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1.2022·四川省成都市石室天府中学模拟预测 阳极泥是电解精炼铜过程中产生的一种副产品,其中含
Au、Pt、Ag、Cu、Se、CuAgSe和SiO 等。下图是全湿法处理铜阳极泥提取银的工艺:
2
回答下列问题:
(1)CuAgSe中铜元素的化合价为 _______ ,NaClO 的名称是_______ 。
3
(2)“脱铜”工艺需要加压酸浸,加压的目的是_______ ;酸浸过程每消耗33.6LO (标准状况),能转化
2
2 mol CuAgSe,则该反应的氧化产物为_______ ;“脱铜”后的混合物经过_______操作,进入“浸
硒”工艺。
(3)"浸硒"过程中NaClO 溶液的作用是氧化硒元素,该工艺通常还要加入NaCl,加入NaCl的作用是
3
_______ ;向“浸硒”得到的滤液I中通入SO ,过滤得到的滤渣为粗硒,滤液则可返回_______工
2
艺进行循环利用。
(4)“分银”得到滤渣的主要成分有Pt、Au和_______ 。
(5)分析“沉银”过程中水合肼(N H·H O)的作用:_______ 。
2 4 2
2.2022·江西·南昌市实验中学高三氧化钪(Sc O)是一种稀土氧化物,广泛应用于航天、激光、导弹等
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尖端科学领域。以钪锰矿石(主要含MnO 、SiO 及少量Sc O、Al O、CaO、FeO)为原料制备Sc O
2 2 2 3 2 3 2 3
和三氯化钪(ScCl )的工艺流程如图,其中TBP和P507均为有机萃取剂。
3
回答下列问题:(1)“溶解”时铁屑被MnO 氧化为Fe3+,该反应的离子方程式是_______。
2
(2)“滤渣”的主要成分是_______。
(3)“萃余液2”中的金属阳离子除Al3+外,还有_______。
(4)已知 , , 。“沉钪”时,发生反应:
,此反应的平衡常数K=_______(用含a、b、c的代数式表示)。
反应过程中,测得钪的沉淀率随 的变化情况如下图所示。当草酸用量过多时,钪的沉淀
率下降的原因是_______。
(5)沉钪后获得Sc O 的操作Ⅰ为_______,写出由Sc O 制备三氯化钪的化学反应方程式_______。
2 3 2 3
(6)取ScCl 粗产品(含难溶Sc O 杂质)溶于水,配成溶液,采用KCrO 为指示剂,用AgNO 标准溶液
3 2 3 2 4 3
滴定,当溶液中出现_______现象时,说明已达到滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于
1.0×10-5mol·L-1)时,此时溶液中c( )=_______mol·L-1.[已知:Ag CrO 为砖红色固体;
2 4
K(AgCl)=2.0×10-10,K(Ag CrO)=2.0×10-12]
2 4
3.2023·广东广州·一模钒(V)广泛应用于冶金、化工、航天等领域。一种以钒渣(主要成分是 、
、 等)为,原料制取金属钒的工艺流程如图所示:
已知:① 具有强氧化性,主要存在于 的溶液中, 时转化成酸式多钒酸盐。
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时( )的pH 1.9 7.0 8.1 8.9
沉淀完全时( )的pH 3.2 9.0 10.1 10.9回答下列问题:
(1) 中Fe为+2价,V的化合价为_______。
(2)“焙烧I”中 转化为 和 的化学方程式为_______。
(3)“酸浸”所得浸出液中除含有 、 外,还含有的金属阳离子有_______。
(4)“沉钒”可得到 沉淀,“焙烧II”中发生反应的化学方程式为_______。
(5)“沉钒”所得滤液中加入氨水调节溶液 ,过滤得到 沉淀和溶液A,溶液A中
浓度为 ,为尽可能多地回收 ,并避免 中混入 ,应控制 _______。
溶液A经加氨沉淀除镁后,溶液中的溶质可再生循环到_______工序使用。
4.2022·浙江·湖州市教育科学研究中心一模利用富锗ZnO烟尘(还含有CuO、CaO、PbO 、FeO、
2
MnO 等)生产锗精矿和碱式碳酸锌[aZnCO ·bZn(OH) ]。其流程如下:
2 3 2
已知:酸浸时,锰与铅元素被还原为+2价,锗以Ge4+存在。
请回答:
(1)酸浸得到的浸渣主要含有的两种物质是______(填化学式)。
(2)为了提高锗的浸出率,可以采取______(填两种方法)。
(3)流程Ⅱ除Fe、Mn的过程中控制pH不宜过低,除防止锰的形态发生变化外,其原因还可能是
______。
(4)沉锌中得到沉淀的化学式表示为aZnCO ·bZn(OH) ,为了确定其组成,称取34.9g该沉淀充分灼烧,
3 2
最终获得24.3g氧化锌,计算确定aZnCO ·bZn(OH) 中a与b之比为____,则沉锌的化学方程式为
3 2
___。
5.2022·全国·模拟预测三氧化二铬 可用作着色剂、分析试剂、催化剂等.一种利用铬铁矿(主要
成分为 ,还含有 、 等杂质)清洁生产 的工艺流程如图:已知:部分离子生成氢氧化物沉淀的
物质
在 时开始溶解, 时溶解完全。
开始沉淀
是两性氢氧化物, 在 开始溶解.
完全沉淀
回答下列问题:
(1)“氧化酸浸”时,消耗 与 的物质的量之比为_______
(2)“氧化酸浸”浸出液中含有的阳离子有_______(用离子符号表示)
(3)“沉铁”时,铁元素以黄铵铁矾沉淀的形式析出,黄铵铁矾的化学式为 ,则
“沉铁”时反应的离子方程式为_______
(4)“沉铬”时,所得滤液1中所含主要溶质为_______(用化学式表示)
(5)“除铝”时,需要用 调节溶液的 的范围应为_______(填字母代号)
A. B. C. D.稍大于
6.2022·安徽铜陵·二模碘化钠(NaI,白色粒状)常用于医学和摄影技术。以纯碱(含少量NaSO 杂质)为
2 4
原料制备NaI的流程如下:
已知:①I 与NaCO 生成NaI、NaIO和NaIO ;
2 2 3 3
②
③NaI·2HO易被O 氧化生成I,且温度越高,反应速率越快;
2 2 2
④减压可使物质的沸点降低。
回答下列问题:
(1)“转化”时,向溶液中加入少量NaI的目的是_______;该步骤反应适宜的温度为40~70℃,温度不
宜超过70℃的原因是_______(从 的性质考虑)。
(2)写出“还原”时, 发生反应的离子方程式:_______( )。
(3)“除 ”时,若试剂a是稍过量的饱和Ba(OH) 溶液,则b是稍过量的_______。
2
(4)试剂X是_______
(5)获得NaI·2H O时,采用减压蒸发的原因是_______。
2(6)测定产品中NaI含量,采用电位滴定法测定,实验步骤如下:
该样品中NaI的质量分数为_______。
7.2022·浙江·模拟预测某兴趣小组利用初处理过的工业废铜制备胆矾 ,流程如下:
已知:a.工业废铜含铁、铅等不可溶杂质。
b.25℃时, ; 。
c.铜表面离子接触的地方浓度充足,另通过物理干预,使Cu先与稀硝酸反应。
d.相关氢氧化物沉淀的对应pH如下表。
物质 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
4.2 6.7
7.6 9.6
2.7 3.7
请回答:
(1)如图为制备胆矾晶体的装置图,其中碱溶液的作用是_______。
(2)写出向滤液A中加入 的离子方程式_______。
(3)下列有关以上流程说法正确的是_______。A.25℃时,当 恰好完全除尽时,
B.向滤液A中加入的 ,不宜稀硝酸代替
C.步骤中“调节溶液pH”,应用NaOH等碱溶液将pH调至3.7~4.2
D.可使用X射线衍射仪或红外光谱仪检验产物是否为晶体(4)测定工业废铜中含铜x mol,含铁y mol。加入 后,三种物质反应结束后均无剩余,产
生的气体只有NO。经一系列操作证明了反应结束的溶液中含 和 。
①反应结束溶液中的 的取值范围是_______。(用含x、y的代数式表示)
②“经一系列操作”具体为_______。
③若 ,且测定溶液中 ,则 _______。
8.2022·重庆·模拟预测钇(Y)是稀土元素中含量丰富的元素之一,钇及其化合物在航天、电子、超导
等方面有着广泛的应用。湖北应山-大悟地区含有较为丰富硅铍钇矿[ ],工业上通
过如下生产流程可获得氧化钇。
已知: 元素与 元素性质相似;草酸可与多种过渡金属离子形成可溶性配位化合物;
(1)在自然界中,钇只有一种稳定同位素 ,Y位于元素周期表的第_______周期第ⅢB族。硅铍钇
矿[ ]中Y的化合价为+3价, 的化合价为_______。
(2)焙烧的目的是将矿石中的Y元素转化为 ,并将 元素转化为可溶性钠盐,焙烧时气
体与矿料逆流而行,目的是_______。硅铍钇矿与熔融氢氧化钠焙烧后含铁元素的产物是_______(写
化学式)。
(3)“萃取分液”实验需要的玻璃仪器有_______。
(4)滤液Ⅱ中的_______(填物质名称)可参与循环使用。
(5)反应过程中,测得Y的沉淀率随 的变化情况如图所示。当草酸用量过多时,钇的沉淀
率下降的原因是_______。
(6)“焙烧”过程生成 的化学方程式为_______。热点集 点击 核心
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9.2022·河北·霸州市第一中学模拟预测铬及其化合物在工业生产中应用广泛。某铬铁矿的主要成分为
,另外还含有FeO、 、MgO等杂质。一种液相氧化法制备 的工艺路线如图:
回答下列问题:
(1)铬铁矿磨成铬铁矿粉参与反应的目的是_______。
(2)“加压碱浸”中,发生的主要反应为 转化为铬酸钠,其化学方程式为_______,滤渣的主要成
分为_______。
(3)“加碱转化”中,所加入的碱为 ,目的是_______。
(4)“固液分离”中,三种不同分离方式所需时间如图,则最佳的分离方式为_______。
(5)在“溶解还原”过程中,有 生成,发生反应的离子方程式为_______。
(6)从循环利用的角度,提出该工艺流程的改进建议_______。
10.2022·四川雅安·模拟预测废旧锂电池的正极材料中含有镍、钴、锂、铝等金属元素。一种从废旧
锂电池中回收镶、钴、锂制备相应产品的工艺流程如下:
已知:①浸出液中镍、钴、锂、铝分别以 、 、 、 的形式存在。
②碳酸锂的溶解度(g/L)见表。
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72(1) 中 的化合价是_______。
(2)某研究团队对“酸浸”条件做了大量研究,得出如下图示,根据下图选择适宜的浸取条件_______。
(3)“还原”操作时主要反应的离子方程式为_______;经检测,浸出液中 ,“除
铝”时,要使 开始沉淀, 值应大于_______。[ ]
(4)实验室“萃取”操作需要在_______(填仪器名称)中进行;“沉钴”的离子方程式为_______。
(5)“一系列操作”为_______、洗涤、干燥;“母液”的用途有_______(写出一种即可)。
11.2022·贵州·模拟预测碳酸锰(MnCO ) 可用作瓷釉、肥料和饲料添加剂,还应用于医药,电焊条辅
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料等。某工厂酸性废水中含有Fe2+、Mn2+、SO ,以该废液为原料制备碳酸锰的工艺流程如图所示
(部分操作和条件已略)。
回答下列问题:
(1)调节pH值选用的最佳试剂是_______(填序号)。
A.Fe O B.NaOH C.MnCO D.HSO
2 3 3 2 4
(2)过滤1后滤液中存在的主要离子有_______。
(3)氧化过程加快反应速率的方法有_______(写两种方法)。
(4)碳化过程中发生的离子方程式为_______。
(5)过滤2后要得到高纯度碳酸锰固体还需经过操作_______。
(6)碳酸锰在空气中加热可以生成相应的氧化物,称取115mg碳酸锰加热,固体物质的质量随温度的
变化如图所示。
①527.4℃时,剩余固体中n(Mn):n(O)为_______。②527.4℃时,MnCO 生成相应固体物质的化学方程式为_______
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12.2022·吉林·长春十一高模拟预测纳米氧化锌可作为一些催化剂的载体,二氧化锰也常作催化剂、
氧化剂与去极化剂,用途非常广泛。工业上由软锰矿(主要成分为MnO )与锌精矿(主要成分为ZnS)酸
2
性共溶法制备MnO ,及纳米ZnO,工艺流程如图:
2
已知:PO(酸性磷酸酯)可作萃取剂分离锌、锰离子,它是一种不溶于水的淡黄色透明油状液体,属
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于酸性萃取剂。
请回答下列问题:
(1)为了提高酸浸效果,可采取的措施有____。(答出一条即可)
(2)写出步骤①酸浸时ZnS与MnO 发生的主要反应的离子方程式:____。(无单质硫生成),若软锰矿
2
的比例较低,可能产生的后果是____。
(3)实验室完成步骤③所用到的主要玻璃仪器是____(填写名称)。
(4)完成步骤④中发生反应的离子方程式:____。
(5)经⑤所得水相再经过____过滤等操作得到ZnSO•7H O。
4 2
已知:①工业条件下,部分金属阳离子Mn+开始沉淀和完全沉淀时的pH值如图:
②相关常数:K (ZnS)=2.1×10-22,K (H S)=1.0×10-7,K (H S)=7.0×10-15,K(CHCOOH)=1.8×10-5。
sp a1 2 a2 2 a 3
制得ZnSO•7H O后最终残留的酸性废液中含有ZnSO,除去酸性废液中Zn2+的方法是:在酸性废液
4 2 4
中加入一定量CHCOONa后,再通入HS生成ZnS沉淀。处理后的溶液中部分微粒浓度为:
3 2
微粒 HS CHCOOH CHCOO-
2 3 3
浓度(mol•L-1) 0.10 0.10 0.18
测:处理后的溶液中c(Zn2+)=____mol•L-1。(6)ZnSO •7H O产品的纯度可用配位滴定法测定。下列关于滴定分析,正确的是____。A.滴定前,
4 2
锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗
B.将标准溶液装入滴定管时,应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移
C.滴定时,通常用左手控制旋塞滴加溶液,右手摇动锥形瓶,使溶液向同一方向旋转
D.滴定前滴定管尖嘴内无气泡,滴定后尖嘴内有气泡,则测得的体积比实际消耗的小
13.2022·山东·乳山市银滩高级中学废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有 、 、 和Pb。还有
少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的 如下表:
金属氢氧化物
开始沉淀的pH 2.3 6.8 3.5 7.2
完全沉淀的pH 3.2 8.3 4.6 9.1
回答下列问题:
(1)在“脱硫”中 转化反应的离子方程式为___,用沉淀溶解平衡原理解释选择 的原因
___。
(2)在“脱硫”中,加入 不能使铅膏中 完全转化,原因是________。
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸( ),还要加入 。
(ⅰ)能被 氧化的离子是________;
(ⅱ) 促进了金属Pb在醋酸中转化为 ,其化学方程式为________;
(ⅲ) 也能使 转化为 , 的作用是________。
(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是________。
(5)“沉铅”的滤液中,金属离子有________。14.2022·内蒙古包头·一模镉( Cd)在合金、电池等方面具有重要应用。某铜镉渣中主要含有Cd、
CdO,还含有Cu、Zn、Pb、Fe、CuO和SiO 等杂质,从铜镉渣中回收Cd的某种工艺流程如图所示。
2
已知:①K [CaSO] =9.1 ×10-6 K [PbSO ]=1.6×10-8
sp 4 sp 4
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
离子 Zn2+ Cd2+ Fe2+ Pb2+ Cu2+ Fe3+
开始沉淀时(c=0.01 mol · L-1)的pH 8.2 7.8 7.5 6.7 5.2 2.2
完全沉淀时(c=1.0 ×10-5mol·L-1)的pH 9.7 9.3 9.0 8.5 6.7 3.2
回答下列问题:
(1)将铜镉渣先“浆化”再“酸浸”的目的是_______。
(2)“酸浸”时,保持温度和pH均不宜过高的原因是_______;“压滤 ”所得滤渣I的主要成分是
_______( 填化学式); “酸浸”后滤液中还含有微量的Pb2+,其微量存在的主要原因是_______。
(3)“除铁”时,加入的石灰乳调节溶液pH的范围是_______ , 若石灰乳加过量,缺陷是_______。
(4)将“置换”出来的海绵镉在空气中堆放进行“自然氧化” ,再用硫酸进行“酸溶”,“置换净
化”处理是将残余的微量的Cu2+和Pb2+进行深度脱除,以提高阴极镉产品的纯度,“置换净化”所发
生的离子反应方程式为_______。
(5)电极电位是表示某种离子或原子在溶液中得失电子的难易程度。在25°C下,部分电对的电极电位
如表所示。
电对 Fe3+/Fe2+ Cu2+/Cu H+/H Pb2+/Pb Cd2+/Cd Fe2+/Fe Zn2+/Zn Ca2+/Ca
2
电极电位/V +0.771 +0.337 0 -0.126 - 0.402 -0.442 -0.762 -2. 86
根据表中信息和已有知识可知,电对的电极电位数值越大,电对中氧化态粒子的氧化性_______(填
“越强”或“越弱”)。采用低电流条件“电积”时,阴极主要发生的电极反应是_______。
15.2022·重庆·西南大学附中模拟预测钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领
域。工业制备钴常用硫钴矿石(主要成分 常含钙、镁、铜、铁等化合物),流程如下:已知:①常温相关氢氧化物的 值如下:
物质
②酸性条件下 极难被氧化。
(1)已知钴与铁均为Ⅷ族元素,具有类似的化合价, 中 的化合价_______。
(2)硫酸浸取焙砂的过程中,温度及硫酸的浓度对金属离子浸出的影响如图所示,考虑生产成本和效
率,最佳的浸出温度为_______℃,最佳的硫酸浓度为_______mol/L。
(3)向浸取液中加入 发生的主要反应的离子方程式为_______,滤渣1的主要成分是_______。
(4)电解精炼的过程中,粗钴与电源_______极相连,用硫酸钴溶液作为电解质,控制阴极室 为3
~5之间,若 值过低,在纯钴的电极表面产生气体,该气体可能是_______。
A. B. C. D.
(5)若沉钴中得到二水合草酸钴 ( )热分解质量变化过程如图所示。其中
600℃以前是隔绝空气加热,600℃以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物,请写出从反应B点
到C点的化学方程式_______。16.2022·山东青岛·二模金属镓被称为“电子工业脊梁”,性质与铝相似,金属活动性介于锌和铁之
间。氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料,利用粉煤灰(主要成分为 、 、 ,
还有少量 等杂质)制备氮化镓流程如下:
已知:常温下,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
时,可认为已除尽。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是将 转化为 ,该反应的化学方程式为_______。
(2)“滤渣1”主要成分为_______。
(3)“二次酸化”的pH _______,其中 发生反应的离子方程式为_______。
(4)“电解”可得金属G≈a,写出阴极电极反应式_______。
(5)“合成”得到的三甲基镓与NH 反应时,两者物质的量之比为_______。
3
(6)常温下,反应 的平衡常数K=_______。