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参考答案【规范解答】高三·化学·大题突破一·参考答案(1)1:8(2)SiO,1.【解题思路】工业上以高铁铬铁矿(主要成分为Cr2O3,含Fe2O3、SiO2、(3)AI(OH),.Fee(OH,4.7(或号)Al2O3等杂质)为原料生产Cr(OH)3和金属A1,高铁铬铁矿通(4)H2O2+2Fe2++2H20=2FeO0HY+4H入空气、加入碳酸钠焙烧生成二氧化碳,“焙烧”过程中,C2O(5)防止反应过于剧烈而引起喷溅3H2C2O,+2CO反应转化为Na2CrO4,二氧化硅和碳酸钠反应生成硅酸钠,氧2HC2 O+C2O+2H2O+2CO2化铝和碳酸钠反应生成偏铝酸钠,过滤得到滤渣为Fε2O3,通入(6)2.5h(或3h)、7%二氧化碳气体调节溶液pH析铬,加人硫化钠生成Cr(OH)3,解析:(1)基态Sc原子的d能级为3d,s能级分别为1s2、2s2、过滤得到母液「蒸发浓缩冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到碳酸3s2,4s2,则d能级与s能级电子个数比为1:8。(2)SiO2、Ti02钠晶体失去结晶水得到碳酸钠固体,析铬后的固体为硅酸沉淀都不与盐酸反应,因此“滤渣”的成分为TiO2和SiO2。(3)根据和氢氧化铝沉淀,加入硫酸酸浸,过滤得到硅酸和铝盐溶液,加前面分析溶液中有铝离子和铁离子,与氨水反应生成沉淀,因入过量氨水沉铝生成氢氧化铝沉淀,煅烧得到氧化铝和水,氧此氢氧化物沉淀的成分为Al(OH)3、Fe(OH)3;根据化铝熔融电解得到铝,母液Ⅱ主要是铵盐硫酸铵,据此分析回Km[Fe(OH)3]=1.0×1038,Kp[A1(OH)3]=1.0×10-38分答问题。析,A1(OH)3的溶度积大,则Kp[A1(OH)a]=1.0×10-3=1【规范解答】X10-5·c2(0H),则c(0H)=1.0×10-号mol·L71,(1)3d4s(2)将矿石粉碎(增大空气的量或逆流焙烧或适当提高温度等,c(H+)=1.0X10-14.0X10=1.0X10号molL1,则pH=4.7(或答-个即可)2C,0,十30,+4Na,C0,商温4Na,Cr0,十4C0O2兰,因此为使杂质离子沉淀完全,“调pH”范围应洞节为7(3)Fe2Og(或兰)一6之间。(4)“氧化”时双氧水将亚铁离子氧化为(4)C02(5)(NH4)2SO4FeOOH沉淀,其反应离子方程式为H2O2十2Fe2+十2H2O=(6)蒸发浓缩冷却结晶2 FeOOH十4H。(5)由于H2C2O,与碳酸钠反应生成(7)3S2-+4Cr2O号+16H2O=8Cr(OH)3¥+3SO-+8OHKHC2O4和K2C2O4,还会产生大量的二氧化碳气体,因此解析:(1)Cr是24号元素,基态Cr原子的价电子排布式为K2CO3需分批缓慢加入的原因是防止反应过于剧烈而引起喷3d卢4s。(2)为提高焙烧效率,可以采取的措施为将矿石粉碎溅;发生反应的离子方程式为3H2C2O4十2CO号=2HC2O增大空气的量或逆流焙烧或适当提高温度等。“培烧”过程中,十C2O+2H2O+2CO2↑。(6)根据图中信息,溶解时间在Cr2O反应转化为Naz CrO4,CrzO发生反应的化学方程式为2.5h后,时间再长,溶解的程度不会增加太多,添加LF在7%2Cr,0,十30,+4Na,C0,高温4Na,Cr0,十4C02.(3)由上速分时溶解量达到最大值,因此应采取的最佳溶解时间和LF添加量分别为2.5h(或3h)、7%。析可知,“水浸”后滤渣主要成分为F2O3。(4)由分析可知,“调【方法规律】pH”时通入的“气体X”是CO2。(5)由分析可知,用稀硫酸进行有铝离子和铁离子时,一般在调节pH阶段,两者会同时去除,“酸浸”后,再进行“沉铝”操作,所得的母液Ⅱ的主要成分为因为两者完成沉淀的pH都比较小,也相近。但铁离子与亚铁(NH4)2SO4。(6)过滤得到母液I经蒸发浓缩、冷却结晶、过离子不能同时去除,二者沉淀的H范围相差较远,本题也可滤、洗涤、干燥得到碳酸钠晶体失去结晶水得到碳酸钠固体以调整“调pH”和“氧化”的顺序,将亚铁离子先氧化为铁离子,(7)加入Na2S“析铬”时,Cr2O号被S2-还原生成Cr(OH)3,根再通过调pH去除据得失电子守恒和电荷守恒配离子方程式为3$2十3.【解题思路】4Cr2O号-+16H2O=8Cr(OH)3¥+3SO+8OH。钽铌伴生矿(主要成分为SiO2、MnO2、Nb2O5、Ta2O,和少量的【方法规律】TiO2、FeO、CaO、MgO)加入HF、硫酸浸取,得到浸渣,主要成本题的侧重点在于物质的转化,涉及的元素有Si、Al、Cr。二氧分为CaF2、MgF2,得到浸出液加入MIBK萃取,得到水相和有化硅在碱性条件下会转化为硅酸盐,通入强酸或弱酸会转化为机相,有机相加入硫酸洗涤,除去洗涤液,所得溶液加入试剂1硅酸沉淀,从而进行分离。氧化铝在碱性条件下转化为偏铝酸进行反萃取1,得到的水相中加入HF、KF沉铌,得到K2NbF,,根,弱酸条件下转化为氢氧化铝,过量强酸条件下变为铝离子,与Na反应得到铌粉;加人试剂2进行反萃取2得到有机相和再加入弱碱生成氢氧化铝,实现分离。氧化铬在碱性条件下生水相,水相通入氨气沉钽得到Ta(OH)3,受热得到Ta2O,电解成铬酸根,若调节pH,可转化为重铬酸根,本题通过加还原剂得到Ta。转化为氢氧化铬,实现分离。氧化铁在酸性条件下溶解,在碱【规范解答】性条件下不反应,所以滤渣为氧化铁。(1)D2.【解题思路】(2)CaF2、MgF2Ta2O5+14HF=4H+2TaF号+5H2O“赤泥”(含有Fe2O3、FeO4、Al2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)加入(3)10浓度低于10g/L时浸出率太低,浓度高于10g/L时浸盐酸,Fe2O、FeO4、Al2O3、SczO3与盐酸反应,SiO2、TiO2与盐出率变化不大酸不反应,加氨水调节溶液的pH值沉淀铝离子和铁离子,过滤,将亚铁离子氧化为FOOH沉淀,过滤,向滤液中加入草酸(4DK,NbF,+5Na商温2Nb+5NaF+2KF氢钾和草酸钾的混合溶液得到草酸钪晶体,在空气中加热得到②2K,NbF,+1DNaC电解2Nb十1ONaF+2KF+5C,↑Sc2O3固体。解析:(1)陶瓷、玻璃中的二氧化硅均能与HF反应,铅能与硫
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