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高考化学真题和模拟题分类汇编专题20工业流程题（2份打包，含解析+原卷版，可预览）
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这是一份高考化学真题和模拟题分类汇编专题20工业流程题（2份打包，含解析+原卷版，可预览），文件包含高考化学真题和模拟题分类汇编专题20工业流程题含解析doc、高考化学真题和模拟题分类汇编专题20工业流程题原卷版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共130页， 欢迎下载使用。
专题20 工业流程题
2021年化学高考题
一、单选题
1．（2021年山东省高考化学试题（山东卷））工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是
A．吸收过程中有气体生成 B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高 D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
2．（2021年河北省普通高中学业水平选择性考试化学试题（河北卷））BiOCl是一种具有珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图：
下列说法错误的是
A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B．转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
3．（2021年湖南省普通高中学业水平选择性考试化学试题（湖南卷））已二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线：
下列说法正确的是
A．苯与溴水混合，充分振荡后静置，下层溶液呈橙红色
B．环己醇与乙醇互为同系物
C．已二酸与溶液反应有生成
D．环己烷分子中所有碳原子共平面
4．（2021年湖南省普通高中学业水平选择性考试化学试题（湖南卷））一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．物质X常选用生石灰
B．工业上常用电解熔融制备金属镁
C．“氯化”过程中发生的反应为
D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水
二、元素或物质推断题
5．（2021年1月浙江省普通高校招生选考化学试题）某兴趣小组对化合物X开展探究实验。
其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。请回答：
(1)组成X的3种元素是______(填元素符号)，X的化学式是______。
(2)将固体X加入温热的稀H2SO4中，产生气体B，该反应的离子方程式是______。
(3)步骤I，发生反应的化学方程式是______。
(4)步骤II，某同学未加H2O2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是______。
(5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明______。
三、工业流程题
6．（2021年高考全国乙卷化学试题）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的见下表
金属离子
开始沉淀的
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全的
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，、几乎不发生反应，、、、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式_______。
(2)“水浸”后“滤液”的约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节至11.6，依次析出的金属离子是_______。
(3)“母液①"中浓度为_______。
(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。
(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，水解析出沉淀，该反应的离子方程式是_______。
(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。
7．（2021年高考全国甲卷化学试题）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
(1)的一种制备方法如下图所示：
①加入粉进行转化反应的离子方程式为_______，生成的沉淀与硝酸反应，生成_______后可循环使用。
②通入的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_______；若反应物用量比时，氧化产物为_______；当，单质碘的收率会降低，原因是_______。
(2)以为原料制备的方法是：先向溶液中加入计量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反应得到，上述制备的总反应的离子方程式为_______。
(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少为_______。在溶液中可发生反应。实验室中使用过量的与溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量的原因是_______。
8．（2021年山东省高考化学试题（山东卷））工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：
(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是___。
(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol•L-1时，可认为已除尽。
中和时pH的理论范围为___；酸化的目的是___；Fe元素在___(填操作单元的名称)过程中除去。
(3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致___；冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有____。
(4)利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在___(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为___。
9．（2021年河北省普通高中学业水平选择性考试化学试题（河北卷））绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是_______(填元素符号)。
(2)工序①的名称为__。
(3)滤渣的主要成分是__(填化学式)。
(4)工序③中发生反应的离子方程式为_______。
(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为__，可代替NaOH的化学试剂还有_______(填化学式)。
(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_______(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。
(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为__。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全；A1(OH)3+OH-⇌Al(OH)：K=100.63，Kw=10-14，Ksp[A1(OH)3]=10-33)
10．（2021年湖南省普通高中学业水平选择性考试化学试题（湖南卷））碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠，并测定产品中少量碳酸氢钠的含量，过程如下：
步骤I.的制备
步骤Ⅱ.产品中含量测定
①称取产品2.500g，用蒸馏水溶解，定容于250mL容量瓶中；
②移取25.00mL上述溶液于锥形瓶，加入2滴指示剂M，用盐酸标准溶液滴定，溶液由红色变至近无色(第一滴定终点)，消耗盐酸；
③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N，继续用盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点)，又消耗盐酸；
④平行测定三次，平均值为22.45，平均值为23.51。
已知：(i)当温度超过35℃时，开始分解。
(ii)相关盐在不同温度下的溶解度表
温度/
0
10
20
30
40
50
60
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
11.9
15.8
21.0
27.0
6.9
8.2
9.6
11.1
12.7
14.5
16.4
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2
回答下列问题：
(1)步骤I中晶体A的化学式为_______，晶体A能够析出的原因是_______；
(2)步骤I中“300℃加热”所选用的仪器是_______(填标号)；
A． B． C． D．
(3)指示剂N为_______，描述第二滴定终点前后颜色变化_______；
(4)产品中的质量分数为_______(保留三位有效数字)；
(5)第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则质量分数的计算结果_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
11．（2021年广东省普通高中学业水平选择性考试化学试题（广东卷））对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝()、钼()、镍()等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：
已知：25℃时，的，；；；该工艺中，时，溶液中元素以的形态存在。
(1)“焙烧”中，有生成，其中元素的化合价为_______。
(2)“沉铝”中，生成的沉淀为_______。
(3)“沉钼”中，为7.0。
①生成的离子方程式为_______。
②若条件控制不当，也会沉淀。为避免中混入沉淀，溶液中_______(列出算式)时，应停止加入溶液。
(4)①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，为_______。
②往滤液Ⅲ中添加适量固体后，通入足量_______(填化学式)气体，再通入足量，可析出。
(5)高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。
①该氧化物为_______。
②已知：和同族，和同族。在与上层的反应中，元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。
12．（2021年1月浙江省普通高校招生选考化学试题）某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下：
已知：4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2
2H++2CrOCr2O+H2O
相关物质的溶解度随温度变化如下图。
请回答：
(1)步骤I，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是______。
(2)下列说法正确的是______。
A．步骤II，低温可提高浸取率
B．步骤II，过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3
C．步骤III，酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7
D．步骤IV，所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3
(3)步骤V，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶解KCl →______→______→______→______→重结晶。
a．50℃蒸发溶剂；
b．100℃ 蒸发溶剂；
c．抽滤；
d．冷却至室温；
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。
(4)为了测定K2Cr2O7产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。
①下列关于滴定分析的操作，不正确的是______。
A．用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶
B．滴定时要适当控制滴定速度
C．滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化
D．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直
E．平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
②在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，______继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。(请在横线上补全操作)
(5)该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例)，但测得的质量分数明显偏低。分析其原因，发现配制K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是______，添加该试剂的理由是______。
2021年化学高考模拟题
一、单选题
1．（2021·山东淄博市·）侯德榜改进的制碱工艺打破了西方对我国的技术封锁，至今仍在使用。工业上从海水中制备纯碱和金属镁的流程如下图所示：
下列说法不正确的是
A．流程Ⅰ依次向粗盐水中加入过量溶液、溶液并过滤
B．流程Ⅱ体现了侯德榜制碱法
C．流程Ⅱ中吸氨与碳酸化的顺序互换，物质不变、不影响反应结果
D．流程Ⅳ，Ⅴ的目的是富集镁元素
2．（2021·河北邯郸市·）工业提取碘的一种流程如图所示，下列说法错误的是
A．浸泡时适当加热能促进含碘物质的溶解
B．将浸泡液碱化、过滤，所得滤液中加入淀粉溶液，溶液变蓝
C．流程中的氧化剂可使用H2O2
D．碘单质易升华，需密封保存
二、多选题
3．（2021·辽宁朝阳市·高三月考）工业上以菱镁矿(主要成分为，含少量，和)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．浸出时产生的废渣灼烧后有，和
B．浸出镁的离子反应为
C．浸出镁的过程应在较高温度下进行，沉镁的操作在较低温度下进行
D．流程中可循环使用的物质只有
三、元素或物质推断题
4．（2021·湖南永州市·高三其他模拟）用含铬不锈钢废渣(含、、、等)制取(铬绿)的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“碱熔”时，为使废渣充分氧化可采取的措施是___________、___________。
(2)、KOH、反应生成的化学方程式为___________。
(3)“水浸”时，碱熔渣中的强烈水解生成的难溶物为___________(填化学式下同)；为检验“水浸”后的滤液中是否含有，可选用的化学试剂是___________。
(4)常温下“酸化”时pH不宜过低的原因是___________；若出时溶液的pH=8，则___________mol/L。{已知：常温下，}
(5)“还原”时发生反应的离子方程式为___________。
(6)由制取铬绿的方法是___________。
5．（2021·黑龙江哈尔滨市·哈九中高三二模）现代社会人们对生存环境要求越来越高，地球资源却越来越少，这就要求矿业生产体系化、绿色化。如图是对高铁硅石(主要成分SiO2，含Fe2O3、Al2O3、Li2O杂质)进行综合加工的流程：
已知：常温下，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
(1)气体A的电子式为___。由粗硅制备纯硅流程中循环使用的物质除粗硅、SiHCl3、H2外，还有___。
(2)反应③的化学方程式为___。
(3)当离子浓度≤1.0×10-5mol/L时，认为该离子被除尽。则调节溶液1的pH至少为__，此时溶液2中Fe3+的浓度为___mol/L。
(4)反应⑥的离子方程式为___。
(5)反应⑤完成后到获得金属铝需经过了一系列操作，该系列操作为过滤、洗涤、干燥、___、___。(只写相关操作名称)
(6)操作II的最佳方法是__。
A．重结晶 B．电解 C．直接加热 D．萃取
四、工业流程题
6．（2021·九龙坡区·重庆市育才中学高三三模）炼锌矿渣，主要含有铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4，它们都为易溶于水的强电解质，综合利用可获得3种金属盐，并进一步处理镓盐，可制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如下：
已知：①常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH见表1。
②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。
表1：金属离子浓度及开始沉淀的pH
金属离子
浓度(mol·L-1)
开始沉淀pH
完全沉淀pH
Fe2＋
1.0×10—3
8.0
0
Fe3＋
4.0×10—2
1.7
3.2
Zn2＋
1.5
5.5
7.5
Ga3＋
3.0×10—3
3.0
表2：金属离子的萃取率
金属离子
萃取率(%)
Fe2＋
0
Fe3＋
99
Zn2＋
0
Ga3＋
97—98.5
(1)Ga2(Fe2O4)3中Ga的化合价为___________，“浸出”时其发生反应的主要离子方程式___________。
(2)滤液1中可回收利用的物质是___________，滤饼的主要成分是___________；萃取前加入的固体X为___________。
(3)Ga与Al同主族，化学性质相似。反萃取后，溶液中镓的存在形式为___________(填化学式)。
(4)GaN可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的Ga(CH3)3为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为___________。
(5)滤液1中残余的Ga3＋的浓度为___________mol·L-1。
7．（2021·南岸区·重庆第二外国语学校高三三模）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①2CrO+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。②铬属于重金属元素。回答下列问题：
(1)原料之一的H2O2电子式是_______。
(2)Cr元素经步骤II再循环到步骤I中，则循环物质X为_______(填化学式)。
(3)Ksp(CaCrO4)_______(填“>”或“＜”)Ksp(CaSO4)。
(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mg产品，用硫酸溶解后，用cmol·L-1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液VmL。
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)。
8．（2021·重庆市第十一中学校高三二模）锗属于稀有分散元素，一种以锗精矿(含GeO2、GeO、SiO2、As2O3)制备高纯二氧化锗的工艺流程如下：
下列数据是对应物质的熔点：
物质
GeO2
GeO
SiO2
As2O3
熔点/℃
1115
710(升华)
1723
193(升华)
(1)第32号元素锗的原子结构示意图________，根据锗在元素周期表中的位置写出单质锗的一种用途________。
(2)“焙烧”前，粉碎锗精矿的目的是________。矿渣1的主要成分是________。
(3)“还原焙烧”中，含Ge氧化物在不同气氛中的挥发情况如图。800～1100℃之间，含Ge氧化物在CO中的挥发率明显高于空气中的原因是________。
(4)“碱浸氧化”后，GeO转化为锗酸盐，请写出反应的离子方程式________。
(5)“精馏水解”发生反应的化学方程式________。
(6)在氯化物熔盐中，电解SiO2和GeO2的混合物，可制得硅锗合金。反应原理如下：
SiO2＋GeO2SiGe(合金)＋2O2↑
生成硅锗合金的电极为________(填“阳极”或“阴极”)，写出生成O2的电极反应式________。
9．（2021·陕西宝鸡市·）是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿主要成分为、，还含少量、、MnO等制取的工艺流程如下:
已知：①部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：金属离子浓度为)
沉淀物
开始沉淀
完全沉淀
②熔点为，加热至时，失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)已知氧化性，浸出液中含有的阳离子主要有、_______、、、等。
(2)在“氧化”步骤中，发生的主要离子反应方程式为_______。
(3)加调pH的最佳范围是_______，过滤所得到的两种沉淀的化学式为_______。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。控制溶液pH为，则加入萃取剂的目的是_______。
(5)“一系列操作”包含三个基本实验操作，它们是_______、_______和过滤。制得的在烘干时需减压烘干的原因是_______。为测定粗产品中含量，称取的粗产品溶于水，加入足量溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量为，则粗产品中的质量分数为_______结果保留三位有效数字。经过检测，发现粗产品中含有NaCl杂质，则的质量分数可能比实际值_______填“偏大”或“偏小”。
10．（2021·青海西宁市·高三三模）MnCO3是制造电器材料软磁铁氧体的原料。实验室利用菱锰矿(主要成分MnCO3，还含有Fe2O3、FeO、MgO、SiO2等杂质)得到高纯碳酸锰产品。工艺流程如下：
(1)将菱锰矿粉与氯化铵混合研磨再焙烧的目的是___________，X为NH3和CO2的混合气体，写出焙烧的化学方程式：___________。
(2)为了降低生产成本，有些物质可以循环利用，能循环利用的物质为___________(填名称)。
(3)氧化剂MnO2能将浸出液中的Fe2＋转变成Fe3＋，该反应的离子方程式是___________。
(4)物质Y可以是___________(填字母)。
a.MnCl2 b.MnCO3 c.NH3·H2O d.NaOH
(5)氯化铵用量对锰浸出率的影响如图所示，请分析，选择氯化铵与锰矿粉的质量比为___________适宜。
(6)焙烧过程中产生的尾气NH3、CO2以及少量HCl会对设备有一定腐蚀作用，直接排放会造成一定污染，实验中用如图所示装置进行尾气处理：(已知冷凝管和洗气瓶中有相同产物)
①冷凝管的作用为___________。
②请写出洗气瓶中的化学方程式：___________。
11．（2021·全国高三零模）磷酸铁锂是一种锂离子电池材料，该电池正极片主要含有石墨、、等物质，还有少量不溶性杂质。采用下列工艺流程回收制备有关物质。
已知：不同温度下，碳酸锂在水中的溶解度如下表所示：
0
10
20
30
50
60
80
100
溶解度/
1.64
1.53
1.48
1.17
1.05
1.01
0.85
0.72
请回答下列问题：
(1)为提高电极片的碱浸率，可以采用的方法有______(任写一条即可，题干中的除外)。
(2)得到滤渣2的化学方程式是______，滤渣3的主要成分为______。
(3)“沉淀”中溶液的作用是______，的作用是______(用离子方程式表示)。
(4)写出“滤渣”中加入溶液时发生反应的离子方程式______。
(5)20℃时，“沉锂”后的溶液中，的浓度为______(结果保留1位有效数字，假设溶液的密度为)。
(6)“沉锂”后所得固体需要进行洗涤，洗涤时最好选用______(填“冷水”或“热水”)。
12．（2021·安徽高三一模）钯是一种稀有金属，广泛应用于现代工业的各个领域，也是重要的战略物资。一种从失效的含钯催化剂(含Pd、PdO、Al2O3和有机物)中提取Pd的工艺流程如图：
请回答下列问题：
(1)“焙烧”的主要目的是①使Al2O3发生晶型转变形成难溶于酸的α—Al2O3，②___。
(2)写出在还原PdO步骤发生反应的化学方程式___。
(3)在浸出步骤中单质Pd转化H2PdCl6，不同浸出体系对钯浸出率的影响如表所示：
浸出体系对钯浸出率的影响
废催化剂质量(g)
浸出体系
现象
钯浸出率(%)
10.02
HCl+HNO3
反应剧烈、有黄烟
98.45
10.01
HCl+H2O2
反应剧烈
98.48
10.12
HCl+NaClO3
反应平稳
98.73
选择最佳的浸出体系为___，理由是___，写出用该体系浸出发生反应的化学方程式___。
(4)浸出步骤中，盐酸浓度对钯浸出率的影响如图所示：
由此确定最佳的盐酸浓度为___，理由是___。
13．（2021·浙江高三其他模拟）硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是铜盐中重要的无机化工原料，广泛应用于农业、电镀、饲料添加剂、催化剂、石油、选矿、油漆等行业。
I.采用孔雀石[主要成分CuCO3·Cu(OH)2]、硫酸(70%)、氨水为原料制取硫酸铜晶体。其工艺流程如图：
已知：(1)硫酸铜晶体易溶于水，难溶于乙醇。
(2)硫酸铜晶体在102℃时失水成CuSO4·3H2O，在113℃时失水成CuSO4·H2O，在258℃时失水成CuSO4。
请回答下列问题：
(1)已知氨浸时发生的反应为CuCO3·Cu(OH)2+8NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3+8H2O，蒸氨时得到的固体呈黑色。孔雀石经过氨浸、蒸氨操作目的是：___。
(2)下列说法正确的是___。
A．步骤I，高温可提高浸取率
B．预处理时用破碎机将孔雀石破碎成粒子直径<1mm，其目的是提高反应速率和浸取率
C．步骤III，蒸氨出来的气体有污染，需要净化处理，经吸收净化所得的溶液可作化肥
D．步骤IV，固液分离操作可采用常压过滤，也可采用减压过滤
(3)步骤IV为一系列的操作：
①使晶体从溶液中析出，可采取的方式有___(写出两条)。
②减压过滤后，洗涤沉淀可能需要用到以下操作：
a.加入水至浸没沉淀物；b.加入乙醇至浸没沉淀物；c.洗涤剂缓慢通过沉淀物；d.洗涤剂快速通过沉淀物；e.关小水龙头；f.开大水龙头；g.重复2-3次。
请选出正确的操作并排序 → → →f→ 。___。
③晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定，主要步骤有：a.称量b.置于烘箱中脱结晶水c.冷却d.称量e.重复b～d至恒重f.计算。步骤e的目的是___。
④若测得结晶水的含量偏低，则杂质可能是___。
II.采用金属铜单质制备硫酸铜晶体
(4)某兴趣小组查阅资料得知：Cu+CuCl2=2CuCl，4CuCl+O2+2H2O=2[Cu(OH)2·CuCl2]，[Cu(OH)2·CuCl2]+H2SO4=CuSO4+CuCl2+2H2O。现设计如下实验来制备硫酸铜晶体，装置及相关物质溶解度随温度变化如图：
向铜和稀硫酸的混合物中加入氯化铜溶液，利用二连球鼓入空气，将铜溶解，当三颈烧瓶中呈乳状浑浊液时，滴加浓硫酸。装置中存在一处缺陷是___；最后可以利用重结晶的方法纯化硫酸铜晶体的原因为___。
14．（2021·江西抚州市·临川一中）钒为一种高熔点金属，在工业生产中有广泛用途。工业上常用钒炉渣(主要含FeO·V2O3，还有少量Al2O3、CuO等杂质)提取金属钒，流程如下图：
已知：I.钒有多种价态，其中+5价的最稳定。钒在溶液中主要以VO和VO的形式存在，存在平衡：VO+H2O⇌2H++VO
II.部分金属离子的沉淀pH：
金属离子
Cu2+
Fe2+
Fe3+
开始沉淀时pH
5.2
7.6
2.7
完全沉淀时pH
6.4
9.6
3.7
回答下列问题：
(1)碱浸步骤中最好选用_______(填字母)
a.NaOH溶液 b.氨水 c.纯碱溶液
(2)焙烧目的是将FeO·V2O3转化为可溶的NaVO3，其中铁全部转化为+3价氧化物，则反应化学方程式_______。
(3)溶液1到溶液2的过程中，调节pH至8有两个目的，一是除去___离子，二是促使____。
(4)加热NH4VO3时生成V2O5，则反应化学方程式：____，流程中最后用V2O5冶炼V通常采用的方法是____(填字母)
A．炭还原法 B．铝热法还原 C．直接加热法 D．盐的水溶液与活泼金属置换法
(5)全钒液流电池工作原理如图：
已知各种含钒离子的颜色如下：VO黄色、VO2+蓝色、V3+绿色、V2+紫色
①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，该电池放电时总反应式是_______。
②当完成储能时，阳极区溶液的颜色是_______。
15．（2021·北京高三其他模拟）金属镓(Ga)是合成半导体材料砷化镓(GaAs)的重要基础材料，一种由砷化镓废料制备镓的工艺流程如图。
已知：i.Ga(OH)3与Al(OH)3性质相似
ii.NO2可以溶于浓HNO3中
(1)酸浸溶解：
①上述流程中能加快反应速率的措施有___。
②将GaAs与浓HNO3反应的化学方程式补充完整：___。
GaAs+HNO3(浓)= Ga(NO3)3+H3AsO4++H2O
③其他条件相同时，研究镓的浸出率随时间变化情况，实验结果如图。
推测NO2能够催化GaAs与浓硝酸的反应，设计实验证实了推测。
实验方案：用N2不断将生成的NO2吹出，测镓的浸出率随时间变化情况。
预测该方案对应的镓的浸出率随时间变化情况___(在图中画出相应变化情况曲线)。
(2)除杂转化：
①上述工艺流程中浓氨水的作用是___。
②Ga(OH)3沉淀与NaOH溶液反应的离子方程式为___。
(3)电解制镓：以Pt为电极材料，电解NaGaO2溶液制金属镓，阴极反应式为___。
16．（2021·河南新乡市·新乡县一中高三其他模拟）CuCl是一种重要的化工原料和广泛应用的催化剂，它难溶于水，不溶于乙醇。现用低品位铜矿石(主要成分CuS、Cu2S、CuO，杂质为Fe2O3、FeO、SiO2等)，制备CuCl的工业流程如下：
已知：
I．铜盐溶液中加入NH3·H2O和NH4HCO3，可形成配合物Cu(NH3)4CO3
II．在该工艺条件下，生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示：
氢氧化物
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
开始沉淀的pH
7.7
6.5
1.1
4.2
沉淀完全的pH
10.4
8.96
3.3
6.7
回答下列问题
(1)提高矿石浸取率的方法有___________(任写两种)。
(2)反应I生成的滤渣中有S，写出其中Cu2S参与反应的离子方程式___________。
(3)加氨水中和溶液pH应为___________。滤饼为黑色固体，其成分含两种元素的质量比为4：1，通过反应II可生成[CuCl2]-，写出此过程的化学方程式___________。
(4)根据下图表中数据，加入盐酸与氯化钠适合的条件为___________。
NaCl加入量与CuCl产率的关系
NaCl过量(%)
CuCl产率(%)
NaCl过量(%)
CuCl产率(%)
0
78
10
95
5
86
－
－
HCl加入量与CuCl产率的关系
HCl过量(%)
CuCl产率(%)
HCl过量(%)
CuCl产率(%)
0
65
10
88
5
76
15
95
(5)水解后洗涤沉淀选用的试剂为___________，整个流程中能循环使用的物质是___________。
(6)100t含铜a%的铜矿石，经流程制备出bt的CuCl，生成CuCl的产率为___________。(用含有a、b的代数式表示)
17．（2021·陕西宝鸡市·高三其他模拟）由废铅蓄电池的铅膏采用氯盐法制备PbCl2的工艺流程如图：
已知：①铅膏的组成如表：
物相
PbO
PbO2
PbSO4
Pb
总铅
质量分数/%
15.89
4.86
33.74
34.03
76.05
②PbCl2是白色结晶性粉末，微溶于冷水，易溶于热水、浓盐酸和氢氧化钠溶液。
回答下列问题：
(1)铅膏“浸取”时浓盐酸与水的配比(浓盐酸和水的体积比)及氯化钠的浓度均对铅浸取率有较大影响(如图所示)：
①由图甲确定适宜的配比为_______。
②已知70 °C时，NaCl的溶解度为37.8 g，由图乙可知铅的浸出率与NaCl质量分数的关系是_______，工业上采用质量分数约为24%的食盐水，不能采用无限制提高w(NaCl)来提高铅的浸出率，其原因是_______。
③提高铅的浸出率除浓盐酸与水的配比和w(NaC)外，还可采取的措施有_______(至少写2种)。
(2)步骤Ⅵ加入CaCl2的目的是_______.步骤Ⅶ滤液中溶质的主要成分为_______。
(3)“浸取”时会发生一系列反应。
①硫酸铅溶于氯化钠生成PbCl的离子方程式为_______。
②产生氯气的化学方程式为_______。
18．（2021·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三其他模拟）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某钴酸锂电池的正极材料含有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑、铝箔及少量铁，通过如图工艺流程可回收铝、钴、锂。
回答下列问题：
(1)LiCoO2中，Co元素的化合价为_______。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_______。
(3)“酸浸”时Co、Li元素的浸出率随温度的变化如图所示：
“酸浸”的适宜温度_______，写出该步骤中发生的主要氧化还原反应的化学方程式_______。
(4)沉锂过程要对所得滤渣进行洗涤，检验沉淀是否洗净的操作为_______。
(5)充电时，该锂离子电池充电时阴极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_______。上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_________。
(6)某CoC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Co2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O，采用KMnO4滴定法测定该样品的组成，实验步骤如下：
I.取mg样品于锥形瓶中，加入稀H2SO4溶解，水浴加热至75℃。
用cmol·L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，消耗KMnO4溶液V1mL。
II.向上述溶液中加入适量还原剂将Co3+完全还原为Co2+，加入稀H2SO4酸化后，在75℃继续用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，又消耗KMnO4溶液V2mL。
样品中所含H2C2O4·2H2O(M=126g/mol)的质量分数表达式为___；若所用KMnO4溶液实际浓度偏低，则测得样品中Co元素含量____。(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
19．（2021·长沙市明德中学高三三模）钌(Ru)粉主要用于生产钌靶材，而钌靶材是生产计算机硬盘不可替代的材料。以钌废料制备高纯钌粉的流程如下：
已知：含钌废料中钌主要以单质的形式存在，钌在碱性条件下被氯气“氧化”为RuO4，RuO4是有毒的挥发性物质，蒸馏，用盐酸吸收得到红色H2RuCl6溶液，其中还含有少量RuCl。回答下列问题：
(1)钌废料在碱性条件下被氯气“氧化”的离子方程式为_______；钌废料氧化时，随着温度的升高，钌的回收率变化如图所示。综合考虑，确定氧化时的温度以_______℃为宜。
(2)用盐酸吸收蒸馏产物时发生氧化还原反应，生成一种可循环到“氧化”环节的气体，若标准状况下产生0.896L该气体，则消耗盐酸中HCl的物质的量为_______。(不考虑生成RuCl)
(3)“浓缩”步骤时用到的玻璃仪器有酒精灯、烧杯，还有_______。
(4)加入H2O2的主要作用是_______，同时又调节了溶液的pH，有利于沉淀反应的发生。
(5)煅烧的过程可以分为两步，第1步是氯钌酸铵分解生成钌单质和一种无毒的气体单质，同时有两种化合物生成；第2步是钌单质与氧气反应生成钌的氧化物RuOn(n=1～3)。第1步的化学反应方程式为_______。
20．（2021·天津高三一模）《中国锰业》一文提出用废铁屑还原软锰矿，制取高纯硫酸锰的工艺流程如下图所示。某公司提供的软锰矿，其主要成分是二氧化锰，其中还含有少量Fe、CaO、MgO、SiO2及重金属等。
(1)I中加铁屑而不加铁块的原因是_______。
(2)写出I中铁屑与软锰矿发生的主要反应的离子方程式_______。
(3)加CaCO3之前需要加双氧水的作用_______，结合下表说明，加CaCO3控制溶液pH的范围是_______。
可能用到的数据如下：不同金属离子沉淀的pH
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全pH
3.7
9.7
9.8
(4)深度除杂中加入MnF2的作用_______。
(5)从滤液中获取MnSO4晶体的方法是_______、趁热过滤。
硫酸锰在不同温度下的溶解度表
温度/℃
50
80
90
100
溶解度1(g/100g水)
58
48
42
34
(6)为探究稀硫酸介质中湿法还原软锰矿制备硫酸锰的最佳工艺条件，研究了n(Fe)/n(MnO2)对锰浸出率η的影响。如图实验条件为n(H2SO4)：n(MnO2)=2.1：1，反应温度为50℃，反应时间为80min。请结合图像分析n(Fe)/n(MnO2)约为_______最合适，并说出理由_______。
21．（2021·四川凉山彝族自治州·高三二模）工业上以软锰矿(MnO2)为原料制备高锰酸钾(KMnO4)的流程如下：
回答下列问题：
(1)写出MnO2、KOH与空气共熔发生反应的化学方程式_______。
(2)反应①中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。假设无其他副反应发生，该步反应K2MnO4的最大理论转化率为_______%(保留一位小数)。
(3)操作I为_______。
(4)已知有关物质在不同温度(单位：℃)下的溶解度(单位：g/100g水中)如下图：
据图推断操作II最好采用____。反应①中若CO2通入过量造成的影响是____。
(5)上述流程中可以循环利用的物质有_______。
(6)由于直接歧化制备高锰酸钾的产率不高，且后续分离纯化步骤较多，目前工业上较多采用电解K2MnO4水溶液法制备，试写出该电解过程总反应的化学方程式_______。
22．（2021·四川广元市·高三三模）合理利用工厂烟灰，变废为宝，对保护环境具有重要意义。以某钢铁厂烟灰(主要成分为ZnO，并含少量的CuO、MnO2、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)“浸取”工序中ZnO、CuO分别转化为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+配离子，ZnO转化反应的离子方程式为___。
(2)将滤渣①用H2SO4溶液处理后得到___溶液和___固体(均填化学式)。
(3)“除杂”工序中，反应的离子方程式为___。
(4)滤渣②的主要成分有___(填化学式)，回收后可用作冶金原料。
(5)“蒸氨沉锌”工序中，“蒸氨”是将氨及其盐从固液混合物中蒸出，蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水可返回___工序循环使用。
(6)从碱式碳酸锌得到氧化锌的工序名称为___。
23．（2021·广西南宁二中高三三模）氧化铈(CeO2)是一种应用非常广泛稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈，其工艺流程如图所示：
已知：①Ce3+易和SO形成复盐沉淀：Ce2(SO4)3+Na2SO4+nH2O=Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O↓(复盐沉淀)；
②硫脲：(分子式为SCN2H4)，具有还原性，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2；
③Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+；
回答下列问题：
(1)焙烧时，为了提高焙烧效率，可采取的措施有_______(任写一条)。
(2)滤渣A的主要成分是_______、_______。
(3)焙烧后加入稀硫酸浸出，Ce的浸出率和稀硫酸浓度、温度有关，其关系如图所示，应选择的适宜的条件为_______(填序号)
A. 65℃ 2.0mol/L B. 75℃ 2.0mol/L C. 85℃ 2.5mol/L D.100℃ 2.5mol/L
硫酸浓度过大时，浸出率降低的原因是_______。
(4)加入硫脲的目的是将Ce4+还原为Ce3+，反应的化学方程式为_______。
(5)步骤③加入盐酸后，通常还需加入H2O2，其主要目的为_______。
(6)步骤④的离子方程式为_______。
(7)铈元素()常见有、两种价态。可以被含的溶液吸收，生成含有Ce3+和的吸收液。现采用电解法将上述吸收液中的转化为无毒物质，同时再生，其原理如图所示。
①从电解槽的_______(填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式：_______。
24．（2021·四川高三三模）以磷酸钙为原料可制备缓冲试剂磷酸二氢钾(KH2PO4)，其工艺流程如图所示：
已知：①Ca(H2PO4)2能溶于水，CaHPO4和Ca3(PO4)2均难溶于水。
②萃取原理：KCl+H3PO4⇌KH2PO4+HCl，HCl易溶于有机萃取剂。
回答下列问题：
(1)将磷酸钙粉碎的目的是_______，“操作II”的名称是_______。
(2)“酸浸”发生反应的化学方程式为_______。“酸浸”利用了浓硫酸的下列性质_______(填标号)。
A．氧化性 b．还原性 c．强酸性
(3)水相中加入乙醇的作用是_______。
(4)副产品N作肥料可使作物枝繁叶茂，提高产量，则溶液M是_______(填名称)。
(5)用电渗析法从含KH2PO4废水中提取KOH和H3PO4，装置如图所示。
①b物质为_______。
②阳极反应式为_______。
25．（2021·四川达州市·高三二模）氯化亚铜是一种重要的化工原料，广泛应用于有机合成、石油、油脂、染料等工业。一种利用低品位铜矿(Cu2S、CuS及FeO和Fe2O3等)为原料制取CuCl的工艺流程如下：
已知：①CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系；
②CuCl在潮湿空气中易水解氧化；
③已知Cu2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+开始生成沉淀和沉淀完全的pH如下表：
Cu(OH)2
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀pH
4.7
8.3
8.1
1.2
完全沉淀pH
6.7
9.8
9.6
3.2
回答下列问题：
(1)“浸取”时加入MnO2的作用是_______
(2)滤渣1为_______，“中和”时调节pH的范围是_______
(3)“络合”时发生反应生成了配合物Cu(NH3)4CO3，该反应的化学方程式_______
(4)“反应”时的离子方程式_______，溶液2中存在的溶质主要有_______。
(5)“洗涤”时包括用pH=2的硫酸洗、水洗和乙醇洗，不能省略乙醇洗的理由是_______。
(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反应中Cr2O被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为_______[杂质不参与反应；Mr(CuCl)=99.5，列出计算式即可]
26．（2021·四川师范大学附属中学高三二模）二硫化钼是重要的固体润滑剂，被誉为“高级固体润滑油之王”。利用低品相的辉钼矿（含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质）制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图：
(1)(NH4)2MoO4中Mo的化合价为___________。
(2)“转化”中第一步加入Na2S后，(NH4)2MoO4转化为(NH4)2MoS4，写出第二步(NH4)2MoS4与盐酸生成MoS3的离子方程式为___________。
(3)由图分析可知产生MoS3沉淀的流程中选择的最优温度和时间是___________，利用化学平衡原理分析低于或高于最优温度时，MoS3的产率均下降的原因___________。
(4)用镍、钼作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MoO4)的装置如图所示。b电极的材料为___________（填“镍”或“钼”），电极反应为___________。
(5)已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8，若溶液中某离子浓度≤1×10-5mol/L时可认为该离子已完全沉淀。不纯的Na2MoO4溶液中若含少量可溶性硫酸盐杂质，可加入Ba(OH)2固体除去SO（忽略溶液体积变化），则当SO完全沉淀时，溶液中c(MoO)＜___________mol/L（保留2位有效数字）。
27．（2021·福建省福州第一中学高三其他模拟）重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠，在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3，还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产，其主要工艺流程如图：
①中涉及的主要反应有：
主反应：4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Mg(OH)2
Cr(OH)3
完全沉淀时溶液pH
4.7
3.7
11.2
5.6
回答下列问题：
(1)“①”中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是：_______；
(2)“①”中若往原料中加入适量的石灰石，分析其作用可能是：_______；
(3)“③”中调节pH至4.7，目的是：_______；
(4)“⑤”中加硫酸酸化的目的是：_______。
(5)“⑦”中采用冷却结晶得到红矾钠的原因是：_______。
(6)称取重铬酸钠试样2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入适量的稀硫酸和足量碘化钠(已知铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入几滴淀粉溶液指示剂，用0.1200mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(已知反应：I2+2S2O= 2I-+S4O)
问题1：判断达到滴定终点的依据是：_______。
问题2：若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00ml，所得产品的中重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)的纯度_______(保留四位有效数字)。(设整个过程中其它杂质不参与反应)
28．（2021·广东金山中学高三三模）从砷化镓废料(主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质)中回收镓和砷的工艺流程如下：
已知：镓(Ga)既能溶于酸也能溶于碱，与NaOH溶液反应生成NaGaO2和H2。
回答下列问题：
(1)“浆化”是将砷化镓废料转变成悬浊液的过程，其目的是____。
(2)砷化镓(GaAs)在“碱浸”时，砷转化为Na3AsO4进入溶液，该反应的化学方程式为____。
(3)“碱浸”的温度控制在70℃左右，温度不能过高的原因是___；“滤渣II”的成分为___(填化学式)。
(4)向浸出液中加H2SO4进行“中和”，调节pH使镓和硅共沉淀，不同pH时沉淀率如下表所示。根据表中数据可知，“中和”的pH应调节至____范围内，沉淀的效果最好。
pH
镓沉淀率/%
硅沉淀率/%
砷沉淀率/%
4.0
75.0
89.2
0.02
5.0
98.5
98.6
0.01
6.0
98.9
99.2
0.02
7.0
95.3
99.5
0.06
8.0
86.1
86.3
0.11
9.0
57.4
65.1
0.13
(5)“旋流电解”时用惰性电极，则所得“尾液”的溶质主要是____(填化学式)，可进行循环利用，提高经济效益。
(6)若用240kg含镓3％的砷化镓废料回收镓，得到纯度为98％的镓7.20kg，则镓的回收率为___％(结果保留三位有效数字)。
29．（2021·银川市第六中学高三其他模拟）金、银是生活中常见的贵金属，用途非常广泛。工业上常利用氰化法从一种含金矿石(成分为Au、Ag、Fe2O3和其它不溶性杂质)中提取金。工艺流程如下：
已知：① Zn + O2 + H2O = Zn(OH)2
②Zn2+(aq) Zn(CN)2(s) Zn(CN) (aq)
(1)步骤1中“磨矿”的目的是___________。
(2)步骤2中浸出应选用___________(填盐酸、硫酸或硝酸)。
(3)步骤4浸出的目的是将单质Au转化为Au(CN)进入溶液，该反应的离子方程式为___________。
(4)步骤4中为提高金的浸出速率可适当升高温度，但温度过高浸出速率反而会降低，原因是___________。
(5)步骤6的目的是___________。
(6)步骤7置换的总反应为：2Au(CN)+3Zn+4CN-+2H2O=2Au +2Zn(CN)+ZnO+2H2↑，该过程中，为防止生成Zn(CN)2沉淀影响置换速率，可采取的措施是___________。
(7)脱金贫液(主要含有CN-)会破坏环境，可通过化学方法转化为无毒废水净化排放。碱性条件下，用NaClO将贫液中的CN- 氧化成无毒的CO和N2，该反应的离子方程式为___________。
30．（2021·江苏高三其他模拟）镉(Cd)可用于制作某些发光电子组件，一种以镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质)为原料制备镉的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)“氧化”时KMnO4的还原产物是MnO2，该步骤用来除铁、除锰，其中除铁的离子方程式为___。
(2)“置换”中置换率与的关系如图所示，其中Zn的理论用量以溶液中Cd2+的量为依据。
实际生产中最佳比值为1.3，选择该比值的原因是___。
(3)“熔炼”时，将海绵镉(含Cd和Zn)与NaOH混合反应，反应的化学方程式是___。当反应釜内无明显气泡产生时停止加热，利用Cd与Na2ZnO2的密度不同，将Cd从反应釜下口放出，以达到分离的目的。
(4)①CdS又称镉黄，可用作黄色颜料。CdS不溶于稀盐酸，可溶于浓盐酸，并生成H2[CdCl4]，此过程的化学方程式为___。
②若向反应后的溶液中加水稀释，又出现黄色沉淀，用平衡移动原理解释：___。(已知Cd2++4Cl-[CdCl4]2-)
31．（2021·广东高三其他模拟）五氟化锑()是非常强的路易斯酸其酸性是纯硫酸的1500万倍。以某矿(主要成分为，含有少量CuO、PbO、 等杂质)为原料制备的工艺流程如图。
已知：I.CuS、PbS的分别为、；
Ⅱ.微溶于水、难溶于水，它们均为两性氧化物；SbOCl难溶于水。
回答下列问题：
(1)浸出时少量转化为SbOCl，为“滤渣Ⅰ”的成分，加入氨水对其“除氯”转化为，该反应的离子方程式为___________，不宜用NaOH溶液代替氨水的原因为___________。
(2)已知：浸出液中：、。在“沉淀”过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生的沉淀是___________(填化学式)；当CuS、PbS共沉时，___________。
(3)“除砷”时，转化为，该反应的离子方程式为___________
(4)在“电解”过程中，以惰性材料为电极，阴极的电极反应式为___________；“电解”中锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过U0V时，锑的产率降低的原因可能是___________。
(5)与反应，首次实现了用化学方法制取，同时生成和，化学反应方程式为___________，若生成5.6 L F2(标准状况)，则转移电子的数目为___________(设为阿伏加德罗常数)
32．（2021·安徽安庆一中高三三模）氮化镓(GaN)是一种具有优异光电性能的物质，可以用在高功率、高速的光电元件中。例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管，几名科学家因发明蓝光LED而获得2014年诺贝尔物理奖。一种综合利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4)获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备氮化镓(GaN)的部分工艺流程如下图所示。
已知：
①Ga与Al同主族，化学性质相似。
②MOCVD是一种金属有机物化学气相淀积技术。
③常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH如表。
金属离子
浓度(mol·L-1)
开始沉淀pH
Fe2+
1.0×10-3
8.0
Fe3+
4.0×10-2
1.7
Zn2+
1.5
5.5
Ga3+
3.0×10-3
3.0
④金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)如表。
金属离子
萃取率(%)
Fe2+
0
Fe3+
99
Zn2+
0
Ga3+
97~98.5
(1)“浸出”时铁酸锌ZnFe2O4发生反应的化学方程式为 ___________ 。
(2)浸出后将pH调至5.4，过滤所得滤饼成分的化学式为___________，滤液1中残余的Ga3+的浓度为___________。
(3)萃取前加入固体X的目的是___________。
(4)加入萃取剂进行萃取而得到水层，所用的玻璃仪器有___________
(5)电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，纯镓为阴极，NaOH水溶液为电解质溶液。通电时，粗镓溶解以___________(填离子符号)形式进入电解质溶液，并在阴极放电析出高纯镓，则阴极的电极反应方程式为___________。
(6)GaN可采用MOCVD技术制得：以合成的三甲基镓［Ga(CH3)3]为原料，使其与NH3发生反应得到GaN和另一种气态产物，该气态产物的化学式为___________。
专题20 工业流程题
2021年化学高考题
一、单选题
1．（2021年山东省高考化学试题（山东卷））工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是
A．吸收过程中有气体生成 B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高 D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
2．（2021年河北省普通高中学业水平选择性考试化学试题（河北卷））BiOCl是一种具有珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图：
下列说法错误的是
A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B．转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
3．（2021年湖南省普通高中学业水平选择性考试化学试题（湖南卷））已二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线：
下列说法正确的是
A．苯与溴水混合，充分振荡后静置，下层溶液呈橙红色
B．环己醇与乙醇互为同系物
C．已二酸与溶液反应有生成
D．环己烷分子中所有碳原子共平面
4．（2021年湖南省普通高中学业水平选择性考试化学试题（湖南卷））一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．物质X常选用生石灰
B．工业上常用电解熔融制备金属镁
C．“氯化”过程中发生的反应为
D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水
二、元素或物质推断题
5．（2021年1月浙江省普通高校招生选考化学试题）某兴趣小组对化合物X开展探究实验。
其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。请回答：
(1)组成X的3种元素是______(填元素符号)，X的化学式是______。
(2)将固体X加入温热的稀H2SO4中，产生气体B，该反应的离子方程式是______。
(3)步骤I，发生反应的化学方程式是______。
(4)步骤II，某同学未加H2O2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是______。
(5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明______。
三、工业流程题
6．（2021年高考全国乙卷化学试题）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的见下表
金属离子
开始沉淀的
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全的
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，、几乎不发生反应，、、、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式_______。
(2)“水浸”后“滤液”的约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节至11.6，依次析出的金属离子是_______。
(3)“母液①"中浓度为_______。
(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。
(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，水解析出沉淀，该反应的离子方程式是_______。
(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。
7．（2021年高考全国甲卷化学试题）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
(1)的一种制备方法如下图所示：
①加入粉进行转化反应的离子方程式为_______，生成的沉淀与硝酸反应，生成_______后可循环使用。
②通入的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_______；若反应物用量比时，氧化产物为_______；当，单质碘的收率会降低，原因是_______。
(2)以为原料制备的方法是：先向溶液中加入计量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反应得到，上述制备的总反应的离子方程式为_______。
(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少为_______。在溶液中可发生反应。实验室中使用过量的与溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量的原因是_______。
8．（2021年山东省高考化学试题（山东卷））工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：
(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是___。
(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol•L-1时，可认为已除尽。
中和时pH的理论范围为___；酸化的目的是___；Fe元素在___(填操作单元的名称)过程中除去。
(3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致___；冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有____。
(4)利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在___(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为___。
9．（2021年河北省普通高中学业水平选择性考试化学试题（河北卷））绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是_______(填元素符号)。
(2)工序①的名称为__。
(3)滤渣的主要成分是__(填化学式)。
(4)工序③中发生反应的离子方程式为_______。
(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为__，可代替NaOH的化学试剂还有_______(填化学式)。
(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_______(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。
(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为__。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全；A1(OH)3+OH-⇌Al(OH)：K=100.63，Kw=10-14，Ksp[A1(OH)3]=10-33)
10．（2021年湖南省普通高中学业水平选择性考试化学试题（湖南卷））碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠，并测定产品中少量碳酸氢钠的含量，过程如下：
步骤I.的制备
步骤Ⅱ.产品中含量测定
①称取产品2.500g，用蒸馏水溶解，定容于250mL容量瓶中；
②移取25.00mL上述溶液于锥形瓶，加入2滴指示剂M，用盐酸标准溶液滴定，溶液由红色变至近无色(第一滴定终点)，消耗盐酸；
③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N，继续用盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点)，又消耗盐酸；
④平行测定三次，平均值为22.45，平均值为23.51。
已知：(i)当温度超过35℃时，开始分解。
(ii)相关盐在不同温度下的溶解度表
温度/
0
10
20
30
40
50
60
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
11.9
15.8
21.0
27.0
6.9
8.2
9.6
11.1
12.7
14.5
16.4
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2
回答下列问题：
(1)步骤I中晶体A的化学式为_______，晶体A能够析出的原因是_______；
(2)步骤I中“300℃加热”所选用的仪器是_______(填标号)；
A． B． C． D．
(3)指示剂N为_______，描述第二滴定终点前后颜色变化_______；
(4)产品中的质量分数为_______(保留三位有效数字)；
(5)第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则质量分数的计算结果_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
11．（2021年广东省普通高中学业水平选择性考试化学试题（广东卷））对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝()、钼()、镍()等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：
已知：25℃时，的，；；；该工艺中，时，溶液中元素以的形态存在。
(1)“焙烧”中，有生成，其中元素的化合价为_______。
(2)“沉铝”中，生成的沉淀为_______。
(3)“沉钼”中，为7.0。
①生成的离子方程式为_______。
②若条件控制不当，也会沉淀。为避免中混入沉淀，溶液中_______(列出算式)时，应停止加入溶液。
(4)①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，为_______。
②往滤液Ⅲ中添加适量固体后，通入足量_______(填化学式)气体，再通入足量，可析出。
(5)高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。
①该氧化物为_______。
②已知：和同族，和同族。在与上层的反应中，元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。
12．（2021年1月浙江省普通高校招生选考化学试题）某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下：
已知：4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2
2H++2CrOCr2O+H2O
相关物质的溶解度随温度变化如下图。
请回答：
(1)步骤I，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是______。
(2)下列说法正确的是______。
A．步骤II，低温可提高浸取率
B．步骤II，过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3
C．步骤III，酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7
D．步骤IV，所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3
(3)步骤V，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶解KCl →______→______→______→______→重结晶。
a．50℃蒸发溶剂；
b．100℃ 蒸发溶剂；
c．抽滤；
d．冷却至室温；
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。
(4)为了测定K2Cr2O7产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。
①下列关于滴定分析的操作，不正确的是______。
A．用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶
B．滴定时要适当控制滴定速度
C．滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化
D．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直
E．平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
②在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，______继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。(请在横线上补全操作)
(5)该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例)，但测得的质量分数明显偏低。分析其原因，发现配制K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是______，添加该试剂的理由是______。
2021年化学高考模拟题
一、单选题
1．（2021·山东淄博市·）侯德榜改进的制碱工艺打破了西方对我国的技术封锁，至今仍在使用。工业上从海水中制备纯碱和金属镁的流程如下图所示：
下列说法不正确的是
A．流程Ⅰ依次向粗盐水中加入过量溶液、溶液并过滤
B．流程Ⅱ体现了侯德榜制碱法
C．流程Ⅱ中吸氨与碳酸化的顺序互换，物质不变、不影响反应结果
D．流程Ⅳ，Ⅴ的目的是富集镁元素
2．（2021·河北邯郸市·）工业提取碘的一种流程如图所示，下列说法错误的是
A．浸泡时适当加热能促进含碘物质的溶解
B．将浸泡液碱化、过滤，所得滤液中加入淀粉溶液，溶液变蓝
C．流程中的氧化剂可使用H2O2
D．碘单质易升华，需密封保存
二、多选题
3．（2021·辽宁朝阳市·高三月考）工业上以菱镁矿(主要成分为，含少量，和)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．浸出时产生的废渣灼烧后有，和
B．浸出镁的离子反应为
C．浸出镁的过程应在较高温度下进行，沉镁的操作在较低温度下进行
D．流程中可循环使用的物质只有
三、元素或物质推断题
4．（2021·湖南永州市·高三其他模拟）用含铬不锈钢废渣(含、、、等)制取(铬绿)的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“碱熔”时，为使废渣充分氧化可采取的措施是___________、___________。
(2)、KOH、反应生成的化学方程式为___________。
(3)“水浸”时，碱熔渣中的强烈水解生成的难溶物为___________(填化学式下同)；为检验“水浸”后的滤液中是否含有，可选用的化学试剂是___________。
(4)常温下“酸化”时pH不宜过低的原因是___________；若出时溶液的pH=8，则___________mol/L。{已知：常温下，}
(5)“还原”时发生反应的离子方程式为___________。
(6)由制取铬绿的方法是___________。
5．（2021·黑龙江哈尔滨市·哈九中高三二模）现代社会人们对生存环境要求越来越高，地球资源却越来越少，这就要求矿业生产体系化、绿色化。如图是对高铁硅石(主要成分SiO2，含Fe2O3、Al2O3、Li2O杂质)进行综合加工的流程：
已知：常温下，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
(1)气体A的电子式为___。由粗硅制备纯硅流程中循环使用的物质除粗硅、SiHCl3、H2外，还有___。
(2)反应③的化学方程式为___。
(3)当离子浓度≤1.0×10-5mol/L时，认为该离子被除尽。则调节溶液1的pH至少为__，此时溶液2中Fe3+的浓度为___mol/L。
(4)反应⑥的离子方程式为___。
(5)反应⑤完成后到获得金属铝需经过了一系列操作，该系列操作为过滤、洗涤、干燥、___、___。(只写相关操作名称)
(6)操作II的最佳方法是__。
A．重结晶 B．电解 C．直接加热 D．萃取
四、工业流程题
6．（2021·九龙坡区·重庆市育才中学高三三模）炼锌矿渣，主要含有铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4，它们都为易溶于水的强电解质，综合利用可获得3种金属盐，并进一步处理镓盐，可制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如下：
已知：①常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH见表1。
②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。
表1：金属离子浓度及开始沉淀的pH
金属离子
浓度(mol·L-1)
开始沉淀pH
完全沉淀pH
Fe2＋
1.0×10—3
8.0
0
Fe3＋
4.0×10—2
1.7
3.2
Zn2＋
1.5
5.5
7.5
Ga3＋
3.0×10—3
3.0
表2：金属离子的萃取率
金属离子
萃取率(%)
Fe2＋
0
Fe3＋
99
Zn2＋
0
Ga3＋
97—98.5
(1)Ga2(Fe2O4)3中Ga的化合价为___________，“浸出”时其发生反应的主要离子方程式___________。
(2)滤液1中可回收利用的物质是___________，滤饼的主要成分是___________；萃取前加入的固体X为___________。
(3)Ga与Al同主族，化学性质相似。反萃取后，溶液中镓的存在形式为___________(填化学式)。
(4)GaN可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的Ga(CH3)3为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为___________。
(5)滤液1中残余的Ga3＋的浓度为___________mol·L-1。
7．（2021·南岸区·重庆第二外国语学校高三三模）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①2CrO+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。②铬属于重金属元素。回答下列问题：
(1)原料之一的H2O2电子式是_______。
(2)Cr元素经步骤II再循环到步骤I中，则循环物质X为_______(填化学式)。
(3)Ksp(CaCrO4)_______(填“>”或“＜”)Ksp(CaSO4)。
(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mg产品，用硫酸溶解后，用cmol·L-1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液VmL。
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)。
8．（2021·重庆市第十一中学校高三二模）锗属于稀有分散元素，一种以锗精矿(含GeO2、GeO、SiO2、As2O3)制备高纯二氧化锗的工艺流程如下：
下列数据是对应物质的熔点：
物质
GeO2
GeO
SiO2
As2O3
熔点/℃
1115
710(升华)
1723
193(升华)
(1)第32号元素锗的原子结构示意图________，根据锗在元素周期表中的位置写出单质锗的一种用途________。
(2)“焙烧”前，粉碎锗精矿的目的是________。矿渣1的主要成分是________。
(3)“还原焙烧”中，含Ge氧化物在不同气氛中的挥发情况如图。800～1100℃之间，含Ge氧化物在CO中的挥发率明显高于空气中的原因是________。
(4)“碱浸氧化”后，GeO转化为锗酸盐，请写出反应的离子方程式________。
(5)“精馏水解”发生反应的化学方程式________。
(6)在氯化物熔盐中，电解SiO2和GeO2的混合物，可制得硅锗合金。反应原理如下：
SiO2＋GeO2SiGe(合金)＋2O2↑
生成硅锗合金的电极为________(填“阳极”或“阴极”)，写出生成O2的电极反应式________。
9．（2021·陕西宝鸡市·）是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿主要成分为、，还含少量、、MnO等制取的工艺流程如下:
已知：①部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：金属离子浓度为)
沉淀物
开始沉淀
完全沉淀
②熔点为，加热至时，失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)已知氧化性，浸出液中含有的阳离子主要有、_______、、、等。
(2)在“氧化”步骤中，发生的主要离子反应方程式为_______。
(3)加调pH的最佳范围是_______，过滤所得到的两种沉淀的化学式为_______。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。控制溶液pH为，则加入萃取剂的目的是_______。
(5)“一系列操作”包含三个基本实验操作，它们是_______、_______和过滤。制得的在烘干时需减压烘干的原因是_______。为测定粗产品中含量，称取的粗产品溶于水，加入足量溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量为，则粗产品中的质量分数为_______结果保留三位有效数字。经过检测，发现粗产品中含有NaCl杂质，则的质量分数可能比实际值_______填“偏大”或“偏小”。
10．（2021·青海西宁市·高三三模）MnCO3是制造电器材料软磁铁氧体的原料。实验室利用菱锰矿(主要成分MnCO3，还含有Fe2O3、FeO、MgO、SiO2等杂质)得到高纯碳酸锰产品。工艺流程如下：
(1)将菱锰矿粉与氯化铵混合研磨再焙烧的目的是___________，X为NH3和CO2的混合气体，写出焙烧的化学方程式：___________。
(2)为了降低生产成本，有些物质可以循环利用，能循环利用的物质为___________(填名称)。
(3)氧化剂MnO2能将浸出液中的Fe2＋转变成Fe3＋，该反应的离子方程式是___________。
(4)物质Y可以是___________(填字母)。
a.MnCl2 b.MnCO3 c.NH3·H2O d.NaOH
(5)氯化铵用量对锰浸出率的影响如图所示，请分析，选择氯化铵与锰矿粉的质量比为___________适宜。
(6)焙烧过程中产生的尾气NH3、CO2以及少量HCl会对设备有一定腐蚀作用，直接排放会造成一定污染，实验中用如图所示装置进行尾气处理：(已知冷凝管和洗气瓶中有相同产物)
①冷凝管的作用为___________。
②请写出洗气瓶中的化学方程式：___________。
11．（2021·全国高三零模）磷酸铁锂是一种锂离子电池材料，该电池正极片主要含有石墨、、等物质，还有少量不溶性杂质。采用下列工艺流程回收制备有关物质。
已知：不同温度下，碳酸锂在水中的溶解度如下表所示：
0
10
20
30
50
60
80
100
溶解度/
1.64
1.53
1.48
1.17
1.05
1.01
0.85
0.72
请回答下列问题：
(1)为提高电极片的碱浸率，可以采用的方法有______(任写一条即可，题干中的除外)。
(2)得到滤渣2的化学方程式是______，滤渣3的主要成分为______。
(3)“沉淀”中溶液的作用是______，的作用是______(用离子方程式表示)。
(4)写出“滤渣”中加入溶液时发生反应的离子方程式______。
(5)20℃时，“沉锂”后的溶液中，的浓度为______(结果保留1位有效数字，假设溶液的密度为)。
(6)“沉锂”后所得固体需要进行洗涤，洗涤时最好选用______(填“冷水”或“热水”)。
12．（2021·安徽高三一模）钯是一种稀有金属，广泛应用于现代工业的各个领域，也是重要的战略物资。一种从失效的含钯催化剂(含Pd、PdO、Al2O3和有机物)中提取Pd的工艺流程如图：
请回答下列问题：
(1)“焙烧”的主要目的是①使Al2O3发生晶型转变形成难溶于酸的α—Al2O3，②___。
(2)写出在还原PdO步骤发生反应的化学方程式___。
(3)在浸出步骤中单质Pd转化H2PdCl6，不同浸出体系对钯浸出率的影响如表所示：
浸出体系对钯浸出率的影响
废催化剂质量(g)
浸出体系
现象
钯浸出率(%)
10.02
HCl+HNO3
反应剧烈、有黄烟
98.45
10.01
HCl+H2O2
反应剧烈
98.48
10.12
HCl+NaClO3
反应平稳
98.73
选择最佳的浸出体系为___，理由是___，写出用该体系浸出发生反应的化学方程式___。
(4)浸出步骤中，盐酸浓度对钯浸出率的影响如图所示：
由此确定最佳的盐酸浓度为___，理由是___。
13．（2021·浙江高三其他模拟）硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是铜盐中重要的无机化工原料，广泛应用于农业、电镀、饲料添加剂、催化剂、石油、选矿、油漆等行业。
I.采用孔雀石[主要成分CuCO3·Cu(OH)2]、硫酸(70%)、氨水为原料制取硫酸铜晶体。其工艺流程如图：
已知：(1)硫酸铜晶体易溶于水，难溶于乙醇。
(2)硫酸铜晶体在102℃时失水成CuSO4·3H2O，在113℃时失水成CuSO4·H2O，在258℃时失水成CuSO4。
请回答下列问题：
(1)已知氨浸时发生的反应为CuCO3·Cu(OH)2+8NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3+8H2O，蒸氨时得到的固体呈黑色。孔雀石经过氨浸、蒸氨操作目的是：___。
(2)下列说法正确的是___。
A．步骤I，高温可提高浸取率
B．预处理时用破碎机将孔雀石破碎成粒子直径<1mm，其目的是提高反应速率和浸取率
C．步骤III，蒸氨出来的气体有污染，需要净化处理，经吸收净化所得的溶液可作化肥
D．步骤IV，固液分离操作可采用常压过滤，也可采用减压过滤
(3)步骤IV为一系列的操作：
①使晶体从溶液中析出，可采取的方式有___(写出两条)。
②减压过滤后，洗涤沉淀可能需要用到以下操作：
a.加入水至浸没沉淀物；b.加入乙醇至浸没沉淀物；c.洗涤剂缓慢通过沉淀物；d.洗涤剂快速通过沉淀物；e.关小水龙头；f.开大水龙头；g.重复2-3次。
请选出正确的操作并排序 → → →f→ 。___。
③晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定，主要步骤有：a.称量b.置于烘箱中脱结晶水c.冷却d.称量e.重复b～d至恒重f.计算。步骤e的目的是___。
④若测得结晶水的含量偏低，则杂质可能是___。
II.采用金属铜单质制备硫酸铜晶体
(4)某兴趣小组查阅资料得知：Cu+CuCl2=2CuCl，4CuCl+O2+2H2O=2[Cu(OH)2·CuCl2]，[Cu(OH)2·CuCl2]+H2SO4=CuSO4+CuCl2+2H2O。现设计如下实验来制备硫酸铜晶体，装置及相关物质溶解度随温度变化如图：
向铜和稀硫酸的混合物中加入氯化铜溶液，利用二连球鼓入空气，将铜溶解，当三颈烧瓶中呈乳状浑浊液时，滴加浓硫酸。装置中存在一处缺陷是___；最后可以利用重结晶的方法纯化硫酸铜晶体的原因为___。
14．（2021·江西抚州市·临川一中）钒为一种高熔点金属，在工业生产中有广泛用途。工业上常用钒炉渣(主要含FeO·V2O3，还有少量Al2O3、CuO等杂质)提取金属钒，流程如下图：
已知：I.钒有多种价态，其中+5价的最稳定。钒在溶液中主要以VO和VO的形式存在，存在平衡：VO+H2O⇌2H++VO
II.部分金属离子的沉淀pH：
金属离子
Cu2+
Fe2+
Fe3+
开始沉淀时pH
5.2
7.6
2.7
完全沉淀时pH
6.4
9.6
3.7
回答下列问题：
(1)碱浸步骤中最好选用_______(填字母)
a.NaOH溶液 b.氨水 c.纯碱溶液
(2)焙烧目的是将FeO·V2O3转化为可溶的NaVO3，其中铁全部转化为+3价氧化物，则反应化学方程式_______。
(3)溶液1到溶液2的过程中，调节pH至8有两个目的，一是除去___离子，二是促使____。
(4)加热NH4VO3时生成V2O5，则反应化学方程式：____，流程中最后用V2O5冶炼V通常采用的方法是____(填字母)
A．炭还原法 B．铝热法还原 C．直接加热法 D．盐的水溶液与活泼金属置换法
(5)全钒液流电池工作原理如图：
已知各种含钒离子的颜色如下：VO黄色、VO2+蓝色、V3+绿色、V2+紫色
①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，该电池放电时总反应式是_______。
②当完成储能时，阳极区溶液的颜色是_______。
15．（2021·北京高三其他模拟）金属镓(Ga)是合成半导体材料砷化镓(GaAs)的重要基础材料，一种由砷化镓废料制备镓的工艺流程如图。
已知：i.Ga(OH)3与Al(OH)3性质相似
ii.NO2可以溶于浓HNO3中
(1)酸浸溶解：
①上述流程中能加快反应速率的措施有___。
②将GaAs与浓HNO3反应的化学方程式补充完整：___。
GaAs+HNO3(浓)= Ga(NO3)3+H3AsO4++H2O
③其他条件相同时，研究镓的浸出率随时间变化情况，实验结果如图。
推测NO2能够催化GaAs与浓硝酸的反应，设计实验证实了推测。
实验方案：用N2不断将生成的NO2吹出，测镓的浸出率随时间变化情况。
预测该方案对应的镓的浸出率随时间变化情况___(在图中画出相应变化情况曲线)。
(2)除杂转化：
①上述工艺流程中浓氨水的作用是___。
②Ga(OH)3沉淀与NaOH溶液反应的离子方程式为___。
(3)电解制镓：以Pt为电极材料，电解NaGaO2溶液制金属镓，阴极反应式为___。
16．（2021·河南新乡市·新乡县一中高三其他模拟）CuCl是一种重要的化工原料和广泛应用的催化剂，它难溶于水，不溶于乙醇。现用低品位铜矿石(主要成分CuS、Cu2S、CuO，杂质为Fe2O3、FeO、SiO2等)，制备CuCl的工业流程如下：
已知：
I．铜盐溶液中加入NH3·H2O和NH4HCO3，可形成配合物Cu(NH3)4CO3
II．在该工艺条件下，生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示：
氢氧化物
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
开始沉淀的pH
7.7
6.5
1.1
4.2
沉淀完全的pH
10.4
8.96
3.3
6.7
回答下列问题
(1)提高矿石浸取率的方法有___________(任写两种)。
(2)反应I生成的滤渣中有S，写出其中Cu2S参与反应的离子方程式___________。
(3)加氨水中和溶液pH应为___________。滤饼为黑色固体，其成分含两种元素的质量比为4：1，通过反应II可生成[CuCl2]-，写出此过程的化学方程式___________。
(4)根据下图表中数据，加入盐酸与氯化钠适合的条件为___________。
NaCl加入量与CuCl产率的关系
NaCl过量(%)
CuCl产率(%)
NaCl过量(%)
CuCl产率(%)
0
78
10
95
5
86
－
－
HCl加入量与CuCl产率的关系
HCl过量(%)
CuCl产率(%)
HCl过量(%)
CuCl产率(%)
0
65
10
88
5
76
15
95
(5)水解后洗涤沉淀选用的试剂为___________，整个流程中能循环使用的物质是___________。
(6)100t含铜a%的铜矿石，经流程制备出bt的CuCl，生成CuCl的产率为___________。(用含有a、b的代数式表示)
17．（2021·陕西宝鸡市·高三其他模拟）由废铅蓄电池的铅膏采用氯盐法制备PbCl2的工艺流程如图：
已知：①铅膏的组成如表：
物相
PbO
PbO2
PbSO4
Pb
总铅
质量分数/%
15.89
4.86
33.74
34.03
76.05
②PbCl2是白色结晶性粉末，微溶于冷水，易溶于热水、浓盐酸和氢氧化钠溶液。
回答下列问题：
(1)铅膏“浸取”时浓盐酸与水的配比(浓盐酸和水的体积比)及氯化钠的浓度均对铅浸取率有较大影响(如图所示)：
①由图甲确定适宜的配比为_______。
②已知70 °C时，NaCl的溶解度为37.8 g，由图乙可知铅的浸出率与NaCl质量分数的关系是_______，工业上采用质量分数约为24%的食盐水，不能采用无限制提高w(NaCl)来提高铅的浸出率，其原因是_______。
③提高铅的浸出率除浓盐酸与水的配比和w(NaC)外，还可采取的措施有_______(至少写2种)。
(2)步骤Ⅵ加入CaCl2的目的是_______.步骤Ⅶ滤液中溶质的主要成分为_______。
(3)“浸取”时会发生一系列反应。
①硫酸铅溶于氯化钠生成PbCl的离子方程式为_______。
②产生氯气的化学方程式为_______。
18．（2021·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三其他模拟）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某钴酸锂电池的正极材料含有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑、铝箔及少量铁，通过如图工艺流程可回收铝、钴、锂。
回答下列问题：
(1)LiCoO2中，Co元素的化合价为_______。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_______。
(3)“酸浸”时Co、Li元素的浸出率随温度的变化如图所示：
“酸浸”的适宜温度_______，写出该步骤中发生的主要氧化还原反应的化学方程式_______。
(4)沉锂过程要对所得滤渣进行洗涤，检验沉淀是否洗净的操作为_______。
(5)充电时，该锂离子电池充电时阴极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_______。上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_________。
(6)某CoC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Co2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O，采用KMnO4滴定法测定该样品的组成，实验步骤如下：
I.取mg样品于锥形瓶中，加入稀H2SO4溶解，水浴加热至75℃。
用cmol·L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，消耗KMnO4溶液V1mL。
II.向上述溶液中加入适量还原剂将Co3+完全还原为Co2+，加入稀H2SO4酸化后，在75℃继续用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，又消耗KMnO4溶液V2mL。
样品中所含H2C2O4·2H2O(M=126g/mol)的质量分数表达式为___；若所用KMnO4溶液实际浓度偏低，则测得样品中Co元素含量____。(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
19．（2021·长沙市明德中学高三三模）钌(Ru)粉主要用于生产钌靶材，而钌靶材是生产计算机硬盘不可替代的材料。以钌废料制备高纯钌粉的流程如下：
已知：含钌废料中钌主要以单质的形式存在，钌在碱性条件下被氯气“氧化”为RuO4，RuO4是有毒的挥发性物质，蒸馏，用盐酸吸收得到红色H2RuCl6溶液，其中还含有少量RuCl。回答下列问题：
(1)钌废料在碱性条件下被氯气“氧化”的离子方程式为_______；钌废料氧化时，随着温度的升高，钌的回收率变化如图所示。综合考虑，确定氧化时的温度以_______℃为宜。
(2)用盐酸吸收蒸馏产物时发生氧化还原反应，生成一种可循环到“氧化”环节的气体，若标准状况下产生0.896L该气体，则消耗盐酸中HCl的物质的量为_______。(不考虑生成RuCl)
(3)“浓缩”步骤时用到的玻璃仪器有酒精灯、烧杯，还有_______。
(4)加入H2O2的主要作用是_______，同时又调节了溶液的pH，有利于沉淀反应的发生。
(5)煅烧的过程可以分为两步，第1步是氯钌酸铵分解生成钌单质和一种无毒的气体单质，同时有两种化合物生成；第2步是钌单质与氧气反应生成钌的氧化物RuOn(n=1～3)。第1步的化学反应方程式为_______。
20．（2021·天津高三一模）《中国锰业》一文提出用废铁屑还原软锰矿，制取高纯硫酸锰的工艺流程如下图所示。某公司提供的软锰矿，其主要成分是二氧化锰，其中还含有少量Fe、CaO、MgO、SiO2及重金属等。
(1)I中加铁屑而不加铁块的原因是_______。
(2)写出I中铁屑与软锰矿发生的主要反应的离子方程式_______。
(3)加CaCO3之前需要加双氧水的作用_______，结合下表说明，加CaCO3控制溶液pH的范围是_______。
可能用到的数据如下：不同金属离子沉淀的pH
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全pH
3.7
9.7
9.8
(4)深度除杂中加入MnF2的作用_______。
(5)从滤液中获取MnSO4晶体的方法是_______、趁热过滤。
硫酸锰在不同温度下的溶解度表
温度/℃
50
80
90
100
溶解度1(g/100g水)
58
48
42
34
(6)为探究稀硫酸介质中湿法还原软锰矿制备硫酸锰的最佳工艺条件，研究了n(Fe)/n(MnO2)对锰浸出率η的影响。如图实验条件为n(H2SO4)：n(MnO2)=2.1：1，反应温度为50℃，反应时间为80min。请结合图像分析n(Fe)/n(MnO2)约为_______最合适，并说出理由_______。
21．（2021·四川凉山彝族自治州·高三二模）工业上以软锰矿(MnO2)为原料制备高锰酸钾(KMnO4)的流程如下：
回答下列问题：
(1)写出MnO2、KOH与空气共熔发生反应的化学方程式_______。
(2)反应①中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。假设无其他副反应发生，该步反应K2MnO4的最大理论转化率为_______%(保留一位小数)。
(3)操作I为_______。
(4)已知有关物质在不同温度(单位：℃)下的溶解度(单位：g/100g水中)如下图：
据图推断操作II最好采用____。反应①中若CO2通入过量造成的影响是____。
(5)上述流程中可以循环利用的物质有_______。
(6)由于直接歧化制备高锰酸钾的产率不高，且后续分离纯化步骤较多，目前工业上较多采用电解K2MnO4水溶液法制备，试写出该电解过程总反应的化学方程式_______。
22．（2021·四川广元市·高三三模）合理利用工厂烟灰，变废为宝，对保护环境具有重要意义。以某钢铁厂烟灰(主要成分为ZnO，并含少量的CuO、MnO2、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)“浸取”工序中ZnO、CuO分别转化为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+配离子，ZnO转化反应的离子方程式为___。
(2)将滤渣①用H2SO4溶液处理后得到___溶液和___固体(均填化学式)。
(3)“除杂”工序中，反应的离子方程式为___。
(4)滤渣②的主要成分有___(填化学式)，回收后可用作冶金原料。
(5)“蒸氨沉锌”工序中，“蒸氨”是将氨及其盐从固液混合物中蒸出，蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水可返回___工序循环使用。
(6)从碱式碳酸锌得到氧化锌的工序名称为___。
23．（2021·广西南宁二中高三三模）氧化铈(CeO2)是一种应用非常广泛稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈，其工艺流程如图所示：
已知：①Ce3+易和SO形成复盐沉淀：Ce2(SO4)3+Na2SO4+nH2O=Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O↓(复盐沉淀)；
②硫脲：(分子式为SCN2H4)，具有还原性，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2；
③Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+；
回答下列问题：
(1)焙烧时，为了提高焙烧效率，可采取的措施有_______(任写一条)。
(2)滤渣A的主要成分是_______、_______。
(3)焙烧后加入稀硫酸浸出，Ce的浸出率和稀硫酸浓度、温度有关，其关系如图所示，应选择的适宜的条件为_______(填序号)
A. 65℃ 2.0mol/L B. 75℃ 2.0mol/L C. 85℃ 2.5mol/L D.100℃ 2.5mol/L
硫酸浓度过大时，浸出率降低的原因是_______。
(4)加入硫脲的目的是将Ce4+还原为Ce3+，反应的化学方程式为_______。
(5)步骤③加入盐酸后，通常还需加入H2O2，其主要目的为_______。
(6)步骤④的离子方程式为_______。
(7)铈元素()常见有、两种价态。可以被含的溶液吸收，生成含有Ce3+和的吸收液。现采用电解法将上述吸收液中的转化为无毒物质，同时再生，其原理如图所示。
①从电解槽的_______(填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式：_______。
24．（2021·四川高三三模）以磷酸钙为原料可制备缓冲试剂磷酸二氢钾(KH2PO4)，其工艺流程如图所示：
已知：①Ca(H2PO4)2能溶于水，CaHPO4和Ca3(PO4)2均难溶于水。
②萃取原理：KCl+H3PO4⇌KH2PO4+HCl，HCl易溶于有机萃取剂。
回答下列问题：
(1)将磷酸钙粉碎的目的是_______，“操作II”的名称是_______。
(2)“酸浸”发生反应的化学方程式为_______。“酸浸”利用了浓硫酸的下列性质_______(填标号)。
A．氧化性 b．还原性 c．强酸性
(3)水相中加入乙醇的作用是_______。
(4)副产品N作肥料可使作物枝繁叶茂，提高产量，则溶液M是_______(填名称)。
(5)用电渗析法从含KH2PO4废水中提取KOH和H3PO4，装置如图所示。
①b物质为_______。
②阳极反应式为_______。
25．（2021·四川达州市·高三二模）氯化亚铜是一种重要的化工原料，广泛应用于有机合成、石油、油脂、染料等工业。一种利用低品位铜矿(Cu2S、CuS及FeO和Fe2O3等)为原料制取CuCl的工艺流程如下：
已知：①CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系；
②CuCl在潮湿空气中易水解氧化；
③已知Cu2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+开始生成沉淀和沉淀完全的pH如下表：
Cu(OH)2
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀pH
4.7
8.3
8.1
1.2
完全沉淀pH
6.7
9.8
9.6
3.2
回答下列问题：
(1)“浸取”时加入MnO2的作用是_______
(2)滤渣1为_______，“中和”时调节pH的范围是_______
(3)“络合”时发生反应生成了配合物Cu(NH3)4CO3，该反应的化学方程式_______
(4)“反应”时的离子方程式_______，溶液2中存在的溶质主要有_______。
(5)“洗涤”时包括用pH=2的硫酸洗、水洗和乙醇洗，不能省略乙醇洗的理由是_______。
(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反应中Cr2O被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为_______[杂质不参与反应；Mr(CuCl)=99.5，列出计算式即可]
26．（2021·四川师范大学附属中学高三二模）二硫化钼是重要的固体润滑剂，被誉为“高级固体润滑油之王”。利用低品相的辉钼矿（含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质）制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图：
(1)(NH4)2MoO4中Mo的化合价为___________。
(2)“转化”中第一步加入Na2S后，(NH4)2MoO4转化为(NH4)2MoS4，写出第二步(NH4)2MoS4与盐酸生成MoS3的离子方程式为___________。
(3)由图分析可知产生MoS3沉淀的流程中选择的最优温度和时间是___________，利用化学平衡原理分析低于或高于最优温度时，MoS3的产率均下降的原因___________。
(4)用镍、钼作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MoO4)的装置如图所示。b电极的材料为___________（填“镍”或“钼”），电极反应为___________。
(5)已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8，若溶液中某离子浓度≤1×10-5mol/L时可认为该离子已完全沉淀。不纯的Na2MoO4溶液中若含少量可溶性硫酸盐杂质，可加入Ba(OH)2固体除去SO（忽略溶液体积变化），则当SO完全沉淀时，溶液中c(MoO)＜___________mol/L（保留2位有效数字）。
27．（2021·福建省福州第一中学高三其他模拟）重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠，在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3，还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产，其主要工艺流程如图：
①中涉及的主要反应有：
主反应：4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Mg(OH)2
Cr(OH)3
完全沉淀时溶液pH
4.7
3.7
11.2
5.6
回答下列问题：
(1)“①”中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是：_______；
(2)“①”中若往原料中加入适量的石灰石，分析其作用可能是：_______；
(3)“③”中调节pH至4.7，目的是：_______；
(4)“⑤”中加硫酸酸化的目的是：_______。
(5)“⑦”中采用冷却结晶得到红矾钠的原因是：_______。
(6)称取重铬酸钠试样2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入适量的稀硫酸和足量碘化钠(已知铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入几滴淀粉溶液指示剂，用0.1200mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(已知反应：I2+2S2O= 2I-+S4O)
问题1：判断达到滴定终点的依据是：_______。
问题2：若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00ml，所得产品的中重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)的纯度_______(保留四位有效数字)。(设整个过程中其它杂质不参与反应)
28．（2021·广东金山中学高三三模）从砷化镓废料(主要成分为GaAs，含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质)中回收镓和砷的工艺流程如下：
已知：镓(Ga)既能溶于酸也能溶于碱，与NaOH溶液反应生成NaGaO2和H2。
回答下列问题：
(1)“浆化”是将砷化镓废料转变成悬浊液的过程，其目的是____。
(2)砷化镓(GaAs)在“碱浸”时，砷转化为Na3AsO4进入溶液，该反应的化学方程式为____。
(3)“碱浸”的温度控制在70℃左右，温度不能过高的原因是___；“滤渣II”的成分为___(填化学式)。
(4)向浸出液中加H2SO4进行“中和”，调节pH使镓和硅共沉淀，不同pH时沉淀率如下表所示。根据表中数据可知，“中和”的pH应调节至____范围内，沉淀的效果最好。
pH
镓沉淀率/%
硅沉淀率/%
砷沉淀率/%
4.0
75.0
89.2
0.02
5.0
98.5
98.6
0.01
6.0
98.9
99.2
0.02
7.0
95.3
99.5
0.06
8.0
86.1
86.3
0.11
9.0
57.4
65.1
0.13
(5)“旋流电解”时用惰性电极，则所得“尾液”的溶质主要是____(填化学式)，可进行循环利用，提高经济效益。
(6)若用240kg含镓3％的砷化镓废料回收镓，得到纯度为98％的镓7.20kg，则镓的回收率为___％(结果保留三位有效数字)。
29．（2021·银川市第六中学高三其他模拟）金、银是生活中常见的贵金属，用途非常广泛。工业上常利用氰化法从一种含金矿石(成分为Au、Ag、Fe2O3和其它不溶性杂质)中提取金。工艺流程如下：
已知：① Zn + O2 + H2O = Zn(OH)2
②Zn2+(aq) Zn(CN)2(s) Zn(CN) (aq)
(1)步骤1中“磨矿”的目的是___________。
(2)步骤2中浸出应选用___________(填盐酸、硫酸或硝酸)。
(3)步骤4浸出的目的是将单质Au转化为Au(CN)进入溶液，该反应的离子方程式为___________。
(4)步骤4中为提高金的浸出速率可适当升高温度，但温度过高浸出速率反而会降低，原因是___________。
(5)步骤6的目的是___________。
(6)步骤7置换的总反应为：2Au(CN)+3Zn+4CN-+2H2O=2Au +2Zn(CN)+ZnO+2H2↑，该过程中，为防止生成Zn(CN)2沉淀影响置换速率，可采取的措施是___________。
(7)脱金贫液(主要含有CN-)会破坏环境，可通过化学方法转化为无毒废水净化排放。碱性条件下，用NaClO将贫液中的CN- 氧化成无毒的CO和N2，该反应的离子方程式为___________。
30．（2021·江苏高三其他模拟）镉(Cd)可用于制作某些发光电子组件，一种以镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质)为原料制备镉的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)“氧化”时KMnO4的还原产物是MnO2，该步骤用来除铁、除锰，其中除铁的离子方程式为___。
(2)“置换”中置换率与的关系如图所示，其中Zn的理论用量以溶液中Cd2+的量为依据。
实际生产中最佳比值为1.3，选择该比值的原因是___。
(3)“熔炼”时，将海绵镉(含Cd和Zn)与NaOH混合反应，反应的化学方程式是___。当反应釜内无明显气泡产生时停止加热，利用Cd与Na2ZnO2的密度不同，将Cd从反应釜下口放出，以达到分离的目的。
(4)①CdS又称镉黄，可用作黄色颜料。CdS不溶于稀盐酸，可溶于浓盐酸，并生成H2[CdCl4]，此过程的化学方程式为___。
②若向反应后的溶液中加水稀释，又出现黄色沉淀，用平衡移动原理解释：___。(已知Cd2++4Cl-[CdCl4]2-)
31．（2021·广东高三其他模拟）五氟化锑()是非常强的路易斯酸其酸性是纯硫酸的1500万倍。以某矿(主要成分为，含有少量CuO、PbO、 等杂质)为原料制备的工艺流程如图。
已知：I.CuS、PbS的分别为、；
Ⅱ.微溶于水、难溶于水，它们均为两性氧化物；SbOCl难溶于水。
回答下列问题：
(1)浸出时少量转化为SbOCl，为“滤渣Ⅰ”的成分，加入氨水对其“除氯”转化为，该反应的离子方程式为___________，不宜用NaOH溶液代替氨水的原因为___________。
(2)已知：浸出液中：、。在“沉淀”过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生的沉淀是___________(填化学式)；当CuS、PbS共沉时，___________。
(3)“除砷”时，转化为，该反应的离子方程式为___________
(4)在“电解”过程中，以惰性材料为电极，阴极的电极反应式为___________；“电解”中锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过U0V时，锑的产率降低的原因可能是___________。
(5)与反应，首次实现了用化学方法制取，同时生成和，化学反应方程式为___________，若生成5.6 L F2(标准状况)，则转移电子的数目为___________(设为阿伏加德罗常数)
32．（2021·安徽安庆一中高三三模）氮化镓(GaN)是一种具有优异光电性能的物质，可以用在高功率、高速的光电元件中。例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管，几名科学家因发明蓝光LED而获得2014年诺贝尔物理奖。一种综合利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4)获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备氮化镓(GaN)的部分工艺流程如下图所示。
已知：
①Ga与Al同主族，化学性质相似。
②MOCVD是一种金属有机物化学气相淀积技术。
③常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH如表。
金属离子
浓度(mol·L-1)
开始沉淀pH
Fe2+
1.0×10-3
8.0
Fe3+
4.0×10-2
1.7
Zn2+
1.5
5.5
Ga3+
3.0×10-3
3.0
④金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)如表。
金属离子
萃取率(%)
Fe2+
0
Fe3+
99
Zn2+
0
Ga3+
97~98.5
(1)“浸出”时铁酸锌ZnFe2O4发生反应的化学方程式为 ___________ 。
(2)浸出后将pH调至5.4，过滤所得滤饼成分的化学式为___________，滤液1中残余的Ga3+的浓度为___________。
(3)萃取前加入固体X的目的是___________。
(4)加入萃取剂进行萃取而得到水层，所用的玻璃仪器有___________
(5)电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，纯镓为阴极，NaOH水溶液为电解质溶液。通电时，粗镓溶解以___________(填离子符号)形式进入电解质溶液，并在阴极放电析出高纯镓，则阴极的电极反应方程式为___________。
(6)GaN可采用MOCVD技术制得：以合成的三甲基镓［Ga(CH3)3]为原料，使其与NH3发生反应得到GaN和另一种气态产物，该气态产物的化学式为___________。
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