专题12 化学工艺流程-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟化学真题分类汇编（湖南专用）

专题12 化学工艺流程 考点1 回收类工艺流程 1.（2024·湖南卷）铜阳极泥(含有Au、、、等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下： 已知：①当某离子的浓度低于时，可忽略该离子的存在； ② ； ③易从溶液中结晶析出； ④不同温度下的溶解度如下： 温度℃ 0 20 40 60 80 溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0 回答下列问题： （1）Cu属于_______区元素，其基态原子的价电子排布式为_______； （2）“滤液1”中含有和，“氧化酸浸”时反应的离子方程式为_______； （3）“氧化酸浸”和“除金”工序抣需加入一定量的： ①在“氧化酸浸”工序中，加入适量的原因是_______。 ②在“除金”工序溶液中，浓度不能超过_______。 （4）在“银转化”体系中，和浓度之和为，两种离子分布分数随浓度的变化关系如图所示，若浓度为，则的浓度为_______。 （5）滤液4中溶质主要成分为_______(填化学式)；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还原”工序需在℃左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产，原因是_______。 【答案】（1） ds 3d104s1 （2） （3） 使银元素转化为AgCl沉淀 0.5 （4）0.05 （5） 高于40℃后，的溶解度下降，“银转化”和“银还原”的效率降低，难以实现连续生产 【解析】铜阳极泥（含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等）加入H2O2、H2SO4、NaCl氧化酸浸，由题中信息可知，滤液1中含有Cu2+和H2SeO3，滤渣1中含有Au、AgCl、PbSO4；滤渣1中加入NaClO、H2SO4、NaCl，将Au转化为Na[AuCl4]除去，滤液2中含有Na[AuCl4]，滤渣2中含有AgCl、PbSO4；在滤渣2中加入Na2SO3，将AgCl转化为Ag2SO3，过滤除去PbSO4，滤液3含有Ag2SO3；滤液2中加入Na2S2O4，将Ag元素还原为Ag单质，Na2S2O4转化为Na2SO3，滤液4中溶质主要为Na2SO3，可继续进行银转化过程。 （1）Cu的原子序数为29，位于第四周期第ⅠB族，位于ds区，其基态原子的价电子排布式为3d104s1； （2）滤液1中含有Cu2+和H2SeO3，氧化酸浸时Cu2Se与H2O2、H2SO4发生氧化还原反应，生成、和，反应的离子方程式为：； （3）①在“氧化酸浸”工序中，加入适量的原因是使银元素转化为AgCl沉淀； ②由题目可知，在“除金”工序溶液中，若加入过多，AgCl则会转化为，当某离子的浓度低于1.0×10−5mol⋅L−1时，可忽略该离子的存在，为了不让AgCl发生转化，则另，由，可得，即浓度不能超过； （4）在“银转化”体系中，和浓度之和为，溶液中存在平衡关系：，当时，此时，则该平衡关系的平衡常数为2，当时，解得此时； （5）由分析可知滤液4中溶质主要成分为Na2SO3；由不同温度下的溶解度可知，高于40℃后，的溶解度下降，“银转化”和“银还原”的效率降低，难以实现连续生产。 2. （2022·湖南卷）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下： 已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点： 物质 沸点/ 136 127 57 180 回答下列问题： （1）已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。 A. B. C. D. （2）与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表： 物质 分压 ①该温度下，与C、反应的总化学方程式为_______； ②随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是_______。 （3）“除钒”过程中的化学方程式为_______；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是_______。 （4）“除钒”和“除硅、铝”的顺序_______(填“能”或“不能”)交换，理由是_______。 （5）下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼的方法相似的是_______。 A. 高炉炼铁 B. 电解熔融氯化钠制钠 C. 铝热反应制锰 D. 氧化汞分解制汞 【答案】（1）C （2） ①5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2 ②随着温度升高，CO2与C发生反应 （3）3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3 蒸馏 （4）不能 若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入Al，又引入Al杂质； （5）AC 【解析】钛渣中加入C、Cl2进行沸腾氯化，转化为相应的氯化物，降温收尘后得到粗TiCl4，加入单质Al除钒，再除硅、铝得到纯TiCl4，加入Mg还原得到Ti。 （1）记①，②，③，④； A．由图可知，600℃时的，反应自发进行，故A不符合题意； B．由图可知，600℃时的，反应自发进行，故B不符合题意； C．由图可知，600℃时的，反应不能自发进行，故C符合题意； D．根据盖斯定律，可由①+③得到，则600℃时其，反应自发进行，故D不符合题意；故选C； （2）①根据表中数据可知，该温度下C主要生成CO和CO2，根据相同条件下气体的压强之比是物质的量之比可知TiCl4、CO和CO2的物质的量之比约是5：2：4，所以TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2；②随着温度升高，CO2与C发生反应，导致CO含量升高； （3）“降温收尘”后钒元素主要以VOCl3形式存在，加入Al得到VOCl2渣，根据得失电子守恒和元素守恒配平方程式为3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3；AlCl3、SiCl4与TiCl4沸点差异较大，“除硅、铝"过程中可采用蒸馏的方法分离AlCl3、SiCl4； （4）若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入Al，又引入Al杂质，因此“除钒”和“除硅、铝”的顺序不能交换； （5）本工艺中加入Mg冶炼Ti的方法为热还原法；高炉炼铁的原理是用还原剂将铁矿石中铁的氧化物还原成金属铁，属于热还原法，故A符合题意；电解熔融氯化钠制取金属钠的原理是电解法，故B不符合题意；铝热反应制锰是利用Al作还原剂，将锰从其化合物中还原出来，为热还原法，故C符合题意；Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解氧化汞的方法制备汞，故D不符合题意；故答案为AC。 考点2 制备类工艺流程 3.（2023·湖南卷）超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下： 已知：①金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点为29.8℃； ②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体； ③相关物质的沸点： 物质 Ga(CH3)3 Et2O CH3I NR3 沸点/℃ 55.7 34.6 42.4 365.8 回答下列问题： （1）晶体Ga(CH3)3的晶体类型是_______； （2）“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在40-45℃的原因是_______，阴极的电极反应式为_______； （3）“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2和CH3MgI，写出该反应的化学方程式：_______； （4）“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是_______； （5）下列说法错误的是_______； A. 流程中Et2O得到了循环利用 B. 流程中，“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行 C. “工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3)，并蒸出Ga(CH3)3 D. 用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3)3和CH3I （6）直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3理由是_______； （7）比较分子中的C-Ga-C键角大小：Ga(CH3)3_______Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“=”)，其原因是_______。 【答案】（1）分子晶体 （2）保证Ga为液体，便于纯Ga流出 Ga3++3eˉ=Ga （3）8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2Ga(CH3)3(Et2O)+3MgI2+2CH3MgI； （4）CH4 （5）D （6）NR3沸点较高，易与Ga(CH3)3分离，Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，一起气化，难以得到超纯Ga(CH3)3 （7） > Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小 【解析】以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3，粗Ga经过电解精炼得到纯Ga，Ga和Mg反应生产Ga2Mg5，Ga2Mg5和CH3I、Et2O反应生成Ga(CH3)3(Et2O)、MgI2和CH3MgI，然后经过蒸发溶剂、蒸馏，除去残渣MgI2、CH3MgI，加入NR3进行配体交换、进一步蒸出得到超纯Ga(CH3)3，Et2O重复利用，据此解答。 （1）晶体Ga(CH3)3的沸点较低，晶体类型是分子晶体； （2）电解池温度控制在40-45℃可以保证Ga为液体，便于纯Ga流出；粗Ga在阳极失去电子，阴极得到Ga，电极反应式为Ga3++3eˉ=Ga； （3）“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2和CH3MgI，该反应的化学方程式8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2Ga(CH3)3(Et2O)+3MgI2+2CH3MgI； （4）“残渣”含CH3MgI，经纯水处理，能产生可燃性气体CH4； （5）根据分析，流程中Et2O得到了循环利用，A正确；Ga(CH3)3(Et2O) 容易和水反应，容易被氧化，则流程中，“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行，B正确；“配体交换”得到 Ga(CH3)3(NR3)，“工序X”先解构 Ga(CH3)3(NR3)后蒸出Ga(CH3)3，C正确；二者甲基的环境不同，核磁共振氢谱化学位移不同，用核磁共振氢谱能区分Ga(CH3)3和CH3I，D错误；故选D； （6）直接分解Ga(CH3)3(Et2O)时由于Et2O的沸点较低，与Ga(CH3)3一起蒸出，不能制备超纯Ga(CH3)3，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是，根据题给相关物质沸点可知，NR3沸点远高于Ga(CH3)3，与Ga(CH3)3易分离； （7）分子中的C-Ga-C键角Ga(CH3)3>Ga(CH3)3(Et2O)，其原因是Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小。 1．（2024·湖南长沙·三模）铼是一种稀有贵重金属，广泛用于制造飞机、卫星和火箭的外壳等。工业上一种利用富铼矿渣(主要成分ReS2)提取铼的工艺流程如图所示： 已知：①“焙烧”得到的固体成分有Re2O7、ReO3以及铁、铜和硅的氧化物； ②Re2O7是酸性氧化物，HReO4的性质与HClO4的性质相似；高铼酸铵()微溶于冷水，易溶于热水； ③室温下，。 回答下列问题： (1)Re2O7与水反应的离子方程式为 ；室温下，加入氨水后，测得溶液pH约为11，则溶液中 (填“>”“<”或“=”)。 (2)“焙烧”时，空气从焙烧炉底部通入，粉碎后的矿渣从顶部加入，目的是 。 (3)写出“热解”时发生反应的主要化学方程式： 。 (4)测得制得的铼粉(含少量Re2O7)中Re与O的原子个数比为1∶0.35，则该产品的纯度为 %(保留三位有效数字)。 (5)已知ReO3的立方晶胞结构如图所示，则Re在晶胞中的位置为 ；晶体中一个Re周围与其最近的O的个数为 。 【答案】(1) < (2)增大接触面积，提高反应速率，使焙烧充分，提高原料的利用率 (3) (4)87.4 (5) 顶角 6 【分析】由题给流程可知，富铼矿渣加入生石灰后，在空气中焙烧得到铼、铁、铜、硅的氧化物，向氧化物中加入稀硫酸和过氧化氢溶液，酸性条件下，二硫化铼与过氧化氢溶液发生氧化还原反应生成高铼酸和硫酸，过滤得到浸渣和含有高铼酸和硫酸的滤液；向滤液中加入有机萃取剂R3N萃取、分液得到可以循环使用的稀硫酸和有机相；向有机相中加入氨水反萃取、分液得到可以循环使用的有机萃取剂R3N和高铼酸铵溶液；高铼酸铵溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到高铼酸铵晶体，高铼酸铵晶体与氧气共热反应生成氮气、七氧化二铼和水，在800℃条件下，氢气和七氧化二铼发生置换反应生成铼和水。 【解析】（1）由题意可知，七氧化二铼和水反应生成高铼酸，反应的离子方程式为；由一水合氨的电离常数可知，溶液中=，则室温下，溶液pH为11时，溶液中=＜1，所以溶液中铵根离子浓度小于一水合氨的浓度，故答案为：；＜； （2）“焙烧”采用逆流操作可增大反应物的接触面积，有利于提高反应速率，使焙烧更加充分，提高原料的利用率，故答案为：增大接触面积，提高反应速率，使焙烧充分，提高原料的利用率； （3）由分析可知，“热解”时发生的主要反应为高铼酸铵晶体与氧气共热反应生成氮气、七氧化二铼和水，反应的化学方程式为，故答案为：； （4）设铼粉中铼和七氧化二铼的物质的量分别为amol、bmol，由铼原子和氧原子的原子个数比为1：0.35可得：(a+2b)：7b=1：0.35，解得a=18b，则产品的纯度为×100%≈87.4%，故答案为：87.4 （5）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶角的白球个数为8×=1，位于棱上的黑球个数为12×=3，由化学式可知，位于顶角的白球为铼原子；与位于顶角的铼原子距离最近的氧原子位于棱上，则晶体中一个铼原子周围与其最近的氧原子的个数为6，故答案为：顶角；6。 2．（2024·湖南长沙·三模）硫酸铅广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料以及精细化工产品等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为，含有等杂质)制备晶体，工艺流程如下： 已知：①； ②。 (1)基态原子的价层电子排布式为 。 (2)“浸取”时，由转化为的离子方程式为 。 (3)滤渣2的主要成分是 (填化学式)。 (4)由该工艺可知，反应属于 。反应(填“放热”或“吸热”)。 (5)“沉淀转化”步骤完成后溶液中的浓度为，则此时溶液中的浓度为 (6)滤液a可循环利用，试剂M是 。(填化学式)。 (7)PbS的立方晶胞如图所示，已知晶体密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶胞中硫离子与铅离子最近的距离为 nm。 【答案】(1)6s26p2 (2) (3)、 (4)吸热 (5)0.1 (6) (7) 【分析】方铅矿精矿(主要成分为PbS，含有FeS2，Al2O3等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)中加入稀盐酸，盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S，MnO2被还原成Mn2+，加入的NaCl可促进反应PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌[PbCl4]2- (aq)平衡正向移动使更多的Pb元素存在于溶液中，加入MnO调节溶液pH，使铁离子、铝离子转化成氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀除去，然后过滤；PbCl2难溶于冷水，将滤液冷水沉降过滤得到PbCl2晶体，之后加入稀硫酸或者硫酸钠发生沉淀转化，生成硫酸铅晶体，过滤得到晶体烘干得到硫酸铅粉末，滤液中主要成分为HCl，据此回答。 【解析】（1）Pb与C同主族，在第六周期，则基态Pb原子的价层电子排布式为6s26p2； （2）根据分析可知，PbS转化为[PbCl4]2−的离子方程式为：； （3）根据分析可知，滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3； （4）PbCl2难溶于冷水，降温反应PbCl2(s)+2Cl−(aq)⇌[PbCl4]2−(aq)平衡逆向移动，该反应属于吸热反应； （5）根据=可知，mol/L，mol/L； （6）根据分析可知，滤液a可循环利用，试剂M是Na2SO4/H2SO4； （7）硫离子与铅离子最近的距离为体对角线的，由图可知，黑球有4个，在内部，灰球均摊为个，边长为cm，所以硫离子与铅离子最近的距离为nm。 3．（2024·湖南·三模）以湿法炼锌厂所产的钴锰渣(主要成分为，含少量、等)为原料回收制备的工艺如下： 已知常温下，。 回答下列问题： (1)“酸浸”时其中，写出反应的化学方程式： 。 (2)“除铁”时，生成同时有CO2生成，写出该反应离子方程式为： 。 (3)“除铜锌”时，主要以而不是Cu(OH)2形式除去，结合计算说明其原因： (写出主要计算推理过程)。 (4)“滤渣3”中含有，写出“除锰”时生成的化学方程式： 。 (5)P204、P507对金属离子的萃取率与的关系如图1所示。 ①“P204萃取”后“萃取液1”进行“反萃取”的目的是 。 ②“P507萃取”时，选择合适的范围为 (填字母)。 A． B． C． D． (6)的立方晶胞结构如图2所示。若晶体密度为d g/cm3 ，则晶胞中与之间最近距离为 。 【答案】(1) (2) (3)根据，反应进行彻底，主要以形式除去 (4) (5) 从萃取液中反萃取出，减少产品损失 B (6) 【分析】钴锰渣(主要成分为 CO2O3、CoO、NiO、MnO2，含少量 Fe2O3、ZnO、CuO、CaO 等) 中加入稀硫酸、K2SO3溶液进行酸浸，所得滤渣1中含有CaSO4；滤液中加入H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+，再加入K2CO3调节pH，得到KFe3(SO4)2(OH)6沉淀；滤液1中加入KHS、K2S混合溶液除铜锌，生成CuS、ZnS沉淀；滤液2中加入Co(OH)3除锰，生成S、MnO2沉淀；滤液3中加入P204萃取，钴镍进入萃取液中，加入硫酸反萃取后与萃余液1合并，再用P507萃取，钴进入萃取液中，镍进入萃余液2中；萃取液2中加入草酸进行反萃取，从而获得CoC2O4； 【解析】（1）“酸浸”时，与反应生成和，化学方程式为。 （2）“酸浸”时，溶于稀硫酸产生，被还原为。“除铁”时，用于氧化用于调，可设为，然后再根据“离子守恒”确定的化学计量数，再根据与之间得失电子守恒，确定的系数，可写出：，此时方程式左右两侧电荷不守恒，利用配平电荷，可知左侧需要补充3个，最终得到。 （3），反应进行彻底，故主要以CuS形式除去。 （4）在酸浸时，转化为，又因产物元素为+2，可知作氧化剂，可将氧化为，根据得失电子守恒，可写出：，根据离子个数守恒，可知左侧需要补充1个，即化学方程式为。 （5）根据流程图，以及图左中钴镍难以利用P204分离开，且反萃取液进入后续获取的分离流程，说明反萃取可得到。为了分离，由图右可知选择之间，的萃取率较高，则相对较低。 （6）由晶胞结构图可知，晶胞参数为与之间最近距离为体对角线的即。 4．（2024·湖南长沙·三模）某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法对铬铁矿(主要成分，含氧化物杂质)进行处理制备高价铬盐的工艺流程如图。 已知：①最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在：②在水溶液中以的形式存在。 回答下列问题： (1)Cr的价电子排布式为 。 (2)铬铁矿在高温反应前需要粉碎处理的目的是 。 (3)“高温连续氧化”工序中发生反应的化学方程式为 。 (4)气体A是 (填化学式)。 (5)工序2中与气体A发生反应的离子除OH-还有 。 (6)若工序2中的铝元素恰好完全转化为沉淀，此时溶液中的 ，(通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全； (7)该工艺可以利用滤渣1提取，下图是晶胞，已知晶胞密度是，用表示阿伏加德罗常数的值，则d= nm(写出计算表达式即可)。 【答案】(1)3d54s1 (2)增加反应的接触面积，加快化学反应速率 (3) (4) (5)、 (6) (7) 【分析】在熔融氢氧化钠作用下，被氧气高温氧化生成铬酸钠和氧化铁，氧化铝与熔融氢氧化钠反应转化为Na[Al(OH)4]，氧化镁不反应；将氧化后的固体加水溶解，过滤得到滤渣1含有氧化镁、氧化铁，含有过量氢氧化钠、铬酸钠、的滤液1；向滤液1中通入过量的气体A即二氧化碳得到重铬酸钠和碳酸氢钠，与过量的二氧化碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，滤渣2为Al(OH)3； 【解析】（1）Cr为24号元素，价电子排布式为3d54s1； （2）铁铬矿在反应前需要粉碎处理，增加反应的接触面积，加快化学反应速率； （3）由分析可知，高温连续氧化工序中被氧化为铬酸钠和氧化铁，反应中铁化合价由+2变为+3、铬化合价由+3变为+6、氧气中氧化合价由0变为-2，结合电子守恒可知，发生反应的方程式为； （4）由分析可知，向滤液1中通入过量的气体A即二氧化碳得到重铬酸钠和碳酸氢钠，与过量的二氧化碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，故为二氧化碳； （5）由分析可知，工序2中与气体二氧化碳发生反应的离子除OH-还有、； （6）工序2溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为，反应的平衡常数为，当c () 为10-5mol/L时，溶液中氢离子浓度为 ； （7）根据“均摊法”，晶胞中含个O2-、个Mg2+，则晶体密度为，则d=nm。 5．（2024·湖南·模拟预测）铋的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿（主要成分为，含、、等杂质）制备的工艺流程如下： 已知：i.易水解，难溶于冷水。 ii.“氧化浸取”时，铋元素转化为，硫元素转化为硫单质。 iii    。 回答下列问题。 (1)滤渣1的主要成分为 。为提高“浸取”速率，采取的措施有：升高温度、 （写出一条）。辉铋矿浸取率随温度的变化曲线如图，高于40℃时浸取率快速下降，其可能的原因是 。 (2)“氧化浸取”时，发生反应的和物质的量之比为 。 (3)“除铜”时发生反应：    ，则 。 (4)“转化”时，生成的离子方程式为 。 (5)取产品，加入足量稀硫酸和稀溶液使其完全反应，再用标准溶液滴定生成的，当溶液紫红色恰好褪去时，消耗标准溶液。该 产品的纯度为 （用含w，a、b的代数式表示）。 (6)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示： ①该超导材料的最简化学式为 。 ②的配位数为 。 ③该晶胞参数，，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为 （列出计算式）。 【答案】(1)和 将辉铋矿粉碎研磨（或适当提高盐酸浓度或搅拌等） 盐酸挥发、分解 (2)3：2 (3) (4) (5)（或） (6) 4 【分析】已知，氧化浸取时，铋元素转化为Bi3+，硫元素转化为硫单质，向辉铋矿中加入过氧化氢和盐酸进行氧化浸取，过氧化氢具有氧化性，发生的反应有：Bi2S3+3H2O2+6H+=2Bi3++3S+6H2O，2FeS+3H2O2+6H+=2Fe3++2S+6H2O，CuO+2H+=Cu2++H2O，得到含S和SiO2的滤渣1，滤液中含有Bi3+、Fe3+和Cu2+，再调节pH除去Fe3+，得到滤渣2为Fe(OH)3，过滤后向滤液中加入氨水发生反应Cu2++4NH3(g)⇌Cu[(NH3)4]2+，过滤后加入盐酸溶解滤渣，再加入NaOH、NaClO得到产品NaBiO3，发生反应Na++ClO-+Bi3++4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O； 【解析】（1）辉铋矿主要成分为，含、、等杂质，向辉铋矿中加入和盐酸进行“氧化浸取”，发生的反应有、、，得到含和的滤渣1。为提高“浸取”速率，采取的措施有：升高温度、将辉铋矿粉碎研磨(或适当提高盐酸浓度或搅拌等)。高于40℃时浸取率快速下降，其可能的原因是盐酸挥发、分解。 （2）“氧化浸取”时，和发生反应：，和的物质的量之比为3：2。 （3）已知：①， ②    ，反应②-①，可得反应 。 （4）“除铜”后得到氢氧化铋沉淀，加入盐酸溶解滤渣，再加入、，发生反应，得到产品。 （5）根据得失电子守恒可知，草酸和高锰酸根离子反应的关系式为，又因为，可得出关系式：，滴定完全时消耗标准溶液，该产品的纯度为。 （6）①由平面投影图可知，晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为，位于棱上和体内的硒原子的个数为，位于面上的铁原子个数为，该物质的晶胞结构如图所示：，则超导材料最简化学式为。 ②由平面投影图可知，铁原子的配位数为4。 ③设晶体的密度为，由晶胞的质量公式可得：，解得。 6．（2024·湖南·模拟预测）锰废渣的硫酸浸出液含有大量、、以及少量的、、、。通过沉淀-萃取法可以回收其中的锰、钴、镍，流程如图所示。 已知： ①萃取剂a和b均为有机物，可用通式HR表示，萃取金属离子时，发生反应：(M代表被萃取的金属)。 ②已知常温下部分物质的如表。 物质 ③不同条件下加入对钙镁去除率的影响如图1、图2。 (1)基态Mn原子的价电子轨道表示式为 。 (2)写出加入后发生反应的离子方程式 。 (3)滤渣①的主要成分 。 (4)根据图1、图2，选择除去钙镁离子的最适宜温度和pH分别是 、 ，如果pH过低带来影响是 。 (5)用平衡移动原理解释加入反萃取剂的作用 。 (6)最后得到溶液中，调节溶液，加入让沉淀完全(浓度不高于)，则混合体系中的浓度不低于 。［已知：，，结果保留三位小数］ 【答案】(1)3d54s2 (2)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O (3)氢氧化铁(Fe(OH)3) (4)90℃ 4 钙镁离子的残留量较高 (5)加入反萃取剂发生反应MnR2+2H+⇌2HR+Mn2+，加入含H+的反萃取剂使平衡正向移动，得到Mn2+溶液 (6)0.167mol⋅L−1 【分析】锰废渣的硫酸浸出液含有大量Mn2+、Co2+、Ni2+以及少量的Ca2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+，往其中加二氧化锰将二价铁氧化为三价铁，加碳酸钙调溶液pH，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，往滤液中加MnF2沉淀钙离子和镁离子，过滤，往滤液中加萃取剂a萃取锰离子，所得有机相中加入反萃取剂得到含Mn2+的溶液；无机相用萃取剂b萃取Co2+，所得无机相为含Ni2+的溶液、有机相中加入反萃取剂得到含Co2+的溶液。 【解析】（1）Mn元素元素序数为25，基态Mn原子的价电子轨道表示式为3d54s2； （2）以上分析可知，浸出液中含二价铁，MnO2的作用是将二价铁氧化为三价铁，加入MnO2后发生反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O； （3）由分析，滤渣①的主要成分为氢氧化铁(Fe(OH)3)； （4）根据图1、图2，温度达到90℃，pH在4时钙镁离子的残留量已经较低，选择除去钙镁离子的最适宜温度和pH分别是90℃，pH=4，pH不能过高，防止Mn2+以氢氧化物沉淀，pH不能过低，否则钙镁离子的残留量较高； （5）根据信息可知，反萃取剂为酸，即反萃取出Mn2+时加入适量的酸将Mn2+反萃取出来，相应的离子方程式为MnR2+2H+⇌2HR+Mn2+，加入含H+的反萃取剂使平衡正向移动，得到Mn2+溶液； （6）由Ksp(CoC2O4)=6.3×10−8，当Co2+沉淀完全，c()=mol⋅L−1，根据Ka1(H2C2O4)×Ka2(H2C2O4)=5.9×10−2×6.4×10−5=3.776×10−6=，将c(H+)=1.0×10−2mol⋅L−1和c()=6.3×10−3mol⋅L−1代入可解得c(H2C2O4)≈0.167mol⋅L−1。 7．（2024·湖南·模拟预测）赤泥是氧化铝生产排放的固体废弃物。由赤泥（主要成分为、、、FeO、CaO、等）制备一种高效净水剂聚合硫酸铝铁（PAFS）的工艺流程如下。 (1)的空间结构是 。 (2)“焙烧”时，需将赤泥粉碎的目的是 。 (3)酸浸渣的主要成分是 （填化学式）。 (4)“氧化”时发生反应的离子方程式为 。室温下，向氧化后的溶液中滴加NaOH溶液至pH＝4时，溶液中的 [已知25℃，的]。 (5)为了测试所制得的聚合硫酸铝铁的性能，取某水样，在不同pH条件下加入PAFS并测定其去浊率，结果如图所示（已知去浊率越高，净水效果越好）。由图可知在设定的偏酸性和偏碱性条件下，水样的去浊率均不高。试分析pH＜7时，去浊率较低的可能原因是 。 (6)一种碳溶解在铁单质中形成合金的晶胞如图所示，则该物质的化学式为 ，若晶体密度为，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为 pm（阿伏加德罗常数的值用表示，写出计算式即可）。 【答案】(1)正四面体形 (2)增大接触面积，增大反应速率，使焙烧更充分 (3)、 (4) (5)较大，抑制了PAFS（或和）的水解，生成胶体的量减少 (6)FeC 【分析】赤泥（主要成分为、、、FeO、CaO、等）经焙烧后加硫酸酸浸，生成的微溶于水，不溶于，所以酸浸渣的主要成分是、，所得滤液中主要含有、、、以及过量的硫酸，氧化工序中加入将氧化为，加入NaOH聚合后，分离出高效净水剂聚合硫酸铝铁； 【解析】（1）在硫酸根离子中，中心原子S的孤电子对数为，价层电子对数为，所以的空间结构是正四面体形； （2）“焙烧”时，需将赤泥粉碎的目的是增大接触面积，增大反应速率，使焙烧更充分； （3）酸浸渣的主要成分是、； （4）“氧化”时将氧化为，发生反应的离子方程式为 ；室温下，向氧化后的溶液中滴加NaOH溶液至pH＝4时，，，则溶液中的； （5）高效净水剂聚合硫酸铝铁（PAFS）净水原理是：铁离子、铝离子分别水解生成的氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体具有吸附性，能吸附水中的固体悬浮物并使之沉降。pH＜7时，去浊率较低的可能原因是较大，抑制了PAFS（或和）的水解，生成胶体的量减少； （6）铁原子位于晶胞的顶点和面心，其数目为，碳原子位于晶胞的棱心和体心，其数目为，则该物质的化学式为FeC， 若晶体密度为，晶胞的体积为，晶胞棱长为，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为面对角线的一半，即。 8．（2024·湖南·模拟预测）陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点，利用含钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量的铝箔，LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如图： (1)加入NaOH溶液碱浸时发生反应的离子反应方程式 ，酸溶时，H2O2的作用是 。 (2)实验操作①的名称是 操作②用到的玻璃仪器有： 。 (3)已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与pH的关系如下图所示，则有机磷萃取时最佳pH为 。 (4)CO(OH)2在空气中加热时，固体(不含其他杂质)，质量随温度变化的曲线如图所示，290℃时，所得固体物质的化学式为： 。 (5)Co2+萃取的反应原理如下：，则从有机相中分离出CoSO4需向有机溶剂中加入以下哪种试剂_______。 A．H2SO4 B．NaOH C．HR D．Co(OH)2 (6)“沉钴”时，Na2CO3的滴速过快或浓度太大，都会导致产品不纯，请分析原因： 。 【答案】(1) 作还原剂，将+3价钴还原为+2价钴 (2) 过滤 分液漏斗 、烧杯 (3)5.5 (4)Co2O3 (5)A (6)Na2CO3的滴速过快或浓度太大，会使溶液碱性增强而产生Co(OH)2 【分析】含钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量的铝箔、LiCoO2等杂质)经过第一步“碱浸”操作，废料中的铝箔溶解转化为NaAlO2(滤液①)而被除去，钴渣①主要含Co3O4和LiCoO2，根据(4)问题干信息，知后续萃取的是Co2+，说明经过酸溶之后，Co元素转化为Co2+，即在“酸溶”步骤中Co元素被还原，故H2O2此时作还原剂，经过操作①得到滤液②，说明操作①为过滤操作，所得滤液②中主要含CoSO4和Li2SO4，经过萃取、分液操作(操作②)实现两者分离，有机相中为CoR2，根据(4)问的萃取原理，可向有机相中加入硫酸，进行反萃取，实现Co元素从有机相转移到水相，最后经过沉钴操作获得CoCO3。 【解析】（1）加入NaOH溶液碱浸时发生反应的离子反应方程式为：，由分析知，H2O2的作用为还原剂，将+3价钴还原为+2价钴；故答案为：；作还原剂，将+3价钴还原为+2价钴。 （2）根据分析可知操作①的名称是为过滤，操作②为萃取、分液操作，所用玻璃仪器有：分液漏斗 、烧杯，故答案为：过滤；分液漏斗 、烧杯。 （3）萃取时，确保Co2+萃取率高，但Li+萃取率要低，结合图象知，最佳pH为5.3~6区间(或5.5左右)，故答案为：5.5。 （4）290oC时，所得固体的摩尔质量为，可知固体为CoO1.5，即Co2O3， （5）Co2+萃取的反应原理如下：，反萃取即使萃取平衡向逆向移动，根据平衡移动原理，在不引入新杂质的情况下可加入H2SO4，使平衡逆向移动，从而达到反萃取目的，故答案选A。 （6）“沉钴”时Na2CO3的滴速过快或浓度太大，都会导致产品不纯，原因为：若Na2CO3的滴速过快或浓度太大，会使溶液碱性增强而产生Co(OH)2杂质，故答案为：Na2CO3的滴速过快或浓度太大，会使溶液碱性增强而产生Co(OH)2。 9．（2024·湖南·二模）以菱锰矿（主要成分是，含少量、、、等）为原料制备锂电池的正电极材料的流程如图所示。 回答下列问题： (1)基态Mn原子价层电子排布式为 。 (2)“浸渣1”主要成分有和 （填化学式）；提高“酸浸”速率的措施有 （答一条）。“除铁铝”中的作用是 。 (3)“电解”中废液可循环用于 （填名称）工序。用过一硫酸替代“电解”氧化生成，写出离子方程式： （注：第一步完全电离，第二步电离程度小）。 (4)在不同温度下，合成中的、和的含量与温度的关系如表所示： 700 5.56 44.58 49.86 750 2.56 44.87 52.57 800 5.50 44.17 50.33 850 6.22 44.40 49.38 由此可以确定，在上述温度范围内，锰元素的平均价态的变化趋势符合图像 （填序号）。 (5)锂锰电池电极总反应式为。 电池放电时，正极反应式为 。 【答案】(1)3d54s2 (2) SiO2 粉碎矿石、适当增大硫酸浓度等 与溶液中H+反应，促使Al3+、Fe3+的水解平衡向右移动，生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，同时不带入新的杂质 (3) 酸浸 (4)I (5) 【分析】流程分析如下：菱锰矿(主要成分是，含少量、、、等)加硫酸酸浸，SiO2不反应，主要转化为CaSO4沉淀，其余成分转化为MnSO4、FeSO4、Al2(SO4)3，加MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入Mn(OH)2调节pH，使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除掉，加入Na2C2O4将剩余的Ca2+转化为CaC2O4，此时溶液主要为MnSO4，电解生成MnO2，电解的废液为H2SO4溶液，可以进入“酸浸”环节循环利用，MnO2加入Li2CO3煅烧得到； 【解析】（1）Mn的原子序数为25，价电子排布式为3d54s2； （2）由上述分析可知，“浸渣1”主要成分有和SiO2；提高“酸浸”速率的措施有粉碎矿石、适当增大硫酸浓度等；“除铁铝”中的作用是与溶液中H+反应，促使Al3+、Fe3+的水解平衡向右移动，生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，同时不带入新的杂质； （3）由分析可知，“电解”中的废液主要是硫酸，可循环用于酸浸工序，过一硫酸氧化生成，自身被还原为硫酸根，离子方程式为：； （4）根据表格的数据，在上述温度范围内，随温度的升高，锰元素的平均价态先升高后降低，故符合的图像是I； （5）根据总反应式：，放电时的正极反应式为：。 10．（2024·湖南·模拟预测）铍作为一种稀有元素，在航空航天、电子加工等领域具有重要意义。用铍矿石(含BeO及少量Ca、Mg、Mn元素)与配料生产工业氧化铍的工艺流程如下： 已知：碱性条件下的还原产物为。回答下列问题： (1)若缺少粉碎步骤，产生的影响为 。 (2)烧结时，若铍矿石中BeO恰好转化为，Si元素转化为，则BeO发生反应的化学方程式为 。 (3)水浸后溶液中仍有未反应的，加入后会转化为沉淀，所得产物可除去溶液中的钙、镁元素，发生反应的离子方程式为 。 (4)水浸后溶液中Mn元素以形式存在，加入稍过量溶液煮沸50min至溶液 时说明反应结束。结合平衡移动原理解释酸洗时控制溶液的原因： 。 (5)碱化时，室温下加入NaOH，控制，析出颗粒状的，所得浸出液中，此时溶液中 。已知，的解离常数 (6)碱化后浸出液中远高于排放标准，向其中加入硫酸铁生成，为八面体结构，则Fe原子采取的杂化方式为 (填标号)。 A．  B．  C． 【答案】(1)烧结时的反应速率慢，铍的利用率低 (2) (3) (4) 紫色一段时间内不变 、存在沉淀溶解平衡、，酸洗时控制溶液，溶液中与结合生成HF，使上述沉淀溶解平衡正向移动，，沉淀溶解，生成的HF使溶解 (5) (6)C 【分析】流程剖析①碱性环境下发生反应生成的分别与、反应生成、；②碱性环境下与反应生成 【解析】（1）(1)对铍矿石进行粉碎，可使后续烧结时铍转化更充分，若缺少粉碎步骤，烧结时的反应速率慢，铍的利用率低。规律：工艺流程中粉碎的目的一般是增大反应物的接触面积、增大反应速率、提高转化率或利用率 （2）(2)烧结时BeO、、反应生成、等，反应的化学方程式为：； （3）根据信息可写出该反应的离子方程式为； （4）水浸后溶液中Mn元素以形式存在，加入稍过量溶液发生归中反应生成，溶液紫色一段时间内不变时说明反应结束。浸出渣的成分为、、、，其中、存在沉淀溶解平衡、酸洗时控制溶液，溶液中与结合生成HF，使上述沉淀溶解平衡正向移动，、沉淀溶解，和HF反应，从而除去，沉淀仅剩下； （5），室温下时，，则，又，的解离常数，则； （6）为八面体结构，Fe形成6个键，则Fe原子的杂化方式为； 11．（2024·湖南·三模）高砷烟尘(主要成分有等)属于危险固体废弃物，对高砷烟尘进行综合处理回收，和金属铟的工业流程如下： 已知：①在酸性溶液中以或形式存在，氧化性环境中主要存在； ②在易分解为难溶于水； ③。 回答下列问题： (1)滤渣的主要成分为 (填化学式)。 (2)“高压酸浸”时，的浸出率随硫酸浓度的增大而变化的曲线如图所示，硫酸浓度超过时，的浸出率随硫酸浓度增大而略微减小的原因可能为 。 (3)“硫化”过程中生成，发生反应的离子方程式为 。已知在水溶液中电离的总反应式为。当“硫化”操作后溶液中，则此时溶液的 。 (4)“还原”后溶液酸性增强，主要原因是 (用离子方程式表示)。 (5)“结晶”操作为 、过滤、洗涤、干燥。 (6)“萃余液”中含有的金属阳离子为 (填离子符号)，将溶液电解得到金属铟，阴极的电极反应式为 。 (7)硫化铟铜是一种新型的纳米材料，具有优异的光电性能和光催化性能。一种由S、三种元素组成的化合物的晶胞如图所示。采用和合成硫化铟铜薄膜，该反应的化学方程式是 ，该晶胞的六个面均为矩形，上、下底面的晶胞参数为，高为，晶体密度为，则阿伏加德罗常数的值为 (用含a、b、d的式子表示)。 【答案】(1)PbSO4 (2)硫酸浓度过高时，生成致密的难溶物包裹高砷烟尘，导致浸出率降低 (3) 1.5 (4) (5)升温至一段时间，降温 (6) (7) 【分析】高砷烟尘(主要成分有等)加稀硫酸溶解、通氧气氧化，得到、PbSO4、、、，其中PbSO4难溶于酸，过滤除去；滤液中加将转化为ZnS沉淀除去；滤液中通SO2将还原为+3价As，结晶分离出；母液中加P204萃取剂，将In3+萃取，分离后再进行反萃取得到含In3+的溶液，然后再进一步转化为In，据此分析解答； 【解析】（1）根据流程及信息，是最终产物，硫酸铁、硫酸锌是易溶的，则滤渣是难溶物； （2）硫酸浓度过高时，生成致密的难溶物包裹高砷烟尘，导致浸出率降低，因此的浸出率随硫酸浓度增大而略微减小； （3）根据流程判断产物还有，则离子方程式为；根据可求当溶液中时，，则根据求得，已知； （4）“高压酸浸”时通入，在氧化性环境中生成，“还原”时将氧化为，使酸性增强：； （5）根据信息在易分解为难溶于水，则操作为升温至一段时间，降温，再过滤可得； （6）“高压酸浸”时铁元素变为，“还原”时将还原为；根据信息电解溶液得金属铟，则在阴极放电：； （7）由题给晶胞结构利用均摊法计算可得硫化铟铜的化学式为，其中为价，S为价，故反应中价被还原，且部分被氧化为S，故化学方程式是。1个晶胞的体积，1个晶胞的质量，密度，故阿伏加德罗常数的值。 12．（2024·湖南·二模）铊（Tl）本身是一种剧毒物质，为毒性最大的金属元素之一，但是铊在工业中的用途非常广泛，主要存在于一些矿物和工业废水中，也可以从含铊的合金中提取．从某铅锌厂的富铊灰（主要成分为、、、、）中回收铊的工艺流程如图所示： 已知： ①在氯化物-硫酸水溶液中，铊元素以形式存在； （2）萃取过程的反应原理为． 请回答下列问题： (1)基态原子核外电子的运动状态有 种． (2)“浸取I”过程中为提高铊的浸取速率，可采取的措施有 （写出两条）． (3)写出“浸取I”中发生反应的化学方程式： ，“滤渣”的主要成分是 （填化学式）． (4)请从化学平衡的角度解释“反萃取”过程中加入溶液的原因： ． (5)写出“还原氯化沉淀”中反应的离子方程式： ． (6)通过沉淀法也可以去除工业废水中的和． ①已知，某地区规定工业污水中铊的污染物排放限值为，若铊的含量符合国家排放限值，则处理后的废水中 （假设污水中铊全部以形式存在）． ②向含铊废水中加入溴水，使充分氧化成，调节溶液pH，沉淀去除铊元素．若pH过大，铊元素去除率下降的原因是 ． 【答案】(1)81种； (2)搅拌、适当升温、增大浓度等； (3) PbSO4 (4)与H+反应，减小H+浓度，平衡逆向移动，使Tl元素以形式重新进入水层； (5)； (6)； Tl(OH)3沉淀又转化成Tl(OH)进入溶液； 【分析】富铊灰的主要成分有 PbO、Fe2O3、FeO、Tl2O等，富铊灰加入 KMnO4、H2SO4的混合溶液浸取时 ZnO转化为 ZnSO4，PbO转化为 PbSO4、Fe2O3转化为Fe2(SO4)3，FeO被氧化为 Fe2(SO4)3、Tl2O转化为，过滤所得滤液加入萃取剂发生反应，然后反萃取得到，加入还原剂还原、氯化和沉淀得到 TlCl，TlCl焙烧、酸浸、水浸得到 Tl2SO4溶液，最后电解 Tl2SO4溶液得到 Tl和 Tl2(SO4)3溶液。 【解析】（1）基态原子核外电子的运动状态有81种； （2）“浸取I”过程中为提高铊的浸取速率，可采取的措施有搅拌、适当升温、增大浓度等； （3）“浸取Ⅰ”中Tl2O被高锰酸钾氧化为Tl3+，根据得失电子守恒守恒及元素守恒得离子方程式为：；“滤渣”的主要成分是PbSO4； （4）“反萃取”过程中加入，与H+反应，减小H+浓度，平衡逆向移动，使Tl元素以形式重新进入水层； （5）“还原氯化沉淀”中反应的离子方程式：； （6），；Tl与Al同族，Tl(OH)3与Al(OH)3化学性质相似，能溶于碱溶液中，当pH过大时，Tl的主要形态为Tl(OH)，即Tl(OH)3沉淀又转化成Tl(OH)进入溶液，因此Tl元素去除率下降。 13．（2024·湖南邵阳·三模）磷酸二氢钾是一种大型非线性光学晶体，在未来能源领域——“人造太阳”计划中有重要作用。利用氟磷灰石［主要成分为难溶于水的，杂质为等］为原料制备磷酸二氢钾，工艺流程如下： 已知： ①25℃时，。 ②TOA是难溶于水的液态有机萃取剂，能萃取。 (1)能提高“酸浸Ⅰ”效率的措施有 （任写两点）。 (2)“酸浸Ⅰ”中生成易溶于水的，则“酸浸Ⅰ”中发生反应的离子方程式为 。 (3)“脱氟”的目的是将转化为沉淀，则试剂X为 溶液（填“”或“”）。 (4)“反应器”中发生反应的化学方程式为 。 (5)常温下、，则溶液中 （填“大于”或“小于”）。 (6)还可采用电解法制备磷酸二氢钾，装置如图所示： ①气体的化学式为 ； ②离子交换膜为 离子交换膜（填“阴”或“阳”）； ③产品室能得到的原因是 。 【答案】(1)将氟磷灰石粉碎、搅拌或适当升高温度等 (2) (3)NaCl (4)H3PO4+KCl= KH2PO4+HCl (5)小于 (6) H2 阴 阴极产生通过阴膜进入产品室，阳极K+通过阳膜进入产品室，在产品室可得到 【分析】氯磷灰石(主要成分为难溶于水的，杂质为等)先加入磷酸酸浸，得到HF气体和Ca(H2PO4)2，然后用硫酸再次酸浸，过滤后得到微溶物硫酸钙，滤液中含有磷酸和少量的，滤液中加NaCl生成Na2SiF6沉淀脱氟，过滤得到磷酸，经过分液、结晶得到磷酸二氢钾，以此解答。 【解析】（1）能提高“酸浸Ⅰ”效率的措施有：将氟磷灰石粉碎、搅拌或适当升高温度等。 （2）“酸浸Ⅰ”中和磷酸反应生成和HF，其离子方程式为：。 （3）Na2SiF6的溶解度较小，“脱氟”的目的是将转化为Na2SiF6沉淀，则试剂X为NaCl。 （4）TOA是难溶于水的液态有机萃取剂，能萃取HCl，“反应器”中磷酸和KCl发生反应生成KH2PO4，化学方程式为：H3PO4+KCl= KH2PO4+HCl。 （5）溶液中的电离常数为，水解常数Kh=<，说明电离产生的程度大于水解产生的程度，则小于。 （6）①电解法制备磷酸二氢钾的过程中，左侧为阴极区，H+得到电子生成H2； ②电解法制备磷酸二氢钾的过程中，左侧为阴极区，右侧为阳极，产品室得到，说明右侧K+通过阳离子交换膜Y进入产品室，左侧通过阴离子交换膜X进入产品室； ③产品室能得到的原因是：阴极产生通过阴膜进入产品室，阳极K+通过阳膜进入产品室，在产品室可得到。 14．（2024·湖南衡阳·三模）氢化钛(TiH2)是一种潜在储氢材料。以钛废料(主要成分是TiO2，含少量V2O5、WO3等)为原料制备氢化钛的流程如图： 回答下列问题： (1)“操作A”是 (填名称)；下列仪器中，“操作B”不需要的是 (填标号)。 A．       B．      C．     D． (2)“高温碱浸”中TiO2发生反应的化学方程式为 。 (3)“酸洗”的目的是 ；设计实验确认“水洗”已洗净： 。 (4)以石墨为电极，电解熔融TiO2制备钛时需定期在阳极区补充炭块，其原因是 。 (5)钛和氢气反应必须保证干燥无氧环境，采用的措施是 。 (6)TiO2晶胞如图所示。已知：立方晶胞参数为apm，NA为阿伏加德罗常数的值。 钛离子的配位数为 。该晶体密度为 g•cm-3。 【答案】(1) 过滤 AD (2)TiO2+2NaOHNa2TiO3+H2O (3)将Na2TiO3转化成TiO2•nH2O 取最后流出洗涤液，滴加盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则已洗涤干净(或测定洗涤液pH，中性时已洗涤干净) (4)阳极产生氧气，石墨在高温下可被氧气氧化，补充炭块可以消耗氧气，减轻石墨电极的氧化 (5)通入一段时间干燥的氢气后才加热 (6)6 【分析】钛废料(主要成分是TiO2，含少量V2O5、WO3等)加入NaOH溶液高温碱洗，过滤后得到钒钨溶液和Na2TiO3固体，然后用稀硫酸酸性Na2TiO3固体，将Na2TiO3转化成TiO2•nH2O，将TiO2•nH2O灼烧转化为TiO2，电解TiO2得到Ti，Ti和H2反应生成TiH2，以此解答。 【解析】（1）由分析可知，“操作A”是过滤，“操作B”为灼烧，需要酒精灯和坩埚，不需要烧杯和分液漏斗，故选AD。 （2）“高温碱浸”中TiO2和NaOH反应生成Na2TiO3和H2O，化学方程式为：TiO2+2NaOHNa2TiO3+H2O。 （3）由分析可知，“酸洗”的目的是将Na2TiO3转化成TiO2•nH2O，确认“水洗”已洗净只需要检验洗涤液中的硫酸即可，方法为：取最后流出洗涤液，滴加盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则已洗涤干净(或测定洗涤液pH，中性时已洗涤干净)。 （4）电解熔融TiO2时，阳极O2-失去电子生成O2，电解熔融TiO2制备钛时需定期在阳极区补充炭块，其原因是阳极产生氧气，石墨在高温下可被氧气氧化，补充炭块可以消耗氧气，减轻石墨电极的氧化。 （5）钛和氢气反应必须保证干燥无氧环境，采用的措施是通入一段时间干燥的氢气后才加热。 （6）由化学式TiO2可知，白球代表O原子，黑球代表Ti原子，由晶胞结构可知，晶胞中含有=2个Ti原子，含有=4个O原子，立方晶胞参数为apm，NA为阿伏加德罗常数的值，晶体密度。 15．（2024·湖南长沙·二模）铬的化合物应用广泛，工业上以铬铁矿（含Al、Si氧化物等杂质）为主要原料制备红矾钠（）的工艺流程如下图。已知：①中Cr的化合价为＋3；②焙烧的目的是将转化为，并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐。 请回答下列问题： (1)与基态铬原子的最外层电子数相同且同周期的元素有 种。 (2)为了提高“焙烧”效果，可采取的一种措施是 。 (3)“浸取”所得的滤渣为由此推断“焙烧”时发生主要反应的化学方程式为 。 (4)常温下，矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度的对数[]与pH的关系如图所示。当溶液中可溶性组分浓度时，可认为已除尽。则“中和”时pH的理论范围为 ；“酸化”过程中的离子方程式为 。 (5)工业上常用电解法处理含的酸性废水，用金属铁作阳极、石墨作阴极，一段时间后产生和沉淀。 ①若电解后溶液中，则 {已知，可从第（4）小题图中计算得出}。 ②电解法处理含的酸性废水，下列有关原理的说法正确的是 （填标号）。 A．阳极反应为 B．电解过程中溶液pH不会变化 C．如果石墨作阳极，电解过程不变 D．电路中每转移12mol电子，阳极有1mol 被还原 【答案】(1)2 (2)将矿料粉碎或适当提高焙烧温度或使用沸腾炉等其他合理答案 (3) (4) 4.5<pH≤9.3 (5) AD 【分析】该工艺流程原料为铬铁矿主要成分为(含、氧化物等杂质)，产品为红矾钠，流程主线中的主元素为。铬铁矿、纯碱通入氧气焙烧将转化为，并将、氧化物转化为可溶性钠盐，加入水浸取除去不溶性杂质，滤液加入稀硫酸“中和”除去硅、铝等元素，滤液继续加入稀硫酸酸化，将转变为，蒸发结晶分离出副产品、冷却结晶得到红矾钠，据此回答。 【解析】（1）基态铬原子价电子排布式为3d54s1，又同周期基态钾原子和铜原子价电子排布式分别为4s1、3d104s1，所以答案为2； （2）为了提高焙烧效果，可采取的措施有将矿料粉碎，增加反应物的接触面积；适当提高焙烧温度，增大反应速率；使用沸腾炉等； （3）中铬元素化合价为+3价，则铁元素化合价为+2价，焙烧后得到的中铬元素化合价为+6价，及产物中铁元素化合价为+3价，说明发生氧化反应，故有氧气参加反应作氧化剂，故化学方程式为； （4）由流程可知，“中和”的目的是通过调节，除去溶液中、，使其浓度，且不能转化为铝离子，结合题中图像可知，的理论范围为4.5<pH≤9.3； 继续加入稀硫酸酸化，是将转变为，故离子反应为； （5）①三价铁离子恰好完全沉淀时溶液的=3.0，即，，则，时，，则； ②电解原理为金属铁阳极，阳极发生氧化反应，阴极石墨电极，电极反应为，在电解质溶液中发生还原的生成和沉淀。 A．阳极电极材料是铁，为活性电极，阳极反应为：，A正确； B．阴极电极反应为，电解质溶液中发生，电解过程中溶液会发生变化，B错误； C．如果石墨作阳极，阳极电极反应，溶液中的不会被处理，C错误； D．电路中每转移电子，阳极发生，有6mol生成，溶液中发生，有被还原，D正确； 综上故选AD。 16．（2024·湖南·模拟预测）三氧化二镍在颜料、蓄电池、阻燃剂等领域应用广泛。一种以镍铁合金废料(主要含有Ni、Fe、Cu、Ca、Mg、Zn等金局)为原料制备三氧化二镍的工艺流程如下： 已知：。常温下，，。一些难溶电解质的如表所示： 难溶电解质 NiS CuS ZnS 18.8 35.2 21.7 回答下列问题： (1)“酸溶”过程中可以加快反应速率和提高浸出率的方法有 (写两条即可)。 (2)“除杂1”步骤中，加入将溶液的pH调至1.6~1.8，得到黄钠铁矾，该反应的离子方程式为 。 (3)“除杂2”步骤中，常温下，始终保持溶液中的浓度为。为将预除杂质完全除去，应保持溶液的pH不小于 ，若此时的浓度为，则 (填“有”或“没有”)损失(当某离子浓度时，可认为该离子完全除去)。 (4)“沉镍”步骤中，得到的滤液中所含的阳离子主要有 (填离子符号)。 (5)在空气中“煅烧”发生反应的化学方程式为 。 (6)Ni、Fe、O三种元素形成的某化合物可以用作催化剂，其晶胞结构如图所示。该化合物晶体的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值，列出计算表达式)。 【答案】(1)适当加热、搅拌(或粉碎镍铁合金废料、适当增大酸的浓度) (2) (3) 2.1 有 (4)、、 (5) (6) 【分析】 【解析】（1）“酸溶”过程中可以加快反应速率和提高浸出率的方法有适当加热、搅拌、粉碎镍铁合金废料或适当增大酸的浓度； （2）“除杂1”步骤中，溶液呈酸性，溶液中的、与加入的、反应生成沉淀和气体，反应的离子方程式为； （3）“除杂2”步骤的目的是将、完全除去，根据难溶电解质的溶度积可知，将、完全除去需满足，则溶液中，已知，，则，将、代入可得，则应保持溶液的pH不小于2.1，此时，，则已经开始沉淀，有损失； （4）根据第(2)问的离子方程式可知，消耗的与的物质的量之比小于中与的物质的量之比，所以一定有剩余；“沉镍”步骤前镍铁合金废料中的其他金属杂质已经被除去，故加入草酸“沉镍”后得到的滤液中所含的阳离子主要为、、； （5）在空气中煅烧说明足量，故碳元素转化为；加入草酸后得到草酸镍沉淀，在空气中煅烧草酸镍生成三氧化二镍，+2价的镍被氧化为+3价，+3价的碳被氧化为+4价，则反应的化学方程式为； （6）根据均摊法可知，1个A中Ni的个数为，1个B中Ni的个数为，故1个晶胞中Ni的总数为；1个B中Fe的个数为4，1个晶胞中Fe的总数为；1个A中O的个数为4，1个B中O的个数为4，故1个晶胞中O的总数为，则该化合物晶体的密度为。 17．（2024·湖南长沙·三模）钒是重要的战略资源，以硫酸工业产生的废钒催化剂为原料(含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2以及少量的Fe2O3等)，综合回收利用钒、硅、钾实现变废为宝、保护环境的目的，回收工艺流程如下： 已知：钒的氧化物在酸性条件下以、VO2+存在，pH增大时VO2+可转化为VO(OH)2沉淀。 (1)“水浸”前，通常需要将催化剂粉碎，其目的是 。 (2)“滤渣2”转化为Na2SiO3的化学方程式是 。 (3)“还原酸浸”时： ①硫酸的用量会影响钒的浸出率，pH需保持在1.2以下的原因是 。 ②过程中除了有被还原成VO2+，还涉及的反应离子方程式为 。 ③若以磷酸为介质处理废催化剂，可以提高钒的浸出率。一种钒磷配合物的结构如图所示，形成配位键时V提供 (选填“孤对电子”或“空轨道”)。 (4)“萃取”时选择有机萃取剂，原理是：H2R(有机层)+ VO2+2H++VOR(有机层)，“反萃取”应选择在 环境中进行(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)。 (5)加氨水生成VO(OH)2沉淀，若经焙烧得到1molV2O5产品，则消耗空气中O2 mol。 18．（2024·湖南衡阳·模拟预测）可用于玻璃和陶瓷的着色剂。由含钴可矿（元素主要以的形式存在，还含有元素，碳及有机物等）制取氯化钴晶体的一种工艺流程如图所示： 已知：①焦亚硫酸钠常用作食品抗氧化剂。 ②难溶于水。 ③部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀的如表所示： 开始沉淀 0.3 2.7 7.2 7.6 9.6 完全沉淀 1.1 3.2 9.2 9.6 11.1 回答下列问题： (1)“焙烧”的目的是 。 (2)“浸取”的过程中，的主要作用是 （用离子方程式表示）。若用盐酸代替和的混合液也能达到目的，从环保角度分析不采用盐酸的原因 。 (3)“滤液1”中加入溶液，反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (4)“滤渣2”的主要成分为 （填化学式）。 (5)已知，当恰好沉淀完全时（浓度为），溶液中 （保留3位有效数字）。 (6)钴的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。用乙醇燃料电池作为电源电解含的水溶液制备金属钴的装置如图2、3所示。 ①图3中电极应连接乙醇燃料电池的 极（填“a”或“b”）。 ②电解过程中Ⅱ室溶液变小，则离子交换膜2为 （填“阴”或“阳”）离子交换膜。 【答案】(1)除去碳和有机物 (2)4Co3+++3H2O=4Co2++2+6H+ 盐酸与Co3+反应产生Cl2且盐酸本身有挥发性，Cl2和HCl会污染环境 (3)1:6 (4)Fe(OH)3 (5)4.15×10-3mol⋅L−1 (6) a 阴 【分析】由题干流程图可知，由含钴矿(Co元素主要以Co2O3、CoO存在，还含有Fe、Mg、Ca元素，碳及有机物等)制取氯化钴晶体的一种工艺流程，含钴废料“550℃焙烧”以除去碳和有机物后加入稀硫酸和焦亚硫酸钠Na2S2O5，过滤得到滤渣1和滤液1，滤液1中加入NaClO3将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离，加入碳酸钠溶液调节溶液pH3.0～3.5沉淀铁离子，过滤得到滤渣2和滤液2，滤液2中加入NaF调节溶液pH=4.0～5.0沉淀钙离子和镁离子，生成滤渣3为CaF2、MgF2难溶于水；向滤液3中加入萃取剂Ⅰ，分液得到有机层中然后用稀盐酸反萃取得到萃取剂Ⅰ和溶液4，经过一系列操作得到相应的盐，溶液中含钴离子和镍离子，加入萃取剂Ⅱ萃取分液得到含镍离子的溶液和有机层，加入稀盐酸反萃取得到氯化钴溶液。经过浓缩蒸发、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到晶体，据此分析解题。 【解析】（1）由分析可知，碳和有机物可通过焙烧除去，含钴废料“550℃焙烧”可以除去碳和有机物，故答案为：除去碳和有机物； （2）由分析结合题干流程图可知，焦亚硫酸钠Na2S2O5，常做食品抗氧化剂，具有还原性，浸取中加入Na2S2O5的作用是将三价钴离子还原为Co2+，防止生成Co(OH)3沉淀，发生反应的离子方程式为4Co3+++3H2O=4Co2++2+6H+，若用盐酸代替H2SO4和Na2S2O5的混合液，盐酸与Co3+反应产生Cl2且盐酸本身有挥发性，Cl2和HCl会造成污染，故答案为：4Co3+++3H2O=4Co2++2+6H+；盐酸与Co3+反应产生Cl2且盐酸本身有挥发性，Cl2和HCl会污染环境； （3）由分析可知，滤液1中加入NaClO3的作用将亚铁离子氧化为三价铁离子，同时生成氯离子，氧化剂氯酸钠得6个电子，还原剂亚铁离子失1个电子，故反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6，故答案为：1:6； （4）由分析可知，加入Na2CO3溶液生成的滤渣2是碳酸钠和铁离子反应生成的氢氧化铁沉淀，故答案为：Fe(OH)3； （5）由Ksp(MgF2)=6.5×10−9，当Mg2+恰好沉淀完全时（浓度为1×10−5mol⋅L−1），c2(F-)=，则由Ksp(CaF2)=2.7×10−11，c(Ca2+)=mol⋅L−1，故答案为：4.15×10-3mol⋅L−1； （6）①钴单质由Co2+得电子在Co电极上析出，故Co电极为阴极，连接乙醇燃料电池的负极，燃料电池，燃料在负极反应，故Co电极应连接乙醇燃料电池的a极，答案为：a； （7）②电解过程中Ⅱ室溶液pH变小，说明I室中H+向II室迁移，为保证溶液电中性，III室中Cl-应向II室迁移，故离子交换膜2为阴离子交换膜，答案为：阴。 19．（2024·湖南长沙·一模）湖南稀土资源丰富，其中红土钪矿富含钪元素。钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从红土钪矿(含钪、钛、铁、锰等元素)中提取氧化钪()的一种流程如下： 已知：①为两性氢氧化物，可与强碱反应生成。 ②。 ③，。 (1)为提高酸浸速率，可通过研磨、 等措施(举2例)。请从原子结构的角度解释加入双氧水易将酸浸液中某种金属阳离子氧化的原因： 。该步骤中选用足量的，理由是 。 (2)25℃时加入NaOH溶液调节以除去，沉锰过程中钪也会经历沉淀的过程，完全沉淀的 (已知)。 (3)向含的溶液中加入草酸后可以将其沉淀，的草酸溶液中 。 (4)草酸钪在空气中灼烧的化学方程式为 。 (5)Y、Sc(/NC，/NC)单原子催化剂可用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。使用/NC单原子催化剂的反应历程中，决速步的方程式为 。 【答案】(1) 搅拌、加热、适当增大酸的浓度 的价层电子排布式为，易失去1个电子达到半充满的稳定结构 将全部氧化为；不引入杂质 (2)5.65 (3)0.03 (4) (5)或 【分析】红土钪矿含钪、钛、铁、锰等元素，由流程可知，研磨、酸浸后，滤渣1为不溶于水的物质，加入双氧水可以氧化二价铁为三价铁，再加入氨水将三价铁转化为沉淀除掉，滤渣2主要是Fe(OH)3，加NaOH调pH后分离出Mn元素，得到含钪元素的粗液，多步处理后加入草酸发生反应为3H2C2O4+2Sc3+=Sc2(C2O4)3↓+6H+，再在空气中灼烧发生，据此作答。 【解析】（1）化学反应的影响因素有温度和接触面积等，所以要想酸浸反应速率可以采取升温，将粉红土钪矿碎等措施；加入双氧水易将酸浸液中氧化的原因：的价层电子排布式为，易失去1个电子达到半充满的稳定结构；由于酸浸”时有Fe2+生成，可被H2O2氧化为Fe3+，便于后续除杂，故答案为：搅拌、加热、适当增大酸的浓度；的价层电子排布式为，易失去1个电子达到半充满的稳定结构；将全部氧化为；不引入杂质。 （2）根据可知，完全沉淀时，溶液中的，，已知，则完全沉淀时，故答案为：5.65。 （3）在25℃、pH=2的草酸溶液中，故答案为：0.03。 （4）草酸钪“灼烧”氧化生成和，反应方程式为，故答案为：。 （5）决速步骤为能垒最大的一步，即或，故答案为：或。 20．（2024·湖南·二模）钛被称为“二十一世纪的金属”，绿矾是重要的化工原料，用钛铁矿［主要成分是钛酸亚铁（），含少量、MgO、等杂质］作原料生产金属钛和绿矾（）等产品的一种工艺流程如下： 已知：Ti有两种价态，在水溶液中主要以（无色）、（紫色）形式存在。 请回答下列问题： (1)硫酸与反应生成的化学方程式是 。向滤液1中加入适量铁粉，至刚好出现紫色为止，此时溶液仍呈强酸性。已知：氧化性：，则加入适量铁粉的原因是 。 (2)系列操作具体为 ，经系列操作后，再对所得到的绿矾晶体用75%的乙醇溶液洗涤，用乙醇溶液洗涤绿矾的优点为 。 (3)滤液2中加入适量的试剂A，A可选用 （填标号）。 a．稀硫酸    b．碳酸镁    c．二氧化碳    d．鼓入空气 (4)用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融-CaO作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。写出阴极区反应的电极总反应式： 。 (5)假如中的铁元素占矿物中铁元素总量的80%；某次生产中，向滤液1中加入纯铁粉14kg，得到绿矾晶体（M＝278g/mol）的质量为278kg，整个过程中铁元素的总利用率为80%，Ti元素的转化率为90%，其他损失忽略不计。按上述流程，可得到 kg。 (6)最近发现一种由Ti原子和C原子构成的气态团簇分子如图所示，其化学式为 。 【答案】(1) 使完全还原为；同时避免过量的铁将还原成，影响产品的纯度 (2) 蒸发浓缩（或加热浓缩）、降温结晶（或冷却结晶）、过滤 减少绿矾溶解损耗、快速得到干燥的固体 (3)b (4) (5)57.6 (6) 【分析】钛铁矿用硫酸溶液溶解，过滤得强酸性溶液中含有TiOSO4、FeSO4及未反应的硫酸等，加入铁粉将Fe3+转化为Fe2+，防止Fe3+与TiO2+同时生成沉淀，沉降分离得到溶液中主要含有Fe2+、TiO2+及硫酸根，再浓缩蒸发得到绿矾与溶液2，溶液2中含有TiOSO4，加入碳酸镁，调节pH，TiO(OH)2沉淀完全，煅烧得到二氧化钛，电解得到Ti，高温下和氯气、焦炭反应生成四氯化钛，据此解答。 【解析】（1）钛铁矿的主要成分与硫酸反应的主要产物是和，结合原子守恒配平化学方程式为。加入铁屑至浸出液刚好出现紫色，说明浸出液中含有，加入铁屑作还原剂，将还原为，防止被氧化成，影响产品的纯度。 （2）为避免结晶水失去，适合用降温结晶获得绿矾，然后再过滤，用乙醇洗涤可避免损耗、快速干燥。 （3）试剂A用来中和氢离子，调节pH，选项中只有碳酸镁符合，向富含溶液中加入粉末，使其与反应，降低溶液中，使平衡向生成的方向移动，便于得到粗产品。 （4）电解时，阴极发生反应，钙还原二氧化钛：，所以阴极区反应的电极总反应式为。 （5）由的质量为278kg，可求出最后在绿矾中的铁有56kg，因为铁只有80%的利用率，所以损失前铁元素的总质量是56kg÷0.8＝70kg，又加了14kg纯铁粉，故矿物中铁的质量为56kg，因矿石中80%的铁来自于，故中铁元素的质量为56kg×0.8＝44.8kg，由此推出中Ti的质量为kg＝38.4kg，因Ti的转化率只有90%，故有38.4kg×0.9＝34.56kg Ti可转化成二氧化钛，可求得所得二氧化钛的质量为kg＝57.6kg。 （6）因是团簇分子，所以不用均摊，直接数，根据结构可判断含有4个Ti，5个C，所以化学式为Ti4C5。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 化学工艺流程 考点1 回收类工艺流程 1.（2024·湖南卷）铜阳极泥(含有Au、、、等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下： 已知：①当某离子的浓度低于时，可忽略该离子的存在； ② ； ③易从溶液中结晶析出； ④不同温度下的溶解度如下： 温度℃ 0 20 40 60 80 溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0 回答下列问题： （1）Cu属于_______区元素，其基态原子的价电子排布式为_______； （2）“滤液1”中含有和，“氧化酸浸”时反应的离子方程式为_______； （3）“氧化酸浸”和“除金”工序抣需加入一定量的： ①在“氧化酸浸”工序中，加入适量的原因是_______。 ②在“除金”工序溶液中，浓度不能超过_______。 （4）在“银转化”体系中，和浓度之和为，两种离子分布分数随浓度的变化关系如图所示，若浓度为，则的浓度为_______。 （5）滤液4中溶质主要成分为_______(填化学式)；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还原”工序需在℃左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产，原因是_______。 2. （2022·湖南卷）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下： 已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点： 物质 沸点/ 136 127 57 180 回答下列问题： （1）已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。 A. B. C. D. （2）与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表： 物质 分压 ①该温度下，与C、反应的总化学方程式为_______； ②随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是_______。 （3）“除钒”过程中的化学方程式为_______；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是_______。 （4）“除钒”和“除硅、铝”的顺序_______(填“能”或“不能”)交换，理由是_______。 （5）下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼的方法相似的是_______。 A. 高炉炼铁 B. 电解熔融氯化钠制钠 C. 铝热反应制锰 D. 氧化汞分解制汞 考点2 制备类工艺流程 3.（2023·湖南卷）超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下： 已知：①金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点为29.8℃； ②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体； ③相关物质的沸点： 物质 Ga(CH3)3 Et2O CH3I NR3 沸点/℃ 55.7 34.6 42.4 365.8 回答下列问题： （1）晶体Ga(CH3)3的晶体类型是_______； （2）“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在40-45℃的原因是_______，阴极的电极反应式为_______； （3）“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2和CH3MgI，写出该反应的化学方程式：_______； （4）“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是_______； （5）下列说法错误的是_______； A. 流程中Et2O得到了循环利用 B. 流程中，“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行 C. “工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3)，并蒸出Ga(CH3)3 D. 用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3)3和CH3I （6）直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3理由是_______； （7）比较分子中的C-Ga-C键角大小：Ga(CH3)3_______Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“=”)，其原因是_______。 1．（2024·湖南长沙·三模）铼是一种稀有贵重金属，广泛用于制造飞机、卫星和火箭的外壳等。工业上一种利用富铼矿渣(主要成分ReS2)提取铼的工艺流程如图所示： 已知：①“焙烧”得到的固体成分有Re2O7、ReO3以及铁、铜和硅的氧化物； ②Re2O7是酸性氧化物，HReO4的性质与HClO4的性质相似；高铼酸铵()微溶于冷水，易溶于热水； ③室温下，。 回答下列问题： (1)Re2O7与水反应的离子方程式为 ；室温下，加入氨水后，测得溶液pH约为11，则溶液中 (填“>”“<”或“=”)。 (2)“焙烧”时，空气从焙烧炉底部通入，粉碎后的矿渣从顶部加入，目的是 。 (3)写出“热解”时发生反应的主要化学方程式： 。 (4)测得制得的铼粉(含少量Re2O7)中Re与O的原子个数比为1∶0.35，则该产品的纯度为 %(保留三位有效数字)。 (5)已知ReO3的立方晶胞结构如图所示，则Re在晶胞中的位置为 ；晶体中一个Re周围与其最近的O的个数为 。 2．（2024·湖南长沙·三模）硫酸铅广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料以及精细化工产品等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为，含有等杂质)制备晶体，工艺流程如下： 已知：①； ②。 (1)基态原子的价层电子排布式为 。 (2)“浸取”时，由转化为的离子方程式为 。 (3)滤渣2的主要成分是 (填化学式)。 (4)由该工艺可知，反应属于 。反应(填“放热”或“吸热”)。 (5)“沉淀转化”步骤完成后溶液中的浓度为，则此时溶液中的浓度为 (6)滤液a可循环利用，试剂M是 。(填化学式)。 (7)PbS的立方晶胞如图所示，已知晶体密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶胞中硫离子与铅离子最近的距离为 nm。 3．（2024·湖南·三模）以湿法炼锌厂所产的钴锰渣(主要成分为，含少量、等)为原料回收制备的工艺如下： 已知常温下，。 回答下列问题： (1)“酸浸”时其中，写出反应的化学方程式： 。 (2)“除铁”时，生成同时有CO2生成，写出该反应离子方程式为： 。 (3)“除铜锌”时，主要以而不是Cu(OH)2形式除去，结合计算说明其原因： (写出主要计算推理过程)。 (4)“滤渣3”中含有，写出“除锰”时生成的化学方程式： 。 (5)P204、P507对金属离子的萃取率与的关系如图1所示。 ①“P204萃取”后“萃取液1”进行“反萃取”的目的是 。 ②“P507萃取”时，选择合适的范围为 (填字母)。 A． B． C． D． (6)的立方晶胞结构如图2所示。若晶体密度为d g/cm3 ，则晶胞中与之间最近距离为 。 4．（2024·湖南长沙·三模）某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法对铬铁矿(主要成分，含氧化物杂质)进行处理制备高价铬盐的工艺流程如图。 已知：①最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在：②在水溶液中以的形式存在。 回答下列问题： (1)Cr的价电子排布式为 。 (2)铬铁矿在高温反应前需要粉碎处理的目的是 。 (3)“高温连续氧化”工序中发生反应的化学方程式为 。 (4)气体A是 (填化学式)。 (5)工序2中与气体A发生反应的离子除OH-还有 。 (6)若工序2中的铝元素恰好完全转化为沉淀，此时溶液中的 ，(通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全； (7)该工艺可以利用滤渣1提取，下图是晶胞，已知晶胞密度是，用表示阿伏加德罗常数的值，则d= nm(写出计算表达式即可)。 5．（2024·湖南·模拟预测）铋的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿（主要成分为，含、、等杂质）制备的工艺流程如下： 已知：i.易水解，难溶于冷水。 ii.“氧化浸取”时，铋元素转化为，硫元素转化为硫单质。 iii    。 回答下列问题。 (1)滤渣1的主要成分为 。为提高“浸取”速率，采取的措施有：升高温度、 （写出一条）。辉铋矿浸取率随温度的变化曲线如图，高于40℃时浸取率快速下降，其可能的原因是 。 (2)“氧化浸取”时，发生反应的和物质的量之比为 。 (3)“除铜”时发生反应：    ，则 。 (4)“转化”时，生成的离子方程式为 。 (5)取产品，加入足量稀硫酸和稀溶液使其完全反应，再用标准溶液滴定生成的，当溶液紫红色恰好褪去时，消耗标准溶液。该 产品的纯度为 （用含w，a、b的代数式表示）。 (6)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示： ①该超导材料的最简化学式为 。 ②的配位数为 。 ③该晶胞参数，，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为 （列出计算式）。 6．（2024·湖南·模拟预测）锰废渣的硫酸浸出液含有大量、、以及少量的、、、。通过沉淀-萃取法可以回收其中的锰、钴、镍，流程如图所示。 已知： ①萃取剂a和b均为有机物，可用通式HR表示，萃取金属离子时，发生反应：(M代表被萃取的金属)。 ②已知常温下部分物质的如表。 物质 ③不同条件下加入对钙镁去除率的影响如图1、图2。 (1)基态Mn原子的价电子轨道表示式为 。 (2)写出加入后发生反应的离子方程式 。 (3)滤渣①的主要成分 。 (4)根据图1、图2，选择除去钙镁离子的最适宜温度和pH分别是 、 ，如果pH过低带来影响是 。 (5)用平衡移动原理解释加入反萃取剂的作用 。 (6)最后得到溶液中，调节溶液，加入让沉淀完全(浓度不高于)，则混合体系中的浓度不低于 。［已知：，，结果保留三位小数］ 7．（2024·湖南·模拟预测）赤泥是氧化铝生产排放的固体废弃物。由赤泥（主要成分为、、、FeO、CaO、等）制备一种高效净水剂聚合硫酸铝铁（PAFS）的工艺流程如下。 (1)的空间结构是 。 (2)“焙烧”时，需将赤泥粉碎的目的是 。 (3)酸浸渣的主要成分是 （填化学式）。 (4)“氧化”时发生反应的离子方程式为 。室温下，向氧化后的溶液中滴加NaOH溶液至pH＝4时，溶液中的 [已知25℃，的]。 (5)为了测试所制得的聚合硫酸铝铁的性能，取某水样，在不同pH条件下加入PAFS并测定其去浊率，结果如图所示（已知去浊率越高，净水效果越好）。由图可知在设定的偏酸性和偏碱性条件下，水样的去浊率均不高。试分析pH＜7时，去浊率较低的可能原因是 。 (6)一种碳溶解在铁单质中形成合金的晶胞如图所示，则该物质的化学式为 ，若晶体密度为，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为 pm（阿伏加德罗常数的值用表示，写出计算式即可）。 8．（2024·湖南·模拟预测）陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点，利用含钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量的铝箔，LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如图： (1)加入NaOH溶液碱浸时发生反应的离子反应方程式 ，酸溶时，H2O2的作用是 。 (2)实验操作①的名称是 操作②用到的玻璃仪器有： 。 (3)已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与pH的关系如下图所示，则有机磷萃取时最佳pH为 。 (4)CO(OH)2在空气中加热时，固体(不含其他杂质)，质量随温度变化的曲线如图所示，290℃时，所得固体物质的化学式为： 。 (5)Co2+萃取的反应原理如下：，则从有机相中分离出CoSO4需向有机溶剂中加入以下哪种试剂_______。 A．H2SO4 B．NaOH C．HR D．Co(OH)2 (6)“沉钴”时，Na2CO3的滴速过快或浓度太大，都会导致产品不纯，请分析原因： 。 9．（2024·湖南·二模）以菱锰矿（主要成分是，含少量、、、等）为原料制备锂电池的正电极材料的流程如图所示。 回答下列问题： (1)基态Mn原子价层电子排布式为 。 (2)“浸渣1”主要成分有和 （填化学式）；提高“酸浸”速率的措施有 （答一条）。“除铁铝”中的作用是 。 (3)“电解”中废液可循环用于 （填名称）工序。用过一硫酸替代“电解”氧化生成，写出离子方程式： （注：第一步完全电离，第二步电离程度小）。 (4)在不同温度下，合成中的、和的含量与温度的关系如表所示： 700 5.56 44.58 49.86 750 2.56 44.87 52.57 800 5.50 44.17 50.33 850 6.22 44.40 49.38 由此可以确定，在上述温度范围内，锰元素的平均价态的变化趋势符合图像 （填序号）。 (5)锂锰电池电极总反应式为。 电池放电时，正极反应式为 。 10．（2024·湖南·模拟预测）铍作为一种稀有元素，在航空航天、电子加工等领域具有重要意义。用铍矿石(含BeO及少量Ca、Mg、Mn元素)与配料生产工业氧化铍的工艺流程如下： 已知：碱性条件下的还原产物为。回答下列问题： (1)若缺少粉碎步骤，产生的影响为 。 (2)烧结时，若铍矿石中BeO恰好转化为，Si元素转化为，则BeO发生反应的化学方程式为 。 (3)水浸后溶液中仍有未反应的，加入后会转化为沉淀，所得产物可除去溶液中的钙、镁元素，发生反应的离子方程式为 。 (4)水浸后溶液中Mn元素以形式存在，加入稍过量溶液煮沸50min至溶液 时说明反应结束。结合平衡移动原理解释酸洗时控制溶液的原因： 。 (5)碱化时，室温下加入NaOH，控制，析出颗粒状的，所得浸出液中，此时溶液中 。已知，的解离常数 (6)碱化后浸出液中远高于排放标准，向其中加入硫酸铁生成，为八面体结构，则Fe原子采取的杂化方式为 (填标号)。 A．  B．  C． 11．（2024·湖南·三模）高砷烟尘(主要成分有等)属于危险固体废弃物，对高砷烟尘进行综合处理回收，和金属铟的工业流程如下： 已知：①在酸性溶液中以或形式存在，氧化性环境中主要存在； ②在易分解为难溶于水； ③。 回答下列问题： (1)滤渣的主要成分为 (填化学式)。 (2)“高压酸浸”时，的浸出率随硫酸浓度的增大而变化的曲线如图所示，硫酸浓度超过时，的浸出率随硫酸浓度增大而略微减小的原因可能为 。 (3)“硫化”过程中生成，发生反应的离子方程式为 。已知在水溶液中电离的总反应式为。当“硫化”操作后溶液中，则此时溶液的 。 (4)“还原”后溶液酸性增强，主要原因是 (用离子方程式表示)。 (5)“结晶”操作为 、过滤、洗涤、干燥。 (6)“萃余液”中含有的金属阳离子为 (填离子符号)，将溶液电解得到金属铟，阴极的电极反应式为 。 (7)硫化铟铜是一种新型的纳米材料，具有优异的光电性能和光催化性能。一种由S、三种元素组成的化合物的晶胞如图所示。采用和合成硫化铟铜薄膜，该反应的化学方程式是 ，该晶胞的六个面均为矩形，上、下底面的晶胞参数为，高为，晶体密度为，则阿伏加德罗常数的值为 (用含a、b、d的式子表示)。 12．（2024·湖南·二模）铊（Tl）本身是一种剧毒物质，为毒性最大的金属元素之一，但是铊在工业中的用途非常广泛，主要存在于一些矿物和工业废水中，也可以从含铊的合金中提取．从某铅锌厂的富铊灰（主要成分为、、、、）中回收铊的工艺流程如图所示： 已知： ①在氯化物-硫酸水溶液中，铊元素以形式存在； （2）萃取过程的反应原理为． 请回答下列问题： (1)基态原子核外电子的运动状态有 种． (2)“浸取I”过程中为提高铊的浸取速率，可采取的措施有 （写出两条）． (3)写出“浸取I”中发生反应的化学方程式： ，“滤渣”的主要成分是 （填化学式）． (4)请从化学平衡的角度解释“反萃取”过程中加入溶液的原因： ． (5)写出“还原氯化沉淀”中反应的离子方程式： ． (6)通过沉淀法也可以去除工业废水中的和． ①已知，某地区规定工业污水中铊的污染物排放限值为，若铊的含量符合国家排放限值，则处理后的废水中 （假设污水中铊全部以形式存在）． ②向含铊废水中加入溴水，使充分氧化成，调节溶液pH，沉淀去除铊元素．若pH过大，铊元素去除率下降的原因是 ． 13．（2024·湖南邵阳·三模）磷酸二氢钾是一种大型非线性光学晶体，在未来能源领域——“人造太阳”计划中有重要作用。利用氟磷灰石［主要成分为难溶于水的，杂质为等］为原料制备磷酸二氢钾，工艺流程如下： 已知： ①25℃时，。 ②TOA是难溶于水的液态有机萃取剂，能萃取。 (1)能提高“酸浸Ⅰ”效率的措施有 （任写两点）。 (2)“酸浸Ⅰ”中生成易溶于水的，则“酸浸Ⅰ”中发生反应的离子方程式为 。 (3)“脱氟”的目的是将转化为沉淀，则试剂X为 溶液（填“”或“”）。 (4)“反应器”中发生反应的化学方程式为 。 (5)常温下、，则溶液中 （填“大于”或“小于”）。 (6)还可采用电解法制备磷酸二氢钾，装置如图所示： ①气体的化学式为 ； ②离子交换膜为 离子交换膜（填“阴”或“阳”）； ③产品室能得到的原因是 。 14．（2024·湖南衡阳·三模）氢化钛(TiH2)是一种潜在储氢材料。以钛废料(主要成分是TiO2，含少量V2O5、WO3等)为原料制备氢化钛的流程如图： 回答下列问题： (1)“操作A”是 (填名称)；下列仪器中，“操作B”不需要的是 (填标号)。 A．       B．      C．     D． (2)“高温碱浸”中TiO2发生反应的化学方程式为 。 (3)“酸洗”的目的是 ；设计实验确认“水洗”已洗净： 。 (4)以石墨为电极，电解熔融TiO2制备钛时需定期在阳极区补充炭块，其原因是 。 (5)钛和氢气反应必须保证干燥无氧环境，采用的措施是 。 (6)TiO2晶胞如图所示。已知：立方晶胞参数为apm，NA为阿伏加德罗常数的值。 钛离子的配位数为 。该晶体密度为 g•cm-3。 15．（2024·湖南长沙·二模）铬的化合物应用广泛，工业上以铬铁矿（含Al、Si氧化物等杂质）为主要原料制备红矾钠（）的工艺流程如下图。已知：①中Cr的化合价为＋3；②焙烧的目的是将转化为，并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐。 请回答下列问题： (1)与基态铬原子的最外层电子数相同且同周期的元素有 种。 (2)为了提高“焙烧”效果，可采取的一种措施是 。 (3)“浸取”所得的滤渣为由此推断“焙烧”时发生主要反应的化学方程式为 。 (4)常温下，矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度的对数[]与pH的关系如图所示。当溶液中可溶性组分浓度时，可认为已除尽。则“中和”时pH的理论范围为 ；“酸化”过程中的离子方程式为 。 (5)工业上常用电解法处理含的酸性废水，用金属铁作阳极、石墨作阴极，一段时间后产生和沉淀。 ①若电解后溶液中，则 {已知，可从第（4）小题图中计算得出}。 ②电解法处理含的酸性废水，下列有关原理的说法正确的是 （填标号）。 A．阳极反应为 B．电解过程中溶液pH不会变化 C．如果石墨作阳极，电解过程不变 D．电路中每转移12mol电子，阳极有1mol 被还原 16．（2024·湖南·模拟预测）三氧化二镍在颜料、蓄电池、阻燃剂等领域应用广泛。一种以镍铁合金废料(主要含有Ni、Fe、Cu、Ca、Mg、Zn等金局)为原料制备三氧化二镍的工艺流程如下： 已知：。常温下，，。一些难溶电解质的如表所示： 难溶电解质 NiS CuS ZnS 18.8 35.2 21.7 回答下列问题： (1)“酸溶”过程中可以加快反应速率和提高浸出率的方法有 (写两条即可)。 (2)“除杂1”步骤中，加入将溶液的pH调至1.6~1.8，得到黄钠铁矾，该反应的离子方程式为 。 (3)“除杂2”步骤中，常温下，始终保持溶液中的浓度为。为将预除杂质完全除去，应保持溶液的pH不小于 ，若此时的浓度为，则 (填“有”或“没有”)损失(当某离子浓度时，可认为该离子完全除去)。 (4)“沉镍”步骤中，得到的滤液中所含的阳离子主要有 (填离子符号)。 (5)在空气中“煅烧”发生反应的化学方程式为 。 (6)Ni、Fe、O三种元素形成的某化合物可以用作催化剂，其晶胞结构如图所示。该化合物晶体的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值，列出计算表达式)。 17．（2024·湖南长沙·三模）钒是重要的战略资源，以硫酸工业产生的废钒催化剂为原料(含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2以及少量的Fe2O3等)，综合回收利用钒、硅、钾实现变废为宝、保护环境的目的，回收工艺流程如下： 已知：钒的氧化物在酸性条件下以、VO2+存在，pH增大时VO2+可转化为VO(OH)2沉淀。 (1)“水浸”前，通常需要将催化剂粉碎，其目的是 。 (2)“滤渣2”转化为Na2SiO3的化学方程式是 。 (3)“还原酸浸”时： ①硫酸的用量会影响钒的浸出率，pH需保持在1.2以下的原因是 。 ②过程中除了有被还原成VO2+，还涉及的反应离子方程式为 。 ③若以磷酸为介质处理废催化剂，可以提高钒的浸出率。一种钒磷配合物的结构如图所示，形成配位键时V提供 (选填“孤对电子”或“空轨道”)。 (4)“萃取”时选择有机萃取剂，原理是：H2R(有机层)+ VO2+2H++VOR(有机层)，“反萃取”应选择在 环境中进行(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)。 (5)加氨水生成VO(OH)2沉淀，若经焙烧得到1molV2O5产品，则消耗空气中O2 mol。 18．（2024·湖南衡阳·模拟预测）可用于玻璃和陶瓷的着色剂。由含钴可矿（元素主要以的形式存在，还含有元素，碳及有机物等）制取氯化钴晶体的一种工艺流程如图所示： 已知：①焦亚硫酸钠常用作食品抗氧化剂。 ②难溶于水。 ③部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀的如表所示： 开始沉淀 0.3 2.7 7.2 7.6 9.6 完全沉淀 1.1 3.2 9.2 9.6 11.1 回答下列问题： (1)“焙烧”的目的是 。 (2)“浸取”的过程中，的主要作用是 （用离子方程式表示）。若用盐酸代替和的混合液也能达到目的，从环保角度分析不采用盐酸的原因 。 (3)“滤液1”中加入溶液，反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (4)“滤渣2”的主要成分为 （填化学式）。 (5)已知，当恰好沉淀完全时（浓度为），溶液中 （保留3位有效数字）。 (6)钴的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。用乙醇燃料电池作为电源电解含的水溶液制备金属钴的装置如图2、3所示。 ①图3中电极应连接乙醇燃料电池的 极（填“a”或“b”）。 ②电解过程中Ⅱ室溶液变小，则离子交换膜2为 （填“阴”或“阳”）离子交换膜。 19．（2024·湖南长沙·一模）湖南稀土资源丰富，其中红土钪矿富含钪元素。钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从红土钪矿(含钪、钛、铁、锰等元素)中提取氧化钪()的一种流程如下： 已知：①为两性氢氧化物，可与强碱反应生成。 ②。 ③，。 (1)为提高酸浸速率，可通过研磨、 等措施(举2例)。请从原子结构的角度解释加入双氧水易将酸浸液中某种金属阳离子氧化的原因： 。该步骤中选用足量的，理由是 。 (2)25℃时加入NaOH溶液调节以除去，沉锰过程中钪也会经历沉淀的过程，完全沉淀的 (已知)。 (3)向含的溶液中加入草酸后可以将其沉淀，的草酸溶液中 。 (4)草酸钪在空气中灼烧的化学方程式为 。 (5)Y、Sc(/NC，/NC)单原子催化剂可用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。使用/NC单原子催化剂的反应历程中，决速步的方程式为 。 20．（2024·湖南·二模）钛被称为“二十一世纪的金属”，绿矾是重要的化工原料，用钛铁矿［主要成分是钛酸亚铁（），含少量、MgO、等杂质］作原料生产金属钛和绿矾（）等产品的一种工艺流程如下： 已知：Ti有两种价态，在水溶液中主要以（无色）、（紫色）形式存在。 请回答下列问题： (1)硫酸与反应生成的化学方程式是 。向滤液1中加入适量铁粉，至刚好出现紫色为止，此时溶液仍呈强酸性。已知：氧化性：，则加入适量铁粉的原因是 。 (2)系列操作具体为 ，经系列操作后，再对所得到的绿矾晶体用75%的乙醇溶液洗涤，用乙醇溶液洗涤绿矾的优点为 。 (3)滤液2中加入适量的试剂A，A可选用 （填标号）。 a．稀硫酸    b．碳酸镁    c．二氧化碳    d．鼓入空气 (4)用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融-CaO作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。写出阴极区反应的电极总反应式： 。 (5)假如中的铁元素占矿物中铁元素总量的80%；某次生产中，向滤液1中加入纯铁粉14kg，得到绿矾晶体（M＝278g/mol）的质量为278kg，整个过程中铁元素的总利用率为80%，Ti元素的转化率为90%，其他损失忽略不计。按上述流程，可得到 kg。 (6)最近发现一种由Ti原子和C原子构成的气态团簇分子如图所示，其化学式为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$