第04練以簡(jiǎn)單工業(yè)流程突破金屬及其化合物【知識(shí)結(jié)構(gòu)】【思維模型】【知識(shí)結(jié)構(gòu)】【思維模型】增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高浸出率.常用的除雜凈化方法有增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高浸出率.常用的除雜凈化方法有：①加化學(xué)試劑法；②調(diào)pH法；③加熱等圖數(shù)信息，條件選擇，結(jié)合氧化還原理論，四大平衡理論，電化學(xué)理論等考查原料預(yù)處理： 產(chǎn)品分 除雜、凈化原料循環(huán)利用 離提純*結(jié)晶，過(guò)港，萃取，蒸餡……..產(chǎn)品純度測(cè)定，計(jì)算產(chǎn)率①?gòu)脑吓c產(chǎn)品對(duì)比分析保留什么元素？除去什么雜質(zhì),引入什么成分？?②從原料價(jià)態(tài)與產(chǎn)品保留元素價(jià)態(tài)分析前后價(jià)態(tài)是否一致？升高還是降低？【解題步驟】.審讀試題三步驟(1)讀題干——明確原料成分和生產(chǎn)目的。(2)讀流程——分析明確流程轉(zhuǎn)化原理和目的。(3)讀設(shè)問(wèn)——明確所答問(wèn)題，答什么。.破題關(guān)鍵(1)看原料：明確化工生產(chǎn)或化學(xué)實(shí)驗(yàn)所需的材料。(2)看目的：把握題干中的“制備”或“提純”等關(guān)鍵詞，確定化工生產(chǎn)或化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的。(3)看箭頭：進(jìn)入的是投料(即反應(yīng)物)；出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。(4)看三線：主線主產(chǎn)品；分支副產(chǎn)品；回頭為循環(huán)。(5)找信息：明確反應(yīng)條件的控制和分離提純方法。(6)關(guān)注所加物質(zhì)的可能作用：參與反應(yīng)、提供反應(yīng)氛圍、滿足定量要求。.破題方法(D首尾分析法：對(duì)一些線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序)試題，首先對(duì)比分析流程圖中第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品)，從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)過(guò)程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化工工藝，然后再結(jié)合題設(shè)的問(wèn)題，逐一推敲解答。(2)分段分析法：對(duì)于用同樣的原材料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以上)產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)的工業(yè)流程題，用分段分析法更容易找到解題的切入點(diǎn)。(3)交叉分析法：有些化工生產(chǎn)選用多組原材料，先合成一種或幾種中間產(chǎn)品，再用這一中間產(chǎn)品與部分其他原材料生產(chǎn)所需的主流產(chǎn)品，這種題適合用交叉分析法。就是將提供的工業(yè)流程示意圖結(jié)合常見(jiàn)化合物的制取原理劃分成幾條生產(chǎn)流水線，然后上下交叉分析。1.納米氧化鎂是在磁性、催化方面有許多特異功能的新材料，具有重要價(jià)值。工業(yè)以菱鎂礦(主要成分為MgCOj,少量FeCCh和SiCh雜質(zhì))為原料制備納米氧化鎂工藝流程如圖：NH4a H,0氧化劑 試劑a NH4HCO3一I, (II I菱鎂空氣中焙燒i|浸取H氧化|一|調(diào)節(jié)ph|一|過(guò)濾|一|沉淀|—一|煨燒［亍 〒亍混合氣體 濾渣I 灌渣n 納米Mgo試回答下列問(wèn)題：(D“焙燒”時(shí)生成的主要?dú)怏w有；濾渣I的主要成分為?(2)已知在該條件下金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如表：金屬離子Fe2+Fe3+Mg2+開(kāi)始沉淀pH6.31.58.9完全沉淀pH8.12.810.9上述流程中“氧化”的目的是?氧化劑常用空氣或H2O2而不選用酸性KMnCU,解釋其原因(3)試劑a可能是-(4)資料顯示鍛燒MgCOs比鍛燒Mg(OH)2更容易生成MgO納米材料。“沉淀”時(shí)若將NH4HCO3更換成Na2co3,則產(chǎn)生的后果是.(5)該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是.【答案】(1)NHj,CO2SiO2將Fe2+氧化為Fe3+引入新雜質(zhì)MM+,產(chǎn)品不純；將。一氧化為CL造成污染MgO(或MgCCh、Mg(OH)2、Mg2(OH)2cO3等)NaKXh堿性更強(qiáng)，反應(yīng)中易生成更多Mg(OH)2而不利于MgO納米材料的生成，納米MgO純度降低NH4cl【解析】【分析】菱鎂礦主要成分為MgCCh(含少量FeCCh和SiCh雜質(zhì))，加入NH4C1在空氣中焙燒，主耍反應(yīng)為MgCO3+2NH4CI"7MgCl2+2NH3t+CO2t+H2O,雜質(zhì)FeCOa也發(fā)生類似的反應(yīng)生成FeCh,加水溶解，SiO2不溶于水，進(jìn)入漉渣I中，加入氧化劑，將Fe2,氧化為Fe'+,加入試劑a調(diào)pH,但不能引入新物質(zhì)，故試劑a可以選擇Mg的化合物MgO、MgCCh、Mg(OH)2、Mg?(OH)2cO3等，此時(shí)F/+完全水解為Fe(OH)3,過(guò)濾除去Fe(OH)3(濾渣ID,加入NH4HCO3,Mg2+轉(zhuǎn)化為MgCCh沉淀并得到NH4cl溶液，經(jīng)過(guò)煨燒得到納米MgO?(1)根據(jù)分析，“焙燒”時(shí)生成的主要?dú)怏w有NM、CO2：濾渣I的主要成分為SiO2；故答案為：NHs,CO2：SiO2i(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)e2+的沉淀不會(huì)影響Mg2+,但調(diào)pH時(shí)Fe?+會(huì)轉(zhuǎn)化為Fe(OH”絮狀沉淀，不易通過(guò)過(guò)濾分離除去，故需將Fe2+氧化為Fe3+,得到的Fe(OH)3容易過(guò)濾除去；H2O2的還原產(chǎn)物為HzO,不會(huì)引入新雜質(zhì)，而MnO,的還原產(chǎn)物為Mn2+,引入新雜質(zhì)Mn?、產(chǎn)品不純，另外，MnO,氧化性很強(qiáng)，可將溶液中的C1-氧化為Ch,造成污染；故答案為：將Fe2+氧化為Fe3+；引入新雜質(zhì)Mn",產(chǎn)品不純；將。一氧化為Cb造成污染：根據(jù)分析，試劑a可能是MgO(或MgCCh、Mg(OH)2、Mg2(OH)2c0.3等；故答案為:MgO(或MgCCh、Mg(OH)2、MgMOH)2co3：NaaCCh堿性比NMHCCh更強(qiáng)，堿性強(qiáng)的溶液中易牛.成更多Mg(OH)2,而鍛燒MgCCh比鍛燒Mg(0H)2更容易生成MgO納米材料，故使用Na2cCh不利于MgO納米材料的生成，納米MgO純度降低；故答案為:Na2c堿性更強(qiáng)，反應(yīng)中易生成更多Mg(OH)2而不利于MgO納米材料的生成，納米MgO純度降低；根據(jù)分析，沉淀步驟中可得NH4cl溶液，故可以循環(huán)的物質(zhì)是NHC1；故答案為：NH4CI?2.鋁土礦是工業(yè)上制備金屬鋁的主要原料，其主要成分是AbCh,同時(shí)還含有SiCh和Fe2O3。工業(yè)上可使用堿浸法提取鋁土礦中的AhOj,其工業(yè)流程如圖所示。根據(jù)圖示信息，回答下列問(wèn)題。過(guò)量NaOH 過(guò)RH2SO4 過(guò)量a濾渣A 濾渣B 濾渣X(1)為了提高鋁土礦的浸取效率，可采用的方法是。(任寫一條均可)(2)第一次沉淀時(shí)發(fā)生了一系列離子反應(yīng)，除了生成固體B的反應(yīng)外，還有另外兩個(gè)反應(yīng)，請(qǐng)分別寫出它們的離子方程式 ,.

(3)液體試劑a的化學(xué)式為.(4)該工藝的副產(chǎn)品存在于濾液X中，除Na2s04外，其主要成分是 (填化學(xué)式)。試列舉一項(xiàng)該副產(chǎn)品在工業(yè)生產(chǎn)或日常生活中的用途.(5)操作①的名稱為.若在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行該操作，樣品應(yīng)放置在 中。(6)取10.0g鋁土礦按照上述工藝進(jìn)行處理，并在工藝中使用5.0mol/L的稀硫酸。第一次沉淀時(shí)所得沉淀的質(zhì)量與加入硫酸的體積變化關(guān)系如圖所示。則該鋁土礦樣品中AhCh的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為.沉淀質(zhì)量(g沉淀質(zhì)量(g【答案】(1)①粉碎鋁土礦樣品，增大接觸面積；②浸取時(shí)不斷攪拌；③浸取時(shí)適當(dāng)升溫，加速反應(yīng)；H++OH-H：OAlOi+4H+=A13++2H2ONH3H2O(NH4)2SO4氮肥灼燒處煙17%【解析】【分析】鋁土礦堿浸后過(guò)濾，濾渣A為FezCh,濾液中為溶質(zhì)為硅酸鈉、偏鋁酸鈉、氫氧化鈉，加過(guò)量硫酸進(jìn)行沉淀操作，有過(guò)量氫氧根，故先發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，后硅酸鈉和硫酸反應(yīng)生成濾渣B硅酸，偏鋁酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁：沉淀過(guò)程再加過(guò)量a,a為NH3-H2O,發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鉉和氫氧化鋁沉淀，漉液X中主要為硫酸錠和硫酸鈉，沉淀后過(guò)濾得到氫氧化鋁沉淀，沉淀經(jīng)過(guò)洗滌干燥、灼燒(操作1)后生成氧化鋁，再電解得到金屬鋁。為了提高鋁土礦的浸取效率，可通過(guò)提高溫度、增大接觸面積的方法，所以可采用的方法是：①粉碎鋁土礦樣品，增大接觸面積；②浸取時(shí)不斷攪拌；③浸取時(shí)適當(dāng)升溫，加速反應(yīng)：根據(jù)分析，加過(guò)量硫酸沉淀，有過(guò)量氫氧根，故先發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，后硅酸鈉和硫酸反應(yīng)生成濾渣B硅酸，偏鋁酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁，故離子方程式為：H++OH=H2O,A1OZ+4H+=AP++2H2O；根據(jù)分析，a為NH3H2O；根據(jù)分析，灌液X中主要為Na2sCh和(NH4)2SC>4,(NHD2SO4在工業(yè)生產(chǎn)或日常生活中的用途：氮肥：根據(jù)分析，操作1為灼燒；實(shí)驗(yàn)室操作時(shí)在生煙中進(jìn)行；沉淀質(zhì)量減少即為氫氧化鋁沉淀的質(zhì)量，發(fā)生的離子反應(yīng)為：A1(OH),+3H+=A1"+3Hq,從圖中看1",消耗硫酸的體積為(45-35)mL=10mL,消耗的氫離子的物質(zhì)的量為:5.0mol/Lxl0x10Yx2=0.1mol.根據(jù)關(guān)系式：:AIQ,:A1(OH)3:3H+,氧化鋁的物質(zhì)的量為："mol,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：2 6—molx102g/mol x100%=17%°10g3.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分是AI2O3以及少量FezCh、SiCh等)，提取純AWh作冶煉鋁的原料。提取流程如圖表示：(1)操作I的名稱是^此操作所需要的主要玻璃儀器除了漏斗、燒杯外還有一o(2)寫出溶液A中加入過(guò)量NaOH溶液生成溶液B的離子方程式：一；濾渣B的主要成分是一(填化學(xué)式)。(3)寫出溶液B中通入過(guò)量CO2產(chǎn)生沉淀的化學(xué)方程式：一：該步驟中一(填“能”或“不能”)改用鹽酸代替通入CO2,原因是。(4)若提取的過(guò)程中省略了操作1,將對(duì)所得的最后產(chǎn)品(AhCh)產(chǎn)生的影響是。【答案】(1)過(guò)濾玻璃棒H++OH=H,O>AP+4OH=A1O2+2H2OFe(OH)3NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)34<+NaHCO,不能若鹽酸過(guò)量，氫氧化鋁沉淀會(huì)溶解AI2O3中混有雜質(zhì)SiCh【解析】【分析】鋁土礦用足量稀鹽酸溶解，溶液A中主要成分為氯化鋁、氯化鐵和鹽酸，濾渣A為二氧化硅，操作I為過(guò)濾；溶液A中加過(guò)量NaOH溶液，濾渣B為氫氧化鐵沉淀，溶液B中主要成分為氯化鈉和偏鋁酸鈉：溶液B中通入過(guò)量二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀，煨燒后得到氧化鋁，溶液C中主要成為為氯化鈉和碳酸氫鈉。

操作I為過(guò)濾，需要用到的玻璃儀器除了漏斗、燒杯外還有玻璃棒：溶液A中加入過(guò)量NaOH溶液生成溶液B,氫離子和鋁離子與氫氧根反應(yīng)，離子方程式：H++OH=Hq、A1"+4OH=402+2出0：根據(jù)分析，濾渣B的主要成分為:Fe(OH)35溶液B中通入過(guò)量CO2產(chǎn)生沉淀的化學(xué)方程式為：NaAlO2YO2+2H2O=Al(OH)N+NaHCO3；該步驟中不能用鹽酸代替CO2,原因是：若鹽酸過(guò)量，氫氧化鋁沉淀會(huì)溶解；若省略了操作I,后續(xù)加氫氧化鈉溶液時(shí)二氧化硅溶解，再加CO2時(shí)，生成的氫氧化鋁沉淀中混有硅酸，燃燒后所得AhO,中混有雜質(zhì)SiO2o4.某廢舊金屬材料中主要含F(xiàn)e、Cu,Al、FjO、、FeO、A12O,,CuO和可燃性有機(jī)物，為節(jié)約和充分利用資源，通過(guò)如下工藝流程回收Al、Cu、綠帆等?；卮鹣铝袉?wèn)題：硫酸硫酸舊屬料

廢金材焙燒NaOH溶液濾渣1―?舊屬料

廢金材焙燒NaOH溶液濾渣1―?酸浸濾液1 fA1過(guò)量試劑a

操作nL濾渣II—酸浸-Cu操作111「濾液II口―綠磯(FeSC4?7H2。)(1)“焙燒”的目的主要是將金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化物，并除去.“堿浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為o(3)操作【、H中使用的儀器除燒杯、玻璃棒外還需要的玻璃儀器是o(4)試劑a為 (填化學(xué)式)，加入試劑a后發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)中有一個(gè)屬于化合反應(yīng)，其離子方程式為o(5)濾液H制取綠機(jī)晶體需先加入少量稀硫酸再經(jīng)過(guò)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到綠磯晶體。(6)綠機(jī)在空氣中容易被部分氧化為硫酸鐵，現(xiàn)取被部分氧化為硫酸鐵的晶體8.22g溶于稀鹽酸后，加入足量的BaCL溶液，過(guò)濾得沉淀9.32g；再通入112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氯氣恰好將其中的Fe?+完全氧化。①為確定綠機(jī)未被全部氧化，可選擇的最佳試劑是(填標(biāo)號(hào))。A.H2O2B.KSCN溶液C.NaOH溶液D.KMnO4酸性溶液②推測(cè)晶體中n(Fe》n(Fe")=?！敬鸢浮?1)可燃性有機(jī)物(2)Al2O,+2NaOH=2NaAlO,+H2O(3)漏斗(4)Fe(4)FeFe+2Fe3+=3Fe2+(5)蒸發(fā)濃縮(6)D1：2【解析】【分析】廢舊金屬材料中主要含F(xiàn)e、Cu、Al、FezCh、FeO、AI2O3、CuO和可燃性有機(jī)物，焙燒，可除去有機(jī)物，加入氫氧化鈉溶液堿浸，可得到偏鋁酸鈉溶液，濾液【含有偏鋁酸鈉，可用于提取鋁，濾渣I含有FezO?、FeO、CuO,加入硫酸酸浸，可生成硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸銅，試劑a為鐵，可用于除去硫酸銅，并與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，得到濾液H為硫酸亞鐵，濾渣H為Fe、Cu,加入硫酸酸浸，過(guò)漉得到銅，濾液1【蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到綠磯，(6)①為確定綠機(jī)未被全部氧化，可以檢驗(yàn)是否有殘余的亞鐵離子：932g②硫酸鋼的物質(zhì)的晶為：,=0.04mol,即n(FeS04)+3n[Fe2(S04)3]=0.04mol,標(biāo)況卜112mL氯氣的233g?1199in31物質(zhì)的量為： L0005mo1,根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式2Fe2+?。2可知，硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為：0ML?''n(FeS04)=n(Fe2+)=2n(Ch)=0.01mol,則3n[Fe2(S04)3]=0.04mol-0.01mol=0.03mol,解得：n[Fe2(SC)4)3]=0.01mol,故得n(Fe2)n(Fe")=0.01mol：0.01molx2=1:2,據(jù)此分析解題?！氨簾钡哪康氖菍⒔饘賳钨|(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化物，并除去可燃性有機(jī)物，故答案為：可燃性有機(jī)物；“堿浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的固體為AbCh,發(fā)生反應(yīng)AhO3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,故答案為：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；操作1、n均為過(guò)濾，使用的儀器除燒杯、玻璃棒外還需要的玻璃儀器是漏斗，故答案為：漏斗：為了保證最后得到的晶體為純凈的硫酸亞鐵，在濾液1中需要加入的試劑a為鐵粉，可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2T'Fe+Cu2+=Fe2++Cu,屬于化合反應(yīng)的是Fe+2Fe3+=3Fe",故答案為：Fe；Fe+2Fe3+=3Fe2+；濾液11蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到綠機(jī)，過(guò)濾、洗滌、干燥得到綠機(jī)晶體，故答案為：蒸發(fā)濃縮；①為確定綠機(jī)未被全部氧化，可以檢驗(yàn)是否有殘余的亞鐵離子，檢驗(yàn)亞鐵離子選用KMnCh酸性溶液，故答案為：D；9.32g②硫酸鋼的物質(zhì)的量為：...o—-=0.04mol,即n(FeS04)+3n[Fe2(S04)3]=0.04mol,標(biāo)況下112mL氯氣的233g?117910'31物質(zhì)的量為： L0005mo1,根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式2Fe2+?C12可知，硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為：能mL?**n(FeS04)=n(Fe2+)=2n(C12)=0.01mol,則3n[Fe2(S04)3]=0.04mol-0.01mol=0.03mol,解得：n[Fe2(SCh)3]=0.01moL故得n(Fe*):n(Fe")=0.01mol：0.01molx2=1:2,故答案為：1:2。5.鋰、鍍等金屬?gòu)V泛應(yīng)用于航空航天、核能和新能源汽車等高新產(chǎn)業(yè)。一種從螢石礦(主要含BeO、LizO、CaF2及少量CaCCh、SiCh、FeO、FezCh、AI2O3)中提取的工藝如圖：苯甲 油酸鈉H2so4 H2O2Na2sO4 酸鈉萃取劑 C17H33coONa—1J11I I1IJ]IJ JI1螢石礦一ggf浸出一T除鐵|―-除鋁一萃取一水相一沉被一油酸被一BeO…y-p 1__j- ?。?\浸出渣HF 黃鈉鐵機(jī)渣 苯甲 有機(jī)相 濾液NaFe3(SO4)2(OH)6酸鋁(提取鋰)已知：苯甲酸是一元弱酸，白色片狀晶體，常溫下微溶于水，隨溫度升高，溶解度增大?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)“微波焙燒”使礦物內(nèi)部變得疏松多孔，目的是o(2)浸出渣的主要成分是，"除鐵''中可替代H2O2的物質(zhì)是?！俺F”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：、?！俺X”時(shí)，溶液的pH越小，鋁的去除率(填“越高”、“越低”或“不變”)。利用“除鋁”所得苯甲酸鋁沉淀再生苯甲酸的方案為：將苯甲酸鋁沉淀溶于熱的稀硫酸中，。(5)由油酸鍍制備BeO的方法是高溫焙燒，檢驗(yàn)焙燒已完全的操作實(shí)驗(yàn)為。【答案】(1)增大與H2s04的接觸面積，加快浸出速率CaS04>Si02O2或空氣2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 3Fe3++Na++2SO;+6H2O=NaFe“SO4)2(OH)61+6H+越低冷卻結(jié)晶，過(guò)濾(5)連續(xù)兩次稱量差值不超過(guò)0.1g或連續(xù)兩次稱量質(zhì)量不變【解析】【分析】螢石礦用微波焙燒，有利于在H2sCh中溶解，此時(shí)BeO、LizO、CaF2、CaCCh、FeO、Fe2O3,AI2O3都發(fā)生溶解，只有SiO?不與酸反應(yīng)，CaF：、CaCCh發(fā)生轉(zhuǎn)化，生成CaSCh沉淀；加入H2O2是將Fe?+氧化為Fe?+并轉(zhuǎn)化為沉淀：溶液中的AP+是通過(guò)與苯甲酸鈉作用生成苯甲酸鋁沉淀；金屬鋰是通過(guò)有機(jī)物的萃取分離出來(lái)；水相中加入油酸鈉沉鍍，此時(shí)將生成的油酸被灼燒，便可獲得氧化被。由題意可知，“微波焙燒”使產(chǎn)物內(nèi)部變得疏松多孔，后續(xù)直接加酸浸出，所以結(jié)合操作和題意，“微波焙燒”使產(chǎn)物內(nèi)部變得疏松多孔可以增大與HzSCh的接觸面積，從而加快浸出速率，故答案為：增大與HfCh的接觸面積，加快浸出速率；浸出渣的主要成分是CaSO」、SiCh,“除鐵”中可替代H2O2的物質(zhì)是O2或空氣；根據(jù)流程圖可知，除鐵中，鐵元素先由亞鐵離子被雙氧水氧化為鐵離子，最終是以黃鈉鐵機(jī)渣形式存在，所以NaFe3(SO4)2(OH)6是難溶于水的固體，根據(jù)題意可知：2Fe2++H25+2H+=2Fe3++2H2O、3Fe3++Na++2SOj+6H2O=NaFe3(SO4)2(OH)6+6H+,故答案為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、3Fe-"+Na++2SO：+6H2O=NaFe3(SCh)2(OH)6+6H+；根據(jù)題意可知，苯甲酸是一元弱酸且在常溫下微溶于水，在“除鋁”過(guò)程中，如果pH越小，說(shuō)明溶液中的氫離子溶度越高，則苯甲酸根會(huì)與氫離子結(jié)合生成微溶于水的苯甲酸，從而導(dǎo)致能與鋁離子結(jié)合的苯甲酸根減少，生成的苯甲酸鋁減少，從而使鋁的去除率降低。所以，溶液中的pH越小，鋁的去除率越低。根據(jù)題意可知，將苯甲酸鋁沉淀溶于熱的稀硫酸中，會(huì)生成在常溫下微溶于水的苯甲酸，所以后續(xù)只需要直接降溫結(jié)晶，過(guò)灌即可得到苯甲酸，故答案為：越低；冷卻結(jié)晶，過(guò)濾；由油酸被制備BeO的方法是高溫焙燒，即將油酸鍍中的C元素轉(zhuǎn)化為CO2、H、O元素轉(zhuǎn)化為H?O,故高溫煨燒完全后，固體的質(zhì)量將不再發(fā)生改變，故只需對(duì)高溫焙燒后的固體進(jìn)行稱量，若連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量相差小于0.01g,即說(shuō)明焙燒完全，故答案為：對(duì)高溫焙燒后的固體進(jìn)行稱量，若連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量相差小于0.01g，即說(shuō)明焙燒完全。6.硫酸鐵是一種重要的化工原料，用鐵礦石(主要成分為Fe【O”還含有少量的FeO、A12O3,SiO?、有機(jī)雜質(zhì))制備硫酸鐵流程如下：稀H2sO, 里。2溶液足量NaOH溶液“煨燒”時(shí)使用的儀器是?(2)請(qǐng)寫出“浸出”過(guò)程中A1Q,與H2sO,反應(yīng)的化學(xué)方程式 ；檢驗(yàn)浸出液中是否含有Fe?+的試劑可以是o(3)濾渣的成分為o“氧化”過(guò)程中發(fā)生的離子方程式為?！安僮?”包括、過(guò)濾、洗滌、干燥?！敬鸢浮?D用煙A12O3+3H2SO4=A12(SO4)3+3H2O酸性KMnCh溶液SiCh2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(5)蒸發(fā)結(jié)晶【解析】【分析】

鐵礦石(主要成分為FezO,,還含有少量的FeO、A12O3,SiO〉仃機(jī)雜質(zhì)),殷燒除去有機(jī)雜質(zhì)，加稀硫酸浸出，F(xiàn)eQ,、FeO、與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁和水，二氧化硅不反應(yīng)，過(guò)濾，濾渣為SiCh,硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁溶液中加過(guò)氧化氫將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵，加足量NaOH溶液，硫酸鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，鋁離子轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子，過(guò)濾除去偏鋁酸根離子等可溶性雜質(zhì)，再用硫酸溶解氫氧化鐵得到硫酸鐵溶液，通過(guò)操作1得到硫酸鐵固體。“煨燒”指將固體置于珀煙中高溫煨燒，使用的儀器是珀瑞；A12O3與HzSO,反應(yīng)生成硫酸鋁和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為A12O3+3H2SO4=Ah(SO4)3+3H2O；Fe”具有還原性，可以使酸性高鋅酸鉀溶液褪色，檢驗(yàn)浸出液中是否含有Fe"的試劑可以是酸性KMnCU溶液：鐵礦石中的SiCh是酸性氧化物，不與硫酸反應(yīng)，故濾渣的成分為SiCh;“氧化”過(guò)程中亞鐵離子被過(guò)氧化氫氧化為鐵離子，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++HO+2H+=2Fe3++2H2O：(5)“操作1”是硫酸鐵溶液獲得硫酸鐵固體，包括蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等步驟。7.鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途，下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：溶解 過(guò)濾 酸化溶解 過(guò)濾 酸化 過(guò)濾 灼燒 ?電解已知：鋁土礦的主要成分是ALCh,此外還含有少量FezCh等雜質(zhì)；(1)寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液操作中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 o(2)濾渣A的主要成分為；濾渣A的用途是 (只寫一種)；實(shí)驗(yàn)室過(guò)濾時(shí)使用玻璃棒，其作用是。(3)工藝流程第三步中，選用足量二氧化碳作酸化劑，寫出該反應(yīng)的離子方程式：；若酸化劑選用足量稀鹽酸能否制得A1(OH)3沉淀，用離子方程式說(shuō)明o【答案】(1)A12O3+2OH=2A1Oj+H2OFe2O3制造紅色油漆引流A1O：+2H2O+CO2=HCO；+A1(OH)3J, A1(OH)j+3H+=AP++3H2O【解析】【分析】鋁土礦先加入NaOH溶液中溶解，AbCh轉(zhuǎn)化為A1O：,FezCh不溶解，過(guò)濾分離得到含AIO；的溶液，通入二氧化碳，得到AI(0H)3沉淀，過(guò)濾后，灼燒沉淀得到AI2O3,電解融入氧化鋁得到鋁單質(zhì)。

向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液時(shí)AbCh轉(zhuǎn)化為AlOi,離子方程式為AhO3+2OH=2AIO2+H2O;濾渣A的主要成分為不與NaOH溶液反應(yīng)的FezCh：FezOa為紅色固體，可以用于制造紅色油漆：過(guò)濾時(shí)玻璃棒的作用是引流；足量CO2與偏鋁酸鈉溶液反應(yīng)得到氫氧化鋁沉淀，CO2過(guò)量，還有碳酸氫鈉生成，離子方程式為A1O；+2H2O+CO2=HCO；+A1(OH)3|；AI(0H)3沉淀會(huì)溶解于稀鹽酸，發(fā)生反應(yīng)：A1(OH)i+3H+=AP++3H2O,所以酸化劑選用稀鹽酸不能制得Al(0H)3沉淀。能力提升練能力提升練8.氧化鐵紅顏料跟某些油料混合，可以制成防銹油漆。以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)ezCh、SiO2(難溶于稀硫酸)、ALO3等，用硫酸渣制備鐵紅(Fe93)的過(guò)程如圖，回答下列問(wèn)題：①NaOH溶液②空氣稀硫酸FeS2粉濾渣A硫酸渣一?酸溶川還原b＞過(guò)濾~氧化 過(guò)濾卜濾液b鐵紅?研磨田灼燒㈠洗滌上h2o(1)“酸溶”過(guò)程中，加入過(guò)量的稀硫酸充分反應(yīng)，反應(yīng)后溶液中含有的金屬陽(yáng)離子除了Fe3+還有 (填離子符號(hào))，寫出FezCh與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式：。(2)“還原”過(guò)程中加入FeS2粉的目的是將溶液中的Fe3+還原為Fe?+,而FeSz自身被氧化為H2s該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為。(3)“濾渣人”是5?2,Si02是一種常見(jiàn)的酸性氧化物，與CCh類似，都可與強(qiáng)堿反應(yīng)，寫出SiCh與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：?(4)“氧化”時(shí)，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。若加入的NaOH溶液過(guò)量，貝「濾液B”中的溶質(zhì)除了NaOH外,還含有;若加入的NaOH溶液不足,則制得的鐵紅中含有的雜質(zhì)為(填化學(xué)式)。【答案】(1) AP+ Fe2O,+6H+=2Fe3++3H2O14:12NaOH+SiO,=Na,SiO、+H,O有白色沉淀生成，迅速轉(zhuǎn)化為灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色 Na2s0八NaAlO2A12O3【解析】【分析】硫酸渣中含F(xiàn)e2ch、SiCh、AI2O3等，稀硫酸溶解主要除去不與酸反應(yīng)的SiCh,加入FeS?將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,再加氫氧化鈉和空氣，調(diào)節(jié)溶液的pH主要是使三價(jià)鐵離子沉淀，而鋁離子等不沉淀，最后洗滌、烘干、研磨使氫氧化鐵分解生成氧化鐵，從而得到鐵紅。硫酸渣中含F(xiàn)ezO3、SiCh、AI2O3等，“酸溶”過(guò)程中，加入過(guò)量的稀硫酸充分反應(yīng)，反應(yīng)后溶液中含有的金屬陽(yáng)離子除Fe?+還有Alu;FezO,與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，反應(yīng)的離子方程式為Fe,O,+6H+=2Fe1++3H:O；故答案為：Al,+;Fe,O,+6H+=2Fe3++3H,O；“汪原”過(guò)程中加入FeS?粉的目的是將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,而FeS?自身被氧化為H2so4，則發(fā)生反虛的離子方程式為14Fe3++FeS2=15Fe:++2SO；-+16H+,該反應(yīng)中軌化劑Fe"和還原劑FeS?的物質(zhì)的量之比為14：1；故答案為：14:1；SiO?與NaOH溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O；故答案為：2NaOH+SiO2=Na2SiO:+H2。；"氧化時(shí)，是加入氫氧化鈉溶液和氧氣，亞鐵離子被沉淀然后沉淀再被氧化，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有白色沉淀生成，迅速轉(zhuǎn)化為灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，若加入的NaOH溶液過(guò)量，NaOH溶液會(huì)與氫氧化鋁沉淀反應(yīng)生成偏鋁酸鈉等，則“濾液B”中的溶質(zhì)除了NaOH外，還含有Na2sO」、NaAlO,；若加入的NaOH溶液不足，則部分氫氧化鋁沒(méi)有轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉Illi留在沉淀中，制得的鐵紅中可能含有的雜質(zhì)為A12O3,故答案為：有白色沉淀生成，迅速轉(zhuǎn)化為灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色：Na2SO4,NaAlO2;A12O,o9.某工廠的廢金屬屑中主要成分為Cu、Fe和AL此外還含有少量AI2O3和FezCh,為探索工業(yè)廢料的再利用，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程，用該工廠的合金廢料制取氯化鋁、膽機(jī)晶體(CuSO#5H20)和水處理劑高鐵酸鉀(KzFeO。。請(qǐng)回答:(1)試劑X是；試劑Y是。步驟I涉及到的分離操作是o(2)寫出溶液A轉(zhuǎn)化為固體C的離子方程式 。(3)在步驟H時(shí)，若用大理石與濃鹽酸制取C0?并直接通入溶液A中，一段時(shí)間后，觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀會(huì)逐漸減少，可能的原因是。(4)溶液E在空氣中易被氧化，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)溶液E是否被氧化。由溶液E制取KFeO」時(shí)，不同的溫度下，不同質(zhì)量濃度的Fe3+對(duì)KFeO4生成率有以下影響，由圖可知工業(yè)生產(chǎn)中最佳條件(溫度和Fe"的質(zhì)量濃度)為.(5)在固體F中加入稀硫酸和HQ?來(lái)制備CuSO,溶液是一種環(huán)保工藝，該反應(yīng)的總的化學(xué)方程式為【答案】(1)NaOH溶液或KOH溶液鹽酸或稀硫酸過(guò)濾A1O24C02+2H2OA1(OH}/+HCOjCO2中含有HCI氣體，溶于水溶解A1(OH)3取少量E溶液于試管中，滴入幾滴硫氟化鉀溶液，若溶液變?yōu)檠t色，則說(shuō)明E溶液已被氧化，反之，則未被氧化26℃,75gE'Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O【解析】【分析】由制備流程可知，過(guò)量試劑X為NaOH或KOH,步驟I為過(guò)濾,分離出溶液A含偏鋁酸鹽、NaOH或KOH,通入足量二氧化碳主要發(fā)生AIO2+CO2+2H20Al(OH}/+HCO；,步驟11為過(guò)濾，固體C為AI(OH)3,C與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁，在HC1氣流中加熱蒸發(fā)得到氯化鋁，溶液D中含碳酸氫鈉或碳酸氫鉀；固體B,含Cu、Fe、Fe2O3,加過(guò)量試劑丫為鹽酸或硫酸，步驟IH為過(guò)漉，分離出E含鐵鹽、亞鐵鹽，然后制備K2FeO4；固體F為Cu,可與氧氣、硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，經(jīng)加熱濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌，最終制備旭磯，以此來(lái)解答。由分析可知，試劑X是NaOH或KOH；試劑丫是鹽酸或硫酸：步驟1為過(guò)濾，故答案為：NaOH溶液或KOH溶液：鹽酸或稀硫酸：過(guò)灌：溶液A轉(zhuǎn)化為固體C是向偏鋁酸鹽溶液中，通入過(guò)量的二氧化碳，方程式為：A102+C02+2H2OA1(OH\J+HCO3；用大理石與濃鹽酸制取co2含行揮發(fā)出氯化氫，氯化氫的水溶液為鹽酸，鹽酸可以和氣氧化鋁反應(yīng)，導(dǎo)致白色沉淀會(huì)逐漸減少，故可能的原因是：CO2中含有HC1氣體，溶于水溶解A1(OH)3：溶液E中存在亞鐵離子，在空氣中易被氧化為鐵離子，檢驗(yàn)鐵離子的方法是：取少量E溶液于試管中，滴入幾滴硫氧化鉀溶液，若溶液變?yōu)檠t色，則說(shuō)明E溶液已被氧化，反之，則未被氧化：由溶液E制取KjFeCh時(shí)，不同的溫度下，不同質(zhì)量濃度的FM+對(duì)KzFeCh生成率有以下影響，由圖2可知工業(yè)生產(chǎn)中最佳條件(溫度和Fe"的質(zhì)量濃度)為26。。75g.L',故答案為：取少量E溶液于試管中，滴入幾滴硫氟化鉀溶液，若溶液變?yōu)檠t色，則說(shuō)明E溶液已被氧化，反之，則未被氧化；26℃,75g1‘；固體F為Cu,在固體F中加入稀硫酸和H2O2來(lái)制備CuSCh溶液是一種環(huán)保工藝，該反應(yīng)的總的化學(xué)方程式為：Cu+H,SO4+H2O2=CuSO4+2H2O,故答案為：Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2Oo10.銅及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的用途。(1)某工廠的固體廢渣中主要含Cu和CuO,還含有少量C112O和SiCh等。利用該固體廢渣制取Cu(NO3)2的部分工藝流程如圖所示：稀*酸 Cu(OH)2固體廢渣一酸溶|—中和|―過(guò)濾|—>Cu(NO3)2溶液NO 廢渣①寫出Cu2O與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為。②酸溶時(shí)，反應(yīng)溫度不宜超過(guò)70。(2,其主要原因是.③CU(NC>3)2晶體受熱易分解成CuO,同時(shí)產(chǎn)生NO2和O2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為,(2)印刷電路板是由塑料和銅箔復(fù)合而成，刻制印刷電路時(shí)用FeCb溶液作為“腐蝕液”，得到反應(yīng)后的溶液Ao①寫出刻制印刷電路時(shí)用FeCh溶液作為“腐蝕液”時(shí)發(fā)生的離子反應(yīng) ②為了回收金屬銅和得到較純凈的FeCL溶液，請(qǐng)補(bǔ)充完整下列實(shí)驗(yàn)步驟：在溶液A中加入過(guò)量的鐵粉，過(guò)濾，得到濾渣B和濾液C,將濾渣B,得到金屬銅，將處理濾渣B時(shí)得到的濾液和濾液C合并，得到FeCb溶液。③取少量制的FeCL溶液于試管中，加入氨水溶液后露置空氣中，寫出有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象【答案】(1) 3Cu2O+14H++2NO；=6Cu2++2NOT+7H2。防止溫度過(guò)高HNO3分解(或者揮發(fā)) 2Cu(NCh)2A2CuO+4NO2f+02T(2) Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+溶于過(guò)量鹽酸，過(guò)濾立即生成白色沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色【解析】【分析】由題給流程可知，向固體廢渣在加入稀硝酸酸溶時(shí)，銅、氧化銅、氧化亞銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅，二氧化硅與稀硝酸不反應(yīng)，向反應(yīng)的溶液中加入氫氧化銅中和過(guò)量的硝酸，過(guò)濾得到硝酸銅溶液和含有二氧化硅的濾渣。①氧化亞銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)的離子方程式為3CsO+14H++2NO3=6Cu2++2NOf+7H2。，故答案為：3Cu2O+14H++2N0；=6Cu"+2NOT+7H?0：②濃硝酸是具有揮發(fā)性、受熱易分解的不穩(wěn)定性酸，所以為防止溫度過(guò)高硝酸受熱發(fā)生分解或者揮發(fā)，酸溶時(shí)反應(yīng)溫度不宜超過(guò)70。。故答案為：防止溫度過(guò)高HNCh分解(或者揮發(fā))；③由題意可知，硝酸銅受熱發(fā)生分解反應(yīng)生成氧化銅、二氧化氮和氧氣，反應(yīng)的離子方程式為2Cu(NO3)2A2CuO+4NO2t+O2f,故答案為：2Cu(NO3)2A2CuO+4NO2t+O2t:(2)①刻制印刷電路時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為銅與氟化鐵溶液反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅，反應(yīng)的離子方程式為Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,故答案為：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；②溶液A回收金屬銅和得到較純凈的氯化亞鐵溶液的步驟為，在溶液A中加入過(guò)量的鐵粉，將溶液中的氯化鐵和氯化銅轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵和銅，過(guò)濾得到含有銅、鐵的濾渣B和含有氯化亞鐵的濾液C,將濾渣B溶于過(guò)量鹽酸，過(guò)濾得到金屬銅，將處理濾渣B時(shí)得到的濾液和濾液C合并，得到氯化亞鐵溶液，故答案為：溶于過(guò)量鹽酸，過(guò)濾：③氯化亞鐵溶液中加入氨水溶液后露置在空氣中發(fā)生的反應(yīng)為氯化亞鐵溶液與氨水反應(yīng)立即生成氫氧化亞鐵白色沉淀，氫氧化亞鐵還原性強(qiáng)，能與空氣中的氧氣離子反應(yīng)生成紅褐色的氫氧化鐵，實(shí)驗(yàn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為立即生成白色沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，故答案為：立即生成白色沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色。11.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Aiq,,含SiO?、Fez。?等雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：(1)為了加快反應(yīng)I的化學(xué)反應(yīng)速率，可以采用的方法有(填一條即可)。(2)已知溶液甲的焰色反應(yīng)為黃色，則試劑X為,沉淀乙為(填化學(xué)式)。(3)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作n時(shí)，其名稱為,使用的玻璃儀器有,(4)反應(yīng)III的離子方程式為.(5)工業(yè)上常用電解熔點(diǎn)高的AI2O3治煉金屬鋁，則電解ALC)3(冰晶石作助熔劑)冶煉鋁的化學(xué)方程式是【答案】粉碎鋁工礦、升高溫貨或增大試劑X的濃度等NaOH溶液 H2SiO,過(guò)濾漏斗、玻璃棒、燒杯Al,++3NH3+3H,O-A1(OH)31+3NH：sS.

A1U+3NH,H,O=A1（OH）,4<+3NH* 2A1Q,（熔融）4A1+30J冰晶石【解析】【分析】由題給流程和溶液中的焰色反應(yīng)為黃色可知，向鋁土礦中加入械氧化鈉溶液，氧化鋁和二氧化硅溶于氫氧化鈉溶液得到偏鋁酸鈉和硅酸鈉混合溶液，氧化鐵不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，過(guò)渡得到沉淀甲氧化鐵和含有偏鋁酸鈉、硅酸鈉的溶液甲；向溶液甲中加入過(guò)量的稀鹽酸，硅酸鈉溶液與稀鹽酸反應(yīng)生成硅酸沉淀，偏鋁酸鈉與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氯化鋁，過(guò)濾得到沉淀乙硅酸和含有氯化鋁的溶液乙；向溶液乙中通入過(guò)量的氨氣，氯化鋁溶液與氨氣反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和氯化鐵，過(guò)濾得到氫氧化鋁沉淀和含有氯化鉉的溶液丙；氫氧化鋁受熱分解生成氧化鋁，在冰晶石作助熔劑的條件下，電解熔融的氧化鋁制得金屬鋁。【詳解】（1）將鋁土礦粉碎，增大反應(yīng)物的接觸面積、升高溫度、增大氫氧化鈉溶液的濃度等措施能加快反應(yīng)I的化學(xué)反應(yīng)速率，故答案為：粉碎鋁土礦或升高溫度或增大氫氧化鈉溶液的濃度等：（2）由分析可知，試劑X為氫氧化鈉溶液，沉淀乙為硅酸，故答案為：NaOH溶液；H2SiO3；（3）由分析可知，操作H為過(guò)濾，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過(guò)濾操作時(shí)，用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯,故答案為：過(guò)濾；漏斗、玻璃棒、燒杯；（4）反應(yīng)IH為氯化鋁溶液與氨氣反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和氯化鍍，反應(yīng)的離子方程式為Al"+3NH,+3H2O=A1（OH）31+3NH；,故答案為：AF*+3NH,+3H2O=A1（OH）,I+3NH：：（5）工業(yè)上在冰晶石作助熔劑的條件下，電解熔融的氧化鋁制得金屬鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al熔融）生鯉4A1+30J,故答案為：2Al熔融）曳/4Al+302to冰晶石 -'冰晶石1.（2022年全國(guó)甲卷）硫酸鋅（ZnS。,）是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCC）3,雜質(zhì)為SiO?以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下：SO4SO4?7H2濾渣①濾渣②濾渣③濾渣④本題中所涉及離子的氯氧化物溶度積常數(shù)如下表：離子Fe,+Zn2+Cu2+Fe2+Mg"-4.0x10-386.7x1O'72.2xlO-208.0xl()T61.8x10"回答下列問(wèn)題：(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為?(2)為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有、o(3)加入物質(zhì)X調(diào)溶液pH=5,最適宜使用的X是(填標(biāo)號(hào))。A.NH,H,OB.Ca(OH),C.NaOH濾渣①的主要成分是、、。(4)向80?90℃的濾液①中分批加入適量KMnO,溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾，濾渣②中有MnO2,該步反應(yīng)的離子方程式為。(5)濾液②中加入鋅粉的目的是=(6)濾渣④與濃HRO,反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用，同時(shí)得到的副產(chǎn)物是、0【答案】(1)ZnCO3=^ZnO+CO2T將焙燒后的產(chǎn)物碾碎，增大接觸面積增大硫酸的濃度等BFe(OH)3CaSO4SiO23Fe2++MnO』+7H2O=3Fe(OHR+MnO21+5H+(5)置換CM+為Cu從而除去(6)CaSO4MgSO4【解析】【分析】由題干信息，菱鋅礦的主要成分為ZnCCh,雜質(zhì)為SiCh以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物，結(jié)合流程圖分析，菱鋅礦焙燒，主要發(fā)生反應(yīng)ZnCO3-ZnO+CO2f,再加入H2s04酸浸，得到含Z/+、Ca2\Mg2\Fe2\Fe3+、Cu?+的溶液，加入物質(zhì)X調(diào)節(jié)pH=5,結(jié)合表格數(shù)據(jù)，過(guò)濾得到Fe(OH)3、CaSO4、SiO?的濾渣①，濾液①中主耍含有ZM+、Cu2\Mg2+、Ca2\Fe2+,再向?yàn)V液①中加入KMnCh溶液氧化Fe?+,過(guò)濾得到Fe(OH)3和MnO?的濾渣②，濾液②中加入鋅粉，發(fā)生反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2+=Cu,過(guò)濾后得到濾渣③為Cu,再向?yàn)V液③中加入HF脫鈣鎂，過(guò)漉得到濾渣④為CaF?、MgF：,漉液④為ZnSCh溶液，經(jīng)一系列處理得到ZnSChlHzO,據(jù)此分析解答。焙燒由分析，焙燒時(shí)，生成ZnO的反應(yīng)為：ZnCO,—ZnO+CO2T：可采用將焙燒后的產(chǎn)物碾碎，增大接觸面積、增大硫酸的濃度等方式提高鋅的浸取率；NH3-H?0易分解產(chǎn)生NH3污染空氣，且經(jīng)濟(jì)成本較高，故A不適宜：Ca(OH”不會(huì)引入新的雜質(zhì)，且成本較低，故B適宜；NaOH會(huì)引入雜質(zhì)Na+,且成本較高，C不適宜；故答案選B；當(dāng)沉淀完全時(shí)(離子濃度小于10-5mol/L),結(jié)合表格Ksp計(jì)算各離子完全沉淀時(shí)pH<5的只有Fe3+,故濾渣①中有Fe(OH)3,又CaSCh是微溶物，SiCh不溶于酸，故濾渣①的主要成分是Fe(OH)3、CaSO4>SiO2；向80~90C濾液①中加入KMnO4溶液，可氧化Fe2+,得到Fe(OH)3和MnO：的濾渣②，反應(yīng)的離子方程式為3Fe2++MnO4+7H2O=3Fe(OH)}|+MnO21+5H+；濾液②中加入鋅粉，發(fā)生反應(yīng)Zn+Cu2+=ZM+=Cu,故加入鋅粉的目的為置換CM+為Cu從而除去；由分析，濾渣④為CaF?、MgF:,與濃硫酸反應(yīng)可得到HF,同時(shí)得到的副產(chǎn)物為CaSOq、MgSCh。2.(2022年全國(guó)乙卷)廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2,PbO和Pb。還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護(hù)環(huán)境、充分利用鉛資源，通過(guò)下圖流程實(shí)現(xiàn)鉛的回收。Na2cO3HAc.H2O2NaOH鉛膏一?脫硫 ?酸反 A—?PbO\\\濾液濾渣濾液一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：難溶電解質(zhì)PbSO4PbCO3BaSO4BaCO32.5x10-87.4x10*l.lxlO102.6xlO-9一定條件下，一些金屬氫氧化物沉淀時(shí)的PH如下表:金屬氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2A1(OH)3Pb(OH)2開(kāi)始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列問(wèn)題：(1)在“脫硫”中PbSO」轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為,用沉淀溶解平衡原理解釋選擇Na2cO3的原因

⑵在“脫硫”中，加入Na￡Oj不能使鉛膏中BaSO,完全轉(zhuǎn)化，原因是(3)在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc),還要加入Hq?。(i)能被氧化的離子是:(過(guò))小。2促進(jìn)了金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為PMAC)?,其化學(xué)方程式為:(iii)H2O2也能使PbO2轉(zhuǎn)化為PHA),H2O,的作用是?！八峤焙笕芤旱膒H約為4.9,濾渣的主要成分是o“沉鉛”的濾液中，金屬離子有的平衡常數(shù)右磊(2)反應(yīng)BaSO4(s)+COj-(aq)=BaCCh⑸+S0：(aq)的平衡常數(shù)K=c(S0；)c(C0；)=0.04?105,反應(yīng)正向進(jìn)行的程【答案】(1) PbSO4(s)+CO；(aq)=PbCCh(s)+SO；(aq)反應(yīng)PbSO4(s)+CO的平衡常數(shù)右磊(2)反應(yīng)BaSO4(s)+COj-(aq)=BaCCh⑸+S0：(aq)的平衡常數(shù)K=c(S0；)c(C0；)=0.04?105,反應(yīng)正向進(jìn)行的程度有限Fe2+Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O 作還原劑Fe(OH)3、A1(OH)3Ba2+,Na+【解析】【分析】鉛膏中主要含有PbSCh、PbCh、PbO和Pb,還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等，向鉛膏中加入碳酸鈉溶液進(jìn)行脫硫，硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，過(guò)漉，向所得固體中加入醋酸、過(guò)氧化氫進(jìn)行酸浸，過(guò)氧化氫可將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子，酸浸后溶液的pH約為4.9,依據(jù)金屬氫氧化物沉淀時(shí)的pH可知，濾渣主要成分為氫氧化鋁、氫氧化鐵，過(guò)濾后，向?yàn)V液中加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行沉鉛，得到氫氧化鉛沉淀，濾液中的金屬陽(yáng)離子主要為鈉離子和鋼離子，氫氧化鉛再進(jìn)行處理得到PbO.“脫硫”中，碳酸鈉溶液與硫酸鉛反應(yīng)生成碳酸鉛和硫酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為：PbSCh(s)+CO；(叫尸PbCO3(s)+SOt(aq),由一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)的數(shù)據(jù)可知，KSp(PbCOs)=7.4x1014,KSp(PbSO4)=2.5x10\反應(yīng)PbSOMs)+CO；(aq)=PbCO3(s)+SO：(aq)的平衡常數(shù)=3.4x10^>l(F,說(shuō)明可以轉(zhuǎn)化的比較徹底，且轉(zhuǎn)化后K_c(SO；)_c(Pb"Ac(SO：)_K/bSOJ_2.5x1O-8-c(C0Q-c(Pb2+)-c(CO；)-K^(PbCOj)-7.4xl0-=3.4x10^>l(F,說(shuō)明可以轉(zhuǎn)化的比較徹底，且轉(zhuǎn)化后生成的碳酸鉛可由酸浸進(jìn)入溶液中，減少鉛的損失。c(Ba2+)-c(SO；)_K￡BaSOc(Ba2+)-c(SO；)_K￡BaSO4)c(Ba2+)c(CO；)-Ksp(BaCO,)…‘u004?105,說(shuō)明該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度有限,因此2.6x109

加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSCh完全轉(zhuǎn)化。(i)過(guò)氧化氫有氧化性，亞鐵離子有還原性，會(huì)被過(guò)氧化氫氧化為鐵離子。(ii)過(guò)氧化氫促進(jìn)金屬Pb在醋酸溶液中轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2,過(guò)氧化氫與Pb、HAc發(fā)生氧還原反應(yīng)生成Pb(Ac)2和H2O,依據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O=(iii)過(guò)氧化氫也能使PbO?轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2,鉛元素化合價(jià)由+4價(jià)降低到了+2價(jià)，PbCh是氧化劑，則過(guò)氧化氫是還原劑。酸浸后溶液的pH約為4.9,依據(jù)金屬氫氧化物沉淀時(shí)的pH可知，濾渣主要成分為氫氧化鋁、氫氧化鐵。依據(jù)分析可知，加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSCU完全轉(zhuǎn)化，鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為了氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，鉛轉(zhuǎn)化為了氫氧化鉛、最終變?yōu)榱搜趸U，因此沉鉛的濾液中，金屬離子有Ba2+和加入碳酸鈉、氫氧化鈉時(shí)引入的Na+?3.(2020年全國(guó)1卷)鋼具有廣泛用途。黏土鋼礦中，帆以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiCh、Fe3O4?采用以下工藝流程可由黏土鋼礦制備NH4Vo3。30%H,SO鈿礦粉T酸浸氧化iiMnO,濾謔該工藝條件下，溶液4濾液①t@.中金屬;NaOH|pH=中和沉淀濾液②符子開(kāi)始T3g.i濾餅②-冗淀和完，NaOH|pH>沉淀轉(zhuǎn)溶濾渣③全沉淀的P3濾液⑤H如下HC1|pH口調(diào)pH1濾渣④表所示=8.5濾液④NH.C1沉鈿1NH4VOj濾液⑤回答下列⑴“酸(2)“酸,金屬離子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+開(kāi)始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1問(wèn)題：浸氧化”需要加熱，其原因是 。受氧化“中，VO+和VO2+被氧化成VO；,同時(shí)還有 離子被氧化。寫出VO+轉(zhuǎn)化為VO；反應(yīng)的離子方程式 ?(3)“中和沉淀''中，銳水解并沉淀為V2O5一凡。，隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2+、Na+、以及部分的.“沉淀轉(zhuǎn)溶”中，VzOsrH?。轉(zhuǎn)化為鈕酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是o“調(diào)pH”中有沉淀生產(chǎn)，生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是?“沉帆"中析出NH4VCh晶體時(shí)，需要加入過(guò)量NH4。，其原因是?！敬鸢浮考涌焖峤脱趸磻?yīng)速率(促進(jìn)氧化完全) Fe2+VO++MnO2+2H+=VO；+Mn2++H：OMn2+Fe3\Al3+Fe(OH)3NaAIO2+HCI+H2O=NaCI+AI(OH)3iBgNa[Al(OH)4]+HCI=

NaCl+AI(OH)31+H2O利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)NH4VO.i盡可能析出完全【分析】黏土鈿礦中，機(jī)以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiCh、FeQ」，用30%H2SO4和MnO2“酸浸氧化”時(shí)VO+和VO2+被氧化成vo；,FejO4與硫酸反應(yīng)生成的Fe"被軾化成Fe3+,SiCh此過(guò)程中不反應(yīng)，濾液①中含有VO；、K，、Mg2+、AF+、Fe3+、Mn2*、SO；；濾液①中加入NaOH調(diào)節(jié)pH=3.O~3.1,鈿水解并沉淀為V2O5KH2O,根據(jù)表中提供的溶液中金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH,此過(guò)程中Fe"部分轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，部分AP+轉(zhuǎn)化為A1(OH)3沉淀，濾液②中含有K+、Na\Mg2\AP\Fe3+,Mn:\SO：,濾餅②中含VzO-xHzO、Fe(OH)3、AI(OH)3,濾餅②中加入NaOH使pH>l3,VzO-xHzO轉(zhuǎn)化為供酸鹽溶解，A1(OH)3轉(zhuǎn)化為NaAKh,則濾渣③的主要成分為Fe(OH)3；濾液③中含機(jī)酸鹽、偏鋁酸鈉，加入HC1調(diào)pH=8.5,NaAlCh轉(zhuǎn)化為AI(0H)3沉淀而除去；最后向?yàn)V液④中加入NH4cl“沉銳”得到NH4Vo3?！驹斀狻?1)“酸浸氧化”需要加熱，其原因是：升高溫度，加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進(jìn)氧化完全)，故答案為：加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進(jìn)氧化完全)；(2)“酸浸氧化”中，銳礦粉中的FeQi與硫酸反應(yīng)生成FeSCh、Fe2(SO4)3和水，MnCh具有氧化性，F(xiàn)e2+具有還原性，則VO+和VO?+被氧化成VO；的同時(shí)還有Fe2+被氧化，反應(yīng)的離子方程式為MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；VO+轉(zhuǎn)化為VO；時(shí)，鈕元素的化合價(jià)由+3價(jià)升至+5價(jià)，ImolVCT失去2moi電子，MnCh被還原為Mn?+,Mn元素的化合價(jià)由+4價(jià)降至+2價(jià)，ImolMnCh得到2moi電子，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，VO+轉(zhuǎn)化為VO；反應(yīng)的離廣方程式為VO++MnO2+2H+=VO*+Mn2++H2O,故答案為：Fe2+,VO++MnO2+2H+=VO；+Mn2++H2O；(3)根據(jù)分析，'‘中和沉淀''中，供水解并沉淀為VzOfxHzO,隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2+、Na+、Mn2+,以及部分的Fe3+、Al",故答案為：Mn2+,Fe3\Al3+；(4)根據(jù)分析，漉渣③的主要成分是Fe(OH)3,故答案為：Fe(OH)3；“調(diào)pH”中有沉淀生成，是NaAQ與HC1反應(yīng)生成A1(OH)3沉淀，生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OHM或Na[Al(OH)d+HCl=NaCl+Al(OH)31+H2O,故答案為：NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)310gNa[Al(OH)4]+HCl=NaCl+Al(OH)j|+H2Oo“沉鈕”中析出NH4VO3晶體時(shí)，需要加入過(guò)量NHKl,其原因是：增大NH「離子濃度，利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)NH4V0.3盡可能析出完全，故答案為：利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全。4.(2020年全國(guó)2卷)化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐。氯的許多化合物既是重要化工原料，又是高效、廣譜的滅菌消毒劑。回答下列問(wèn)題：(1)氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料，可采用如圖(a)所示的裝置來(lái)制取。裝置中的離子膜只允許離子通過(guò)，氯氣的逸出口是(填標(biāo)號(hào))。bpH圖(b)bpH圖(b)(2)次氯酸為一元弱酸，具有漂白和殺菌作用，其電離平衡體系中各成分的組成分?jǐn)?shù)c(X)膽c(X)膽(X)= c(HClO)+c(CIO),X為HC10或C1CT］與pH的關(guān)系如圖(b)所示。HC10的電離常數(shù)M值為(3)CLO為淡棕黃色氣體，是次氯酸的酸肝，可由新制的HgO和C12反應(yīng)來(lái)制備，該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng))。上述制備ChO的化學(xué)方程式為?(4)C1O2常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaCKh、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片“，能快速溶于水，溢出大量氣泡，得到C1O2溶液。上述過(guò)程中，生成C1O2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，每生成1molCICh消耗NaCKh的量為mol；產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為(5)“84消毒液”的有效成分為NaClO,不可與酸性清潔劑混用的原因是(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入到30%的NaOH溶液中來(lái)制備NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%,則生產(chǎn)1000kg該溶液需消耗氯氣的質(zhì)量為一kg(保留整數(shù))。【答案】Na+ a10-7.52Cl2+HgO=HgC12+Cl2O1.25 NaHCO3+NaHSO4=CO2t+Na2SO4+H2OCIO+CI+2H+=ChT+H2O203【分析】(1)電解飽和食鹽水，陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣，陽(yáng)離子移向陰極室；一八、 ，c(H+)c(CIO)(2)由圖pH=7.5時(shí)，c(HC1O)=c(CIO),HC1O的Ka=一"=c(H+)；Cb歧化為CbO和cr：(4)根據(jù)5cIO2+4H'=4C1O2+C1+2H2O,計(jì)算每生成ImolCKh,消耗的NaCICh；碳酸氫鈉和硫酸氫鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳；(5)“84”中的NaClO、NaCl和酸性清潔劑混合后發(fā)生歸中反應(yīng)：根據(jù)NaOH質(zhì)量守恒計(jì)算：【詳解】(1)電解飽和食鹽水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2。=Jg=2NaOH+C12T+H2T，陽(yáng)極氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，氯氣從a□逸出，陰極氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氧氣，產(chǎn)生OH-與通過(guò)離子膜的Na+在陰極室形成NaOH,故答案為：Na+：a；

(2)由圖pH=7.5時(shí)，c(HC1O)=c(CIO),HCIO的Ka=0但陽(yáng)°°)=c(H+)=10~73；故答案為：10々5；c(HC10)(3)。2歧化為CbO和cr,HgO和氯氣反應(yīng)的方程式為：2c12+HgO=HgC12+ChO，故答案為:2C12+HgO=HgCl2+Cl2O；5C1O2+4H+=4C1O24-Cr+2H2O,每生成ImolCKh,消耗NaClCh為史必x5=1.25mol；碳酸氫4鈉和硫酸氫鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，方程式為：NaHCOi+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2?,故答案為:1.25mol；NaHCCh+NaHSO產(chǎn)Na2sO4+