2022年高考化学无机综合及工艺流程(控制溶液pH).docx

1、12022 年高考化学无机综合及工艺流程年高考化学无机综合及工艺流程(控制溶液控制溶液 pH)1、以炼锌厂的烟道灰(主要成分为 ZnO，另含少量 Fe2O3、CuO、SiO2、MnO 等)为原料可生产草酸锌晶体(ZnC2O42H2O)。有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的 pH 如下表：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2开始沉淀的 pH1.56.54.25.4沉淀完全的 pH3.39.76.78.2请问答下列问题：(1)滤渣 A 的主要成分为_(2)除锰过程中产生 MnO(OH)2沉淀的离子方程式为：_(3) 除铁(部分 Cu2可能被除去)时加入 ZnO 控制反应液

2、pH 的范围为_上述流程中除铁与除铜的顺序不能颠倒，否则除铁率会减小，其原因是：_(4)若沉淀过程采用 Na2C2O4代替草酸铵晶体生产草酸锌，合理的加料方式是：_(5)将草酸锌晶体加热分解可得到一种纳米材料。加热过程中固体残留率随温度的变化如右图所示：300 460 范围内，发生反应的化学方程式为_2、CoCO3是一种制造锂电池电极的原料。以含钴废渣（主要成分 CoO、Co2O3，还含有 Al2O3、ZnO 等杂质）为原料制备 CoCO3的一种工艺流程如下：下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH(开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1.0 mol/L 计算)(1)“酸浸”时通入 SO

3、2的目的是_(2)“除铝”时调节溶液 pH 范围为_，该过程中主要反应的离子方程式为_(3)“萃取”过程可表示为 ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层)，由有机层获取 ZnSO4溶液的操作是_(4)“沉钴”时 Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是_(5)CoCO3隔绝空气灼烧可以生成 Co2O3，该反应的化学方程式为_23、随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”.为了回收利用含钒催化剂（V2O5、VOSO4及不溶性杂质),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺.该工艺的主要流程如图所示：已知：部分含钒物质在

4、水中的溶解性物质V2O5VOSO4NH4VO3(VO2)2SO4溶解性难溶可溶难溶易溶请回答下列问题：(1)由 V2O5冶炼金属钒采用铝热剂法,反应的化学方程式为(2) V2O5通常用作为反应2SO2+O22SO3的理想催化剂,其催化的机理可能是加热时可逆地失去氧的原因,其过程可用两个化学方程式表示：；4V+5O22V2O5(3)反应(1)的目的是(4)将滤液 1 与滤液 2 混合后用氯酸钾氧化,氯元素被还原为最低价,其反应的离子方程式为:(5)反应(3)的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关系步骤，沉钒必须控制合适的温度和 pH，观察 1 图,沉钒的最适宜条件是A.pH22,5,95B.pH 4

5、4.585,C.pH 4.55, 85D.pH 33.575(6)反应(4)在 NH4VO3的焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如 2 图所示,则其分解过程中A.先分解失去 H2O,再分解失去 NH3B.先分解失去 NH3,再分解失去 H2OC.同时分解失去 H2O 和 NH3D.同时分解失去 H2和 N2和 H2O(7)锂钒氧化物 Li-V2O5非水电池的能量密度远远超过其他材料电池,其总反应式为 xLi+V2O5=LixV2O5,则该电池工作时的正极反应式为4、金属钴是一种非常稀缺的战略资源。工业上通过电解法从废旧硬质合金刀具含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁

6、中回收钴。工艺流程简图如下：已知：金属离子开始沉淀 pH沉淀完全 pHCo25.69.5Fe27.69.7Fe32.73.7请回答下列问题：(1)电解时，废旧刀具接电源_(填电极名称)(2)净化过程加双氧水的目的是_(3)通氨气的目的是调节溶液的 pH，除去铁元素。由表中的数据可知，理论上可选择的 pH 最大范围是_(4)加入 NH4HCO3溶液发生反应的离子方程式是_(5)实验室洗涤过滤得到 CoCO3沉淀的操作是_(6)CoCO3焙烧的化学方程式为_35、 I、下图是全钒液流电池的示意图该电池充放电的总反应式为：请回答下列问题：(1)充电时的阴极反应式为_，阳极附近颜色变化是_(2)放电过

7、程中，正极附近溶液的 pH _(选填“升高”“降低”或“不变”)II、回收利用废钒催化剂（主要成分为 V2O5、VOSO4和二氧化硅）的工艺流程如下图所示。(3)滤渣可用于_(填一种用途)(4)25时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液 pH 之间的关系如下表所示：pH1.31.41.51.61.71.81.92.02.1钒沉淀率()88.191.896.59899.897.896.493.089.3根据上表数据判断，加入氨水调节酸碱性，溶液的最佳 pH 为_(5)为了提高钒的浸出率，用酸浸使废钒催化剂中的 V2O5转变成可溶于水的 VOSO4，酸浸过程中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为

8、_(6)氧化过程中，VO2+变为 VO2+，则该反应的离子方程式为_6、镧系金属元素铈(Ce)常见有3、4 两种价态，铈的合金耐高温，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 NO2、NO3，若生成的 NO2、NO3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 NO2转化为稳定的无毒气体，同时再生成 Ce4，其原理如图所示。无毒气体从电解槽的_(填字母)口逸出每生成标准状况下 22.4 L 无毒气体，同时可再生成 Ce4_mol(3)铈元素在自然界中主要以氟碳铈矿形式存在，其主要化学成

9、分为 CeFCO3。工业上利用氟碳铈矿提取 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1.0105molL1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，即可视为 Ce3已完全沉淀。(KspCe(OH)31.01020)加热 CeCl36H2O 和 NH4Cl 的固体混合物可得固体无水 CeCl3，其中 NH4Cl 的作用

10、是_47、镓是制作高性能半导体的重要原料。在工业上经常从锌矿冶炼的废渣中回收镓。已知锌矿渣中含有 Zn、Fe、Pb、Ga 以及二氧化硅等，目前综合利用锌矿渣的流程如下：已知：Ga 性质与铝相似，lg 20.3，lg 30.48，溶度积数据如下表：Zn(OH)2Ga(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp1.610172.71031810162.81039(1)写出 Ga 的原子结构示意图：_(2)滤渣 1 的成分为_(3)加入 H2O2的目的(用离子方程式和适当语言回答)：_(4)室温条件下， 若浸出液中各种阳离子的浓度均为 0.01 mol/L 且某种离子浓度小于 1105mol/L 即

11、认为该离子已完全除去， 则操作B 调节 pH 的范围是_。(5)操作 C 中， 需要加入氢氧化钠溶液， 其目的是_(用离子方程式解释)； 能否用氨水代替 NaOH 溶液， 为什么？_；如何检测 Fe(OH)3洗涤干净？_(6)在工业上，经常用电解 NaGaO2溶液的方法生产 Ga，写出阴极的电极反应式：_8、工业上可用铬铁矿(主要成分可表示为 FeOCr2O3，还含有 Al2O3、MgCO3、SiO2等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体和绿矾的流程如下：已知：常见离子沉淀的 pH 范围Fe3+Al3+Mg2+SiO32-AlO2-开始沉淀1.94.28.19.510.2沉淀完全3.25.39.48.

12、08.5焙烧过程中主要发生反应：2FeOCr2O3+4Na2CO3+7NaNO3=4Na2Cr2O4+Fe2O3+ 4CO2+7NaNO2。(1)绿矾的化学式为_(2)焙烧后的混合物中除含有 Na2Cr2O4、 NaNO2和过量的 Na2CO3、 NaNO3外， 还含有 NaAlO2和 Na2SiO3等物质， 则焙烧过程中 NaAlO2的化学方程式为_(3)固体 Y 的主要成分为_(填写化学式)(4)酸化过程中用醋酸调节 pH=5 的目的为_；若 pH 调节的过低，NO2-可被氧化为 NO3-，其离子方程式为_(5)调节 pH=5 后，加入 KCl 控制一定条件，可析出 K2Cr2O7晶体，说

13、明溶解度的大小：K2Cr2O7_Na2Cr2O7(填“大于”或“小于”)(6)流程中的一系列操作为_9、下图是利用废铜屑(含杂质铁)制备胆矾(硫酸铜晶体)的流程。请回答：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2开始沉淀2.77.54.4完全沉淀3.79.76.7(1)溶液 B 中含有的阳离子有_(2)下列物质中最适宜做氧化剂 X 的是_aNaClObH2O2cKMnO45(3)加入试剂是为了调节 pH，要调整 pH 范围是_，则试剂可以选择_(填化学式)(4)沉淀 D 加入盐酸和铁粉，可以制得 FeCl2溶液，实验室保存 FeCl2溶

14、液，需加入过量的铁粉，其原因是_(用离子方程式表示)(5)溶液 E 经过操作可得到胆矾，操作为_、过滤、洗涤。(6)已知溶液中c(Cu2+)与pH的关系为 lgc(Cu2+)=8.6-2pH， 若溶液中c(Cu2+)为1mol/L， 此时溶液中的Fe3+能否沉淀完全： _(填“能”或“否”)10、氧化材料具有高硬度、高强度、高韧性、极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等优良的物化性能。以锆英石(主要成分为 ZrSiO4，含有少量 Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料通过碱熔法制备氧化锆(ZrO2)的流程如下。请回答下列问题：25时，有关离子在水溶液中沉淀时的 pH 数据：Fe(OH)3Zr(O

15、H)4Al(OH)3开始沉淀时 pH1.92.23.4沉淀完全时 pH3.23.24.7(1)流程中旨在提高化学反应速率的措施有_(2)操作 I 的名称是_，滤渣 2 的成分为_(3)锆英石经“高温熔融”转化为 Na2ZrO3，写出该反应的化学方程式：_(4)“调节 pH”时，合适的 pH 范围是_，为了得到纯的 ZrO2，Zr(OH)4需要洗涤，检验 Zr(OH)4是否洗涤干净的方法是_(5)写出“高温煅烧”过程的化学方程式_，根据 ZrO2的性质，推测其两种用途_11、锰是重要的合金材料和催化剂，在工农业生产和科技领域有广泛的用途。请回答下列问题：(1)溶液中的 Mn2+可被酸性4282N

16、HS O溶液氧化为 MnO4-，该方法可用于检验 Mn2+检验时的实验现象为_该反应的离子方程式为_228H S O可看成两分子硫酸偶合所得，若硫酸的结构式为，则228H S O的结构式为_(2)实验室用含锰废料(主要成分2MnO，含有少量)制备 Mn 的流程如下：已知：难溶物的溶度积常数如下表所示：难溶物3Fe OH3Al OH2Mg OH2Mn OH溶度积常数(spK)4.010381.010331.810111.81013溶液中离子浓度105molL1时，认为该离子沉淀完全。“酸浸”时，2MnO将 Fe 氧化为 Fe3。该反应的离子方程式为_；该过程中时间和液固比对锰浸出率的影响分别如图

17、 1、图 2 所示，则适宜的浸出时间和液固比分别为_、_若“酸浸”后所得滤液中 c(Mn2)0.18 molL1，则“调 pH”的范围为_“煅烧”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_，“还原”时所发生的反应在化学上又叫做_612、从海水中提取并制备碳酸锂，可以提高海水的综合利用价值，满足工业上对碳酸锂的需求。制备碳酸锂的一种工艺流程如下：已知：海水中某些离子浓度如下：离子Li+Mg2+Ca2+Mn2+Cl-浓度(mol/L)0.1130.0490.0010.0100.501碳酸锂的溶解度：温度()01030507090溶解度(g/L)1.541.431.251.080.910.83几种难溶电

18、解质的溶度积(25)：物质Li2CO3MgCO3MnCO3CaCO3Mg(OH)2Ksp2.510-26.810-62.310-112.810-9610-10请回答下列问题：(1)精制除杂阶段的滤渣为 MgCO3、_(写化学式)(2)用 HCl 调 pH 为 45 的目的是_(3)二次除镁过程中，若使 Mg2+浓度为 610-4mol/L，应控制 pH 为_(4)沉锂阶段，实际测得不同纯碱加入量条件下的碳酸锂沉淀结果如下表：序号23CnOn Li沉淀质量(g)Li2CO3含量(%)锂回收率(%)0.9:2.010.0992.3677.671.0:2.010.9790.1982.461.1:2.

19、011.4589.3785.271.2:2.012.1484.8285.85综合以上信息及考虑实际生产时的原料成本，应按照_(填序号)中 CO32-与 Li+物质的量之比加入纯碱制备碳酸锂。(5)沉锂温度需控制在 90，主要原因是_(6)碳化分解具体过程为：向碳酸锂与水的浆料中通入 CO2气体，充分反应后，过滤；加热滤液使其分解。写出反应中的化学方程式：_，写出在碳化分解中可循环利用物质的电子式：_13、亚铁氰化钾 K4Fe(CN)6俗名黄血盐，可溶于水，不溶于乙醇。以某电镀厂排放的含 NaCN 废液为主要原料制备黄血盐的流程如下，请回答下列问题：(1)常温下，HCN 的电离常数 Ka6.21

20、010实验室配制一定浓度的 NaCN 溶液时，将 NaCN 溶解于一定浓度的 NaOH 溶液中，加水稀释至指定浓度，其操作的目的是_浓度均为 0.5 mol/L 的 NaCN 和 HCN 的混合溶液显_(填“酸”“碱”或“中”)性，通过计算说明：_(2)转化池中发生复分解反应生成 K4Fe(CN)6，说明该反应能发生的理由：_(3)系列操作 B 为_(4)实验室中，K4Fe(CN)6可用于检验 Fe3，生成的难溶盐 KFeFe(CN)6可用于治疗 Tl2SO4中毒，试写出上述治疗 Tl2SO4中毒的离子方程式：_(5)一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氰化钾 K3Fe(CN)6和亚铁

21、氰化钾 K4Fe(CN)6的混合溶液7K移向催化剂_(填“a”或“b”)催化剂 a 表面发生的反应为_【无机综合及工艺流程无机综合及工艺流程(二二)】答案】答案1、(1) SiO2(2) Mn2H2O2H2O=MnO(OH)22H(3) 3.35.4 先加入先加入 MnS 会将会将 Fe3还原为还原为 Fe2，使铁元素难以除去，使铁元素难以除去(4) 在搅拌下，将在搅拌下，将 Na2C2O4缓慢加入到缓慢加入到 ZnCl2溶液中溶液中(5) ZnC2O4=高温高温ZnOCOCO2【解析】分析用盐酸酸浸时 SiO2不溶解，过滤分离，滤渣 A 为 SiO2，滤液中加入过氧化氢进行除锰，再通过调节溶

22、液 pH，使 Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀，过滤分离，滤液中再加入 ZnS，Cu2+转化为 CuS 沉淀，过滤除去，滤液中注意为氯化锌，加入草酸铵得到草酸锌晶体，最终的滤液中含有氯化铵等(1)由分析可知，滤渣 A 为 SiO2；(2)除锰过程中产生 MnO(OH)2沉淀，根据电荷守恒应有氢离子生成，反应离子方程式为：Mn2+H2O2+H2O=MnO(OH)2+2H+；(3)除铁(部分 Cu2+可能被除去)时加入 ZnO 控制 pH 使铁离子沉淀完全，而 Zn2+不能沉淀，故控制反应液 pH 的范围为 3.35.4；除铁与除铜的顺序不能颠倒，否则除铁率会减小，其原因是：先加入 ZnS 会将

23、 Fe3+还原为 Fe2+，使铁元素难以除去；(4)若沉淀过程采用 Na2C2O4代替(NH4)2C2O4生产草酸锌晶体，合理的加料方式是，在搅拌下，将 Na2C2O4缓慢加入到 ZnCl2溶液中；(5)ZnC2O42H2O 晶体中的 ZnC2O4质量分数为 153/(153+36)100%=80.95%，故 A 点完全失去结晶水，化学式为 ZnC2O4，假设 B点为 ZnO，则残留固体占有的质量分数为 81/(153+36)100%=42.86%，故 B 点残留固体为 ZnO，结合原子守恒可知还生成等物质的量的 CO 与 CO2300460范围内，发生反应的化学方程式为：ZnC2O4=高温Z

24、nO+CO+CO2，2、(1)将将 Co3+还原为还原为 Co2+(2)5.05.42Al3+3CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3CO2(3)向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，静置，分液向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，静置，分液(4)防止加入过快而产生防止加入过快而产生 Co(OH)2沉淀沉淀(5)2CoCO3Co2O3+CO+CO2（有机层）+H2SO4（水层） ， 由有机层获取 ZnSO4溶液的操作是向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，静置， 分液；(4)“沉钴”时 Na2CO3溶液需缓慢滴加，防止加入过快而产生 Co(OH)2沉淀；(5)CoCO3隔绝空气灼烧可以生成

25、 Co2O3，同时生成二氧化碳，反应的化学方程式为 2CoCO3Co2O3+CO+CO2。3、(1)3V2O5+10Al=6V+5Al2O3(2)5SO2+ V2O5=5SO3+2V(3)将将 V2O5转化为可溶性的转化为可溶性的 VOSO4(4)ClO3-+6VO2+3H2O=6VO2+6H+Cl-(5)A(6)B(7)V2O5+xe-+xLi+=LixV2O5【解析】8(4)含 VOSO4的滤液 1 与主要成分是 VOSO4滤液 2 混合后用氯酸钾氧化,使 VOSO4氧化成完全电离可溶于水的(VO2)2SO4,氯元素被还原为 Cl-,根据化合价的升降写出离子离子方程式.因此，本题正确答案是

26、: ClO3-+6VO2+3H2O=6VO2+6H+Cl-;(5)根据图 1 分析坐标系中的表示含义,看图沉矾率最大在 pH 2.0-2.5,95;因此，本题正确答案是:A;C(NH4+)+c(H+)=2c（SO42-）+C(OH-),25时,pH=7 是显中性的溶液,故 c(H+)= c(OH-),所以 C(NH4+)=2c（SO42-）；4、(1)正极正极(2)将将 Fe2氧化成氧化成 Fe3(3)3.75.6(4)2HCO3Co2=CoCO3CO2H2O(5)向过滤器中注入蒸馏水，没过沉淀，待液体滤出后，重复操作向过滤器中注入蒸馏水，没过沉淀，待液体滤出后，重复操作 23 次次(6)4C

27、oCO3O2=焙烧焙烧2Co2O34CO2解析：(1)根据工艺流程简图可知，电解时，废旧刀具中 Co、Fe 分别转化为 Co2、Fe2，故废旧刀具接电源正极。(2)净化过程加双氧水的目的是将 Fe2氧化成 Fe3，便于除去铁元素。(3)根据题表中数据可知，控制 pH 范围为 3.75.6， 可以使 Fe3沉淀完全， 而 Co2不沉淀。 (4)根据工艺流程简图可知， 加入 NH4HCO3溶液， Co2转化为 CoCO3，离子方程式为 2HCO3Co2=CoCO3CO2H2O。(5)实验室洗涤过滤得到 CoCO3沉淀的操作为：向过滤器中注入蒸馏水，没过沉淀，待液体滤出，重复操作 23 次。(6)C

28、oCO3焙烧时转化为 Co2O3，化学方程式为 4CoCO3O2=焙烧2Co2O34CO2。5、(1)V3+eV2+(2)蓝色变黄色蓝色变黄色(3)升高升高(4)制作光导纤维、建筑材料等制作光导纤维、建筑材料等(5)1.7(6)1：2(7)ClO3+6VO2+3H2O6VO2+Cl+6H+9（4）从图中钒沉淀率和溶液 pH 之间的关系可知，当加入氨水调节溶液的酸碱性，溶液的最佳 pH 为 1.7 时，钒沉淀率最高；（5） 亚硫酸根离子具有还原性， 酸性条件下， 能被五氧化二钒氧化生成硫酸根离子， 离子反应为： V2O5+SO32-+4H+=2VO2+SO42-+2H2O，所以酸浸过程中氧化产物

29、和还原产物的物质的量之比为 1:2；（6 ） 氧 化 过 程 中 ，氯 酸 钾 具 有 氧 化 性 ， 能 将 VO2+氧化为 VO2+，本身 被还原为 Cl，该反 应的离子方 程式为：ClO3+6VO2+3H2O6VO2+Cl+6H+。6、(1)4Ce42NO3H2O=4Ce3NO2NO36H(2)c6(3)149CeO23CeF445HCl3H3BO3=Ce(BF4)311CeCl36Cl227H2O避免避免 Ce3以以 Ce(BF4)3形式沉淀而损失形式沉淀而损失(或将或将 Ce3全部转化为全部转化为 CeCl3， 提高产率提高产率)9NH4Cl 固体分解产生的固体分解产生的 HCl 可

30、抑可抑制制CeCl3的水解的水解解析解析：(1)由于由于 NO2、NO3物质的量之比为物质的量之比为 11，每生成每生成 NO2、NO3各各 1 mol 时转移电子时转移电子 4 mol，据此可写出反应的离子方程据此可写出反应的离子方程式。式。(2)无毒气体应为无毒气体应为 N2，由，由 2NO28H6e=N24H2O 知，知，N2在阴极区产生，每生成在阴极区产生，每生成 1 mol N2，转移，转移 6 mol 电子，在阳极电子，在阳极可生成可生成 6 mol Ce4。(3)焙烧过程中发生的主要反应的氧化剂和还原剂分别为焙烧过程中发生的主要反应的氧化剂和还原剂分别为 O2和和 CeFCO3，

31、通过分析化合价变化可知，通过分析化合价变化可知，O2和和CeFCO3的物质的量之比为的物质的量之比为 14。酸浸过程中酸浸过程中 Ce 的化合价从的化合价从4 变为变为3，则必有元素被氧化，分析知，只能是，则必有元素被氧化，分析知，只能是1 价价 Cl 被氧被氧化生成化生成 Cl2，据此可写出反应的化学方程式据此可写出反应的化学方程式。常温下常温下，若要使若要使 c(Ce3)1.0105molL1，则需使则需使 c(OH)1.0105molL1，c(H)1.0109molL1，所以所以 pH 至少达到至少达到 9 时时，可视为可视为 Ce3已完全沉淀已完全沉淀。利用利用 NH4Cl 固体分解产

32、生的固体分解产生的 HCl 来抑制来抑制 CeCl3的水解的水解，从而得到无水从而得到无水 CeCl3。7、(1)(2)SiO2、PbSO4(3)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，防止生成，防止生成 Fe(OH)2沉淀沉淀(4)5.48pH6.6(5)Ga(OH)3OH=CaO22H2O不能，因不能，因为为NH3H2O 为弱碱为弱碱， 与与 Ga(OH)3不反应不反应取最后一次洗涤液取最后一次洗涤液， 用用 pH 试纸测试纸测 pH， 若为中性则洗涤干净若为中性则洗涤干净(6)GaO22H2O3e=Ga4OH解析：Ga 的性质与 Al 相似，锌矿渣中加入 H2SO4，充分反应，其中 Zn

33、、Fe、Ga 转化为可溶于水的 ZnSO4、FeSO4、Ga2(SO4)3，Pb 转化成难溶于水的 PbSO4，SiO2与 H2SO4不反应，经过滤得到的滤渣 1 的成分为 PbSO4、SiO2；向浸出液中加入 H2O2，H2O2将Fe2氧化成 Fe3，然后调节溶液的 pH 使 Fe3、Ga3转化为氢氧化物沉淀与 Zn2分离；滤渣 2 的成分为 Fe(OH)3和 Ga(OH)3，根据图示应向滤渣 2 中加入 NaOH 使 Ga(OH)3溶解转化为 NaGaO2。(1)Ga 位于元素周期表中第四周期第A 族，原子序数为 31，Ga 的原子结构示意图为。(2)根据上述分析，滤渣 1 的成分为 Si

34、O2、PbSO4。(3)Fe2具有还原性，H2O2将 Fe2氧化成 Fe3，加入 H2O2的目的是 2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，防止生成 Fe(OH)2沉淀。(4)操作 B 调节 pH 的目的是将 Fe3、Ga3完全转化为氢氧化物沉淀，Zn2不能形成 Zn(OH)2沉淀。Ga(OH)3、Fe(OH)3属于同种类型且 KspGa(OH)3KspFe(OH)3，Ga3完全沉淀时 Fe3已经完全沉淀，Ga3完全沉淀时 c(Ga3)1105mol/L，c(OH)3KspGa（OH）3c（Ga3）32.710311105mol/L3109mol/L，c(H)13105mol/L，pHlg c

35、(H)lg131055.48；Zn2开始沉淀时， c(OH)KspZn（OH）2c（Zn2）1.610170.01mol/L4108mol/L， c(H)14106mol/L， pHlg c(H)lg141066.6；操作 B 调节的 pH 范围是 5.48pH6.6。(5)根据流程，操作 C 中加入 NaOH 溶液的目的是将 Ga(OH)3溶解转化为 NaGaO2，联想 Al(OH)3与 NaOH 的反应，可知该反应的离子方程式为 Ga(OH)3OH=GaO22H2O。不能用氨水代替 NaOH 溶液，原因是 NH3H2O 为弱碱，氨水与 Ga(OH)3不反应。根据流程，Fe(OH)3沉淀上吸

36、附的离子有 Na、OH、GaO2等，检验 Fe(OH)3洗涤干净只要检验最后的洗涤液中不含 OH即可，操作是取最后一次洗涤液，用 pH 试纸测 pH，若为中性则洗涤干净。(6)电解 NaGaO2溶液生产 Ga， Ga 元素的化合价由3 价降为 0 价， GaO2转化为 Ga 是还原反应， 电解时还原反应在阴极发生，阴极的电极反应式为 GaO23e2H2O=Ga4OH。8、(1)FeSO47H2O10(2)Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2(3)H2SiO3和和 Al(OH)3(4)将将 CrO42-转化为转化为 Cr2O72-Cr2O72-+3NO2-+8H+=2Cr3+3NO3-

37、+4H2O(5)小于小于(6)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤蒸发浓缩、冷却结晶、过滤【解析】(1). 绿矾的化学式为 FeSO47H2O，故答案为：FeSO47H2O；(2). 焙烧过程中，Na2CO3和 Al2O3反应生成 NaAlO2和 CO2，化学方程式为：Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2；(3). 由离子沉淀的 pH 范围可知，调节 pH=78，是为了沉淀 H2SiO3和 Al(OH)3，所以固体 Y 的主要成分是 H2SiO3和 Al(OH)3；9、(1)Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+(2)b(3)3.7 4.4CuO【或【或 Cu(OH)2或或 CuCO3】(4)Fe+

38、2Fe3+=3Fe2+(5)蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却结晶(6)能能（3）加入试剂是为了调节 pH，试剂能和氢离子反应且不能引进新的杂质，该试剂为 CuO 或 Cu(OH)2或 CuCO3，由于是沉淀铁离子，而不沉淀铜离子，所以根据表中数据可知要调整 pH 范围是 3.74.4；（6）已知溶液中 c（Cu2+）与 pH 的关系为 lgc（Cu2+）=8.6-2pH，若溶液中 c（Cu2+）为 1mol/L，则此时溶液的 pH（8.6lg1）24.33.7，所以溶液中的 Fe3+能沉淀完全。10、(1)粉碎、高温粉碎、高温(2)过滤过滤硅酸硅酸(H2SiO3或或 H4SiO4)(3)ZrS

39、iO4+4NaOHNa2ZrO3+Na2SiO3+2H2O(4)3.2pH3.4取最后一次洗涤液取最后一次洗涤液，向其中滴加稀硝酸向其中滴加稀硝酸，再滴加硝酸银溶液再滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成若无沉淀生成，则则 Zr(OH)4洗涤干净洗涤干净,否则未洗涤否则未洗涤干净干净(5)Zr(OH)4ZrO2+2H2O耐火材料、磨料等耐火材料、磨料等【解析】(1) 锆英石状态为固态，为提高反应速率，可以通过将矿石粉碎，以增大接触面积；或者通过加热升高反应温度的方法加快反应速率；(2)操作 I 是分离难溶于水的固体与可溶性液体物质的方法，名称是过滤；(3)将粉碎的锆英石与 NaOH 在高温下发生反应：

40、ZrSiO4+4NaOHNa2ZrO3+Na2SiO3+2H2O； Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；SiO2+2NaOH=2Na2SiO3+H2O； Fe2O3是碱性氧化物， 不能与碱发生反应，所以水浸后过滤进入滤渣 1 中， Na2ZrO3、Na2SiO3、NaAlO2能溶于水，水浸、过滤进入滤液 1 中；(4)向滤液中加入足量盐酸，HCl 会与 Na2ZrO3、Na2SiO3、NaAlO2发生反应，生成 NaCl、H2SiO3(或 H4SiO4)、AlCl3、ZrCl4，其中 H2SiO3(或 H4SiO4)难溶于水，过滤时进入滤渣 2 中，其余进入滤液 2 中，因此滤渣

41、2 的成分为 H2SiO3(或 H4SiO4)；向滤液 2 中加入氨水， 发生复分解反应， 调节溶液的 pH 至大于 Zr(OH)4， 而低于开始形成 Al(OH)3沉淀的 pH， 即 3.2pH6.21010，即水解平衡常数大于电离平衡常数，所以溶液呈碱性即水解平衡常数大于电离平衡常数，所以溶液呈碱性(2)相同温度下相同温度下 K4Fe(CN)6的溶解度小于的溶解度小于 Na4Fe(CN)6(3)过滤、洗涤、干燥过滤、洗涤、干燥(4)KFeFe(CN)6(s)Tl(aq)=TlFeFe(CN)6(s)K(aq)(5)bFe(CN)46e=Fe(CN)36解析：(1)实验室配制一定浓度的 Na

42、CN 溶液时，将 NaCN 溶解于一定浓度的 NaOH 溶液中，加水稀释至指定浓度，其操作的目的是抑制 CN水解；Khc（HCN）c（OH）c（CN）c（HCN）c（OH）c（H）c（CN）c（H）KwKa110146.210101.61056.21010，即水解平衡常数大于电离平衡常数，所以溶液呈碱性；(2)在相同温度下， K4Fe(CN)6的溶解度小于 Na4Fe(CN)6， 转化池中发生复分解反应： Na4Fe(CN)64KCl=K4Fe(CN)64NaCl，12生成 K4Fe(CN)6；(3)转化池中得到固体与溶液的混合物，故系列操作 B 为过滤、洗涤、干燥；(4)实验室中，K4Fe(CN)6可用于检验 Fe3，生成的难溶盐 KFeFe(CN)6可用于治疗 Tl2SO4中毒，治疗 Tl2SO4中毒的离子方程式：KFeFe(CN)6(s)Tl(aq)=TlFeFe(CN)6(s)K(aq)；(5)由图可知，电子从负极流向正极，则催化剂 a 为负极，催化剂 b 为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，阳离子向正极移动。催化剂 b 为正极，则 K移向催化剂 b；催化剂 a 为负极，发生氧化反应，则催化剂 a 表面发生反应：Fe(CN)46e=Fe(CN)36。