文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
专题讲座（五）工艺流程的解题策略
1．铬元素是一种重金属元素，工业上处理含铬废水并将其资源化的工艺有多种，其中两种工艺如下图所
示：
已知：①含铬废水中铬元素主要有
和
两种价态，
价铬在酸性环境中氧化性更强。
②
。
回答下列问题：
(1)“还原”时，先加入
酸化，再加入
固体，其发生反应的离子方程式为 ，若不加
酸化，可能造成的后果是 。
(2)“中和”过程中，有大量气泡生成，写出中和时产生
的离子方程式： 。
(3)“过滤洗涤”时，证明沉淀已洗涤干净的操作为： 。
(4)“冶炼”时，该反应的能量主要转化形式为 。
(5)“氧化”时，发生反应的化学方程式为： 。
(6)已知
，利用氧化法除铬时，欲使废液中铬元素的含量不高于
，则此
滤液中
的范围为 。
(7)与还原法相比，氧化法的优点为 。
2．CdS 又称镉黄，可用作黄色颜料，也用于制备荧光粉等。以镉铁矿(成分为CdO2及少量的CuO、FeO 和
SiO2)为原料制备CdS 的工艺流程如图。
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
已知：
金属离
子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
4.4
6.4
6.7
8.3
7.4
9.4
回答下列问题：
(1)“滤渣2”的主要成分为 。(写化学式)
(2)“还原镉”时，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，发生反应的离子方程式为 。
(3)氧化步骤中加入H2O2的量比理论上要多一些，其可能原因为 。
(4)通入H2S 也可以“沉镉”，发生反应的离子方程式为 。
(5)实际工业生产中，有时采用阳离子交换树脂法来测定沉镉后溶液中
的含量，其原理是：
，其中NaR 为阳离子交换树脂。常温下，将沉镉后的溶液经过阳离子交换树脂
后，测得溶液中的
比交换前增加了
。此时溶液pH=6，则该条件下Cd(OH)2的
。
(6)CdS 不溶于稀盐酸，可溶于浓盐酸，并生成
，反应的化学方程式为 。若向反应后的溶液
中加水稀释，又出现黄色沉淀，用平衡移动原理解释 。(已知
)
3．
和
是重要的化工原料.现以锌精矿和软锰矿为原料制备
和
晶体的流程如图
(已知：锌精矿主要成分为ZnS，含少量FeS；软锰矿主要成分为
，还含有少量
、
)
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
已知：①“酸浸”时有大量淡黄色物质生成
②
，
，
，
，
，
③离子浓度
时，认为离子沉淀完全
④用有机溶剂从水溶液中萃取A 时，萃取率
回答下列问题：
(1)“酸浸”时为了提高反应速率，可以采取的措施有 (写一条即可)；“酸浸”时通入空气的目的是
；滤渣1 主要成分为
(2)若溶液中
、
浓度均为
，“除杂”时应控制溶液的pH 范围是
(3)已知：有机萃取剂P204(用HA 表示)萃取金属离子(
)的反应为
(易溶于有机溶剂)
；
不同pH 下有机萃取剂(P204)萃取金属离子的顺序及萃取率(E)如图所示
①某实验小组以P204 为萃取剂，利用萃取法分离溶液中的
和
，在“调pH”阶段最好调节溶液的
pH 约为 (填标号，下同)；在“反萃取”阶段，加硫酸调节溶液的pH 约为
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．0 B．1.2 C．3 D．4
②当萃取剂不断萃取
时，溶液的酸性 (填“增大”或“减小”)
③若25℃、
时，用HA 萃取
溶液，
(HA)的平衡常数
；用等体积的HA 一
次性萃取
溶液，
萃取率为 %(保留三位有效数字)
(4)由水相生产
晶体的“系列操作1”包括 (填操作名称)、过滤、洗涤、干燥
(5)工艺流程中可循环利用的物质除有机萃取剂P204 外，还有 (填化学式)
4．钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含
钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(
)的一种流程如图：
回答下列问题：
(1)洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。
混合的实验操作是 。
(2)钪锰矿石中含铁元素，其中
易被氧化为
的原因是 。(从原子结构角度解释)
(3)常温下，先加入氨水调节pH=3，过滤，滤渣主要成分是 。(已知：
、
、
)。
(4)已知
，
，
。“沉钪”时得到草酸钪的离子方程式是：
，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，草酸用量过多时，钪
的沉淀率下降，原因可能是 。
(5)草酸钪晶体[
]；在空气中加热，
随温度的变化情况如图所示。250℃时，
晶体的主要成分是 (填化学式)。550~850℃发生反应的化学方程式为 。
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
5．HDS 催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧——水浸取法从HDS 废催化剂(主
要成分为MoS、NiS、V2O5、Al2O3)中提取贵重金属钒和钼，其工艺流程如图所示。
已知：I．MoO3、V2O5、Al2O3均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO 不行。
II．高温下，NH4VO3易分解产生N2和一种含氮元素的气体。
III．Ksp(CuS)=6×10-36；K1(H2S)=1×10-7、K2(H2S)=6×10-15。
回答下列问题：
(1)“浸渣”的成分为 (填化学式)；“滤液2”中的成分除了Na2MoO4外，还含有 (填化学式)。
(2)请写出“焙烧”过程中MoS 及Al2O3分别与纯碱反应的化学方程式： ， 。
(3)“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示，则选择的初始钒的浓度和NH4Cl
的加入量分别为 、 。
(4)“沉钒”时生成NH4VO3沉淀，请写出“煅烧”后生成氧化产物和还原产物的物质的量之比 。
(5)在实际的工业生产中，“沉钼”前要加入NH4HS 进行“除杂”，除掉溶液中微量的Cu2+，则反应Cu2+
+HS-=CuS↓+H+的K= 。
6．电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的固体废弃物，其中含有大量的金属，如铜、镍、铬等，是一种
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
廉价的二次可再生资源。以某厂的电镀污泥(除水干化后的成分如下表所示)为原料回收铜和镍的工艺路线
如图。
组成
Cu
Ni
Cr
Al
Fe
Ca
Mg
其他
质量分数1%
9.10
8.60
3.04
2.31
0.76
5.62
1.34
69.23
请回答下列问
题：
(1)若污泥中Cr 以
的形式存在，则“酸浸”时发生反应的化学方程式为 。
(2)“沉淀”时，当硫化钠加入量为理论需求量的1.2 倍、沉淀时间为30 min 时，温度对铜沉淀率和镍损失
率的影响如图所示。则“沉淀”温度应控制为 ，温度过低、过高产生的影响是 。
(3)溶液中金属离子开始沉淀、沉淀完全和沉淀开始溶解的pH 如下表所示：
金属离子
开始沉淀时(
mol·L
)的pH
7.2
4.9
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(
mol·L
)的pH
8.7
6.8
4.7
3.2
9.0
沉淀开始溶解的pH
-
12.0
7.8
-
-
“净化除杂”时，向滤液中加氨水前通常需要加入适量的双氧水，目的是 。为保证除杂效果，
加入氨水调节溶液的pH，需要控制pH 的范围为 。
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(4)已知常温下
和
的溶度积常数分别为
、
，若添加氟化钠后溶液中
mol⋅L
，此时
和
是否除尽？ 。
(5)向“净化除杂”后的滤液中加入碳酸钠溶液，生成碱式碳酸镍[化学式为
]沉淀，
该过程中无气体生成，反应的离子方程式为 。
(6)取20.00g 干化电镀污泥，进行回收处理得到粗品铜，最终转化为1.638g 纯铜，则铜的回收率为
。
7．某科研小组设计出利用工业废酸(主要成分为稀硫酸)浸取某废弃的氧化铜锌矿(主要含CuO、ZnO 和
SiO2)的方案，实现废物综合利用，如图所示。
已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的
如下表所示。
离子
开始沉淀时的
完全沉淀时的
6.34
9.7
1.48
3.2
6.2
8.0
请回答下列问题：
(1)堆浸时，为了提高浸出效率可采取的措施有(任写一种)： 。
(2)堆浸时产生的矿渣主要成分是 。
(3)物质A 的作用是 。
(4)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的
，
应控制在 范围之间。
(5)物质B 可直接用作氮肥，则B 的化学式是 。
(6)除铁后得到的
可用
溶液在碱性环境下将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂
，
写出该反应的离子方程式 。
8．废钒催化剂的回收、提取和再利用具有显著的经济效益和环保效益。从某种废钒催化剂(含SiO2、
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
VOSO4、V2O3、Fe2O3、Al2O3、有机物等)中回收制备V2O5的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)工业生产中的钒催化剂一般以疏松多孔的硅藻土为载体，该做法的优点是 。
(2)在空气中“焙烧”废钒催化剂的目的是 (填选项标号)。
A．改变发钒催化剂的结构，便于后续“酸浸”
B．除去废钒催化剂中的有机杂质
C．使废钒催化剂中的杂质氧化，便于除去
(3)在不同pH 的溶液中，+ 5 价钒元素的存在形式不同，如下：
①“酸浸”时，V2O5 转化为VO 的离子方程式为 。
②“中和”时，调节溶液pH 为7 左右的目的为 和 。
(4)“离子交换”效率与钒溶液通过离子交换树脂的流速及钒淬液的pH 有关。
①钒溶液通过离子交换树脂的流速过慢，会导致溶液滞留，离子交换时间太长；而流速过快也会影响离子
交换效果，其原因是 。
②钒吸附液的pH 对吸附效果的影响如下图所示，“离子交换”时最适宜的pH= 。
(5)“煅烧”反应的化学方程式为 。
9．草酸镍
是一种不溶于水的浅绿色粉末，常用于制镍催化剂和镍粉等。以铜镍合金废料(主要成
分为镍和铜，含有一定量的铁和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图：
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
已知：①“浸出”液含有的离子主要有
；
②
增大，
被氧化的速率加快，同时生成的
水解形成更多的胶体能吸附
。
③草酸的
回答下列问题：
(1)生产时为提高合金废料浸出率，常采取的措施有 (填字母)。
a．适当延长浸出时间 b．高温浸出 c．分批加入混酸浸取并搅拌
(2)“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是 。
(3)“氧化”过程中，控制
、pH 小于3 的条件下进行。
①
的电子式为 ②“氧化”过程的离子方程式为 。
③
为3～4 时，镍的回收率降低的原因是 。
(4)“过滤”后的滤液中加入
溶液反应得到草酸镍，过滤得到的草酸镍需要用蒸馏水洗涤，检验
晶体是否洗涤干净的方法是 。已知常温下
，当溶液
时，
沉淀完全[
时认为完全沉淀]，则此时溶液中草酸的浓度
。
(5)在空气中加热二水合草酸镍得到如下
热分解曲线如图所示，已知：
指的是在程序控制温度
下测量待测样品的质量与温度变化关系，
指通过单独的加热器补偿样品在加热过程中发生的热量变化，
以保持样品和参比物的温差为零。这种补偿能量即样品吸收(峰向下)或放出(峰向上)的热量。则
时，
反应的化学方程式为 。二水合草酸镍分解的整个反应是 (填“吸热”或“放热”)
反应。
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
10．铟(In)是一种稀散金属，常与其他金属矿石伴生，回收氧化锌烟尘(主要成分是ZnO,还含少量PbO、
FeS、FeSiO3、 In2O3、 In2S3等)中的金属铟的工艺流程如下：
已知：室温下，金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如表所示。
金属离子
Fe3+
Fe2+
In3+
开始沉淀pH(离子浓度为0.1mol·L-1时)
1.3
6
3
完全沉淀pH
2.7
8
4.3
回答下列问题：
(1)In2O3中In 的化合价是 。
(2)“中性浸出”的过程为：先加入稀硫酸和适量氧化剂MnO2氧化酸浸氧化锌烟尘，反应结束前半个小时加
入CaO 调整pH=5.0~5.2。
FeSiO
①
3与稀H2SO4反应的化学方程式为 。
②氧化酸浸过程中，In2S3中的硫元素被MnO2氧化为
,该反应的离子方程式为 。
③氧化剂用量对中性浸出效果的影响如图所示。最佳氧化剂用量为 。
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
④“中浸渣”的主要成分为In(OH)3、 。 (写化学式)
(3)萃取时，发生反应In3+ +3H2A2
In(HA2)3 +3H+,H2A2代表有机萃取剂。
①反萃取时，宜选用的试剂X 为 (写化学式)
②实验室进行萃取和反萃取时，均需要使用的玻璃仪器有 。
(4)“置换”后的滤液可返回 (填“滤液 1”或“滤液2”)中利用。
(5)“置换”时锌粉的利用率为90%，若想获得6.9 kg 海绵铟，需要使用锌粉 _kg (结果保留1 位小数)
11．从废钼催化剂(主要成分为MoO3、MoS2，含少量NiS、NiO、Fe2O3等)中回收利用金属的一种工艺流程
如图所示。
已知：①“沉钼”前钼元素主要以
形式存在；
②该条件下Ksp(NiCO3)=1.5 ×10-7；
③温度低于20 °C 时，以NiSO4·7H2O 形式结晶；温度高于30 °C 时，以NiSO4·6H2O 形式结晶。
请回答下列问题。
(1)“焙烧”时先将纯碱和废钼催化剂磨成粉末、拌匀(混合料) ，然后采取如图所示的“多层逆流焙烧”，
这样做的优点为 ；“ 焙烧”时生成的气体A 的主要成分有 (填化学式)。
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)若“除铁”后所得滤液中c(Ni2+)=1.0 mol·L-1“沉镍”后所得滤液中c(
) =1.0 ×10-5 mol·L-1，则沉镍率
= [沉镍率=
×100%，计算过程中不考虑溶液体积变化]。
(3)写出“沉钼”时的离子方程式： 。
(4)一系列操作实验步骤依次为
i．过滤，洗涤；
ii．将沉淀转移至烧杯，滴加稀H2SO4 ，直至沉淀恰好完全溶解；
iii． 过滤得NiSO4·7H2O。
步骤i 中洗涤沉淀的操作方法为 。
把步骤iii 填写完整：． 。
12．用硫铁矿(主要成分是FeS2， 含少量Al2O3、 SiO2和Fe3O4)为原料， 制备磷酸亚铁锂(LiFePO4)，流程
如下图所示：
已知几种金属离子沉淀的pH 如下表所示：
金属氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀的pH
2.3
7.5
4.0
完全沉淀的pH
4.1
9.7
5.2
回答下列问题：
(1)焙烧的目的是 。
(2)流程中从“焙烧”到“氧化”要经过一系列步骤，从下列步骤中选择正确的步骤并合理排序
___________→___________→___________→___________。
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(3)“试剂R”最好选择 。
(4)流程中“高温煅烧”时，反应的化学方程式为 。
(5)检验产品中是否混有Fe(OH)3或FePO4杂质的实验操作是 。
(6)用0.100 mol·L-1酸性K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+，测定产品LiFePO4的纯度。
①从下列选项中选择合理的仪器和操作，补全如下步骤[“___________”上填写一件最关键的仪器，
“___________ )”内填写一种操作，均用字母表示]。
用___________(称量LiFePO4样品8.000 g)→用烧杯(___________ ) →用___________(___________ )→用
___________(量取25.00 mL Fe2+溶液)→滴加2~3 滴二苯胺磺酸钠作指示剂→用滴定管(盛装K2Cr2O7标准溶
液，滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色)→(重复滴定3 次，平均消耗K2Cr2O7溶液20.00 mL)。
仪器： a．量筒； b．托盘天平； c． 100 mL 容量瓶； d．分析天平； e．试剂瓶； f．移液管。
操作： g.配制一定体积的 Fe2+溶液； h．加稀硫酸溶解样品； i．装瓶贴标签。
②产品的纯度为 。
13．汽车废弃催化剂中含有Pt，还含有少量的Fe2O3、MgO、Al2O3、SiO2。一种从汽车废弃催化剂中回收
铂的流程如下：
有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 见下表：
金属离子
Al3+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀的pH
3.5
9.5
2.2
沉淀完全(c=1.0× 10-5mol/L)的pH
4.7
11.1
3.2
回答下列问题：
(1)长期使用的催化剂，表面会覆盖积碳和有机物，粉碎废弃催化剂后，需进行预处理操作A，操作A 的名
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
称为 。
(2)酸浸工序中Pt 溶于王水生成NO 和氯铂酸(H2PtCl6)，该反应的化学方程式为 。有同学提议，将
王水换成盐酸和过氧化氢的混合溶液，其优点是 。
(3)铂的浸出率与不同加热方式、不同固液比的关系如下图所示：
由图可知，Pt 浸出的最佳条件为 。
(4)酸浸温度不宜过高的原因为 。
(5)沉铂时，加入适当过量NH4Cl 的目的是 。
(6)通过调节滤液的pH 以回收其他金属，依次析出的金属离子为 ，当Al3+开始沉淀时，溶液中的
Fe3+浓度为 mol/L。
14．氧化铈(CeO2)是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制
备氧化铈，其工艺流程如图所示：
已知：①稀土离子易与
形成复盐沉淀，Ce3+和
发生反应：
Ce2(SO4)3+Na2SO4+nH2O=Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O↓；
②硫脲：
具有还原性，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2；
Ce
③
3+在空气中易被氧化为Ce4+，两者均能形成氢氧化物沉淀；
Ce
④
2(CO3)3为白色粉末，难溶于水。
回答下列问题：
(1)滤渣A 的主要成分是 (填写化学式)。
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)在另一种生产工艺中，在氟碳铈矿矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧，焙烧得到NaF 和CeO2两
种固体以及两种高温下的气态物质，请写出焙烧过程中相应的化学方程式 。
(3)加入硫脲的目的是将
还原为Ce3+，反应的离子方程式为 。
(4)步骤③加入盐酸后，通常还需加入另一种化学试剂X，根据题中信息推测，加入X 的作用为 。
(5)下列关于步骤④的说法正确的是_____(填字母)。
A．过滤后的滤液中仍含有较多Ce3+，需要将滤液循环以提高产率
B．可以用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液，不影响产品纯度
C．过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率
D．该步骤发生的反应是2Ce3++6
=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O
(6)若常温下，Ka2(H2CO3)=5.0×10−11，Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10−28，Ce3+恰好沉淀完全c(Ce3+)=1.0×10−5mol∙L−1，
此时测得溶液的pH=5，则溶液中c(
)= mol∙L−1。
15．利用“铁脱络－化学沉淀法”回收电镀废水中镍的流程如图。
已知：①废水中镍主要以NiR2络合物形式存在，其在水溶液中存在平衡：NiR2(aq)
Ni2+(aq)+2R-(aq，有
机配体) K=1.6×10-14。
②常温下，Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39，Ksp[Ni(OH)2]=1.6×10-15。
③“脱络”(指NiR2转化成Ni2+过程中，反应历程如下：
i.Fe2++H2O2=Fe3++OH-+•OH
ii.R-+•OH=OH-+•R
iii.H2O2+2•OH=O2↑+2H2O
(1)•OH 的电子式为 ，其中氧元素的化合价为 价。
(2)①根据•OH 与H2O2的反应历程，分析“脱络”时加入的Fe2+的作用机制： 。
②实验测得H2O2加入量对溶液中镍回收率的影响如图所示.由图可知，当加入H2O2的量为 g•L-1时，
镍回收效果最好。
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(3)常温下，若“脱络”后的废水中c(Ni2+)=0.01mol•L-1，“沉淀”时先加入NaOH 至溶液的pH= ，
使Fe3+恰好沉淀完全(Fe3+浓度为10-6mol•L-1，忽略溶液体积变化)，此时 (填“有”或
“无”)Ni(OH)2沉淀生成。
(4)取100mL 某电镀废水利用上述流程回收镍，得到2.325gNi(OH)2沉淀，经计算该步骤中Ni2+的回收率为
99.97%；Ni(OH)2沉淀再经稀硫酸溶解、 、过滤，得到NiSO4•7H2O 固体的质量为6.744g。试计算
100mL 该电镀废水中镍转化成NiSO4•7H2O 的总回收率： (保留四位有效数字)。
16．钴元素是一种重要的战略资源，一种有机物净化钴渣梯级分离与富集钴新工艺如图。
已知：用有机物净化钴渣后钴主要以有机整合物状态存在，在水溶液中难溶，可以水洗预处理得到浸出渣，
进一步再继续处理富集钴，浸出渣中还含有Zn、Fe、Cd(与Zn 同族)等元素。回答下列问题：
(1)“煅烧”的主要目的是 。
(2)“浸取”过程中发生氧化还原反应的离子方程式是 。操作2 是 ，得到的固体物质中含
有 (填化学式，下同)；若副产品为含结晶水的固体，则其主要成分为 。
(3)当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol•L-1时，可认为已除尽。
已知：①Ksp[Co(OH)3]=1×10-44
②金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 数据如表所示：
金属离
子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
Fe3+
1.5
3.3
Cd2+
7.2
9.5
Zn2+
6.2
8.0
则“酸洗”时溶液pH 的理论范围为 。
17．铟(In)与A1 同主族，是一种稀有贵金属，广泛应用于电子半导体、光纤通信等领域。某企业以炼锌废
渣(含Zn、Fe、In、Sn、Si、O 等元素)为原料提取单质铟并综合回收铁、锌。生产工艺流程如图所示。
已知：
①锡、锌的性质均与铝的性质相似。
②常温下：Ksp[Zn(OH)2]=7.1×10-18；Ksp[Fe(OH)3]=3.2×10-38；Ksp[In(OH)3]=1.4×10-33。
请回答下列问题：
(1)“炼锌废渣”需要两段浸出。“低浓度酸浸出”的目的是 。
(2)工业中常用真空过滤的方法进行固液分离，与普通过滤相比，其优点除固液分离彻底外，还有
(填一条)。
(3)常温下，在“高浓度酸浸出”溶液中存在平衡：In3+(aq)+3H2O(l)
In(OH)3(s)+3H+(aq)，则该反应的
化学平衡常数K= 。(计算结果保留两位有效数字)
(4)处理“滤渣1”可回收 (填元素符号)。
(5)“置换”后所得浊液经过滤、洗涤、干燥等操作得到海绵铟，检验海绵铟已洗涤干净的方法为 。
(6)“碱熔”步骤中，在进一步富集铟的同时除去Zn、Sn 等杂质，写出“碱熔”时NaOH 与Zn 反应的离子
方程式 。
(7)以粗铟为阳极，纯铟为阴极，H2SO4、NaCl 和InCl3混合液为电解液可提纯粗铟。写出阴极反应的电极方
程式： 。
18．钴在硬质高温合金、催化剂等高新技术领域有广泛应用。从某炼锌厂的废渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、
SiO2等)中回收钴的一种工艺流程如图：
17
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
相关金属离子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如表：
金属离子
Co2+
Fe2+
Fe3+
Zn2+
开始沉淀的pH
7.15
6.3
1.5
6.2
沉淀完全的pH
9.15
8.3
2.8
8.2
回答下列问题：
(1)滤渣1 是 “加热酸浸”时为确保安全，加热时应避免 。
(2)操作1 的名称是 ，从流程信息分析，在有机溶剂M 中 (填“ZnSO4”或“CoSO4”)溶解度更
大。操作2 是蒸发浓缩、冷却结晶、 。
(3)若无氧化步骤，对实验的影响是 。试剂X 可以为下列物质中的 。
A．KOH B． Zn(OH)2 C． ZnO D． Na2CO3
(4)工业上也可利用次氯酸钠氧化Co2+生成Co(OH)3沉淀，实现钴回收。该反应的离子方程式是 ，
若将次氯酸钠改为Na2S2O8(还原产物为
)，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(5)常温下，已知Co(OH)3的溶度积常数为Ksp，则Co3+完全沉淀时[c(Co3+)<10-5mol·L-1中]，溶液的pH 至少
为 (用含Ksp的式子表示)。
19．镍钴锰酸锂材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好、成本适
中等优点，这类材料可以同时有效克服钴酸锂材料成本过高、磷酸铁锂容量低等问题，工业上由废旧的钴
酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、锰酸锂电池正极材料(还含有铝箔、炭黑、有机黏合剂等)，经过一系列工艺流
程制备镍钴锰酸锂材料，该材料可用于三元锂电池的制备，实现电池的回收再利用，工艺流程如图所示：
已知：①粉碎灼烧后产物的主要成分是Li2O、NiO、Co2O3、MnO、Fe2O3、Al2O3。
18
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
②萃取剂对Fe3+选择性很高，且生成的物质很稳定，有机相中的Fe3+很难被反萃取。
25°C
③
时Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3。
④已知Li2CO3的溶解度如表所示：
温度/℃
0
20
80
S(Li2CO3)/g
1.54
1.33
0.85
回答下列问题：
(1)正极材料在“灼烧”前先粉碎的目的是 。
(2)“碱浸”时涉及反应的离子方程式是 ；“酸浸”时加入H2O2的作用是 。
(3)“酸浸”时保持其他条件相同，测得不同温度下钴的浸出率如图所示。60℃时浸出率达到最大，可能的
原因是 。
(4)上述工艺流程中采用萃取法净化除去了Fe3+，若采用沉淀法除去铁元素，结合下表，最佳的pH 范围是
。
Fe3+
Al3+
Fe2+
Co2+
Ni2+
Mn2+
开始沉淀时pH
1.5
3.4
6.3
6.6
6.7
7.8
完全沉淀时pH
3.5
4.7
8.3
9.2
9.5
10.4
(5)流程中用“热水洗涤”的原因是 。
20．硫酸镍广泛应用于电镀、电池、催化剂等工业。某科研小组以粗硫酸镍(含Cu2+、Fe3+、Ca2+、 Mg2+、
Zn2+等)为原料，经下图一系列除杂过程模拟精制硫酸镍工艺，回答下列问题。
19
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)
“
①硫化除铜”过程中除Cu2+发生的反应外，另一离子反应方程式为 。
②“硫化除铜”后滤液1 中主要金属阳离子为Ca2+、Mg2+、Zn2+、 。
(2)“氧化除杂” 时加入Cl2和Ni (OH)2的主要作用分别是 、 。
(3)“氟化除杂”后滤渣2 的主要成分是 (写化学式)。
(4)“滤液3”中加入有机萃取剂后，Zn2+与有机萃取剂形成易溶于萃取剂的络合物。该过程选用的萃取剂一
般为P204[ (二(2－乙基)己基)磷酸酯]，其萃取原理为： 2
+Zn2+
+2H+，反萃取是用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为
萃取的逆过程。取“萃取除锌”过程中的有机相，加入反萃取剂可回收ZnSO4，具体过程如图，其中反萃
取剂可以选择下列哪种物质 (填选项)。
A．NaOH 溶液 B． H2SO4溶液 C．ZnSO4溶液
(5)“萃取除锌”后的溶液经操作A 可得硫酸镍晶体，称取1.000g 硫酸镍晶体(NiSO4·6H2O )样品溶解，定容
至250mL。取25.00mL 试液，滴入几滴紫脲酸胺指示剂，用0.01mol·L－1的EDTA (Na2H2Y)标准溶液滴定至
终点，重复操作2－3 次，平均消耗EDTA 标准溶液体积为23.50mL。
已知：反应为Ni2++H2Y2－=NiY2－ +2H+；紫脲酸胺：紫色试剂，遇Ni2+显橙黄色。
①滴定终点的操作和现象是 。
②计算样品纯度为 。(保留三位有 效数字，不考虑杂质反应)
20
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
21
