2023届高三化学一轮复习—工业流程题训练.pdf
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2023届高考化学一轮专题复习--工业流程题专题训练1 . 工业上常通过石煤灰渣（ 主要成分有Si 、C、A l2o , , F e Q s 、V2O3, C a O 、MgO 、K ? 0 ） 回收钮的氧化物,有关工艺流程如图：硫 酸 钱稀硫酸浸渣 试剂a 氨水石煤灰渣一 焙烧一 ＞ 浸取一 L 滤渣― 浸 出 液 一 ＞ 氧化一 ＞ 沉 淀 一— * 滤液余液N H 4 VC h I " 萃取液v2o5 *— 灼烧 - - - - - - -沉伏 ＜ —洗脱液 ＜ —洗脱« — 萃取＜ - - - - - -氯化锈 N a O H 溶液已知：①“ 焙烧” 时，在空气的作用下，K O , 被氧化为V Q② V Q s 在稀硫酸作用下生成（ V O J ^ S O -③已知A 产、F e2\ F e "、M g ? + 开始生成沉淀和沉淀完全的pH 如表：离子AP+Fe2tFe3+Mg2+开始沉淀PH2 . 88 . 11 . 29 . 0完全沉淀PH4 . 59 . 63 . 21 1 . 1根据所学知识回答下列问题：（ 1 ） 在“ 焙烧” 之前，要先将硫酸镀固体和石煤灰进行混磨处理，其 目的是 o（ 2 ） （ VO2 ） 2 SC ＞4 中 V 的 化 合 价 为 , “ 浸渣” 的主要成分除了 Si。
，还有（ 填化学式） 3 ） “ 氧化” 时加入的试剂a常用H2O2， 写 出 反 应 的 离 子 方 程 式 HN C ） 3 也能氧化F e ? + , 工业生产中不选用HN O,的原因是 o⑷ “ 沉淀” 时，控制溶液p H 在 4 . 5 ~ 6 . 5 之间，“ 滤渣” 的 主 要 成 分 是 （ 填化学式） 5 ） 在 5 （ x r c 灼烧脱氨可制得产品v q,,写出该反应的化学方程式：o在硫酸酸化条件下，匕 5 可与草酸（ H 2 c 2 4 ） 溶液反应得到含VO? + 的溶液，写出发生反应的离子方程式： 6 ） 5 t 某批次的石煤灰渣中V Q , 的含量为3 7 . 5 %工业生产中锐的漫出率为8 6 % , 若后续步骤中专凡损耗为2 % , 则理论 上制得的V2O5的质量最多为.t（ 保留三位有效数字） 2 . 高纯硫酸镭作为合成银钻镒三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化镭粉与硫化镭矿（ 还 含 Fe、Al、Mg、Zn、Ni、S i等元素）制备，工艺如图所示回答下列问题:MnS 矿一MnCh 粉H2so4M iQ1氨水1Na2sMnF2NH4HCO3工卜容浸卜回- T调?H卜T除杂14 * 1除 ㈣ T 沉钵滤渣1滤渣2"""I""滤渣3T滤渣4H2s。
4M11CO3 —M nS O4相关金属离子心） 2 " 尸O.lmolL”］ 形成氢氧化物沉淀pH 范围如下:金属离子Mn2+Fe2+Fe3+AI3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.1832.84.710.98.28.9（ 1）写出基态镒原子核外电子排布式— o（ 2） “ 氧化” 中添加适量的MnCh发生反应的离子方程式是一 3） “ 调 pH”除铁和铝，溶液的pH 范围应调节为— ~6之间 4 ） “ 除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去M『+ 若溶液酸度过高，Mg?+沉淀不完全，原因是一 5）写出“ 沉镒” 的离子方程式― 6）层状银钻镒三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzCh,其中Ni、Co、M n的化合价分别为+2、+3、+4当* =丫=；时，z-___o3 . 工业上以石煤（ 主要成分为V2O3,含有少量SiCh、P2O5等杂质） 为原料制备钢的主要流程如图：空气已知：①NH4Vo3 难溶于水②Kv， （ MgSiO3） =2.4xl（ y5, ^s/）［ Mg3（ PO4） 2］ =2.7xl0-27o（ 1） 焙烧：通入空气的条件下，向石煤中加纯碱焙烧，将 V2O3转化为NaVCh的化学方程式为—。
⑵除硅、磷：①用MgS04溶液除硅、磷时，Si、P 会形成Mg3（ PC） 4） 2、MgSiCh沉淀若沉淀后溶液中c（ PO；） =1.0xl（ ySmol・LL则 c（ SiO ； 一 ） =_ _mobL10②如图所示，随着温度升高，除磷率下降，其原因是Mg3（ PO4） 2溶解度增大、— ；随着温度升高，除硅率升高，其原因是_ _ _ 0试卷第2 页，共 13页 除 却 雨 松 ＞ 二嚣:9060 70 80 77t(3)沉饥：此过程反应温度需控制在50℃左右，温度不能过高的原因为— o剩余固体质屠(4)灼烧：在灼烧NH4VCh的过程中，固体的残留率(警？ 工及占X 100%)随温度变化的曲线如图所示, 则 A~B段原始固体质量发生反应的方程式为—10090A (2 io r. 85.47%)/80 -B(380C, 77.78%)200 400 600 T/T4 . 工艺流程题：硼氢化钠(NaBH4)广泛用于化工生产，常温下能与水反应，易溶于异丙胺( 沸点为33℃)工业上可用硼镁矿( 主要成分为M g z B ,O /H q ,含少量杂质FeQ ,)制取NaBH4，其工艺流程如下:浓NaOH溶液回答下列问题：(l)NaBH’ 的电子式为(2)碱溶时Mg2B2O5发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 是 。
3)滤 渣 的 成 分 是4)操作2 的名称为流 程 中 可 循 环 利 用 的 物 质 是 ,流程中理论上每生产lg NaBH,所需加入还原剂总 质 量 为 ( 结 果 保 留 两 位 有 效 数 字 ) 5)N aB H ^H q?燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，其工作原理如题图所示离子交换膜C 为膜，a 极 发 生 的 电 极 方 程 式 为 N aO H( aq )H2O2( aq )N aO H( aq )离子交换膜c5 . 已知某工业废水中含有大量Fe S O ,,较多的Ct ? + 及部分污泥，通过下列流程可从该废水中回收F e S O q l & O 晶体及金属Cu o（ 1） 固 体 混 合 物 是 （ 填化学式） ，试剂乙为（ 填物质名称）（ 2） 步骤3 中发生反应的离子方程式为（ 3） 步骤4 中涉及的操作是：蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥；蒸发浓缩、过滤操作中均用到的玻璃仪器是（ 4） 粗铜中常混有少量氧化亚铜（ Cu 2 ，氧化亚铜与稀硫酸反应，会产生单质铜，同时溶液变蓝试写出该反应的离子方程式______6 . 某化学实验室产生的废液中含有Fe 3+ , Cu2+ , Ag * 三种金属离子，实验室设计如下方案对废液进行处理，以回收金属并制得氧化铁，保护环境。
回答下列问题：（ 1） 步 骤 I 中 分 离 溶 液 和 沉 淀 的 操 作 是 2） 沉淀A 中含有的金属单质是铁、（ 填名称） 3） 步骤H 中加入H Q2 溶液从浅绿色变为黄色，发生反应的离子方程式为（ 4） 请设计实验方案检验步骤HI中Fe " 是否沉淀完全 o（ 5广可排放废水” 中 含 有 的 主 要 离 子 是 （ 填离子符号） 试卷第4 页，共 13页 7 . 锌可广泛应用于冶金、机械、医药和军事等领域某炼锌矿渣精制Z n S O ,Hz O 的流程如下，矿渣中主要含锌、铅、铁的氧化物和氯化物，及少量钾、镒、铜和镉等杂质麓 f ZuSO4Ho已知：K5p[ Fe ( O H)3] = 8 .0x ] 0-38( 1) 含 锌 矿 渣 需 球 磨 粉 碎 的 目 的 是 2)“ 除氯” 中可溶性Z nC b 可转化为碱式碳酸锌，完成化学方程式：2Z nC L +2N a 2c C )3 +H2O =Z n2(O H)2c O 3 I + +3 )浸 渣 主 要 成 分 是 4 )“ 除铁” 时若控制p H=4 ,溶液中c( F e3+ ) = m ol L 'o加入的化合物X为。
A. Z n B . Z nO C . N a O H D . H2S O4反应时间一定时，温度对除铁率的影响如下表，高于7 0 C 时引起铁的去除率变化的原因可能为.温度(℃)5 06 07 08090铁去除率(％ )99. 6 099. 7 599. 9099. 8599. 4 9除铁后溶液含铁量(m g/ L )3 . 4 52. 3 40 . 901 . 3 34 . 4 0(5 )“ 除镒” 时，M/+发生反应的离子方程式为(6 )硫酸锌溶解度曲线如图，则“ 系列操作” 为蒸发浓缩、、洗涤、干燥等温度/C8 .实验室以含有C a 2+、M g2+、B r\ C 「 等离子的卤水为主要原料制备无水C a C b 和 B 1 1 ，流程如下: Br2的X 溶液 滤渣(1)试剂X可 以 选 择 ( 填 字 母 序 号 ) A . 酒精 B . 四氯化碳 C . 水 D . 苯(2)试剂Y 可以选择 (填字母序号)A . 稀盐酸 B . 稀硫酸 C . 氢氧化钠 D . 氯化钠(3)反 应 I 的离子反应方程式是 o(4)分液所用主要仪器的名称是 o开始沉淀的pH完全沉淀的pHMg2+9.611.0Ca2+12.2c(OH")=1.8mol/L(5)已知：反应H加石灰乳，调节溶液的pH 范围是。
其目的是 o9 . 白云石的主要化学成分为C aM glC O ), 还含有质量分数约为2.1%的 Fe2O3和 1.0%的 SiO2利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁，流程示意图如下已知:物质Ca(OH)2MgQHUCaCO3MgCO3K、 p5.5x10-5.6x10 123.4x10-96.8x1 O-6(1)白云石矿样煨烧完全分解的化学方程式为(2) NH4Cl用量对碳酸钙产品的影响如下表所示试卷第6 页，共 13页n(NH4Oyn(CaO)氧化物(MO)浸出率/ %产品中CaC03纯度/ %产品中M g杂质含量/ % CaOMgO计算值实测值（ 以 MgCO、 计）2.1 ： 198.41.199.199.7—2.2 ： 198.81.598.799.50.062.4 ： 199.16.095.297.62.20备注： i 、MO浸出率=（ 浸出的MO质量/ 燃烧得到的MO质量） xlOO%（ M 代表C a或 Mg）ii、CaCO、 纯度计算值为滤液A 中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中CaCO,纯度①解释“ 浸钙” 过程中主要浸出CaO的原因是②沉钙反应的离子方程式为 o③“ 浸钙， ， 过程不适宜选用n（ N H Q ） :n（ CaO） 的比例为。
④产品中CaCOs纯度的实测值高于计算值的原因是（ 3） “浸镁” 过程中， 取固体B 与一定浓度的（ N H JSO“ 溶液混合,充分反应后MgO的浸出率低于60% 加热蒸储， MgO的浸出率随储出液体积增大而增大，最终可达98.9%从 化 学 平 衡 的 角 度 解 释 浸 出 率 增 大 的 原 因 是 4） 滤渣C 中含有的物质是 5） 该 流 程 中 可 循 环 利 用 的 物 质 是1 0 .神化镉玻璃中主要含有CdTe（ 其中含有少量Fe、Ni、Mg、Si、O 等元素组成的化合物） ，工业上利用废弃硫化镉（ CdTe） 玻璃回收其中金属的工艺流程如下号 蠹 稀 硫 酸烧渣浸取高温尾气 浸渣NaClOj NaOH、NHtFH 氧化除铁|― T 滤液1 1整解滤渣］ 滤渣11［ 丽卜 整 作B 硫酸镉晶体f含 镰 的 有 摭 演己知：①常温时，有关物质的Ksp如下表Fe(OH)3Cd(OH)2Ni(OH)2Mg(OH)2MgF,4x10-85xl0-155xl0-162x10"9x10-9②当溶液中离子浓度小于1x10-5m oL U 时，可认为沉淀完全回答下列问题： (1)在“ 焙烧” 时 为 提 高 效 率 可 采 用 的 措 施 有 ( 答 出 一 条 即 可 ) 。
写出“ 浸渣” 的工业用途：O(2)实验室中，“ 操作A”需 要 的 玻 璃 仪 器 有 高温尾气” 中的TeO?在水溶液中可用S02将其还原为Te单质,写出该反应的化学方程式：3)“氧化除铁' ' 步骤中可以先调节pH 为 5 , 然后再加入NaClO,, 则此时Fe?+被 氧 化 的 离 子 方 程 式 为 4)测得“ 滤 液 I”中Mg?+浓度为0.01mol【T , 取 1L滤液，则至少加入 gN H ,F固体才能使Mg?+ 沉淀完全5)取 1吨含碎化镉80%的废弃玻璃，最终回收得到0.64吨CdSO」 ，则 硫 酸 镉 的 回 收 率 为 ( 保 留 三 位 有 效 数字) 11 . 金属钻是一种重要战略资源利用草酸钻(C0C2CU)废料协同浸出水钻矿中钻的工艺流程如下适量草酸钻废料 NaCIO水钻矿T 研磨| 一| / 出 卜 । 过 灌1 1滤液i一 |氧化1L硫酸 滤疆1已知：I. 水钻矿的主要成分为C oO O H ,含 NII. 该流程中一些金属氢氧化物沉淀时的pH 女NaOHIT 沉淀H过滤2 1滤液2 -滤 ‘ 渣2InS 及 Fe、Al、Ca、Si 等口 表 ：萃取剂HA1*萃 取 f反 萃 取 … 一钻; 元素的氧化物；离子Al"Fe34Fe2+Co"Mi?+开始沉淀时pH3.61.86.57.28.1沉淀完全时pH4.73.28.39.412.7(1)研 磨 的 目 的 是 。
2)滤 渣 1 的主要成分是SiO?、( 写化学式) ⑶ “ 浸出” 时，CoOOH转化成了 CoSO」 ，写出该反应的化学方程式_ _ _ _ _ _ _ o(4)“氧化” 时，NaClO,只将F e"氧化成F e", 则 反 应 的 氧 化 剂 与 还 原 剂 的 物 质 的 量 之 比 为 5)“沉淀” 时，应将p H 调至_ _ _ _ _ _ _ o(6)已知Co” 能被有机萃取剂(HA)萃取，其原理可表示为：Co2++ 2 H A ^ iC o A2+2H+o反萃取的目的是将有机层中的C 6+转移到水层 实验室模拟萃取用到的主要玻璃仪器有烧杯、, 反 萃 取 适 宜 选 择 的 试 剂 是 ( 填序号) A. 70% H2SO4 B . 饱和食盐水 C . 稀 NaOH D . 饱和NaHCC^溶液12 . 草酸钻可用于指示剂和催化剂其中草酸钻的制备可用水钻矿( 主要成分为CO?O3,含少量试卷第8 页，共 13页 Fe,Ov ALO,、MnO、MgO、CaO、SiO?等) 制取C oC q4-2凡0 工艺流程如图所示:COC2O4-2H2O已知：①浸出液含有的阳离子主要有H*、C o t Fe2\ M n"、Ca2\ M g"、A产等;②酸性条件下，CIO； 不会氧化Co?*, C1O3转化为c r ：③部分阳离子的氢氧化物形式沉淀时溶液的p H 见下表。
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2A1(OH)3CO(OH)2Mn(OH)2开始沉淀2.77.64.07.67.7完全沉淀3.79.65.29.29.8⑴回答下列问愿： 浸出过程中加入Na2SO3的主要目的, CO?O3发生反应的离子方程式为(2)向浸出液中加入NaC103发生反应的离子方程式为(3)“加N a 2 c 调pH 至 5.2”，过滤所得到的沉淀的成分为(4)向滤液I 中加入NaF溶 液 得 到 的 沉 淀 的 主 要 成 分 是 ( 写 化 学 式 ) 5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH 的关系如图1所示，萃取剂的作用是除镒离子，其使用的适宜pH 范围是( 填字母代号) 图 1A. 2.0~2.5B. 3.0〜 3.5C. 4.0~4.5 （ 6） ①实验室里灼烧C oC q「2H2晶体，所需要的硅酸盐质仪器除了酒精灯和玻璃棒外，还有（ 填仪器名称）② CoCaO/ZH? M=183g/mol） 热分解质量变化过程如图2 所示.其中600℃以前是隔绝空气加热，600℃以后是花空气中加热A、B、C 均为纯净物，C 点 所 示 产 物 的 化 学 式 是3固体残留物质量/ %1 3 .全球对锂资源的需求不断增长，“ 盐湖提锂' ' 越来越受到重视。
某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水（ 含有Na*、L i\ 和少量Mg?、 Ca2+） , 并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂浓缩卤水石灰乳Na2CO31）水 解 2）水合25℃时相关物质的参数如下：LiOH的溶解度：12.4g/100gH2化合物Mg(OH)2Ca(OH)2CaCO3Li2CO35.6x1 O-125.5x10^2.8 xlO"92.5x10-2试卷第10页，共 13页 .642.0.8(01eooo一&)WB她0 . 60 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0温度( ℃)383的溶解度曲线回答下列问题:( 1 ) “ 沉 淀 1 ” 为⑵向“ 滤 液 1 ” 中加入适量固体L i 2c的目的是 3 ) 为提高L i 2 c O、 的析出量和纯度，“ 操作A ” 依次为、、洗涤 4 ) 有同学建议用“ 侯氏制碱法” 的原理制备L i2c o3 查阅资料后，发现文献对常温下的L i 2 c o ， 有不同的描述：①是白色固体；②尚未从溶液中分离出来为探究L i H C O , 的性质，将饱和L i C l 溶液与饱和N a H C O , 溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。
有 关 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ⑸他们结合(4)的探究结果，拟将原流程中向“ 滤液2 ” 加入N a 2 c 0 , 改为通入C O ? 这一改动能否达到相同的效果,作出你的判断并给出理由_ _ _ _ _ _ _ o14. 用废旧复离子电池正极材料分离回收金属元素，正极材料主要为活性材料L i N i x C o y M m *y O 2 与铝箔组成，工艺流程知下：N a O H滤液 1 滤液2 C o C2O4 - 2 H2O M n C O j N i C O , • 2 N i (O H )2 • 4H , 0己知：Ks p[M n (O H )2] = 2 x l 013, Ks p[C o (O H )2] = l x l 015, Ks p[N i (O H )2] = 5 x l O 15回答下列问题：(1)碱浸结束后，滤液中的阴离子除了 O H ,主要 还 有 ( 填 化 学 式 ) 正极活性材料L i N i x C o y M m w y C h 中N i 、C o 、Mn化合价相同，则 它 们 的 化 合 价 为 »(2 )固相反应一般反应速率较慢，加 快 还 原 焙 烧 反 应 速 率 的 方 法 可 以 是 (至 少 写 两 种 )。
3)①外界条件p H 、温度和搅拌时间对三种金属离子沉淀率的影响如下图，则 沉 钻 最 合 适 的 条 件 为 ( 填标号)a . p H = 2 . 0 温度 5 5 ℃ 时间 l . O h b. p H = 1. 5 温度 7 5 ℃ 时间 l . O hc . p H = 2 . 0 温度 5 5 ℃ 时间 3. 0 h d. p H = 1. 5 温度 7 5 ℃ 时间 3. 0 h ②洗涤碱式碳酸银［ N i 2 c 0 , - 2 N i (O H )2 /HQ］最 好 选 择 ( 填 标 号 ) a .碳酸钠溶液 b .氢氧化钠溶液 c .氨水 d .蒸储水③写出沉镭过程中生成M n C C > 3的离子反应方程式：(4)共沉淀法是将两个或两个以上组分同时沉淀的一种方法酸浸后也可直接调p H使N i "、C o2'. M n "沉淀完全回收，则p H应大于(己知：lg2= 0 . 3 ,溶 液 中 离 子 浓 度 小 于 认 为 沉 淀 完 全 ) 1 5.海洋资源的利用具有非常广阔的前景I. 从海水中提取澳的过程如下：卤水一 ► 氧 一 ► 热空气吹出——A吸收--------►后处理 — A漠⑴步骤“ 氧化” 中已获得B n. 步骤“ 吸收” 中又将B ”反应为B r - ,其目的为 o( 2)热空气吹出B n ，利用了澳的。
A.氧化性 B .还原性 C.挥发性 D.腐蚀性( 3 )步骤“ 吸收” 用纯碱溶液吸收B n ，反应生成了 N aB r C h、N aB r、C O2,则 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 H .离子交换法从海带中提取碘是- - 种较为先进的制碘工艺下图是使用离子交换树脂的“ 离子交换法” 从海带中提取碘的主要流程H2O2,酸i^ 蕊一叵回粗 碘 水 糜NaOH己知：①1 2+ 1一峰》I ；②强碱性阴离子树脂( 用R - C 1表示，C卜可被其它更易被吸附的阴离子替代) 对多碘离子( I ； )有很强的交换吸附能力③步骤“ 交换吸附” 发生的反应：R-CI+I;=R-I3+CI-»试回答下列问题:( 4)下列各步反应中，属于氧化还原反应的有：( 填序号)A.交换吸附 B .洗脱 C.酸化D . N aC l洗脱试卷第1 2页，共1 3页 ⑸酸性条件下，原料被H 2O 2氧化时发生的反应有：①;②L + r脩4 G .依据整个生产流程分析是否可以加过量H 2O 2； （ 填"是"或"否"） 并说明理由：o（ 6 ）实验室模拟步骤“ 酸化氧化” ，一般选用氯水工业上生产企业可以按照自己的实际情况，选择合适的氧化剂。
若某企业在酸性条件下选择N aN C h为氧化剂，反应生成一种无色气体，遇空气立即变为红棕色，则添加氧化剂与Nai的 质 量 比 应 不 少 于 参考答案：1 . ( 1 ) 增加固体混合物的接触面积，提高焙烧效率⑵ + 5 C aSO4⑶ 2 F e2 + + H , O2 + 2 H+ = 2 F e, + + 2 H , O 会释放出氮氧化物( 或N O 、N O, ) , 造成环境污染( 4) F e ( OH ) 3、A 1 ( OH )350 0 ℃( 5) 2 N H4V O ,= 2 NH , T +Va + H , OV2O5 + H2C2O4 + 4H + = 2 V O2 + + 2 C O2 T + 3H2O( 6) 1 . 9 2【 分析】石煤灰渣( 主要成分有Si C h 、C 、A I 2 O3、F e2O3, V 2 O3、C aO、M g O 、K 2 O) 中加入硫酸镀焙烧，碳转化为二氧化碳，V 2 O3被氧化为V 2 O5, 二氧化硅不溶，硫酸钙微溶，然后用稀硫酸浸取， V 2 O5在稀硫酸作用下生成( V O2 ) 2 SO4, 滤渣的主要成分是二氧化硅和硫酸钙,滤液中加入试剂a 氧化亚铁离子为铁离子， 加入氨水沉淀铁离子， 过滤后滤液中加入萃取剂萃取V O ； , 然后经过一系列处理所得洗脱液中加入氯化镇沉机得到钮酸镀， 灼烧得到V 2 O5,据此分析回答问题。
1 )根据外界条件对反应速率的影响可判断，在“ 焙烧” 之前，要先将硫酸铉固体和石煤灰进行混磨处理，可增大反应物的接触面积，提高原料利用率；( 2 )根据化合价代数和为0 可知( V O2 ) 2 SO4中V的化合价为+ 5价， “ 浸渣”的主要成分除了 Si O2,还有微溶的硫酸钙，化学式为C aSC U ;( 3)“ 氧化” 时加入的试剂a 常用H 2 O2 , 用来氧化亚铁离子，反应的离子方程式为H2O2 + 2 F e2 ++ 2 H+=2 F e3++ 2 H2O ； H N O 3 也能氧化F e ?+ , 工业生产中不选用H N O 3 的原因是硝酸的还原产物N O 或 NO?有毒，会污染大气；( 4)由题干信息可知，“ 沉淀” 时，控制溶液p H 在 4. 5 ~ 6. 5之间，“ 滤渣” 的主要成分是A 1 ( OH )3> F e ( OH ) 3；( 5)在 50 0 ° C灼烧脱氨可制得产品V2O5,根据原子守恒可知该反应的化学方程式为2 NH 4V O. 3550 ° CV 2 O5+ H 2 O+ 2 NH 3T；在硫酸酸化条件下，V 2 O5可与草酸( H 2 c2 。
4) 溶液反应得到含 V02+ 的溶液，反应中草酸被氧化为二氧化碳，离子方程式为V2O5+H2c2O4+4H+=2VC>2++2CO2T+3H26),n. r. „ . . B x, 5tx37.5%x86%x(1-2%)x 182 , ..根据原子守恒可知， 理论上制得的V2O5的质量最多为- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - y L 9 2 t2. [Ar]3d54s2 2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O 4.7 广与 H+结合形成弱电解质HF, MgF2( s)=Mg2+(aq)+2F-(aq)溶解平衡向右移动 Mn2++2HCO3=MnCO3； +CO2t+H2O 1【 分析】硫化锯矿( 还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、S i等元素) 和MnCh粉加入稀硫酸，二氧化镭粉和硫化镒矿生成MnSCU、S , 同时溶液中还有难溶性的SiO2及难溶性的硅酸盐，所以得到的滤渣1为 SiO2和 S 和难溶性的硅酸盐；然后向滤液中加入MnCh，MnCh氧化还原性离子Fe2+ 生成Fe3+,再向溶液中通入氨气调节溶液的pH 除铁和铝， 所以滤渣2 为 Fe(0H) 3、A1(OH) 3, “ 除 杂 1”的目的是除去ZI?+ 和Ni2+,加入的Na2s和 Z p 、Ni?+ 反应生成硫化物沉淀，所以滤渣3 为 NiS和 ZnS, “ 除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+,所以滤渣4 为M gF2,最后向滤液中加入碳酸氢铉得到MnC03沉淀，用稀硫酸溶解沉淀得到硫酸镒，由此分析。
详解】 (1)镒的原子序数为2 7 ,根据核外电子排布式， 基态镒原子核外电子排布式[Ar]3d54s2；(2)MnO2氧化还原性离子Fe?+ 生成Fe'+ , “ 氧化” 中添加适量的MnO2发生反应的离子方程式：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；(3)“调 pH”除铁和铝， 溶液的pH应该大于这两种离子完全沉淀所需pH且小于其它离子生成沉淀的pH值，在 pH=4.7时 Fe3+ 和AF+ 沉淀完全，在 pH=6.2时 Zi?+ 开始产生沉淀，溶液的pH 范围为4.7〜 6 之间；(4)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+,溶液中存在MgF2的溶解平衡，如果溶液酸性较强，生成弱电解质HF而促进氟化镁溶解，即 F 与 H+结合形成弱电解质HF,MgF2( s)UMg2+(叫)+2F"(aq)溶解平衡向右移动，所以镁离子沉淀不完全；(5)“沉镭” 时镒离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸镒沉淀，同时还生成水、二氧化碳，离子方程式为：Mn2++2HCO3=MnCO3i+CO2T+H2O；(7)层状银钻镭三元材料可作为锂离子电池正极材料， 其化学式为LiNixCoyMnzCh,其中Ni、Co、M n的化合价分别为+2、+3、+ 4 .当 x=y=g , 根据化合价的代数和为0, z= g 。
3. Na2co3+O2+V2O3冬 2NaVO3+CCh 0.08 促进 Mg2+ 水解生成 Mg(OH) 2；促进SiO； 水 解 生 成 硅 酸 沉 淀 促 进 SiO：水解生成硅酸沉淀 NH4cl受热会分解 2HVO3冬 V2O5+H2O【 分析】 根据已知信息， 流程第一步焙烧时V2O3、 SiO2、 P2O5依次转化为NaVCh、 Na2SiO3. N a3P O4,第三步加入M g S 0 4 生成MgSQ、M g 3 ( P C ) 4 ) 2 沉淀，N a V C h 进入后续步骤，在第四步生成N H 4 V C h 沉淀，再经过灼烧、还原得到机单质 详解】( 1 ) 依据V 2 O 3 反应生成N a V C h ，V元素化合价升高，需要氧化剂，故空气中0 2 要参与反应，即 V 2 O 3 + N a2C O3+ O2- 2 N a V O3+ C O2o( 2 ) ①K M M g 3 ( P O 4 ) 2 ]= c 3 ( M g -) ? 2 : 3 2 + ) ? 1 . 0 ? l ( f m o l ? 」2 = 2 . 7x 1 0 -2 7, 解之得若阻？ 4 ，由 K * ( M g S i O 3 ) = c ( M g 2 + ) ? ； " = 2 . 4 x 1 0 -5 ,解得 c ( S i O ； ) = 0 . 0 8 m o l / L 。
② M g 3 ( P O J ⑸ U 3 M g ? + ( a q ) + 2 P O ： ( a q ) ,升温促进促进M g 2 + 水解，导致沉淀溶解平衡右移，故除磷率下降；Mg S i( ) 3 ( aq ) U Mg 2 + ( aq ) + S iO； ( aq ) , 升温促进S iO； 水解成 H z S iCh,沉淀溶解平衡右移，但 H z S iCh是沉淀，故除硅率升高 3 ) NH 4 c l受热易分解，故温度不能过高 4 ) 设 NH 4 V Ch为 1 m o l,即 1 1 7 g ,起始到A点失去质量=1 l7 g x ( | -8 5 .4 7 % ) u 1 7 g ,结合钱盐受热分解一般产生N %, 故推测A物质为H V Ch，酸分解一般产生氧化物和水，故推测B点为 V Ox ,根据 V 元素守恒 n ( V Ox ) = 1 m o L 则( 5 1 + 1 6 x ) g /m o lx 1 m o l= 1 1 7 g x 7 7 .7 8 % ,解得 x =2 .5 ,故 B点为：V O2 .5 ，即 V 2 O5 ，所以A到 B段方程式为：2 H V O3 & V 2 O5 + H 2 O。
点睛】化工流程推断注意结合题目信息；热重分析注意抓住金属元素守恒HNa+ [ H ： B ： H 丁4 . ( 1 ) H⑵ M g2B2O5 + 2 OH + H ,0 = 2 B O； + 2 Mg ( OH ) ,( 3 ) F e Q,和 Mg ( 0 H ) 2( 4 ) 蒸 储 异 丙 胺 2 .4 2 g( 5 ) 阳离子交换膜 B H ； + 8 OH --8 e - = B O £ + 6 H Q【 分析】将硼镁矿( 主要成分为Mg z B z CV H ?含少量杂质F e s OQ粉碎后，用浓N a O H 溶液溶解，过滤得到含NaB Ch的溶液；经浓缩、结晶得到Naz B aChH ?再将所得晶体脱水得Na2B4O7 ；高温下，将 Naz B Q?和 Na、h 、S iCh反应得到NaB H _ » 和 N a z S Q ; 用异丙胺溶解反应后所得的混合物，经过过滤、蒸储得到NaB F U H【 详解】( 1 ) N a B%的电子式为N a ' [ H ： 诒 ： H ] 一 OH( 2 ) 由流程图知，碱溶时，B元素转化为N a B O ? , 发生反应的离子方程式是M g2B ,O5+ 2 OH + H2O = 2 B O2+ 2 Mg ( OH ) ,。
( 3 ) F e Q ” 不溶于浓N a O H 溶液，以滤渣的形式析出，另外，碱溶时生成的Mg ( OH ) 2 也以滤渣的形式析出，所以，滤渣的成分为M g ( O H ｝和F e Q4 4 ) NaB H ,易溶于异丙胺，且异丙胺的沸点较低，结合流程图知，操作2是蒸储NaB H q 异丙胺溶液，回收异丙胺，异丙胺可循环利用；“ 高温合成' ' 步骤中还原剂只有N a , 反应的化学方程式为 1 6 Na+ 8 H 2 + 7 S iO2 + Na2 B 4 O7 =4 NaB H 4 + 7 Na2 S iO3 ,每生产 Im o l NaB H a 需要4 m o i Na,IP故生产1 g N a BE理论需要N a 的总质量为至怠/x 4 x 2 3 g /m o l=2 .4 2 g 5 ) 根据该电池工作原理，a 电极区域通入NaB H Maq ) 和 NaOH ( aq ) ,产生NaB C) 2 ( aq ) ,则该电极的电极方程式为B H 4 + 8 OH -8 , =B C) 2 + 6 H2O ； b电极区域通入H 2 O2 ( aq ) 和 NaOH ( aq ) ,产生NaOH ( aq ) ,则该电极的电极方程式为H2O2 + 2 e =2 OH -； 根据a、 b两极的电极反应可知，Na+ 由a 极向b极移动，则离子交换膜C 为阳离子交换膜。
5 . F e 、Cu 稀硫酸 F e + 2 H+=F e2 i + H ,T 冷却结晶 玻璃棒 C u2O + 2 H+ = C u2+ + C u + H , O【 分析】工业废水中含有大量F e S O 」 ，较多的C u? + , 以及部分污泥，首先通过步骤1 进行过滤除去污泥，在步骤2中加入试剂甲为过量的F e , 发生F e + C u > = C u + F e 2 + , 固体混合物含F e 、C u , 过量的F e 用试剂乙为稀硫酸除去，发生反应为F e + H4O4 = F e S O4+ 凡 T ,最后所得滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到F e S O 「7 H 2 晶体，以此解答该题 详解】⑴由上述分析可知，固体混合物含F e 、 C u, 试剂乙为稀硫酸， 故答案为： F e 、 C u；稀硫酸；⑵ 步骤3中发生反应的离子方程式为Fe + 2 H + = F e2 + + H2T；( 3 ) 步骤4中涉及的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到F e S O , I H Q 晶体，蒸发浓缩、过滤操作中均用到的玻璃仪器是玻璃棒，分别用于搅拌和引流，故答案为：冷却结晶；玻璃棒；( 4 ) 氧化亚铜与稀硫酸反应，溶液变蓝，发生离子反应为CU2O + 2H+=CU2++CU + H。
， 点睛】本题考查物质的分离和提纯，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和实验能力，题目难度不大，注意根据物质的性质选择分离提纯的方法，特别是过滤和蒸发结晶操作， 注意把握所使用仪器和操作步骤6 . 过滤 铜、银 2Fe2+ + H2O , + 2 H+= 2 F e3 + + 2 H , O 静置后，取少量上层清液滴加适量的K S C N 溶液，若呈血红色说明溶液中还有F e " , 若不变色说明溶液中F e 3 + 己沉淀完全 Na . 、S O ：【 分析】含有F e " , C u2 +, A g + 三种金属离子的溶液加入过量铁，置换出C u、A g , 沉淀A是 F e 、C u、A g , 溶液B中所含阳离子是F e ? ， ，B中加入过氧化氢把F e " 氧化为F e 3 + ,再加 入氢氧化钠调节p H生成F e ( O H )3沉淀，灼烧F e ( O H )3生成F e a C h 详解】( 1 )用过滤法分离固体和液体，步 骤I中分离溶液和沉淀的操作是过滤；( 2 )含有F e " , C u2 +, A g ，三种金属离子的溶液加入过量铁， 置换出C u、A g ,沉淀A是铁、铜、银；( 3 )步骤H中加入H q ?溶液把F e "氧化为F e 3 + ,发生反应的离子方程式为2 F e 2 + + H 2 C ) 2 + 2 H + = 2 F e " + 2 H 2 O ；( 4 ) F e 3+ 遇K S C N溶液变为血红色，静置后，取少量上层清液滴加适量的K S C N溶液，若呈血红色说明溶液中还有F e "，若不变色说明溶液中F e "己沉淀完全；( 5 )溶液C是硫酸铁，加入氢氧化钠生成硫酸钠和氢氧化铁沉淀，“ 可排放废水” 中含有的主要离子是Na +、S O ： ,【 点睛】本题以含有F e 3 * , C u" , A g +三种金属离子的废液为原料回收金属并制得氧化铁为载体，考查化学工艺流程，明确实验H的和各步骤反应原理是解题关键，掌握常见物质的性质。
7 . ( 1 )增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率(2)2Z n C L +2N a 2c C h +H 2O = Z n 2(O H )2c o 31+4 N a C l +C O 2T(3)P b S O4(4 ) 8 x l O T B 双氧水分解，F e ? +不能被氧化为F e 3+(5 )3M n2+ +2 M n O4 +4 H2O = 5 M n O 21+4 H+(6 )趁热过滤【 分析】 由题给流程可知， 向含锌矿渣中加入碳酸钠溶液， 将矿渣中矿渣中锌、 铅、 铁、 镭、铜和镉等金属元素转化为难溶化合物, 过滤得到滤渣和含氯废水； 向滤渣中加入稀硫酸酸浸,锌、铁、镒、铜和镉等金属难溶化合物溶于稀硫酸得到可溶硫酸盐，铅的难溶化合物转化为硫酸铅, 过滤得到含有硫酸铅的浸渣和含有可溶硫酸盐的滤液； 向滤液中加入过氧化氢溶液,将亚铁离子氧化为铁离子后，加入氧化锌调节溶液p H ,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到铁泥和含有硫酸锌、硫酸锦、 硫酸铜等可溶硫酸盐的滤液；向滤液中加入高锌酸钾溶液， 将溶液中的镭离子转化为二氧化镒，过滤得到二氧化镒和含有硫酸锌、硫酸铜等可溶硫酸盐的滤液；向滤液中加入锌，将溶液中铜离子、镉离子转化为单质，过滤得到含有铜、镉的重金属泥和硫酸锌溶液； 硫酸锌溶液经蒸发浓缩、 趁热过滤、 洗涤、 干燥得到一水硫酸锌。
1)含锌矿渣需球磨粉碎的目的是增大固体的表面积， 有利于增大反应物的接触面积， 加快浸出的反应速率，提高浸出率，故答案为：增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率；(2)由题给不完整的化学方程式可知， 生成碱式碳酸锌的反应为氯化锌溶液与碳酸钠溶液反应生 成碱式碳酸锌沉淀、氯化钠和二氧化碳，反应的化学方程式为2Z n C b +2N a 2c O 3+H 2O = Z n 2(O H )2c o 31+4 N a C l +C O ? T ；故答案为：2Z n C L +2N a 2c o 3+H 2O = Z n 2(O H )2c o 31+4 N a C l +C O 2T ；(3)由分析可知，浸渣的主要成分是硫酸铅，故答案为：P b S 04 ；(4 )由氢氧化铁的溶度积可知，溶液pH为 4时，溶 液 中 铁 离 子 的 浓 度 为 =神 品 黑 前 = 8 x 10 - 8 m o l / L ；由分析可知，加入的化合物X为氧化锌，目的是调节溶液p H , 将铁离子转化为氢氧化铁沉淀；由表格数据可知，温度为7 0 ℃时，铁的去除率最高，当温度高于7 0 ℃时，过氧化氢受热分解，不能将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，导致铁的去除率降低，故答案为：8 x 10 - 8 ； B；双氧水分解，F e 2+不能被氧化为F e 3+；(5 )由分析可知， 加入高锯酸钾溶液发生的反应为高锦酸钾溶液与硫酸铳溶液反应生成二氧化镐沉淀和硫酸， 反应的离子方程式为3M n 2++2M n O ；, +4 H 2O = 5 M n O 21+4 H +, 故答案为： 3M n2++2M n O4 +4 H2O = 5 M n O21+4 H+；(6 )由图可知，一水硫酸锌的溶解度在6 0 C 后随温度升高而降低，所以系列操作为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥得到一水硫酸锌，故答案为：趁热过滤。
8 . (1)B D⑵ A(3)2B r +C l2= B r2+2C l(4 )分液漏斗(5 ) [ 11. 0 , 12. 2) 除去卤水中的M g? +【 分析】卤 水 里 的 经 反 应 I 中氯气氧化之后生成的漠单质被X萃取分液脱离体系，X应是合适的萃取剂；除去滨之后的溶液与石灰乳反应，生成氢氧化镁沉淀过滤除去，再加适量Y除去过量石灰乳，经蒸发得到无水氯化钙，Y应是盐酸1)X是可以从澳的水溶液中把澳萃取出来，酒精跟水互溶，AC都排除，选 B D 2)Y是要除去氢氧根，为了不引入新杂质，只能选A 3 )反应I 中氯气氧化B r 生成滨单质，离子反应方程式是2 B r + C U = B r 2 + 2 C r (4)分液所用主要仪器的名称是分液漏斗5)反应H加石灰乳目的是除去卤水中的Mg2+,从表中数据分析，为了使Mg2+完全沉淀而Ca2+不沉淀，应调节溶液的pH 范围是[11.0,12.2)9. (l)CaMg(CO3), CaO+MgO+2CO2 T(2) Ksp[Ca(OH)2] » Ksp[Mg(OH)2] , 在一定量N H Q 溶液中，氢氧化钙会和氯化钱反应而氢氧化镁不能，故CaO先浸出 Ca2++2NH3.H2O+CO2=CaCO3 +2NH>H2O 2,4 ： 1^ (C a C O j^ ^ M g C O ,), CaCO、 优先析出，且氧化钙也能转化为碳酸钙(3)MgO+H2O=Mg(OH)2, Mg(OH)2 +2NH； ^ M g2++2NH3+2H2O , 随大量氨逸出， 平衡正向移动(4) Fe2O3^ SiO2> CaSO4> MgO(5)NH4CR( NH4)2SO4. CO?、NH,【 分析】白云石矿样煨烧后CaMg(CC>3) 2转化为氧化钙、氧化镁，加入氯化铉溶解浸钙，大部分钙离子进入滤液A ,通入二氧化碳生成碳酸钙；过滤分离出含有镁、铁、硅元素的固体B ,加入硫酸镂将镁离子转化为硫酸镁溶液， 加入碳酸镂生成碳酸镁沉淀， 煨烧得到氧化镁：【 详解】( 1 ) 白云石矿样燃烧完全分解生成氧化钙、氧化镁、二氧化碳气体，化学方程式为,、煨烧 小CaMg(CO3), =CaO+M gO+2CO2 T ；( 2 ) ①氯化镇水解生成一水合氨与氢离子，可以调节溶液的p H ,由图表可知，Ksp[Ca(OH)2] » Ksp[Mg(OH)2] , 在一定量NH4cl溶液中，氢氧化钙会和氯化镀反应而氢氧化镁不能，故CaO首先溶解被浸出；②沉钙反应中通入二氧化碳和滤液中钙离子、 氨气反应生成碳酸钙沉淀和钱根离子， 离子方程式为 Ca"+2NH3・H2O+CO2=CaCO； 」+2NH； + H q 。
③由图表可知，“ 浸钙' ' 过程n( NH4cl):n(CaO) 的比例为2.4： 1时，产品中镁元素杂质最多且碳酸钙纯度最低，故不适宜选用n( NH4Cl):n(CaO) 的比例为2.4： 1© Ksp(CaCO,)
工业上可用作光导纤维，也可用于冶炼硅；(2 )操作A 是萃取分液操作， 用到的玻璃仪器有分液漏斗、 烧杯； 根据信息在水溶液中Teo?被还原为Te单质，贝 ISO2被氧化为H,SO4,由此可写出反应的化学方程式为2SO2 + 2H2O + TeO, =Te + 2H,SO4 ；( 3 ) 在 pH=5时，溶液仍然呈酸性， 但根据Fe(OHk的溶度积可以计算出在pH=5时Fe'” 已经完全沉淀，根据化合价升降相等和原子守恒可以配平写出离子方程式6Fe2+ +C1O； + 15H2O = 6Fe(OH) , I +CP + 12H+ ；(4)1L含Mg2+0.01mol L-'的滤液加入NH4F 时反应的离子方程式为Mg> + 2F" = MgF2 J ,生成0.01 mol MgF2沉淀，此时溶液中c( Mg2+ J=lxlO^mol L-', 根据MgF2的溶度积可计算出此时溶液中c( F j = 0.03mol-LT, MgF)沉淀中有Q( ) 2mol广 ，所以加入的NH,F固体为0.05moL 质量为 1.85g； C dT e - C dS O4( 5 ) 根据原子守恒找出关系式进行计算： 2 4 0 2 0 8 ,理论可制得C dS O 4 的质量为0 . 8 吨 x吨0 642 0 8 x0 . 8 - r ■ ， …二 …。
1 0 0 % * 9 2 . 3 %X = 吨 , 所以C dS O a的回收率 为 迎 X 0 3 o2 4 0 2 4 01 1 . ( 1 ) 增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率⑵ C aS O ”( 3 ) 2 COO O H + 3 H2S O4 + COC2O4 = 3 COS O4 + 2 C O , T + 4 H2O( 4 ) 1 ： 6( 5 ) 4 . 7 < p H < 7 . 2( 6 ) 分液漏斗 A【 分析】 水钻矿研磨后加入适量的草酸钻和硫酸，二氧化硅不溶于水硫酸，氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙，滤 渣 1 为二氧化硅和硫酸钙，水钻矿和草酸钻与硫酸反应生成硫酸钻滤液加入氯酸钠氧化， 将亚铁离子变成铁离子， 在加入氢氧化钠， 得到氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，再经过萃取和反萃取进行提纯，最后得到金属钻据此解答 详解】( 1 ) 研磨的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率；( 2 ) 二氧化硅不溶于硫酸，氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙，不溶于水，故滤渣1 含有二氧化硅和硫酸钙；( 3 ) 水钻矿和草酸钻和硫酸反应生成硫酸钻，水钻矿中钻元素化合价降低，则草酸钻中的碳化合价升高，产生二氧化碳和水，方程式为：2 COO O H + 3 H2S 04+ COC , 04= 3 COS 04+ 2 C 02 T + 4 H , O ；( 4 ) NaC lO 、 只将F e , + 氧化成F e 3 + , 铁元素化合价改变1 价，亚铁离子做还原剂，氯酸钠反应生成氯化钠，氯酸钠做氧化剂，氯元素化合价变化6价，根据电子守恒分析，反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 : 6 ；( 5 ) 沉淀时保证铁离子和铝离子完全沉淀， 但钻离子不能沉淀， 故 pH范围是4 . 7 W p H < 7 . 2 ；( 6 ) 萃取分液使用的仪器为分液漏斗。
根据C o » + 2 H A K i C o A 2 + 2 H + 平衡分析，增大溶液中的氢离子浓度，使平衡逆向移动，使钻离子进入水层，故选择A1 2 . ( 1 ) 将 F e 3 + 和 C o 3 + 还原 C o2O3+ S O ^ + 4 H+= 2 C o2 ++ S O ^ + 2 H , 0⑵ C I O ； + 6 F e " + 6 H + = C r + 6 F e - " + 3 凡0( 3 ) F e ( O H ) 3 、A I ( O H )3( 4 ) C aF 2 > M g F z( 5 ) B ( 6 ) 瓷用烟和泥三角 C o2O3【 分析】在盐酸和Na2 so 3 作用下将水钻矿中的离子浸出，得到含有H * 、C o ? 二 F e2\ M n2\ C a2\ M g2\ A l" 等离子的浸出液，NaC I C h 加入浸出液中，将 F e ? +氧化为F e3 +, 加 Na2 cC h 调 p H 至 5 . 2 , 目的是使F e 3 + 和A F + 沉淀完全转化为Fe(O H) 3和 A 1(O H)3沉淀，过滤后得到滤液I 中含有的金属阳离子为Co " 、M n " 、Ca " 、M g? + 等，向滤液I 中加入 N a F溶液， 将Ca ? ： M g " 转化为Ca F? 、M gF2 沉淀， 再加萃取剂将镒元素从溶液中分离，经分液操作，对分离后的水层溶液加入(N H4 ) 2 C2 O 4 溶液制得C o C Q / Z H z 。
I )N a 2 sO , 具有还原性，能还原氧化性离子铁离子和钻离子，所以浸出过程中加入N a 2 sO , 的主要目的是将Fe3+ 和Ci ? + 还原；C O2O , 发生反应的离子方程式为Co2O3 + S 0 ； + 4 H+= 2 CO2 + + S 0 ： + 2 H, 0 ；故答案为：将 Fe3+ 和 Co 3+ 还原；CO2O3+ S O ^ + 4 H+= 2 CO2 ++ S O ^ + 2 H2O ；(2 )N a C K h 加入浸出液中，是为了将Fe2 + 氧化为Fe3+ , 其反应离子方程式为CI O ； + 6 Fe2 t + 6 H + = C1- + 6 Fe, + + 3H , O ；故答案为：CI O - + 6 Fe2 + + 6 H+= C1' + 6 Fe, + + 3H2O ；(3)根据表格数据可知， “ 加 Na2c调p H 至 5 . 2 ” , 过滤所得到的沉淀的成分为Fe(0 H) 3、 A 1(O H)3;故答案为: Fe(0 H) 3、A 1(O H) 3；(4 )向滤液I 中加入N a F溶液是为了除镁钙，则得到的沉淀的主要成分是Ca F2 、M gF2 ;故答案为：Ca F? 、M gF2；(5 )由图可知，调节p H 在 3。
〜3. 5 之间，可使M i ? + 萃取较完全，并尽可能减少Co ? + 损失，故选 B ；故答案为：B ；(6 )①实验室里灼烧C o C q " . Z H Q 晶体，所需要的硅酸盐质仪器除了酒精灯和玻璃棒外，还有瓷坨烟和泥三角；故答案为：瓷用烟和泥三角；②18 . 30 gCo C, O r2 H, O 的 物 质 的 量 为 ^ ^ = 0 . 1mo l , 6 0 0 ℃以后是花空气中加热， 则 C18 3g/ mo l 点对应的产物为钻的氧化物，质量为8 . 30 g, 而 O . lmo l钻的质量为5 . 9 0 g, 则该氧化物中氧元素质量为8 . 30 g-5 . 9 0 g= 2 . 4 0 g, C o 原子与O原子的物质的量之比为0 」 mo l: 演扁= 2 : 3 ,故 C 点所示产物的化学式是CO 2 O 3；故答案为：CO 2 O 3 O13. (l) M g(O H)2⑵ 将 Ca ? + 转化成Ca CCh 沉淀，同时不引入新杂质(3) 蒸 发 浓 缩 趁 热 过 滤(4 ) 2 L i + + 2 HC0 j = L i 2 c o 31 + C O2t + H20(5 ) 能达到相同效果，因为改为通入过量的C O 2 , 则 L i O H转化为L i HCCh , 结合(4 ) 的探究结果，L i HCCh 也会很快分解产生L i 2 c o 3 , 所以这一改动能达到相同的效果【 分析】浓缩卤水(含有N a * 、L i \ 和少量M g? * 、Ca , + ) 中加入石灰乳［ Ca (O H) 2 ］ 后得到含有N a * 、L i * 、C T 和C a 2 +的滤液1 , 沉 淀 1 为 M g (O H )2 ,向滤液1 中加入L i 2 c o 3 后，得到滤液 2 , 含有的离子为N a *、L i \ C r 和 0Hl沉淀2为 C a C C h ,向滤液2中加入N a 2 c o 3 , 得到 L i 2 c 0 3 沉淀，再通过蒸发浓缩，趁热过滤，洗涤、干燥后得到产品L i 2 c o 3 。
1 )浓缩卤水中含有M g ?， , 当加入石灰乳后，转化为M g (O H ”沉淀，所以沉淀1 为 M g (0 H )2 ；(2 )滤 液 1 中含有N a *、L i \ C T 和Ca>, 结合已知条件：L i O H 的溶解度和化合物的溶度积常数，可推测，加入L i 2 c C h 的目的是将C a 2 +转化成C a C C h 沉淀除去，同时不引入新杂质；(3 )由 L i 2 c C h 的溶解度曲线可知， 温度升高， L i 2 c o 3 的溶解度降低， 即在温度高时， 溶解度小，有利于析出，所以为提高L i zC O 、 的析出量和纯度，需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀，即依次蒸发浓缩，趁热过滤，洗涤故答案为：蒸发浓缩，趁热过滤；(4 )饱和L i C l 和饱和N a H C O3等体积混合后，产生了 L i H C C h 和 N a C l ,随后L i H C O ?分解产生了 C 0 2 和 L i 2 c o 3 故答案为：不稳定， L i + + H C O 、= L i H C C h , 2 L i H C C h = L i 2 c o 3 1 + C O 2 T +H 2 O ；(5 )“ 滤液2 ” 中含有L i O H ,加入N a2C O3,目的是将L i O H 转化为L i 2 c o 3 。
若改为通入过量的C O ?，则 L i O H 转化为L i H C C h ,结合(4 )的探究结果，L i H C C h 也会很快分解产生L i 2 c o 3 , 所以这一改动能达到相同的效果 故答案为： 能达到相同效果， 因为改为通入过量的C O ? , 则 L i O H 转化为L i H C C h ,结合(4 )的探究结果，L i H C C h 也会很快分解产生L i 2 c o 3 , 所以这一改动能达到相同的效果1 4 . (1 ) A 1 02 +3 价(2 )粉碎、搅拌或适当升温(3 ) a c M n2 ++2 H C O ； = M n C 03 J. +C O 2 T +H 2 O(4 )1 0 . 1 5【 分析】由题给流程可知，正极材料用氢氧化钠溶液碱浸，铝箔与氢氧化钠溶液反应转化为偏铝酸钠， 过滤得到含有过量氢氧化钠和偏铝酸钠的滤液1 和含有L i N i x C o y M m *y O 2 的滤渣;滤渣中加入褐煤高温还原焙烧得到锂、银、钻、铳，向焙烧渣中加入水，锂与水反应生成氢氧化锂， 银、 钻、 镒与水不反应， 过滤得到含有氢氧化锂的滤液2和含有银、 钻、 铳的滤渣；向滤渣中加入稀硫酸酸浸得到含有银、钻、 钵可溶性硫酸盐的溶液，向溶液中加入草酸镀溶液， 将钻离子转化为二水草酸钻沉淀，过滤得到含有二水草酸钻和滤液；向滤液中加入碳酸氢镀溶液，将镒离子转化为碳酸镒沉淀， 过滤得到碳酸镭和滤液；向滤液中加入氢氧化钠和碳酸钠，将银离子转化为碱式碳酸锌沉淀和滤液3 。
1 )由分析可知，正极材料用氢氧化钠溶液碱浸，铝箔与氢氧化钠溶液反应转化为偏铝酸钠，则碱浸结束后，滤液中的阴离子除了氢氧根离子外，还含有偏铝酸根离子；设银、钻、铳三种元素的化合价为a, 由化合价代数和为0可得：l +a x +a y +a (l —x —y )= 4 ,解得a = 3 ,故答案为：A 1 O ； ；(2 )固相反应一般反应速率较慢，粉碎、搅拌、适当升温等措施能加快还原焙烧反应速率，故答案为：粉碎、搅拌或适当升温；+ 3 价；(3 )①由图可知，溶液pH为 2 . 0 、反应温度为5 5 ℃、反应时间为l . O h 时钻的沉淀率最大，所以沉钻最合适的条件为溶液pH为 2 . 0 、反应温度为5 5 ℃、反应时间为l . O h ,故选a ；②为减少碱式碳酸镁因反应和溶解造成产率降低，洗涤碱式碳酸镇的洗涤剂最好选择氨水，故选c ；③沉镭过程中生成碳酸铳的反应为镭离子与碳酸氢根离子反应生成碳酸镒沉淀、 二氧化碳和水，反应的离子反应方程式为M n2 + + 2 HC O ； =M nC O 3 1 + C ( H+ H2 O , 故答案为：M n2 ++ 2 HC O； = M n C O3； + C O 2 T + H2O：( 4 )由溶度积可知，当银离子、钻离子、镭离子完全沉淀时，溶液中氢氧根离子浓度为 .2X 10 = V2 x I O -4mol / L , 则溶液 pH 为 1 4 —4 + ；x l g2 =1 0 . 1 5 , 故答案为：1 0 . 1 5 。
V l x l O -5mol / L 21 5 . ( 1 ) 富集漠⑵C( 3 ) 3 Br2 + 3 N a, C O , =5 N aBr + N aBr O , + 3 C O , T( 4 ) BC⑸ 2 I + H2O2+ 2 H+=I2+ 2 H2O 否 H2 O 2 会将r 全部氧化生成1 2 , 无法进行反应i 2 + r潘 B h，从而导致后续反应无法进行( 6 ) 2 3 ： 5 0【 分析】 1 . 卤水经过氧化后得到Br z，此时得到的Br 2 浓度较低，利用热空气将B n 吹出，用纯碱吸收B n ，生成N aBr C h 、N aBr , 对吸收后的溶液进行处理得到澳；H .海带浸出液中加入酸和过氧化氢，将 r 氧化成L，交换吸附得到R - I 3 , 用 N a O H 溶液进行洗脱得到N aL N aI O3和 R - L N aL N aI O3酸化后得到粗碘浊液， R - I 用 N aC l 洗脱得到N aL酸化氧化后得到粗碘浊液 1 )“ 氧化” 步骤中已获得的由2 . 的含量较低，在“ 吸收” 中又将B n 反应为Br - 是为了富集澳，故答案为：富集漠;(2 )浪易挥发，利用热空气吹出Br z，利用了浪的挥发性，故选C,故答案为：C；( 3 )用纯碱溶液吸收B n ,反应生成了 N aBr C h 、N aBr 、C O 2 , Br 元素化合价由0价变为- 1 价、+ 5 价，根据得失电子守恒、质量守恒可得反应的化学方程式为3 Br2 + 3 N a2C O3 =5 N aBr + N aBr O , + 3 C O2 T ,故答案为：3 Br2 + 3 N a2C O , =5 N aBr + N aBi O , + 3 C O , T ；( 4 )A. “ 交换吸附” 发生的反应为R - C l + I ； = R - b + C h 该反应中没有元素的化合价发生变化，不属于氧化还原反应，故 A 不符合题意；B. N a O H 洗脱时，生成N al 、N al C h 和 R - L I 元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故 B 符合题意；C.酸化时，「 和 I O ； 发生归中反应生成1 2 , 属于氧化还原反应，故 C符合题意；D . N aC l 洗脱时交换金属阳离子，没有元素的化合价发生变化，不是氧化还原反应，故 D不符合题意；答案选B C,故答案为：B C ； (5)酸性条件下， 原料被H 2O 2氧化时， I- 被氧化生成L ,发生的反应为2I―H2c) 2+2H*=I#2Hq ；根据整个流程进行分析可知，不能加足量H 2 O 2 ,若加入足量的H2O2, H 2O 2会将「 全部氧化生成1 2 ,无法进行反应1 2 + r嶙 B L ，从而导致后续反应无法进行，故答案为：21+凡0 产2田 =12+2也0 ； 否； 足量的H 2O 2会将r 全部氧化生成1 2 ,无法进行反应12+1-＜电L ，从而导致后续反应无法进行；(6)酸性条件下选择NaNCh为氧化剂，反应生成一种无色气体，遇空气立即变为红棕色，则生成的无色气体为N O ,则“ 酸化氧化” 时发生的反应为2r+2NO2+4H+=l2+2NOT+2Hq,该反应中NaNO2为氧化剂, 与N ai以 1 ： 1 的比例进行反应， 即还原ImolNal需要Imol NaNO2,为了使N ai充分反应，NaNCh与 N ai的质量比不能少于69： 150=23： 5 0 ,故答案为：23：50。
