+2+2

⑶由溶度积可知，溶液c(P中b)吊c(十Pb)岸c(S-高)K二、*^bS)80x1()28

14)由分析可知，加入一氧化锅的目的是促进溶液中铁离子的水解，将溶液中的铁离子转化为a-FeOOH

3+2+

沉淀，反应的离子方程式为：2Fe+H2O+3MnO=2a-FeOOHl+3Mn：X射线衍射法是测定晶体结

构最科学的方法，所以测定a-FeOOH晶体结构的方法为X射线衍射法；氢氧化铁胶体沉淀具有较强的

吸附性，会吸附溶液中的钵离子，导致溶液中钵离子浓度减小，使得钵的产率降低，所以相比形成氢氧

化铁胶状沉淀，生成a-FeOOH沉淀能使镭的产率大大提高；

15)电解硫酸镒溶液时，阳极面发生的反应为水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，

电极反应式为：2H2O4C=C)2T+4H+；

(6)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的黑球个数为：8x：=l,位于面心的个数为：6x1=3,则由锌

O-

3x65+55

原子和锦原子的原子个数最简比为3：1可知，晶胞中锌原子是位于面心的白球，品胞的质量为―

250

Fg。

+3+2+

3.(l)9MnO2+2FcS+20H=2SOj-+2Fe+9Mn+10H2O

⑵io悭

(3)<

(4)水分大量蒸发，溶剂减少后使杂质结晶的析出量增加

+

⑸阴极：ScO2+4H+4e=Se+2H2O,生成Se单质能吸附M『十,有利于M/十在阴极发生还原并沉积

【分析】向电解锦渣中加入MnOz矿粉和稀硫酸，由于MnOz具有氧化性，MnS中S元素被氧化为硫酸

根，CaO与稀硫酸反应生成微溶物CaSO4oFe2O3.氧化镁生成可溶于水的金属硫酸盐，调节pH沉淀铁，

通过萃取和反萃取实现Ca?+、Mi产的分离，得到MnSO』并电解制备Mn。

【详解】(1)氧化酸浸时，FeS与MnO?发生氧化还原反应生成SO：、Fe"、Mn",根据电子得失守恒

用电荷守恒、原子守恒配平后的离子方程式为20H++9MnO2+2FeS=9Ma+2Fe"+l0Hq+2SO：-,故答

案为20T+9MnO1+2FeS=9Mn2++2Fe3++10H,O+2SO；-<,

12)当金属离子浓度低于该离子沉淀完全，据此可以求出氢氧化铁的溶度积常数：

3+353386

Ksp[Fe(OH)J=c(Fe)c(OH)=10-x(^)=l(r,溶液调节pH至4后，

4Fe"=1°叭3=10-86mol/L,故答案为IO"。

c(OH)(10-1°)

2++

：3)根据萃取原理：M+2HADMA2+2H,可知平衡常数：

"(CaA?)=需禽翳>K(Mn%)=焉峭得’根据二者平衡常数大小‘K值越大’越有利

于反应进行，若金属离子浓度相同，钙离子在较低pH下即可形成MA2,而镒离子需较高pH才能达到

Ca2+,所以上述过程中前后调节pH值大小为故答案为V。

：4)通过浓缩溶液(蒸发结晶等操作)使目标溶质达到过饱和而析出晶体，由于溶液中的水分逐渐减

少，溶剂减少，杂质也会析出晶体，故答案为水分大量蒸发，溶剂减少后使杂质结晶的析出量增加。

4

(5)阴极加入适量的ScO?的电极反应为：SeO2+4H+4e=Se+2H2O,生成的单质Se能吸附Mn”，

+

有利于M/在阴极发生还原并沉积，故答案为阴极：ScO2+4H4-4c=Se+2H2O,生成Se单质能吸附

Mn2+,有利于Mr+在阴极发生还原并沉积。

+2+

4.(1)Co2O3+SO^+4H=2CG+S0；~+2H,0

⑵作氧化剂，将溶液中的Fe”氧化为Fe"，有利于生成沉淀去除

(3)加氨水“碱溶”形成［Co(NH)「，可降低。管。2+),有利于形成夕-CO(OH)2温度高利于

减少溶解氧，形成NH3气氛隔绝空气，防止产物被氧化

(4)0.5g

(5)4

【分析】由题知，水钻矿(主要成分为C。?。,，含少量SiO?、FeO、FeQ、、MnO2),向水钻矿中加入硫

酸溶液和亚硫酸钠溶液酸浸，将金属元素转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与硫酸溶液不反应，过滤得到

二氧化硅滤渣和含有《?+、Fe2\Mn"的滤液：向滤液中加入次氯酸钠溶液、碳酸钠溶液，将溶液中的

亚铁离子转化为NaFe3(SO)(OH)6沉淀，过滤得到NaFe,(SO)(OH入滤渣和滤液；向漉液中加入有机

萃取剂萃取、分液得到含有亚性离子的水相和含有镒离子的有机相：水相经系列操作制得硫酸亚彷，向

硫酸亚钻中加入氨水，将亚钻离子转化为六氨合亚钻离子，向反应后的溶液中加入热的氢氧化钠溶液,

将六氨合亚钻离子转化为沉淀/-Co(OH%,过滤得到"-CO(OH)2。

【详解】(1)"酸浸''中Na2sO,溶液与Co2Oi发生氧化还原反应，亚硫酸根被氧化为硫酸根，氧化钻被还

2+

原为二价钻离子，反应的离子方程式为：Co2O3+SO^+4H'=2CO+SOf+2H2O；

12)滤渣2主要成分为NaF%(SOj(OH)6,其中铁元素为+3价，所以“沉铁”步骤加入NaCIO的作用

为：作氧化剂，将溶液中的Fe"氧化为Fe'+,有利于生成沉淀去除：

13)①由信息i可知，沉淀过快无法形成£-CO(OH)2,所以制备夕-CO(OH)2时，先向溶液中加入氨

水形成六氨合亚钻离子，然后再缓慢加入氢氧化钠溶液利于形成尸-CO(OH)2,则答案为：加氨水“碱溶”

形成［Co(NH)『，可降低c(C02+),有利于形成…o(OH*

②已知Co(OH)?在碱性溶液中易被。2氧化，“沉钻”中使用热NaOH溶液的目的是温度高利于减少溶解

氧，形成氨气氛隔绝空气，防止产物被氧化；

(4)已知：水合聃(N2H「小0)为无色油状液体，具有强还原性，氧化产物为N-500mUmol・LT的

1

CoS。4溶液含有/:(CoSO4)=0.5Lx1mol-L=0.5mol,则被氧化后的川Co(in)]=0.5"?〃/x8%=0.04/〃〃/,

根据得失电子守恒，反应中〃(N2H「凡0):〃《0(111)]=1:4,消耗的水合股

n(NH-HO)==0.01/.^/,〃?(N2H&•H,O)=0.0bw>/x50g-moCx=0.5g；

242"C"

以图中Li为例，晶胞2中距L『最近的S"有4个。

5.(DC

⑵ab

(3)NaOHNaHCO,降低A12O.的熔化温度或作为电解法冷炼铝的助熔剂

(4)FeSO4-4H2O2FeSO4+so^f+SO3T

【分析】某种氧化铝矿石(含电。)杂质)与过量的NaOH溶液反应生成Na[AI(OH)4而FezO?不与强碱

溶液反应，过滤后得到的溶液乙为Na[AI(OH)4]溶液，通入过量CO?后，生成A1(OH)3沉淀和NaHCCh，

过滤，对A1(OH)3加热分解得到AI2O3,电解得到单质A1；

【详解】(1)铝热反应是利用铝的强还原性，在高温下将镐、锐等金属从其氧化物中还原出来。反应放

出大量热，能提供高温条件，使生成的金属熔化，便于分离；

A.铝还原性较强•这是铝热反应能发生的关键，与冶炼金属有关：

B.铳、帆熔点高，铝热反应放出大量热可使它们熔化，与冶炼有关；

C.铝能形成多种合金，这和用铝热反应冶炼镒、锐等金属的原因无关；

D.反应放出大量热，为反应提供高温条件，与冶炼有关；

故答案为：C：

(2)a.Na2cO3溶于水放热，NaHCCh溶于水吸热，滴加几滴水，可通过温度变化鉴别，能鉴别；

b.同浓度的Na£O3溶液碱性比NaHCO.：溶液强，滴加酚陵溶液，NgCO.-溶液红色更深，能鉴别；

2co3、NaHCO.，溶液与澄清石灰水反应都生成CaC03白色沉淀，现象相同，不能鉴别；

故答案为：ab；

C)①要溶解氧化铝矿石中的AI2O3,而FezOa不与强碱溶液反应，所以试剂X为NaOH溶液；溶液

乙中含有Na[Al(OH)J通入过量CO?后，发生反应Na|Al(OH)4]+CO2=Al(OH)31+NaHCO3,所以溶液Y

的主要成分是NaHCO3；

②电解熔融AI2O3时常加入冰晶石，其作用是降低AI2O3的熔融温度，减少能耗：

：4)绿矶FeSOOHzO的摩尔质量M=278g/mol,质量为11.12g,则其物质的量n=蒜焉=0.04mol；

绿矶中结晶水的物质的量为0.04molx7=0.28mol,质量为0.28molx18g/mol=5.04g：加热到M时，质量

减少ll.12g-8.96g=2.16g,失去结晶水的物质的量为yf1髻7=0.12mol,剩余结晶水的物质的量为

18g/mol

0.28mol-0.12mol=0.16mol；FeS04的物质的量为0.04moL则NFeSO。：n(H2O)=0.04：0.16=1：4,所以

M的化学式为FeSO4・4H2。：样品N的质量为6.08g,其中Fe的物质的量为0.04mol,如果全是FeSO^

其质量为0.04molxl52g/mol=6.08g,故N为FeSO』；N加热至1000K得到P(Fe2()3)，生成物中除FezCh

外还有两种硫的氧化物(SO2和SO3)，根据原子守恒配平，反应的化学方程式为

1000K..

2FeSO4---------=Fe2O,+SO2T+S0J。

6.(1)D

⑵将废铜渣粉碎(或适当升高温度、搅拌、增加盐酸浓度等)；

⑶10皿；

(4)CU(NH3)4(OH)2D4NH3T+CuO+H,O；

2+L75

(5)2CU+4HCO；=CU2(OH)2CO3J+3COJ+H2O；10:1：取最后一次洗涤液少许于

试管中，加入过量稀盐酸无明显现象，再加入BaCb溶液，若不产生白色沉淀，则说明洗涤干净。

(6)CuO或Cu(OH)2或CuCO3；将滤液蒸发浓缩、在室温下冷却结晶得到CuSO』-5也0晶体，

过滤，洗涤，在80720P下干燥得到CuSO「Iiq。

【分析】首先利用盐酸进行“酸浸”，将废铜渣中的CuO和Fe?。,转化为C/和Fe?*进入溶液；紧接着利

用Cd.能溶于过量氨水形成铜氨络离子，而Fe3+生成Fc(OH)3况淀的性质差异，通过加入“过量氨水”实

现“除铁”并将铜保留在滤液中，过滤后得到含铜络离子的溶液；随后通过"蒸氨''操作，利用铜氨络离子

受热易分解的特性，使其分解释放氨气并重新生成纯净的CuO沉淀，从而彻底除去铁杂质：之后用硫

酸“酸溶”纯净的CuO得到单一的CuSO4溶液，最后加入NaHCO3溶液发生反应生成目标产物碱式;碳酸

铜。而在制备CuSO「HQ晶体的流程中，思路则是先加C