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模板04化工流程题解题策略及答题规范(解析版)_05-化学-高考总复习_专项复习_2025年_2025年高考化学答题技巧与答题模板(全国通用)

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模板04 化工流程题解题策略及答题规范
第一步:粗读题干
明确生产目的、原料、杂质和目标产品的成分。
第二步:分析流程
对照原料和产品,确定核心反应和核心辅料;依核心反应,明确流程
主线、支线和除杂任务。
第三步:解答设问
结合设问进一步分析流程,运用化学语言进行规范作答。
技法01 化工流程题的分析模型
1.主线法分析
本节导航
识·题型解读  考情分析+命题预测/技巧解读
明·模板构建  答题模板
 
 + 技巧点拨
 
 
技法01  化工流程题的分析模型
技法02 化工流程题的解题策略
技法03  化工流程题的答题规范
通·模板运用  真题示例+模板答题+变式训练
练·模板演练  最新模拟、预测考向
化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识
步步设问,是无机框图的创新。它以现代工业生产为基础,与化工生产成本、产品提纯、环境保护等
相融合,考查物质的制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,要求考生依据
流程图分析原理,紧扣信息,抓住关键、准确答题。这类试题具有较强的实用性和综合性,是高考化
学命题的常考题型。
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(1)流程图一般三大部分:原料预处理、转化与分离阶段、获取最终产物阶段。
(2)流程中要分析“进” 、“出” 物质和仍然留在溶液中的离子等(否则可能漏掉副产品或干扰离
子)。
(3)一般默认进入的物质过量,确保每一步目标元素利用率或转化率最高,产品产率最高,损失最
小。当然在某些特殊情况下要控制用量。
2.四线法分析
试剂线:分清各步加入试剂的作用,一般是为了除去杂质或进行目标元素及其化合物的转化等。
操作线:分离杂质和产品需要进行的分离、提纯操作等。
杂质线:分清各步去除杂质的种类,杂质的去除顺序、方法及条件等。
产品线:工艺流程主线,关注目标元素及其化合物在各步发生的反应或进行分离、提纯的操作方法,
实质是目标元素及其化合物的转化。
技法02 化工流程题的解题策略
1.审读试题三步骤
(1)读题干——明确原料成分和生产目的。
(2)读流程——分析明确流程转化原理和目的。
(3)读设问——明确所答问题,答什么。
2.破题关键
(1)看原料:明确化工生产或化学实验所需的材料。
(2)看目的:把握题干中的“制备”或“提纯”等关键词,确定化工生产或化学实验的目的。
(3)看箭头:进入的是投料(即反应物);出去的是生成物(包括主产物和副产物)。 
(4)看三线:主线主产品;分支副产品;回头为循环。
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(5)找信息:明确反应条件的控制和分离提纯方法。
(6)关注所加物质的可能作用:参与反应、提供反应氛围、满足定量要求。
3.破题方法
(1)首尾分析法:对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题,首先对比分析流程图
中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产过程中
原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。
(2)分段分析法:对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题,用
分段分析法更容易找到解题的切入点。
(3)交叉分析法:有些化工生产选用多组原材料,先合成一种或几种中间产品,再用这一中间产品与部
分其他原材料生产所需的主流产品,这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化
合物的制取原理划分成几条生产流水线,然后上下交叉分析。
技法03 化工流程题的答题规范
1.沉淀的洗涤操作
(1)答题模板:沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复实验2~3 次
(2)实例:在测定Na2SO4和NaCl 的混合物中Na2SO4的质量分数时,可以在混合物中加入过量BaCl2溶
液,沉淀SO,然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量,试问:怎样洗涤沉淀?
沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复实验2~3 次
2.证明沉淀完全的操作
(1)答题模板:静置,取少量上层清液于试管中,加入××试剂(沉淀剂),若没有××沉淀产生,则证明××
沉淀完全
(2)实例:在测定Na2SO4和NaCl 的混合物中Na2SO4的质量分数时,可以在混合物中加入过量BaCl2溶
液,沉淀SO,然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量,试问:怎样判断SO 是否沉淀完全?
静置,取上层清液少许于试管中,继续加入BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则证明SO 沉淀完全
3.增大原料浸出率的措施
搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气液或固液接触面积
4.蒸发结晶的操作
(1)从NaCl 溶液中获取NaCl 固体
①方法:蒸发结晶
②具体操作:加热蒸发,当析出大量NaCl 晶体时,停止加热,利用余热蒸干
(2)NaCl 溶液中混有少量的 KNO3溶液
①方法:蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥 
②具体操作:若将混合溶液加热蒸发一段时间,析出的固体主要是NaCl,母液中是KNO3 和少量
NaCl,这样就可以分离出大部分NaCl
(3)冷却结晶的操作:KNO3溶液中混有少量的 NaCl 溶液
①方法:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
②具体操作:若将混合溶液加热蒸发后再降温,则析出的固体主要是KNO3,母液中是NaCl 和少量
KNO3,这样就可以分离出大部分KNO3
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5.“目的或原因”类
目的或原因
思考方向
沉淀(晶体)洗涤的目的
若滤渣是所需的物质,洗涤的目的是除去晶体表面的可溶性杂质,得
到更纯净的沉淀物
若滤液是所需的物质,洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣,把有用
的物质如目标产物尽可能洗出来
沉淀(晶体)冰水洗涤的目的
既能洗去晶体表面的杂质离子,且能防止晶体在洗涤过程中的溶解损
耗
沉淀(晶体)用有机溶剂(酒
精、丙酮等)洗涤的目的
既能洗去晶体表面的杂质离子,且能防止晶体在洗涤过程中的溶解损
耗,此外又利用有机溶剂的挥发性,除去固体表面的水分,产品易干
燥
控制溶液pH 的目的
防止××离子水解;防止××离子沉淀;确保××离子沉淀完全;防止××溶
解等
温度不高于×× ℃的原因
温度过高××物质分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3 等)或××物质挥发
(如浓硝酸、浓盐酸)或××物质氧化(如Na2SO3等)或促进××物质水解(如
AlCl3等)
蒸发、反应时的气体氛围
抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl3溶液时需在HCl 气流中进行,加
热MgCl2·6H2O 得MgCl2时需在HCl 气流中进行等)
加热的目的
加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方
向)移动
减压蒸馏(减压蒸发)的原因
减小压强,使液体沸点降低,防止××物质受热分解(如H2O2、浓硝
酸、NH4HCO3等)
减压过滤的目的
加快过滤速度
减压烘干的目的
降低产品的烘干温度,防止产品分解
减压蒸发的原因
减压蒸发降低了蒸发温度,可以防止某物质分解(如H2O2、浓硝酸、
NH4HCO3)或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)
趁热过滤的目的
防止过滤一种晶体或杂质的过程中,因降温而析出另一种晶体
①要滤渣(产品):防止降温时析出杂质而影响产品纯度或减少产品溶
解损耗。如:NaCl (KNO3)
②要滤液(产品):防止降温时析出产品(溶解度随温度增大而增大)而损
耗。(除去溶解度小或难溶的杂质)
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1.(2024·安徽卷)精炼铜产生的铜阳极泥富含
等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳
极泥中分离提收金和银的流程,如下图所示。
回答下列问题:
(1)Cu 位于元素周期表第_______周期第_______族。
(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是_______。
(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为
的化学方程式为_______。
(4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的_______(填化学式)转化为
。
(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为_______。“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环
利用的物质为_______(填化学式)。
(6)“还原”步骤中,被氧化的
与产物
的物质的量之比为_______。
(7)
可被
氧化为
。从物质结构的角度分析
的结构为(a)而不是(b)的原因:
_______。
【答案】(1)    ①. 四    ②. ⅠB 
(2)Cu2+    (3)
    
(4)AgCl    (5)    ①. 
    ②. 
    
(6)3:4    (7)(a)结构中电子云分布较均衡,结构较为稳定,(b)结构中正负电荷中心不重合,极性较
大,较不稳定,且存在过氧根,过氧根的氧化性大于I2,故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构
【第一步 粗读题干】铜阳极泥富含
等多种元素。从铜阳极泥中分离提收金和银。
【第二步 分析流程】
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【第三步 解答设问】
(1)Cu 的原子序数为29,位于第四周期第ⅠB 族;
(2)由分析可知,铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu 被转化为Cu2+进入浸取液1 中,故浸取液1 中含有的金
属离子主要是Cu2+;
(3)浸取2 步骤中,Au 与盐酸、H2O2反应氧化还原反应,生成HAuCl4和H2O,根据得失电子守恒及质量守
恒,可得反应得化学方程式为:
;
(4)根据分析可知,浸渣2 中含有AgCl,与
反应转化
;
(5) 电沉积步骤中,阴极发生还原反应,
得电子被还原为Ag ,电极反应式为:
;阴极反应生成
,同时阴极区溶液中含有Na+,故电沉积步骤完
成后,阴极区溶液中可循环利用得物质为
;
(6)还原步骤中, HAuCl4被还原为Au,Au 化合价由+3 价变为0 价,一个HAuCl4转移3 个电子,N2H4被氧
化为N2,N 的化合价由-2 价变为0 价,一个N2H4转移4 个电子,根据得失电子守恒,被氧化的N2H4与产
物Au 的物质的量之比为3:4;
(7)(a)结构中电子云分布较均衡,结构较为稳定,(b)结构中正负电荷中心不重合,极性较大,较不稳定,且
存在过氧根,过氧根的氧化性大于I2,故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构。
1. (2024·山东卷)以铅精矿(含PbS,Ag2S 等)为主要原料提取金属Pb 和Ag 的工艺流程如下:
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回答下列问题:
(1)“热浸”时,难溶的PbS 和Ag2S 转化为[PbCl4]2-和[AgCl2]-及单质硫。溶解等物质的量的PbS 和
Ag2S 时,消耗Fe3+物质的量之比为_______;溶液中盐酸浓度不宜过大,除防止“热浸”时
挥发外,
另一目的是防止产生_______(填化学式)。
(2)将“过滤Ⅱ”得到的
沉淀反复用饱和食盐水热溶,电解所得溶液可制备金属
“电解I”
阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用,利用该吸收液的操作单元为_______。
(3)“还原”中加入铅精矿的目的是_______。
(4)“置换”中可选用的试剂X 为_______(填标号)。
A.
         B.
        C.
        D.
“置换”反应的离子方程式为_______。
(5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板,用作_______(填“阴极”或“阳极”)。
【答案】(1)①1:1    ②H2S
(2)热浸    (3)将过量的Fe3+还原为Fe2+ 
(4)①C    ②Pb+2[AgCl2]-===2Ag+[PbCl4]2- 
(5)阳极
【第一步 粗读题干】以铅精矿(含PbS,Ag2S 等)为主要原料提取金属Pb 和Ag。
【第二步 分析流程】
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【第三步 解答设问】
(1)“热浸”时,Fe3+将PbS 和Ag2S 中-2 价的硫氧化为单质硫,Fe3+被还原为Fe2+,在这个过程中Pb 和Ag 的
化合价保持不变,所以等物质的量的PbS 和Ag2S 时,S2-物质的量相等,所以消耗Fe3+的物质的量相等,比
值为1:1;溶液中盐酸浓度过大,这里主要考虑氢离子浓度会过大,会生成H2S 气体。
(2)“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶,会溶解为[PbCl4]2-,电解[PbCl4]2-溶液制备金属Pb,
Pb 在阴极产生,阳极Cl-放电产生Cl2, 尾液成分为FeCl2,FeCl2吸收Cl2后转化为FeCl3,可以在热浸中循
环使用。
(3)过滤Ⅱ所得的滤液中有过量的未反应的Fe3+,根据还原之后可以得到含硫滤渣,“还原”中加入铅精矿
的目的是是将将过量的Fe3+还原为Fe2+。
(4)“置换”中加入试剂X 可以可以得到富银铅泥,为了防止引入其他杂质,则试剂X 应为Pb,发生的反应
为:Pb+2[AgCl2]-===2Ag+[PbCl4]2-。
(5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板,电解Ⅱ得到金属银和金属铅,将银和铅分离出来,所以不可能作为
阴极,应作为阳极板,阳极放电视,银变成阳极泥而沉降下来,铅失电子为Pb2+,阴极得电子得到Pb,所
以电极板应作阳极。
2.  (2024·湖北卷)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐
中提取铍的路径为:
已知:
回答下列问题:
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(1)基态
的轨道表示式为_______。
(2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态,冷却过程的特点是_______。
(3)“萃取分液”的目的是分离
和
,向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液,观
察到的现象是_______。
(4)写出反萃取生成
的化学方程式_______。“滤液2”可以进入_______步骤再利用。
(5)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是_______。
(6)
与醋酸反应得到某含4 个
的配合物,4 个
位于以1 个O 原子为中心的四面体的
4 个顶点,且每个
的配位环境相同,
与
间通过
相连,其化学式为_______。
【答案】(1)
    (2)快速冷却    
(3)无明显现象    (4)    ①. 
    ②. 反萃取 
(5)增强熔融氯化铍的导电性    
(6)
。
【分析】本题是化工流程的综合考察,首先铝硅酸盐先加热熔融,然后快速冷却到其玻璃态,再加入稀硫
酸酸浸过滤,滤渣的成分为H2SiO3,“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA 的煤油将Be2+萃取到有机相中,
水相1 中含有Al3+,有机相为
,加入过量氢氧化钠反萃取Be2+使其转化为
进入
水相2 中,分离出含NaA 的煤油,最后对水相2 加热过滤,分离出Be(OH)2,通过系列操作得到金属铍,
据此回答。
【解析】(1)基态Be2+的电子排布式为1s2,其轨道表达式为
。
(2)熔融态物质冷却凝固时,缓慢冷却会形成晶体,快速冷却会形成非晶态,即玻璃态,所以从“热熔、冷
却”中得到玻璃态,其冷却过程的特点为:快速冷却。
(3)“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA 的煤油将Be2+萃取到有机相中,则水相1 中含有Al3+,则向过量烧
碱的溶液中逐滴加入少量水相1 的溶液,可观察到的现象为:无明显现象。
(4)反萃取生成
的化学方程式为
,滤
液2 的主要成分为NaOH,可进入反萃取步骤再利用。
(5)氯化铍的共价性较强,电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电
性。
(6)由题意可知,该配合物中有四个铍位于四面体的四个顶点上,四面体中心只有一个O,Be 与Be 之间总
共有六个CH3COO-,则其化学式为:
。
1.(2023·新课标卷)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、
铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示:
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已知:最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O
存在,在碱性介质中以CrO
存在。
回答下列问题:
(1)煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为___________(填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和___________。
(3)“沉淀”步骤调pH 到弱碱性,主要除去的杂质是___________。
(4)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀,该步需要控制溶液的pH≈9 以达
到最好的除杂效果,若pH<9 时,会导致___________;pH>9 时,会导致___________。
(5)“分离钒”步骤中,将溶液pH 调到1.8 左右得到V2O5沉淀,V2O5在pH<1 时,溶解为VO 或VO3+在碱
性条件下,溶解为VO 或VO
,上述性质说明V2O5具有___________(填标号)。
A.酸性          B.碱性         C.两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液,反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)Na2CrO4
(2)Fe2O3
(3)Al(OH)3
(4) 磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀,同时可能产生硅酸胶状沉淀不宜处理  
会导镁离子生成氢氧化镁沉淀,不能形成MgSiO3沉淀,导致产品中混有杂质,同时溶液中铵根离子浓度
降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀
(5)C
(6)2Cr2O
+3S2O
+10H+=4Cr3++6SO
+5H2O
【分析】由题给流程可知,铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧,将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的
最高价含氧酸盐,煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入稀硫
酸调节溶液pH 将Al 元素转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到强氧化铝滤渣和滤液;向滤液中加入硫酸镁溶液、
硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀,过滤得到含有MgSiO3、MgNH4PO4的滤
渣和滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH 将钒元素转化为五氧化二钒,过滤得到五氧化二钒和滤液;
向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子,调节溶液pH 将铬元素转化为氢氧化铬沉淀,过滤
得到氢氧化铬。
【解析】(1)由分析可知,煅烧过程中,铬元素转化为铬酸钠,故答案为:Na2CrO4;
(2)由分析可知,水浸渣中主要有二氧化硅、氧化铁,故答案为:Fe2O3;
(3)由分析可知,沉淀步骤调pH 到弱碱性的目的是将Al 元素转化为氢氧化铝沉淀,故答案为:
Al(OH)3;
(4)由分析可知,加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液的目的是将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4
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沉淀,若溶液pH<9 时,磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀,同时可能产生硅
酸胶状沉淀不宜处理;若溶液pH>9 时,会导镁离子生成氢氧化镁沉淀,不能形成MgSiO3沉淀,导致产品
中混有杂质,同时溶液中铵根离子浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀,故答案为:磷酸根会与H+反应
使其浓度降低导致MgNH4PO4,同时可能产生硅酸胶状沉淀不宜处理;会导镁离子生成氢氧化镁沉淀,不
能形成MgSiO3沉淀,导致产品中混有杂质,同时溶液中铵根离子浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀;
(5)由题给信息可知,五氧化二钒水能与酸溶液反应生成盐和水,也能与碱溶液发生生成盐和水的两性
氧化物,故选C;
(6)由题意可知,还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子,反应的离子方程式
为2Cr2O
+3S2O
+10H+=4Cr3++6SO
+5H2O,故答案为:2Cr2O
+3S2O
+10H+=4Cr3++6SO
+5H2O。
2.(2023·湖北卷)
是生产多晶硅的副产物。利用
对废弃的锂电池正极材料
进行氯化处
理以回收Li、Co 等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)Co 位于元素周期表第_______周期,第_______族。
(2)烧渣是LiCl、
和
的混合物,“500℃焙烧”后剩余的
应先除去,否则水浸时会产生大量
烟雾,用化学方程式表示其原因_______。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体
常用方法的名称是_______。
(4)已知
,若“沉钴过滤”的pH 控制为10.0,则溶液中
浓度为_______
。“850℃煅烧”时的化学方程式为_______。
(5)导致
比
易水解的因素有_______(填标号)。
a.Si-Cl 键极性更大        b.Si 的原子半径更大
c.Si-Cl 键键能更大        d.Si 有更多的价层轨道
【答案】(1) 4     Ⅷ
(2)
(3)焰色反应
(4) 
     
(5)abd
【分析】由流程和题中信息可知,
粗品与
在500℃焙烧时生成氧气和烧渣,烧渣是LiCl、
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和
的混合物;烧渣经水浸、过滤后得滤液1 和滤饼1,滤饼1 的主要成分是
和
;滤
液1 用氢氧化钠溶液沉钴,过滤后得滤饼2(主要成分为
)和滤液2(主要溶质为LiCl);滤饼2
置于空气中在850℃煅烧得到
;滤液2 经碳酸钠溶液沉锂,得到滤液3 和滤饼3,滤饼3 为
。
【解析】(1)Co 是27 号元素,其原子有4 个电子层,其价电子排布为
,元素周期表第8、9、10
三个纵行合称第Ⅷ族,因此,其位于元素周期表第4 周期、第Ⅷ族。
(2)“500℃焙烧”后剩余的
应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,由此可知,四氯化硅与可水
反应且能生成氯化氢和硅酸,故其原因是:
遇水剧烈水解,生成硅酸和氯化氢,该反应的化学方程
式为
。
(3)洗净的“滤饼3”的主要成分为
,常用焰色反应鉴别
和
,
的焰色反应为
紫红色,而
的焰色反应为黄色。故鉴别“滤饼3”和固体
常用方法的名称是焰色反应。
(4)已知
,若“沉钴过滤”的pH 控制为10.0,则溶液中
,
浓度为
。“850℃煅烧”时,
与
反应生成
和
,该反应的化学方程式为
。
(5)a.Si-Cl 键极性更大,则 Si-Cl 键更易断裂,因此,
比
易水解,a 有关; 
b.Si 的原子半径更大,因此,
中的共用电子对更加偏向于
,从而导致Si-Cl 键极性更大,且Si 原
子更易受到水电离的
的进攻,因此,
比
易水解,b 有关;
c.通常键能越大化学键越稳定且不易断裂,因此,Si-Cl 键键能更大不能说明Si-Cl 更易断裂,故不能说明
比
易水解,c 无关; 
d.Si 有更多的价层轨道,因此更易与水电离的
形成化学键,从而导致
比
易水解,d 有关;
综上所述,导致
比
易水解的因素有abd。
3.(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含(
和
)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:
物质
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回答下列问题:
(1)用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可)。
(2)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸
,
中过氧
键的数目为_______。
(3)“氧化”中,用石灰乳调节
,
被
氧化为
,该反应的离子方程式为_______(
的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为
、_______(填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,
(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。
体积分数为_______时,
(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大
体积分数时,
(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。
(5)“沉钴镍”中得到的
(Ⅱ)在空气中可被氧化成
,该反应的化学方程式为_______。
(6)“沉镁”中为使
沉淀完全
,需控制
不低于_______(精确至0.1)。
【答案】(1)适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
(2)NA
(3) 
     Fe(OH)3
(4) 9.0%     SO2有还原性,过多将会降低
的浓度,降低
(Ⅱ)氧化速率
(5)
(6)11.1
【分析】在“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸
,用石灰
乳调节
,
被
氧化为
,发生反应
,Fe3+水解同
时生成氢氧化铁,“沉钻镍”过程中,Co2+变为Co(OH)2,在空气中可被氧化成
。
【解析】(1)用硫酸浸取镍钴矿时,为提高浸取速率可适当增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增
大接触面积
(2)
的结构简式为
,所以
中过氧键的数目为NA
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(3)用石灰乳调节
,
被
氧化为
,该反应的离子方程式为:
;氢氧化铁的Ksp=10-37.4,当铁离子完全沉淀时,溶液中c(Fe3+)=10-
5mol/L,
,c(OH-)=10-10.8mol/L,根据Kw=10-14,pH=3.2,此时溶
液的pH=4,则铁离子完全水解,生成氢氧化铁沉淀,故滤渣还有氢氧化铁;
(4)根据图示可知
体积分数为0.9%时,
(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大
体积分数时,由于SO2有
还原性,过多将会降低
的浓度,降低
(Ⅱ)氧化速率
(5)“沉钻镍”中得到的Co(OH)2,在空气中可被氧化成
,该反应的化学方程式为:
;
(6)氢氧化镁的Ksp=10-10.8, 当镁离子完全沉淀时,c(Mg2+)=10-5mol/L,根据Ksp 可计算c(OH-)=10-
2.9mol/L,根据Kw=10-14,c(H+)=10-11.1mol/L,所以溶液的pH=11.1。
4.  (2024·江苏卷)回收磁性合金钕铁硼(
)可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。
(1)钕铁硼在空气中焙烧转化为
、
等(忽略硼的化合物),用
盐酸酸浸后过滤得
到
溶液和含铁滤渣。Nd、Fe 浸出率(
)随浸取时间变化
如图所示。
①含铁滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
②浸出初期Fe 浸出率先上升后下降的原因是_______。
(2)含铁滤渣用硫酸溶解,经萃取、反萃取提纯后,用于制备铁酸铋。
①用含有机胺(
)
有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的
溶液,原理为:
(有机层)
已知:
其他条件不变,水层初始pH 在0.2~0.8 范围内,随水层pH 增大,有机层中Fe 元素含量迅速增多的原
因是_______。
②反萃取后,
经转化可得到铁酸铋。铁酸铋晶胞如图所示(图中有4 个Fe 原子位于晶胞体
对角线上,O 原子未画出),其中原子数目比
_______。
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(3)净化后的
溶液通过沉钕、焙烧得到
。
①向
溶液中加入
溶液,
可转化为
沉淀。该反应的离子方程式
为_______。
②将
(摩尔质量为
)在氮气氛围中焙烧,剩余固体质量随温度变化
曲线如图所示。
时,所得固体产物可表示为
,通过以上实验数据确定该
产物中
的比值_______(写出计算过程)。
【答案】(1)①. 
    ②. 浸出初期,c(H+)较大,铁的浸出率较大,约5min 后,溶液酸性减弱,
水解生成
进入滤渣    
(2)①. 随水层pH 增大,H+的浓度减小,
的化学平衡向正反应方向移动,
的化学平衡逆向移动,该平衡逆向移动引起
浓度的增大,进一步促进萃取平衡向萃取方向移动,导致
的浓
度增大,因此,有机层中Fe 元素含量迅速增多    ②. 2:1 
(3)①. 
    ②. 2:1
【解析】【小问1 详解】
①钕铁硼在空气中焙烧后得到的
、
均可溶于盐酸,得到含有
和
的溶液。由图中
信息可知,Nd 的浸出率逐渐增大,而Fe 的浸出率先增大后逐渐减小,说明随着Nd 的浸出率增大,稀盐酸
中的
的浓度逐渐减小,
逐渐增大导致
水解生成
沉淀,因此,含铁滤渣的主要成分为
。
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②由①中分析可知,浸出初期Fe 浸出率先上升后下降的原因是:浸出初期,Fe2O3溶解,Fe 的浸出率增大,
约5min 随着Nd 的浸出率增大,稀盐酸中的
的浓度逐渐减小,
逐渐增大导致
水解生成
进入滤渣,Fe 的浸出率又减小。
【小问2 详解】
①减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动,因此,其他条件不变,水层初始pH 在0.2~0.8 范围内,
随水层pH 增大,
的浓度减小,
的化学平衡向正反应方向移动,
又
的浓度减小使平衡
逆向移动,引起
浓度的增大,进一步促进平衡
向萃取方向移动,导致
的浓度增大,因此,有机层中Fe 元素含量迅速增多。
②由铁酸铋晶胞结构示意图可知,晶胞中体内有4 个Fe 原子,面上有8 个Fe 原子,根据均摊法可知,Fe
原子的数目为
;
原子全部在晶胞的面上,共有
,因此,其中原子数目比
2:1。
【小问3 详解】
①向
溶液中加入
溶液,
和
相互促进对方水解生成
沉淀和
CO2,该反应的离子方程式为
。
②
的物质的量为
,其在氮气氛围中焙烧后,金属元素的
质量和化合价均保持不变,因此,
=
;
时剩余固体的质量为7.60
,
固体减少的质量为
,由于碱式盐在受热分解时易变为正盐,氢氧化物分解得到氧化物和
,碳
酸盐分解得到氧化物和
,因此,可以推测固体变为
时失去的质量是生成
和
的质量;根据H 元素守恒可知,固体分解时生成
的质量为
,则生成
的质量为
-
=
,则生
成
的物质的量为
,由C 元素守恒可知,分解后剩余的
的物质
的量为4×10-5mol-
=
,因此可以确定该产物中
的比值为
16
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。
5.  (2024·浙江卷1 月)固态化合物Y 的组成为
,以Y 为原料实现如下转化。
已知:
与溶液A 中金属离子均不能形成配合物。
请回答:
(1)依据步骤Ⅲ,
、
和
中溶解度最大的是_______。写出溶液C 中的所有阴离子
_______。步骤Ⅱ中,加入
的作用是_______。
(2)下列说法正确的是_______。
A. 气体D 是形成酸雨的主要成分
B. 固体E 可能含有
C. 
可溶于
溶液
D. 碱性:
(3)酸性条件下,固体
(微溶于水,其还原产物为无色
)可氧化
为
,根据该反
应原理,设计实验验证Y 中含有
元素_______;写出
转化为
的离子方程式_______。
【答案】(1)    ①.  MgCO3    ②. 
、
、OH-、Cl-    ③. 调节溶液pH 值,防止钙离子、
镁离子、锰离子转化为氢氧化物的沉淀    (2)BC    
(3)①. 取一定量Y 于试管中,加入适量硝酸溶解,再加入适量NaBiO3,观察到溶液变为紫红色,则证
明Y 中含有锰元素    ②. 
【分析】Y 中加入盐酸将碳酸根转化为二氧化碳,溶液A 中主要有镁离子、锰离子、钙离子、亚铁离子,
氯离子,若酸过量,还有H+,加入氨气和氯化铵将亚铁离子转化为氢氧化亚铁,溶液B 中主要含有镁离子、
锰离子、钙离子、铵根离子,氯离子,Ⅲ中又通入CO2将钙离子与锰离子转化为沉淀,据此回答。
【小问1 详解】
①MnCO3、CaCO3 和 MgCO3是同种类型的沉淀,溶解度大的最后沉淀出来,由于通入二氧化碳,生成的
沉淀是CaCO3 和 MgCO3,所以 MgCO3溶解度最大;
②溶液中加入盐酸引入阴离子氯离子,Ⅲ中又通入CO2引入碳酸根离子,溶液中还有碳酸氢根和氢氧根;
【小问2 详解】
A.气体是CO2不是形成酸雨的主要成分,故A 错误;
B.固体E 可能含有Na2CO3,当二氧化碳过量时反应方程式为:
,当二氧化
碳少量时
,所以可能含有Na2CO3,故B 正确;
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C.Mn(OH)2可溶于NH4Cl 溶液,由于NH4Cl 溶液呈酸性,NH4Cl 水解产生的H+与Mn(OH)2反应,故C 正
确;
D.碱性是Ca(OH)2>Fe(OH)2,氢氧化钙是强碱,氢氧化亚铁是弱碱,故D 错误;
故选BC。
【小问3 详解】
①酸性条件下,固体NaBiO3可氧化Mn2+为
,取一定量Y 于试管中,加入适量硝酸溶解,再加入适
量NaBiO3,观察到溶液变为紫红色,则证明Y 中含有锰元素;
②根据题目信息可知
。
6.(2023·北京卷)以银锰精矿(主要含
、
、
)和氧化锰矿(主要含
)为原料联合提取银
和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,
的氧化性强于
。
(1) “浸锰”过程是在
溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除
,有利于后续银的浸出:矿石中
的银以
的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中,发生反应
,则可推断:
__________(填“>”或
“<”)
。
②在
溶液中,银锰精矿中的
和氧化锰矿中的
发生反应,则浸锰液中主要的金属阳离子有
__________。
(2) “浸银”时,使用过量
和
的混合液作为浸出剂,将
中的银以
形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整:__________。
②结合平衡移动原理,解释浸出剂中
的作用:____________________。
(3) “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有______________________________。
②一定温度下,
的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后
的沉淀率逐渐减小的原因:
______________。
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(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势:________。
【答案】(1) >     
、
(2)  
     
是为了与
电离出的
结合生成
,
使平衡正向移动,提高
的浸出率;
是为了抑制
水解,防止生成
沉淀
(3) 
、
     
被氧气氧化为
,
把
氧化为
(4)可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,得到
,同时将银元素和锰元素分离开;生成的
还可以用于浸银,节约氧化剂
【分析】银锰精矿(主要含
、
、
)和氧化锰矿(主要含
)混合加
溶液,使矿石中的
锰元素浸出,同时去除
,矿石中的银以
的形式残留于浸锰渣中,浸锰液中主要的金属阳离子有
、
;浸锰渣中
与过量
和
的混合液反应,将
中的银以
形式浸
出,用铁粉把
还原为金属银。
【解析】(1)①“浸锰”过程中,矿石中的银以
的形式残留于浸锰渣中,
发生反应
,硫化锰溶于强酸而硫化银不溶于强酸,则可推断:
>
;
②根据信息,在
溶液中二氧化锰可将
氧化为
,自身被还原为
,则浸锰液中主要的金
属阳离子有
、
。
(2)①
中S 元素化合价升高,Fe 元素化合价降低,根据得失电子守恒、元素守恒,该离子方程式为
;
②
是为了与
电离出的
结合生成
,使平衡正向移动,提高
的浸出率;
是为了
抑制
水解,防止生成
沉淀。
(3)①铁粉可将
还原为单质银,过量的铁粉还可以与铁离子发生反应,因此离子方程式为
、
;
②溶液中生成的
会被空气中的氧气缓慢氧化为
,
把部分
氧化为
,因此
后银的沉
淀率逐渐降低。
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(4)联合提取银和锰的优势在于“浸锰”过程可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,将银元素
和锰元素分离开,利用
的氧化性将
中的
氧化为
,同时生成的
还可以用于浸银,节
约氧化剂,同时得到
。
7.(2024·北京海淀期中)钡盐沉淀法处理酸性含铬废水(含
、[Ni(CN)4]2-、
等)并回收铬元素的
工艺路线如下:
已知:I.六价铬[Cr(VI)]在水溶液中存在平衡:
+H2O
2
+2H+
II.室温下相关物质的Ksp如下:
化合物
CaSO4
BaSO4
BaCrO4
Ksp
4.9×10-5
1.1×10-10
1.2×10-10
(1)向废水中加入破氰剂NaClO,可以提高镍元素的去除率。①NaClO 能氧化CN-,生成无毒无味气体,
补全该反应的离子方程式:     。
□CN-+□_____+□_____=□
+□_____+□_____
②结合平衡移动原理解释加入NaClO 可提高镍元素的去除率的原因:   
 
            
 
     。
(2)用石灰乳将含铬废水预调至不同pH,经破氰后取等量的溶液1,向其中加入等量的BaCl2·2H2O,搅
拌、反应60min,得到Cr(VI)去除率随预调pH 变化如图。与预调pH=6 相比,pH=7 时Cr(VI)的去除率
显著提高,可能的原因有     (写出两条)。
(3)沉淀2 与足量H2SO4反应的离子方程式为                        
 
    
 
 。
(4)溶液2 需处理至Ba2+含量达标后方可排放。可用如下方法测定废水中Ba2+含量。
步骤1:取aL 含Ba2+废水,浓缩至100mL 后,加入过量的Na2CrO4标准溶液,充分反应后过滤,向滤
液中加入指示剂,用0.1mol·L−1HCl 标准溶液滴定至CrO
全部转化为Cr2O
,消耗HCl 标准溶液的
体积为bmL。
步骤2:取100mL 蒸馏水,加入与步骤1 中等量的Na2CrO4标准溶液,加入指示剂,用0.1mol·L−1HCl
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标准溶液滴定,消耗HCl 标准溶液的体积为cmL。
①步骤1 中加入的Na2CrO4标准溶液必须过量,目的是   
 
            
 
     。
②若废水中其他杂质不参与反应,则废水中Ba2+的含量为    
 
           
 
   mg·L−1(写出表达式)。
【答案】(1)2CN-+5ClO-+1H2O=2
+1N2↑+5Cl-     ClO-氧化CN-,使c(CN-)降低,平衡[Ni(CN)4]2-
Ni2++4CN-正向移动,c(Ni2+)增大,利于生成Ni(OH)2沉淀
(2)预调pH=7,溶液中c(H+)降低,平衡
+H2O
2
+2H+正向移动,c(
)增大,生成
BaCrO4沉淀量增大
@预调pH=7 要加入更多的石灰乳,会将更多的
转化为CaSO4沉淀,从而减少了沉淀
消耗的
Ba2+的量,使更多的Ba2+与
反应生成BaCrO4沉淀
(3)2BaCrO4+2H++2
=2BaSO4+
+H2O
(4)保证废水中Ba2+沉淀完全     
【分析】流程分析:加石灰乳调节PH 后, 
转化为CaSO4沉淀(微溶),
主要转化成
;
破氰后[Ni(CN)4]2-转化为Ni(OH)2沉淀;继续加入BaCl2▪2H2O,生成主要沉淀为BaCrO4 和BaSO4;加入
H2SO4,生成BaSO4沉淀和
。
【解析】(1)①NaClO 能氧化CN-,生成无毒无味气体N2和
,NaClO 被还原为Cl-等无毒无害物质,
CN-失去5 个电子,ClO-获得2 个电子,根据电子守恒,可知CN-系数是2,ClO- 系数是5,反应的离子方
程式:2CN-+5ClO-+1H2O=2
+1N2↑+5Cl-;
ClO
②
-氧化CN-,使c(CN-)降低,平衡[Ni(CN)4]2-
Ni2++4CN-正向移动,c(Ni2+)增大,利于生成Ni(OH)2沉
淀,提高镍元素的去除率;
(2)①预调pH=7,溶液中c(H+)降低,平衡
+H2O
2
+2H+正向移动,c(
)增大,生成
BaCrO4沉淀量增大;②预调pH=7 要加入更多的石灰乳,会将更多的
转化为CaSO4沉淀,从而减少了
沉淀
消耗的Ba2+的量,使更多的Ba2+与
反应生成BaCrO4沉淀;
(3)沉淀2 中铬元素以BaCrO4形式存在,六价铬[Cr(VI)]在水溶液中存在平衡:
+H2O
2
+2H+ ,则酸性增加,使BaCrO4沉淀溶解平衡移动,离子方程式:2BaCrO4+2H++2
=2BaSO4+
+H2O
(4)①保证废水中Ba2+沉淀完全
②根据离子方程式:
+H2O
2
+2H+
 ,n(H+)
 n(
)
n(Ba2+),步骤2 消耗的HCl 是与全
部的Na2CrO4标准溶液反应,步骤1 消耗的HCl 是
与全部Ba2+反应后剩余的
所需量,两者的差
值即与全部Ba2+反应需要的Na2CrO4;n(H+)= n(
)=n(Ba2+)=(c-b)
L×0.1mol·L−1,m(Ba2+)=137×
(c-b)
g;则废水中Ba2+的含量为
 mg·L−1
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8.(2024 届·辽宁沈阳·三模)稀土元素铈及其化合物在生产生活中有重要用途,如汽车尾气用稀土/钯三
效催化剂处理,不仅可以降低催化剂的成本,还可以提高催化效能。以氟碳铈矿(主要成分为
)
为原料制备
的一种工艺流程如图:
已知:①滤渣1 的主要成分是难溶于水的
,滤渣2 的主要成分是
;
、
(a、b 均大于0)。
②当前工艺条件下,部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于
)时的pH 如下
表:
金属阳离子
开始沉淀时的pH
1.3
7.7
完全沉淀时的pH
3.1
9.2
回答下列问题:
(1)写出一条提高焙烧效率的方法:    
 
       
 
    
 
 。
(2)加入盐酸和
进行浸取时有污染环境的气体产生,该气体为       (填化学式);操作1 和操作2
的名称为   
 
    
 
     
 
 。
(3)调节滤液1 的pH 的范围为    
 
    
 
    
 
 ;滤渣3 的主要成分为   
 
   
      
 
 (填化学式)。
(4)
有强氧化性,含
的溶液可吸收雾霾中的NO,生成
、
(二者物质的量之比为1:
1),该反应的离子方程式为    
 
              
 
    
 
 。
(5)滤渣1 经KCl 溶液充分浸取后,测得反应体系中
的物质的量浓度为
,则
的物质的
量浓度为       
(用含a、b 的式子表示)。
(6)在空气中焙烧
的反应方程式为    
 
            
 
    
 
 。
(7)某研究小组利用硫化锌锂电池,在酸性环境下电解
制
的装置如图所示。阴极的电极
反应式为       ,随着电解反应的进行,为使电解液成分稳定,应不断补充       (填化学式)。
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【答案】(1)矿石粉碎、搅拌等
(2)Cl2     过滤
(3)3.1~7.7     Fe(OH)3
(4)
(5)
(6)
(7)
     
【分析】氟碳铈矿焙烧后加入盐酸、硼酸酸浸,生成
沉淀成为滤渣1,滤渣1 加入氯化钾溶液得
到
沉淀成为滤渣2,滤液1 中含有铁离子、Ce3+,调节pH 将铁离子转化为沉淀得到滤渣3,滤液2 含
Ce3+,滤液2 加入碳酸氢铵得到
,煅烧过程中被空气中氧气氧化为
;
【解析】(1)矿石粉碎、搅拌等都会加快反应速率,提高焙烧效率;
(2)四价Ce 具有氧化性,加入盐酸和
进行浸取时,会将氯离子氧化为有毒的氯气,产生有污染环
境的气体,该气体为Cl2;操作1 和操作2 均为分离固液的操作,名称为过滤;
(3)调节滤液1 的pH 使得铁离子沉淀被分离,而
不产生沉淀,结合表数据可知,范围为3.1~7.7;滤
渣3 的主要成分为生成氢氧化铁Fe(OH)3;
(4)含
的溶液可吸收雾霾中的NO,生成
、
(二者物质的量之比为1:1),假设均生成1 个
、
,则2 分子NO 共失去4 个电子,由电子守恒可知,则需要4 个
参与反应,反应为:
;
(5)滤渣1 经KCl 溶液充分浸取后,测得反应体系中
的物质的量浓度为
,则
,
的物质的量浓度为
;
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(6)
煅烧过程中被空气中氧气氧化为
,反应为
;
(7)在酸性环境下电解
制
,则阴极氢离子放电发生还原反应生成氢气,电极反应式为
,阳极
失去电子发生氧化反应生成
,反应为
;
则总反应为:
,随着电解反应的进行,为使电解液成分稳定,应不断补充
硫酸
。
9.(2024 届·四川乐山·三模)利用硝酸、过氧化氢对废弃锂电池中的正极材料LiMn2O4进行处理,回收
Li、Mn 元素,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)通过仪器分析可知LiMn2O4晶体中锰元素由
、
构成,它们的个数比为           。
(2)为了提高“酸浸”的效率,可采取的方法有           (答出2 条)。“滤液1”的主要溶质有
LiNO3、
,写出“酸浸”时发生反应的离子方程式           。
(3)在“酸浸”时,若用盐酸替代硝酸,可能产生的不良影响是           ,请评价若流程中缺少“加
热浓缩”步骤后工艺的优缺点           (优点和缺点各写一条)。
(4)“沉锂”试剂不选用
的原因可能是           (写出一条)。
(5)写出“800℃煅烧”
时发生反应的化学方程式           。
(6)若“沉锂”前“滤液2”中
,取1L 该溶液加入等体积Na2CO3溶液充分反应后溶液中
,则该实验中锂离子的沉淀率为           %(已知
,混
合后溶液体积变化忽略不计)。
【答案】(1)1 1∶
(2)粉碎LiMn2O4粗品、适当提高温度、适当提高硝酸浓度、加速搅拌等     2LiMn2O4+10H+
+3H2O2=3O2+ 2Li++4
+8H2O
(3)反应生成Cl2,污染环境     优点:减少能源消耗;缺点:硝酸不能循环利用,浪费原料
(4)
碱性比碳酸钠碱性弱,无法调pH 到12
(5)
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(6)98
【分析】LiMn2O4粗品加入HNO3和H2O2的混合液体,得到Mn(NO3)2、LiNO3,再加热浓缩后,硝酸循环
利用,再加入碳酸铵溶液,得到碳酸锰和含锂离子的溶液,过滤,向滤液中加入Na2CO3溶液,得到
Li2CO3沉淀。
【解析】(1)根据化合价的代数和为0,得到锰元素平均价态为+3.5 价,则
、
的个数比为
1 1∶;
(2)为了提高“酸浸”的效率,可采取的方法有:粉碎LiMn2O4粗品、适当提高温度、适当提高硝酸浓度、
加速搅拌等;因为“滤液1”的主要溶质有LiNO3、
,则“酸浸”时发生反应的离子方程式:
2LiMn2O4+10H++3H2O2=3O2
+ 2Li++4
+8H2O;
(3)用盐酸代替HNO3,则反应生成Cl2,污染环境;若流程中缺少“加热浓缩”步骤后工艺的优点:减
少能源消耗;缺点:硝酸不能循环利用,浪费原料;
(4)“沉锂”试剂不选用
的原因可能是,
碱性比碳酸钠碱性弱,无法调pH 到
12;,
(5)“800℃煅烧”
得到三氧化二锰和二氧化碳,化学方程式
;
(6)
,则沉淀后
,
沉淀后
,锂离子的沉淀率为
。
10.(2024·湖北圆创联盟一模)某制药厂的废钯催化剂含
、
、
、
、
和活性炭,提
取贵金属
的流程如下:
已知:①铂系元素(包括Pt、Pd 等六种元素)的单质均为惰性金属;
②
性质较稳定,难溶于酸、碱,可溶于王水;
③
、
。
回答下列问题:
(1)“焙烧”步骤的主要目的是除去活性炭,通常控制温度600℃、焙烧时间约
,焙烧温度过高或
时间过长均导致钯浸出率降低,原因是             。
(2)“浸渣”的成分是少量
及      。
(3)“浸出”步骤中生成配合物
,写出该反应的化学方程式      。
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(4)“氨化”步骤中
转化为
,反应后溶液
,此时溶液中
           。
(5)“沉钯”步骤中的离子方程式为                    
 
    
 
 。
(6)
存在两种平面结构,将其记为A 和B。查得25℃时A、B 在水中的溶解度分别为
0.2577g、0.0366g,A 具有广谱的抗癌活性,写出A 的结构式          (
中共价键不必画出)。
【答案】(1)温度过高或焙烧时间过长会导致Pd 与氧气生成PdO,使Pd 的浸出率降低
(2)
(3)Pd+H2O2+4HCl=H2[PdCl4]+2H2O
(4)0.03
(5)
(6)
【分析】废钯催化剂含Pd、Al2O3、CuO、Bi2O3、SiO2和活性炭,先在空气中焙烧除去活性炭,使其转化
为二氧化碳,再对固体进行酸浸,Al2O3、CuO、Bi2O3溶解,SiO2不溶于酸,且由题知,有少量PdO 生成,
故浸出后的滤渣为SiO2和PdO,酸浸后的溶液中加入氨水调节pH,使Al3+、Bi3+以氢氧化物沉淀,再加入
盐酸沉钯得Pd(NH3)2Cl2,再将其转化为钯;
【解析】(1)根据题给信息②可推知,温度过高或焙烧时间过长会导致难溶于“浸出”步骤的PdO 生成,
使Pd 的浸出率降低;
(2)废
催化剂含
、
、
、
、
和活性炭,其中活性炭在焙烧中除去;其余物质中
不溶于酸的仅有
,焙烧可能生成极少量
;
(3)由流程图可知该步反应物为
、
、
,可由此得到方程式Pd+H2O2+4HCl=H2[PdCl4]+2H2O;
(4)反应后溶液
,即
,
,由
可得
,
,即二者浓度之比为0.03;
(5)由(4)可知此时含
的反应物为
,由流程图知其余反应物为
,生成物为难溶于
水的
。可由此得到方程式
;
(6)根据数据,A 在水中溶解度显著大于B,由“相似相溶”原理可推知A 结构的极性应大于B,因此A 结
构中相同的基团应相邻,结构式为。
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