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【高考二轮复习】2023年高考化学精讲+精练+小测（全国通用）——专题13 化学工艺流程（练）（原卷版+解析版）
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这是一份【高考二轮复习】2023年高考化学精讲+精练+小测（全国通用）——专题13 化学工艺流程（练）（原卷版+解析版），文件包含专题13化学工艺流程练解析版docx、专题13化学工艺流程练原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共67页， 欢迎下载使用。
专题13 化学工艺流程
1．(2023·江苏省南通市高三期中）弱碱性条件下，利用含砷氧化铜矿(含CuO、As2O3及少量不溶性杂质)制备Cu2(OH)2SO4的工艺流程如图：
下列说法不正确的是( ）
A．“氨浸”时As2O3发生的离子反应为：As2O3+6NH3+3H2O=6NH4++ 2AsO33-
B．“氨浸”时CuO转化为[Cu(NH3)4]2+
C．“氧化除As2O3”时每生成1 mol FeAsO4，转移的电子数目为6.02×1023
D．“蒸氨”后滤液中主要存在的离子为：NH4+、SO42-
2．(2023·广东省名校联盟高三大联考）碱式碳酸锌可被用于皮肤保护剂、饲料添加剂等，以锌焙砂(主要成分为ZnO及少量Cu2+、Mn2+的化合物)为原料制备碱式碳酸锌的工艺流程如图所示，下列说法错误的是( ）
A．“酸浸”前将锌焙砂粉碎可提高酸浸速率与原料的利用率
B．“氧化”过程中，消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
C．“沉铜”过程中反应的离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+ CuS(s)
D．碱式碳酸锌可与盐酸反应，其加热灼烧时可得到ZnO
3．(2022·上海市浦东新区一模)青蒿素是无色针状晶体，易溶于有机溶剂，几乎不溶于水，熔点为156~157°C，热稳定性差；乙醚的沸点为35°C．屠呦呦提取青蒿素的流程可简化如下：
下列说法错误的是( )
A．破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率
B．操作1需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
C．操作II利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大
D．操作III的主要过程是加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
4．(2022·山东省德州市高三联合质量测评)工业上常用软锰矿生产纯净的MnO2，工艺流程如图所示，已知软锰矿的主要成分为MnO2，还含有少量SiO2、Al2O3。下列说法错误的是( )
A．“溶解”过程中有氢气生成
B．“过滤”得到的滤渣中含有H2SiO3
C．“纯化”过程中应先加MnO2，再调pH=5，过滤
D．“电解”时MnO2在电解池阳极生成，溶液pH值降低
5．(2022·重庆八中高三模拟)某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO)，设计了如下工业流程：
下列说法错误的是( )
A．气体Ⅰ中主要含有的气体有N2、NO、CO
B．X在反应中作氧化剂，可通入过量的空气
C．处理含NH4+废水时，反应的离子方程式是：NH4++NO2-=N2↑+2H2O
D．捕获剂所捕获的气体主要是CO
6．(2022·河北省高三模拟预测)聚合硫酸铁[Fe2(OH)m((SO4)p]n是一种新型絮凝剂，其处理污水能力比FeCl3强，且腐蚀性小。工业上利用废铁屑为原料制备聚合硫酸铁的工艺流程如图。下列说法正确的是( )
A．聚合硫酸铁[Fe2(OH)m((SO4)p]n中
B．酸浸槽中加入的酸液可用稀硝酸
C．反应釜中发生的离子反应为H2O2+Fe2++H+=Fe3++H2O
D．聚合釜中控制溶液的pH越大越好
7．(2022·湖南常德市一中月考)用废铁屑制备磁性氧化铁(Fe3O4)，制取过程如图：
下列说法不正确的是( )
A．浸泡过程中适当加热并搅拌效果更好
B．取少量溶液A于试管中，滴加新制氯水后再滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明A中有Fe3+
C．制备Fe3O4的反应Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4+4H2O为非氧化还原反应
D．磁性氧化铁是一种黑色的难溶物
8．(2022·辽宁省名校高三第五次联合考试)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇，可用作纸浆漂白时的脱氯剂等。用工业硫化钠(主要成分Na2S，含少量Na2SO4 )及纯碱等为原料制备Na2S2O3·5H2O的流程如下：
下列说法正确的是( )
A．Na2S2O3作脱氯剂时主要利用其氧化性
B．“净化”时加入的试剂X可选用BaCl2溶液
C．“反应”过程中体系pH大小对产品产率无影响
D．提纯Na2S2O3·5H2O时，应先用水洗，再用乙醇洗涤
9．(2022·福建省泉州七中高三月考)为研究废旧电池的再利用，实验室利用旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．“溶解” 操作中溶液温度不宜过高
B．铜帽溶解后，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气或H2O2
C．过滤后滤液中只有ZnSO4
D．本流程涉及置换反应
10．(2022·河南省桐柏县高三模拟)锂被誉为“高能金属”，废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCOO2及少量Al，Fe等，处理该废料的一种工艺流程如图所示：
已知LiCOO2难溶于水，具有强氧化性。下列说法正确的是( )
A．滤液1中含有的阳离子主要是Al3+和Na+
B．“还原”时，参加反应n(CO3+)：n(SO32-)=2：1
C．“沉钴”离子方程式为CO2++HCO3-= COCO3↓+H+
D．滤渣主要是Fe(OH)3，滤液2中仅含有一种溶质
11．(2022·黑龙江省牡丹江一中高三月考)下图是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法：
已知：室温饱和H2S溶液的pH的为3.9，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6，FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5
根据以上流程图。下列说法错误的是( )
A．“溶解”中用到25%的稀硫酸，可用98%浓硫酸配制，需玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管等仪器
B．操作II中用硫酸酸化至pH=2的主要目的是抑制Fe2+的水解
C．操作II中，通入H2S至饱和的目的之一是防止Fe2+被氧化
D．操作IV中所得的晶体最后用乙醇洗去晶体表面附着的水分
12．(2022·江苏省常州市部分重点中学高三期中)某废催化剂主要含Al、Ni、Mo(钼)等的氧化物，回收利用其金属资源的流程如下：
已知：碱性条件下，Mo元素以MoO42-的形态存在；Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8。
下列有关说法不正确的是( )
A．焙烧时，Al2O3与NaOH反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O
B．水浸时，控制适当温度并不断搅拌，有利于提高铝、钼浸取率
C．沉铝后，过滤所得滤渣的主要成分是Al(OH)3
D．沉钼后，过滤所得滤液中不存在MoO42-
13．(2022·江苏省常熟市高三阶段性抽检)以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种实验流程如下所示，下列说法正确的是( )
A．用装置甲制备“酸浸”所需的SO2
B．用装置乙配制“酸浸”所需的1mol·L-1H2SO4溶液
C．用装置丙过滤“沉钴”所得悬浊液
D．用装置丁灼烧CoCO3固体制Co2O3
14．次磷酸(H3PO2)广泛用于化学电镀、制药工业等；它易溶于热水和乙醚，与足量氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2；一种实验室制取次磷酸的实验流程如下：
下列说法正确的是( )
A．H3PO2 的电离方程式为H3PO2PO2- +3H+
B．实验过程中两次进行过滤，所需的硅酸盐材料仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯和坩埚
C．反应II的化学方程式为PH3+2I2+2H2O===H3PO2+4HI
D．萃取时，先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层
15．(2022·江苏苏州市月考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾能溶于水，微溶于浓KOH溶液，且能与水反应放出氧气，并生成Fe(OH)3胶体，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于Cl2、KMnO4等。工业上湿法制备K2FeO4的流程如下：
下列关于K2FeO4的工业湿法制备工艺，说法正确的是( )
A．“反应”时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3
B．“过滤I”所得滤液中大量存在的离子有：Na+、Fe3+、Cl-、NO3-、FeO42-
C．“转化”时，反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小
D．“过滤II”所得滤液在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，说明滤液为NaOH溶液
16．(2022·浙江省镇海中学高三选考模拟)下图是实验室中制取KMnO4的流程图，已知K2MnO4显墨绿色，下列说法中错误的是( )
A．第①步在铁坩埚中进行，第⑥步中加热浓缩在蒸发皿中进行
B．第②步加入的MnO2作还原剂，第④步通CO2发生反应：3 MnO42-+2CO2=2 MnO4-+MnO2↓+2CO32-，MnO2是氧化产物
C．第③步分批浸取可提高浸取率
D．第⑤步加热趁热过滤，说明KMnO4的溶解度随温度变化比较大
17．(2022·浙江省金华一中高三选考模拟)洋葱所含的微量元素硒(34Se)是一种很强的抗氧化剂，能消除体内的自由基，增强细胞的活力和代谢能力，具有防癌抗衰老的功效。工业上用精炼铜的阳极泥(硒主要以CuSe存在，含有少量Ag、Au)为原料与浓硫酸混合焙烧，将产生的SO2、SeO2混合气体用水吸收即可得Se固体，其工艺流程如图，下列有关说法错误的是( )
A．实验室中过滤用到的玻璃仪器为：玻璃棒、烧杯、普通漏斗
B．SeO2既有氧化性又有还原性，其还原性比SO2强
C．“焙烧”时的主要反应为：CuSe+4H2SO4(浓) CuSO4+SeO2↑+3SO2↑+4H2O
D．生产过程中产生的尾气SeO2可以用NaOH溶液吸收
18．(2022·辽宁省铁岭市六校高三联考)某废矿渣的主要成分有FeO、NiO、Al2O3、SiO2，为节约和充分利用资源，通过如图工艺流程回收铁、镍。下列说法错误的是( )
已知：ⅰ.常温下，Ksp(NiCO3)=1.4×10-7；Ksp[Ni(OH)2]=1.0×10-15。
ⅱ.“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下：X2+(水相)+2RH(有机相) XR2(有机相)+2H+(水相)。
A．滤液①中，主要存在的钠盐有NaAlO2、Na2SiO3
B．“反萃取”应控制在酸性环境进行
C．“沉镍”过程中反应方程式为：Ni2++2HCO3-=NiCO3↓+CO2↑+H2O，“沉镍”时若溶液pH越大，越能充分吸收二氧化碳，NiCO3的产率越高
D．已知“水相”中c(Ni2+)=2×10-2mol•L-1，加NaHCO3“沉镍”，当沉镍率达到99%时，溶液中c(CO32-)=7×10-4mol•L-1
1．(2023·山西省大同市高三第二次学情调研测试)新冠肺炎期间，化学消毒剂大显身手。高铁酸钾(K2FeO4，M=198 g∙mol-1)是一种高效多功能的绿色消毒剂，广泛应用于生活用水和废水的杀菌、消毒。工业制备高铁酸钾的方法主要有湿法和干法两种。实验室模拟湿法制备高铁酸钾的流程如下：
已知：转化过程发生复分解反应。
回答下列问题：
(1)NaOH溶液应置于冰水浴中，否则温度升高将发生如下副反应：Cl2+NaOH→NaCl+NaClO3+H2O(未配平)
①若有0.3molCl2发生该副反应，转移电子的数目为_______。
②若反应后溶液中NaCl和NaClO3的物质的量之比为6∶1，则生成NaCl和NaClO的物质的量之比为_______。
(2)氧化过程中溶液保持碱性，写出反应的离子方程式：_______。
(3)产品经干燥后得到纯品99g，则K2FeO4的产率为_______(用百分数表示)。
(4)工业干法制备高铁酸钾的第一步反应为2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。第二步反应为Na2FeO4+2KCl=K2FeO4+2NaCl，试解释该反应能发生的原因：_______。
2．(2023·海南省琼海市嘉积中学高三期中检测）钒(V)是一种重要的金属，有金属“维生素”之称，用途涵盖了航空航天、电池、光学、医药等众多领域，主要由五氧化二钒冶炼得到。某种由钒精矿(含V2O5及少量MgO、SiO2等杂质)提取五氧化二钒的工艺流程如下图所示。
【资料】+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系：
PH
4~6
6~8
8~10
10~12
主要离子
(1)钒精矿磨细的目的是_______，浸出液中含有钒酸钠(Na3VO4)。VO43-与PO43-的空间构型相同，键角的大小为_______。
(2)用硫酸缓慢调节浸出液的pH为7，得到净化液中主要的阴离子是_______。
(3)氨化沉钒：将净化液中的钒转化为NH4VO3固体，其流程如下。
向(NH4）3VO4溶液中加入NH4Cl溶液的目的：_______。
(4)煅烧2.340g偏钒酸铵(NH4VO3，摩尔质量为117g/mol)时，其固体质量的减少量随温度变化的曲线如图所示：
100~200℃时产生的一种气体的化学式为_______，300~350℃时发生反应的化学方程式为_______。
3．(2023·湘豫名校联考高三一轮复习诊断考试)科学合理地从污泥中提取铜、镍等有价金属，无论从经济利益还是环保利益上都有深远的意义。氨浸-沉淀法金属回收率高，但是氨易挥发，相关技术目前还有待提升。常见的氨浸-沉淀法回收电镀污泥(主要金属元素及含量Ni：0.81%，Cu：0.94%，Fe：0.39%，Cr：1.14%，Ca：1.49%，Mg：2.02%)中的铜，大致流程如下：
已知：①氨浸液采用NH3-NH4HCO3缓冲体系；
②滤渣溶于稀硫酸后，金属元素存在形式：Fe2+、Fe3+、Cr3+、Ca2+、Mg2+；
③标准摩尔生成Gibbs自由能可以用来估算一个反应自发的趋势，如，
(1)沉淀1的主要成分是_______(填化学式)，操作2的名称为_______。
(2)标准状况下，氨浸过程中镍元素发生的主要反应为Ni(OH)2(s)＋4NH3(g)+ 2NH4+(aq)Ni(NH3)62+(aq) ＋2H2O(l)，相关物质的标准摩尔生成焓如下表。
标准摩尔生成焓
Ni(OH)2
NH3
NH4+
Ni(NH3)62+(aq)
H2O
-447.3
-26.57
-79.37
-255.7
-237.14
①试分析该反应在_______(填“高温”或“低温”)时有利于镍元素的浸取。
②氨浸液在总氨量一定前提下，相同条件下氨铵比对铜、镍浸出率影响情况如图所示，试从化学角度分析，当氨铵比从变化至时，镍的浸出率降低的可能原因是_______。
(3)实验证明溶解滤渣用的稀硫酸溶液，浓度以2mol/L最合适，结合流程信息分析，硫酸浓度不易过高或者过低的原因：_______。
(4)通常采用H2O2进行氧化过程，试写出铬元素在此过程中发生反应的离子方程式：_______。
(5)系列操作中，通常采用先水洗，再酸洗，然后反萃取得到含铜的溶液，而不采用先酸洗，再水洗的方式，试分析原因：_______。
(6)①电镀污泥在氨浸以后，如果能提前进行化学除杂，将对后续分离铜、镍有很大的帮助，通常我们用(NH4)3PO4溶液处理金属浸出液，查数据可知，此时Ni(NH3)62+与(NH4)3PO4溶液反应的离子方程式为3Ni(NH3)62++2PO43-= Ni3(PO4)2↓+18NH3，试回答可以用磷酸铵预处理浸出液的原因：_______。
②常温下，关于0.05mol/L (NH4)3PO4溶液，下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A．可以用0.1mol/L的H3PO4溶液与0.1mol/L的NH3∙H2O溶液等体积混合制得(忽略混合时微小的体积变化)
B．由水电离的c(H+)=10-7mol∙L-1
C．溶液中粒子数目最多的是NH4+
D．c(NH3·H2O)+c(NH4+)=3c(H3PO4) +3c(H2PO4-)+ 3c(HPO42-)+ 3c(PO43-)
4．(2023·甘肃省高三高考诊断考试)聚合硫酸铁(Ⅲ)[Fe2(OH)x(SO4)y]n是一种新型，优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂，极易溶于水，广泛应用于饮用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。工业上用高硫铝土矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2)为原料制备聚合硫酸铁的部分工艺流程如下：
(1)写出焙烧产生的SO2气体在工业上的一种用途_______。
(2)“滤液”中存在的阴离子主要为OH-及_______(填离子符号)。
(3)氧化过程中加入双氧水的目的为_______，实际生产过程中温度不宜过高且要控制H2O2的投加速度，其原因为_______。
(4)在焙烧时若通入的空气量不足，Fe2O3与FeS2之间可以反应生成Fe3O4和SO2、Fe2O3与FeS2之间反应时理论上完全反应消耗的n(FeS2)：n(Fe2O3)=_______。
(5)加入试剂A的目的是通过调节pH促进聚合物的形成，所加试剂A为_______(填化学式)，溶液的pH对[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x的值有较大影响(如下图所示)，试分析pH过大(pH>3.0)导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因_______。
(6)聚合硫酸铁虽广泛应用于各类水的净化处理，但是实际使用过程中发现该絮凝剂对铁质输送管道和容器比明矾的腐蚀性更强，这是由于该絮凝剂水解程度大，产生的氢离子浓度更大、腐蚀作用更强，同时还有另一离子也具有腐蚀性，该离子发生腐蚀的离子方程式为_______。
5．(2023·广东省深圳市龙岗区高三期中）金属铅具有广泛用途，其提取根据工艺差异分为火法炼铅和湿法炼铅。
[火法炼铅]以铅精矿(主要成分为PbS)为原料制备金属Pb，其工艺流程如下：
(1)“氧化脱硫”时，反应温度为1100℃，生成PbO和SO2，该反应的化学方程式为_________。
(2)下列金属冶炼方法正确且与本工艺“冶炼”的方法相似的是_________(填标号)。
A．电解熔融NaCl制钠 B．铝热反应制铝 C．高炉炼铁 D．氧化汞分解制汞
(3)由以上信息可得，火法炼铅工艺的主要不足为_________(任写一条)。
[湿法炼铅]以锌浸出渣(主要成分为PbSO4，还含有PbO和ZnFe2O4)为原料制备金属Pb，其工艺流程如下：
已知：①“碱浸”时，ZnFe2O4与NaOH反应生成Na2ZnO2和H2O，还有一种氧化物；
②“碱浸”后，铅主要以[Pb(OH）3]-的形式存在溶液中。
(4)“碱浸”时，PbSO4发生反应的离子方程式为_________。
(5)“浸渣”的主要成分为_________(填化学式)。
(6)“碱浸”液经处理后所得溶液[、]用于“沉铅”。
①“沉铅”时，理论上，当PbS完全沉淀时，ZnS_________(是或否)开始沉淀，通过计算说明_________[已知：、]。
②“滤液”中主要含有的金属阳离子有_________。
6．(2023·浙江省名校协作体高三开学考试)氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工原料，工业上用初级铜矿粉(主要含、CuS、、FeO等)制备活性CuCl的流程如下：
查阅资料可知：①CuCl为白色固体，微溶水，不溶于乙醇，在空气中能被迅速氧化。
②MnO2可在酸性条件下将Cu2S氧化为硫单质和Cu2+。
(1)滤渣Ⅰ的主要成分的化学式为_______。
(2)反应Ⅱ中通入的SO2 应适当过量，其目的是_______。
(3)“除Mn2+”后得到的滤液呈深蓝色，则“蒸氨”的作用是_______。
(4)准确称取氯化亚铜产品mg，溶于过量的FeCl3溶液中得V1mL待测液，从中量取V2mL于锥形瓶中，加入2滴邻菲罗啉指示剂，立即用a硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定至终点，消耗Ce(SO4)2溶液bmL。(已知：，)，则制得的氯化亚铜产品纯度为：_______(列式表示即可)。
7．(2023·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三返校联考)OMS-2是一种新型环保催化剂，某实验小组以软锰矿(主要成分是MnO2，含少量 Fe2O3、 FeS2、SiO2等杂质)为原料模拟工业制法的流程如下：
已知：实验装置见图1，“浸锰”步骤中实验温度对反应影响的变化关系如图2。
请回答：
(1)仪器A名称为_______，X溶液的作用是_______。
(2)制备流程中，需要向滤液1中加入适量的H2O2溶液，其主要目的是_______。
(3)下列有关表述或操作中，正确的是_______。
A．滤液1的pH调节可选用KOH、氨水等碱溶液
B．“浸锰”过程中，通过增加SO2的通入量、控制通气速度可提升MnO2的浸出率
C．为减少“浸锰”反应中生成副产物MnS2O6，恒温电磁炉最适宜的控制温度是90℃
D．用相应滤液作洗涤剂充分洗涤滤渣1和滤渣2，有助于提高MnSO4·H2O的产率与纯度
(4)下图为MnSO4的溶解度随温度的变化曲线。流程中对滤液2的“精致结晶”涉及到部分以下步骤：
a.在20℃蒸发溶剂；b.在90℃蒸发溶剂；
c.冷却至室温；d.真空干燥；
e.将滤液2转移至蒸发皿中；f.趁热过滤；
g.蒸发至溶液出现晶膜；h.蒸发至大量晶体产生；
i.用冷水洗涤晶体；k.用90℃热水洗涤晶体。
则正确的操作顺序为e→( )→ ( )→( )→( )→d。_____________
(5)某同学采用沉淀SO42-的方法来分析MnSO4·H2O晶体，测定表明产品纯度为103%，导致该误差的可能原因是_______。
8．(2023·浙江省山水联盟高三开学考试)高锌酸钾是中学常用的试剂，实验室模拟工业上用软锰矿制备高锌酸钾流程如图：
已知：I.K2MnO4为墨绿色固体。
II.碳酸钾和高镒酸钾在不同温度时100g水中溶解度如表：
名称
20℃
30℃
50℃
60℃
100℃
K2CO3
52.5
53.2
54.8
55.9
60.9
KMnO4
6.4
9.0
16.9
22.2
48
回答下列问题：
(1)熔融操作时，需要在_____(填写字母序号)中讲行。
A．瓷坩埚 B．氧化铝坩埚 C．铁坩埚
(2)操作I的名称是__________。
(3)通过某项操作可判断反应①完成，该操作具体为_____。
(4)下列有关该实验说法不正确的是_____。
A．熔融时，为使反应充分，可边加热边用玻璃棒搅拌
B．KClO3的作用是氧化剂，工业上可用空气代替KClO3
C．反应①时，可用稀盐酸代替CO2气体进行酸化
D．干燥时，应采用低温减压烘干方式加快干燥速度
(5)操作II具体如下，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：(______)→(______)→(______)→(______)→洗涤→粗晶体。_____
a.100℃蒸发溶剂；b.过滤；c.自然冷却至室温；d.趁热过滤；e.蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；f.蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。
9．(2023·浙江省十校联盟高三10月月考)用废铜(主要是Cu、CuO，含少量Fe、Fe2O3)制取甲酸铜晶体的流程如下：
请回答：
(1)反应Ⅰ最佳方案应选择_______。
A．废铜煅烧成氧化铜后与稀硫酸反应 B．废铜与稀硫酸、稀硝酸反应
C．废铜与浓硫酸反应 D．废铜与稀硫酸、双氧水反应
(2)从下列选项中选择“系列操作Ⅰ”的正确步骤并排序(操作可重复使用)：_______。_______→c→_______→_______→_______。
a.加热蒸发至溶液表面出现晶膜 b.加热蒸发至出现大量晶体 c.过滤 d.趁热过滤 e.用调节 f.用NaOH调节 g.冷却 h.用余热蒸干
(3)写出反应Ⅱ的离子方程式：_______。反应Ⅱ温度控制在的原因是_______。
(4)用和甲酸反应无法得到甲酸铜，可能的原因是_______。
(5)产品中甲酸根(HCOO-）含量的测定：
步骤一：精确称量产品配成溶液，取出于锥形瓶中。
步骤二：加入适量，过滤，洗涤，合并滤液和洗涤液，再加入50mL0.0200mol·Lˉ1 KMnO4溶液，充分反应后加10mL2 mol·Lˉ1H2SO4、，充分反应后加入2mL淀粉溶液，用0.1000mol·Lˉ1 Na2S2O3标准溶液滴定，终点时消耗Na2S2O3标准溶液V1mL 。
步聚三：用蒸馏水代替甲酸铜溶液重复步骤二实验，终点时消耗Na2S2O3标准溶液V2mL。
部分相关反应为：
HCOO-+2MnO4-+3OH-=CO32-+2MnO42-+2H2O
2MnO4-+10S2O32-+16H+=5S4O62-+2Mn2++8H2O
2MnO42-+8S2O32-+16H+=4S4O62-+2Mn2++8H2O
I2+2 S2O32-=2I-+2S4O62-
则产品中的质量分数为_______%(用含m、V1、V2的代数式表示)。
10．(2023·江苏省高三第二次大联考）一种以低品位菱锰矿(含MnCO3和少量钙、铝的碳酸盐及SiO2等)为主要原料制备MnO2的流程如下。
(1)基态Mn2+核外电子排布式为_______。
(2)已知常温下：，，取“除钙”后得到的 CaF2(s)，向其中加入H2O，再加入MgCl2(s)充分搅拌至CaF2(s)完全转化，至少需要加入MgCl2(s)的物质的量为_______mol(溶液体积变化忽略不计)。
(3)常温下，Na2S2O8在含的水溶液中会产生具有强氧化性的自由基·。
①写出“氧化”时·与Mn2+的发生反应的离子方程式：_______。
②当Na2S2O8和NaOH的用量一定时，MnO2的产率随温度的变化如图所示，相同时间内，50℃下MnO2的产率高于40℃和60℃时的产率，原因分别是_______。
(4) MnO2含量测定：称取 MnO2样品，加入的Na2C2O4溶液和适量H2SO4溶液，加热使MnO2充分转化为MnSO4溶液。冷却后，向溶液中加入的KMnO4溶液滴定过量C2O42-，消耗KMnO4溶液。计算样品中MnO2的质量分数。______(写出计算过程)，已知：MnO2+C2O42-+H+= Mn2++CO2↑+H2O；MnO4-+C2O42-+H+= Mn2++CO2↑+H2O。(方程式均未配平)
1．(2022•河北省选择性考试）溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成工艺流程如下：
下列说法错误的是( )
A．还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回还原工序
B．除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C．中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr=CO2↑ +2LiBr +H2O
D．参与反应的n(Br2)：n(BaS)：n(H2SO4)为1：1：1
2．(2022•山东卷)已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是( ）
A．苯胺既可与盐酸也可与溶液反应
B．由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C．苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
D．①、②、③均为两相混合体系
3．(2022•山东卷)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
沉淀完全pH
3.2
6.7
8.2
下列说法错误的是( ）
A．固体X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为Zn
B．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出
C．中和调pH的范围为3.2~4.2
D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
4．(2022•海南省选择性考试）胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制备胆矾。流程如下。
回答问题：
(1)步骤①的目的是_______。
(2)步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成_______(填化学式)污染环境。
(3)步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反应的化学方程式为_______。
(4)经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是_______。
(5)实验证明，滤液D能将I-氧化为I2。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I-氧化为I2，理由是_______。
ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I-氧化为I2，写出乙同学的实验方案及结果_______(不要求写具体操作过程)。
5．(2022•湖北省选择性考试）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+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
时相关物质的参数如下：
LiOH的溶解度：12.4g/100gH2O
化合物
Ksp
Mg(OH)2
Ca(OH)2
CaCO3
Li2CO3
回答下列问题：
(1)“沉淀1”为___________。
(2)向“滤液1”中加入适量固体Li2CO3的目的是___________。
(3)为提高Li2CO3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Li2CO3。查阅资料后，发现文献对常温下的Li2CO3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LiHCO3的性质，将饱和溶液与饱和NaHCO3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。上述现象说明，在该实验条件下LiHCO3___________(填“稳定”或“不稳定”)，有关反应的离子方程式为___________。
(5)他们结合(4)的探究结果，拟将原流程中向“滤液2”加入Na2CO3改为通入CO2。这一改动能否达到相同的效果，作出你的判断并给出理由___________。
6．(2022•河北省选择性考试）以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)红渣的主要成分为_______(填化学式)，滤渣①的主要成分为_______(填化学式)。
(2)黄铁矿研细的目的是_______。
(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为_______。
(4)工序①的名称为_______，所得母液循环使用。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中的化合价为_______，氧化工序发生反应的离子方程式为_______。
(6)若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3·x H2O和(NH4)2SO4，所加试剂为_______和_______(填化学式，不引入杂质)。
7．(2022•广东选择性考试）稀土(RE）包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：
已知：月桂酸(C11H23COOH）熔点为44℃；月桂酸和(C11H23COO）3RE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；(C11H23COO）2Mg的Ksp=1.8×10-8，Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
离子
Mg2+
Fe3+
Al3+
RE3+
开始沉淀时的pH
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的pH
/
3.2
4.7
/
(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______。
(2)“过滤1”前，用NaOH溶液调pH至_______的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为_______。
(3)“过滤2”后，滤饼中检测不到元素，滤液2中Mg2+浓度为2.7g·Lˉ1。为尽可能多地提取RE3+，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO―)低于_______ mol·L-1 (保留两位有效数字)。
(4)①“加热搅拌”有利于加快RE3+溶出、提高产率，其原因是_______。
②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离。
(5)该工艺中，可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。
(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。
①还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时，生成1molPt3Y转移_______ mol电子。
②Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化O2的还原，发生的电极反应为_______。
专题13 化学工艺流程
1．(2023·江苏省南通市高三期中）弱碱性条件下，利用含砷氧化铜矿(含CuO、As2O3及少量不溶性杂质)制备Cu2(OH)2SO4的工艺流程如图：
下列说法不正确的是( ）
A．“氨浸”时As2O3发生的离子反应为：As2O3+6NH3+3H2O=6NH4++ 2AsO33-
B．“氨浸”时CuO转化为[Cu(NH3)4]2+
C．“氧化除As2O3”时每生成1 mol FeAsO4，转移的电子数目为6.02×1023
D．“蒸氨”后滤液中主要存在的离子为：NH4+、SO42-
2．(2023·广东省名校联盟高三大联考）碱式碳酸锌可被用于皮肤保护剂、饲料添加剂等，以锌焙砂(主要成分为ZnO及少量Cu2+、Mn2+的化合物)为原料制备碱式碳酸锌的工艺流程如图所示，下列说法错误的是( ）
A．“酸浸”前将锌焙砂粉碎可提高酸浸速率与原料的利用率
B．“氧化”过程中，消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
C．“沉铜”过程中反应的离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+ CuS(s)
D．碱式碳酸锌可与盐酸反应，其加热灼烧时可得到ZnO
3．(2022·上海市浦东新区一模)青蒿素是无色针状晶体，易溶于有机溶剂，几乎不溶于水，熔点为156~157°C，热稳定性差；乙醚的沸点为35°C．屠呦呦提取青蒿素的流程可简化如下：
下列说法错误的是( )
A．破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率
B．操作1需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
C．操作II利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大
D．操作III的主要过程是加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
4．(2022·山东省德州市高三联合质量测评)工业上常用软锰矿生产纯净的MnO2，工艺流程如图所示，已知软锰矿的主要成分为MnO2，还含有少量SiO2、Al2O3。下列说法错误的是( )
A．“溶解”过程中有氢气生成
B．“过滤”得到的滤渣中含有H2SiO3
C．“纯化”过程中应先加MnO2，再调pH=5，过滤
D．“电解”时MnO2在电解池阳极生成，溶液pH值降低
5．(2022·重庆八中高三模拟)某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO)，设计了如下工业流程：
下列说法错误的是( )
A．气体Ⅰ中主要含有的气体有N2、NO、CO
B．X在反应中作氧化剂，可通入过量的空气
C．处理含NH4+废水时，反应的离子方程式是：NH4++NO2-=N2↑+2H2O
D．捕获剂所捕获的气体主要是CO
6．(2022·河北省高三模拟预测)聚合硫酸铁[Fe2(OH)m((SO4)p]n是一种新型絮凝剂，其处理污水能力比FeCl3强，且腐蚀性小。工业上利用废铁屑为原料制备聚合硫酸铁的工艺流程如图。下列说法正确的是( )
A．聚合硫酸铁[Fe2(OH)m((SO4)p]n中
B．酸浸槽中加入的酸液可用稀硝酸
C．反应釜中发生的离子反应为H2O2+Fe2++H+=Fe3++H2O
D．聚合釜中控制溶液的pH越大越好
7．(2022·湖南常德市一中月考)用废铁屑制备磁性氧化铁(Fe3O4)，制取过程如图：
下列说法不正确的是( )
A．浸泡过程中适当加热并搅拌效果更好
B．取少量溶液A于试管中，滴加新制氯水后再滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明A中有Fe3+
C．制备Fe3O4的反应Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4+4H2O为非氧化还原反应
D．磁性氧化铁是一种黑色的难溶物
8．(2022·辽宁省名校高三第五次联合考试)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇，可用作纸浆漂白时的脱氯剂等。用工业硫化钠(主要成分Na2S，含少量Na2SO4 )及纯碱等为原料制备Na2S2O3·5H2O的流程如下：
下列说法正确的是( )
A．Na2S2O3作脱氯剂时主要利用其氧化性
B．“净化”时加入的试剂X可选用BaCl2溶液
C．“反应”过程中体系pH大小对产品产率无影响
D．提纯Na2S2O3·5H2O时，应先用水洗，再用乙醇洗涤
9．(2022·福建省泉州七中高三月考)为研究废旧电池的再利用，实验室利用旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．“溶解” 操作中溶液温度不宜过高
B．铜帽溶解后，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气或H2O2
C．过滤后滤液中只有ZnSO4
D．本流程涉及置换反应
10．(2022·河南省桐柏县高三模拟)锂被誉为“高能金属”，废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCOO2及少量Al，Fe等，处理该废料的一种工艺流程如图所示：
已知LiCOO2难溶于水，具有强氧化性。下列说法正确的是( )
A．滤液1中含有的阳离子主要是Al3+和Na+
B．“还原”时，参加反应n(CO3+)：n(SO32-)=2：1
C．“沉钴”离子方程式为CO2++HCO3-= COCO3↓+H+
D．滤渣主要是Fe(OH)3，滤液2中仅含有一种溶质
11．(2022·黑龙江省牡丹江一中高三月考)下图是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法：
已知：室温饱和H2S溶液的pH的为3.9，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6，FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5
根据以上流程图。下列说法错误的是( )
A．“溶解”中用到25%的稀硫酸，可用98%浓硫酸配制，需玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管等仪器
B．操作II中用硫酸酸化至pH=2的主要目的是抑制Fe2+的水解
C．操作II中，通入H2S至饱和的目的之一是防止Fe2+被氧化
D．操作IV中所得的晶体最后用乙醇洗去晶体表面附着的水分
12．(2022·江苏省常州市部分重点中学高三期中)某废催化剂主要含Al、Ni、Mo(钼)等的氧化物，回收利用其金属资源的流程如下：
已知：碱性条件下，Mo元素以MoO42-的形态存在；Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8。
下列有关说法不正确的是( )
A．焙烧时，Al2O3与NaOH反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O
B．水浸时，控制适当温度并不断搅拌，有利于提高铝、钼浸取率
C．沉铝后，过滤所得滤渣的主要成分是Al(OH)3
D．沉钼后，过滤所得滤液中不存在MoO42-
13．(2022·江苏省常熟市高三阶段性抽检)以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种实验流程如下所示，下列说法正确的是( )
A．用装置甲制备“酸浸”所需的SO2
B．用装置乙配制“酸浸”所需的1mol·L-1H2SO4溶液
C．用装置丙过滤“沉钴”所得悬浊液
D．用装置丁灼烧CoCO3固体制Co2O3
14．次磷酸(H3PO2)广泛用于化学电镀、制药工业等；它易溶于热水和乙醚，与足量氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2；一种实验室制取次磷酸的实验流程如下：
下列说法正确的是( )
A．H3PO2 的电离方程式为H3PO2PO2- +3H+
B．实验过程中两次进行过滤，所需的硅酸盐材料仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯和坩埚
C．反应II的化学方程式为PH3+2I2+2H2O===H3PO2+4HI
D．萃取时，先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层
15．(2022·江苏苏州市月考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾能溶于水，微溶于浓KOH溶液，且能与水反应放出氧气，并生成Fe(OH)3胶体，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于Cl2、KMnO4等。工业上湿法制备K2FeO4的流程如下：
下列关于K2FeO4的工业湿法制备工艺，说法正确的是( )
A．“反应”时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3
B．“过滤I”所得滤液中大量存在的离子有：Na+、Fe3+、Cl-、NO3-、FeO42-
C．“转化”时，反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小
D．“过滤II”所得滤液在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，说明滤液为NaOH溶液
16．(2022·浙江省镇海中学高三选考模拟)下图是实验室中制取KMnO4的流程图，已知K2MnO4显墨绿色，下列说法中错误的是( )
A．第①步在铁坩埚中进行，第⑥步中加热浓缩在蒸发皿中进行
B．第②步加入的MnO2作还原剂，第④步通CO2发生反应：3 MnO42-+2CO2=2 MnO4-+MnO2↓+2CO32-，MnO2是氧化产物
C．第③步分批浸取可提高浸取率
D．第⑤步加热趁热过滤，说明KMnO4的溶解度随温度变化比较大
17．(2022·浙江省金华一中高三选考模拟)洋葱所含的微量元素硒(34Se)是一种很强的抗氧化剂，能消除体内的自由基，增强细胞的活力和代谢能力，具有防癌抗衰老的功效。工业上用精炼铜的阳极泥(硒主要以CuSe存在，含有少量Ag、Au)为原料与浓硫酸混合焙烧，将产生的SO2、SeO2混合气体用水吸收即可得Se固体，其工艺流程如图，下列有关说法错误的是( )
A．实验室中过滤用到的玻璃仪器为：玻璃棒、烧杯、普通漏斗
B．SeO2既有氧化性又有还原性，其还原性比SO2强
C．“焙烧”时的主要反应为：CuSe+4H2SO4(浓) CuSO4+SeO2↑+3SO2↑+4H2O
D．生产过程中产生的尾气SeO2可以用NaOH溶液吸收
18．(2022·辽宁省铁岭市六校高三联考)某废矿渣的主要成分有FeO、NiO、Al2O3、SiO2，为节约和充分利用资源，通过如图工艺流程回收铁、镍。下列说法错误的是( )
已知：ⅰ.常温下，Ksp(NiCO3)=1.4×10-7；Ksp[Ni(OH)2]=1.0×10-15。
ⅱ.“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下：X2+(水相)+2RH(有机相) XR2(有机相)+2H+(水相)。
A．滤液①中，主要存在的钠盐有NaAlO2、Na2SiO3
B．“反萃取”应控制在酸性环境进行
C．“沉镍”过程中反应方程式为：Ni2++2HCO3-=NiCO3↓+CO2↑+H2O，“沉镍”时若溶液pH越大，越能充分吸收二氧化碳，NiCO3的产率越高
D．已知“水相”中c(Ni2+)=2×10-2mol•L-1，加NaHCO3“沉镍”，当沉镍率达到99%时，溶液中c(CO32-)=7×10-4mol•L-1
1．(2023·山西省大同市高三第二次学情调研测试)新冠肺炎期间，化学消毒剂大显身手。高铁酸钾(K2FeO4，M=198 g∙mol-1)是一种高效多功能的绿色消毒剂，广泛应用于生活用水和废水的杀菌、消毒。工业制备高铁酸钾的方法主要有湿法和干法两种。实验室模拟湿法制备高铁酸钾的流程如下：
已知：转化过程发生复分解反应。
回答下列问题：
(1)NaOH溶液应置于冰水浴中，否则温度升高将发生如下副反应：Cl2+NaOH→NaCl+NaClO3+H2O(未配平)
①若有0.3molCl2发生该副反应，转移电子的数目为_______。
②若反应后溶液中NaCl和NaClO3的物质的量之比为6∶1，则生成NaCl和NaClO的物质的量之比为_______。
(2)氧化过程中溶液保持碱性，写出反应的离子方程式：_______。
(3)产品经干燥后得到纯品99g，则K2FeO4的产率为_______(用百分数表示)。
(4)工业干法制备高铁酸钾的第一步反应为2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。第二步反应为Na2FeO4+2KCl=K2FeO4+2NaCl，试解释该反应能发生的原因：_______。
2．(2023·海南省琼海市嘉积中学高三期中检测）钒(V)是一种重要的金属，有金属“维生素”之称，用途涵盖了航空航天、电池、光学、医药等众多领域，主要由五氧化二钒冶炼得到。某种由钒精矿(含V2O5及少量MgO、SiO2等杂质)提取五氧化二钒的工艺流程如下图所示。
【资料】+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系：
PH
4~6
6~8
8~10
10~12
主要离子
(1)钒精矿磨细的目的是_______，浸出液中含有钒酸钠(Na3VO4)。VO43-与PO43-的空间构型相同，键角的大小为_______。
(2)用硫酸缓慢调节浸出液的pH为7，得到净化液中主要的阴离子是_______。
(3)氨化沉钒：将净化液中的钒转化为NH4VO3固体，其流程如下。
向(NH4）3VO4溶液中加入NH4Cl溶液的目的：_______。
(4)煅烧2.340g偏钒酸铵(NH4VO3，摩尔质量为117g/mol)时，其固体质量的减少量随温度变化的曲线如图所示：
100~200℃时产生的一种气体的化学式为_______，300~350℃时发生反应的化学方程式为_______。
3．(2023·湘豫名校联考高三一轮复习诊断考试)科学合理地从污泥中提取铜、镍等有价金属，无论从经济利益还是环保利益上都有深远的意义。氨浸-沉淀法金属回收率高，但是氨易挥发，相关技术目前还有待提升。常见的氨浸-沉淀法回收电镀污泥(主要金属元素及含量Ni：0.81%，Cu：0.94%，Fe：0.39%，Cr：1.14%，Ca：1.49%，Mg：2.02%)中的铜，大致流程如下：
已知：①氨浸液采用NH3-NH4HCO3缓冲体系；
②滤渣溶于稀硫酸后，金属元素存在形式：Fe2+、Fe3+、Cr3+、Ca2+、Mg2+；
③标准摩尔生成Gibbs自由能可以用来估算一个反应自发的趋势，如，
(1)沉淀1的主要成分是_______(填化学式)，操作2的名称为_______。
(2)标准状况下，氨浸过程中镍元素发生的主要反应为Ni(OH)2(s)＋4NH3(g)+ 2NH4+(aq)Ni(NH3)62+(aq) ＋2H2O(l)，相关物质的标准摩尔生成焓如下表。
标准摩尔生成焓
Ni(OH)2
NH3
NH4+
Ni(NH3)62+(aq)
H2O
-447.3
-26.57
-79.37
-255.7
-237.14
①试分析该反应在_______(填“高温”或“低温”)时有利于镍元素的浸取。
②氨浸液在总氨量一定前提下，相同条件下氨铵比对铜、镍浸出率影响情况如图所示，试从化学角度分析，当氨铵比从变化至时，镍的浸出率降低的可能原因是_______。
(3)实验证明溶解滤渣用的稀硫酸溶液，浓度以2mol/L最合适，结合流程信息分析，硫酸浓度不易过高或者过低的原因：_______。
(4)通常采用H2O2进行氧化过程，试写出铬元素在此过程中发生反应的离子方程式：_______。
(5)系列操作中，通常采用先水洗，再酸洗，然后反萃取得到含铜的溶液，而不采用先酸洗，再水洗的方式，试分析原因：_______。
(6)①电镀污泥在氨浸以后，如果能提前进行化学除杂，将对后续分离铜、镍有很大的帮助，通常我们用(NH4)3PO4溶液处理金属浸出液，查数据可知，此时Ni(NH3)62+与(NH4)3PO4溶液反应的离子方程式为3Ni(NH3)62++2PO43-= Ni3(PO4)2↓+18NH3，试回答可以用磷酸铵预处理浸出液的原因：_______。
②常温下，关于0.05mol/L (NH4)3PO4溶液，下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A．可以用0.1mol/L的H3PO4溶液与0.1mol/L的NH3∙H2O溶液等体积混合制得(忽略混合时微小的体积变化)
B．由水电离的c(H+)=10-7mol∙L-1
C．溶液中粒子数目最多的是NH4+
D．c(NH3·H2O)+c(NH4+)=3c(H3PO4) +3c(H2PO4-)+ 3c(HPO42-)+ 3c(PO43-)
4．(2023·甘肃省高三高考诊断考试)聚合硫酸铁(Ⅲ)[Fe2(OH)x(SO4)y]n是一种新型，优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂，极易溶于水，广泛应用于饮用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。工业上用高硫铝土矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2)为原料制备聚合硫酸铁的部分工艺流程如下：
(1)写出焙烧产生的SO2气体在工业上的一种用途_______。
(2)“滤液”中存在的阴离子主要为OH-及_______(填离子符号)。
(3)氧化过程中加入双氧水的目的为_______，实际生产过程中温度不宜过高且要控制H2O2的投加速度，其原因为_______。
(4)在焙烧时若通入的空气量不足，Fe2O3与FeS2之间可以反应生成Fe3O4和SO2、Fe2O3与FeS2之间反应时理论上完全反应消耗的n(FeS2)：n(Fe2O3)=_______。
(5)加入试剂A的目的是通过调节pH促进聚合物的形成，所加试剂A为_______(填化学式)，溶液的pH对[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x的值有较大影响(如下图所示)，试分析pH过大(pH>3.0)导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因_______。
(6)聚合硫酸铁虽广泛应用于各类水的净化处理，但是实际使用过程中发现该絮凝剂对铁质输送管道和容器比明矾的腐蚀性更强，这是由于该絮凝剂水解程度大，产生的氢离子浓度更大、腐蚀作用更强，同时还有另一离子也具有腐蚀性，该离子发生腐蚀的离子方程式为_______。
5．(2023·广东省深圳市龙岗区高三期中）金属铅具有广泛用途，其提取根据工艺差异分为火法炼铅和湿法炼铅。
[火法炼铅]以铅精矿(主要成分为PbS)为原料制备金属Pb，其工艺流程如下：
(1)“氧化脱硫”时，反应温度为1100℃，生成PbO和SO2，该反应的化学方程式为_________。
(2)下列金属冶炼方法正确且与本工艺“冶炼”的方法相似的是_________(填标号)。
A．电解熔融NaCl制钠 B．铝热反应制铝 C．高炉炼铁 D．氧化汞分解制汞
(3)由以上信息可得，火法炼铅工艺的主要不足为_________(任写一条)。
[湿法炼铅]以锌浸出渣(主要成分为PbSO4，还含有PbO和ZnFe2O4)为原料制备金属Pb，其工艺流程如下：
已知：①“碱浸”时，ZnFe2O4与NaOH反应生成Na2ZnO2和H2O，还有一种氧化物；
②“碱浸”后，铅主要以[Pb(OH）3]-的形式存在溶液中。
(4)“碱浸”时，PbSO4发生反应的离子方程式为_________。
(5)“浸渣”的主要成分为_________(填化学式)。
(6)“碱浸”液经处理后所得溶液[、]用于“沉铅”。
①“沉铅”时，理论上，当PbS完全沉淀时，ZnS_________(是或否)开始沉淀，通过计算说明_________[已知：、]。
②“滤液”中主要含有的金属阳离子有_________。
6．(2023·浙江省名校协作体高三开学考试)氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工原料，工业上用初级铜矿粉(主要含、CuS、、FeO等)制备活性CuCl的流程如下：
查阅资料可知：①CuCl为白色固体，微溶水，不溶于乙醇，在空气中能被迅速氧化。
②MnO2可在酸性条件下将Cu2S氧化为硫单质和Cu2+。
(1)滤渣Ⅰ的主要成分的化学式为_______。
(2)反应Ⅱ中通入的SO2 应适当过量，其目的是_______。
(3)“除Mn2+”后得到的滤液呈深蓝色，则“蒸氨”的作用是_______。
(4)准确称取氯化亚铜产品mg，溶于过量的FeCl3溶液中得V1mL待测液，从中量取V2mL于锥形瓶中，加入2滴邻菲罗啉指示剂，立即用a硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定至终点，消耗Ce(SO4)2溶液bmL。(已知：，)，则制得的氯化亚铜产品纯度为：_______(列式表示即可)。
7．(2023·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三返校联考)OMS-2是一种新型环保催化剂，某实验小组以软锰矿(主要成分是MnO2，含少量 Fe2O3、 FeS2、SiO2等杂质)为原料模拟工业制法的流程如下：
已知：实验装置见图1，“浸锰”步骤中实验温度对反应影响的变化关系如图2。
请回答：
(1)仪器A名称为_______，X溶液的作用是_______。
(2)制备流程中，需要向滤液1中加入适量的H2O2溶液，其主要目的是_______。
(3)下列有关表述或操作中，正确的是_______。
A．滤液1的pH调节可选用KOH、氨水等碱溶液
B．“浸锰”过程中，通过增加SO2的通入量、控制通气速度可提升MnO2的浸出率
C．为减少“浸锰”反应中生成副产物MnS2O6，恒温电磁炉最适宜的控制温度是90℃
D．用相应滤液作洗涤剂充分洗涤滤渣1和滤渣2，有助于提高MnSO4·H2O的产率与纯度
(4)下图为MnSO4的溶解度随温度的变化曲线。流程中对滤液2的“精致结晶”涉及到部分以下步骤：
a.在20℃蒸发溶剂；b.在90℃蒸发溶剂；
c.冷却至室温；d.真空干燥；
e.将滤液2转移至蒸发皿中；f.趁热过滤；
g.蒸发至溶液出现晶膜；h.蒸发至大量晶体产生；
i.用冷水洗涤晶体；k.用90℃热水洗涤晶体。
则正确的操作顺序为e→( )→ ( )→( )→( )→d。_____________
(5)某同学采用沉淀SO42-的方法来分析MnSO4·H2O晶体，测定表明产品纯度为103%，导致该误差的可能原因是_______。
8．(2023·浙江省山水联盟高三开学考试)高锌酸钾是中学常用的试剂，实验室模拟工业上用软锰矿制备高锌酸钾流程如图：
已知：I.K2MnO4为墨绿色固体。
II.碳酸钾和高镒酸钾在不同温度时100g水中溶解度如表：
名称
20℃
30℃
50℃
60℃
100℃
K2CO3
52.5
53.2
54.8
55.9
60.9
KMnO4
6.4
9.0
16.9
22.2
48
回答下列问题：
(1)熔融操作时，需要在_____(填写字母序号)中讲行。
A．瓷坩埚 B．氧化铝坩埚 C．铁坩埚
(2)操作I的名称是__________。
(3)通过某项操作可判断反应①完成，该操作具体为_____。
(4)下列有关该实验说法不正确的是_____。
A．熔融时，为使反应充分，可边加热边用玻璃棒搅拌
B．KClO3的作用是氧化剂，工业上可用空气代替KClO3
C．反应①时，可用稀盐酸代替CO2气体进行酸化
D．干燥时，应采用低温减压烘干方式加快干燥速度
(5)操作II具体如下，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：(______)→(______)→(______)→(______)→洗涤→粗晶体。_____
a.100℃蒸发溶剂；b.过滤；c.自然冷却至室温；d.趁热过滤；e.蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；f.蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。
9．(2023·浙江省十校联盟高三10月月考)用废铜(主要是Cu、CuO，含少量Fe、Fe2O3)制取甲酸铜晶体的流程如下：
请回答：
(1)反应Ⅰ最佳方案应选择_______。
A．废铜煅烧成氧化铜后与稀硫酸反应 B．废铜与稀硫酸、稀硝酸反应
C．废铜与浓硫酸反应 D．废铜与稀硫酸、双氧水反应
(2)从下列选项中选择“系列操作Ⅰ”的正确步骤并排序(操作可重复使用)：_______。_______→c→_______→_______→_______。
a.加热蒸发至溶液表面出现晶膜 b.加热蒸发至出现大量晶体 c.过滤 d.趁热过滤 e.用调节 f.用NaOH调节 g.冷却 h.用余热蒸干
(3)写出反应Ⅱ的离子方程式：_______。反应Ⅱ温度控制在的原因是_______。
(4)用和甲酸反应无法得到甲酸铜，可能的原因是_______。
(5)产品中甲酸根(HCOO-）含量的测定：
步骤一：精确称量产品配成溶液，取出于锥形瓶中。
步骤二：加入适量，过滤，洗涤，合并滤液和洗涤液，再加入50mL0.0200mol·Lˉ1 KMnO4溶液，充分反应后加10mL2 mol·Lˉ1H2SO4、，充分反应后加入2mL淀粉溶液，用0.1000mol·Lˉ1 Na2S2O3标准溶液滴定，终点时消耗Na2S2O3标准溶液V1mL 。
步聚三：用蒸馏水代替甲酸铜溶液重复步骤二实验，终点时消耗Na2S2O3标准溶液V2mL。
部分相关反应为：
HCOO-+2MnO4-+3OH-=CO32-+2MnO42-+2H2O
2MnO4-+10S2O32-+16H+=5S4O62-+2Mn2++8H2O
2MnO42-+8S2O32-+16H+=4S4O62-+2Mn2++8H2O
I2+2 S2O32-=2I-+2S4O62-
则产品中的质量分数为_______%(用含m、V1、V2的代数式表示)。
10．(2023·江苏省高三第二次大联考）一种以低品位菱锰矿(含MnCO3和少量钙、铝的碳酸盐及SiO2等)为主要原料制备MnO2的流程如下。
(1)基态Mn2+核外电子排布式为_______。
(2)已知常温下：，，取“除钙”后得到的 CaF2(s)，向其中加入H2O，再加入MgCl2(s)充分搅拌至CaF2(s)完全转化，至少需要加入MgCl2(s)的物质的量为_______mol(溶液体积变化忽略不计)。
(3)常温下，Na2S2O8在含的水溶液中会产生具有强氧化性的自由基·。
①写出“氧化”时·与Mn2+的发生反应的离子方程式：_______。
②当Na2S2O8和NaOH的用量一定时，MnO2的产率随温度的变化如图所示，相同时间内，50℃下MnO2的产率高于40℃和60℃时的产率，原因分别是_______。
(4) MnO2含量测定：称取 MnO2样品，加入的Na2C2O4溶液和适量H2SO4溶液，加热使MnO2充分转化为MnSO4溶液。冷却后，向溶液中加入的KMnO4溶液滴定过量C2O42-，消耗KMnO4溶液。计算样品中MnO2的质量分数。______(写出计算过程)，已知：MnO2+C2O42-+H+= Mn2++CO2↑+H2O；MnO4-+C2O42-+H+= Mn2++CO2↑+H2O。(方程式均未配平)
1．(2022•河北省选择性考试）溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成工艺流程如下：
下列说法错误的是( )
A．还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回还原工序
B．除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C．中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr=CO2↑ +2LiBr +H2O
D．参与反应的n(Br2)：n(BaS)：n(H2SO4)为1：1：1
2．(2022•山东卷)已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是( ）
A．苯胺既可与盐酸也可与溶液反应
B．由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C．苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
D．①、②、③均为两相混合体系
3．(2022•山东卷)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
沉淀完全pH
3.2
6.7
8.2
下列说法错误的是( ）
A．固体X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为Zn
B．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出
C．中和调pH的范围为3.2~4.2
D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
4．(2022•海南省选择性考试）胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制备胆矾。流程如下。
回答问题：
(1)步骤①的目的是_______。
(2)步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成_______(填化学式)污染环境。
(3)步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反应的化学方程式为_______。
(4)经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是_______。
(5)实验证明，滤液D能将I-氧化为I2。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I-氧化为I2，理由是_______。
ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I-氧化为I2，写出乙同学的实验方案及结果_______(不要求写具体操作过程)。
5．(2022•湖北省选择性考试）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+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
时相关物质的参数如下：
LiOH的溶解度：12.4g/100gH2O
化合物
Ksp
Mg(OH)2
Ca(OH)2
CaCO3
Li2CO3
回答下列问题：
(1)“沉淀1”为___________。
(2)向“滤液1”中加入适量固体Li2CO3的目的是___________。
(3)为提高Li2CO3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Li2CO3。查阅资料后，发现文献对常温下的Li2CO3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LiHCO3的性质，将饱和溶液与饱和NaHCO3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。上述现象说明，在该实验条件下LiHCO3___________(填“稳定”或“不稳定”)，有关反应的离子方程式为___________。
(5)他们结合(4)的探究结果，拟将原流程中向“滤液2”加入Na2CO3改为通入CO2。这一改动能否达到相同的效果，作出你的判断并给出理由___________。
6．(2022•河北省选择性考试）以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)红渣的主要成分为_______(填化学式)，滤渣①的主要成分为_______(填化学式)。
(2)黄铁矿研细的目的是_______。
(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为_______。
(4)工序①的名称为_______，所得母液循环使用。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中的化合价为_______，氧化工序发生反应的离子方程式为_______。
(6)若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3·x H2O和(NH4)2SO4，所加试剂为_______和_______(填化学式，不引入杂质)。
7．(2022•广东选择性考试）稀土(RE）包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：
已知：月桂酸(C11H23COOH）熔点为44℃；月桂酸和(C11H23COO）3RE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；(C11H23COO）2Mg的Ksp=1.8×10-8，Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
离子
Mg2+
Fe3+
Al3+
RE3+
开始沉淀时的pH
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的pH
/
3.2
4.7
/
(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______。
(2)“过滤1”前，用NaOH溶液调pH至_______的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为_______。
(3)“过滤2”后，滤饼中检测不到元素，滤液2中Mg2+浓度为2.7g·Lˉ1。为尽可能多地提取RE3+，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO―)低于_______ mol·L-1 (保留两位有效数字)。
(4)①“加热搅拌”有利于加快RE3+溶出、提高产率，其原因是_______。
②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离。
(5)该工艺中，可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。
(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。
①还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时，生成1molPt3Y转移_______ mol电子。
②Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化O2的还原，发生的电极反应为_______。
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