2021届高考化学二轮备考专题训练：工艺流程综合题（原卷+解析卷）

1 工艺流程综合题【原卷】 1．（2021·天津滨海新区·高三期末）研究人员从处理废旧线路板后的固体残渣(含 SnO2、PbO2 等)中进一步回收金属锡(Sn)，一种回收流程如下。 已知：i.50Sn、82Pb 为ⅣA 族元素； ii.SnO2、PbO2 与强碱反应生成盐和水。 iii.+2 价 Sn 不稳定，与空气接触容易氧化为+4 价锡 (1)SnO2 与稀 NaOH 反应的离子方程式为_______。 (2)滤液 1 中加入 Na2S 的目的是除铅，将相关方程式补充完整：____ Na2PbO3+□Na2S+□ =PbS↓+S↓+□ (3)不同溶剂中 Na2SnO3 的溶解度随温度变化如图。 ①相同温度下，Na2SnO3 的溶解度随 NaOH 浓度增大而减小，结合平衡移动原理 解释原因：_______。 ②操作Ⅲ的具体方法为_______。 2 (4)测定粗锡中 Sn 的纯度：在强酸性环境中将 a g 粗锡样品溶解(此时 Sn 全部转 化成 Sn2+)，迅速加入过量 NH4Fe(SO4)2 溶液，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用 0.1000mol/L K2Cr2O7 标准溶液滴定至终点。消耗 K2Cr2O7 溶液的体积如图所示， 计算 Sn 的纯度。 已知： Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+；Cr2O +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O ①溶解粗锡时不宜选用浓盐酸，理由是_______。 ②二苯胺磺酸钠是一种氧化还原指示剂，滴定终点时因发生_______反应而变色。 (填写“氧化”或“还原”) ③滴定终点时消耗 K2Cr2O7 标准溶液体积_______mL，粗锡样品中 Sn 的纯度为 _______(用质量分数表示)。 ④下列操作会导致样品中 Sn 的测定结果偏高的是_______(填选项字母)。 a.上述实验中若缓慢加入 NH4Fe(SO4)2 溶液 b.盛标准 K2Cr2O7 标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡未排除就开始滴定 c.实验用的酸式滴定管、锥形瓶水洗后均未润洗 2．（2021·福建厦门市·高三一模）环烷酸镍(易溶于汽油)主要用于顺丁橡胶的合 成，也可用于其他产品的有机合成。一种用废镍催化剂(含 Ni 、Al 、Cr 、 FeS 、C 及难溶物)制备环烷酸镍(常温下为液体)的工艺流程如下： 3 该工艺条件下溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示： 金属离子 开始沉淀的 pH 1.9 7.0 6.4 4.6 完全沉淀的 pH 3.2 9.0 8.4 5.6 回答下列问题： (1)“碱浸”的目的是_______，干燥后“灼烧”的主要目的是_______。 (2)“酸溶”时，先加入一定量的水，然后分次加入浓硫酸，与直接用稀硫酸溶解相 比，其优点是_______。 (3)“氧化”时， 被氧化为 的离子方程式为_______。 (4)“调 ”时，溶液 的范围为_______，加入的“试剂 ”适宜是_______(填标 号)。 A． B． C． (5)若环烷酸用 表示，则“合成”反应的化学方程式为_______。 (6)“分离”得到产品包含的操作有_______。 4 3．（2021·安徽马鞍山市·高三一模）碳酸镍是制备合成纳米镍的一种前驱体。以 镍废渣(主要成分为 Ni，含少量 Fe、Al、Fe3O4、Al2O3 和不溶性杂质等)为原料 获得碳酸镍流程如图： 回答下列问题： (1)“碱浸”时加入 NaOH 溶液的作用是_______。 (2)“操作 A”的名称是_______。 (3)“酸浸”滤液中含有的阳离子主要为 H+、_______。 (4)“转化”时加入 H2O2 的目的是_______(用离子方程式表示)，该过程温度不宜过 高，原因可能是_______。 (5)请写出“沉镍”时的离子方程式_______。 (6)若选用 Na2CO3 溶液“沉镍”，当溶液中总碳浓度[ c(C)T ]为 0.1mol·L-1 时，溶液 中总镍浓度的对数[lgc(Ni)T]与溶液 pH 关系如图。 注：c(C)T=c(CO )+c(HCO )+c(H2CO3) ①a 点(pH≈8.2)时溶液中析出的沉淀主要为_______(填化学式)。 ②b 点溶液中 Ni2+是否沉淀完全_______(填“是”或“否”)[溶液中总镍浓度 c(Ni)T≤10-5mol·L-1 时，Ni2+沉淀完全] 。 5 (7)取“操作 A”所得的 NiSO4 溶液 VmL，用 c mol·L-1 EDTA(Na2H2Y)的标准溶液 滴定至终点(发生反应 Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+)，消耗标准液 20.00 mL，则“沉镍” 过程中，当 NiCO3 开始沉淀时，溶液中 CO 浓度为_______。[已知常温下， Ksp(NiCO3)=1.42×10-7，只列计算式，不考虑杂质反应]。 4．（2021·山东潍坊市·高三一模） 是一种良好的催化剂，用于加氢反应。以 某地石煤矿(主要成分： 、 及少量 、 )为原料制备高纯 的工 艺流程如下： 已知：①偏钒酸铵 微溶于水；煅烧所得 中含少量 ， 。 ② ； 、草酸 等还原剂均可以将 的酸性溶液还原，形成蓝色的 溶液。 回答下列问题： (1)石煤矿预先粉碎的目的是___。 (2)“焙烧”时 V2O3 发生反应的化学方程式为___，“焙烧”时若 H2O(g)不足，会产 生造成环境污染的气体，写出生成该气体的化学方程式____。 (3)“焙烧”后的球团在串联的浸取塔内作逆流浸取，温度对浸取率的影响如图所 6 示。生产中采用 125℃条件下“水浸”的优点是___。 (4)该工艺生产中可回收再用于该生产的物质有_______(填化学式)。 (5)生产中准确测定煅烧所得 V2O5 的纯度可为后续生产提供理论依据。准确称取 锻烧所得 5.0g V2O5，加入足量氢氧化钠溶液使其完全溶解，加入稀硫酸使溶液 呈酸性，用 1mol•L-1 的草酸标准液进行滴定，达到滴定终点时消耗草酸标准液 25.00mL，则煅烧所得 V2O5 的纯度为_。 5．（2021·山东菏泽市·高三一模）硼氢化钠( )是有机合成中常用的还原剂。 一种制备硼氢化钠的工艺如下(部分条件和产物省略)： 已知： 、 遇水蒸气剧烈反应并放出 H。回答下列问题： (1) 中 B 元素化合价为___________；难溶的 与浓氢氧化 钠溶液反应的离子方程式为___________。 (2) 溶于水能产生两种气体，其中一种气体能使品红溶液褪色，则灼烧 7 时加入的目的是___________。 (3)“有效氢”含量是衡量含氢还原剂的还原能力指标，定义为 lg 含氢还原剂的还 原能力与多少 g 相当。 的“有效氢”含量为___________(结果保留 2 位小 数)。 (4) 和 必须在干燥条件下合成 其原因是___________，二者反应 生成 的化学方程式为___________。 6．（2021·山东济宁市·高三一模）氧化钪( )是一种稀土氧化物，广泛地应用 于航天、激光、导弹等尖端科学领域.钛铁矿主要成分为 、 、 ，还含 有 、 、 等元素，从钛铁矿中提取 的流程如图： 已知：①当离子浓度减小至 时可认为沉淀完全。 ②室温下 完全沉淀的 pH 为 1.05 ③ 。 回答下列问题： (1)“酸浸”时，要适当升高温度或将钛铁矿粉粹等措施，其目的是_______。 (2)“酸浸”后 元素转化为 ，其水解反应的化学方程式是_______。 (3)“洗钛”时 的作用之一是与 反应生成 ，该离子为橘黄色 的稳定离子， 的化合价为_______， 还起到的作用是_______。 (4)“酸溶”后滤液中存在的金属阳离子 、 、 浓度均小于 ， 8 再用氨水调节溶液 pH 使 、 沉淀完全而 不沉淀，则调 pH 应控制的 范围是_______。 (5)加草酸“沉钪”的离子方程式为_______，获得 的实验操作方法是_______。 7．（2021·山东泰安市·高三一模）铍有“超级金属”之称。以绿柱石 为 原料制备金属铍的工艺如下： 已知 可与 、 结合成配位数为 4 的配离子。回答下列问题： (1)烧结冷却后，水浸之前“操作 a”的名称是___。 (2)750℃烧结时， 与绿柱石作用生成易溶于水的 ，写出该反应的化 学方程式___。 (3)已知 25℃时 ，计算室温时 开始沉淀时的 pH=__，“沉氟”反应的离子方程式为_。 (4)上述流程中，“ ”可有两种方案： I： 溶液 A II： I 中操作 b 是___。II 中 转化为 的化学方程式为___。 9 (5) 在气态时常以二聚体形式存在，此二聚体分子的结构式为__；工业上电 解 与 熔融体制得金属铍， 的作用是___，阴极反应式为__。 8．（2021·山东高三专题练习）磁性材料产业是 21 世纪各国竞相发展的高科技支 柱产业之一，碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿(主要成分为 MnO2)和黄铁矿(主要成分为 FeS2)，为主要原料制备碳酸锰的主要工艺流程如下： 已知，几种金属离子沉淀的 pH 如下表， 离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ Mn2+ 开始沉淀的 pH 7.5 3.2 5.2 8.8 完全沉淀的 pH 9.2 3.7 7.8 10.4 回答下列问题： (1)为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，采用的措施不合理的有___________。 A．搅拌 B．适当升高温度 C．研磨矿石 D．加入足量的蒸馏水 (2)溶浸过程中主要产生的离子为 Fe3 、 Mn2 、SO ，请写出主要反应的离子 方程式___________。 (3) 溶浸后的溶液中含有少量 Fe2 、 Cu2 、 Ca2+，则在加入生石灰调节溶液的 10 pH 从而使铁元素被完全沉淀前，加入适量的软锰矿的目的是___________，加入 生石灰后调节溶液的 pH 的范围为___________。 (4) 净化工序的目的是除去溶液中的 Cu2 、 Ca2+等杂质，故滤渣主要成分是 ___________(填化学式)和 CaF2，若测得溶液中 c(F )为 0.01mol·L-1，则滤液中 残留 c(Ca2 )为___________mol·L-1 [已知：Ksp(CaF2)=1.46×10-10]。 (5) 有人认为净化空气中使用 NaF 会引起污染，建议用(NH4)2CO3 代替 NaF，但 是用(NH4)2CO3 代替 NaF 的缺点是___________。 9．（2021·山东高三专题练习）铍是航天、航空、电子和核工业等领域不可替代 的材料，有“超级金属”之称。以绿柱石［Be3Al2(SiO3)6］为原料制备金属铍的工 艺如下： 已知：“滤渣 1”中含有铁、铝、硅的氧化物，Na3FeF6 难溶于水，Be2＋可与过量 OH-结合成 Be(OH) 。回答下列问题： (1)“操作 1”的名称是_______。 (2)750℃烧结时，Na3FeF6 与绿柱石作用生成易溶于水的 Na2BeF4，该反应的化学 方程式为_______。 (3)“过滤 1”的滤液中需加入适量 NaOH 生成 Be(OH)2 沉淀，但 NaOH 不能过量， 原因是_______(用离子方程式表示)。 11 (4)已知 Ksp[Be(OH)2]=4.0×10-21，室温时 0.40 mol•L-1 Be2＋开始沉淀时的 pH=_______。 (5)“沉氟”反应的离子方程式为_______。 (6)已知镍在稀酸中缓慢溶解。工业上电解 NaCl-BeCl2 熔融混合物制备金属铍， 可选用镍坩埚作电解槽的_______(填“阳极”或“阴极”)材料，电解总反应的化学方 程式为_______；加入 NaCl 的主要目的是_______。 10．（2021·山东青岛市·高三一模）粘土帆矿(含 V2O5、Fe2O3、Al2O3、SiO2 等不 溶性成分)制备 V2O5 的工艺流程如下： 已知： ①硫酸氧钒[(VO)SO4]高温易分解生成 VO2 和 SO3 ②萃取剂对相关离子的萃取能力如下表： 微粒 VO2+ VO Fe3+ Fe2+ 萃取能力 强(随 pH 增大而增强) 弱 强 弱 回答下列问题： (1)粘土钒矿焙烧时一般选择 250℃的原因是______，V2O5 与浓硫酸生成硫酸氧 钒的化学方程式______。 12 (2)为提高浸出效率可采取的操作有______(答两条)，浸出液中存在 VO2+、VO 、 Fe3+、Al3+和 离子，萃取前加入铁粉的目的______。 (3)“反萃取”用 20%硫酸目的为______，“氧化”的离子方程式为______。 (4)用反萃取法由碘的 CCl4 溶液提取碘单质，画出流程图______。 11．（2021·河北保定市·高三期末）活性氧化锌在橡胶、化工、涂料、陶瓷、医药、 电子等行业有着广泛的应用。但随着锌资源的不断开发和利用，锌矿资源越来越 少，因此研究利用锌二次资源对缓解锌资源枯竭进程具有重要意义。如图是以含 锌铜烟尘(火法炼铜的副产品，主要成分是 ZnO、CuO 和 Fe2O3)制备活性氧化锌 的工艺流程： 含锌铜烟尘经过预处理后的主要成分为 ZnO，还含有少量的 CuO 和 Fe2O3。 (1)操作 a 名称是__，在实验室中，该操作用到的主要玻璃仪器有___。 (2)溶解池中待固体全部溶解后，加入锌粉的作用有：①__；②__；③调节溶液的 pH(控制其在 5.0-5.4 之间)。 (3)检验溶解池中 Fe3+已全部被还原为 Fe2+的最佳试剂是__； (4)右表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的 pH(开始沉淀的 pH 按金属离子浓度 13 为 1.0mol•L-1 计算)。反应池中的温度控制在 90-95℃，请写出反应池中所发生反 应的离子方程式：__。 开始沉淀的 pH 沉淀完全的 pH Fe3+ 1.1 3.2 Fe2+ 5.8 8.8 Zn2+ 5.9 8.9 (5)操作 b 是__； (6)沉淀池中得到的沉淀化学式可以表示为：aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O(a、b、c 均为整数)。某校化学兴趣小组的同学为了确定其组成，进行了实验：称取 3.59g 沉淀进行焙烧，直到焙烧到所得固体质量不再变化为止，还需要至少测两种物质 的质量，这两种物质可以是__。 12．（2021·河北衡水市·衡水中学高三二模）新一代脱硝催化剂( )的主要成分 有 等。该 的使用寿命为 3 年左右，废弃 回收再利用至关 重要。湿法回收 的工艺流程如下： 已知：I. 是两性氧化物，在弱碱性条件下即可生成 易水解。 14 II. 难溶于水。 回答下列问题： (1)“碱浸”时，下列措施不能提高浸出效率的是_______。(填标号) A．适当升高温度 B．适当增大 溶液浓度 C．增大固液比( 溶液) D．使用搅拌器 (2)“洗液”浓缩后，与“浸出液”合并，其目的是_______。 (3)“转化”时的离子方程式为_______。 (4)室温下，在 水溶液中，碱式电离只考虑第一步，电离平衡及常数如下： ① 的水溶液显_______(填“酸性”或“碱性”)。 ②将“浸出液”冷却至室温进行“沉铝”，为保证沉淀完全， 最大为_______。(已 知： 。当离子浓度减小至 时，可认为沉淀完全) (5)钒回收率随溶液 的变化如图甲所示，试分析 在 8 左右时钒回收率最高的 原因：_______。 (6)为研究“煅烧”过程中发生的化学变化，某研究小组取 进行探究， 煅烧过程中减少的质量(∆m)随温度变化的曲线如图乙所示，则 C 点所得物质的 15 化学式为_______，写出 CD 段发生反应的化学方程式：_______。 13．（2021·福建龙岩市·高三一模）铜冶炼过程中会产生高砷烟灰，含砷物质的主 要成分为砷酸盐(铜锌铅等)，利用高砷烟灰制备三氧化二砷的生产工艺如图所示， 回答相关问题： 已知：砷酸盐( )都难溶于水，易溶于碱。 (1)“碱浸”中 Na2S 浓度对砷脱除的影响如图所示，实际生产中保持 Na2S 浓度为 52g·L-1 ①如果 Na2S 的浓度过小，造成的后果是______________。 ②所得“碱浸液”中 c(Pb2+)=_________mol·L-1。[已知 ] (2)“苛化”时，砷转化为 Ca3(AsO4)2 沉淀，研究表明，“苛化”过程中，随着温度 的升高，砷的沉淀率会先增大后减小，后减小的原因是____________。 (3)“溶砷”所得“滤渣 2”的主要成分是_____________。 16 (4)已知“还原”过程中砷酸转化为亚砷酸(H3AsO3)，请写出反应的化学方程式 ______。 (5)常温下，用 NaOH 溶液滴定“还原”所得溶液，含砷微粒的物质的量分数随 pH 的变化曲线如图所示。 ①H3AsO3 的一级电离常数 Ka1=___________。 ②溶液的 pH 由 7 调至 10 的过程中，发生反应的离子方程式为_______________。 14．（2021·北京通州区·高三期末）钼酸钠晶体 常用于配制金属缓 蚀剂。图为利用钼精矿(主要成分是 ，含少量 PbS 等)为原料生产钼酸钠晶体 的工艺流程图。 回答下列问题： 17 (1) 中钼元素的化合价是_______； (2)“焙烧”反应为 ，该反应氧化产物是_______(填化学式)， 写出一条提高焙烧速率的措施_______； (3)“浸取”时含钼化合物发生反应的离子方程式为_______； (4)“结晶”前需向滤液中加入 固体以除去 。若滤液中 ， ，要使钼元素无损失，残余 的最低浓 度是_______mol/L；[已知： ， ] (5)钼酸钠也可用钼酸铵 和适量热的纯碱反应来制取，反应后溶液中 只含钼酸钠从而有利于提纯。该反应的化学方程式为_______； (6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在缓 蚀剂中的腐蚀速率实验结果如图所示。 要使碳素钢的缓蚀效果最好，缓蚀剂中钼酸钠(摩尔质量为 M)的物质的量浓度为 _______mol/L。 15．（2021·高三月考）实验室以电镀废渣(Cr2O3、CuO、 18 CaO 不含其它难溶于水的杂质)为原料制取铜粉和 K2Cr2O7 的主要流程如下： (1) “酸浸”时，得到的残渣的成分是___________ (2) “制铜氨液”，即制取[Cu(NH3)4]SO4 溶液时，采用 8 mol·L-1 氨水，适量 30% H2O2，并通入 O2，控制温度为 55 ℃。温度不宜过高，这是因为___________。 (3) “沉 CuNH4SO3”时可用如下装置(夹持、加热仪器略)： ①“沉 CuNH4SO3”时，反应液需控制在 45 ℃，合适的加热方式是___________。 ②实验中向三颈瓶中通入 SO2 将[Cu(NH3)4]SO4 转化为 CuNH4SO3，每沉淀 1molCuNH4SO3 需要消耗 SO2 的物质的量为___________ (4)已知：①碱性条件下，H2O2 可将＋3 价的 Cr 氧化为 CrO ；酸性条件下， H2O2 可将＋6 价的 Cr 还原为＋3 价的 Cr；＋6 价的 Cr 在溶液 pH7 时，主要以 CrO 的形式存在。部分物质 溶解度曲线如图所示 19 可用 Cr(OH)3 为原料，制取 K2Cr2O7 的实验是将原料置于烧杯中，加适量的水 调成浆状后加入如下试剂及必要操作得到 K2Cr2O7 溶液。 ①实验中必须使用的试剂： A、KOH 溶液；B、10%H2O2 溶液；C、稀盐酸 写出上述实验过程中加药先后顺序为___________(填字母) ②从 K2Cr2O7 溶液中得到 K2Cr2O7 晶体的实验操作为___________ 16．（2021·山东济南市·高三其他模拟）三氧化二镍(Ni2O3)是重要的电子元件材 料和蓄电池材料，工业上利用含镍废料(主要成分为镍、铝、氧化铁、碳等)提取 Ni2O3，工业流程如图： 已知：①NiCl2 易溶于水，Fe3+不能氧化 Ni2+。 ②已知实验温度时的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4•H2O＞NiC2O4•2H2O。 ③Ksp[Al(OH)3]=1.9×10-23，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Ni(OH)2]=1.6×10-14， 20 Ksp(NiC2O4)=1.0×10-9。 回答下列问题： (1)“预处理”操作可以选择用___(填标号)来除去废旧镍电池表面的矿物油污。 A．纯碱溶液浸泡 B．NaOH 溶液浸泡 C．酒精清洗 (2)酸浸时①镍的浸出率与温度的关系如图所示，温度高于 40℃时镍的浸出率开 始下降，主要原因可能是___(从两个角度分析) ②常温下，盐酸的浓度为 2.5mol/L，液固比与镍的浸出率的关系如表所示， 液固比 7：1 6：1 5：1 镍的浸出率 /% 95.63 95.32 89.68 实际生产采取的液固比为___，主要原因是___。 (3)室温下，“浸出”所得溶液中 Fe3+的浓度为 0.2mol·L-1，当溶液的 pH 从 1 调到 2 时，沉铁率为___。 (4)证明“沉镍”中，Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象为：___。 (5)写出加入 Na2C2O4 溶液的反应的化学方程式：___。 (6)电解过程产生的氯气在弱碱条件下生成了 ClO-，再把二价镍氧化为三价镍， 21 写出“氧化”反应的离子方程式：___。 17．（2021·山东日照市·高三一模）从砷化镓废料(主要成分为 GaAs，含 Fe2O3、 SiO2 和 CaCO3 等杂质)中回收镓和砷的工艺流程如下： 已知：镓(Ga)既能溶于酸也能溶于碱，与 NaOH 溶液反应生成 NaGaO2 和 H2。 回答下列问题： (1)“浆化”是将砷化镓废料转变成悬浊液的过程，其目的是___________。 (2)砷化镓(GaAs)在“碱浸”时，砷转化为 Na3AsO4 进入溶液，该反应的化学方程 式为___________。 (3)“碱浸”的温度控制在 70℃左右，温度不能过高或过低的原因是___________； “滤渣 I”的成分为___________(填化学式)。 (4)向浸出液中加 H2SO4 进行“中和”，调节 pH 使镓和硅共沉淀，不同 pH 时沉淀 率如下表所示。根据表中数据可知，“中和”的 pH 应调节至___________范围内， 沉淀的效果最好。 (5)“旋流电解”时用惰性电极，则所得“尾液”的溶质主要是___________(填化学 22 式)，可进行循环利用，提高经济效益。 (6)若用 240kg 含镓 3％的砷化镓废料回收镓，得到纯度为 99％的镓 7.10kg，则 镓的回收率为___________％(结果保留一位小数)。 18．（2021·济南市·西校区高三月考）硫酸铅(PbSO4)广泛应用于 制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为 PbS，含有 FeS2 等杂质)和软锰矿(主要成分为 MnO2)制备 PbSO4 的工艺流程如图： 已知：i.PbCl2 难溶于冷水，易溶于热水 ii.PbCl2(s)+2Cl-(aq) ⇌ PbCl (aq) △ H>0 iii.Ksp(PbSO4)=1.08×10-8，Ksp(PbCl2)=1.6×10-5 (1)“浸取”过程中盐酸与 MnO2、PbS 发生反应生成 PbCl2 和 S 的化学方程式为 _______，加入 NaCl 的目的是_______。 (2)沉降操作时加入冰水的作用是_______。 (3)20°C 时，PbCl2(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(g•L-1)如图所示。下列叙述 正确的是_______(填字母) 23 A．盐酸浓度越小，Ksp(PbCl2)越小 B．x、y 两点对应的溶液中 c(Pb2+)不相等 C 当盐酸浓度为 1mol•L-1 时，溶液中 c(Pb2+)一定最小 D．当盐酸浓度小于 1mol•L-1 时，随 HCl 浓度增大，PbCl2 溶解量减少是因为 Cl- 浓度增大使 PbCl2 溶解平衡逆向移动 (4)调 pH 的目的是_______，PbCl2“转化”后得到 PbSO4，当 c(Cl-)=0.100mol/L 时，c( )=_______。 (5)滤液 a 经过处理后可以返回到_______工序循环使用 19．（2021·山东滨州市·高三一模）焦亚硫酸钠 为白色或黄色结晶粉末， 遇强酸放出 .在医药、橡胶、印染、食品、含铬污水处理等方面应用广泛。 (1)利用烟道气中的 生产 的工艺流程如图： 资料：当 溶液过饱和后静置，会结晶析出焦亚硫酸钠晶体。 ①焦亚硫酸钠中硫元素的化合价为_______，常温下焦亚硫酸钠溶于水形成的溶 液显_______性(填“酸”、“中”或“碱”)。 ②控制Ⅰ中反应结束的方法是测定溶液的 pH，当 时停止通入 ，此时溶 液的溶质主要是_______(填物质名称)。 ③Ⅲ中发生反应的化学方程式有_______。 (2)研究表明，焦亚硫酸钠处理含铬(VI)废水较其他方法效果好，处理费用低。其 工艺流程如图： 24 ①加硫酸调废水 pH 至 2.5，可增强 的氧化性，但实际工业中若 pH 过低， 则消耗焦亚硫酸钠的量比理论值高出许多，结合化学用语解释可能的原因 _______。 ②石灰乳的作用为_______。 20．（2021·山东德州市·高三一模）"绿水青山就是金山银山"，在造福人类的同 时，保护环境也是化学必不可少的责任。磷酸铁锂电池由橄榄石结构的 LiFePO4 作为电池的正极，碳(石墨)吸附锂离子组成电池负极( )，电极上附着铝箔、 铜箔。如图流程可以回收磷酸铁锂电池电极材料中的石墨并制备相应化工产品。 (1)LiFePO4 中 Fe 的化合价为_______，滤渣 I 的主要成分除 LFePO4 还有_______， 滤渣 I 中加入 H2O2 的目的是：_______。 (2)向滤液Ⅲ中通 H2S 的目的是沉铜，当溶液中铜离子浓度为 1×10-5mol/L 时可 认为铜离子沉淀完全，则此时溶液中 S2-与 Cu2+浓度之比为：_______(已知 )。 25 (3)碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小，则操作 X 是_______。 a.静置、过滤 b.加热后，趁热过滤 c. 蒸发浓缩、冷却结晶 d.蒸发结晶 (4)回收后的 Fe2O3 可以与 KOH 和 KNO3 混合物加热共熔，从而制得净水剂高铁 酸钾(K2FeO4)及其副产物 KNO2，该反应的化学方程式为：_______。 (5)该流程中分离出的 Li2CO3 可以和 NH4H2PO4 及(CH3COO)2Fe 制备正极材料 LiFePO4，已知 NH3·H2O 的电离常数 ，H3PO4 的各级电离常数 为 、 、 ，则常温下 NH4H2PO4 溶液中 _______ (填“>”、“”、“ 【分析】 将 LiFePO4、 及电极上附着铝箔、铜箔的混合物粉碎后加入烧碱，只有 Al 和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，将溶液过滤后得到偏铝酸钠和含有 Cu、石 墨、LiFePO4 的滤渣，向滤渣中加入硫酸和过氧化氢，使 Cu 转化为 Cu2+，Fe2+ 转化为 Fe3+，过滤将石墨和溶液分离，得到滤液Ⅱ，向滤液Ⅱ中加入氨水、氢氧 化钠调剂 pH，使 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀，过滤后得到滤液Ⅲ，向滤液中通入 硫化氢使 Cu2+转化为 CuS 沉淀，过滤后得到滤液Ⅳ，向滤液中加入纯碱溶液后， 将溶液加热后，趁热过滤得到碳酸锂。 【详解】 (1)LiFePO4 中，Li 的化合价为+1 价，磷酸根带有三个负电荷，所以 Fe 的化合 价为+2 价；渣 I 的主要成分除 LFePO4 还有铜、石墨；滤渣 I 中加入 H2O2 的目 的是：将 Fe2+氧化为 Fe3+，将滤渣中的金属铜箔溶解氧化为 Cu2+； (2)溶液中 Cu2+的浓度为 1×10-5mol/L，S2-的浓度为 ，此时溶液中 S2-与 Cu2+浓度之比为 ； (3)碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小，因此应先将溶液加热，使碳酸锂析 出，趁热过滤得到碳酸锂，答案选 b； (4)Fe2O3 与 KOH 和 KNO3 混合物加热共熔反应生成 K2FeO4 和 KNO2，化学方程 75 式为： ； (5)NH4H2PO4 溶液中， 发生水解，其水解常数 ， 发生电离和水解，其水解常数 ，Ka2＞Kh＞Kh2，K 越大， 电离或水解程度越大，所以 ＞ 。