1、工艺流程题大题训练（共13题）1（2021河南南阳高三期中）元素铬(Cr)在自然界主要以+3价和+6价存在。（1）工业上利用铬铁矿(FeO Cr2O3)冶炼铬的工艺流程如图所示：为加快焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施之一是_；“水浸”要获得“浸出液”的操作是_。已知“浸出液”的主要成分为Na2CrO4，则Cr2O3在高温焙烧时反应的化学方程式为_；若向“滤液”中加入盐酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成，则操作发生反应的离子方程式为_。（2）含有的废水毒性较大，某工厂为了使废水的排放达标，进行如下处理：、。该废水中加入绿矾()和H+，发生反应的离子方程式为_；（3）以铬酸钠(Na2CrO4
2、)为原料，用电化学法可制备重铬酸钠()，实验装置如图所示(已知：)。阳极的电极反应式为_；电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na+物质的量由a mol变为b mol，则生成重铬酸钠的物质的量为_mol。2（2021江苏连云港高三期中）钪(Sc)是地壳中含量极少的稀土元素，在照明、合金和催化剂等领域有重要应用。钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeOTiO2)， 还含有少量SiO2、 Sc2O3等氧化物，从钛铁矿中提取Sc2O3的流程如下： 已知：当离子浓度减小至10-5 molL-1时可认为沉淀完全室温下，溶液中离子沉淀完全的pH如下表所示：离子Fe3+Fe2+TiO2+沉淀完全的pH3.
3、29.01.05lg2=0.3，KspSc(OH)3=1.25 10-33。回答下列问题：（1）基态Fe2+核外电子排布式为 _。（2）“酸浸”后Ti元素转化为TiOSO4，其水解反应的化学方程式是 _。（3）“萃取”时，使用10%P2O4+5%TBP+煤油作为萃取剂，一定条件下萃取率受振荡时间的影响如图，萃取时选择最佳的振荡时间为_min。（4）“洗钛” 所得TiO(H2O2)2+为橘黄色的稳定离子，H2O2 的作用是 _，_。(写出两点)（5）“酸溶”后滤液中存在的阳离子Sc3+、TiO2+、 Fe3+浓度均小于0.01 molL-1.“除杂”过程中应控制的pH范围是 _。（6）“沉钪”后
4、得到五水草酸钪，焙烧生成四种氧化物。其反应的化学方程式为_。3（2021重庆高三期中）铂是重要的催化剂和吸氢材料，广泛用于新能源和化工行业。一种以电解精炼铜的阳极泥(含Pt、Au、Ag及少量有机物)为原料生产海绵Pt及Au的工艺流程如下：回答下列问题：（1）电解精炼铜时阴极的电极反应式为_。（2）“焙烧”的主要目的是_，“操作”为_。（3）已知“滤液”主要含HAuCl4、H2PtCl6，且二者均为强酸。HAuCl4中金元素化合价为_，H2PtCl6的电离方程式为_。（4）“沉金”的化学反应方程式为_。（5）“沉铂”中，生成(NH4)2PtCl6的沉淀率随温度的变化曲线如图所示，结合平衡移动原理
5、解释升高温度，(NH4)2PtCl6沉淀率升高的主要原因_。（6）“灼烧”时发生分解反应的化学方程式为_。4（2021山东烟台高三期中）锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池，性能优良。工业上用某软锰矿(主要成分为，还含有少量铁、铝及硅等氧化物)为原料制备锰酸锂()。流程如图：回答下列问题：。（1）“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是，生成的离子方程式为_。（2）滤渣的主要成分是_；“精制”中加入的量比理论值大得多，其主要原因是_。（3）“沉锰”得到的是和滤饼，二者均可被氧化为，若控温氧化时溶液的pH随时间的变化如图，其中pH下降的原因是_(用化学方程式表示)。（4）工业上也可以将“精制”后的滤
6、液加入来合成。中S的化合价为+6价，则一个中含过氧键的数目为_，加入溶液合成发生反应的离子方程式为_。（5）“锂化”是将和按4：1的物质的量比配料，球磨35h，然后升温至600750，保温24h，自然冷却至室温得产品。所得混合气体的成分是_。（6）为测定成品锰酸锂的纯度，实验室可通过连续滴定法测定锰酸锂中锰元素的平均价态。现进行如下实验：步骤1：取少量成品锰酸锂(假设为)分成两等份，分别置于两只锥形瓶中；步骤2：向一只锥形瓶中加入稀硝酸和双氧水，完全反应后，中Mn元素转化为，除去过量的双氧水。调节pH，滴加指示剂，用浓度为0.400的EDTA标准溶液滴定，终点时消耗EDTA标准溶液20.00m
7、L(已知：与EDTA反应的化学计量数之比为1：1)；步骤3：向另一锥形瓶中加入1.340g和足量硫酸，充分反应后，用0.100 标准溶液滴定，到达滴定终点时消耗标准溶液20.80mL。已知：则此成品锰酸锂中Mn元素的平均化合价为_。5（2021福建省龙岩第一中学高三月考）高纯MgCO3可以用于医药中间体、解酸剂、无机阻燃剂等；FeCO3可用作补血剂。用硼泥(主要成分为MgO、FeO、Fe2O3，还含少量B2O3、SiO2、Al2O3和有机物)制备MgCO3和FeCO3的工艺流程如图。请回答下列问题：已知：该工业流程的条件下，部分金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如表。Mg2+Fe2+Al3+F
8、e3+开始沉淀9.36.93.92.2沉淀完全10.88.44.73.2聚乙烯醇能吸附Mg2+和，并在聚乙烯醇表面生成颗粒大小一致的MgCO3。MgCO3分解为吸热反应，分解产物MgO具有粘附性。B2O3不溶于酸。（1）“煅烧”的主要目的为_。（2）“滤渣1”的主要成分为_，两次“酸浸”时硫酸的用量都不宜过多，原因是_。（3）实际生产中“氧化”时使用温度不能过高的原因可能为_。（4）“沉铁”时生成FeCO3沉淀的离子方程式为_。（5）加入MgO“调pH1”的范围为_。（6）请简述MgCO3作无机阻燃剂的原理_、_(答2点即可)。（7）“沉镁”时要先加入聚乙烯醇溶液，后加入Na2CO3溶液，若试
9、剂加入顺序颠倒，导致的后果为_。6（2021陕西泾阳县教育局教学研究室高三期中）炼锌厂的铜镉废渣中含有铜、锌、镉()、铁、砷()等元素，其含量依次减少。对这些元素进行提取分离能减少环境污染，同时制得实现资源的利用，其流程图如图。已知难溶于水；易溶于水，难溶于酒精。金属离子开始沉淀2.76.57.75.26.9沉淀完全3.28.09.86.49.4请回答下列问题：（1）提高浸出率可以采用的方法是_(写出一点)。（2）滤液中有少量的，若不除去，则与反应会产生一种有毒氢化物气体，该气体的分子式为_。向滤液中逐滴滴入酸性溶液可与反应生成，完成该反应的离子方程式：_=_滴定终点的现象是_。（3）流程中调
10、节时可选用的试剂为_，滤渣的主要成分为_。（4）制得的需洗涤，洗涤晶体时应选用试剂为_。7（2021山东德州高三期中）氯化亚铜是一种白色粉末，广泛应用于化工和印染等行业。难溶于乙醇，在潮湿的空气中易被氧化，酸性条件下不稳定，易生成和。工业上用铜矿粉(主要含及少量、等)为原料制备。流程如图（1）“酸浸”中，加入稀不宜过量太多的原因是_。（2）滤液3的主要成分是_；过程中可以循环利用的物质是_。（3）生成的离子方程式为：_。（4）析出的晶体用乙醇洗涤的目的是_。（5）合成过程中氯化亚铜的产率与温度、溶液的关系如图所示。据图分析，生产氯化亚铜的适宜条件为_。合成时，盐酸用量过多对产品造成的影响是_。
11、8（2021山东邹城高三期中）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，其中两种工艺如图所示：已知含铬废水中铬元素主要存在微粒为Cr3+、CrO、Cr2O。“中和”过程中，产生Cr(OH)3。回答下列问题：（1）“还原”时，先加入H2SO4酸化的目的是_，用硫酸而不用盐酸，原因是_，再加入Na2S2O5固体，其发生反应的离子方程式为_。（2）“中和”时加入Na2CO3的作用是_，“过滤洗涤”时，洗涤沉淀的操作为_。（3）写出“氧化”时，发生反应的化学方程式_。（4）已知Ksp(BaCrO4) = 2.410-10，利用氧化法除铬时，欲使废液中铬元素的含量不高于0.26
12、 mgL-1，则此滤液中c(Ba2+)的范围为_。9（2021广东龙岗高三期中）我国广东、广西等省的钨锡矿床中含有黝锡矿(主要成分为，还含有、等)。一种以黝锡矿为原料提取锡的工艺流程如图所示：已知：“滤液”中含有的主要离子为、等。回答下列问题：（1）“焙烧”过程中主要发生的反应为。中元素的化合价为_。在反应物中加入粉的最主要目的是_(填标号)。A提供能量 B防止被氧化 C防止结块加入的的量应为黝锡矿量的2.1倍，结合图示说明其原因_。（2）“滤渣”中可回收的金属是_(填元素符号)。（3）若黝锡矿中含有元素，则“净化”时需加入，将转化为单质除去，发生反应的离子方程式为，该过程可看作经历以下两步反
13、应：第一步：第二步：_（4）“电沉积”时，采用惰性电极作阳极，纯锡作阴极，溶液和“净化”后溶液(主要含、等)分别为两极区的电解液，选用阳离子交换膜。“净化”后溶液应作_(填“阳极区”或“阴极区”)电解液。“电沉积”过程中，阳极区溶液的_(填“增大”或“减小”或“不变”)。“电沉积”结束后，阴极区溶液的主要溶质为_(填化学式)。10（2021河南平顶山高三月考）二苯铬(C6H6)2Cr可用作聚合反应的催化剂。某研究小组按如下流程制备二苯铬：已知：(NH4)2Cr2O7为橙红色晶体，Cr2O3难溶于水。回答下列问题：（1）有关物质的溶解度如下表所示。通过_、_过滤、洗涤、干燥等一系列操作得到橙红色
14、晶体，生成橙红色晶体的化学反应类型是_。相关物质溶解度(g/100gH2O)数据化学式0102030406080100Na2Cr2O716317218319821526937641.5NH4Cl29.433.237.241.445.855.365.677.3(NH4)2Cr2O718.225.535.646.558.586115156NaCl35.735.835.936.136.437.13839.2（2）“加热”反应的化学方程式为_待Cr2O3冷却后，需用蒸馏水洗涤，判断其已洗涤干净的简单方法是_。（3）已知CCl4沸点为76.8C，为了能够向“转化”中提供稳定的CCl4气流，适宜的加热方法
15、是_；“转化中氮气并未参与化学反应，反应还生成一种含有碳、氧、氮的有毒气体，且碳、氧、氧三种元素的质量比为12：16：71，则该气体的化学式为_。（4）“合成”中得到中间产物(C6H6)2CrAlCl4，然后(C6H6)2Cr+再用连二亚硫酸钠(Na2S2O4)在碱性条件下还原得到三明治结构的二苯铬化合物(C6H6)2Cr，其中连二亚硫酸钠被氧化为亚硫酸钠，则“还原”反应的离子方程式为_；若要得到3mol(C6H6)2Cr，则至少需要铝为_mol。11（2021湖北鄂东南省级示范高中高三期中）实验室将回收废旧三元锂离子电池经过放电、拆解、分离集流体等操作获得正极活性物质(主要成分)。从材料中回
16、收锰、钴、镍的工艺流程如下：已知：“酸浸液”中的金属离子主要有、“沉锰”滤液中钴、镍分别以、形式存在回答下列问题：（1）废旧电池获得正极材料前，需将其浸入溶液中使电池短路放电，此时溶液温度升高，该过程中能量的主要转化方式为：_。（2）已知中、化合价相同，则它们的化合价为_。“酸浸”时若用一定浓度的盐酸替代双氧水和硫酸，缺点是_。（3）“沉锰”所得锰沉淀主要成分为、。反应温度对锰的沉淀率影响下图所示。“沉锰”生成的离子方程式：_。控制过氧化氢添加量，当反应温度升高，锰的沉淀率降低的可能原因：_。锰沉淀最好用_(填字母)洗涤，洗涤液回收到“钴镍分离”使用以提高回收率。A蒸馏水 B溶液 C氨水 D稀
17、硫酸（4）由“钴镍分离”过程可知与EDTA络合能力：_(填“ ”、“”或“=”)。添加适量NaOH加热蒸氨得到Co(OH)3沉淀的离子方程式_。12（2021北京朝阳高三期中）是重要化工原料，由制备的一种工艺流程如下：. 研磨，加水配成浊液。. 浊液经还原、纯化、制备等过程，最终获得固体。资料：不溶于水。该工艺条件下，与不反应。难溶电解质的溶度积：、（1）研磨的目的是_。（2）加入铁粉除去溶液中的，反应的离子方程式是_。（3）氧化的反应如下： 根据上述反应，还原所需的与的物质的量比值应为2.而实际比值(11.25)小于2，原因是_。取少量母液，滴加溶液，未产生蓝色沉淀，说明_。（4）纯化向母液
18、中滴加氯水调，除去残留的。若母液中，使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有沉淀生成？_(列式计算，已知)。（5）制备将纯化液与稍过量的溶液混合，得到含的浊液。将浊液过滤，洗涤沉淀，干燥后得到固体。通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验的操作是_。生成的离子方程式是_。13（2021河北石家庄高三期中）随着电动汽车的大量使用，废旧锂电池的再利用成为科技工作者研究的重要课题。某化工厂从废旧锂电池正极材料(主要成分为、炭黑及铝片)中回收锂、铝、钴的流程如图所示。（1）在“酸浸还原”时需对正极材料进行研磨粉碎等预处理，该操作的目的是_；“料渣1”的主要成分是_(填名称)。（2）“酸浸还原”中，(难溶于水)在
19、的作用下转化为和，写出该反应的离子方程式：_。（3）“料渣2”经过加热分解、电解可制得，写出该过程发生反应的化学方程式：_、_。（4）萃取剂选择磷酸二异辛酯，是因为其具有两种物理性质：_；_。实验室进行萃取操作时，需要不时打开分液漏斗活塞放气，图中正确的放气图示是_(填标号)。（5）热分解的质量变化过程如图所示，其中之前是隔绝空气加热，之后是在空气中加热，A、B、C三点时的产物均为纯净物。用化学方程式表示从A点到B点的物质转化：_，C点时产物的化学式是_。【参考答案及解析】大题训练（共13题）1（2021河南南阳高三期中）元素铬(Cr)在自然界主要以+3价和+6价存在。（1）工业上利用铬铁矿(
20、FeO Cr2O3)冶炼铬的工艺流程如图所示：为加快焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施之一是_；“水浸”要获得“浸出液”的操作是_。已知“浸出液”的主要成分为Na2CrO4，则Cr2O3在高温焙烧时反应的化学方程式为_；若向“滤液”中加入盐酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成，则操作发生反应的离子方程式为_。（2）含有的废水毒性较大，某工厂为了使废水的排放达标，进行如下处理：、。该废水中加入绿矾()和H+，发生反应的离子方程式为_；（3）以铬酸钠(Na2CrO4)为原料，用电化学法可制备重铬酸钠()，实验装置如图所示(已知：)。阳极的电极反应式为_；电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na+物质
21、的量由a mol变为b mol，则生成重铬酸钠的物质的量为_mol。【答案】（1） 将铬铁矿粉碎 过滤 2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2 （2）（3） 2H2O-4e-=O2+4H+(或4OH-4e-=O2+2H2O)， 【解析】（1）为加快焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施为将铬铁矿粉碎；水浸要获得浸出液，应分离出固体，由流程可知该操作为过滤“浸出液”的主要成分为Na2CrO4，则Cr2O3在高温焙烧时反应的化学方程式为：2Cr2O3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+4CO2；若向“滤液”中加入盐酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成，说明滤液中有硫酸
22、根离子生成，沉淀为氢氧化铬，操作发生反应的离子方程式为：；（2）酸性条件下，具有强氧化性，可氧化Fe2+，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为：；（3）阳极发生氧化反应，由水中的氢氧根离子放电，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+(或4OH-4e-=O2+2H2O)；电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na+物质的量由a mol变为b mol，则溶液中移动的电荷为( a-b ) mol，所以外电路中转移的电子为(a-b) mol，根据阳极反应2H2O-4e-=O2+4H+，阳极生成的氢离子为(a-b)mol ，根据反应，可知生成重铬酸钠的物质的量为。2（2021江苏连云
23、港高三期中）钪(Sc)是地壳中含量极少的稀土元素，在照明、合金和催化剂等领域有重要应用。钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeOTiO2)， 还含有少量SiO2、 Sc2O3等氧化物，从钛铁矿中提取Sc2O3的流程如下： 已知：当离子浓度减小至10-5 molL-1时可认为沉淀完全室温下，溶液中离子沉淀完全的pH如下表所示：离子Fe3+Fe2+TiO2+沉淀完全的pH3.29.01.05lg2=0.3，KspSc(OH)3=1.25 10-33。回答下列问题：（1）基态Fe2+核外电子排布式为 _。（2）“酸浸”后Ti元素转化为TiOSO4，其水解反应的化学方程式是 _。（3）“萃取”时
24、，使用10%P2O4+5%TBP+煤油作为萃取剂，一定条件下萃取率受振荡时间的影响如图，萃取时选择最佳的振荡时间为_min。（4）“洗钛” 所得TiO(H2O2)2+为橘黄色的稳定离子，H2O2 的作用是 _，_。(写出两点)（5）“酸溶”后滤液中存在的阳离子Sc3+、TiO2+、 Fe3+浓度均小于0.01 molL-1.“除杂”过程中应控制的pH范围是 _。（6）“沉钪”后得到五水草酸钪，焙烧生成四种氧化物。其反应的化学方程式为_。【答案】（1）Ar3d6（2）TiOSO4+(x+1)H2O=TiO2xH2O+H2SO4（3）10（4） 提供配位体，生成稳定配离子TiO(H2O2)2+进入
25、水层，便于除钛 将Fe2+氧化成Fe3+，便于后续调pH使Fe3+沉淀完全达到除铁目的 （5）3.23.7（6）Sc2(C2O4)35H2OSc2O33CO23CO5H2O【分析】钛铁矿主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3，还含有Mg、Si、Sc等元素，由流程可知，加浓硫酸酸浸后，滤渣1为二氧化硅或不溶性硅酸盐，水解发生TiOSO4+(x+1)H2O=TiO2xH2O+H2SO4，萃取时分离出Ti、Sc，洗钛分离出TiO(H2O2)2+，加NaOH反萃取后分离出Sc，与盐酸反应加草酸发生3H2C2O4+2Sc3+=Sc2(C2O4)3+6H+，再灼烧发生Sc2(C2O4)3 Sc2O3+3C
26、O+3CO2，需避免CO污染环境。（1）铁是26号元素，亚铁离子电子排布式为Ar3d6。故答案为：Ar3d6；（2）“酸浸”后Ti元素转化为TiOSO4，其水解反应的化学方程式是 TiOSO4+(x+1)H2O=TiO2xH2O+H2SO4。故答案为：TiOSO4+(x+1)H2O=TiO2xH2O+H2SO4；（3）“萃取”时，使用10%P2O4+5%TBP+煤油作为萃取剂，一定条件下萃取率受振荡时间的影响如图，由图可知，萃取时适宜的振荡时间为10min，萃取率较高；故答案为：10（4）“洗钛” 所得TiO(H2O2)2+为橘黄色的稳定离子，H2O2 的作用是 提供配位体，生成稳定配离子Ti
27、O(H2O2)2+进入水层，便于除钛，将Fe2+氧化成Fe3+，便于后续调pH使Fe3+沉淀完全达到除铁目的。(写出两点)，答案为：提供配位体，生成稳定配离子TiO(H2O2)2+进入水层，便于除钛；将Fe2+氧化成Fe3+，便于后续调pH使Fe3+沉淀完全达到除铁目的；（5）“酸溶”后滤液中存在的阳离子Sc3+、TiO2+、 Fe3+浓度均小于0.01 molL-1.，用氨水调节溶液pH使TiO2+、Fe3+沉淀完全而Sc3+不沉淀，室温下TiO2+完全沉淀的pH为1.05，KspFe(OH)3=4.010-38，铁离子完全沉淀时c(OH-)=mol/L=1.58710-11mol/L，Ks
28、pSc(OH)3=1.2510-33，开始沉淀时c(OH-)= mol/L=510-11mol/L，对应的氢离子浓度分别为6.310-4mol/L、210-4mol/L，除杂”过程中应控制的pH范围是 3.23.7。故答案为：3.23.7；（6）“沉钪”后得到五水草酸钪，焙烧生成四种氧化物。其反应的化学方程式为Sc2(C2O4)35H2OSc2O33CO23CO5H2O。故答案为：Sc2(C2O4)35H2OSc2O33CO23CO5H2O。3（2021重庆高三期中）铂是重要的催化剂和吸氢材料，广泛用于新能源和化工行业。一种以电解精炼铜的阳极泥(含Pt、Au、Ag及少量有机物)为原料生产海绵P
29、t及Au的工艺流程如下：回答下列问题：（1）电解精炼铜时阴极的电极反应式为_。（2）“焙烧”的主要目的是_，“操作”为_。（3）已知“滤液”主要含HAuCl4、H2PtCl6，且二者均为强酸。HAuCl4中金元素化合价为_，H2PtCl6的电离方程式为_。（4）“沉金”的化学反应方程式为_。（5）“沉铂”中，生成(NH4)2PtCl6的沉淀率随温度的变化曲线如图所示，结合平衡移动原理解释升高温度，(NH4)2PtCl6沉淀率升高的主要原因_。（6）“灼烧”时发生分解反应的化学方程式为_。【答案】（1）（2） 将有机物灼烧除掉 过滤 （3） +3 （4）（5）存在反应，升高温度有利于HCl挥发，
30、促使平衡正向移动，使沉淀率升高（6）【分析】电解精炼铜的阳极泥(含Pt、Au、Ag及少量有机物)，通过焙烧，可以除去里面的少量有机物；然后再加入王水，Ag+会沉淀，生成氯化银沉淀，金和铂会转化为HAuCl4、H2PtCl6，通过过滤，由题可知“滤液”主要含HAuCl4、H2PtCl6；滤液中加入氯化亚铁，HAuCl4被还原为Au，通过过滤分离；滤液中加入氯化铵，会与H2PtCl6反应，生成(NH4)2PtCl6；(NH4)2PtCl6通过灼烧，得到海绵Pt，据此分析作答。（1）电解精炼铜时，阴极上铜离子得电子，生成铜单质，电极反应式为：，故答案为：；（2）由分析可知，“焙烧”的主要目的是将有机
31、物灼烧除掉；“操作”为过滤，故答案为：将有机物灼烧除掉；过滤；（3）HAuCl4中氢为+1价，氯为-1价，则金元素化合价为+3价；H2PtCl6为强酸，电离方程式为：，故答案为：+3；（4）“沉金”时加入氯化亚铁与HAuCl4反应，生成Au，Au的化合价降低，则同时还会生成氯化铁，化学反应方程式为：，故答案为：；（5）“沉铂”时，加入氯化铵，会与H2PtCl6反应，生成(NH4)2PtCl6，由曲线可知，该反应为可逆反应，化学方程式为：，该反应中升高温度有利于HCl挥发，促使平衡正向移动，使沉淀率升高，故答案为：存在反应，升高温度有利于HCl挥发，促使平衡正向移动，使沉淀率升高；（6）(NH4
32、)2PtCl6通过灼烧，得到海绵Pt，通过价态分析，还会生成氨气、氯化氢和氮气，化学方程式为：，故答案为：。【点睛】本题重点（4）（6），对于陌生化学反应方程式的书写，先看价态有没有改变，改变为氧化还原反应，根据价态改变，确定反应物和生成物，再根据得失电子守恒配平。4（2021山东烟台高三期中）锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池，性能优良。工业上用某软锰矿(主要成分为，还含有少量铁、铝及硅等氧化物)为原料制备锰酸锂()。流程如图：回答下列问题：。（1）“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是，生成的离子方程式为_。（2）滤渣的主要成分是_；“精制”中加入的量比理论值大得多，其主要原因是_。（3）
33、“沉锰”得到的是和滤饼，二者均可被氧化为，若控温氧化时溶液的pH随时间的变化如图，其中pH下降的原因是_(用化学方程式表示)。（4）工业上也可以将“精制”后的滤液加入来合成。中S的化合价为+6价，则一个中含过氧键的数目为_，加入溶液合成发生反应的离子方程式为_。（5）“锂化”是将和按4：1的物质的量比配料，球磨35h，然后升温至600750，保温24h，自然冷却至室温得产品。所得混合气体的成分是_。（6）为测定成品锰酸锂的纯度，实验室可通过连续滴定法测定锰酸锂中锰元素的平均价态。现进行如下实验：步骤1：取少量成品锰酸锂(假设为)分成两等份，分别置于两只锥形瓶中；步骤2：向一只锥形瓶中加入稀硝酸
34、和双氧水，完全反应后，中Mn元素转化为，除去过量的双氧水。调节pH，滴加指示剂，用浓度为0.400的EDTA标准溶液滴定，终点时消耗EDTA标准溶液20.00mL(已知：与EDTA反应的化学计量数之比为1：1)；步骤3：向另一锥形瓶中加入1.340g和足量硫酸，充分反应后，用0.100 标准溶液滴定，到达滴定终点时消耗标准溶液20.80mL。已知：则此成品锰酸锂中Mn元素的平均化合价为_。【答案】（1）（2） Fe(OH)3、Al(OH)3 H2O2在Fe3+作用下部分催化分解 （3）（4） 1 （5）CO2、O2（6）+3.2【分析】根据（1）问信息知，软锰矿浆经过浸取后，MnO2被FeSO
35、4还原为MnSO4，Fe2+被氧化为Fe3+，另外原料中的Fe转化为Fe2+，Al转化为Al3+，在精制过程中，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，加入MnO调节pH可将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去，Mn2+在沉锰步骤中转化为Mn(OH)2等沉淀，经过控温氧化转化为MnO2，在锂化过程中，MnO2与Li2CO3反应得到产品LiMn2O4。（1）由分析知，浸取时，MnO2被FeSO4还原为MnSO4，Fe2+被氧化为Fe3+，根据得失电子守恒初步确定反应方程式为：MnO2+2Fe2+2Fe3+Mn2+，结合溶液显酸性，在方程式左边添加4个H+配平电荷守恒，在右边
36、添加2个H2O配平元素守恒，得完整方程式为：MnO2+2Fe2+4H+=2Fe3+Mn2+2H2O；（2）由分析知，滤渣主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3；因为H2O2在Fe3+催化下会发生分解，为了使Fe2+完全氧化，故H2O2的用量比理论值要多，故此处填：H2O2在Fe3+作用下部分催化分解；（3）控温氧化时溶液pH下降，说明有酸性物质生成，推测可能是氧化Mn2(OH)2SO4生成H2SO4导致，对应方程式为：Mn2(OH)2SO4+O2=2MnO2+H2SO4；（4）中S元素为+6价，若8个O均为-2价，则S元素为+7价，不符合题意，故推测有2个O是-1价，即形成过氧键，故1个含有
37、1个过氧键；加入K2S2O8可将Mn2+直接氧化为MnO2，被还原为，根据得失电子守恒初步配平反应为：Mn2+MnO2+2，结合溶液显酸性，在方程式右边添加4个H+配平电荷守恒，在左边添加2个H2O配平元素守恒，得完整方程式为：Mn2+2H2O=MnO2+2+4H+；（5）由题意初步确定反应为：4MnO2+Li2CO3LiMn2O4，Mn元素化合价降低，则必然有元素化合价升高，此时只能是氧元素化合价升高，推测生成O2，反应前有碳酸盐，推测另一种气体为CO2，故此处填：O2、CO2；（6）由步骤2得，Mn元素总物质的量n=n(EDTA)=0.4000 mol/L20.00 mL10-3 L/mL
38、=810-3 mol；在步骤3中，KMnO4测定的是过量的Na2C2O4，由得失电子守恒得关系式：2KMnO45Na2C2O4，则剩余的n(Na2C2O4)=，则与样品反应的n(Na2C2O4)=，假设锰酸锂中Mn元素平均价为+a价，根据得失电子守恒列式得：(a-2)810-3 mol=24.810-3 mol，解得a=3.2，故此处填+3.2。5（2021福建省龙岩第一中学高三月考）高纯MgCO3可以用于医药中间体、解酸剂、无机阻燃剂等；FeCO3可用作补血剂。用硼泥(主要成分为MgO、FeO、Fe2O3，还含少量B2O3、SiO2、Al2O3和有机物)制备MgCO3和FeCO3的工艺流程如
39、图。请回答下列问题：已知：该工业流程的条件下，部分金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如表。Mg2+Fe2+Al3+Fe3+开始沉淀9.36.93.92.2沉淀完全10.88.44.73.2聚乙烯醇能吸附Mg2+和，并在聚乙烯醇表面生成颗粒大小一致的MgCO3。MgCO3分解为吸热反应，分解产物MgO具有粘附性。B2O3不溶于酸。（1）“煅烧”的主要目的为_。（2）“滤渣1”的主要成分为_，两次“酸浸”时硫酸的用量都不宜过多，原因是_。（3）实际生产中“氧化”时使用温度不能过高的原因可能为_。（4）“沉铁”时生成FeCO3沉淀的离子方程式为_。（5）加入MgO“调pH1”的范围为_。（6）请简述
40、MgCO3作无机阻燃剂的原理_、_(答2点即可)。（7）“沉镁”时要先加入聚乙烯醇溶液，后加入Na2CO3溶液，若试剂加入顺序颠倒，导致的后果为_。【答案】（1）除去硼泥中的有机物（2） B2O3、SiO2 硫酸过多，会导致后续调节pH和加入铁粉时消耗更多的药品 （3）温度过高会导致过氧化氢的分解（4）Fe2+2=FeCO3+H2O+CO2（5）3.2pH1”、“”或“=”)。添加适量NaOH加热蒸氨得到Co(OH)3沉淀的离子方程式_。【答案】（1）化学能转化为电能和热能（2） +3 产生Cl2污染环境 （3） Mn2+H2O2+2NH3H2O=MnO2+2H2O 温度升高，H2O2受热分解
41、，导致Mn2+未完全沉淀 C （4） Co(NH3)63+3OH-Co(OH)3+6NH3 【分析】正极活性物质(主要成分)、H2O2和H2SO4进行“还原酸浸”，过滤得到含、的酸浸液，向酸浸液中加NH4Cl、NH3H2O、H2O2发生氧化还原反应，沉锰得到的锰沉淀为MnO2、MnO(OH)2、MnOOH，过滤分离出锰沉淀；滤液中含Co(NH3)63+、Ni(NH3)62+、，加H2O2和EDTA进行钴镍分离，再经加热蒸氨、过滤得到Ni-EDTA络合物和Co(OH)3沉淀；Ni-EDTA络合物通过系列操作破络回收，Co(OH)3沉淀经系列转化得CoC2O4。（1）由题意，需将正极材料浸入NaC
42、l溶液中使电池短路放电，此时溶液温度升高，由此可知没有外接电源，应是发生原电池反应，故化学能转化为电能和热能；（2）中Li为+1价，O为-2价，设、的化合价为n，1+nx+ny+n(1-x-y)-4=0，解得n=+3，即、的化合价为+3；“酸浸”时若用盐酸替代双氧水和硫酸，则HCl被氧化，生成污染环境；（3）结合流程可知沉锰时，Mn2+和NH4Cl、NH3H2O、H2O2反应生成MnO2，Mn2+作还原剂，氧化产物为MnO2，氧化剂是H2O2，还原产物是H2O，则反应的离子方程式为Mn2+H2O2+2NH3H2O=MnO2+2H2O；过氧化氢受热易分解，因此当反应温度升高，锰的沉淀率降低的可能
43、原因是温度升高， H2O2受热分解，导致Mn2+未完全沉淀；锰沉淀主要成分为MnO2、MnO(OH)2、MnOOH2，洗涤液要回收到“钴镍分离”使用以提高回收率。所以所选洗涤剂一要尽量减少沉淀的损失，二回收到“钴镍分离”溶液中，不引进新的杂质。所以选择氨水最适合，选C；（4）依图可知，钴最后转化为，能分离出，可知与络合能力：；添加适量加热蒸氨得到Co(OH)3沉淀，根据原子守恒可知反应的离子方程式为Co(NH3)63+3OH-Co(OH)3+6NH3。12（2021北京朝阳高三期中）是重要化工原料，由制备的一种工艺流程如下：. 研磨，加水配成浊液。. 浊液经还原、纯化、制备等过程，最终获得固体
44、。资料：不溶于水。该工艺条件下，与不反应。难溶电解质的溶度积：、（1）研磨的目的是_。（2）加入铁粉除去溶液中的，反应的离子方程式是_。（3）氧化的反应如下： 根据上述反应，还原所需的与的物质的量比值应为2.而实际比值(11.25)小于2，原因是_。取少量母液，滴加溶液，未产生蓝色沉淀，说明_。（4）纯化向母液中滴加氯水调，除去残留的。若母液中，使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有沉淀生成？_(列式计算，已知)。（5）制备将纯化液与稍过量的溶液混合，得到含的浊液。将浊液过滤，洗涤沉淀，干燥后得到固体。通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验的操作是_。生成的离子方程式是_。【答案】（1）增大固体与反
45、应物的接触面积，加快反应速率（2）2+Fe=3Fe2+（3） 由于反应生成含有铁离子的沉淀，消耗了氢氧根离子，促进了水电离，溶液中氢离子浓度增大，所以还原 MnO2 所需的 H+ 与 Fe2+ 的物质的量实际比值(11.25)小于2； 亚铁离子或Fe2+ （4）恰好沉淀完全即溶液中，根据=c(Fe3+)c3(OH-)=110-5c3(OH-)，c(OH-)=6.510-12，Qc=c(Mn2+)c2(OH-)=1mol/L(6.510-12)2=4.22510-24，而，即QCKSP，没有沉淀产生（5） 取最后一次洗涤液，加入足量的稀盐酸，再加入氯化钡溶液，没有沉淀产生，说明沉淀已经洗涤干净
46、2HCO+=+CO2+H2O 【解析】（1）研磨，变为粉末状，可以增大固体与反应物的接触面积，加快反应速率；（2）加入铁粉除去溶液中的，反应的离子方程式是2+Fe=3Fe2+；（3）氧化的反应如下：，根据上述反应，还原所需的与的物质的量比值应为2，而实际比值(11.25)小于2，原因是：由于反应生成含有铁离子的沉淀，消耗了氢氧根离子，促进了水电离，溶液中氢离子浓度增大，所以还原MnO2 所需的H+与Fe2+的物质的量实际比值(11.25)小于 2；亚铁离子能够与溶液产生蓝色沉淀，以此检验亚铁离子存在；取少量母液，滴加溶液，未产生蓝色沉淀，说明溶液中不存在亚铁离子；（4）恰好沉淀完全即溶液中，根
47、据=c(Fe3)c3(OH-)=110-5c3(OH-)，c(OH-)=6.510-12，Qc=c(Mn2+)c2(OH-)=1mol/L(6.510-12)2=4.22510-23，而，即QcKsp，没有沉淀产生；（5）将纯化液与稍过量的溶液混合，得到含的浊液。将浊液过滤，洗涤沉淀，干燥后得到固体。硫酸根离子检验常用试剂为盐酸和氯化钡，具体操作如下：取最后一次洗涤液，加入足量的稀盐酸，再加入氯化钡溶液，没有沉淀产生，说明沉淀已经洗涤干净；将纯化液与稍过量的溶液混合，得到含的浊液，生成的离子方程式是2HCO+=+CO2+H2O。13（2021河北石家庄高三期中）随着电动汽车的大量使用，废旧锂电
48、池的再利用成为科技工作者研究的重要课题。某化工厂从废旧锂电池正极材料(主要成分为、炭黑及铝片)中回收锂、铝、钴的流程如图所示。（1）在“酸浸还原”时需对正极材料进行研磨粉碎等预处理，该操作的目的是_；“料渣1”的主要成分是_(填名称)。（2）“酸浸还原”中，(难溶于水)在的作用下转化为和，写出该反应的离子方程式：_。（3）“料渣2”经过加热分解、电解可制得，写出该过程发生反应的化学方程式：_、_。（4）萃取剂选择磷酸二异辛酯，是因为其具有两种物理性质：_；_。实验室进行萃取操作时，需要不时打开分液漏斗活塞放气，图中正确的放气图示是_(填标号)。（5）热分解的质量变化过程如图所示，其中之前是隔绝
49、空气加热，之后是在空气中加热，A、B、C三点时的产物均为纯净物。用化学方程式表示从A点到B点的物质转化：_，C点时产物的化学式是_。【答案】（1） 提高浸取速率 炭黑 （2）（3） （4） 难溶于水 易溶解，难溶解和 c （5） 【分析】正极材料(主要成分为LiCoO2、炭黑及铝片)加入稀硫酸、亚硫酸钠进行酸浸还原，+3价Co被亚硫酸根还原为Co2+，Li、Al元素转化为相应的阳离子进入溶液中，过滤后加入氨水调节pH沉淀Al3+，在加入磷酸二异辛酯萃取Co2+进入到有机相，有机相加入试剂M进行反萃取，使Co2+进入水相，再加入草酸铵溶液得到CoC2O42H2O晶体，强热使晶体分解得到X。（1）
50、对正极材料进行研磨粉碎等预处理，该操作的目的是增大反应物的接触面积，提高浸取速率；“料渣1”是难溶于酸的物质，主要成分是炭黑；（2）酸浸还原过程中，Na2SO3可以将+3价Co还原为Co2+，亚硫酸根被氧化为硫酸根，离子方程式为；（3）“料渣2”是Al)OH)3，加热分解的化学方程式：，再电解熔融的氧化铝可制得，反应的化学方程式：；（4）磷酸二异辛酯的作用是萃取水相中的Co2+，萃取前的水相中主要有CoSO4、(NH4)2SO4和Li2SO4，所以该物质首先需要难溶于水，同时易溶解CoSO4，为了得到纯净的Co，还需难溶解(NH4)2SO4、Li2SO4；给分液漏斗放气的操作是将分液漏斗斜倒立
51、，打开活塞，故选：c；（5）18.30g CoC2O42H2O的物质的量为，0.1molCoC2O42H2O含0.2mol水，结晶水的质量m=nM=0.2mol18g/mol=3.6g，起点到A固体质量减少为18.30-14.70=3.6g，则A点是纯净的CoC2O4，0.1mol CoC2O42H2O 含Co质量为m=nM=0.1mol59g/mol=5.9g，则B为金属Co，A到B是CoC2O4分解，分解反应方程式为：；由图知C点钴氧化物质量为8.30g，0.1molCo质量为5.9g，氧元素质量为8.3g-5.9g=2.4g，氧的物质的量，则Co和O的原子个数比为0.1：=2:3，C点产物化学式是Co2O3。
