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2022年高三化学高考三轮专题——工业流程题
1．（2022·河北唐山·二模）以电镀厂含锌废液(主要成分为，还含有少量的)为原料制备的工艺流程如下：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示：
金属离子
开始沉淀 1.9 7.0 3.0 6.6
完全沉淀 3.2 9.0 4.7 9.1
回答下列问题：
(1)“氧化”工序作用之一是除锰，发生反应的离子反应方程式是_______。
(2)工业生产中，“试剂a”通常可选用_______ (填字母代号)
A．溶液 B． C．稀硫酸 D．
滤渣X的成分是_______，调的范围是_______。
(3)“沉锌”主要反应的离子反应方程式是_______；过滤出的产品经过多次洗涤，如何证明产品已洗净_______。
(4)对产品进行系列加工可得单质和，科研团队进一步研发了可逆电池，电池工作时复合膜(由a、b膜复合而成)层间的解离成和。电池工作原理如图所示：
闭合时，电池复合膜中向_______(填“左”或“右”)迁移；闭合时，电极发生的电极反应式为_______。
2．（2022·山西临汾·三模）铈可用作生产催化剂、电弧电极、特种玻璃等。现以氟碳铈矿(CeFCO3，含Fe2O3、FeO等杂质)为原料制备铈，其工艺流程如图所示。
请回答下列问题：
(1)“焙烧I”时，空气与矿料逆流而行的目的是_______；CeFCO3发生反应的化学方程式为_______。
(2)“酸浸”反应体现了盐酸的_______性质，“滤渣I”、“滤渣II”的主要成分分别为_______、_______(填化学式)。
(3)“调pH”时c(Ce3+)=0.10mol·L-1，为了除去杂质同时避免Ce元素损失，25℃下溶液pH范围应调节为3.0~7.0，则Ksp[Ce(OH)3]=_______(不考虑溶液体积变化)。
(4)“碳化”时，不能用(NH4)2CO3溶液代替NH4HCO3溶液的原因是_______。
(5)“热还原”反应的化学方程式为_______。
3．（2022·山西太原·二模）铬是一种重要的金属材料，被广泛用于冶金、化工、耐火材料等行业。某铬铁矿的主要成分为Cr2O3、Fe2O3、FeO，还有少量MgO、Al2O3和杂质SiO2等，利用其制备多种铬产品和其他金属产品的工艺流程如下：
已知：Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑ SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
回答下列问题：(1)步骤①发生的主要反应为FeO+Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+NaNO2+A↑，反应时应选用何种材质的容器？_______(填字母)。
A．塑料 B．刚玉 C．铁 D．石英
(2)步骤②的操作是_______，“滤渣 2”是Al(OH)3和_______。 写出过量物质A与“滤液1"中溶质生成Al(OH)3的离子方程式：_______。
(3)“滤液2”中的Na2CrO4需要用H2SO4酸化，用离子方程式表示该反应：_______。
(4)制取高纯铬常用电解法和铝热法，铝热法的缺点是_______。步骤④是在隔绝空气条件下，除生成Cr2O3外，还生成了Na2CO3和CO，若该反应中有3 mol Na2Cr2O7参加反应，则转移的电子为_______mol。
(5)“滤渣1”中铁元素含量较高，具有回收价值。为回收金属，需要将含Fe3+的有机相进行反萃取。在有机相中Fe3+质量浓度为22.8 g/L、有机相与水相的体积比(Vo：Va)=1：1、反萃取时间为20min、反萃取温度为25°C条件下，不同浓度的4种反萃取剂对Fe3+反萃取率的影响实验结果如图所示。当反萃取剂的浓度均为0.5 mol·L-1时，反萃取效果最好的是_______ (填化学式)，在实际操作中需在该反萃取剂中加入一定量H3PO4溶液，其目的是_______ ；但H3PO4浓度不宜过大，其原因是_______。[已知：(NH4)2HPO4溶液pH=7.8 ~8.2]
4．（2022·河南·三模）三氯化钌(RuCl3 )和硫化铋(Bi2S3)用途广泛。利用某含钌、铋的废催化剂(主要成分为Ru、Bi2O3、SiO2)回收RuCl3和Bi2S3的工艺流程如下：
已知：
I．滤液1中溶质的主要成分为Na2 RuO4、NaBiO2、NaCl和Na2SiO3；
Ⅱ．RuO4的沸点为40℃，易挥发，微溶于水，极易溶于CCl4，RuO4有强氧化性，超过100℃时，RuO4就爆炸分解，室温下与乙醇接触也易爆炸；
Ⅲ．Ksp(Bi2S3)=1.0×10-20。
回答下列问题：
(1)“氧化碱浸”时，为提高反应速率，可采取的措施有_______ (写出两条)。
(2)向滤液1中加入乙醇生成Ru(OH)4沉淀和乙醛，则“转化”过程中乙醇作_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)①Ru(OH)4与NaClO发生反应的化学方程式为_______；反应过程中NaClO的利用率与温度的关系如图所示，温度高于25℃时NaClO的利用率开始下降，主要原因可能是_______。
②“蒸馏”过程中常采用的加热方式为_______。
(4)盐酸“吸收”RuO4过程中产生的Cl2经进一步处理可以转化为_______、 _______(填两种物质的名称)，在本工艺流程中循环利用。
(5)滤渣3的主要成分为_______(填化学式)。
(6)“沉淀”时，向1L 1.0 mol· L-1BiCl3溶液中加入0.2L Na2S溶液，反应后混合溶液中c(S2-)为1×10-6mol·L-1，则Bi3+的沉淀率为_______(忽略溶液体积变化)。
5．（2022·江西九江·二模）以碳酸锰铜矿(主要成分为MnCO3、CuCO3，还含有Fe2O3、FeO等杂质)为原料制备硫酸锰的一种工艺流程如下：
(1)“氧化”时，反应的离子方程式为_______。可用一种试剂检验氧化后的溶液中是否含有Fe2+，该试剂为_______(写化学式)。
(2)加入MnCO3调节pH=3.3时可以将Fe3+转化为Fe(OH)3而除去，该反应的离子方程式为_______。
(3)“沉铜"时，若滤液中c(Mn2+)=0.21mol·L-1，向其中缓慢通入氨气，为了使铜离子完全沉淀而又避免生成Mn(OH)2，应控制pH的范围为_______。[已知：常温下，Ksp[Cu(OH)2]=1×10-20，Ksp[Mn(OH)2]=2.1×10-13，离子浓度小于或等于10-5mol/L可视为沉淀完全]
(4)本工艺中可循环使用的物质是_______。
(5)结合图像，分析获得(MnSO4·H2O)晶体的“系列操作”步骤为：_______、_______，酒精洗涤，低温干燥。
6．（2022·四川·成都外国语学校二模）氧化锌是一种有独特物理化学性能的功能材料，利用锌焙砂(主要成分为ZnO，含As2O3及铅、铜、镉的氧化物)生产高纯氧化锌的工业流程如图所示。
已知：As2O3微溶于水而生成亚砷酸(H3AsO3)，FeAsO4和ZnCO3难溶于水。
回答下列问题：
(1)操作X为_______，需用到的玻璃仪器有_______、烧杯。
(2)“浸出”过程(NH4)2SO4和NH3 H2O按1∶2比例参加反应生成了[Zn(NH3)4]2+，发生的离子反应方程式为_______。
(3)流程中可循环利用的含氮物质有_______(填物质化学式)。
(4)已知三种硫化物的Ksp如表。当溶液中某离子物质的量浓度≤10-5mol/L时视为沉淀完全，则在加Na2S使Cu2+在溶液中的残留浓度为10-10mol/L时，此时Pb2+是否完全沉淀_______(填“是”或“否”)。
物质 CdS CuS PbS
Ksp 8.0×10-27 6.3×10-36 8.0×10-28
(5)已知“蒸氨”后锌元素以Zn(NH3)2SO4存在，写出CO2“沉锌”的化学方程式_______。
(6)“除砷”过程中，先加入过量的(NH4)2S2O8，然后再加入FeSO4 H2O，该过程中(NH4)2S2O8过量的原因是_______。
7．（2022·新疆乌鲁木齐·二模）镉(Cd)可用于制作某些发光电子组件。一种用铜镉废渣(含Cd、Zn、Cu、Fe等单质)为原料制备镉的工艺流程如图。
已知相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1mol L﹣1计算)：
氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cd(OH)2
开始沉淀的pH 1.5 6.5 7.2
沉淀完全的pH 3.3 9.9 9.5
回答下列问题：
(1)“步骤Ⅱ”需隔绝氧气的原因是___________。
(2)“氧化”时KMnO4的还原产物是MnO2，“步骤Ⅳ”中除铁发生的离子方程式为___________。废渣的成分有___________。
(3)“置换”时镉置换率与的关系如图所示，其中Zn的理论用量以溶液中Cd2+的量为依据。
①实际生产中比值最佳为1.3，不宜超过该比值的原因是___________。
②若需置换出112kgCd，且使镉置换率达到98%，Zn的理论用量为___________kg(计算结果保留一位小数，下同)，实际加入的Zn应为___________kg。
(4)“置换”后滤液溶质主要成分是___________。(填化学式)
(5)“熔炼”时，海绵镉(含Cd和Zn)与NaOH在反应釜中混合反应，反应的化学方程式是___________。当反应釜内无明显气泡产生时停止加热，利用Ca与Na2ZnO2的___________不同，将Cd从反应釜下口放出，以达到分离的目的。
8．（2022·湖南湘西·三模）是锂离子电池的活性材料。某小组以含锰矿料(主要成分是，含少量、、FeO、CoO和)为原料制备的流程如图所示(部分条件和产物省略)。
已知几种金属氢氧化物沉淀的pH如表所示：
金属氢氧化物
开始沉淀的pH 2.7 7.6 7.6 7.7
完全沉淀的pH 3.7 9.1 9.1 9.2
请回答下列问题：
(1)写出一条提高“酸浸”速率的措施：_______。
(2)“除杂1”时，加入的作用是_______(用离子方程式表示)。
(3)“固体1”中除了含有外，还只含有另外一种固体，其化学式为_______，则“除杂1”过程调节pH范围为_______。
(4)在高温下“合成”，反应的化学方程式为_______。
(5)已知：常温下，。为了使残液中，必须控制≥_______mol/L。
(6)“浸渣”中含少量锰元素，其测定方法如下：
第1步：称取W g“浸渣”，加酸将锰元素以形式全部溶出，过滤，将滤液加入250mL容量瓶中，定容；
第2步：取25.00mL上述定容后的溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热，充分反应后，煮沸溶液；
第3步：用溶液滴定至终点，消耗滴定液V mL，使重新变为。
已知：具有强氧化性，受热易分解。
①“浸渣”中锰元素的质量分数为_______(用含W、V的代数式表示)。
②如果省略第2步“煮沸溶液”，测得结果将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
9．（2022·安徽合肥·二模）钛合金是一种重要的航空材料，以下是以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，含FeO和Fe2O3等杂质)为原料制备金属钛及副产品铁红的工艺流程：
已知：①TiO2+易水解为TiO2·nH2O；高温下钛易与N2、H2等反应。
②常温下，Ksp [Fe(OH)2]=8.0×10-16，Ksp[FeCO3]=3.2×10-11。
回答下列问题：
(1)钛铁矿溶煮前需要粉碎，其目的是_______ 。
(2)在“滤液”中加入铁屑的作用是_______ 。
(3)FeSO4溶液中加入NH4HCO3时还有气体放出，写出反应的化学方程式：_______ ，该反应温度不宜过高，原因是_______ 。
(4)制备FeCO3时，若将NH4HCO3换成(NH4)2CO3，还会产生Fe(OH)2，原因可能是：FeCO3+2OH-→Fe(OH)2+CO，计算该反应的平衡常数K=_______。
(5)“富含TiO2+酸性液”加热并过滤后，所得“废液”中溶质的主要成分是_______ 。
(6)已知TiO2(s)+2Cl2(g)→TiCl4(1)+O2(g) ΔH=+151kJ·mol-1。该反应极难进行，当向反应体系中加入碳后，则反应在高温条件下能顺利发生，从化学平衡的角度解释原因为_______ 。
(7)镁与TiCl，高温下反应制备粗钛时需加保护气，下列可作为保护气的是_______(填标号)。
A．H2 B．Ar C．CO2 D．N2
10．（2022·贵州·模拟预测）马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]和碱式碳酸铜[Cu2 (OH)2CO3]具有广泛用途。某化工厂拟以软锰矿(含MnO2和少量Fe2O3、SiO2)和辉铜矿(含Cu2S和少量SiO2、Fe2O3)为原料生产马日夫盐和碱式碳酸铜，其工艺流程如下图所示。
已知：①MnO2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫；
②该条件下：Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38 ，Ksp[Cu(OH)2]= 1.0×10-20 ，Ksp[Mn(OH)2]=1.0×10-14。
回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分是_______(写化学式)，酸浸时，Cu2S和MnO2反应的化学方程式为_______。
(2)检验浸出液中是否含有Fe2+ ，可用K3Fe(CN)6溶液，浸出液中含有Fe2+ 的现象是_______。
(3)试剂x为某种酸式盐，从产品纯度来看，x最好为_______(写化学式)。
(4)本工艺中可循环使用的物质是_______(写化学式)。
(5)若浸出液中c(Mn2+)=c(Cu2+)=1.0 mol·L-1，则流程中调节浸出液pH=a，其中a的范围为_______(当离子浓度≤1.0×10-5 mol·L-1时，沉淀完全)。
(6)除Fe3+也可以用合适的萃取剂，Fe3+的萃取率与pH的关系如图所示，pH>1.7后，随pH增大，Fe3+萃取率下降的原因是_______。
11．（2022·安徽宣城·二模）氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。工业上用钛铁矿(主要成分FeTiO3，钛酸亚铁，含有少量SiO2，MgO等杂质)制备氮化钛的工艺流程如下：
已知：钛铁矿与硫酸发生非氧化还原反应，TiOSO4遇水会水解。H2TiO3灼烧制得TiO2，TiO2与焦炭、氯气在高温下生成TiCl4。
请回答下列问题：
(1)钛铁矿加入过量硫酸后滤渣A是 _______(化学式)。
(2)钛铁矿与硫酸发生反应的化学方程式 _______。
(3)请用化学用语解释溶液乙TiO2+转化为H2TiO3的原理 _______。
(4)由滤液丙制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是 _______。
(5)TiO2制取单质Ti涉及到的步骤如下：由TiCl4→Ti需发在Ar气中进行的理由 _______。反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到，依据表中的信息，需要加热的温度略高于 _______即可。
(6)用氧化还原滴定法测定TiOSO4的含量。先取待测钛液10.00 mL用水释至100 mL，加过量铝粉，充分振荡，使TiO2+还原为Ti3+，过滤后，取无色滤液20.00 mL，向其中滴加2~3滴KSCN溶液，用0.1000 mol/L NH4Fe(SO4)2的标准液滴定。Ti3++Fe3+═Ti4++Fe2+，滴定终点时现象_______，若用去了30.00 mL NH4Fe(SO4)2溶液，待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是 _______mol/L。
TiCl4 Mg MgCl2 Ti
熔点/℃ ﹣25.0 648.8 714 1667
沸点/℃ 136.4 1090 1412 3287
12．（2022·四川德阳·二模）碳酸亚铁在干燥空气中为白色固体，可用于制铁盐、兽药、补血剂等。利用废铁屑(含少量碳、氧化铝和氧化铁杂质)为原料制取碳酸亚铁，并探究碳酸亚铁的部分性质。回答下列问题：
Ⅰ.制碳酸亚铁，工艺流程如图：
常温下几种金属阳离子开始沉淀与完全沉淀时的pH如表：
Fe2+ Fe3+ Al3+
开始沉淀 7.5 2.7 3.8
完全沉淀 9.5 3.7 4.7
(1)酸浸时，所发生氧化还原反应的离子方程式为_______。
(2)加入氨水调控pH的范围是_______，“固体”的成分是_______。
(3)在工业生产中加入的NH4HCO3，需过量，下列分析错误的是_______(填标号)。
a.使Fe2+充分转化为碳酸亚铁
b.碳酸氢铵受热分解
c.促进Fe2+、CO的水解
Ⅱ.探究碳酸亚铁的性质
实验：
(4)由上面实验可以得出碳酸亚铁的相关性质是_______，写出碳酸亚铁变成红褐色固体所发生反应的化学方程式_______。
(5)已知：100.8≈6.3，25℃时，Ksp(FeCO3)=3.0×10-11、Ksp[Fe(OH)2]=1.6×10-14。现将碳酸亚铁加入0.1mol·L-1Na2CO3(pH=11.6)溶液中，经计算可知_______(填“有”或“无”)Fe(OH)2生成。
13．（2022·河北·模拟预测）是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为，含有少量、、、)为原料制备的工艺流程如图。
已知：
①25℃时相关物质的见下表。
物质
②氢氧化氧锰()难溶于水和碱性溶液；在“沉淀池Ⅰ”的条件下，不会被氧化。
(1)中的化合价为_______价。
(2)向“沉淀池Ⅰ”中加入，的作用是_______；“滤渣2”的主要成分是_______(填化学式)。
(3)转化为的离子方程式为_______。
(4)转化为中“Ⅲ.实验操作”包含过滤，洗涤、干燥。
①过滤时，需要用到的玻璃仪器有_______。
②检验是否洗涤千净，可选用的试剂的化学式为_______。
(5)高纯度的转化为的化学方程式为_______。
14．（2022·上海·模拟预测）氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物，广泛应用于航天、激光、导弹等尖端科学领域。以钪锰矿石(主要含MnO2、SiO2及少量Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO)为原料制备Sc2O3和三氯化钪(ScCl3)的工艺流程如图，其中TBP和P507均为有机萃取剂。
回答下列问题：
(1)“溶解”时铁屑被MnO2氧化为Fe3+，该反应的离子方程式是____。
(2)“滤渣”的主要成分是____。
(3)有机萃取剂P507萃取Sc3+的反应原理为阳离子交换：ScCl3+3HR—ScR3+3HC1(HR代表P507)。在“富钪有机相”中反应生成Sc(OH)3的化学方程式是____。
(4)“萃余液2”中的金属阳离子除A13+、Ca2+外，还有____。
(5)沉钪后获得Sc2O3的操作Ⅰ为____，写出由Sc2O3制备三氯化钪的化学反应方程式___。
(6)取ScCl3粗产品(含难溶Sc2O3杂质)溶于水，配成溶液，采用K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液滴定，当溶液中出现____现象时，说明已达到滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时，此时溶液中c()=____mol·L-1。［已知：Ag2CrO4为砖红色固体；K(AgCl)=2.0×10-10，K(Ag2CrO4)=2.0×10-12］
15．（2022·湖北·模拟预测）某化工厂产生的废渣中含有PbSO4和Ag，为了回收这两种物质，某同学设计了如下流程：
已知：“浸出”过程发生可逆反应，AgCl+2SOAg(SO3)+Cl-，回答问题：
(1)将废渣“氧化”的化学方程式为___________，“氧化”阶段需在80℃条件下进行，最适合的加热方式为___________，操作I的名称为___________。
(2)研究发现：其他条件不变时，该反应在敞口容器中进行，浸出时间过长会使银的浸出率(浸出液中银的质量占起始分银渣中银的质量的百分比)降低，可能原因是___________(用离子方程式表示)。
(3)研究发现：浸出液中含银化合物总浓度与含硫化合物总浓度及浸出液pH的关系如图。
①pH=10时，含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化趋势是___________；解释①中变化趋势的原因：___________。
②pH=5时，含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化与pH=10时不同，原因是___________。
(4)“还原”过程中氧化剂与还原剂物质的量之比为___________。
(5)工业上，粗银电解精炼时，电流为5～10A，若用7A的电流电解60min后，得到21.6gAg，则该电解池的电解效率为___________%。(保留小数点后一位。通过一定电荷量时阴极上实际沉积的金属质量与理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为96500C·mol-1)。
16．（2022·新疆·二模）2030年全球新能源动力电池镍消费量将达到2020年全球镍产量的近40%。碱式碳酸镍[NiCO3·2Ni(OH)2·xH2O]在工业上可作为制备其他含镍化合物的原料。工业上由某含镍废渣精矿(主要成分为NiO、Fe2O3，CuO、SiO2)为原料制备碱式碳酸镍的流程如图1所示。
已知：①25°C时，相关离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。
离子 Ni2+ Fe3+ Cu2+
开始沉淀时的pH 6.4 2.2 4.4
完全沉淀时的pH 8.4 3.5 6.7
②25°C时，Ksp(NiS)=1.0x10-27，Ksp(CuS)=8.0x10-35。
回答下列问题：
(1)滤渣I的主要成分为___________(填化学式)。
(2)“除杂1”时应利用加入的Na2CO3溶液调节溶液的pH范围为___________。
(3)“除杂2”时发生反应的离子方程式为NiS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Ni2+(aq)。25°C时，该反应的化学平衡常数为___________；实验测得此工序中加入NiS的物质的量与“除杂1”所得溶液中Cu2+的物质的量之比、反应温度对“除杂2”所得滤渣中铜镍比的关系分别如图2和图3所示。
则最佳的加入NiS的物质的量与“除杂1"所得溶液中Cu2+的物质的量之比和反应温度分别为___________、___________。
(4)“萃取"和“反萃取"的最终目的是富集获得含有___________(填化学式)的水溶液。
(5)“沉镍”时应控制温度为95°C，反应除生成NiCO3·2Ni(OH)2·xH2O外，还有一种无色气体生成。该气体为___________分子(填“极性"或“非极性")。
(6)碱式碳酸镍可进一步转化制得镍氢电池。镍氢电池的工作原理为：Ni(OH)2+MNiOOH+MH(M表示储氢金属或合金)。该电池充电过程中阴极的电极反应式为___________。
(7)工业上，镍作阳极，电解0.1mol·L-1NiCl2溶液与一定量NH4Cl溶液组成的混合溶液，可得到高纯度的球形超细镍粉。当其他条件一定时，NH4Cl的浓度对阴极电流效率(电极上实际沉积的物质的量与理论析出量之比)及Ni的成粉率的影响如图4所示。
①为获得高纯度的球形超细镍粉，NH4Cl溶液的浓度最好控制为___________g·L-1。
②当NH4Cl浓度大于15g·L-1时，阴极有气体生成，导致阴极电流效率降低，请解释其可能的原因是___________。
17．（2022·山东·模拟预测）某废钒渣(主要成分为V2O3，含有少量Al2O3、CaO)为原料生产V2O5的工艺流程如图：
已知：钒酸(H3VO4)是强酸，NH4VO3难溶于水；+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表。
pH 4~6 6~8 8~10 10~12
主要离子 VO VO V2O VO
(1)“酸浸”前需将块状固体粉碎，其目的是____。
(2)已知Ca(VO3)2难溶于水，可溶于盐酸。若“酸浸”时溶液的pH=4，则Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方程式为____。
(3)Ksp(CaCO3)=m，Ksp[Ca3(VO4)2]=n；则反应Ca3(VO4)2(s)+3CO2VO(aq)+3CaCO3(s)的平衡常数为____。(用含m、n的代数式表示)
(4)“沉钒2”的沉钒率随温度的变化如图所示，温度高于80℃沉钒率下降的原因是___。
(5)NH4VO3灼烧脱氨可得V2O5。在硫酸酸化条件下，V2O5可与草酸(H2C2O4)溶液反应得到含VO2+的溶液，反应的离子方程式为____。
(6)测定产品中V2O5的纯度：取ag产品用硫酸溶解得(VO2)2SO4溶液，加入b1mLc1mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液(VO+2H++Fe2+=VO2++Fe3++H2O)，再用c2mol·L-1KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为b2mL。已知MnO被还原为Mn2+，假设杂质不参与反应。则产品中V2O5的质量分数是____(V2O5的摩尔质量为Mg·mol-1)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．(1)S2O+Mn2++2H2O =MnO2+2SO+4H+
(2) BD Fe(OH)3、Al(OH)3 4.7~6.6
(3) 3Zn2++ 6HCO=ZnCO3 2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O 取最后一次洗涤液少许于试管中，加入少量HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，若无白色沉淀证明已洗净
(4) 右 [Zn(OH)4]2-＋2e-=Zn+4OH-
2．(1) 增大反应物接触面积，提高反应速率和原料利用率 4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2
(2) 酸性、还原性 Fe(OH)3 KBF4
(3)1.0×10-22
(4)(NH4)2CO3溶液碱性更强，易生成Ce(OH)3(或碱式碳酸铈)杂质
(5)3CeO2+4Al2Al2O3+3Ce
3．(1)C
(2) 水浸、过滤 H2SiO3 AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
(3)2CrO+2H+Cr2O+H2O
(4) 能耗大或者产品纯度较低 18
(5) (NH4)2HPO4 调节溶液的pH，防止Fe3+在反萃取时可能生成沉淀 pH小会生成NH4H2PO4，反萃取率低(或其他合理解释)
4．(1)适当升高温度、减小废催化剂颗粒直径(或适当增加氢氧化钠和次氯酸钠溶液的浓度、搅拌等)
(2)还原剂
(3) Ru(OH)4+2NaClO=RuO4 +2NaCl +2H2O 温度高于25℃时，次氯酸钠的水解程度增大，产生的次氯酸受热分解，导致NaClO的利用率下降 水浴加热
(4) 次氯酸钠 盐酸
(5)H4SiO4(或H2SiO3)
(6)88%
5．(1) MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O K3[Fe(CN)6] (或KMnO4)
(2)3MnCO3 +2Fe3+ +3H2O = 2Fe(OH)3 +3Mn2+ +3CO2 ↑
(3)6.5≤PH＜8 (或6.5～8)
(4)NH3、MnCO3
(5) 蒸发结晶 趁热过滤
6．(1) 过滤 玻璃棒、漏斗
(2)
(3)(NH4)2SO4、NH3·H2O
(4)否
(5)
(6)加入(NH4)2S2O8氧化，充分转化为，过量的(NH4)2S2O8再将Fe2+氧化为Fe3+，最后生成难溶的FeAsO4，达到除砷目的
7．(1)防止发生2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O，导致铜被浸出
(2) 3Fe2++MnO+7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+ MnO2和Fe(OH)3
(3) 锌粉用量过多会增加成本;海绵镉的纯度降低;熔炼中NaOH的用量过多增加成本 66.3 86.2
(4)ZnSO4
(5) Zn+2NaOHNa2ZnO2+H2↑ 密度
8．(1)粉碎含锰矿料(或适当加热或搅拌)
(2)
(3) 3.7≤pH≤7.6
(4)
(5)
(6) 偏高
9．(1)增大接触面积，加快反应速率。
(2)将Fe3+还原为Fe2+
(3) FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3↓+ CO2↑+ H2O + (NH4)2SO4； 防止NH4HCO3受热分解和减少Fe2+的水解。
(4)4×104
(5)H2SO4 (或H2SO4和FeSO4)
(6)碳与O2反应使O2浓度减小，平衡正向移动，且反应吸热，高温促进平衡正向移动。
(7)B
10．(1) SiO2、S
(2)有蓝色沉淀生成
(3)NH4HCO3
(4)NH3
(5)3≤a<4
(6)pH>1.7之后，的水解平衡正向移动，溶液中Fe3+浓度降低，所以萃取率下降
11．(1)SiO2
(2)FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+2H2O+FeSO4
(3)TiO2++H2OH2TiO3+2H+，当加水稀释时，升温后平衡向正向移动
(4)20：9
(5) 防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2或N2反应 1412℃
(6) 溶液由无色变为红色，且半分钟内不褪色 1.5 mol/L
12．(1)Fe+2H+=Fe2++H2↑、2Fe3++Fe=3Fe2+
(2) 4.7≤pH<7.5 Al(OH)3和C
(3)c
(4) 在潮湿的空气中碳酸亚铁被氧化为氢氧化铁 4FeCO3+6H2O+O2=4Fe(OH)3+4CO2
(5)无
13．(1)+3
(2) 将氧化为，便于后续除杂
(3)
(4) 烧杯，漏斗、玻璃棒
(5)
14．(1)3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O
(2)CaSO4和SiO2
(3)ScR3+3NaOH=3NaR+Sc(OH)3↓
(4)Mn2+
(5) 灼烧 Sc2O3+3C+3Cl22ScCl3+3CO
(6) 产生砖红色沉淀且30s内沉淀不消失 0.005
15．(1) 4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2↑ 水浴加热 过滤
(2)2SO+O2=2SO
(3) 含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的增大而增大 浸出液中c(SO)增大，使浸出反应的平衡正向移动 pH较小时，SO与H+结合生成HSO或H2SO3，尽管含硫化合物总浓度增大，但c(SO)均较小
(4)4：1
(5)76.6
16．(1)SiO2
(2)3.5≤pH＜4.4
(3) 1.25×107 1.6 80℃
(4)NiSO4
(5)非极性
(6)M+H2O+e-=MH+OH-
(7) 10 随着NH4Cl溶液浓度增大，水解生成的H+浓度增大，导致阴极放出氢气
17．(1)增大反应物接触面积，加快酸浸速率，使酸浸更加充分
(2)Ca(VO3)2+4H+=Ca2++2VO+2H2O
(3)
(4)温度高于80℃时，NH水解程度增大，NH浓度减小导致钒率下降
(5)V2O5+ H2C2O4+4H+=2VO2++2CO2↑+3H2O
(6)
答案第1页，共2页
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