2025届高三化学二轮专题复习----工业流程题

2025届高三化学专题复习----工业流程题 1．（2025·浙江·模拟预测）以黄铜矿(主要成分为，含少量)为原料，相关转化关系如下。 已知：①反应1中不变价，且固体A为单一化合物； ②具有疏松结构。 (1)固体A的化学式为 ；中心原子的杂化方式为 。 (2)下列说法不正确的是___________。 A．不溶于水，但溶于稀硝酸 B．在该环境生锈后，铜锈可隔绝空气，减缓生锈速度 C．气体B具有还原性所以能使品红溶液褪色 D．与混合共热可制得无水 (3)反应2的化学方程式为 。 (4)①反应4生成的物质D难溶于水，且同时生成两种酸性气体，则反应4的化学方程式为 。 ②设计实验验证物质D中的氯元素 。 2．（2024·广东江门·三模）电解锌的生产过程中会产生大量富钴渣，主要含金属Zn、Cd及CoO、MnO和FeO。采用如图工艺可利用富钴渣生产高纯高锌： 已知：i．CoOOH可溶于强酸，有很强的氧化性。 ii．该工艺条件下的一些难溶电解质的溶度积常数如表： 难溶电解质 回答下列问题： (1)“溶浸”时生成对应钴离子的基态价电子排布式 。 (2)还原性： (填“>”“<”或“=”)。 (3)“沉铁”步骤需将浓度降低到，若此浓度约为0.5mol/L，通过计算说明此时是否有开始沉淀： ；“沉铁”的离子方程式： 。 (4)“氧化除杂”中生成CoOOH的离子方程式为 。分离和CoOOH的试剂应选用 和NaOH溶液。 (5)“还原除杂”中“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。 (6)钴钛氧化物的晶胞结构如图，其中钴和钛的原子总数比氧的原子数少，且钴原子与氧原子的最短距离比钛原子与氧原子的最短距离要小，钛原子的位置 。已知晶胞参数为apm，晶胞密度为，据此推断阿伏加德罗常数 。 3．（2024·北京·三模）工业利用软锰矿进行烟气脱硫并制备MnSO4和Mg(OH)2的工艺流程如图所示。软锰矿的主要成分是MnO2，还含有FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、ZnO、NiO、SiO2等物质。 已知：各金属离子沉淀的pH如下： 开始沉淀 8.8 7.5 2.2 4.1 9.6 6.5 6.4 完全沉淀 10.8 9.5 3.5 5.4 11.6 8.5 8.4 (1)反应前，需先将软锰矿石粉碎制成软锰矿浆，其目的是 。 (2)“脱硫浸锰”中软锰矿浆吸收SO2的化学方程式为 。 (3)向浸出液中添加适量MnO2的作用是 ；调节pH时应不低于 。 (4)已知滤渣1的主要成分为SiO2，则除杂时，滤渣2的主要成分为 。 (5)“沉锰”的离子方程式为 。 (6)“沉锰”过程中pH和温度对Mn2+和Mg2+沉淀率的影响如图所示。 ①由图可知，“沉锰”的适宜条件是 。 ②45℃以上时，随温度升高，Mn2+和Mg2+沉淀率变化的原因是： 。 (7)为测定所得MnSO4的纯度，称取上述样品ag加入适量H2SO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2+全部氧化成Mn3+后，配制为100mL溶液。取20.00mL该溶液，用cmol/L的FeSO4溶液进行滴定，发生反应：Fe2++Mn3+=Fe3++Mn2+，达到滴定终点时消耗FeSO4溶液VmL则MnSO4纯度= 。[已知：M(MnSO4)=151g/mol]。 4．（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 。 5．（2024·北京·三模）是一种压电材料。以为原料制备粉状的流程如图。 资料：ⅰ.易溶于水，微溶于水。 ⅱ.易水解生成。 ⅲ某些温度时的溶解度如下。 温度 0 20 80 100 溶解度 31.6 35.7 52.4 59.4 溶解度 59.5 74.0 147.0 159.0 (1)固体1的含硫物质主要是，得到固体1的化学方程式是 。 (2)试剂选用 (填“水”或“盐酸”)，理由是 。 (3)向溶液1中加入盐酸的目的是 。 (4)操作的具体步骤是 。 (5)固体3的主要成分是。 ①生成固体3的化学方程式是 。 ②得到固体3的过程，需要调控，否则的产率较低。原因有： ⅰ.较低时，c()较低； ⅱ.较高时， 补充完整)。 (6)高温煅烧固体3，生成的与的物质的量之比= 。 6．（2024·河南·模拟预测）碲广泛用于半导体器件、合金、化工原料及铸铁、橡胶、玻璃等工业。工业上利用电解铜的阳极泥(主要成分为、，还含有Ag、Au、Si等元素)提取碲，其工艺流程如图甲所示。 已知：①是一种两性氧化物，微溶于水，易溶于强酸和强碱。 ②为酸性氧化物，溶于水生成亚硒酸。常温下，亚硒酸的电离平衡常数为，。 回答下列问题： (1)“氧化焙烧”时，为了加快反应速率，可采取的措施为 (写一种即可)；流程中多次用到过滤操作，实验室进行过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、 。 (2)“氧化焙烧”后碲元素转化为，写出反应的化学方程式： 。 (3)“水浸”后，“滤液”中溶质的主要成分为 (填化学式)。 (4)“酸化”后，碲以形式存在，则“还原”过程中反应的离子方程式为 。 (5)室温下，用水吸收二氧化硒，得到溶液的pH=2，此时溶液中 。 (6)近年，碲化镉太阳能发电玻璃在我国发展迅猛，被誉为“墙壁上的油田”，碲化镉立方晶胞结构如图乙所示。碲化镉的化学式为 ，Cd原子周围等距离且最近的Te原子为 个，测得碲化镉晶体的密度为，设为阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长为 pm。 7．（2024·山西大同·模拟预测）钴酸锂（）常用作锂离子电池的正极材料。以某卤水（含浓度较大的LiCl、少量、、等）为原料制备并获得金属Mg副产品的一种工艺流程如图所示： 已知： ①的溶解度随温度升高而降低。 ②常温下，几种难溶物质的溶度积数据如下表所示。 物质 室温下 回答下列问题： (1)某小组同学利用右图装置进行“除杂1”相关操作，装置图中有一处不符合操作规范，该不规范之处是指 。 (2)室温下，“除杂2”调pH=12时，溶液中 。若“蒸发浓缩”步骤在实验室中进行，使用的硅酸盐仪器除了酒精灯之外，还需要 。 (3)“洗涤”固体时最好选用 （填“热水”或“冷水”），检验否洗涤干净的操作是 。 (4)高温下，“合成”反应的化学方程式为 。 (5)固体“溶解”后经过“一系列操作”，可以得到晶体，则“一系列操作”为 。 (6)“脱水”时加入能抑制的水解，原因是 。 8．（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 %。 9．（2024·内蒙古通辽·模拟预测）某混合物浆液含有、和少量。考虑到胶体的吸附作用使不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置(如图1)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用(如图2)，回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。 Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明) (1)反应①所加试剂NaOH的电子式为 ，C→Al的工业制备方法中常加冰晶石，其作用为 。常温时，使A中铝元素完全转为沉淀B的pH为 (通常认为溶液中离子浓度小于时为沉淀完全；的平衡常数，)。 (2)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生。由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号) 。 a．温度　　　　b．的浓度　　　　c．溶液的酸度 (3)与焦炭、金红石(主要成分为)完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成的液态化合物，该反应的化学方程式为 。 II．含铬元素溶液的分离和利用 (4)用惰性电极电解时，分离后含铬元素的粒子为 ；阴极室生成的物质为 (写化学式)。 10．（2024·贵州六盘水·模拟预测）Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。 25℃时各物质溶度积见下表： 物质 溶度积(Ksp) 1.0×10-17 1.0×10-38 5.0×10-6 回答下列问题： (1)请用离子方程式解释FeCl2溶液显酸性的原因： 。 (2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是 。 (3)反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气，该反应的离子方程式为 。 (4)已知溶液中某离子浓度≤1.0×10-5mol/L时，该离子完全沉淀，反应釜3中，25℃时，Ca2+浓度为5mol/L，则调pH的范围为： 。 (5)沉淀进行“后处理”时为隔绝空气加热，应该的化学方程式为： 。 (6)氯化钙晶胞如下图，则Ca2+的配位数为 ，设两Ca2+之间的距离为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，则该氯化钙晶胞的密度为： g·cm-3(列计算式)。 11．（2024·陕西渭南·三模）重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种重要的化工原料，可用于制铬矾、火柴、铬颜料，并供鞣革、电镀、有机合成等。工业上以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2，质量分数为67.2%，杂质主要为硅、铁、铝的氧化物]为原料制备重铬酸钾的工艺流程如图所示： 已知： ①焙烧时Fe(CrO2)2中的Fe元素转化为NaFeO2，Cr元素转化为Na2CrO4；铝的氧化物转化为NaAlO2。 ②Fe(CrO2)2的摩尔质量为224g/mol，K2Cr2O7的摩尔质量为294g/mol。 ③矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c(mol•L-1)的对数值与pH的关系如图所示。 某化工厂利用1000kg铬铁矿为原料，制备重铬酸钾。 请回答下列问题： (1)写出“焙烧”过程中发生的主要反应的化学方程式： 。 (2)“水浸”所得滤渣1的主要成分是Fe(OH)3，写出生成此滤渣的离子方程式： 。 (3)在“中和”步骤中加冰醋酸调节pH约等于7，中和后滤渣2的主要成分是 (填化学式)。 (4)“酸化”时加冰醋酸调节pH约等于5，写出酸化过程中发生反应的离子方程式： 。 (5)工序I经过滤、洗涤后获得粗产品，经工序Ⅱ得到661.5kg产品，则工序Ⅱ的操作方法是 ，生产过程的产率为 。 (6)测定产品中K2Cr2O7含量：称取样品2.50g配成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，加入足量稀硫酸和几滴指示剂，用0.1000mol•L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定。三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00mL。则样品中K2Cr2O7的纯度为 。(滴定过程中发生的反应为Cr2O+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O) 12．（2024·山东潍坊·三模）一种工业上利用废旧三元锂离子电池正极材料(主要成分为，还含有铝箔、炭黑、有机粘合剂等)综合回收钴、锰、镍、锂的工艺流程如下图所示： 已知：①的溶解度随温度升高而减小； ②，，。 回答下列问题： (1)中、元素的化合价分别为+2价、+3价，若，则元素的化合价为 。锂离子电池中的电解质与水相遇会生成，该反应的化学方程式为 。 (2)“酸浸”时，下列试剂中最适宜替换的是 。 a．溶液        b．溶液        c．溶液        d．浓盐酸 (3)若“酸浸”后溶液中、、浓度均为，欲使完全沉淀(离子浓度小于)而不沉淀、，理论上需调节溶液范围为 ；实际“沉钴”时，在加入之后溶液中超出完全沉淀所需浓度，须先加入一定量氨水，所加氨水的作用为 。 (4)“沉锰”过程中加入溶液后，溶液先变为紫红色，一段时间后紫红色又褪去，紫红色褪去的原因为 (用离子方程式表示)。 (5)“沉锂”操作中需将温度升高到，原因是：①加快反应速率；② 。 13．（2024·河南·三模）钯(Pd)是一种不活泼的金属，在新型合金、有机催化剂方面应用广泛。以废钯催化剂(简称钯碳，含有5%～6%钯、93%～94%积碳、1%～2%铁等)为原料回收钯的工艺流程如图所示。 已知：“焙烧”时Pd转化为难溶于水和酸的PdO。 (1)“焙烧”的主要目的是 ；在实验室进行“焙烧”时，下列仪器中需要用到的是 (填仪器名称)。 (2)“浸取”时先加入甲酸将PdO还原为Pd；再加入盐酸、，有(二元强酸)生成，写出生成反应的离子方程式： 。 (3)常温下“除铁”时，铁元素恰好沉淀完全时的pH为 {结果保留两位小数，已知：常温下，，该条件下认为溶液中时沉淀完全，lg2=0.3}。 (4)滤渣需要洗涤，并将洗涤液和滤液合并，其目的是 。 (5)“沉钯”时转化为难溶于冷水的，其化学方程式为 。 (6)“还原”过程中还有其他副产物生成，该副产物可循环至 工序利用。 14．（2024·广东深圳·模拟预测）催化裂化(FCC)是石油精炼中最重要的转化之一、FCC催化剂中含有多种金属元素，一种针对FCC废催化剂(含较多的CeO2、铁铝的氧化物和少量其他可溶于酸的物质，固载在玻璃纤维上)综合回收利用的工艺流程如下： 已知：①CeO2不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液；②常温下Ksp[Fe(OH)2]=4.0×10-16，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-33，lg2=0.3。 回答下列问题： (1)已知基态Ce原子价层电子排布式为4f15d16s2，它有 个未成对电子，它的最高正化合价为 。 (2)物质X为 ，若利用pH传感器监测反应2，当pH= 时，Fe3+已沉淀完全(c(Fe3+)≤1×10-5时视为沉淀完全)。 (3)反应3的化学反应方程式为 ，其中H2O2的作用与反应1中的H2O2作用 (填“相同”或“不相同”)。H2O2中O的杂化方式为 杂化。 (4)从溶液中获得NH4Al(SO4)2·H2O晶体的“一系列操作”包括 、过滤、洗涤、常温晾干。 (5)氧化铈(CeO2)是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示，则每个CeO2-x晶胞中Ce4+个数为 。 15．（2024·河南郑州·模拟预测）草酸钴在化学中应用广泛，可用于制备催化剂等。以钻矿[主要成分为、、，含少量的、、、、等]为原料制取草酸钴晶体的工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)位于元素周期表中第 周期第 族。 (2)浸出渣的主要成分是 (填化学式)。“浸取”时发生反应的化学方程式为 。 (3)“氧化”过程中消耗的量明显偏高的原因是 (用化学方程式表示)。 (4)取“调节”后所得滤液，将调至9.4，可得到沉淀，在空气中煅烧该沉淀得到的化学方程式为 。 (5)“提纯”分为萃取和反萃取两步进行。向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂发生反应当溶液处于一定范围内时，测得萃取率随溶液的增大而增大，其原因是 。反萃取时，应加入 。 (6)取草酸钴晶体，在空气中加热至恒重，得到和的混合物，则该混合物中的质量为 。 16．（2024·黑龙江大庆·模拟预测）CCTV在“新闻30分”中介绍：王者归“铼”，我国发现超级铁矿，飞机上天全靠它。铼(Re)是一种稀散金属，广泛应用于航空航天领域。工业上从高铼废料(含等)中提取铼的一种工艺流程如图所示： 已知：浸液中含有的HReO4属于强酸；“离子交换”发生的反应可表示为。 回答下列问题： (1)“焙烧”时，高铼废料粉末与富氧空气逆流混合的目的为 。该工序中，ReS2发生反应的化学方程式为 。 (2)其他条件相同时，“离子交换”过程中料液和D296体积比与铼交换率、铼交换量的变化关系如图1所示；混合溶液的pH与提取率的变化关系如图2所示。 ①由图推断，“离子交换”选择的适宜条件为 。 ②其他条件相同，混合溶液的pH＞1.5时，的提取率降低的主要原因为 。 (3)“反萃取”时，选用的试剂X为盐酸的理由为 。 (4)另一种途径从炼铜废液中来提取铼，其简易工艺流程如图，(部分副产物省略，铼在废液中以形式存在)： 已知高铼酸铵是白色片状晶体，微溶于冷水，易溶于热水。可通过 方法提纯高铼酸铵晶体。 (5)废料中的Ni元素经一系列操作可得到金属镍，金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图及晶胞参数如图所示。该晶体的化学式为 ；晶体密度为 g∙cm-3 (列出含a、b、NA的计算表达式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。 17．（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 。 18．（2024·山西太原·三模）一种从分银渣（含CuO、、、、、Ag、等）回收金属资源的工艺流程如下： 已知： Ⅰ.CuCl难溶于水，但溶于浓盐酸。 Ⅱ.“富锑铋铜液”中含（铋离子）、（锑离子）、、。 Ⅲ.该工艺条件下，有关金属离子沉淀时的相关pH见下表： 金属离子 开始沉淀时（）的pH 0.5 1.5 4.7 1.5 完全沉淀时（）的pH 1.4 2.5 6.7 3.2 回答下列问题： (1)写出分银渣中的Ag与盐酸、溶解氧反应的离子方程式： 。 (2)“酸浸”时，盐酸浓度对锑、铋、铜浸出率的影响如图1所示，温度对锑、铋、铜浸出率的影响如图2所示。 综合考虑，“酸浸”时适宜的盐酸浓度为 ；浸出时温度以80℃为宜，其原因是 。 (3)①已知“滤渣2”的主要成分是，则“一次水解”时主要发生反应的化学方程式为 。 ②已知“滤渣3”的主要成分是BiOCl和，则“二次水解”时调节pH的范围应该是 。 (4)“滤渣1”中的AgCl可用硫酸－硫脲（）浸出，生成配合物，写出该反应的化学方程式： ；该配合物中不存在 （填标号）。 A．离子键        B．极性共价键        C．配位键        D．范德华力      E.非极性共价键 (5)写出一种从“富铜溶液”中回收金属资源的方法： 。 (6)尖晶石属于立方晶系，其晶胞可视为、两种结构交替无隙并置而成（如图所示），其中可以为、、、等，可以为、、等。已知尖晶石型的晶胞参数为842pm，则该晶体的密度为 。（列出计算式，阿伏加德罗常数的值为） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) (2)BC (3) (4) 取少量与溶液共热至溶液不再分层，加稀硝酸酸化至溶液呈酸性。再加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明中有氯元素 【分析】根据流程可知气体B中含S元素，B为SO2，固体A中含Fe和Si，黄铜矿反应的化学方程式为：，故B为SO2，A为；粗铜与HCl和氧气反应得到CuCl，CuCl与O2和水反应得到Cu2(OH)3Cl，反应方程式为：；SO2与等物质的量的氯气反应得C：SO2Cl2，SO2Cl2与SCl2反应得到SOCl2，SOCl2与乙醇反应得到D，方程式为：，D为CH3CH2Cl。 【详解】（1）根据分析，固体A的化学式为：；中S原子的价层电子对数为：，中心原子的杂化方式为：杂化； （2）A. 不溶于水，但能与稀硝酸发生氧化还原反应，故能溶于稀硝酸，A正确； B. 在该环境生锈后，铜锈为多孔结构，不能隔绝空气，故不能减缓生锈速度，B错误； C. 气体B为二氧化硫，具有漂白性，能使品红溶液褪色，C错误； D. 与混合共热可制得无水、HCl和SO2，D正确； 故选BC； （3）根据分析，反应2的化学方程式为：； （4）①根据分析，反应4的化学方程式为：； ②卤代烃需要先在碱性条件下水解，再用硝酸调至酸性后加硝酸银溶液，观察沉淀颜色，故实验方案为：取少量与溶液共热至溶液不再分层，加稀硝酸酸化至溶液呈酸性。再加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明中有氯元素。 2．(1)3d7 (2)> (3) 当浓度降低到，此时c(OH-)==10-11mol/L，此时Qc[Zn(OH)2]=0.5=< Ksp[Zn(OH)2]，说明无沉淀； 2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3+4H+ (4) 3Co2+++4H2O=MnO2+5H++3CoOOH 稀硫酸或稀硝酸 (5)Cd (6) 体心 【分析】富钴渣主要含金属Zn、Cd及CoO、MnO和FeO，加入硫酸酸浸，溶解，加入过氧化氢把Fe2+氧化成Fe3+，调整pH生成Fe(OH)3沉淀，过滤后加入高锰酸钾生成MnO2和CoOOH沉淀过滤，加入Zn除去溶液中的Cd2+，过滤，加入氢氧化钠，把锌溶解生成Na2ZnO2，电解生成单质Zn。 【详解】（1）Co原子序数为27，原子的价电子排布式为3d74s2，“溶浸”时生成对应钴离子为Co2+，价电子排布式为3d7； （2）加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀，过滤后向滤液①中加入高锰酸钾再将Mn2+、Co2+氧化为MnO2和CoOOH，说明还原性：>； （3）根据的Ksp=，当浓度降低到，此时c(OH-)==10-11mol/L，此时Qc[Zn(OH)2]=0.5=< Ksp[Zn(OH)2]，说明无沉淀；根据流程可知，沉铁的离子方程式为：2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3+4H+； （4）“氧化除杂”中，高锰酸钾和Co2+反应的离子方程式为3Co2+++4H2O=MnO2+5H++3CoOOH；根据已知信息，应使用稀硫酸或稀硝酸溶解CoOOH，不能用盐酸，因为可能被氧化为氯气； （5）还原除杂时加入Zn可将Cd2+还原为Cd，“滤渣”的主要成分是Cd； （6）钴和钛的原子总数比氧的原子数少，O原子是面心上的原子，有3个，钴原子与氧原子的最短距离比钛原子与氧原子的最短距离要小，钛原子位于体心，钴原子位于顶点，个数都是1，则化学式为TiCoO3，晶胞的质量为：，晶胞参数为apm，晶胞的体积为，晶胞密度为，解得NA=。 3．(1)增大接触面积，提高反应速率 (2)MnO2+SO2=MnSO4 (3) 将Fe2+氧化为Fe3+，利于后续转化为Fe(OH)3沉淀除去 5.4 (4)NiS、ZnS (5)Mn2+++NH3·H2O=MnCO3↓++H2O (6) 45℃ pH=7.5 45℃以上时，随温度升高，NH4HCO3分解，下降，Mg2+沉淀率下降；同时，随着温度升高，Mg2+水解生成Mg(OH)2程度增大，Mg2+沉淀率增大 (7) 【分析】软锰矿的主要成分是MnO2，还含有FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、ZnO、NiO、SiO2等物质，SiO2、MnO2与硫酸不反应，硫酸酸化的软锰矿浆中含有Fe3+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+和SiO2、MnO2，通入含有SO2的烟气将二氧化硫吸收，二氧化硫与软锰矿浆中的MnO2作用生成生成Mn2+和，过滤后形成含有Mn2+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+、等的浸出液，二氧化硅不反应经过滤成为滤渣1，向浸出液中加入MnO2，将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水，调节pH值，使Fe3+、Al3+形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去，再向浸出液中加入硫化铵把Zn2+、Ni2+转化为NiS和ZnS沉淀除去，过滤后得到的滤渣2为NiS和ZnS，向过滤后的滤液中加入氨水和碳酸氢铵，得到碳酸锰和含有Mg2+的溶液，向碳酸锰中加入硫酸得到硫酸锰，向含有Mg2+的溶液通入氨气，得到氢氧化镁，据此分析解题。 【详解】（1）反应前，需先将软锰矿石粉碎制成软锰矿浆，可以增大接触面积，提高反应速率，故答案为：增大接触面积，提高反应速率； （2）“脱硫浸锰”中软锰矿浆吸收SO2即MnO2和SO2反应生成MnSO4，该反应的化学方程式为MnO2+SO2=MnSO4，故答案为：MnO2+SO2=MnSO4； （3）由分析可知，加入适量MnO2的作用是将“浸出液”中的Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为MnO2+Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，加入氨水，调节pH值，使Fe3+、Al3+形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去，由图干表中数据可知，Al3+完全沉淀时pH=5.4，Fe3+完全沉淀时pH=3.5，则调节pH时应不低于5.4，故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+，利于后续转化为Fe(OH)3沉淀除去；5.4； （4）由分析可知，已知滤渣1的主要成分为SiO2，则除杂时，滤渣2的主要成分为NiS、ZnS，故答案为：NiS、ZnS； （5）向过滤后的滤液中加入碳酸氢铵和氨水，得到碳酸锰沉淀和含有Mg2+的溶液，说明锰离子与碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀，该反应的离子方程式为：Mn2+++NH3·H2O=MnCO3↓++H2O，故答案为：Mn2+++NH3·H2O=MnCO3↓++H2O； （6）①由图可知，温度45℃左右、pH=7.5左右锰离子的沉淀率最高，“沉锰”的合适条件是45℃、pH=7.5，故答案为：45℃、pH=7.5； ②当温度高于45℃时，Mn2+和Mg2+沉淀率变化的原因是：“沉锰”要加入碳酸氢铵，铵盐受热易分解，当温度高于45℃时，随着温度升高，NH4HCO3分解，c()下降，所以Mn2+沉淀率下降；同时随着温度升高，Mg2+水解生成Mg(OH)2程度增大，所以Mg2+沉淀率增大，故答案为：45℃以上时，随温度升高，NH4HCO3分解，c()下降，Mg2+沉淀率下降；同时，随着温度升高，Mg2+水解生成Mg(OH)2程度增大，Mg2+沉淀率增大； （7）由反应方程式：Fe2++Mn3+=Fe3++Mn2+可知，n(Mn2+)=n(Mn3+)=n(Fe2+)=cV×10-3mol，即样品中n(MnSO4)=cV×10-3mol×=5cV×10-3mol，则MnSO4纯度==，故答案为：。 4．(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； 【详解】（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。 5．(1)BaSO4+4C+CaCl2BaCl2+CaS+4CO (2) 水 盐酸能将微溶的转化为可溶的，不利于除去钙元素 (3)把转化为，避免结晶时出现固体 (4)蒸发结晶、趁热过滤 (5) 易转化为 (6) 【分析】固体、固体、过量碳粉在高温下发生BaSO4+4C+CaCl2BaCl2+CaS+4CO↑反应，生成BaCl2、CaS和CO气体，由于易溶于水，微溶于水，故试剂1选用水进行溶解，得到溶液和固体，向溶液中加入盐酸，把微溶于水转化为，避免结晶时出现固体，由已知ⅲ表中数据得，将得到的溶液经过蒸发结晶、趁热过滤得到氯化钡晶体，氯化钡晶体加水溶、、(NH4)2C2O4发生反应，生成BaTiO(C2O4)2固体，BaTiO(C2O4)2固体经过高温分解，得到，据此回答。 【详解】（1）由分析知，固体1的含硫物质主要是，得到固体1的化学方程式是BaSO4+4C+CaCl2BaCl2+CaS+4CO↑； （2）由分析知，由于盐酸能将微溶的转化为可溶的，不利于除去钙元素，试剂选用水； （3）由分析知，向溶液1中加入盐酸的目的是把转化为，避免结晶时出现固体； （4）由分析知，操作的具体步骤是蒸发结晶、趁热过滤； （5）①由分析知，生成固体3的化学方程式是；②由于ⅰ.较低时，c()较低； ⅱ.较高时，易转化为，故得到固体3的过程，需要调控，否则的产率较低； （6）高温煅烧固体3，发生的化学反应方程式为BaTiO(C2O4)2+CO+CO2，生成的与的物质的量之比=。 6．(1) 将阳极泥粉碎、搅拌、适当提高硫酸浓度、适当升温以及提高氧气的通入量等 漏斗、玻璃棒 (2) (3)、 (4) (5) (6) CdTe 4 【分析】阳极泥的主要成分为、，还含有Ag、Au、Si等元素，“氧化焙烧”时在酸性条件下产生、、硫酸铜、硫酸银、二氧化硅以及金等，“水浸”得到“滤液”中溶质的主要成分为硫酸铜；“碱溶”时生成，碱浸液的主要成分为硅酸钠、和NaOH，加入稀硫酸酸化使沉淀，再通入二氧化硫得到粗碲。据此解答。 【详解】（1）为了加快反应速率，可将阳极泥粉碎、搅拌、适当提高硫酸浓度、适当升温以及提高氧气的通入量等；过滤操作时，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：将阳极泥粉碎、搅拌、适当提高硫酸浓度、适当升温以及提高氧气的通入量等；漏斗、玻璃棒； （2）由分析可知，转化为，根据原子守恒、电子守恒，可知发生反应的化学方程式为，故答案为：； （3）由分析可知“滤液”中溶质的主要成分为硫酸铜(可能含硫酸)，故答案为：硫酸铜(可能含硫酸)； （4）由分析可知，根据氧化还原反应配平可知，“还原”过程中反应的离子方程式为，故答案为：； （5）亚硒酸为二元弱酸，、，溶液pH为2，此时溶液中，故答案为：； （6）观察晶胞，可知晶胞中含个Cd、4个Te，故化学式为CdTe；Te原子位于4个Cd构成的正四面体的中心，故Cd周围等距离且最近的Te也为四个；晶胞的质量为，晶胞的体积为，则其晶胞边长，故答案为：CdTe；4；。 7．(1)滤纸边缘高于漏斗边缘 (2) 5.6×10—8 蒸发皿、玻璃棒 (3) 热水 取最后一次洗涤液少许，加入酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀洗涤干净，若有白色沉淀生成，说明没有洗涤干净 (4)2Li2CO3+CoCO3+O24LiCoO2+6CO2 (5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 (6)SOCl2夺取MgCl2⋅6H2O晶体中的结晶水，与水反应生成SO2和HCl，HCl抑制MgCl2水解 【分析】由题给流程可知，向卤水中加入纯碱溶液，将溶液中的钙离子、锰离子、部分镁离子转化为碳酸钙、碳酸锰、碳酸镁沉淀，过滤得到滤渣和滤液；向滤液中加入盐酸调节溶液pH为5，将过量的碳酸钠转化为氯化钠后，蒸发浓缩、趁热过滤得到氯化钠和滤液；向滤液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH，将溶液中剩余的镁离子转化为氢氧化镁沉淀，过滤得到氢氧化镁和滤液；向滤液中加入浓纯碱溶液，将溶液中的锂离子转化为碳酸锂沉淀，用热水洗涤得到碳酸锂；碳酸锂、碳酸钴在空气中高温合成得到钴酸锂；向氢氧化镁中加入盐酸，将氢氧化镁溶解得到氯化镁溶液，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水氯化镁，六水氯化镁与SOCl2混合共热得到无水氯化镁，电解熔融的氯化镁制得金属镁。 【详解】（1）由实验装置图可知，过滤装置中滤纸边缘高于漏斗边缘会导致实验失败，故答案为：滤纸边缘高于漏斗边缘； （2）由溶度积可知，室温下，pH为12时，溶液中镁离子浓度为=5.6×10—8mol/L；蒸发浓缩时使用的硅酸盐仪器除了酒精灯之外，还需要用到蒸发皿和玻璃棒，故答案为：5.6×10—8；蒸发皿、玻璃棒； （3）由碳酸锂的溶解度随温度升高而降低可知，为防止洗涤过程中碳酸锂溶解而造成损失，应用热水洗涤碳酸锂，碳酸锂沉淀表面附有可溶的氯化钠，检验碳酸锂是否洗涤干净实际上就是检验洗涤液中是否存在氯离子，具体操作为取最后一次洗涤液少许，加入酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀洗涤干净，若有白色沉淀生成，说明没有洗涤干净，故答案为：热水；取最后一次洗涤液少许，加入酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀洗涤干净，若有白色沉淀生成，说明没有洗涤干净； （4）由分析可知，合成钴酸锂的反应为碳酸锂、碳酸钴在空气中高温合成得到钴酸锂，反应的化学方程式为2Li2CO3+CoCO3+O24LiCoO2+6CO2，故答案为：2Li2CO3+CoCO3+O24LiCoO2+6CO2； （5）由分析可知，氯化镁溶液得到六水氯化镁的操作为溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水氯化镁，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （6）SOCl2能与水反应生成二氧化硫和氯化氢，反应生成的氯化氢能抑制氯化镁的水解，则“脱水”时加入SOCl2能抑制氯化镁水解的原因是SOCl2夺取MgCl2⋅6H2O晶体中的结晶水，与水反应生成SO2和HCl，HCl抑制MgCl2水解，故答案为：SOCl2夺取MgCl2⋅6H2O晶体中的结晶水，与水反应生成SO2和HCl，HCl抑制MgCl2水解。 8．(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。 9．(1) 降低氧化铝的熔化时所需的温度 8.37 (2)ac (3)2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2CO (4) 和 NaOH和H2 【分析】固体混合物含有Al(OH)3、MnO2，加入NaOH溶液，过滤，可得到滤液A为Na[Al(OH)4]，通入二氧化碳，生成B为Al(OH)3，固体C为Al2O3，电解熔融的氧化铝可得到Al；固体D为MnO2，加热条件下与浓盐酸反应可生成氯气； 【详解】（1） NaOH为离子晶体，钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O-H原子之间存在共价键，电子式为；电解熔融氧化铝时，冰晶石是电解铝的助熔剂，作用是降低氧化铝的熔化时所需的温度；常温时Kw=10-14，A为Na[Al(OH)4]，完全转为沉淀Al(OH)3发生反应+H+⇌Al(OH)3↓+H2O，反应平衡常数，当[Al(OH)4]-离子浓度小于时为沉淀完全，代入计算可得，pH为8.37； （2）反应涉及的条件为加热，加热下可反应，另外加热硫酸，氢离子浓度变化，可知影响的因素为温度和氢离子浓度，故答案为：ac； （3）Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2•xH2O的液态化合物即TiCl4，由质量守恒可知还原性气体为CO，反应的化学方程式为2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2CO； （4）通电时，在电场作用下，可以通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离混合物浆液；阳极上氢氧根离子放电生成氧气，溶液的酸性增强，在H＋作用下可转化为，其反应的离子方程式为2+2H+⇌+H2O，所以含铬元素的粒子有和；阴极上氢离子放电生成氢气，混合物浆液中的钠离子向阴极室移动，溶液中还有氢氧化钠生成，故答案为：和；NaOH和H2。 10．(1) (2)防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁 (3) (4)8-11 (5) (6) 8 【分析】FeCl2溶液加入氧化钙生成氢氧化亚铁，FeCl2溶液加入氧化钙和空气生成氢氧化铁，反应釜1、2中物质混合后调节pH，加压过滤分离出沉淀处理得到四氧化三铁，滤液处理得到氯化钙水合物； 【详解】（1）FeCl2易水解，，因此FeCl2溶液显酸性，故答案为：； （2）空气中氧气具有氧化性，反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁； （3）反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气，得到氢氧化铁，反应的离子方程式为：； （4）反应釜3中调pH的目的是使Fe元素沉淀而Ca元素不沉淀，Ca2+浓度为5.0mol/L时，c(OH-)，pOH3，pH11，故理论上不超过11；为使Fe元素沉淀完全，则，此时c(OH-)，pOH11，pH3，，此时c(OH-)，pOH6，pH8，综上可知，调pH的范围为8-11； （5）沉淀进行“后处理”是将氢氧化铁和氢氧化亚铁隔绝空气加热，得到四氧化三铁，反应的化学方程式为：； （6）由晶胞结构图可知，每个Ca2+与8个Cl-相连，则Ca2+的配位数为8；晶胞中的Ca2+位于顶点和面心位置，有个，Cl-有8个，位于晶胞体内，代入晶胞密度公式，可得氯化钙晶胞的密度为。 11．(1)4Fe(CrO2)2+10Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+4NaFeO2+10CO2 (2)+2H2O=Fe(OH)3↓+OH- (3)H2SiO3、Al(OH)3 (4)2+2CH3COOH= +2CH3COO-+H2O (5) 重结晶 75% (6)49% 【分析】由题给流程可知，铬铁矿、碳酸钠在空气中焙烧时Fe(CrO2)2转化为铬酸钠和NaFeO2，铁的氧化物转化为NaFeO2，二氧化硅转化为硅酸钠，氧化铝转化为Na[Al(OH)4]，向焙烧渣中加入水水浸将NaFeO2转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液；由图可知，向滤液中加入醋酸中和调节溶液pH在4.5-9.3之间，将硅酸钠、偏铝酸钠转化为硅酸、氢氧化铝沉淀，铬酸钠部分转化为重铬酸钠，过滤得到含有硅酸、氢氧化铝的滤渣和滤液；向滤液中加冰醋酸调节pH约等于5，将溶液中的铬酸钠转化为重铬酸钠，向反应后的溶液中加入氯化钾将重铬酸钠转化为重铬酸钾沉淀，经过滤、洗涤后获得重铬酸钾粗产品，粗产品经重结晶得到重铬酸钾； 【详解】（1）由分析可知，焙烧过程中发生的主要反应为Fe(CrO2)2与碳酸钠、氧气反应生成铬酸钠、NaFeO2和二氧化碳，反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+10Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+4NaFeO2+10CO2； （2）由分析可知，水浸发生的反应为NaFeO2与水反应生成氢氧化铁沉淀和氢氧化钠，反应的离子方程式为+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-； （3）由分析可知，在“中和”步骤中加冰醋酸调节pH约等于7，目的是将硅酸钠、偏铝酸钠转化为硅酸、氢氧化铝沉淀，铬酸钠部分转化为重铬酸钠，中和后滤渣2为：H2SiO3、Al(OH)3； （4）酸化时加冰醋酸调节pH约等于5的目的是将溶液中的铬酸钠转化为重铬酸钠，反应的离子方程式为2+2CH3COOH= +2CH3COO-+H2O； （5）由分析可知，工序I为经过滤、洗涤后获得重铬酸钾粗产品，工序Ⅱ为粗产品经重结晶得到重铬酸钾，铬铁矿主要成分为Fe(CrO2)2，质量分数为67.2%，1000kg铬铁矿中m[Fe(CrO2)2]= 1000kg×67.2%=672kg，由Cr元素质量守恒，则，解得m(K2Cr2O7)=882kg，得到661.5kg产品，生产过程的产率为； （6）滴定过程中发生的反应为：+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00mL，则样品中K2Cr2O7的纯度为×100%=49%。 12．(1) +4 (2)b (3) 将、转化为稳定配离子(或与、反应降低浓度)，避免沉钴时与共沉淀 (4) (5)的溶解度随温度升高而减小，温度升高到，提高沉锂反应转化率；升温碳酸分解，平衡正移，浓度增大，提高沉锂反应转化率 【分析】三元锂离子电池正极材料粉碎灼烧除去炭黑、有机粘合剂，碱浸后除去铝，滤液中为偏铝酸钠，酸浸时加入硫酸和过氧化氢将金属转化成离子，通过沉钴中加一水合氨、草酸铵除去钴元素，产生的是，说明此时钴元素的价态为+2价，说明加入的过氧化氢作为还原剂还原钴元素为+2价，加入溶液通过氧化还原将锰元素转化为二氧化锰，加入碳酸钠和氢氧化钠除镍，最后将锂离子转化成碳酸锂。 【详解】（1）中、元素的化合价分别为+2价、+3价，根据化合价代数和为0，假设，元素的化合价为a，可知，a=4，则元素的化合价为+4；与水相遇会生成，反应为：，故答案为：+4；。 （2）根据分析可知“酸浸”时作为还原剂，因此可替代的是溶液，故答案为：b。 （3）当Co2+完全沉淀(离子浓度小于)，等于时，c()=，Ksp(NiC2O4)=4×10-10> Ksp(MnC2O4)=1×10-13，所以只要锰离子不沉淀，镍离子就一定不沉淀，当锰离子恰好不沉淀时，Mn2+浓度均为0.1mol/L，c()=，需调节的范围为10-13mol/L <c()<10-12mol/L，加入(NH4)2C2O4之前须先加入一定量氨水，推测所加氨水的作用为将Ni2+、Mn2+转化为稳定配离子，避免沉钴时与Co2+共沉淀，故答案为：；将、转化为稳定配离子(或与、反应降低浓度)，避免沉钴时与共沉淀。 （4）“沉锰”过程中加入溶液后，溶液先变为紫红色是生成高锰酸根离子的缘故，一段时间后紫红色又褪去是在酸性环境中高锰酸根离子又参与反应，则溶液褪色的原因是：，故答案为：。 （5）沉锂操作过程中需将温度升高到90℃，可促进自耦电离：，增大溶液中的c()，有利于Li+转化为Li2CO3沉淀。则原因①是加快反应速率，并降低Li2CO3的溶解度②是：温度升高到90℃，促进碳酸的分解，平衡正移，生成，提高沉锂反应转化率，故答案为：的溶解度随温度升高而减小，温度升高到，提高沉锂反应转化率；升温碳酸分解，平衡正移，浓度增大，提高沉锂反应转化率。 13．(1) 清除积碳 坩埚、泥三角 (2) (3)2.97 (4)提高Pd的回收率 (5) (6)浸取、沉钯 【分析】钯碳中通空气焙烧，将积炭和铁转化为氧化物，剩余的物质中加甲酸、盐酸、氯酸钠进行浸取，将钯转化为，然后加氨水将铁元素转化为Fe(OH)3沉淀除去，将滤液和洗涤滤渣后的洗涤液合并，加盐酸沉钯时将转化为难溶于冷水的，再加适量N2H4还原得海绵钯。 【详解】（1）钯碳中含有93%～94%积碳，“焙烧”的主要目的是清除积碳；在实验室进行“焙烧”时，下列仪器中需要用到的是坩埚、泥三角； （2）“浸取”时先加入甲酸将PdO还原为Pd，再加入盐酸、，有(二元强酸)生成，生成反应的离子方程式为； （3）常温下“除铁”，铁元素恰好沉淀完全时，，，pH=+ lg2=2.97； （4）滤渣表面粘附有溶液中的溶质，钯元素以形式存在于溶液中，洗涤沉淀，并将洗涤液和滤液合并，其目的是提高Pd的回收率； （5）“沉钯”时转化为难溶于冷水的，其化学方程式为； （6）“还原”过程中发生反应：，即还有副产物HCl生成，由图示可知，该副产物可循环至浸取、沉钯工序利用。 14．(1) 2 +4 (2) 氨水 3.3 (3) 不相同 sp3 (4)蒸发浓缩、冷却结晶 (5)4-8x 【分析】FCC废催化剂（含较多的CeO2、铁铝的氧化物和少量其他可溶于酸的物质)与硫酸反应生成硫酸铝、硫酸铁和硫酸亚铁，滤渣1为CeO2，与稀硫酸、过氧化氢反应生成Ce3+，发生反应4生成氢氧化铈，煅烧生成CeO2，最终得到Ce；亚铁离子被过氧化氢氧化生成铁离子，加入氨水调pH沉淀铁离子，经一系列操作可从溶液中获得NH4Al(SO4)2•6H2O晶体。 【详解】（1）基态Ce原子价层电子排布式为4f15d16s2，它有2个未成对电子，位于4f1、5d1，价电子总数为4，则其最高正价为+4价。 （2）将硫酸铝转化为硫酸铝铵晶体，同时将铁离子除去，则物质X为氨水，反应2中铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀，若利用pH传感器检测反应2，，。 （3）反应3的化学反应方程式为，反应1中的H2O2作用是将亚铁离子氧化为铁离子，反应3为还原剂，两者作用不同。H2O2中O的杂化方式为sp3。 （4）从溶液中获得NH4Al(SO4)2·H2O晶体的“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、常温晾干。 （5）假设晶跑中Ce4+和Ce3+个数分别为m、n，则m+n=1，由化合价代数和为0可得4m+3n=4-2x，解得：m=1-2x，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的Ce4+和Ce3+个数为4，所以每个晶胞中Ce4+的个数为4-8х。 15．(1) 四 Ⅷ (2) (3) (4) (5) 溶液增大，减小，萃取反应平衡向正反应方向移动 稀硫酸 (6)12.05 【分析】钴矿中加入Na2SO3、稀硫酸浸取，浸出液中主要含有Al3+、Fe2+、Co2+、Mn2+和离子，则Co、Co(OH)2、Al2O3、CuO、FeO都和稀硫酸反应生成硫酸盐，MnO2被还原为Mn2+、Co2O3被还原为Co2+，同时被氧化为，SiO2不溶于稀硫酸，所以浸出渣为SiO2；向滤液中加入H2O2，H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入NaOH调节pH值，Al3+、Fe3+都转化为氢氧化物沉淀而除去，滤液提纯后加入(NH4)2C2O4沉钴，得到CoC2O4•2H2O。 【详解】（1）与是同族元素，位于元素周期表的第四周期第VIII族。 （2）不与、稀硫酸反应，故浸出渣的主要成分为。“浸取”时和分别被还原为、，被氧化为，浸取液中主要含有、、、、和。 （3）“氧化”时将氧化为，和都会促进自身的分解反应，所以的总消耗量会明显高于作为氧化剂的的用量。 （4）在空气中煅烧得到的化学方程式为。 （5）对于反应，溶液增大，减小，平衡向正反应方向移动，萃取率增大。反萃取时，需要增大使平衡逆向移动，故可加入稀硫酸。 （6）第一步：计算草酸钴晶体的物质的量。。第二步：计算混合物的物质的量。设混合物中的物质的量为，由钴元素守恒得混合物中的物质的量为，混合物的总质量为，解得。第三步：计算混合物中的质量。混合物中的质量为。 16．(1) 增大废料与空气的接触面积，使Re、S、Fe充分氧化 4ReS2+15O22Re2O7+8SO2 (2) 料液和D296体积比为12 : 1 pH＞1.5时，Fe3+水解生成的Fe(OH)3吸附而使提取率降低 (3)加盐酸，可增大溶液中的c(Cl-)，使平衡逆向移动，有利于反萃取，且盐酸易挥发，易除去 (4)重结晶 (5) LaNi5或Ni5La 【分析】高铼废料(含等)制粉后，通入富氧空气进行焙烧，生成SO2和烧渣；往烧渣中加入稀硫酸进行酸浸，SiO2不溶而成为浸渣；滤液中加碱调节pH，再加入D296进行离子交换，分液出水相；往有机相中加入试剂X进行反萃取，分液出有机相；将水相中的溶质进行结晶，分离出晶体进行煅烧，得到Re2O7，通入H2进行热还原，得到Re。 【详解】（1）“焙烧”时，高铼废料粉末与富氧空气逆流混合，可增大废料与富氧空气的接触面积，目的为：增大废料与空气的接触面积，使Re、S、Fe充分氧化。该工序中，ReS2与O2发生反应生成Re2O7和SO2，化学方程式为4ReS2+15O22Re2O7+8SO2。 （2）①由图推断，“离子交换”选择的适宜条件为：料液和D296体积比为12 : 1。 ②其他条件相同，混合溶液的pH＞1.5时，溶液中的Fe3+会发生水解，从而生成Fe(OH)3，具有吸附能力，则的提取率降低的主要原因为：pH＞1.5时，Fe3+水解生成的Fe(OH)3吸附而使提取率降低。 （3）“反萃取”时，选用的试剂X为盐酸，对平衡有抑制作用，理由为：加盐酸，可增大溶液中的c(Cl-)，使平衡逆向移动，有利于反萃取，且盐酸易挥发，易除去。 （4）因为高铼酸铵是白色片状晶体，微溶于冷水，易溶于热水，所以可通过重结晶方法提纯高铼酸铵晶体。 （5）镧镍晶胞中，Ni个数为=5，La个数为1，则该晶体的化学式为LaNi5或Ni5La；晶体密度为=g∙cm-3。 17．(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。 【详解】（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。 18．(1) (2) 6mol/L 温度较低，反应速率和金属的浸出率均较低；若温度升高，金属的浸出率均无明显变化且增加能耗 (3) 3.2≤pH＜4.7 (4) F (5)采用电解法制成铜板或将溶液蒸发结晶制成铜盐或其他合理答案 (6) 【分析】根据流程图分析可知分银渣（含CuO、、、、、Ag、等）加盐酸反应时CuO、、、发生反应生成可溶性的盐过滤得“富锑铋铜液”，、Ag反应CuCl、AgCl沉淀， 不反应，“富锑铋铜液”中含（铋离子）、（锑离子）、、，“一次水解”时“滤渣2”的主要成分是，发生反应为，“二次水解”时让、沉淀生成BiOCl和，而铜离子不沉淀，调节pH的范围：3.2≤pH＜4.7，从“富铜溶液”中回收铜。 【详解】（1）分银渣中的Ag与盐酸、溶解氧反应，根据滤渣1知生成AgCl，离子方程式：； （2）根据图1知“酸浸”时，应该让锑、铋、铜浸出率较高，“酸浸”时适宜的盐酸浓度为6mol/L；根据图2知浸出时温度以80℃为宜，其原因是温度较低，反应速率和金属的浸出率均较低；若温度升高，金属的浸出率均无明显变化且增加能耗； （3）“滤渣2”的主要成分是，则“一次水解”时主要发生反应的化学方程式为；“滤渣3”的主要成分是BiOCl和，则“二次水解”时让、沉淀生成BiOCl和，而铜离子不沉淀，调节pH的范围：3.2≤pH＜4.7； （4） “滤渣1”中的AgCl可用硫酸－硫脲（）浸出，生成配合物，根据元素守恒应该加上反应物硫酸，该反应的化学方程式：；该配合物中存在离子键、配位键、极性共价键、范德华力，不存在非极性共价键； （5）从“富铜溶液”中含有氯化铜，回收金属资源的方法：采用电解法制成铜板或将溶液蒸发结晶制成铜盐； （6）尖晶石型的晶胞，根据晶胞结构图知1个晶胞含有8个，该晶体的密度为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$