也工瀛荏除備做

翹一以物質(zhì)制備為目的

厘用］（2024?廣而統(tǒng)考模擬預(yù)測）層狀結(jié)構(gòu)Mos?薄膜能用于制作電極材料。MoS2薄膜由輝鋁礦（主要含

M0S2及少量Fe。、SCO2）制得癡。3后再與S經(jīng)氣相反應(yīng)并沉積得到,其流程如下。

SO,氨水S

回答下列問題：

（1）“焙燒”產(chǎn)生的SO2用溶液吸收生成MHS。,的離子方程式為o

⑵“焙燒”后的固體用氨水“浸取”得到重鋁酸鏤［（9）2癡2。7］溶液,為提高“浸取”速率，可采用的措施是

（舉一例）。

（3）“灼燒”過程中需回收利用的氣體是（填化學(xué)式）。

（4）在650℃下“氣相沉積”生成MOS2的反應(yīng)需在特定氣流中進(jìn)行,選用Ar而不選用H2形成該氣流的原因

是______O

（5）畫&foS2晶體與石墨晶體結(jié)構(gòu)類似，層狀函52的晶體類型為。將m+嵌入層狀MoS2充電后得

到的LUWoSz可作電池負(fù)極，該負(fù)極放電時的電極反應(yīng)式為o結(jié)合原子結(jié)構(gòu)分析，入廠能嵌入MOS2

層間可能的原因是。

【答案】

（l）SO2+O7/-=HSO3

（2）將固體粉碎

⑶膽

（4）也和S在加熱條件下發(fā)生生成二S

+

（5）混合型晶體LixMoS2-xe-=MoS2+xLi杳+為）失去一個電子形成，原子半徑小

【解析】M0S2薄膜由輝錮礦（主要含MoSz及少量FeO、S?O2）制得MOO3后再與S經(jīng)氣相反應(yīng)并沉積得到，

輝錮礦焙燒后使用氨水浸取得到［（NHj）2Mo2。7］，結(jié)晶后灼燒得到Mo。,，最后與S經(jīng)氣相反應(yīng)并沉積得到

M0S2,據(jù)此分析解題。

（1）SO2用NaOH溶液吸收，生成即上的。3,離子方程式為SC>2+OH-=HSQ'，故答案為SO,+OH~^HSO3o

（2）“焙燒”后的固體用氨水“浸取”得到重鋁酸錠［｛NH^MO2OA溶液，可將固體粉碎，提高“浸取”速率，故

答案為將固體粉碎。

（3）［（A?4）22WO2O7］為錢鹽，“灼燒”過程產(chǎn)生私,可回收利用，故答案為9。

（4）也和S在加熱條件下發(fā)生生成田S,所以用Ar而不選用82,故答案為H2和S在加熱條件下發(fā)生生成82

So

（5）石墨的晶體類型為混合型晶體，層狀MOS.2晶體與石墨晶體結(jié)構(gòu)類似，所以層狀MOS2的晶體類型為混合

型晶體，將〃+嵌入層狀充電后得到的可作電池負(fù)極，放電是原電池，失去電子發(fā)生氧化反

MOS2UXMOS2

+

應(yīng)，電極反應(yīng)式為LixMoS2-xe~^MoS2+xLi,力廣為。失去一個電子形成，電子排布式為Is2,原子半徑

+

小，能嵌入MOS2層間，故答案為分子晶體；LixMoS2-xe~^MoS2+xLi:杳+為愛失去一個電子形成，原子

半徑小。

題目區(qū)（2024?河南?統(tǒng)考模擬預(yù)測）鋼渣是鋼鐵行業(yè)的固體廢棄物，含有2CaOS22、Fe2O3,FeO、Al2O3^

HA等物質(zhì)。一種以鋼渣粉為原料固定并制備HQ的工藝流程如圖所示。???

稀鹽酸、NH.C1氧化劑A試劑B試劑BCO.

廠;I

鋼渣粉T浸用1f氧化|沉料f調(diào)pH—>固碳f濾液c

￥

富機(jī)渣鐵鋁渣彳散細(xì)

CaCO3

空氣、：稀硫酸

；CaCO3j

-*----?V’O/I還原|~?V,0

川碎燒f焙燒產(chǎn)物T^^213

A濾渣

已知鋼渣中Ca元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%,弘5在稀鹽酸和NH?混合溶液中不易被浸出。該工藝條件下，有關(guān)

金屬離子開始沉淀和沉淀完全的如下表所示：

金屬離子Fe3+Fe2+Al3+Ca1+

開始沉淀的pH1.97.23.512.4

沉淀完全的pH2.98.25.113.8

回答下列問題：

（1）浸出1過程生成的8。2“包裹”在鋼渣表面形成固體膜，阻礙反應(yīng)物向鋼渣擴(kuò)散。提高浸出率的措施有

（除粉碎外，舉1例）。該浸出過程不使用稀硫酸代替稀鹽酸的原因是o

（2）為避免引入雜質(zhì)離子，氧化劑A應(yīng)為（舉1例）。

（3）濾液。的溶質(zhì)可循環(huán)利用，試劑8應(yīng)為。

（4）若Ca的浸出率為90%,理論上1噸鋼渣在“固碳”中可固定kgCO2.

（5）富鋼渣焙燒可生成機(jī)鈣鹽，不同機(jī)鈣鹽的溶解率隨pH變化如圖所示。已知浸出2的pH約為2.5,則應(yīng)

控制焙燒條件使該機(jī)鈣鹽為o該培燒反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

Ca2V2。7

-^Ca(VO3)2

-Ca3(VOJ

%

、

郴

膜60

娩

201~?~1~?1~?~1~?~1~?-1?~1~?~1~?~1~?~1~?1~?~1~'11

1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.0

PH

（6）微細(xì)碳酸鈣廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域，某種碳酸鈣晶胞如圖所示。已知a=b=4.99nm,c=17.3nm,

a=6=90°,y=120°,該晶體密度為g-cm-3（列出計算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為乂）。

???

【答案】

⑴適當(dāng)增大鹽酸的濃度、適當(dāng)升高溫度、攪拌稀硫酸與2CaO?S，O2反應(yīng)形成微溶于水的ChSOq覆蓋

在鋼渣表面，阻礙反應(yīng)物向鋼渣擴(kuò)散

⑵也Q或氯水

(3)氨水

(4)297

(5)Ca2Ho7^O3+2CaCO3+O2^^Ca2^O7+2CO2

伍、____uX1023

V3X4.992X17.37V4

【解析】鋼渣中含有2CaO?S，C>2、Fe2O3,FeO、42。3和%4等，鋼渣中加入稀鹽酸、進(jìn)行''浸出1"，

經(jīng)過濾得到富銳渣，濾液中含"3+、"2+、43+、C&2+,濾液中加入氧化劑>1將染2+氧化成"3+,加入試劑B

將"3+、人嚴(yán)轉(zhuǎn)化成鐵鋁渣而除去，然后加入試劑B調(diào)pH,再吸收。。2“固碳''得到微細(xì)CaCC>3和濾液。；

富銳渣與CaCO3在空氣中焙燒得焙燒產(chǎn)物，焙燒產(chǎn)物中加入稀硫酸進(jìn)行“浸出2”經(jīng)過濾得濾渣和濾液,濾

液經(jīng)系列操作得％。5,用還原劑將％。5還原為n。3。

⑴浸出1過程生成的曲。2“包裹”在鋼渣表面形成固體膜，阻礙反應(yīng)物向鋼渣擴(kuò)散。提高浸出率的措施有:

適當(dāng)增大鹽酸的濃度、適當(dāng)升高溫度、攪拌等。該浸出過程不使用稀硫酸代替稀鹽酸的原因是:稀硫酸與

2CaO-S，O2反應(yīng)形成微溶于水的CaSOq覆蓋在鋼渣表面，阻礙反應(yīng)物向鋼渣擴(kuò)散。

2+3+

(2)加入氧化劑力的目的是將Fe氧化成Fe，為避免引入雜質(zhì)離子，氧化劑A應(yīng)為H2O2或氯水。

⑶加入試劑B的目的使人3+、人嚴(yán)轉(zhuǎn)化成人(OH%、4(O/f)3沉淀而除去，繼續(xù)加入試劑B調(diào)p",便于

“固碳”時形成圓。。3,濾液。的溶質(zhì)可循環(huán)利用，試劑B應(yīng)為氨水。

(4)鋼渣中Ca元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%,若Ca的浸出率為90%,理論上1噸鋼渣在“固碳”中可固定。5的質(zhì)

b工1000初x30%x90%…

量為-----------------x44g/mol=297kg。

40g/mol

(5)由圖可知浸出2的pH約為2.5時，Ca2H4的溶解率最大，故應(yīng)控制焙燒條件使銳鈣鹽為Ca2Ho7；該焙

燒過程中V元素的化合價由+3價升至+5價，Q為氧化劑，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，該焙燒反應(yīng)的

化學(xué)方程式為%O3+2CaCO3+O2^Ca2^O7+2CO2o

(6)該晶胞中含Ca?+的個數(shù)為4x±_+4x《+2x5+2x《+4=6,含CO,的個數(shù)4x5+4x《+4

1266363

=6,1個晶胞的質(zhì)量為-1°?/%,晶胞的體積為-^-a2c=^~x(4.99x10-7cm)2x(17.3x10-7cm)=

21QX62-213

x4.99X17.3xlOWcn?,該晶體密度為^rg4-x4.99x17.3x10cm')=------甘--------

—'2>V3X4.992X17.3?^

x102Vcm30

3〕(2024?陜西商洛?校戚考一模)亞鐵氟化鉀晶體俗名黃血鹽,化學(xué)式為苞[Fe(CN)6]?3H2

3

O(M=422g?mor1),可溶于水，難溶于乙醇。用含NaCN的廢液合成黃血鹽的主要工藝流程如下:

FeSO4(aq)

回答下列問題：

(l)NaCN中碳元素的化合價為。

⑵“反應(yīng)器”中投入等體積、等濃度的FeSO,溶液和Ga。。溶液，發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為o

(3)“過濾1”后可以向?yàn)V液中加入少量鐵粉，目的是；濾渣2的主要成分是(填化學(xué)式);“轉(zhuǎn)化

器”中生成黃血鹽晶體的反應(yīng)類型為=

(4)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“步驟a”的具體操作為o

(5)樣品的純度測定：

步驟1：準(zhǔn)確稱取8.884g黃血鹽樣品加入水中充分溶解，并配制成100.00mL溶液。

步驟2：量取25.00mL上述溶液，用2.000mol-IT1的酸性高鎬酸鉀溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時，共消耗酸性

高銃酸鉀溶液30.50mL。

,

已知：10KjFe(CN)6]-3H2。+122KMzO4+299H2SC?4=162KHSOi+5Fe2(SO4)3+122MnSO4+60HNO3

+60CQT+218H2。。

①配制100.00mL樣品待測液,必須用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和o

②該樣品的純度是(保留4位有效數(shù)字)o

③下列操作會使測定結(jié)果偏高的是(填字母)。

A.步驟1過程中黃血鹽所含亞鐵在空氣中部分氧化

B.滴定前仰視滴定管讀數(shù)，滴定后讀數(shù)正確

C.滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后尖嘴部分無氣泡

【答案】

(1)+2

⑵6NaCN+FeSOi+CaC^NaA[Fe[CN\]+CaSO?+2NaCl

(3)防止NajFe(CN)6]被氧化除去過量的鈣離子絡(luò)合反應(yīng)

⑷用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至沒過沉淀，待乙醇自然流下，重復(fù)操作2~3次

⑸100.00mL容量瓶95.0%C

【解析】含的廢液中加入FeS5、反應(yīng)生成Nai[Fe(CN\],CaSO&、NaCl,過濾除去硫酸鈣，然

后加入碳酸鈉除去過量的鈣離子，過濾除去碳酸鈣；加入KC7溶液使Na4[Fe(CN\]轉(zhuǎn)化為Nai[Fe(CN\]■

3科O,過濾,用乙醇洗滌、干燥，最后得到產(chǎn)品；據(jù)此分析解題。

(l)NaCN中碳元素的化合價為+2價，故答案為：+2。

⑵由流程可知，反應(yīng)器中NaCN、FeSOi，反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒和最終產(chǎn)物NajFe(C7V)6]?3e0推斷

反應(yīng)生成AfajFe(aV)6]、CaSO^NaC7,發(fā)生的主要反應(yīng)為6NaCN+FeSOi+CaCl^Na^Fe{CN)^+

CaSOA+2NaCl,故答案為:6NaCN+FeSO4+CaCl2^Na^Fe(CN\]+CaSO4+^NaCL

(3)反應(yīng)過濾后，“過濾1”中Fe為+2價，加入少量鐵粉，可已知Fe的氧化，然后加入碳酸鈉除去過量的鈣離

子,過濾除去碳酸鈣，反應(yīng)器中NaCN、FeSO^CaCl2反應(yīng)生成NajFeCN%]為絡(luò)合反應(yīng)：故答案為：防止

Nai[Fe(CN\]被氧化：除去過量的鈣離子；絡(luò)合反應(yīng)。

(4)亞鐵氧化鉀晶體可溶于水，不溶于乙醇，第2次過濾得到亞鐵氨化鉀晶體，為了除去晶體表面的雜質(zhì)殘

液，可以乙醇洗滌，故實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟a的操作為用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至沒過沉淀,待乙醇自然流

下，重復(fù)操作2~3,故答案為：用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至沒過沉淀，待乙醇自然流下，重復(fù)操作2~3次。

（5）①酉已制100.00mL樣品待測液，必須用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和100.00mL容量瓶，故答案為：

100.00mL容量瓶；

②根據(jù)方程式10函［Fe（CN）6>3H2。+122KMnO4+299H2SO^^KHSOi+bFe^SO^i+^MnSOi

+6O/7NO3+6O82T+2I8也O可知，則樣品中Na/FelaV%］的物質(zhì)的量為30.50X10-3LX2.000mol/LX

禺x吧燃吁=0.020mol,則該樣品的純度是"。加紇產(chǎn)"mol*wo%弋.o%,故答案為：

12225.00mL8.884g95

95.0%;

②月.步驟1過程中黃血鹽所含亞鐵在空氣中部分氧化，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液用量減少，結(jié)果偏低，故A錯誤；

滴定前仰視滴定管讀數(shù)，滴定后讀數(shù)正確，導(dǎo)致讀數(shù)偏小，結(jié)果偏低，故B錯誤；

。.滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后尖嘴部分無氣泡，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液用量偏大，結(jié)果偏高，故。正確；

故答案為Co

類型二以混合物的分離、提綣為目的

題目④（2024?四川成都?校考一模）三氯化六氨合鉆［。。（9加賓是一種重要的化工原料。利用含鉆廢料

（含少量Fe、4等雜質(zhì)）制?。?。。（八陽/］。%的工藝流程如圖所示：

鹽酸①NaCICh②Na2cChNH4cl溶液氨水H2O2

[CO(NH3)6]C13

濾渣濾渣活性炭

已知:①“酸浸”過濾后的濾液中含有。小、Fe2\"3+、AM+等。

374

②/［。。（。印2］=1X10-八2七［。。（。a］=1X10-43.7、K/Fe（OH）3］=1XW、Ksp［Al（OH）3］=1

xIO-32-9

已知：溶液中金屬離子物質(zhì)的量濃度低于1.0x10-5mol/L時，可認(rèn)為沉淀完全。

③產(chǎn)具有較強(qiáng)還原性。

回答下列問題：

（1）制備。。&2。

“除雜”過程中加MZ2CO3調(diào)節(jié)pH后會生成兩種沉淀，同時得到含。（。。2+）=O.lmol-L-1的濾液，調(diào)節(jié)pH的

范圍為=

3+

⑵制備［CO（A?-3）6］O

①“混合”過程中需先將N&C7,Co。。溶液混合,然后再加入活性炭，NH4a的作用是。

②“氧化”過程應(yīng)先加入（選填“氨水”或“雙氧水”），原因是o

③生成［。0（限）6產(chǎn)的離子方程式為?

（3）分離提純。將反應(yīng)后的混合物趁熱過濾，待濾液冷卻后加入適量濃鹽酸，過濾、洗滌、干燥,得到

［。0（加國）6］口3晶體。該過程中加入濃鹽酸的目的是=

（4）含量測定。通過碘量法可測定產(chǎn)品中的鉆元素的含量。稱取0.10g產(chǎn)品加入稍過量的溶液并加

熱，將C。完全轉(zhuǎn)化為難溶的。。（。打）3,過濾洗滌后將濾渣完全溶于鹽酸中，向所得的溶液中加入過量的血

2+

和2~3滴淀粉溶液，再用0.010molT『N02s2O3溶液滴定（反應(yīng)原理：。產(chǎn)+廠-Co+I2.12+S2O^^r+S,

。公），達(dá)到滴定終點(diǎn)時消耗Na2s2O3溶液24.00mL,則產(chǎn)品中鉆元素的含量。

【答案】

（1）4.7?7.4（大于等于4.7小于7.4）???

⑵NH1a會抑制膽?也。的電離，防止生成。。(。以)2沉淀;參與反應(yīng)提供氨水

+2+3+

[Co{NH^^具有較強(qiáng)還原性，易被氧化；先加H2O2將Co氧化為Co，后加氨水，會生成Co(O8)3,不利

3+

于產(chǎn)品的生成2[CO(NH3)6]2++27VH4++H2O2=2[<70(^3)6]+2^/3?+27720

⑶增大c(C「)，降低[。0(雙日3)6]以3在水中的溶解度,有利于其結(jié)晶析出

(4)14.16%

【解析】以含鉆廢料用鹽酸溶解,過濾出濾渣,得到含。。2+、F小、&3+、AZ3+的酸性濾液，向?yàn)V液中加入適量

的NaC7O3將12+氧化為居3+,再加m2。。3調(diào)以力沉淀Fe3+為Fe(OH)3和4(OH)3,過濾得濾渣

(主要成分為Fe(OH)3和4(OH)3)和濾液，向含有。產(chǎn)的溶液中加入活性炭和NH4cz溶液得到CoCl2-6H2

。,再依次加入氨水和顯5,發(fā)生反應(yīng)依次為：CoCl2+6NH3-H2O[Co^NH^^Ck+GHiO,H2O2

,

+2[Co(NH3')6]Cl2+2NHiCl=2[。0(碼)6](%+2g31+2H2。；再將沉淀在HCI氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、

減壓過濾得到產(chǎn)品；

3+3+2+

(1)“除雜”過程中加Na2CO3調(diào)節(jié)p//后會生成兩種沉淀，使Al,Fe完全沉淀，而Co不產(chǎn)生沉淀，由題

干信息《/"(OH%]=1X10-37.4、Ksp[Al(OH)3]=1X10-32.9可知當(dāng)人/3+完全沉淀后，F(xiàn)e3+已經(jīng)早就完全

沉淀，此時c(OH-)=1X^0~33°mol/L=10-9-3mol/L,則pH=4.7,同時得到含。(。。2+)=0.1mol/L的濾

液，此時溶液中c(OH-)=J1'4-3mol/L=10-6'6mol/L,則pH=7.4,即調(diào)節(jié)pJT的范圍為4.7~7.4;

(2)①流程中NH,CI除作反應(yīng)物外,NHtCl溶于水電離出的N用會抑制后期加入的NH3-H2O的電離，可防

止加氨水時c(OH-)過大，防止生成Cb(OH)2沉淀；故答案為：NH.CI會抑制NH血O的電離，防止生成

Co(OH)2沉淀；參與反應(yīng)提供NH;

②若先加也口，將。。元素氧化到以產(chǎn),后加氨水，會生成。。(OH)3,不利于產(chǎn)品的生成，故先加入氨水再加

入H2O2，可防止CO(OH)3的生成，故答案為：氨水；[Co(N4)6產(chǎn)具有較強(qiáng)還原性，易被氧化；先加式。2將

。。2+氧化為。03+,后加氨水，會生成Cb(OH)3,不利于產(chǎn)品的生成，故先加入氨水再加入耳。2；

③由分析可知，生成[[Co(AH3)6F+的反應(yīng)方程式為：HzCWlColNHJJC+NHCI=2\_Co(NH》

+2NH3T+2丑2O,則其離子方程式為2[。0(網(wǎng))6產(chǎn)+2甌+82。2=2]。0(網(wǎng))6產(chǎn)+2網(wǎng)[+2日2。；

(3)由分析可知，將反應(yīng)后的混合物趁熱過濾,待濾液冷卻后加入適量濃鹽酸,過濾、洗滌、干燥,得到

[CO(NH3)6]C73晶體。該過程中加入濃鹽酸的目的是增大C(CF)，降低[CO(NH3)6]C73在水中的溶解度，有

利于其結(jié)晶析出；

3+3

⑷據(jù)題干反應(yīng)原理可知，n(Co)=2n(72)=2Xyn(S2O1-)=n(S2Ol-)=O.OlOmol/Lx24.00x10-L=

2.4xlO-mol,則產(chǎn)品中鉆元素的含量為2-4xl°&叱乂59g/mol乂100%=14.16%。

0.10g

題目回(2023?遼寧沈陽?枝底考一模)馬日夫鹽[?四9。)-2H2。]是一種用于機(jī)械設(shè)備的防銹磷化劑，工

業(yè)上利用軟鎰礦(主要成分為兩。2,含少量硅、鐵、鋁等氧化物)為主要原料，聯(lián)合處理含SO2的煙氣并制備

馬日夫鹽的一種工藝流程如下。請回答下列問題：

稀硫酸、SO2有機(jī)萃取劑Na2cO3溶液磷酸

軟鎰礦f浸鎰一?萃取分液一調(diào)pH一沉錦一>酸溶?，馬日夫鹽

濾渣1含F(xiàn)e3+有機(jī)相濾渣2

已知:①M(fèi)I(OH)2不穩(wěn)定，易被空氣氧化

②有機(jī)萃取劑是溶解了一種酸性磷酸酯(表示為其兒)的磺化煤油，萃取時發(fā)生的反應(yīng)主要為加3++3區(qū)4

^Fe(7L4)+3H+

23???

-39-33-128

③4』Fe(OH)3]=2.8xIO,Ksp[Al(OH).3]=1.0xIO,Ksp[Mn(OH)2]=1.0xIO

⑴若含SO?的煙氣中混有空氣，不同的浸出時間下，浸出液中跖產(chǎn)、s。r的濃度和測定結(jié)果如下圖，在

“浸鎰”步驟中，主反應(yīng)的化學(xué)方程式為,2無后曲線產(chǎn)生明顯差異的原因o(用化學(xué)方程式表

示)。

0.5

4-B-Mn2+

(—SOf

-OS.

J-?-pH

.3

O

E

)

/6

超2

愛

1

0.

葉(11111111Io

01234

反應(yīng)時間/h

(2)萃取可分為擴(kuò)散萃取和動力學(xué)萃取兩種類型。萃取率隨攪拌速度的增加而進(jìn)一步增加稱為擴(kuò)散萃取，浸

出液受化學(xué)反應(yīng)的控制稱為動力學(xué)萃取。萃取時攪拌速度和溶液pH對金屬離子萃取率的影響如圖所示。

萃取時，應(yīng)采用的最佳實(shí)驗(yàn)條件為,pH過大或過小都會降低Fe3+萃取率,結(jié)合平衡移動原理解釋其

原因是O

0O

29

8o

(

％7

<oro

蚤

榔6

O伙

5

20-//

~II-I-I__I-?PH

15020025030035040012345

攪拌速度(rpm)

⑶若浸出液中MB的濃度為l.Omol",則“調(diào)pH”的范圍為（當(dāng)離子濃度小于1.0X10-6mol/L時

認(rèn)為沉淀完全)。

(4)“沉銃”步驟中為減少副產(chǎn)物跖I(OH)2的生成，正確的操作是將溶液逐量加入溶液中,

并不斷攪拌。

(5)“酸溶”后的操作步驟包括、過濾、洗滌、干燥。

【答案】

(1)A^O2+SO2=MnSOi2SO2+O2+2H2O=2H2so4

(2)350-400rpm,pi?=lpH小于1時，氫離子濃度過大，反應(yīng)的平衡逆移，萃取率下降，pHr過大,

"3+水解生成氫氧化鐵

(3)5.0~7.6

(4)碳酸鈉硫酸鎰

(5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶???

【解析】該工藝流程原料為軟鎰礦(主要成分為跖1。2,含少量硅、鐵、鋁等氧化物)，產(chǎn)品為馬日夫鹽

2P。4)2?2"。],流程主線中的主元素為鎰，硅、鐵、鋁等元素在流程工藝中被依次除去，“浸鎰”過程二

氧化硅不溶，過濾除去，濾渣1為二氧化硅，Mn、Fe、AL以離子形式進(jìn)入''萃取分液”過程，加入有機(jī)萃取劑,

除去鐵離子，調(diào)節(jié)水層的pH■除去鋁離子，濾渣2為氫氧化鋁,溶液中主要含有硫酸鎰,加入碳酸鈉溶液”沉

鎰”，過濾后再加入磷酸反應(yīng)，一系列操作后得到Mn(82Po。2-2Hqo

⑴在“浸鎰”步驟中，主反應(yīng)為皿nC>2轉(zhuǎn)化為Mi。鎰元素化合價發(fā)生降低，為還原反應(yīng)，故兩。2與具有還

原性的SO?反應(yīng)，化學(xué)方程式為MnO2+SO2=MnSOi;2拉后浸出液中相同時間內(nèi)Mn?+的濃度增加量小于

SOr的濃度增加量，且pH下降不明顯，說明有副反應(yīng)2so2+O2+2H2。=242soi發(fā)生，故產(chǎn)生明顯差異的

原因?yàn)?s02+。2+2打2。=2H25。4；

(2)萃取時攪拌速度在350-400rlmi時，萃取率最大，溶液pH=1時，F(xiàn)e3+萃取率最大,且訪2+不會被萃

取,故答案為：350—400rpm,pH=1;

3+3++

pH小于1時，F(xiàn)e萃取率下降，從萃取時的反應(yīng)Fe+3H2A2^Fe(JM2)3+37f可知，氫離子濃度過大,反應(yīng)

3+3+

的平衡逆移，導(dǎo)致Fe萃取率下降，pH■過大，氫離子濃度減小Fe+3/f2OWRe(O8)3+3H+該水解平衡正

移，生成氫氧化鐵,且Mn2+萃取率提高而造成損失，故答案為：p//小于1時，氫離子濃度過大,反應(yīng)的平衡

逆移，萃取率下降，pH過大，+水解生成氫氧化鐵；

⑶“調(diào)以丁’的目的是使AP+完全沉淀除去，上麻2+不被沉淀出來，加3+完全沉淀，則?金七9乂。〃%],

9+-5

c(OH-))/^sP[Al(OH%T=JLOxHF：=10-mol/L,c(7/)<=10mol/L,pH>5.0,故Al計

')Vc(AZ3+)V1.0X10-6、)10-90

完全沉淀，溶液pH>5.0,上加2+不被沉淀出來，QwKsp[Mn(OH)2],c(OH-)<./4/癡(坐2]=

Vc(Mn)

u762+

y1.0xW-=10-6.4mol/L)c(H+)>辭二=10-mol/L,pHW7.6,MI不被沉淀出來，pHW7.6,故

答案為：5.0?7.6;

(4)碳酸鈉溶液顯堿性，與硫酸鎰“反應(yīng)時可能有Mn(OH\生成，為減少副產(chǎn)物Mn{OH\的生成，應(yīng)使混合

溶液的pHV7.6,則碳酸鈉溶液不能過量，故正確的操作是將碳酸鈉溶液逐量加入硫酸鎰溶液中，并不斷攪

拌，答案為：碳酸鈉；硫酸鎰；

⑸“沉鎰”反應(yīng)后過濾、洗滌,得到的MnCO3固體再加入適量磷酸反應(yīng),得MZ(H2FO4)2溶液，從溶液中得到

結(jié)晶水化合物操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。

藏目回(2024?湖南林洲?統(tǒng)考一模)三氯化釘(五江%)是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于催化、電鍍、電解陽極、

電子工業(yè)等。從Co-五〃-加。3催化劑廢料中分離制各五〃(為和。。(加3)2的一種工藝流程如圖所示。

NaOH/NaNO3乙醇鹽酸、NH20H

H2c2O4溶液

回答下列問題：

(1)基態(tài)Co原子的價電子排布式為0

⑵“焙燒”后所得固體主要成分為CoO,Na2RuO^NaNO?和。

⑶“還原”過程會產(chǎn)生CH.CHO和沉淀,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為0

⑷“酸溶”過程中冼加入鹽酸溶解五〃(。切4,然后加入鹽酸羥胺{NH.OH-HCI)得到RuCl^N”則該兩

■

種產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為=

⑸“蒸發(fā)結(jié)晶”在真空度為40kPa時進(jìn)行(此時水的沸點(diǎn)是28℃)，其目的是。

5

(6)若維持pH=2不變，讓。。2+沉淀完全(°。2+濃度不高于ix10-mol?尸),則混合體系中H2C2O4的濃度

不低于。[已知：=6.3x10-8,兄，(同。2。4)=5.9x10-2,&2(丑2。2。4)=6.4x1。-5結(jié)

果保留三位小數(shù)]

(7)“沉鉆”時，若得到的是CoC20rXH2O晶體，該反應(yīng)的離子方程式為。

(8)該流程中，還有一種重要成分42。3未提取，你認(rèn)為在哪一步驟后進(jìn)行最合適：。

【答案】

⑴3d74s2

⑵Na[4(OH)J(或Na4C>2)

⑶CH3cHQH+NaaRuO計2HQ=CHUCHO+Ru(OH)J+2NaOH

(4)2：1

⑸低壓低溫蒸發(fā)，避免6H2。分解

(6)0.167mol-L-1

⑺H2c2。4+。。2++/其。=CoC2OiXH2O+2H+

⑻還原

【解析】“焙燒”過程Cb、R”分別被氧化為CoO、N^RuOi,NaM4被還原為NaNQ,同時42。3與Na。8

反應(yīng)生成(或即4。2),“水浸”過程和Na[4(OH)J(或NaAZQ)溶解，

CoO不溶,過濾得CoO固體和濾液，向?yàn)V液中加入乙醇，“還原”過程乙醇被氧化為CH3cHO,NaJluO*祓

還原生成R“(OH)4沉淀，同時產(chǎn)生過濾得Ru(OH)4沉淀，經(jīng)過“酸溶”得含兄11。3溶液，金〃。3溶液

經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到RuCl3-6H2O;Co。進(jìn)行酸浸得含。<?+溶液，用草酸溶液沉鉆得到CbC?。』晶體，最后經(jīng)

系列操作得到Co(NOM6且。，據(jù)此解答。

⑴Co是27號元素，核外電子排布式為[Ar]3d74s2,則價電子排布式為3d74s?;

⑵“焙燒”過程Co、Ru分別被氧化為CoO、NaiRuOi,M1NO3被還原為NaNO2,同時Al2O3與NaOH反雙

生成Na[Al(OH\]NaAlOi),則“焙燒”后所得固體主要成分為CoO、Na2RuO^NaNO?知Na[Al(OH\

](或NaAlOi);

⑶“還原”過程乙醇被氧化為CH3CHO,帥2人〃。4被還原生成RU(OH)4沉淀，同時產(chǎn)生Na。8,則該反應(yīng)的

化學(xué)方程式為：CH3cHQH+Na2RuO4+2H2O=CH3cHO+Ru(OH八+2NaOH;

⑷“酸溶”過程中，先加入鹽酸溶解Ru(OH)4得到五叱%,再加入鹽酸羥胺(NHQH-HCl)與RuCl&反反得

到正〃(％和此，則鹽酸羥胺(NHqH-HCl)與反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2RuCh+2NH2OH-HCl=

2a“(%+加2T+4HC7+2H2。,所以產(chǎn)物又和必的物質(zhì)的量之比為2:1;

⑸“蒸發(fā)結(jié)晶”在真空度為40kPa時進(jìn)行(此時水的沸點(diǎn)是28℃),即在低壓低溫下蒸發(fā)結(jié)晶得到尺4加晶

體,其目的是低壓低溫蒸發(fā)，避免RuCl3-6H2O分解;

4P(COGQ)6.3xKF'3l

⑹c(G。/)==6.3x10~mol-LT貝"”

c(C02+)1xlO^mol-LT1

0.984vnoZZTx1(T2oi.尸

m=O.lGTmol-LT1;

5.9xIO-2

⑺“沉鉆”時，向含C02+溶液中加入草酸溶液得到CoCQr工丑2。晶體，則反應(yīng)的離子方程式為：H2cq4

2+

+CO+XH-2O=CoC.iOi-xHiO+2H+;

⑻“還原”后，過濾得到7?”(。切4沉淀和含有Na[4(OH)J(或加4。2)的濾液，此時Co、五〃都已經(jīng)提取,

則可以從含有Na[4(OH)/(或NaAlO^的濾液中提取Al2O3,所以在“還原”步驟后提取Al2O3最合適。

???

類型三以化學(xué)基本即a考查為目的

:題目⑦（2024?河南?模擬預(yù)瀏）一種回收鋅電解陽極泥（主要成分為兩。2、P6SO4和加。，還有少量錦鉛氧

化物Pb2M18。16和人。）中金屬元素鋅、鎰、鉛和銀的工藝如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

一系列

操作SeO3

MnSO4

稀H2so4稀H2so4葡萄糖-------?MnSO4H2O———?電解-*Mn

溶液H/H2O

Na2cO3

陽極泥酸洗還原酸浸

溶液醋酸

AgH2SO4

濾液

1co2濾渣酸浸溶鉛-

醋酸鉛溶液fPbSO4

濾液2

已知：MnSOiH2O易溶于水,不溶于乙醇。

（l）Pb2MnsO16中Pb的化合價為+2價，癡的化合價有+2價和+4價，則氧化物中+2價和+4價Mn的個

數(shù)比為O

（2）“還原酸浸”過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（3）結(jié)合人加SO4溶解度曲線圖分析，由訪$。4溶液制得MtSOrR。晶體的“一系列操作”是

，用（填物質(zhì)的名稱）洗滌、干燥。

MnSC）4溶解度曲線圖

（4）“電解”時，加入SeO?與水反應(yīng)生成二元弱酸WSeOs，在陰極放電生成Se單質(zhì)，有利于訪2+電還原沉

積。則H2SeO3放電的電極反應(yīng)式為=

⑸通過計算說明可用岫2。。3溶液將“濾渣”中的P6S5轉(zhuǎn)化為PbCO3的原因o[已知：25℃時Ksp

8-14

（F6SO4）=2.5x10-,Ksp（PbCO3）=7.5xIO]

（6）錦、保、錢的某種磁性形狀記憶型合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。乂表示阿伏加德羅常數(shù)的值。該晶體的密

度為列出計算式即可）。

【答案】⑴1:3

⑵&國2。6+12也SO4+12MIC>2=12Mts。4+6。。21+18H2。

（3）加熱蒸發(fā)趁熱過濾乙醇

（4）HSeO+4H++4e-=Se+3HO

232???

⑸當(dāng)加入碳酸鈉溶液時，發(fā)生CO7（aq）+PbSC>4（s）UPbCO3（s）+SOr（aq）反應(yīng)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K

c(SO/)_K/PbSOJ_2.5x10一

>1。5,幾乎可以完全轉(zhuǎn)化

c(CC丁)―K式PbCOJ-7.5x1()T4

4x(59x2+55+70)

(6)

73

NAX(ax10-)

【分析】向陽極泥中加入稀硫酸將ZnO轉(zhuǎn)成ZnSOi,隨濾液除去，向?yàn)V渣中加稀硫酸和葡萄糖酸浸還原+4

價跖i為+2價得濾渣1，剩余的加入稀硫酸和葡萄糖還原酸浸，+4價的人物變成+2價上加進(jìn)入溶液，過

濾，得MnSOa溶液，經(jīng)過一系列操作，得MnSOeH2O晶體，濾渣1中加入即2。。3溶液，使PbSC>4轉(zhuǎn)化成溶

解度更小的PbCC*再加入醋酸，酸浸溶鉛，得到Ng單質(zhì)和醋酸鉛溶液，在醋酸鉛溶液中加入H2sQ,生成

PbSOa沉淀，過濾得PbSOi;據(jù)此解答。

［解析】（1