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專題跟蹤檢測(cè) 化工流程綜合題 1．(2018武漢模擬)硒(Se)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有許多用途，以銅陽(yáng)極泥(主要成分為Ag2Se、Cu2Se和銀、金、鉑等)為原料制備純硒的工藝流程如圖所示： 回答下列問(wèn)題： (1)“焙燒”時(shí)的硫酸濃度最好為_(kāi)_______(填標(biāo)號(hào))。 A．濃硫酸　　　　B．20%硫酸　　　　C．50%硫酸 (2)“焙燒”過(guò)程中Cu2Se參與反應(yīng)時(shí)，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是______________________。 (3)“水吸收”所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________。 (4)“過(guò)濾”所得粗硒可采用真空蒸餾的方法進(jìn)行提純，獲得純硒。真空蒸餾的揮發(fā)物中硒含量與溫度的關(guān)系如圖所示： 蒸餾操作中控制的最佳溫度是________(填標(biāo)號(hào))。 A．455 ℃　　　　　　　　　 　B．462 ℃ C．475 ℃ D．515 ℃ (5)“水浸出”中的爐渣需粉碎，且加入溫水進(jìn)行浸泡，目的是______________________，“浸渣”中含有的金屬單質(zhì)是______________。 (6)若“浸出液”中c(Ag＋)＝3.010－2 molL－1，則溶液中c(SO)最大為_(kāi)___________________。[已知：Ksp(Ag2SO4)＝1.410－5，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字] 解析：(1)根據(jù)銅陽(yáng)極泥的主要成分知，加硫酸并焙燒的產(chǎn)物有SeO2、SO2、CuSO4、Ag2SO4等，Se元素由－2價(jià)升為＋4價(jià)，S元素由＋6價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，說(shuō)明焙燒時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，硫酸除了作酸外，還作氧化劑，因此選用濃硫酸。(2)Cu2Se與濃硫酸反應(yīng)生成CuSO4、SeO2、SO2與H2O，該反應(yīng)中Cu、Se元素化合價(jià)升高，因此該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是CuSO4、SeO2。(3)“水吸收”時(shí)，SeO2轉(zhuǎn)化為Se，Se元素的化合價(jià)降低，則S元素的化合價(jià)升高，SO2轉(zhuǎn)化為H2SO4，配平該化學(xué)方程式為SeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Se↓。(4)由題圖可知，在475 ℃時(shí)，真空蒸餾的揮發(fā)物中硒含量最大，故最好選擇475 ℃。(5)“水浸出”中的爐渣需粉碎，且加入溫水進(jìn)行浸泡，目的是加快浸出速率，“浸渣”中含有與濃硫酸不反應(yīng)的Au、Pt。(6)根據(jù)Ksp(Ag2SO4)＝c2(Ag＋)c(SO)，“浸出液”中c(SO)≤＝ molL－1≈1.610－2 molL－1。 答案：(1)A　(2)CuSO4、SeO2 (3)SeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Se↓ (4)C　(5)加快浸出速率　金、鉑(或Au、Pt) (6)1.610－2 molL－1 2．某煤礦篩選煤后的廢棄煤矸石中主要含有SiO2、Al2O3、Fe2O3，利用該煤矸石可生產(chǎn)金屬Al及紅色顏料Fe2O3。其生產(chǎn)工藝流程如圖所示： 回答下列問(wèn)題： (1)將煤矸石進(jìn)行粉碎，使粉末狀的煤矸石在鹽酸中酸浸，煤矸石粉碎操作的目的是______________，“酸浸”操作后的溶液Ⅰ中陽(yáng)離子除H＋外，還有____________。 (2)殘?jiān)饕煞值幕瘜W(xué)式為_(kāi)___________，寫(xiě)出該物質(zhì)的一種用途：__________________________。 (3)“轉(zhuǎn)化ⅰ”操作加入NH3的作用是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)“堿溶”操作中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________ ________________________________________________________________________。 (5)“轉(zhuǎn)化ⅱ”操作通入了過(guò)量的氣體X，X的化學(xué)式為_(kāi)_______________。 (6)電解氧化鋁的陽(yáng)極反應(yīng)式為_(kāi)___________________，若該煤矸石中含Al2O3為25%，且“酸浸”“轉(zhuǎn)化ⅰ”“堿溶”“轉(zhuǎn)化ⅱ”Al損失均為2%，則處理1.00 t該煤矸石，最后電解轉(zhuǎn)移的電子為_(kāi)_______mol。 解析：(1)將塊狀固體粉碎，增大反應(yīng)物之間的接觸面積，可提高浸出速率。加入鹽酸酸浸時(shí)，煤矸石中的Al2O3、Fe2O3分別生成Al3＋、Fe3＋。(2)SiO2與鹽酸不反應(yīng)，過(guò)濾時(shí)以殘?jiān)男问奖贿^(guò)濾出來(lái)，SiO2可用來(lái)制光導(dǎo)纖維。(3)通入的氨氣可中和“酸浸”時(shí)加入的過(guò)量鹽酸，使Al3＋、Fe3＋分別轉(zhuǎn)化為沉淀Al(OH)3和Fe(OH)3。(4)Al(OH)3是兩性氫氧化物，能溶解在氫氧化鈉溶液中生成NaAlO2。(5)轉(zhuǎn)化ⅱ需要加入酸，加入的過(guò)量酸，只能是弱酸，故X為CO2。(6)電解Al2O3時(shí)，陽(yáng)極O2－失電子生成O2。該工藝流程中，1.00 t煤矸石制得Al2O3的質(zhì)量為1106 g25%(1－2%)4≈2.31105 g，電解時(shí)轉(zhuǎn)移的電子為6≈1.36104 mol。 答案：(1)提高浸出速率(或提高反應(yīng)速率)　Al3＋、Fe3＋ (2)SiO2　制光導(dǎo)纖維 (3)中和酸浸時(shí)過(guò)量的鹽酸，使Al3＋、Fe3＋轉(zhuǎn)化為沉淀 (4)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (5)CO2 (6)2O2－－4e－===O2↑　1.36104 3．濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣主要含鋅、鎘(Cd)、銅、鐵、鈷(Co)等金屬單質(zhì)。利用銅鎘渣可生產(chǎn)Cu、Cd及ZnSO47H2O 等，其生產(chǎn)流程如圖： 如表是部分金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為0.1 molL－1計(jì)算)： 氫氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cd(OH)2 Zn(OH)2 開(kāi)始沉淀的pH 1.9 7.0 7.2 5.4 沉淀完全的pH 3.2 9.0 9.5 8.2 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)提高銅鎘渣的“浸出”速率的措施有__________________________(寫(xiě)出1條即可)。 (2)Fe的金屬性比Co強(qiáng)，該流程中“除鈷”________(填“能”或“不能”)用Zn代替Fe，“除鈷”中Fe發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________________。 (3)“除鐵”操作中加入H2O2的目的是______________________________，加入ZnO的目的是調(diào)節(jié)溶液pH，以除去溶液中的鐵元素，調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為_(kāi)________，“除鐵”操作中的沉淀成分是__________(寫(xiě)化學(xué)式)。 (4)“電解”操作中，Cd2＋在________極放電得到金屬Cd，電極反應(yīng)式是____________________。 (5)“電解”后的電解廢液是ZnSO4溶液，用該電解廢液制備ZnSO47H2O的方法是______________________。 (6)“除鈷”后的含鈷廢渣在空氣中煅燒，煅燒后的成分測(cè)定如表： 元素 Co Zn Cu Fe 含量/% 59.00 0.52 0.20 13.16 則煅燒后所得固體混合物中，鈷氧化合物的化學(xué)式是________。 解析：(1)升高溫度、增大反應(yīng)物表面積等均可提高反應(yīng)速率。(2)因Zn的金屬性比Fe強(qiáng)，故可用Zn代替鐵除鈷。除鈷中Fe與Co2＋發(fā)生置換反應(yīng)生成Fe2＋和Co。(3)H2O2可氧化Fe2＋，使之轉(zhuǎn)化為Fe3＋。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，可知欲除去溶液中的鐵元素，需加入ZnO調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為3.2～5.4，此時(shí)Fe3＋完全轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3 沉淀。(4)電解操作中Cd2＋在陰極得電子生成單質(zhì)Cd。(5)從ZnSO4溶液中制備ZnSO47H2O的方法是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。(6)由題意知，煅燒后所得固體為鈷氧化物、ZnO、CuO、Fe2O3的混合物，設(shè)煅燒后所得固體質(zhì)量為100 g，結(jié)合題表中的數(shù)據(jù)可知，鈷氧化物中m(O)＝100 g－59.00 g－81 gmol－1－80 gmol－1－160 gmol－1＝21.302 g，則鈷氧化物中n(O)＝≈1.33 mol，n(Co)＝＝1.00 mol，故鈷氧化物的化學(xué)式為Co3O4。 答案：(1)適當(dāng)升高浸取液溫度(或?qū)~鎘渣磨制成粉末等)　(2)能　Fe＋Co2＋===Fe2＋＋Co (3)將Fe2＋氧化成Fe3＋　3.2～5.4　Fe(OH)3 (4)陰　Cd2＋＋2e－===Cd (5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾　(6)Co3O4 4．(2015全國(guó)卷Ⅰ)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示： 回答下列問(wèn)題： (1)寫(xiě)出Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。 為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有__________(寫(xiě)出兩條)。 (2)利用________的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是________(寫(xiě)化學(xué)式)。 (3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是__________________________。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是______________________________________________________。 (4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是______________(填名稱)。 (5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4)，它是有機(jī)合成中的重要還原劑，其電子式為_(kāi)___________________。 (6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過(guò)程_______________________________________________。 解析：(1)鹽跟酸反應(yīng)生成新鹽和新酸，據(jù)此可寫(xiě)出Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Mg2B2O5H2O＋2H2SO42MgSO4＋2H3BO3。可采取升高溫度、將礦石粉碎增大接觸面積或攪拌等措施，以提高浸出速率。(2)Fe3O4具有磁性?！敖敝谐現(xiàn)e3O4外，還含有與H2SO4不反應(yīng)的SiO2，以及CaO與H2SO4反應(yīng)生成的微溶物CaSO4。(3)硫酸浸出后的濾液中，含有的主要物質(zhì)有MgSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3、H3BO3等，H2O2具有氧化性，因此加入H2O2溶液可將其中的Fe2＋氧化為Fe3＋。由工藝流程圖可知，最后過(guò)濾得到含鎂鹽母液，因此調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，可使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀、Al3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀。(4)由(3)分析及最后過(guò)濾得到含鎂鹽母液，可知粗硼酸中的主要雜質(zhì)應(yīng)為硫酸鎂。(5)NaBH4是一種離子化合物，由Na＋與[BH4]－構(gòu)成，其電子式為。(6)以H3BO3與Mg為原料可制備單質(zhì)B，根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)結(jié)合質(zhì)量守恒定律可知，其制備過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H3BO3B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg3MgO＋2B。 答案：(1)Mg2B2O5H2O＋2H2SO42H3BO3＋2MgSO4　提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑 (2)Fe3O4　SiO2和CaSO4 (3)將Fe2＋氧化成Fe3＋　使Fe3＋與Al3＋形成氫氧化物沉淀而除去　(4)(七水)硫酸鎂　(5) (6)2H3BO3B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg2B＋3MgO 5．高氯酸可用于生產(chǎn)高氯酸鹽、人造金剛石提純、電影膠片制造、醫(yī)藥工業(yè)等方面。工業(yè)上用以下工藝流程生產(chǎn)高氯酸，同時(shí)得到副產(chǎn)物亞氯酸鈉(NaClO2)粗品。 已知：①NaHSO4的溶解度隨溫度的升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出。 ②高氯酸是迄今為止已知酸中的最強(qiáng)酸，沸點(diǎn)為90 ℃。 ③NaClO2固體受熱易分解。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)反應(yīng)器Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________ ________________________________________________________________________， 冷卻過(guò)濾的目的是_______________________________，能用蒸餾法分離出高氯酸的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)反應(yīng)器Ⅱ中通入SO2的目的是__________________。 (3)從反應(yīng)器Ⅱ中獲得NaClO2粗品的實(shí)驗(yàn)操作依次是______(填字母，下同)，進(jìn)一步提純的操作為_(kāi)_______。 a．過(guò)濾　b．重結(jié)晶　c．蒸餾　d．蒸發(fā)濃縮　e．蒸干灼燒 f．冷卻結(jié)晶　g．萃取分液 (4)現(xiàn)提供0.1 molL－1的NaHSO4溶液，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案判斷HSO在溶液中是否完全電離：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)分析流程圖可以看出，反應(yīng)器Ⅰ中的反應(yīng)物是NaClO3和濃H2SO4，反應(yīng)產(chǎn)物是NaHSO4、ClO2、HClO4和H2O，據(jù)此可寫(xiě)出化學(xué)方程式。因?yàn)镹aHSO4的溶解度隨溫度的升高而增大，冷卻過(guò)濾可降低NaHSO4的溶解度并分離出NaHSO4晶體。因?yàn)楦呗人岬姆悬c(diǎn)為90 ℃，與H2O的沸點(diǎn)相差10 ℃，所以可通過(guò)蒸餾法使之從溶液中逸出。(2)反應(yīng)器Ⅱ中，NaOH、ClO2與通入的SO2反應(yīng)生成NaClO2，顯然SO2是作為還原劑把ClO2還原為NaClO2。(3)從溶液中得到晶體需經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾的過(guò)程，進(jìn)一步提純的操作為重結(jié)晶。(4)若HSO完全電離，則0.1 molL－1的NaHSO4溶液中，c(H＋)＝0.1 molL－1，其pH＝1，因此通過(guò)測(cè)定溶液的pH可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 答案：(1)3NaClO3＋3H2SO4(濃)===HClO4＋2ClO2↑＋3NaHSO4＋H2O　降低NaHSO4的溶解度并分離出NaHSO4晶體　高氯酸的沸點(diǎn)比較低，與溶劑H2O的沸點(diǎn)相差10 ℃，容易從溶液中逸出 (2)SO2作為還原劑把ClO2還原為NaClO2 (3)dfa　b (4)用精密pH試紙或pH計(jì)測(cè)定0.1 molL－1的NaHSO4溶液的pH，如果pH＝1，則HSO在溶液中完全電離；若pH>1，則HSO在溶液中不完全電離 6．五氧化二釩(V2O5)是重要的催化劑，可用某釩礦石(含有V2O3、Fe、Al2O3等)制備，工藝流程如圖： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)釩礦石“粉碎”的目的是__________________________________________。 (2)“濾渣1”中除含有Al2O3、Fe(VO3)2、Fe(VO3)3外，還含有________(填化學(xué)式)。 (3)“酸浸”時(shí)，若用硝酸代替雙氧水和鹽酸，弊端為_(kāi)___________________________。 (4)“濾渣2”的主要成分為MgCO3、Fe(OH)3和Al(OH)3，其中生成Al(OH)3的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________。 (5)若“凈化Ⅰ”時(shí)直接加入過(guò)量的(NH4)2CO3，可能導(dǎo)致的后果為_(kāi)_____________________________________。 (6)已知濾液1中VO的濃度為0.1 molL－1，為使沉釩效率達(dá)到90%，應(yīng)調(diào)節(jié)NH的最低濃度為_(kāi)_______[25 ℃時(shí)Ksp(NH4VO3)＝1.610－3，溶液體積變化忽略不計(jì)]。從綠色化學(xué)角度分析，要進(jìn)一步提高沉釩效率，可采取的措施是____________________。 (7)某興趣小組利用氧化還原滴定法測(cè)定V2O5的純度，其原理為2VO＋H2C2O4＋2H＋===2VO2＋＋2CO2↑＋2H2O。該興趣小組同學(xué)準(zhǔn)確稱取V2O5產(chǎn)品2.0 g，加入足量的稀硫酸使其完全生成(VO2)2SO4，并配成250 mL 溶液。取25.00 mL該溶液用0.100 0 molL－1的H2C2O4溶液滴定，消耗H2C2O4溶液10.00 mL。則V2O5產(chǎn)品的純度為_(kāi)_______。 解析：(1)釩礦石粉碎是為了增大接觸面積，加快焙燒速率，使焙燒更充分。(2)濾渣1酸浸得到含Mg2＋、Fe3＋、VO、Al3＋的溶液，結(jié)合題意及流程圖知，濾渣1中含有Al2O3、Fe(VO3)2、Fe(VO3)3、MgO。(3)“酸浸”時(shí)，若用硝酸代替雙氧水和鹽酸，則其還原產(chǎn)物NO或NO2有毒，會(huì)污染環(huán)境。(4)由流程圖知，Al3＋和CO發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)得到Al(OH)3：2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑。(6)25 ℃時(shí)Ksp(NH4VO3)＝c(NH)c(VO)＝1.610－3，所以為使沉釩效率達(dá)到90%，應(yīng)調(diào)節(jié)NH的最低濃度為＝0.16 molL－1，從綠色化學(xué)角度分析，要進(jìn)一步提高沉釩效率，可以采用將母液循環(huán)利用的方法。(7)根據(jù)2VO＋H2C2O4＋2H＋===2VO2＋＋2CO2↑＋2H2O，則250 mL溶液中n(VO)＝20.01 L0.100 0 molL－1＝0.02 mol,2.0 g V2O5產(chǎn)品中n(V2O5)＝0.01 mol，m(V2O5)＝0.01 mol182 gmol－1＝1.82 g，所以產(chǎn)品的純度為100%＝91%。 答案：(1)增大釩礦石的比表面積，加快焙燒速率，使焙燒更充分　(2)MgO　(3)生成氮的氧化物，污染環(huán)境 (4)2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑　 (5)生成NH4VO3沉淀，使釩的利用率降低　 (6)0.16 molL－1　將母液循環(huán)利用　(7)91% 7．錳的用途非常廣泛，在鋼鐵工業(yè)中，錳的用量?jī)H次于鐵，90%的錳消耗于鋼鐵工業(yè)，10%的錳消耗于有色冶金、化工、電子、電池、農(nóng)業(yè)等部門。以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3，還含有鐵、鎳、 鈷等碳酸鹽雜質(zhì))為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如圖： 已知25 ℃，部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如表所示： 物質(zhì) Mn(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2 MnS CoS NiS Ksp 2.110－13 3.010－16 5.010－16 1.010－11 5.010－22 1.010－22 (1)步驟Ⅰ中，MnCO3與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)步驟Ⅰ中需要加入稍過(guò)量的硫酸，其目的有3點(diǎn)：①使礦物中的物質(zhì)充分反應(yīng)；②提供第Ⅱ步氧化時(shí)所需要的酸性環(huán)境；③______________________________________。 (3)步驟Ⅱ中，MnO2在酸性條件下可將Fe2＋氧化為Fe3＋，該反應(yīng)的離子方程式是______________________________；加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為5.0～6.0，以除去Fe3＋。 (4)步驟Ⅲ中，需要用到的玻璃儀器除玻璃棒、漏斗外，還有________；濾渣2的主要成分是________________________________________________________________________。 (5)電解后的廢水中還含有Mn2＋，常用石灰乳進(jìn)行一級(jí)沉降得到Mn(OH)2沉淀，過(guò)濾后再向?yàn)V液中加入適量Na2S，進(jìn)行二級(jí)沉降。欲使溶液中c(Mn2＋)≤1.010－5 molL－1，則應(yīng)保持溶液中c(S2－)≥_____molL－1。 解析：向碳酸錳礦(主要成分為MnCO3，還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì))中加入硫酸，可以發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鹽，其中具有氧化性的MnO2可以將Fe2＋氧化為Fe3＋，調(diào)節(jié)pH可以將Fe(OH)3沉淀下來(lái)，向?yàn)V液中加入硫化銨，可以將鎳離子、鈷離子形成硫化物沉淀下來(lái)，最后對(duì)得到的含有錳離子的鹽電解，可以得到金屬錳。(1)加稀硫酸時(shí)MnCO3和硫酸反應(yīng)生成可溶性的MnSO4，并產(chǎn)生二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋CO2↑＋H2O。(2)Mn2＋易水解，加入過(guò)量硫酸，還可以抑制Mn2＋的水解。(3)步驟Ⅱ中，MnO2在酸性條件下可將Fe2＋氧化為Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式是MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。(4)過(guò)濾時(shí)的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒及漏斗，故還需燒杯；濾渣2的主要成分是CoS和NiS。(5)MnS的Ksp＝c(Mn2＋)c(S2－)＝1.010－11，為了將Mn2＋降到1.010－5 molL－1，則c(S2－)＝＝＝1.010－6 molL－1，即硫化鈉的濃度大于或等于1.010－6 molL－1。 答案：(1)MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋CO2↑＋H2O (2)抑制Mn2＋的水解 (3)MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O (4)燒杯　CoS和NiS　(5)110－6 8．金屬鉬在工業(yè)和國(guó)防建設(shè)中有重要的作用。鉬(Mo)的常見(jiàn)化合價(jià)為＋6、＋5、＋4。由鉬精礦(主要成分是MoS2)可制備單質(zhì)鉬和鉬酸鈉晶體(Na2MoO42H2O)，部分流程如圖所示： 已知：鉬酸微溶于水，可溶于液堿和氨水。 回答下列問(wèn)題： (1)鉬精礦焙燒時(shí)，每有1 mol MoS2反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。 (2)鉬精礦焙燒時(shí)排放的尾氣對(duì)環(huán)境的主要危害是____________，請(qǐng)你提出一種實(shí)驗(yàn)室除去該尾氣的方法__________________________。 (3)操作2的名稱為_(kāi)_______。由鉬酸得到MoO3所用到的硅酸鹽材料儀器的名稱是________。 (4)操作1中，加入碳酸鈉溶液充分反應(yīng)后，堿浸液中c(MoO)＝0.80 molL－1，c(SO)＝0.04 molL－1，在結(jié)晶前需加入Ba(OH)2固體以除去溶液中的SO。當(dāng)BaMoO4開(kāi)始沉淀時(shí)，SO的去除率是________。[Ksp(BaSO4)＝1.110－10、Ksp(BaMoO4)＝4.010－8，溶液體積變化可忽略不計(jì)] (5)焙燒鉬精礦所用的裝置是多層焙燒爐，如圖為各爐層固體物料的物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù)(φ)。 ①x＝________。 ②焙燒爐中也會(huì)發(fā)生MoS2與MoO3反應(yīng)生成MoO2和SO2的反應(yīng)，若該反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol 電子，則消耗的氧化劑的化學(xué)式及物質(zhì)的量分別為_(kāi)_______、________。 解析：(2)由流程圖可知，鉬精礦焙燒產(chǎn)生的SO2為大氣污染物，其對(duì)環(huán)境的主要危害是形成酸雨，實(shí)驗(yàn)室可用氨水或氫氧化鈉溶液吸收SO2。(3)灼燒用到的硅酸鹽材料儀器為坩堝。(4)根據(jù)Ksp(BaMoO4)及c(MoO)可計(jì)算出MoO開(kāi)始沉淀時(shí)溶液中c(Ba2＋)，再根據(jù)c(Ba2＋)和Ksp(BaSO4)計(jì)算出此時(shí)溶液中c(SO)，進(jìn)而可求出SO的去除率。(5)①根據(jù)題圖可知，在爐層序號(hào)為6時(shí)，MoS2和MoO3的物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù)均為18%，則MoO2的物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù)為100%－18%2＝64%。②根據(jù)反應(yīng)MoS2＋6MoO37MoO2＋2SO2↑，則消耗的氧化劑的化學(xué)式為MoO3，反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時(shí)，消耗MoO3的物質(zhì)的量為3 mol。 答案：(1)14 mol　(2)形成酸雨　可用氨水或氫氧化鈉溶液吸收(其他合理答案均可)　(3)過(guò)濾　坩堝 (4)94.5%　(5)①64　②MoO3　3 mol 9．實(shí)驗(yàn)室用鹵塊(主要成分為MgCl26H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì))制備少量Mg(ClO3)26H2O的流程如圖： 已知：①四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示： ②室溫時(shí)一些物質(zhì)的Ksp如表所示： 化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Mg(OH)2 Ksp 8.010－18 8.010－38 1.810－11 ③Mg(ClO3)2有較強(qiáng)的氧化性，其還原產(chǎn)物是Cl－。 回答下列問(wèn)題： (1)H2O2的電子式為_(kāi)_______________。 (2)濾渣的成分是________________(填化學(xué)式)。 (3)經(jīng)測(cè)定，D中鐵離子的濃度為110－5 molL－1，則x為_(kāi)_______(已知：lg 5≈0.7)。 (4)D中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________ ________________________，框圖中由D→ …… →制Mg(ClO3)26H2O晶體的實(shí)驗(yàn)步驟依次為①加熱蒸發(fā)；②____________(請(qǐng)補(bǔ)充)；③冷卻結(jié)晶；④過(guò)濾洗滌。 解析：(1)H2O2屬于共價(jià)化合物，電子式為。 (2)鹵塊(主要成分為MgCl26H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì))中的Fe2＋被雙氧水氧化生成Fe3＋，加入適量的BaCl2溶液可以使SO沉淀，加入MgO調(diào)節(jié)溶液的pH，根據(jù)氫氧化物的溶度積常數(shù)可知，可使Fe3＋沉淀，因此濾渣中含有Fe(OH)3、BaSO4。(3)經(jīng)測(cè)定，D中Fe3＋的濃度為110－5 molL－1，c(OH－)＝ molL－1＝210－11 molL－1 ，則c(H＋)＝510－4 molL－1，pH＝－lg c(H＋)≈3.3。 (4)根據(jù)溶解度曲線，D中NaClO3與MgCl2反應(yīng)生成Mg(ClO3)2和NaCl沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaClO3＋MgCl2===2NaCl↓＋ Mg(ClO3)2，Mg(ClO3)2 的溶解度隨溫度的變化較大，由Mg(ClO3)2溶液制Mg(ClO3)26H2O 晶體的實(shí)驗(yàn)步驟依次為①加熱蒸發(fā)；②趁熱過(guò)濾；③冷卻結(jié)晶；④過(guò)濾洗滌。 答案：(1) (2)Fe(OH)3、BaSO4　(3)3.3 (4)2NaClO3＋MgCl2===2NaCl↓＋ Mg(ClO3)2　趁熱過(guò)濾 10．(2018肇慶模擬)草酸鈷用途廣泛，可用于指示劑和催化劑制備。一種利用水鈷礦(主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取CoC2O4工藝流程如圖： 已知：①浸出液含有的陽(yáng)離子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋等。 ②部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示： 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2 完全沉淀的pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 (1)浸出過(guò)程中加入Na2SO3的目的是將________(填離子符號(hào))還原以便固體溶解。該步反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________(寫(xiě)一個(gè))。 (2)NaClO3的作用是將浸出液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，氯元素被還原為最低價(jià)。該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)利用平衡移動(dòng)原理分析：加Na2CO3能使浸出液中Fe3＋、Al3＋轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀的原因是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖所示。濾液Ⅱ中加入萃取劑的作用是________________；使用萃取劑適宜的pH＝________(填字母)左右。 A．2.0　　　　　 　B．3.0　　　　　　C．4.0 (5)濾液Ⅰ“除鈣、鎂”是將溶液中Ca2＋與Mg2＋轉(zhuǎn)化為MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)＝7.3510－11、Ksp(CaF2)＝1.0510－10。當(dāng)加入過(guò)量NaF后，所得濾液＝________。 解析：含鈷廢料中加入鹽酸和Na2SO3，可得到CoCl2、AlCl3、FeCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2，加入NaClO3，可得到FeCl3，然后加入Na2CO3調(diào)pH至5.2，可得到 Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，過(guò)濾后所得濾液主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2，向溶液中加入NaF溶液，除去Ca2＋、Mg2＋，然后向過(guò)濾得到的濾液Ⅱ中加入萃取劑，萃取后溶液加入(NH4)2C2O4，得到CoC2O4。(1)Na2SO3具有還原性，能還原氧化性離子Fe3＋、Co3＋，所以浸出過(guò)程中加入Na2SO3的目的是將Fe3＋、Co3＋還原，反應(yīng)的離子方程式為SO＋2Fe3＋＋H2O===SO＋2Fe2＋＋2H＋或SO＋2Co3＋＋H2O===SO＋2Co2＋＋2H＋。(2)NaClO3具有氧化性，能將浸出液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，自身被還原生成Cl－，同時(shí)生成水，反應(yīng)的離子方程式為ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。(3)Fe3＋、Al3＋水解導(dǎo)致溶液呈酸性，水解方程式為R3＋＋3H2OR(OH)3＋3H＋，CO和H＋反應(yīng)，從而促進(jìn)水解平衡向右移動(dòng)，產(chǎn)生Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。(4)根據(jù)流程圖可知，此時(shí)溶液中存在Mn2＋、Co2＋；由萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系可知，調(diào)節(jié)溶液pH在3.0～3.5之間，可使Mn2＋完全沉淀，并防止Co2＋轉(zhuǎn)化為Co(OH)2沉淀。(5)當(dāng)加入過(guò)量NaF后，所得濾液中＝＝＝＝0.7。 答案：(1)Fe3＋、Co3＋　SO＋2Fe3＋＋H2O===SO＋2Fe2＋＋2H＋(或SO＋2Co3＋＋H2O===SO＋2Co2＋＋2H＋) (2)ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O (3)因Fe3＋和Al3＋(用R3＋代替)在水溶液中存在平衡R3＋＋H2OR(OH)3＋3H＋，加入Na2CO3后CO與H＋結(jié)合生成難電離的HCO，使水解平衡右移而產(chǎn)生沉淀 (4)除去Mn2＋　B　(5)0.7