解题方法
1 . 碳酸锂是制备锂电池的重要原料。一种由α—锂辉石(主要成分可用
表示，还含有Al、Fe和Mn元素的氧化物)制备电池级碳酸锂的工艺流程如下：
，各离子沉淀pH范围：
回答下列问题：
(1)“煅烧”过程中转化为
，写出与生石灰反应的化学反应方程式_______ 。
(2)硫酸作为浸取酸时需要加入少量硝酸，其作用是_______ ；“调节pH”步骤应当控制的pH范围为_______ ，
(3)写出“除锰”过程中的离子反应方程式_______ 。若“除钙”后滤液中Li+浓度为0.2mol/L，则该步骤后
浓度应该低于_______ mol/L。
(4)已知
、
的溶解度(g/100g水)如下表所示：
“沉锂”后应该选择_______ ℃(选填“20”、“50”和“80”)蒸馏水洗涤，写出检验沉淀是否洗涤干净的操作_______ 。
(5)“沉锂”后所得碳酸锂再次经过“碳化”—“热解”步骤的目的是_______ 。将碳酸锂与
混合，在空气中焙烧可制备电池阴极材料
，写出其化学反应方程式_______ 。
表示，还含有Al、Fe和Mn元素的氧化物)制备电池级碳酸锂的工艺流程如下：
，各离子沉淀pH范围：离子 |
|
|
|
|
开始沉淀pH | 7.6 | 2.7 | 3.8 | 8.3 |
沉淀完全pH | 9.7 | 3.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)“煅烧”过程中
转化为，写出与生石灰反应的化学反应方程式(2)硫酸作为浸取酸时需要加入少量硝酸，其作用是
(3)写出“除锰”过程中的离子反应方程式
浓度应该低于(4)已知
、的溶解度(g/100g水)如下表所示：T/℃ | 20 | 50 | 80 |
| 1.33 | 1.10 | 0.85 |
| 34.2 | 32.5 | 30.7 |
(5)“沉锂”后所得碳酸锂再次经过“碳化”—“热解”步骤的目的是
混合，在空气中焙烧可制备电池阴极材料，写出其化学反应方程式
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2 . 锆是一种稀有金属，广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。一种以锆英砂（主要含
，还含有少量Cr、Fe、Hf等元素）为原料生产金属锆和副产物硅酸钙的工艺流程如下：
、
、
、
；
②25℃时，
，
；
③部分氯化物的沸点数据如表所示：
回答下列问题：
(1)“碱熔”时有
生成，则发生反应的化学方程式为______ ，温度和时间对锆英砂碱熔分解率的影响如图所示，应采取的条件为______ 。______ ，流程中可循环利用的物质除TOPO外，还有______ （填化学式）。
(3)“氨沉”时产物为
、
和
，反应结束后溶液中
，则
______ 
，“滤液2”中主要成分是______ （填化学式）。
(4)“煅烧”时分解生成
，“沸腾氯化”时发生反应的化学方程式为______ ，氯化反应结束通入
，目的是______ 。
，还含有少量Cr、Fe、Hf等元素）为原料生产金属锆和副产物硅酸钙的工艺流程如下：
、、、；②25℃时，
，；③部分氯化物的沸点数据如表所示：
物质 |
|
|
|
|
沸点/℃ | 331 | 1300 | 316 | 700 |
(1)“碱熔”时有
生成，则发生反应的化学方程式为
(3)“氨沉”时产物为
、和，反应结束后溶液中，则，“滤液2”中主要成分是(4)“煅烧”时
分解生成，“沸腾氯化”时发生反应的化学方程式为，目的是
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3 . 用软锰矿(
，含
、
杂质)和方铅矿(PbS含少量FeS)为原料制备电极材料
的工艺流程如下：
，
，
有关离子沉淀时的pH：
回答下列问题：
(1)“滤渣1”除了S、外，还有___________ (填化学式)。
(2)“试剂a”可以选用___________ (填标号)，“除杂”应调pH范围是___________ 。
A．NaClO B．
C．
D．NaOH
(3)“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________ 。
(4)“沉锰”后上层清液中
___________ 。
(5)“焙烧”时发生反应的化学方程式为___________ 。
(6)碳酸锰在空气中加热，固体残留率随温度变化如图。碳酸锰在300℃时已完全脱碳，则B点对应的物质的化学式为___________ 。
，含、杂质)和方铅矿(PbS含少量FeS)为原料制备电极材料的工艺流程如下：
，，有关离子沉淀时的pH：
 |  |  |  | |
| 开始沉淀时 | 8.3 | 7.6 | 2.7 | 3.0 |
| 沉淀完全时 | 9.8 | 9.6 | 3.7 | 4.7 |
(1)“滤渣1”除了S、
外，还有(2)“试剂a”可以选用
A．NaClO B．
C． D．NaOH(3)“沉锰”时发生反应的离子方程式为
(4)“沉锰”后上层清液中
(5)“焙烧”时发生反应的化学方程式为
(6)碳酸锰在空气中加热，固体残留率随温度变化如图。碳酸锰在300℃时已完全脱碳，则B点对应的物质的化学式为
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4 . 金昌市镍储量很丰富。草酸镍(
)是一种不溶于水的浅绿色粉末，常用于制镍催化剂和镍粉等。以铜镍合金废料(主要成分为镍和铜，含有一定量的铁和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图：
、
、
、
、
、
；
②pH增大，
被氧化的速率加快，同时生成的水解形成的胶体能吸附；
③草酸的
，
。
回答下列问题：
(1)Ni在元素周期表中的位置是___________ 。
(2)生产时为提高合金废料浸出率，下列措施可行的是___________ (填字母)。
A．适当延长浸出时间 B．高温浸出 C．分批加入混酸浸取并搅拌
(3)“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是___________ 。
(4)“氧化”过程中，控制70℃、pH小于3的条件下进行。
①“氧化”过程的离子方程式为___________ ；
②若pH大于3镍的回收率降低的原因是___________ 。
(5)“过滤”后的滤液中加入
溶液反应得到草酸镍，过滤得到的草酸镍需要用蒸馏水洗涤，检验晶体是否洗涤干净的方法是___________ ；已知常温下
，当溶液
时，沉淀完全[
认为完全沉淀]，则此时溶液中草酸的浓度
___________ (保留两位有效数字)。
(6)在空气中加热二水合草酸镍得到NiO，该反应的化学方程式为___________ 。
)是一种不溶于水的浅绿色粉末，常用于制镍催化剂和镍粉等。以铜镍合金废料(主要成分为镍和铜，含有一定量的铁和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图：
、、、、、；②pH增大，
被氧化的速率加快，同时生成的水解形成的胶体能吸附；③草酸的
，。回答下列问题：
(1)Ni在元素周期表中的位置是
(2)生产时为提高合金废料浸出率，下列措施可行的是
A．适当延长浸出时间 B．高温浸出 C．分批加入混酸浸取并搅拌
(3)“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是
(4)“氧化”过程中，控制70℃、pH小于3的条件下进行。
①“氧化”过程的离子方程式为
②若pH大于3镍的回收率降低的原因是
(5)“过滤”后的滤液中加入
溶液反应得到草酸镍，过滤得到的草酸镍需要用蒸馏水洗涤，检验晶体是否洗涤干净的方法是，当溶液时，沉淀完全[认为完全沉淀]，则此时溶液中草酸的浓度(6)在空气中加热二水合草酸镍得到NiO，该反应的化学方程式为
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解题方法
5 . 
(三氯化六氨合钴)是一种橙黄色的晶体，溶于热水和稀盐酸中，在冷水、乙醇、浓盐酸中溶解度较小，可用于制备其他三价钴配合物。实验室制备的装置和步骤如下：
、4.00g 
和5mL高纯水，加热溶解后加入1.5g催化剂活性炭，7mL浓氨水，搅拌，得到
(二氯化六氨合钴)溶液；
②将得到的溶液冷却至10℃，加入7mL 4%的
，恒温55℃，搅拌15min后冷却至2℃，抽滤，收集沉淀；
③将沉淀转移入100mL烧杯中，用20mL、80℃的高纯水进行冲洗，再加入1mL的浓盐酸，搅拌均匀，___________，将活性炭滤出弃去；
④在滤液中加入3.5mL试剂甲，搅拌后用冰水浴冷却至2℃析出沉淀，之后快速抽滤，弃去滤液，用试剂乙洗涤沉淀3次，低温烘干，得到产品2.14g。
回答下列问题：
(1)仪器a盛装的试剂是___________ 。
(2)常温下，
，从平衡角度解释，步骤①中先加，后加浓氨水的原因是___________ 。
(3)步骤②中温度控制在55℃左右的原因是___________ 。
(4)步骤③中缺少的操作名称为___________ 。
(5)步骤④中：试剂甲和试剂乙选择合理的是___________ (填标号)；
A．甲为浓盐酸，乙为水 B．甲为乙醇，乙为水 C．甲为浓盐酸，乙为乙醇
该反应的产率为___________ (已知：的摩尔质量为267.5g/mol)。
(6)由制备的化学方程式为___________ 。
(三氯化六氨合钴)是一种橙黄色的晶体，溶于热水和稀盐酸中，在冷水、乙醇、浓盐酸中溶解度较小，可用于制备其他三价钴配合物。实验室制备的装置和步骤如下：
、4.00g 和5mL高纯水，加热溶解后加入1.5g催化剂活性炭，7mL浓氨水，搅拌，得到(二氯化六氨合钴)溶液；②将得到的
溶液冷却至10℃，加入7mL 4%的，恒温55℃，搅拌15min后冷却至2℃，抽滤，收集沉淀；③将沉淀转移入100mL烧杯中，用20mL、80℃的高纯水进行冲洗，再加入1mL的浓盐酸，搅拌均匀，___________，将活性炭滤出弃去；
④在滤液中加入3.5mL试剂甲，搅拌后用冰水浴冷却至2℃析出沉淀，之后快速抽滤，弃去滤液，用试剂乙洗涤沉淀3次，低温烘干，得到产品2.14g。
回答下列问题：
(1)仪器a盛装的试剂是
(2)常温下，
，从平衡角度解释，步骤①中先加，后加浓氨水的原因是(3)步骤②中温度控制在55℃左右的原因是
(4)步骤③中缺少的操作名称为
(5)步骤④中：试剂甲和试剂乙选择合理的是
A．甲为浓盐酸，乙为水 B．甲为乙醇，乙为水 C．甲为浓盐酸，乙为乙醇
该反应的产率为
的摩尔质量为267.5g/mol)。(6)由
制备的化学方程式为
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解题方法
6 . 稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。从钒钛磁铁矿中提取钒、钛的工艺流程图如下：
、、和
等。
②“高温氯化”后的产物中含少量的
、
、
、
杂质，相关物质的沸点如下表：
回答下列问题：
(1)钛在周期表中的位置为___________ ，上述获得钛单质的“还原”工序中需要通入氩气的目的是___________ 。
(2)滤液X中含有的主要金属离子有___________ 。
(3)“高温氯化”工序生成
和一种可燃性气体Y，该反应的化学方程式为___________ ；的粗产品可以通过分馏提纯，但收集的中总是混有的原因是___________ 。
(4)钒的浸出率随焙烧温度和浸取时间的变化如图所示，则“焙烧”时最适合的反应条件为___________ 。
转化成
进入水相，以便后续沉钒，则“浸出”时反应的离子方程式为___________ 。
(6)采用USTB工艺电解制备高纯钛，过程以
固体为阳极、碳棒为阴极，
熔融盐为电解质。阳极产生
与
，阴极只发生的还原反应。请写出电池阳极反应的电极反应式：___________ 。
、、和等。②“高温氯化”后的产物中含少量的
、、、杂质，相关物质的沸点如下表：| 化合物 | | | | | |
| 沸点/℃ | 136 | 310 | 56.5 | 180 | 127 |
(1)钛在周期表中的位置为
(2)滤液X中含有的主要金属离子有
(3)“高温氯化”工序生成
和一种可燃性气体Y，该反应的化学方程式为的粗产品可以通过分馏提纯，但收集的中总是混有的原因是(4)钒的浸出率随焙烧温度和浸取时间的变化如图所示，则“焙烧”时最适合的反应条件为
转化成进入水相，以便后续沉钒，则“浸出”时反应的离子方程式为(6)采用USTB工艺电解制备高纯钛，过程以
固体为阳极、碳棒为阴极，熔融盐为电解质。阳极产生与，阴极只发生的还原反应。请写出电池阳极反应的电极反应式：
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7 . 氧钒碱式碳酸铵晶体
，紫红色，难溶于水和乙醇。其制备及氮元素含量的测定实验如下（已知
易被
氧化）。回答下列问题。
Ⅰ．制备
步骤1：向
中加入足量盐酸酸化的
溶液，微沸数分钟。
步骤2：向足量
溶液中缓慢加入制得的溶液，有气泡产生并析出紫红色晶体。
步骤3：反应结束后抽滤，先后用饱和溶液、无水乙醇洗涤，静置得产品。
(1)“步骤1”产生无色无污染的气体，该反应的化学方程式为______ 。
(2)用无水乙醇洗涤的目的是______ 。
(3)“步骤2”可在如图装置中进行。______ 。（按气流方向，用字母标号表示）。
②检查装置气密性，加入试剂。先打开
，通入一段时间气体目的是______ ，当观察到______ （填实验现象）时，再关闭，打开
，进行实验。
③生成氧钒碱式碳酸铵晶体的化学方程式为______ 。
Ⅱ．产品中氮元素含量的测定
精确称取wg晶体加入如图所示的三颈烧瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液充分反应，通入水蒸气，将氨全部蒸出，并用蒸馏水冲洗导管内壁，用
的饱和硼酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶，用0.5
盐酸标准溶液滴定，到终点时消耗
盐酸。
已知：
，
。
(4)“冰盐水”的作用是______ 。
(5)样品中氮元素质量分数的表达式为______ 。
，紫红色，难溶于水和乙醇。其制备及氮元素含量的测定实验如下（已知易被氧化）。回答下列问题。Ⅰ．制备
步骤1：向
中加入足量盐酸酸化的溶液，微沸数分钟。步骤2：向足量
溶液中缓慢加入制得的溶液，有气泡产生并析出紫红色晶体。步骤3：反应结束后抽滤，先后用饱和
溶液、无水乙醇洗涤，静置得产品。(1)“步骤1”产生无色无污染的气体，该反应的化学方程式为
(2)用无水乙醇洗涤的目的是
(3)“步骤2”可在如图装置中进行。
②检查装置气密性，加入试剂。先打开
，通入一段时间气体目的是，打开，进行实验。③生成氧钒碱式碳酸铵晶体的化学方程式为
Ⅱ．产品中氮元素含量的测定
精确称取wg晶体加入如图所示的三颈烧瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液充分反应，通入水蒸气，将氨全部蒸出，并用蒸馏水冲洗导管内壁，用
的饱和硼酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶，用0.5盐酸标准溶液滴定，到终点时消耗盐酸。
已知：
，。(4)“冰盐水”的作用是
(5)样品中氮元素质量分数的表达式为
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8 . 硫脲
为白色晶体，可溶于水，易溶于乙酸乙酯，可代替氰化物用于提炼金。合成硫脲的原理为
。
(1)仪器a的名称为__________ 。
(2)从结构角度分析，硫脲可溶于水的原因是__________ 。
(3)多孔球泡的作用是__________ 。
(4)B中反应完全的标志是__________ 。
(5)分离提纯的方法为萃取，应选用的绿色萃取剂为__________ (填标号)。
a.苯 b.四氯化碳 c.乙酸乙酯 d.乙醇
(6)滴定原理：
取mg硫脲的粗产品溶于水，用c mol∙L-1的酸性重铬酸钾标准溶液滴定到终点，平行三次实验平均消耗VmL标准溶液，则样品中硫脲的纯度为__________ 。
(7)在酸性溶液中，硫脲在Fe3+存在下能溶解金形成
，反应的离子方程式为_______ 。溶解金的过程伴随着溶液变红的现象，原因可能为硫脲发生异构化生成__________ (填化学式)。
为白色晶体，可溶于水，易溶于乙酸乙酯，可代替氰化物用于提炼金。合成硫脲的原理为。
(1)仪器a的名称为
(2)从结构角度分析，硫脲可溶于水的原因是
(3)多孔球泡的作用是
(4)B中反应完全的标志是
(5)分离提纯的方法为萃取，应选用的绿色萃取剂为
a.苯 b.四氯化碳 c.乙酸乙酯 d.乙醇
(6)滴定原理：
取mg硫脲的粗产品溶于水，用c mol∙L-1的酸性重铬酸钾标准溶液滴定到终点，平行三次实验平均消耗VmL标准溶液，则样品中硫脲的纯度为
(7)在酸性溶液中，硫脲在Fe3+存在下能溶解金形成
，反应的离子方程式为
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9 . 氯化氰
，又名氯甲氰，熔点为
，沸点为
，剧毒，可溶于水、乙醇、乙醚等，受热易分解，易与水发生剧烈反应。某小组制备氯化氰并探究其性质的实验装置如图所示。已知：
具有较强的还原性。
(1)D装置中盛放的仪器名称为_______ ，检验A装置气密性的方法是_______ 。
(2)A装置中发生反应生成
的离子方程式为_______ ，的作用是_______ 。
(3)B、C装置中盛放的试剂相同，其作用是_______ 。F装置的作用是降低温度，其中干冰起作用的原因是_______ 。
(4)在
条件下，由
和制备氯化氰的化学方程式为_______ ，
的电子式为_______ 。
(5)上述实验中，完全反应时收集到
，则产率为_______ %(保留2位小数)。
，又名氯甲氰，熔点为，沸点为，剧毒，可溶于水、乙醇、乙醚等，受热易分解，易与水发生剧烈反应。某小组制备氯化氰并探究其性质的实验装置如图所示。已知：具有较强的还原性。
(1)D装置中盛放
的仪器名称为(2)A装置中发生反应生成
的离子方程式为的作用是(3)B、C装置中盛放的试剂相同，其作用是
(4)在
条件下，由和制备氯化氰的化学方程式为的电子式为(5)上述实验中，
完全反应时收集到，则产率为
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解题方法
10 . 某兴趣小组探究电镀银实验。回答下列问题：
I．实验准备。
(1)用
固体配制
溶液，不需要使用的仪器是___________ (填字母)。___________ 。
Ⅱ．探究银离子对镀层的影响。
【提出猜想】
镀层外观与
浓度有关。
【查阅资料】
络合反应：
，
。
【设计实验】
【问题讨论】
(3)实验a中，溶液变红色的可能原因是
和___________ (用离子方程式表示，已知氧化性：
)。
(4)①实验a、b的阴极都伴随有气泡，其原因是___________ (写电极反应式)。
②实验b比实验a产生的镀层光亮、致密，其原理是___________ 。
③一段时间后，实验b中
平衡不移动，其原因是___________ 。
【实验结论】
其他条件不变，浓度很小时，银镀层光亮、致密。
Ⅲ．探究温度、含量对镀层的影响。
表1：其他条件不变，与
溶液等体积混合的溶液中含量对镀层外观的影响。
表2：其他条件不变，温度对镀层外观的影响。
(5)表1中
含量为
时，镀层模糊、无光泽的原因是___________ ；
表2中温度为
时镀层光亮不均匀的主要原因是___________ 。
Ⅳ．探究新配方电镀银。
由于电镀液使用氰化钾，在电镀过程中会产生有毒气体，以及废液含剧毒的氰化物，不符合环境要求。由
溶液和
溶液组成电镀液也可以得到光亮、致密的镀层。
(6)使用新配方可以达到同样的目的，其原理是___________ 。已知：
。
I．实验准备。
(1)用
固体配制溶液，不需要使用的仪器是A．
B．
C．
D．
E．
Ⅱ．探究银离子对镀层的影响。
【提出猜想】
镀层外观与
浓度有关。【查阅资料】
络合反应：
，。【设计实验】
| 实验 | 装置 | 现象 |
| a |
的溶液(含少量 ) | 阴极表面有疏松的黑色物质生成并伴随有无色气泡，一段时间后，取阴极区电解质溶液于试管，滴加 溶液，溶液变为红色。 |
| b |
的 与过量混合(含少量) | 阴极表面有光亮、致密的银白色物质生成，仍然有少量无色气泡。一段时间后，取少量阴极区溶液于试管，滴加溶液，溶液不变红。 |
(3)实验a中，溶液变红色的可能原因是
和)。(4)①实验a、b的阴极都伴随有气泡，其原因是
②实验b比实验a产生的镀层光亮、致密，其原理是
③一段时间后，实验b中
平衡不移动，其原因是【实验结论】
其他条件不变，
浓度很小时，银镀层光亮、致密。Ⅲ．探究温度、含量对镀层的影响。
表1：其他条件不变，与
溶液等体积混合的溶液中含量对镀层外观的影响。含量( ) | 镀层外观表象 |
| 10 | 镀层模糊，无光泽 |
| 25 | 镀层呈雾状，光泽不足 |
| 50 | 镀层光亮、致密 |
温度/ | 镀层外观表象 |
| 25 | 光亮 |
| 35 | 光亮 |
| 40 | 光亮 |
| 55 | 光亮不均匀 |
(5)表1中
含量为时，镀层模糊、无光泽的原因是表2中温度为
时镀层光亮不均匀的主要原因是Ⅳ．探究新配方电镀银。
由于电镀液使用氰化钾，在电镀过程中会产生有毒气体，以及废液含剧毒的氰化物，不符合环境要求。由
溶液和溶液组成电镀液也可以得到光亮、致密的镀层。(6)使用新配方可以达到同样的目的，其原理是
。
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121次组卷
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2卷引用：2024届陕西省商洛市高三下学期第三次尖子生学情诊断考试理综试题-高中化学
