2020届高三化学二轮每周大题必练 — ——无机工业流程题

2020届高三化学二轮每周大题必练

— ——无机工业流程题

1. 硼是动植物所必需的微量元素，其单质和化合物广泛应用于冶金、机械、化工、核

工业、医药、农业等部门。利用硼镁矿 主要成分为 制取硼酸、金属镁及粗硼的工艺流程图如下：

已知： 硼砂为 ；

与过量的NaOH反应生成 ； 硼酸 是一种可溶于水的一元弱酸， 硼酸在不同温度下的溶解度： 温度 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 溶解度 水 3 3 5 7 9 11 15 18 23 29 粉碎硼镁矿的目的是：______； 中B的化合价为：______价。 滤渣的主要成分是：______。

硼酸的电子式：______；写出硼酸在水中电离的方程式：______。

为硼酸晶体加热完全脱水后的产物，其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为：______。

硼砂溶于 热水后，常用稀硫酸调pH至 ～ 酸性 制取 晶体，该反应的离子方程式为：______；从上述溶液中获得 晶体的操作：______。

2. 工业上利用软锰矿 主要成分为 ，同时含少量铁、铝等的化合物 制备硫酸锰

的常见流程如下：

部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表： 沉淀物 第1页，共18页

pH 一氧化锰用硫酸酸浸时发生的主要反应的离子方程式为______ 酸浸后加入 将溶液中的 氧化成 ，其目的是______． 滤渣A的成分除 外，还有______．

是制造碱性锌锰电池的基本原料，放电时负极的电极反应式为______ 工业上以石墨为电极电解酸化的 溶液生产 ，阳极的电极反应式为______，当阴极产生 标况 气体时， 的理论产量为______

锰的三种难溶化合物的溶度积： ， ， ，则上述三种难溶物的饱和溶液中， 浓度由大到小的顺序是______ ______ ______ 填写化学式 ．

3. 废旧锂离子电池的回收利用意义重大，其正极废料的主要成分是 ，铝、炭黑及其他杂质，回收利用的流程如图1：

已知A溶液主要的金属离子是 、 ，还含有少量 、 、 ． 步骤 中铝溶解的离子方程式为 ______ ，固体X的成分是 ______ ； 步骤 中 固体溶解的化学方程式为 ______ ，该反应的还原剂是 ______ ；

实验表明溶液A中各种金属离子的沉淀率随pH的变化如图2，除杂时加入氨水调节溶液的pH，可除去杂质离子是 ______ ； 母液中含有最大三种离子是 ______ ；

从1000g锂离子电池正极材料 元素含量为 中可回收 质量为 ______ 已知回收率为 ， 的化学式量为74．

4. 某科研小组以难溶性钾长石 为原料，提取 、 等物

质，工艺流程如下：

煅烧过程中钾长石中的钾元素和铝元素在 作用下转化为可溶性的

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和 ，写出 转化为 的化学方程式是： ______ ．

已知 和 易发生如下水解反应： ，

“浸取”时应保持溶液呈 ______ 性 填“酸”或“碱” ．

“转化”时加入NaOH的主要作用是 ______ 用离子方程式表示 ． 上述工艺中可以循环利用的主要物质是 ______ 、 ______ 和水．

以 为原料，以石墨为电极，通过电解法可制得金属铝．电解池中接电源负极的一极的电极反应式是 ______ 长时间电解后，需要更换新的石墨电极的是 ______ 极 填“阴”或“阳” ．

5. 海水资源的开发和利用是当前科学研究的一项重

要任务．下、如图是实验室模拟镁开发的流程图：

根据上述流程图，回答下列问题： 操作I的名称是 ______ ．

步骤中 反应的化学方程式为 ______ ． 步骤 中加热时通入HCl气流的作用是 ______ ． 步骤 的离子反应方程式为 ______ ．

有人提出步骤 的副产物可在流程中再利用以提高海水的综合利用率．若A为上述流程中的某组分，则A、B分别为 ______ ．

6. 锰锌铁氧体是应用广泛的高性能磁性材料．现以a kg废旧碱性锌锰电池为原料 含锰元素的物质： 占 ，MnOOH占 制备锰锌铁氧体，主要流程如图：

酸浸废电池时，被溶解生成 的物质有 ______ ， 的作用是 ______ 填字母编号 ．

A.漂白剂 沉淀剂 氧化剂 还原剂

除汞是以氮气为载体吹入滤液带出汞蒸汽，经 溶液吸收而实现的．如图是 溶液处于不同pH时对应的单位时间Hg去除率变化图，图中物质为Hg与 在该pH范围反应的主要产物．

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时反应的离子方程式为 ______ ． 汞的去除速率随pH变化的规律是 ______ ． 锌锰干电池中 可以用碳酸锰在空气中煅烧制得．

已知 ，101 kPa时：

碳酸锰在空气中煅烧反应生成 的热化学方程式是 ______ ．

的锰锌铁氧体具有较高的饱和磁场强度，该锰锌铁氧体的组成用氧化物形式 最简整数比 表示为 ______ 若制得这种锰锌铁氧体的质量为100kg，在制取过程中不考虑损耗，需补充硫酸锰晶体 ______ 只列出计算式

7. 工业采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示：

已知：

菱锰矿的主要成分是 ，其中含Fe、Ca、Mg、Al等元素。

， 沉淀完全的pH分别为 、 、 开始沉淀的pH分别为 、 、 。

焙烧过程中主要反应为

。

结合图1、2、3，分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、 菱锰矿粉 分别为______、______、______。

对浸出液净化除杂时，需先加入 将 转化为 ，再调节溶液pH的范

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围为______，将 和 变为沉淀而除去，然后加入 将 、 变为氟化物沉淀除去。

“碳化结晶”步骤中，加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为______。 上述流程中可循环使用的物质是______。

现用滴定法测定浸出液中 的含量。实验步骤：称取 g试样，向其中加入稍过量的磷酸和，加热使反应

充分进行并除去多

余的；加入稍过量的硫酸铵，发生反应 以除去 ；

加入稀硫酸酸化，用 mL硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定，发生的

反应为 ；用 mL

酸性 溶液恰好除去过量的 。

酸性 溶液与 反应 还原产物是 的离子方程式为______。 试样中锰的质量分数为______。

8. 工业上利用硫铁矿烧渣 主要成分为 、 、FeO、 制备铁红 的生产流程如下：

试回答下列问题：

步骤Ⅰ所得溶液中铁元素的化合价是 。

实验室中实现步骤Ⅱ中分离操作需要的仪器有 、铁架台、玻璃棒、烧杯。

步骤Ⅲ中发生的离子方程式 ，向反应后的溶液中加入试剂 ，当观察到 说明步骤Ⅲ已经进行完全。 步骤Ⅳ中不能选用试剂 调节溶液的 填字母编号 。 固体 氢氧化钠溶液 固体 氨水

室温下 达到溶解平衡时溶液 ，c 。则 固体产物中 选填“有”或“无” 。 已知：K

步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为 。

9. 从“南澳一号”沉船中发现了大量宋代精美瓷器，体现了灿烂的中华文明。青花瓷

胎体的原料--高岭土 ，可掺进瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是钾长石 ，在 左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。

高岭土分子中 ______，青花瓷______ 填“属于”或“不属于”硅酸盐产品。

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在“南澳一号”考古直播过程中，需用高纯度 制造的光纤。下图是用海边的石英砂 含氯化钠、氧化铝等杂质 制备二氧化硅粗产品的工艺流程。 洗涤石英砂的目的是______。

在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是______。

工业上常用二氧化硅与碳在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有SiC，生成物中Sii和SiC的物质的量之比为1： 写出其化学方程式______。

还含有 的 、10. 用软锰矿 主要成分为 生产高锰酸钾产生的锰泥中，

的 均为质量分数 ，及少量Cu、Pb的化合物等，用锰泥可回收制取 ，过程如图：

高锰酸钾的氧化性强弱与溶液的酸碱性有关，在酸性条件下其氧化性较强，通常用来酸化高锰酸钾的酸是 ______ ． 除去滤液1中 的离子方程式是 ______ ．

经实验证明： 稍过量时，起始 、 混合溶液中 时，滤液1中能够检验出有 ； 时，滤液1中不能检验出有 根据上述信息回答 ：

检验 是否氧化完全的实验操作是 ______ ．

生产时 、 混合溶液中 应控制在 ～ 之间，不宜过大，请结合后续操作从节约药品的角度分析，原因是 ______ ．

若 ，调节 到 ～ 的最理想试剂是 ______ 填序号 溶液 铁粉

写出滤液2中加入过量 反应的离子方程式： ______ ．

上述过程锰回收率可达 ，若处理1740kg的锰泥，可生产 ______ kg． CoO及少量 、伪装涂料的颜料等。用钴矿石 含 、11. 主要用作选矿剂、

、 等 生产 的流程如图1：

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下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH “沉淀完全”是指溶液中离子浓度低于

开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 写出“浸取”步骤 发生反应的离子方程式______。

“浸取”步骤除 外，钴矿石中还能被 还原的物质有______。 加 的目的是氧化 ， 的用量过多会造成的不良后果是______。 “沉钴”步骤向 溶液加入 溶液需要 ～ 条件下进行，适宜的加热方式为______。温度控制在 ～ 的原因为______。

已知金属萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2所示。请补充完整由“氧化”后的溶液制备 的实验方案：向“氧化”后的溶液中加入______，加入 溶液沉钴得 实验中须使用试剂： 溶液、金属萃取剂、盐酸 。

12. 工业上用铝土矿 主要成分为 ，还有少量的 ， 等杂质 提取氧化铝作

冶炼铝的原料，提取的操作过程如图：

Ⅰ和Ⅱ步骤中分离溶液和沉淀的操作是：______．

沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有______ 填化学式 ，生成固体N反应的化学方程式为______．

滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为______，它属于______ 填“酸”、“碱”或“盐” 类物质．

实验室里常往 溶液中加入______ 填“氨水”或“NaOH溶液” 来制取 ，该反应的离子方程式为______．

滤液Y中除了含有 或 外，一定还含有______．

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答案和解析

1.【答案】 增大接触面积，加快反应速率，使反应充分进行，提高原料利用率； ；

；

； ；

；

；蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

【解析】解： 粉碎硼镁矿可以增大接触面积，加快反应速率，使反应充分进行，提高原料利用率； 中镁元素 价，氧元素 价，根据化合物化合价总价为0，则B元素化合价为 ；

故答案为：增大接触面积，加快反应速率，使反应充分进行，提高原料利用率； ； 硼镁矿与氢氧化钠浓溶液的反应为： ，故；滤渣的主要成分为： ； 故答案为： ； 硼酸的电子式为 ； 故答案为：

； ；

；硼酸在水中电离的方程式为

由分析可知，X为 ，与Mg反应生成硼和氧化镁，反应为： ； 故答案为：

；

硼砂 溶于 热水后，得到 溶液，用稀硫酸调pH 至

反应为： 经过蒸发浓缩、 ～ 酸性 制取 晶体， ；

冷却结晶、过滤得到 晶体；

故答案为： ；蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。

硼镁矿加入氢氧化钠浓溶液： ，过滤得到氢氧化镁，加入浓盐酸溶解得到氯化镁溶液，通过蒸发浓缩得到氯化镁结晶水合物，在氯化氢气流中加热得到氯化镁固体，电解得到镁；

滤液中主要是 ，通入适量二氧化碳气体得到硼砂 ，溶于热水后，

调 ～ 发生反应： ，制取 ，蒸发浓缩、冷却

结晶、过滤，得到晶体，将晶体加热发生分解：将 与Mg高温下反应

，得到X为 ，

，制得粗硼，据此分析作答。

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本题考查了物质的制备，涉及化学方程式的书写、实验方案评价、氧化还原反应等，明确流程原理是答题关键，试题侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力，注意题目信息与相关基础知识联合分析，题目难度较大。

2.【答案】 ；确保铁元素在后续操作中完全转化为氢氧化物

和 ； ；沉淀而除去； ； ； ； ；MnS

【解析】解： 与酸反应生成锰离子和水，离子反应方程式为： ， 可将 氧化成 ， 完全沉淀的pH较 低；故答案为： ；确保铁元素在后续操作中完全转化为氢氧化物沉淀而除去； 酸浸后的过滤液中含有 、 、 、 、 、 ，加氨水调pH至 ，结合题中阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH可知， 、 完全转化为 和 沉淀，其它离子不沉淀，故滤渣B的主要成分为 和 ，故答案为： 和 ；

碱性锌锰电池负极发生氧化反应，Zn在负极放电生成 ，电极反应式为： ；以石墨为电极，电解酸化的 溶液，阳极锰离子放电，阳极反应为 ，因为 ～ ～ ，阴极产生 气体，物质的量为 ，通过 电子产生 ，其质量为 ，故答案为： ； ，故答案为： ； ； ；

溶液中存在沉淀溶解平衡： ，故

K ，故

；同理： 中，设 ，则 ，故 ；

MnS溶液中， ；故大小顺序为： ，故答案为： ； ；MnS．

氧化锰与酸反应生成金属阳离子和水； 可将 氧化成 ， 完全沉淀的pH较 低．

由题目信息可知，酸浸后的过滤液中含有 、 、 、 、 、 ，结合题中阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH进行判断；

碱性锌锰电池负极发生氧化反应，Zn在负极放电生成 ；以石墨为电极，电解酸化的 溶液，阳极锰离子放电，若电路中通过 电子产生 ，质量为 ；

依据溶度积常数的定义，分别利用所给数据进行计算，然后比较大小即可． 本题主要考查的是学生对元素及其化合物的主要性质的掌握、书写电极反应方程式、阅读题目获取新信息能力、对工艺流程的理解等，难度中等，需要学生具备扎实的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力．

； 【答案】3. ；

； ； 、 ； 、 、 ；222

【解析】解： 铝能与碱反应生成 ，反应的离子方程式为

，加入稀硫酸，可生成 沉淀，

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故答案为： ； ；

酸浸时反应物有硫酸、过氧化氢以及 ，生成物有 和 ，反应方程式 ，为：反应中Co元素化合价降低，O元素化合价升高， 为还原剂，

故答案为： ； ； 由图2可知，当调节 时， 不生成沉淀，而 、 易生成沉淀而除去，可除去杂质离子是 、 ，故答案为： 、 ；

由流程可知， 、 经分离、提纯后，母液中含有 、、故答案为：、 等离子，

；

锂离子电池正极材料中Li的质量为 ，回收的质量为 ， ，则 ， ， 故答案为：222g．

正极废料中含有 和铝箔，将废料先用碱液浸泡，将Al充分溶解，过滤后得到的滤液为含有偏铝酸钠，在浸出液中加入稀硫酸生成氢氧化铝，灼烧、电解可得到铝，滤 ，渣为 ，将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成 、反应的离子方程式为： ，题给信息可知A溶液主要的金属离子是 、 ，还含有少量 、 、 ，经除杂后加入草酸铵，可得到 固体，母液中含有 ，加入饱和碳酸钠溶液后过滤，最后得到碳酸锂固体，以此解答该题．

本题为生产流程题，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，题目涉及金属的回收、环境保护、氧化还原反应、物质的分离提纯和除杂等问题，题目较为综合，做题时注意仔细审题，从题目中获取关键信息，难度中等．

高温 4.【答案】 ；碱； ；

； ； ；阳

【解析】解： 氧化铝和碳酸钠在高温下反应生成偏铝酸钠和二氧化碳，反应方程式为 ，

高温

故答案为： ；

偏铝酸根离子水解呈碱性，应在碱性条件下防止水解，故“浸取”时应保持溶液呈碱性， 故答案为：碱；

由工艺流程可知，滤液中主要含有碳酸氢钾、碳酸氢钠，“转化”时加入NaOH，

将碳酸氢钾、碳酸氢钠转化为碳酸钾、碳酸钠，反应离子反应方程式为：

高温

，

故答案为： ；

煅烧时需要碳酸钠，在流程图提取碳酸钾之前可得到碳酸钠，所以碳酸钠为可循环利用的物质，在浸出液中需通二氧化碳，而碳酸钙与二氧化硅、氧化铝和碳酸钠在高温

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下反应都有二氧化碳生成，所以，二氧化碳是可循环使用的物质，故答案为： ； ；

电解池中连接电源负极的电极为阴极，阴极发生还原反应，铝离子在阴极放电生成Al，电极反应式为 ，电极过程中阳极生成氧气，生成的氧气会和碳反应生成二氧化碳，阳极石墨被消耗，故需要更换新的石墨电极的是阳极，故答案为： ；阳．

氧化铝和碳酸钠在高温下反应生成偏铝酸钠和二氧化碳； 偏铝酸根离子水解呈碱性，应在碱性条件下防止水解；

由工艺流程可知，滤液中主要含有碳酸氢钾、碳酸氢钠，“转化”时加入NaOH，将碳酸氢钾、碳酸氢钠转化为碳酸钾、碳酸钠；

反应产物中的物质在工艺流程中又可作为反应物参加反应，该物质可以循环利用； 电解池中连接电源负极的电极为阴极，阴极发生还原反应，铝离子在阴极放电生成Al；

电极过程中阳极生成氧气会和碳反应生成二氧化碳，阳极石墨被消耗．

本题主要考查了 、 等物质的提取、电解原理、盐类水解等，是工艺流程题目，依据相关的物质的性质，读懂流程是解答的关键，难度中等．

5.【答案】过滤； 、 ；增

大HCl浓度抑制氯化镁水解； ；滤液、

电解

【解析】解： 分离不溶性固体和溶液的方法是过滤，则分离氢氧化镁沉淀和滤液可以采用过滤的方法， 故答案为：过滤；

氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和溴化镁反应生成氢氧化镁程度和溴化钙，所以涉及的反应方程式为， 、 ，

故答案为： 、 ； 氯化镁易水解生成氢氧化镁和氯化氢 ，为了抑制氯化镁水解，可以增大氯化氢浓度使平衡向逆反应方向移动，从而抑制氯化镁水解， 故答案为：增大HCl浓度抑制氯化镁水解；

电解熔融氯化镁时，阳极上氯离子失电子发生氧化反应而生成氯气，阴极上镁离子

得电子发生还原反应而生成镁，所以其电解离子方程式为： ，

电解

故答案为： ；

氯气具有强氧化性，能氧化还原性的 ，根据流程图中，氯气和A反应生成溴，溴离子存在于滤液中，所以A是滤液，B是 ，故答案为：滤液； ． 分离不溶性固体和溶液的方法是过滤；

氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和溴化镁反应生成氢氧化镁程度和溴化钙； 氯化镁易水解生成氢氧化镁和氯化氢；

电解熔融氯化镁时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上镁离子放电生成镁； 氯气具有强氧化性，能氧化还原性的离子．

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电解

本题考查了金属的冶炼、物质的分离等知识点，根据金属的活泼性选取冶炼方法，注意从整体上分析流程图，易错点是 ，注意氯化镁是离子晶体，在熔融状态下能电离出阴阳离子，所以氯化镁要写成离子，为易错点．

；随pH6.【答案】Zn、 ；D；

增大，汞的去除速率先减小后增大； ； ；

【解析】解： 碱性锌锰干电池工作原理为： ，酸浸废电池时，锌被溶解生成 ， 被溶解生成 ，二氧化硫能与二氧化锰反应生成硫酸锰， 的作用是还原剂， 故答案为：Zn、 ；D；

由图可知， 时Hg与酸性高锰酸钾反应生成 、 ，反应离子方程式

为： ， 故答案为： ；

由图象可知，汞的吸收率随着PH的增大先减小后增大， 故答案为：随pH增大，汞的去除速率先减小后增大；

将 可得： ；

故答案为： ； 为 价、Zn为 价，当 时，利用化合价代数和为0，可知Fe元素化合价为 ，改写为氧化物形式为： ，若制得这种锰锌铁氧体的质量为100kg，则锰的物质的量为

，akg废旧碱性锌锰电池为原料 含锰元素的物质：

占 ，MnOOH占 ，所含的锰的物质的量为酸锰晶体质量

，所以需补充硫

，

故答案为： ；

以含锰废旧碱性锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体，二氧化硫能与二氧化锰反应生成硫酸锰，过滤除去不溶性杂质碳粉等，滤液中加入铁粉，铁粉具有还原性，能把汞离子还原为汞单质，除去汞，吹出的汞用高锰酸钾溶液吸收，除汞后的溶液加入铁粉、硫酸锰煮沸，纯化烧结得到锰锌铁氧体．

锌锰电池酸浸废电池时，被溶解生成 的物质有Zn、 ， 的作用是还原剂；

由图可知， 时Hg与酸性高锰酸钾反应生成 、 ； 由图可知，随pH值的升高汞的去除率先降低后增加； 依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；

Zn为 价， 为 价、利用化合价代数和为0，计算Fe元素化合价，再结合Mg、Zn、Fe原子数目之比改写为氧化物形式；结合锰原子守恒可知，补充硫酸锰晶体锰的

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物质的量等于锰锌铁氧体晶体中锰的物质的量与原废旧碱性锌锰电池中锰元素的物质的量之和，进而计算需补充硫酸锰晶体质量．

本题考查锰锌铁氧备工艺，侧重考查物质的分离提纯、对操作的分析评价、读图获取信息能力等，侧重考查学生对知识的迁移运用，题目难度中等． 60min 【答案】7.

【解析】【分析】

本题考查了物质的制备，涉及化学方程式的书写、实验方案评价、氧化还原反应、纯度计算等，明确实验原理及实验基本操作方法、试题侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力，注意题目信息的与相关基础知识联合分析，题目难度中等。 【解答】

由图可知，锰的浸出率随着焙烧温度、氯化铵与菱镁矿粉的质量之比、焙烧时间增大而提高，到 、 、60min达到最高，再增大锰的浸出率变化不明显，故氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是焙烧温度 ，氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为 ，焙烧时间为60min；

故答案为： ；60 min； ；

已知： 、 沉淀完全的pH分别为 、 ， 、 开始沉淀的pH分别为 、 ，调节溶液pH使 ， 沉淀完全，同时不使 沉淀，故pH范围为： ；

故答案为： ；

净化液的成分主要含有 ，碳化结晶时，发生反应的离子方程式为

；

故答案为： ； 根据分析和流程可知，可以循环使用的固体物质是 ； 故答案为： ；

被 还原，将其氧化为 ，产物是 ， 酸性 溶液与 反应，

反应为： ； 故答案为： ；

根据 ～ ，则剩余的 ，

消耗的 ，故 ，

根据锰元素守恒， ，故试样中锰的质量分数为 ； 故答案为： 。

8.【答案】 、

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漏斗

、 KSCN溶液 无血红色现象

无

煅烧

【解析】【分析】

 本题考查工艺流程、离子反应、盐类的水解、对条件的控制选择、物质的分离

等。理解工艺流程原理是解题的关键。是对学生综合能力的考查，学生需要具备扎实的基础和灵活运用能力，难度中等。

 【解答】

 步骤Ⅰ是硫铁矿烧渣和硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，所以所得溶液中铁元素的化合价是分别是 价和 价；  故答案为： 、 ；

 实验室中实现步骤Ⅱ是过滤，过滤中分离操作需要的仪器有漏斗、铁架台、玻璃棒、烧杯；  故答案为：漏斗；

 步骤Ⅱ过滤后的滤液中含有硫酸铁、硫酸亚铁和过量的稀硫酸，往其中加铁

粉，铁会和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，向反应后的溶液中加入试剂KSCN，当观察到无血红色现象说明步骤Ⅲ已经进行完全，将铁离子完全还原成亚铁离子；

 故答案为： 、 ；KSCN溶液；无血红色现象；

所以用氨水 过量的受热 调节pH值的试剂要能与酸反应且不引入新的杂质，

能除掉 和FeO；不能用氢氧化钠 碱性太强且钠离子不易除掉 和氧化铁 带来铁离子 ；

 故答案为：bc；

则 ；溶液中  ，

，故无 沉淀生成；

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 故答案为：无；

 步骤Ⅵ是煅烧 得到 ，故化学反应方程式为：

；

煅烧

 故答案为： 煅烧 。

9.【答案】4 属于 除去可溶性NaCl杂质 增大接触面积，加快反应速率，提高生产

效率

高温

【解析】解： 高岭土 中，铝为 价，硅为 价，氧为 价，依据代数和为零，可知氢氧根离子个数为4，即高岭土分子中 ；水泥、玻璃、陶瓷都是传统无机非金属材料，主要是硅酸盐产品，制备原料都需要用到含硅元素的物质，故青花瓷属于硅酸盐产品， 故答案为：4；属于；

洗涤石英砂的目的是为了除去可溶性NaCl杂质， 故答案为：除去可溶性NaCl杂质；

要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是增大接触面积，加快反应速率， 在以上流程中，提高生产效率，

故答案为：增大接触面积，加快反应速率，提高生产效率； 制造粗硅时的反应为

高温

，正好满足粗硅中含有SiC，其

中Si和SiC的物质的量之比为1：1， 故答案为：

高温

。

根据化合价代数和为零计算；硅酸盐产品是以含硅物质为原料经加热制成的主要包括：水泥、玻璃、陶瓷；

洗涤石英砂的目的是为了除去可溶性杂质；

将洗净的石英砂研磨成粉末是增大接触面积，加快反应速率，提高生产效率； 根据题目信息结合质量守恒，进行书写化学反应方程式。

本题考查了粗硅的提纯，题目难度不大，明确二氧化硅和硅的性质是解题关键，注意对基础知识的积累。

【答案】稀硫酸； ；取少量滤液1于试管中，加入铁溶液，10.

若无蓝色沉淀生成，证明 被氧化完全； 过大，在调节pH环节会多消耗氨水；b； ；

【解析】解： 、 混合溶液与锰泥中的二氧化锰发生氧化还原反应，将亚铁氧化为三价铁，然后过滤滤去未反应掉的二氧化锰和不溶的杂质，向滤液中氨水来调节溶液的PH值，并用硫化钠来沉淀铜离子和铅离子，然后过滤滤去生成的沉淀，最后向

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滤液中加入过量的碳酸氢铵生成碳酸锰，

高锰酸钾溶液具有强氧化性，盐酸易被氧化生成氯气，一般用稀硫酸酸化， 故答案为：稀硫酸；

除去滤液1中 的是硫离子交换铜离子生成难溶于水的CuS，反应的离子方程式为： ， 故答案为： ；

检验 的存在加入铁溶液，观察溶液是否变蓝，

故答案为：取少量滤液1于试管中，加入铁溶液，若无蓝色沉淀生成，证明 被氧化完全；

生产时 、 混合溶液中 控制在 ～ 之间，不宜过大，如果比值越大说明硫酸的含量越高，后面用氨水调节PH时消耗的氨水的量多，造成原料的浪费， 故答案为： 过大，在调节pH环节会多消耗氨水；

若 ，调节 到 ～ 的方法是减小氢离子而增加亚铁离子的浓度，所以最好加入铁与氢离子发生氧化反应，生成氢气从而消耗氢离子，而生成亚铁离子，向混合溶液中加适量铁粉， 故答案为：b；

滤液2中的锰离子与 反应生成碳酸锰和二氧化碳与水，所以离子方程式为： ，

故答案为： ； 锰泥中含 的 ，程锰回收率可达 ，根据关系式 ～～～～～～～～ ， 87 115 m

，

解之得 ， 故答案为： ．

、 混合溶液与锰泥中的二氧化锰发生氧化还原反应，将亚铁氧化为三价铁，然后过滤滤去未反应掉的二氧化锰和不溶的杂质，向滤液中氨水来调节溶液的PH值，并用硫化钠来沉淀铜离子和铅离子，然后过滤滤去生成的沉淀，最后向滤液中加入过量的碳酸氢铵生成碳酸锰，

高锰酸钾溶液具有强氧化性，盐酸易被氧化生成氯气，一般用稀硫酸酸化； 除去滤液1中 的是硫离子交换铜离子生成难溶于水的CuS； 检验 的存在加入铁溶液，观察溶液是否变蓝；

生产时 、 混合溶液中 控制在 ～ 之间，不宜过大，如果比值越大说明硫酸的含量越高，后面用氨水调节PH时消耗的氨水的量多，造成原料的浪费； 若 ，调节 到 ～ 的方法是减小氢离子而增加亚铁离子的浓度，所以最好加入铁与氢离子发生氧化反应，生成氢气从而消耗氢离子，而生成亚铁离子；

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滤液2中的锰离子与 反应生成碳酸锰和二氧化碳与水；

锰泥中含 的 ，程锰回收率可达 ，根据关系式 ～～ ，进行算计．

本题考查学生对元素及其化合物的主要性质的掌握、书写化学反应方程式、阅读题目获取新信息能力、对工艺流程的理解等，难度中等，需要学生具备扎实的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力．

11.【答案】

、

与 反应生成 污染环境或将 氧化成

水浴加热 温度过高 易分解，温度过低反应速率缓慢

溶液，调节溶液的pH至 ～ ，过滤，向滤液中加入稀盐酸调pH至 左右，加入金属萃取剂萃取 ～ 次，静置后分液，得较纯 溶液

【解析】解：用钴矿石 含 、CoO及少量 、 、 等 生产 ，钴矿石加入稀盐酸和亚硫酸钠，铁离子和二氧化锰被亚硫酸钠还原得到亚铁离子和锰离子，加入氯酸钠氧化亚铁离子为铁离子，氧化后的溶液中加入碳酸钠溶液调节溶液的pH至 ～ ，沉淀铁离子和氯离子，过滤，向滤液中加入稀盐酸调pH至 左右，滤液中加入萃取剂的作用是除去锰离子，根据图知，调节溶液PH在 ～ 之间，可使 完全沉淀，并防止 转化为 沉淀，加入 溶液沉钴得 ， “浸取”步骤 发生反应是在酸溶液中和亚硫酸钠反应生成硫酸钴和水，

反应的离子方程式为： ， 故答案为： ；

浸取”步骤除 外， 、 ， 钴矿石中还能被 还原的物质有：故答案为： 、 ；

加 的目的是氧化 ， 的用量过多会造成的不良后果是：与 反应生成 污染环境或将 氧化成 ，

故答案为：与 反应生成 污染环境或将 氧化成 ；

“沉钴”步骤向 溶液加入 溶液需要 ～ 条件下进行，适宜的加热方式为：水浴加热，温度控制在 ～ 的原因是温度过高碳酸氢铵会分解，温度过低反应速率慢，

故答案为：水浴加热；温度过高 易分解，温度过低反应速率缓慢； 金属萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系分析可知沉淀铁离子和铝离子的滤液中加入稀盐酸调pH至 左右，滤液中加入萃取剂的作用是除去锰离子，调节溶液PH在 ～ 之间，可使 完全沉淀，并防止 转化为 沉淀，加入金属萃取剂萃取 ～ 次，静置后分液，得较纯 溶液，

溶液，故答案为：调节溶液的pH 至 ～ ，过滤，向滤液中加入稀盐酸调pH 至 左右，加入金属萃取剂萃取 ～ 次，静置后分液，得较纯 溶液；

本题考查物质的分离和提纯，侧重考查学生分析判断能力，涉及氧化还原反应、离子反应等知识点，为高频考点，明确流程图中发生的反应及基本操作、确定各个阶段固体成

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分及先后分解生成物成分是解本题关键，题目难度中等。

12.【答案】过滤； ；

； ；盐；氨水；

；硅酸钠 或

【解析】解： 和氢氧化钠不反应，而氧化铝、二氧化硅能反应，步骤I利用过滤除去 ，沉淀M为氧化铁等不溶物，溶液X含有偏铝酸钠、硅酸钠，步骤II通入二氧化碳，控制条件使铝离子转化为氢氧化铝沉淀，过滤得氢氧化铝，加热分解氢氧化铝得到氧化铝，滤液Y含有硅酸盐、碳酸盐． 和II步骤分离固体与溶液的方法为过滤； 故答案为：过滤；

由工艺流程可知，M为 ，N为 ，由氢氧化铝加热分解生成，方程式为

，

故答案为： ，

；

由工艺流程可知，滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为： ，属于盐， ； 、 故答案为：盐； ；

氢氧化铝溶于强碱，实验室通常用弱碱氨水与铝盐制备氢氧化铝沉淀，氨水与氯化

铝反应生成氢氧化铝与氯化铵，反应方程式为： ； 故答案为：氨水； ．

溶液X含有偏铝酸钠、硅酸钠，步骤II通入二氧化碳，控制条件使铝离子转化为氢氧化铝沉淀，过滤得氢氧化铝，则滤液Y中除了含有 或 外，一定还含有硅酸钠，故答案为：硅酸钠 或

和氢氧化钠不反应，而氧化铝、二氧化硅能反应，步骤I利用过滤除去 ，沉淀M为氧化铁等不溶物，溶液X含有偏铝酸钠、硅酸钠，步骤II通入二氧化碳，控制条件使铝离子转化为氢氧化铝沉淀，过滤得氢氧化铝，加热分解氢氧化铝得到氧化铝，滤液Y含有硅酸盐、碳酸盐． 分离固体与溶液的方法为过滤；

由工艺流程可知，M为 ，N为 ； 溶液X含有偏铝酸钠，属于盐；

氢氧化铝溶于强碱，实验室通常用弱碱氨水与铝盐制备氢氧化铝沉淀，氨水与氯化铝反应生成氢氧化铝与氯化铵；

由流程可知滤液Y中除了含有 或 外，一定还含有硅酸钠．

本题以工艺流程题形式考查铝的化合物的性质、物质的分离提纯、处于化学用语书写等，为高频考点和常见题型，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目有利于培养学生良好的科学素养，难度中等，清楚工艺流程原理是关键，是对知识迁移的综合运用．

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