四川省2023年高考化学模拟题汇编-01离子反应、氧化还原反应、化学计量

这是一份四川省2023年高考化学模拟题汇编-01离子反应、氧化还原反应、化学计量，共23页。试卷主要包含了单选题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。

四川省2023年高考化学模拟题汇编-01离子反应、氧化还原反应、化学计量

一、单选题
1．（2023·四川宜宾·统考二模）能正确表示下列反应的离子方程式是
A．向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2：
B．铜丝插入浓硫酸中： 2H+ +Cu=Cu2++H2↑
C．Cl2通入水中： Cl2+H2O 2H+ +Cl- +ClO-
D．向AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液： Al3++3OH-=Al(OH)3↓
2．（2023·四川泸州·统考二模）已知：Ksp(AgNO2)=5.9×10-4，Ksp(AgCl)=1.8×10-10。下列离子方程式书写正确的是
A．FeSO4溶液滴入溴水：Fe2++Br2=Fe3++Br-
B．Ca(ClO)2溶液中通SO2：C1O-+SO2+H2O=+HClO
C．AgNO2中滴加KCl溶液：AgNO2+C1-=AgCl+
D．明矾与Ba(OH)2按物质的量1:1在溶液中反应：Al3+++Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+BaSO4↓
3．（2023·四川成都·校联考二模）下列离子方程式中，正确的是
A．金属钠投入水中：Na+H2O=Na++OH-+H2↑
B．铁氰化钾溶液检验亚铁离子时生成了蓝色沉淀：3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓
C．等体积等物质的量浓度的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：+OH-=NH3·H2O
D．KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应制备高铁酸钾：3ClO-+2Fe(OH)3=2+3Cl-+4H++H2O
4．（2023·四川凉山·统考二模）用氢气制备双氧水的一种工艺简单、能耗低的方法，其反应原理如图所示，已知钯(Pd)常以正二价形式存在。下列有关说法正确的是

A．H2O2的电子式为
B．反应①②③均为氧化还原反应
C．反应②中有1molO2参与反应时转移电子的物质的量为2mol
D．反应过程中[PbCl2O2]2−、HCl均为该反应的催化剂
5．（2023·四川绵阳·二模）绵阳博物馆位于富乐山西麓，馆内藏品3万余件，其中包括东汉青铜摇钱树、清带套五彩高足瓷碗、宋莲瓣纹高足银碗、西汉漆木马等文物。下列有关叙述错误的是
A．青铜摇钱树表面绿色物质主要成分属于盐类
B．陶瓷是以作为主要原料经高温烧结而成
C．莲瓣纹高足银碗表面因被氧化而呈现灰黑色
D．漆木马表面黑漆涂料具有耐潮、耐腐蚀功能
6．（2023·四川成都·成都七中校考二模）NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是
A．9g水中含有的孤电子对数为NA
B．在2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑反应中，当生成标况下2.24LPH3，转移了0.3NA电子
C．0.1mol乙酸乙酯在酸性条件下充分水解生成的乙醇分子数小于0.1NA
D．100g30%的福尔马林溶液中含有氧原子数目NA
7．（2023·四川宜宾·统考二模）利用电催化实现CO2到C2H5OH的转化，反应原理：6H2+2CO2C2H5OH+3H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是
A．11.2L CO2中含分子的数目为0.5 NA
B．23gC2H5OH中含共价键的数目为4 NA
C．生成1 mol C2H5OH转移电子的数目为8 NA
D．4gH2与4gD2所含中子的数目相差NA
8．（2023·四川泸州·统考二模）NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．18gH218O中含有的质子数为10NA
B．1mL2mol/LH3PO4溶液中H+离子数小于0.002NA
C．2.3g钠用铝箔包裹与足量水反应，生成H2分子数为0.05NA
D．标准状况下，2.24L乙烯与Br2完全反应，断裂共价键总数为0.1NA
9．（2023·四川成都·校联考二模）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．0.25 mol∙L−1NH4Cl溶液中，的数目为0.25NA
B．2.24LN2与足量H2充分反应后，生成NH3的数目为0.2NA
C．0.2mol环氧乙烷()中，含有共价键总数为1.4NA
D．2molCH4与足量Cl2在光照条件下充分反应后，生成CH3Cl的数目为2NA
10．（2023·四川巴中·统考一模）NA是阿伏伽德罗常数的值，下列说法错误的是
A．lmol甲苯中碳碳双键的数目为0.3NA
B．标准状况下，2.24LSO3中原子数目大于0.4NA
C．1L0.1mol·L-1Na2S溶液中S2-数目小于0.1NA
D．2.0g重水(D2O)中质子数目为NA
11．（2023·四川成都·一模）假设NA代表阿伏加德罗常数值。下列说法一定正确的是
A．25℃，1 LpH=14的Ba(OH)2溶液含有OH-为NA个
B．含1 mol AlCl3的溶液中离子总数目为4NA
C．32 g Cu与足量浓硝酸反应得到的气体分子总数为NA
D．标准状况下，每生成22.4 LO2转移电子数为4NA
12．（2023·四川绵阳·二模）为防止水体富营养化，常用除去水体中过量氨氮(以表示)，气体产物为。设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A．所含电子数均为
B．的溶液中数目为
C．反应消耗，水体将增加个
D．除氨氮过程中，当生成时转移电子数为

二、工业流程题
13．（2023·四川自贡·统考二模）现以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含PbSO4、PbO2、PbO和少量FeO)为原料，可生产三盐基硫酸铅(PbSO4·3PbO·H2O)和副产品Fe2O3·xH2O，其工艺流程如下：

已知：Ksp(PbCO3)=7.5×10-14，Ksp(PbSO4)=2.5×10-8
(1)“转化”后的难溶物质为PbCO3和少量PbSO4，则PbO2转化为PbCO3的离子方程式为___________，滤液1中和的浓度比为___________(保留两位有效数字)。
(2)“酸浸”过程，产生的气体主要有NOx(氮氧化物)和___________(填化学式)；___________(填“可以”或“不可以”)使用[H2SO4+O2]替代HNO3。
(3)“沉铅”后循环利用的物质Y是___________(填化学式)。
(4)“除杂”中滤渣的主要成分为___________(填化学式)；在50~60°C“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为___________。
(5)根据图2所示的溶解度随温度的变化曲线，由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作为将“滤液”调节pH为7，然后___________、___________，洗涤后干燥。

14．（2023·四川宜宾·统考二模）废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO4、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等。工业上利用废旧磷酸铁锂电池的正极材料制备Li2CO3的工艺流程如下：

已知：①LiFePO4不溶于碱，可溶于稀酸。
②常温下，Ksp(FePO4)=1.3×10-22， Ksp[Fe(OH)3]=4.0 × 10-38。
③Li2CO3在水中溶解度：
温度/°C
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72

回答下列问题：
(1)将电池粉粹前应先放电，放电的目的是_______。
(2)“滤液A”中的溶质主要是_______。
(3)“酸浸”时，加入H2O2溶液的目的是_______(用离子方程式表示)。盐酸用量不宜太多，结合后续操作分析，原因是。_______。
(4)“沉铁沉磷”时，当溶液pH从1.0增大到2.5时，沉铁沉磷率会逐渐增大，但pH超过2.5以后，沉磷率又逐渐减小。从平衡移动的角度解释沉磷率减小的原因是_______。
(5)“提纯”时，可用热水洗涤Li2CO3粗品，理由是_______。
(6)制取的Li2CO3、FePO4与足量的炭黑混合，隔绝空气高温灼烧得到LiFePO4，反应的化学方程式是_______。
15．（2023·四川巴中·统考一模）某废铁铬催化剂(含Fe3O4、Cr2O3、MgO、Al2O3及少量不溶性杂质)回收铁、铬的工艺流程如下图所示：

已知：i．0.1mol·L-1金属离子形成氢氧化物沉淀与氢氧化物沉淀溶解的pH范围如下：
金属离子
Fe3+
Al3+
Cr3+
Fe2+
Mg2+


开始沉淀的pH
1.5
4.0
4.6
7.6
9.5


沉淀完全的pH
2.8
5.2
6.8
9.7
11.1


金属氢氧化物
Al(OH)3
Cr(OH)3
开始溶解的pH
7.8
12
溶解完全的pH
10.8
>14

ii．Cr(OH)3+OH-=+2H2O
iii．已知Cr的金属性强于Fe
(1)加入铁粉后，调节pH的范围为___________。
(2)由滤渣1得到滤液3发生反应的离子方程式为___________。
(3)滤渣3成分的化学式为___________；回收铬时，铬的存在形式为___________(填化学式)。
(4)由滤液2得到结晶水合物的操作是___________、___________过滤、洗涤、干燥。
(5)滤渣2与FeS2混合后隔绝空气焙烧，总反应的化学方程式为___________；该过程加入少量CaO的目的是___________。
(6)酸浸过程中，在硫酸用量一定的情况下，随着酸浓度的增加，铁、铬的溶解度增大。实际生产中，硫酸的质量分数为50%，其原因是___________。(已知，Fe2(SO4)3▪ 9H2O，Cr2(SO4)3·18H2O在20°C时的溶解度分别为400g和64g)
16．（2023·四川成都·成都七中校考二模）氧化铈(CeO2)是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈，其工艺流程如图所示：

已知：①稀土离子易与形成复盐沉淀，Ce3+和发生反应： Ce2(SO4)3+Na2SO4+nH2O=Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O↓；
②硫脲：具有还原性，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2；
③Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+，两者均能形成氢氧化物沉淀；
④Ce2(CO3)3为白色粉末，难溶于水。
回答下列问题：
(1)滤渣A的主要成分是___________(填写化学式)。
(2)在另一种生产工艺中，在氟碳铈矿矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧，焙烧得到NaF和CeO2两种固体以及两种高温下的气态物质，请写出焙烧过程中相应的化学方程式___________。
(3)焙烧后加入稀硫酸浸出，为提高Ce的浸出率，需控制硫酸浓度不能太大的原因是___________。
(4)加入硫脲的目的是将还原为Ce3+，反应的离子方程式为___________。
(5)步骤③加入盐酸后，通常还需加入另一种化学试剂X，根据题中信息推测，加入X的作用为___________。
(6)下列关于步骤④的说法正确的是___________(填字母)。
A．该步骤发生的反应是2Ce3++6=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O
B．可以用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液，不影响产品纯度
C．过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率
D．过滤后的滤液中仍含有较多Ce3+，需要将滤液循环以提高产率
(7)若常温下，Ka2(H2CO3)=5.0×10−11，Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10−28，Ce3+恰好沉淀完全c(Ce3+)=1.0×10−5 mol∙L−1，此时测得溶液的pH=5，则溶液中c()=___________mol∙L−1。
(8)取所得产品7.00g CeO2溶解后配成250mL溶液。取25.00mL该溶液用0.20 mol∙L−1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定，滴定时发生反应Fe2+＋Ce4+=Fe3+＋Ce3+，达到滴定终点时消耗硫酸亚铁铵溶液18.50mL，则该产品的纯度为___________。(保留三位有效数字)。
17．（2023·四川成都·校联考二模）从一种阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se、Cu2S)中回收重金属的工艺流程如图所示：

已知：在碱性条件下很稳定。回答下列问题：
(1)Cu2S焙烧为CuO，该过程中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_______。
(2)“滤渣I”的主要成分是_______(填化学式)；加快“酸浸氧化”速率的措施有_______(填写一条即可)。
(3)萃取与反萃取的原理为：2RH+Cu2+R2Cu+2H+。实验室进行萃取操作的专用玻璃仪器是_______(填名称)；该流程中的“反萃取剂”最好选用_______(填标号)。
A．乙醇     B．HNO3溶液      C．盐酸     D．NaOH 溶液
(4)已知：Ag++2[Ag(S2O3)2]3− K=2.80×1013
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl－(aq) Ksp(AgCl)=1.80×10−10
①“溶浸”过程中，滤渣II被Na2S2O3溶液溶解的反应为：AgCl+2[Ag(S2O3)2]3−+Cl－。则该反应的平衡常数为_______；
②“滤液IV”可返回溶浸工序循环使用，循环多次后，即使调控Na2S2O3溶液浓度，银的浸出率仍会降低。试从化学平衡的角度解释可能的原因：_______。
(5)请从环保角度对该工艺流程提出合理的优化建议：_______(写出一条即可)。
18．（2023·四川成都·一模）工业上用电解溶液生成的氯气为原料，生产溴酸钾的工艺流程如下：

回答下列问题：
(1)惰性电极电解溶液产生氯气总反应的离子方程式为______________。
(2)“合成I”中得到，该反应的还原剂是______________；“合成II”中加入的目的是____________。
(3)结合溶解度曲线分析，“合成Ⅲ”为复分解反应，该反应能发生的原因是____________；若向溶液中加入______________粉末，可使溶液中的降为[假设溶液体积不变，已知该温度下]。“合成III”实际中用饱和溶液而不用粉末的优点是______________(写一条)。
(4)为了从过滤II后的滤液中获得氯化镁结晶，依次要经过________、___________操作。
(5)另一种产生溴酸盐的方法是用溶液吸收，同时生成气体。写出相应的化学方程式______________；原子经济性更高的是______________(填“吸收法”或“氯气氧化法”)。

19．（2023·四川绵阳·二模）锰酸锂是一种锂电池的正极材料。工业上以方锰矿(主要成分为，还含有少量的)为原料制备锰酸锂的流程如下：

已知：I．时，相关物质的如下表：
物质












II．时，电离常数
III．离子浓度低于时即为沉淀完全
回答下列问题：
(1)写出步骤①溶于稀硫酸时杂质反应的离子方程式___________。
(2)滤渣1的成分是_____(填化学式)；步骤②加入的目的是____。
(3)步骤③加入目的是除去杂质离子，若溶液中浓度为，要确保杂质离子沉淀完全，同时不降低产品产率，步骤③调控的范围应该为_______。反应的平衡常数________。
(4)“离子交换”步骤和“洗脱”过程是利用反应：(是氢型交换树脂)的平衡移动将进一步提纯，为了提高洗脱效率，又不引入其他杂质，淋洗液应选用_____。
(5)步骤④反应未见气体生成，则该反应留存在滤液3中的产物有___________(填化学式)。
(6)步骤⑤反应的化学方程式为___________。

参考答案：
1．A
【详解】A．向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2会产生NaHCO3沉淀，所以离子方程式
正确，故A正确；
B．常温下铜与浓硫酸不发生反应，且在发生反应时浓硫酸主要是分子形式存在，因此不能拆开，故B错误；
C．氯气与水反应会产生次氯酸，是弱酸，不能拆开，正确的是，故C错误；
D．AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液是产生NaAlO2，因此正确是，故D错误，
故答案选A。
2．C
【详解】A．FeSO4溶液滴入溴水，Fe2+与Br2发生氧化还原反应，生成Fe3+和Br-：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-，A不正确；
B．Ca(ClO)2溶液中通SO2，生成的HClO具有强氧化性，能将、氧化为等，所以一定有CaSO4生成，B不正确；
C．AgNO2中滴加KCl溶液，由于Ksp(AgCl)＜Ksp(AgNO2)，所以AgNO2将不断转化为AgCl：AgNO2+C1-=AgCl+，C正确；
D．明矾与Ba(OH)2按物质的量1:1在溶液中反应，设二者的物质的量都为3mol，则发生反应生成BaSO4沉淀和Al(OH)3沉淀：2Al3++3+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，D不正确；
故选C。
3．B
【详解】A． 金属钠投入水中：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，故A错误；
B． 铁氰化钾溶液检验亚铁离子时生成了蓝色沉淀：3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓，故B正确；
C． 等体积等物质的量浓度的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合，NaOH先与氢离子反应：H++OH-=H2O，故C错误；
D． KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应制备高铁酸钾：3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2+3Cl-+5H2O，故D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．H2O2是共价化合物，通过共用电子对形成化学键，其电子式为，故A错误；
B．反应③中化合价未发生变化，是非氧化还原反应，故B错误；
C．反应②中是Pd＋O2＋2Cl－＝[PbCl2O2]2−，[PbCl2O2]2−中Pd为+2价，根据得失电子守恒，因此有1mol O2参与反应时转移电子的物质的量为2mol，故C正确；
D．反应过程中[PbCl2O2]2−为该反应的催化剂，HCl是中间产物，故D错误。
综上所述，答案为C。
5．B
【详解】A．青铜摇钱树表面绿色物质主要成分为碱式碳酸铜，属于盐类，A正确；
B．陶瓷是以黏土作为主要原料经高温烧结而成的硅酸盐产品，B错误；
C．莲瓣纹高足银碗表面因银与硫化氢反应生成硫化银而呈现灰黑色，反应中银被氧化，C正确；
D．漆木马表面的黑漆涂料是具有耐潮、耐腐蚀优良功能的涂料，D正确；
故选B。
6．D
【详解】A．每个水分子中有2对孤电子对，9g水物质的量为0.5mol，则孤电子对数为NA，A项正确；
B．n(PH3)=0.1mol，由方程式得关系式为。则转移的电子为0.3NA，B项正确；
C．乙酸乙酯的酸性条件下的无法完全水解，所以产生的乙醇分子小于0.1NA，C项正确；
D．福尔马林中除HCHO含O外，水中含有大量的氧原子，D项错误；
故选D。
7．B
【详解】A．没有明确是否是标准状况，所以无法通过体积求出二氧化碳所含分子数目，A错误；
B．C2H5OH的结构式为，则23gC2H5OH中含共价键的数目为=4 NA，B正确；
C．根据上述方程式可知，生成1 mol C2H5OH，转移的电子数为=12 NA，C错误；
D．H2无中子，4gD2的中子数为=2NA，所以4gH2与4gD2所含中子的数目相差2NA，D错误；
故选B。
8．B
【详解】A．H218O的摩尔质量为20g/mol，18gH218O为0.9mol，含有的质子数为9，A错误；
B．磷酸为弱酸，不能完全电离，1mL2mol/LH3PO4溶液含有磷酸的物质的量为0.002mol，电离产生的氢离子小于0.002mol，B正确；
C．铝箔能与钠和水的反应产物氢氧化钠反应放氢气，因此生成氢气的分子数大于0.05，C错误；
D．标准状况下2.24L乙烯为0.1mol，与溴单质完全反应，乙烯和溴单质中的共价键都会断裂，断裂共价键的数目不是0.1mol，D错误；
故选B。
9．C
【详解】A．0.25 mol·L-1NH4Cl溶液，体积未知，无法计算的数目，故A错误；
B．2.24LN2与足量H2充分反应后，不清楚是否在标准状况下，无法计算氮气物质的量，而且氮气和氢气反应是可逆反应，因此生成NH3的数目也无法计算，故B错误；
C．环氧乙烷()中含有4个碳氢键，2个碳氧键，1个碳碳键，因此0.2mol环氧乙烷()中，含有共价键总数为1.4NA，故C正确；
D．甲烷和氯气反应是一系列的反应，产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，则生成CH3Cl的数目小于2NA，故D错误。
综上所述，答案为C。
10．A
【详解】A．甲苯中不存在碳碳双键，故A错误；
B．标准状况下，SO3不是气体， 2.24LSO3的物质的量大于0.1mol，原子数目大于0.4NA，故B正确；
C．1L0.1mol·L-1Na2S溶液中S2-会发生水解，则数目小于0.1NA，故C正确；
D．D2O中质子数为10，2.0g重水(D2O)的物质的量为=0.1mol，质子数目为NA，故D正确；
故选A。
11．A
【详解】A．25℃，Kw=10-14，1 LpH=14的Ba(OH)2溶液中n(OH-)=1 mol，则其中含有OH-为NA个，A正确；
B．溶液中还存在水电离出的氢离子和氢氧根离子，不能计算离子数目，B错误；
C．32 g Cu的物质的量是0.5 mol，其与足量浓硝酸发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，根据方程式中物质反应转化关系可知0.5 mol Cu反应产生1 mol NO2气体，但可能有部分NO2溶解在溶液中，发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，则反应得到的气体分子总数可能小于NA，C错误；
D．在标准状况下，22.4 LO2的物质的量是1 mol，由于不确定制取O2的方法，因此不能根据反应制取O2的物质的量确定反应过程中转移电子数目，D错误；
故合理选项是A。
12．C
【详解】A．所含电子数均为10个，A错误；
B．的溶液的体积未知，无法计算其中数目，B错误；
C．该反应的方程式为3ClO－+2NH3=N2+3Cl－+3H2O，反应消耗，物质的量是1mol，所以水体将增加个，C正确；
D．氮气所处的状态未知，无法计算当生成时转移电子数，D错误；
答案选C。
13．(1)         
(2)     CO2     不可以
(3)HNO3
(4)     Fe(OH)3    
(5)     蒸发浓缩     趁热过滤

【分析】铅蓄电池的填充物铅膏加入过量的亚硫酸钠、碳酸钠反应得到PbCO3和少量PbSO4，及不反应的氧化亚铁，过滤后固体加入稀硝酸酸溶，二价铁被氧化为三价铁同时生成氮的氧化物气体和二氧化碳气体；加入氢氧化钠调节pH生成氢氧化铁沉淀，滤液加入稀硫酸将铅转化为沉淀，加入氢氧化钠加热后过滤分离出沉淀洗涤得到三盐基硫酸铅；
【详解】（1）PbO2和加入的碳酸钠、亚硫酸钠反应转化为PbCO3，离子方程式为 ；滤液1中和的浓度比为；
（2）“酸浸”过程，碳酸根离子和氢离子生成二氧化碳，故产生的气体主要有NOx(氮氧化物)和CO2；铅离子会和硫酸根离子生成硫酸铅沉淀导致铅损失，故不能使用[H2SO4+O2]替代HNO3；
（3）“沉铅”过程中硫酸和硝酸铅生成硫酸铅沉淀和硝酸，故循环利用的物质Y是HNO3；
（4）“除杂”中铁离子和氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀，故滤渣的主要成分为Fe(OH)3；在50~60°C“合成”加入氢氧化钠生成三盐基硫酸铅，化学方程式为；
（5）由图可可知，温度低于45℃左右时得到晶体，高于45℃时得到晶体，且温度升高的溶解度减小，故由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作为将“滤液”调节pH为7，然后蒸发浓缩、趁热过滤，洗涤后干燥。
14．(1)释放残余的能量，避免造成安全隐患
(2)NaAlO2
(3)          防止增大后续步骤中Na2CO3溶液的消耗，造成浪费
(4)pH>2.5后，促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(OH)3形式存在，降低了磷元素的沉淀率
(5)碳酸锂在温度较高时溶解度较小，用热水洗涤，干燥可得到高纯碳酸锂
(6)

【分析】废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO4、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等，首先用NaOH溶液浸取，Al溶解得到偏铝酸盐，过滤分离出含偏铝酸钠的溶液即为滤液A，过滤后为LiFePO4及乙炔墨、碳纳米管，加盐酸、过氧化氢将LiFePO4氧化的含有Li+的溶液和FePO4沉淀，过滤分离出滤渣中含乙炔墨、碳纳米管，滤液中含铁离子、锂离子，之后再加30%Na2CO3调节pH，生成的沉淀为FePO4·3H2O等，滤液中含有锂离子，加入饱和碳酸钠溶解并加热，可生成Li2CO3粗品，用热水洗涤，干燥得到高纯Li2CO3，以此来解答。
【详解】（1）废旧锂离子电池中大都残余部分电量，在处理之前需要进行彻底放电，否则在后续处理中，残余的能量会集中释放出大量的热量，可能会造成安全隐患等不利影响，故答案为：释放残余的能量，避免造成安全隐患；
（2）有上述分析可知滤液A中为偏铝酸钠溶液，其主要溶质为NaAlO2，故答案为：NaAlO2；
（3）在步骤“酸浸”时，由题中已知①，LiFePO4不溶于碱，可溶于稀酸，可知LiFePO4被H2O2在酸性环境中氧化得到Li+和FePO4沉淀，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为；盐酸用量过多会消耗后续步骤“调pH”中Na2CO3溶液的用量，造成浪费，故答案为：；防止增大后续步骤中Na2CO3溶液的消耗，造成浪费；
（4）pH>2.5后，促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(OH)3形式存在，因此降低了磷元素的沉淀率，故答案为：pH>2.5后，促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(OH)3形式存在，降低了磷元素的沉淀率；
（5）从题中Li2CO3在水中溶解度可知，碳酸锂在温度较高时溶解度较小，则可用热水洗涤，然后干燥可得到高纯碳酸锂，故答案为：碳酸锂在温度较高时溶解度较小，用热水洗涤，干燥可得到高纯碳酸锂；
（6）由题意可知，再生制备磷酸亚铁锂的反应为碳酸锂、磷酸铁与足量炭黑混合高温灼烧反应生成磷酸亚铁锂和一氧化碳，反应的化学方程式为；故答案为：。
15．(1)6.8≤pH<7.6
(2)
(3)     Cr(OH)3    
(4)     蒸发浓缩     冷却结晶
(5)          吸收SO2，防止污染
(6)随着硫酸浓度的增大，溶液中水的量减少，生成的硫酸盐会结晶析出

【分析】某废铁铬催化剂(含Fe3O4、Cr2O3、MgO、Al2O3及少量不溶性杂质)粉碎后用硫酸酸浸，Fe3O4、Cr2O3、MgO、Al2O3分别转化为Fe3+、Fe2+、Mg2+、Cr3+、Al3+，向滤液中加入过量Fe粉调节pH，使Cr3+、Al3+转化为Cr(OH)3、Al(OH)3存在于滤渣1中，将滤渣1放入pH=11的强碱溶液中，Al(OH)3溶解，则滤渣3中存在Cr(OH)3，Fe3+被Fe还原生成Fe2+存在于滤液1中，向滤渣1中通入足量O2保持pH<1.5，将Fe2+再氧化成Fe3+，随后调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3存在于滤渣2中，Fe(OH)3滤渣加FeS2焙烧再经过磁选得到Fe3O4，以此解答。
【详解】（1）加入铁粉后，调节pH使Cr3+、Al3+转化为Cr(OH)3、Al(OH)3，而不能使 Fe2+沉淀，由表格数据可知，调节pH的范围为6.8≤pH<7.6
（2）滤渣1中存在Cr(OH)3、Al(OH)3，调节pH=11，其中Al(OH)3能够和强碱反应，则由滤渣1得到滤液3发生反应的离子方程式为。
（3）由分析可知，滤渣3成分的化学式为Cr(OH)3，由已知ii可知，回收铬的过程中Cr(OH)3和NaOH反应生成。
（4）由滤液2得到结晶水合物的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
（5）滤渣2中Fe(OH)3与FeS2混合后隔绝空气焙烧生成Fe3O4，S元素化合价上升转化为SO2，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为：；该过程加入少量CaO的目的是吸收SO2，防止污染。
（6）酸浸过程中，硫酸的质量分数为50%，其原因是浓硫酸具有吸水性，随着硫酸浓度的增大，溶液中水的量减少，生成的硫酸盐会结晶析出。
16．(1)BaSO4、SiO2
(2)4CeFCO3＋4NaHCO3＋O24NaF＋4CeO2＋8CO2＋2H2O
(3)硫酸根离子浓度过大时，容易和Ce3+发生反应生成沉淀，从而使浸出率降低
(4)2＋2=2Ce3+＋(SCN2H3)2＋2HF＋2F－
(5)防止Ce3+被氧化
(6)AC
(7)0.2
(8)90.9%

【分析】氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)在空气中焙烧，将烧渣加入稀硫酸反应生成硫酸钡、CeF2SO4、二氧化碳和水，二氧化硅不与硫酸反应，过滤，向滤液中加入硫脲，再加入硫酸钠得到Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O沉淀，过滤，向沉淀中加入氢氧化钠、稀盐酸得到含的Ce3+溶液和沉淀，过滤，向滤液中加入碳酸氢铵溶液得到Ce2(CO3)3、CO2、H2O，过滤，将
【详解】（1）滤渣A的主要成分是BaSO4、SiO2；故答案为：BaSO4、SiO2。
（2）在另一种生产工艺中，在氟碳铈矿矿石粉(CeFCO3)中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧，焙烧得到NaF和CeO2两种固体以及两种高温下的气态物质，根据质量守恒得到两种高温气体为二氧化碳和水蒸气，则焙烧过程中相应的化学方程式4CeFCO3＋4NaHCO3＋O24NaF＋4CeO2＋8CO2＋2H2O；故答案为：4CeFCO3＋4NaHCO3＋O24NaF＋4CeO2＋8CO2＋2H2O。
（3）根据信息Ce3+和发生反应： Ce2(SO4)3+Na2SO4+nH2O=Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O↓；则焙烧后加入稀硫酸浸出，为提高Ce的浸出率，需控制硫酸浓度不能太大的原因是硫酸根离子浓度过大时，容易和Ce3+发生反应生成沉淀，从而使浸出率降低；故答案为：硫酸根离子浓度过大时，容易和Ce3+发生反应生成沉淀，从而使浸出率降低。
（4）根据信息硫脲：具有还原性，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2，则加入硫脲的目的是将还原为Ce3+，反应的离子方程式为2＋2=2Ce3+＋(SCN2H3)2＋2HF＋2F－；故答案为：2＋2=2Ce3+＋(SCN2H3)2＋2HF＋2F－。
（5）步骤③加入盐酸后，通常还需加入另一种化学试剂X，根据题中信息Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+推测，加入X的作用是防止Ce3+被氧化；故答案为：防止Ce3+被氧化。
（6）A．Ce3+加入碳酸氢铵反应生成Ce2(CO3)3沉淀，根据元素守恒，说明还会生成二氧化碳和水，则该步骤发生的反应是2Ce3++6=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O，故A正确；B．碳酸钠与直接快速反应沉淀，会在生成沉淀过程中含有其他杂质离子在沉淀中，因此不可以用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液，会影响产品纯度，故B错误；C．过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率，故C正确；D．由于加入的碳酸氢铵是过量的，沉淀是充分的，因此过滤后的滤液中含有Ce3+很少，故D错误；综上所述，答案为AC。
（7）若常温下，Ka2(H2CO3)=5.0×10−11，Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10−28，Ce3+恰好沉淀完全c(Ce3+)=1.0×10−5 mol∙L−1，根据，解得，此时测得溶液的pH=5，再根据，解得c()=0.2mol∙L−1；故答案为：0.2。
（8）根据题意和反应离子方程式Fe2+＋Ce4+=Fe3+＋Ce3+，则该产品的纯度为；故答案为：90.9%。
17．(1)1：2
(2)     Pt、Au     增大氧气浓度(其它答案也可以，正确即可)
(3)     分液漏斗     B
(4)     5.04×103     随循环次数的增加，滤液IV中c(Cl－)不断增大，导致AgCl(s) + 2 (aq) [Ag(S2O3)2]3− (aq)+Cl－(aq)平衡左移，银的浸出率降低
(5)应回收处理SO2

【分析】阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se、Cu2S)在氧气中焙烧，生成金属氧化物和二氧化硫、二氧化硒，Pt、Au不反应，向焙烧后的物质中加入氧气、硝酸酸浸得到滤渣Pt、Au，向滤液中加入氯化钠沉银，过滤，向滤液中加入萃取剂萃取，分液后再加入反萃取剂得到硝酸铜，向滤渣中加入硫代硫酸钠，过滤，向滤液中加入氢氧化钠、Na2S2O4得到银单质。
【详解】（1）Cu2S和氧气焙烧为CuO和二氧化硫，反应方程式为Cu2S＋2O22CuO＋SO2，该过程中还原剂是Cu2S，氧化剂是O2，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：2；故答案为：1：2。
（2）Pt、Au 不与稀硝酸反应，因此“滤渣I”的主要成分是Pt、Au；加快“酸浸氧化”速率的方法可以从增大浓度、接触面积，提高温度来思考，措施有增大氧气浓度或不断搅拌等；故答案为：增大氧气浓度(其它答案也可以，正确即可)。
（3）萃取与反萃取的原理为：2RH+Cu2+R2Cu+2H+。
实验室进行萃取操作的专用玻璃仪器是分液漏斗；根据萃取与反萃取的原理为：2RH+Cu2+R2Cu+2H+，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，后来要得到硝酸铜，为了不引入新的杂质，因此该流程中的“反萃取剂”最好选用硝酸；故答案为：分液漏斗；B。
（4）已知：Ag++2[Ag(S2O3)2]3−    K=2.80×1013
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl－(aq)    Ksp(AgCl)=1.80×10−10
①“溶浸”过程中，滤渣II被Na2S2O3溶液溶解的反应为：AgCl+2[Ag(S2O3)2]3−+Cl－。则该反应的平衡常数为；故答案为：5.04×103。
②“滤液IV”可返回溶浸工序循环使用，循环多次后，即使调控Na2S2O3溶液浓度，银的浸出率仍会降低，根据AgCl(s) + 2 (aq) [Ag(S2O3)2]3− (aq)+Cl－(aq)分析，由于氯离子浓度增大，平衡逆向移动，导致生成氯化银沉淀，即从化学平衡的角度解释可能的原因是随循环次数的增加，滤液IV中c(Cl－)不断增大，导致AgCl(s) + 2 (aq) [Ag(S2O3)2]3− (aq)+Cl－(aq)平衡左移，银的浸出率降低；故答案为：随循环次数的增加，滤液IV中c(Cl－)不断增大，导致AgCl(s) + 2 (aq) [Ag(S2O3)2]3− (aq)+Cl－(aq)平衡左移，银的浸出率降低。
（5）在焙烧工艺中二氧化硫会污染环境，因此从环保角度对该工艺流程提出合理的优化建议：应回收处理SO2；故答案为：应回收处理SO2。
18．(1)
(2)          与反应得到溴酸根离子，在合成Ⅲ中更多地生成溴酸钾与氯化镁分离，提高的纯度
(3)     反应体系中溶解度较小，析出沉淀     1.08     用饱和溶液沉淀速率更快或转化率(利用率)更高
(4)     蒸发结晶     趁热过滤
(5)          氯气氧化法

【分析】工业上用电解饱和食盐水生成氯气生产溴酸钾的工艺流程，分析流程可知，饱和食盐水电解生成氯气具有氧化性，在水中和溴单质反应生成溴酸和氯化氢，加入过量氧化镁和盐酸溴酸反应生成氯化镁和溴酸镁，过滤得到滤液中加入饱和氯化钾溶液，溴酸镁在饱和溶液中析出晶体，以此解答。
【详解】（1）用惰性电极电解 MgCl2溶液过程中，阳极2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极2H2O+2e-+Mg2+=H2↑+ Mg(OH)2↓， 总反应的离子方程式为。
（2）“合成I”发生反应是氯气在水溶液中氧化溴单质为溴酸，反应的化学方程式5Cl2+Br2+6H2O=2HBrO3+10HCl，Br元素化合价上升，该反应的还原剂是；依据流程分析可知，加入和溶液中反应得到溴酸根离子，在合成Ⅲ中更多地生成溴酸钾与氯化镁分离，提高的纯度。
（3）过量氧化镁和盐酸溴酸反应生成氯化镁和溴酸镁，加入饱和氯化钾溶液，反应体系中溶解度较小，析出沉淀，发生了复分解反应；降为时，即需要沉淀2×0.15mol/L×2-2×0.1mol/L=0.4mol，需要消耗0.4molKCl，此时溶液中剩余c(K+)=，需要加入KCl的物质的量n(K+)=0.34mol/L×2L+0.4mol=1.08mol；“合成III”实际中用饱和溶液而不用粉末的优点是：用饱和溶液沉淀速率更快或转化率(利用率)更高。
（4）氯化镁的溶解度随温度变化较大，可以通过重结晶的方法从溶液中获得氯化镁结晶，依次要经过蒸发结晶、冷却结晶操作。
（5）和反应生成、和KBr，Br元素化合价由0价上升到+5价，又由0价下降到-1价，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为： ；该方法中部分转化为KBr，氯气氧化法中全部转化为，所以原子经济性更高的是氯气氧化法。
19．(1)
(2)          将氧化为
(3)     5～8    
(4)
(5)
(6)

【分析】由题给流程可知，方锰矿用稀硫酸酸溶时，金属氧化物与稀硫酸反应转化为硫酸盐，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤得到含有硫酸钙、二氧化硅的滤渣1和含有可溶性硫酸盐的滤液1；向滤液1中加入二氧化锰将溶液中亚铁离子氧化为铁离子后，加入氨水调节溶液的pH，将溶液中铁离子、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2和含有硫酸锰的滤液2；滤液2经离子交换、淋洗涤液洗脱后，加入碳酸铵溶液将溶液中的锰离子转化为碱式碳酸锰沉淀，过滤得到碱式碳酸锰和滤液3；碱式碳酸锰和碳酸锂在高温条件下在空气中煅烧制得锰酸锂。
【详解】（1）步骤①中四氧化三铁溶于稀硫酸发生的反应为四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，反应的离子方程式为，故答案为：；
（2）由分析可知，滤渣1的成分为硫酸钙、二氧化硅；加入二氧化锰的目的是将溶液中亚铁离子氧化为铁离子，故答案为：；将氧化为；
（3）由分析可知，加入氨水调节溶液pH的目的是将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，而锰离子不转化为氢氧化锰沉淀，由氢氧化铝的溶度积可知，溶液中氢氧根离子不小于=1×10—9mol/L，由氢氧化锰的溶度积可知溶液中氢氧根离子浓度不大于=1×10—6mol/L，则溶液的pH范围为5～8；由方程式可知，反应的平衡常数K=====，故答案为：5～8；；
（4）由方程式可知，为了提高洗脱效率，又不引入其他杂质，淋洗液应选用稀硫酸可以增大溶液中的氢离子浓度，使平衡向逆反应方向移动，有利于将锰离子进一步提纯，故答案为：；
（5）步骤④反应未见气体生成说明反应留存在滤液3中的产物为硫酸铵和碳酸氢铵，故答案为：；
（6）由分析可知，步骤⑤发生的反应为碱式碳酸锰和碳酸锂在高温条件下在空气中煅烧生成锰酸锂、二氧化碳和水，反应的化学方程式为，故答案为：。