高考化学工艺流程与元素化合物解答题专练十原卷版Word下载.docx

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20℃

30℃

40℃

50℃

60℃

溶解度

70.6

73.0

75.4

78.0

81.0

84.5

88.0

操作1是________（填字母）。

a．蒸发结晶b．降温结晶c．减压蒸发结晶

（6）有机相提取的Ni2+再生时可用于制备镍氢电池，该电池充电时的总反应为Ni（OH）2+M=NiOOH+MH，则放电时负极的电极反应式为_________________。

2．随着钴酸锂电池的普及使用，从废旧的钴酸锂电池中提取锂、钴等金属材料意义重大。

如图是废旧钻酸锂（LiCoO2）（含少量铁、铝、铜等元素的化合物）回收工艺流程：

（1）“拆解”前需进入“放电”处理的目的是__；

用食盐水浸泡是放电的常用方法，浸泡放电过程中产生的气体主要有__。

（2）上述流程中将CoO2-转化为Co3+的离子方程式为__。

（3）滤液1中加入Na2SO3的主要目的是__；

加入NaClO3的主要目的是__。

（4）“沉钴”过程中，（NH4）2C2O4的加入量（图a）、沉淀反应的温度（图b）与钴的沉淀率关系如图所示：

根据图分析：

沉钴时应控制n（C2O42-）：

n（Co2+）比为__，温度控制在__℃左右。

3．无水氯化锰

在电子技术和精细化工领域有重要应用。

一种由粗锰粉（主要杂质为Fe、Ni、Pb等金属单质）制备无水氯化锰的工艺如下（部分操作和条件略）。

I．向粗锰粉中加入盐酸，控制溶液的pH约为5，测定离子的初始浓度。

静置一段时间后锰粉仍略有剩余，过滤；

II．向I的滤液中加入一定量盐酸，再加入

溶液，充分反应后加入

固体调节溶液的pH约为5，过滤；

III．向II的滤液中通入

气体，待充分反应后加热一段时间，冷却后过滤；

IV．浓缩、结晶、过滤、洗涤、脱水得到无水MnCl2。

各步骤中对杂质离子的去除情况

初始浓度/mg·

L–1

21.02

4.95

5.86

步骤I后/mg·

12.85

3.80

3.39

步骤II后/mg·

0.25

3.76

3.38

步骤III后/mg·

0.10（达标）

3.19（未达标）

0.12（达标）

金属活动性Mn＞Fe＞Ni＞Pb

（1）锰和盐酸反应的化学方程式是_______。

（2）步骤I中：

①Fe2+浓度降低，滤渣中存在

。

结合离子方程式解释原因：

_______。

②Pb2+浓度降低，分析步骤I中发生的反应为：

Pb+2H+=Pb2++H2↑、______。

（3）步骤II中：

①

酸性溶液的作用：

②结合离子方程式说明MnCO3的作用：

_______。

（4）步骤III通入H2S后，Ni2+不达标而

达标。

推测溶解度：

PbS_____NiS（填“>

”或“<

”）。

（5）测定无水

的含量：

将ag样品溶于一定量硫酸和磷酸的混合溶液中，加入稍过量

，使

氧化为

待充分反应后持续加热一段时间，冷却后用bmol/L硫酸亚铁铵

滴定

，消耗cmL硫酸亚铁铵。

（已知：

滴定过程中发生的反应为：

Fe2++Mn3+=Fe3++Mn2+）

①样品中MnCl2的质量分数是_____（已知：

MnCl2的摩尔质量是126g·

mol-1）。

②“持续加热”的目的是使过量的

分解。

若不加热，测定结果会______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

4．以炼锌厂的烟道灰（主要成分为ZnO，另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等）为原料可生产草酸锌晶体（ZnC2O4⋅2H2O）

常温下Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×

10-39，Ksp[Cu（OH）2]＝2.2×

10-20。

请问答下列问题：

（1）为了提高“酸浸”时锌元素的浸出率，可以采取的措施有：

_________、________（填写2条）。

（2）“除锰”反应后，溶液的pH__________（填“增大”“减小”或“不变”）。

（3）常温下“除铁”反应中，加入ZnCO3可调节溶液的pH，使得Fe3+和部分Cu2+被除去，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c（Cu2+）/c（Fe3+）＝________________。

（4）“除铜”反应的离子方程式为________。

（5）若“沉淀”过程中采用Na2C2O4代替（NH4）2C2O4生产草酸锌晶体，应该在搅拌下，将Na2C2O4溶液缓慢加入ZnCl2溶液中，如果顺序颠倒，会产生的不良后果是__________。

（6）将草酸锌晶体加热分解可得到一种纳米材料。

加热过程中固体残留率（剩余固体的质量/原始固体的质量×

100%）随温度的变化如图所示，则A、B点固体的化学式分别为____、___________。

5．纯橄岩为含镁的硅酸盐矿物，并含有MnO、Fe2O3、FeO、SiO2和一些有机物等杂质。

工业上利用纯橄岩制备一水硫酸镁（MgSO4·

H2O）的工艺流程如下：

（1）浸出时温度控制在90℃~100℃之间，并且要连续搅拌2小时的目的是___________。

（2）上述流程中多次用到了过滤操作，实验室过滤时需要用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和________________。

（3）向过滤Ⅰ的滤液中加入NaClO溶液，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子方程式为________________________________。

（4）滤渣Ⅱ中主要成分为________________（填化学式）。

（5）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验操作方法是________________________

（6）已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的沸点随压强增大而升高。

为了从滤液中充分回收MgSO4·

H2O，采取将滤液蒸发浓缩、加压升温结晶的方法，采取加压升温结晶的原因是________________________________。

6．银精矿主要含有Ag2S（杂质是铜、锌、锡和铅的硫化物），工业上利用银精矿制取贵金属银，流程图如下图所示。

已知“氯化焙烧”能把硫化物转化为氯化物，请回答下列问题：

（1）“氯化焙烧”的温度控制在650～670℃，如果温度过高则对焙烧不利，产率会降低，原因是______。

（2）水洗后的滤液中溶质有盐酸盐和大量钠盐，取少量滤液加入盐酸酸化，再滴入氯化钡溶液有白色沉淀生成，此钠盐为_____（填化学式）。

（3）氨浸时发生的化学反应方程式为________。

（4）“沉银”是用N2H4还原银的化合物。

①N2H4的电子式是_______。

②理论上，1molN2H4完全反应所得到的固体质量是______g。

③向所得母液中加入烧碱，得到的两种物质可分别返回________、______工序中循环使用。

（5）助熔剂Na2CO3和Na2B4O7有两个作用：

一是降低了银的熔点，减少能耗；

二是____。

利用________的方法可以进一步直接精炼银锭。

7．软锰矿的主要成分为MnO2，还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO等杂质。

软锰矿经过综合利用，可制备碳酸锰、氧化铝及绿矾（FeSO4•7H2O），其制备过程如图：

部分物质的Ksp如表：

（1）操作I中需要的仪器有______（填字母序号）。

a．蒸发皿b．酒精灯c．漏斗d．玻璃棒e．烧杯

（2）操作Ⅱ中反应的离子方程式为______。

（3）操作Ⅲ中也可用NaHCO3与MnSO4溶液反应制备碳酸锰，其反应的离子方程式为______。

（4）操作Ⅳ中加入适量Fe的目的是______；

当调节pH=______时（结果保留整数），可确定Al（OH）3完全沉淀。

完全沉淀后，溶液中离子浓度不高于10-5mol•L-1）

（5）操作Ⅵ中一般要加入稀硫酸，目的是______，然后______、冷却结晶、______、洗涤、干燥。

8．某实验室以含镍废料（主要成分为NiO，还含有少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2）为原料制备NixOy和碳酸钴（CoCO3）的工艺流程如图：

已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表：

氢氧化物

Fe（OH）2

开始沉淀的pH

1.5

6.5

7.2

7.7

沉淀完全的pH

9.7

9.4

请回答以下问题：

（1）“滤渣Ⅰ”主要成分为（填化学式）_____。

（2）“氧化”时（加入NaClO3）的离子方程式为_____。

（3）加入Na2CO3来“调pH”的目的是生成黄钠铁钒沉淀而除去铁，也可通过加入MO（对应的金属氧化物）来调节pH将铁除去，则pH控制的范围为_____。

（4）在实验室萃取操作应该在_____中完成（填仪器名称），向水相中加入NaHCO3时的离子方程式为_________。

（5）从NiSO4溶液获得NiSO4·

6H2O晶体的操作依次是：

_____，_________，过滤，洗涤，干燥。

“煅烧”时剩余固体质量与温度变化曲线如图，该曲线中B段所表示氧化物的名称为_____。

9．LiCoO2（钴酸锂）是锂离子电池的正极材料。

以某海水为原料制备钴酸锂的一种流程如下：

已知如下信息：

①该海水中含浓度较大的LiCl，含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。

②碳酸锂的溶解度与温度关系如图所示：

③常温下，几种难溶物质的溶度积数据如下：

物质

Li2CO3

MgCO3

CaCO3

MnCO3

Mg（OH）2

Ksp

2.5×

10-2

6.8×

10-6

2.8×

10-9

2.3×

10-11

6.0×

10-10

请回答下列问题：

（1）LiCoO2中钴的化合价为________。

滤渣1主要成分有MgCO3、Mg（OH）2、CaCO3和__________（填化学式）。

（2）调节pH=5的目的是__________。

（3）“沉锂”包括过滤、洗涤等，宜用_________（填“热水”或“冷水”）洗涤Li2CO3。

加入纯碱的量与锂回收率的关系如表所示：

序号

沉淀质量/g

碳酸锂含量/%

锂回收率/%

0.9∶1

10.09

92.36

77.67

②

1.0∶1

10.97

90.19

82.46

③

1.1∶1

11.45

89.37

85.27

④

1.2∶1

12.14

84.82

85.45

从生产成本考虑，宜选择_______（填序号）方案投料。

（4）“除杂2”中调pH=13时c（Mg2+）=_________mol·

L-1。

（5）“合成”中采用高温条件，放出一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。

写出“合成”发生反应的化学方程式________。

（6）在“合成”中制备1molLiCoO2转移电子的物质的量为__________。

10．从铜转炉烟灰（主要成分ZnO还有Pb、Cu、Cd、As、Cl、F等元素）中回收锌、铜、铅等元素进行资源综合利用，具有重要意义。

以铜转炉烟灰制备重要化工原料活性氧化锌的工艺流程如图所示。

活性炭净化主要是除去有机杂质。

（1）若浸出液中锌元素以[Zn（NH3）4]2+形式存在，则浸取时ZnO发生反应的离子方程式为___。

（2）在反应温度为50℃，反应时间为lh时，测定各元素的浸出率与氯化铵溶液浓度的关系如图，结合流程图分析，氯化铵适宜的浓度为___mo1·

（3）若浸出液中c（AsO43-）=6.0×

10-3mol•L-1，现将8.0×

10-3mo1•L-1FeC13溶液与浸出液等体积混合生成砷酸铁沉淀。

若该温度时Ksp（FeAsO4）=2.0×

10-22，则反应后溶液中c（AsO43-）=___mo1•L-1。

（4）滤渣II的主要成分为___；

除杂3是置换除杂过程，则此过程主要除去的金属有___（填化学式）。

（5）沉锌得到的物质为Zn（NH3）2C12，请写出水解转化的化学方程式___。

（6）该流程中可以循环使用的物质的电子式为___。

（7）取mg活性氧化锌样品，预处理后配成待测液，加入指示剂3、4滴，再加入适量六亚甲基四胺，用amol•L-1EDTA标准液进行滴定，消耗标准液VmL。

与1.0mLEDTA标准液[c（EDTA）=1.000mo1•L-1]相当的以克表示的氧化锌质量为0.08139，则样品中氧化锌的质量分数为___（用代数式表示）。