无机化工流程题(3)
1．利用含锌废料(主要成分是氧化锌，含有少量铁、铝、铜、锰等金属氧化物或盐)制备氯化锌的一种工艺流程如下：
(1)浸取温度不宜超过60 ℃，原因是________________
(2)为优化工艺流程，盐酸浸取后直接进行高锰酸钾氧化除杂。结合下列图表选择浸取工艺最佳pH范围为________(填字母)，理由是_________________________________________________________________
A．1.5～2.0 B．2.0～3.0 C．3.0～4.0 D．4.5～5.0
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金属离子 Fe2+ Al3+ Fe3+ Cu2+ Mn2+ Zn2+
开始沉淀的pHc＝0.01 mol·L-1 6.8 3.7 1.8 5.2 8.6 6.7
沉淀完全的pH c＝1．0×10-5 mol·L-1 8.3 4.7 2.8 6.7 10.1 8.2
(3)滤渣的主要成分有Fe(OH)3、________和MnO2，该工艺中去除锰的离子方程式为_________________________
(4)最适宜使用的还原剂是____________________________，理由为___________
(5)氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐Zn(OH)Cl生成，该反应方程式为__________________，产品中Zn(OH)Cl含量与蒸发温度关系如图所示，工艺要求Zn(OH)Cl含量不超过2.30%，降低产品中Zn(OH)Cl含量的方法有__________________
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2．锡在材料、医药、化工等方面有广泛的应用，锡精矿(SnO2)中主要有Fe、S、As、Sb、Pb等杂质元素。下图为锡的冶炼工艺流程。已知：SnO2性质稳定，难溶于酸。回答下列问题：
(1)锡的原子序数为50，其价层电子排布式为________，在元素周期表中位于________区。
(2)烟尘中的主要杂质元素是________(填元素符号)。
(3)还原时需加入过量的焦炭，写出该反应的化学方程式______________________________。
(4)电解精炼时，以SnSO4和少量H2SO4作为电解液，电源的负极与________(填“粗锡”或“精锡”)相连；H2SO4的
作用是________________、______________________________
(5)酸浸滤液中的Pb2+可用Na2S沉淀，并通过与强碱反应获得Pb，写出PbS与熔融NaOH反应的化学方程式_________________________
3．钯(Pd)是航天、航空等高科技领域不可缺少的关键材料。一种从铂钯精矿(含有Pt、Pd、Au、Cu、Bi)中分离提取钯的工艺流程如图所示：
(1)“滤液1”中含有H[CuCl2]和BiCl3，H[CuCl2]中Cu的化合价为________；Bi与As在周期表中位于同一主族，基态As原子的简化电子排布式为____________
(2)“氯化溶解”时氯气的作用是________________________________
(3)“分金”时，HAuCl4的氧化性________(填“大于”或“小于”)H2PtCl6，理由是_____________________________
(4)“沉铂”时发生反应的化学方程式为___________________________
(5)“沉钯”时反应的化学方程式为_________________________，“滤液3”可以进入到________中循环利用
(6)N2H4·H2O(水合肼)将Pd(NH3)2Cl2还原为金属钯时，还原剂与氧化剂的物质的量之比为__________
4．一种从废铅膏(含PbSO4 53.2%，PbO2 29.5%，PbO 11.3%，其他6%)中回收铅和氧化铅的流程如下，请回答：
已知：Pb2+(aq)＋2CH3COO－(aq)(CH3COO)2Pb(aq) K＝1×104，Ksp(PbCO3)＝8×10－14
(1)已知Pb位于第六周期，与C同族，基态Pb原子的价层电子轨道表示式为____________________
(2)“还原”时PbO2会转化为PbSO4，发生反应的化学方程式为_____________________________
(3)将滤液与SO2、Ca(OH)2混合反应，可实现原料NaHSO3的再生。理论上SO2与Ca(OH)2的物质的量之比为________，此过程中会产生一种副产物，其化学式为____________
(4)“脱硫”时发生的主要反应的离子方程式为___________________
(5)“沉淀”时，发生反应(CH3COO)2Pb(aq)＋CO(aq)PbCO3(s)＋2CH3COO－(aq)，该反应的平衡常数K′＝____________
(6)“电解”时，阴极的电极反应式为_______________________________
(7)“灼烧”时会有中间产物xPbCO3·yPbO生成，固体残留率(,原始固体的质量))与温度的关系如图所示，则358 ℃时对应固体的成分为____________(填化学式)
INCLUDEPICTURE "AF227.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\化学00\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\艾秀梅\\2025\\2025大二轮\\二轮成盘\\化学00\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\艾秀梅\\2025\\2025大二轮\\二轮成盘\\化学00\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\艾秀梅\\2025\\2025大二轮\\二轮成盘\\化学00\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\大二轮·化学 教师用书（新）\\化学00\\AF227.tif" \* MERGEFORMATINET
5．碳酸锶(SrCO3)难溶于水，主要用于电磁材料和金属冶炼。一种由工业碳酸锶(含少量Ba2＋、Ca2＋、Mg2＋、
Pb2＋等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如下：
INCLUDEPICTURE"RL694.TIF" INCLUDEPICTURE "G:\\2022课件\\2023版 创新设计 二轮专题复习 化学 人教版(新教材)\\RL694.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\2022课件\\2023版 创新设计 二轮专题复习 化学 人教版(新教材)\\RL694.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\2022课件\\2023版 创新设计 二轮专题复习 化学 人教版(新教材)\\教师Word文档\\第四部分 多维集训提素能\\RL694.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\2022课件\\2023版 创新设计 二轮专题复习 化学 人教版(新教材)\\教师Word文档\\第四部分 多维集训提素能\\非选择题专练\\RL694.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\2022课件\\2023版 创新设计 二轮专题复习 化学 人教版(新教材)\\教师Word文档\\第四部分 多维集训提素能\\非选择题专练\\RL694.TIF" \* MERGEFORMATINET
已知：Ⅰ.Cr(OH)3为两性氢氧化物；
Ⅱ.常温下，各物质的溶度积常数如表所示。
化合物 Cr(OH)3 Ca(OH)2
Ksp近似值 1×10－31 5.5×10－6
化合物 Mg(OH)2 SrCO3
Ksp近似值 1.8×10－11 5.6×10－10
(1)气体A的电子式为________
(2)“沉钡、铅”时，pH过低会导致(NH4)2CrO4的利用率降低，原因为__________________________________(用离子方程式解释)；“还原”时发生反应的离子方程式为__________________________________
(3)“滤渣1”的主要成分为________(填化学式)
(4)用氨水和NaOH分步调节pH，而不是直接调节溶液的pH≈13的原因为________________________________
(5)“调pH≈13”后需对溶液进行煮沸并趁热过滤出滤渣2，煮沸并趁热过滤的原因为_________________________
(6)已知：碳酸的电离常数Ka1＝4.4×10－7、Ka2＝4.7×10－11，则“碳化”时，反应Sr2＋(aq)＋2HCO(aq)SrCO3(s)＋H2CO3(aq)的平衡常数K＝________(保留两位有效数字)
(7)“系列操作”中包含“200 ℃烘干”操作，烘干过程中除蒸发水分外，还能够除去SrCO3中的微量可溶性杂质，该杂质除NH4HCO3外还可能为________(填化学式)
6．废SCR催化剂(含TiO2、V2O5、WO3等)的回收对环境保护和资源循环利用意义重大。通过如下工艺流程可以回收其中的钛、钒、钨等
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX8.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX8.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HX8.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第二部分 大题逐空抢分\\402HX8.TIF" \* MERGEFORMATINET
已知：①TiO2、V2O5和WO3都能与NaOH溶液反应，分别生成不溶性的Na2TiO3和可溶性的NaVO3、Na2WO4；②Ksp(CaWO4)＝9×10－9
回答下列问题：
(1)基态23V原子的价层电子轨道表示式为________________________
(2)“球磨”的目的是________________________________________
(3)“碱浸”后通过________(填操作名称)可以实现钛与钒、钨分离。
(4)“酸浸”后钛主要以TiO2＋形式存在，“热水解”反应的离子方程式为__________________________
(5)“煅烧”NH4VO3的化学方程式为________________________________
(6)“沉钨”中析出CaWO4时，需要加入过量CaCl2，其目的是________________________________
(7)向20 mL 0.3 mol·L－1 Na2WO4的滤液中加入等体积的CaCl2溶液(忽略混合过程中的体积变化)，欲使WO浓度小于1×10－6 mol·L－1，则CaCl2溶液的最小浓度为________ mol·L－1
7．锂离子电池的应用很广泛，某种锂电池的正极材料为钴酸锂，该材料可以由海水(含较大浓度的LiCl及少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等)制备，其工艺流程如图所示：
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX81.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX81.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HX81.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第二部分 大题逐空抢分\\402HX81.TIF" \* MERGEFORMATINET
已知：①在常温下几种难溶物质的溶度积常数如表：
物质 Li2CO3 MgCO3 CaCO3 MnCO3 Mg(OH)2
Ksp 2.5×10－2 6.8×10－6 3.4×10－9 2.3×10－11 5.6×10－12
②Li2CO3微溶于热水，可溶于冷水
(1)“除杂1”步骤中除去的杂质离子为Mg2＋和____________
(2)“调pH”的目的是________________________________________________________
(3)金属镁可以通过电解熔融MgCl2得到，写出由Mg(OH)2沉淀制MgCl2固体的具体操作____________________
(4)20 ℃时碳酸锂在水中的溶解度为1.295 g，饱和溶液密度为1.0148 g·cm－3，则其中Li2CO3的物质的量浓度为______________(结果保留两位有效数字)
(5)“热水洗涤”的目的是______________________________________。在实验室里洗涤Li2CO3时会采用如图所示装置，该装置较于普通过滤装置的优点为____________________________________________________
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX82.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX82.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HX82.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第二部分 大题逐空抢分\\402HX82.TIF" \* MERGEFORMATINET
(6)“合成”工序需要高温条件，并放出能使澄清石灰水变浑浊的气体，写出该反应的化学方程式_____________
8．氧化铜主要用作玻璃、陶瓷、搪瓷的绿色、红色或蓝色颜料，油类的脱硫剂和有机合成的催化剂等。由黄铜矿(CuFeS2)直接制备氧化铜，原料易得，操作方便，成本低廉，得到的氧化铜纯度高。工艺流程如图所示：
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX1130.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX1130.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HX1130.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第二部分 大题逐空抢分\\402HX1130.TIF" \* MERGEFORMATINET
已知：黄铜矿焙烧产物有硫酸铜、氧化铜、硫酸亚铁和氧化铁、二氧化硫气体。硫酸钙微溶于水，且升温溶解度减小(Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16、Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38、Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－22、Ksp(CaCO3)＝3.39×10－9、Ksp(CaSO4)＝9.1×10－6)。
请回答下列问题：
(1)为了增加黄铜矿焙烧效率，可以采用的措施是__________
(2)沉淀Ⅰ的成分是______________
(3)滤液Ⅰ中通入的气体Q是________，作用是__________________________________(用离子方程式表示)
(4)滤液Ⅱ中加入碳酸钙反应的离子方程式是______________________________________
(5)操作Ⅰ采用的条件是________________________________________
(6)本流程设计存在的问题是________________________________________，为了提高氧化铜产率的解决方法是
______________________________________
9．LiFePO4是锂离子电池的电极材料，BaTiO3是用途广泛的压电材料。钛铁矿的主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备LiFePO4和BaTiO3的工艺流程如下：
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA32.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA32.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA32.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA32.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)FeTiO3中Fe元素的化合价为________；基态Ti原子的价层电子排布图为__________________________
(2)“酸浸”过程中，铁的浸出率结果如图所示。当铁的浸出率为70%时，可采用的实验条件为___________
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA33.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA33.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA33.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA33.TIF" \* MERGEFORMATINET
(3)“酸浸”后，钛主要以TiOCl形式存在，其水解生成TiO2·xH2O沉淀的离子方程式为_____________________
(4)“转化”过程中加入双氧水的最佳反应温度为50 ℃，其原因为______________________________________
(5)若“母液”中c(Mg2＋)＝0.02 mol·L－1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全，即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，此时“母液”中Mg3(PO4)2的离子积Q＝____________________________(已知：FePO4的溶度积Ksp为1.3×10－22)。
(6)“高温煅烧”时，由FePO4制备LiFePO4的化学方程式为________________________________________。
(7)“沉钛”过程中生成BaTiO(C2O4)2，其在“热分解”过程生成粉状BaTiO3，并产生CO2和CO气体，据此计算n(CO2)∶n(CO)＝________
10．磷精矿主要成分为Ca5F(PO4)3，含少量REPO4、FeO、Fe2O3、SiO2，其中RE代表稀土元素。从磷精矿分离稀土元素的工业流程如下
(1)RE属于第ⅢB族，其中Sc的基态原子核外电子排布式为____________________
(2)“酸浸”过程HNO3与Ca5F(PO4)3反应的化学方程式如下，请补充完整
___Ca5F(PO4)3＋___HNO3===___Ca(NO3)2＋_____________＋___HF↑
(3)“萃取”的目的是富集RE，但其他元素也会按一定比例进入萃取剂中
①通过3ROH＋POCl3(RO)3PO＋3HCl制得有机磷萃取剂(RO)3PO，其中－R代表烃基，－R对(RO)3PO产率的影响如下表
－R －CH2CH3 －CH2CH2CH3 －CH2CH2CH2CH3
(RO)3PO
产率/% 82 62 20
由表可知，随着碳原子数增加，烃基____________(填“推电子”或“吸电子”)能力增强，O－H更难断裂，(RO)3PO产率降低
②“萃取”过程使用的萃取剂(C4H9O)3PO的结构如图，与RE3＋配位的能力：1号O原子________(填“＞”
“＜”或“＝”)2号O原子
(4)“反萃取”的目的是分离RE和Fe元素。向“萃取液”中通入NH3，Fe2＋、Fe3＋、RE3＋的沉淀率随pH变化如图
①试剂X为__________(填“Na2SO3”或“NaClO”)，应调节pH为____________
②通入NH3得到REPO4沉淀的过程：
ⅰ.H3PO4＋3NH3===(NH4)3PO4
ⅱ._______________________________________________________________(写出该过程的化学方程式)
③若萃取剂改用三丁基氧化膦[(C4H9)3PO]会导致“反萃取”RE产率降低，其原因为________________________
________________________________________________________________________
(5)若略去“净化”过程，则制得的草酸稀土会混有____________(填化学式)杂质
(6)在整个工艺中，可从副产物中提取____________________(填名称)，用于生产氮肥
11．我国主要以β型锂辉石(主要成分Li2O、Al2O3、SiO2，含有Fe3O4、MgO等杂质)为原料，通过硫酸锂苛化法生产氢氧化锂(LiOH)并制备锂离子电池的正极材料LiFePO4。流程如下，回答如下问题：
已知：①LiFePO4不溶于水，能溶于强酸
②部分金属氢氧化物的Ksp如下表
物质 Mg(OH)2 Al(OH)3 Fe(OH)3
Ksp 10－12 10－33 10－38
③Na2SO4和LiOH的溶解度随温度变化的曲线如图所示，二者结晶时均以水合物形式析出
(1)“球磨”操作的目的是________________________________
(2)加入石灰石中和残酸，调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀，则pH至少为________。(保留一位小数。通常认为溶液中离子浓度小于1×10－5 mol·L－1为沉淀完全)
(3)滤渣2的成分是_________________________________
(4)获得Na2SO4·10H2O时，通常“冷冻至0 ℃”，原因是________________
(5)LiOH溶液与FeSO4和H3PO4混合溶液制备LiFePO4的化学方程式为___________；两种溶液相互滴加的方式不同会影响产率和纯度，有同学认为应该将FeSO4和H3PO4混合液滴加到LiOH溶液中，你认为是否合理________(填“是”或“否”)，说明理由：___________________________________________
(6)LiFePO4需要在高温下成型后才能作为电极，高温成型时要加入少量石墨，则石墨的作用是______________
________________________________________________________________________(任写一点)
【无机化工流程题(3)】答案
1．(1)减少盐酸的挥发、降低Zn2+的水解程度，防止生成氢氧化锌
(2)D 在pH 4.5～5.0的范围内，Fe3+和Al3+变为氢氧化物，而Zn2+不会沉淀
(3)Al(OH)3 3Mn2+＋2MnO＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋
(4)单质锌 不会引入新的杂质
(5)ZnCl2＋H2OZn(OH)Cl＋HCl 减压蒸发，控制温度不超过300 ℃
解析：(1)浸取温度不宜超过60 ℃，原因是减少盐酸的挥发、降低Zn2+的水解程度，防止生成氢氧化锌。
(2)浸取的目的是要将Fe3+和Al3+变为氢氧化物，而Zn2+不能沉淀，根据表格中的数据，应该调pH的范围为4.7～6.7，合理的选项为D。
(3)由流程图可知，滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3和MnO2，该工艺中去除锰的原理为锰离子和高锰酸钾发生归中反应生成二氧化锰，离子方程式为3Mn2+＋2MnO＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋；
(4)考虑到不能引入新的杂质，故最合适的还原剂是单质锌。
(5)氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐Zn(OH)Cl生成，该反应方程式为ZnCl2＋H2OZn(OH)Cl＋HCl，根据图像，要控制Zn(OH)Cl含量不超过2.30%，降低产品中Zn(OH)Cl含量的方法有减压蒸发，控制温度不超过300 ℃。
2．(1)5s25p2 p
(2)S、As、Sb
(3)SnO2＋2C===Sn＋2CO↑
(4)精锡 增强溶液的导电性 防止Sn2+的水解
(5)2PbS＋4NaOH===2Pb＋2Na2S＋O2↑＋2H2O
解析：(1)锡的原子序数为50，其价层电子排布式为5s25p2，在元素周期表中位于p区。
(2)焙烧时Fe、S、As、Sb、Pb杂质元素转化为氧化物，由题可知，加入稀盐酸后的滤液经过处理得到Fe和Pb，所以烟尘中的主要杂质元素是S、As、Sb。
(3)使用焦炭还原SnO2得到粗锡，化学方程式为SnO2＋2C===Sn＋2CO↑。
(4)电解精炼时，与电源的负极相连的是精锡；以SnSO4和少量H2SO4作为电解液，H2SO4在水溶液中的电离，可以增强溶液的导电性，可以防止Sn2+的水解。
(5)由题可知，PbS与强碱反应获得Pb，则PbS与熔融NaOH反应的化学方程式为2PbS＋4NaOH===2Pb＋2Na2S＋O2↑＋2H2O。
3．(1)＋1 [Ar]3d104s24p3
(2)作氧化剂
(3)大于 Na2SO3只还原了HAuCl4(合理即可)
(4)2NH4Cl＋H2PtCl6===(NH4)2PtCl6↓＋2HCl
(5)NaClO＋2NH4Cl＋H2PdCl4===(NH4)2PdCl6↓＋NaCl＋H2O 沉铂、沉钯
(6)1∶2
解析：铂钯精矿(含有Pt、Pd、Au、Cu、Bi)用浓盐酸酸浸，“滤液1”中含有H[CuCl2]和BiCl3，滤饼中含有Pt、Pd、Au，氯化溶解后加入亚硫酸钠溶液分金，金沉淀过滤除去，滤液中加入氯化铵沉铂，过滤后加入氯化铵和次氯酸钠溶液沉钯，N2H4·H2O(水合肼)将Pd(NH3)2Cl2还原为金属钯。
(3)由于“分金”时Na2SO3只还原了HAuCl4，未还原H2PtCl6，故HAuCl4的氧化性大于H2PtCl6。
(4)“沉铂”时发生复分解反应，化学方程式为2NH4Cl＋H2PtCl6===(NH4)2PtCl6↓＋2HCl。
(5)“沉钯”时次氯酸钠被还原为NaCl，H2PdCl4被氧化为(NH4)2PdCl6，配平后化学方程式为NaClO＋2NH4Cl＋H2PdCl4===(NH4)2PdCl6↓＋NaCl＋H2O。盐酸与Pb(NH3)4Cl2反应的化学方程式为
Pd(NH3)4Cl2＋2HCl===Pd(NH3)2Cl2↓＋2NH4Cl，“滤液3”为NH4Cl溶液，可进入“沉铂”步骤中循环利用
(6)N2H4·H2O(水合肼)被氧化为N2，Pd(NH3)2Cl2被还原为Pd，根据电子守恒可知，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2。
4．(1)
(2)2PbO2＋2NaHSO3＋H2SO4===2PbSO4＋2H2O＋Na2SO4
(3)2∶1 CaSO4
(4)PbSO4＋2CH3COO－===(CH3COO)2Pb＋SO
(5)1.25×109
(6)Pb2+＋2e－===Pb
(7)PbCO3·2PbO
解析：废铅膏中加入亚硫酸氢钠、硫酸反应生成硫酸铅，硫酸铅中加入醋酸钠脱硫生成醋酸铅，醋酸铅中加入碳酸钠生成碳酸铅，碳酸铅中加入HBF4生成铅离子，电解生成Pb。
(2)“还原”时PbO2中加入亚硫酸氢钠、硫酸反应生成PbSO4，发生反应的化学方程式为2PbO2＋2NaHSO3＋H2SO4===2PbSO4＋2H2O＋Na2SO4。
(3)滤液硫酸钠与SO2、Ca(OH)2混合发生反应Na2SO4＋2SO2＋Ca(OH)2===2NaHSO3＋CaSO4，可实现原料NaHSO3的再生，故理论上SO2与Ca(OH)2的物质的量之比为2∶1，生成的副产物为CaSO4。
(5)(CH3COO)2Pb(aq)＋CO(aq)PbCO3(s)＋2CH3COO－(aq)，该反应的平衡常数
K′＝ eq \f(c2(CH3COO－),c([CH3COO)2Pb]c(CO))＝eq \f(c2(CH3COO－)c(Pb2+),c([CH3COO)2Pb]c(CO)c(Pb2+)) ＝＝1.25×109
(7)根据题意可知，(x＋y)PbCO3→xPbCO3·yPbO＋yCO2，x＋y＝1，267x＋223y＝267×89%＝237.63，解得x＝0.3325，y＝0.6675，x∶y≈1∶2，则358 ℃时对应固体的成分为PbCO3·2PbO。
5．(1)
(2)2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O 8H＋＋Cr2O＋3H2C2O4===2Cr3＋＋6CO2↑＋7H2O
(3)Cr(OH)3
(4)pH过高会使Cr(OH)3溶解，导致铬的去除率降低
(5)Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而降低，煮沸并趁热过滤有利于除尽溶液中的Ca2＋
(6)1.9×105
(7)NH4NO3
解析：流程梳理如下：
INCLUDEPICTURE"RL695.TIF" INCLUDEPICTURE "G:\\2022课件\\2023版 创新设计 二轮专题复习 化学 人教版(新教材)\\RL695.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\2022课件\\2023版 创新设计 二轮专题复习 化学 人教版(新教材)\\RL695.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\2022课件\\2023版 创新设计 二轮专题复习 化学 人教版(新教材)\\教师Word文档\\第四部分 多维集训提素能\\RL695.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\2022课件\\2023版 创新设计 二轮专题复习 化学 人教版(新教材)\\教师Word文档\\第四部分 多维集训提素能\\非选择题专练\\RL695.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)酸溶时SrCO3与硝酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳的电子式为。(2)(NH4)2CrO4溶液中存在2CrO＋2H＋??Cr2O＋H2O，pH过低，H＋浓度过大，该平衡正向移动，更多的CrO转化为Cr2O，导致(NH4)2CrO4的利用率降低。(3)根据表中数据，结合流程图知，加入氨水调pH的目的是沉淀Cr3＋，故滤渣1的主要成分是Cr(OH)3。(4)由于Cr(OH)3为两性氢氧化物，pH过高会使Cr(OH)3溶解，导致铬的去除率降低。(6)该反应的平衡常数K＝eq \f(c（H2CO3）,c（Sr2＋）·c2（HCO）)＝eq \f(c（H2CO3）·c（CO）·c（H＋）,c（Sr2＋）·c2（HCO）·c（CO）·c（H＋）)＝
＝＝1.9×105。(7)根据母液成分知，该杂质还可能为NH4NO3。
6．(1) INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX86.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX86.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HX86.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)增大接触面积，提高“碱浸”反应速率
(3)过滤
(4)TiO2＋＋(x＋1)H2OTiO2·xH2O↓＋2H＋
(5)2NH4VO3V2O5＋2NH3↑＋H2O↑
(6)利用同离子效应，促进CaWO4尽可能析出完全
(7)0.318
解析：(7)根据Ca2＋＋WO===CaWO4↓知，生成CaWO4沉淀需要20 mL 0.3 mol·L－1 CaCl2溶液，欲使WO浓度小于1×10－6 mol·L－1，则溶液中c(Ca2＋)＞eq \f(Ksp（CaWO4）,c（WO）)＝ mol·L－1＝9×10－3 mol·L－1，因等体积混合，则加入的CaCl2溶液的最小浓度为0.3 mol·L－1＋9×10－3 mol·L－1×2＝0.318 mol·L－1。
7．(1)Ca2＋、Mn2＋
(2)除去过量的碳酸钠，避免蒸发浓缩时析出碳酸锂
(3)Mg(OH)2和盐酸反应可生成MgCl2溶液，在HCl的气流中蒸发MgCl2溶液得到无水MgCl2
(4)0.18 mol·L－1
(5)减少碳酸锂在洗涤过程中的损失 过滤速度快，得到的沉淀较干燥
(6)2Li2CO3＋4CoCO3＋O24LiCoO2＋6CO2
解析：海水中含较大浓度的LiCl及少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等，加入纯碱，得到CaCO3、MnCO3、MgCO3等沉淀，滤液中主要含LiCl、NaCl及过量的Na2CO3，则向滤液中加入盐酸调节溶液pH，目的是除去过量的碳酸钠，防止蒸发浓缩时生成Li2CO3；蒸发浓缩、再次除杂后，向滤液中加入纯碱得到Li2CO3沉淀，将Li2CO3、CoCO3、O2混合加热反应生成LiCoO2和CO2。
(4)20 ℃时碳酸锂在水中的溶解度为1.295 g，则饱和溶液中碳酸锂的质量分数为×100%，饱和溶液密度为1.0148 g·cm－3，则其中Li2CO3的物质的量浓度为＝ mol·L－1≈0.18 mol·L－1。
8．(1)粉碎矿石
(2)氧化铜、氧化铁
(3)空气 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
(4)2Fe3＋＋3CaCO3＋3H2O===2Fe(OH)3＋3Ca2＋＋3CO2↑
(5)蒸发结晶、趁热过滤
(6)没有将沉淀Ⅰ的CuO和Fe2O3分离、没有尾气处理 将水洗改成加稀硫酸溶解，不用过滤
解析：黄铜矿焙烧得到固体混合物X，含硫酸铜、氧化铜、硫酸亚铁和氧化铁，水洗后得到的沉淀Ⅰ为氧化铜、氧化铁，滤液Ⅰ主要含有硫酸铜、硫酸亚铁，通入的气体Q为空气，可以氧化亚铁离子，得到的滤液Ⅱ主要含有硫酸铜、硫酸铁，加入碳酸钙调节pH，得到的沉淀Ⅱ主要成分为氢氧化铁，滤液Ⅲ主要含有硫酸铜、硫酸钙，操作Ⅰ为蒸发结晶、趁热过滤，得到的沉淀Ⅲ主要为硫酸钙，滤液Ⅳ主要为硫酸铜，加入氨水生成硫酸四氨合铜，蒸氨焙烧得到氧化铜。
9．(1)＋2 INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA46.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA46.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA46.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)100 ℃、2 h，90 ℃、5 h
(3)TiOCl＋(x＋1)H2O===TiO2·xH2O↓＋2H＋＋4Cl－
(4)低于50 ℃，反应速率慢；高于50 ℃，双氧水分解
(5)1.69×10－40
(6)2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O42LiFePO4＋H2O↑＋3CO2↑
(7)1∶1
解析：
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA47.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA47.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA47.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)由流程图可知酸浸、水解过程都没有发生氧化还原反应，由TiO2中Ti的化合价为＋4，知FeTiO3中Ti的化合价也是＋4，则Fe的化合价为＋2；Ti为22号元素，基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2，价层电子排布图为 INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA46.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HXA46.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第二部分 大题逐空抢分\\402HXA46.TIF" \* MERGEFORMATINET 。
(5)由Ksp(FePO4)＝c(Fe3＋)·c(PO)＝1.3×10－22知，c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1时c(PO)＝1.3×10－17 mol·L－1，由题意知，加入双氧水和磷酸后溶液中c(Mg2＋)＝0.01 mol·L－1，则此时“母液”中Mg3(PO4)2的离子积Q＝c3(Mg2＋)·c2(PO)＝0.013×(1.3×10－17)2＝1.69×10－40。
(7)由题意及BaTiO(C2O4)2和BaTiO3中各元素化合价知，反应过程中C2O中＋3价的C发生歧化反应生成CO2中＋4价的C和CO中＋2价的C，根据得失电子守恒知，生成的n(CO2)∶n(CO)＝1∶1。
10．(1)1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)
(2)1 10 5 3 H3PO4 1
(3)①推电子 ②＜
(4)①Na2SO3 2
②(NH4)3PO4＋RE(NO3)3===REPO4↓＋3NH4NO3
③－C4H9有较强的推电子作用，导致稀土与萃取剂形成的配位键牢固，难以断裂实现反萃取
(5)CaC2O4
(6)硝酸铵、硝酸
解析：磷精矿加入硝酸酸浸，二氧化硅不反应得到滤渣1，稀土元素、铁、钙元素进入滤液，加入萃取剂萃取出稀土元素，然后加入亚硫酸钠将三价铁转化为二价铁，通入氨气，调节pH分离出含有稀土的固相，再加入硝酸溶解，加入硫酸除去钙元素得到滤渣2硫酸钙，滤液加入草酸分离出草酸稀土。(3)①由表可知，烃基为推电子基团，随着碳原子数增加，烃基推电子能力增强，O—H更难断裂，(RO)3PO产率降低。②由随着碳原子数增加，烃基推电子能力增强可知，烃基导致1号位氧更难与RE3＋配位，故与RE3＋配位的能力：1号O原子<2号O原子。(4)①由图可知，亚铁离子与RE的分离效果更好，则试剂X为将铁离子转化为亚铁离子的物质，故应选择Na2SO3；结合图像可知，应调节pH为2，此时RE几乎完全沉淀，而亚铁离子几乎没有沉淀，分离效果好。②总反应为通入NH3得到REPO4沉淀，反应ⅰ.H3PO4＋3NH3===(NH4)3PO4，则反应ⅱ为(NH4)3PO4和稀土的硝酸盐转化为REPO4沉淀的反应：(NH4)3PO4＋RE(NO3)3===REPO4↓＋3NH4NO3。(6)在整个工艺中，通入氨气生成的硝酸铵，以及酸溶加入的硝酸均含有氮元素，故可从副产物中提取硝酸铵、硝酸用于生产氮肥。
11．(1)增大反应接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分
(2)4.7
(3)Mg(OH)2、CaCO3
(4)此温度下Na2SO4的溶解度与LiOH的相差较大
(5)3LiOH＋FeSO4＋H3PO4===LiFePO4＋Li2SO4＋3H2O
否 碱性环境下会产生Fe(OH)2，继而氧化为Fe(OH)3从而影响产品产率和纯度
(6)改善成型后LiFePO4(或电极)的导电作用(或者与空气中的氧气反应，防止LiFePO4中的Fe2＋被氧化)
解析：该工业流程原料为β型锂辉石(主要成分Li2O、Al2O3、SiO2，含有Fe3O4、MgO等杂质)，产品为锂离子电池的正极材料LiFePO4，流程主线中元素为锂元素，铝、硅、铁、镁等元素作为杂质元素在工业流程中被除去，β型锂辉石通过“球磨”被粉碎，加入浓硫酸“酸化焙烧”转化为Li2SO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、MgSO4、SiO2，“调浆浸出”使铝、铁等杂质元素转化为Al(OH)3、Fe(OH)3等被除去，通过“净化除杂”使镁元素及引入的钙元素转化为Mg(OH)2、CaCO3而除去，“蒸发结晶、离心分离”得到的硫酸锂溶液中加入NaOH，利用Na2SO4和LiOH在不同温度下的溶解度的差异，采用“冷冻至0 ℃”析出Na2SO4·10H2O，从而得到LiOH溶液，经过一系列操作得到LiOH·H2O，最后与FeSO4和H3PO4混合溶液制备LiFePO4。
(1)β型锂辉石通过“球磨”被粉碎，从而增大与浓硫酸反应的接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分；故答案为增大反应的接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分；
(2)调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀，Al(OH)3的Ksp大于Fe(OH)3的Ksp，说明Fe(OH)3更难溶于水，加入石灰石与水调节pH时，Fe3＋先生成Fe(OH)3，故Al3＋完全沉淀时Fe3＋也已完全沉淀，利用Al(OH)3的Ksp计算Al3＋完全沉淀时c(OH－)，c(OH－)＝＝mol/L≈10－9.3 mol/L，则c(H＋)＝≈mol/L＝10－4.7 mol/L，故pH≈4.7；故答案为4.7；
(3)“净化除杂”工艺中得到滤渣2，该过程加入NaOH调节pH为11，使Mg2＋完全转化为Mg(OH)2沉淀除去，加入Na2CO3使前一工艺中引入的Ca2＋转化为CaCO3沉淀而除去故滤渣2的成分是Mg(OH)2、CaCO3; 故答案为Mg(OH)2、CaCO3；
(4)“冷冻析钠”过程是利用Na2SO4和LiOH在不同温度下的溶解度的差异，采用“冷冻至0 ℃”析出Na2SO4·10H2O，从而得到LiOH溶液，在该温度下，Na2SO4溶解度较小，与LiOH的溶解度相差较大；故答案为在该温度下，Na2SO4溶解度较小，与LiOH的溶解度相差较大；
(5)根据流程转化可知，LiOH与FeSO4和H3PO4混合溶液制备LiFePO4，反应中元素化合价未发生变化，为非氧化还原反应，根据元素守恒，可推知其余生成物为Li2SO4、H2O，故化学反应方程式为3LiOH＋FeSO4＋H3PO4===LiFePO4＋Li2SO4＋3H2O；LiOH溶液为碱性溶液，将FeSO4和H3PO4混合液滴加到LiOH溶液中，由于开始时LiOH溶液过量，会生成Fe(OH)2沉淀，进一步被氧化为Fe(OH)3，从而影响产品的纯度和产率，故这种操作不合理；故答案为3LiOH＋FeSO4＋H3PO4===LiFePO4＋Li2SO4＋3H2O；否；碱性环境下会产生Fe(OH)2，继而氧化为Fe(OH)3从而影响产品产率和纯度；
(6)LiFePO4作正极电极材料，石墨本身可以导电，故少量石墨可以改善成型后LiFePO4的导电作用，LiFePO4中铁元素为＋2价，具有还原性，可以被氧气氧化，加入少量石墨可以与空气中的氧气反应，防止LiFePO4中的Fe2＋被氧化；故答案为改善成型后LiFePO4(或电极)的导电作用(或者与空气中的氧气反应，防止LiFePO4中的Fe2＋被氧化)。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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