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    2025届高三化学一轮复习- --工业流程题 (1)讲义

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    这是一份2025届高三化学一轮复习- --工业流程题 (1)讲义,共34页。
    已知:①酸浸后溶液中的金属离子有、、和
    ②25℃时已知几种金属离子沉淀的pH如表所示:
    请回答下列问题:
    (1)Cu位于元素周期表第四周期 族。
    (2)“焙烧”时生成三种氧化物,其化学方程式为 。
    (3)加Cu“还原”的目是 。
    (4)滤渣2的主要成分为 。
    (5)已知有两种同分异构体,则“沉铁”过程中生成的的空间构型是 。
    (6)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用 。
    (7)充分“煅烧”得到的氧缺位体()的质量为原质量的98%,则 。
    2.(24-25高三上·江苏南京·阶段练习)工业上用某软锰矿(主要成分是,还含有、等杂质)制备的流程如下:
    (1)实验室熔融二氧化锰、氢氧化钾、氯酸钾时应选择哪一种仪器___________。
    A.普通玻璃坩埚B.石英坩埚C.陶瓷坩埚D.铁坩埚
    (2)“熔融煅烧”时,转化为。该反应的化学方程式为 。
    (3)“除杂”包括通入、“过滤”等操作,滤渣的成分为 (填化学式)。
    (4)“歧化”时,不能用稀盐酸代替稀硫酸的主要原因是 。
    (5)固体高锰酸钾与浓硫酸反应生成高锰酸()和硫酸钾,高锰酸立即分解生成一种棕色油状物-七氧化二锰和水,七氧化二锰遇酒精时,发生剧烈的氧化还原反应使酒精燃烧。七氧化二锰还能爆炸,分解生成氧气和臭氧以及锰的氧化物。其中氧气和臭氧的分子个数比为3∶1。试写出七氧化二锰爆炸分解的化学方程式 。
    3.(24-25高三上·重庆·阶段练习)某矿区出产的银精矿,其主要化学成分为Ag、Zn、Cu、Pb、S及等,从其中提取银、铜和铅的工艺流程如图:
    已知:, 。
    (1)Ag与Cu同族,且位于Cu的下一周期,则基态Ag的价层电子排布式为 。
    (2)步骤②试剂X为 ,步骤④滤渣中除含单质硫外,还含有的物质为 。
    (3)步骤③反应的化学方程式为 ;加入溶液,当反应平衡时为0.5,此时溶液中 。(忽略溶解时溶液体积变化)
    (4)步骤⑤反应的离子方程式为 。
    (5)“粗银”中含少量杂质Cu、Zn、Au、Pb可用电解法精炼。电解产生的阳极泥中所含金属为 。
    (6)溶液也可通过如图方法获取粗银,沉银步骤中使用盐酸的沉银率高于相同浓度的NaCl溶液,原因为 。
    4.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)完成下列填写:
    (1)固体的性质: (填写符合要求的序号)。
    ①电解质;②非电解质;③酸;④碱;⑤盐;⑥导电;⑦不导电
    (2)写出在熔融状态的电离方程式 。
    (3)某研究小组设计了如下流程,以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。
    已知:氯化亚砜()熔点,沸点76℃,易水解为两种酸性气体。
    I.废铁屑的杂质中所含元素的电负性由小到大的顺序为 。
    II.为避免引入新的杂质,试剂可以选用溶液,此过程发生的离子反应方程式为 。
    III.操作②是 、 、过滤,同时通入的目的是 。
    IV.证明A溶液中亚铁离子存在的方法: 。
    V.的化学反应方程式为 。
    5.(24-25高三上·四川眉山·阶段练习)高铁酸钾(K2FeO4)是新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:
    回答下列问题:
    (1)反应①应在温度较低的情况下进行,因温度较高时NaOH与Cl2反应生成NaClO3,写出温度较高时反应的离子方程式: 。温度较高时反应 3 mlCl2时转移的电子数为 。
    (2)在溶液Ⅰ中加入NaOH固体的目的是___________(填字母)。
    A.与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应,生成更多的NaClO
    B.NaOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
    C.为下一步反应提供碱性环境
    D.使NaClO3转化为NaClO
    (3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图2为不同的温度下,不同质量浓度的Fe(NO3)3对K2FeO4生成率的影响;图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO的质量浓度对K2FeO4的生成率的影响。
    工业生产中最佳温度为 ,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比为 。
    (4)反应③的离子方程式为 ;向溶液Ⅱ中加入饱和KOH溶液得到湿产品的原因是 。
    (5)高铁酸钾与水反应的离子方程式是4Fe+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-。则其作为水处理剂的原理是① ;② 。
    6.(24-25高三上·山西·阶段练习)利用废旧镀锌铁皮制备磁性胶体粒子及的工艺流程如图所示:
    已知:Zn与NaOH溶液反应的化学方程式为。
    回答下列问题:
    (1)“碱溶”前,废旧镀锌铁皮需剪碎,其目的是 。
    (2)“调”时,所加试剂为稀硫酸,写出发生反应的离子方程式: 。
    (3)“煅烧”前需要洗涤,检验沉淀是否洗净的操作及现象为 。
    (4)“煅烧”时发生反应的化学方程式为 。
    (5)“酸溶2”过程中发生反应的离子方程式为 。
    (6)制备胶体粒子的过程中,必须持续通入,目的是 ;胶体粒子中与的数目之比为 。
    7.(24-25高三上·广东·阶段练习)从废催化剂中回收金属可实现金属的循环利用,某废催化剂的主要成分为含有镍、铝、铁等元素组成的化合物,一种该废催化剂回收利用工艺的部分流程如图所示:
    已知:该废催化剂中铝元素以的形式存在;“焙烧”后镍、铁变成相应的氧化物;加入盐酸调“”可获得完整晶型的勃姆石()。
    回答下列问题:
    (1)基态Ni原子价层电子的轨道表示式为 。
    (2)写出“调”时反应的离子方程式: 。
    (3)“浸出”时所加“试剂”为 ,“氧化”的目的为 。
    (4)若常温下“滤液Ⅱ”中的浓度约为,当“”时,刚好会有析出,因此“”至少应大于 ,才能使溶液中沉淀完全(当离子浓度时认为该离子已完全沉淀)。
    (5)勃姆石焙烧得到的将用于制备催化剂,已知在以下4种不同焙烧温度下所得的比表面积大小如图所示,则最佳的焙烧温度为 (填图中数据)。
    (6)超细氧化镍是一种用途广泛的功能材料,其晶胞结构如图所示:
    ①晶胞中原子A坐标参数为(0,0,0),B为,则原子C的坐标参数为 。
    ②人工制备的晶体常存在缺陷,个别会被代替,但晶体依旧呈电中性,某氧化镍组成为,则该晶体中与的离子个数之比为 。
    8.(24-25高三上·安徽六安·阶段练习)钴在硬质高温合金、催化剂等高新技术领域有广泛应用。从某炼锌厂的废渣(含Zn、C、Fe、ZnO、SiO2等)中回收钴的一种工艺流程如图:
    相关金属离子[c(Mn+)=0.1ml•L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
    回答下列问题:
    (1)滤渣1是 ,为了提高酸浸的速率,可采用的方法 (任写一条)。
    (2)从流程信息分析,在有机溶剂M中 (填“ZnSO4”或“CSO4”)溶解度更大。操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、 。
    (3)若无氧化步骤,对实验的影响是 。试剂X可以为下列物质中的 。
    A.KOH B.Zn(OH)2 C.ZnO D.Na2CO3
    (4)工业上也可在碱性环境利用次氯酸钠氧化C2+生成C(OH)3沉淀,实现钴回收。该反应的离子方程式是 。
    9.(2024·河北·模拟预测)石油化工所用的加氢催化剂的主要成分为镍钴合金和氧化铝,还含有少量的氧化铁,以废弃的加氢催化剂为原料回收其中的钴和镍,其流程如图所示:
    已知:①常温下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下:
    ②钴常见化合价有+2、+3。
    回答下列问题:
    (1)“酸溶”步骤中提高浸取率的方法有 (写出一条)。
    (2)“除铝铁”步骤中用NaOH溶液调节溶液pH的范围为 。
    (3)“钴镍分离”步骤前,钴元素在溶液中以 (填写离子符号)形式存在。
    (4)“沉镍”步骤中生成碱式碳酸镍的离子方程式为 。
    (5)“转化”步骤中有黄绿色气体产生,该气体是 (写名称),若用过氧化氢和稀硫酸代替浓盐酸,其优点是 。
    (6)经测定“沉镍”后的滤液中,控制溶液的pH,向滤液中加入固体,可使完全沉淀转化为[溶液中可认为完全沉淀],取1L滤液加入,通过计算证明未完全沉淀: [忽略溶液体积变化及的水解,常温下],若要使完全沉淀至少还要加入的物质的量约为 ml(保留1位小数)。
    10.(24-25高三上·广东广州·开学考试)氮循环在地球生态中不可或缺。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
    (1)图中X的化学式是 。氧化炉中发生的反应有 (填化学方程式)和
    (2)一定温度下在容积不变的密闭容器中发生反应,下列结果可说明该反应已经达到平衡状态的是___________。(填标号)
    A.容器内的浓度不再变化B.容器内气体的密度不再变化
    C.容器内气体总质量不再变化D.相同时间内,消耗同时生成
    (3)某温度下,在容积不变的密闭容器中通入处理尾气中的氮氧化物,测得如下数据,则的平均反应速率为 。
    (4)工业废液中的硝酸可用甲醇处理,被还原成。若此反应消耗了,转移电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。
    Ⅱ.利用催化技术可将汽车尾气中的CO和部分转化为和。为探究尾气转化速率的影响因素,进行3组实验(反应物初始浓度相同),得到下表所示数据。
    (5)该反应的化学方程式是 。
    (6)已知实验①分别与②、③都能进行对比,则 ,b= 。若通过实验可得到“其他因素相同时,催化剂比表面积越大,尾气转化速率越大”的结论,则证据是 。
    11.(2024高三下·新疆·期中)工业制备硫酸的主要过程如图所示,请回答下列问题:
    (1)过程i中:
    ①黄铁矿的主要成分——FeS2中S的化合价为 价。
    ②燃烧时发生反应的化学方程式为: 。(请配平该化学方程式)
    ___________FeS2+___________O2___________Fe2O3+___________SO2
    ③为了提高黄铁矿燃烧的效率,可采取的措施为 。
    (2)过程ii中:
    ①若每生成2mlSO3(g)放出的热量为196kJ,则反应中消耗32gSO2(g)时,放出 kJ热量。
    ②该反应常在400~500℃、V2O5为催化剂条件下进行,从化学反应速率角度解释原因: 。
    (3)过程Ⅲ中,常用 吸收SO3,原因为 。
    (4)煤矿中含有硫元素,在燃烧或冶炼时会产生SO2,若将这些废气直接排放至空气中,会形成酸雨,下列说法正确的是 ___________(填标号)。
    A.pH小于7的雨水是酸雨
    B.酸雨的形成过程中,涉及氧化还原反应
    C.工厂的烟囱造高些,可减少SO2的排放量
    D.向燃煤中加入生石灰后使用,可减少SO2的排放量
    12.(2024高三下·海南·期中)某酸性废液中主要含有、、、、,对该废液进行回收可获得,流程如图所示。
    已知:相同条件下,比更容易沉淀。
    回答下列问题:
    (1)“氧化”阶段,的作用是 ;能代替的物质是 (填化学式,写出一种即可)。
    (2)“沉铁、铝”阶段沉铁时发生反应的离子方程式为 。
    (3)滤液1的用途是 (写出一种即可);实验室中检验滤液1中阳离子的方法为 。
    (4)写出“沉铝”阶段发生反应的离子方程式: 。
    (5)在实验室进行过滤操作时所需要的玻璃仪器有烧杯、 。
    13.(24-25高三上·江苏淮安·开学考试)铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
    已知:①滤渣1成分:Au、AgCl、PbSO4等;
    ②当某离子的浓度低于1.0×10-5 ml/L时,可忽略该离子的存在;
    ③AgCl(s) + Cl-(aq) [AgCl2]-(aq) K=2.0×10-5;
    ④δ表示微粒分布分数,。
    回答下列问题:
    (1)O属于 区元素,其基态原子的价电子排布式为 。
    (2)“滤液1”中含有H2SeO3,“氧化酸浸”时Ag2Se反应的离子方程式为 。
    (3)在“除金”工序溶液中,Cl-浓度不能超过0.5ml/L的原因是 。
    (4)在“银转化”体系中,存在:
    [Ag(SO3)2]3- + SO[Ag(SO3)3]5-平衡,且[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075ml/L,两种离子分布分数δ随SO浓度的变化关系如图所示,若SO浓度为1ml/L,则[Ag(SO3)3]5-的浓度为 ml/L。
    (5)AgCl经还原也可制得Ag单质。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量0.5ml·L-1盐酸后静置,充分反应得到Ag和FeCl2.为判断AgCl是否完全转化,补充完整实验方案:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤, 。[实验中必须使用的试剂和设备:稀HNO3、AgNO3溶液、蒸馏水,通风设备]
    14.(2024高三下·安徽亳州·期中)镍及其化合物在工业上有着广泛的应用。工业上一种以废高温合金(含Ni15%,还含有C、Cr、Fe、Cu以及少量其他杂质)为原料提纯镍的流程如下:
    已知:①常温时,。②难溶于水。
    请回答下列问题:
    (1)为了提高反应速率,废合金在热浸前需进行 (填具体操作)处理。滤渣3经过洗涤、加入 (填试剂名称)、洗涤干燥可得到铜。
    (2)“除铁”中可通过先加入氯酸钠溶液再加入碳酸钠溶液得到FeOOH沉淀,发生反应的离子方程式为 。
    (3)加入(密度比水小)“萃取”后,若在实验室中分离该萃取液,得到氯化镍溶液的操作是 (填具体操作过程)。若此时溶液中氯化镍的浓度为0.2ml/L,常温下,为了防止镍损失,需确保溶液的pH必须低于 。
    (4)镍能形成多种配合物,如NiCO4和NiNH362+等。
    ①CO分子内键和键个数之比为 。
    ②分子的空间结构为 ,NiNH362+中,的配位数为 。
    (5)镍的一种氧化物晶体结构如图所示,其化学式为 ,设其摩尔质量为,晶体密度为,则Ni和O之间的最近距离为 nm(列出计算式,为阿伏加德罗常数的值)。
    15.(2024高三下·湖北宜昌·期中)层状结构MS2薄膜能用于制作电极材料。MS2薄膜由辉钼矿(主要含MS2及少量FeO、SiO2)制得MO3后再与S经气相反应并沉积得到,其流程如下。
    回答下列问题:
    (1)“焙烧”产生的SO2用NaOH溶液吸收生成NaHSO3的离子方程式为 。
    (2)“焙烧”后的固体用氨水“浸取”得到重钼酸铵溶液,为提高“浸取”速率,可采用的措施是 (举一例)。
    (3)“灼烧”过程中需回收利用的气体是 (填化学式)。
    (4)在650℃下“气相沉积”生成MS2的反应需在特定气流中进行,选用Ar而不选H2形成该气流的原因是 。
    (5)将Li+嵌入层状MS2充电后得到的可作电池负极,该负极放电时的电极反应式为 。结合原子结构分析,Li+能嵌入MS2层间可能的原因是 。
    16.(2024高三下·山东潍坊·期中)某废旧合金材料中主要含铁、铜、铝及其氧化物,为充分利用资源,一种回收铜、铝并制取绿矾(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下:
    回答下列问题:
    (1)FeSO4 中存在的化学键为 。
    (2)“碱浸”时加入 NaOH 溶液,发生反应的化学方程式为 ;滤液 1 中通入过量气体 a,气体 a 是 (填化学式)。
    (3)绿矾可用于处理工业废水中含有的 Cr2O,离子反应方程式为Fe2++ Cr2O+H+—Fe3++ Cr3++ H2O(未配平)。Cr2O中铬(Cr)元素的化合价为 ; 处理 1mlCr2O,消耗 FeSO4·7H2O 的质量为 g。
    (4)CuSO4·5H2O 在受热时质量分数(w)随温度的变化情况如图所示。据此分析可知,CuSO4·5H2O 受热过程可能发生的化学反应是___________(填序号)。
    A.CuSO4·5H2OCuSO4·4H2O+H2O
    B.CuSO4·5H2OCuSO4·3H2O+2H2O
    C.CuSO4·4H2OCuSO4·2H2O+2H2O
    D.CuSO4·3H2OCuSO4·H2O+2H2O
    17.(24-25高三上·广西崇左·开学考试)某化工厂以废金属(主要成分为Fe和Cu,表面有少量油污)为原料回收海绵铜,并制备氯化铁的工艺流程如图所示。
    已知:NaNO2易溶于水且不与氢氧化钠反应,在“氧化”中起催化作用,该反应的化学方程式为:4FeCl2+4HCl+O24FeCl3+2H2O。
    回答下列问题:
    (1)“洗涤”是为去除废金属表面的油污,试剂X最好选用 (填字母序号)。
    a.水 b.稀硫酸 c.氢氧化钠溶液
    (2)“酸浸”中发生反应的化学反应方程式为 。
    (3)在“氧化”过程中,反应前后化合价发生变化的元素有 (写元素符号)。
    (4)“溶液甲”中一定含有的的离子是 。
    (5)现有100t含铁为28%的废金属,利用上述流程制备FeCl3溶液,若过程中铁元素无损失,最后得到的FeCl3溶液中FeCl3的质量为 。
    18.(2024高三下·福建漳州·期中)从烟气脱硝催化剂(SCR)中回收金属元素可实现资源的循环利用。一种从废弃SCR(主要含TiO2、V2O5、WO3、SiO2、Al2O3)中回收金属钒和钨的流程如图:
    已知:①Al2O3是两性氧化物,能与氢氧化钠发生如下反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O。
    ②Al(OH)3酸式电离的电离方程式为Al(OH)3H++AlO+H2O。
    ③钒元素常见的化合价及其在水溶液中的存在形式如表:
    请回答下列问题:
    (1)废弃催化剂“碱浸”前需要粉碎的目的是 。“碱浸”时,滤液中的阴离子除OH-、WO、SiO外,还有 。
    (2)操作i的名称为 ,滤渣1的主要成分为 (填化学式)。
    (3)焙烧“沉钒”生成的NH4VO3可生成V2O5,并产生一种碱性气体,焙烧NH4VO3的化学方程式为 。V2O5具有强氧化性,可与浓盐酸发生反应生成气体单质,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,则反应的离子方程式为 。
    (4)假设实验过程钨元素没有损失,以ag废弃SCR为原料制得bg钨酸,则废弃SCR中钨的含量为 (用含a、b的式子表示)。
    金属氢氧化物
    开始沉淀的pH
    1.9
    3.4
    6.4
    7.0
    完全沉淀的pH
    3.2
    4.7
    7.6
    9.0
    金属离子
    C2+
    Fe2+
    Fe3+
    Zn2+
    开始沉淀的pH
    7.15
    6.3
    1.5
    6.2
    沉淀完全的pH
    9.15
    8.3
    2.8
    8.2
    金属离子
    开始沉淀的
    0.3
    7.2
    1.5
    6.9
    3.4
    沉淀完全的
    1.1
    9.2
    3.2
    8.9
    4.7
    时间时间
    0
    1
    2
    3
    ……
    3.60
    3.05
    2.85
    2.76
    ……
    编号
    催化剂比表面积
    前的平均速率

    280
    80

    a
    120

    360
    b
    价态
    +5
    +4
    +3
    +2
    存在形式
    VO(碱性)
    VO2+(pH≤2)
    VO2+
    V3+
    V2+
    参考答案:
    1.(1)IB
    (2)
    (3)将Fe3+还原为Fe2+,防止Fe3+在调溶液pH时变成Fe(OH)3而除去
    (4)Al(OH)3
    (5)平面正方形
    (6)煤炭燃烧时释放出的热量可以用于北方冬季供暖、工厂生产提供热量,以及一些家庭的烧水做饭等
    (7)0.3
    【分析】由题给流程可知,黄铜矿粉在高压氧气中焙烧,将CuFeS2转化为氧化铜、四氧化三铁和二氧化硫,向焙烧渣中加入稀硫酸酸浸,将金属氧化物转化为可溶的硫酸盐,二氧化硅与稀硫酸不反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液;向滤液中加入铜,将溶液中的铁离子转化为亚铁离子,向反应后的溶液中加入氧化铜调节溶液pH,将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铝的滤渣和滤液;向滤液中加入过氧化氢溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,向反应后的溶液中加入过量氨水,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,铜离子转化为硫酸四氨合铜,过滤得到氢氧化铁和硫酸四氨合铜;硫酸四氨合铜经系列操作得到氧化铜,氧化铜与氢氧化铁混合灼烧得到CuFe2O4,CuFe2O4在氮气氛围中灼烧得到CuFe2O4-δ。
    【详解】(1)铜元素的原子序数为29,位于元素周期表第四周期IB族,故答案为:IB;
    (2)由分析可知,CuFeS2与高压氧气在高温条件下反应生成为氧化铜、四氧化三铁和二氧化硫,反应的化学方程式为,故答案为:;
    (3)由分析可知,加入铜得目的是将溶液中的铁离子转化为亚铁离子,防止铁离子在调溶液pH时变成氢氧化铁沉淀而除去,故答案为:将Fe3+还原为Fe2+,防止Fe3+在调溶液pH时变成Fe(OH)3而除去;
    (4)由分析可知,滤渣2的主要成分为氢氧化铝,故答案为:Al(OH)3;
    (5)由有两种同分异构体可知,四氨合铜离子的空间构型为平面正方形,故答案为:平面正方形;
    (6)化学能可以转化为热能,并且在生产或生活中有多种应用,如煤炭燃烧是一种典型的化学能转化为热能的过程,煤炭燃烧时释放出的热量可以用于北方冬季供暖、工厂生产提供热量,以及一些家庭的烧水做饭等,故答案为:煤炭燃烧时释放出的热量可以用于北方冬季供暖、工厂生产提供热量,以及一些家庭的烧水做饭等;
    (7)由题意可知,铁酸铜制备氧缺位体过程中固体减少的质量就是反应生成氧气的质量,由氧元素减少的质量分数可得:×100%=1—98%,解得δ=0.3,故答案为:0.3。
    2.(1)D
    (2)
    (3)Al(OH)3、H2SiO3
    (4)酸性条件下高锰酸钾能将稀盐酸氧化为氯气,污染空气
    (5)3Mn2O7=6MnO2+3O2↑+O3↑
    【分析】软锰矿熔融煅烧,、转化为K[Al(OH)4]、K2SiO3,转化为,浸取后溶液中通入二氧化碳除杂,K[Al(OH)4]、K2SiO3转化为Al(OH)3和H2SiO3沉淀,过滤后滤液中加入稀硫酸,发生歧化反应生成MnO2和。
    【详解】(1)普通玻璃坩埚、石英坩埚、陶瓷坩埚的主要成分中含,能与KOH反应,故应选用铁坩埚,选D;
    (2)“熔融煅烧”时,转化为,该反应的化学方程式为;
    (3)根据分析,滤渣的成分为:Al(OH)3、H2SiO3;
    (4)“歧化”时,不能用稀盐酸代替稀硫酸的主要原因是:酸性条件下高锰酸钾能将稀盐酸氧化为氯气,污染空气;
    (5)根据得失电子守恒,七氧化二锰爆炸分解的化学方程式:3Mn2O7=6MnO2+3O2↑+O3↑。
    3.(1)
    (2) SiO2
    (3) 0.045
    (4)
    (5)
    (6)与反应使平衡逆向移动,促进结合形成沉淀
    【分析】银精矿(其化学成分有: Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO2等)加盐酸和氯酸钾浸取,过滤,溶液中含有Zn2+、Cu2+、Pb2+,滤渣中含有S、SiO2、AgCl等,浸出液中加金属还原剂Zn把Cu2+、Pb2+还原为单质,则试剂X为Zn,分离操作②为过滤,得到Cu和Pb、ZnCl2溶液,浸出渣含有S、SiO2、AgCl,加Na2SO3溶液,AgCl与Na2SO3反应生成Na3 [Ag(SO3)2]和NaCl,过滤滤渣为S和SiO2,滤液为Na3 [Ag(SO3)2]和NaCl,在滤液中加N2H4,生成Ag和氮气,滤液中含有亚硫酸钠。
    【详解】(1)基态Ag的价层电子排布式为。
    (2)①由流程图知试剂X可以置换出Cu和Pb,同时不引入新的杂质,应选择金属Zn,步骤②试剂X为Zn;
    ②步骤④滤渣中除含单质硫外,滤渣中还含有未发生变化的SiO2。
    (3)①步骤③反应的化学方程式为;
    ②加入溶液,当反应平衡时为0.5,=c(Ag+)c(Cl-)则 c(Ag+)=c(Cl-)=1.34210-5 ml/L,则 =3.355103ml/L,
    此时溶液中0.045。
    (4)滤液为Na3 [Ag(SO3)2]和NaCl,在滤液中加N2H4,生成Ag和氮气,滤液中含有亚硫酸钠,由此步骤⑤反应的离子方程式为。
    (5)“粗银”中含少量杂质Cu、Zn、Au、Pb可用电解法精炼,结合金属活动性顺序知,在阳极Zn、Cu、Ag失去电子转化为金属阳离子进入电解液,Au以游离态沉积于阳极下方形成阳极泥。
    (6)溶液也可通过如图方法获取粗银,沉银步骤中使用盐酸的沉银率高于相同浓度的NaCl溶液,原因为与反应使平衡逆向移动,促进结合形成沉淀。
    4.(1)①⑤⑦
    (2)
    (3) Si<C<O 蒸发浓缩 冷却结晶 抑制三价铁离子的水解 取待测液滴加加硫氰化钾,不显血红色,然后加入氯水,溶液显血红色,则证明有亚铁离子存在 (其他方法合理也可)。
    【分析】废铁屑中含有少量碳和杂质,加入盐酸得到氯化亚铁溶液与不溶于盐酸的二氧化硅与碳,向氯化亚铁溶液中加入双氧水可得到氯化铁溶液,为防止三价铁离子水解,在氯化氢气流中进行,最终得到无水氯化铁。
    【详解】(1)固体属于电解质,属于盐类,由于固体中不存在自由移动的阴阳离子,故不导电,因此选①⑤⑦。
    (2)在熔融状态的电离方程式为
    (3)①废铁屑中含有少量碳和杂质,杂质所含元素的电负性由小到大的顺序为Si<C<O。
    ②为避免引入新的杂质,试剂可以选用溶液,双氧水将二价铁氧化为三价铁,即此过程发生的离子反应方程式为。
    ③操作②是蒸发浓缩
    ④冷却结晶
    ⑤三价铁离子的水解产生氢离子,在氯化氢气流中会使三价铁离子水解的平衡逆向移动,抑制三价铁离子的水解
    ⑥证明A溶液中亚铁离子存在的方法,取待测液滴加加硫氰化钾,不显血红色,然后加入氯水,溶液显血红色,则证明有亚铁离子存在 (其他方法合理也可)。
    ⑦的化学反应方程式为
    5.(1) 6OH-+3Cl2Cl+5Cl-+3H2O 5NA
    (2)AC
    (3) 26 ℃ 6∶5(或1.2∶1)
    (4) 2Fe3++3ClO-+10OH-=2Fe+3Cl-+5H2O 高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的小
    (5) 高铁酸钾中的铁元素显+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒 水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附作用
    【分析】足量氯气与氢氧化钠溶液在较低温度下发生反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,往反应后的溶液中加氢氧化钠固体除去其中未反应的氯气并使溶液呈碱性,除去其中的氯化钠后,在获得的碱性溶液中加90%的硝酸铁溶液,发生反应:,溶液II中含高铁酸钠,往溶液II中加饱和氢氧化钾溶液,发生反应:Na2FeO4+2KOH= K2FeO4↓+2NaOH,得湿产品,洗涤干燥得高铁酸钾晶体。
    【详解】(1)反应①应在温度较低的情况下进行,因温度较高时NaOH与Cl2反应生成NaClO3,温度较高时反应的离子方程式为6OH-+3Cl2Cl+5Cl-+3H2O;由反应的离子方程式可知,温度较高时反应3 mlCl2时生成1ml、转移的电子数为5NA;
    (2)A. 氢氧化钠溶液中通入了过量的Cl2,在溶液Ⅰ中加入NaOH固体可以继续和过量的Cl2反应,生成更多的NaClO,故A正确;
    B. NaOH固体溶解时会放出较多的热量,而较高温度会生成副产物NaClO3,故B错误;
    C. 在获得的溶液中加90%的硝酸铁溶液,发生反应:,即硝酸铁和次氯硝酸钠反应需要碱性环境,故C正确;
    D. 在溶液Ⅰ中加入NaOH固体并不能使NaClO3转化为NaClO,故D错误;
    故答案为:AC;
    (3)由图可知,在26℃时高铁酸钾的生成率最高,此时硝酸铁和次氯酸钠两种溶液的质量浓度分别为330g/L和275g/L,所以工业生产中最佳温度为26℃,此时两种溶液的最佳质量浓度之比为330g/L :275g/L =6:5(或1.2∶1);
    (4)反应③是往碱性的NaClO浓溶液中加90%的硝酸铁溶液,两者发生氧化还原反应,反应的离子方程式为;向溶液Ⅱ中加入饱和KOH溶液,由于高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的小,发生反应:Na2FeO4+2KOH= K2FeO4↓+2NaOH,所以能得湿产品;
    (5)高铁酸钾中的铁元素显+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,同时水解产生的Fe(OH)3(胶体)具有吸附性,能吸附水中悬浮物,所以其能作为水处理剂。
    6.(1)增大碱浸反应的接触面积,提高反应速率,提高原料利用率
    (2)
    (3)取最后一次洗涤液与试管中,加入稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中,若石灰水不变浑浊,则证明已经洗涤干净,若石灰水变浑浊,则未洗涤干净
    (4)
    (5)2H++Fe=Fe2++H2↑
    (6) Fe2+被氧气氧化为Fe3+ 1:2
    【分析】废旧镀锌铁皮加入氢氧化钠溶液中反应,发生反应:,铁不溶解,过滤得到滤液为,滤渣为铁,调节滤液pH生成氢氧化锌沉淀,酸溶后生成Zn2+,加入碳酸钠沉锌,得到,煅烧得到氧化锌;滤渣加入稀盐酸酸溶,再加入适量过氧化氢,调节溶液PH=1~2,部分氧化亚铁离子为铁离子,得到含Fe2+、Fe3+的溶液,加热NaOH,加热促进水解生成四氧化三铁胶体粒子,据此解答。
    【详解】(1)将废旧镀锌铁皮需剪碎,增大碱浸反应的接触面积,提高反应速率,提高原料利用率;
    (2)“调”时,与稀硫酸反应生成氢氧化锌,离子方程式为;
    (3)检验沉淀是否洗净主要检验的是碳酸根是否洗净,操作方法和现象为:取最后一次洗涤液与试管中,加入稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中,若石灰水不变浑浊,则证明已经洗涤干净,若石灰水变浑浊,则未洗涤干净;
    (4)“煅烧”时,转化为ZnO,化学方程式为;
    (5)“酸溶2”过程中发生反应是铁和稀盐酸的反应,离子方程式为2H++Fe=Fe2++H2↑;
    (6)制备胶体粒子的过程中,必须持续通入,目的是防止Fe2+被氧气氧化为Fe3+;胶体粒子中根据化合价代数和为0可知,与的数目之比为1:2。
    7.(1)
    (2)(合理即可)
    (3) 稀硫酸(合理即可) 将体系中的转为,方便后续除去(合理即可)
    (4)9
    (5)500℃
    (6) 11:1
    【分析】某废催化剂的主要成分为含有镍、铝、铁等元素组成的化合物,加入碳酸钠焙烧生成镍、铁变成相应的氧化物,水浸、过滤,得到滤液Ⅰ和滤渣Ⅰ,滤液Ⅰ为 ,调“pH1”=10可获得完整晶型的勃姆石(AlOOH),焙烧得到;“浸出”时加入“试剂”后,Fe、Ni转入“滤液Ⅱ”中,因此应该加入能与其氧化物反应的酸,因此选稀硫酸,过滤,滤液加入过氧化氢,将体系中的转化为,调节溶液pH2,生成氢氧化铁沉淀,过滤,调溶液pH3,得到Ni(OH)2,焙烧得到NiO。
    【详解】(1)
    Ni的原子序数是28,其价层电子排布式为,价层电子的轨道表示式为;
    (2)根据流程可推断,原料与碳酸钠焙烧后,Al元素转化为,水浸反应后以的形式存在,因此,“调”时发生的离子方程式为:;
    (3)“焙烧”后镍、铁变成相应的氧化物,“浸出”时加入“试剂”后,Fe、Ni转入“滤液Ⅱ”中,因此应该加入能与其氧化物反应的酸,因此选稀硫酸;Fe元素需在“滤渣Ⅲ”中除去,因此“氧化”的目的为将体系中的转化为,方便后续除去;
    (4)根据题意可知时将会有析出,此时,,若要沉淀完全,则,,,故pH至少应大于9;
    (5)由于焙烧得到的将用于制备催化剂,催化剂的比表面积越大,催化作用越好,因此最佳的焙烧温度为500℃;
    (6)①原子C在x、z轴的中心,在y轴的始点,因此坐标参数为(,0 ,);
    ②设1ml中含的物质的量为,的物质的量为,由于晶体依旧呈电中性,则,的物质的量为,与的离子个数之比为。
    8.(1) SiO2 粉碎、适当提高酸浓度,升高温度等
    (2) ZnSO4 过滤、洗涤、干燥
    (3) 无法有效除铁 BC
    (4)2C2++4OH-+H2O+ClO-=2C(OH)3↓+Cl-
    【分析】废渣(含Zn、C、Fe、ZnO、SiO2 等)其中二氧化硅不溶于酸,滤渣1为SiO2,溶液中含有锌离子,亚铁离子,钴离子,经双氧水氧化后,亚铁离子转化为三价铁离子,调节pH值使三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀,加入有机溶剂经过萃取分液,水相中为钴离子,有机相为锌离子,操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,据此分析解题。
    【详解】(1)经分析可知滤渣1是SiO2 ;为了提高酸浸的速率,可采用的方法为粉碎、适当提高酸浓度、升高温度等
    (2)从流程信息分析,在有机溶剂M中ZnSO4溶解度更大;操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
    (3)若无氧化步骤,亚铁离子不能转化为三价铁离子,对实验的影响是无法有效除铁;可能引入新的杂质,试剂X可以为ZnO和Zn(OH)2,利用其能与H+反应,消耗氢离子,使Fe3+水解转化为沉淀除掉,故选BC;
    (4)根据题意,碱性环境下,次氯酸钠氧化C2+生成C(OH)3沉淀,离子方程式为2C2++4OH-+H2O+ClO-=2C(OH)3↓+Cl-。
    9.(1)粉碎废弃催化剂或加热或适当增大硫酸浓度或搅拌
    (2)4.7—6.9
    (3)C2+
    (4)3Ni2++3CO+6H2O=↓+2CO2↑
    (5) 氯气 避免产生有毒氯气
    (6) 加入固体恰好与完全反应转化为,此时反应后溶液的>1×10—5 ml/L,所以溶液中镍离子未完全沉淀 0.9
    【分析】由题给流程可知,向废弃催化剂中加入硫酸酸浸,将金属元素转化为可溶硫酸盐,结合题给数据可知,向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH在4.7—6.9范围内,将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和滤液;向滤液中加入次氯酸钠溶液,将溶液中的亚钴离子转化为氢氧化钴沉淀,过滤得到氢氧化钙和滤液;向滤液中加入碳酸钠溶液,将溶液中镍离子转化为碱式碳酸镍,过滤得到滤液和碱式碳酸镍;碱式碳酸镍与氢气发生还原反应得到活性镍;向氢氧化钴中加入浓盐酸,将氢氧化钴转化为氯化亚钴,氯化亚钴溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水氯化亚钴。
    【详解】(1)粉碎废弃催化剂、加热、适当增大硫酸浓度、搅拌等措施能提高“酸溶”步骤等浸取率,故答案为:粉碎废弃催化剂或加热或适当增大硫酸浓度或搅拌;
    (2)由分析可知,加入氢氧化钠溶液调节溶液pH在4.7—6.9范围内的目的是将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,达到除去溶液中铁离子和铝离子的目的,故答案为:4.7—6.9;
    (3)“钴镍分离”步骤前,钴元素在溶液中以亚钴离子形式存在,故答案为:C2+;
    (4)由分析可知,“沉镍”步骤中加入碳酸钠溶液的目的是将溶液中镍离子转化为碱式碳酸镍,反应的离子方程式为3Ni2++3CO+6H2O=↓+2CO2↑,故答案为:3Ni2++3CO+6H2O=↓+2CO2↑;
    (5)“转化”步骤中有黄绿色气体产生是因为氢氧化钴与浓盐酸反应生成氯化亚钴和黄绿色气体氯气和水,若用过氧化氢和稀硫酸代替浓盐酸,氢氧化钴与过氧化氢和稀硫酸混合溶液反应生成硫酸亚钴、氧气和水,与加入浓盐酸相比最大的优点是可以避免生成有毒的氯气,可以减少对环境的污染,故答案为:氯气;避免产生有毒氯气;
    (6)“沉镍”后的滤液中,取1L滤液加入,,根据反应的离子方程式:,可知加入固体恰好与完全反应转化为,此时反应后溶液的>1×10-5 ml/L,所以溶液中镍离子未完全沉淀;溶液中镍离子完全沉淀时,溶液中碳酸根离子浓度为=0.9ml/L,则还需要加入碳酸钠的物质的量为0.9ml。
    10.(1)
    (2)A
    (3)
    (4)5:6
    (5)
    (6) 280 80 >
    【分析】氮气和氢气发生氧化还原反应生成氨气,氨气分离后被氧气氧化为NO,NO和氧气、水反应生成硝酸,尾气处理后循环利用;
    【详解】(1)由分析,X为氧气;氧化炉中氨气被氧气氧化为NO:;
    (2)A.容器内的浓度不再变化,说明平衡不再移动,达到平衡状态;
    B.容积不变的密闭容器中,容器体积和气体质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡;
    C.根据质量守恒,容器内气体总质量不再变化,不能说明反应已达平衡;
    D.相同时间内,消耗同时生成,描述的都是正反应,不能说明反应平衡;
    故选A;
    (3)根据表格数据,的平均反应速率为;
    (4)此反应消耗了(为1ml),转移电子,硝酸用甲醇处理,被还原成,氮化合价由+5变为0被还原,硝酸为氧化剂,根据电子守恒,反应硝酸为6ml÷5=1.2ml,则还原剂和氧化剂的物质的量之比是1:1.2=5:6。
    (5)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和部分转化为和,反应为:;
    (6)已知实验①分别与②、③都能进行对比,则①②变量为催化剂比表面积,故280;①③变量为温度,故b=80。①②变量为催化剂比表面积,若通过实验可得到“其他因素相同时,催化剂比表面积越大,尾气转化速率越大”的结论,则证据是>。
    11.(1) -1 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 将黄铁矿粉碎
    (2) 49 升高温度或加入催化剂,均可以加快化学反应速率,且400~500℃、V2O5的催化活性好,反应速率快
    (3) 98.3%的浓硫酸 防止形成酸雾
    (4)BD
    【分析】黄铁矿在空气中燃烧生成氧化铁和SO2,SO2发生催化氧化生成SO3,SO3用98.3%的浓硫酸吸收制得硫酸;
    【详解】(1)①黄铁矿的主要成分——FeS2中S的化合价为-1价;
    ②根据化合价升降守恒、原子守恒可得黄铁矿燃烧时发生反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;
    ③为了提高黄铁矿燃烧的效率,可采取的措施为将黄铁矿粉碎,以增大反应的接触面积;
    (2)①若每生成2mlSO3(g)放出的热量为196kJ,则反应中消耗32gSO2(g)时,即=0.5ml,根据方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知,此时生成0.5mlSO3(g),放出的热量为49kJ;
    ②该反应常在400~500℃、V2O5为催化剂条件下进行,从化学反应速率角度解释原因是升高温度或加入催化剂,均可以加快化学反应速率且400~500℃、V2O5的催化活性好,反应速率快;
    (3)过程Ⅲ中,为了防止形成酸雾,常用98.3%的浓硫酸吸收SO3;
    (4)A.pH小于5.6的雨水是酸雨,故A错误;
    B.酸雨的形成过程中,涉及S元素价态的改变,属于氧化还原反应,故B正确;
    C.工厂的烟囱造高些,并不能减少SO2的排放量,故C错误;
    D.向燃煤中加入生石灰后使用,发生反应:2CaO+2SO2+O2=2CaSO4,可减少SO2的排放量,故D正确;
    故答案为:BD。
    12.(1) 将氧化为 或等
    (2)
    (3) 制铵盐或制氮肥等 取少量滤液1于试管中,加入足量浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明滤液1中含有
    (4)
    (5)玻璃棒、漏斗
    【分析】酸性废液加入H2O2将Fe2+氧化物Fe3+,加入一水合氨使Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,滤渣中加入NaOH溶液,氢氧化铝转变为[Al(OH)4]-,过滤除去氢氧化铁,滤液中通入过量CO2,使[Al(OH)4]-转变为氢氧化铝,受热分解变为Al2O3。
    【详解】(1)“氧化”阶段,H2O2为氧化剂,作用是将Fe2+氧化物Fe3+;能代替H2O2的物质是O2或Cl2等;
    (2)沉铁时,Fe3+转化为氢氧化铁,发生反应的离子方程式为;
    (3)滤液1中的主要成分为硫酸铵,可用作氮肥;实验室中检验滤液1中阳离子即铵根离子的方法为取少量滤液1于试管中,加入足量浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明滤液1中含有铵根离子;
    (4)“沉铝”阶段为[Al(OH)4]-转变为氢氧化铝,发生反应的离子方程式为;
    (5)过滤操作时所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
    13.(1) p 2s22p4
    (2)Ag2Se+3H2O2+2Cl-+2H+=2AgCl+H2SeO3+3H2O
    (3)防止AgCl固体转化为[AgCl2]-而损失
    (4)0.05
    (5)用蒸馏水洗涤滤渣,至取最后一次洗涤滤液滴加硝酸银溶液无沉淀产生。转移滤渣至烧杯中,打开通风设备,向烧杯中边加稀硝酸边搅拌至无气泡产生,若无固体残留,则AgCl转化完全
    【分析】铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)加入H2O2、H2SO4、NaCl氧化酸浸,由题中信息可知,滤液1中含有Cu2+和H2SeO3,滤渣1中含有Au、AgCl、PbSO4;滤渣1中加入NaClO3、H2SO4、NaCl,将Au转化为Na[AuCl4]除去,滤液2中含有Na[AuCl4],滤渣2中含有AgCl、PbSO4;在滤渣2中加入Na2SO3,将AgCl转化为[Ag(SO3)3]5-和[Ag(SO3)2]3-,过滤除去PbSO4,滤液3中加入Na2S2O4,将Ag元素还原为Ag单质,Na2S2O4转化为Na2SO3,滤液4中溶质主要为Na2SO3,可继续进行银转化过程。
    【详解】(1)O在第二周期第ⅥA族,属于p区元素;其基态原子的价电子排布式为2s22p4;
    (2)“滤液1”中含有H2SeO3,“氧化酸浸”时Ag2Se反应的离子方程式为:Ag2Se+3H2O2+2Cl-+2H+=2AgCl+H2SeO3+3H2O;
    (3)在“除金”工序溶液中,Cl-浓度不能超过0.5ml/L的原因是防止AgCl固体转化为[AgCl2]-而损失;
    (4)在“银转化”体系中, [Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075ml/L,溶液中存在平衡关系:[Ag(SO3)2]3- +⇌[Ag(SO3)3]5-,根据图可知,当c()=0.5ml/L时,此时c([Ag(SO3)2]3- )=c([Ag(SO3)3]5-)=0.0375ml/L,则该平衡关系的平衡常数为:,当时c()=1ml/L,,解得此时c([Ag(SO3)3]5-)=0.05ml/L;
    (5)取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤,用蒸馏水洗涤滤渣,至取最后一次洗涤滤液滴加硝酸银溶液无沉淀产生。转移滤渣至烧杯中,打开通风设备,向烧杯中边加稀硝酸边搅拌至无气泡产生,若无固体残留,则AgCl转化完全。
    14.(1) 粉碎等合理答案 盐酸(或硫酸)
    (2)
    (3) 静置后,取下分液漏斗塞子,旋开活塞,放出下层液体,待下层液体刚好放完,立即关闭活塞 7.5
    (4) 1∶2 三角锥形 6
    (5) NiO
    【分析】废高温合金(含Ni15%,还含有C、Cr、Fe、Cu以及少量其他杂质)为原料提纯镍,加盐酸“热浸”,将金属转化为离子进入溶液,滤液中加把氧化,然后加入碳酸钠使铁、铬沉淀除去;再加入金属镍除去铜,滤液中加萃取剂除去其他金属离子,萃余液只余、,然后再加萃取剂萃取出,加草酸铵得到晶体,在氮气条件下加热分解晶体得到金属镍。
    【详解】(1)为了提高反应速率,可将合金粉碎,增大接触面积:滤渣3主要成分为镍和铜,可加入盐酸溶解镍,过滤、洗涤干燥得到铜;
    (2)“除铁”中可通过先加入氯酸钠溶液再加入碳酸钠溶液,反应的离子方程式为;
    (3)萃取剂的密度小于,萃取液在上层,得到氯化镍溶液的具体操作是:静置分层后,取下分液漏斗塞子,旋开活塞,放出下层液体,待下层液体刚好放完,立即关闭活塞;由已知,结合氯化镍的浓度为0.2ml/L,为了防止镍离子沉淀,可得溶液中,即溶液的pH必须小于7.5;
    (4)①CO与结构相似,分子中含有一个三键,三键中含有一个键和两个键,所以CO分子内键与键个数之比为1∶2;
    ②中N原子的价层电子对数为,根据价层电子对互斥模型,空间结构为三角锥形,中N原子的杂化方式为;
    ③配离中Ni的化合价均为+2,则其配位数分别是6;
    (5)每个晶胞中含Ni原子个,O原子个,故化学式为NiO;NiO的摩尔质量为,则一个晶胞的质量为,晶体密度为,则晶胞的体积为,则晶胞参数为,则Ni和O之间的最近距离为即。
    15.(1)
    (2)将固体粉碎
    (3)NH3
    (4)和S在加热条件下发生反应生成H2S
    (5) Li+的半径小
    【分析】MS2薄膜由辉钼矿(主要含MS2及少量FeO、SiO2)制得MO3后再与S经气相反应并沉积得到,辉钼矿焙烧后使用氨水浸取得到[(NH4)2M2O7],结晶后灼烧得到MO3,最后与S经气相反应并沉积得到MS2,据此分析解题;
    【详解】(1)SO2与NaOH溶液反应生成NaHSO3,离子方程式为:;
    (2)将“焙烧”后的固体粉碎,增大接触面积,可提高“浸取”速率;
    (3)灼烧重钼酸铵[(NH4)2M2O7]可得到NH3,可以回收利用;
    (4)在650℃下,发生“气相沉积”反应时,S蒸汽也能与H2发生反应生成H2S;
    (5)将Li+嵌入层状MS2充电后得到的LixMS2,LixMS2在负极失电子发生氧化反应生成Li+和MS2,该负极放电时的电极反应式为:LixMS2-xe-=xLi++MS2;Li失去电子后形成Li+,半径变小,能嵌入MS2层间。
    16.(1)离子键、共价键
    (2) 2NaOH+Al2O3+3H2O=2Na[Al(OH)4] CO2
    (3) +6 1668
    (4)BD
    【分析】废旧合金焙烧后“碱浸”,氧化铝溶于氢氧化钠生成偏铝酸钠,过滤,滤液1中通入过量CO2生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,氢氧化铝灼烧生成氧化铝,电解熔融氧化铝得金属铝;滤渣1为铁、铜的氧化物,加稀硫酸溶解得硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铜溶液,加足量铁粉,把硫酸铁还原为硫酸亚铁,硫酸铜还原为铜,过滤,滤渣2中为Fe和Cu,滤液2为硫酸亚铁溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得绿矾。
    【详解】(1)FeSO4 为离子化合物,亚铁离子和硫酸根之间为离子键,S和O之间为共价键,故存在的化学键为:离子键、共价键;
    (2)“碱浸”时加入 NaOH 溶液,发生反应的化学方程式为:2NaOH+Al2O3+3H2O=2Na[Al(OH)4];根据分析,气体a是:CO2;
    (3)Cr2O中O为-2价,故铬为+6价;根据离子方程式6Fe2++ Cr2O+14H+=6Fe3++ 2Cr3++ 7H2O,处理1mlCr2O,消耗6ml FeSO4·7H2O,质量为1668g;
    (4)CuSO4·5H2O的相对分子质量为250,由图可知温度加热至100C左右质量分数减小14.4%,即25014.4%=36,为两个水分子的相对质量,因此此时发生的反应为:CuSO4·5H2OCuSO4·3H2O+2H2O;100C升高到125C左右,质量分数减小14.4%,即为两个水分子的相对质量,因此此时发生的反应为:CuSO4·3H2OCuSO4·H2O+2H2O;250C之后质量分数减小7.2%,即2507.2%=18,为一个水分子的相对质量,此阶段发生的反应为:CuSO4·H2OCuSO4+H2O,故选BD。
    17.(1)c
    (2)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
    (3)Fe、O
    (4)Na+、Cl-、
    (5)81.25t
    【分析】废金属“洗涤”后除去金属表面的油污,试剂X为NaOH溶液,过滤得滤渣Fe和Cu,加入盐酸与Fe反应得到FeCl2溶液和海绵铜,通入氧气氧化后得到FeCl3溶液,加入NaOH溶液后得到Fe(OH)3沉淀,最后加入适量盐酸得到纯净的FeCl3溶液;
    【详解】(1)“洗涤”是为去除废金属表面的油污,试剂X最好选用氢氧化钠溶液,是因为氢氧化钠能和油污反应,从而除去油污;故选:c;
    (2)“酸浸”中铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,发生反应的化学反应方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;
    (3)在“氧化”过程中反应的化学方程式为:4FeCl2+4HCl+O24FeCl3+2H2O, Fe元素由+2变成+3价、O元素由0变成-2价,反应前后化合价发生变化的元素有:Fe、O;
    (4)‘沉铁’发生反应的方程式为FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,溶液甲一定存在NaCl,已知NaNO2易溶于水且不与氢氧化钠反应,在“氧化”中起催化作用,则溶液甲也一定存在NaNO2,故“溶液甲”中一定含有的的离子是Na+、Cl-、;
    (5)现有100t含铁为28%的废金属,铁在质量是100t×28%=28t,最终铁中的铁元素完全转化到氯化铁中,最后得到的FeCl3溶液中FeCl3的质量为。
    18.(1) 为了增大固体接触面积,提高浸出率,加快浸取反应速率 VO、AlO
    (2) 过滤 Al(OH)3、H2SiO3
    (3) 2NH4VO32NH3↑+V2O5+H2O V2O5+6H++2Cl-=2VO2++Cl2↑+3H2O
    (4)
    【分析】废弃SCR主要含TiO2、V2O5、WO3、SiO2、Al2O3,加氢氧化钠“碱浸”,过滤,滤液中含有OH-、WO、SiO、VO、AlO,过滤出TiO2;滤液加硫酸调节pH生成氢氧化铝沉淀、硅酸沉淀除铝、硅;滤液中加硫酸铵生成NH4VO3沉淀“沉钒”,过滤,滤液中加硫酸调节pH生成H2WO4沉淀。
    【详解】(1)根据影响反应速率的因素,废弃催化剂“碱浸”前需要粉碎的目的是增大接触面积,加快碱浸速率,提高浸出率。碱性条件下,V元素以VO形式存在,氧化铝和氢氧化钠发生反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,所以“碱浸”时,滤液中的阴离子除OH-、WO、SiO外,还有VO、AlO。
    (2)操作i是固液分离,名称为过滤;根据流程图,滤液加硫酸调节pH生成氢氧化铝沉淀、硅酸沉淀除铝、硅,滤渣1的主要成分为Al(OH)3、H2SiO3。
    (3)焙烧“沉钒”生成的NH4VO3可生成V2O5,并产生碱性气体氨气,焙烧NH4VO3的化学方程式为2NH4VO32NH3↑+V2O5+H2O。V2O5具有强氧化性,可与浓盐酸发生反应生成气体单质,氯元素化合价由-1升高为0,HCl是还原剂,V元素化合价降低,V2O5是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,根据得失电子守恒,V元素化合价由+5降低为+4,pH≤2时V元素以VO2+形式存在,则反应的离子方程式为V2O5+6H++2Cl-=2VO2++Cl2↑+3H2O。
    (4)ag废弃SCR为原料制得bg钨酸,则废弃SCR中钨的含量为。

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