金属及其化合物微流程
1. 秋福建龙岩高三校联考期末某工厂利用下列途径处理含铬废水：
下列说法错误的是( )
A. “调pH”时可用浓盐酸代替硫酸
B. “转化”过程发生的反应方程式：
C. “转化”过程不能用替换
D. “沉淀”过程，生成的胶体可作为絮凝剂，加速沉淀
2. 辽宁校联考一模利用浓缩海水，模拟侯氏制碱法制备，进一步处理得到产品和，实验流程如下。
下列说法错误的是( )
A. 将饱和氨盐水雾化后与反应可使反应更快更充分
B. 制备 的化学方程式为
C. 流程中“气体”可循环利用
D. 将“母液”低温蒸发结晶可得纯净的
3. 辽宁沈阳统考二模一种用溶液浸取黄铁矿主要含，还含有少量难溶性杂质的流程如图所示，下列叙述中错误的是( )
A. 浸取时主要反应的离子方程式为：
B. 可以向操作后的溶液X中加入KSCN溶液，检验是否存在
C. 中含有离子键和共价键，阴阳离子个数比为2：1
D. 由溶液X制取绿矾晶体的主要操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
4. 春湖南长沙高三雅礼中学校考阶段练习为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用作媒染剂。以印刷线路板碱性蚀刻废液主要成分为为原料制备CuCl的工艺流程如下。下列说法正确的是( )
A. “洗涤”时使用乙醇能防止CuCl被氧化
B. 1 mol配合物中键的数目为4 mol
C. “沉铜”发生反应的离子方程式：
D. “还原”后所得溶液中大量存在的离子有、、、
5. 湖南衡阳校联考二模以闪锌矿主要成分为ZnS，还含铁等元素、软锰矿主要成分为，还含铁等元素为原料联合生产锌和高纯度二氧化锰的一种工艺的主要流程如下：
其中滤渣2以FeOOH沉淀为主，在溶液pH为时生成，下列说法错误的是( )
A. 滤渣1含S单质
B. 生产流程中，不宜用代替空气
C. 生成滤渣2的离子方程式为
D. 产品在电解池的阳极生成
6. 北京朝阳统考二模钛酸钡是电子陶瓷基础母体原料，超细微粉体的制备方法如下。
已知：
下列说法不正确的是( )
A. 向中先加入，可防止其水解生成
B. 得到溶液1的反应：
C. 加入过量氨水，有利于提高的产率
D. “煅烧”得到的气体A是、和的混合物
7. 福建厦门厦门一中校考三模实验室以二氧化铺铈废渣为原料制备，其部分实验过程如下：
已知：能被有机萃取剂简称萃取，其萃取原理可表示为：水层有机层有机层水层。下列说法正确的是( )
A. “酸浸”过程中做氧化剂
B. 加氨水“中和”除去过量盐酸，主要目的是提高的萃取率
C. 试剂a一定是盐酸
D. “沉淀”时反应的离子方程式为
8. 湖南郴州统考三模次磷酸钠广泛应用于化学镀镍，在生产的过程中会产生大量废渣[主要含和，还含有少量，一种回收次磷酸钠以及化学镀镍过程的工艺流程如图所示。
已知：①和的分别为和；
②为一元弱酸，为二元弱酸；
③。
下列叙述错误的是( )
A. “趁热过滤”的目的是防止滤渣中的溶解
B. “趁热过滤”后，要使滤液中的浓度不小于，则滤液的pH应不低于
C. 试剂A可以是，是正盐
D. “镀镍”时，发生反应的离子方程式为
9. 湖北校联考模拟预测利用硫钨矿主要成分是，还含有FeS、等制取和单质硅的工艺生产流程如图。已知：常温下，，。
下列说法正确的是( )
A. 焙烧时发生反应的方程式为
B. 滤渣的主要成分是Si和
C. “溶浸”时，可以用烧碱溶液代替纯碱溶液
D. 若滤渣中含有，则滤液中
10. 福建龙岩统考模拟预测以铟锡氧化物废料主要含，提取铟的工艺流程如下，下列说法错误的是( )
A. “细磨”有利于提高金属的溶浸率
B. “沉锡”时发生了氧化还原反应
C. “置换余液”用石灰乳处理后，才可以安全排放
D. “电解”时，粗铟作阳极
11. 福建宁德统考模拟预测用含少量FeS的废铁屑为原料制备的流程如图：
下列说法错误的是( )
A. “除油”中适当提高温度有利于去除油污
B. “浸出”中炭黑的作用是加快铁屑溶解
C. “浸出”产生的气体是
D. “沉铁”发生反应的离子方程式为：
12. 春江苏高三校联考专题练习易溶于水，其水溶液显酸性。从电镀污泥[含、、、和等]中回收制备和其他金属的工艺流程如图所示。
下列叙述不正确的是( )
A. “酸浸”时，为加快浸出速率，应加入相同体积、高浓度的硫酸
B. 用惰性电极“电解”后的电解液中主要存在的阳离子有、等
C. “除Fe、Cr”时通入更有利于生成沉淀
D. 溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作可得到
13. 河北统考模拟预测常用于锰盐制备，也用作氧化剂、催化剂等。由富锰废料含、和少量、、进行废气脱硫并制备的工艺流程如下：
下列叙述正确的是( )
A. “化浆”所得浆液中的锰元素均为
B. 吸收的主要反应为
C. 滤渣1中含有大量，应回收再利用
D. 转化反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：3
14. 山东潍坊统考二模以水泥厂的废料主要成分为MgO，含少量、、、、等杂质为原料制备的工艺流程如下：
已知：下列说法正确的是( )
A. 为提高酸浸速率，可使用浓硫酸
B. 试剂X可以是
C. 滤渣为、、
D. 操作a所得滤液经处理后可循环利用
15. 北京高三专题练习由工业废铜泥主要成分为CuS、、，含少量制备难溶于水的氯化亚铜，其工艺流程如图。下列说法错误的是( )
A. “灼烧”可将CuS、等转化为CuO
B. “除杂”①过程中升高温度或增大一定能加快化学反应速率
C. 流程中的可循环使用
D. “还原”中每消耗1mol还原剂，理论上可获得
16. 辽宁沈阳沈阳二中校考三模用绿矾制备电池电极材料的流程如下：
下列说法正确的是( )
A. 溶解过程中可抑制的水解
B. 可用酸性溶液检验反应1中是否完全反应
C. 洗涤沉淀时可用玻璃棒搅拌
D. 反应2中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
17. 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：
“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。
“焙烧”后固体产物有、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。
“酸化”步骤应选用的酸是_______填标号。
稀硫酸 浓硫酸 盐酸 磷酸
如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？_______，其原因是_______。
“沉淀”步骤中生成的化学方程式为_______。
“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的_______。
18. 全国乙卷废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、PbO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pH如下表：
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
回答下列问题：
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________。
在“脱硫”中，加入不能使铅膏中完全转化，原因是________。
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________。
“酸浸”后溶液的pH约为，滤渣的主要成分是________。
“沉铅”的滤液中，金属离子有________。
19. 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：
的一种制备方法如下图所示：
①加入Fe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。
②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_______。
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_______。
溶液和溶液混合可生成CuI沉淀和，若生成，消耗的KI至少为_______mol。在KI溶液中可发生反应。实验室中使用过量的KI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KI的原因是_______。
20. 海南高考胆矾是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、、制备胆矾。流程如下。
回答问题：
步骤①的目的是_______。
步骤②中，若仅用浓溶解固体B，将生成_______填化学式污染环境。
步骤②中，在存在下Cu溶于稀，反应的化学方程式为_______。
经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是_______。
实验证明，滤液D能将氧化为。
甲同学认为不可能是步骤②中过量将氧化为，理由是_______。
乙同学通过实验证实，只能是将氧化为，写出乙同学的实验方案及结果_______不要求写具体操作过程。
21. 广东高考节选稀土包括镧、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；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
离子
开始沉淀时的pH
沉淀完全时的pH / /
“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______。
“过滤1”前，用NaOH溶液调pH至_______的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为_______。
“过滤2”后，滤饼中检测不到Mg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。
①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是_______。
②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离。
该工艺中，可再生循环利用的物质有_______写化学式。
稀土元素钇可用于制备高活性的合金类催化剂。
①还原和熔融盐制备时，生成转移_______mol电子。
②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_______。
22. 云南校联考二模六水合氯化镍常用于电镀、陶瓷等工业。某实验室以镍矿渣主要含NiS、CuS、制备六水合氯化镍晶体，设计流程如图所示：
已知： ， 。
回答下列问题：
①写出“酸溶”时，NiS发生反应的离子方程式：_______。
②“酸溶”时，为减少生产过程对大气的污染，通常还需通入过量的_______填气体名称。
试剂a应选用下列物质中的_______填标号。
A.
C.
“除铜”过程发生反应的离子方程式是_______，若要求溶液中浓度小于，则应控制溶液中浓度_______。结果保留两位小数
“沉镍”所得沉淀有多种组成，可表示为，若试剂b为纯净物，试剂b可以是_______ 。为测定沉淀的组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示条件下加热，收集到的气体产物只有一种，以上残留固体为。通过计算确定该样品的化学式为_______。
由固体制备的实验方案是：向固体中加入过量盐酸，搅拌，调节溶液的pH值，蒸发浓缩，_______，过滤，_______，干燥溶解度曲线如图所示。
23. 春河北石家庄高三校联考期中穿甲弹的弹芯用钨合金制造。工业上以黑钨矿主要成分是，，含少量的、为原料冶炼钨的流程如图所示。
已知：钨酸难溶于水。
回答下列问题：
浸取在加热、通空气条件下进行，转化为的化学方程式为___________。
“滤渣2”的成分为___________。除硅时，加入稀盐酸调节pH时，如果pH太低，钨的产率会降低，其原因是___________。
“系列操作X”的目的是去除部分氨，使转化为仲钨酸铵析出并分离，则该系列操作是___________。
已知：含大量钨酸钙固体的溶液中存在。时，，当温度升高至时，，则___________填“>”、“<”或“=”时，___________。
可用一氧化碳、氢气或铝还原冶炼W。理论上，等物质的量的作还原剂，可得到W的质量之比为___________。
24. 浙江高三专题练习某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体：
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
开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH
回答下列问题：
“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。
“滤液②”中含有的金属离子是______________。
“转化”中可替代的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即
“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。
利用上述表格数据，计算的______________列出计算式。如果“转化”后的溶液中浓度为，则“调pH”应控制的pH范围是______________。
硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式______________。
将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是______________。
25. 安徽淮南统考一模锌的用途广泛，主要用于镀锌板及精密铸造等行业。以粗氧化锌主要成分为ZnO及少量、CuO、MnO、为原料制备锌的工艺流程如图所示：
已知：①“浸取”时。ZnO、 CuO转化为、进入溶液：
②时，， ；
③沉淀除铜标准：溶液中
回答下列问题：
“滤渣1”的主要成分为、和___________填化学式，“操作 3”的名称为___________。
“氧化除锰”时，将转化为难溶的，该反应的离子方程式为___________。
“沉淀除铜”时，锌的最终回收率、除铜效果[除铜效果以反应后溶液中铜锌比表示]与“加入量”[以表示]的关系曲线如图所示。
①当加入量时，锌的最终回收率下降的原因是___________用离子方程式表示，该反应的平衡常数为___________。已知的
②“沉淀除铜”时加入量最好应选___________。
电解后溶液中的溶质主要成分是___________，可用于循环使用。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】含铬废水中Cr元素为，硫酸酸化后与反应，转化为，加入石灰乳，转化为沉淀，转化为沉淀。
A.具有强氧化性，在酸性条件下会和浓盐酸反应产生氯气，故不能用浓盐酸酸化，故A错误；
B.“转化”过程中在酸性条件下将转化为，化学方程式为，故B正确；
C.在酸性条件下易分解，不能替代，故C正确；
D.可作为絮凝剂，使水中悬浮的细小颗粒聚集成较大的颗粒，从而加速沉淀速度，故D正确。
故选A。
2.【答案】D
【解析】为增大在海水中的溶解度，先往浓缩海水中通入氨气，制得饱和氨盐水，再往此氨盐水中通入，得到沉淀；将混合物过滤、洗涤，从而获得晶体；灼烧晶体，可获得产品。
A.将饱和氨盐水雾化后，再通入发生反应，可增大反应物的接触面积，从而使反应更快更充分，A正确；
B.制备时，将通入雾化的饱和氨盐水，发生反应生成沉淀和，化学方程式为，B正确；
C.反应过程中，需要通入，灼烧晶体时，又生成，所以流程中“气体”为，可循环利用，C正确；
D.“母液”中含有、NaCl、等，将“母液”低温蒸发结晶，得到的是混合物，D错误；
故选D。
3.【答案】C
【解析】由题给流程可知，硫铁矿用硫酸铁溶液浸取时，二硫化铁与溶液中铁离子反应生成亚铁离子和硫，过滤得到含有硫酸亚铁的溶液X和含有矿渣、硫的滤渣；溶液X经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体。
A.由分析可知，浸取时发生的主要反应为二硫化铁与溶液中铁离子反应生成亚铁离子和硫，反应的离子方程式为，故A正确；
B.铁离子与硫氰化钾溶液反应或生成红色的硫氰化铁，所以向硫酸亚铁溶液中加入硫氰化钾溶液可以检验溶液中是否存在铁离子，故B正确；
C.二硫化铁是由铁离子和离子形成的离子化合物，化合物中阴阳离子个数比为1：1，故C错误；
D.由分析可知，由溶液X制取绿矾晶体的主要操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故D正确；
故选C。
4.【答案】A
【解析】废铜渣在CO作用下除去Ni，剩余Cu和，经过碱溶除去氧化铝，而后将Cu在有氧化剂的情况下酸溶形成，再还原成CuCl，以此解答。
A.CuCl 容易被氧化，“洗涤”时使用乙醇能隔绝空气，防止CuCl被氧化，A正确；
B.在配合物中，4个含有12个键，与4个形成了4个配位键，共有16个键，所以1 mol配合物中键的数目为16mol，B错误；
C.“沉铜”时，与氢氧根反应生成CuO、和，正确的离子方程式为：，C错误；
D.“碱溶”之后的固体主要成分为Cu，酸溶之后转化为硫酸铜溶液，而后被亚硫酸钠还原，生成氯化亚铜和硫酸钠，故“还原”后所得溶液中大量存在的离子有：、，D错误；
故选：A。
5.【答案】C
【解析】“酸浸”时，ZnS中硫元素被氧化为S，锰元素被还原为，闪锌矿和软锰矿中其它成分溶解，溶液中还含有、、，“除铁”pH空气将氧化为，加氧化锌调pH，在pH为时生成FeOOH沉淀，“电解”在阳极放电得到，阴极放电生成Zn。
A.在酸性条件下将ZnS中价S氧化为硫单质，故A正确；
B.若用代替，溶液中引入，可能会导致后续电解流程中产生，故B正确；
C.在pH为时生成FeOOH沉淀，离子方程式为，故C错误；
D.由信息可知，电解时在阳极失电子得到，故D正确；
故选C。
6.【答案】C
【解析】与草酸先生成，再向体系中加入钡离子，发生反应的离子方程式为：，生成的再经过隔绝空气煅烧，得到，同时得到CO、及水蒸气，涉及的方程式为，据此分析解答。
A.根据已知信息可知，四氯化钛水解显酸性，所以向中先加入，可抑制其水解，从而防止生成，A正确；
B.根据分析可知，得到溶液1的反应：，B正确；
C.加入过量氨水，则溶液碱性过强，可能会生成，从而降低的浓度，不利于提高的产率，C错误；
D.根据分析，结合原子守恒可知“煅烧”得到的气体A是、和的混合物，D正确；
故选C。
7.【答案】B
【解析】二氧化铈废渣加入盐酸、过氧化氢酸浸，得到含有的溶液，加入氨水中和过量的盐酸，加入萃取剂HA萃取后再加入酸反萃取，分离出水层，加入氨水、碳酸氢铵生成；
A.由流程可知，“酸浸”过程中四价铈转化为三价铈，铈化合价降低为氧化剂，根据电子守恒可知，则中氧元素化合价升高，做还原剂，故A错误；
B.加氨水“中和”去除过量盐酸，降低氢离子浓度，利于平衡向萃取有机层的方向移动，目的是提高的萃取率，故B正确；
C.根据萃取原理可知，“反萃取”中通过增大氢离子浓度使平衡逆向移动，有利于将有机层尽可能多地转移到水层，试剂a可为盐酸或硝酸，故C错误；
D.“沉淀”时、氨水、碳酸氢铵反应生成沉淀，反应的离子方程式为，故D错误；
故选B。
8.【答案】B
【解析】废渣[主要含和，还含有少量，回收实现废渣资源化利用。根据流程图可知利用水溶获得。碱浸后过滤即可分离，利用试剂A调节溶液pH反应过量的NaOH溶液获得纯净的，其中涉及到Ksp的相关计算。电解池相关问题一定要结合电解池原理根据电解池的图示进行解题。
A.的溶解度随温度的升高而减小，“趁热过滤”的目的是防止滤渣中的溶解，A正确；
B.要使该操作后所得滤液中的浓度不小于，可根据的，计算出浓度应不大于，则，，，即滤液的pH应不低于，B错误；
C.试剂A可以是，为二元弱酸，因此是正盐，C正确；
D.“镀镍”时，发生反应的离子方程式为，D正确；
故选B。
9.【答案】D
【解析】硫钨矿主要成分是，还含有FeS、等中通入空气煅烧，生成，同时生成；磁选除铁，获得磁铁；将固体加入纯碱中溶浸，然后进行过滤，与纯碱不反应，与纯碱反应生成碳酸钙和，所得滤渣为碳酸钙与二氧化硅的混合物；将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，便可获得。
A.题中信息显示，焙烧时发生反应生成，反应方程式为，A错误；
B.由分析可知，滤渣的主要成分是和，B错误；
C.因为能溶于烧碱，所以“溶浸”时，不能用烧碱溶液代替纯碱溶液，C错误；
D.若滤渣中含有，则滤液中，从而得出，D正确；
故选D。
10.【答案】B
【解析】A.细磨增大接触面积加快溶解，A正确；
B.沉锡产生的中S为价，Sn为价，化合价未发生变化，不属于氧化还原反应，B错误；
C.含有大量的酸，不能直接排放，需要用石灰乳进行中和沉淀同时除去硫酸根，C正确；
D.粗铟中In转变为在电解池的阳极发生氧化反应，D正确；
故选B。
11.【答案】C
【解析】废铁屑加入碳酸钠溶液中利用其碱性除去表面油污，过滤后将铁屑与炭黑混合加硫酸溶解，生成氢气和硫酸亚铁，过滤除去炭黑，在硫酸亚铁溶液中加碳酸氢铵，两者反应生成碳酸亚铁，据此分析解答。
A.“除油”中适当提高温度可促进碳酸钠的水解，使其溶液碱性增强，有利于油脂的水解除去，故A正确；
B.“浸出”中炭黑、铁屑和硫酸溶液构成原电池原理中，铁屑作负极，可加快铁屑溶解，故B正确；
C.“浸出”时铁与硫酸反应生成氢气，故C错误；
D.在硫酸亚铁溶液中加碳酸氢铵，两者反应生成碳酸亚铁，反应离子方程式为：，故D正确；
故选：C。
12.【答案】A
【解析】电镀污泥加入硫酸酸浸除去二氧化硅滤渣，滤液电解分离出铜后，加入碳酸钠、通入氧气除去铁、铬，滤液加入萃取剂萃取后处理得到硫酸镍溶液，制的硫酸镍晶体；
A.“酸浸”时，加入相同体积、高浓度的硫酸，增加的硫酸用量，且电解产生硫酸会增加后续碳酸钠的用量，A错误；
B.惰性电极“电解”时铜离子被还原为铜、水被氧化为氧气和氢离子，得到电解液中主要存在的阳离子有、等，B正确；
C.电解过程中铜会和铁离子生成亚铁离子，“除Fe、Cr”时通入可以将二价铁转化为三价铁且利于形成大颗粒沉淀形成，将更有利于生成沉淀，C正确；
D.溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出晶体、洗涤、干燥等操作可得到晶体，D正确；
故选A。
13.【答案】D
【解析】由题给流程可知，向富锰废料中加入稀硫酸化浆时，碳酸锰、金属氧化物溶于稀硫酸得到含有锰离子、铁离子、铝离子、镍离子的浆液，向浆液中通入二氧化硫废气，将二氧化锰、铁离子酸性条件下转化为锰离子、亚铁离子，向反应后的浆液中加入富锰废料调节溶液pH，使溶液中的亚铁离子转化为铁离子，并将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣1和滤液1；向滤液1中加入硫化锰，将溶液中的镍离子转化为硫化镍沉淀，过滤得到硫化镍和滤液2；向滤液2中加入高锰酸钾，将溶液中锰离子转化为二氧化锰沉淀，过滤得到母液和二氧化锰。
A.二氧化锰不溶于稀硫酸，浆液中含有的锰元素为锰离子和二氧化锰，故A错误；
B.由分析可知，吸收二氧化硫的主要反应为酸性条件下，二氧化锰与二氧化硫反应生成硫酸锰，反应的离子方程式为，故B错误；
C.由分析可知，滤渣1的主要成分为氢氧化铁、氢氧化铝，故C错误；
D.由分析可知，转化反应中，高锰酸钾被溶液中的锰离子还原为二氧化锰，由得失电子数目守恒可知，氧化剂高锰酸钾与还原剂锰离子的物质的量之比为2：3，故D正确；
故选D。
14.【答案】D
【解析】水泥厂的废料主要成分为MgO，还有少量、、、、等杂质制取，废料加入足量稀硫酸，、、、、都与硫酸反应，转化为对应的硫酸盐，不与硫酸反应，向反应后溶液中加入次氯酸钠溶液氧化亚铁离子为铁离子，同时使锰离子转化为沉淀，再加入氧化镁等物质调节溶液的pH值，除去锰离子、铁离子、铝离子，过滤，将滤液进行一系列操作得到；据此分析解题。
A.适当升温或粉碎或搅拌即可提高浸取速率，不需要使用浓硫酸，故A错误；
B.试剂X为氧化镁或碳酸镁，不能为，故B错误；
C.滤渣为、、、，故C错误；
D.操作a是从溶液中经过一系列过程得到晶体，过滤时溶液中含有硫酸镁，为了提高原料中镁的利用率，操作a后滤液的处理方法是将操作a后的母液循环利用，故D正确；
故选D。
15.【答案】B
【解析】工业废铜泥主要成分为CuS、、，含少量，在空气中灼烧将CuS、、转化为CuO，将Fe转化为铁的氧化物，加入硫酸酸浸后CuO和铁的氧化物溶解成硫酸铜和硫酸铁、硫酸亚铁等，除杂过程中加入过氧化氢和氢氧化钠溶液后，将亚铁离子氧化成铁离子，然后变成氢氧化铁沉淀除去，滤液为硫酸铜溶液，加入亚硫酸钠和氯化钠后得到CuCl。
A.灼烧过程中，空气中氧气可将CuS、等转化为CuO，A正确；
B.除杂过程中加入过氧化氢溶液，若温度过高，则过氧化氢会分解，化学反应速率可能变慢，B错误；
C.还原过程生成硫酸，酸浸过程消耗硫酸，所以硫酸可以循环使用，C正确；
D.根据电子守恒，还原剂为亚硫酸钠，设CuCl的物质的量为xmol，则有以下关系：，D正确；
故选B。
16.【答案】A
【解析】“溶解”步骤中绿矾溶解到磷酸中，根据流程图可知，“反应1”步骤中加NaClO、NaOH，将氧化成，同时得到磷酸铁沉淀，“反应2”步骤中草酸作还原剂，与、LiOH反应生成，据此分析；
A.能发生水解：，因此加入磷酸溶解过程，可以抑制水解，故A正确；
B.反应1中NaClO作氧化剂，将氧化成，本身被还原成NaCl，酸性高锰酸钾溶液能氧化，使之褪色，因此不能用酸性高锰酸钾溶液检验反应1中是否完全反应，故B错误；
C.洗涤沉淀时，不能用玻璃棒搅拌，防止弄破滤纸，故C错误；
D.草酸为还原剂，碳元素化合价由价升高为价，草酸整体化合价升高2价，为氧化剂，铁元素化合价由价降低为价，降低1价，最小公倍数为2，因此与草酸物质的量之比为，故D错误；
故选A。
17.【答案】做还原剂，将还原
不可行；产物中的硫化物与酸反应生成的有毒气体会污染空气，而且CaS与盐酸反应生成可溶于水的，导致溶液中混有杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低
【解析】由流程和题中信息可知，与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS；烧渣经水浸取后过滤，滤渣中碳粉和CaS，滤液中有和BaS；滤液经酸化后浓缩结晶得到晶体；晶体溶于水后，加入和将钡离子充分沉淀得到；经热分解得到。
“焙烧”步骤中，与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、、BaS和CaS，被还原为BaS，因此，碳粉的主要作用是做还原剂，将还原。
“焙烧”后固体产物有、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。易溶于水的BaS与过量的可以发生复分解反应生成硫化钙沉淀，因此，“浸取”时主要反应的离子方程式为。
“酸化”步骤是为了将BaS转化为易溶液于的钡盐，由于硫酸钡和磷酸钡均不溶于水，而可溶于水，因此，应选用的酸是盐酸，选c。
如果焙烧后的产物直接用酸浸取是不可行的，其原因是：产物中的硫化物与酸反应生成的有毒气体会污染空气，而且CaS与盐酸反应生成可溶于水的，导致溶液中混有杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低。
“沉淀”步骤中生成的化学方程式为：。
“热分解”生成粉状钛酸钡，该反应的化学方程式为，，因此，产生的。
18.【答案】；反应的平衡常数，可以比较彻底的转化为
反应的平衡常数，反应正向进行的程度有限
作还原剂
、
、
【解析】铅膏中主要含有、、PbO和Pb，还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等，向铅膏中加入碳酸钠溶液进行脱硫，硫酸铅转化为碳酸铅，过滤，向所得固体中加入醋酸、过氧化氢进行酸浸，过氧化氢可将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，酸浸后溶液的pH约为，依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知，滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁，过滤后，向滤液中加入氢氧化钠溶液进行沉铅，得到氢氧化铅沉淀，滤液中的金属阳离子主要为钠离子和钡离子，氢氧化铅再进行处理得到PbO。
“脱硫”中，碳酸钠溶液与硫酸铅反应生成碳酸铅和硫酸钠，反应的离子方程式为：，由一些难溶电解质的溶度积常数的数据可知，，，反应的平衡常数，说明可以转化的比较彻底，且转化后生成的碳酸铅可由酸浸进入溶液中，减少铅的损失。
反应的平衡常数，说明该反应正向进行的程度有限，因此加入碳酸钠不能使铅膏中的完全转化。
过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，会被过氧化氢氧化为铁离子。
过氧化氢促进金属Pb在醋酸溶液中转化为，过氧化氢与Pb、HAc发生氧还原反应生成和，依据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：。
过氧化氢也能使转化为，铅元素化合价由价降低到了价，是氧化剂，则过氧化氢是还原剂。
酸浸后溶液的pH约为，依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知，滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁。
依据分析可知，加入碳酸钠不能使铅膏中的完全转化，铁离子、铝离子转化为了氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，铅转化为了氢氧化铅、最终变为了氧化铅，因此沉铅的滤液中，金属离子有和加入碳酸钠、氢氧化钠时引入的。
19.【答案】①；
②、被过量的进一步氧化
；防止单质碘析出
【解析】①由流程图可知悬浊液中含AgI ，AgI可与Fe反应生成和Ag，易溶于水，在离子方程式中能拆，故加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为，生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环中；
②通入的过程中，因还原性强于，先氧化还原性强的，若氧化产物只有一种，则该氧化产物只能是，故反应的化学方程式为，若反应物用量比时即过量，先氧化完全部再氧化，恰好将全部和氧化，故氧化产物为、，当即过量特别多，多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应，单质碘的收率会降低；
先向溶液中加入计量的，生成碘化物即含的物质；再向混合溶液中含加入溶液，反应得到，上述制备的两个反应中为中间产物，总反应为与发生氧化还原反应，生成和，根据得失电子守恒、电荷守恒]及元素守恒配平离子方程式即可得：；
溶液和溶液混合可生成CuI沉淀和，化学方程式为，若生成，则消耗的KI至少为4mol；反应中加入过量KI，浓度增大，可逆反应平衡右移，增大溶解度，防止升华，有利于蒸馏时防止单质碘析出。
20.【答案】除油污
胆矾晶体易溶于水
溶液C经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解
取滤液，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，再加入，不能被氧化
【解析】由流程中的信息可知，原料经碳酸钠溶液浸洗后过滤，可以除去原料表面的油污；滤渣固体B与过量的稀硫酸、双氧水反应，其中的CuO、、均转化为，溶液C为硫酸铜溶液和稀硫酸的混合液，加热浓缩、冷却结晶、过滤后得到胆矾。
原料表面含有少量的油污，溶液呈碱性，可以除去原料表面的油污，因此，步骤①的目的是：除去原料表面的油污。
在加热的条件下，铜可以与浓硫酸发生反应生成、和，二氧化硫是一种大气污染物，步骤②中，若仅用浓溶解固体B，将生成污染环境。
步骤②中，在存在下Cu溶于稀，生成和，该反应的化学方程式为。
胆矾是一种易溶于水的晶体，因此，经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是：胆矾晶体易溶于水，用水洗涤会导致胆矾的产率降低。
常温下即能发生分解反应，在加热的条件下，其分解更快，因此，甲同学认为不可能是步骤②中过量将氧化为，理由是：溶液C经步骤③加热浓缩后已完全分解。
氧化为时溶液的颜色会发生变化；滤液D中含有和，乙同学通过实验证实，只能是将氧化为，较简单的方案是除去溶液中的，然后再向其中加入含有的溶液，观察溶液是否变色；除去溶液中的的方法有多种，可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物，如加入将其转化为CuS沉淀，因此，乙同学的实验方案为取少量滤液D，向其中加入适量溶液，直至不再有沉淀生成，静置后向上层清液中加入少量溶液；实验结果为：上层清液不变色，证明不能被除去的溶液氧化，故只能是将氧化为。
21.【答案】
；
①加热搅拌可加快反应速率
②冷却结晶
①15
②
【解析】由流程可知，该类矿含铁、铝等元素加入酸化溶液浸取，得到浸取液中含有、、、、、等离子，经氧化调pH使、形成沉淀，经过滤除去，滤液1中含有、、等离子，加入月桂酸钠，使形成沉淀，滤液2主要含有溶液，可循环利用，滤饼加盐酸，经加热搅拌溶解后，再冷却结晶，析出月桂酸，再固液分离得到溶液。
由分析可知，“氧化调pH”目的是除去含铁、铝等元素的离子，需要将氧化为，以便后续除杂，所以化合价有变化的金属离子是；
由表中数据可知，沉淀完全的pH为，而开始沉淀的pH为，所以为保证、沉淀完全，且不沉淀，要用NaOH溶液调pH至的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为 ；
滤液2中浓度为，即，根据，若要加入月桂酸钠后只生成，而不产生，则；
①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是加热搅拌可加快反应速率；
②“操作 X”的结果是分离出月桂酸，由信息可知，月桂酸熔点为，故“操作X”的过程为：先冷却结晶，再固液分离；
由分析可知，该工艺中，可再生循环利用的物质有；
①中Y为价，中Pt为价，而中金属均为0价，所以还原和熔融盐制备时，生成转移15mol电子；
②碱性溶液中，氢氧燃料电池正极发生还原反应，发生的电极反应为。
22.【答案】①
②空气
；大于
合理答案均可；
冷却至左右结晶；用冰水洗涤
【解析】某实验室以镍矿渣主要含NiS、CuS、制备六水合氯化镍晶体，加入稀硫酸和稀硝酸进行酸溶，该过程中的S元素被氧化为S单质，过滤除去，滤液中的溶质为、和，向滤液中加入试剂a调节pH使转化为沉淀，该过程不能引入新的杂质，试剂a为，过滤后向滤液中加入NiS沉淀，然后加入试剂b沉镍，以此解答。
①“酸溶”时，NiS和稀硝酸发生氧化还原反应生成S单质和NO，根据氧化还原反应的规律配平离子方程式为：；
②“酸溶”时会产生NO污染空气，可以先通入过量的空气氧化NiS，再加入稀硝酸酸化。
向滤液中加入试剂a调节pH使转化为沉淀，该过程不能引入新的杂质，NaOH和会引入，不能调节pH，则试剂a可以是，故选B。
“除铜”过程中NiS和反应生成CuS和，离子方程式为：；若要求溶液中浓度小于，则溶液中，溶液中浓度，若要求溶液中浓度小于，则应控制溶液中浓度大于。
“沉镍”所得沉淀有多种组成，可表示为，若试剂b为纯净物，试剂b可以是。以上残留固体为NiO，所，条件下收集到的气体产物只有一种，应是，则，根据C元素守恒可知样品中含有，根据Ni元素守恒可知样品中含有，第一阶段失去的成分应为，，可以产生，所以样品中含有，则，所以化学式为。
由固体制备的实验方案是：向固体中加入过量盐酸，搅拌，调节溶液的pH值，蒸发浓缩，冷却至左右结晶，过滤，用冰水洗涤，干燥。
23.【答案】
硅酸或；若酸性太强，钨酸钠会转化成钨酸沉淀，导致钨的产率降低
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
；
【解析】黑钨矿主要成分是，，含少量的、，加入碳酸钠过滤，滤渣1为，使用HCl调pH值为8后过滤，滤渣2为硅酸；加入沉淀；加入氨水溶解后，经过一系列操作、煅烧和还原后得到W，据此分析解题。
浸取时生成了和，其中Fe元素化合价升高了，有氧气参加反应，转化为气体，反应方程式为；
是酸性氧化物，难溶于水，所以“除硅”时形成的滤渣2成分是；pH太低时会生成沉淀而形成滤渣，降低钨的产率；
该“系列操作X”是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥；
温度由升高至，pCa增大，pCa越大，越小，说明升高温度平衡逆向移动，；温度升高至时，，；；
将还原为W，1mol一氧化碳、氢气、铝分别失去2mol、2mol、3mol电子，等物质的量还原剂失去电子数与生成W的质量成正比，即W的质量之比为。
24.【答案】除去油脂、溶解铝及其氧化物；或
、、
或空气；
或；
ˉˉˉ
提高镍回收率
【解析】由工艺流程分析可得，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并发生反应、将Al及其氧化物溶解，得到的滤液①含有，滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀酸浸后得到含有、、的滤液②，经氧化为后，加入NaOH调节pH使转化为沉淀除去，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体，据此分析解答问题。
根据分析可知，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并将Al及其氧化物溶解，滤液①中含有或，加入稀硫酸可发生反应或，
故答案为：除去油脂、溶解铝及其氧化物；或；
加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe及其氧化物溶解，所以“滤液②”中含有的金属离子是、、，
故答案为：、、；
“转化”在的作用是将氧化为，可用或空气替代；若将工艺流程改为先“调pH”后“转化”，会使调pH过滤后的溶液中含有，则滤液③中可能含有转化生成的，
故答案为：或空气；；
由上述表格可知，完全沉淀时的，此时，，则，则的；或者当开始沉淀时，此时，，则，则的；如果“转化”后的溶液中浓度为，为避免镍离子沉淀，此时，则，即；完全沉淀的pH为，因此“调节pH”应控制的pH范围是，
故答案为：或；；
由题干信息，硫酸镍在强碱中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反应中被氧化为NiOOH沉淀，ˉ被还原为ˉ，则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为ˉˉˉ，
故答案为：ˉˉˉ；
分离出硫酸镍晶体后的母液中还含有，可将其收集、循环使用，从而提高镍的回收率，
故答案为：提高镍的回收率。
25.【答案】；分液
①或者； ②c
硫酸
【解析】粗氧化锌主要成分为ZnO及少量、CuO、MnO、，加入的混合溶液，生成、，同时生成、等，不溶解，进行操作1即过滤一起除去，得滤渣1为、和，再向滤液中加入，进行氧化除锰，反应的方程式为，再加入，进行沉淀除铜，反应的方程式为，进行操作2即过滤，除去和CuS，即滤渣2为和CuS，向滤液中加入萃取剂，使锌进入有机萃取剂中，进行操作3即分液后，再向有机萃取剂中加入硫酸，进行反萃取，得到硫酸锌溶液，然后进行电解，得到锌，据此分析作答。
由分析可知，“滤渣1”的主要成分为、和，“操作 3”分离有机层和无机层，名称为分液，
故答案为：；分液；
由分析可知，“氧化除锰”时，将转化为难溶的，该反应的离子方程式为，
故答案为：；
①当加入量时，锌的回收率下降的可能原因锌离子与硫离子结合生成了硫化锌，离子方程式为或者，该反应的平衡常数为，故答案为：或者；；
②由题干图示信息可知，当加入量为时，铜锌比为，达到沉淀除铜标准，继续加大加入量会导致锌回收率下降且不经济，
故答案为：c；
由分析可知，电解硫酸锌溶液制备锌，方程式为：，故电解后溶液中的溶质主要成分是硫酸，可用于“反萃取”步骤中循环使用，
故答案为：硫酸。
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