工业上常以锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂，其中一种工艺流程如图：
已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
②Li2CO3的溶解度随温度变化如图所示，试回答下列问题：
(1)酸浸时，为了提高浸取率可采取升高温度、粉碎矿石、搅拌、过滤后再次浸取等措施还可通过___ 来提高浸取率。
(2)反应I中应调节pH范围为___ ，沉淀A的成分除H2SiO3、CaCO3、Al(OH)3外，还有___ (填化学式)。
(3)反应Ⅱ沉淀B的主要成分为___ (填化学式)。
(4)“操作I”的名称为___ ，洗涤Li2CO3沉淀要使用___ (选填“热水”或“冷水”)。
(5)进行“操作Ⅱ”前应加入过量的盐酸，目的是___ 。
已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
| 氢氧化物 | 开始沉淀pH | 完全沉淀pH |
| Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
| Al(OH)3 | 3.7 | 4.7 |
| Mg(OH)2 | 9.6 | 11.0 |
②Li2CO3的溶解度随温度变化如图所示，试回答下列问题：
(1)酸浸时，为了提高浸取率可采取升高温度、粉碎矿石、搅拌、过滤后再次浸取等措施还可通过
(2)反应I中应调节pH范围为
(3)反应Ⅱ沉淀B的主要成分为
(4)“操作I”的名称为
(5)进行“操作Ⅱ”前应加入过量的盐酸，目的是
更新时间：2021-12-15 15:26:06
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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【推荐1】化学耗氧量COD是判断水体受污染程度的一个重要指标。测定某湖泊水样的COD并对测定后的废液进行处理的方法如下。
I.COD的测定
COD是以氧化1L水样中还原性物质所消耗的n(K2Cr2O7)为标准，并将其换算成O2的质量表示(换算关系：1molK2Cr2O7～4.8×104mgO2)。
【测定原理】
先用过量K2Cr2O7溶液氧化水体中还原性物质，再用硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定剩余的K2CrO7，(滴定反应为：
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O)
【测定步骤】
i．将20.00mL水样和V1mL0.2500mol•L-1K2Cr2O7标准溶液混合，在Ag+催化和强酸性条件下充分反应。
ii．用0.1200mol•L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定剩余的K2Cr2O7至终点，消耗V2mL(NH4)2Fe(SO4)2溶液。
(1)i中反应结束时，溶液颜色应为橙黄色，目的是___________ 。
(2)i中保持溶液强酸性可使平衡+H2O⇌2
+2H+向左移动，从而：
①使___________ (填微粒符号)的浓度增大，其氧化性增强。
②避免生成Ag2CrO4沉淀，防止___________ 。
(3)由i、ii中数据计算：COD=___________ mg•L-1(化成最简式)。若滴定到终点后仰视读数，则使测定结果___________ (偏高、偏低或无影响)。
(4)常温下，用Na2CO3溶液浸泡BaSO4固体，也能将BaSO4转化为BaCO3，不考虑
的水解，向340mL3.0mol•L-1Na2CO3溶液中加入4.66gBaSO4，恰好完全转化为BaCO3，则Ksp(BaCO3)=_______ 。[已知：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10；溶液体积变化忽略不计]
I.COD的测定
COD是以氧化1L水样中还原性物质所消耗的n(K2Cr2O7)为标准，并将其换算成O2的质量表示(换算关系：1molK2Cr2O7～4.8×104mgO2)。
【测定原理】
先用过量K2Cr2O7溶液氧化水体中还原性物质，再用硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定剩余的K2CrO7，(滴定反应为：
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O)【测定步骤】
i．将20.00mL水样和V1mL0.2500mol•L-1K2Cr2O7标准溶液混合，在Ag+催化和强酸性条件下充分反应。
ii．用0.1200mol•L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定剩余的K2Cr2O7至终点，消耗V2mL(NH4)2Fe(SO4)2溶液。
(1)i中反应结束时，溶液颜色应为橙黄色，目的是
(2)i中保持溶液强酸性可使平衡
+H2O⇌2+2H+向左移动，从而：①使
②避免生成Ag2CrO4沉淀，防止
(3)由i、ii中数据计算：COD=
(4)常温下，用Na2CO3溶液浸泡BaSO4固体，也能将BaSO4转化为BaCO3，不考虑
的水解，向340mL3.0mol•L-1Na2CO3溶液中加入4.66gBaSO4，恰好完全转化为BaCO3，则Ksp(BaCO3)=
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解答题-工业流程题
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(0.65)
名校
【推荐2】K4[Fe(CN)6](亚铁氯化钾)俗称黄血盐，是国内外广泛使用的食盐抗结剂，可以防止食盐受潮结块，其在化学实验、电镀、食品添加剂及医学上有广泛用途。用含NaCN废水合成黄血盐的主要工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)查阅资料知：虽然亚铁氰化钾自身毒性很低，但其水溶液与酸反应放出极毒的氰化氢(HCN)气体；亚铁氰化钾加热至400℃时能分解产生氰化钾(KCN)。据此判断，烹饪食品时，使用含黄血盐的食盐应注意的问题为____ 。
(2)HCN是一种极弱的酸。实验室用NaCN固体配制NaCN溶液时，应先将其溶于NaOH溶液再用蒸馏水稀释，用平衡移动原理(离子方程式及文字)解释其原因____ 。
(3)流程中加入碳酸钠溶液的主要目的是____ ，用碳酸钾代替纯碱进行脱钙反应，可以直接得到亚铁氰化钾，沉淀和产物容易彻底分离，但是成本高。有人认为也可以用硫酸钾，实际上不妥，其原因是____ 。
(4)流程中的一系列操作包括结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。为了得到较大颗粒的亚铁氰化钾，结晶速率应该是____ (填“快速”或“慢速”)。
(5)在25℃下，将amol·L-1的KCN溶液与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时，测得溶液pH=7，则KCN溶液的物质的量浓度a____ 0.01mol·L-1(填“＞”、“＜”或“=”)，用含a的代数式表示HCN的电离常数K=____ 。
(6)亚铁氰化钾易被氧化为铁氰化钾，检验是否变质的方法是____ ，借助下列装置可以将铁氰化钾转化为亚铁氰化钾，其正极的电极反应式为____ 。
回答下列问题：
(1)查阅资料知：虽然亚铁氰化钾自身毒性很低，但其水溶液与酸反应放出极毒的氰化氢(HCN)气体；亚铁氰化钾加热至400℃时能分解产生氰化钾(KCN)。据此判断，烹饪食品时，使用含黄血盐的食盐应注意的问题为
(2)HCN是一种极弱的酸。实验室用NaCN固体配制NaCN溶液时，应先将其溶于NaOH溶液再用蒸馏水稀释，用平衡移动原理(离子方程式及文字)解释其原因
(3)流程中加入碳酸钠溶液的主要目的是
(4)流程中的一系列操作包括结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。为了得到较大颗粒的亚铁氰化钾，结晶速率应该是
(5)在25℃下，将amol·L-1的KCN溶液与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时，测得溶液pH=7，则KCN溶液的物质的量浓度a
(6)亚铁氰化钾易被氧化为铁氰化钾，检验是否变质的方法是
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解答题-工业流程题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】废旧电池的回收利用既节约了资源，又可以减少污染.某型号锂电池的电池芯中含有LiCoO2及金属Al、Fe、Cu等，它的一种金属的回收工艺如图。
已知：高价钻离子在过程2被还原。
回答下列问题：
(1)LiCoO2中Co元素的化合价是___ ，电池芯先要经过粉碎处理，目的是___ 。
(2)过程3发生反应的离子方程式是___ ，试从水解平衡的角度解释，调节pH能产生Fe(OH)3沉淀的原因___ 。
(3)过程5所用的分离方法是___ 、___ ，实验室进行该操作时，需要不时打开分液漏斗活塞放气，放气的正确图示是___ 。
a.
b.
c.
d.
(4)已知Co的活泼性在Fe、Sn之间，由CoC2O4到Co所发生的两步反应依次是CoC2O4
CoO+CO↑+CO2↑和___ 。
已知：高价钻离子在过程2被还原。
回答下列问题：
(1)LiCoO2中Co元素的化合价是
(2)过程3发生反应的离子方程式是
(3)过程5所用的分离方法是
a.
b. c. d.(4)已知Co的活泼性在Fe、Sn之间，由CoC2O4到Co所发生的两步反应依次是CoC2O4
CoO+CO↑+CO2↑和
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解答题-工业流程题
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(0.65)
解题方法
【推荐1】钼是一种过渡金属元素，其单质通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种金属可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。下图是化工生产中制备金属钼的主要流程：
(1)用简单氧化物形式表示
的组成：____________________________ 。
(2)写出反应①的化学方程式：______________________ 。
(3)反应①的尾气可以再利用，写出两种利用该尾气制得的化学药品：______________________ 。
(4)工业上制备还原性气体的反应原理有：
，
。将含甲烷体积分数为80%的a L（标准状况下）天然气与足量二氧化碳和水蒸气混合物在高温下反应，甲烷的转化率为90%，用产生的还原性气体（
和
）依据反应⑤冶炼钼，理论上生成钼的质量为___________ （已知
的相对原子质量为96）
(1)用简单氧化物形式表示
的组成：(2)写出反应①的化学方程式：
(3)反应①的尾气可以再利用，写出两种利用该尾气制得的化学药品：
(4)工业上制备还原性气体的反应原理有：
，。将含甲烷体积分数为80%的a L（标准状况下）天然气与足量二氧化碳和水蒸气混合物在高温下反应，甲烷的转化率为90%，用产生的还原性气体（和）依据反应⑤冶炼钼，理论上生成钼的质量为的相对原子质量为96）
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解答题-工业流程题
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(0.65)
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【推荐2】金属Co、Ni性质相似,在电子工业以及金属材料上应用十分广泛.现以含钴、镍、铝的废渣(含主要成分为CoO、Co2O3、Ni、少量杂质Al2O3)提取钴、镍的工艺如下:
(1)酸浸时SO2的作用是___________________________________ 。
(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子反应_________________________________ 。
(3)用CoCO3为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得H2O2分解的高效催化剂CoxNi(１－x)Fe2O4(其中Co、Ni均为＋2价).如图是用两种不同方法制得的CoxNi(１－x)Fe2O4在10℃时催化分解6％的H2O2溶液的相对初始速率随x 变化曲线.
①H2O2的电子式_________________________________ 。
②由图中信息可知:_________________________________ 法制取的催化剂活性更高。
③Co2＋ 、Ni2＋ 两种离子中催化效果更好的是_________________________________ 。
(4)已知煅烧CoCO3时,温度不同,产物不同.在400℃充分煅烧CoCO3,得到固体氧化物的质量2.41g,CO2的体积为0.672L(标况下),则此时所得固体氧化物的化学式为____________ 。
(1)酸浸时SO2的作用是
(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子反应
(3)用CoCO3为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得H2O2分解的高效催化剂CoxNi(１－x)Fe2O4(其中Co、Ni均为＋2价).如图是用两种不同方法制得的CoxNi(１－x)Fe2O4在10℃时催化分解6％的H2O2溶液的相对初始速率随x 变化曲线.
①H2O2的电子式
②由图中信息可知:
③Co2＋ 、Ni2＋ 两种离子中催化效果更好的是
(4)已知煅烧CoCO3时,温度不同,产物不同.在400℃充分煅烧CoCO3,得到固体氧化物的质量2.41g,CO2的体积为0.672L(标况下),则此时所得固体氧化物的化学式为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐3】软锰矿的主要成分为
，还含有
、MgO、
、CaO、
等杂质，工业上用软锰矿制取
的流程如下：
已知：①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表。
②温度高于27℃时，的溶解度随温度的升高而逐渐降低．
(1)“浸出”过程中通入
的作用是__________________ 。
(2)第1步除杂中加入
的目的是__________________ (用离子方程式表示)。．
(3)第1步除杂中需要调整溶液pH的范围是______ 到______ ，调pH时可选择的试剂为______ (填字母)。
a．氨水 b． c．CaO d．MgO
(4)第2步除杂，主要是将
、
转化为相应氟化物沉淀除去，写出
除去的离子方程式：________________________ ，该反应的平衡常数为__________________ 。
(已知：的
；
的
；
的
)
(5)“系列操作”中的具体操作有__________________ ，经干燥得到。
，还含有、MgO、、CaO、等杂质，工业上用软锰矿制取的流程如下：已知：①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表。
| 金属阳离子 |  |  |  | |
| 完全沉淀时的pH | 3.2 | 5.2 | 10.4 | 12.4 |
的溶解度随温度的升高而逐渐降低．(1)“浸出”过程中通入
的作用是(2)第1步除杂中加入
的目的是(3)第1步除杂中需要调整溶液pH的范围是
a．氨水 b．
c．CaO d．MgO(4)第2步除杂，主要是将
、转化为相应氟化物沉淀除去，写出除去的离子方程式：(已知：
的；的；的)(5)“系列操作”中的具体操作有
。
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐1】一种利用富锂卤水(含Li+、Na+、Mg2+、Cl-、硼酸根等)制备碳酸锂的工艺如下：
已知：室温下相关物质的
如下表。
(1)i中，操作的名称是___________ 。
(2)ii可除去80％的Mg2+，该过程中生成Mg2(OH)2CO3反应的离子方程式为___________ 。
(3)iii中，得到的沉淀3的成分有___________ 。
(4)有人提出：可省略向溶液3中加入草酸钠这一步，该建议_______ (填“可行”或“不可行”)，理由是_______ 。
(5)一种测定碳酸锂产品纯度的方法如下：
步骤I．取agLi2CO3产品，加入
标准溶液，固体完全溶解；
步骤Ⅱ．加热溶液，缓缓煮沸一段时间后自然冷却至室温；
步骤Ⅲ．以酚酞为指示剂，用
标准溶液滴定至终点，消耗溶液体积为
。
①已知：杂质不与H2SO4、NaOH溶液反应。该Li2CO3产品纯度为___________ (写出计算式，用质量分数表示)。
②步骤Ⅱ的目的是___________ ；若省略步骤Ⅱ，直接进行步骤Ⅲ，将导致测得的Li2CO3产品纯度___________ (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
已知：室温下相关物质的
如下表。| 化合物 |  |  |  |  |  |  |
|  |  |  |  |  |  |
(1)i中，操作的名称是
(2)ii可除去80％的Mg2+，该过程中生成Mg2(OH)2CO3反应的离子方程式为
(3)iii中，得到的沉淀3的成分有
(4)有人提出：可省略向溶液3中加入草酸钠这一步，该建议
(5)一种测定碳酸锂产品纯度的方法如下：
步骤I．取agLi2CO3产品，加入
标准溶液，固体完全溶解；步骤Ⅱ．加热溶液，缓缓煮沸一段时间后自然冷却至室温；
步骤Ⅲ．以酚酞为指示剂，用
标准溶液滴定至终点，消耗溶液体积为。①已知：杂质不与H2SO4、NaOH溶液反应。该Li2CO3产品纯度为
②步骤Ⅱ的目的是
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含有TiO2、V2O5、WO3、SiO2、Al2O3，一种回收利用工艺的流程如图：
已知：25℃时，Ksp(CaWO4)=8.7×10-9，Ksp[Ca(OH)2]=5.5×10-6。
回答下列问题：
(1)“焙烧”产物中含有NaVO3和NaAlO2。NaVO3中V元素的化合价为___ ，Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式为___ 。“焙烧”时不能使用陶瓷容器，原因是___ 。
(2)“水浸”所得滤液中含有的阴离子除OH-、CO
、AlO
、VO
外，还有___ 。
(3)“调pH=8”的目的是___ 。
(4)焙烧NH4VO3可生成V2O5，并产生一种碱性气体，该气体用___ (填试剂名称)吸收后，可循环利用。
(5)“沉钨”过程中，当溶液中c(OH-)=___ (写出计算式)mol•L-1时，溶液中WO
恰好完全沉淀(离子浓度等于1×10-5mol•L-1)，应停止加入石灰乳。
(6)用热盐酸淋洗CaWO4获得H2WO4。设计实验证明CaWO4已经转化完全的实验方案：取少量最后一次的淋洗液于试管中，___ 。
已知：25℃时，Ksp(CaWO4)=8.7×10-9，Ksp[Ca(OH)2]=5.5×10-6。
回答下列问题：
(1)“焙烧”产物中含有NaVO3和NaAlO2。NaVO3中V元素的化合价为
(2)“水浸”所得滤液中含有的阴离子除OH-、CO
、AlO、VO外，还有(3)“调pH=8”的目的是
(4)焙烧NH4VO3可生成V2O5，并产生一种碱性气体，该气体用
(5)“沉钨”过程中，当溶液中c(OH-)=
恰好完全沉淀(离子浓度等于1×10-5mol•L-1)，应停止加入石灰乳。(6)用热盐酸淋洗CaWO4获得H2WO4。设计实验证明CaWO4已经转化完全的实验方案：取少量最后一次的淋洗液于试管中，
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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解题方法
【推荐3】工业生产中以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图：_______ 。
(2)C装置的作用是_______ 。
(3)该小组同学向反应后B装置的溶液中通入氯气，充分反应得到混合液。一位同学根据溴的沸点是59℃，提出采用_______ 方法从该混合液中分离出溴单质；另一位同学用萃取法提取溴单质，使用CCl4作为萃取剂的原因是_______ 。
(4)(CN)2与Cl2性质相似，则(CN)2分子中含有的化学键有_______ (填“离子键”、“极性键”或“非极性键”)；(CN)2的制备原理同实验室制取Cl2类似，在酸性条件下用MnO2氧化对应的阴离子得到。写出制取(CN)2的离子方程式：_______ 。
(5)工业生产过程的吹出塔中，Br2吹出率与吸收塔中SO2流量的关系如图所示。_______ 。
(2)C装置的作用是
(3)该小组同学向反应后B装置的溶液中通入氯气，充分反应得到混合液。一位同学根据溴的沸点是59℃，提出采用
(4)(CN)2与Cl2性质相似，则(CN)2分子中含有的化学键有
(5)工业生产过程的吹出塔中，Br2吹出率与吸收塔中SO2流量的关系如图所示。
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