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20 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
专题三 金属及其化合物
"M7
NaONaO
2 2 2
I ' NaHCONaCO "/
3 2 3
II ' NaCl * !-
I ' I F,B
CMUK*/+
!'+M7B*E
5 % +M)
G '
M U"/ +
F% )>+ .3+*"
5 %
J ' 5 % CMU=/
FB#+* 5 % CMU 3+@0
J '
CMUKsp,@0$D/@0
J ' MgNCO+
2 2
考点 1 钠、铁及其化合物
产生 的反应 △
② Na2CO3 :2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
一、钠及其化合物 二、铁及其化合物
1.钠及其化合物间的转化关系 1.铁及其化合物间的转化关系
2.Na O 的性质
2 2
强氧化性
(1) 注意 遇冷的浓硝酸、浓硫酸发生钝化,钝化属于化学
①Fe
变化。 与过量稀硝酸反应生成 3+,与少量稀硝酸反应生
②Fe Fe
成 2+。 3+与 -、 2-, 2+与 -、 -( +)、 -( +)
Fe ③Fe I SO3 Fe ClO MnO4 H NO3 H
因发生氧化还原反应而不能大量共存。 3+与 2-可能发生
④Fe S
相互促进的水解反应、氧化还原反应或生成 沉淀,反应过
遇 等强氧化剂时 表现出还原性 氧化产物为
Fe2S3
(2) KMnO4 , , O2。
程较为复杂,常出现在探究实验中。
(3)
遇
CO2、H2O
发生歧化反应
:2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+
2.Fe2+、Fe3+的检验
反应中
O2、2Na2O2 +2H2O 4NaOH+O2 ↑, 2Na2O2 ~ 用 溶液和氯水检验
(1) KSCN
3. O 侯 2 氏 ~2 制 e - 碱 。 法 溶 加 KSCN → 无明显现象 加氯水 →变 溶 红 液 色→Fe 2+
液 溶液
工艺流程 溶液变红色 3+
(1) → →Fe
加碱法
(2)
白色 灰绿色 红褐色
溶加 NaOH→沉淀→ 沉淀 → 沉淀 →Fe 2+
液 溶液
红褐色沉淀 3+
→ →Fe
特征试剂法
(3)
苯酚
溶液 溶液呈紫色 3+
→ →Fe
注意 氨气溶解度大,先向饱和食盐水中通入氨气,使溶液
溶液 K3[Fe(CN)6] 蓝色沉淀 2+
呈碱性后再通入二氧化碳。 铁氰化钾 → →Fe
( )
反应原理 注意 检验 2+时不能先加氯水后加 溶液,也不能
(2) ① Fe KSCN
产生 的反应 将加 后的混合溶液加入足量氯水中(氯水可能氧化
① NaHCO3 :NH3+NaCl+CO2+H2O NaHCO3↓+ KSCN
-)。 溶液中同时存在 3+和 2+时,检验 2+的一种方
NH4Cl。 SCN ② Fe Fe Fe
专题三 金属及其化合物 21
法是加入少量酸性 溶液(观察到紫色褪去)。 但是当溶 3.铝及其化合物
KMnO4
液中同时存在 -时,由于 -也可被酸性 溶液氧化,故 从铝土矿 主要成分为 含 等杂质 提
Cl Cl KMnO4 ( Al2O3, Fe2O3、MgO、SiO2 )
此情况下不能用酸性 溶液检验 2+,应选用铁氰化钾溶 取 的两种流程
KMnO4 Fe Al
液。 [认清各物质性质,排除干扰,直奔要检验的离子]
考点 2 金属资源的开发利用
1.金属冶炼
冶炼方法 适用金属 示例
电解
熔融
2NaCl( )2Na+Cl2↑
电解
电解法 活泼金属 熔融
MgCl2( )Mg+Cl2↑
电解
熔融 4.铜及其化合物间的转化关系
2Al2O3( )冰晶石4Al+3O2↑
高温
较活泼
热还原法 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
金属 高温
2Al+Cr2O3 2Cr+Al2O3
不活泼 △
热分解法 2HgO2Hg+O2↑
金属
△
2Ag2O4Ag+O2↑
高温
注意 钾的沸点低于钠,据此可冶炼金属钾:
KCl+Na 注意 常用灼热的铜网除去 中的 ,用灼热的 除
① N2 O2 CuO
。
K↑+NaCl 去 中的 。
2.镁及其化合物间的转化关系
CO2 CO
白色的无水 遇水变为蓝色晶体( · ),可用
② CuSO4 CuSO4 5H2O
于检验水。
过量的 和浓硝酸反应,得到 和 的混合气体,反应
③ Cu NO2 NO
后再加入稀硫酸, 可继续反应。
Cu
题型 化工流程分析
一、化工流程图的结构特点
解题技巧
读题时可先对比原料与产品的成分,初步分析生产过程中
①
保留了哪些元素或物质,除去了哪些元素或物质,引入了哪
些成分,结合流程图分析杂质元素在哪些工序中被除去。
比较原料与产品中主要元素的化合价是否一致,若升高或
②
降低,要结合流程图找出生产过程中可能用到的氧化剂或还
原剂;若不变,中间过程中加入的氧化剂或还原剂一般是为
了除去杂质等。
二、化工流程中的操作
1.原料的预处理
水浸 溶解 过滤 分离溶解性不同的物质
(1) : 、 , 。
酸浸 原料中的碱性氧化物 两性化合物 不溶性碱类 部
(2) : 、 、 、
分不溶性盐类 部分金属等进入溶液 注意酸的性质以及对
、 。
后续操作的影响 如用硫酸溶液浸取 若体系中存在 2+ 2+
, , Ba 、Ca
等会形成相应的沉淀 过滤除去 但因 微溶 可能会进
, , CaSO4 ,
行二次除杂 除尽 2+
( Ca )。
碱浸 原料中的酸性氧化物 两性化合物 部分金属或
(3) : 、 、 Si
等溶解进入溶液 油污一般也在碱浸环节被除去
; 。
盐浸 调节 沉淀或者直接沉淀某些离子 发生氧化还
(4) : pH ,
原反应除去杂质或得到某些物质 如分离 3+和 2+时加入
。 Fe Cu
碱式碳酸铜调节溶液 使 3+转化为 沉淀
pH Fe Fe(OH)3 。
22 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
高温焙烧 煅烧等 改变物质的结构 使提取更加容易 使
(5) 、 : , ;
一些杂质被氧化 热稳定性差的物质分解而被除去 如将硫
、 。
化物等转化为金属氧化物 便于提取 注意反应后 的存在
, , “S”
形式
。
提高浸取效率的措施 升温 搅拌 粉碎 适当提高酸或碱
(6) : 、 、 、
的浓度 适当加入过量的酸或者碱等
、 。
2.反应条件的控制
改变温度 改变反应速率 改变物质的溶解度 注意
(1) :① ;② (
气体溶解度随温度升高而减小 防止物质分解或挥发
);③
铵盐 硝酸等易分解 有机溶剂 气体等易
(H2O2、NH3·H2O、 、 , 、
挥发 促进或抑制平衡移动 例如水解平衡 催化剂的
);④ ( );⑤
活性在某温度下达到最好 防止副反应发生
;⑥ 。
方法技巧 回答温度过高、过低时的思路
续表
利用物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同分
萃取和分液
离 提纯物质
、
蒸发结晶 提取溶解度随温度变化不大的物质 如
, NaCl
提取溶解度随温度变化较大的物质 易水解的
蒸发浓缩 、
物质或结晶水合物 如
冷却结晶 , KNO3、FeCl3、CuSO4·
5H2O
分离沸点不同 一般相差 及以上 且互溶
蒸馏和分馏 ( 30 ℃ )
的液体混合物
利用气体易液化的特点分离气体 如合成氨工
冷却法 ,
业采用冷却法将氨气分离
相当于萃取的逆过程 此方法中一定要明确 目
反萃取 , “
标物 在水层还是在有机层 见例
” [ 2]
注意 趁热过滤时,如果目标产物是固体,则目的是避免
①
杂质因降温析出造成产品纯度下降;如果目标产物是液体,则
目的是避免因降温而析出晶体导致产率降低。 注意可水解
②
的盐,要制得其晶体时,要有防水解措施。
5.获得产品阶段的常用操作
冷水 热水 饱和溶液或有机溶剂洗涤 减少产
洗涤 、 、 ,
品溶解损失
。
在气体氛 如从溶液中析出 等溶质时 应在
(2)
改变压强
:①
减压蒸馏
,
降低温度
,
防止物质分解
;②
改变 FeCl3、AlCl3 ,
气体溶解度 促进或抑制平衡移动 真空防氧化 也可充 围中蒸发 气流中加热 以防水解
;③ ;④ ( HCl , 。
入氩气 氮气等保护气 蒸发浓缩
、 )。 、 如除去 中的少量 获得 晶体
调节溶液的 冷却结晶 KNO3 NaCl, KNO3 。
(3) pH
蒸发结晶
、 如除去 中的少量 获得 晶体
趁热过滤 NaCl KNO3, NaCl 。
例1 ( 山东, , 分)高压氢还原法可直接从溶液中提
2022 12 4
取金属粉 以硫化铜精矿 含 元素的杂质 为主要原料
。 ( Zn、Fe )
制备 粉的工艺流程如下 可能用到的数据见下表
Cu , 。
注意 2+、 +、 2+的混合体系中常用 或 等
①Cu Ag Pb H2S Na2S
作沉淀剂; 2+、 2+常用 或 等作沉淀剂; 在调节溶 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2
②Mg Ca HF NaF ③
开始沉淀
液 的过程中常涉及关于K 的有关计算。 pH 1.9 4.2 6.2
pH sp
3.滤渣、滤液成分的确定方法 沉淀完全
pH 3.2 6.7 8.2
要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂
下列说法错误的是 D
( )
反应的情况
: 固体 主要成分是 和 金属 为
反应过程中哪些物质 离子 消失了
A. X Fe(OH)3 S; M Zn
(1) ( ) ? 浸取时 增大 压强可促进金属离子浸出
所加试剂是否过量或离子间发生化学反应又产生了哪些 B. , O2
(2) 中和调 的范围为
新离子 要考虑这些离子间是否会发生反应 C. pH 3.2~4.2
? 。 还原时 增大溶液酸度有利于 的生成
4.物质转化过程中常用的分离、提纯方法 D. , Cu
解题思路 根据题干信息和流程图可知 2+被还原为 ,
① Cu Cu
分离难溶物和可溶物 根据特殊需要采用趁热
过滤 ,
可知需要保留
Cu
元素,除去
Fe
元素和
Zn
元素;因
Cu
2+被还
过滤等方法
原,过程中需要加入还原剂。 为了使硫化铜精矿更容易被处
②
专题三 金属及其化合物 23
理,对其进行了酸浸,在酸浸过程中加入了高压 ,则具有还原
O2
性的离子会被氧化,浸取后溶液中金属阳离子有 3+、 2+、
Fe Cu
2+。 经过氨水调节 (不能沉淀 2+),结合题表可知调节的
Zn pH Cu
范围为 ,固体 中含有 ( ) 以及被高压 氧
pH 3.2~4.2 X Fe OH 3 O2
化生成的 单质。 同时得出 2+、 2+还在溶液中,经过高压
S Cu Zn
还原, 2+被还原为 ;过滤后 2+在滤液中,经过一系列操
H2 Cu Cu Zn
作得到金属 。 对于 项,还原时发生的反应为 2+
Zn ③ D Cu +H2
+,如果酸度过大,则可认为平衡逆向移动,不利于 本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表
Cu+2H :
的生成。
Cu 离子 3+ 2+ 2+ 2+ 2+
Fe Zn Cu Fe Mg
例2 ( 江苏, ,节选)实验室以二氧化铈 废渣为
2022 16 (CeO2) K -38 -17 -20 -16 -11
原料制备 -含量少的 其部分实验过程如下 sp 4.0×10 6.7×10 2.2×10 8.0×10 1.8×10
Cl Ce2(CO3)3, :
回答下列问题
:
焙烧
菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为
(1) ZnCO3 ZnO+
CO2↑ 。
为了提高锌的浸取效果 可采取的措施有 升高温度 不断
(2) , 、
酸浸 时 与 反应生成 3+并放出 该反应的 搅拌、粉碎焙烧后固体、适当提高硫酸浓度、延长浸取时间等
(1)“ ” CeO2 H2O2 Ce O2,
离子方程式为 6H + +2CeO2+H2O2 2Ce 3+ +O2↑+4H2O 。 (任选两个) 。
加入物质 调溶液 最适宜使用的 是 填标号
通过中和 萃取 反萃取 沉淀等过程 可制备 -含量少的 (3) X pH=5, X B ( )。
(3) 、 、 、 , Cl
Ce2(CO3)3。
已知
Ce
3+能被有机萃取剂
(
简称
HA)
萃取
,
其萃取 A
滤
.N
渣
H3·
的
H
主
2O
要 成 分
B
是
.Ca(OH)2
(
C.N
)
aOH
原理可表示为 ① SiO2 、 Fe OH 3 、 CaSO4 。
向 的滤液 中分批加入适量 溶液充分反
3+ 水层 有机层 有机层 + 水层 (4) 80~90 ℃ ① KMnO4
Ce ( )+3HA( ) Ce(A)3( )+3H ( ) 应后过滤 滤渣 中有 该步反应的离子方程式为 -
加氨水 中和 去除过量盐酸 使溶液接近中性 去除过量盐 , ② MnO2, MnO4+
① “ ” , 。 2+ ( ) +
酸的目的是 降低c( +),使萃取平衡正向移动,提高 3+的萃 3Fe +7H2OMnO2↓+3Fe OH 3↓+5H 。
H Ce 滤液 中加入锌粉的目的是 除去 2+
取率 (5) ② Cu 。
。 滤渣 与浓 反应可以释放 并循环利用 同时得到
②
反萃取的目的是将有机层
Ce
3+转移到水层
。
使
Ce
3+尽可能多
(
的
6
副
)
产物
④
是
H2SO4 HF ,
地发生上述转移 应选择的实验条件或采取的实验操作有 适当 解题思路 Ca 对 SO 比 4 菱 、 锌 Mg 矿 SO 与 4 产 。 品 · ,可知需要保留
, ZnSO4 7H2O
提高稀硝酸的浓度;充分振摇分液漏斗;用适量萃取剂分多次 的元素为 ,需要除去的元素为、、、、、,还需要引
Zn C Si Ca Mg Fe Cu
萃取 填两项 入2- [注意是微溶物,可能进行二次除杂]。
( )。 SO 4 CaSO4
与 反萃取 得到的水溶液比较 滤去 沉淀的滤液 · 与 中 元素均为 价,故 中的
③ “ ” , Ce2(CO3)3 ①ZnCO3 7H2O ZnSO4 Zn +2 ZnCO3
中 , 物质的量减小的离子有 Ce 3+、 H + ( 填化学式 )。 Zn
元素不需要被氧化或还原,因此在“氧化、过滤”中被
KMnO4
解题思路 观察路线不难发现,过程中 的化合价降低,需
氧化的只能是
Fe
2+,进而说明“浸取”后溶液中既存在
Fe
3+又存
Ce
要加入还原剂。 ( )中给出了反应物和生成物,观察反应前后
在
Fe
2+。
②
结合流程图信息和表格数据进行分析,“焙烧”中除
1 去了 元素,“浸取”中引入了 2-,“调 、过滤”中除去了
的物质发现发生了氧化还原反应,根据得失电子守恒写出 C SO4 pH=5
、 3+和部分 2+[一次除钙],“氧化、过滤”中除去了 2+,
3+ ,再根据电荷守恒在反应物中加 SiO2 Fe Ca Fe
2CeO2+H2O2 → 2Ce +O2↑ “转化、过滤”中除去了 2+,“脱钙镁、过滤”中除去了 2+、
上 +,最后根据原子守恒配平。 ( )根据信息及流程中反萃 Cu Ca
6H 3 2+[二次除钙,第一次未除尽,及调 时又加入的 ( ) ]。
取后加入氨水和 得到 ( ) ,可知萃取过程中, Mg pH=5 Ca OH 2
NH4HCO3 Ce2 CO3 3
“ ”进入有机层,经过反萃取后又进入水层。 根据萃取原理
Ce ①
可知,除去过量盐酸的目的是除去 +,使萃取平衡正向移动。
H
根据萃取原理可知,萃取后“ ”以 ( ) 的形式进入有机
③ Ce Ce A 3
层,反萃取时加入稀硝酸,萃取平衡逆向移动, 3+进入水层,则
Ce
水层中含有的离子是 3+、 +和 -,加入的氨水与 +反应,
Ce H NO3 H
3+以 ( ) 的形式析出,则物质的量减少的离子是
Ce Ce2 CO3 3
3+、 +。
Ce H
例3 ( 全国甲, , 分)硫酸锌 是制备各种含
2022 26 14 (ZnSO4)
锌材料的原料 在防腐 电镀 医学上有诸多应用 硫酸锌可由
, 、 、 。
菱锌矿制备 菱锌矿的主要成分为 杂质为 以及
, ZnCO3, SiO2 Ca、
等的化合物 其制备流程如下
Mg、Fe、Cu 。 :
24 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
学生用书P18
考点 1 钠、铁及其化合物 7( 湖北, , 分)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电
. 2024 10 3
1( 安徽, , 分)青少年帮厨既可培养劳动习惯 也能将化
子
[e(NH3)n]
-是强还原剂
。
锂与液氨反应的装置如图
(
夹持
. 2024 3 3 ,
装置略 下列说法错误的是 C
学知识应用于实践 下列有关解释合理的是 A )。 ( )
。 ( )
清洗铁锅后及时擦干 能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 "!!
A. ,
烹煮食物的后期加入食盐 能避免 长时间受热而分解
B. , NaCl
F
将白糖熬制成焦糖汁 利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色
C. , --% 2
制作面点时加入食用纯碱 利用 中和发酵过程产
D. , NaHCO3 J'
生的酸
碱石灰有利于 逸出
2( 山东, , 分)化学品在食品工业中也有重要应用 下列 A. NH3
. 2024 2 2 , 锂片必须打磨出新鲜表面
说法错误的是 D B.
( ) 干燥管中均可选用
活性炭可用作食品脱色剂 C. P2O5
A.
B.
铁粉可用作食品脱氧剂 D. 双口烧瓶中发生的变化是 Li+ n NH3 Li + +[e(NH3)n] -
8( 重庆, , 分)下列叙述正确的是 C
谷氨酸钠可用作食品增味剂
. 2023 3 3 ( )
C.
五氧化二磷可用作食品干燥剂 分别与空气和氧气反应 生成的产物相同
D. A.Mg ,
3( 黑、吉、辽, , 分)家务劳动中蕴含着丰富的化学知识 分别与 和 反应 反应的类型相同
. 2024 5 3 。 B.SO2 H2O H2S ,
下列相关解释错误的是 B 分别与 和 反应 生成的气体相同
( ) C.Na2O2 H2O CO2 ,
用过氧碳酸钠漂白衣物 具有较强氧化性 浓 分别与 和 反应 生成的酸性气体相同
A. :Na2CO4 D. H2SO4 Cu C ,
酿米酒需晾凉米饭后加酒曲 乙醇受热易挥发 9( 湖南, , 分)取一定体积的两种试剂进行反应 改变两
B. : . 2023 7 3 ,
用柠檬酸去除水垢 柠檬酸酸性强于碳酸 种试剂的滴加顺序 试剂浓度均为 -1 反应现象没
C. : ( 0.1mol·L ),
用碱液清洗厨房油污 油脂可碱性水解 有明显差别的是 D
D. : ( )
4( 浙江 月选考, , 分)下列说法不正确的是 A
. 2024 6 2 3 ( ) 选项 试剂 试剂
呈两性 不能用于治疗胃酸∙过∙多∙ ① ②
A.Al(OH)3 ,
氨水 溶液
B.Na2O2
能与
CO2
反应产生
O2,
可作供氧剂 A AgNO3
有还原性 能被氧化成 溶液 溶液
C.FeO , Fe3O4 B NaOH Al2(SO4)3
见光易分解 应保存在棕色试剂瓶中
D.HNO3 , 溶液 酸性 溶液
5( 新课标, , 分)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸 C H2C2O4 KMnO4
. 2024 9 6
溶液 溶液
气的反应
。
下列说法错误的是
(
B
)
D KSCN FeCl3
EI1 10( 广东, , 分)劳动开创未来 下列劳动项目与所述的
. 2022 6 2 。
化学知识没有关联的是 A
# 7 ( )
5+"
选项 劳动项目 化学知识
高温 面包师用小苏打作发泡剂烘
反应为 可与酸反应
A. 3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g) A 焙面包 Na2CO3
酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳
B.
用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 环保工程师用熟石灰处理酸
C. 熟石灰具有碱性
使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 B 性废水
D.
6( 湖南, , 分)中和法生产 的工艺流程 工人将模具干燥后再注入熔 铁与 高温下会
. 2024 11 3 Na2HPO4·12H2O H2O
如下 : C 融钢水 反应
)10 /B$0 9
技术人员开发高端耐腐蚀镀 铝能形成致密氧
AQ) 4 D$ '
D 铝钢板 化膜
已知 的电离常数 K -3 K -8
:①H3PO4 : a1 =6.9×10 , a2 =6.2×10 , 11( 河北, , 分) 灌钢法 是我国古代劳动人民对钢铁
K -13 . 2021 1 3 “ ”
a3 =4.8×10 ; 冶炼技术的重大贡献 陶弘景在其 本草经集注 中提到 钢
易风化 , 《 》 “
②Na2HPO4·12H2O 。
铁是杂炼生 作刀镰者 灌钢法 主要是将生铁和熟铁
下列说法错误的是 C
”。 “ ”
( )
中和 工序若在铁质容器中进行 应先加入 溶液 含碳量约 混合加热 生铁熔化灌入熟铁 再锻打成
A.“ ” , Na2CO3 ( 0.1%) , ,
调 工序中 为 或 钢 下列说法错误的是 C
B.“ pH” X NaOH H3PO4 。 ( )
结晶 工序中溶液显酸性 钢是以铁为主的含碳合金
C.“ ” A.
干燥 工序需在低温下进行 钢的含碳量越高 硬度和脆性越大
D.“ ” B. ,
专题三 金属及其化合物 25
生铁由于含碳量高 熔点比熟铁高
C. 冶炼铁的原料之一 , 赤铁矿的主要成分为 (3)Na2O2 的电子式为 Na +[· · · O · · · · O · · ·] 2- Na + 。 在 25 ℃ 和
D. Fe2O3
时 与 反应生成
·· ··
放热 写
12
.
(
2021
广东,
10
,
2
分)部分含铁物质的分类与相应化合价关 101 kPa ,Na O2 1molNa2O2 510.9kJ,
出该反应的热化学方程式 ( ) ( ) ( )
系如图所示
。
下列推断不合理的是
(
C
)
: 2Na s +O2 g Na2O2 s
可与 反应生成 Δ H =-510.9 kJ · mol -1 。
A.a e b
采用空气和 为原料可直接制备 空气与熔融
既可被氧化 也可被还原
B.b ,
(4) Na Na2O2。
金属 反应前需依次通过 填序号
可将 加入浓碱液中制得 的
Na c 、 a ( )
C. e d
浓硫酸 饱和食盐水
胶体 a. b.
溶液 溶液
D.
可存在
b→c→d→e→b
的循环 c.NaOH d.KMnO4
钠的某氧化物晶胞如下图 图中所示钠离子全部位于晶
转化关系 (5) ,
胞内 由晶胞图判断该氧化物的化学式为
13
.
(
2023
重庆,
15
,
14
分)
Fe3O4
是一种用途广泛的磁性材料
,
。 Na2O 。
以 为原料制备 并获得副产物 水合物的工
FeCl2 Fe3O4 CaCl2
艺如下
。
$B0 A7Q)
! 'F0
'F$M G " ) 天然碱的主要成分为
#"
G
G D
$ $ $B$M
(
N
6
a
)
2CO3·NaHCO3·2H2O 经
N
充
a2C
分
O3
加
·
热
Na
得
HC
到
O3
N
·
a2
2
C
H
O
2
3
O
的
,1
质
m
量
ol
$B0 /! " ) ! ' 为
159 g。
15( 海南, , 分)无水 常作为芳烃氯代反应的催
. 2021 15 10 FeCl3
时各物质溶度积见下表 化剂 某研究小组设计了如下流程 以废铁屑 含有少量碳
25 ℃ : 。 , (
和 杂质 为原料制备无水
物质
Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ca(OH)2
SiO2 ) FeCl3(s)。
溶度积 K -17 -39 -6 O
( sp) 4.9×10 2.8×10 5.0×10
已知 氯化亚砜
: (Cl S
回答下列问题
:
中 元素的化合价是 和 2-的核外电子
(1)Fe3O4 Fe +2 +3 。 O
排布式为 2 2 6
1s 2s 2p 。
反应釜 中的反应需在隔绝空气条件下进行 其原因是
(2) 1 ,
2+易被氧化,得不到 ( )
Fe Fe OH 2 。
反应釜 中 加入 和分散剂的同时通入空气
(3) 2 , CaO 。
反应的离子方程式为 2+
① 4CaO+6H2O+4Fe +O2
( ) 2+
4Fe OH 3+4Ca 。
为加快反应速率 可采取的措施有 适当升高温度、搅拌等
② ,
合理答案 写出两项即可
( )。
反应釜 中 时 2+浓度为 理论上
(4)① 3 ,25℃ ,Ca 5.0 mol/L, pH
不超过
11 。
称取 水合物 加水溶解 加入过量
② CaCl2 1.000 g, , Na2C2O4,
将所得沉淀过滤洗涤后 溶于热的稀硫酸中 用
, , 0.1000 mol/L
标准溶液滴定 消耗 滴定达到终点的现象
KMnO4 , 24.00mL。
为 加入最后半滴 标准溶液后,溶液变为浅红色,且
KMnO4
半分钟内不变色 该副产物中 的质量分数为
, CaCl2 66.6% 。
14( 天津, , 分)金属钠及其化合物在人类生产生活中
. 2022 13 14
起着重要作用 回答下列问题
。 :
3s
基态 原子的价层电子轨道表示式为 (或 )
(1) Na ↑ ↑ 。
3s
熔点为 工业上采用电解熔融 制备金
(2)NaCl 800.8 ℃, NaCl
属 电解反应方程式如下
Na。 :
电解
580℃
2NaCl(l)2Na(l)+Cl2(g)
CaCl2(l)
加入 的目的是作助熔剂,降低 的熔点,节省能耗
CaCl2 NaCl 。
熔点 沸点 易
Cl) -101 ℃, 76 ℃,
水解
。
回答问题
:
操作 是过滤 用到的玻璃仪器有烧杯 玻璃棒和 漏斗
(1) ① , 、 。
为避免引入新的杂质 试剂 可以选用 填编号
(2) , B bd ( )。
溶液 氯水
a.KMnO4 b.
溴水 溶液
c. d.H2O2
操作 是蒸发结晶 加热的同时通入 的目的
(3) ② , HCl(g)
是 抑制 3+水解
Fe 。
取少量 晶体 溶于水并滴加 溶液 现象是 溶液
(4) D , KSCN ,
呈红色
。
反应 的化学方程式为 · △
(5) D→E FeCl3 6H2O+6SOCl2
FeCl3+6SO2↑+12HCl↑ 。
由 转化成 的过程中可能产生少量亚铁盐 写出一种
(6) D E ,
可能的还原剂 并设计实验验证是该还原剂将 3+还
SO2 , Fe
原 将少量样品溶于水,先滴加足量盐酸无现象,再滴加少
:
量 溶液,若出现白色沉淀则证明还原剂为 (合理答
BaCl2 SO2
案均可)
。
考点 2 金属资源的开发利用
类型1 选择型流程题
16( 贵州, , 分)贵州重晶石矿 主要成分 储量
. 2024 13 3 ( BaSO4)
26 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
占全国 以上 某研究小组对重晶石矿进行 富矿精开 焙烧 中产生
1/3 。 “ ” A.“ ” CO2
研究 开发了制备高纯纳米钛酸钡 工艺 部分流程 滤渣的主要成分为
, (BaTiO3) 。 B. Fe(OH)2
如下 滤液 中 元素的主要存在形式为 2-
: C. ① Cr CrO4
DF 淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
F #B4 +F /B0) 2 D.
F #B 0) e)0 20( 福建, , 分)从炼钢粉尘 主要含 和
-- #" . 2023 7 4 ( Fe3O4、Fe2O3
中提取锌的流程如下
! #" ZnO) :
"" 5J 0$)
1 #?
下列说法正确的是 B
( )
气体 主要成分是 溶液 的主要溶质是
A.“ ” H2S,“ 1” Na2S
系列操作 可为蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 干燥 盐浸 过程 转化为 2+ 并有少量 2+和
B.“ ” 、 、 、 、 “ ” ZnO [Zn(NH3)4] , Fe
合成反应 中生成 的反应是氧化还原反应 3+浸出 下列说法错误的是 B
C.“ ” BaTiO3 Fe 。 ( )
洗涤 时可用稀 去除残留的碱 以提高纯度 盐浸 过程若浸液 下降 需补充
D.“ ” H2SO4 , A.“ ” pH , NH3
17( 黑、吉、辽, , 分)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中 滤渣 的主要成分为
. 2024 13 3 B.“ ” Fe(OH)3
的 Cl -并制备 Zn, 流程如下 。 “ 脱氯 ” 步骤仅 Cu 元素化合价 C.“ 沉锌 ” 过程发生反应 [Zn(NH3)4] 2+ +4H2O+S 2-
发生改变 下列说法正确的是 C ZnS↓+4NH3·H2O
。 ( ) 应合理控制 用量 以便滤液循环使用
)40 )0 J"" D. (NH4)2S ,
21( 湖南, , 分)处理某铜冶金污水 含 2+ 3+ 2+
J "J 6! 6!" . 2023 9 3 ( Cu 、Fe 、Zn 、
3+ 的部分流程如下
Al ) :
$V$M
锌浸出液中相关成分 其他成分无干扰
( )
离子 2+ 2+ -
Zn Cu Cl
已知 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 如下表所示
浓度 -1 :① pH :
(g·L ) 145 0.03 1
物质
浸铜 时应加入足量 确保铜屑溶解完全 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3
A.“ ” H2O2,
开始沉
浸铜 反应 + 2+
B.“ ” :2Cu+4H +H2O2 2Cu +H2↑+2H2O 淀 1.9 4.2 6.2 3.5
脱氯 反应 2+ - pH
C.“ ” :Cu+Cu +2Cl 2CuCl 完全沉
脱氯液净化后电解 可在阳极得到
D. , Zn 淀 3.2 6.7 8.2 4.6
18( 江西, , 分)从 针脚 含有铜 镍和钴等金属 中 pH
. 2024 8 3 CPU ( 、 )
K -36 K -24
回收金的实验步骤如下图 下列说法错误的是 C ② sp(CuS)=6.4×10 , sp(ZnS)=1.6×10 。
。 ( ) 下列说法错误的是 D
,#S $)$00) ∙∙ ( )
)/0 )0 )/0 )0 ,0) 沉渣 中含有 和
A.“ Ⅰ” Fe(OH)3 Al(OH)3
溶液呈碱性 其主要原因是 2- - -
$16 )<"V#S> B.Na2S , S +H2O HS +OH
I6 c 2+
沉淀池 中 当 2+和 2+完全沉淀时 溶液中 (Cu )
C.“ Ⅱ” , Cu Zn , c 2+ =
K #F AQ) (Zn )
-12
D$ 4.0×10
)0 /B40 (11 出水 经阴离子交换树脂软化处理后 可用作工业冷却循
D.“ ” ,
环用水
D$
F1
22( 河北, , 分)一种以锰尘 主要成分为 杂质
. 2023 10 3 ( Mn3O4,
E K 为铝 镁 钙 铁的氧化物 为原料制备高纯 的清洁生
、 、 、 ) MnCO3
将 针脚粉碎可加速溶解 产新工艺流程如下
A. CPU :
除杂和溶金步骤需在通风橱中进行 "+F !! /B'#" /) )$0
B. Q)8 #"
富集后 主要存在于滤液中
C. ,K[AuBr4] J _ P3
还原步骤中有 2- 生成 F" K K !" .O$0
D. SO4
19( 辽宁, , 分)某工厂采用如下工艺制备 $# $# !
. 2023 10 3 Cr(OH)3,
已知焙烧后 元素以 价形式存在 下列说法错误的是 /B0)#"
Cr +6 ,
B ! !
( )
已知 室温下相关物质的K 如下表
: sp 。
专题三 金属及其化合物 27
反应时间越长 分解速率越大
c. ,
Al(OH)3 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Fe(OH)2
提高搅拌速度 分解速率降低
d. ,
10 -32.9 10 -11.3 10 -5.3 10 -16.3 中铀元素的化合价为 热分解阶段 生
(2)Na2U2O7 +6 , U3O8
Fe(OH)3 Mn(OH)2 MgF2 CaF2 成 的化学反应方程式为 △
Na2U2O7 O2+2U3O8+6NaOH
-38.6 -12.7 -10.3 -8.3
10 10 10 10 3Na2U2O7+3H2O 。
浓缩结晶后 得到的晶体产物化学式为 滤液
下列说法错误的是 C (3) , Na3PO4 。
( ) 可用于 热分解 阶段循环利用 避免产生大量的高碱度废水
酸浸工序中产生的气体 为氯气 , 。
A. ① 溶解阶段 将溶液 先调到 反应后再回调至
滤渣 主要成分为 和 (4) , pH 1.5~2.0,
B. ① Al(OH)3 Fe(OH)3
除杂 工序中逐渐加入 溶液时 若 2+ 2+浓度接 4.5。
C. ② NaF , Ca 、Mg 盐酸溶解 的离子方程式为 ( ) +
近 则 先析出 ① Ce(OH)4 2Ce OH 4+8H +
, CaF2
- 3+
沉淀工序中发生反应的离子方程式为 2+ - 2Cl 2Ce +Cl2↑+8H2O 。
D. Mn +2HCO3 当溶液 时 c 4+ -7 此时完全
② pH=4.5 , (Th )= 4.0×10 mol/L,
MnCO3↓+CO2↑+H2O 转化为氢氧化钍沉淀
23( 湖南, , 分)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下 。
. 2022 7 3 : 以 为载体形成共沉淀 目的是去除杂质 镭
(5) BaSO4 , 。
26( 山东, , 分)以铅精矿 含 等 为主要原
. 2024 18 12 ( PbS、Ag2S )
料提取金属 和 的工艺流程如下
Pb Ag :
DF'F$M+N
N+!"+F I1- A9
下列说法错误的是 C I & D$ /FD$ E D$ 4
( ) 1 " "
不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 -
A. -$# &# -$#JI"
采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
B.
合成槽中产物主要有 和 F *? F *? F
C. Na3AlF6 CO2 1C "H 1C
滤液可回收进入吸收塔循环利用
D. 回答下列问题
24( 福建, , 分)用铬铁合金 含少量 单质 生产 :
. 2022 6 4 ( Ni、Co ) 热浸 时 难溶的 和 转化为 2-和
硫酸铬的工艺流程如下 (1)“ ” , PbS Ag2S [PbCl4]
: -及单质硫 溶解等物质的量的 和 时 消
[AgCl2] 。 PbS Ag2S ,
耗 3+物质的量之比为 溶液中盐酸浓度不宜过大 除
Fe 1 ∶ 1 ; ,
防止 热浸 时 挥发外 另一目的是防止产生 填化
“ ” HCl , H2S (
学式
)。
将 过滤 得到的 沉淀反复用饱和食盐水热溶
下列说法错误的是
(
D
)
(2) “ Ⅱ” PbCl2 ,
电解所得溶液可制备金属 电解 阳极产物用尾液吸
浸出 ∙产∙生的气体含有 Pb。 “ Ⅰ”
A.“ ” H2 收后在工艺中循环使用 利用该吸收液的操作单元为 热浸
除杂 的目的是除去 元素 , 。
B.“ ” Ni、Co 还原 中加入铅精矿的目的是 还原过量的
流程中未产生六价铬化合物 (3)“ ” FeCl3 。
C. 置换 中可选用的试剂 为 填标号
滤渣 的主要成分是 (4)“ ” X C ( );
D.“ 2” Fe2(C2O4)3
类型2 矿物的开发利用 A.Al B.Zn C.Pb D.Ag
置换 反应的离子方程式为 [ ]-
25( 江西, , 分)稀土是国家的战略资源之一 以下是 “ ” Pb+2 AgCl2 2Ag+
. 2024 15 14 。 [ ]2-
一种以独居石 主要成分为 含有 和 PbCl4 。
[ CePO4, Th3(PO4)4、U3O8 电解 中将富银铅泥制成电极板 用作 阳极 填 阴
少量镭杂质 为原料制备 n 的工艺流程图 (5)“ Ⅱ” , ( “
] CeCl3· H2O 。 极 或 阳极
+F /) 40 ” “ ”)。
_/B0) 5 #B$ M 27 . ( 2023 海南, 15 , 14 分)铍的氧化物广泛应用于原子能 、 航天 、
电子 陶瓷等领域 是重要的战略物资 利用绿柱石 主要化
( & /F #? $F $F$M e 、 , 。 (
--1 ? D$ !" #" O)0 学成分为 还含有一定量的 和 生产
(Be3Al2Si6O18, FeO Fe2O3)
$" "4 ! I I !# BeO 的一种工艺流程如下 。
4 4 - "-F -FJ
#
& 1 " AQ)
& -
已知 K -45 K KJ
:ⅰ. sp[Th(OH)4] =4.0×10 , sp[Ce(OH)3]=1.6×
10 -20 , K sp[Ce(OH)4]=2.0×10 -48 # $#
镭为第 族元素
ⅱ. ⅡA !! !!
回答下列问题
:
关于独居石的热分解 以下说法正确的是 填标号 #F0 #F 0) AQ) AQ)
(1) , b ( )。 !I KI
降低压强 分解速率增大
a. ,
降低温度 分解速率降低 $" $#
b. ,
28 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
回答问题 作氧化剂,银锰精矿中的 作还原剂,不需要额外
: MnO2 FeS2
中 的化合价为 加入氧化剂与还原剂即可联合提取
(1)Be3Al2Si6O18 Be +2 。 。
粉碎的目的是 增大反应物的接触面积,加快反应速率, 29( 福建, , 分)四钼酸铵是钼深加工的重要中间产
(2) . 2021 11 13
提高浸取率 残渣的主要成分是 填化学式 品 具有广泛的用途 一种以钼精矿 主要含 还有
; SiO2 ( )。 , 。 ( MoS2, Cu、
该流程中能循环使用的物质是 ( ) 填化学 的化合物及 等 为原料制备四钼酸铵的工艺流程如
(3) NH4 2SO4 ( Fe SiO2 )
式 下图所示
)。 。
无水 可用作聚合反应的催化剂 与足量
(4) BeCl2 。 BeO、Cl2
在 制备 的化学方程式为
C 600~800 ℃ BeCl2 BeO+Cl2+C
600~800℃
→ CO+BeCl2 。
沉铍时 将 从 提高到 则铍的损失降低至原来
(5) , pH 8.0 8.5,
的
10 %。
28( 北京, , 分)以银锰精矿 主要含
. 2023 18 13 ( Ag2S、MnS、FeS2)
和氧化锰矿 主要含 为原料联合提取银和锰的一种流
( MnO2) 回答下列问题
程示意图如下 :
。 焙烧 产生的气体用 氨水 吸收后可制取氮肥
(1)“ ” 。
"J#
JJ "J# "J "J" !J !J" ( 率 2 的 )“ 措 浸 施 出 ” 有 时 , 适 Mo 当 O3 升 转 温 化 、 为 搅 M 拌 oO 、 2 4 增 - 。 加 提高单位时 用 间 量 内钼 (增 浸出 大
1- "J )4 1J1 Na2CO3
! Na2CO3 浓度)等 ( 任写两种 )。 温度对 90 min 内钼浸出率
J- "J" .O40 的影响如图所示 当浸出温度超过 后 钼的浸出率反
。 80 ℃ ,
而降低 主要原因是温度升高使水大量蒸发 导致
已知
:
酸性条件下
, MnO2
的氧化性强于
Fe
3+
。 晶体析
,
出,混入浸渣
, Na2MoO4
浸锰 过程是在 溶液中使矿石中的锰元素浸出 。
(1)“ ” H2SO4 ,
同时去除 有利于后续银的浸出 矿石中的银以 的
FeS2, ; Ag2S
形式残留于浸锰渣中
。
浸锰 过程中 发生反应 + 2+ 则
①“ ” , MnS+2H Mn +H2S↑,
可推断 K K 填 或
: sp(MnS) > sp(Ag2S)( “>” “<”)。
② 在 H2SO4 溶液中 , 银锰精矿中的 FeS2 和氧化锰矿中的 (3)“ 净化 ” 时 , 浸出液中残留的 Cu 2+ 、Fe 2+转化为沉淀除去 。
发生反应 则浸锰液中主要的金属阳离子有 3+、 研究表明 该溶液中c 2- 和 的关系为 c 2-
MnO2 , Fe , (S ) pH lg (S )=pH-15.1。
2+ 为了使溶液中的杂质离子浓度小于 -6 -1 应控
Mn 。 1.0×10 mol·L ,
浸银 时 使用过量 和 的混合液作为 制溶液的 不小于 已知 K K 和
(2)“ ” , FeCl3、HCl CaCl2 pH 3.9 。 ( :p sp=-lg sp;CuS FeS
浸出剂
,
将
Ag2S
中的银以
[AgCl2]
-形式浸出
。
的
p
K
sp
分别为
35.2
和
17.2)
将 浸银 反应的离子方程式补充完整 净化 后 溶液中若有低价钼 以 2- 表示 可加入
① “ ” : (4)“ ” , ( MoO3 ),
适量 将其氧化为 2- 反应的离子方程式为
3+ - 2+ - H2O2 MoO4 , H2O2+
2 Fe +Ag2S+ 4 Cl 2 Fe +2[AgCl2] +S
2- 2-
结合平衡移动原理 解释浸出剂中 - +的作用 +的 MoO3 MoO4 +H2O 。
② , Cl 、H : H 沉淀 时 加入 的目的是 提供 +,使 2-
作用是抑制
Fe
3+水解,
Cl
-的作用是与
Ag
+生成配合物 (
充
5
分
)“
转化为
”
沉
,
淀析出
NH4NO3 NH4 MoO4
[
AgCl
沉
2
]
银
-,促
过
使
程
平
中
衡
需
正
要
向
过
移
量
动
的
。
铁粉作为还原剂
(6) 高温下用 H2 还原
。
(NH4)2Mo4O13 可制
高
得
温
金属钼 , 反应的
(3)“ ” 。 化学方程式为 ( )
该步反应的离子方程式有 3+ 2+、 + NH4 2Mo4O13+12H2 4Mo+2NH3+
① 2Fe +Fe 3Fe Fe+2H 已知 受热分解生成
2+ 、 [ ]- - 2+ 13H2O 。 [ :(NH4)2Mo4O13 MoO3]
Fe +H2↑ 2 AgCl2 +Fe2Ag+4Cl +Fe 。 30( 山东, , 分)工业上以铬铁矿 含 氧
一定温度下 的沉淀率随反应时间的变化如图所示 . 2021 17 11 (FeCr2O4, Al、Si
② ,Ag 。 化物等杂质 为主要原料制备红矾钠 的
解释t分钟后 的沉淀率逐渐减小的原因 若反应时间过 ) (Na2Cr2O7·2H2O)
Ag : 工艺流程如下 回答下列问题
长,溶液中c( 2+)升高,导致平衡 [ ]- 。 :
Fe 2 AgCl2 +Fe 2Ag+
- 2+逆向移动, 溶解
4Cl +Fe Ag 。
焙烧的目的是将 转化为 并将 氧
(1) FeCr2O4 Na2CrO4, Al、Si
结合 浸锰 过程 从两种矿石中各物质利用的角度 分 化物转化为可溶性钠盐 焙烧时气体与矿料逆流而行 目的
(4) “ ” , , 。 ,
析联合提取银和锰的优势 在“浸锰”过程中,氧化锰矿中的 是 使气固反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行
: 。
专题三 金属及其化合物 29
矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与 的关 提供 + 水热合成 的离子方程式为 2+ +
(2) pH Na , NaFePO4 Fe +Na +
系如图所示 。 当溶液中可溶组分浓度c ≤1.0×10 -5 mol·L -1 H2PO - 4+2OH - NaFePO4↓+2H2O 。
时 可认为已除尽 煅烧 得到的物质也能合成钠基正极材料 其工
, 。 (5)“ ” NaFeO2,
艺如下
:
$ /B$0 /!
-&E && /B'F0
该工艺经碳热还原得到 焙烧 生成 的化
① Fe3O4,“ ” NaFeO2
焙烧
学方程式为
4Fe3O4+6Na2CO3+O2 12NaFeO2+6CO2 。
的晶胞结构示意图如甲所示 每个晶胞中含有
②NaFeO2 。
中和时 的理论范围为 酸化的目的是 使 2- 的单元数有 个
pH 4.5~9.3 ; CrO4 NaFeO2 3 。
转化为 2- 元素在 浸取 填操作单元的名称 过程
Cr2O7 ;Fe ( )
中除去
。
蒸发结晶时 过度蒸发将导致 有 析出 冷却
(3) , Na2Cr2O7 ; 'F
结晶所得母液中 除 外 可在上述流程中循环利用 0
, Na2Cr2O7 , /B
的物质还有
利用膜电
H
解
2S
技
O4
术
。
装置如图所示 以 为主要原
甲 乙 丙
(
料
4
制
)
备 的总
(
反应方程式为
), Na2CrO4
③
若
“
焙烧
”
温度为
700 ℃,
n
(Na2CO3) ∶
n
(Fe3O4)= 9 ∶ 8
Na2Cr2O7
通电
:
时 , 生成纯相 Na1- xFeO2, 则x = 1 , 其可能的结构示意图为
4
则
Na2CrO4+4H
在
2O
阳
填
2Na
阴
2Cr
或
2O7+
阳
4NaO
极
H
室
+2
制
H2
得
↑+
电
O
解
2↑
时通过 乙 选填 乙 或 丙
4
( “ ” “ ”)。
Na2Cr2O7 ( “ ” “ ”) ,
32( 全国甲, , 分)钴在新能源 新材料领域具有重要
膜的离子主要为 + . 2024 26 14 、
Na 。
用途 某炼锌废渣含有锌 铅 铜 铁 钴 锰的 价氧化物
。 、 、 、 、 、 +2
及锌和铜的单质 从该废渣中提取钴的一种流程如下
。 。
/)40 )4 /B40 /B0) /B$M0
AQ)
%J
F" !J !J !" !I $"
#
"# $V4 .O0 $# $P 0)
注 加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于 -5 -1
: 10 mol·L ,
其他金属离子不沉淀 即认为完全分离
类型3 废料或中间体的回收利用 , 。
已知 K -36 K -22 K
31( 贵州, , 分)煤气化渣属于大宗固废 主要成分为 :① sp(CuS)=6.3×10 , sp(ZnS)=2.5×10 , sp(CoS)=
. 2024 16 15 , -21
及少量 等 一种利用 酸浸 碱沉 4.0×10 。
Fe2O3、Al2O3、SiO2 MgO 。 “ — — 以氢氧化物形式沉淀时 c -1 和溶液
充钠 工艺 制备钠基正极材料 和回收 的流 ② ,lg[ (M)/(mol·L )] pH
” , NaFePO4 Al2O3 的关系如图所示
程如下 。
:
/B0) /)40 BF'F/))10
& ") 40 #"
! F !&
F" -! && E /B'F10
#
$#
DF9
$"/
$" K !?
&& "M0
.H 0) "M 0)
.
已知
:
时 K -39 K
①25 ℃ , sp[Fe(OH)3]=2.8×10 , sp[Al(OH)3]=1.3×
-33 K -12
10 , sp[Mg(OH)2]=5.6×10 ;
晶种
Al(OH)3
②2Na[Al(OH)4](aq)加热溶出 Al2O3·3H2O(s)+
2NaOH(aq)。
回答下列问题
:
滤渣 的主要成分为 填化学式
(1)“ ” SiO2 ( )。
时 碱沉 控制溶液 至 此时溶液中
(2)25 ℃ ,“ ” pH 3.0,
c 3+ -6 -1
(Fe )= 2.8×10 mol·L 。
除杂 时需加入的试剂 是 溶液
(3)“ ” X NaOH 。
水热合成 中 作为磷源 滤液 的作用是
(4)“ ” ,NH4H2PO4 ,“ 2”
>
-
eMPN
.D<
HM
'F ;O $P .O ;O 0)
Q)
回答下列问题 :
酸浸 前 需将废渣磨碎 其目的是 增大接触面积,加
(1)“ ” , ,
快反应速率,提高原料利用率
。
酸浸 步骤中 发生反应的化学方程式是
(2)“ ” ,CoO CoO+
H2SO4 CoSO4+H2O 。
假设 沉铜 后得到的滤液中 c 2+ 和c 2+ 均为
(3) “ ” (Zn ) (Co )
-1 向其中加入 至 2+沉淀完全 此时溶液
0.10 mol·L , Na2S Zn ,
中c 2+ -4 -1 据此判断能否实现 2+和 (Co )= 1.6×10 mol·L , Zn
2+的完全分离 不能 填 能 或 不能
Co ( “ ” “ ”)。
沉锰 步骤中 生成 产生 +的物质的量
(4)“ ” , 1.0 mol MnO2, H
为
4.0 mol 。
沉淀 步骤中 用 调 分离出的滤渣是
(5)“ ” , NaOH pH=4,
( )
Fe OH 3 。
沉钴 步骤中 控制溶液 加入适量的
(6)“ ” , pH=5.0~5.5,
30 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
氧化 2+ 其反应的离子方程式为 2+ -
NaClO Co , 2Co +ClO +5H2O
( ) - +
2Co OH 3↓+Cl +4H 。
根据题中给出的信息 从 沉钴 后的滤液中回收氢氧化
(7) , “ ”
锌的方法是 向滤液中继续加氢氧化钠至溶液 , 8.2<pH<12
过滤
。
33( 安徽, , 分)精炼铜产生的铜阳极泥富含
. 2024 15 14 Cu、Ag、
等多种元素 研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提
Au 。
取金和银的流程 如下图所示
, 。
-F +F /B40
)0 )0
J "# " " *! "H K " "# " " /
" "" E "V
""
/) /
回答下列问题
:
位于元素周期表第 四 周期第 族
(1)Cu ⅠB 。
浸出液 中含有的金属离子主要是 2+
(2)“ 1” Cu 。
浸取 步骤中 单质金转化为 的化学方程式为
(3)“ 2” , HAuCl4
2Au+8HCl+3H2O2 2HAuCl4+6H2O 。
浸取 步骤中 浸渣 中的 填化学式 转化
(4)“ 3” ,“ 2” AgCl ( )
为 3-
[Ag(S2O3)2] 。
电沉积 步骤中阴极的电极反应式为 [ ( ) ]3-
(5)“ ” Ag S2O3 2 + - 2- 电沉积 步骤完成后 阴极区溶液
e Ag↓+2S2O3 。 “ ” ,
中可循环利用的物质为 填化学式
Na2S2O3 ( )。
还原 步骤中 被氧化的 与产物 的物质的量之
(6)“ ” , N2H4 Au
比为
3 ∶ 4 。
可被 氧化为 从物质结构的角度分
(7)Na2S2O3 I2 Na2S4O6。
析 2- 的结构为 而不是 的原因 结构( )中电子云
S4O6 (a) (b) : a
分布较均衡,结构较稳定,结构( )正、负电中心不重合,极性
b
较大,且存在过氧键,氧化性大于 ,故 不可被 氧
I2 Na2S2O3 I2
化为结构( )
b 。
O
O S
O
O
S S S
O
é ù2-
ê ú S
ê ú
ê Oú O S ê ú
ë û
(a)
O
S
O O S
O
已知
:
K
①p a(HF)=3.2。
冰晶石 的 K 为 -10
②Na3[AlF6]( ) sp 4.0×10 。
③ 浸取液中 ,Ga(Ⅲ) 和 Fe(Ⅲ) 以 [MClm] ( m -3)- ( m =0~4) 微
粒形式存在 2+最多可与 个 -配位 其他金属离子与 - ,Fe 2 Cl , Cl
的配位可忽略
。
电解
电解 中 反应的化学方程式为
(1)“ ” , 2Al2O3 冰晶石 4Al+
3O2↑ 。
浸取 中 由 3+形成 -的离子方程式为 3+ (2)“ ” , Ga [GaCl4] Ga +
- [ ]- 4Cl GaCl4 。
还原 的目的 避免 元素以 [ ]- 填化学式
(3)“ ” : Fe FeCl4 ( )
微粒的形式通过 从而有利于 的分离
LAEM, Ga 。
提取 中 原料液的 -浓度越 高 越有利于
(4)“LAEM ” , Cl , Ga
的提取 研究表明 原料液酸度过高 会降低 的提取率
; , , Ga 。
因此 在不提高原料液酸度的前提下 可向 室中加入
, , Ⅰ
填化学式 以进一步提高 的提取率
NaCl ( ), Ga 。
调 中 至少应大于 使溶液中 c -
(5)“ pH” ,pH 3.2 , (F )>
c 有利于 3-配离子及 晶体的生成
(HF), [AlF6] Na3[AlF6] 。
若 结晶 后溶液中c + -1 则 3-的浓
“ ” (Na )=0.10 mol·L , [AlF6]
度为 -7 -1 4.0×10 mol·L 。
一种含 元素的记忆合金的晶体结构可描述为
(6) Ga、Ni、Co
与 交替填充在 构成的立方体体心 形成如图所示的
Ga Ni Co ,
结构单元 该合金的晶胞中 粒子个数最简比
。 , Co ∶ Ga ∶ Ni=
其立方晶胞的体积为 a3 3
2 ∶ 1 ∶ 1 , 8 nm 。
$P
(B
/J
BON BON
é ù2-
ê ú 35( 湖南, , 分)铜阳极泥 含有
ê ú . 2024 16 14 ( Au、Ag2Se、Cu2Se、
ê ê Oú ú PbSO4 等 ) 是一种含贵金属的可再生资源 , 回收贵金属的化
ë û 工流程如下
:
(b) )0 )40 /B$M0 )40
34 . ( 2024 广东, 18 , 14 分)镓 (Ga) 在半导体 、 记忆合金等高精尖 / B$ M /B $M /B 40 /B 4 0
材料领域有重要应用 一种从电解铝的副产品炭渣 含 $# $# $"
。 ( C、 JK !
和少量的 等元素 中提取镓及循环利 KF JD JE "H
Na、Al、F Ga、Fe、K、Ca ) " F"
$"
用铝的工艺如下
。
$" $" 1C40
! NPMe- /B<"V$M>
-2 JJ ) +F J'
*
!J * % & " " E " 已知 :① 当某离子的浓度低于 1.0×10 -5 mol·L -1时 , 可忽略
? # & " 该离子的存在
;
- 3 AQ) -"&. J ②AgCl(s)+Cl - (aq) [AgCl2] - (aq) K =2.0×10 -5 ;
#" #" 易从溶液中结晶析出
'" ③Na2SO3 ;
不同温度下 的溶解度如下
工艺中 是一种新型阴离子交换膜 允许带负电荷的 ④ Na2SO3 :
,LAEM ,
配离子从高浓度区扩散至低浓度区 用 提取金属离 温度
。 LAEM /℃ 0 20 40 60 80
子 n +的原理如图 溶解度
M 。 /g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0
-"&.
回答下列问题
:
属于 区元素 其基态原子的价电子排布式为
(1)Cu ds ,
Q)
"
10 1
3d 4s ;
<.$M > NO .O $M 滤液 中含有 2+和 氧化酸浸 时 反
N (2)“ 1” Cu H2SeO3,“ ” Cu2Se
K. 应的离子方程式为 + 2+
Cu2Se+4H2O2+4H 2Cu +H2SeO3+
专题三 金属及其化合物 31
5H2O ;
氧化酸浸 和 除金 工序均需加入一定量的
(3)“ ” “ ” NaCl:
在 氧化酸浸 工序中 加入适量 的原因是 使 +生
① “ ” , NaCl Ag
成 沉淀,同时确保 +不转化为[ ]-进入滤液 中
AgCl Ag AgCl2 1
造成 的损失
Ag ;
在 除金 工序溶液中 -浓度不能超过 -1
② “ ” ,Cl 0.50 mol·L ;
在 银转化 体系中 3-和 5-浓度
(4) “ ” ,[Ag(SO3)2] [Ag(SO3)3]
之和为 -1 两种离子分布分数 δ 如
0. 075 mol · L , [
n 3-
δ 3- ([Ag(SO3)2] )
([Ag(SO3)2] )= n 3- n 5- ]
([Ag(SO3)2] )+ ([Ag(SO3)3] )
随 2-浓度的变化关系如图所示 若 2- 浓度为 -1
SO3 。 SO3 1.0mol·L ,
则 5-的浓度为 -1
[Ag(SO3)3] 0.050 mol·L ;
37( 福建, , 分)白合金是铜钴矿冶炼过程的中间产
. 2023 11 20
物 一种从白合金 主要含 及少量
, ( Fe3O4、CoO、CuS、Cu2S
中分离回收金属的流程如下
SiO2) :
酸浸 中加快反应速率的措施有 将白合金粉碎,搅
(1)“ 1”
拌,适当提高酸的浓度,适当提高温度等任写 条 任写一
1 (
种 发生反应的离子方程式 + 2+
)。 CoO : CoO+2H Co +
H2O 。
焙烧 中 晶体 x 和 y
(2)“ 1” , [Fe2(SO4)3· H2O CoSO4· H2O]
总质量随温度升高的变化情况如下
:
<"H 40 > 温度区间
/℃ <227 227~566 566~600 600~630
晶体总质量 变小 不变 变小 不变
<"H 40 >
升温至 过程中 晶体总质量变小的原因是 晶体失
① 227 ℃ ,
去结晶水 发生分解的物质是 ( ) 填化
D 40 NPMh- 学式 ;566~600 ℃ Fe2 SO4 3 (
)。
为有效分离铁 钴元素 焙烧 的温度应控制为
滤液 中溶质主要成分为 填化学式 在连续 ② 、 ,“ 1” 600 ℃。
(5) 4 Na2SO3 ( ); 时 K -36 的K -7 K
生产的模式下 银转化 和 银还原 工序需在 左右进 (3)25 ℃ , sp(CuS)=6.3×10 ,H2S a1 =1.1×10 , a2 =
,“ ” “ ” 40 ℃ -13 反应 + 2+ 的
行 若反应温度过高 将难以实现连续生产 原因是 滤液 1.3×10 。 CuS(s)+2H (aq)Cu (aq)+H2S(aq)
, , , 4
中 的浓度逐渐变大,温度过高, 溶解度变小 平衡常数K 6.3×10
-36
列出计算式即可 经
Na2SO3 Na2SO3 = -7 -13 ( )。
从而结晶析出 1.1×10 ×1.3×10
。 计算可判断 难溶于稀硫酸
36( 新课标, , 分)钴及其化合物在制造合金 磁性材 CuS 。
. 2024 27 14 、 铜的硫化物结构多样 天然硫化铜俗称铜蓝 其晶胞结
料 催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用 一种从湿法炼锌 (4) 。 ,
、 。 构如图
产生的废渣 主要含 的单质或氧化物 中富集 。
( Co、Zn、Pb、Fe )
回收得到含锰高钴成品的工艺如下
:
)40 .O0 ;O0 ,.O0
AQ)
!!I $P 0)
F" D$ D$
# Q) .O0
$# $# KI"
*
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全 c
( ≤1.0×
-5 -1 时的
10 mol·L ) pH:
基态 2+的价电子排布式为 9
① Cu 3d 。
Fe 3+ Fe 2+ Co 3+ Co 2+ Zn 2+ 晶胞中含有 个 2- N + N 2+ (或
② 2 S2 , (Cu ) ∶ (Cu )= 2 ∶ 1 4 ∶ 2
开始沉淀的 或 )
pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 2 。
沉淀完全的 晶体中微粒间作用力有 填标号
pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 ③ bc ( )。
氢键 离子键 共价键 金属键
回答下列问题 a. b. c. d.
: 焙烧 中 发生反应的化学方程式为
酸浸 前废渣需粉碎处理 目的是 加快浸取速率、提高 (5)“ 2” Cu2S Cu2S+2O2
(1)“ ” , 高温
浸取效率(答案合理即可) 滤渣 中金属元素主要为 滤渣 是 填化学式
;“ 1” 2CuO+SO2 ;“ 2” SiO2 ( )。
38( 河北, , 分)闭环循环有利于提高资源利用率和实
Pb 。 . 2023 16 14
(2)“
过滤
1”
后的溶液中加入
MnO2
的作用是 将
Fe
2+氧化成 现绿色化学的目标
。
利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的
Fe 3+ , 取少量反应后的溶液 , 加入化学试剂 K3 [ Fe ( CN ) 6 ]溶液 有效分离 , 同时得到的 CuCl 可用于催化 、 医药 、 冶金等重要
领域 工艺流程如下
检验 2+ 若出现蓝色沉淀 需补加 。 :
Fe , , MnO2。
氧化沉钴 中氧化还原反应的离子方程式为 -
(3)“ ” MnO4+
2+ ( ) + -
3Co +7H2O MnO2↓+3Co OH 3↓+5H 、 2MnO4+
2+ +
3Mn +2H2O5MnO2↓+4H 。
除钴液 中主要的盐有 、 写化学式 残
(4)“ ” K2SO4 ZnSO4 ( ),
留的 3+浓度为 -16.7 -1
Co 10 mol·L 。
32 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
已知 室温下的K -6.8 胶体 溶液
: sp(CuCl)=10 。 Fe(OH)3 NaOH
回答下列问题 : 钒铬锰矿渣 沉 ↓ 钒 滤液 沉 ↓ 铬
首次浸取所用深蓝色溶液 由铜毛丝 足量液氨 空气和 硫酸浸液 → →
(1) ① 、 、
↓
盐酸反应得到 其主要成分为 [ ( ) ] 填化学式 含钒固体
, Cu NH3 4 Cl2 ( )。
滤渣的主要成分为 填化学式 溶液
(2) Fe ( )。 Na2S2O3
浸取工序的产物为 该工序发生反应的
(3) [Cu(NH3)2]Cl,
煅烧
固体
提
↓
纯
固体
A
化学方程式为 [
Cu
(
NH3
)
4
]
Cl2+Cu2
[
Cu
(
NH3
)
2
]
Cl 。
Cr2O3← ←
滤液
←
浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液 氧化工序
①, ↓ 滤液
发生反应的离子方程式为 [ ( ) ]+ + 转化 B
8NH3+4 Cu NH3 2 +O2+4H MnO2← ←
[ ( ) ]2+ ↑
4 Cu NH3 4 +2H2O 。 溶液
浸取工序宜在 之间进行 当环境温度较低时 H2O2/NaOH
(4) 30~40 ℃ 。 , 已知 较大时 二价锰 在空气中易被氧化 回
浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取的原因是 盐酸和 :pH , [Mn(Ⅱ)] 。
答下列问题
液氨反应放热 :
。 元素位于元素周期表第 四 周期 族
补全中和工序中主反应的离子方程式 + (1)Cr ⅥB 。
(5) [Cu(NH3)2] + 用 溶液制备 胶体的化学方程式
(2) FeCl3 Fe(OH)3
+ - +
2H +Cl CuCl↓ + 2NH4 。
为 △ ( ) (胶体)
(6) 真空干燥的目的为 防止干燥过程中 CuCl 被空气中的 FeCl3+3H2OFe OH 3 +3HCl 。
常温下 各种形态五价钒粒子总浓度的对数 c
氧化 (3) , [lg 总(V)]
O2 。
与 关系如图 所示 已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中c
39( 福建, , 分)粉煤灰是火电厂的大宗固废 以某电 pH 1 。 总(V)=
. 2022 11 13 。
厂的粉煤灰为原料 主要含 和 等 提铝的工 0.01mol·L
-1
,“
沉钒
”
过程控制
pH=3.0,
则与胶体共沉降的
( SiO2、Al2O3 CaO ) 五价钒粒子的存在形态为 - 填化学式
艺流程如下 H3V2O7 ( )。
:
回答下列问题
:
浸出 时适当升温的主要目的是 提高浸出率(或提高
(1)“ ”
浸出速率) 发生反应的离子方程式为 +
,Al2O3 Al2O3+6H
3+
2Al +3H2O 。 图
浸渣 的主要成分除残余 外 还有 和 1
(2)“ ” Al2O3 , SiO2 CaSO4 。 某温度下 的沉淀率与 关系如图
(4) ,Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ) pH 2
实验测得 粉煤灰 的质量分数为 经浸出
,5.0 g (Al2O3 30%) 、 所示 沉铬 过程最佳 为 在该条件下滤液 中
。 “ ” pH 6.0 ; B
干燥后得到 浸渣 的质量分数为
的浸出率为
3.0 g “ ”(Al2O3 8%),Al2O3 c
(Cr
3+
)= 1×10
-6
mol·L
-1
[
K
W
近似为
1×10
-14
,Cr(OH)3
的
84% 。 K 近似为 -30
沉铝 时 体系中三种物质的溶解度曲线如图所示 加 sp 1×10 ]。
(3)“ ” , ,
入 沉铝的目的是 使更多的铝元素转化为晶体析出,
K2SO4
同时保证晶体纯度 沉铝 的最佳方案为 高温溶解再冷却
,“ ”
结晶
。
图
2
转化 过程中生成 的离子方程式为 2+
(5)“ ” MnO2 Mn +H2O2+
-
2OH MnO2↓+2H2O 。
提纯 过程中 的作用为 作还原剂,将 ( )
焙烧 时 主要反应的化学方程式为 ( )
高温 (6)“ ” Na2S2O3 Mn Ⅱ
(4)“ ” , 2KAl SO4 2 的氧化产物转化为 Mn ( Ⅱ ) 。
高温
或 ( ) 41( 重庆, , 分)电镀在工业生产中具有重要作用 某
K2SO4+Al2O3+3SO3↑ 4KAl SO4 2 2K2SO4+2Al2O3+ . 2021 15 14 。
电镀厂生产的废水经预处理后含有 2- 和少量的 2+
6SO2↑+3O2↑ 。 Cr2O7 Cu 、
水浸 后得到的 滤液 可返回 沉铝 工序循环使用 2+ 能够采用以下流程进行逐一分离 实现资源再利用
(5)“ ” “ 2” 。 Ni , , 。
40 ( 辽宁, , 分)从钒铬锰矿渣 主要成分为
. 2021 16 14 ( V2O5、
中提铬的一种工艺流程如下
Cr2O3、MnO) :
专题三 金属及其化合物 33
的化学方程式为 [ ( ) ]
HCN Na2 Zn CN 4 +2H2SO4 ZnSO4+
用碱中和 可生成 填溶质化学
4HCN+Na2SO4 。 HCN NaCN (
式 溶液 从而实现循环利用
) , 。
43( 湖南, , 分)超纯 是制备第三代半导体
. 2023 17 15 Ga(CH3)3
的支撑源材料之一 近年来 我国科技工作者开发了超纯纯
。 ,
化 超纯分析和超纯灌装一系列高新技术 在研制超纯
、 ,
方面取得了显著成果 工业上以粗镓为原料 制
已知 K -36和K -19 回答下 Ga(CH3)3 。 ,
: sp(CuS)=6.3×10 sp(NiS)= 3.0×10 。 备超纯 的工艺流程如下
列问题 Ga(CH3)3 :
: 1(B P3.H
2- 中 元素的化合价为
(1)Cr2O7 Cr +6 。
还原池中有 3+生成 反应的离子方程式为 2- *?1%
(2) Cr , Cr2O7 +
_
P3(B
(B.H
+ 3+
3H2C2O4+8H 2Cr +6CO2↑+7H2O 。
沉淀 为 其性质与 相似 则 !
(3) 1 Cr(OH)3, Al(OH)3 , $) * &U 0 /3
与 溶液反应的化学方程式为 ( )
Cr(OH)3 NaOH Cr OH 3+ #9 F
(B $) &U0 9N 9
NaOHNaCrO2+2H2O 。
(4)Na2S 溶液呈碱性的原因是 S 2- +H2O HS - +OH - ( 用 # B3(B $)
离子方程式表示 沉淀 为 3
), 2 CuS 。
(5) 若废水中还含有 Cd 2+ ,pH=4 时 Cd 2+的浓度为 1.0× 已知 金属 的化学性质和 相似 的熔点为
:① Ga Al ,Ga
-7 用该结果说明 2+影响上述流程进行分离的原
10 mol/L, Cd
因是 在沉淀池 中进行的沉淀 2+的反应需要调节溶液 29.8 ℃;
2 Cu 乙醚 和 三正辛胺 在上述流程中可作为配体
,此时c( 2+) -5 ,可以认为 2+与 2+ ②Et2O( ) NR3( ) ;
pH=4 Cd <1.0×10 mol/L Cd Cu 相关物质的沸点
此时均沉淀完全,即沉淀 是 和 的混合物而无法准 ③ :
2 CuS CdS
确分离开 设 平衡浓度为 -6 已知 的 物质
[ H2S 1.0×10 mol/L, :H2S Ga(CH3)3 Et2O CH3I NR3
K -7 K -15 K -27 沸点
1=1.0×10 , 2=7.0×10 , sp(CdS)=7.0×10 ]。 /℃ 55.7 34.6 42.4 365.8
类型4 其他工艺
回答下列问题
42( 黑、吉、辽, , 分)中国是世界上最早利用细菌冶金 :
. 2024 16 14 晶体 的晶体类型是 分子晶体
的国家 已知金属硫化物在 细菌氧化 时转化为硫酸盐 某 (1) Ga(CH3)3 ;
。 “ ” , 电解精炼 装置如图所示 电解池温度控制在
工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉 其中细小的 颗 (2)“ ” , 40~45 ℃
( Au 的原因是 确保 处于液态,易于分离 阴极的电极反应式
粒被 包裹 以提高金的浸出率并冶炼金 工艺 Ga ,
流程如 Fe 下 S2
:
、FeAsS ), , 为 GaO - 2+3e - +2H2O Ga+4OH -[或 Ga ( OH )- 4+3e -
/B$/#" -]
BF ;O Ga+4OH ;
/!) 40 /! ""
$# <"V $/ >! "V
- 38 "F F $"
! <;O $/ >
1 Q) $" !I- "
回答下列问题
:
北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然
(1)
胆水 冶炼铜 胆水 的主要溶质为 填化学式
“ ” ,“ ” CuSO4 ( )。
细菌氧化 中 发生反应的离子方程式为
(2)“ ” ,FeS2 4FeS2+ 合成 工序中的产物还包括 和
细菌 (3)“ Ga(CH3)3(Et2O)” MgI2
3+ 2- + 写出该反应的化学方程式
15O2+2H2O4Fe +8SO4 +4H 。 CH3MgI, Ga2Mg5+8CH3I+2Et2O
沉铁砷 时需加碱调节 生成 ( ) 填化学式 ( ) ( )
(3)“ ” pH, Fe OH 3 ( ) 2Ga CH3 3 Et2O +3MgI2+2CH3MgI ;
胶体起絮凝作用 促进了含 微粒的沉降 残渣 经纯水处理 能产生可燃性气体 该气体主要成
, As 。 (4)“ ” , ,
焙烧氧化 也可提高 浸金 效率 相比 焙烧氧化 分是
(4)“ ” “ ” , “ ”, CH4 ;
细菌氧化 的优势为 填标号 下列说法错误的是
“ ” BC ( )。 (5) D ;
无需控温 可减少有害气体产生
流程中 得到了循环利用
A. B.
A. Et2O
设备无需耐高温 不产生废液废渣
流程中 合成 至 工序 需在无水无氧的条件
C. D.
真金不怕火炼 表明 难被 氧化 浸金 中
B. ,“ Ga2Mg5” “ X”
下进行
(5)“ ” Au O2 ,“ ” NaCN
的作用为 -络合 + 工序 的作用是解配 并蒸出
CN Au 。 C.“ X” Ga(CH3)3(NR3),
沉金 中 的作用为 作还原剂
(6)“ ” Zn 。 Ga(CH3)3
滤液 经 酸化 2-转化为 和 用核磁共振氢谱不能区分 和
(7) ② H2SO4 ,[Zn(CN)4] ZnSO4 D. Ga(CH3)3 CH3I
34 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
直接分解 不能制备超纯 而 回答下列问题
(6) Ga(CH3)3(Et2O) Ga(CH3)3, :
本流程采用 配体交换 工艺制备超纯 的理由是 高温连续氧化工序中被氧化的元素是 、 填元素符
“ ” Ga(CH3)3 (1) Cr Fe (
( ) 与 的沸点相近,不易分离,而 ( ) 与 号
Ga CH3 3 Et2O Ga CH3 3 )。
的沸点相差较大,将 ( ) ( )分解后,蒸馏时可 工序 的名称为 水浸或溶解
NR3 Ga CH3 3 NR3 (2) ① 。
得到超纯 ( ) 滤渣 的主要成分是 、 填化学式
Ga CH3 3 ; (3) Ⅰ Fe2O3 MgO ( )。
比较分子中的 键角大小 工序 中发生反应的离子方程式为 + 2-
(7) C—Ga—C : Ga(CH3)3 > (4) ③ 2Na +2CrO4 +2CO2+
填 或 其原因是 ( )
Ga(CH3)3(Et2O)( “>”“<” “=”), Ga CH3 3 H2OCr2O 2 7 - +2NaHCO3↓ 。
中 采取 2 杂化, ( ) ( )中 采取 3 杂化, 物质 可代替高温连续氧化工序中的 此时发生的
Ga sp Ga CH3 3 Et2O Ga sp (5) Ⅴ NaOH,
前者 — — 的键角大于后者 高温
C Ga C 。 主要反应的化学方程式为 ( )
44( 河北, , 分)绿色化学在推动社会可持续发展中发 4Fe CrO2 2+7O2+16NaHCO3
. 2021 15 14 高温
挥着重要作用 某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制 ,
。 2Fe2O3+ 8Na2CrO4 +16CO2 +8H2O Al2O3 +2NaHCO3
备高价铬盐的新工艺 该工艺不消耗除铬铁矿 氢氧化钠和 可代替 的化学试剂还有
, 、 2NaAlO2+2CO2↑+H2O , NaOH
空气以外的其他原料 不产生废弃物 实现了 填化学式
, , Cr-Fe-Al-Mg Na2CO3 ( )。
的深度利用和
Na
+内循环
。
工艺流程如下
: (6)
热解工序产生的混合气体最适宜返回工序
② (
填
“①”
或 参与内循环
“②”“③” “④”) 。
工序 溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的 为
(7) ④ pH
通常认为溶液中离子浓度小于 -5 -1为沉淀
8.37 。{ 10 mol·L
完全 - - K 0.63 K
:Al(OH)3+ OH [Al(OH)4] = 10 ; W =
-14 K -33
10 ; sp[Al(OH)3]=10 }
学生用书P34
题型 化工流程分析 滤渣 的主要成分是 和
B.“ ” Al C
1( 湖北十一校二模, ,改编)实验室用 等原料制取 操作 通入的空气可以用 溶液代替
. 2024 9 MnO2 C.“ Ⅰ” H2O2
少量 的实验流程如下 下列说法错误的是 D 若流程改为先 氧化 后 调 可能会生成
KMnO4 。 ( ) D. “ ” “ pH”, Cl2
,$M0 ! $0
3( 福建泉州一模, ) 是一种治疗牙本质过敏症的牙
.O0 & # ,.O0 D 3 ,.O01
. 2024 9 SrCl2
< ? $ 膏添加剂 一种用工业碳酸锶 含少量 杂质 制
。 ( BaCO3、FeO )
,0) .O0
取氯化锶晶体 的工业流程如下
(SrCl2·6H2O) 。
通入 歧化 时 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
+F EF-F)0 4S$0
A. CO2“ ” , 2
BH CH3
1 ∶ 2 F"" #" #"
可循环利用的物质是 -FJ
B. MnO2 $# $#
过滤 时 为加快分离速率可采用减压过滤
C.“ ” ,
向粗品中滴加盐酸若产生气泡则说明含有 下列说法错误的是 C
D. K2CO3
∙∙
( )
2( 九省联考贵州卷, )高铁酸钠 是一种新型 K K
. 2024 11 (Na2FeO4) A. sp(SrSO4)> sp(BaSO4)
绿色消毒剂 , 主要用于饮用水处理 。 某化学兴趣小组用废铁 B. 溶液 Ⅰ 中发生了反应 2Fe 2+ +H2O2+2H + 2Fe 3+ +2H2O
屑 主要成分为 杂质有 及油脂 制备高铁酸钠的主
( Fe, Al、C ) b
工业碳酸锶的纯度为148
要流程如下 下列说法错误的是 B C. a×100%
。 ( ) 267
/B0)#" +F /!/B0)#"/B$M0#" 系列操作包括蒸发浓缩 冷却结晶等
D. 、
I - " F " Q A ) ! /B 'F0 4 . ( 2024 江西鹰潭一模, 12 )利用含钴废料 ( 主要成分为 Co3O4,
$" $# 还含有少量的铝箔 等杂质 制备碳酸钴的工艺流程
、LiCoO2 )
碱浸 可以除去废铁屑中的油脂 如图
A.“ ” :
专题三 金属及其化合物 35
/B0) ) 40 . /B $0 #" ③ 草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物 ;
#" )
0
)3
9 !I $P$0 常温下 部分氢氧化物的溶度积常数如下表所示
I ④ , :
-" F# 9
,-J40 物质
$" Fe(OH)3 Fe(OH)2 Sc(OH)3
已知 萃取 2+的原理为 2+ + 下列说 K sp 1×10 -38 1×10 -16 1×10 -30
: Co Co +2HR CoR2+2H 。
法错误的是 B 元素 在元素周期表中位于 区
( ) (1) Sc d 。
滤液 中溶质的主要成分是 熔炼 时 请写出生成 的反应的化学方程式
A.“ Ⅰ” Na[Al(OH)4] (2)“ ” , Fe : Fe2O3+
酸溶 反应中 作氧化剂 高温
B.“ ” H2O2
3C2Fe+3CO↑ 。
C.“ 反萃取 ” 中可加入 H2SO4 分离出 Co 2+ 酸浸 时 滤渣的主要成分为 、 填化学式
沉钴 时 溶液滴加速率不宜过快 目的是防止生
(3)“ ” , TiO2 C ( )。
D.“ ” Na2CO3 , 氧化 时 加入 的目的是 2+ +
成
(4)“ ” , H2O2 H2O2+2Fe +2H
Co(OH)2 3+ 用离子方程式表示
5( 安徽皖南八校三联, )生产镍蓄电池的材料之一为三 2Fe +2H2O ( )。
. 2024 13 常温下 调 时 溶液中c 3+ -1 为
氧化二镍 一种从含镍废料 主要成分为镍 铝 氧化 (5) ,“ pH” , (Sc )= 0.001 mol·L ,
(Ni2O3), ( 、 、 除去杂质离子 应控制的 范围是 为检验该杂
铁 碳等 获得 的工业流程如图所示 , pH 3≤pH<5 ;
、 ) Ni2O3 : 质离子是否除尽 可选用 填化学式 溶液进行检验
/B$0 /B0) , KSCN ( ) 。
9 +F /J0 # " #" ( 当溶液中某离子浓度c ≤1.0×10 -5 mol·L -1时 , 可认为该离
J 子沉淀完全
M) F" #" !J !"D )
$" !" n
$# $# 反应过程中 测得钪的沉淀率随 (H2C2O4)的变化情况如
K6* ! /J0 (6) , n 3+
? *? (Sc )
图所示 当草酸用量过多时 钪的沉淀率下降的原因是 草酸
已知 易溶于水 3+不能氧化 2+ K 。 ,
:①NiCl2 ,Fe Ni ;② sp[Fe(OH)3]= 用量过多时,草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物,使钪的沉淀
-38 当溶液中离子浓度 -5 -1时 认为沉
8.0×10 ;③ ≤1×10 mol·L , 率下降
淀完全 。
;④lg2=0.3。
下列说法错误的是 B
( )
为除去含镍废料表面的矿物油 可选用乙醇
A. ,X
酸浸 后的溶液中含有 3+ 2+ 3+ 可以用 溶液
B.“ ” Fe 、Ni 、Al , KSCN
证明 Fe 3+不能氧化 Ni 2+
常温下 加 调节溶液 时 溶液中 3+刚好沉淀 O )$0
C. , NiO pH=3.3 , Fe
完全 O 4D
电解
无隔膜电解槽电解 发生的总反应为
D.“ ” NaCl+H2O
NaClO+H2↑
6( 重庆九龙坡二模, )氧化钪 可用作半导体镀
. 2024 15 (Sc2O3)
层的蒸镀材料 可从金属提取工艺中的固体废料 赤泥 含
。 “ ”(
有 等 里回收 请结合流程 回
Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2 ) Sc2O3。 ,
答以下问题
:
DF&%+F )0 !! 8F 8F
B &% F" ! AQ) !I <4D I $ 0 e / ! 4D 0
" )0>
&<'$# !"' &
已知 和 性质较稳定 不易被还原 且 难溶
:①Sc2O3 TiO2 , , TiO2
于盐酸
;
熔炼 过程中 单质硅和大部分单质铁转化为熔融物分离
②“ ” ,
出来
;
("!+I
草酸钪晶体 在空气中加热
(7) [Sc2(C2O4)3 ·6H2O] ,
m 剩余固体
( )随温度的变化情况如图所示 时 晶体的
m 原始固体 。 250℃ ,
( )
主要成分是 ( ) · 填化学式 M
Sc2 C2O4 3 H2O ( ){ [Sc2(C2O4)3·
-1
6H2O]=462 g·mol }。
4D $ 0
N N
#
36 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
学生用书P36
建议用时: 分钟
45
1( 湖北名校 月测评, )湖北盐业历史悠久 早在唐代已 步骤 可在空气中加热到 以上进行转化
. 2024 3 1 , C. ④ 300 ℃
有零星的产盐记载 下列说法错误的是 B 步骤 中一系列操作包括蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤
。 ( ) D. ③ 、 、 、 、
既可作调味品也可作防腐剂 干燥
A.NaCl
焰色试验可用于区分 和 6( 北京海淀一模, )分银渣是从阳极泥中提取贵金属后
B. NaCl Na2CO3 . 2024 7
电解食盐水的产物可用于生产漂粉精 的尾渣 含有 及 等 具有较高的综合
C. , PbSO4、BaSO4、SnO2 Au、Ag ,
医疗上生理盐水是含 的 溶液 利用价值 一种从分银渣中提取有用产品的流程如下
D. 0.9% NaCl 。 :
2 . ( 2024 广东湛江一模, 10 )部分 - D E )$ / M B$M0
含 物质的分类与相应化合价 4O00
Fe + C F /B $0 # AB
的关系如图所示 下列推断不 /B$0 #" "V
合理的是 。 B B B J #" " +F #B "H
( ) # +F 1C #" #"
A. 可存在 a→e→b 的转化 #"
溶液可与 溶液反应生成红色沉淀
B.e KSCN 已知 - 2- 中生成
能用 制作的容器运输浓硫酸 :PbCl2(s)+2Cl (aq) [PbCl4] (aq);ⅴ
C. a -和 2- 的K 依
可与稀硝酸恰好反应 生成只含 的溶液 [AuCl4] [AgCl3] ;PbSO4、PbCO3、BaSO4、BaCO3 sp
D.a , b 次为 -8 -14 -10 -9
3( 陕西宝鸡一模, )从某含有 的工业 2.5×10 、7.4×10 、1.1×10 、2.6×10 。
. 2024 13 FeCl2、FeCl3、CuCl2 下列说法不正确的是 C
废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下 下列说法正确 ( )
。 步骤 中一定发生反应 2-
的是 C A. ⅰ :PbSO4(s)+CO3(aq) PbCO3(s)+
( )
DFABAC SO 2 4 - (aq)
FJ 步骤 后需先过滤再加盐酸
! B. ⅰ、ⅲ
$#: $"; AD I C. 步骤 ⅱ、ⅳ 提取 Pb(Ⅱ)、Ba 2+时 , 均有 H +和 Cl -参加反应
" $"9 #"8 D. 试剂 a 可为 NaCl, 促进 Au、Ag 的浸出
7( 辽宁沈阳一模, )马日夫盐 是一种
试剂 是铁 试剂 是稀硫酸 . 2024 16 [Mn(H2PO4)2·2H2O]
A. a 、 b 用于机械设备的防锈磷化剂 工业上利用软锰矿 主要成分为
操作 操作 操作 所用仪器相同 , (
B. Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ 含少量硅 铁 铝等的氧化物 为主要原料 联合处理含
试剂 是氯气 相应的反应为 2+ 3+ - MnO2, 、 、 ) ,
C. c , 2Fe +Cl2 2Fe +2Cl 的烟气并制备马日夫盐的一种工艺流程如下 请回答下
用酸性 溶液可检验溶液 中是否含有 2+ SO2 。
D. KMnO4 W Fe 列问题
4( 河北张家口一模, )硫酸镁是一种重要的工业盐 工 :
. 2024 10 , 9
业上利用矿石废料 主要成分为 和 还含有少量的 /-F40 /B$0#" .F
(
等 制取硫
M
酸
gO
镁的
S
工
iO
艺
2,
流程如下 D
9
O
PbO、FeO、Fe2O3、Al2O3 ) : J "J " AQ) !J F#
-F !!.H0 - +
- $# $#
- F ! .H40e)0 .H40 'F ,
#
已知 不稳定 易被空气氧化
$# $# :①Mn(OH)2 , ;
有机萃取剂是溶解了一种酸性磷酸酯 表示为 的磺
下列说法错误的是 A ② ( H2A2)
( ) 化煤油 萃取时发生的反应主要为 3+
滤渣 的成分为 , Fe + 3H2A2
A. 1 SiO2 +
氧化 时发生反应的离子方程式为 + 2+ Fe(HA2)3+3H ;
B.“ ” H2O2+2H +2Fe K -39 K -33
3+
③ sp[Fe(OH)3] =2.8×10 , sp[Al(OH)3] =1.0×10 ,
2Fe +2H2O K -12.8
净化 时加入 是为了调节溶液的 使杂质离子沉淀 sp[Mn(OH)2]=1.0×10 。
C.“ ” MgO pH 若含 的烟气中混有空气 在不同的浸出时间下 浸出
操作 可直接将 加热失水制备 (1) SO2 , ,
5( D.“ 湖南 2” 长郡中学月 M 考 gS 六 O4 , ·7 ) H 碘 2O 化锂 在能源 MgS 医 O4 药等 液中 Mn 2+ 、SO 2 4 - 的浓度和 pH 测定结果如下图所示 , 在 “ 浸锰 ”
. 2024 11 (LiI) 、 步骤中 主反应的化学方程式为
领域有重要应用 某兴趣小组制备 和 流程 , MnO2+SO2 MnSO4 ,
, LiI·3H2O LiI, 后曲线产生明显差异的原因是
如下 2 h 2SO2+O2+2H2O
: 用化学方程式表示
!-F AQ) 2 2H2SO4 ( )。
1
F
-
J
7Q
)
D
$
-J *e) 0
6
!
-J* -
. 40 O
已知 :LiI·3H2O 在 300 ℃ 以上转变成无水 LiI。 LiI 易溶于 N P
Me
Q)
)
水 溶解度随温度升高而增大 在空气中受热易被氧化 Q
, , 。
难溶于水 下列说法错误的是 C
"
Li2CO3 。 ( )
A. 步骤 ① 主要发生的离子反应为 Li2CO3+2H + 2Li + +
KI
CO2↑+H2O
步骤 过滤用到的玻璃仪器有玻璃棒 烧杯 漏斗 萃取可分为扩散萃取和动力学萃取两种类型 萃取率随
B. ② 、 、 (2) 。
专题三 金属及其化合物 37
搅拌速度增加而进一步增加的称为扩散萃取 浸出液受化学
,
反应控制的称为动力学萃取 萃取时搅拌速度和溶液 对
。 pH
金属离子的萃取率的影响如图所示 萃取时 应采用的最佳
。 ,
实验条件为 、 过大或过小都会降低
350~400 rpm pH=1 ,pH
3+萃取率 结合平衡移动原理解释其原因是 过小时,萃
Fe , pH
取反应的平衡逆向移动,萃取率下降; 过大时, 3+会生成
pH Fe
( )
Fe OH 3 。
(
9
相 +
)+2H 。
回答下列问题
:
钒矿石焙砂要进行研磨粉碎 研磨粉碎的目的是 增大接
(1) ,
触面积,加快反应速率,提高浸出率
。
浸钒 过程中 与硫酸反应的化学方程式为
(2)“ ” ,V2O5 V2O5+
( )
H2SO4 VO2 2SO4+H2O 。
用铁粉 还原 过程中 有如下转化 + 2+ 2+ (3) “ ” , :VO2→VO ,Fe→Fe ;
9 ( 写出其转化的离子方程式 + + 2+ 2+ "M : 2VO2+Fe+4H 2VO +Fe +
'F
2H2O 。
萃取 前 若不用石灰乳先中和 萃取效果不好 原因是
NJO (4)“ ” , , ,
NJO .O 若不用石灰乳中和,溶液中c( +)较大,不利于萃取平衡正
NJO H
向移动
。
E SQN Q) 滤渣 的主要成分为 写化学式
(5) D CaSO4 ( )。
若浸出液中 2+的浓度为 则 调 的范围为 用以下方法测量 浸钒 过程中钒的浸出率 从滤液 中
(3) Mn 1.0mol/L, “ pH” (6) “ ” 。 A
当离子浓度小于 -6 时认为沉淀 取出 用蒸馏水稀释至 加入适量过硫酸铵 加热
5.0≤pH<7.6 ( 1.0×10 mol/L 1 mL, 10 mL, , ,
完全 将滤液 中可能存在的 2+氧化为 + 继续加热煮沸 除
)。 A VO VO2, ,
(4)“
沉锰
”
步骤中为减少副产物
Mn(OH)2
的生成
,
正确的操 去过量的过硫酸铵
。
冷却后加入
3
滴指示剂
,
用n
mol·L
-1的
作是将 碳酸钠 溶液逐滴加入 硫酸锰 溶液中 , 并不断搅拌 。 (NH4)2Fe(SO4)2 标准溶液将 VO + 2 滴定为 VO 2+ , 共消耗
酸溶 后的操作步骤包括 蒸发浓缩、冷却结晶 过滤 洗 V 溶液
(5)“ ” 、 、 1 mL (NH4)2Fe(SO4)2 。
涤 干燥 已知 所取钒矿石焙砂中钒元素的质量为m 所得滤液
、 。 :a. g; A
8( 九省联考广西卷, )层状结构 薄膜能用于制作 的总体积为c
. 2024 15 MoS2 mL;
电极材料 薄膜由辉钼矿 主要含 及少量 滴指示剂消耗V 溶液
。 MoS2 ( MoS2 FeO、 b.3 2 mL (NH4)2Fe(SO4)2 。
制得 后再与 经气相反应并沉积得到 其流程 用上述方法测得 浸 钒 过 程 中 钒 的 浸 出 率 为
SiO2) MoO3 S , ① “ ”
如下 。 n × (V 1- V 2 ) ×10 -3 ×51× c 用含相应字母的代数式表
40 !! 4 m ×100% (
D
!, 示
I - && " D$ 3 %& !/ .P4 ) 若 。 不除去过量的过硫酸铵 钒浸出率的测定结果将 偏高
$# ② ,
填 偏高 不变 或 偏低
回答下列问题 ( “ ”“ ” “ ”)。
: 10( 安徽淮北二模, ,改编)铌 钽 为同族元
焙烧 产生的 用 溶液吸收生成 的离 . 2024 16 (Nb)、 (Ta)
(1)“ ” SO2 NaOH NaHSO3 素 在航空航天 武器装备等领域发挥着重要作用 以含铌
子方程式为 - - , 、 。 、
SO2+OH HSO3 。 钽的尾矿 主要成分有
焙烧 后的固体用氨水 浸取 得到重钼酸铵 ( Nb2O5、Ta2O5、Al2O3、SiO2、MgO、
(2) “ ” “ ” 等 为原料制备 的工艺流程如下
溶液 为提高 浸取 速率 可采用的措施是 Fe2O3 ) Nb2O5、Ta2O5 :
[(NH4)2Mo2O7] , “ ” , )40
将固体粉碎等合理答案 举一例
( )。 /B0)#" )' 9 !!
灼烧 过程中需回收利用的气体是 填化学式 ,
(3)“ ” NH3 ( )。 II - +F D 9 A7
在 下 气相沉积 生成 的反应需在特定气流 - !,
( 中 4 进 ) 行 6 , 5 选 0 用 ℃ Ar “ 而不选用 H ” 2 形成 M 该 o 气 S2 流的原因是 H2 和 S 在 # $ " # $ M # " ! , Q) !" 5 / B C 0 0
加热条件下反应生成
层状 晶体与
H
石
2S
墨
。
晶体结构类似 层状 的晶体
已知
:①“
碱浸
”
步骤中
Nb2O5、Ta2O5
发生的反应为
Nb2O5+
( 类 5 型 ) 为 混 M 合 oS 型 2 晶体 将 +嵌入层状 , 充 M 电 oS 后 2 得到的 2NaOH 2NaNbO3+H2O;Ta2O5+2NaOH 2NaTaO3+
可作电池负
。
极 该
Li
负极放电时
Mo
的
S2
电极反应式为 H2O。
LixMoS2 , 转化 步骤中 分别转化成 2- 2-
LixMoS2- x e - MoS2+ x Li + 。 结合原子结构分析 ,Li +能嵌 ② 回 “ 答下列 ” 问题 NaNbO3、NaTaO3 NbF7 、TaF7 。
:
9
入
(
MoS
吉
2
层
林
间
延
可
边
能
一
的
模
原
,
因是
)钒
Li
+半径
被
小
称
。
为钢铁行业的 维生
(1) 碱浸后得到的滤液中溶质的主要成分为 NaAlO2 、
. 2024 17 (V) “ 、 、 填化学式
素 从某钒矿石焙砂中提取钒的主要流程如下
Na2SiO3 NaNbO3 NaTaO3 ( );
”。 : 盐酸预洗 的目的是 将 - 转化为 ( ) 沉淀,
(2)“ ” AlO2 Al OH 3
$# -F 2- 转化为 沉淀,过滤除去
" !#"& SiO3 H2SiO3 ;
I - - & - " F I $ " $ " I E 1 Q - ) % 7 $ # $ % 9 7 0 9 / ! ! ) - 7 ! 0 ! ( N 3 b ) O 转 ① - 3 化 + “ 7 转 H 步 化 F 骤 ” 步 在 骤 N 中 bF N 2 7 - a + N 硫 3 b H 酸 O 2 3 酸 O 转 + 化 H 化 下 + 为 ; 完 N 成 bF 2 7 反 - 的 应 离 的 子 速 方 率 程 方 式 程 为 为
- # && ②“ ” 90℃、 ,
# v kc1.2 + c1.1 的作用是 增大 +浓度,加快反应
= (H ) (F),H2SO4 H
已知 滤液 中的阳离子主要有 + + 3+ 3+等 速率
:ⅰ. A H 、VO2、Fe 、Al ; ;
萃取 过程可表示为 2+ 有机相 有机 2- 2- 能被不同的有机溶剂选择性地萃取而与杂
ⅱ.“ ” VO +2HA( ) VOA2( (4)NbF7 、TaF7
38 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
质分离 水相 和水相 中加入硫酸可以回收利用 填化
, 1 2 HF (
学式 调节 步骤得到的沉淀是铌 钽的氢氧化物 煅烧氢
),“ pH” 、 ,
煅烧
氧化钽发生反应的方程式为 ( )
2Ta OH 5Ta2O5+5H2O 。
11( 江西赣州一模, )钕铁硼永磁材料被广泛应用于汽
. 2024 15
车 家电 电子产品等领域 以江西赣州某公司的钕铁硼油 、 、 。
泥废料 主要物相为 为原料 回收有价金属的
( RE2O3、Fe2O3) ,
工艺流程如图所示
。
/B$0#" +F )$0 )$0 I1
II- 'F$0e
"" " !" $"
!" )0
K# ' 3& $0 e)0
已知 用 表示稀土元素 配位阴离子的稳定常数越
:① RE ;②
大 配位阴离子越稳定 几种配位阴离子的稳定常数如下
, 。 :
配位阴离子 - + - 3- FeCl4 FeC2O4 Fe(C2O4)2 Fe(C2O4)3
稳定常数
25.4 9.4 16.2 20.2
回答下列问题
:
钕 属于 区元素 其原子轨道共有 种不同的形状
(1) (Nd) f , 4 。
溶液能洗涤钕铁硼油泥废料的原因是 2- (2)Na2CO3 CO3 +
- - 用离子方程式表示
H2O HCO3+OH ( )。 浸取后 对浸取液进行紫外可见光光度测试 结果如图所
(3) , ,
示 写出 与盐酸反应的离子方程式 -
。 Fe2O3 : Fe2O3+8Cl +
+ -
6H 2FeCl4+3H2O 。
'F$M
"JON
沉淀时 用量及沉淀温度对稀土元素与铁元素选
(4) ,H2C2O4
择性分离的影响如图所示
。
("!
12( 九省联考贵州卷, )钴属于稀缺性金属 利用 微波
. 2024 16 。 “
辅助低共熔溶剂 浸取某废旧锂离子电池中钴酸锂粗品制备
”
产品 实现资源的循环利用 主要工艺流程如下
LiCoO2 , , :
/B0)#"
!5-8F $ $
" N
-J$P0 " ! ! & $P 0
1 & " I & P# -J$P0
! $N &3
$# $"
J
/B$0#"
已知 氯化胆碱 + - 是一种铵盐
:① [HOCH2CH2N (CH3)3·Cl ] ;
2+在溶液中常以 2- 蓝色 和 2+ 粉
②Co [CoCl4] ( ) [Co(H2O)6] (
红色 形式存在
) ;
时 K -15 ③25 ℃ , sp[Co(OH)2]=1.6×10 。
回答下列问题
: 中 的化合价为
(1)LiCoO2 Li +1 。
下图为 微波共熔 中氯化胆碱 草酸和 粗品以
(2) “ ” — LiCoO2
不同的液固比在 下微波处理 后锂和钴的浸取
120 ℃ 10 min
率图 则最佳液固比为
, 60 mL/g。
J" (
I" (
" ! N-H
3& ( 3&
'F " 'F
!
O ) $ 0 O 3& !"#
沉淀时 n 与 n 的最佳物质的量之比为
, (H2C2O4) (RE)
请说明原因 n( ) n( ) 时,稀土元
3 ∶ 1 , : H2C2O4 ∶ RE =3 ∶ 1
素沉淀率最高,提高比值,稀土元素沉淀率没有明显提高,但
元素沉淀率大幅度提高 最佳沉淀温度为 温度继
Fe 。 60 ℃,
续升高 稀土元素沉淀率略下降的原因可能是 温度升高,草
,
酸稀土盐溶解度增大,导致稀土元素沉淀率降低
。
在沉淀后的滤液中加入 溶液中主要存在的配位
(5) H2C2O4,
阴离子是 ( )3- 该离子在加入铁粉后生成
Fe C2O4 3 , FeC2O4·
的离子方程式为 ( )3-
2H2O Fe+2Fe C2O4 3 +6H2O
· 2-
3FeC2O4 2H2O+3C2O4 。
(
"
水浸 过程中溶液由蓝色变为粉红色 该变化的离子方
(3)“ ” ,
程式为 [ ]2- [ ( ) ]2+ -
CoCl4 +6H2O Co H2O 6 +4Cl 。
时 沉钴 反应完成后 溶液 此时c 2+
(4)25℃ ,“ ” , pH=10, (Co )=
-7
1.6×10 mol/L。
滤饼 在高温烧结前需要洗涤 干燥 检验 滤饼 是
(5)“ 2” 、 , “ 2”
否洗涤干净的操作及现象是 取最后一次洗涤液加入氯化
钙 氯化钡溶液,无白色沉淀产生,则已洗净
/ 。
高温烧结 中需要通入空气 其作用是 利用空气中的
(6)“ ” ,
氧气将 价 氧化为 价
+2 Co +3 。
锂离子电池正极材料 在多次充放电后由于可循环
(7) LiCoO2
锂的损失 结构发生改变生成 导致电化学性能下降
, Co3O4, 。
晶体 常式尖晶石型 的晶胞示意图如图所示 则顶
①Co3O4 ( ) , 点上的离子为 2+ 用离子符号表示
Co ( )。
使用 和 溶液可以实现 的修复 则
② LiOH 30% H2O2 LiCoO2 ,
修复过程中的化学反应方程式为
6LiOH+H2O2+2Co3O4
6LiCoO2+4H2O 。