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易错题 19 化学工艺流程图
1．工业上采用氯化铵熔烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示：
已知：①菱锰矿的主要成分是MnCO ，其余为Fe、Ca、Mg、Al等元素。②部分阳离子沉淀时溶液的pH；
3
离子 Al3+ Fe3+ Ca2+ Mn2+ Mg2+
[来源:学科网ZXXK]
开始沉淀的pH 4.1 2.2 10.6 8.1 9.1
沉淀完全的pH 4.7 3.2 13.1 10.1 11.1
③焙烧过程中主要反应为MnCO +2NHC1 MCl +2NH↑+CO ↑+H O
3 4 2 3 2 2
（1）合1、2、3，分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、c(NH C1)/c(菱锰矿粉)分别为______、______、
4
______。
（2）对浸出液净化除杂时，需先加入MnO ，作用是______，再调节溶液pH的最大范围为______，将Fe3+和
2
Al3+变为沉淀面除去，然后加人NH F将Ca2+、Mg2+变为氧化物沉淀除去。
4
（3）”碳化结品”步骤中，加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为______。
（4）上述流程中可循环使用的物质是______（填化学式）。
（5）现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤：称取4.000g试样，向其中加入稍过量的磷酸和硝酸，加热使产品中MnO 完全转化为[Mn（PO ）]3-（其中NO -转化为NO -）；加入稍过量的硫酸，发生反应NO -
2 4 2 3 2 2
+NH+=N ↑+2H O以除去NO -；加入稀硫酸酸化，再加入60.00mL0.500mol•L-1硫酸亚铁铵溶液，发生的反应
4 2 2 2
为[Mn（PO ）]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2PO3-；用5.00mL0.500mol•L-1酸性KCr O 溶液恰好除去过量的Fe2+。
4 2 4 2 2 7
①酸性KCr O 溶液与Fe2+反应的离子方程式为______。
2 2 7
②试样中锰的质量分数为______。
2．碱性锌锰电池的工作原理：Zn+2MnO +2H O 2MnO(OH)+Zn(OH) ，其中的电解质溶液是KOH溶液。
2 2 2
某课题组用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料，制备一种新型材料——MnZn Fe O，其工艺流程如下图
x (1−x) 2 4
所示：
（1）已知MnZn Fe O 中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中的锰相同，则铁元素
x (1−x) 2 4
的化合价为______。
（2）“浸取”工序得到的滤液A经蒸发结晶，可以获得化工产品M，M的电子式为_____。
（3）“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3价锰的化合物全部还原成Mn2+，写出该反应的
离子方程式：_______。
（4）“调铁”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度，使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式
MnZn Fe O 相符合。
x (1−x) 2 4
①写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式：________________、__________________。
②若测得滤液的成分为c(Mn2+)+c(Zn2+)=a mol·L−1，c(Fe2+)+c(Fe3+)=b mol·L−1，滤液体积为1 m3，“调铁”工序
中，需加入的铁粉质量为___________kg（忽略溶液体积变化，用含a、b的代数式表示）。
（5）在“氧化”工序中，加入双氧水的目的是______________________；生产过程中发现实际消耗双氧水的
量大于理论值，其可能原因除温度外，主要是______________________。
（6）用氨水“调pH”后，经“结晶”、“过滤”可得到产品和滤液C，从滤液C中还可分离出一种氮肥，该氮
肥的溶液中离子浓度由大到小的排序为______________________。
3．硫酸亚铁铵(NH )Fe(SO )•6H O又称莫尔盐，是浅绿色晶体。用硫铁矿（主要含FeS、SiO 等）制备莫尔盐
4 2 4 2 2 2 2
的流程如下：（已知：FeS 与HSO 不反应）
2 2 4（1）莫尔盐属于____________。
A、酸式盐 B、碱式盐 C、复盐 D、硫酸盐
（2）硫铁矿焙烧的主反应是：4FeS+11O 2Fe O+8SO，加快硫铁矿焙烧速率的措施有__________，
2 2 2 3 2
若150kg硫铁矿（FeS 质量分数为80%）完全反应转移电子数为________________________
2
（3）加HSO 酸浸，发生反应的离子方程式为________________________________。
2 4
（4）“还原”时，Fe3+可通过反应Ⅰ、Ⅱ被FeS 还原。
2
反应Ⅰ的离子方程式为：FeS +14Fe3+ +8H O===15Fe2++ 2SO 2—+16H+
2 2 4
反应Ⅱ的离子方程式为：_________________________________。
（5）为证明所得莫尔盐晶体中含有Fe2+和NH +，实验方法是取其少量溶液于一支试管中，_______________证
4
明含有Fe2+和NH +。
4
4．一种从废甲醇催化剂（含ZnO、CuO及少量Fe O、石墨及MnO 等）回收铜并制取活性氧化锌的工艺流程
2 3 2
如下：
回答下列问题：
（1）废催化剂“破碎”的目的是________，“酸浸”后“浸渣”的主要成分是________。
（2）“氧化”时Mn2＋被氧化的离子方程式为________。
（3）“中和沉淀”时pH对锌转化为碱式碳酸锌的转化率影响如图所示：pH＞7时，转化率开始减小的原因是
________[用离子方程式说明，已知Zn（OH） 性质与Al（OH） 类似]。
2 3（4）“过滤3、洗涤”时，能证明已洗涤干净的操作方法是________；所得滤液中主要溶质是________。
（5）测定“粗铜粉”中铜的质量分数的实验步骤如下：
Ⅰ．准确称取粗铜粉mg，加入足量HCl和HO 使其完全溶解（Cu＋HO＋2H＋＝Cu2＋＋2HO，Zn及Fe也同
2 2 2 2 2
时溶解）。
Ⅱ．将溶液煮沸1～2min，除去过量的HO。
2 2
Ⅲ．依次滴入适量氨水、醋酸及NH HF 溶液，以排除Fe3＋的干扰。然后加入稍过量的K（I 2Cu2＋＋4I－＝2CuI↓
4 2
＋I），再加入1mL淀粉溶液作指示剂，用cmol·L－1NaSO 标准溶液滴定至蓝色消失（I＋2SO2－＝2I－＋
2 2 2 3 2 2 3
SO2－）且半分钟内不变色，共消耗NaSO 标准溶液VmL。
4 6 2 2 3
①铜的质量分数为________（列出计算表达式）。
②缺少步骤Ⅱ会使测定的铜的质量分数________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
5．以高氯冶炼烟灰(主要成分为铜锌的氯化物、氧化物、硫酸盐，少量铁元素和砷元素)为原料，可回收制备Cu
和ZnSO•H O，其主要实验流程如下：
4 2
已知：①Fe3+完全沉淀pH为3.2，此时Zn2+、Cu2+未开始沉淀；
②K[Fe(CN) ]可用于检验Fe2+：3Fe2++2[Fe(CN)]3﹣═Fe [Fe(CN) ]↓(深蓝色)；
3 6 6 3 6 2
③砷元素进入水体中对环境污染大，可通过沉淀法除去。
(1)两段脱氯均需在85℃条件下进行，适宜的加热方式为_____。
(2)碱洗脱氯时，溶液中Cu2+主要转化为Cu(OH) 和Cu (OH) CO，也会发生副反应得到Cu (OH) Cl沉淀并放
2 2 2 3 2 3
出气体，该副反应的离子方程式为_____。若用NaOH溶液进行碱洗操作时，浓度不宜过大，通过下表的数据
分析其原因是_____。
NaOH溶液浓度对脱氯率和其他元素浸出率的影响
脱氯率/% [来源:Zxxk.Com][来源:学科网 元素浸出率/%
NaOH浓
ZXXK]
度/mol•L﹣1
[来源:Z。xx。k.Com]
Cl Zn Cu As
1.0 51.20 0.51 0.04 0.002.0 80.25 0.89 0.06 58.87
3.0 86.58 7.39 0.26 78.22
(3)ZnSO 的溶解度曲线如下图所示。“电解”后，从溶液中回收ZnSO•H O的实验、操作为_____。
4 4 2
(4)滤液1和滤液2中含一定量的Cu2+、Zn2+．为提高原料利用率，可采取的措施有：将滤液1和滤液2混合，回
收铜锌沉淀物；循环使用电解过程产生的_____(填化学式)。
(5)已知HAsO 的还原性强于Fe2+，K (FeAsO)＞K (FeAsO)＝5.7×10﹣21．测得酸浸液中杂质铁元素(以
3 3 sp 3 sp 4
Fe2+存在)、砷元素(以HAsO 存在)的浓度分别为1.15g•L﹣1、0.58g•L﹣1，可采用“氧化中和共沉淀”法除去，
3 3
请设计实验方案：_____(实验中须使用的试剂有：30%双氧水，0.001mol•L﹣1K[Fe(CN) ]溶液，回收的铜锌沉
3 6
淀物)。
6．硫酸锰是一种重要的化工中间体，是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿（主要成分为含锰化合物及FeS）
为原料制备硫酸锰的工艺流程如下：
已知：①“混合焙烧”后烧渣含MnSO 、Fe O 及少量FeO、Al O、MgO。
4 2 3 2 3
②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示（25℃）：③此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54；离子浓度≤10﹣5mol•L﹣1时，离子沉淀完全。
请回答：
（1）传统工艺处理高硫锰矿时，不经“混合焙烧”，而是直接用HSO 浸出，其缺点为_____________。
2 4
（2）“氧化”时，发生反应的离子方程式为_____________。若省略“氧化”步骤，造成的后果是
_____________。
（3）“中和除杂”时，生成沉淀的主要成分为_____________（填化学式）。
（4）“氟化除杂”时，若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全，需维持c（F﹣）不低于_____________。（已知：K
sp
（MgF ）＝6.4×10﹣10；K （CaF ）＝3.6×10﹣12）
2 sp 2
（5）“碳化结晶”时，发生反应的离子方程式为_____________。
（6）“系列操作”指_____________、过滤、洗涤、干燥
（7）用惰性电极电解MnSO 溶液可制备MnO ，电解过程中阳极的电极反应式为_____________。
4 2
7．利用湿法炼锌产生的铜镉渣生产金属镉的流程如下：
已知：铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉（Cd）、钴（Co）等单质。
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L-1计算）：
氢氧化物 Fe（OH） Fe（OH） Cd（OH） Mn（OH）
2 3 2 2
开始沉淀的pH 6.5 1.5 7.2 8.2
沉淀完全的pH 9.9 3.3 9.5 10.6
（1）为了提高铜镉渣浸出的速率，可采取的措施有：①适当升高温度；②搅拌；③_____等。已知浸出的金属离子均为二价，写出浸出钴的化学方程式_____________
（2）除钴的过程中，需要加入活化剂Sb O，锌粉会与Sb O、Co2+的溶液形成微电池并产生合金CoSb。该微电
2 3 2 3
池的正极反应式为______________
（3）除铁的过程分两步进行：
①先加入适量KMnO ，发生反应的离子方程式为_____________
4
②再加入ZnO控制反应液的pH范围为_____________
（4）处理含镉废水常用化学沉淀法，以下是几种镉的难溶化合物的溶度积常数（25℃）：Ksp（CdCO）＝5.2×10
3
－12， Ksp（CdS）＝3.6×10－29，Ksp（Cd（OH））＝2.0×10－16，根据上述信息：沉淀Cd2+效果最佳的试剂是
2
____________。
a．NaCO b．NaS c．CaO
2 3 2
若采用生石灰处理含镉废水最佳pH为11，此时溶液中c（Cd2+）＝________________。
8．氯化亚锡用途广泛，在无机工业中用作还原剂，在口腔护理行业中，二水氯化亚锡多用于防龋齿脱敏类牙
膏中，以预防龋齿的发生。某研究小组制取二水氯化亚锡工艺流程如下：
查阅资料：
Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化。
Ⅱ．SnCl 易水解生成碱式氯化亚锡。
2
(1)四氯化锡暴露于空气中与空气中水分反应生成白烟，有强烈的刺激性气味，生成偏锡酸(H SnO )，写出该
2 3
反应的化学方程式______；
(2)将金属锡熔融，然后泼入冷水，激成锡花，其目的是______；
(3)在制备二水氯化亚锡时，温度对锡转化率的影响如图1所示，则该反应应控制的温度范围为______℃；
(4)反应原料中盐酸浓度对结晶率的影响如图2所示，则盐酸浓度应控制的范围为______，原因______。
(5)反应釜中发生反应的化学方程式为______；(6)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应)
①将该试样溶于盐酸，发生反应为Sn+2HCl=SnCl +H ↑；
2 2
②加入过量FeCl 溶液
3
③用已知浓度的KCr O 滴定②中生成的Fe2+，则反应的离子方程式为______；
2 2 7
(7)取1.125g锡粉，经上述各步反应后，共用去0.1000mol/LK Cr O 溶液 30.00mL，锡粉中锡的质量分数为
2 2 7
______。
9．四氢铝锂（LiAlH ）常作有机合成的重要还原剂。以辉锂矿（主要成分是LiO·Al O·4SiO，含少量Fe O）为
4 2 2 3 2 2 3
原料合成四氢铝锂的流程如下：
已知：①几种金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
②常温下，K （LiCO）=2.0×10－3。LiCO 在水中溶解度随着温度升高而减小。
sp 2 3 2 3
回答下列问题：
（1）上述流程中，提高“酸浸”速率的措施有_________（写两条）；加入CaCO 的作用是________，“a”的最
3
小值为___________。
（2）设计简单方案由LiCO 制备LiCl：______。
2 3
（3）写出LiH和AlCl 反应的化学方程式：____________（条件不作要求）
3
（4）用热水洗涤LiCO 固体，而不用冷水洗涤，其目的是____________；检验碳酸锂是否洗净的实验方法是
2 3
_______________。
（5）在有机合成中，还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示，其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还
原能力。LiAlH 的“有效氢”为___________。（结果保留2位小数）
4
10．研究光盘金属层含有的Ag（其它金属微量忽略不计）、丢弃电池中的Ag O等废旧资源的回收利用意义重
2
大。下图为从光盘中提取Ag的工业流程。请回答下列问题。（1）NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，“氧化”阶段需在80℃条件下进行，适宜的加热方式为
________。
（2）NaClO溶液与Ag反应的产物为AsCl、NaOH和O，该反应的化学方程式为________。有人提出以HNO
2 3
代替NaClO氧化Ag，从反应产物的角度分析，其缺点是________。
（3）操作Ⅰ的名称为，简述利用“操作Ⅰ”的装置洗涤难溶物的实验操作________。
（4）化学上常用10％的氨水溶解AgCl固体，AgCl与NH ·H O按1︰2反应可生成Cl－和一种阳离子
3 2
________的溶液（填阳离子的化学式）。实际反应中，即使氨水过量也不能将AgCl固体全部溶解，可能的原
因是________。
（5）常温时NH·H O（水合肼）在碱性条件下能还原（4）中生成的阳离子，自身转化为无害气体N，理论上消
2 4 2 2
耗0.1 mol的水合肼可提取到________g的单质Ag。
（6）废旧电池中Ag O能将有毒气体甲醛（HCHO）氧化成CO，科学家据此原理将上述过程设计为原电池回
2 2
收电极材料Ag并有效去除毒气甲醛。则此电池的正极反应式为________，负极的产物有________。
11．金属蚀刻加工过程中，常用盐酸对其表面氧化物进行清洗，会产生酸洗废水。 pH在1.5左右的某酸洗废
水中含铁元素质量分数约3%，其他金属元素如铜、镍、锌、 铬浓度较低，工业上综合利用酸洗废水可制备三
氯化铁。制备过程如下：
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：
（1）“中和”时发生反应的化学方程式为__________________，调节pH至________范围，有利于后续制备
得纯度较高的产品。（2）酸溶处理中和后的滤渣，使铁元素浸出。滤渣和工业盐酸反应时，不同反应温度下 铁浸出率随时间变化
如图(a)所示，可知酸溶的最佳温度为_______________。按照不同的固液比（滤渣和工业盐酸的投入体积比）
进行反应时，铁浸出率随时间变化如 图(b)所示，实际生产中固液比选择1.5:1的原因是___________。
（3）氧化时，可选氯酸钠或过氧化氢为氧化剂，若100L“酸溶”所得溶液中Fe 2＋含量为1.2mol∙L−1，则需投入
的氧化剂过氧化氢的质量为_____________。
（4）氧化时，除可外加氧化剂外，也可采用惰性电极电解的方法，此时阴极的电极反应式为____，电解总反应
的离子方程式是 ___。
（5）将得到的FeCl 溶液在HCl气氛中_________、过滤、洗涤、干燥得FeCl ∙6HO晶体。
3 3 2
12．CoCO 可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成份CoO、Co O，还含有Al O、ZnO
3 2 3 2 3
等杂质)为原料制备CoCO 和ZnSO 溶液的一种工艺流程如下：
3 4
下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)：
金属离子 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH
Co2+ 7.6 9.4
Al3+ 3.0 5.0
Zn2+ 5.4 8.0
(1)写出“酸浸”时发生氧化还原反应的化学方程式________________________。
(2)“除铝”过程中需要调节溶液pH的范围为_________，形成沉渣时发生反应的离子方程式为
______________________。
(3)在实验室里，萃取操作用到的玻璃仪器主要有_________________；上述“萃取”过程可表示为ZnSO(水
4层)+2HX(有机层) ZnX(有机层)+H SO (水层)，由有机层获取ZnSO 溶液的操作是______________。
2 2 4 4
(4)“沉钴”时，NaCO 溶液滴加过快会导致产品不纯，请解释原因___________________。
2 3
(5)在空气中煅烧CoCO 生成某种钴氧化物和CO，若充分煅烧一定量CoCO 后测定所得固体质量为2.41g，
3 2 3
CO 的体积为0.672L(标准状况)，假设固体为纯净物，其化学式为__________。
2
13．三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO ·H O，其相对分子质量为990)简称“三盐”，不溶于水及有机溶剂。主要适用
4 2
于不透明的聚氯乙烯硬质管、注射成型制品，也可用于人造革等软质制品。以铅泥 (主要成分为PbO、Pb及
PbSO 等)为原料制备三盐的工艺流程如下图所示。
4
已知：K (PbSO )=1.82×10-8，K (PbCO )=1.46×10-13请回答下列问题：
SP 4 SP 3
(1)写出步骤①“转化”的离子方程式__________________。
(2)根据右图溶解度曲线(g/100g水)，由滤液I得到NaSO 固体的操作为：将“滤液1”、_________、
2 4
_________、用乙醇洗涤后干燥。
(3)步骤③“酸溶”，为提高酸溶速率，可采取的措施是________________(任意写出一条)
(4)“滤液2”中可循环利用的溶质为_______(填化学式)。若步骤④“沉铅”后的滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5
mol·L-1，则此时c(SO 2-)=________mol·L-1。
4
(5)步骤⑥“合成”三盐的化学方程式为____________________。
(6)若消耗100.0t铅泥，最终得到纯净干燥的三盐49.5t，假设铅泥中的铅元素有75％转化为三盐，则铅泥中铅
元素的质量分数为___________。
14．某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO 、MnO 、FeCO、MgO、SiO、Al O 等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用
3 2 3 2 2 3
阴离子膜电解法的新技术可从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下。阴离子膜电解法装置如图所示。
（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰时发生反应的离子方程式:_________。
（2）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
离子 Fe3+ Al3+ Fe2+ Mn2+ Mg2+
开始沉淀的pH 2.7 3.7 7.0 7.8 9.3
沉淀完全的pH 3.7 4.7 9.6 9.8 10.8
加氨水调节溶液的pH=6，则滤渣的成分是_______(写化学式)，滤液中含有的阳离子有H+和________(写离子
符号)。
（3）在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣中也无MnO ，请解释原因:
2
_____________________________________。
（4）如图所示，电解装置中溶液中阴离子由左向右移动，则A端是直流电源的___极。实际生产中，阳极以稀
硫酸为电解质溶液，阳极的电极反应为___________________________________________。
（5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO ，造成资源浪费，写
2
出该副反应的电极反应:____________________________________。
15．钼(Mo)是一种重要的过渡金属元素,工业上由钼精矿(主要成分是MoS )制备单质钼和钼酸钠晶体
2
(Na MoO ·2H O)的流程如下：
2 4 2(1) Na MoO ·2H O中Mo元素的化合价为____；钼精矿焙烧的主要反应中，氧化剂和还原剂物质的量之比为
2 4 2
________。
(2)流程中由NaMoO 溶液获得晶体的操作是_________、过滤、洗涤、干燥。加入NaCO 溶浸时发生的主要
2 4 2 3
反应的离子方程式为______________。
(3)操作1中，所得NaMoO 溶液中含SO 2+杂质，其中c(MoO 2+)0.80mol/L，c(SO 2-)=0.04mol/L在结晶前需加
2 4 4 4 4
入Ba(OH) 固体以除去溶液中的SO 2-。当 BaMoO 开始沉淀时，SO 2-的去除率是______。
2 4 4 4
[Ksp(BaSO )=1.1×10-10、K ( BaMoO )=4.0×10-8，溶液体积变化可忽略]
4 sp 4
(4)工业上钼精矿在酸性条件下，加入NaNO 溶液，也可以制备钼酸钠,该法的优点是_____。
3
(5)高纯Mo可用于制造电池级MoS ，Li-MoS 电池是一种性能优异的二次电池，其电池反应为：xLi+nMoS
2 2 2
Lix(MoS )，该电池放电时正极反应为______________；充电时Li+移动方向为________(填“由阳
2 n
极移向阴极”或“由阴极移向阳极”)。
16．工业锅炉内壁的水垢，不仅浪费燃料，而且容易引发安全隐患。某碳素钢锅炉水垢(主要成分有CaCO 、
3
CaSO、Mg(OH) 、Fe O、SiO 等)碱煮法清除的流程如下：
4 2 2 3 2
已知：20℃时几种难溶物的溶度积常数如下表(单位省略)：
回答下列问题：
(1)“碱煮”环节，加入NaPO 的主要目的是将CaSO 转化为Ca (PO )，请写出该离子方程式
3 4 4 3 4 2
______________________。
(2)“浸泡过程中，稀盐酸会溶解Fe O。溶解后的F O 会加速锅炉腐蚀，故需“还原”处理。
2 3 e2 3
①锅炉被加速腐蚀的原因是______________________；②浸泡液还原”处理时，Sn2+转化为Sn4+，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
______________________。
(3)“钝化”处理的目的是在锅炉表面形成Fe O 保护膜，同时生成可直接参与大气循环的气体。
3 4
①反应的离子方程式为_________________________________；
②为检验锅炉“钝化”处理后是否形成致密的保护膜，可往锅炉内壁刷上硫酸铜溶液。若观察到
______________________(填现象)，则保护膜致密性欠佳。
(4)柠檬酸(用HR表示)可用作清除锅炉水垢的酸洗剂，溶液中HR、HR－、HR2－、R3－的含量与pH的关系如
3 3 2
图所示。由此可推知，0.1 mol ·L－1 Na HR溶液中各种阴离子浓度由大到小的排列顺序为
2
______________________。
(5)用如图装置对锅炉用水(含Ca2+、Mg2+、HCO －)进行预处理，可有效防止水垢形成。电解时，Ca2+形成沉淀的
3
电极反应式为______________________。
17．铋酸钠( NaBiO )是一种难溶于水的强氧化剂，在钢铁工业中常用作锰元素的分析测定。某研究小组用浮
3
选过的辉铋矿(主要成分是BiS，还含少量BiO，SiO 等杂质)制备铋酸钠，其流程如下：
2 3 2 3 2
请回答下列问题：
(1)为了提高“浸取”中原料的浸出率，可以采取的措施是_________________(写一种即可) 。
(2)“浸取”时通常加入FeCl 溶液和浓盐酸，向其中加入过量浓盐酸的目的是_____，“滤渣”的成份是
3____________(填化学式)。
(3)“沉淀”反应的离子方程式为__________________________________________________；
(4)“沉淀”操作时，用氨水调节pH至6，通过计算说明，此时溶液中的Bi3+是否完全沉淀：
____________________(已知：Bi(OH) 的溶度积Ksp=3×10-32) 。
3
(5)“焙烧”除了采用最佳的质量比、合适的温度外，你认为还需要控制的条件是________。
(6)已知，在酸性溶液中NaBiO 将Mn2+氧化为MnO -。请出该反应的离子方程式：__________。
3 4
(7)某辉铋矿中铋元素的质量分数为20.90%，若100吨该辉铋矿完全用于生产，共得到25.00吨NaBiO，则产
3
率是___________。
18．钛广泛应用于航天、军事、化工、医疗等领域。钛在高温下易和氧、氮、碳等元素化合，提炼纯钛条件苛刻。
从高钛渣(主要为TiO)提炼海绵钛流程如下：
2
氯化后的粗TiCl 中含有FeCl 、SiCl 、AlCl 、VOCl 等杂质，相关物质的沸点如下表：
4 3 4 3 3
回答下列问题：
(1)高钛渣经过破碎、磁选磨粉后送氯化车间，磨粉的目的是___________。
(2)“分馏”得到的低沸点物是___________。分馏难以除去ⅤOCl ，原因是___________。加入铝粉使VOCl
3 3
转化为VOCl 便于除去，写出铝粉与VOCl 反应的化学方程式：___________。
2 3
(3)“除铝”的方法是用水湿润的活性炭加入到粗TiCl ，使AlCl 转化为__________而除去。
4 3
(4)“还原”需要在Ar的气氛中进行，原因是___________。副产物经电解生成___________可循环使用。
(5)制备钛的一种新型方法是：将TiO 粉末浇注成形，烧结后作阴极，以石墨为阳极，CaCl 为熔盐进行电解
2 2
(CaCl 熔盐不参与电极反应，起溶解和传导O2－的作用)
2
①阳极牛成的气体除O 外，还有___________(填化学式)。
2
②阴极的电极反应式为___________。
19．铅蓄电池的阴、阳极填充物又被称为铅膏(主要含PbO、PbO 、PbSO )是废旧铅蓄电池需要回收的部分，通
2 4
过回收铅膏可制备聚氯乙烯塑料的热稳定剂三盐基硫酸铅(组成可表示为3PbO·PbSO ·H O)，其工艺流程如
4 2
下：已知：Ksp(PbSO )=1.82×10-8，Ksp(PbCO )=1.46×10-13。
4 3
请回答下列问题：
(1)加入NaCO 溶液的目的是______________________________________；浆液中PbO 转化为PbCO 的离
2 3 2 3
子方程式是_____________________________________。
(2)从滤液A可提取出一种含结晶水的钠盐副产品，若测定该晶体中结晶水的含量，所需的仪器有：三脚架、
托盘天平、瓷坩埚、干燥器 、 酒精灯，还需要的仪器有(填序号)
____________。
A .坩埚钳 B .泥三角 C .烧杯 D .蒸发皿
(3)物质X 是一种可以循环利用的物质，该物质是_______，若其中残留SO 2-过多，循环利用时可能出现的问
4
题是__________________________。
(4)硝酸溶解时，“酸溶”的效率与温度、硝酸的浓度关系如图所示。浓度：c____________ c(填“大于”
1 2
“小于”或“等于”)。温度高于T 时，浸出率降低最有可能原因是___________________ 。
0
(5)若铅膏的质量为78g，假设浆液中PbO 和PbSO 全部转化为PbCO ，且PbO 未发生反应；硝酸溶解时共收
2 4 3
集到5.6 L CO(标准状况)，最后获得90.9g PbSO ，则铅膏中PbO 的质量分数为_________________％(假设流
2 4
程中原料无损失，小数点后保留一位数字)。
20．工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO )粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体
3
(SrCl •6H O)，其过程为：
2 2已知：Ⅰ．有关氢氧化物沉淀的pH：
氢氧化物 Fe(OH) Fe(OH)
3 2
开始沉淀的pH 1.5 6.5
沉淀完全的pH 3.7 9.7
Ⅱ．SrCl •6H O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水．
2 2
(1)操作①需要加快反应速率，措施有充分搅拌和______(写一种)．碳酸锶与盐酸反应的离子方程式______．
(2)在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至______；宜用的试剂为______．
A.1.5 B.3.7 C.9.7 D．氨水 E．氢氧化锶粉末 F．碳酸钠晶体
(3)操作③中所得滤渣的主要成分是______ (填化学式)．
(4)工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是______
A．50～60℃B．80～100℃C．100℃以上
21．锡酸钠用于制造陶瓷电容器的基体、颜料和催化剂。以锡锑渣(主要含Sn、Sb、As、Pb的氧化物)为原料，制
备锡酸钠的工艺流程图如下：
请回答下列问题：
（1）Sn(ⅣA)、As(VA)、Sb(VA)三种元素中，As和Sb最高正化合价为___________，Sn的原子序数为50，其原
子结构示意图为___________。
（2）从溶液中得到锡酸钠晶体的实验操作是___________、趁热过滤、干燥。
（3）“碱浸”时，若SnO含量较高，工业上则加入NaNO ，其作用是______________________；如图是“碱
3
浸”实验的参数，请选择“碱浸”的合适条件_________________________________。（4）“脱铅”是从含NaPbO 的溶液中形成硫化铅渣，其离子方程式为_________________。
2 2
（5）“脱锑”时发生的化学方程式为______________________。
22．钴的化合物用途广泛。一种利用水钴矿(主要成分为Co O，含少量Fe O、Al O、MnO、MgO、CaO等)制取
2 3 2 3 2 3
CoCl ·6H O粗品的工艺流程如下：
2 2
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋等；
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下表：
沉淀物 Fe(OH) Fe(OH) Co(OH) Al(OH) Mn(OH)
3 2 2 3 2
完全沉淀的pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
③CoCl ·6H O熔点为86℃，加热至110℃～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。
2 2
请回答下列问题：
(1)写出“浸出”时Co O 发生反应的离子方程式：_____________________________。
2 3
(2)加入NaClO 的作用是______________________________。
3
(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。向“滤液II”中加入萃取剂的主要目的是
___________________，使用萃取剂时最适宜的pH是_____(填字母序号)。
A．2.0～2.5 B．3.0～3.5 C5.0～5.5 D.9.5～9.8(4)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF 、CaF 沉淀。已知某温度下，K (MgF )=7.35×10－11 ，
2 2 sp 2
K (CaF )=1.05×10－10 。 当加入过量NaF后，所得滤液c (Mg2＋)/c (Ca2＋)=________。
sp 2
(5)制得的CoCl ·6H O粗品经进一步提纯得到CoCl ·6H O晶体，在烘干晶体时需采用减压烘干，其原因是
2 2 2 2
___________________________________________。
23．工业以草酸盐共沉淀法获得草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C O)·4H O]，煅烧可获得钛酸钡粉体。
2 4 2 2
(1)“酸浸”应选择_________(填标号)；为提高酸浸率，可采取的措施_________(至少答两点)
a. 硫酸 b. 盐酸 c. 硝酸
(2)实验室要完成操作1需要的玻璃仪器有_________。
(3)加入HC O 溶液时，发生的反应为______+______TiCl +_____H C O+ _____H O= BaTiO(C O)·4H O↓ +
2 2 4 4 2 2 4 2 2 4 2 2
_________；可循环使用的物质X是(写名称)_________。
(4)请简述检验草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净的方法_________。
(5)高温煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO 的同时，生成的气体产物有CO、和_________。
3
(6)测定钛酸钡粉体中BaTiO 的质量分数。
3
已知：Ba2++CrO 2-=BaCrO ↓ 2CrO 2-+2H+=Cr O2-+H O
4 4 4 2 7 2
现取a g煅烧后的BaTiO 粉末酸溶得到100.0 mL含Ba2+的溶液，取25.00 mL于锥形瓶，加入x mL 浓度为C
3 1
mol/ L的NaCrO 溶液(Na CrO 过量)充分反应后，用浓度为C mol/ L标准盐酸滴定至CrO2-被完全反应，消
2 4 2 4 2 4
耗盐酸体积为y mL。(钛元素不干扰测定过程)已知BaTiO 的摩尔质量为M g/mol，试写出粉体中BaTiO 质量
3 3
分数的表达式。_________。
24．铋及其化合物在工业生产中用途广泛，某研究小组用浮选过的辉铋矿（主要成分是BiS，还含少量SiO
2 3 2
等杂质）制备NaBiO，其流程如下：
3已知：水解能力：Bi3+＞Fe3+。
回答下列问题：
(1)“浸取”时，为了提高浸取速率，可采取的措施有______________（任写一条）；过滤1的滤渣的主要成分有
__________（填化学式）。
(2)浸取时加入过量浓盐酸的目的是________________________________；“母液”中通入气体X后可循环
利用，气体X为______________（填名称）。
(3)写出焙烧时生成铋酸钠的化学方程式_______________________________，当消耗标准状况下4.48 L O 时，
2
转移电子的数目是__________。
(4)25℃时，向浓度均为0.04 mol·L－1的Cu2＋、Pb2＋、Bi3＋的混合溶液中滴加(NH )S溶液（设溶液体积增加1
4 2
倍），当Pb2+恰好沉淀完全时，所得溶液中c(Cu2+)∶c(Bi3+)＝______。[已知：K (CuS)＝6.0×10－36、K (PbS)＝
sp sp
3.0×10－28、K (Bi S)＝1.6×10－20]
sp 2 3
(5)用双硫腙(H Dz，二元弱酸）～CC1 络合萃取法可从工业废水中提取金属离子：HDz先将金属离子络合成
2 4 2
电中性的物质[如Cu(HDz) 等]，再用CCl 萃取此络合物。下图是用上述方法处理含有Hg2+、Bi3+、Zn2+的废水
2 4
时的酸度曲线（E%表示金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率）。
①当调节pH＝2.5时，铋（Bi）的存在形式有________________________。
②向萃取后的CCl 中加入NaOH溶液可将铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来，相应的离子方程式为
4
____________________________________。
25．钒是一种熔点很高的金属，具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性，有延展性、硬度大，无磁性。广泛应用于
钢铁、航空航天、能源、化工等领域。工业上常用钒炉渣(主要含FeO•VO，还有少量SiO、PO 等杂质)提取
2 3 2 2 5
VO 的流程如图：
2 5(1)焙烧的目的是将FeO•VO 转化为可溶性NaVO ，其中铁元素全部转化为+3价，写出该反应的化学方程式
2 3 3
_________________________________
(2)加MgSO 溶液的步骤中，滤渣的主要成分是_____________（用化学式表示)。
4
(3)沉钒过程中的发生反应的离子方程式为_________________，得到的固体物质往往需要洗涤，写出实验室
洗涤NH VO 沉淀的操作方法_______________。
4 3
(4)元素钒在溶液中还可以 以V2＋(紫色)、V3＋(绿色)、VO2＋(蓝色)、VO ＋(黄色)等形式存在．某利用钒元素微
2
粒间的反应来设计的可充电电池的工作原理如图示,已知溶液中还含有1 mol 硫酸，请回答下列问题：
①充电时，左槽电极上发生的电极反应式为________________
②放电过程中，右槽溶液颜色变化为_______________________，若此时外电路转移了3.01×1022个电子，则
左槽溶液中H＋的变化量Δn(H＋)＝_________。
