高考化学二轮复习工艺流程陌生金属Word文档格式.docx

高考化学二轮复习工艺流程陌生金属Word文档格式.docx

《高考化学二轮复习工艺流程陌生金属Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学二轮复习工艺流程陌生金属Word文档格式.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

①T1_____T2（填“>

”或“<

”）T1时Ksp（CaWO4）=____。

②将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙，发生反应的离子方程式为____。

2．稀土是一种重要的战略资源、氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈等稀土元素的重要矿物原料。

氟碳铈矿的冶炼工艺流程如下：

Ⅰ.铈的常见化合价为+3、+4

Ⅱ.Ce4+可以与SO42-结合为[CeSO4]2+

Ⅲ.

焙烧时铈被氧化成四价，四价铈不易进入溶液，而三价稀土元素易进入溶液。

在盐酸浸出时，有少量铈进入滤液，且产生黄绿色气体。

回答下列问题：

（1）氟碳铈矿焙烧的目的是__________________；

焙烧最适宜温度为______________（填标号）。

a.350~ 

4 

50℃b.550～650℃C.750℃以上

步骤①中少量铈进入稀土溶液发生反应的离子方程式是_________________________。

（2）铈富集物用含硼酸的盐酸溶液处理，使氟转化为四氟硼酸根离子，然后用可溶性钾盐将四氟硼酸根离子转变为KBF4沉淀并过滤除去。

写出生成KBF4的离子方程式：

________________。

此法处理铈富集物的缺点是____________________。

（3）除云氟离子后向滤液中先加入NaOH 

溶液，然后再加入NaHS除去铁与铅。

加入NaOH 

溶液的目的是____________________。

（4）写出此流程中铈的碳酸盐沉淀的化学式：

______________________。

3．某含镍（Ni）废催化剂中主要含有Ni，还含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质。

部分金属氢氧化物Ksp近似值如下表所示：

如下：

化学式

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Al（OH）3

Ni（OH）2

Ksp近似值

10-17

10-39

10-34

10-15

现用含镍废催化剂制备NiSO4·

7H2O晶体，其流程图如下：

（1）“碱浸”时发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，________________。

（2）“酸浸”所使用的酸为_____________。

（3）“净化除杂”需加入H2O2溶液，其作用是__________________________。

然后调节pH使溶液中铁元素恰好完全沉淀，列式计算此时的pH。

___________________________

（4）“操作A”为_____、过滤、洗涤、干燥，即得产品。

（5）NiSO4在强碱性溶液中可被NaClO氧化为NiOOH，该反应的离子方程式为__________________。

（6）NiOOH可作为镍氢电池的电极材料，该电池的工作原理如下图所示，其放电时，正极的电极反应式为__________________________________。

4．钨是熔点最高的金属，也是重要的战略物资。

自然界中钨矿石主要有黑钨矿和白钨矿两种。

其中，黑钨矿主要成分是铁和锰的钨酸盐（FeWO4、 

MnWO4） 

以及少量杂质（含Si、P、As元素的化合物）。

由黑钨矿冶炼钨的“黑钨精矿高压碱煮（烧破）一溶剂萃取一蒸发结晶法”工艺流程如下图：

（1） 

高压碱煮法中，“高压”的目的是_____________。

（2） 

滤渣1的主要成分中含有的金属元素为_______。

（3） 

除最后 

一步外，流程中钨元素价态均未发生改变，则FeWO4中铁元素的价态为_____。

第一步黑钨矿原料熔融时，FeWO4发生反应的化学方程式为________。

（4） 

H2SO4中和后溶液中还有SiO32-、AsO33-、AsO43-、PO43-等离子，则加入H2O2时发生反 

应的离子方程式为_________。

（5） 

钨酸钠溶液还含有NaOH、NaCl 

和_____ 

杂质。

为了得到纯净的钨酸，需要经过萃取和反萃取工业流程。

该操作中使用到的玻璃仪器有_________。

向钨酸钠溶液中加入四辛基氧化铵有机萃取剂萃取分液，此时钨元素处于_____ 

层中（填“有机”或“无机”）。

然后加入氨水反萃取、结晶得到仲钨酸铵（NH4）6W7O2·

7H2O，仲钨酸铵加热分解得到三氧化钨的化学方程式为_________________________。

5．二硫化钼（MoS2）被誉为“固体润滑剂之王”，利用低品质的辉钼矿（含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质）制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如下:

回答下列问题:

（1）钼酸铵的化学式为（NH4）2MoO4，其中Mo的化合价为______。

（2）利用联合浸出除杂时，氢氟酸可除去的杂质化学式为______，如改用FeCl3溶液氧化浸出，CuFeS2杂质的浸出效果更好，写出氧化浸出时发生的化学反应方程式______________。

（3）加入Na2S后，钼酸铵转化为硫代钼酸铵[（NH4）2MoS4]，写出（NH4）2MoS4与盐酸生成MoS3沉淀的离子反应方程式_______________________。

（4）由下图分析产生三硫化钼沉淀的流程中应选择的最优温度和时间是________________。

利用化学平衡移动原理分析低于或高于最优温度时，MoS3的产率均下降的原因:

_______________________。

（5）MoO3·

H2O作为高能非水体系电池的正极材料优于一般新型材料，某电池反应为:

MoO3·

H2O+xA=AxMoO3·

H2O（某文献记载:

式中0+为Li+、H+、K+、Na+等。

A+的注入使得部分Mo6+还原为MO5+）,写出该电池以金属锂为负极，充电时的阳极反应式:

__________________。

（6）已知Ksp（BaSO4）=1.1×

10-10，Ksp（BaMoO4）=4.0×

10-8）钼酸钠晶体（NaMoO4·

2H20）是新型的金属缓蚀剂，不纯的钼酸钠溶液中若含少量可溶性硫酸盐杂质，可加入Ba（OH）2固体除去SO42-（溶液体积变化忽略），则当BaMo04开始沉淀时，溶液中的c（MoO42-）/c（SO42-）____（結果保留2位有效数字）

6．三盐（3PbO·

PbSO4·

H2O，相对分子质量为990）可用作聚氯乙烯的热稳定剂，不溶于水。

以200.0t铅泥（主要成分为PbO、Pb及PbSO4等）为原料制备三盐的工艺流程如下图所示。

已知：

Ksp（PbSO4）=1.82×

l0-8；

Ksp（PbCO3）=l.46×

l0-13。

（1）加Na2CO3溶液转化的目的是_________.

（2）酸溶时,不直接使用H2SO4溶液的原因可能是________;

铅与硝酸在酸溶过程中发生反应的离子方程式为__________.

（3）流程中可循环利用的物质是_________；

洗涤操作时，检验沉淀是否洗涤干净的方法是________。

（4）当沉淀转化达平衡时，滤液l中c（SO42-）与c（CO32-）的比值为_____________。

（5）50-60℃时合成三盐的化学方程式为______；

若得到纯净干燥的三盐99.0t，假设铅泥中的铅元素有80％转化为三盐，则铅泥中铅元素的质量分数为_________。

7．镍及其化合物用途广泛。

某矿渣的土要成分是NiFe2O4（铁酸镍）、NiO、FeO、CaO、SiO2等，如图是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线：

（NH4）2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4，NiFe2O4在焙烧过程中

生成NiSO4、Fe2（SO4）3。

锡（Sn）位子第五周期第IVA族.

（1）焙烧前将矿渣与（NH4）2SO4混合研磨，混合研磨的目的是________________。

（2）"

浸泡“过程中Fe2（SO4）3生成FeO（OH）的离子方程式为__________，“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO（OH）外还含有____________（填化学式）。

（3）为保证产品纯度，要检测“浸出液”的总铁量：

取一定体积的浸出液，用盐酸酸化后，加入SnCl2将Fe3+还原为Fe2+，所需SnCl2的物质的量不少于Fe3+物质的量的_____倍；

除去过量的SnCl2后，再用酸性K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+，还原产物为Cr3+，滴定时反应的离子方程式________________。

⑷“浸出液”中c（Ca2+）=1.0×

10-3mol·

L-1,当除钙率达到99%时，溶液中c（F-）=______mol·

L-1。

[己知Ksp（CaF2）>

4.0×

10-11]

（5）本工艺中，萃取剂与溶液的体积比（V0/VA）对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示，V0/VA的最佳取值是__________。

（6）己知正十二烷可用作该工艺的萃取剂。

用电化学制备正十二烷的方法为：

向烧杯中加入50mL甲醇，不断搅拌加入少量金属钠，再加入11mL正庚酸搅拌均匀，装好铂电极，接通电源反应，当电流明显减小时切断电源，然后提纯正十二烷。

己知电解总反应为：

2C6H13COONa+2CH3OH

C12H26+2CO2↑+H2↑+2CH3ONa

下列说法正确的是（_____）

A.图中电源的A极为直流电源的负极

B.加入金属钠可以将酸转化为钠盐，提高离子浓度，增强导电性

C.阳极电极反应为：

2C6H13COO--2e-=C12H26+2CO2↑

D.反应一段时间后将电源正负极反接，会产生杂质影响正十二烷的制备

参考答案

1．+64FeWO4+O2+8NaOH

2Fe2O3+4Na2WO4+4H2OH2O2+HAsO32-═HAsO42-+H2O；

MgSiO3MgHAsO4<

1×

10-10WO42-+Ca（OH）2=CaWO4+2OH-

【来源】【全国市级联考word】陕西省咸阳市2017届高三二模理综化学试题

【解析】由流程可知，钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠，钨酸锰和氢氧化钠反应生成钨酸钠和氢氧化锰，水浸时，氧化铁和氢氧化锰不溶于水，钨酸钠溶于水，故过滤后得到的滤液含钨酸钠，滤渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2，钨酸钠和浓硫酸反应生成钨酸和硫酸钠；

加入过氧化氢，氧化+5价的钨为+6价，加入氯化镁，生成难溶于水的MgSiO3、MgHAsO4，过滤，滤液为钨酸钠，酸化，加热分解产生三氧化钨和水，用还原剂还原三氧化钨生成钨，据此分析解答。

（1）钨酸盐FeWO4为钨酸亚铁，钨酸盐（FeWO4、MnWO4）中铁、锰的化合价都为+2价，设钨酸盐（FeWO4、MnWO4）中钨元素的化合价为+x，因化合物中正负化合价代数和为零，则+2+x+（-2）×

4=0，解得x=+6。

根据流程图可知钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠，反应的方程式为4FeWO4+O2+8NaOH

2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O；

（2）根据以上分析，加入H2O2的目的是将HAsO32-氧化成HAsO42-，离子方程式为H2O2+HAsO32-═HAsO42-+H2O，滤液I中存在SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等离子，经过调解pH值后，加入氯化镁，Mg2+沉淀SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等离子，滤渣Ⅱ的主要成分是MgSiO3、MgHAsO4

；

（3）①根据图象可知，氢氧化钙和钨酸钙在钙离子浓度相同时，T1温度下阴离子浓度大于T2，说明T1时的溶度积大于T2，溶度积越大，则溶解度越大，所以T1时溶解度较大，由于“已知氢氧化钙和钨酸钙（CaWO4）都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小”，则T1＜T2；

T1时KSP（CaWO4）=c（Ca2+）•c（WO42-）=1×

10-5×

1×

10-5=1×

10-10；

②将钨酸钠溶液加入石灰乳，发生复分解反应，氢氧化钙和钨酸根离子反应生成钨酸钙沉淀，反应的离子方程式为WO42-+Ca（OH）2=CaWO4+2OH-。

点睛：

本题以钨矿原料制备W的工艺流程为载体，考查了制备方案的设计，涉及氧化还原反应原理、对工艺流程的理解、常用化学用语等知识，理解工艺流程是解题的关键，需要学生具有扎实的基础与综合运用知识分析、解决问题的能力。

解决本类题目的基本方法和步骤为：

①从题干中获取有用信息，了解生产的产品。

②然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。

③分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：

反应物是什么；

发生了什么反应；

该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。

2．将铈氧化为四价便于与其他稀土元素分离b8H++2Cl-+2CeO2=2Ce3++Cl2↑+4H2OK++BF4-=KBF4↓产生的氯气会腐蚀设备、污染环境调节溶液pHCe2（CO3）3

【来源】【全国校级联考word】安徽省皖南八校2018届高三第三次联考（4月）理综化学试题

【解析】

（1）焙烧时铈被氧化成四价，四价铈不易进入溶液，而三价稀土元素易进入溶液，所以

氟碳铈矿焙烧的目的是将铈氧化为四价便于与其他稀土元素分离。

由图分析当温度在500-700之间四价铈的浸出率差不多最高，所以选择b.550～650℃.步骤①中少量铈进入稀土溶液发生反应的离子方程式是8H++2Cl-+2CeO2=2Ce3++Cl2↑+4H2O答案：

将铈氧化为四价便于与其他稀土元素分离b8H++2Cl-+2CeO2=2Ce3++Cl2↑+4H2O

生成KBF4的离子方程式：

K++BF4-=KBF4↓。

此法处理铈富集物和酸反应8H++2Cl-+2CeO2=2Ce3++Cl2↑+4H2O产生的氯气会腐蚀设备、污染环境。

（3）除云氟离子后向滤液中含有大量的H+先加入NaOH调节溶液的酸碱性，然后再加入NaHS使铁与铅生成沉淀析出。

所以加入NaOH溶液的目的是调节溶液pH。

（4）除去铁与铅后的滤液中含有大量的Ce3+,所以铈的碳酸盐沉淀的化学式：

Ce2（CO3）3。

3．2A1+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑稀硫酸（或硫酸、H2SO4）将Fe2+氧化为Fe3+c3（OH-）=Ksp[Fe（OH）3]/c（Fe3+）=10-39/10-5=10-34，c（OH-）=10-11.3mol/L，所以c（H+）=Kw/c（OH-）=10-2.7mol/L，pH=2.7冷却结晶2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2ONiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-

【来源】【全国市级联考】湖北省武汉市2018届高中毕业生四月调研测试理综化学试题

（1）“碱浸”时除了氧化铝与碱反应外，还会有金属铝与碱反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2A1+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑；

正确答案：

2A1+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑。

（2）根据流程可知，最后产物为硫酸盐，所以“酸浸”所使用的酸为稀硫酸（或硫酸、H2SO4）；

稀硫酸（或硫酸、H2SO4）。

（3）从图表信息可知，氢氧化亚铁的Ksp较大，而氢氧化铁Ksp相对较小，因此“净化除杂”需加入H2O2溶液，其作用是将Fe2+氧化为Fe3+，易与形成沉淀而除去；

然后调节pH使溶液中铁元素恰好完全沉淀，c3（OH-）=Ksp[Fe（OH）3]/c（Fe3+）=10-39/10-5=10-34，c（OH-）=10-11.3mol/L，所以c（H+）=Kw/c（OH-）=10-2.7mol/L，pH=2.7；

将Fe2+氧化为Fe3+；

c3（OH-）=Ksp[Fe（OH）3]/c（Fe3+）=10-39/10-5=10-34，c（OH-）=10-11.3mol/L，所以c（H+）=Kw/c（OH-）=10-2.7mol/L，pH=2.7。

（4）从溶液中得到晶体的操作为：

蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即得产品；

冷却结晶。

（5）NiSO4在强碱性溶液中可被NaClO氧化为NiOOH，该反应的离子方程式为2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O；

2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O。

（6）放电时为原电池，正极发生还原反应，NiOOH被还原为Ni（OH）2，正极的电极反应式为：

NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-；

NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-。

4．增大氧气的浓度，提高反应速率Fe、Mn。

+24FeWO4+8NaOH+O2

4Na2WO4+2Fe2O3+4H2O（无加热符号不扣分）AsO33－＋H2O2＝AsO43－＋H2ONa2SO4分液漏斗、烧杯有机（NH4）6W7O24·

7H2O

6NH3↑+7WO3+10H2O

【来源】【全国市级联考】黑龙江省大庆市2018届高三第二次教学质量检测理综化学试题

【解析】试题分析：

（1）氧气是反应物，增大压强可以提高反应速率；

（2）黑钨矿主要成分是铁和锰的钨酸盐，高压碱煮，过滤后的溶液中含有钨酸钠，不含Fe、Mn元素；

（3）钨酸钠中W元素的化合价是+6，根据化合价代数和等于0计算FeWO4中Fe元素的化合价；

FeWO4与NaOH、O2加热熔融生成Na2WO4、Fe2O3；

（4）根据流程图，加入H2O2时AsO33－被氧化为AsO43－；

（5）根据流程图，钨酸钠溶液中含有硫酸根离子；

萃取分液用到的玻璃仪器是分液漏斗、烧杯；

向钨酸钠溶液中加入四辛基氧化铵有机萃取剂萃取分液，钨元素处于有机层；

仲钨酸铵分解生成NH3、WO3、H2O；

解析：

（1）高压碱煮法中，氧气是反应物，“高压”的目的是增大氧气的浓度，提高反应速率；

（2）黑钨矿主要成分是铁和锰的钨酸盐，高压碱煮，过滤后的溶液是钨酸钠，不含Fe、Mn元素，所以滤渣1的主要成分中含有的金属元素为Fe、Mn；

（3）钨酸钠中W元素的化合价是+6，根据化合价代数和等于0，FeWO4中Fe元素的化合价为+2；

FeWO4与NaOH、O2加热熔融生成Na2WO4、Fe2O3，反应方程式是4FeWO4+8NaOH+O2

4Na2WO4+2Fe2O3+4H2O；

（4）根据流程图，加入H2O2时AsO33－被氧化为AsO43－，反应的话离子方程式是AsO33－＋H2O2＝AsO43－＋H2O；

（5）根据流程图，钨酸钠溶液中含有硫酸根离子，所以钨酸钠溶液还含有NaOH、NaCl和Na2SO4杂质；

根据题意，向钨酸钠溶液中加入四辛基氧化铵有机萃取剂萃取分液，钨元素处于有机层；

仲钨酸铵分解生成WO3的方程式是（NH4）6W7O24·

6NH3↑+7WO3+10H2O；

5．+6SiO24 

FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S↓MoS42-+2H+=MoS3↓+H2S↑40℃，30min温度太低不利于H2S 

逸出；

温度太高，盐酸挥发，溶液c（H+）下降，都不利于反应正向进行LixMoO3·

H2O-xe-=xLi++MoO3·

H2O3.6×

102

【来源】【全国百强校】河北省衡水中学2018届高三第十五次模拟理科综合化学试题

（1）根据化合价原则，钼酸铵[（NH4）2MoO4]中Mo元素的化合价为+6价。

（2）氢氟酸可与酸性氧化物SiO2反应，所以联合浸出除杂时，用氢氟酸除去的是SiO2杂质；

Fe3+具有较强的氧化性，可氧化杂质CuFeS2中的-2价的S，反应的化学方程式为4FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S↓。

（3）根据题目所述，（NH4）2MoS4属于铵盐，易溶于水，所以与盐酸生成MoS3沉淀的离子方程式为MoS42-+2H+=MoS3↓+H2S↑。

（4）由图象分析可知，在40℃时产率比其它温度下都高，反应进行到30min时产率达到最大值，所以产生三硫化钼沉淀的最优温度和时间是40℃、30min；

如果温度太低不利于H2S 

逸出，不利于沉淀的生成；

温度太高，盐酸挥发，使溶液中c（H+）下降，都不利于反应正向进行。

（5）该电池以金属锂为负极，则负极反应式为xLi-xe-=xLi+，正极反应式可由总反应式—负极反应式得到，即MoO3·

H2O+xLi++xe-=LixMoO3·

H2O，根据充放电原则，当对该电池充电时，阳极反应则为原电池的正极反应的逆反应，所以阳极反应式为LixMoO3·

H2O-xe-=xLi++MoO3·

H2O。

（6）已知BaSO4和BaMoO4的组成比相同，结合其溶度积大小，当BaMo04开始沉淀时，c（MoO42-）=

，而此时溶液中c（SO42-）=

，所以c（MoO42-）/c（SO42-）=4.0×

10-8/1.1×

10-10=3.6×

102。

明确Fe3+具有较强的氧化性，可氧化S2-，则

（2）中的方程式即可写出；

利用铵盐与酸的反应，结合题目信息即可写出（3）中方程式；

第（5）问看似电极反应式很难写，其实很简单，金属Li作负极，为了配平可写为xLi-xe-=xLi+，由总反应式—负极反应式即得正极反应式，而充电时的阳极即为放电时正极反应的逆反应，这样就能写出充电时阳极的反应式，只是物质的化学式