1、若控制温度80、pH=2，可得到黄铁矾钠Na2Fe6（SO4）4（OH）12沉淀，依据氧化还原反应规律写出生成黄铁矾钠的离子方程式为：2Na+3ClO-=Na2Fe6（SO4）4（OH）12+3Cl-+6H+；（3）根据反应式Ca2+2F-=CaF2，沉淀Ca2+消耗0.002molNH4F，根据Ksp（CaF2）=c（Ca2+）c2（F-）=5.2910-9，沉淀Ca2+后，溶液中c（F-）=，设加入c（NH4F）=cmol/L，则=；解得c=6.610-2；（4）根据流程图，加入有机萃取剂的作用是除去溶液中的Zn2+。【点睛】本题考查了工业上从废镍催化剂制备草酸镍晶体的工艺流程，侧重考查物
2、质分离的实验设计和方法应用，主要是利用溶液不同pH条件下离子沉淀的情况不同，控制溶液pH除去杂质离子，同时考查了除杂原则不能引入新的杂质，解题时先要弄清制备流程中各步反应原理和目的，从而知道分离提纯的环节中各成分组成，再结合氧化还原反应和沉淀溶度积等知识解决各问题。2（2019届福建省莆田市第二十四中学高三上学期第一次调研考试）钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料，其制备工艺流程如下图所示：（1）镁的碳化物常见的有MgC2和Mg2C3两种，它们均极易与水发生反应。写出MgC2发生水解反应的化学方程式：_；Mg2C3的电子式为_。（2）“混合溶液”环节，钛元素在不同pH下主要以种形式存在，如
3、上图所示。实际制备工艺中，先用氨水调节混合溶液的pH于2.53之间，再进行“沉淀”，则上图中曲线a对应钛的形式为_填化学符号）；写出“沉淀”时的离子方程式：_。（3）草酸氧钛钡晶体经蒸馏水数次洗涤后，证明它已被洗涤干净的实验方案为_。（4）工业上TiCl4和BaCO3通常用如下方法制备：先将金红石（TiO2）与过量焦炭混合，再通入Cl2）并加热到900制取TiCl4。请写出该法制备TiCl4的化学方程式：BaCO3是将重晶石（主要成分为BaSO4）浸泡在Na2C03溶液中足够长时间来制备。请问Na2CO3溶液的浓度至少要大于_mol/L才能开始转化。（已知常温下：，略CO32-的水解）。【答案
4、】（1）MgC2+2H2O=Mg（OH）2+C2H2（2）（3）TiOC2O4（4） TiO（C2O4）22-+ Ba2+ 4H2O = BaTiO（C2O4）24H2O（5）取最后一次洗涤液少量于试管中，向其中滴加AgNO3溶液，无白色沉淀生成证明草酸氧钛钡已被洗涤干净（6）TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO（7）2.5810-4（3）根反应据过程知洗涤液中可能含有Cl，所以取最后一次洗涤液少量于试管中，向其中滴加AgNO3溶液，如无白色沉淀生成，证明草酸氧钛钡已被洗涤干净。答案：取最后一次洗涤液少量于试管中，向其中滴加AgNO3溶液，如无白色沉淀生成，证明草酸氧钛钡已被洗涤干净。（
5、4）由足量焦炭和Cl2反应判断产物为TiCl4和CO，所以化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。设BaSO4饱和溶液中c（Ba2+）和c（SO42-）均为xmolL-1，由KSP（BaSO4）=c（Ba2+）c（SO42-）知：x2=1.010-10（molL-1）2，可求出c（Ba2+）=1.010-5mol再令Q（BaCO3）=c（Ba2+）c（CO32-）=1.0L-1c（CO32-）KSP（BaCO3），则c（CO32-）=2.5810-9（molL-1）21.0L-1=2.5810-4molL-1，所以Na2CO3 溶液的浓度至少要大于2.5810-4mol/L 才
6、能开始转化。3（天津市2017-2018学年高三年级第二学期）I高铁酸钾（ K2FeO4）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图是高铁电池的模拟实验装置：（1）该电池放电时正极的电极反应式为_；若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，理论消耗Zn_g（已知F=96500Cmol,小数点后保留1位）。（2）盐桥中盛有饱和KC1溶液，此盐桥中氯离子向_移动（填“左”或“右”）；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向_移动（填“左”或“右”）。（3）下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有_。工业上湿法制备K2FeO4的工艺流程如图。（4）完成“氧化
7、”过程中反应的化学方程式：_FeCl3+_NaOH+_NaClO=_Na2FeO4+_NaCl+_H2O,其中氧化剂是_（填化学式）。（5）加入饱和KOH溶液的目的是_。（6）已知25时KspFe（OH）3=4.010-38，此温度下若在实验室中配制5mol/L l00mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入_mL 2 mol/L的盐酸（忽略加入盐酸体积）。【答案】FeO42+4H2O+3e=Fe（OH）3+5OH0.2右左使用时间长、工作电压稳定2103295NaClO减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出2.5【解析】（1）根据电池装置，Zn做负极，C为正极，高
8、铁酸钾的氧化性很强，正极上高铁酸钾发生还原反应生成Fe（OH）3，正极电极反应式为：FeO42-+4H2O+3e-Fe（OH）3+5OH-，若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，通过电子为，则理论消耗Zn为65g/mol=0.2g；（2）盐桥中阴离子移向负极移动，盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路，使两溶液保持电中性，起到平衡电荷，构成闭合回路，放电时盐桥中氯离子向右移动，用某种高分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动； （4）其中Fe元素化合价由+3价升高为+6价，共升高3价，Cl元素化合价由+1价降低为-1，价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，则FeCl3的系数为2、
9、NaClO的系数为3，再根据原子守恒配平后反应方程式为：2FeCl3+10NaOH+3NaClO2Na2FeO4+9NaCl+5H2O，所含元素化合价降低的反应物是氧化剂，NaClO是氧化剂；（5）加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度，减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出；（6）溶液中c（Fe3+）=5mol/L，根据KspFe（OH）3=c（Fe3+）c3（OH-）=4.010-38，可知开始沉淀时c（OH-）=210-13mol/L，则溶液中c（H+）=mol/L=0.05mol/L，根据稀释定律，需要盐酸的体积=2.5mL。4（2019届河北省隆化县存瑞中学高三第二次调研考试）钴被誉
10、为战略物资，有出色的性能和广泛的应用。以水钴矿（主要成分为Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3、CaO、MgO、NiO和SiO2等）为原料制备CoCl26H2O的工艺流程如图所示：回答下列问题：“酸浸”（1）钴的浸出率随酸浸时间、温度的变化关系如下图所示。综合考虑成本，应选择的最佳工艺条件为_、_；滤渣的主要成分为_。（2）Co2O3与浓硫酸反应生成CoSO4，化学方程式为_。“净化除杂”分三步完成：（3）除铁：加入适量Na2SO4固体，析出淡黄色晶体黄钠铁矾Na2Fe6（SO4）4（OH）12，离子方程式为_。（4）除钙、镁：加入适量NaF，当Mg2+恰好完全被除去（离子浓度等于105mo
11、lL1）时，c（Ca2+）=_molL1 （取两位有效数字）。已知：Ksp（MgF2）=7.41011，Ksp（CaF2）=1.51010。（5）除铜：加入适量Na2S2O3，发生反应2CuSO42Na2S2O32H2OCu2SS2Na2SO42H2SO4，该反应的还原产物为_。“萃取和反萃取”（6）“水相”中的主要溶质是Na2SO4和_（写化学式）。（7）实验室称取100g原料（含钴11.80%），反萃取时得到浓度为0.036molL1的CoCl2溶液5L，忽略损耗，钴的产率_（产率=）。【答案】12h90SiO2（二氧化硅）2Co2O34H2SO4（浓）4CoSO44H2OO22Na+6F
12、e3+4SO4212H2ONa2Fe6（SO4）4（OH）1212H+2.010-5Cu2S、SNiSO4钴的产率【解析】 （1）根据钴的浸出率随酸浸时间、温度的变化关系，推出在12h、90时钴的浸出率最高；根据水钴矿的成分，SiO2是酸性氧化物，不与酸反应，即滤渣的主要成分是SiO2；（2）Co2O3中Co的化合价由+3变为+2价，化合价降低，应该是O元素被氧化成氧气，因此反应方程式为2Co2O34H2SO4（浓）4CoSO44H2OO2；（3）根据生成黄钠铁矾，推出离子反应方程式为2Na+6Fe3+4SO4212H2ONa2Fe6（SO4）4（OH）1212H+；（4），c（Mg2+）=1
13、0-5molL1代入公式，求出c（Ca2+）=2.0L1；（5）还原产物是氧化剂被还原得出的物质，根据化学反应方程式，硫酸铜中Cu的化合价由+2价变为+1价，化合价降低，Na2S2O3中一部分S的化合价降低，转化成S和Cu2S中的S，即还原产物是Cu2S、S；（6）根据流程的目的，以及主要成分，推出水相中含有溶质为硫酸钠和NiSO4；（7）根据产率的公式，得出钴的产率为5（2018届四川省乐山市第二次调查研究考试）硒和碲在工业上有重要用途。在铜、镍镇、铅等电解工艺的阳极泥中硒、碲确主要以硒化物、碲化物及单质状态存在。一种从阳极泥中提取Se和Te的工艺流程如下：已知:碲酸四氢钠（Na2H4TeO
14、6）难溶，碲酸（H6TeO6）可溶。回答下列问题:（1）阳极泥在600K左右加入一定浓度H2SO4焙烧时，,单质Te转化为TeO2 的化学方程式为_。（2）“焙砂”与碳酸钠充分混合，干燥后通入空气焙烧，发生氧化反应，每生成1mol碲酸四氢钠（Na2H4TeO6），则需要的氧化剂O2至少为_mol；生成的碲酸四氢钠不用“水浸”，而采取“酸浸”的原因是_。（3）流程中“反应”处发生反应的化学方程式为_。（4）检验“还原”后的溶液中Na2SO3是否过量的实验操作方法为_。（5）工艺路线中可以循环利用的物质有_、_。【答案】Te+2H2SO4TeO2+2SO2+2H2O0.5Na2H4TeO6在水中难
15、溶，酸浸生成的H6TeO6可溶SeO2+2H2O+2SO2=2H2SO4+Se取少量“还原”后的容液于试管，加入稀H2SO4将生成的气体道入澄清石灰水，若溶液变浑浊，则Na2SO3过量。反之不过量H2SO4NaOH（1）阳极泥在600K左右加入一定浓度H2SO4焙烧时，单质Te转化为TeO2,同时生成二氧化硫和水，反应的化学方程式为Te+2H2SO4TeO2+2SO2+2H2O；6（2018届四川成都七中（高新校区）高三理科综合）铬铁矿（FeCr2O4）中含有Al2O3、Fe2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的工艺流程示意图如下（部分操作和条件略）：（1）铬铁矿（FeC
16、r2O4）改写为氧化物的形式为_。（2）反应中发生了两个主要反应，其中一个主要反应的化学方程式为4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2；另一个主要反应的化学方程式为 _。（3）写出反应中生成固体B的离子方程式为_。（4）pH 5时，发生反应有_（写离子方程式），Na2Cr2O7 + 2KCl = K2Cr2O7+ 2NaCl。下表是相关物质的溶解度数据：物质溶解度（ g / 100 g H2O ）04080KCl2840.151.3NaCl35.736.438K2Cr2O74.726.373Na2Cr2O7163215376加入KCl固体后经一
17、系列操作析出K2Cr2O7晶体的理由是_。获得K2Cr2O7晶体的操作由多步组成，依次是加入KCl固体、蒸发浓缩、_、_、洗涤、干燥得到晶体。（5）某种酒精测试仪中，K2Cr2O7在酸性条件下将乙醇氧化为乙酸，自身被还原为三价铬离子，该反应的氧化剂与还原剂的物质的量比为_。（6）含铬废渣（废水）的随意排放对人类生成环境有极大的危害，电解法是处理铬污染的一种方法，电解时，在阴极区有Fe（OH）3和Cr（OH）3沉淀生成（已知KspFe（OH）3 = 4.01038，KspCr（OH）3 = 6.01031）。已知电解后的溶液中c（Cr3+）为3.0105 mol/L，则溶液中c（Fe3+）为_
18、mol/L。【答案】FeOCr2O3 Na2CO3+ Al2O3 2NaAlO2 + CO2AlO2 + CH3COOH + H2O = Al（OH）3+ CH3COO2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2OK2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小，且温度对氯化钠的溶解度影响较小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾冷却结晶过滤2: 32.01012 .由表中数据可知，K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小，且温度对氯化钠的溶解度影响较小，但对重铬酸钾的溶解度影响较大，随着温度的降低K2Cr2O7的溶解度迅速降低产生沉淀，溶液中的复分解反应平衡被打破
19、，反应向右进行，从而利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾； .要获得K2Cr2O7，需经过加入KCl固体、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等；（5）.K2Cr2O7在酸性条件下将乙醇氧化为乙酸，自身被还原为三价铬离子，该反应的离子方程式为2Cr2O723CH3CH2OH16H=3CH3COOH4Cr311H2O，由反应方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的量比为2: 3；（6）. 电解后的溶液中c（Cr3+）为3.010-5 mol/L，所以溶液中c（OH）=，而c（Fe3）=，所以c（Fe3）=c（Cr3+）=3.010-5 mol/L=2.010-12 mol/L。7（2018年成都七中
20、高考模拟考试）硒和碲在工业上有重要用途。在铜、镍、铅等电解工艺的阳极泥中硒、碲主要以硒化物、碲化物及金属状态存在。一种从阳极泥中提取Se和Te的工艺流程见下：碲酸钠（Na2H4TeO6）难溶，碲酸（H6TeO6）可溶。（1）阳极泥在600 K左右加入一定浓度H2SO4“焙烧”时，单质Te转化为TeO2的化学方程式为_。（2） “焙砂”与碳酸钠充分混合，干燥后通空气氧化物料，每生成1 mol碲酸钠，则需要的氧化剂O2至少为_mol；生成的碲酸钠不水浸，而采取“酸浸”的原因是_。（3） “反应”时的化学方程式为_。（4）“还原”中的反应生成物为TeO2，检验反应后是否有反应物Na2SO3过量的实验
21、操作方法为_。（5）已知“电解”时使用石墨电极，阳极产物与阴极产物的物质的量之比为_。（6）工艺路线中可以循环利用的物质有_、_。TeO2+2SO2+2H2O0.5Na2H4TeO6 在水中难溶，酸浸生成的H6TeO6可溶SeO2+2H2O+2SO2=2H2SO4+Se取少量“还原”后的溶液于试管，加入稀H2SO4，将生成的气体通入澄清石灰水，若溶液变浑浊，则Na2SO3过量。反之不过量11H2SO4NaOH【解析】 （1）阳极泥在600K左右加入一定浓度H2SO4焙烧时，单质Te转化为TeO2,同时生成二氧化硫和水，反应的化学方程式为Te+2H2SO4（2）“焙砂”与碳酸钠充分混合，干燥后通
22、入空气焙烧，发生氧化反应2Na2CO3+O2+ 2TeO2=2Na2H4TeO6+2CO2，每生成1mol碲酸四氢钠（Na2H4TeO6），则需要的氧化剂O2至少为0.5mol；Na2H4TeO6在水中难溶，酸浸生成的H6TeO6可溶，故生成的碲酸四氢钠不用“水浸”，而采取“酸浸”；8（2018届重庆市西南大学附属中学校高三第六次月考）镧系金属元素鈰（Ce）常见有+3、+4两种价态，鈰的合金耐高温，可以用来制造喷气推进器零件。请回答下列问题：（1）雾霾中含有的污染物NO可以被含Ce4+的溶液吸收，生成物质的量之比为11，试写出该反应的离子方程式_。（2）用电解的方法可将上述吸收液中的转化为稳定
23、的无毒气体，同时再生Ce4+，其原理如图所示。无毒气体从电解槽的_（填字母序号）口逸出。每生成标准状况下22.4 L无毒气体，同时可再生Ce4+_mol。（3）鈰元素在自然界中主要以氟碳鈰矿形式存在，其主要化学成分为CeFCO3。工业上利用氟碳鈰矿提取CeCl3的一种工艺流程如下：焙烧过程中发生的主要反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。假设参与酸浸反应的CeO2和CeF4的物质的量之比为31，试写出相应的化学方程式_。向Ce（BF4）3中加入KCl溶液的目的是_。常温下，当溶液中的某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全。据此，在生成Ce（OH）3的反应中，加入NaOH溶液至pH至少达到_时，即
24、可视为Ce3 +已完全沉淀。加热CeCl36H2O和NH4Cl的固体混合物可得固体无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是_。【答案】4Ce4+ + 2NO + 3H2O = 4Ce3+ + NO2+ NO+ 6H+c6149CeO2 + 3CeF4 + 45HCl + 3H3BO3 = Ce（Br4）3+ 11CeCl3 + 6Cl2+ 27H2O避免Ce3+以Ce（BF4）3形式沉淀而损失（或将Ce3+全部转化为CeCl3，提高产率）9NH4Cl固体分解产生的HCl可抑制CeCl3的水解根据流程可知反应物还有HCl、H3BO3，生成物有Ce（Br4）3沉淀、CeCl3，根据化合价的变化，因元
25、素Ce由+4价变为+3价，化合价降低，由氧化还原反应原理可知，应有元素化合价升高，则应有Cl2生成，结合质量守恒，则反应的化学方程式为9CeO2 + 3CeF4 + 45HCl + 3H3BO3 = Ce（Br4）3+ 11CeCl3 + 6Cl2+ 27H2O；避免Ce3+以Ce（BF4）3形式沉淀而损失或将Ce3+全部转化为CeCl3，提高产率，故向Ce（BF4）3中加入KCl溶液；常温下，当溶液中c（Ce3 +）时，则c，即pH=9，据此，在生成Ce（OH）3的反应中，加入NaOH溶液至pH至少达到9时，即可视为Ce3 +已完全沉淀；6H2O和NH4Cl的固体混合物可得固体无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是NH4Cl固体分解产生的HCl可抑制CeCl3的水解。9（2018届广西玉林高级中学高三化学模拟试题三）锆（40Zr）是现代工业的重要金属
