1、2023届高三化学二轮复习化学工艺流程逐空突破考向1化学工艺流程1.(2022湖南卷)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如图。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C.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 高考回眸 C2.(双选)(2022山东卷)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如图，可能用到的数据见下表。Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2开始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列说法错误的是()A.固体
2、X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为ZnB.浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出C.中和调pH的范围为3.24.2D.还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成BDD4.(2021山东卷)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是()A.吸收过程中有气体生成B.结晶后母液中含有NaHCO3C.气流干燥湿料时温度不宜过高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3B5.(2022全国甲卷)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备，菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的
3、化合物。其制备流程如图：本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：离子Fe3Zn2Cu2Fe2Mg2Ksp4.010386.710172.210208.010161.81011回答下列问题：(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_。(2)为提高锌的浸取效果，可采取的措施有_ _。(3)加入物质X调溶液pH5，最适宜使用的X是_(填标号)。A.NH3H2O B.Ca(OH)2 C.NaOH滤渣的主要成分是_。适当升温、将焙烧后的产物碾碎(或增大硫酸的浓度)BFe(OH)3、CaSO4、SiO2(4)向8090 的滤液中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣中有MnO2，该步反应的离子
4、方程式为_ _。(5)滤液中加入锌粉的目的是_。(6)滤渣与浓硫酸反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_。MnO25H将Cu2置换出来，除去CuCaSO4、MgSO46.(2022全国乙卷)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过如图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表：难溶电解质PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.51087.410141.110102.6109一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表：金属氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH
5、)3Pb(OH)2开始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列问题：(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为_ _，用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因：_。(2)在“脱硫”中，加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化，原因是_。(3)在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc)，还要加入H2O2。能被H2O2氧化的离子是_。H2O2促 进 了 金 属 P b 在 醋 酸 中 转 化 为 P b(A c)2，其 化 学 方 程 式 为_。H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2，H2O2的作用是_。(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤
6、渣的主要成分是_。(5)“沉铅”的滤液中，金属离子有_。Fe2PbH2O22HAc=Pb(Ac)22H2O作还原剂Fe(OH)3、Al(OH)3Ba2、Na【解析】(3)过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，会被过氧化氢氧化。过氧化氢促进金属Pb在醋酸溶液中转化为Pb(Ac)2，过氧化氢与Pb、HAc发生氧化还原反应生成Pb(Ac)2和H2O；过氧化氢也能使PbO2转化为Pb(Ac)2，铅元素化合价由4降低到2，PbO2是氧化剂，则过氧化氢是还原剂。(4)酸浸后溶液的pH约为4.9，依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知，滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁。(5)依据分析可知，加入碳酸钠不能使铅膏中的B
7、aSO4完全转化，铁离子、铝离子转化为了氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，铅转化为了氢氧化铅、最终变为了氧化铅，因此沉铅的滤液中，金属离子有Ba2和加入碳酸钠、氢氧化钠时引入的Na。7.(2022广东卷)稀土(RE)包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：已知：月桂酸(C11H23COOH)熔点为44；月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持3价不变；(C11H23COO)2Mg的Ksp1.8108，Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀相关pH见下表。离子M
8、g2Fe3Al3RE3开始沉淀时的pH8.81.53.66.27.4沉淀完全时的pH/3.24.7/(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_。(2)“过滤1”前，用NaOH溶液调pH至_的范围内，该过程中Al3发生反应的离子方程式为_。Fe24.7pH6.2Al33OH=Al(OH)3(3)“过滤2”后，滤饼中检测不到Mg元素，滤液2中Mg2浓度为2.7 g/L。为尽可能多地提取RE3，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO)低于_ mol/L(保留两位有效数字)。(4)“加热搅拌”有利于加快RE3溶出、提高产率，其原因是_ _。“操作X”的过程为
9、先_，再固液分离。(5)该工艺中，可再生循环利用的物质有_(写化学式)。(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时，生成1 mol Pt3Y转移_ mol电子。Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化O2的还原，发生的电极反应式为_。4.0104加热搅拌可加快反应速率，搅拌增加溶剂与溶质的接触面积，使溶出更彻底，提高产率冷却结晶MgSO415O24e2H2O=4OH溶液和月桂酸。(5)滤液2中含有硫酸镁，浸取时需要加入硫酸镁，则该工艺中，可再生循环利用的物质有MgSO4。(6)YCl3中Y元素化合价为3，Pt
10、Cl4中Pt为4价，Pt3Y中Y、Pt均为0价，还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时，生成1 mol Pt3Y转移电子的物质的量为1 mol(40)3(30)115 mol；碱性氢氧燃料电池中，正极上O2得电子和水反应生成OH。8.(2021广东卷)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：6Al(OH)3 NaHCO3NH3(5)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs(砷化镓)反应。该氧化物为
11、_。已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为5，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_。Al2O3419.(2021全国甲卷)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)I2的一种制备方法如图所示：加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为_，生成的沉淀与硝酸反应，生成_后可循环使用。Fe2AgI=Fe22Ag2I硝酸银FeI2Cl2=I2FeCl2FeCl3、I2过量的氯气继续氧化I2，导致碘的回收率降低410.(2021全国乙卷)磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO
12、以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表：金属离子开始沉淀的pH沉淀完全(c1.0105mol/L)的pHFe32.23.2Al33.54.7Mg29.511.1Ca212.413.8回答下列问题：(1)“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式：_。(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属离子是_。(3)计算“母液”中Mg2
13、浓度为_mol/L。(4)“水浸渣”在160“酸溶”，最适合的酸是_。“酸溶渣”的成分是_。Fe3、Al3、Mg21.0106硫酸二氧化硅、硫酸钙(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2水解析出TiO2xH2O沉淀，该反应的离子方程式是_。(6)将“母液”和“母液”混合，吸收尾气，经处理得_循环利用。硫酸铵1.(2022茂名二模)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源，某含银废催化剂主要含Ag、Al2O3(Al2O3为载体，不溶于硝酸)及少量MgO、SiO2、K2O、Fe2O3等，一种回收制备高纯银粉工艺的部分流程如下。回答下列问题：模考前沿(1)银与稀硝酸反应的离子方程式是_,废渣的主
14、要成分是_，酸浸时，硝酸加入量及反应温度对银浸取率的影响如图，根据图中数据分析，该工艺宜选用硝酸的加入量和温度是_。Al2O3、SiO21.6 L、80(2)“还原”中有无毒气体生成，氧化剂与还原剂物质的量之比是_，“溶解”得到的溶解液里Ag元素以Ag(NH3)2存在，若用H2O2代替N2H4H2O完成还原过程，发生反应的离子方程式是_ _。(3)粗银中银的质量分数w的测定：取m g粗银样品用硝酸溶解，以铁铵矾NH4Fe(SO4)212H2O为指示剂，用c mol/L 的KSCN标准溶液滴定，消耗标准溶液V mL。已知：AgSCN是白色沉淀，Ksp(AgSCN)2.01012；浓硝酸可氧化Ag
15、SCN。滴定终点的现象是_，w_%，若测得w100%，可能的原因是_。4 1溶液变为红色，且半分钟内不褪色硝酸浓度过高氧化AgSCN，KSCN标准液消耗过多2.(2022安徽马鞍山二模)超细碳酸锶是重要的无机化工产品。利用锶渣(主要成分SrSO4，含少量CaCO3、Fe2O3、Al2O3、MgCO3等杂质)制备超细碳酸锶的工艺如下：回答下列问题：(1)“粉碎”的目的是_。(2)“酸浸”过程中主要反应的化学方程式为_。(3)“除 铁 铝”过 程 中 温 度 控 制 在 7 5 左 右，适 宜 的 加 热 方 式 为_。(4)“操作”为_。(5)写出“沉锶”的离子方程式：_ _。增大接触面积，加快
16、反应速率，提高原料的利用率SrS2HCl=SrCl2H2S水浴加热趁热过滤反应温度对锶转化率的影响如图，温度高于60 时，“锶转化率”降低的原因为_。从平衡移动的角度分析“沉锶”过程中控制pH10的原因：_ _。温度高于60 时，NH4HCO3分解当pH10时，能力1化学工艺流程题的命题特点1.流程图的结构特点 能力提升 例如：由碳酸锰矿(主要成分MnCO3，还含有FeCO3、MnO2、Al2O3、SiO2等)中提取金属锰的一种流程如下：2.步骤分析步骤分析高频设问解题指导原料处理提高“浸出率”将矿石粉碎；适当加热；充分搅拌；适当提高浸取液的浓度；适当延长浸取时间等分析“浸出率”图表，解释“浸
17、出率”高低变化的原因(“浸出率”升高一般是反应_，反应速率_；但当“浸出率”达到最大值后，温度升高“浸出率”反而下降，一般是反应试剂的分解或挥发)。选择达到较高“浸出率”的_温度升高加快时间及温度步骤分析高频设问解题指导原料处理焙烧高温下硫化物与空气中氧气反应(如：FeS2与氧气生成氧化铁和二氧化硫)；除去硫、碳单质；除去有机物等酸性气体的吸收常用碱性溶液吸收(如：SO2用Na2CO3或NaOH溶液吸收)步骤分析高频设问解题指导控制条件除去杂质的方法加氧化剂，转变金属离子的_(如：Fe2Fe3)调节溶液的pH调溶液pH常用氢氧化钠、碳酸钠、金属氧化物、酸性气体(如：二氧化硫)、稀盐酸或稀硫酸等
18、。常利用题给金属离子沉淀的pH信息，使特定金属离子以_沉淀出来物质转化的分析跟踪物质，分析每个步骤中可能发生的反应，书写化学(或离子)方程式_中物质的判断，书写物质的化学式或电子式，分析物质中的_确定循环物质价态氢氧化物滤渣、滤液化学键步骤分析高频设问解题指导物质分离过滤、蒸发结晶、晶体的洗涤、分液与萃取用乙醇等有机溶剂洗涤晶体的目的：可以除去晶体表面可溶性的杂质和水分，减少洗涤过程中晶体的溶解损耗，乙醇的易挥发性有利于晶体的干燥化学计算 浸出率计算、产率计算、Ksp计算等简单计算能力2常见化工操作及目的1.常见操作及目的常见操作目的研磨将块状或颗粒状物质磨成粉末，增大反应物接触面积，使反应更
19、充分以加快反应速率灼烧(煅烧)使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等(煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿)浸取向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸、酸浸、碱浸等加过量试剂使某物质完全转化(或增大某物质的转化率、产率)价态氢氧化物常见操作目的在空气中或在其他气体中进行的反应或操作要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应；能否达到隔绝空气，防止氧化、水解、潮解等目的判断沉淀是否洗涤干净取最后一次洗涤滤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等洗涤晶体水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗用特定有机试
20、剂(如乙醇)清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、减少损耗，可快速干燥等提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)2.规范答题设问角度规范答题固体原料进行“粉碎”的目的减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率，提高浸取率物质的转化利用氧化还原反应、沉淀反应等来除去杂质、生成产物要分析每一步骤中所发生的化学反应，跟踪反应前后物质的变化，写出化学(或离子)方程式确定循环物质能力3物质转化与跟踪1.物质的跟踪原料到产品的转化：比对原料与产品，确定要除去什么元素，引进什么元素。沉淀成分的判断 举例滤渣成分过量的反应物以电石渣主要成分为Ca(OH)2和CaCO3为
21、原料制备KClO3的流程如图：_CaCO3、Ca(OH)2 举例滤渣成分原料中不参与反应的物质蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物的总称，工业上由蛇纹石(主要成分MgO、FeO和Fe2O3、Al2O3、SiO2)制取碱式碳酸镁产品的流程如下：滤渣a为_SiO2 举例滤渣成分原料中不参与反应的物质及生成物某粉煤灰经预处理后含Cu2O、SiO2、Al2O3、FeO化合物，一种综合利用工艺设计的流程如下。已知：Cu2O2H=CuCu2H2O滤渣为 _SiO2、Cu 举例滤渣成分杂质转化的物质工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁Fe(OH)SO4，碱式硫酸铁易溶于水的工艺流程如图：_Al(O
22、H)3对所加试剂的要求试剂目的追问硫酸酸溶酸不能加过多，否则会造成后续调溶液酸碱性时多加入碱盐酸酸溶盐酸不能加过多，否则会与后续KMnO4等氧化剂反应，生成有毒气体Cl2碱液碱溶(溶解Al、Al2O3等物质)碱溶不能加过多，否则会造成后续多加入酸SO2还原剂(还原MnO2、Fe3等)温度不宜过高，温度越高SO2溶解度越小试剂目的追问Na2SO3还原剂(还原MnO2、Fe3等)实际用量高于理论量：部分Na2SO3被空气氧化Zn置换溶液中的Cu2锌粉过量目的是将溶液中的Cu2除净NH4F、NaF除去Ca2、Mg2pH太小Ca2、Mg2去除率降低原因：溶液中的F生成HF使溶液中的F浓度降低Na2S除
23、重金属离子(如Cu2)pH太小Cu2去除率降低原因：溶液中的S2生成HS、H2S使溶液中的S2浓度降低条件的控制(1)控制溶液的pH使某种或几种金属离子转化为氢氧化物沉淀，而目标离子不生成沉淀，以达到分离的目的(常利用题给金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH信息，选择pH范围，使杂质离子以氢氧化物沉淀出来)。“酸作用”还可除去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解等。“碱作用”还可除去油污、除去铝片表面的氧化膜、溶解铝等。金属离子的萃取率与溶液的pH 密切相关。调节溶液pH常用试剂a.调节溶液呈酸性：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸(注意氧化性)、金属氧化物、酸性气体(二氧化硫)等。b.调节溶液呈碱性：氢氧化
24、钠、氨水、碳酸钠、碳酸氢铵等。例1以软锰矿(主要成分为MnO2，含少量铁的氧化物)制备高纯MnCO3。流程如图：(1)酸溶还原时，MnO2发生反应的离子方程式为_ _。(2)在常温下，已知：KspMn(OH)221013、KspFe(OH)311039。工业上，当某离子浓度小于1106 mol/L时，认为该离子已除净。氧化后所得溶液中c(Mn2)0.2 mol/L，为使溶液中Fe3除净，调节pH的范围应为_。MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O3pH8(2)控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)控制反应速率(升温加快反应速率)、适宜的温度使催化剂的活性最大、防止副反应的发生。控制化学反应进行
25、的方向，使化学平衡移动。升温：使溶液中的气体逸出，使易挥发物质挥发，使易分解的物质分解。煮沸：使气体逸出；促进水解，聚沉后利于过滤分离。控制温度结晶与过滤。工艺流程中的分离技术(1)过滤(分离固、液混合物)例2从工厂采集废液(含FeSO4和少量ZnSO4、MgSO4)，进行四氧化三铁的制备实验。制备流程如图所示，则操作a、b的名称为_。过滤例3先氧化再转化为沉淀除去(以除去Mn2溶液中含有的Fe2为例)已知Fe(OH)3、Fe(OH)2、Mn(OH)2开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示：物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8若Fe2
26、沉淀完全，则大部分Mn2与Fe2共同沉淀，无法有效分离；若先将Fe2氧化为Fe3，可使Fe3沉淀完全而Mn2不沉淀。故先把Fe2氧化为Fe3，再调溶液pH为_，使Fe3沉淀完全而Mn2不沉淀。3.7pH8.3(2)萃取法分离考查角度举例说明萃取操作的考查 用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3为使Fe3尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，_、静置、分液，并重复多次充分振荡考查角度举例说明萃取剂的选择萃取剂A、B中pH对钴、锰离子萃取率的影响如图所示为了除去Mn2，应选择萃取剂_(填“A”或“B”)B考查角度举例说明pH范围的选
27、择萃取剂对Al3、Co2萃取率与pH的关系如图所示萃取分离钴、铝的实验操作：向萃取分液后的有机相中加稀硫酸调pH34，分液可得CoSO4溶液，_ _，可得Al2(SO4)3溶液 继续向萃取分液后的有机相加稀硫酸调pH0.5以下(或1以下)，然后分液考查角度举例说明pH范围的选择“萃取分离”溶液中钴、锂的萃取率与平衡时溶液pH的关系如图所示pH一般选择5左右，理由是_pH在5左右时钴、锂的分离效率最高考查角度举例说明归纳总结要除去的离子在萃取剂中溶解度远大于所需离子的溶解度离子在不同的萃取剂中溶解度相差越大越好选择合适的pH范围分离离子，要求该pH范围内离子溶解度相差较大(3)反萃取分离 题目问
28、题反萃取目的实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I等)中回收碘，其实验过程如图所示向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I，该操作目的是_ _使四氯化碳中的碘进入水层c 题目问题“萃取”和“反萃取”目的钼(Mo)是重要的过渡金属元素，具有广泛用途。由钼精矿(主要成分是MoS2)湿法回收钼酸铵(NH4)2MoO4部分工艺流程如图：“滤液2”先加入有机溶剂“萃取”，再加氨水“反萃取”，进行“萃取”和“反萃取”操作的目的是_富集钼酸根离子(或将钼酸根离子和其他杂质分离)(4)结晶与过滤从溶液中得到晶体的过程：蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤、干燥。需要加热得到的晶体(或
29、物质)：蒸发结晶、趁热过滤。需要冷却得到的晶体(或物质)：蒸发_、_。浓缩冷却结晶例4制备MnSO4H2O晶体。已知溶解度曲线如图1所示，MnSO4H2O晶体在曲线拐点右侧。操作方法：滴加稀硫酸酸化，温度_ 40，_结晶、_过滤，酒精洗涤，低温干燥。例5制备FeSO47H2O晶体：已知溶解度曲线如图2所示，FeSO47H2O晶体在曲线拐点左侧。操作方法：加热_，得到_ 饱和溶液，冷却至_ 结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥。高于蒸发趁热浓缩600及时巩固由图3和图4，确定以下物质的制备方法：制备KNO3：_、_(过滤、洗涤、干燥)制备KCl：蒸发_、_(洗涤、干燥)制备无水Na2SO3：在_3
30、4 条件下，_，_(洗涤、干燥)蒸发浓缩冷却结晶结晶趁热过滤高于蒸发结晶趁热过滤2.副产品的确定3.循环物质的确定能力4图像曲线分析1.浸出过程中时间和液固比对锰浸出率的影响分别如图甲、图乙所示。则适宜的浸出时间和液固比分别为_、_。60 min32.“酸浸”实验中，镁的浸出率结果如图1所示。由图可知，当镁的浸出率为80%时，所采用的实验条件为_。100、2.8 h左右3.酸浸时，若使钛的浸出率()达到90%，则根据图2工业上应采取的适宜条件是硫酸浓度和液固比的取值分别约为_、_。4.图3为黄铁矿的质量分数对锰浸出率的影响，仅据图中信息，黄铁矿的质量分数应保持在_%左右。6 140%405.溶
31、液温度和浸出时间对钴的浸出率影响如图4所示，则浸出过程的最佳条件是_。75，30 min 2Na2CrO42CO2H2O=Na2Cr2O72NaHCO3FeCO3CO2H2OAl(OH)33CO2Fe(OH)33CO2ZnCO32Zn(OH)2H2O5CO22PbCrO42HCO22.陌生情景的氧化还原反应方程式书写(1)根据流程图的目的，分析元素化合价的变化。(2)根据流程图的转化信息和反应规律预测产物。(3)根据得失电子、溶液的酸碱性，配平化学(或离子)方程式。及时巩固(1)在酸性条件下，用过氧化氢氧化Fe2 发生反应的离子方程式：_；若用HNO3代替H2O2的不足之处是_。(2)NaCl
32、O3溶液中加入盐酸，反应生成ClO2和Cl2，反应的化学方程式：_。(3)写出FeS和MnO2在酸性溶液中反应(有Fe3、S生成)的离子方程式：_。(4)写出图中“酸浸”时发生氧化还原反应的化学方程式：_ _。2NaClO34HCl=2NaCl2ClO2Cl22H2OH2O22Fe22H=2Fe32H2O产生氮的氧化物，污染空气2FeS3MnO212H=2Fe32S3Mn26H2OCo2O3SO2H2SO4=2CoSO4H2O(5)溶液中的Mn2可被酸性(NH4)2S2O8溶液氧化为MnO，该方法可用于检验Mn2。用酸性(NH4)2S2O8溶液检验Mn2时的实验现象为_。该反应的离子方程式：_
33、。(6)工业上可以用FePO4、Li2CO3和H2C2O4作原料高温焙烧制备 LiFePO4，该反应的化学方程式：_。溶液由无色变为紫红色考向1流程图中物质的转化反应与物质的跟踪(2022广州二模)金属镓拥有电子工业脊梁的美誉，镓与铝同族，化学性质相似。一种从高铝粉煤灰(主要成分是Al2O3，还含有少量Ga2O3和Fe2O3等)中回收镓的工艺如下。回答下列问题：1 举题固法(1)“焙烧”过程中，Ga2O3转化成NaGaO2的化学方程式为_ _。(2)“碱浸”所得浸出渣的主要成分是_。(3)“转化1”中通入过量CO2至溶液pH8，过滤，所得滤渣的主要成分是Al(OH)3和Ga(OH)3，写出生成
34、Al(OH)3的离子方程式：_ _。(4)“溶镓”所得溶液中存在的阴离子主要有_。2NaGaO2CO2Fe2O3(5)“电解”所用装置如图所示，阴极的电极反应式为_ _。若电解获得1 mol Ga，则阳极产生的气体在标准状况下的体积至少为_L，电解后，阳极室所得溶液中的溶质经加热分解生成_(填化学式)可循环利用。Ga4OH16.8Na2CO3、CO2考向2转化条件的控制(2022安徽芜湖二模)硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿(主要成分为MnO2等锰的氧化物)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下：2已知：“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及
35、少量FeO、Al2O3、MgO。金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25)：物质Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Al(OH)3开始沉淀的pH1.97.67.33.0完全沉淀的pH3.29.69.35.2离子浓度105 mol/L时，离子沉淀完全。(1)“混合焙烧”的主要目的是_ _。(2)若 试 剂 a 为 M n O2，则 氧 化 步 骤 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为_，若省略“氧化”步骤，造成的影响是_。除去矿物中的硫元素(或将硫化物转变为金属氧化物)2Fe2MnO24H=2Fe3Mn22H2OFe2完全沉淀时Mn2已经完全沉淀，造成Mn2损失(3)“中和除
36、杂”时，应控制溶液的pH范围是_。(4)“氟化除杂”后，溶液中c(F)浓度为0.05 mol/L。则溶液中c(Mg2)和c(Ca2)的比值_已知：Ksp(MgF2)6.41010；Ksp(CaF2)3.61012。(5)“碳化结晶”时发生反应的离子方程式为_ _，选择NH4HCO3而不选择Na2CO3溶液的原因是_。5.2pH7.3CO2H2O碳酸钠溶液碱性强，会使Mn2水解为Mn(OH)23已知：氢氧化物开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHFe(OH)32.34.1Al(OH)34.05.2Fe(OH)27.59.7Mn(OH)28.810.4Mg(OH)210.412.4回答下列问题：(1)焙
37、烧时，MnO2和Fe2O3在纤维素作用下分别转化为MnO、Fe3O4，则纤维素的作用是_。还原剂(2)酸浸时，浸出液的pH与锰的浸出率关系如图2所示。实际生产中，酸浸时控制硫酸的量不宜过多，使pH在2左右。请结合上图和制备硫酸锰的流程，说明硫酸的量不宜过多的原因：_。(3)净化时，加入30%H2O2的目的是(用离子方程式表示)_ _；加氨水，调pH为5.5的目的是_ _。硫酸过多，后续调pH除杂质时会多消耗氨水而造成浪费2Fe2H2O22H=2Fe32H2O使Al3、Fe3完全沉淀而Mn2不沉淀图2(4)结合MgSO4与MnSO4溶解度曲线(如图3)，简述“结晶分离”的具体实验操作_。图3将溶
38、液蒸发浓缩结晶，趁热过滤，洗涤干燥(5)产品MnSO4H2O纯度测定：称取a g产品，在适宜的条件下用适量NH4NO3将Mn2氧化为Mn3，再用0.100 0 mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液b mL刚好把Mn3转化为Mn2。通过计算可知，产品纯度为_(用质量分数表示)。考向4工艺流程与定量计算(2022佛山质量检测一)铜转炉烟灰含金属元素(主要为Cu、Zn、Pb、Fe)的硫酸盐和氧化物以及SiO2。其有价金属回收工艺流程如下。已知：25 时，Ksp(PbSO4)1.82108，Ksp(PbCO3)1.461013。回答下列问题：4(1)“浸出液”中所含有的金属阳离子有_和Fe2、F
39、e3。“浸出”中，当硫酸浓度大于1.8 mol/L时，金属离子浸出率反而下降，原因是_。(2)“除杂”中，加入ZnO调pH至5.2，用KMnO4溶液氧化后，所得滤渣主要成分为Fe(OH)3、MnO2，该氧化过程的离子方程式为_ _。Cu2、Zn2难溶物PbSO4覆盖在铜转炉灰表面，阻碍铜、锌元素的浸出3Fe(OH)3MnO25H(3)ZnSO4的溶解度随温度变化曲线如图所示。“浓缩结晶”的具体操作步骤如下：在100 时蒸发至溶液出现晶膜，停止加热。降温至_蒸发至溶液出现晶膜，停止加热。该步骤的目的是_。冷却至室温，过滤、洗涤、干燥。(4)“转化”后，滤饼的主要成分是SiO2和_。该工艺中，可循
40、环利用的物质有_。(5)测定烟灰中的Pb2：取20 mL硝酸浸出液于锥形瓶中，调pH为5，加入指示剂后用a mol/L的EDTA标准溶液(Na2H2Y)滴定至终点(离子方程式为Pb2H2Y2=PbY22H)，消耗EDTA标准溶液 b mL，则Pb2的浓度为_g/L。60加快蒸发速率PbCO3HNO310.35ab1.(2022深圳二模)高磷镍铁是生产钙镁磷肥的副产品。以高磷镍铁(主要含Ni、Fe、P，还含有少量Fe、Cu、Zn的磷化物)为原料生产硫酸镍晶体(NiSO46H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：已知：电解时，选用2 mol/L H2SO4溶液为电解液。(1)先将高磷镍铁制成电极板，
41、“电解”时，该电极板作_极；阴极产物主要为_，此外，溶液中的Cu2有部分在阴极放电。(2)“除铁磷”时，溶液中Fe2先被氧化为Fe3，该过程中发生反应的离子方程式为_；再加入Na2CO3调pH2，并将溶液加热至50，形成铁、磷共沉淀。(3)“滤渣2”的主要成分为ZnS和_(填化学式)。(4)“沉镍”时，为确保镍沉淀完全，理论上应调节溶液pH_(已知：25 时，KspNi(OH)22.01015；lg20.3；当溶液中离子浓度1.0105 mol/L 时，可认为该离子沉淀完全)。(5)“母液”中的溶质主要有_、_(填化学式)。阳H22Fe2ClO2H=2Fe3ClH2OCuS9.15NaClNa
42、2SO4(6)硫代硫酸镍(NiS2O3)在冶金工业中有广泛应用。向上述流程制得的NiSO4溶液中加入BaS2O3固体，充分反应后，过滤得到NiS2O3溶液；再向该溶液加入无水乙醇，析出NiS2O3晶体。已知：25 时，Ksp(BaSO4)1.01010、Ksp(BaS2O3)1.6105。生成NiS2O3的化学方程式为_；该反应可以进行得较完全，结合相关数据说明理由：_ _。加入无水乙醇有利于NiS2O3晶体析出，其原因是_ _。BaS2O3NiSO4=NiS2O3BaSO4该反应的平衡常数K1.6105，K大于105，反应进行得较完全无水乙醇可以降低NiS2O3的溶解度2.从湿法炼锌厂除钴过
43、程中产生的有机钴渣主要成分有 、ZnSO46H2O和Fe4(OH)2(SO4)5中回收钴的工艺流程如图。已知：25 时，几种难溶物的溶度积如下表。难溶物KspCo(OH)21.61015Co(OH)32.71043Fe(OH)24.91017Fe(OH)32.61039Zn(OH)21.21017(1)“酸浸”过程金属元素的浸出率随硫酸初始浓度变化曲线如图。为有效分离Zn、Co元素，应选择最佳的硫酸初始浓度为_g/L。Fe4(OH)2(SO4)5中铁元素价态为_，其溶于硫酸的离子方程式为_。(2)“煅烧”过程随着温度升高，含钴产物发生转化为Co3S4CoO Co3O4。“煅烧”过程产生的污染性
44、气体经碱洗，可返回“_”工序循环使用。Co3O4极难溶于稀硫酸，故“煅烧”时应调控_。(3)“沉钴”过程，Co2转化为沉淀的离子方程式为_ _。53还原浸出煅烧温度和空气用量2Co2H2O24OH=2Co(OH)3(4)“酸洗”过程，应调节溶液pH为_(填标号；已知lg30.48)。A.0.51 B.11.5C.1.52 D.22.5(5)298.15 K时，部分标准电极电势E 如下表。电极电势高的电极，其氧化型的氧化能力强；电极电势低的电极，其还原型的还原能力强。电极(氧化型ne=还原型)E/VCl22e=2Cl1.36Co3e=Co21.83Co(OH)3e=Co(OH)2OH0.17结合数据分析能否用盐酸溶解Co(OH)3得到CoCl3溶液并说明理由_。C
