还剩10页未读，
继续阅读
03 无机化工流程题(3) （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用）
展开
这是一份03 无机化工流程题(3) （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用），共13页。
无机化工流程题(3)
1．碳酸锂在医疗上可用于治疗狂躁性精神病，作镇静剂等。电解铝废渣（主要含AlF3、LiF、NaF、CaO等）可用于制备Li2CO3。
已知：①20 ℃时，Ksp[Ca3(PO4)2]＝2×10－29，Ksp(CaHPO4)＝1×10－7，Ksp(CaSO4)＝5×10－5 ；②CaF2可溶于硫酸；
③Li2CO3的溶解度：0 ℃ 1.54 g，20 ℃ 1.33 g，80 ℃ 0.85 g。
(1)在加热条件下“酸浸”，反应生成能腐蚀玻璃的气体，写出“酸浸”中AlF3发生反应的化学方程式______________
(2)“滤渣”的主要成分是 (填化学式)
(3)“转化”后所得的LiHCO3溶液中含有的Ca2＋需要加入Li3PO4稀溶液除去。“除钙”步骤中其他条件不变，反应相同时间，温度对除钙率和Li2CO3产率的影响如图1所示
①随着温度的升高，Li2CO3的产率逐渐减小的原因是
②当温度高于50 ℃时，除钙率下降的原因可能是
(4)热分解后，获得Li2CO3的操作是先加热蒸发，然后
(5)锂硒电池是新一代全固态锂二次电池，具有优异的循环稳定性，其正极材料为附着硒化锂（Li2Sex）的碳基体。Li2Sex与正极碳基体结合时的能量变化如图2所示，图中3种Li2Sex与碳基体的结合能力由大到小的顺序是________________________________________
(6)对电解铝废水中Al3＋含量的测定和处理是环境保护的重要课题。工业上常采用EDTA络合滴定法测定电解铝废水中的Al3＋含量：取10.00 mL电解铝废水置于250 mL锥形瓶中，加入一定体积的柠檬酸，煮沸；再加入0.005 mol·L－1的EDTA标准液20.00 mL，调节溶液的pH至4.0，加热，冷却后用0.002 mol·L－1的CuSO4标准液滴定至终点，消耗CuSO4标准液30.00 mL。该矿业废水中Al3＋的含量为 mg·L－1。(已知：Cu2＋、Al3＋与EDTA反应的化学计量比均为1∶1)
2．元素周期表中的28号元素Ni有重要的用途，它有良好的耐高温、耐腐蚀、防锈功能，在电池、催化剂方面也有广泛应用。工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备并精制镍的基本流程如下：
已知：电极电位(E)能体现微粒的氧化还原能力强弱，如：H2－2e－===2H＋ E＝0.00 V
Cu－2e－===Cu2＋ E＝0.34 V Fe－2e－===Fe2＋ E＝－0.44 V Ni－2e－===Ni2＋ E＝－0.25 V
(1)镍在周期表中的位置为__________________
(2)高镍矿破碎细磨的作用__________________________________________________
(3)焰色试验可以用光洁无锈的镍丝代替铂丝蘸取化学试剂灼烧，原因是________________________________
(4)造渣除铁时发生反应的化学方程式：__________________________(产物以氧化物形式表示)
(5)电解制粗镍时阳极发生的主要电极反应式：______________________
(6)工业上由NiSO4溶液制得Ni(OH)2后，再滴加NaClO溶液，滴加过程中发生反应的离子方程式为 ________
(7)电解精炼镍的过程需控制pH为2～5，试分析原因_______________________，阳极泥的成分为______(写名称)
3．石棉尾矿主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3，以石棉尾矿为镁源制备碳酸镁晶体(MgCO3·nH2O)的工艺如图：
已知“焙烧”过程中的主反应为：Mg3(Si2O5)(OH)4＋5(NH4)2SO43MgSO4＋10NH3↑＋2SiO2＋7H2O↑＋2SO3↑
(1)写出焙烧产物NH3的电子式_____________
(2)为提高水浸速率，可采取的措施为 (任写一条即可)，“浸渣”的主要成分为
(3)①“调节pH除杂”时，除去的杂质离子是 ，室温下，若要将溶液中的c(Fe3＋)降低至4.0×10－11mol/L，则应控制溶液的pH＝ (Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38)
②“调节pH除杂”时，可以选用的试剂是
A．MgO B．NaOH C．MgCO3 D．HNO3
(4)“沉镁”过程中反应的离子方程式为_______________________________________，“沉镁”时若温度超过60 ℃，将产生较多的碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]杂质，原因是______________________________________
(5)某小组同学称取15.6 g MgCO3·nH2O进行热重分析，并绘制剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示，则n＝
4．镍废料中主要含有Ni，还含有少量的Cu、Fe等。现从中制取Ni2O3，其可用于制造人造卫星、宇宙飞船的高能电源，也可用于制造镉镍碱性电池。以镍废料为原料制备Ni2O3的工艺流程如图所示：
已知常温下0.010 mol·L－1的金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表所示：
Fe3＋
Cu2＋
Ni2＋
开始沉淀pH
3.0
5.0
7.4
完全沉淀pH
4.0
6.5
9.0
回答下列问题：
(1)“酸浸”时参与反应的H2SO4与HNO3的物质的量之比保持为3∶2，此时镍单质被氧化为NiSO4，发生反应的化学方程式为____________________________________________
(2)加入碳酸钙调pH的目的是_______________________________________，“沉渣2”的主要成分是__________(填化学式)，必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”的原因是__________________________________
(3)用离子方程式解释加入NH4F“除Ca”的过程：_______________________________________________________
(4)“操作B”是____________，煅烧时产生的两种气体是____________________
(5)向NiO中加入盐酸，待NiO完全溶解后，需要加入NaOH溶液和NaClO溶液，加入NaOH溶液和NaClO溶液发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________
(6)根据题中表格数据，计算当0.010 mol·L－1 NiSO4溶液中Ni2＋完全沉淀时，c(Ni2＋)＝______ mol·L－1
5．V2O5是硫酸生产中的催化剂，某种含钒工业下脚料主要成分是V2O3，其中含铝、硅、铜、锰等的氧化物及油脂等杂质，一种以该下脚料为原料生产V2O5的工艺流程如下：
已知：ⅰ．V2O5＋2H＋===2VO＋H2O；VO＋H2OVO＋2H＋
ⅱ．常温下，有关氢氧化物的溶度积常数如下表：
氢氧化物
Mn(OH)2
Cu(OH)2
Al(OH)3
Ksp
4.00×10－14
2.20×10－20
1.90×10－33
(1)“焙烧”可以除去油脂，还有一个作用是__________________
(2)“滤渣1”的主要成分是______________(写化学式)，“调pH＝7”，析出沉淀后，滤液中c(Cu2＋)∶c(Al3＋)＝______________
(3)“沉锰”操作反应的离子方程式是_______________________________________
(4)“浓缩结晶”时，需要加入过量(NH4)2SO4，其原因为______________________________________________，母液中溶质主要成分是__________________
(5)利用制得的V2O5可通过电解的方法制备金属钒，以石墨为电极，熔融氧化钙为电解质，其阴极反应式是_________________________，也可以通过铝热反应制取金属钒，其化学方程式是_____________________
6．马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]主要用作磷化剂；以软锰矿(主要成分为MnO2及少量的FeO、Al2O3和SiO2)为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如图：
(1)按照无机物命名规律，马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]的化学名称为_______________
(2)步骤一中，MnO2被SO2和____________还原。若SO2气体中混有空气，测得反应液中Mn2＋、SO的浓度随反应时间t变化如图，科研人员认为Mn2＋对O2与H2SO3反应起催化作用，其理由是______________________
(3)滤渣X主要成分为__________；步骤三调节pH时，最适宜加入的物质是______
A．过量稀盐酸 B．适量Na2CO3溶液 C．适量磷酸溶液 D．过量CaCO3
(4)在沉锰过程中，应将Na2CO3溶液逐量加入锰盐溶液中，如果颠倒试剂混合顺序会有Mn(OH)2生成，其原因是Na2CO3溶液具有较强______性；步骤五产生马日夫盐晶体的化学反应方程式为________________________
(5)Fe3＋的萃取率与溶液的pH和接触时间之间的关系如图，据此分析，萃取的最佳条件为_____________
(6)马日夫盐作防锈磷化剂的原因是利用其较强的酸性以及在防锈处理过程中生成了具有保护作用的 FeHPO4，马日夫盐显酸性的主要原因是________________________________(用相关化学用语回答)
7．纳米级MoS2复合材料被认为是一种理想的钠离子电池负极材料，以钼精矿[主要成分为MoS2，以及SiO2、CaO、Fe、Cu、Ca3Fe2(SiO4)3等杂质]为原料生产纳米级MoS2的工业流程如下：
已知：ⅰ．MoS2不溶于水和常见的酸碱，“烧熔”时可转化为酸性氧化物MoO3
ⅱ．Ca3Fe2(SiO4)3经“烧熔”后可与沸盐酸反应
(1)“粉碎”的目的为______________________________
(2)滤液②中含有的金属离子为______________；滤渣②的成分为__________
(3)“碱浸”时发生反应的化学方程式为______________________________________；用NaOH溶液代替氨水的不足之处为__________________________
(4)已知“硫代”一步生成了MoS，则“沉钼”中加入盐酸生成MoS3的离子方程式为___________________
(5)用H2“加热还原”MoS3，实际操作时需注意的问题为__________________________
(6)分析化学上，常利用“沉钼”反应测定钼的含量，若称量54.0 g钼精矿，“沉钼”时得到28.8 g MoS3，则钼精矿中钼的质量分数为________(转化工艺中钼的损失不计，保留三位有效数字)
8．以某含镍废料(主要成分为NiO，还含有少量SiO2、FeO、Fe2O3、CoO)为原料制备NixOy和碳酸钴的工艺流程如图：
(1)“酸溶”时需将含镍废料粉碎，目的是________________________；“滤渣1”的主要成分为________(填化学式)
(2)“氧化”中添加NaClO3的作用是________________________，为证明添加NaClO3已足量，可用__________(写化学式)溶液进行检验
(3)“调pH”过程中生成黄钠铁矾沉淀，其离子方程式为________________________
(4)“沉钴”过程的离子方程式为________________________________________，若“沉钴”开始时c(Co2＋)＝0.10 mol·L－1，则控制pH≤________时不会产生Co(OH)2沉淀。(已知Ksp[Co(OH)2]＝4.0×10－15，lg 2＝0.3)
(5)从NiSO4溶液获得NiSO4·6H2O晶体的操作依次是：加热浓缩溶液至有晶膜出现，__________，过滤，洗涤，干燥。“煅烧”时剩余固体质量与温度变化曲线如图，该曲线中B段所表示氧化物的化学式为________
9．过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)广泛用于化工、造纸、纺织、食品等行业，一种以芒硝(Na2SO4·10H2O)、H2O2等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如下：
已知2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O，pH小于5时几乎均以Cr2O形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO形式存在
回答下列问题：
(1)Na2CrO4中Cr元素的化合价为________
(2)Ksp(CaCrO4)______(填“>”或“<”)Ksp(CaSO4)
(3)流程中循环物质X为__________(填化学式)
(4)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为________________________________________
(5)步骤Ⅰ～Ⅲ是为了制得纯碱，从环境保护的角度看，可能的不足之处是______________________________
(6)步骤Ⅴ合成时，加入95%的乙醇的目的是_________________________________
(7)测定产品活性氧的实验步骤如下：准确称取m g产品，用硫酸溶解后，用c mol·L－1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液V mL
①滴定到终点时，溶液呈______(填“无色”或“浅红色”)
②过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比。该实验测得的产品中活性氧为____________(列出计算表达式)
10．碲是一种半导体材料，属于稀散金属，被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素，创造人间奇迹的桥梁”，是当代高技术新材料的支撑材料。以碲化亚铜渣(主要物质为Cu2Te、Cu、CuSO4·5H2O、Au、Ag等)为原料提取与制备TeO2和单质Te的工艺流程如图1所示，回答下列问题：
已知：“水解”反应为H2TeO3(亚碲酸)===TeO2↓＋H2O
(1)Cu2Te中Te的化合价为______
(2)“酸浸”时，要使6 mol Cu溶解，与Cu反应的NaClO3的物质的量为________
(3)写出“酸浸”时Cu2Te发生转化的离子方程式：___________________________
(4)取碲化亚铜渣100 g，氯酸钠添加质量和硫酸浓度对碲化亚铜渣浸出效果的影响如图2所示：
选择最佳的氯酸钠添加质量为______ g，选择硫酸的浓度约为________ mol·L－1(保留小数点后一位)
(5)“碱浸渣”中含有的金属单质主要有__________(填化学式)，具有很高的经济利用价值
(6)“碱浸液”利用硫酸调节溶液pH至5.5，沉淀出TeO2，该过程的离子方程式为_______________________
(7)电沉积法是工业中制备纯Te的常用方法，以不锈钢板和普通铁板作阴、阳极，在一定的电流密度、温度下电解碱浸液，碲元素以金属Te形式在阴极析出，则阴极的电极反应式为_________________________
11．铋(Bi)及其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含杂质PbO2、SiO2等)制备Bi2S3的工艺如图(已知水解能力：Bi2＋>Fe3＋)
回答下列问题：
(1)为了提高浸出率，可采取的措施有________________________(任写一条)
(2)“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应的化学方程式为____________________________，盐酸的作用为________
(3)“母液2”中主要溶质的化学式为__________
(4)“粗铋”中含有的主要杂质是Pb，可通过电解精炼除杂。电解质为熔融PbCl2、KCl，电解后精铋留在粗铋电极下方电解槽底部。电解时，粗铋与电源______(填“正”或“负”)极相连。阴极的电极反应为__________________，铅元素的金属性比铋元素______(填“强”“弱”或“不能确定”)。
(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到Bi2O3，上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧的优点是________________
(6)常温下，向浓度均为0.1 mol·L－1的Pb2＋、Bi3＋的混合溶液中滴加Na2S溶液，先生成________沉淀，通过计算说明___________________________________________[已知：Ksp(PbS)＝3.0×10－28，Ksp(Bi2S3)＝1.0×10－20]
12．精制磷酸可用于制备饲料中添加的磷酸盐，磷酸中的氟化物杂质严重影响其品质。利用某磷矿石[主要成分为Ca5(PO4)3F，含少量SiO2]生产精制磷酸的一种工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“操作X”的目的是增加“酸浸Ⅰ”的速率，该操作是____________
(2)“酸浸Ⅰ”之后生成了可溶性的Ca(H2PO4)2，该反应的化学方程式为______________________________________，所得不含磷产物在上述工艺中的重要作用为________________________________
(3)“酸浸Ⅱ”发生反应的化学方程式为________________________________________；若略去“酸浸Ⅰ”直接采用H2SO4进行“酸浸”，造成的不良后果是__________________
(4)“操作Y”的目的是除去残留的SO，从经济角度考虑可先加入CaCO3，若充分反应后效果仍不理想，可继续加入________(填化学式)
(5)精制磷酸时，若将稀磷酸在真空状态下循环加热，浓缩时残留的氟一部分随水蒸气以HF和SiF4的形式脱出，这种脱氟的方法有两种：方法一是在浓缩过程中不添加活性二氧化硅；方法二是在稀酸进入闪蒸室时，加入活性二氧化硅。脱氟效率较好的是________(填“方法一”或“方法二”)，实验条件下，最佳脱氟时间为________
(6)称取2.000 0 g磷酸产品，移入500 mL锥形瓶中，用160 mL的超纯水稀释，加入1 mL百里香酚酞指示剂，用0.500 0 mol·L－1的NaOH标准溶液滴定至溶液刚呈浅蓝色(生成Na2HPO4)即为终点，重复测量三次，所用标准溶液的体积分别为69.37 mL、65.65 mL、69.39 mL，则该磷酸的产品中H3PO4的质量分数是______(保留2位有效数字)
【无机化工流程题(3)】答案
1．(1)2AlF3＋3H2SO4(浓)Al2(SO4)3＋6HF↑
(2)CaSO4
(3)①温度过高LiHCO3分解产生Li2CO3沉淀，与Ca3(PO4)2一同被过滤
②温度过高促进PO水解，使溶液中PO离子浓度减小
(4)趁热过滤
(5)Li2Se6>Li2Se4>Li2Se
(6)108
解析：（1）在加热条件下酸浸，反应生成能腐蚀玻璃的气体，AlF3与浓硫酸发生反应生成硫酸铝和氟化氢，化学方程式：2AlF3＋3H2SO4（浓）Al2（SO4）3＋6HF↑；（2）由流程分析可知“滤渣”的主要成分是CaSO4；（3）①温度过高LiHCO3分解产生Li2CO3沉淀，与Ca3（PO4）2一同被过滤，导致最终的产率逐渐减小；②PO是弱酸根离子易水解，温度过高促进PO水解，使溶液中PO离子浓度减小，除钙率下降；（4）Li2CO3的溶解度随温度升高而降低，则热分解后，获得Li2CO3的操作是先加热蒸发，然后趁热过滤；（5）由Li2Sex与正极碳基体结合时的能量变化分析可知，结合碳基体过程中放出的能量越多，形成的物质越稳定，越易形成，则3种Li2Sex与碳基体的结合能力由大到小的顺序是：Li2Se6>Li2Se4>Li2Se；（6）CuSO4标准溶液滴定的EDTA标准液为与Al3＋反应后剩下的EDTA标准液，已知消耗CuSO4标准液30.00 mL，且Cu2＋与EDTA反应的化学计量比为1∶1，则与Al3＋反应后剩下的EDTA标准液的物质的量为n（EDTA）剩余＝0.03 L×0.002 mol·L－1＝6×10－5mol，则消耗的EDTA的物质的量n（EDTA）消耗＝（0.02 L×0.005 mol·L－1）－（6×10－5）mol＝4×10－5 mol，又Al3＋与EDTA反应的化学计量比也为1∶1，则该废水中Al3＋的含量为＝0.108 g/L＝108 mg/L。
2．(1)第四周期Ⅷ族
(2)增大接触面积，提高浮选率
(3)镍的焰色试验呈无色，不影响其他金属元素的焰色
(4)2FeO＋SiO22FeO·SiO2
(5)NiS－2e－===Ni2＋＋S
(6)2Ni(OH)2＋ClO－＋H2O===2Ni(OH)3＋Cl－
(7)pH<2时，c(H＋)大，容易在阳极放电；pH>5时，c(OH－)大，镍离子容易沉淀 铜
解析：(1)镍是28号元素，根据电子排布规律分析，其在第四周期Ⅷ族。(2)高镍矿破碎细磨是为了增大接触面积，提高浮选率。(3)焰色试验是观察某些金属元素灼烧时的颜色，可以用光洁无锈的镍丝代替铂丝蘸取化学试剂灼烧，说明镍的焰色试验呈无色，不影响其他金属元素的焰色。(4)根据流程分析，硫化亚铁在熔炼时转化为FeO和SO2，加入二氧化硅除铁时，FeO转化为Fe2SiO4，故方程式为2FeO＋SiO22FeO·SiO2。(5)电解制粗镍时，阳极上硫化镍失去电子生成镍离子和硫，阴极是镍离子得到电子生成镍单质，阳极反应为NiS－2e－===Ni2＋＋S。(6)Ni(OH)2与NaClO溶液发生氧化还原反应，镍元素化合价升高为＋3价，氯元素化合价降低到－1价，根据电子守恒和质量守恒得方程式为2Ni(OH)2＋ClO－＋H2O===2Ni(OH)3＋Cl－。(7)电解硫酸镍溶液时需要考虑离子的放电顺序，当氢离子浓度较大时是氢离子放电不是镍离子放电，即pH<2时，c(H＋)较大，容易在阳极放电；但当溶液的酸性很弱时，即pH>5时，c(OH－)较大，镍离子容易沉淀。由电极电位的数据可知，镍比铜活泼，电解精炼时，阳极上镍失去电子，铜不能失去电子，铜转化为阳极泥。
3．(1)
(2)将焙烧后所得固体粉碎或加热或搅拌 SiO2
(3)①Fe3＋、Al3＋ 5 ②AC
(4)Mg2＋＋2HCO＋(n－1)H2O===MgCO3·nH2O↓＋CO2↑
升温促进Mg2＋水解(或升温促进MgCO3发生不完全水解)
(5)4
解析：（1）N原子最外层有5个电子，其中3个是未成对电子，结合3个H原子构成稳定的8电子结构，其电子式为H∶N,,H∶H；（2）为提高水浸速率，可采取的措施为将焙烧渣粉碎或者搅拌来增大固体与液体的接触面积，适当加热等，“浸渣”的主要成分为SiO2；（3）①本流程的目的是制备碳酸镁晶体（MgCO3·nH2O），水浸后溶液中存在的杂质离子有Fe3＋、Al3＋，需要调节pH除杂，室温下，若要将溶液中的c（Fe3＋）降低至4.0×10－11mol/L，根据 Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38可知，c（OH－）＝mol/L＝1.0×10－9mol/L，c（H＋）＝1.0×10－5mol/L，pH＝5；②“调节pH除杂”时，需将pH调至5除去Fe3＋、Al3＋，并注意不能引入杂质，可以选用的试剂是MgO、MgCO3、Mg（OH）2 等；（4）“沉镁”过程中，由题意知在含Mg2＋的溶液中加入HCO要生成MgCO3·nH2O沉淀，同时有CO2气体放出，离子方程式为：Mg2＋＋2HCO＋（n－1）H2O===MgCO3·nH2O↓＋CO2↑；“沉镁”时若温度超过60 ℃，升高温度促进Mg2＋水解生成Mg（OH）2，Mg（OH）2与CO2反应生成的碱式碳酸镁[Mg2（OH）2CO3]杂质；（5）称取15.6 g MgCO3·nH2O进行热重分析，MgCO3·nH2O受热分解生成MgO、CO2、H2O，最终剩余固体是MgO，n（MgO）＝＝0.1 mol，由镁原子守恒可知，n（MgO）＝n（MgCO3）＝n（MgCO3·nH2O）＝0.1 mol，m（MgCO3）＝0.1×84 g/mol＝8.4 g，n（H2O）＝＝0.4 mol，则n＝＝4。
4．(1)3Ni＋3H2SO4＋2HNO33NiSO4＋2NO↑＋4H2O
(2)增大溶液pH，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3而除去 CuS
“除Cu”时溶液pH会降低，可能会溶解部分Fe(OH)3沉淀
(3)Ca2＋＋2F－===CaF2↓ (4)过滤、洗涤 CO、CO2
(5)2Ni2＋＋4OH－＋ClO－===Ni2O3↓＋Cl－＋2H2O
(6)10－5.2
解析：(1)根据“酸浸”时参与反应的H2SO4与HNO3的物质的量之比保持为3∶2，结合工艺流程图知Ni单质被氧化为NiSO4，则HNO3被还原成NO，化学方程式为3Ni＋3H2SO4＋2HNO33NiSO4＋2NO↑＋4H2O。(2)加入碳酸钙，CaCO3与H＋反应，会使溶液pH增大，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3而除去；“沉渣2”是“除Cu”过程中得到的滤渣，因Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋，故“沉渣2”的主要成分是CuS；必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”的原因是“除Cu”时溶液pH会降低，可能会溶解部分Fe(OH)3沉淀。(3)CaF2难溶于水，“除Ca”过程中发生反应的离子方程式为Ca2＋＋2F－===CaF2↓。(4)NiO是煅烧NiC2O4得到的，所以操作B之后得到的是NiC2O4沉淀，而沉镍过程后需要经过过滤、洗涤才能得到NiC2O4；根据NiC2O4中C是＋3价，可知煅烧时产生的两种气体是CO、CO2。(5)向NiO中加入盐酸，待NiO完全溶解后，需加入NaOH溶液和NaClO溶液，加入NaOH溶液和NaClO溶液发生反应的离子方程式为2Ni2＋＋4OH－＋ClO－===Ni2O3↓＋Cl－＋2H2O。(6)Ni2＋开始沉淀时的pH为7.4，则Ksp[Ni(OH)2]＝c(Ni2＋)·c2(OH－)＝0.010×(107.4－14)2＝10－15.2。Ni2＋完全沉淀时的pH为9，此时c(Ni2＋)＝＝ mol·L－1＝10－5.2 mol·L－1。
5．(1)将V2O3氧化为V2O5
(2)SiO2 1.16×106∶1
(3)Mn2＋＋2HCO===Mn(OH)2↓＋2CO2↑
(4)利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全 (NH4)2SO4、Na2SO4
(5)V2O5＋10e－===2V＋5O2－ 3V2O5＋10Al6V＋5Al2O3
解析：流程分析：
(2)“调pH＝7”，则c(OH－)＝10－7 mol·L－1，根据Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，可得c(Cu2＋)＝＝ mol·L－1＝2.20×10－6 mol·L－1，同理，根据Ksp[Al(OH)3]＝c(Al3＋)·c3(OH－)，可得c(Al3＋)＝＝ mol·L－1＝1.90×10－12 mol·L－1，则c(Cu2＋)∶c(Al3＋)＝2.20×10－6∶(1.90×10－12)＝1.16×106∶1。(5)电解V2O5制备金属钒，阴极上V2O5发生还原反应，电极反应式为V2O5＋10e－===2V＋5O2－；通过铝热反应制取金属钒时，铝与V2O5发生氧化还原反应，生成氧化铝和V，化学方程式为3V2O5＋10Al6V＋5Al2O3。
6．(1)二水合磷酸二氢锰
(2)FeO或Fe2＋ 当Mn2＋增加到一定浓度后，O2与H2SO3反应速率迅速升高
(3)Al(OH)3 B
(4)碱 H2O＋MnCO3＋2H3PO4===Mn(H2PO4)2·2H2O＋CO2↑
(5)pH＝1.7下萃取60 min
(6)H2POH＋＋HPO
解析：(1)马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]的化学名称为二水合磷酸二氢锰。(2)步骤一中，MnO2被SO2和FeO或Fe2＋还原，若SO2气体中混有空气，测得反应液中Mn2＋、SO的浓度随反应时间t变化如图，当Mn2＋增加到一定浓度后，O2与H2SO3反应速率迅速升高，说明Mn2＋对O2与H2SO3反应起催化作用。(3)滤渣X主要成分为Al(OH)3；步骤三调节pH时，最适宜加入的物质是适量Na2CO3溶液，其能中和氢离子且不引入新杂质，若选碳酸钙，与磷酸氢根离子反应，影响纯度。(4)在沉锰过程中，应将Na2CO3溶液逐量加入锰盐溶液中，如果颠倒试剂混合顺序会有Mn(OH)2生成，其原因是Na2CO3溶液具有较强碱性；步骤五产生马日夫盐晶体的化学反应方程式为H2O＋MnCO3＋2H3PO4===Mn(H2PO4)2·2H2O＋CO2↑。(5)由Fe3＋的萃取率与溶液的pH和接触时间之间的关系图，可知萃取的最佳条件为pH＝1.7下萃取60 min，萃取率最大。(6)马日夫盐水解显酸性的主要原因是H2POH＋＋HPO。
7．(1)增大接触面积，加快反应速率
(2)Cu2＋、Ca2＋、Fe3＋ MoO3、SiO2
(3)MoO3＋2NH3·H2O===(NH4)2MoO4＋H2O 二氧化硅溶解，产品不纯
(4)MoS＋2H＋===MoS3↓＋H2S↑
(5)氢气需要验纯
(6)26.7%
解析：(2)烧熔时Cu转化为碱性氧化物CuO，MoS2转化为酸性氧化物MoO3，结合已知信息知，二级酸浸时CuO、Ca3Fe2(SiO4)3与沸盐酸反应，因此滤液②中含有的金属离子为Cu2＋、Ca2＋、Fe3＋。滤渣②为不溶于盐酸的酸性氧化物MoO3和二氧化硅。(3)用氨水碱浸滤渣②(MoO3、SiO2)，得到滤渣③和滤液③，根据流程图可推知滤渣③为SiO2，滤液③为(NH4)2MoO4溶液，故“碱浸”时发生反应的化学方程式为MoO3＋2NH3·H2O===(NH4)2MoO4＋H2O。若用NaOH溶液代替氨水，则滤渣②中二氧化硅溶解，导致产品不纯。(4)“硫代”一步生成MoS，“沉钼”时加入盐酸，MoS转化为MoS3，各元素化合价不变，为非氧化还原反应，配平离子方程式为MoS＋2H＋===MoS3↓＋H2S↑。(5)用氢气“加热还原”MoS3，实际操作时氢气需要验纯，否则加热时容易发生爆炸。(6)根据Mo元素守恒可知，钼精矿中钼的质量分数为×100%≈26.7%。
8．(1)提高镍的浸出率 SiO2
(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋ K3[Fe(CN)6]
(3)3Fe3＋＋Na＋＋2SO＋3H2O＋3CO===NaFe3(SO4)2(OH)6↓＋3CO2↑
(4)2HCO＋Co2＋===CoCO3↓＋CO2↑＋H2O 7.3
(5)冷却结晶 Ni2O3
解析：(1)将含镍原料粉碎可以增大反应物接触面积，提高镍的浸出率；NiO、FeO、Fe2O3、CoO均能与硫酸发生复分解反应生成溶于水的硫酸盐，SiO2是酸性氧化物，不能与硫酸反应而沉淀，所以滤渣1为SiO2。(2)为了将Fe彻底除去，常将Fe2＋转化为Fe3＋，需要加入氧化剂，所以该工艺中“氧化”步骤中添加NaClO3的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，NaClO3还原为NaCl，NaClO3过量则溶液中无Fe2＋，由于Cl－的干扰，检验NaClO3已足量，可加入K3[Fe(CN)6]溶液，现象是无蓝色沉淀。(3)在Fe2(SO4)3的溶液中加入碳酸钠调节pH为2.2，反应生成黄钠铁矾和CO2气体，离子方程式为3Fe3＋＋Na＋＋2SO＋3H2O＋3CO===NaFe3(SO4)2(OH)6↓＋3CO2↑。(4)“沉钴”时CoSO4和碳酸氢钠反应生成碳酸钴、二氧化碳和水，离子方程式为2HCO＋Co2＋===CoCO3↓＋CO2↑＋H2O；“沉钴”开始时c(Co2＋)＝0.10 mol·L－1，此时溶液中c(OH－)＝＝ mol·L－1＝2.0×10－7 mol·L－1，c(H＋)＝＝ mol·L－1＝5.0×10－8 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg 5.0×10－8＝7.3，所以不产生Co(OH)2沉淀时pH≤7.3。(5)从NiSO4溶液获得NiSO4·6H2O晶体的操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4·6H2O晶体；由图可知将NiSO4·6H2O晶体煅烧：26.3 g NiSO4·6H2O晶体即0.1 mol NiSO4·6H2O晶体中含有Ni的物质的量为0.1 mol、质量为5.9 g，受热失去结晶水，再分解生成NixOy，质量为8.3 g，其中含有O的质量为8.3 g－5.9 g＝2.4 g，所以n(O)＝＝0.15 mol，即x∶y＝0.1 mol∶0.15 mol＝2∶3，所以化学式为Ni2O3。
9．(1)＋6
(2)>
(3)Na2Cr2O7
(4)2Na2CrO4＋2CO2＋H2ONa2Cr2O7＋2NaHCO3↓
(5)六价铬有毒，易造成环境污染
(6)减小过碳酸钠的溶解度，提高产率
(7)①浅红色 ②×100%
解析：(1)Na2CrO4中钠元素化合价为＋1价，氧元素为－2价，化合价代数和为0计算得到Cr元素的化合价为＋6价。(2)分析过程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4，说明反应向更难溶的方向进行，证明Ksp(CaCrO4)>Ksp(CaSO4)。(3)已知2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O，pH小于5时几乎均以Cr2O形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO形式存在，酸溶液中平衡正向进行，流程中循环物质X为Na2Cr2O7。(4)步骤Ⅱ中发生反应的二氧化碳通入铬酸钠溶液中发生反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠晶体，反应的化学方程式为2Na2CrO4＋2CO2＋H2ONa2Cr2O7＋2NaHCO3↓。(5)步骤Ⅰ～Ⅲ是为了制得纯碱，从环境保护的角度看：六价铬有毒，易造成环境污染。(6)步骤Ⅴ合成时，加入95%的乙醇的目的是减小过碳酸钠的溶解度，提高产率。(7)①滴定终点是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液无色变为紫红色且半分钟不变，证明反应达到反应终点。②准确称取m g产品，用硫酸溶解后，用c mol·L－1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液V mL，反应为5H2O2＋3H2SO4＋2KMnO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋5O2↑，n(H2O2)＝ mol＝2.5×10－3cV mol,2H2O2===2H2O＋O2↑，分解生成氧气质量＝2.5×10－3cV mol×32 g·mol－1×＝0.04cV g，过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比＝×100%＝×100%。
10．(1)－2
(2)2 mol
(3)3Cu2Te＋4ClO＋12H＋===6Cu2＋＋3H2TeO3＋4Cl－＋3H2O
(4)50 0.7
(5)Ag、Au
(6)TeO＋2H＋===TeO2↓＋H2O
(7)TeO＋3H2O＋4e－===Te＋6OH－
解析：(1)Cu2Te中Cu为＋1价，Te的化合价是0－(＋1)×2＝－2。(2)“酸浸”时，要使6 mol Cu溶解，由电子守恒可知，与Cu反应的NaClO3的物质的量为＝2 mol。(3)“酸浸”时Cu2Te发生转化的离子方程式为3Cu2Te＋4ClO＋12H＋===6Cu2＋＋3H2TeO3＋4Cl－＋3H2O。(4)由图可知，选择最佳的氯酸钠添加质量为100 g×0.5＝50 g，选择硫酸的浓度约为70 g·L－1，即约为≈0.7 mol·L－1，碲化亚铜渣浸出效果最好。(5)“碱浸渣”中含有的金属单质主要有Ag、Au，具有很高的经济利用价值。(6)“碱浸液”利用硫酸调节溶液pH至5.5，沉淀出TeO2，该过程的离子方程式为TeO＋2H＋===TeO2↓＋H2O。(7)在一定的电流密度、温度下电解碱浸液，碲元素以金属Te形式在阴极析出，则阴极的电极反应式为TeO＋3H2O＋4e－===Te＋6OH－。
11．(1)将矿石粉碎、搅拌、适当增大氯化铁溶液的浓度、适当升高温度等
(2)Bi2S3＋6FeCl3===2BiCl3＋6FeCl2＋3S 增强溶液酸性，避免生成碱式氯化铋
(3)NH4NO3
(4)正 Pb2＋＋2e－===Pb 强
(5)没有氮氧化物等污染性气体产生
(6)PbS Pb2＋开始沉淀时的c(S2－)＝＝3.0×10－27 mol·L－1，Bi3＋开始沉淀的c(S2－)＝＝＝1.0×10－6 mol·L－1，所以PbS先沉淀
解析：(1)为了提高浸出率，可采取的措施有将矿石粉碎、搅拌，以增大接触面积，也可适当增大氯化铁溶液的浓度、适当升高温度等。(2)“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应，铁离子有氧化性，氧化硫离子为硫单质，反应为Bi2S3＋6FeCl3===2BiCl3＋6FeCl2＋3S；反应液必须保持强酸性，否则铋元素会以BiOCl(碱式氯化铋)形式混入浸出渣使产率降低。(3)由分析可知母液2为硝酸铵。(4)“粗铋”中含有的杂质主要是Pb，通过熔盐电解精炼可达到除杂的目的，电解液为氯化铅、氯化钾，阳极为Pb发生氧化反应，与电源正极相连，阴极为电解液中的铅离子发生还原反应，反应式为Pb2＋＋2e－===Pb，同周期元素从左到右金属性减弱，则铅的金属性较强。(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到Bi2O3，工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧，可以改良产品性状，且没有污染性的气体产生；母液2为硝酸铵，可回收。(6)向浓度均为0.1 mol·L－1的Pb2＋、Bi3＋的混合溶液中滴加Na2S溶液，Pb2＋开始沉淀时的c(S2－)＝＝3.0×10－27 mol·L－1，Bi3＋开始沉淀的c(S2－)＝＝＝1.0×10－6 mol·L－1，所以PbS先沉淀。
12．(1)研磨或粉碎
(2)Ca5(PO4)3F＋7H3PO4===5Ca(H2PO4)2＋HF↑ 产生的HF与SiO2反应生成SiF4气体逸出
(3)Ca(H2PO4)2＋H2SO4===2H3PO4＋CaSO4 生成硫酸钙包覆矿粒，延缓反应
(4)BaCO3
(5)方法二 1.5 h
(6)85%
解析：(1)矿石是大颗粒固体，直接酸浸难以充分将原料提取出来，粉碎成小颗粒，增大与酸的接触面积，提高酸浸效率。(2)“酸浸Ⅰ”之后生成了可溶性的Ca(H2PO4)2，该反应的化学方程式为Ca5(PO4)3F＋7H3PO4===5Ca(H2PO4)2＋HF↑，其中不含磷产物HF的重要作用为与SiO2反应，会生成SiF4气体逸出。(3)酸浸Ⅱ应用强酸制弱酸，将可溶磷酸盐转化为磷酸，如果省略酸浸Ⅰ，会生成硫酸钙包覆矿粒，延缓反应，使得产率降低。(4)“操作Y”的目的是除去残留的SO，从经济角度考虑，可考虑先加入碳酸钙，若充分反应效果仍不理想，可持续加入碳酸钡，硫酸钡的溶解度更小。(5)加入稀酸可以形成氟化氢，然后与二氧化硅反应生成氟化硅，这两种物质都可随水蒸气挥发，由图看出方法二效率更高，最佳时间为氟的质量浓度基本不变的节点上为1.5小时，时间再长氟的质量浓度几乎不再下降。(6)2.000 0 g产品溶解于160 mL超纯水中，用NaOH滴定，方程式为H3PO4＋2NaOH===Na2HPO4＋2H2O，所用NaOH的量：体积为两次取平均值＝＝69.38 mL(65.65与另两次误差太大，舍去不用)，n(NaOH)＝0.500 0 mol·L－1×69.38×10－3 L＝0.034 69 mol。由方程式等量关系H3PO4～2NaOH得n(H3PO4)＝＝0.017 345 mol，m(H3PO4)＝0.017 345 mol×98 g·mol－1＝1.699 8 g。所以质量分数＝×100%≈85%。
无机化工流程题(3)
1．碳酸锂在医疗上可用于治疗狂躁性精神病，作镇静剂等。电解铝废渣（主要含AlF3、LiF、NaF、CaO等）可用于制备Li2CO3。
已知：①20 ℃时，Ksp[Ca3(PO4)2]＝2×10－29，Ksp(CaHPO4)＝1×10－7，Ksp(CaSO4)＝5×10－5 ；②CaF2可溶于硫酸；
③Li2CO3的溶解度：0 ℃ 1.54 g，20 ℃ 1.33 g，80 ℃ 0.85 g。
(1)在加热条件下“酸浸”，反应生成能腐蚀玻璃的气体，写出“酸浸”中AlF3发生反应的化学方程式______________
(2)“滤渣”的主要成分是 (填化学式)
(3)“转化”后所得的LiHCO3溶液中含有的Ca2＋需要加入Li3PO4稀溶液除去。“除钙”步骤中其他条件不变，反应相同时间，温度对除钙率和Li2CO3产率的影响如图1所示
①随着温度的升高，Li2CO3的产率逐渐减小的原因是
②当温度高于50 ℃时，除钙率下降的原因可能是
(4)热分解后，获得Li2CO3的操作是先加热蒸发，然后
(5)锂硒电池是新一代全固态锂二次电池，具有优异的循环稳定性，其正极材料为附着硒化锂（Li2Sex）的碳基体。Li2Sex与正极碳基体结合时的能量变化如图2所示，图中3种Li2Sex与碳基体的结合能力由大到小的顺序是________________________________________
(6)对电解铝废水中Al3＋含量的测定和处理是环境保护的重要课题。工业上常采用EDTA络合滴定法测定电解铝废水中的Al3＋含量：取10.00 mL电解铝废水置于250 mL锥形瓶中，加入一定体积的柠檬酸，煮沸；再加入0.005 mol·L－1的EDTA标准液20.00 mL，调节溶液的pH至4.0，加热，冷却后用0.002 mol·L－1的CuSO4标准液滴定至终点，消耗CuSO4标准液30.00 mL。该矿业废水中Al3＋的含量为 mg·L－1。(已知：Cu2＋、Al3＋与EDTA反应的化学计量比均为1∶1)
2．元素周期表中的28号元素Ni有重要的用途，它有良好的耐高温、耐腐蚀、防锈功能，在电池、催化剂方面也有广泛应用。工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备并精制镍的基本流程如下：
已知：电极电位(E)能体现微粒的氧化还原能力强弱，如：H2－2e－===2H＋ E＝0.00 V
Cu－2e－===Cu2＋ E＝0.34 V Fe－2e－===Fe2＋ E＝－0.44 V Ni－2e－===Ni2＋ E＝－0.25 V
(1)镍在周期表中的位置为__________________
(2)高镍矿破碎细磨的作用__________________________________________________
(3)焰色试验可以用光洁无锈的镍丝代替铂丝蘸取化学试剂灼烧，原因是________________________________
(4)造渣除铁时发生反应的化学方程式：__________________________(产物以氧化物形式表示)
(5)电解制粗镍时阳极发生的主要电极反应式：______________________
(6)工业上由NiSO4溶液制得Ni(OH)2后，再滴加NaClO溶液，滴加过程中发生反应的离子方程式为 ________
(7)电解精炼镍的过程需控制pH为2～5，试分析原因_______________________，阳极泥的成分为______(写名称)
3．石棉尾矿主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3，以石棉尾矿为镁源制备碳酸镁晶体(MgCO3·nH2O)的工艺如图：
已知“焙烧”过程中的主反应为：Mg3(Si2O5)(OH)4＋5(NH4)2SO43MgSO4＋10NH3↑＋2SiO2＋7H2O↑＋2SO3↑
(1)写出焙烧产物NH3的电子式_____________
(2)为提高水浸速率，可采取的措施为 (任写一条即可)，“浸渣”的主要成分为
(3)①“调节pH除杂”时，除去的杂质离子是 ，室温下，若要将溶液中的c(Fe3＋)降低至4.0×10－11mol/L，则应控制溶液的pH＝ (Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38)
②“调节pH除杂”时，可以选用的试剂是
A．MgO B．NaOH C．MgCO3 D．HNO3
(4)“沉镁”过程中反应的离子方程式为_______________________________________，“沉镁”时若温度超过60 ℃，将产生较多的碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]杂质，原因是______________________________________
(5)某小组同学称取15.6 g MgCO3·nH2O进行热重分析，并绘制剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示，则n＝
4．镍废料中主要含有Ni，还含有少量的Cu、Fe等。现从中制取Ni2O3，其可用于制造人造卫星、宇宙飞船的高能电源，也可用于制造镉镍碱性电池。以镍废料为原料制备Ni2O3的工艺流程如图所示：
已知常温下0.010 mol·L－1的金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表所示：
Fe3＋
Cu2＋
Ni2＋
开始沉淀pH
3.0
5.0
7.4
完全沉淀pH
4.0
6.5
9.0
回答下列问题：
(1)“酸浸”时参与反应的H2SO4与HNO3的物质的量之比保持为3∶2，此时镍单质被氧化为NiSO4，发生反应的化学方程式为____________________________________________
(2)加入碳酸钙调pH的目的是_______________________________________，“沉渣2”的主要成分是__________(填化学式)，必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”的原因是__________________________________
(3)用离子方程式解释加入NH4F“除Ca”的过程：_______________________________________________________
(4)“操作B”是____________，煅烧时产生的两种气体是____________________
(5)向NiO中加入盐酸，待NiO完全溶解后，需要加入NaOH溶液和NaClO溶液，加入NaOH溶液和NaClO溶液发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________
(6)根据题中表格数据，计算当0.010 mol·L－1 NiSO4溶液中Ni2＋完全沉淀时，c(Ni2＋)＝______ mol·L－1
5．V2O5是硫酸生产中的催化剂，某种含钒工业下脚料主要成分是V2O3，其中含铝、硅、铜、锰等的氧化物及油脂等杂质，一种以该下脚料为原料生产V2O5的工艺流程如下：
已知：ⅰ．V2O5＋2H＋===2VO＋H2O；VO＋H2OVO＋2H＋
ⅱ．常温下，有关氢氧化物的溶度积常数如下表：
氢氧化物
Mn(OH)2
Cu(OH)2
Al(OH)3
Ksp
4.00×10－14
2.20×10－20
1.90×10－33
(1)“焙烧”可以除去油脂，还有一个作用是__________________
(2)“滤渣1”的主要成分是______________(写化学式)，“调pH＝7”，析出沉淀后，滤液中c(Cu2＋)∶c(Al3＋)＝______________
(3)“沉锰”操作反应的离子方程式是_______________________________________
(4)“浓缩结晶”时，需要加入过量(NH4)2SO4，其原因为______________________________________________，母液中溶质主要成分是__________________
(5)利用制得的V2O5可通过电解的方法制备金属钒，以石墨为电极，熔融氧化钙为电解质，其阴极反应式是_________________________，也可以通过铝热反应制取金属钒，其化学方程式是_____________________
6．马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]主要用作磷化剂；以软锰矿(主要成分为MnO2及少量的FeO、Al2O3和SiO2)为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如图：
(1)按照无机物命名规律，马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]的化学名称为_______________
(2)步骤一中，MnO2被SO2和____________还原。若SO2气体中混有空气，测得反应液中Mn2＋、SO的浓度随反应时间t变化如图，科研人员认为Mn2＋对O2与H2SO3反应起催化作用，其理由是______________________
(3)滤渣X主要成分为__________；步骤三调节pH时，最适宜加入的物质是______
A．过量稀盐酸 B．适量Na2CO3溶液 C．适量磷酸溶液 D．过量CaCO3
(4)在沉锰过程中，应将Na2CO3溶液逐量加入锰盐溶液中，如果颠倒试剂混合顺序会有Mn(OH)2生成，其原因是Na2CO3溶液具有较强______性；步骤五产生马日夫盐晶体的化学反应方程式为________________________
(5)Fe3＋的萃取率与溶液的pH和接触时间之间的关系如图，据此分析，萃取的最佳条件为_____________
(6)马日夫盐作防锈磷化剂的原因是利用其较强的酸性以及在防锈处理过程中生成了具有保护作用的 FeHPO4，马日夫盐显酸性的主要原因是________________________________(用相关化学用语回答)
7．纳米级MoS2复合材料被认为是一种理想的钠离子电池负极材料，以钼精矿[主要成分为MoS2，以及SiO2、CaO、Fe、Cu、Ca3Fe2(SiO4)3等杂质]为原料生产纳米级MoS2的工业流程如下：
已知：ⅰ．MoS2不溶于水和常见的酸碱，“烧熔”时可转化为酸性氧化物MoO3
ⅱ．Ca3Fe2(SiO4)3经“烧熔”后可与沸盐酸反应
(1)“粉碎”的目的为______________________________
(2)滤液②中含有的金属离子为______________；滤渣②的成分为__________
(3)“碱浸”时发生反应的化学方程式为______________________________________；用NaOH溶液代替氨水的不足之处为__________________________
(4)已知“硫代”一步生成了MoS，则“沉钼”中加入盐酸生成MoS3的离子方程式为___________________
(5)用H2“加热还原”MoS3，实际操作时需注意的问题为__________________________
(6)分析化学上，常利用“沉钼”反应测定钼的含量，若称量54.0 g钼精矿，“沉钼”时得到28.8 g MoS3，则钼精矿中钼的质量分数为________(转化工艺中钼的损失不计，保留三位有效数字)
8．以某含镍废料(主要成分为NiO，还含有少量SiO2、FeO、Fe2O3、CoO)为原料制备NixOy和碳酸钴的工艺流程如图：
(1)“酸溶”时需将含镍废料粉碎，目的是________________________；“滤渣1”的主要成分为________(填化学式)
(2)“氧化”中添加NaClO3的作用是________________________，为证明添加NaClO3已足量，可用__________(写化学式)溶液进行检验
(3)“调pH”过程中生成黄钠铁矾沉淀，其离子方程式为________________________
(4)“沉钴”过程的离子方程式为________________________________________，若“沉钴”开始时c(Co2＋)＝0.10 mol·L－1，则控制pH≤________时不会产生Co(OH)2沉淀。(已知Ksp[Co(OH)2]＝4.0×10－15，lg 2＝0.3)
(5)从NiSO4溶液获得NiSO4·6H2O晶体的操作依次是：加热浓缩溶液至有晶膜出现，__________，过滤，洗涤，干燥。“煅烧”时剩余固体质量与温度变化曲线如图，该曲线中B段所表示氧化物的化学式为________
9．过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)广泛用于化工、造纸、纺织、食品等行业，一种以芒硝(Na2SO4·10H2O)、H2O2等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如下：
已知2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O，pH小于5时几乎均以Cr2O形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO形式存在
回答下列问题：
(1)Na2CrO4中Cr元素的化合价为________
(2)Ksp(CaCrO4)______(填“>”或“<”)Ksp(CaSO4)
(3)流程中循环物质X为__________(填化学式)
(4)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为________________________________________
(5)步骤Ⅰ～Ⅲ是为了制得纯碱，从环境保护的角度看，可能的不足之处是______________________________
(6)步骤Ⅴ合成时，加入95%的乙醇的目的是_________________________________
(7)测定产品活性氧的实验步骤如下：准确称取m g产品，用硫酸溶解后，用c mol·L－1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液V mL
①滴定到终点时，溶液呈______(填“无色”或“浅红色”)
②过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比。该实验测得的产品中活性氧为____________(列出计算表达式)
10．碲是一种半导体材料，属于稀散金属，被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素，创造人间奇迹的桥梁”，是当代高技术新材料的支撑材料。以碲化亚铜渣(主要物质为Cu2Te、Cu、CuSO4·5H2O、Au、Ag等)为原料提取与制备TeO2和单质Te的工艺流程如图1所示，回答下列问题：
已知：“水解”反应为H2TeO3(亚碲酸)===TeO2↓＋H2O
(1)Cu2Te中Te的化合价为______
(2)“酸浸”时，要使6 mol Cu溶解，与Cu反应的NaClO3的物质的量为________
(3)写出“酸浸”时Cu2Te发生转化的离子方程式：___________________________
(4)取碲化亚铜渣100 g，氯酸钠添加质量和硫酸浓度对碲化亚铜渣浸出效果的影响如图2所示：
选择最佳的氯酸钠添加质量为______ g，选择硫酸的浓度约为________ mol·L－1(保留小数点后一位)
(5)“碱浸渣”中含有的金属单质主要有__________(填化学式)，具有很高的经济利用价值
(6)“碱浸液”利用硫酸调节溶液pH至5.5，沉淀出TeO2，该过程的离子方程式为_______________________
(7)电沉积法是工业中制备纯Te的常用方法，以不锈钢板和普通铁板作阴、阳极，在一定的电流密度、温度下电解碱浸液，碲元素以金属Te形式在阴极析出，则阴极的电极反应式为_________________________
11．铋(Bi)及其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含杂质PbO2、SiO2等)制备Bi2S3的工艺如图(已知水解能力：Bi2＋>Fe3＋)
回答下列问题：
(1)为了提高浸出率，可采取的措施有________________________(任写一条)
(2)“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应的化学方程式为____________________________，盐酸的作用为________
(3)“母液2”中主要溶质的化学式为__________
(4)“粗铋”中含有的主要杂质是Pb，可通过电解精炼除杂。电解质为熔融PbCl2、KCl，电解后精铋留在粗铋电极下方电解槽底部。电解时，粗铋与电源______(填“正”或“负”)极相连。阴极的电极反应为__________________，铅元素的金属性比铋元素______(填“强”“弱”或“不能确定”)。
(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到Bi2O3，上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧的优点是________________
(6)常温下，向浓度均为0.1 mol·L－1的Pb2＋、Bi3＋的混合溶液中滴加Na2S溶液，先生成________沉淀，通过计算说明___________________________________________[已知：Ksp(PbS)＝3.0×10－28，Ksp(Bi2S3)＝1.0×10－20]
12．精制磷酸可用于制备饲料中添加的磷酸盐，磷酸中的氟化物杂质严重影响其品质。利用某磷矿石[主要成分为Ca5(PO4)3F，含少量SiO2]生产精制磷酸的一种工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“操作X”的目的是增加“酸浸Ⅰ”的速率，该操作是____________
(2)“酸浸Ⅰ”之后生成了可溶性的Ca(H2PO4)2，该反应的化学方程式为______________________________________，所得不含磷产物在上述工艺中的重要作用为________________________________
(3)“酸浸Ⅱ”发生反应的化学方程式为________________________________________；若略去“酸浸Ⅰ”直接采用H2SO4进行“酸浸”，造成的不良后果是__________________
(4)“操作Y”的目的是除去残留的SO，从经济角度考虑可先加入CaCO3，若充分反应后效果仍不理想，可继续加入________(填化学式)
(5)精制磷酸时，若将稀磷酸在真空状态下循环加热，浓缩时残留的氟一部分随水蒸气以HF和SiF4的形式脱出，这种脱氟的方法有两种：方法一是在浓缩过程中不添加活性二氧化硅；方法二是在稀酸进入闪蒸室时，加入活性二氧化硅。脱氟效率较好的是________(填“方法一”或“方法二”)，实验条件下，最佳脱氟时间为________
(6)称取2.000 0 g磷酸产品，移入500 mL锥形瓶中，用160 mL的超纯水稀释，加入1 mL百里香酚酞指示剂，用0.500 0 mol·L－1的NaOH标准溶液滴定至溶液刚呈浅蓝色(生成Na2HPO4)即为终点，重复测量三次，所用标准溶液的体积分别为69.37 mL、65.65 mL、69.39 mL，则该磷酸的产品中H3PO4的质量分数是______(保留2位有效数字)
【无机化工流程题(3)】答案
1．(1)2AlF3＋3H2SO4(浓)Al2(SO4)3＋6HF↑
(2)CaSO4
(3)①温度过高LiHCO3分解产生Li2CO3沉淀，与Ca3(PO4)2一同被过滤
②温度过高促进PO水解，使溶液中PO离子浓度减小
(4)趁热过滤
(5)Li2Se6>Li2Se4>Li2Se
(6)108
解析：（1）在加热条件下酸浸，反应生成能腐蚀玻璃的气体，AlF3与浓硫酸发生反应生成硫酸铝和氟化氢，化学方程式：2AlF3＋3H2SO4（浓）Al2（SO4）3＋6HF↑；（2）由流程分析可知“滤渣”的主要成分是CaSO4；（3）①温度过高LiHCO3分解产生Li2CO3沉淀，与Ca3（PO4）2一同被过滤，导致最终的产率逐渐减小；②PO是弱酸根离子易水解，温度过高促进PO水解，使溶液中PO离子浓度减小，除钙率下降；（4）Li2CO3的溶解度随温度升高而降低，则热分解后，获得Li2CO3的操作是先加热蒸发，然后趁热过滤；（5）由Li2Sex与正极碳基体结合时的能量变化分析可知，结合碳基体过程中放出的能量越多，形成的物质越稳定，越易形成，则3种Li2Sex与碳基体的结合能力由大到小的顺序是：Li2Se6>Li2Se4>Li2Se；（6）CuSO4标准溶液滴定的EDTA标准液为与Al3＋反应后剩下的EDTA标准液，已知消耗CuSO4标准液30.00 mL，且Cu2＋与EDTA反应的化学计量比为1∶1，则与Al3＋反应后剩下的EDTA标准液的物质的量为n（EDTA）剩余＝0.03 L×0.002 mol·L－1＝6×10－5mol，则消耗的EDTA的物质的量n（EDTA）消耗＝（0.02 L×0.005 mol·L－1）－（6×10－5）mol＝4×10－5 mol，又Al3＋与EDTA反应的化学计量比也为1∶1，则该废水中Al3＋的含量为＝0.108 g/L＝108 mg/L。
2．(1)第四周期Ⅷ族
(2)增大接触面积，提高浮选率
(3)镍的焰色试验呈无色，不影响其他金属元素的焰色
(4)2FeO＋SiO22FeO·SiO2
(5)NiS－2e－===Ni2＋＋S
(6)2Ni(OH)2＋ClO－＋H2O===2Ni(OH)3＋Cl－
(7)pH<2时，c(H＋)大，容易在阳极放电；pH>5时，c(OH－)大，镍离子容易沉淀 铜
解析：(1)镍是28号元素，根据电子排布规律分析，其在第四周期Ⅷ族。(2)高镍矿破碎细磨是为了增大接触面积，提高浮选率。(3)焰色试验是观察某些金属元素灼烧时的颜色，可以用光洁无锈的镍丝代替铂丝蘸取化学试剂灼烧，说明镍的焰色试验呈无色，不影响其他金属元素的焰色。(4)根据流程分析，硫化亚铁在熔炼时转化为FeO和SO2，加入二氧化硅除铁时，FeO转化为Fe2SiO4，故方程式为2FeO＋SiO22FeO·SiO2。(5)电解制粗镍时，阳极上硫化镍失去电子生成镍离子和硫，阴极是镍离子得到电子生成镍单质，阳极反应为NiS－2e－===Ni2＋＋S。(6)Ni(OH)2与NaClO溶液发生氧化还原反应，镍元素化合价升高为＋3价，氯元素化合价降低到－1价，根据电子守恒和质量守恒得方程式为2Ni(OH)2＋ClO－＋H2O===2Ni(OH)3＋Cl－。(7)电解硫酸镍溶液时需要考虑离子的放电顺序，当氢离子浓度较大时是氢离子放电不是镍离子放电，即pH<2时，c(H＋)较大，容易在阳极放电；但当溶液的酸性很弱时，即pH>5时，c(OH－)较大，镍离子容易沉淀。由电极电位的数据可知，镍比铜活泼，电解精炼时，阳极上镍失去电子，铜不能失去电子，铜转化为阳极泥。
3．(1)
(2)将焙烧后所得固体粉碎或加热或搅拌 SiO2
(3)①Fe3＋、Al3＋ 5 ②AC
(4)Mg2＋＋2HCO＋(n－1)H2O===MgCO3·nH2O↓＋CO2↑
升温促进Mg2＋水解(或升温促进MgCO3发生不完全水解)
(5)4
解析：（1）N原子最外层有5个电子，其中3个是未成对电子，结合3个H原子构成稳定的8电子结构，其电子式为H∶N,,H∶H；（2）为提高水浸速率，可采取的措施为将焙烧渣粉碎或者搅拌来增大固体与液体的接触面积，适当加热等，“浸渣”的主要成分为SiO2；（3）①本流程的目的是制备碳酸镁晶体（MgCO3·nH2O），水浸后溶液中存在的杂质离子有Fe3＋、Al3＋，需要调节pH除杂，室温下，若要将溶液中的c（Fe3＋）降低至4.0×10－11mol/L，根据 Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38可知，c（OH－）＝mol/L＝1.0×10－9mol/L，c（H＋）＝1.0×10－5mol/L，pH＝5；②“调节pH除杂”时，需将pH调至5除去Fe3＋、Al3＋，并注意不能引入杂质，可以选用的试剂是MgO、MgCO3、Mg（OH）2 等；（4）“沉镁”过程中，由题意知在含Mg2＋的溶液中加入HCO要生成MgCO3·nH2O沉淀，同时有CO2气体放出，离子方程式为：Mg2＋＋2HCO＋（n－1）H2O===MgCO3·nH2O↓＋CO2↑；“沉镁”时若温度超过60 ℃，升高温度促进Mg2＋水解生成Mg（OH）2，Mg（OH）2与CO2反应生成的碱式碳酸镁[Mg2（OH）2CO3]杂质；（5）称取15.6 g MgCO3·nH2O进行热重分析，MgCO3·nH2O受热分解生成MgO、CO2、H2O，最终剩余固体是MgO，n（MgO）＝＝0.1 mol，由镁原子守恒可知，n（MgO）＝n（MgCO3）＝n（MgCO3·nH2O）＝0.1 mol，m（MgCO3）＝0.1×84 g/mol＝8.4 g，n（H2O）＝＝0.4 mol，则n＝＝4。
4．(1)3Ni＋3H2SO4＋2HNO33NiSO4＋2NO↑＋4H2O
(2)增大溶液pH，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3而除去 CuS
“除Cu”时溶液pH会降低，可能会溶解部分Fe(OH)3沉淀
(3)Ca2＋＋2F－===CaF2↓ (4)过滤、洗涤 CO、CO2
(5)2Ni2＋＋4OH－＋ClO－===Ni2O3↓＋Cl－＋2H2O
(6)10－5.2
解析：(1)根据“酸浸”时参与反应的H2SO4与HNO3的物质的量之比保持为3∶2，结合工艺流程图知Ni单质被氧化为NiSO4，则HNO3被还原成NO，化学方程式为3Ni＋3H2SO4＋2HNO33NiSO4＋2NO↑＋4H2O。(2)加入碳酸钙，CaCO3与H＋反应，会使溶液pH增大，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3而除去；“沉渣2”是“除Cu”过程中得到的滤渣，因Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋，故“沉渣2”的主要成分是CuS；必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”的原因是“除Cu”时溶液pH会降低，可能会溶解部分Fe(OH)3沉淀。(3)CaF2难溶于水，“除Ca”过程中发生反应的离子方程式为Ca2＋＋2F－===CaF2↓。(4)NiO是煅烧NiC2O4得到的，所以操作B之后得到的是NiC2O4沉淀，而沉镍过程后需要经过过滤、洗涤才能得到NiC2O4；根据NiC2O4中C是＋3价，可知煅烧时产生的两种气体是CO、CO2。(5)向NiO中加入盐酸，待NiO完全溶解后，需加入NaOH溶液和NaClO溶液，加入NaOH溶液和NaClO溶液发生反应的离子方程式为2Ni2＋＋4OH－＋ClO－===Ni2O3↓＋Cl－＋2H2O。(6)Ni2＋开始沉淀时的pH为7.4，则Ksp[Ni(OH)2]＝c(Ni2＋)·c2(OH－)＝0.010×(107.4－14)2＝10－15.2。Ni2＋完全沉淀时的pH为9，此时c(Ni2＋)＝＝ mol·L－1＝10－5.2 mol·L－1。
5．(1)将V2O3氧化为V2O5
(2)SiO2 1.16×106∶1
(3)Mn2＋＋2HCO===Mn(OH)2↓＋2CO2↑
(4)利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全 (NH4)2SO4、Na2SO4
(5)V2O5＋10e－===2V＋5O2－ 3V2O5＋10Al6V＋5Al2O3
解析：流程分析：
(2)“调pH＝7”，则c(OH－)＝10－7 mol·L－1，根据Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，可得c(Cu2＋)＝＝ mol·L－1＝2.20×10－6 mol·L－1，同理，根据Ksp[Al(OH)3]＝c(Al3＋)·c3(OH－)，可得c(Al3＋)＝＝ mol·L－1＝1.90×10－12 mol·L－1，则c(Cu2＋)∶c(Al3＋)＝2.20×10－6∶(1.90×10－12)＝1.16×106∶1。(5)电解V2O5制备金属钒，阴极上V2O5发生还原反应，电极反应式为V2O5＋10e－===2V＋5O2－；通过铝热反应制取金属钒时，铝与V2O5发生氧化还原反应，生成氧化铝和V，化学方程式为3V2O5＋10Al6V＋5Al2O3。
6．(1)二水合磷酸二氢锰
(2)FeO或Fe2＋ 当Mn2＋增加到一定浓度后，O2与H2SO3反应速率迅速升高
(3)Al(OH)3 B
(4)碱 H2O＋MnCO3＋2H3PO4===Mn(H2PO4)2·2H2O＋CO2↑
(5)pH＝1.7下萃取60 min
(6)H2POH＋＋HPO
解析：(1)马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]的化学名称为二水合磷酸二氢锰。(2)步骤一中，MnO2被SO2和FeO或Fe2＋还原，若SO2气体中混有空气，测得反应液中Mn2＋、SO的浓度随反应时间t变化如图，当Mn2＋增加到一定浓度后，O2与H2SO3反应速率迅速升高，说明Mn2＋对O2与H2SO3反应起催化作用。(3)滤渣X主要成分为Al(OH)3；步骤三调节pH时，最适宜加入的物质是适量Na2CO3溶液，其能中和氢离子且不引入新杂质，若选碳酸钙，与磷酸氢根离子反应，影响纯度。(4)在沉锰过程中，应将Na2CO3溶液逐量加入锰盐溶液中，如果颠倒试剂混合顺序会有Mn(OH)2生成，其原因是Na2CO3溶液具有较强碱性；步骤五产生马日夫盐晶体的化学反应方程式为H2O＋MnCO3＋2H3PO4===Mn(H2PO4)2·2H2O＋CO2↑。(5)由Fe3＋的萃取率与溶液的pH和接触时间之间的关系图，可知萃取的最佳条件为pH＝1.7下萃取60 min，萃取率最大。(6)马日夫盐水解显酸性的主要原因是H2POH＋＋HPO。
7．(1)增大接触面积，加快反应速率
(2)Cu2＋、Ca2＋、Fe3＋ MoO3、SiO2
(3)MoO3＋2NH3·H2O===(NH4)2MoO4＋H2O 二氧化硅溶解，产品不纯
(4)MoS＋2H＋===MoS3↓＋H2S↑
(5)氢气需要验纯
(6)26.7%
解析：(2)烧熔时Cu转化为碱性氧化物CuO，MoS2转化为酸性氧化物MoO3，结合已知信息知，二级酸浸时CuO、Ca3Fe2(SiO4)3与沸盐酸反应，因此滤液②中含有的金属离子为Cu2＋、Ca2＋、Fe3＋。滤渣②为不溶于盐酸的酸性氧化物MoO3和二氧化硅。(3)用氨水碱浸滤渣②(MoO3、SiO2)，得到滤渣③和滤液③，根据流程图可推知滤渣③为SiO2，滤液③为(NH4)2MoO4溶液，故“碱浸”时发生反应的化学方程式为MoO3＋2NH3·H2O===(NH4)2MoO4＋H2O。若用NaOH溶液代替氨水，则滤渣②中二氧化硅溶解，导致产品不纯。(4)“硫代”一步生成MoS，“沉钼”时加入盐酸，MoS转化为MoS3，各元素化合价不变，为非氧化还原反应，配平离子方程式为MoS＋2H＋===MoS3↓＋H2S↑。(5)用氢气“加热还原”MoS3，实际操作时氢气需要验纯，否则加热时容易发生爆炸。(6)根据Mo元素守恒可知，钼精矿中钼的质量分数为×100%≈26.7%。
8．(1)提高镍的浸出率 SiO2
(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋ K3[Fe(CN)6]
(3)3Fe3＋＋Na＋＋2SO＋3H2O＋3CO===NaFe3(SO4)2(OH)6↓＋3CO2↑
(4)2HCO＋Co2＋===CoCO3↓＋CO2↑＋H2O 7.3
(5)冷却结晶 Ni2O3
解析：(1)将含镍原料粉碎可以增大反应物接触面积，提高镍的浸出率；NiO、FeO、Fe2O3、CoO均能与硫酸发生复分解反应生成溶于水的硫酸盐，SiO2是酸性氧化物，不能与硫酸反应而沉淀，所以滤渣1为SiO2。(2)为了将Fe彻底除去，常将Fe2＋转化为Fe3＋，需要加入氧化剂，所以该工艺中“氧化”步骤中添加NaClO3的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，NaClO3还原为NaCl，NaClO3过量则溶液中无Fe2＋，由于Cl－的干扰，检验NaClO3已足量，可加入K3[Fe(CN)6]溶液，现象是无蓝色沉淀。(3)在Fe2(SO4)3的溶液中加入碳酸钠调节pH为2.2，反应生成黄钠铁矾和CO2气体，离子方程式为3Fe3＋＋Na＋＋2SO＋3H2O＋3CO===NaFe3(SO4)2(OH)6↓＋3CO2↑。(4)“沉钴”时CoSO4和碳酸氢钠反应生成碳酸钴、二氧化碳和水，离子方程式为2HCO＋Co2＋===CoCO3↓＋CO2↑＋H2O；“沉钴”开始时c(Co2＋)＝0.10 mol·L－1，此时溶液中c(OH－)＝＝ mol·L－1＝2.0×10－7 mol·L－1，c(H＋)＝＝ mol·L－1＝5.0×10－8 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg 5.0×10－8＝7.3，所以不产生Co(OH)2沉淀时pH≤7.3。(5)从NiSO4溶液获得NiSO4·6H2O晶体的操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4·6H2O晶体；由图可知将NiSO4·6H2O晶体煅烧：26.3 g NiSO4·6H2O晶体即0.1 mol NiSO4·6H2O晶体中含有Ni的物质的量为0.1 mol、质量为5.9 g，受热失去结晶水，再分解生成NixOy，质量为8.3 g，其中含有O的质量为8.3 g－5.9 g＝2.4 g，所以n(O)＝＝0.15 mol，即x∶y＝0.1 mol∶0.15 mol＝2∶3，所以化学式为Ni2O3。
9．(1)＋6
(2)>
(3)Na2Cr2O7
(4)2Na2CrO4＋2CO2＋H2ONa2Cr2O7＋2NaHCO3↓
(5)六价铬有毒，易造成环境污染
(6)减小过碳酸钠的溶解度，提高产率
(7)①浅红色 ②×100%
解析：(1)Na2CrO4中钠元素化合价为＋1价，氧元素为－2价，化合价代数和为0计算得到Cr元素的化合价为＋6价。(2)分析过程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4，说明反应向更难溶的方向进行，证明Ksp(CaCrO4)>Ksp(CaSO4)。(3)已知2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O，pH小于5时几乎均以Cr2O形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO形式存在，酸溶液中平衡正向进行，流程中循环物质X为Na2Cr2O7。(4)步骤Ⅱ中发生反应的二氧化碳通入铬酸钠溶液中发生反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠晶体，反应的化学方程式为2Na2CrO4＋2CO2＋H2ONa2Cr2O7＋2NaHCO3↓。(5)步骤Ⅰ～Ⅲ是为了制得纯碱，从环境保护的角度看：六价铬有毒，易造成环境污染。(6)步骤Ⅴ合成时，加入95%的乙醇的目的是减小过碳酸钠的溶解度，提高产率。(7)①滴定终点是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液无色变为紫红色且半分钟不变，证明反应达到反应终点。②准确称取m g产品，用硫酸溶解后，用c mol·L－1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液V mL，反应为5H2O2＋3H2SO4＋2KMnO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋5O2↑，n(H2O2)＝ mol＝2.5×10－3cV mol,2H2O2===2H2O＋O2↑，分解生成氧气质量＝2.5×10－3cV mol×32 g·mol－1×＝0.04cV g，过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比＝×100%＝×100%。
10．(1)－2
(2)2 mol
(3)3Cu2Te＋4ClO＋12H＋===6Cu2＋＋3H2TeO3＋4Cl－＋3H2O
(4)50 0.7
(5)Ag、Au
(6)TeO＋2H＋===TeO2↓＋H2O
(7)TeO＋3H2O＋4e－===Te＋6OH－
解析：(1)Cu2Te中Cu为＋1价，Te的化合价是0－(＋1)×2＝－2。(2)“酸浸”时，要使6 mol Cu溶解，由电子守恒可知，与Cu反应的NaClO3的物质的量为＝2 mol。(3)“酸浸”时Cu2Te发生转化的离子方程式为3Cu2Te＋4ClO＋12H＋===6Cu2＋＋3H2TeO3＋4Cl－＋3H2O。(4)由图可知，选择最佳的氯酸钠添加质量为100 g×0.5＝50 g，选择硫酸的浓度约为70 g·L－1，即约为≈0.7 mol·L－1，碲化亚铜渣浸出效果最好。(5)“碱浸渣”中含有的金属单质主要有Ag、Au，具有很高的经济利用价值。(6)“碱浸液”利用硫酸调节溶液pH至5.5，沉淀出TeO2，该过程的离子方程式为TeO＋2H＋===TeO2↓＋H2O。(7)在一定的电流密度、温度下电解碱浸液，碲元素以金属Te形式在阴极析出，则阴极的电极反应式为TeO＋3H2O＋4e－===Te＋6OH－。
11．(1)将矿石粉碎、搅拌、适当增大氯化铁溶液的浓度、适当升高温度等
(2)Bi2S3＋6FeCl3===2BiCl3＋6FeCl2＋3S 增强溶液酸性，避免生成碱式氯化铋
(3)NH4NO3
(4)正 Pb2＋＋2e－===Pb 强
(5)没有氮氧化物等污染性气体产生
(6)PbS Pb2＋开始沉淀时的c(S2－)＝＝3.0×10－27 mol·L－1，Bi3＋开始沉淀的c(S2－)＝＝＝1.0×10－6 mol·L－1，所以PbS先沉淀
解析：(1)为了提高浸出率，可采取的措施有将矿石粉碎、搅拌，以增大接触面积，也可适当增大氯化铁溶液的浓度、适当升高温度等。(2)“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应，铁离子有氧化性，氧化硫离子为硫单质，反应为Bi2S3＋6FeCl3===2BiCl3＋6FeCl2＋3S；反应液必须保持强酸性，否则铋元素会以BiOCl(碱式氯化铋)形式混入浸出渣使产率降低。(3)由分析可知母液2为硝酸铵。(4)“粗铋”中含有的杂质主要是Pb，通过熔盐电解精炼可达到除杂的目的，电解液为氯化铅、氯化钾，阳极为Pb发生氧化反应，与电源正极相连，阴极为电解液中的铅离子发生还原反应，反应式为Pb2＋＋2e－===Pb，同周期元素从左到右金属性减弱，则铅的金属性较强。(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到Bi2O3，工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧，可以改良产品性状，且没有污染性的气体产生；母液2为硝酸铵，可回收。(6)向浓度均为0.1 mol·L－1的Pb2＋、Bi3＋的混合溶液中滴加Na2S溶液，Pb2＋开始沉淀时的c(S2－)＝＝3.0×10－27 mol·L－1，Bi3＋开始沉淀的c(S2－)＝＝＝1.0×10－6 mol·L－1，所以PbS先沉淀。
12．(1)研磨或粉碎
(2)Ca5(PO4)3F＋7H3PO4===5Ca(H2PO4)2＋HF↑ 产生的HF与SiO2反应生成SiF4气体逸出
(3)Ca(H2PO4)2＋H2SO4===2H3PO4＋CaSO4 生成硫酸钙包覆矿粒，延缓反应
(4)BaCO3
(5)方法二 1.5 h
(6)85%
解析：(1)矿石是大颗粒固体，直接酸浸难以充分将原料提取出来，粉碎成小颗粒，增大与酸的接触面积，提高酸浸效率。(2)“酸浸Ⅰ”之后生成了可溶性的Ca(H2PO4)2，该反应的化学方程式为Ca5(PO4)3F＋7H3PO4===5Ca(H2PO4)2＋HF↑，其中不含磷产物HF的重要作用为与SiO2反应，会生成SiF4气体逸出。(3)酸浸Ⅱ应用强酸制弱酸，将可溶磷酸盐转化为磷酸，如果省略酸浸Ⅰ，会生成硫酸钙包覆矿粒，延缓反应，使得产率降低。(4)“操作Y”的目的是除去残留的SO，从经济角度考虑，可考虑先加入碳酸钙，若充分反应效果仍不理想，可持续加入碳酸钡，硫酸钡的溶解度更小。(5)加入稀酸可以形成氟化氢，然后与二氧化硅反应生成氟化硅，这两种物质都可随水蒸气挥发，由图看出方法二效率更高，最佳时间为氟的质量浓度基本不变的节点上为1.5小时，时间再长氟的质量浓度几乎不再下降。(6)2.000 0 g产品溶解于160 mL超纯水中，用NaOH滴定，方程式为H3PO4＋2NaOH===Na2HPO4＋2H2O，所用NaOH的量：体积为两次取平均值＝＝69.38 mL(65.65与另两次误差太大，舍去不用)，n(NaOH)＝0.500 0 mol·L－1×69.38×10－3 L＝0.034 69 mol。由方程式等量关系H3PO4～2NaOH得n(H3PO4)＝＝0.017 345 mol，m(H3PO4)＝0.017 345 mol×98 g·mol－1＝1.699 8 g。所以质量分数＝×100%≈85%。
相关试卷
05 无机化工流程题(5) （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用）： 这是一份05 无机化工流程题(5) （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用），共13页。
04 无机化工流程题(4) （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用）： 这是一份04 无机化工流程题(4) （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用），共13页。试卷主要包含了钒具有广泛用途等内容，欢迎下载使用。
02 无机化工流程题(2) （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用）： 这是一份02 无机化工流程题(2) （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用），共12页。
