1、1考点十一 化工流程大题补差专练1 （2018 届河北省石家庄市高三下学期 4 月一模）铋(Bi)与氮同族，氯氧化铋(BiOCl)广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色、生产金属铋等。一种用火法炼铜过程产生的铜转炉烟尘(除含铋的化合物之外，还有 CuSO4、ZnSO 4、CuS、Fe 2O3、PbSO 4及 As2O3)制备高纯氯氧化铋的工艺流程如下：请回答：(1)Bi 位于第六周期，其原子结构示意图为_。(2)向“酸浸”所得浸液中加入 Zn 粉，充分反应后过滤，从溶液中获得 ZnSO47H2O 的操作为_、过滤、洗涤、干燥。(3)“浸铜”时，有单质硫生成，其离子方程式为_。(4)“浸铋”时，温
2、度升高，铋的浸出率降低，其原因为_。(5)“除铅、砷”时，可以采用以下两种方法。加入改性 HAP。浸液 1 与 HAP 的液固比(L/S)与铅、砷去除率以及后续沉铋量的关系如下表:L/S 125:1 50:1 25:1 15:1Pb2+去除率/% 84.86 94.15 95.40 96.83As3+去除率/% 98.79 98.92 98.34 99.05m(沉铋)/g 2.34 2.33 2.05 1.98实验中应采用的 L/S=_。铁盐氧化法，向浸液 1 中加入 Fe2(SO4)3，并调节 pH，生成 FeAsO4沉淀。欲使溶液中 c(AsO42-)10-9mol/L 且不产生 Fe(O
3、H)3沉淀，应控制 pH 的范围为_。已知:1g2=0.3:；FeAsO 4、Fe(OH) 3的 Ksp分别为 510-23、410 -38。(6)“沉铋“时需控制溶液的 pH=3.0，此时 BiCl3发生反应的化学方程式为_。【答案】 蒸发浓缩、冷却结晶 CuSMnO 24H Cu 2 Mn 2 S2H 2O 温度升高，盐酸挥发，反应物浓度降低 501 pH5.3 BiCl 3Na 2CO3 = BiOCl2NaClCO 229 molL1 =51012 molL1 ，此时 c(OH )= =2109 molL1 ，此时的 pH=5.3，即 pH5.3；（6）沉铋时，加入的物质是 Na2CO
4、3，生成的 BiOCl，因此有BCl3Na 2CO3BiOCl，根据反应特点，产物还有 NaCl 和 CO2，化学方程式为 BiCl3Na 2CO3 = BiOCl2NaClCO 2。点睛：本题难点是（6） ，根据流程图，加入物质是 BCl3和 Na2CO3，生成物质为 BOCl，可以理解为 Na2CO3中一个氧原子，替代 BCl3中两个 Cl 原子，替代下 Cl 原子与 Na 结合生成 NaCl，CO 32 去掉一个氧原子后，转化成 CO2，因此方程式为 BiCl 3Na 2CO3 = BiOCl2NaClCO 2。2 （2018 届辽宁省辽南协作校高三下学期第一次模拟）废弃物回收利用可变废
5、为宝。某工业固体废物的组成为 Al2O3、FeO、Fe 2O3等。下图是以该固体废物为原料制取氧化铝、磁性 Fe3O4胶体粒子的一种工艺流程:(1)检验制备 Fe3O4胶体粒子成功的实验操作名称是_。(2)写出由溶液 B 制备磁性 Fe3O4胶体粒子的离子方程式_。(3)由溶液 B 制得 Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通入 N2。其原因是_。(4)向溶液 C 中加入 NaHCO3溶液，溶液的 pH_(填“增大” ， “不变”或“减小”)。(5)固体 D 是 Al(OH)3，空温时 Al(OH)3溶于 NaOH 溶液反应的平衡常数等于 20，则此时 Al(OH)3 A1O2-+H+H2O 的
6、电离常数 K=_。(6)用重路酸钾(K 2Cr2O7)可测定产物磁性 Fe3O4胶体粒子中铁元素的含量，过程如下图。已知，反应中K2Cr2O7被还原为 Cr3+。3写出甲乙的化学方程式_。写出乙丙的离子方程式_。【答案】 丁达尔效应 2Fe3+Fe2+8OH- Fe3O4(胶体)+4H 2O N2气氛下，防止 Fe2+被氧化 减小 2.010-13 SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2 Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O（4）C 为 NaAlO2溶液，向 NaAlO2溶液中滴加 NaHCO3溶液，偏铝酸根离子促进碳酸氢根离子电离且和氢离子结合生成氢氧
7、化铝白色沉淀，方程式为：NaAlO 2 + NaHCO3 +H2O=Al(OH)3+ Na2CO3，导致溶液的 pH 减小。答案为：减小（5）氢氧化铝溶解于氢氧化钠溶液中的离子方程式为：Al(OH) 3+OH - AlO2-+2H2O，K= 2AlcH= 2AlOwcCHk=20, Al(OH)3电离的方程式为：Al(OH) 3 AlO2-+H+H2O；由电离方程式可知Ka=c(AlO2-) C(H+)，由 K= 2AlOc= 2lwcCHk=20 和 Ka=c(AlO2-)C(H+)联立可得 Ka=KKW=201 10-14= 2.010-13,答案为：2.010 -13（6）Fe 3+能把
8、 Sn2+氧化为 Sn4+，Fe 3+被还原为 Fe2+，所以甲乙反应的化学方程式为：SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2在酸性条件下 K2Cr2O7将 Fe 2+氧化为 Fe 3+,还原产物为 Cr 3+,所以乙丙的反应的离子方程式为：Cr 2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O 答案为：SnCl 2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2、Cr 2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O。3 （2018 届内蒙古赤峰市高三 4 月模拟）铜及其化合物在工农业生产有着重要的用途，氯化铜、氯化亚铜经常用作催化剂。其中 CuCl 广泛应用于化工
9、和印染等行业。【查阅资料】 (i)氯化铜：从水溶液中结晶时，在 15以下得到四水物，在 15 -25.7得到三水物，在2642得到二水物，在 42以上得到一水物，在 100 得到无水物。4(ii)(1)实验室用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与铜反应(铁架台，铁夹略) 制备氯化铜。按气流方向连接各仪器接口顺序是:a_、_、_、_。本套装置有两个仪器需要加热，加热的顺序为先_后_(2)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，要用 FeCl3 溶液作为“腐蚀液” ，写出该反应的化学方程式：_。(3) 现欲从(2)所得溶液获得纯净的 CuCl22H2O，进行如下操作：首
10、先向溶液中加入 H2O2溶液然后再加试剂 X 用于调节 pH，过滤，除去杂质，X 可选用下列试剂中的_(填序号)a.NaOH b.NH3H2O C.CuO d.CuSO4要获得纯净 CuCl22H2O 晶体的系列操作步骤为：向所得滤液中加少量盐酸，蒸发浓缩、_、_、洗涤、干燥。(4)用 CuCl22H2O 为原料制备 CuCl 时，发现其中含有少量的 CuCl 2或 CuO 杂质，若杂质是 CuCl2，则产生的原因是_。(5)设计简单的实验验证 0.1mol/L 的 CuCl2溶液中的 Cu2+ 对 H2O2的分解具有催化作用:_。【答案】 d e h i f g b A D 2FeCl3+C
11、u=2FeCl2+CuCl2 c 冷却到 26-42结晶(只答冷却结晶不得分) 过滤 加热温度低(加热时间不够) 取两支试管，加入等体积、等浓度的过氧化氢溶液，一支加入几滴 0.1mol/L 的 CuCl2溶液，另一支加入几滴 0.2mol/L 的 NaCl 溶液，滴加氯化铜溶液的试管产生的气泡速率快。(其它合理答案也可)5去 HCl，再通过盛浓 H2SO4的装置 E 干燥 Cl2，用纯净、干燥的 Cl2与 Cu 反应制备 CuCl2；由于 Cl2会污染大气，最后用盛放 NaOH 溶液的装置 B 吸收尾气；同时注意洗气时导气管应长进短出；按气流方向连接各仪器接口顺序是：ad、eh、if、gb。
12、实验室用 MnO2和浓盐酸加热制 Cl2，Cu 与 Cl2加热反应制备 CuCl2，则装置 A 和装置 D 需要加热；为了防止 Cu 与空气中的 O2反应生成 CuO，所以实验时必须先加热装置 A 产生 Cl2，用生成的 Cl2赶尽装置中的空气后再加热装置 D。（2）Cu 与 FeCl3溶液反应生成 CuCl2和 FeCl2，反应的化学方程式为 Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2。（3）向（2）所得溶液中加入 H2O2溶液将 Fe2+氧化成 Fe3+，加入试剂 X 调节 pH 除去 Fe3+。a 项，加入NaOH 可调节 pH 除去 Fe3+，但引进新杂质 Na+；b 项，加入 NH
13、3H2O 可调节 pH 除去 Fe3+，但引进新杂质NH4+；c 项，加入 CuO 可调节 pH 除去 Fe3+，且不引入新杂质；d 项，加入 CuSO4不能除去 Fe3+；答案选 c。根据题给资料（i）要获得 CuCl22H2O 需控制温度在 2642，所以要获得纯净 CuCl22H2O 晶体的系列操作步骤为：向所得滤液中加少量盐酸，蒸发浓缩、冷却到 2642结晶、过滤、洗涤、干燥。（4）根据资料（ii） ，CuCl 22H2O 在 HCl 气流中加热到 140失去结晶水生成 CuCl2，继续加热到温度300时生成 CuCl 和 Cl2，若发现 CuCl 中含有杂质 CuCl2，产生的原因是
14、：加热温度低（或加热时间不够） 。（5）要证明 0.1mol/LCuCl2溶液中的 Cu2+对 H2O2的分解具有催化作用采用控制变量法，控制 H2O2等浓度、等体积，两溶液中 Cl-浓度相同；设计的简单实验为：取两支试管，加入等体积、等浓度的 H2O2溶液，一支加入几滴 0.1mol/L 的 CuCl2溶液，另一支加入几滴 0.2mol/L 的 NaCl 溶液，滴加 CuCl2溶液的试管产生气泡速率快，说明 Cu2+对 H2O2的分解具有催化作用。4 （2018 届内蒙古赤峰市高三 4 月模拟）硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为SiO2(约 45%)、Fe 2O3(约
15、40%)、Al 2O3 (约 10%)和 MgO(约 5%)。其同学设计了如下方案，分离样品中各种金属元素。已知: Fe(OH) 3的 Ksp=4.010-38。请回答下列问题。6(1) 固体 A 的一种工业应用_；沉淀 D 的电子式_。(2) 溶液 B 中所含的金属阳离子有_。(写离子符号)(3) 若步骤中调 pH 为 3.0，则溶液 C 中的 Fe3+ 是否沉淀完全，通过计算说明_。(4) 写出步骤中全部反应的离子方程式_。(5) 为了分析某硫酸渣中铁元素的含量，先将硫酸渣预处理，把铁元索还原成 Fe2+，再用 KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。判断到达滴定终点的现象是_。某
16、同学称取 2.000g 硫酸渣，预处理后在容量瓶中配制成 100mL 溶液，移取 25.00mL 试样溶液，用0.0050 mol/L KMnO4标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液 20.00mL，则残留物中铁元素的质量分数是_。【答案】 制造玻璃或光导纤维 Mg2+、A1 3+、Fe 3+ Fe3+没有沉淀完全 OH-+ CO2=HCO3-、A1O 2-+ 2H2O +CO2=Al(OH)3+ HCO 3- 加最后一滴 KMnO4标准溶液时，溶液变为紫红色，且在半分钟内不褪色 5.6%（1）根据上述分析固体 A 为 SiO2，SiO 2可用于制玻璃或光导纤维。沉淀 D 为 Mg（OH
17、） 2，Mg（OH） 2的电子式为 。（2）溶液 B 中所含的金属离子为 Fe3+、Mg 2+、Al 3+。7（3）Fe（OH） 3的溶解平衡为 Fe（OH） 3（s） Fe3+（aq）+3OH -（aq） ，K spFe（OH） 3=c（Fe 3+）c 3（OH -）=4.0 10-38，当 pH=3.0 时 c（OH -）=1 10-11mol/L，则 c（Fe 3+）=4.0 10-38（1 10-11） 3=4.0 10-5mol/L1.0 10-5mol/L，Fe 3+没有沉淀完全。（4）步骤为向溶液 D 中加过量 CO2，发生反应的离子方程式为 CO2+OH-=HCO3-、CO 2
18、+AlO2-+2H2O=Al（OH）3+HCO 3-。（5）用 KMnO4溶液滴定 Fe2+发生的离子反应为 5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O，由于 KMnO4溶液本身呈紫红色，所以实验中不必加其他指示剂，滴定终点的现象是：加最后一滴 KMnO4标准溶液时，溶液变为紫红色且在半分钟内不褪色。根据离子方程式，25.00mL 溶液中 n（Fe 2+）=5n（MnO 4-）=5 0.0050mol/L 0.02L=0.0005mol，残留物中 m（Fe）=0.0005mol 10mL2556g/mol=0.112g，残留物中铁元素的质量分数为 0.12g100%=5.6%。5
19、 （2018 届湖北省荆州中学高三 4 月月考）工业上常以铬铁矿(主要成分为亚铬酸亚铁 FeCr2O4，还有Al2O3、SiO 2等杂质)为主要原料生产红矾钠(Na 2Cr2O7)，某实验小组模拟其流程如下图所示：（1）步骤中，焙烧时所用的仪器材质应选用_(填“瓷质” 、 “铁质”或“石英质”)，二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为_。（2）配平步骤中主要反应： _FeCr2O4_O 2_Na 2CO3 _Fe2O3_Na 2CrO4 _CO 2 （3）操作中，酸化时，CrO 42 转化为 Cr2O72 ，写出平衡转化的离子方程式：_ 。（4）步骤用硫酸将溶液的 pH 调至中性，所得滤渣的主要成分
20、是_、_；（5）下图是 Na2Cr2O72H2O 和 Na2SO4的溶解度曲线，步骤中获得固态副产品 Na2SO4的实验操作方法为_、_。8（6）工业上常用电解法处理含 Cr2O72 的酸性废水，用金属铁作阳极、石墨作阴极，一段时间后产生Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀。若电解后溶液中 c(Cr3+)=3.0105 molL1 ，则 c(Fe3+)=_。(已知KspFe(OH)3=4.01038 molL1 ，K spCr(OH)3=6.01031 molL1 )（7）CrO 5的结构式为 ，该氧化物中 Cr 为_价。【答案】 铁质 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2 4 7
21、8 2 8 8 2CrO42 +2H+Cr2O72 +H2O H2SiO3（H 4SiO4或 SiO2H2O） Al(OH) 3 加热浓缩 趁热过滤 2.010 12 molL1 +6(3). 在操作中，酸化的目的是使 CrO42 转化为 Cr2O72 ，该反应为可逆反应且铬元素的化合价没有变化，根据原子守恒和电荷守恒，该平衡转化的离子方程式为：2CrO 42 +2H+ Cr2O72 +H2O，故答案为：2CrO42 +2H+ Cr2O72 +H2O；(4). 步骤用硫酸调节溶液的 pH 至中性，Na 2SiO3、NaAlO 2生成不溶的 H2SiO3和 Al(OH)3，过滤，所得滤渣为 H2
22、SiO3和 Al(OH)3；故答案为：H 2SiO3（H 4SiO4或 SiO2H2O） ；Al(OH) 3；(5). 据图可知，温度升高有利于硫酸钠结晶析出，同时可以防止 Na2Cr2O72H2O 结晶析出，所以获得副产品 Na2SO4的实验操作方法为：将滤液 2 加热浓缩后趁热过滤，得副产品 Na2SO4，故答案为：加热浓缩；趁热过滤；(6). KspFe(OH)3= c(Fe3+)c3(OH )=4.01038 molL1 ，K spCr(OH)3= c(Cr3+)c3(OH )= 3.0105 molL1 c3(OH )=6.01031 molL1 ，联立得：c(Fe 3+)=2.01
23、012 molL1 ，故答案为：92.01012 molL1 ；(7). 由 CrO5的结构式可知，一个 Cr 原子与 5 个 O 原子形成 6 个 CrO 极性共价键，共用电子对都偏向于O 原子，所以该氧化物中 Cr 为+6 价，故答案为：+6。6 （2018 届福建省厦门市双十中学高三第九次能力考试）金属镍具有较高的经济价值。工业上采用一定方法处理含镍废水使其达标排放并回收镍。某电镀废水中的镍主要以 NiRz 络合物形式存在，在水溶液中存在以下平衡: NiR 2(aq) Ni2+(aq) +2R-(aq) (R-为有机物配体，K=1.610 -14)（1）传统的“硫化物沉淀法”是向废水中加
24、入 Na2S，使其中的 NiR2 生成 NiS 沉淀进而回收镍。该反应的离子方程式为_。NiS 沉淀生成的同时会有少量 Ni(OH)2沉淀生成，用离子方程式解释 Ni(OH)2生成的原因是_。（2） “硫化物沉淀法”镍的回收率不高，处理后废水中的镍含量难以达标。 “铁脱络-化学沉淀法”可达到预期效果，该法将镍转化为 Ni(OH)2固体进而回收镍。工艺流程如下：“脱络”(指镍元素由络合物 NiR2转化成游离的 Ni3+) 过程中， R-与中间产物-OH (羟基自由基) 反应生成难以与 Ni2+络合的-R (有机物自由基)，但-OH 也能与 H2O2发生反应。反应的方程式如下：Fe 2+ + H2
25、O2 = Fe3+ +OH-+-OH iR- +-OH =OH-+-R ii H2O2+2-OH=O2+ 2H 2O iii实验测得“脱络”过程中 H2O2的加入量对溶液中镍去除率的影响如图所示：10从平衡移动的角度解释加入 Fe2+和 H2O2能够实现“脱络”的原因是_。分析图中曲线，可推断过氧化氢的最佳加入量为_ g/ L； 低于或高于这个值，废水处理效果都下降，原因是_。（3） 工业上还可用电解法制取三氧化二镍。用 NaOH 溶液调节 NiCl2溶液 PH 至 7.5，加入适量硫酸钠后采用情性电极进行电解。电解过程中产生的 Cl2有 80%在弱碱性条件下生成 ClO-，再把二价镍氧化为三
26、价镍。写出 ClO- 氧化 Ni (OH) 2生成三氧化二镍的离子方程式是_， amol 二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量是_。电解法制取三氧化二镍实际过程中，有时获得一种结晶水合物，已知 1mol 该物质中含有 0.5mol 结晶水。取该化合物 20.2g 进行充分加热，而获得三氧化二镍固体和 0.2mol 水，则该结晶水合物的化学式为_。【答案】 NiR2 +S2-=NiS+2R - S2-+ H2O HS- + OH- NiR2+2OH-=Ni(OH)2+2R - NiR2在溶液中存在平衡: NiR 2(aq) Ni2+(aq) +2R-(aq)，Fe 2+和 H2O
27、2 通过反应 i 和反应将 R-转化成难以与 Ni2+络合的R，使 c(R-)减小，平衡正向移动，实现“脱絡” 0.45 低于此数值，反应 i 生成的-OH 过少，不足以使 R-充分转化成-R；高于此数值，H 2O2多，但反应 i 生成-OH 能与 H2O2发生反应,使 H2O2转化成 O2和H2O,同样不能使 R- 充分转化成-R C1O-+2Ni(OH)2=Cl- +Ni2O3+2H2O 1.25a mol NiOOH H2O 或2NiOOHH2O11R，使 c(R-)减小，平衡正向移动，实现“脱络” ；根据镍去除率的图像，当过氧化氢的投加量为0.45gL1 时，去除率达到最大，即过氧化氢
28、的最佳加入量为 0.45gL1 ；低于此值时，反应 i 种产生的OH 的量少，不足以使 R 转化成R，高于此值时，H 2O2多，H 2O2与OH 会发生反应 iii，不能使 R 充分转化成R；（3）ClO 把 Ni(OH)2氧化成 Ni2O3，本身被还原成 Cl ，因此离子方程式为 ClO Ni(OH)2Ni 2O3Cl ，根据化合价的升降法进行配平，即离子方程式为 ClO +2Ni(OH)2=Cl +Ni2O3+2H2O；根据离子方程式，消耗 amolNi(OH)2的同时消耗 a/2mol 的 ClO ，Cl 2有 80%在弱碱性转化成 ClO ，即Cl22OH =ClO Cl H 2O，电
29、解过程中产生氯气的量为 0.5a/80%mol，电解过程种 2Cl 2e =Cl2，因此外电路转移电子物质的量为 0.5a2/80%mol=1.25a；产生 H2O 的质量为 0.218g=3.6g，根据质量守恒，Ni 2O3的质量为(20.23.6)g=16.6g，即 Ni2O3的物质的量为 0.1mol，n(Ni 2O3):n(H2O)=0.1:0.2=1:2，根据原子守恒和元素守恒，得出化学式为 NiOOH H2O 或 2NiOOHH2O。7 （2018 届新疆维吾尔自治区高三第二次适应性）钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。目前工业上使用一
30、种新工艺，以便从冶炼铝的固体废料一赤泥中提取金属钒，赤泥主要含有 Fe2O3、Al 2O3、V 2O5和 CuO，具体工艺流程图如下:已知:钒有多种价态，其中+5 价最稳定。钒在溶液中主要以 VO2+和 VO3-的形式存在，且存在平衡 VO2+H2OVO3-+2H+。回答下列问题:(1)磁性产品的化学式为_。(2)赤泥加入 NaOH 溶液，发生的离子反应方程式为_。能否用氨水代替 NaOH 溶液，12_(填“能”或“不能”)，理由是_。(3)滤液 1 生成沉淀的离子反应方程式为_。(4)调至 pH=8 的目的有两个，一是_，二是使 VO2+转化为 VO3-，此时溶液中 VO2+和 VO3-的物
31、质的量之比为 a:b，VO 2+H2O VO3-+2H+的平衡常数 K=_。(5)滤液 2 加氯化铵生成 NH4VO3 的离子方程式为_，该反应能发生是因为_。【答案】 Fe3O4 Al2O3+2OH-=2A1O2-+H2O 不能 Al2O3不溶于氨水 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO 3- 除去铜离子 (b10 -16)/a VO3-+NH4+=NH4VO3 NH 4VO3难溶(3) 滤液 1 为偏铝酸钠溶液，通入足量的二氧化碳后生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子反应方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO 3-；正确答案：AlO 2-+CO2+2H2
32、O=Al(OH)3+HCO 3-。(4) 赤泥主要含有 Fe2O3、Al 2O3、V 2O5和 CuO，加入碱溶解后，氧化铝变为偏铝酸盐进入溶液 6 中，氧化铁被还原为铁而除去，氧化铜还原为铜经过处理后变为硫酸铜溶液，调至溶液的 pH=8，使溶液中的铜离子变为沉淀而除去；根据平衡 VO2+H2O VO3-+2H+，溶液变为碱性后，中和了氢离子，平衡右移，使 VO2+转化为 VO3-，溶液的 pH=8，c(OH -)=10-6mol/L, c(H+)=10-8 mol/L, 此时溶液中 VO2+和 VO3-的物质的量之比为a:b K=c(H+)2c(VO3-)/ c( VO2+)=10-16b/
33、a；所以 VO2+H2O VO3-+2H+的平衡常数 K=(b10-16)/a ；正确答案：(b10 -16)/a 。(5)滤液 2 中含有 VO-3，加氯化铵反应生成溶解度小的 NH4VO3，离子方程式为 VO-3+NH4+=NH4VO3；该反应能发生是因为 NH4VO3难溶；正确答案：VO -3+NH4+=NH4VO3；NH 4VO3难溶。8 （2018 届四川省宜宾市高三第二次诊断）方铅矿的主要成分为 PbS，含铅可达 86.6%。以方铅矿为原料制备铅蓄电池的电极材料 PbO2的工艺流程如图所示：（1）方铅矿焙烧后排出气体的主要成分是_（填化学式） ，可用于工业制备_。（2）步骤中焦炭的
34、作用是_。13（3） “粗铅”的杂质主要有锌、铁、铜、银等。电解精炼时，_作阴极，阴极反应式为_，阳极泥的主要成分是_。（4）步骤中制备 PbO2的离子方程式_。（5）已知：常温下， Ksp(PbS)=810-28、 Ka1(H2S)=1.310-7、 Ka2(H2S)=7.110-15。常温下，向 Pb(NO3)2溶液中通入 H2S 气体，发生反应的离子方程式是_；结合数据分析，该反应能否进行得基本完全？_（写出计算推理过程） 。【答案】 N2、 SO2 硝酸（ 或氨气） 、 硫酸 还原二价铅 纯铅 Pb2+2e =Pb Cu、 Ag PbO+ClO =PbO2+Cl Pb2+H2S=PbS
35、+ 2H+ 该反应的平衡常数：，所以反应能进行得基本完全。发生反应的离子方程式是 Pb2+H2S=PbS+ 2H+；结合数据分析，该反应的平衡常数：，所以反应能进行得基本完全。9 （2018 届四川省成都经济技术开发区实验中学校高三 4 月月考）钛被称为“二十一世纪金属” ，工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下：已知：钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是 TiOSO4和 FeSO4，TiOSO 4遇水会水解。请回答下列问题：14（1）操作 1 用到的玻璃仪器除烧杯外还有_；（2）请结合化学用语解释将 TiO2+转化为 H2TiO3的原理_。（3）已知钛的还原性介于铝与锌之间。如果可从 Na
36、、Zn、Fe 三种金属中选一种金属代替流程中的镁，那么该金属跟四氯化钛反应的化学方程式是_。（4）电解 TiO2来获得 Ti 是以 TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融 CaO 为电解质，用碳块作电解槽，其阴极反应的电极反应式是_。（5）为测定溶液中 TiOSO4的含量，先取待测钛液 10 mL 用水稀释至 100 mL，加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3TiO 2+ +Al+6H+=3Ti3+Al3+3H2O。过滤后，取无色滤液 20.00 mL，向其中滴加 23 滴 KSCN溶液作指示剂，用_（填一种玻璃仪器的名称）滴加 0.1000molL-1 FeCl3溶液，发生 Ti3+Fe3+=T
37、i4+Fe2+。滴定终点时的现象是_，若用去了30.00mL FeC13溶液，待测钛液中 TiOSO4 的物质的量浓度是_mol/L。【答案】 漏斗、玻璃棒 溶液中存在平衡：TiO 2+2H2O H2TiO3+2H+，当加入水稀释、升温后，平衡正向移动 TiCl4+4Na Ti+4NaCl TiO2 + 4e- Ti + 2O2- 酸式滴定管 溶液由无色变成红色且半分钟不褪色 1.50 mol/L【解析】钛铁矿用浓硫酸溶解，浓硫酸具有酸性，强氧化性，反应的主要产物是 TiOSO4和 FeSO4，还可能有少量 Fe2(SO4)3；向所得溶液中加入大量水稀释后，加入过量铁粉还原 Fe3+，过滤得到
38、滤液中只含有TiOSO4和 FeSO4；TiOSO 4水解过滤后得到 H2TiO3，H 2TiO3加热灼烧得到 TiO2，加入 Cl2、过量碳高温反应生成 TiCl4，TiCl 4和 Mg 高温反应得到 MgCl2和 Ti。（3）在流程中，金属镁置换出钛单质，反应方程式为：TiCl 4+2Mg Ti+2MgCl2。钛的还原性介于铝与锌之间，即还原性：AlTiZn，又因为还原性 NaAlZnFe，则 NaAlTiZnFe，故Na、Zn、Fe 三种金属中只能选择金属 Na 代替镁。反应方程式为：TiCl 4+4NaTi+4NaCl。故答案为：TiCl 4+4Na Ti+4NaCl；15（4）根据题
39、意可知，TiO 2作阴极，得电子，被还原得到单质 Ti，则阴极电极反应式为：TiO 2 +4e-=Ti+2O2-。故答案为：TiO 2 +4e-=Ti+2O2-；（5）FeC1 3有强的氧化性，腐蚀橡胶，且其溶液呈酸性，所以选择酸式滴定管。用 KSCN 溶液作指示剂，TiO2+反应完之前溶液为无色。当反应完，再滴入 1 滴 FeC13溶液，溶液立即变红色，且半分钟后溶液颜色不褪色，到达滴定终点，停止滴定。滴定过程中消耗 n(FeC13)=0.1mol/L0.03L=0.003mol。根据反应方程式可得出 TiOSO4与 Fe3+的关系式：TiOSO4Ti 3+Fe 3+，即滴定过程中 n(Fe
40、C13)= n(TiOSO4)= 0.003mol。原待测液为 10mL，稀释至 100mL 后，取 2omL 溶液进行滴定实验。所以原 10mL 待测液中含 n(TiOSO4)= 0.003mol102=0.015mol，c(TiOSO 4)= 0.15molL=1.5 molL-1。故答案为：酸式滴定管；溶液由无色变成红色且半分钟不褪色 ；1.5 molL -1。10 （2018 届北京市大兴区高三一模）金属钇(Y)具有重要的国防价值，但因过度开采已濒临枯竭。通过硫酸浸泡深海磷灰石矿，可以得到 Y3+的浸出液：表 1 浸出液成分Al3+ Fe3+ Ca2+ PO43- Mg2+ Mn2+
41、Y3+浓度/(mgL -1)7670 9460 550 640 5600 1500 70.2（1）浸出液可用有机溶剂（HR）进行萃取，实现 Y3+的富集（已知：Y 3+与 Fe3+性质相似） ，原理如下：Fe 3+ + 3HR FeR3 + 3H+ Y3+ + 3HR YR3 + 3H+ （已知：FeR 3、YR 3均易溶于 HR）浸出液在不同 pH 下萃取的结果如图 1。用化学平衡原理解释，随 pH 增大，Y 3+萃取率增大的原因_。结合图 1 解释，工业上萃取 Y3+之前，应首先除去 Fe3+的原因是_。16（2）采用“中和沉淀法”和“磷酸法”可以除铁。 表 2 Fe3+、Y 3+去除率去
42、除率/%终点 pHFe3+ Y3+3.0 87.84 19.863.5 92.33 23.634.5 99.99 44.525.0 99.99 89.04中和沉淀法：向浸出液中加入 NaOH 除 Fe3+，去除率如表 2 所示。该实验条件下，Fe 3+去除率比 Y3+大的可能原因_。磷酸法：将磷酸（H 3PO4：三元弱酸）加入到浸出液中，再加入 Na2CO3溶液，调 pH 为 2.5，过滤除去磷酸铁沉淀（FePO 4） ，滤液中剩余的 Fe3+、Y 3+浓度如表 3。 表 3 滤液中 Fe3+、Y 3+的浓度Fe3+ Y3+浓度/(mgL -1)508 68.9 配平“磷酸法”除铁过程中的离子
43、方程式Fe3+ + + = FePO4+ CO 2+ ，_ 综合分析表 1、表 2、表 3，工业上采用“磷酸法”除铁的原因_。（3）经“磷酸法”除铁后，用有机溶剂 HR 萃取 Y3+，可通过_（填操作）收集含 Y3+的有机溶液。（4）综合分析以上材料，下列说法合理的是_。a. 分析图 1 可知，pH 在 0.22.0 范围内，有机溶剂中的 Fe3+多于水溶液中的 Fe3+ b. 表 2 中 Y 3+损失率在 20%左右的原因可能是生成的 Fe(OH)3对 Y3+的吸附c. 表 2 中 pH 在 4.55.0 范围内，Y 3+损失率变大的可能原因：Y 3+ + 3OH- = Y（OH） 3d.
44、有机溶剂萃取 Y3+的优点是 Ca2+、Mg 2+、Mn 2+等金属离子萃取率极低【答案】 Y3+在溶液中存在平衡：Y 3+3HR YR3+3H+，pH 增大，c(H +) 减小（或 c(OH-)增大） ，平衡右17移，Y 3+萃取率提高 Fe3+和 Y3+萃取存在竞争性，Fe 3+对 Y3+萃取干扰较大 KSPFe(OH) 3小于 KSPY(OH) 3或 Fe(OH) 3的溶解度小于 Y(OH) 3或 c（Fe 3+）远大于 c（Y 3+） 2Fe 3+2 H3PO4+ 3CO32-= 2FePO4+ 3CO 2+3H 2O 磷酸法除铁率较高同时 Y3+损失率较小 分液 bcd解度；根据原理，加入的物质 Fe3 、H 3PO4、Na 2CO3，生成了 FePO4和 CO2，没有化合价的变化，因此离子反应是 Fe3 H 3PO4CO 32 FePO 4CO 2，H 3PO4中 H 转化成H2O，Fe 3 H 3PO4CO 32 FePO 4CO 2H 2O，根据电荷守恒和原子守恒进行配平，即 2Fe
