专题13 工艺流程综合题-：三年（2021-2023）高考化学真题分项汇编（全国通用）（原卷版）

专题十三工艺流程综合题1．（2023全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.810-39，Ksp[Al(OH)3]=1.310-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.510-16。回答下列问题：(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为。为提高溶矿速率，可采取的措施(举1例)。(2)加入少量MnO2的作用是。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是。(3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=molL-1；用石灰乳调节至pH7，除去的金属离子是。(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有。(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断。电解废液可在反应器中循环利用。(6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是。2．（2023全国甲卷）是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。回答下列问题：(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是。(2)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为。(3)“酸化”步骤应选用的酸是(填标号)。a．稀硫酸b．浓硫酸c．盐酸d．磷酸(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？，其原因是。(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为。(6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的。3．（2023全国课标卷）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在，在碱性介质中以CrO存在。回答下列问题：(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为(填化学式)。(2)水浸渣中主要有SiO2和。(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是。(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致；pH>9时，会导致。(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1时，溶解为VO或VO3+在碱性条件下，溶解为VO或VO，上述性质说明V2O5具有(填标号)。A．酸性B．碱性C．两性(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为。4．（2023山东卷）盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下：已知：常温下，。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。回答下列问题：(1)含硼固体中的在水中存在平衡：(常温下，)；与溶液反应可制备硼砂。常温下，在硼砂溶液中，水解生成等物质的量浓度的和，该水解反应的离子方程式为，该溶液。(2)滤渣的主要成分是(填化学式)；精制后溶液中的浓度为，则常温下精制过程中浓度应控制在以下。若脱硼后直接进行精制，除无法回收外，还将增加的用量(填化学式)。(3)精制的目的是；进行操作时应选择的试剂是，若不进行该操作而直接浓缩，将导致。5．（2023北京卷）以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。已知：酸性条件下，的氧化性强于。(1)“浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除，有利于后续银的浸出：矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。“浸锰”过程中，发生反应，则可推断：(填“>”或“<”)。在溶液中，银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有。(2)“浸银”时，使用过量和的混合液作为浸出剂，将中的银以形式浸出。将“浸银”反应的离子方程式补充完整：。结合平衡移动原理，解释浸出剂中的作用：。(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。该步反应的离子方程式有。一定温度下，的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后的沉淀率逐渐减小的原因：。6．（2023湖北卷）是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：回答下列问题：(1)Co位于元素周期表第周期，第族。(2)烧渣是LiCl、和的混合物，“500焙烧”后剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因。(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是。(4)已知，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为。“850煅烧”时的化学方程式为。(5)导致比易水解的因素有(填标号)。a．Si-Cl键极性更大b．Si的原子半径更大c．Si-Cl键键能更大d．Si有更多的价层轨道7．（2023辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（和)。实现镍、钴、镁元素的回收。已知：物质回答下列问题：(1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为(答出一条即可)。(2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，中过氧键的数目为。(3)“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为(的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为、(填化学式)。(4)“氧化”中保持空气通入速率不变，()氧化率与时间的关系如下。体积分数为时，()氧化速率最大；继续增大体积分数时，()氧化速率减小的原因是。(5)“沉钴镍”中得到的()在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为。(6)“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于(精确至0.1)。8．（2023湖南卷）金属对有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状转化成多孔型雷尼后，其催化活性显著提高。已知：雷尼暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能的实验如下：步骤1：雷尼的制备步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置用于储存和监测反应过程。回答下列问题：(1)操作(a)中，反应的离子方程式是；(2)操作(d)中，判断雷尼被水洗净的方法是；(3)操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是_______；A．丙酮B．四氯化碳C．乙醇D．正己烷(4)向集气管中充入时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，集气管向装置供气，此时孔路位置需调节为；(5)仪器M的名称是；(6)反应前应向装置中通入一段时间，目的是；(7)如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是；(8)判断氢化反应完全的现象是。9．（2023浙江卷）某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝()按如下流程开展实验。已知：铝土矿主要成分为，含少量和。用溶液溶解铝土矿过程中转变为难溶性的铝硅酸盐。的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度当盐基度为0.60~0.85时，絮凝效果较好。请回答：(1)步骤所得滤液中主要溶质的化学式是。(2)下列说法不正确的是___________。A．步骤I，反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度B．步骤，滤液浓度较大时通入过量有利于减少沉淀中的杂质C．步骤，为减少吸附的杂质，洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌D．步骤中控制和的投料比可控制产品盐基度(3)步骤V采用如图所示的蒸汽浴加热，仪器A的名称是；步骤V不宜用酒精灯直接加热的原因是。(4)测定产品的盐基度。的定量测定：称取一定量样品，配成溶液，移取溶液于锥形瓶中，调，滴加指示剂溶液。在不断摇动下，用标准溶液滴定至浅红色(有沉淀)，30秒内不褪色。平行测试3次，平均消耗标准溶液。另测得上述样品溶液中。产品的盐基度为。测定过程中溶液过低或过高均会影响测定结果，原因是。10．（2023浙江卷）工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。已知：请回答：(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径脱除，写出反应方程式。(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的，通过途径最终转化为化合物A。下列说法正确的是。A．燃煤中的有机硫主要呈正价B．化合物A具有酸性C．化合物A是一种无机酸酯D．工业上途径产生的也可用浓吸收一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是。(3)设计实验验证化合物A中含有S元素；写出实验过程中涉及的反应方程式。11．（2023广东卷）均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含)中，利用氨浸工艺可提取，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下：已知：氨性溶液由、和配制。常温下，与形成可溶于水的配离子：；易被空气氧化为；部分氢氧化物的如下表。氢氧化物回答下列问题：(1)活性可与水反应，化学方程式为。(2)常温下，的氨性溶液中，(填“>”“<”或“=”)。(3)“氨浸”时，由转化为的离子方程式为。(4)会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了的明锐衍射峰。属于(填“晶体”或“非晶体”)。提高了的浸取速率，其原因是。(5)“析晶”过程中通入的酸性气体A为。由可制备晶体，其立方晶胞如图。与O最小间距大于与O最小间距，x、y为整数，则在晶胞中的位置为；晶体中一个周围与其最近的O的个数为。(6)“结晶纯化”过程中，没有引入新物质。晶体A含6个结晶水，则所得溶液中与的比值，理论上最高为。“热解”对于从矿石提取工艺的意义，在于可重复利用和(填化学式)。12．（2023浙江卷）某研究小组制备纳米，再与金属有机框架)材料复合制备荧光材料，流程如下：已知：含锌组分间的转化关系：是的一种晶型，以下稳定。请回答：(1)步骤，初始滴入溶液时，体系中主要含锌组分的化学式是。(2)下列有关说法不正确的是___________。A．步骤，搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高，使反应充分B．步骤，若将过量溶液滴入溶液制备，可提高的利用率C．步骤，为了更好地除去杂质，可用的热水洗涤D．步骤，控温煅烧的目的是为了控制的颗粒大小(3)步骤，盛放样品的容器名称是。(4)用和过量反应，得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米，沉淀无需洗涤的原因是。(5)为测定纳米产品的纯度，可用已知浓度的标准溶液滴定。从下列选项中选择合理的仪器和操作，补全如下步骤[“___________”上填写一件最关键仪器，“(___________)”内填写一种操作，均用字母表示]。用___________(称量样品)用烧杯(___________)用___________(___________)用移液管(___________)用滴定管(盛装标准溶液，滴定)仪器：a、烧杯；b、托盘天平；c、容量瓶；d、分析天平；e、试剂瓶操作：f、配制一定体积的Zn2+溶液；g、酸溶样品；h、量取一定体积的溶液；i、装瓶贴标签(6)制备的荧光材料可测浓度。已知的荧光强度比值与在一定浓度范围内的关系如图。某研究小组取人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量)，经预处理，将其中元素全部转化为并定容至。取样测得荧光强度比值为10.2，则1个血浆铜蓝蛋白分子中含个铜原子。1．（2022全国乙卷）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表：难溶电解质一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的如下表：金属氢氧化物开始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列问题：(1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为，用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因。(2)在“脱硫”中，加入不能使铅膏中完全转化，原因是。(3)在“酸浸”中，除加入醋酸()，还要加入。()能被氧化的离子是；()促进了金属Pb在醋酸中转化为，其化学方程式为；()也能使转化为，的作用是。(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是。(5)“沉铅”的滤液中，金属离子有。2．（2022全国甲卷）硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：离子回答下列问题：(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为。(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有、。(3)加入物质X调溶液，最适宜使用的X是(填标号)。A．B．C．滤渣的主要成分是、、。(4)向的滤液中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣中有，该步反应的离子方程式为。(5)滤液中加入锌粉的目的是。(6)滤渣与浓反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是、。3．（2022重庆卷）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。Sn与Si同族，25时相关的溶度积见表。化学式Sn(OH)4(或SnO22H2O)Fe(OH)3Cu(OH)2溶度积1.010-56410-382.510-20(1)Na2SnO3的回收产品Na2SnO3中Sn的化合价是。退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是，废液中的Sn2+易转化成SnO2xH2O。沉淀1的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为。(2)滤液1的处理滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是。25时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于molL-1。(3)产品中锡含量的测定称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO2保护下，先用Al片将Sn4+还原为Sn2+，再用0.1000molL-1KIO3标准溶液滴定，以淀粉作指示剂滴定过程中IO被还原为I—，终点时消耗KIO3溶液20.00mL。终点时的现象为，产生I2的离子反应方程式为。产品中Sn的质量分数为%。4．（2022福建卷）粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含和等)提铝的工艺流程如下：回答下列问题：(1)“浸出”时适当升温的主要目的是，发生反应的离子方程式为。(2)“浸渣”的主要成分除残余外，还有。实验测得，粉煤灰(的质量分数为)经浸出、干燥后得到“浸渣”(的质量分数为)，的浸出率为。(3)“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如下图所示，加入沉铝的目的是，“沉铝”的最佳方案为。(4)“焙烧”时，主要反应的化学方程式为。(5)“水浸”后得到的“滤液2”可返回工序循环使用。5．（2022北京卷）白云石的主要化学成分为，还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁，流程示意图如下。已知：物质(1)白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为。(2)用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。氧化物()浸出率/%产品中纯度/%产品中Mg杂质含量/%(以计)计算值实测值2.1198.41.199.199.7——2.2198.81.598.799.50.062.4199.16.095.297.62.20备注：、浸出率=(浸出的质量/煅烧得到的质量)(M代表Ca或Mg)、纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中纯度。解释“浸钙”过程中主要浸出的原因是。沉钙反应的离子方程式为。“浸钙”过程不适宜选用的比例为。产品中纯度的实测值高于计算值的原因是。(3)“浸镁”过程中，取固体B与一定浓度的溶液混合，充分反应后的浸出率低于60%。加热蒸馏，的浸出率随馏出液体积增大而增大，最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是。(4)滤渣C中含有的物质是。(5)该流程中可循环利用的物质是。6．（2022辽宁卷）某工厂采用辉铋矿(主要成分为，含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和，工艺流程如下：已知：焙烧时过量的分解为，转变为；金属活动性：；相关金属离子形成氢氧化物的范围如下：开始沉淀完全沉淀6.58.31.62.88.110.1回答下列问题：(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为。a.进一步粉碎矿石b.鼓入适当过量的空气c.降低焙烧温度(2)在空气中单独焙烧生成，反应的化学方程式为。(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：充分浸出和；。(4)滤渣的主要成分为(填化学式)。(5)生成气体A的离子方程式为。(6)加入金属Bi的目的是。(7)将100kg辉铋矿进行联合焙烧，转化时消耗1.1kg金属Bi，假设其余各步损失不计，干燥后称量产品质量为32kg，滴定测得产品中Bi的质量分数为78.5%。辉铋矿中Bi元素的质量分数为。7．（2022湖北卷）全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有和少量)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。时相关物质的参数如下：的溶解度：化合物回答下列问题：(1)“沉淀1”为。(2)向“滤液1”中加入适量固体的目的是。(3)为提高的析出量和纯度，“操作A”依次为、、洗涤。(4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备。查阅资料后，发现文献对常温下的有不同的描述：是白色固体；尚未从溶液中分离出来。为探究的性质，将饱和溶液与饱和溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。上述现象说明，在该实验条件下(填“稳定”或“不稳定”)，有关反应的离子方程式为。(5)他们结合(4)的探究结果，拟将原流程中向“滤液2”加入改为通入。这一改动能否达到相同的效果，作出你的判断并给出理由。8．（2022河北卷）以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下：回答下列问题：(1)红渣的主要成分为(填化学式)，滤渣的主要成分为(填化学式)。(2)黄铁矿研细的目的是。(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为。(4)工序的名称为，所得母液循环使用。(5)沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为，氧化工序发生反应的离子方程式为。(6)若用还原工序得到的滤液制备和，所加试剂为和(填化学式，不引入杂质)。9．（2022山东卷）工业上以氟磷灰石[，含等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：回答下列问题：(1)酸解时有产生。氢氟酸与反应生成二元强酸，离子方程式为。(2)部分盐的溶度积常数见下表。精制中，按物质的量之比加入脱氟，充分反应后，；再分批加入一定量的，首先转化为沉淀的离子是。(3)浓度(以计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、浓度(以计)的关系如图甲所示。酸解后，在所得、为45的混合体系中，石膏存在形式为(填化学式)；洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水，原因是，回收利用洗涤液X的操作单元是；一定温度下，石膏存在形式与溶液中和的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是(填标号)。A．、、B．、、C．、、D．、、10．（2022湖南卷）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点：物质沸点/13612757180回答下列问题：(1)已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。A．B．C．D．(2)与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：物质分压该温度下，与C、反应的总化学方程式为；随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是。(3)“除钒”过程中的化学方程式为；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是。(4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序(填“能”或“不能”)交换，理由是。(5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼的方法相似的是_______。A．高炉炼铁B．电解熔融氯化钠制钠C．铝热反应制锰D．氧化汞分解制汞11．（2022广东卷）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。离子开始沉淀时的pH8.81.53.66.2~7.4沉淀完全时的pH/3.24.7/(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是。(2)“过滤1”前，用溶液调pH至的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为。(3)“过滤2”后，滤饼中检测不到元素，滤液2中浓度为。为尽可能多地提取，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于(保留两位有效数字)。(4)“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是。“操作X”的过程为：先，再固液分离。(5)该工艺中，可再生循环利用的物质有(写化学式)。(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。还原和熔融盐制备时，生成1mol转移电子。用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化的还原，发生的电极反应为。1．（2021全国乙卷）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的见下表金属离子开始沉淀的2.23.59.512.4沉淀完全的3.24.711.113.8回答下列问题：(1)“焙烧”中，、几乎不发生反应，、、、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式。(2)“水浸”后“滤液”的约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节至11.6，依次析出的金属离子是。(3)“母液中浓度为。(4)“水浸渣”在160“酸溶”最适合的酸是。“酸溶渣”的成分是、。(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，水解析出沉淀，该反应的离子方程式是。(6)将“母液”和“母液”混合，吸收尾气，经处理得，循环利用。2．（2021全国甲卷）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)的一种制备方法如下图所示：加入粉进行转化反应的离子方程式为，生成的沉淀与硝酸反应，生成后可循环使用。通入的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为；若反应物用量比时，氧化产物为；当，单质碘的收率会降低，原因是。(2)以为原料制备的方法是：先向溶液中加入过量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反应得到，上述制备的总反应的离子方程式为。(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少为。在溶液中可发生反应。实验室中使用过量的与溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量的原因是。3．（2021重庆卷）电镀在工业生产中具有重要作用，某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+，能够采用如图流程进行逐一分离，实现资源再利用。已知：Ksp(CuS)=6.310-36和Ksp(NiS)=3.010-19回答下列问题：(1)中Cr元素的化合价为。(2)还原池中有Cr3+生成，反应的离子方程式为。(3)沉淀1为Cr(OH)3，其性质与Al(OH)3相似，则Cr(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式。(4)Na2S溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)，沉淀2为。(5)若废水中还含有Cd2+，pH=4时Cd2+的浓度为molL-1，用该结果说明Cd2+影响上述流程进行分离的原因是(设H2S平衡浓度为1.010-6molL-1。已知：H2S的K1=1.010-7，K2=7.010-15，Ksp(CdS)=7.010-27)4．（2021江苏卷）以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂，可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为(1)“除杂”包括加足量锌粉、过滤加H2O2氧化等步骤。除Pb2+和Cu2+外，与锌粉反应的离子还有(填化学式)。(2)“调配比”前，需测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取2.50mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加氨水调节溶液pH=10，用0.0150molL-1EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4-=ZnY2-)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液25.00mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。(3)400时，将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS，其化学方程式为。硫化一段时间后，出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应，反应前后ZnS的质量不变，该反应过程可描述为。(4)将硫化后的固体在N2：O2=95：5(体积比)的混合气体中加热再生，固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400范围内，固体质量增加的主要原因是。5．（2021福建卷）四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品具有广泛的用途。一种以钼精矿(主要含，还有、的化合物及等)为原料制备四钼酸铵的工艺流程如下图所示。回答下列问题：(1)“焙烧”产生的气体用吸收后可制取氮肥。(2)“浸出”时，转化为。提高单位时间内钼浸出率的措施有(任写两种)。温度对内钼浸出率的影响如图所示。当浸出温度超过后，钼的浸出率反而降低，主要原因是温度升高使水大量蒸发，导致。(3)“净化”时，浸出液中残留的、转化为沉淀除去。研究表明，该溶液中和pH的关系为：。为了使溶液中的杂质离子浓度小于，应控制溶液的pH不小于。(已知：；和的分别为35.2和17.2)(4)“净化”后，溶液中若有低价钼(以表示)，可加入适量将其氧化为，反应的离子方程式为。(5)“沉淀”时，加入的目的是。(6)高温下用还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼，反应的化学方程式为。【已知：(NH4)2Mo4O13受热分解生成】6．（2021海南卷）无水常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。已知：氯化亚砜()熔点-101，沸点76，易水解。回答问题：(1)操作是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。(2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用___________(填编号)。A．溶液B．水C．水D．溶液(3)操作是蒸发结晶，加热的同时通入的目的是。(4)取少量晶体，溶于水并滴加溶液，现象是。(5)反应的化学方程式为。(6)由转化成的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂，并设计实验验证是该还原剂将还原。7．（2021湖北卷）废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如图：回答下列问题：(1)硒(Se)与硫为同族元素，Se的最外层电子数为；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为。(2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为。(3)25时，已知：Kb(NH3H2O)2.010-5，Ksp[Ga(OH)3]1.010-35，Ksp[In(OH)3]1.010-33，Ksp[Cu(OH)2]1.010-20，“浸出液”中c(Cu2+)=0.01molL-1。当金属阳离子浓度小于1.010-5molL-1时沉淀完全，In3+恰好完全沉淀时溶液的pH约为(保留一位小数)；若继续加入6.0molL-1氨水至过量，观察到的实验现象是先有蓝色沉淀，然后；为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3+NH3H2O[Ga(OH)4]-+NH的平衡常数K=。(已知：Ga3++4OH-[Ga(OH)4]-K=1.01034)(4)“滤渣”与SOCl2混合前需要洗涤、干燥，检验滤渣中SO是否洗净的试剂是；“回流过滤”中SOCl2的作用是将氢氧化物转化为氯化物和。(5)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为。8．（2021辽宁卷）从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下：已知：pH较大时，二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题：(1)Cr元素位于元素周期表第周期族。(2)用溶液制备胶体的化学方程式为。(3)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，“沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为(填化学式)。(4)某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为；在该条件下滤液B中【近似为，的近似为】。(5)“转化”过程中生成的离子方程式为。(6)“提纯”过程中的作用为。9．（2021山东卷）工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O72H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是。(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c1.010-5molL-1时，可认为已除尽。中和时pH的理论范围为；酸化的目的是；Fe元素在(填操作单元的名称)过程中除去。(3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致；冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有。(4)利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2+O2。则Na2Cr2O7在(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为。10．（2021广东卷）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝()、钼()、镍()等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：已知：25时，的，；；；该工艺中，时，溶液中元素以的形态存在。(1)“焙烧”中，有生成，其中元素的化合价为。(2)“沉铝”中，生成的沉淀为。(3)“沉钼”中，为7.0。生成的离子方程式为。若条件控制不当，也会沉淀。为避免中混入沉淀，溶液中(列出算式)时，应停止加入溶液。(4)滤液中，主要存在的钠盐有和，为。往滤液中添加适量固体后，通入足量(填化学式)气体，再通入足量，可析出。(5)高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。该氧化物为。已知：和同族，和同族。在与上层的反应中，元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为。11．（2021河北卷）绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图：回答下列问题：(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是(填元素符号)。(2)工序的名称为。(3)滤渣I的主要成分是(填化学式)。(4)工序中发生反应的离子方程式为。(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为，可代替NaOH的化学试剂还有(填化学式)。(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序(填“”或“”或“”或“”)参与内循环。(7)工序溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5molL-1为沉淀完全；A1(OH)3+OH-Al(OH)：K=100.63，Kw=10-14，Ksp[A1(OH)3]=10-33)12．（2021湖南卷）可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以形式存在，还含有、、、等物质。以独居石为原料制备的工艺流程如下：回答下列问题：(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为；(2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有(至少写两条)；(3)滤渣的主要成分是(填化学式)；(4)加入絮凝剂的目的是；(5)“沉铈”过程中，生成的离子方程式为，常温下加入的溶液呈(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知：的，的，)；(6)滤渣的主要成分为，在高温条件下，、葡萄糖()和可制备电极材料，同时生成和，该反应的化学方程式为13．（2021浙江卷）某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下：已知：4Fe(CrO2)2+10Na2CO3+7O28Na2CrO4+4NaFeO2+10CO22H++2CrOCr2O+H2O相关物质的溶解度随温度变化如下图。请回答：(1)步骤I，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是。(2)下列说法正确的是。A．步骤II，低温可提高浸取率B．步骤II，过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3C．步骤III，酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7D．步骤IV，所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3(3)步骤V，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶解KCl重结晶。a．50蒸发溶剂；b．100蒸发溶剂；c．抽滤；d．冷却至室温；e．蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；f．蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。(4)为了测定K2Cr2O7产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。下列关于滴定分析的操作，不正确的是。A．用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶B．滴定时要适当控制滴定速度C．滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化D．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直E．平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。(请在横线上补全操作)(5)该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例)，但测得的质量分数明显偏低。分析其原因，发现配制K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是，添加该试剂的理由是。