锌是一种应用广泛的金属。一种以闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/24/2986229104361472/2986382478270464/STEM/fa01409d-cf2b-46da-97df-e1fe27a937b8.png?resizew=538)
相关金属离子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
回答下列问题:
(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为____ 。
(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有____ 。
(3)氧化除杂工序中通入氧气的作用是____ ,ZnO的作用是____ 。
(4)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为____ 。为什么不能省去“还原除杂”步骤,直接在“氧化除杂”步骤中除去Cd2+____ 。
(5)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为____ ;沉积锌后的电解液可返回___ 工序继续使用。
(6)改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质,“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为____ 。
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相关金属离子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 | 7.4 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 | 9.4 |
(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为
(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有
(3)氧化除杂工序中通入氧气的作用是
(4)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为
(5)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为
(6)改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质,“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为
更新时间:2022-05-24 17:13:37
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解答题-工业流程题
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(0.4)
名校
【推荐1】废旧电池镍钴锰酸锂三元正极材料的主要成分为
,通过高温氢化和湿法冶金的方法回收其中的镍、钴、锰、锂,其工艺流程如图所示。
(
或
)的萃取原理:
。
回答下列问题:
(1)“高温氢化”时
不参与反应,固体产物为
、
、
和
,该反应的化学方程式为________ ,实际生产中少量的
与空气接触会转化为________ ,所以为降低锂在固体残余物中的含量应用
“酸洗”。
(2)若“洗液”中
,加入
固体后,为使沉淀
中
元素含量不小于
元素总量的95%,则
“洗液”中至少需要加入
的物质的量为________
[忽略溶液体积变化,
]。
(3)“沉锰”过程中
对金属沉淀率的影响如图所示。
的离子方程式为________________ 。
②该工艺条件下,
开始沉淀的
为2,
开始沉淀的
为3。“沉锰”过程中应选择的最佳
为________ ,
时,有少量钴、镍析出,可能的原因是________ 。
(4)“反萃取”的目的是将有机层中
、
转移到水层,为使
、
尽可能多地转移到水层,可适当增大盐酸的浓度,还应采取的实验操作有________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a6b217d330d9fea98c9fc9ae5cbae12.png)
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回答下列问题:
(1)“高温氢化”时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
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(2)若“洗液”中
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(3)“沉锰”过程中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0641a680d3500ca3bcdb5612441b6a5.png)
②该工艺条件下,
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b5cedebd6f143accf8c0ba10c9b4f302.png)
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(4)“反萃取”的目的是将有机层中
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】某制酸工厂产生的废酸液主要成分为HF、
、
、
、
,一种处理工艺如下:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25d69b16cc98ed7970bbfb72b55fdb3c.png)
回答下列问题:
(1)基态As原子的价层电子排布图为__________________ ,
中As的化合价为_________ 。
(2)原废水中含有的
浓度为52.0
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004df681da5a8405de02f36aae3b50e9.png)
_____
,常温下,有B离子的去除量、“调pH”为6.0后,
的去除率为_______ 。(
)
(3)强碱(AOH)的化学式为_____________ 。
(4)写出“还原”过程中
发生反应的化学方程式_______________ 。
(5)产品结构分析。晶体W的晶胞结构如图所示:__________ 。
②W的化学式为_____________ 。
(6)产品纯度分析。称取
g
样品,用碱溶解,加入淀粉作指示剂,用浓度为
的碘标准溶液滴定As(Ⅲ)至As(Ⅴ),消耗体积为
mL,则制得的产品纯度为___________ 。(用含
、
、
的代数式表示)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56fee8fc64711948975e7760c6420b26.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7f5641b1ab78413492dd50b1f5a40b8.png)
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回答下列问题:
(1)基态As原子的价层电子排布图为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85dc946450947bf676b0b6c96ae32a3a.png)
(2)原废水中含有的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24116fe857ce4a334ce96935a84fd7d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70df68b33e13dd551ca589b03e3f31d9.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/43b9839a3ef59ee48b5dc7568364d6af.png)
(3)强碱(AOH)的化学式为
(4)写出“还原”过程中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56fee8fc64711948975e7760c6420b26.png)
(5)产品结构分析。晶体W的晶胞结构如图所示:
②W的化学式为
(6)产品纯度分析。称取
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26e93d8fb77f5bd2c0fc690752dfd771.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/682ea00eaed46604bf737bf68d35c068.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐3】硼(B)可形成 H3BO3、NaBH4 、NaBO2等化合物,用途广泛。
(1)H3BO3 为一元弱酸,可由硼砂(Na2B4O7﹒10H2O)与盐酸加热反应制得。该反应的化学方程式为____________________ 。 常温下 0.1 mol·L-1的H3BO3溶液 pH 约为5.0,则H3BO3的电离常数Ka约为____ 。
(2)在恒容密闭容器中发生储氢反应:BPO4(s)+4Na(s)+ 2H2(g)
Na3PO4(s) + NaBH4(s) ΛH<0
下图为NaBH4产率与反应温度的关系曲线:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/20/2101094728859648/2103906964701184/STEM/5e8e643d1a25493cb1a511d10777f5b0.png?resizew=234)
①反应达到平衡时,下列有关叙述正确的是_____ 。(填标号)
A.生成1mol NaBH4只需1mol BPO4、4mol Na和2 mol H2
B.若向容器内通入少量H2,则v(放氢)< v(吸氢)
C.升高温度,放氢速率加快,重新达到平衡时容器压强增大
D.降低温度,该反应的平衡常数减小
②NaBH4的产率在 603K之前随温度升高而增大的原因是___________________ 。
(3)NaBH4可水解放出氢气,反应方程式为:NaBH4 + 2H2O=NaBO2 + 4H2↑。
① t1/2为NaBH4水解的半衰期(水解一半所需要的时间,单位为分钟)。lgt1/2随 pH和温度的变化如图所示。在酸性条件下,NaBH4不能稳定存在,原因是_____ (用离子方程式表示);T1__ T2。(填“ >” 或“ <”)
②用H2制备H2O2的一种工艺简单、能耗低的方法, 反应原理如下图所示。总反应的化学方程式为___________ 。
(1)H3BO3 为一元弱酸,可由硼砂(Na2B4O7﹒10H2O)与盐酸加热反应制得。该反应的化学方程式为
(2)在恒容密闭容器中发生储氢反应:BPO4(s)+4Na(s)+ 2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/20/2101094728859648/2103906964701184/STEM/449c84c4c53d4e79981d4caac61dd84c.png?resizew=34)
下图为NaBH4产率与反应温度的关系曲线:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/20/2101094728859648/2103906964701184/STEM/5e8e643d1a25493cb1a511d10777f5b0.png?resizew=234)
①反应达到平衡时,下列有关叙述正确的是
A.生成1mol NaBH4只需1mol BPO4、4mol Na和2 mol H2
B.若向容器内通入少量H2,则v(放氢)< v(吸氢)
C.升高温度,放氢速率加快,重新达到平衡时容器压强增大
D.降低温度,该反应的平衡常数减小
②NaBH4的产率在 603K之前随温度升高而增大的原因是
(3)NaBH4可水解放出氢气,反应方程式为:NaBH4 + 2H2O=NaBO2 + 4H2↑。
① t1/2为NaBH4水解的半衰期(水解一半所需要的时间,单位为分钟)。lgt1/2随 pH和温度的变化如图所示。在酸性条件下,NaBH4不能稳定存在,原因是
②用H2制备H2O2的一种工艺简单、能耗低的方法, 反应原理如下图所示。总反应的化学方程式为
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为
,含少量Fe、Al等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/6/6fe57a38-3561-4e44-8125-d38a81be596e.png?resizew=621)
(1)“浸出”时,硫酸的作用是催化植物粉水解生成还原性糖。当硫酸浓度过高时,锰元素浸出率下降,其可能的原因是_______ 。
(2)“除杂”时主要操作为加入一定量的双氧水,调节浸出液的pH为3.5~5.5,过滤。该过程中双氧水实际用量比理论值大的原因是_______ 。
(3)“沉淀”:在30℃~35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到
沉淀。该反应的化学方程式为_______ ;生成的
沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是_______ 。
(4)
是黑色不溶于水的固体,常用于生产计算机的磁芯、磁盘等。已知:反应温度和溶液pH对
的纯度和产率影响分别如图-1、图-2所示。请设计以硫酸锰净化液为原料制备
的实验方案:_______ ,真空干燥4小时得产品
。(实验中须使用的试剂:氨水、空气)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/6/92041bf3-144e-4306-a984-9a1131c97a72.png?resizew=228)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0641a680d3500ca3bcdb5612441b6a5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/6/6fe57a38-3561-4e44-8125-d38a81be596e.png?resizew=621)
(1)“浸出”时,硫酸的作用是催化植物粉水解生成还原性糖。当硫酸浓度过高时,锰元素浸出率下降,其可能的原因是
(2)“除杂”时主要操作为加入一定量的双氧水,调节浸出液的pH为3.5~5.5,过滤。该过程中双氧水实际用量比理论值大的原因是
(3)“沉淀”:在30℃~35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eda5245df9ace40d18e5cfadcaea9cfb.png)
(4)
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
【推荐2】含有K2Cr2O7的废水具有较强的毒性,工业上常用钡盐沉淀法处理含有K2Cr2O7的废水并回收重铬酸,具体的流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/19/2035831089192960/2039885357875200/STEM/55a95113-83c8-4e49-839c-d2d3d5c7f64e.png?resizew=639)
已知:i.CaCr2O7、BaCr2O7易溶于水,其它几种盐在常温下的溶度积如下表所示。
ii.Cr2O
+H2O
2CrO
+2H+
(1)向滤液1中加入BaCl2·H2O的目的,是使CrO
从溶液中沉淀出来。
①结合上述流程说明熟石灰的作用是_______________________________ 。
②结合表中数据,说明选用Ba2+而不选用Ca2+处理废水的理由是________________ 。
③研究温度对CrO
沉淀效率的影响。实验结果如下:在相同的时间间隔内,不同温度下CrO
的沉淀率
,
如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/19/2035831089192960/2039885357875200/STEM/c6b7ae605b804210b4b5b0661ee06154.png?resizew=202)
已知:BaCrO4(s)
Ba2+(aq)+CrO
(aq)
CrO
的沉淀效率随温度变化的原因是___________________________________ 。
(2)向固体2中加入硫酸,回收重铬酸。
①硫酸浓度对重铬酸的回收率如下图(左)所示。结合化学平衡移动原理,解释使用0.450mol/L的硫酸时,重铬酸的回收率明显高于使用0.225mol/L的硫酸的原因是_________________________________ 。
②回收重铬酸的原理如下图(右)所示。当硫酸浓度高于0.450mol/L时,重铬酸的回收率没有明显变化,其原因是_______________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/19/2035831089192960/2039885357875200/STEM/d480d9804581400bb31ce78d067e4986.png?resizew=263)
(3)综上所述,沉淀BaCrO4并进一步回收重铬酸的效果与___________ 有关。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/19/2035831089192960/2039885357875200/STEM/55a95113-83c8-4e49-839c-d2d3d5c7f64e.png?resizew=639)
已知:i.CaCr2O7、BaCr2O7易溶于水,其它几种盐在常温下的溶度积如下表所示。
物质 | CaSO4 | CaCrO4 | BaCrO4 | BaSO4 |
溶度积 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b0a7250ddf460fbe0a94986e179352.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/19/2035831089192960/2039885357875200/STEM/4ea5fffaf2fa45bd860c9fe21a95a370.png?resizew=33)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
(1)向滤液1中加入BaCl2·H2O的目的,是使CrO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
①结合上述流程说明熟石灰的作用是
②结合表中数据,说明选用Ba2+而不选用Ca2+处理废水的理由是
③研究温度对CrO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23d05bb18900ae9ef93c89ca8aeaaac1.png)
如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/19/2035831089192960/2039885357875200/STEM/c6b7ae605b804210b4b5b0661ee06154.png?resizew=202)
已知:BaCrO4(s)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/19/2035831089192960/2039885357875200/STEM/4ea5fffaf2fa45bd860c9fe21a95a370.png?resizew=33)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
CrO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
(2)向固体2中加入硫酸,回收重铬酸。
①硫酸浓度对重铬酸的回收率如下图(左)所示。结合化学平衡移动原理,解释使用0.450mol/L的硫酸时,重铬酸的回收率明显高于使用0.225mol/L的硫酸的原因是
②回收重铬酸的原理如下图(右)所示。当硫酸浓度高于0.450mol/L时,重铬酸的回收率没有明显变化,其原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/19/2035831089192960/2039885357875200/STEM/d480d9804581400bb31ce78d067e4986.png?resizew=263)
(3)综上所述,沉淀BaCrO4并进一步回收重铬酸的效果与
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解答题-工业流程题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】四氧化三锰(
)是一种可用于生产锂离子电池正极材料的原料。以天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)为原料制备高纯
的工艺流程如下图所示。
]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
回答下列问题:
(1)“氧化”中添加适量的
的作用是___________ (用离子方程式表示)。
(2)“除杂1”的目的是除去
、
等杂质离子,则“滤渣3”中主要有___________ ,“调pH”时溶液的pH范围应调节为___________ 之间。
(3)“除杂2”的目的是生成
沉淀除去
,若溶液酸度过高,会导致___________ 。
(4))常温下,利用表格中的数据,计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/999b9dfdd4248b1412ba4abc02e61fac.png)
___________ (已知
)。
(5)在“沉锰”时,可用尿素[
]代替
,同时控制温度在115~120℃,写出尿素“沉锰”反应的离子方程式___________ 。
(6)
和氨水混合在80℃下得到的
的产率最高,若继续升高温度,会导致产率降低,原因可能是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18b3562506a12809b549fcdd60cac0ed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18b3562506a12809b549fcdd60cac0ed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46f8a9cdb04b25fd7462357985c2374d.png)
金属离子 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
(1)“氧化”中添加适量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0641a680d3500ca3bcdb5612441b6a5.png)
(2)“除杂1”的目的是除去
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24116fe857ce4a334ce96935a84fd7d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd8969f04e209627e832e80cc2182767.png)
(3)“除杂2”的目的是生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3aa31587fc66a0fa6f0fe79eb9e30eb9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa13b2b9b732cea91042f6c823f83b70.png)
(4))常温下,利用表格中的数据,计算
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/999b9dfdd4248b1412ba4abc02e61fac.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2071eaa7510858d3c3d467c20ec0a54b.png)
(5)在“沉锰”时,可用尿素[
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ec90b75a6c2b4fdefb763462a2b5692.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c363de647e8cc8c08a58e452150c4cf8.png)
(6)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc7d0e5207a89896e0ec7f67602c7c0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18b3562506a12809b549fcdd60cac0ed.png)
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】用主要成分为
的矿石(杂质为
等)制取锰的流程如图所示。
已知:流程中相关金属离子开始沉淀和完全沉淀的
如下:
(1)焙烧中
参与反应的化学方程式为___________ 。
(2)氧化过程中反应的离子方程式为___________ 。
(3)调
的目的是除去
,则
的调控范围是___________ ;加入
的目的是除去
,则除
转化的离子方程式为___________ 。
(4)电解中生成
的电极反应式为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eda5245df9ace40d18e5cfadcaea9cfb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65e9cc04a965b1054811c2139a4dcab6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/30/e3345b9c-9678-4429-8b82-8b91ac2e9d6a.png?resizew=637)
已知:流程中相关金属离子开始沉淀和完全沉淀的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
金属离子 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
开始沉淀的![]() | 2.2 | 7.5 | 7.9 | 7.8 | 4.4 |
完全沉淀的![]() | 3.5 | 9.5 | 9.0 | 10.4 | 5.8 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d50bfc755b1f86ecf83b88f13fde5d30.png)
(2)氧化过程中反应的离子方程式为
(3)调
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad60241600751443a89557c09ced8b5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/428ef67dfd6d0614c77f8dfda709a723.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/999b943ddfd75ff90b61cfe63d86061b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd8969f04e209627e832e80cc2182767.png)
(4)电解中生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9c668750f6333bea331bfacbbe3cb6a.png)
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】以铬铁矿(主要成分为
,还含有MgO、
、
等)为原料制备
的一种工艺流程如图。
与纯碱焙烧转化为
,
与纯碱焙烧转化为
。
(1)过程Ⅰ中
转化为
和
,反应中
与
的化学计量数之比为______ 。
(2)滤渣1主要含有______ 。
(3)矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与pH的关系如下图所示。
溶液的目的是____________ 。
②过程Ⅳ发生反应
,计算该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/077b39b4d746da3b31a1ea037cc0b347.png)
______ 。
(4)利用膜电解技术,以
溶液为阳极室电解质溶液,NaOH溶液为阴极室电解质溶液也可以制备
,装置如图。______ 。
a.阴离子交换膜 b.质子交换膜 c.阳离子交换膜
②结合方程式解释
产生的原理______ 。
(5)测定产品中
的质量分数。
称取
产品,用500mL容量瓶配制为待测液。取25mL待测液于锥形瓶中,加入蒸馏水和稀硫酸等,用
标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液
。产品中
(摩尔质量为
)的质量分数为______ 。
已知:酸性条件下
被还原为
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e02d2fd9e755c7cabad6ed9bdff45708.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17d51df16c763a44588b9cab73f9ff98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b29e5890a882a946f99eb379b94801b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5a384258dcf7b80544578a27686cb8d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17d51df16c763a44588b9cab73f9ff98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fca7b0f9aa5fc600943bbef51fc36b72.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b29e5890a882a946f99eb379b94801b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c13a1a9902199c44f6670edd980bec9.png)
(1)过程Ⅰ中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e02d2fd9e755c7cabad6ed9bdff45708.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d0dba29993ac790f70d4514187e560c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e02d2fd9e755c7cabad6ed9bdff45708.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
(2)滤渣1主要含有
(3)矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与pH的关系如下图所示。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
②过程Ⅳ发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11bdf9b8dd980e6211c9239e69079b68.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/077b39b4d746da3b31a1ea037cc0b347.png)
(4)利用膜电解技术,以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d0dba29993ac790f70d4514187e560c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d6c5d6725b36314e6b90cdd95b6a0dd.png)
a.阴离子交换膜 b.质子交换膜 c.阳离子交换膜
②结合方程式解释
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d6c5d6725b36314e6b90cdd95b6a0dd.png)
(5)测定产品中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5a384258dcf7b80544578a27686cb8d.png)
称取
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/335b76461216bf2349ab438d80debec3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a767342e27cfea9ab00dc8336475e747.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f63a55f9636926fd8603e746dbf15a1f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5a384258dcf7b80544578a27686cb8d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17d7ddba378d492b47f2557a586a1f8f.png)
已知:酸性条件下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65229c6b8af46b8c0dc8a444f474dbc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3438b7d8a5956d3a017d308b3b41e032.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】燃煤烟气中含有大量SO2和NO。某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,氧化过程反应原理及反应热、浯化能数据如下:
反应I: NO(g)+O3(g) ⇌NO2(g)+ O2(g) △H1=-200.9kJ/mol' Ea1=3.2 kJ/mol.
反应Ⅱ:SO2(g))+ O3(g)⇌SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6kJ/mol Ea2= 58 kJ/mol
已知该体系中温度80℃以上臭氧发生分解反应:2O3(g) ⇌3O2(g) 请回答:
(1)已知反应I在低温下自发进行,则该反应的熵变△S___________ 0(填“大于”或“小于”)。
(2)其它条件不变,每次向反应器中充入含1.0 mol NO、10 mol SO2的模拟烟气和2.0 molO3,改变温度,反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因_________ 。
②100℃、反应相同时间t时O3的分解率达10%,则体系中剩余O3的物质的量是______ mol。
③下列说法正确的是_______ 。
A.P点一定为平衡状态点
B.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
C.其它条件不变,若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
(3)150℃条件下,向反应器中充入含1molNO、1molSO2的模拟烟气,在图2中分别画出NO和SO2的物质的量随O3量的变化曲线。________
(4)工业上可以通过电解NO制备NH4NO3,原理如图3所示。写出电解过程阳极的电极反应式_______ 。
反应I: NO(g)+O3(g) ⇌NO2(g)+ O2(g) △H1=-200.9kJ/mol' Ea1=3.2 kJ/mol.
反应Ⅱ:SO2(g))+ O3(g)⇌SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6kJ/mol Ea2= 58 kJ/mol
已知该体系中温度80℃以上臭氧发生分解反应:2O3(g) ⇌3O2(g) 请回答:
(1)已知反应I在低温下自发进行,则该反应的熵变△S
(2)其它条件不变,每次向反应器中充入含1.0 mol NO、10 mol SO2的模拟烟气和2.0 molO3,改变温度,反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/27/37c33461-fa0f-4bd4-8434-ae30303c6cff.jpg?resizew=516)
①由图1可知相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因
②100℃、反应相同时间t时O3的分解率达10%,则体系中剩余O3的物质的量是
③下列说法正确的是
A.P点一定为平衡状态点
B.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零
C.其它条件不变,若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率
D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤碱吸收可以有效脱硫
(3)150℃条件下,向反应器中充入含1molNO、1molSO2的模拟烟气,在图2中分别画出NO和SO2的物质的量随O3量的变化曲线。
(4)工业上可以通过电解NO制备NH4NO3,原理如图3所示。写出电解过程阳极的电极反应式
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/27/9578beca-0198-495c-b5f1-2248fac27173.jpg?resizew=251)
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解答题-工业流程题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】一种利用废脱硝催化剂(含
、
、
等成分)提取钛、钒的工艺流程如下图所示:
难溶于水;
②溶液的酸性较强时,
价钒主要以
的形式存在。
③溶液中某离子浓度
,认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)上述流程中,发生的氧化还原反应有__________ 个。
(2)“高温碱浸”中,需要高温的目的是__________ ;其生成钛酸钠的离子方程式是__________ 。
(3)将氢氧化钙加入钨酸钠溶液中可得到钨酸钙,已知
,
,当溶液中
沉淀完全时,溶液中
最大值为__________
。
(4)“沉钒”过程中,一般要加入过量
,其原因是__________ 。
(5)沉钒过程中,沉钒率随溶液pH的变化如下图所示,沉钒率随溶液pH的增加先升高后降低的原因可能是__________ 。
焙烧过程发生反应:
(ⅰ)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a419f76816e7f15fa9899d9b4befd52d.png)
(ⅱ)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bab2100a7848219d18735c3c661311e7.png)
现对
样品进行焙烧,根据上述原理在如图坐标系内画出焙烧过程大致的热重变化曲线,并在纵坐标处标注固体发生的质量变化值,在横坐标标注必要的温度数值______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a514d343660159732a5051502d79a65d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f70a6fcb37772d09130c9cfc6d681f15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/35437c9e45bb211867d32d7647ff68e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf0d72178411a4a2223065416ed507eb.png)
②溶液的酸性较强时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5ceec0d3f3d8d2978fe4729c70fd991.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f4938f4387677db7e468a40c4b327fb.png)
③溶液中某离子浓度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0832231499eaa48042822e6032f45ab.png)
回答下列问题:
(1)上述流程中,发生的氧化还原反应有
(2)“高温碱浸”中,需要高温的目的是
(3)将氢氧化钙加入钨酸钠溶液中可得到钨酸钙,已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f62a6390575d0d85ee81afd4b579f1b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eaa6ae5fdea96010f2ff85d5ab9e96b2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4cc27df8b3f953a32bb6bef255074ba6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4917574af2576f84c5b39b7b79b5339a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
(4)“沉钒”过程中,一般要加入过量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/648b45686eba2e2cb73251542a27e54a.png)
(5)沉钒过程中,沉钒率随溶液pH的变化如下图所示,沉钒率随溶液pH的增加先升高后降低的原因可能是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/345b5fe45c6fa6435062f60e29cf13b5.png)
(ⅰ)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a419f76816e7f15fa9899d9b4befd52d.png)
(ⅱ)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bab2100a7848219d18735c3c661311e7.png)
现对
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a50e6d7c3c04ca9b30c76990a3daab72.png)
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】铑(Rh)是铂系金属中的一种,其氧化态性质稳定且极难溶解而其氢氧化物是一种两性化合物,含铑催化剂化学工业中都有广泛的应用。以下是一种从废铑催化剂(杂质主要为有机杂质和少量Cu)中回收铑的工艺流程:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/5/2607399156875264/2609671205847040/STEM/a9d5e926-cfd9-45d6-b56e-9ad6a2fbd8c4.png)
(1)焚烧的目的是________ 。
(2)实验室探究焚烧温度对铑回收率的影响,结果如图,当焚烧温度选择320℃时,回收效果最好,请解释选择此温度的可能的原因是:_________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/5/2607399156875264/2609671205847040/STEM/f2ebf0c6-10af-4eae-9d9f-7f9746d1319f.png)
(3)用KHSO4熔融的目的是将焚烧后的铑和铜转化成可溶性的Rh2(SO4)3和CuSO4,写出铑和KHSO4反应的化学方程式_________ 。
(4)用氨水除杂的原理是(用离子方程式和简要文字表述)_________ ,此步骤中,pH不能太高(实际调节pH在8左右)的原因是_________ 。
(5)电解还原时,铑将在_____ 极(填“阳”或者“阴”)析出。
(6)铑的某配合物的化学式为CsRh(SO4)2,该物质易溶于水,向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液,无沉淀生成,该盐溶于水的电离方程式为_______ 。
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(1)焚烧的目的是
(2)实验室探究焚烧温度对铑回收率的影响,结果如图,当焚烧温度选择320℃时,回收效果最好,请解释选择此温度的可能的原因是:
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(3)用KHSO4熔融的目的是将焚烧后的铑和铜转化成可溶性的Rh2(SO4)3和CuSO4,写出铑和KHSO4反应的化学方程式
(4)用氨水除杂的原理是(用离子方程式和简要文字表述)
(5)电解还原时,铑将在
(6)铑的某配合物的化学式为CsRh(SO4)2,该物质易溶于水,向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液,无沉淀生成,该盐溶于水的电离方程式为
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】根据信息书写相关反应方程式:
(1)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片[含Al、炭黑、LiFePO4(难溶于水和碱)]中各物质的流程如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/f39e7924-7e83-4f1d-8a55-8ff0b0c8e479.png?resizew=531)
①写出“碱溶”时的离子方程式:________ 。
②写出“酸溶”时的化学方程式:________ 。
③LiFePO4可由Fe2O3、碳粉、LiH2PO4在480℃~900℃时混合共热制得,反应中还有CO生成,写出该反应的化学方程式:________ 。
(2)羟基自由基(电子式为
,本题用·OH表示)有较强的氧化性,常用于污染物的治理。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/77f39dab-1a1b-4e94-bd9e-a6f0df7baadb.png?resizew=246)
①pH=3时,Fe2+可循环催化H2O2的分解,过程中会产生·OH 中间体,转化过程如右图所示。写出转化Ⅱ的离子方程式:________ 。
②写出酸性条件下,·OH将水中的乙醛氧化成CO2和H2O的离子方程式:________ 。
(1)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片[含Al、炭黑、LiFePO4(难溶于水和碱)]中各物质的流程如下图所示:
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①写出“碱溶”时的离子方程式:
②写出“酸溶”时的化学方程式:
③LiFePO4可由Fe2O3、碳粉、LiH2PO4在480℃~900℃时混合共热制得,反应中还有CO生成,写出该反应的化学方程式:
(2)羟基自由基(电子式为
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①pH=3时,Fe2+可循环催化H2O2的分解,过程中会产生·OH 中间体,转化过程如右图所示。写出转化Ⅱ的离子方程式:
②写出酸性条件下,·OH将水中的乙醛氧化成CO2和H2O的离子方程式:
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