2025届高三高考化学备考：湖北模拟专练 工业流程33道

2025年湖北高考一轮专项练习——工业流程33道 一、解答题 1．（2024·湖北武汉·模拟预测）V有“工业味精”之称。工业上提取钒的工艺有多种，一种从钒页岩(一种主要含Si、Fe、Al、V元素的矿石)中提取V的工艺流程如下： 已知：①“酸浸”时有生成。②“萃取”时离子萃取率的大小顺序为。回答下列问题： (1)“焙烧”时可添加适量“盐对”NaCl-Na2SO4与钒页岩形成混合物，这样做的目的是 。 (2)“滤渣Ⅰ”除掉的主要杂质元素是 (填元素符号)。 (3)H2C2O4作用是将转化为，转化的目的是 ，发生的离子反应方程式为 。 (4)“沉钒”时，生成沉淀，“步骤X”的目的是 ，写出“煅烧”时的化学反应方程式 。 (5)以“沉钒率”(沉淀中V的质量和钒页岩中钒的质量之比)表示钒的回收率如图所示，温度高于80℃时沉钒率下降的原因是 。 2．（2024·湖北·一模）某工厂用废旧钴基合金制备（主要成分为，还含有、、、、等），工艺流程如下： 已知：①该工艺条件下，、不能氧化，部分金属氢氧化物沉淀时如下表 沉淀物 开始沉淀 完全沉淀 ②室温下，， 回答下列问题： (1)“碱浸”时反应的离子方程式为 。 (2)“酸浸”所得“浸渣”的成分为 。 (3)“除铁”时需要控制反应温度不能高于的原因是 。 (4)“沉镁”时反应的离子方程式为 。若“沉镁”后的溶液中，则此时溶液的为 。 (5)“氧化”时反应的离子方程式为 。 (6)某钴单质催化剂（）的晶胞如图所示，其中8个原子位于顶点，8个原子位于棱上，4个原子位于晶胞内部，其余位于面上。已知晶胞底边长分别为和，设为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为 。 3．（2024·湖北武汉·一模）回收废弃锂离子电池中的物质对工业可持续发展非常重要。利用对废弃的锂离子电池的正极材料进行氯化处理并再生的一种工艺路线如下： 已知：①； ②的溶液度曲线如图所示。 回答下列问题： (1)基态Co原子的价层电子的轨道表示式为 。 (2)“烧渣”是LiCl、和的混合物，“氯化焙烧”过程中发生反应的化学方程式为 。 (3)常温下，为了使“沉钴”过程中沉淀完全，溶液的pH应该不低于 ［已知lg2≈0.3，c(Co2+)≤1×10-5mol/L时，可认为沉淀完全］。 (4)为提高的析出量和纯度，“沉锂”操作后进行的操作依次为 、 、洗涤、干燥。 (5)该工艺流程中可循环利用的物质为 。 (6)“煅烧”过程中生成的化学方程式为 。 (7)在空气中“焙烧”时固体残留率(固体残留率)随温度的变化如下图所示。为了获得纯净的，则该步骤应该控制的温度为___________。 A．300~400℃ B．500~800℃ C．850~900℃ D．1000℃以上 4．（2024·湖北·模拟预测）从“钛磁铁矿”冶炼金属铁后的“含钛高炉渣”中提取金属钛的工艺流程如下： 已知：①“含钛高炉渣”的组成如下： 组分 其他 质量分数% 34 6~16 17~19 14~16 8.0~9.0 3.0~4.2 0.8 ②“水浸”溶液的。 请回答下列问题： (1)“熔融”时，为了使反应物充分受热融化反应，可以采取的措施有 。 (2)某实验小组模拟“熔融”过程的反应，将固体与按物质的量1：2混合反应生成反应过程的热重曲线如图所示。 ①“熔融”过程生成的方程式为 。 ②“水浸”后滤渣主要有 。 (3)整合剂EDTA(乙二胺四乙酸三钠，)能够与金属阳离子按1：1反应形成非常稳定的整合物()。已知， ①“水解”步骤加入EDTA的目的是 。 ②常温下，某溶液中和Fe3+浓度均为：的溶液中，用氨水调pH至4时溶液中的 。 (4)一种晶体结构如图(黑球表示，白球表示)，其熔点为1850℃。 ①的配位数为 。 ②“电解”时，以覆盖氮化硼的石墨电极为阳极，电解的共熔物得到金属钛，的作用是 。 5．（2024·湖北荆州·三模）锆被称为原子时代的头号金属。一种以氧氯化锆(主要含，还含有少量Fe、Cr、Hf等元素)为原料生产金属锆的工艺流程如下： 已知： ①“酸溶”后溶液中各金属元素的存在形式为：、、、； ②25℃时，，； 物质 沸点/℃ 331 315 1300 700 1150 回答下列问题： (1)“萃取”时，锆元素可与萃取剂形成多种络合物，写出生成的离子方程式： 。 (2)“沉淀”后，“废液”中，则“废液”中 mol•L-1。 (3)“沸腾氯化”时，转化为，同时生成一种还原性气体，该反应的化学方程式为 。 (4)①“还原”的主要目的是 。 ②FeCl3沸点远低于的可能原因为 。 (5)某种掺杂CaO的晶胞如图所示，Ca位于晶胞的面心。 ①晶体中每个O周围与其最近的O个数为 。 ②已知该晶胞为立方晶胞，晶胞中O与Zr的最小间距为anm，设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 (列出计算式)。 6．（2024·湖北·模拟预测）金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，广泛应用于电子、航空航天、光学等领域。综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4]获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。    已知：①Ga与Al同主族，化学性质相似。 ②MOCVD是一种金属有机物化学气相淀积技术。 ③常温下，浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表。 金属离子 开始沉淀pH 8.0 1.7 5.5 3.0 沉淀完全pH 9.6 3.2 8.0 4.9 ④金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见下表。 金属离子 萃取率(%) 0 99 0 97～98.5 (1)GaN作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，GaN属于 晶体；GaN晶体的一种立方晶胞如图所示，Ga的配位数为 。 (2)处理浸出液时，将溶液的pH调节至5.4的主要目的是 。 (3)萃取前加入固体X的目的是 。 (4)电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，纯镓为阴极，NaOH水溶液为电解质溶液。通电时，粗镓溶解以 (填离子符号)形式进入电解质溶液，并在阴极放电析出高纯镓，则阴极的电极反应方程式为 。精炼时，若外电路通过0.25 mol e-时，阴极得到3.5 g的镓。则该电解装置的电解效率η= (η=生成目标产物转移的电子数/转移的电子总数)。 (5)GaN可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的三甲基镓［Ga(CH3)3]为原料，使其与NH3发生反应得到GaN，该过程的化学方程式为 。 7．（2024·湖北武汉·模拟预测）磷锂铝石是一种含锂、铝的氟磷酸盐，常含等元素，是含锂较高的工业矿物之一。以磷锂铝石为原料制备锂离子动力电池正极材料的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)滤渣1的成分为和 （填化学式）。 (2)“氧化”的目的是 （语言叙述），滤渣2的成分为 。 (3)的溶解度曲线如图所示。图中a、b对应温度下的溶度积之比 ，“沉锂”时，控制温度为，饱和的浓度约为 （填“可能”或“不可能”）沉淀完全。[饱和溶液的密度近似为，认为沉淀完全]。 (4)“沉锂”时反应，测得沉淀率随温度升高而增加，其原因是 （任写一条即可）。 (5)“沉锂”后分离得到的操作是蒸发结晶、 、洗涤、干燥。 (6)“合成”在高温下进行，写出该反应的化学方程式： （葡萄糖→）。 8．（2024·湖北·三模）锌是一种应用广泛的金属。以闪锌矿(主要成分为ZnS，还含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料，制备金属锌的流程如图所示： 回答下列问题： (1)“焙烧”过程产生大量的SO2，可用氨水吸收再氧化得到一种氮肥，该氮肥的主要成分为 。 (2)①用稀硫酸完全溶浸后，过滤所得滤渣1的主要成分为 。滤渣1、滤渣2、滤渣3均需洗涤，证明三种滤渣洗涤干净的共同方法是 。 ②常温下，有关金属离子沉淀的pH如下表所示(当离子浓度小于1.0×10-5mol/L时认为沉淀完全)。 Fe3+ Zn2+ Cd2+ 开始沉淀pH 2.3 6.2 7.4 沉淀完全pH 3.3 8.7 9.4 “氧化除杂”中调pH的范围是 。 (3)“还原除杂”中反应的离子方程式为 。 (4)“还原除杂”后的滤液经操作 、过滤，洗涤，干燥，可得ZnSO4·7H2O晶体。 (5)用惰性电极电解硫酸锌溶液，如阴极生成10molZn，理论上阳极产物的物质的量为 mol。电解后的电解液可返回 工序继续使用。 9．（2024·湖北黄冈·模拟预测）废旧电池镍钴锰酸锂三元正极材料的主要成分为，通过高温氢化和湿法冶金的方法回收其中的镍、钴、锰、锂，其工艺流程如图所示。 （或）的萃取原理：。 回答下列问题： (1)“高温氢化”时不参与反应，固体产物为、、和，该反应的化学方程式为 ，实际生产中少量的与空气接触会转化为 ，所以为降低锂在固体残余物中的含量应用“酸洗”。 (2)若“洗液”中，加入固体后，为使沉淀中元素含量不小于元素总量的95%，则“洗液”中至少需要加入的物质的量为 [忽略溶液体积变化，]。 (3)“沉锰”过程中对金属沉淀率的影响如图所示。 ①生成的离子方程式为 。 ②该工艺条件下，开始沉淀的为2，开始沉淀的为3。“沉锰”过程中应选择的最佳为 ，时，有少量钴、镍析出，可能的原因是 。 (4)“反萃取”的目的是将有机层中、转移到水层，为使、尽可能多地转移到水层，可适当增大盐酸的浓度，还应采取的实验操作有 。 10．（2024·湖北襄阳·一模）锑（Sb）及其化合物广泛用于化工生产。以粗锑氧为原料制备Sb和的工艺流程如图所示。 已知： Ⅰ.粗锑氧主要成分为，含有PbO、、、ZnO、FeO等杂质； Ⅱ.浸出液主要含、和，还含有、、和等杂质； Ⅲ.为两性氧化物； Ⅳ.25℃时，、 回答下列问题： (1)已知在熔融状态下不导电，则是 化合物（填“共价”或“离子”）。 (2)“还原”是用锑粉还原高价金属离子。其中Sb将转化为，该转化有利于“水解”时锑与铁的分离，避免在滤渣Ⅱ中混入杂质 （填化学式）。 (3)“过滤”得到滤渣成分SbOCl，加过量氨水对其“除氯”的化学反应方程式为 ，“除氯”步骤能否用NaOH溶液代替氨水，原因是： 。 (4)“除砷”时有生成，该反应的离子方程式为 。 (5)“电解”过程中单位时间内锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压在V之前时，阴极主要的电极反应式 ，当电压超过V时，单位时间内产率降低的原因可能是 。 (6)铈量法测定产物的纯度，操作方法为：称取0.30g样品溶于稀硫酸中，用0.2000mol/L的硫酸铈滴定，使用邻二氮菲-亚铁指示剂，发生反应：，重复3次实验平均消耗标准溶液15.60mL，则产物的纯度为 %。 11．（2024·安徽合肥·三模）我国自主研发的双底吹连续炼铜工艺以黄铜矿（主要成分是）、混辉铜矿（主要成分是）为原料进行炼钢，流程如图所示。已知铜锍的主要成分为和FeS，还含有FeO等物质。 请回答下列问题： (1)“底吹熔炼”前应将黄铜矿、混辉铜矿粉碎并将氧气从底部吹入，其目的是 。 (2)黄铜矿在“底吹熔炼”时生成FeO、和的化学方程式为 。 (3)“连续吹炼”过程中加入的石灰石除了可以作为助熔剂外，还可以起到的作用为 （填一条）。 (4)“火法精炼”的基本流程是鼓入空气，使熔体中杂质如铁、镍等发生氧化，形成炉渣或挥发进入炉气而除去，其中镍位于元素周期表的第 周期第 族。残留的氧常常通过重油还原，从石油中获得重油的分离方法的名称为 。 (5)“电解精炼”铜时阴极的电极反应式为 ；若采用硫酸酸化的硫酸铜溶液作电解质溶液．电解过程中向 极移动（填“阴”或“阳”）。 (6)某次生产时原料黄铜矿、混辉铜矿的总质量为3.2吨（其中Cu元素的含量为20.14%），“电解精炼”全过程转移的电子数为，本次生产中铜的产率为 （结果保留两位小数）。 12．（2024·河南新乡·三模）已知草酸镍晶体()难溶于水，其在高温下煅烧可制得三氧化二镍。以含镍合金废料(主要成分为镍，含有一定量的铁、铜和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图： 已知：①“酸浸”液含有的离子主要有、、、、、。 ②草酸的、。 ③氨水的。 回答下列问题： (1)实验室进行“酸浸”操作时，需要在通风橱中进行，其原因是 。 (2)的VSEPR模型为 。 (3)“过滤”后，需要往滤液中加入溶液制备草酸镍，溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性，溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。 (4)已知常温下，当溶液pH=2时，沉淀完全［时认为沉淀完全］，则此时溶液中草酸的浓度 。 (5)镍钛记忆合金可用于制造飞机和宇宙飞船。已知一种镍钛合金的晶胞结构如图所示，其中Ti原子采用面心立方最密堆积方式，该合金中与Ti原子距离最近且相等的Ni原子个数为 ；若该合金的密度为，代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个钛原子间的最近距离是 (用含和的计算式表示，不必化简)pm。 13．（2024·湖北·三模）废旧铅蓄电池具有较高的回收利用价值。由废铅膏(含、、和以及少量的铁和铝的氧化物)制备的流程如下： 已知：； ②， 请回答下列问题： (1)“浸取”时为增大浸取速率，可以采取的措施有 (请写一点)。 (2)“浸取”时发生的主要反应的化学方程式为 。 (3)“浸取”时将换成溶液效果会更好，除作还原剂外，还有的作用为 。 (4)“脱硫”的目的是 。 (5)“脱硫”时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 。 (6)“焙烧”时会有中间产物生成，固体残留率与温度的关系如图所示，则358℃时对应固体的成分为 (填化学式)。 14．（2024·湖北黄冈·三模）氧化镓（）是一种常用的无机催化剂．某兴趣小组设计以砷化镓废料（主要成分为GaAs、、）为原料生产的工业流程如图所示： 已知：ⅰ．Ga和Al的化学性质相似； ⅱ．对硝酸参与的氧化还原反应有催化作用。 回答下列问题： (1)Ga元素的价电子排布式为 。 (2)滤渣1的主要成分为 。 (3)①“浸取”时GaAs发生反应的化学方程式 。 ②若取A、B两组样品分别进行“浸取”实验，向A中不断通入，其他条件、操作完全一样，得到镓元素的浸出率随时间变化情况如图所示： 前10min内，浸出速率A B（填＞、＝或<），其可能原因是 。 (4)“沉镓”时的离子方程式为 ，需要控制硝酸用量的原因 。 (5)查阅资料后发现，实际工业生产中，在“浸取”步骤除了加硝酸外，还需要加入，从绿色化学角度分析加入的优点 。 15．（2024·湖北武汉·模拟预测）电池作为一种储能装置，广泛应用于人们的日常生活中，某种锂离子电池放电时的结构示意图如图所示，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。 金属离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.4 完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 回答下列问题： (1)“负极”为嵌锂石墨，基态锂原子的价电子轨道表示式为 。 (2)“电解液”常用六氟磷酸锂做溶质，早期曾用、HF、反应来制备，同时生成。下列说法正确的是___________。 A．电负性：P>Cl>F B．第一电离能： C．沸点： D．分子稳定性： (3)“电解液”中常用有机试剂来溶解，该有机溶剂水解产物为和 (用结构简式表示)。 (4)“隔膜”主要是聚乙烯等聚烯烃类，既为的传输提供通道，又隔开正、负极防止短路。聚乙烯的单体分子中键和键的数目之比为 。 (5)正极材料为(简称LFP)，工业上以硫铁矿(主要成分是，含少量、和为原料制备，其流程如下图所示： ①“滤渣1”的一种用途是 。 ②加入“还原剂”的目的是 。 ③在生成磷酸铁沉淀时，滴加氨水时pH的控制是关键。如果，沉淀不完全，影响产量；如果，则可能存在的问题是 。 ④写出“煅烧”反应方程式，并用单线桥标明其电子转移方向和数目 。 16．（2024·湖北武汉·二模）实现废钨——镍型加氢催化剂(主要成分为，还含有和少量含有机物)中有价值金属回收的工艺流程如下。 已知：ⅰ.，纯碱不与反应。 ⅱ.相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol/L]形成氢氧化物沉淀的范围如下: 金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ 开始沉淀时的pH 6.9 3.4 1.5 沉淀完全时的pH 8.9 4.7 2.8 回答下列问题: (1)28Ni位于元素周期表的第 周期、 族。 (2)“氧化”的目的为 和将金属单质氧化至相应价态。 (3)“钠化焙烧”中生成的化学方程式为 。 (4)“酸化沉钨”后过滤，所得滤饼的主要成分为 (填化学式)。 (5)“调”除铁和铝，溶液的范围应调节为 。 (6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。 温度 低于 高于 晶体形态 多种结晶水合物 “一系列操作”依次是 、及时过滤、洗涤、干燥。 (7)强碱溶液中NaClO氧化NiSO4，可沉淀出用作电池正极材料的NiOOH，该反应的离子方程式为 。 17．（2024·湖北武汉·二模）废电池粉[锂、铁、磷、铜、铝和碳（碳粉）的质量分数分别为和]回收处理的工艺流程如下： (1)在“转化”时加入稀硫酸和过氧化氢，可将磷酸亚铁锂转化为难溶于水和可溶于水硫酸锂，写出该反应的化学方程式： 。哪些途径可以提高转化的效率（写两条）： 。 (2)“净化”步骤可以去除滤液中等元素，沉渣1中含、 。沉渣2的主要成分为 。 (3)“电解”可以将溶液中的转化为，溶液中完全转化为的标志是 。甲醇在阳极发生反应生成甲醛，阳极电极反应方程式为 。在电解完成后向溶液中加入溶液可以将溶液中的沉淀。 (4)称取一定量的二水磷酸铁，用硝酸溶解后再用进行分析，得到部分杂质的质量分数，评价该制备过程 （填“是”或“否”）符合均满足《电池用磷酸铁》的Ⅱ型标准。 (5)衍射实验图谱与标准卡片进行对比分析，可判断样品晶体类型。下图分别为样品、和的标准卡片的衍射实验图谱，结合图像内容判断获的样品 （填“是”或“否”）。 18．（2024·湖北武汉·二模）含铈(Ce)化合物广泛应用与光学材料、催化等领域。一种以氟碳酸铈(主要成分为CeFCO3、BaO、SiO2)为原料制备碳酸铈的工艺流程如图所示： 已知：①“酸浸”后Ce元素以形式存在 ②可与形成难溶复盐 ③25℃时的平衡常数如下表：    回答下列问题： (1)Ce为58号元素，它在周期表中的位置为 。 (2)“焙烧”在对流空气氧化炉中反应速率较快的原因是 。 (3)滤渣1的主要成分为 。 (4)“还原”加入硫脲和Na2SO4的作用分别是 、 。 (5)“沉铈”步骤的离子反应方程式为 。 (6)若“沉铈”溶液中恒定。，则要使沉淀完全(离子浓度小于)，理论上pH不低于 (保留一位小数)。 19．（2024·湖北武汉·二模）以水钴矿(，含、MgO、CaO)和辉铜矿(，含、)为原料制取胆矾和单质钴。 已知：①常温下，，，； ②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 金属离子 开始沉淀时的pH 2.7 7.5 7.6 4.7 完全沉淀时的pH 3.7 9.0 9.1 6.2 ③萃取的反应原理；； ④Mg、Ca、Fe、Co均能与强酸反应产生。 回答下列问题： (1)基态Co原子的简化电子排布式为 。 (2)“酸浸”过程硫元素价态变为价，写出“酸浸”过程中主要反应的化学方程式： 。 (3)“滤渣1”的主要成分为 。 (4)常温下，若“滤液2”中(忽略溶液中极少量的)，除去2L“滤液2”中的，至少需加入NaF固体的质量为 g(忽略溶液体积的变化)。 (5)“反萃取”步骤中加入的“试剂a”为 。 (6)采用惰性电极电解溶液﹑在无离子交换膜的条件下，不能用溶液代替溶液的理由是 。 (7)将制得的胆矾配成溶液，先加入足量氨水，得到深蓝色溶液，再通入至弱酸性，生成白色沉淀和硫酸铵。经仪器分析：白色沉淀含H、N、O、S、Cu五种元素；所含Cu离子中无单电子；晶体的部分组成微粒的空间构型分别为一种三角锥形和一种正四面体形。则白色沉淀的化学式为 。 20．（2024·湖北·二模）废催化剂(含、、等)的回收对环境保护和资源循环利用意义重大。通过如下工艺流程可以回收其中的钛、钒、钨等。 已知：①、和都能与NaOH溶液反应生成可溶性的、和不溶性的；②易水解；③。 回答下列问题： (1)基态钒原子的价层电子轨道表示式为： 。 (2)碱浸步骤可以提高浸取率的操作有 (列举两项)。 (3)碱浸后可通过减压过滤的方式分离Ti与V、W，减压过滤的优点是 。 (4)酸浸后Ti以形式存在，热水解步骤的离子方程式为 。 (5)“沉钒”中析出时，需要加入过量，其目的是 。 (6)向10mL0.1mol/L的滤液中加入等体积的溶液(忽略混合过程中的体积变化)，欲使浓度小于，则溶液的最小浓度为 mol/L。 (7)铝热法常用于冶炼高熔点金属，写出铝热法冶炼W的化学方程式 。 21．（2024·湖北·模拟预测）雷尼镍在工业上广泛用于有机物的加氢催化，其成分主要为Ni，还含有Al、Fe、Mg、Zn等元素的单质及氧化物。从废雷尼镍催化剂中回收Ni元素的工艺流程如下图所示： 已知：相关金属离子[mol⋅L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 开始沉淀时 7.5 2.2 3.7 6.7 7.2 9.4 沉淀完全时 9.0 3.2 4.7 8.2 8.7 10.9 回答下列问题： (1)“预处理”选用表面活性剂，其作用是 。 (2)“滤液1”中mol⋅L，“调pH”的范围为 ，“滤渣2”的主要成分是 。 (3)“萃取剂”能够选择性萃取某些金属阳离子，其萃取原理为。 ①“萃取液”中的金属阳离子有 。 ②萃取剂P204和P507的结构如下图所示(R表示某烃基)，从物质结构的角度分析可得P204的酸性 (填“强于”或“弱于”)P507的酸性。 (4)“前驱体”存在的一般通式是，焙烧时生成和的物质的量之比1∶5，质量保留百分数是52.8%，则“前驱体”的化学式是 ，“沉镍”时发生的化学方程式是 。 22．（2024·湖北·三模）从某冶锌工厂的工业废料[除和少量外，还含有铟、铋、锗的氧化物]中回收几种金属的单质或化合物的工业流程如图。 回答下列问题： (1)为了提高“酸浸1”的效率，可采取的措施为 。 (2)“浸液1”中主要含有的金属阳离子有 。 (3)“酸浸2”时铋的氧化物发生反应的离子方程式为 。 (4)“萃取”过程中用到的主要玻璃仪器有 ，分液时“有机相”从分液漏斗的 (填“下口放出”或“上口倒出”)。 (5)“沉锗”的反应原理为，该操作中需调节为2.5，不能过高或过低，原因为 。 (6)四氯化锗可用作光导纤维掺杂剂，其熔点为，沸点为，则其晶体类型为 ，中心原子的杂化类型为 ；四氯化锗遇水蒸气会产生一种强酸和一种弱酸，实验室可用足量氢氧化钠溶液吸收四氯化锗气体，写出该反应的化学方程式： 。 23．（2024·湖北·一模）高纯具有强的抗反射、抗氧化、抗老化的特性，可用于光学镀膜等对纯度要求较高的领域．以氟硅酸制备高纯的工艺流程如下： 已知： 熔点 沸点 性质 都易水解 57.6 1040 1537 194 178（升华） 回答下列问题： (1)纯不稳定，易分解为和 ，但其水溶液可以较稳定存在，能完全电离成和中心原子的配位数为 ． (2)在热水中会发生水解，得到两种弱酸和一种盐，写出其发生的化学方程式为 ． (3)若没有“干燥”工序，会导致“热分解”产生的纯度降低，其原因是 ． (4)“热分解”工序若采用直接加热分解的方式，会观察到生成的副产品1熔融包裹着未分解的物质，且发现随着时间延长分解效率增加不明显，解释原因 ． (5)“合成”时，为了提升产品纯度，反应温度应该控制在 ． a．        b．        c． (6)在的条件下，将副产品2与反应，可制得光导纤维的主要成分，反应的化学方程式为 ． 24．（2024·湖北·二模）铼(Re)被誉为“金属之王”，用于航空航天发动机制造等领域。以含铼废料(主要含、、CuO等)为原料制备铼的流程如下： 已知：过铼酸铵()是白色片状晶体，微溶于冷水，溶于热水。 回答下列问题： (1)下列状态Zn的最外层电子排布式中，能量最高的是___________(填字母)。 A． B． C． D． (2)根据上述流程图预测：铼在金属活动顺序表中位置在___________(填字母)。 A．Na之前 B．Mg、Al之间 C．Zn、Cu之间 D．Ag之后 (3)是酸性氧化物。“还原”中主要离子方程式为 。“热解”中得到的化学方程式： 。 (4)“沉铼”中，用 (填“热水”或“冰水”)洗涤过铼酸铵，确认洗涤干净的方法是 。 (5)用制备的另一种方案是：第1步，用有机溶剂萃取得到含铼有机相；第2步，用氨水反萃取得到溶液。相对“沉铼”法，该工艺优点是 。 25．（2024·安徽·三模）钛白粉是一种重要的工业原料，可作白色颜料和增白剂。一种以钛铁矿(主要成分是，含有少量的等杂质)为原料生产制备的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)基态的核外价层电子排布式为 。 (2)“酸浸”是用硫酸在加热下“溶煮”钛铁矿，“滤液1”中的存在形式为，则“酸浸”中发生反应的离子方程式为 。由图可知，当浸出率为70%时，所采用的实验条件为 。 (3)绿矾是，则“还原”加入过量铁粉的目的是 。 (4)“水解”过程中适当稀释并加热的目的是 。 (5)钛是一种性能非常优越的金属。工业上可利用与反应制备金属钛。下列金属冶炼方法与冶炼的方法相似的是___________。(填标号) A．高炉炼铁 B．电解熔融制钠 C．铝热反应制锰 D．分解制银 (6)转化为有以下两种方法。在时反应的热化学方程式如下： ① ② 请分析方法②加入的目的可能是 。 26．（2024·湖北·模拟预测）锰是生产各种合金的重要元素。工业上以含锰矿石(主要成分为，还含有铁、钴、镍、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下： 25℃时，部分物质的溶度积常数如下表一所示，几种金属离子沉淀的pH如下表二所示。 表一 物质 Co(OH)2 Ni(OH)2 MnS CoS NiS Ksp 表二 金属离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ Mn2+ 开始沉淀的pH 7.5 3.2 5.2 8.8 完全沉淀的pH 9.7 3.7 6.4 10.4 回答下列问题： (1)用硫酸浸取含锰矿石时，提高浸取速率的方法有 (写两种)。 (2)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为 。 (3)滤渣1的主要成分是 ，实验室中为了加快固液混合物的分离，常采用的操作是 。 (4)有同学提出，加入(NH4)2S除钴、除镍的步骤可以放在“除杂1”之前，你是否赞同？请说明理由： 。 (5)由晶体制备CuCl2的方法是 。 (6)25℃时，分离出滤渣3所得的滤液中= ，欲使沉钴后的溶液中，需要控制溶液的pH至少为 。(已知 (7)电解废液中还含有少量Mn2+，向其中加入饱和N溶液，有沉淀和气体生成，该反应的离子方程式为 。 27．（2024·河南·三模）镍的氧化物M是蓄电池材料。某小组用含镍废料(成分为NiO、Ni2O3、FeO、MgO和SiO2等)制备M的工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)固体2的主要成分是 (填化学式)。提高“酸浸”速率宜采用的措施有 (答两条)。 (2)“酸浸”中有无色无味且有助燃性的气体产生，该过程中发生反应的离子方程式为 。 (3)已知：，。若浸出液中，当离子浓度时认为已完全沉淀。用Na2CO3调节pH范围为 。 (4)“系列操作”包括蒸发浓缩、 、过滤、乙醇洗涤、干燥。用乙醇洗涤的目的是 。 (5)灼烧NiSO4•7H2O时，剩余固体的质量与温度的变化关系如图1所示。 写出B→C的化学方程式： 。 (6)Nb和Ni组成合金，晶胞如图2所示。设为阿伏加德罗常数的值。该晶胞密度为 (只列计算式)。 28．（2024·湖北黄石·一模）钪是一种功能强大的稀土金属，广泛用于航天、激光、导弹等尖端科学领域。 钛铁矿主要成分为钛酸亚铁，还含有少量等杂质，从钛铁矿中提取的流程如下图： 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分是 。 (2)“酸浸”后，钛主要以的形式存在于溶液中，在一定条件下可完全水解生成，写出水解的离子方程式： 。 (3)“萃取”是用酸性磷酸酯萃取剂、苯乙酮、磺化煤油配成的混合液作萃取剂，质量分数对萃取率的影响如表所示，料液温度对分离系数的影响如图所示，则萃取时最佳质量分数及料液温度分别为 。(已知分离系数指分离后混合体系中某物质的物质的量分数，如的分离系数) /% 分相情况 钪萃取率/% 铁萃取率/% 1 分相容易 90.74 14.89 2 分相容易 91.74 19.88 3 分相容易 92.14 13.30 5 有第三相 90.59 28.47 8 轻微乳化 90.59 34.85 (4)常温下“调”时，若调前溶液中浓度为，先加氨水调节，则的去除率为 (忽略调前后溶液的体积变化)；过滤除去，再向滤液中加入氨水调节，此时滤液中的浓度为 。(已知) (5)“沉钪”时发生反应：，该反应的平衡常数 (用数字列式表示，不用计算结果)(已知草酸的；)。 (6)在空气中“焙烧”时生成，该反应的化学方程式为 。 29．（2024·湖北·二模）尿素还原法合成溴化锂，设备简单、产品质量好、无有毒气体排放、生产成本低。下图是制备无水溴化锂的工艺路线： 温度（℃） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 碳酸锂溶解度（g） 1.51 1.43 1.33 1.26 1.17 1.08 1.01 0.85 0.72 回答下列问题： (1)Br位于周期表第 周期 族。 (2)常用焰色试验鉴别碳酸锂，火焰呈现 色。 (3)在溶解槽中，边搅拌边分次少量地将细粉末状的碳酸锂溶解于冷的溴水中至饱和为止，选用“冷”的溴水溶解碳酸锂的主要原因 。 (4)合成溴化锂的主要化学方程式 。 (5)合成时加入液溴会使pH降低，实际生产时需维持pH为4-5，为调节pH为4-5，从生产实际出发物质X最佳为 。 (6)加热体系的温度超过80℃会发生副反应： 3Br2+3H2O=5HBr+HBrO3 3HBrO=2HBr+HBrO3 Li2CO3+2HBrO3=2LiBrO3+H2O+CO2↑ 还原溴酸锂需要选用硫脲，“除杂1”所发生的化学方程式是 。 (7)重结晶的操作为 。 30．（2024·湖北·一模）某制药厂的废钯催化剂含、、、、和活性炭，提取贵金属的流程如下： 已知：①铂系元素（包括Pt、Pd等六种元素）的单质均为惰性金属； ②性质较稳定，难溶于酸、碱，可溶于王水； ③、。 回答下列问题： (1)“焙烧”步骤的主要目的是除去活性炭，通常控制温度600℃、焙烧时间约，焙烧温度过高或时间过长均导致钯浸出率降低，原因是 。 (2)“浸渣”的成分是少量及 。 (3)“浸出”步骤中生成配合物，写出该反应的化学方程式 。 (4)“氨化”步骤中转化为，反应后溶液，此时溶液中 。 (5)“沉钯”步骤中的离子方程式为 。 (6)存在两种平面结构，将其记为A和B。查得25℃时A、B在水中的溶解度分别为0.2577g、0.0366g，A具有广谱的抗癌活性，写出A的结构式 （中共价键不必画出）。 31．（2024·湖北·二模）硒和碲是重要的稀散元素，都可以作为半导体材料。一种从碲碱渣（碲和硒的含量较高，还含有少量Cu、Pb等元素）分离硒回收碲的工艺流程如下： 已知：①水浸液的主要成分为、及少量可溶性的铜、铅化合物等。 ②为两性氧化物，微溶于水。 ③亚硒酸为二元弱酸，   回答下列问题： (1)硒与氧同族，基态Se原子价电子排布式为 。 (2)“除杂渣”的主要成分为 。 (3)“中和”时控制pH为4～5，生成沉淀，若硫酸过量，将导致Te的回收率下降的原因是 。 (4)“酸浸液”中硒主要以亚硒酸的形式存在。若控制“酸浸液”的pH为2，此时溶液中 。 (5)“沉硒”时生成了一种无污染的单质气体，写出“沉硒”时发生的主要反应的化学方程式 。 (6)碘量法测定“粗硒”中硒的含量，过程如下： 取0.1000g粗硒，加入足量硫酸和硝酸，充分反应生成，再加热至90℃使过量的硝酸挥发；继续向溶液中加入过量的KI溶液，生成Se和；然后滴入2滴淀粉溶液，用0.4000mol/L溶液滴定（）。重复上述操作2次，消耗的溶液的平均体积为12.50mL。①判断滴定至终点的方法是 。 ②该粗硒的纯度为 。 32．（2023·湖北武汉·模拟预测）湿法炼锌工业废水中主要阳离子有。废水除铊的工艺流程如下。    已知： ①能够在为的范围内以离子态稳定存在，不易与形成沉淀 ②易与废水中的有机物分子形成稳定的配合物，为了简便，通常用表示 ③部分物质的 物质 ④排放标准：Tl的含量低于 (1)已知“氧化”步骤中被还原为且氧化不彻底，请写出该反应的离子方程式： 。 (2)“预中和”步骤，加至溶液的约为7，可减少“硫化”步骤中的使用量，还能减少 (填化学式)污染物的生成。 (3)“硫化”步骤的主要目的是除去 (填离子符号)。 (4)根据计算，若使溶液中的含量低于排放标准，溶液的应大于 ，但是实际工艺流程需在“中和”步骤加至溶液的约为9，此时仍只有左右的铊离子能得到去除，其可能原因是 。 (5)“脱钙”步骤的目的是 。 (6)“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝｛｝(其摩尔质量为)中的与残余铊离子进行离子交换，进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如下[未标出，占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为，则和的最短距离为 (设为阿伏伽德罗常数的值)。    33．（22-23高二上·北京海淀·阶段练习）Na2SO3应用广泛。利用工业废碱渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2，同时制备无水Na2SO3的方法工艺简便、成本低廉，优势明显。其流程如下： (1)SO2直接排入大气中可能导致的环境问题是 。 (2)下图为吸收塔中Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化。则初期反应(图中A点以前)的离子方程式是 。 (3)中和器中发生的主要反应的化学方程式是 。 资料显示： Ⅰ．Na2SO3在33℃时溶解度最大，将其饱和溶液加热至33℃以上时，由于溶解度降低会析出无水Na2SO3，冷却至33℃以下时析出Na2SO3·7H2O； Ⅱ．无水Na2SO3在空气中不易被氧化，Na2SO3·7H2O在空气中易被氧化。 (4)为了降低由中和器所得溶液中Na2SO3的溶解度，从而提高结晶产率，中和器中加入的NaOH是过量的。 ①请结合Na2SO3的溶解平衡解释NaOH过量的原因 。 ②结晶时应选择的最佳操作是 (填字母)。 a．95～100℃加热蒸发，直至蒸干 b．维持95～100℃蒸发浓缩至有大量晶体析出 c．95～100℃加热浓缩，冷却至室温结晶 (5)KIO3滴定法可测定成品中Na2SO3的含量：室温下将0.1260 g成品溶于水并加入淀粉做指示剂，再用酸性KIO3标准溶液(x mol/L)进行滴定，到达终点时，消耗KIO3标准溶液体积为y mL。(已知；还原性：) ①滴定终点前反应的离子方程式是： (将方程式补充完整) ②滴定终点的现象为 。 ③成品中Na2SO3 (M=126 g/mol)的质量分数是 。 试卷第20页，共34页 试卷第21页，共34页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)生成易溶的钠盐，提高钒的浸取率 (2)Si (3) VO2+的浸取率大于，转化为VO2+可以提高钒的浸取率 2+H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O (4) 将VO2+氧化为 2NH4VO32NH3↑+V2O5+H2O (5)温度高于80℃时，的水解程度增大，浓度减小导致沉钒率下降 【分析】将钒页岩(一种主要含Si、Fe、Al、V元素的矿石)中添加NaCl-Na2SO4进行焙烧，可将V转化为易溶的钠盐，Fe、Al等转化为金属氧化物；加入酸进行酸浸，滤渣1为硅的化合物；调节溶液的pH至5.1，所得滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液中含有；加入H2C2O4进行还原，将还原为VO2+；加入萃取率进行萃取，去掉水相，再进行反萃取，分离出含有VO2+的水溶液；加入氧化剂将VO2+氧化为；加入NH4Cl溶液进行沉钒，过滤得到NH4VO3，煅烧NH4VO3，制得V2O5。 【详解】（1）“焙烧”时可添加适量“盐对”NaCl-Na2SO4与钒页岩形成混合物，这样做能将钒转化为可溶性盐，目的是：生成易溶的钠盐，提高钒的浸取率。 （2）加入酸后，钒对应的盐，铁、铝的氧化物等都易溶于酸，只有硅的化合物不溶，所以“滤渣Ⅰ”除掉的主要杂质元素是Si。 （3）题干信息显示，VO2+的浸取率大于，则H2C2O4作用是将转化为，所以转化的目的是：VO2+的浸取率大于，转化为VO2+可以提高钒的浸取率；发生的离子反应方程式为2+H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O。 （4）“沉钒”时，生成沉淀，则“步骤X”操作后，VO2+转化为，所以目的是将VO2+氧化为，“煅烧”时的化学反应方程式为2NH4VO32NH3↑+V2O5+H2O。 （5）从图中可以看出，温度高于80℃时，沉钒率下降，可能是浓度减小造成的，原因是：温度高于80℃时，的水解程度增大，浓度减小导致沉钒率下降。 【点睛】盐的水解通常为吸热过程，温度升高，水解程度增大。 2．(1)或 (2)、 (3)防止双氧水分解，及浓氨水的挥发与分解 (4) 6 (5) (6) 【分析】废旧钴基合金主要成分为，还含有、、、、等。用氢氧化钠“碱浸”生成四羟基合铝酸钠除氧化铝，滤渣“酸浸”生成硫酸铅沉淀、硫酸钙沉淀除PbO，滤液中含有硫酸钴、硫酸铁、硫酸亚铁、少量硫酸钙、硫酸镁，滤液中加双氧水把硫酸亚铁氧化为硫酸铁，加氨水生成氢氧化铁沉淀除铁，滤液中加HF生成MgF2、CaF2沉淀除钙、除镁，滤液中加高锰酸钾、硫酸Co2+被氧化生成沉淀。 【详解】（1）“碱浸”时氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，反应的离子方程式为； （2）“酸浸”时、和硫酸反应生成硫酸铅沉淀、硫酸钙沉淀，所得“浸渣”的成分为、； （3）“除铁”时双氧水把硫酸亚铁氧化为硫酸铁，双氧水易分解，浓氨水易挥发，为防止双氧水分解，及浓氨水的挥发与分解，需要控制反应温度不能高于； （4）“沉镁”时硫酸镁和HF反应生成沉淀MgF2，反应的离子方程式为。若“沉镁”后的溶液中，， 则 ，,则此时溶液的为6。 （5）“氧化”时加高锰酸钾把Co2+被氧化成，反应的离子方程式为； （6）根据均摊原则，晶胞中Co原子数为，晶胞体积为，则该晶体密度为。 3．(1) (2) (3)9.4 (4) 蒸发结晶 趁热过滤 (5) (6) (7)B 【分析】粗品中加入四氯化硅氯化焙烧，发生反应，得到的“烧渣”是LiCl、和的混合物，将烧渣进行水浸，SiO2难溶于水，过滤得到的滤渣1为二氧化硅，滤液中加入氢氧化钠溶液进行沉钴，得到Co(OH)2，过滤后将滤渣通入空气焙烧得到Co3O4，Co3O4中加入Li2CO3并通入空气煅烧得到；滤液中加入碳酸钠溶液沉锂得到碳酸锂。 【详解】（1） Co的原子序数为27，基态Co原子的价层电子排布式为，其价层电子的轨道表示式为； （2）由题图可知，“氯化焙烧”的反应物为、，生成物为LiCl、、和，则发生反应的化学方程式为； （3）恰好沉淀完全时，，，，则，pOH=5.5-3lg2≈4.6，pH≈14-4.6=9.4，即要使沉淀完全，溶液的pH应不低于9.4； （4）由碳酸锂的溶解度曲线可知，温度越高，碳酸锂的溶解度越小，越有利于析出，为提高碳酸锂的析出量和纯度，“沉锂”操作后应进行的操作为蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥； （5）由题图可知，“氯化焙烧”时生成： ，而煅烧时需要氧气，所以可循环利用的物质为； （6）由题意可知，“煅烧”过程中反应物有、，产物有，其中Co元素化合价升高、被氧化，由氧化还原原理及元素守恒可知，反应物中还有空气中的，生成物还有，反应的化学方程式为：； （7）假设所取的质量为100g，，，当剩余固体为时，其质量为，此时固体残留率为86.38%，由题图可知，该步骤应该控制的温度为500～800℃，故答案为：B。 4．(1)将含钛高炉渣粉碎 (2) SiO2、CaSO4 (3) 防止加氨水时金属离子形成氢氧化物沉淀混在中，提高了纯度 1:10 (4) 3 助熔剂 【分析】含钛高炉渣，主要成分有、SiO2、Al2O3、CaO 、MgO以及少量的Fe2O3，加入(NH4)2SO4焙烧， SiO2几乎不发生反应，转化为，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐，尾气为NH3； “水浸” 时溶液的，则滤渣中含有SiO2和微溶物CaSO4，滤液中含有、Al2(SO4)3、MgSO4、Fe2(SO4)3，滤液中加入EDTA，把金属阳离子按1：1反应形成非常稳定的整合物后，加入氨水得到沉淀，过滤后得到分解为TiO2，通过电解TiO2得到金属钛。 【详解】（1）“熔融”时，增大接触面积，可使反应物充分受热加快反应速率，则融化反应时可以采取的措施有：将含钛高炉渣粉碎。 （2）①某实验小组模拟“熔融”过程的反应，将固体与按物质的量1：2混合反应，设与的物质的量依次为1mol、2 mol，则固体混合物为400g，结合分析与元素质量守恒，得到CaSO4、的物质的量依次为1mol、1 mol，它们的质量共296g，，根据反应过程的热重曲线可知，此时逸出的气体为氨气和水蒸气。则 “熔融”过程生成的方程式为。 ②据分析，“水浸”后滤渣主要有SiO2、CaSO4。 （3）①“水解”步骤加入EDTA的目的是:加入EDTA，把金属阳离子按1：1反应形成非常稳定的整合物，可防止加氨水时金属离子形成氢氧化物沉淀混在中，提高了纯度。 ②常温下， 溶液中，调pH至4时，，有产生；常温下， Fe3+溶液中，调pH至4时，，有沉淀产生，则常温下，某溶液中和Fe3+浓度均为：的溶液中，用氨水调pH至4时溶液中的。 （4）①由图知，的配位数为3。 ②电解熔融的时，阳极氧离子失去电子得到氧气，阴极发生还原反应得到金属钛，由于晶体的熔点为1850℃，“电解”熔融的 会消耗大量的能量，则以覆盖氮化硼的石墨电极为阳极电解的共熔物得到金属钛时，的作用是助熔剂，使在较低的温度下熔化，跟电解熔融氧化铝时冰晶石的作用相同。 5．(1) (2) (3) (4) 把FeCl3还原为FeCl2，避免升华时ZrCl4含有FeCl3杂质 FeCl3是分子晶体， CrCl3是离子晶体 (5) 6 【分析】氧氯化锆（主要含，还含有少量Fe、Cr、Hf等元素）为原料生产金属锆，加入HCl、酸溶后溶液中各金属元素的存在形式为：、、、，加入萃取剂TBP萃取分液得到含Hf的溶液，通过反萃取得到TBP和水溶液，水溶液中加入氨水沉淀Zr离子、铁离子、铬离子，煅烧得到、、，加入C、 “沸腾氯化”时，、转化为：、、、，转化为同时生成一种还原性气体为CO，再加入氢气还原，把还原为，避免升华时含有杂质，升华后加入Mg发生镁热反应，生成金属Zr，据此分析回答问题。 【详解】（1）生成的离子方程式为； （2）沉淀”后，“废液”中，，，，则“废液”中； （3）“沸腾氯化”时，加入C、通入氯气，转化同时生成一种还原性气体为CO，该反应的化学方程式为：； （4）①“还原”的主要目的是：把还原为，避免升华时含有杂质； ②FeCl3沸点远低于的可能原因为：FeCl3是分子晶体，CrCl3是离子晶体，离子键的强度高于范德华力； （5）①晶胞结构分析可知，一个晶胞中，每个氧原子最近的氧原子两个，整个晶体中相邻三个晶胞中的氧原子与之最近，每个O周围与其最近的O个数为：6； ②已知该晶胞为立方晶胞，晶胞中含钙离子1个，锆离子3个，氧离子8个，晶胞中O与Zr的最小间距为anm，晶胞边长的一半设为x，得到，计算得到，则晶胞边长，设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度。 6．(1) 共价 4 (2)使、完全转化为沉淀，不沉淀 (3)将铁离子转化为亚铁离子，避免铁离子被萃取 (4) [Ga(OH)4]- [Ga(OH)4]-+3e-=Ga+4OH- 60% (5) 【分析】锌矿渣先加入稀硫酸酸浸，使铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4转化为Ga3+、Zn2+和Fe3+盐溶液，过滤后，滤液加入过氧化氢使Fe2+转化为Fe3+，并调节pH使Ga3+和Fe3+转化为强氧化物沉淀，过滤后，滤饼为Ga(OH)3和Fe(OH)3，加入盐酸溶解，并加入Fe单质使Fe3+还原为Fe2+，加入萃取剂，由萃取率表，Ga3+进入有机层，Fe2+留在水层，分液后用氢氧化钠溶液进行反萃取，由于Ga与Al同主族，化学性质相似Ga3+转化为进入水层，通过电解，得到单质Ga，通过与CH3Br反应生成三甲基嫁，最后通过MOCVD技术制得GaN。 【详解】（1）由GaN具有耐高温的特性可知GaN属于共价晶体；由图可知，氮位于镓形成的四面体中，结合化学式可知，镓位于氮形成的四面体中，故Ga的配位数为4。 （2）结合表格中的数据可知，将溶液的pH调节至5.4的主要目的是使、完全转化为沉淀，不沉淀，从而分离出Ga元素； （3）由萃取率表，Fe3+的萃取率为99%，Fe2+为0%，故为了使铁元素不进入有几层已达到萃取的目的，需要将Fe3+还原为Fe2+，则加入的固体X为还原剂，不引入新杂质，故X为Fe，目的为使Fe3+还原为Fe2+，通过萃取分液除去铁元素。 （4）Ga与Al同主族，化学性质相似，电解质溶液时NaOH，故阳极的粗镓溶于NaOH，生成，阴极得到电子被还原为Ga，故电极反应方程式为：[Ga(OH)4]-+3e-=Ga+4OH-；精炼时，阴极得到3.5g的镓，此时，所以此时转移电子数为0.15mol，该电解装置的电解效率。 （5）Ga(CH3)3与NH3反应生成GaN，结合质量守恒可知，反应还生成甲烷，化学方程式为：。 7．(1) (2) 将转化为 、 (3) 不可能 (4)随温度升高，“沉锂”反应速率加快，相同时间内沉淀量增大（或随温度升高，溶解度减小，沉淀量增大） (5)趁热过滤 (6) 【分析】磷锂铝石是一种含锂、铝的氟磷酸盐，常含等元素，加浓硫酸焙烧，得到HF和硫酸盐，SiO2不反应，水浸，不溶性物质主要有SiO2和CaSO4（微溶），过滤所得滤液中加过氧化氢，将Fe2+氧化成Fe3+，再加氨水调节pH，沉淀除铝、铁的离子，二次净化进一步出去磷、钙，所得滤液加Na2CO3溶液沉锂得到碳酸锂沉淀，所得滤液主要溶质为硫酸钠，碳酸锂高温下与C6H12O6、FePO4反应制得LiFePO4。 【详解】（1）由分析得，滤渣1成分为SiO2和CaSO4； （2）氧化的目的是，将转化为，便于后续调节pH值，使Fe3+转化为Fe（OH）3除去； （3）a点Li2CO3的溶解度为1.48g，为0.02mol，溶液总质量为101.48g，Li2CO3饱和溶液的密度近似为1g/cm3，故体积为点的溶解度为101.48mL，，，b点Li2CO3的溶解度为0.74g，为0.01mol，溶液总质量100.74g，体积为100.74mL，，，8：1；当沉锂时，溶液中的浓度最大为2.5mol/L时，，远大于5×10-5mol/L，故Li+不可能沉淀完全； （4）随温度升高，“沉锂”反应速率加快，相同时间内沉淀量增大（或随温度升高，溶解度减小，沉淀量增大）； （5）Li2CO3溶解度随温度的上升而下降，为了减小Li2CO3的损失，“沉锂”后分离得到的操作是：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥； （6）碳酸锂高温下与C6H12O6、FePO4反应制得LiFePO4，化学方程式为：。 8．(1)硫酸铵 或 (NH4)2SO4 (2) 二氧化硅、硫酸铅 取少量最后一次的洗涤液于试管中，先加足量的稀盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，不产生白色沉淀，说明滤渣已洗涤干净 3.3 ≤ pH < 6.2 (3)Zn+Cd2+=Zn2++Cd (4)蒸发浓缩，降温结晶 (5) 5 溶浸 【分析】闪锌矿(主要成分为ZnS，还含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)浮选得到精矿，精矿进行焙烧，得到Zn、Fe、Cd、Pb的氧化物，S元素转化为SO2气体，加入稀硫酸溶浸，得到Zn2+、Fe2+、Fe3+、Cd2+，PbO转化为PbSO4沉淀，过滤，滤渣1中主要为SiO2、PbSO4，滤液中通入O2，加入ZnO进行氧化除杂，即将Fe2+全部转化为Fe3+，再调节pH值，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，过滤后，滤渣2为Fe（OH）3，滤液中加入锌粉，进行还原除杂，离子方程式为：Zn+Cd2+=Zn2++Cd，过滤，滤液经电解得到Zn。 【详解】（1）“焙烧”产生的SO2和氨水反应生成亚硫酸铵，再氧化生成硫酸铵； （2）①稀硫酸完全溶浸后，SiO2不和稀硫酸反应，“焙烧”产生的PbO和稀硫酸反应生成难溶于水的硫酸铅，所以过滤所得滤渣1的主要成分为二氧化硅、硫酸铅。 根据工业流程可知滤渣1、滤渣2、滤渣3表面的杂质都含有硫酸根，所以可以通过检验硫酸根来判断滤渣是否洗净，具体操作为：取少量最后一次的洗涤液于试管中，先加足量的稀盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，不产生白色沉淀，说明滤渣已洗涤干净； ②根据金属离子沉淀的pH表，要保证铁离子完全沉淀，而锌离子不沉淀，则PH范围为3.3 ≤ pH < 6.2； （3）根据工业流程还原除杂是出去Cd2+，所以离子方程式为Zn+Cd2+=Zn2++Cd； （4）从溶液中要得到硫酸锌晶体则需要蒸发浓缩，降温结晶，过滤，洗涤，干燥； （5）阴极生成10 molZn则转移的电子为20 mol，阳极的电极反应为2H2O-4e- = O2 ↑+ 4H+，根据得失电守恒阳极失去20 mol电子生成5 mol O2；阳极反应生成了H+并且溶液存在，可以返回溶浸工序继续使用。 9．(1) (2)2.34 (3) 1.0 沉淀过程中夹杂、包裹 (4)多次反萃取 【分析】由题给流程可知，废旧电池正极材料在氢气和氮气混合气体中高温氢化时，转化为钴、镍、一氧化锰和氢氧化锂，“高温氢化”时得到的固体经水洗、草酸酸洗得到氢氧化锂洗液和固体残余物；向氢氧化锂中加入碳酸钠溶液，将溶液中的锂离子转化为碳酸锂沉淀，过滤得到碳酸锂；向残余物中加入硫酸溶液酸浸，将钴、镍、一氧化锰转化为可溶的硫酸盐，过滤得到滤渣和滤液；向滤液中加入高锰酸钾，将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀，过滤得到二氧化锰和滤液；向滤液中加入HR有机萃取剂萃取溶液中的亚钴离子和镍离子，分液得到水相和有机相；向有机相中加入盐酸，经多次反萃取、分液得到水相和有机相；水相中氯化亚钴和氯化镍在一定条件下分离得到氯化亚钴和氯化镍。 【详解】（1）由分析可知，高温氢化时发生的反应为高温条件下与氢气反应转化为生成钴、镍、一氧化锰、氢氧化锂和水，反应的化学方程式为6+7H26LiOH+2Li+2Co+2MnO+4H2O；实际生产中少量的与空气接触会转化为碳酸锂和水，所以为降低锂在固体残余物中的含量应用“酸洗”；故答案为：6+7H26LiOH+2Li+2Co+2MnO+4H2O；； （2）由题意可知，溶液中锂离子转化为碳酸锂时，消耗碳酸钠的物质的量为2.0mol/L×2.0L×95%×=1.9mol，溶液中锂离子的浓度为2.0mol/L-2.0mol/L×95%=0.1mol/L，由溶度积可知，溶液中碳酸根离子的物质的量为×2.0mol =0.44mol，则1.0L“洗液”中至少需要加入碳酸钠的物质的量为1.9mol+0.44mol=2.34mol，故答案为：2.34； （3）①由分析可知，加入高锰酸钾的目的是将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀，反应的离子方程式为3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+，故答案为：3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+； ②由图可知，溶液pH为1时，锰元素沉淀率达到最大，而钴元素和镍元素沉淀率较小，则应选择的最佳pH为1；pH=0.5时，有少量钴、镍析出是因为二氧化锰沉淀过程中夹杂、包裹了一定量的钴元素和镍元素；故答案为：1；MnO2沉淀过程中夹杂、包裹； （4）由萃取原则可知，可以使用少量多次反萃取的方法使Co2+、Ni2+尽可能多地转移到水层，故答案为：多次反萃取。 10．(1)共价 (2) (3) 不能，为两性氧化物，能溶于过量的NaOH溶液 (4) (5) 参与了电极反应 (6)75.92 【分析】粗锑氧主要成分为Sb2O3，含有PbO、SnO2、As2O3、ZnO、FeO等杂质，加入盐酸、氯气浸取得浸取液，主要含Sb5+、H+、Cl-、Zn2+、Fe3+和As3+等杂质，滤渣1可回收Pb、Sn，锑粉还原高价金属离子，浸出液中加入Sb将转化为，Sb还原SbCl5生成SbCl3，加入时保证Zn2+沉淀完全，“除砷”时转化H3PO3和砷单质，剩余SbCl3溶液，电解得到Sb；SbCl3水解得到难溶于水的固体SbOCl、，“过滤”得到滤渣成分为SOC1，加氨水对其“除氯”发生，过滤、洗涤、干燥得到。 【详解】（1）已知在熔融状态下不导电、则熔融时无离子，则是共价化合物。 （2）Sb将Fe3+转化为Fe2+该转化有利于“水解”时锑与铁的分离，因为与 的数值相近，不易于沉淀分离，沉淀pH值较大有利于与分离，则避免在滤渣Ⅱ中混入杂质。 （3）“过滤”得到滤渣成分SbOCl与氨水反应生成，因此“除氯”的化学反应方程式为，根据信息Ⅲ可知：“除氯”步骤不能用NaOH溶液代替氨水，原因是：为两性氧化物，能溶于过量的NaOH溶液。 （4）“除砷”时有生成，为氧化还原反应，同时反应有As生成，该反应的化学方程式为，离子方程式为。 （5）当电压在V之前时，阴极主要的电极反应式；当电压超过U0V时，单位时间内产率降低的原因可能是H+参与了电极反应。 （6）铈量法测定产物的纯度，存在关系式：，重复3次实验平均消耗0.2000mol/L的硫酸铈标准溶液15.60mL，则产物的纯度为。 11．(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应充分进行（合理即可） (2) (3)吸收产生的（或分解吸收热量，防止温度过高对炉内结构的损坏）（合理即可） (4) 四 Ⅷ 分馏 (5) 阳 (6)24.83% 【分析】黄铜矿（主要成分是）、混辉铜矿（主要成分是）粉碎并将氧气从底部吹入，进行底吹熔炼，得到烟气、铜锍、炉渣，铜锍的主要成分为和FeS，还含有FeO等物质，对铜锍加入O2和石灰石进行连续吹炼得到粗铜，对粗铜进行 “火法精炼”，基本流程是鼓入空气，使熔体中杂质如铁、镍等发生氧化，形成炉渣或挥发进入炉气而除去，得到阳极铜，阳极铜电解精炼得到铜。 【详解】（1）底吹熔炼前将黄铜矿、混辉铜矿粉碎并将氧气从底部吹入，其目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应充分进行。 （2）黄铜矿在“底吹熔炼”时生成FeO、和，化学方程式为：； （3）“连续吹炼”过程中加入石灰石除了可以作为助熔剂外，还可以起的作用为吸收产生的，分解吸收热量，防止温度过高对炉内结构的损坏； （4）镍位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族；从石油中获得重油的分离提纯方法为分馏； （5）“电解精炼”铜时阴极的电极反应式为；若采用硫酸酸化的硫酸铜溶液作电解质溶液，电解过程中在电解池中从阴极流向阳极； （6）全过程转移的电子数为：，即5000 mol，根据阴极的电极反应式可知，产生铜的物质的量为2500 mol，则铜的产率为。 12．(1)“酸浸”时，会产生有毒气体 (2)平面三角形 (3) 酸 (4) (5) 6 【分析】以铜镍合金废料(主要成分为镍，含有一定量的铁、铜和硅)为原料生产草酸镍，废料先加入稀硫酸、稀硝酸浸出，“浸出”液含有的离子主要有H+、Ni2+、Cu2+、Fe3+、、，铁、铜、镍溶解，过滤除去不溶的硅，加入萃取剂萃取铜离子，加入还原剂R除去硝酸等氧化剂，然后加入H2O2氧化亚铁离子为铁离子，并生成FeOOH沉淀，过滤除去，然后加入草酸，经过系列操作得到草酸镍，据此解答。 【详解】（1）由分析可知，废料先加入稀硫酸、稀硝酸浸出，“浸出”液含有的离子主要有H+、Ni2+、Cu2+、Fe3+、、，铁、铜、镍溶解，同时将产生NO等有毒有害气体，故实验室进行“酸浸”操作时，需要在通风橱中进行，其原因是“酸浸”时，会产生有毒气体，故答案为：“酸浸”时，会产生有毒气体； （2）中中心原子N周围的价层电子对数为：3+=3，根据价层电子对互斥理论可知，其VSEPR模型为平面三角形，故答案为：平面三角形； （3）由题干信息可知，②草酸的、，③氨水的 ，则的水解平衡常数Kh1===2.0×10-10，而的水解平衡常数为：Kh== =5.88×10-10 ＞Kh1，即的水解程度大于的水解程度，溶液呈酸性，该溶液中离子浓度由大到小的顺序是，故答案为：酸；； （4）已知常温下，当溶液pH=2时，Ni2+沉淀完全［mol/L时认为沉淀完全］，则此时溶液中c()===1.70×10-12mol/L，根据草酸的Ka1Ka2===，故，故答案为：； （5）由题干镍钛合金的晶胞结构图可知，其中Ti原子采用面心立方最密堆积方式，该合金中与Ti原子距离最近且相等的Ni原子个数为6即中心Ti的上、下、左、右、前、后六个Ni；已知一个晶胞中含有Ti的个数为：=4，Ni的个数为：=4，若该合金的密度为，NA代表阿伏加德罗常数的值，设晶胞参数为apm，则有：(a×10-10)3cm3×=g，解得a=pm，由题干晶胞可知，晶胞中两个钛原子间的最近距离是面对角线的一半，即为pm，故答案为：6；。 13．(1)粉碎废铅膏或者适当提高温度或者适当增加硫酸浓度等 (2) (3)作氧化剂，促进金属Pb在硫酸中转化为硫酸铅 (4)降低能源消耗 (5) 该反应的，反应正向进行的程度很大，可以进行到底 (6)7PbCO3·15PbO 【分析】废铅膏与硫酸、浸取时，铅元素全部转化为硫酸铅，铁和铝的氧化物转化为相应离子进入滤液，硫酸铅与碳酸铵反应转化为碳酸铅，焙烧得到氧化铅。 【详解】（1）“浸取”时为增大浸取速率，可以采取的措施有粉碎废铅膏或者适当提高温度或者适当增加硫酸浓度等； （2）“浸取”时主要与发生氧化还原反应，根据得失电子守恒以及原子守恒，化学方程式为； （3）“浸取”时将换成溶液效果会更好，除作还原剂外，还可以作氧化剂，促进金属Pb在硫酸中转化为硫酸铅； （4）在时分解，在时分解，则 “脱硫”的目的是降低能源消耗； （5）“脱硫”时转化为，反应的离子方程式为；选择的原因是：该反应的，反应正向进行的程度很大，可以进行到底； （6）根据铅元素守恒，(x+y)PbCO3 xPbCO3·yPbO，固体残留率88.76%，可得，解得，则358℃时对应固体的成分为7PbCO3·15PbO。 14．(1)4s24p1 (2)SiO2 (3) < 反应生成的NO2有催化作用，充入N2后NO2逸出，反应速率下降 (4) 硝酸用量过多，会导致Ga（OH）3沉淀溶解；若硝酸用量过少，会导致Ga3+沉淀不完全 (5)可将NO2氧化为硝酸，减少污染，提高硝酸利用率 【分析】砷化镓废料经预处理粉碎后加入硝酸进行浸取，其中不被硝酸溶解，过滤除去，滤渣1中为；滤液中含、和，加入氢氧化钙，调节pH除铁砷，将二者元素形成沉淀、以过滤除去，滤渣2中为、，而Ga元素类比Al元素化学性质，结合题干信息可知在滤液中以形式存在，加入硝酸，发生反应以生成，经煅烧分解生成。 【详解】（1）基态镓原子(31Ga)位于第四周期第ⅢA族，最外层电子数为3，核外价电子排布式为4s24p1，故答案为：4s24p1。 （2）根据分析可知，滤渣1中为，故答案为：。 （3）①“浸取”后滤液中含、和，则GaAs在浓硝酸发生反应生成和，根据氧化还原反应配平的方法可知反应的化学方程式：，故答案为：； ②从图中可知，前10min内，镓元素的浸出速率A<B，A、B两者的区别在于A中不断通入，则A、B曲线变化的原因可能为反应生成的有催化作用，充入后逸出，反应速率下降，故答案为：<；反应生成的NO2有催化作用，充入N2后NO2逸出，反应速率下降。 （4）“沉镓”时加入硝酸，与发生反应生成，离子方程式：，）镓(Ga)、铝(Al)是同主族相邻元素，化学性质相似，是两性氢氧化物，酸性过强，会溶解，但是若硝酸用量过少，会导致Ga3+沉淀不完全，故答案为：；硝酸用量过多，会导致Ga（OH）3沉淀溶解；若硝酸用量过少，会导致Ga3+沉淀不完全。 （5）在“浸取”步骤除了加硝酸外，还需要加入，可将NO2氧化为硝酸，减少污染，提高硝酸利用率，故答案为：可将NO2氧化为硝酸，减少污染，提高硝酸利用率。 15．(1) (2)BD (3)CH2OHCH2OH (4)5:1 (5) 制备纯硅 将铁离子还原为亚铁离子，便于调节pH使得铝离子转化为沉淀，而铁不沉淀从而除去铝 容易使得铁离子转化为氢氧化铁沉淀，导致产品不纯 【分析】根据题干工艺流程图可知，硫铁矿在空气中煅烧得到相应金属氧化物和二氧化硫气体，加入稀硫酸反应分别转化为硫酸铁、硫酸铝、不反应的二氧化硅成为滤渣1，过滤滤液1加入还原剂将铁离子还原为亚铁离子，调节pH将铝离子转化为沉淀得到滤渣2，滤液2加入过氧化氢、磷酸、氨水沉淀铁得到磷酸铁，加入碳酸锂、草酸煅烧得到LiFePO4，反应原理为：； 【详解】（1） 锂为3号元素，基态锂原子的价电子轨道表示式为； （2）A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性： F>Cl> P，错误； B．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是Be原子价电子为2s2全满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：，正确； C．HF能形成氢键，导致其沸点升高，故沸点：，错误； D．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，分子稳定性：，正确； 故选BD； （3） 分子含有酯基，则水解生成碳酸和乙二醇：CH2OHCH2OH； （4）聚乙烯的单体分子为乙烯分子，单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，，则乙烯分子中键和键的数目之比为5:1； （5）①“滤渣1”含有二氧化硅，可以用于工业制取纯硅； ②加入“还原剂”的目的是将铁离子还原为亚铁离子，便于调节pH使得铝离子转化为沉淀，而铁不沉淀从而除去铝。 ③如果，则溶液中碱性较强，容易使得铁离子转化为氢氧化铁沉淀，导致产品不纯； ④磷酸铁加入碳酸锂、草酸煅烧得到LiFePO4，反应原理为：，反应中铁化合价由+3变为+2、草酸中碳化合价由+3变为+4，电子转移关系为：。 16．(1) 四 Ⅷ (2)除去含S有机物 (3)WO3+Na2CO3Na2WO4+ CO2↑ (4)H2WO4 (5)4.7—6.9 (6)蒸发浓缩、冷却到30.8℃～53.8℃结晶 (7)ClO−＋2Ni2＋＋4OH−=2NiOOH↓＋Cl−＋H2O 【分析】由题给流程可知，废催化剂在空气中氧化，将含硫有机物转化为气体除去，并将金属单质氧化至相应价态；向氧化渣中加入碳酸钠在600℃条件下钠化焙烧，将氧化钨转化为钨酸钠，焙烧渣经水浸、过滤得到浸渣和滤液；向滤液中加入硫酸溶液酸化沉钨，将钨酸钠转化为钨酸沉淀，过滤得到钨酸；钨酸煅烧分解生成氧化钨；向浸渣中加入硫酸溶液酸浸，将金属氧化物转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与硫酸溶液不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；调节滤液pH在4.7—6.9范围内，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、氢氧化铝的滤渣和硫酸镍溶液；硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却到30.8℃～53.8℃结晶、及时过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍。 【详解】（1）镍元素的原子序数为28，位于元素周期表第四周期Ⅷ族，故答案为：四；Ⅷ； （2）由分析可知，氧化的目的是将含硫有机物转化为气体除去，并将金属单质氧化至相应价态，故答案为：除去含S有机物； （3）由分析可知，“钠化焙烧”中生成钨酸钠的反应为氧化钨与碳酸钠高温下反应生成钨酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为WO3+Na2CO3Na2WO4+ CO2↑，故答案为：WO3+Na2CO3Na2WO4+ CO2↑； （4）由分析可知，“酸化沉钨”后过滤，所得滤饼的主要成分为钨酸，故答案为：H2WO4； （5）由分析可知，调节滤液pH在4.7—6.9范围内的目的是将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，故答案为：4.7—6.9； （6）由题给信息可知，“一系列操作”为硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却到30.8℃～53.8℃结晶、及时过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍，故答案为：蒸发浓缩、冷却到30.8℃～53.8℃结晶； （7）由题意可知，生成碱式氧化镍的反应为碱性条件下溶液中的镍离子与次氯酸根离子反应生成碱式氧化镍、氯离子和水，反应的离子方程式为ClO−＋2Ni2＋＋4OH−=2NiOOH↓＋Cl−＋H2O，故答案为：ClO−＋2Ni2＋＋4OH−=2NiOOH↓＋Cl−＋H2O。 17．(1) 适当升高温度、适当增大反应浓度、搅拌（或其他合理答案） (2) 碳粉（碳单质） (3) 阴极电极表面有大量气泡产生 (4)是 (5)是 【分析】废电池粉含锂、铁、磷、铜、铝和碳（碳粉），加入稀硫酸和过氧化氢“转化”， 磷酸铁锂转化为难溶于水和可溶于水硫酸锂，“净化”步骤可以去除滤液中、C、Cu等元素，沉渣1中含有、碳粉，加硝酸溶解，得到含有的溶液，电解使完全转化为，在电解完成后向溶液中加入溶液可以将溶液中的沉淀，然后把氧化为，加热反应得到。 【详解】（1）在“转化”时加入稀硫酸和过氧化氢，可将磷酸亚铁锂转化为难溶于水和可溶于水硫酸锂，双氧水被还原为水，铁元素化合价由+2升高为+3、双氧水中O元素化合价由-1降低为-2，该反应的化学方程式为。根据影响反应速率的因素，适当升高温度、适当增大反应浓度、搅拌可以加快反应速率，提高转化的效率。 （2）碳单质难溶于水，“净化”步骤可以去除滤液中等元素，沉渣1中含、碳粉。根据流程图，调节溶液pH=10~12除铜，则沉渣2的主要成分为。 （3）“电解”可以将溶液中的转化为，溶液中完全转化为后，氢离子在阴极得电子生成氢气，完全转化为的标志是阴极电极表面有大量气泡产生。甲醇在阳极失电子发生氧化反应生成甲醛，阳极电极反应方程式为。 （4）称取一定量的二水磷酸铁，用硝酸溶解后再用进行分析，得到部分杂质的质量分数，Ca%=0.0022、Zn%=0.0018，评价该制备过程是符合均满足《电池用磷酸铁》的Ⅱ型标准。 （5）衍射实验图谱与和标准卡片的衍射实验图谱一致，可判断获的样品是。 18．(1)第六周期第ⅢB族 (2)固体与气体接触面积大 (3)BaSO4、SiO2 (4) 作还原剂 同离子效应，使尽可能完全沉淀 (5) (6)5.0 【分析】氟碳酸铈(主要成分为CeFCO3、BaO、SiO2)，在空气中焙烧，Ce3+在空气中氧化为Ce4+，用硫酸浸取，Ce4+进入溶液，SiO2不反应，BaO与硫酸反应生成BaSO4沉淀，过滤分离，滤渣1为SiO2、BaSO4，滤液1中加入硫脲将Ce4+还原为Ce3+，可与形成难溶复盐，过滤分离，复盐沉淀加入碱，再加入酸，Ce3+被转移到溶液中，再加入碳酸氢铵使Ce3+沉淀为Ce2(CO3)3。 【详解】（1）Ce为58号元素，根据“零族定位法”可知，它在周期表中的位置为第六周期第ⅢB族。 （2）“焙烧”在对流空气氧化炉中反应速率较快的原因是固体与气体接触面积大。 （3）由分析知，滤渣1的主要成分为BaSO4、SiO2。 （4）由分析知，“还原”加入硫脲的作用是作还原剂，将Ce4+还原为Ce3+；已知可与形成难溶复盐，加入Na2SO4的作用是同离子效应，使尽可能完全沉淀。 （5）含Ce3+的溶液中，加入碳酸氢铵使Ce3+沉淀为Ce2(CO3)3，则“沉铈”步骤的离子反应方程式为。 （6）若Ce3+恰好沉淀完全，c(Ce3+)为1.0×10-5mol·L-1，，，，则理论上pH不低于5.0。 19．(1) (2)(或) (3)、 (4)4.62 (5) (6)若用溶液代替溶液，阳极放电，溶液酸性增强，与Co反应，导致Co产率降低 (7) 【分析】水钴矿(Co2O3⋅H2O，含Fe2O3、MgO、CaO)和辉铜矿(Cu2S，含SiO2、Fe2O3)加稀硫酸“酸浸”，Co3+氧化Cu2S生成硫酸根和Cu2+、Co2+，得含有Co2+、Fe3+、Cu2+、Mg2+、Ca2+的浸出液，SiO2不溶于酸、CaSO4微溶过滤得滤渣1，浸出液加氧化铜调节pH生成Fe(OH)3除铁，过滤，滤液1中加NaF生成MgF2、CaF2沉淀除Mg2+、Ca2+，过滤，则滤液2中含Cu2+、Co2+，加入萃取剂分液，Cu2+进入有机层，Co2+存在萃取余液中，萃取余液加碳酸钠生成碳酸钴晶体沉淀，过滤，碳酸钴晶体中加盐酸溶解得CoCl2溶液，电解CoCl2溶液得金属Co，有机层加试剂a反萃取，Cu2+重新进入水相，进一步得胆矾。 【详解】（1）Co元素原子序数为27，简化电子排布式为[Ar]3d74s2； （2）“酸浸”过程中Co2O3溶于酸得到Co3+，Co3+氧化Cu2S生成硫酸根和Cu2+、Co2+，根据氧化还原反应得失电子守恒配平化学方程式为5[Co2O3⋅H2O]+Cu2S+11H2SO4=10CoSO4+2CuSO4+16H2O(或5Co2O3+Cu2S+11H2SO4=10CoSO4+2CuSO4+11H2O) （3）由分析，“滤渣1”的主要成分为SiO2、CaSO4； （4）常温下，若“滤液2”中c(Mg2+)=0.015mol/L，由Ksp(MgF2)=6.25×10−9，Mg2+刚好除尽时溶液中c(F-)==2.5×10−2mol/L，则溶液中剩余F-物质的量为2.5×10−2mol/L×2L=0.05mol，与Mg2+沉淀的F-的物质的量为0.015mol/L×2L×2=0.06mol，至少需加入NaF固体的质量为(0.05+0.06)mol×(23+19)g/mol=4.62g； （5）反萃取是将有机层中的Cu2+转化到水溶液中，根据反应Cu2++2HR⇌CuR2+2H+，加酸能增大氢离子浓度有利于平衡逆向移动，可以将有机层中的Cu2+转化到水溶液中，考虑到不引入新杂质，试剂a为H2SO4； （6）由已知④Co能与强酸反应产生H2，若用CoSO4溶液代替CoCl2溶液，H2O(OH−)阳极放电，溶液酸性增强，H+与Co反应，导致Co产率降低； （7）所含Cu离子中无单电子，说明为+1价亚铜离子，晶体的部分组成微粒的空间构型分别为一种三角锥形和一种正四面体形，考虑到通入SO2且加入了足量氨水，则三角锥形和正四面体形粒子分别为亚硫酸根和铵根，根据化合价代数和为0，白色沉淀化学式为CuNH4SO3。 20．(1) (2)增大NaOH的浓度、升高温度或搅拌 (3)过滤速率快，能得到较干燥的沉淀 (4)TiO+(x+1)H2OTiO2·xH2O↓+2H+ (5)使溶液中VO尽可能转化为NH4VO3沉淀 (6)0.5 (7)WO3+2AlW+Al2O3 【分析】由题给流程可知，废SCR催化剂经过球磨预处理后，加入氢氧化钠溶液碱浸，将二氧化钛、五氧化二钒、三氧化钨转化为难溶的钛酸钠和可溶的钒酸钠、钨酸钠，过滤得到钛酸钠和滤液；向滤液中加入氯化铵溶液，将溶液中的钒酸根离子转化为钒酸铵沉淀，过滤得到钒酸铵和滤液；钒酸铵煅烧分解生成五氧化二钒；向滤液中加入盐酸和氯化钙的混合溶液，将溶液中的钨酸根离子转化为钨酸钙沉淀，过滤得到钨酸钙；钨酸钙经一系列操作制得三氧化钨；向钛酸钠中加入稀硫酸溶浸，将钛酸根离子转化为TiO离子，TiO离子经热水解、过滤得到TiO2·xH2O。 【详解】（1） 钒元素的原子序数为23，基态原子的价层电子排布式为3d34s2，轨道表示式为，故答案为：； （2）增大氢氧化钠的浓度、升高温度、搅拌等措施可以提高碱浸的浸取率，故答案为：增大NaOH的浓度、升高温度或搅拌； （3）与普通过滤相比，减压过滤的优点是过滤速率快，能得到较干燥的沉淀，故答案为：过滤速率快，能得到较干燥的沉淀； （4）由分析可知，热水解步骤发生的反应是TiO离子在加热条件下发生水解反应生成TiO2·xH2O沉淀和氢离子，反应的离子方程式为TiO+(x+1)H2OTiO2·xH2O↓+2H+，故答案为：TiO+(x+1)H2OTiO2·xH2O↓+2H+； （5）“沉钒”中加入氯化铵溶液的目的是将溶液中的钒酸根离子转化为钒酸铵沉淀，反应的离子方程式为NH+VO=NH4VO3↓，则加入过量氯化铵溶液的目的是利用同离子效应，使溶液中钒酸根离子尽可能转化为钒酸铵沉淀，故答案为：使溶液中VO尽可能转化为NH4VO3沉淀； （6）10mL0.1mol/L钨酸钠溶液与等体积的氯化钙溶液反应消耗钙离子浓度为0.1mol/L×0.01L=0.001mol，由溶度积可知，钨酸根离子完全沉淀时，溶液中钙离子浓度为=0.009mol，则氯化钙溶液的最小浓度为=0.5mol/L，故答案为：0.5； （7）铝热法冶炼钨的反应为氧化钨与铝在高温条件下反应生成钨和氧化铝，反应的化学方程式为WO3+2AlW+Al2O3，故答案为：WO3+2AlW+Al2O3。 21．(1)除油污 (2) 6.2 、 (3) ，， 强于 (4) 【分析】稀硫酸酸浸后，Ni、Al、Fe、Mg、Zn等元素转化为金属阳离子，过滤后向滤液中加入氢氧化钠溶液，得到、，过滤后向滤液2中加萃取剂萃取，加入碳酸氢铵沉镍，过滤的前驱体，焙烧得氧化镍。 【详解】（1）“预处理”选用表面活性剂，其作用是除废雷尼镍催化剂的油污； （2）“滤液1” “调pH”是为了除去与，不沉淀，根据表格信息可得，则mol⋅L时，，，因此“调pH”的范围为6.2； （3）①“萃取剂”能够选择性萃取，则“萃取液”中的金属阳离子有，，；②-R是推电子基团，使含氧酸的酸性减弱，-OR是吸电子基团，使含氧酸的酸性增强，因此P204的酸性强于P507的酸性； （4）焙烧时生成和的物质的量之比1∶5，则，质量保留百分数是52.8%，则，设x=1，则求出y=1，z=4，所以“前驱体”的化学式是；根据原子守恒，“沉镍”时发生的化学方程式是。 22．(1)适当升高温度、矿石粉碎、搅拌等 (2)Zn2+、Fe3+ (3) (4) 分液漏斗、烧杯 上口倒出 (5)pH高于2.5时水解程度增强，pH低于2.5时酸性太强，平衡逆移沉锗率下降 (6) 分子晶体 sp3 【分析】工业废料除ZnO和少量外，还含有铟(In)、铋(Bi)、锗(Ge)的氧化物，加入稀硫酸，氧化锌、氧化铁和硫酸反应，过滤后浸液1中含有硫酸锌和硫酸铁，调节pH使铁离子沉淀，溶液浓缩结晶得到硫酸锌的晶体；浸渣加入70%硫酸，得到铋渣和浸液2，浸液2加入P2O4煤油进行萃取，有机相中加入盐酸进行反萃取，得到水相，再经过一系列处理得到海绵铟；萃取后的水相加入单宁酸沉锗，滤渣焙烧、氯化蒸馏得到GeCl4。 【详解】（1）适当升高温度、矿石粉碎、搅拌等都可提高反应速率，提高“酸浸1”浸取率； （2）由分析可知，氧化锌、氧化铁和硫酸反应，过滤后浸液1中含有硫酸锌和硫酸铁，故“酸浸1”中主要含有的金属阳离子有Zn2+、Fe3+； （3）由流程可知，“酸浸2”时铋的氧化物和硫酸反应生成沉淀，发生反应的离子方程式为； （4）“萃取”过程中用到的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯；水的密度大于煤油，则分液时“有机相”从分液漏斗的上口倒出； （5）“沉锗”的反应原理为，该操作中需调节pH为2.5，原因为pH高于2.5时水解程度增强，pH低于2.5时酸性太强，平衡逆移沉锗率下降。 （6）四氯化锗其熔点为，沸点为，其熔沸点较低，晶体类型为分子晶体，中心原子形成4个共价键且无孤电子对，杂化类型为sp3；四氯化锗遇水蒸气会产生一种强酸和一种弱酸，根据质量守恒可知，酸为锗酸和盐酸，则足量氢氧化钠溶液吸收四氯化锗气体，反应生成锗酸钠和氯化钠，该反应的化学方程式：。 23．(1) 6 (2) (3)发生水解 (4)未分解的被熔融物包裹后，达不到热解温度（或者被包裹的部分分解，产生的气体不能及时逸出，抑制分解过程进行） (5)b (6) 【分析】与硫酸钠反应得到，经过干燥。热分解得到，提纯后，与合成，经过除杂得到高纯。 【详解】（1）根据原子守恒，纯不稳定，易分解为和；一个硅周围有六个F，则中心原子的配位数为6； （2）在热水中会发生水解，得到两种弱酸和一种盐，即硅酸和HF、氟化钠，化学方程式为； （3）因为发生水解，所以若没有“干燥”工序，会导致“热分解”产生的纯度降低； （4）未分解的被熔融物包裹后，达不到热解温度（或者被包裹的部分分解，产生的气体不能及时逸出，抑制分解过程进行）； （5）、、沸点都在200以下，而沸点很高，所以为了提升产品纯度，反应温度应该控制在； （6）3+4=3+4，则副产品2是，与反应，可制得的化学方程式为。 24．(1)D (2)C (3) (4) 冰水 取最后一次洗涤液于试管，滴加硝酸和溶液，若没有产生白色沉淀，则已洗净；否则未洗净 (5)操作简便、损失小、产率高等 【分析】由题给流程可知，钼精矿加NaOH溶液碱浸，、CuO不溶于碱溶液，过滤出来，能和NaOH反应生成，滤液中加锌还原，被还原成难溶的，用氧气氧化得到，加氯化铵溶液沉铼，得到，然后热解得到，最后用氢气还原得到铼粉； 【详解】（1）B、C、D为激发态，D的能量最高。 （2）用热还原法冶炼铼，说明在金属活动顺序表中铼介于锌、铜之间，选C （3）Zn作还原剂化合价由0价→+2价，生成，作氧化剂化合价收+7→+4价，化合价降低，生成，离子方程式为：；过铼酸铵分解生成、和 ，“热解”中得到的化学方程式：； （4）过铼酸铵()是白色片状晶体，微溶于冷水，溶于热水。过铼酸铵在冷水中溶解度小，用冰水洗涤沉淀；沉淀表面有氯离子、铵根离子，检验氯离子更灵敏，取最后一次洗涤液于试管，滴加硝酸和溶液，若没有产生白色沉淀，则已洗净；否则未洗净； （5）萃取、反萃取操作较沉淀、过滤简便，产品纯度高、损失低、产率高等。 25．(1) (2) ； (3)将全部还原为，同时防止被氧化 (4)促进水解，防止形成胶体，便于过滤分离 (5)AC (6)提高反应的(热力学)趋势，提高四氯化钛的产率 【分析】钛铁矿(主要成分是FeTiO3，含有少量的等杂质) 加入硫酸酸浸，反应生成、、和微溶的，不与酸反应，过滤后所得滤液1中加入铁屑，将三价铁转化为二价铁，再将绿矾分离出来，经过水解后得到和硫酸，最后烧得到钛白粉()。 【详解】（1）基态的价层电子排布式为； （2）“酸浸”是硫酸与发生反应，离子方程式为；当的浸出率为70%时，可对应和两条曲线，故实验条件为：；； （3）加入过量铁粉是为了将全部还原为，同时防止被氧化； （4）“水解”过程中适当稀释并加热是为了促进水解，防止形成胶体，便于过滤分离； （5）工业上可利用与反应制备金属钛，利用的是热还原法，B为电解法，D为热分解法，故选AC； （6）方法①为吸热反应，方法②为放热反应，加入可以使反应①氧气减少，促进反应正向移动，反应②为熵增反应，故加的目的是提高反应的热力学趋势，提高四氯化钛的产率。 26．(1)将含锰矿石粉碎、适当增大硫酸浓度 (2) (3) Fe(OH)3和MnO2 抽滤 (4)不赞同，因为“除杂1”之前的溶液中H+浓度较大，S2-会与H+反应生成HS-、H2S，不利于除钴、除镍；同时，S2-具有还原性，能将Fe3+还原为Fe2+，不利于除铁 (5)在HCl气氛中加热CuCl₂·2H2O晶体，使其失去结晶水 (6) 5.0 8.74 (7) 【分析】向含锰矿石(主要成分为，还含有铁、钴、镍、铜等的碳酸盐杂质)中加入足量的硫酸酸浸，金属碳酸盐反应生成对应的硫酸盐，再向其中加入过量的氧化剂二氧化锰，将亚铁离子氧化为铁离子，用氨水调pH为3.7，使铁离子以氢氧化铁的形式完全沉淀下来，过滤，向滤液中加氨水调pH=6.4，所得到的滤渣经过一系列处理得CuCl2‧2H2O晶体，滤液中加硫化铵将镍离子、钴离子以硫化物的形式沉淀下来，得到的溶液主要含有锰离子，电解后经一系列处理得金属锰。 【详解】（1）搅拌固体和液体的混合物、升高温度、增大浓度、粉碎矿石增大固体表面积均可加快化学反应速率，所以用硫酸浸取含锰矿石时，提高浸取速率的方法有：将含锰矿石粉碎、适当增大硫酸浓度、适当的升温、搅拌等； （2）“氧化”步骤为加过量的二氧化锰氧化亚铁离子生成铁离子，其发生反应的离子方程式为； （3）加过量的二氧化锰氧化亚铁离子生成铁离子后，加氨水调pH=3.7，表格数据显示此时铁离子以氢氧化铁的形式完全沉淀下来，由于所加二氧化锰过量，所以滤渣1中的主要成分是Fe(OH)3和MnO2；实验室中为了加快固液混合物的分离，常采用的操作是抽滤； （4）不赞同把加入(NH4)2S除钴、除镍的步骤放在“除杂1”之前，因为“除杂1”之前的溶液中H+浓度较大，S2-会与H+反应生成HS-、H2S，不利于除钴、除镍，同时S2-具有还原性，能将Fe3+还原为Fe2+，不利于除铁； （5）CuCl2为强酸弱碱盐，能水解，且盐酸为挥发性酸，若直接加热晶体，不能得到CuCl2，为抑制氯化铜的水解，由晶体制备CuCl2的方法是在HCl气氛中加热晶体，使其失去结晶水； （6）25℃时，分离出滤渣3所得的滤液中；，c(H+)==，pH=-lgc(H+)=8.5+×lg3=8.74，所以需要控制溶液的pH至少为8.74； （7）电解废液中还含有少量Mn2+，向其中加入饱和溶液，有沉淀和气体生成，该反应的离子方程式为。 27．(1) Fe(OH)3 粉碎矿渣、适当增大硫酸浓度、加热、搅拌等 (2) (3)3.2≤pH＜6.65 (4) 降温结晶 降低产品溶解度，减小损失，便于快速干燥 (5) (6) 【分析】含镍废料(成分为NiO、Ni2O3、FeO、MgO和SiO2等)，酸浸时NiO、Ni2O3、FeO、MgO和酸反应转化为Ni2+，Fe2+，Mg2+， SiO2不与酸反应，过滤除去，则固体1是SiO2；过滤后向酸浸后的溶液中加入H2O2将Fe2+转化为Fe3+，并用Na2CO3调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，即过滤出固体2为Fe(OH)3，过滤后加入NH4F使Mg2+沉淀除去，过滤出固体3为MgF2，最后得到硫酸镍溶液，通过蒸发浓缩、降温结晶，过滤、洗涤干燥，得到NiSO4•7H2O，并在惰性气体环境中灼烧NiSO4•7H2O得到M，据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，“沉铁”中将铁离子转化为Fe(OH)3，提高“酸浸”速率可采用粉碎矿渣、搅拌、适当增大硫酸浓度、加热等措施，故答案为：Fe(OH)3；粉碎矿渣、适当增大硫酸浓度、加热、搅拌等； （2）“酸浸”中有无色无味且有助燃性的气体产生根据元素守恒可知，该气体为O2，该过程中O的化合价升高，则Ni2O3中Ni的化合价降低，即镍被还原为NiSO4，氧被氧化，根据氧化还原反应可得，该过程发生反应的离子方程式为，故答案为：； （3）根据溶度积数据计算，沉淀完全时，，c(OH-)=，则可推得，pH=3.2；同理可知，开始沉淀时，，pH=6.65，故答案为：3.2≤pH＜6.65； （4）由分析可知，“系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥。用乙醇洗涤的目的是降低产品溶解度，减小损失，便于快速干燥，故答案为：降温结晶；降低产品溶解度，减小损失，便于快速干燥； （5），在失重过程中，固体中镍元素质量不变，B点对应固体的质量为15.5g，即为0.1mol，C点含Ni为5.9g，含氧为2.4g，则n(Ni)：n(O)=：=2：3，则C点对应固体的化学式为，根据氧化还原反应配平可得，B到C的反应方程式为：，故答案为：； （6）由题干晶胞示意图可知，1个晶胞含Nb的个数为：=2，含Ni的个数为：=6个Ni，则一个晶胞的质量为：m=g，根据晶胞参数可知，一个晶胞的体积为V=a2c×10-30cm3，故该晶胞的密度为：=g/cm3，故答案为：。 28．(1) (2) (3)3%、 (4) 99% (5) (6) 【分析】由题给流程可知，向钛铁矿中加入浓硫酸酸浸，将金属元素转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与浓硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；向滤液中加入萃取剂、分液得到含有镁离子的水相和有机相；向有机相中加入稀硫酸和过氧化氢混合溶液洗涤，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，加入氢氧化钠溶液反萃取，将溶液中的TiO2+、亚铁离子、钪离子转化为TiO2·xH2O、氢氧化铁、氢氧化钪沉淀，过滤得到含有TiO2·xH2O、氢氧化铁、氢氧化钪的滤渣；向滤渣加入盐酸酸溶，将氢氧化铁、氢氧化钪沉淀溶解得到可溶金属氯化物，过滤得到TiO2·xH2O和滤液；向滤液中加入氨水调节溶液pH，将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁和滤液；向滤液中加入草酸溶液，将溶液中钪离子转化为草酸钪沉淀，过滤得到草酸钪，草酸钪在空气中得到三氧化二钪。 【详解】（1）由分析可知，“滤渣”的主要成分是二氧化硅，故答案为：； （2）由题意可知，溶液中的TiO2+发生水解反应生成TiO2·xH2O沉淀和氢离子，反应的离子方程式为，故答案为：； （3）由表格数据可知，P507的质量分数为3%时，钪萃取率最高，且分相容易，由图可知，萃取温度为65℃时，分离系数最大，则萃取时P507最佳质量分数及料液温度分别为3%、65℃，故答案为：3%、65℃； （4）由溶度积可知，溶液pH为3时，溶液中铁离子浓度为=1.0×10—5mol/L，则除铁率为×100%=99.9%；溶液pH为6时，溶液中钪离子浓度为=9.0×10—7mol/L，故答案为：99.9%；9.0×10—7； （5）由方程式可知，反应的平衡常数K====，故答案为：； （6）由题意可知，草酸钪在空气中焙烧生成三氧化二钪和二氧化碳，反应的化学方程式为，故答案为：。 29．(1) 四 ⅦA (2)紫红 (3)碳酸锂的溶解度随温度的升高减小，“冷”的溴水可以溶解更多的碳酸锂 (4)3Br2+3Li2CO3+CO(NH2)2=6LiBr+2H2O+N2↑+4CO2↑ (5)Li2CO3 (6) (7)将粗产品溶解在水中，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 【分析】由题给流程可知，尿素与液溴、碳酸锂反应生成溴化锂、氮气、二氧化碳和水，加热除去溶液中溶解的二氧化碳，向溶液中加入碳酸锂调节溶液pH在4-5的范围内，加入硫脲，硫脲与溶液中的溴酸锂反应生成溴化锂、可以循环使用的尿素和硫酸，向反应后的溶液中加入氢氧化钡溶液，将溶液中的硫酸转化为硫酸钡沉淀，向溶液中加入活性炭脱色除溴，过滤得到硫酸钡、活性炭和滤液；滤液经重结晶、真空干燥得到溴化锂。 【详解】（1）溴元素的原子序数35，位于周期表周期表第四周期ⅦA族，故答案为：四；ⅦA； （2）锂元素的焰色试验为紫红色，则用焰色试验鉴别碳酸锂时，火焰呈现紫红色，故答案为：紫红； （3）由溶解度表可知，碳酸锂的溶解度随温度的升高减小，所以为了溶解更多的碳酸锂，应用“冷”的溴水溶解碳酸锂，故答案为：碳酸锂的溶解度随温度的升高减小，“冷”的溴水可以溶解更多的碳酸锂； （4）由分析可知，合成溴化锂发生的反应为尿素与液溴、碳酸锂反应生成溴化锂、氮气、二氧化碳和水，反应的化学方程式为3Br2+3Li2CO3+CO(NH2)2=6LiBr+2H2O+N2↑+4CO2↑，故答案为：3Br2+3Li2CO3+CO(NH2)2=6LiBr+2H2O+N2↑+4CO2↑； （5）由分析可知，调节溶液pH的试剂X为碳酸锂，目的是不引入新杂质，且能提高溴化锂的产率，故答案为：Li2CO3； （6）由分析可知，“除杂1”所发生的反应为硫脲与溶液中的溴酸锂反应生成溴化锂、可以循环使用的尿素和硫酸，反应的化学方程式为，故答案为：； （7）重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后，又重新从溶液或熔体中结晶的过程，则溴化锂重结晶的操作为将粗产品溶解在水中，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，洗涤、干燥得到纯净的溴化锂，故答案为：将粗产品溶解在水中，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 30．(1)温度过高或焙烧时间过长会导致Pd与氧气生成PdO，使Pd的浸出率降低 (2) (3)Pd+H2O2+4HCl=H2[PdCl4]+2H2O (4)0.03 (5) (6) 【分析】废钯催化剂含Pd、Al2O3、CuO、Bi2O3、SiO2和活性炭，先在空气中焙烧除去活性炭，使其转化为二氧化碳，再对固体进行酸浸，Al2O3、CuO、Bi2O3溶解，SiO2不溶于酸，且由题知，有少量PdO生成，故浸出后的滤渣为SiO2和PdO，酸浸后的溶液中加入氨水调节pH，使Al3+、Bi3+以氢氧化物沉淀，再加入盐酸沉钯得Pd(NH3)2Cl2，再将其转化为钯； 【详解】（1）根据题给信息②可推知，温度过高或焙烧时间过长会导致难溶于“浸出”步骤的PdO生成，使Pd的浸出率降低； （2）废催化剂含、、、、和活性炭，其中活性炭在焙烧中除去；其余物质中不溶于酸的仅有，焙烧可能生成极少量； （3）由流程图可知该步反应物为、、，可由此得到方程式Pd+H2O2+4HCl=H2[PdCl4]+2H2O； （4）反应后溶液，即，，由可得，，即二者浓度之比为0.03； （5）由（4）可知此时含的反应物为，由流程图知其余反应物为，生成物为难溶于水的。可由此得到方程式； （6） 根据数据，A在水中溶解度显著大于B，由“相似相溶”原理可推知A结构的极性应大于B，因此A结构中相同的基团应相邻，结构式为。 31．(1)4s24p4 (2)CuS、PbS (3)TeO2为两性氧化物，会与过量的硫酸反应进入中和液中导致碲元素损失。 (4)6.75×10-7 (5)H2SeO3+4HONH3Cl=Se↓+2N2↑+7H2O+4HCl (6) 滴入半滴Na2S2O3标准溶液，溶液蓝色消失，且半分钟内不变色 98.75% 【分析】碲碱渣（碲和硒的含量较高，还含有少量Cu、Pb等元素）加水水浸得到水浸渣和水浸液，水浸液的主要成分为、及少量可溶性的铜、铅化合物等，加入NaHS除杂，得到除杂渣，主要成分为CuS、PbS，除杂液加入硫酸中和得到中和固体物质，固体物质用盐酸酸浸得到酸浸渣和酸浸液，酸浸液加入盐酸羟胺沉硒得到粗硒，溶液再加入亚硫酸钠还原得到还原液和还原碲粉； 【详解】（1）基态硒是第四周期VIA族元素，主族元素价电子数等于最外层电子数，所以基态硒原子的价电子排布式为4s24p4 ，故答案为: 4s24p4； （2）可溶性的铜、铅化合物加入NaHS除杂，得到除杂渣，产生难溶性的硫化物，故“除杂渣”的主要成分为CuS、PbS； （3）“中和”时控制pH为4～5，生成沉淀，若硫酸过量，TeO2为两性氧化物，会与过量的硫酸反应进入中和液中导致碲元素损失，导致Te的回收率下降； （4）亚硒酸为二元弱酸， 、 ，“酸浸液”中硒主要以亚硒酸的形式存在。若控制“酸浸液”的pH为2，此时溶液中===6.75×10-7； （5）“沉硒”时酸浸液加入盐酸羟胺沉硒得到粗硒，生成了一种无污染的单质气体，则为氮气，发生的主要反应的化学方程式为H2SeO3+4HONH3Cl=Se↓+2N2↑+7H2O+4HCl； （6）①用淀粉为指示剂，当碘反应完时蓝色褪去，则判断滴定至终点的方法是滴入半滴Na2S2O3标准溶液，溶液蓝色消失，且半分钟内不变色； ②根据反应可知，关系式为H2SeO3~Se~2I2~4，该粗硒的纯度为=98.75%。 32．(1) (2)H2S (3)Zn2+和Tl+ (4) 2 第一步氧化时氧化不彻底，也会溶解部分离子在溶液中； (5)除去加入的钙离子 (6) 【分析】废水经过高锰酸钾氧化后，被氧化，加入氢氧化钙进行预中和，中和废水中所含H+调节溶液pH，为下一步硫化做准备，加入硫化钠后Zn2+和Tl+生成沉淀和沉淀，继续加入氢氧化钙使Zn2+和沉淀完全后过滤，加入碳酸钠，与滤液中的钙离子反应生成碳酸钙沉淀，过滤，滤液经过离子交换进一步除去溶液中残余铊离子，达到达标水。 【详解】（1）根据所给信息被还原为，被氧化，可得该反应的离子方程式为：； （2）因为溶液中含有氢离子，与硫化步骤中要加入的硫离子会反应生成硫化氢有毒气体，所以要加至溶液的约为7； （3）硫化钠中的硫离子和Zn2+和Tl+生成沉淀和沉淀， （4）根据，的排放标准为，则，，所以pH为2；步骤加至溶液的约为9，此时仍只有左右的铊离子能得到去除，其可能原因是第一步氧化时氧化不彻底，也会溶解部分离子在溶液中； （5）加入碳酸钠，与滤液中的钙离子反应生成碳酸钙沉淀，从而除去前面步骤中引入的钙离子； （6）设和的最短距离为a，根据已知条件晶体的密度为，普鲁士蓝摩尔质量为，从晶胞的部分图示结构可知和的最短距离为晶胞参数的，由图示可知和分别位于立方体的四个顶点，而位于棱的中点，故该单元中含有的数和数相等都为，的个数为，根据电荷守恒可知数为，因此该单元的摩尔质量为，则有，那么。 33．(1)酸雨 (2)2+SO2+H2O=2+ (3)NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O (4) Na2SO3存在溶解平衡：Na2SO3 (s)2Na+(aq)+(aq)，NaOH过量使溶液中c(Na+)增大，上述平衡逆向移动 b (5) +3=3+I- 溶液由无色变为蓝色，半分钟内不变色 3xy×100% 【详解】（1）SO2直接排入大气中可能导致的环境问题是形成酸雨； （2）由图可知，初期反应(图中A点以前)碳酸钠与二氧化硫反应生成碳酸氢钠与亚硫酸钠，反应离子方程式为：2+SO2+H2O=2+； （3）随着二氧化硫通入量增大，后期生成主要是得到亚硫酸氢钠，中和器中主要是将亚硫酸氢钠转化为硫酸钠，同时碳酸氢钠反应得到碳酸钠，主要反应化学方程式为：NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O； （4）①Na2SO3存在溶解平衡：Na2SO3 (s)2Na+(aq)+(aq)，NaOH过量使溶液中c(Na+)增大，上述平衡逆向移动，抑制Na2SO3的水解； ②a．加热蒸发直至蒸干，容易使固体溅出，导致损失等，a不符合题意； b．维持95~ 100℃蒸发浓缩至有大量晶体析出，再利用余热蒸干，b符合题意； c．由于冷却至33 ℃以下时析出Na2SO3·7H2O，应在较高温度下蒸发浓缩结晶，c不符合题意； 故合理选项是b； （5）①与发生氧化还原反应得到与I-，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得配平后离子方程式为：+3=3+I-； ②消耗KIO3的物质的量为n(KIO3)=y×10-3 L×x mol/L=xy×10-3 mol， 由+3=3+I-可知n(Na2SO3)=3n(KIO3)=3xy×10-3 mol，则成品中Na2SO3的质量分数为。 答案第38页，共39页 答案第39页，共39页 学科网（北京）股份有限公司 $$