2025届高三化学一轮复习- -工业流程题

2025届高三化学专题复习--工业流程题 1．（2024·广西·二模）三氯化铬是常用的催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧化。某化学小组采用如下流程制备无水三氯化铬并探究三氯化铬六水合物的结构。 已知：沸点为，有毒，易水解。 (1)“热分解”发生反应的化学方程式为 。 (2)“热反应”制无水的实验装置如图所示(中加热装置略)。 ①加热反应前通的目的是 。 ②A中仪器X的名称是 ，其作用是 。 ③E中收集的物质含有 (写化学式)。 ④尾气经 处理后可循环使用。 (3)已知配合物，配位数为6)有多种异构体，不同条件下析出不同颜色的晶体，如晶体为淡绿色。将溶于水，一定条件下结晶析出暗绿色晶体。称取该暗绿色晶体溶于水配成暗绿色溶液，加入足量的溶液，得到2.白色沉淀。 ①中存在的化学键有 (填序号)。 a．配位键        b．氢键        c．离子键        d．金属键 ②该暗绿色晶体的化学式为 。 2．（2024·广东·二模）Fe@Fe2O3纳米线是一种新型铁基材料，在催化、生物医药、环境科学等领域具有广阔应用前景。某研究小组以赤泥(铝土矿提取氧化铝过程中产生的固体废弃物，含SiO2、Fe2O3、Al2O3)为原料，设计下列流程制备Fe@Fe2O3纳米线并探究其在水处理中的应用。 回答下列问题： (1)“浸出”实验中，盐酸起始浓度对铁、铝浸出率的影响如图所示： ①盐酸的合适浓度为 。 ②盐酸起始浓度为2 mol·L-1时，铁的浸出率很低，原因是 。 (2)铁的晶胞如图所示，若该晶体的密度是a，则两个最近的Fe原子间的距离为 cm(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 (3)已知：25℃时，Al(OH)3(s)AlO+ H+ + H2O K=4×10-13。若浸出液c(Al3+) = 0.04 mol·L-1，“调节pH”时，pH最小应为 (设调节pH过程中溶液体积不变)。 (4)Fe@Fe2O3纳米线为壳层结构(核是Fe、壳是Fe2O3)，壳是由中心铁核在合成过程中被氧化而形成。 ①“合成”时滴加NaBH4溶液过程中伴有气泡产生，滤液II中含B(OH)3，合成铁核的离子方程式为 。 ②“合成”后，经过滤、 、 获得Fe@Fe2O3纳米线。 3．（2024·陕西榆林·三模）锡是“五金”之一，无论在工业生产还是日常生活中都发挥着举足轻重的作用。我国有丰富的锡矿，黄锡矿是目前已发现的具有工业意义的锡矿物之一、工业上用黄锡矿(主要含)为原料制备高纯度的工艺流程如图所示(部分条件和产物省略)： 已知：①锡元素常见化合价：、，二价锡易被氧化； ②常温下为无色液体，熔点℃，沸点114℃； ③极易水解，在潮湿的空气中出现“发烟”现象的同时又生成； ④：，；：，。 回答下列问题： (1)“煅烧炉”中矿粉和空气逆流，以及将金属锡熔融，冷却制成锡花，其共同的目的是 。 (2)工业上通常用足量的纯碱溶液吸收“煅烧炉”中产生的气体，写出该反应的离子方程式： 。 (3)若“锡花”或未完全干燥则会出现“发烟”现象，相关反应的化学方程式为 。 (4)反应釜中需加入适当过量的Sn，其作用有 ；反应完成后加浓盐酸的目的是 。 (5)上述流程中“系列操作”包含 。 (6)某化学小组通过下列方法测定所用“熔融锡”的纯度(杂质不参与反应)： ①将试样溶于足量稀硫酸，发生反应； ②加入过量溶液充分反应； ③用已知浓度的溶液滴定②中生成的。 步骤③滴定过程中达到滴定终点的现象为 ；取锡粉，经上述各步反应后，共用去溶液，锡粉中锡的质量分数为 。 4．（2024·甘肃白银·二模）三氯化锑()用于红外光谱分析以及显像管生产等。工业生产中，以辉锑矿(主要成分为，还含有、、和等)为原料制备的工艺流程如图： 已知：①具有强氧化性，“浸出液”主要含盐酸和，还含、、和等杂质； ②常温下，、； ③溶液中离子浓度小于或等于时，认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)除将辉锑矿粉碎外，还能加快辉锑矿“酸浸”速率的措施有 (填一条即可)。 (2)“滤渣1”的主要成分有 (写化学式)。 (3)“浸出液”中加入适量的目的是 (填化学方程式)。 (4)当、共沉淀时，溶液中 (保留两位有效数字)。 (5)“除砷”时，氧化产物为，则(可溶于水)与反应的离子方程式为 。 (6)已知：“电解”溶液时有生成。则上述流程中可循环利用的物质有 。 (7)晶体中原子沿z轴方向在平面的投影图(即俯视图)如图，其中O原子略去，原子旁标注的数字表示每个原子位于z轴的高度，则位于晶胞的 (填“面心”或“棱心”)，晶体的密度为 。 5．（2024·河北保定·一模）是棕黑色粉末，不溶于水和醇，常用于染料、火柴、焰火、合成橡胶、电极等制造。一种以硫铅矿（主要成分为PbS，含有杂质、FeO、）制备的工艺流程如图所示。 已知：①在冷水中的溶解度较小，易溶于热水； ②  ； ③ ④25℃时，， 回答下列问题： (1)硫铅矿“浸取”时需要预先粉碎，其目的是 ，检验“浸取”后的溶液中不含有的试剂是 。 (2)“浸取”以及“调”后均需要趁热过滤的原因是 ，已知滤渣1中含有硫单质，则生成硫单质的化学反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为 。 (3)滤渣2的主要成分有MnO、 （填化学式）。 (4)写出“氧化”过程中的离子方程式 。 (5)“沉淀转化”是为了使转化为，若滤液2中，欲使“沉淀转化”过程中所得固体中不含，则溶液中 。 6．（2024·青海·二模）工业采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示： 已知：①菱锰矿的主要成分是其余为等元素。 ②部分阳离子沉淀时溶液的： 离子 开始沉淀的 4.1 2.2 10.6 8.1 9.1 沉淀完全的 4.7 3.2 13.1 10.1 11.1 ③“焙烧”过程中主要反应为。 (1)结合图1、2、3，分析“焙烧”过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、分别为 、 、 。 (2)对浸出液“净化除杂”时，需先加入，作用是 ，再调节溶液的范围为 ，将和变为沉淀而除去，然后加入将变为氟化物沉淀除去。 (3)“碳化结晶”步骤中，加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为 。 (4)上述流程中可循环使用的物质是 (填化学式)。 (5)现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤：称取试样，向其中加入稍过量的磷酸和硝酸，加热使产品中完全转化为(其中转化为)；加入稍过量的硫酸铵，发生反应以除去；加入稀硫酸酸化，用硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定，发生的反应为；用酸性溶液恰好除去过量的。 ①酸性溶液与反应的离子方程式为 。 ②试样中锰的质量分数为 。 7．（2024·北京朝阳·一模）以菱锰矿(主要成分为MnCO3、CaCO3、MgCO3、SiO2和少量FeCO3等)为原料提纯MnCO3的一种流程示意图如下。 已知：i．浸出渣C的主要成分为SiO2、CaCO3、Fe2O3。 ii．常温时，部分物质的Ksp如下表所示： 物质 MnCO3 Mn(OH)2 MgCO3 Mg(OH)2 Ksp 1.8×10-11 1.9×10-13 6.8×10-6 5.6×10-12 iii．1mol·L-1的NH4HCO3溶液pH≈8，c()≈3.3×10-3mol·L-1 (1)将菱锰矿“研磨”的目的是 。 (2)写出MnCO3在“氯化焙烧”过程发生反应的化学方程式： 。 (3)用1mol·L-1的NH4HCO3溶液“沉锰”时浸出液pH对产品中锰元素的质量分数和锰的回收率的影响如下图。 注:锰的回收率= ①“沉锰”反应的离子方程式是 。 ②分析浸出液pH=8时，MnCO3产品中存在的杂质可能是 ，说明判断依据 。 (4)该流程中可以循环利用的物质有 。 (5)检测产品中锰元素的质量分数，取agMnCO3产品溶于100mL硫酸和磷酸的混合溶液中，取10mL加入稍过量的NH4NO3溶液，使Mn2+氧化为[Mn(PO4)2]3-。待充分反应后，加热使NH4NO3分解。冷却后用bmol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液标准液滴定，消耗cmL(NH4)2Fe(SO4)2溶液。 ①产品中锰元素的质量分数为 。 ②若未充分加热，则会使测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 8．（2024·浙江金华·二模）半水煤气(含有、、、，以及少量的、和)经提纯后可获得工业合成氨所需的和混合气。过程如下： 已知：①。 ②与反应的方程式为：。 ③。请回答： (1)半水煤气通过 溶液(填化学式)可证明有气体。 (2)在“催化转化炉”的后半段补充通入作“冷激气”，原因是 。 (3)已知：高压下极易溶于水；用醋酸亚铜氨溶液(易被氧化)溶液可吸收，碱性焦没食子酸溶液(易受酸性气体影响)可吸收。“精制过程”需除去混合气体中的、、和，请排序 ： ____________________________________________。 (a) (b) (c) (d) (4)通过测定“催化转化炉”进出口气体中体积分数以确定转化率。取标况下进口或出口气体，经历的实验过程以及反应前后每个装置的质量变化()如下： ①I、II的目的是 ②体积分数为 (用含及的式子表示，忽略空气影响)。 (5)下列说法正确的是___________ A．“煤气发生炉”应先通后通 B．采用饱和溶液吸收会造成管道堵塞 C．吸收塔内放置空心瓷环可提高的吸收率 D．半水煤气中的会导致催化剂失效 9．（2024·河南·二模）黄丹粉可外用拔毒生肌、杀虫止痒等。以铅膏(主要成分、、PbO、Pb，还有少量等)为原料制备黄丹粉的流程如下： 已知常温下，几种难溶电解质的溶度积常数如下表： 难溶电解质 回答下列问题： (1)“脱硫”中，为了提高反应速率宜采用的措施有 (填两条)。 (2)已知平衡常数大于10⁵的反应为不可逆反应(完全反应)。通过计算说明能完全转化为的原因： ；开始转化的条件是 。 (3)已知：易溶于水、难电离。“酸浸”中，如果用浓盐酸替代醋酸，会产生有毒气体，写出生成该气体时发生反应的离子方程式： (不考虑转化为)。 (4)若“还原”时用木炭替代，其主要缺点是 。 (5)已知：“还原”步骤中测得如下数据：(甲)PbO起始质量为x g；(乙)消耗总体积为V L(折合标准状况)(假设上述反应完全)。选择上述数据，计算理论上所得铅粉的质量 g。 (6)铅晶胞结构如图所示。已知为阿伏加德罗常数的值，铅晶体密度为ρ g⋅cm，则铅原子半径为 nm。 10．（2024·福建莆田·二模）白云石的主要成分为，还含有少量的和。利用白云石制备碳酸钙和氧化镁，其主要流程的示意图如下。 已知：。 (1)组成的四种元素，电负性由大到小的顺序是 。 (2)“氨浸1”在室温下进行，写出氯化铵浸取氧化钙总反应的离子方程式 。 (3)两次“氨浸”的pH比较；a b(填“>”“=”或“<”)。 (4)“碳化”时，测得碳酸钙的产率及碳酸钙中镁元素的含量随溶液pH的变化如图所示。 时，碳化效果最佳。低于该pH，碳酸钙的产率下降，其原因用离子方程式表示： 。 (5)“沉镁”发生反应：，其平衡常数 (用含氢氧化的和的的代数式表示)。 (6)制备过程除了充分利用，还可以循环利用的1种物质是 (填化学式)。 (7)称取试样置于烧杯中，加蒸馏水数滴润湿，盖一表面皿，滴加盐酸至固体完全溶解，定容在的容量瓶内，用移液管吸取待测液于锥形瓶中，加入相关试剂，摇匀后用EDTA溶液滴定至终点(与EDTA以等物质的量比反应)。进行平行实验，测得平均消耗EDTA溶液。产品中碳酸钙质量分数为 (列出计算式)。 (8)碳酸钙的某种晶胞结构如下图所示。 ①每个晶胞中含有 个“”单元。 ②每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为 。 11．（2024·河北·一模）现以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含PbSO4、PbO2、PbO和少量FeO)为原料，可生产三盐基硫酸铅(PbSO4·3PbO·H2O)和副产品Fe2O3·xH2O，其工艺流程如下： 已知：，，具有两性，PbO2有强氧化性。 (1)铅和碳同主族，与Cs同周期，则铅的外围电子轨道表示式为 。 (2)“转化”后的难溶物质为PbCO3和少量PbSO4，则PbO2转化为PbCO3的离子方程式为 ，滤液1中和的浓度之比为 。 (3)在50～60℃“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为 。“合成”需控制溶液的pH不能大于10的原因为 。 (4)根据图2所示的溶解度随温度的变化曲线，由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作为将“滤液”调节pH为7，然后蒸发浓缩、 ，洗涤后干燥 (5)大型客机燃油用四乙基铅作抗震添加剂，但皮肤长期接触对身体有害。是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物，其晶体类型属于 晶体。已知晶体的堆积方式如图3，则其在xy平面上的二维堆积中的配位数是 。 12．（2024·新疆乌鲁木齐·二模）氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体，难溶于水。能被O2氧化，化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]•10H2O。实验室以V2O5为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体，过程如下： (1)“步骤I”中生成VOCl2同时还生成N2，该反应的的还原剂是 (填化学式)。已知氧化性V2O5>Cl2，若用浓盐酸与V2O5反应也能制备VOCl2，则会生成污染性气体。该反应的化学方程式为 。 (2)“步骤Ⅱ”可在如下装置中进行： ①仪器E的名称是 ； ②上述装置依次连接的合理顺序为B→ (按气流方向，用字母表示)。 ③连接好装置，检查装置气密性良好后，加入试剂，开始实验，先打开K1，当 (实验现象)，再关闭K1，打开K2，进行实验。 ④装置D中每生成1mol氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体，需消耗 molNH4HCO3。 (3)装置D中加入VOCl2溶液使反应完全，取下三颈烧瓶，立即塞上瓶塞，将其置于CO2保护下的干燥器中，静置，得到紫红色晶体，然后抽滤，并用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，最后用乙醚洗涤2次。抽干称重。其中用无水乙醇洗涤的目的是 。 (4)测定粗产品中钒的含量。实验步骤如下：称量ag产品于锥形瓶中，用20mL蒸馏水与30mL稀硫酸溶解后，加入0.02mol﹣1•L﹣1KMnO4溶液至稍过量，将钒元素氧化为VO2+。再加入某还原剂除去过量的KMnO4.最后用cmol•L﹣1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为bmL。 (已知：+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O) ①粗产品中钒的质量分数表达式为 (用含a、b、c的代数式表示)。 ②若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，则测定结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 13．（2024·湖南岳阳·二模）氧化锌在橡胶、油漆涂料、化工、医疗及食品等行业有着广泛应用。一种以含锌烟灰(含有、、、、、、、等)为原料制备氧化锌的工艺流程如图所示： 已知：ⅰ．二价金属氧化物能分别与氨配合生成配离子，如、、； ⅱ．25℃时相关物质的如下表： 物质 (1)态核外电子能级共 个。 (2)“氧化预处理”阶段得到的氧化产物有、，“氧化预处理”的目的是 。 (3)“氨浸”时生成多种配离子，其中生成的离子方程式为 。 (4)已知：，则的化学平衡常数为 。 (5)“蒸氨”时得到混合气体e和固体。 ①混合气体e可返回至 工序循环利用； ②取11.2g固体，经充分“煅烧”后得到氧化锌8.1g，同时产生的气体通入到足量溶液中，可得沉淀9.85g，则固体的化学式为 。 (6)通过氢电极增压法可利用产品氧化锌进一步制得单质锌(如图)，储罐内溶解后形成离子，电解池中发生总反应的离子方程式为 。 14．（2024·福建福州·二模）钨是国防及高新技术应用中极为重要的功能材料之一，由黑钨矿[主要成分是钨酸亚铁()、钨酸锰()，少量Si、As元素]冶炼钨的流程如下： 已知：①钨酸()酸性很弱，难溶于水。 ②水浸液含、、、等阴离子。 (1)“焙烧”前，粉碎黑钨矿的目的是 。 (2)滤渣的主要成分为两种金属氧化物，是、 。写出生成的化学方程式 。 (3)“净化”过程中，的作用是 。 (4)“还原”的总反应为  ，实验测得一定条件下，平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。 ①该反应 0(填“>”或“<”)。 ②由图可知，a点处 (填“>”或“<”或“=”)。 ③900℃时该反应的压强平衡常数 。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) (5)“还原”过程中，氧化钨会与水蒸气反应生成，其化学方程式为 。 (6)工业上可以采用铝热法还原黄钨()生产钨。已知、 ①   ②   则的 。 (7)钨酸钙可用于制闪烁计数器、激光器等，往“净化”后的溶液中加入石灰乳发生：，已知：常温下，、的沉淀溶解平衡曲线如图所示。当溶液中的完全沉淀()时，溶液 。 15．（2024·广西柳州·三模）氯氧化铋(BiOCl)广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色等。工业上常用辉铋矿(主要成分是，还含有少量、铁的氧化物等杂质)为原料制备氯氧化铋。 已知：①在时开始水解，时几乎完全水解为白色的BiOCl沉淀； ②该工艺下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表。 金属离子 开始沉淀的pH 1.9 7.2 沉淀完全的pH 2.9 8.2 (1)铋与氮同主族，且位于元素周期表的第六周期，基态Bi的价电子排布式为 。 (2)“浸渣”的主要成分是S和 ，“浸取”时生成S的离子方程式为 。 (3)“充分搅拌”时加入盐酸羟胺的目的是 。 (4)加入碳酸钠粉末制取BiOCl时，溶液pH值需控制的合理范围为 ，发生反应的化学方程式为 。 (5)氯氧化铋(BiOCl)可用作钾离子电池(有机物作离子导体)的负极材料，充电时嵌入，BiOCl被还原为Bi，则阴极的电极反应式是 。 (6)铋的一种氧化物的立方晶胞结构如图所示，已知最近的两个铋离子之间的距离为，阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度为 (列出计算式即可)。 16．（2024·江西九江·二模）江西稀土资源丰富。碳酸铈是一种稀土材料，工业上常以氟碳铈矿（主要成分为、、）为原料制备碳酸铈，其工艺流程如图所示 已知：常温下，的、，的。回答下列问题： (1)铈（Ce）原子序数为58，其在元素周期表中的位置 。 (2)“焙烧”中常采用高压空气、逆流操作（空气从焙烧炉下部通入，矿粉从中上部加入），这样操作的目的是 。 (3)滤渣A的主要成分为 、 （写化学式）。 (4)硫脲结构为：，则硫脲中的键角： （填“大于”“小于”“等于”）；硫脲与反应后生成物的结构为：，写出该反应的离子反应方程式 。 (5)步骤④所发生的离子反应方程式 ；常温下，若沉淀后溶液中，。此时溶液的 。 17．（2024·湖南长沙·一模）锡(Sn)是“五金”之一，粗锡电解精炼后的锡阳极泥中金属元素二次回收利用的部分工艺流程如下： 已知：①锡阳极泥中主要成分的质量分数如下表所示 成分 SnO Cu Sb 质量分数 44.81% 12.38% 8.13% ②常温下，锑(Sb)不溶于浓盐酸。 ③浸出液中主要存在的阳离子有和。 (1)锡有多种同素异形体，其中灰锡的晶体结构与金刚石类似，灰锡属于 晶体。 (2)锡阳极泥在“浸出”前，进行球磨、筛分有利于 。 (3)“浸出”工序中，吹入适量空气的目的是 。 (4)“沉锡”时需在强酸性环境中进行，最适宜加入的试剂M为 。(填标号) A．    B．    C． (5)“沉铜”工序中，加入海绵锑粉的作用是 。 (6)“沉锑”工序中，生成的离子方程式为 。 (7)回收得到的和可合成纳米锑掺杂二氧化锡(ATO)。二氧化锡的晶胞如图所示，其中位于晶胞体心的原子是 (填元素符号)；位于晶胞顶角的原子的配位数是 。 18．（2024·山西·一模）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)铬铁矿在高温反应前需要进行的处理是 。 (2)“高温连续氧化”工序中发生反应的化学方程式为 。 (3)下列物质可以替代的是 (填标号)。 a．                    b．            c． (4)工序1的名称为 。 (5)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 (写出计算表达式即可)。 (6)气体是 (填化学式)，工序2中与气体A发生反应的离子有 。 (7)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；。 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) 排出装置内的空气，防止被空气中氧化 长颈漏斗 平衡气压，防止堵塞 干燥(或除水) (3) ac 或) 【分析】根据流程可知，分解生成和，洗涤烘干后得到；在加热条件下与反应生成和易升华，高温下易被氧化，为防止其被氧化，通入氮气，排出装置内的空气。 【详解】（1）据流程可知，热分解是氧化还原反应，分解生成和，反应方程式：； （2）①加热反应前通的目的：排出装置内的空气，防止被空气中氧化；②中仪器的名称：长颈漏斗；其作用：可平衡气压，防止堵塞；③因为三氯化铬易升华，沸点为，易挥发，所以发生“热反应”后，中收集的物质：、；④结合易潮解可知，尾气经过干燥后可循环使用； （3）①结合物质结构可知，存在化学键类型：配位键和离子键；②该物质对应物质的量为，与足量的硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀，氯化银沉淀对应物质的量为，即该物质中含有的氯离子，即该物质中含有的氯离子，则该暗绿色晶体的化学式：或。 2．(1) 6 mol·L-1 盐酸起始浓度为2mol·L-1时，Fe3+发生了水解 (2) (3)11 (4) 9H2O + 4Fe3+ + 3BH= 4Fe + 6H2↑+ 3B(OH)3 + 9H+ 洗涤 烘干 【分析】赤泥含有SiO2、Fe2O3、Al2O3，用盐酸酸浸，Fe2O3、Al2O3溶解，而SiO2不溶解，过滤得到滤渣为SiO2，浸出液加入NaOH调节pH，使铝离子转化为偏铝酸钠，铁离子转化为氢氧化铁沉淀，然后再过滤，滤液I含有偏铝酸钠，用盐酸溶解氢氧化铁得到氯化铁溶液，再用NaBH4溶液还原得到Fe核，NaBH4中氢元素被氧化为氢气。 【详解】（1）①由图中信息可知，盐酸的浓度为6 mol·L－1时铝、铁的浸出率已经很高，再增大浓度浸出率增大不明显，故合适浓度为6 mol·L－1； ②盐酸起始浓度为2mol·L－1时，Fe3+发生了水解，铁的浸出率很低； （2）铁的晶胞如图所示，若该晶体的密度是ag·cm-3，设晶胞的边长为xcm，则两个最近的Fe原子间的距离为xcm，根据均摊法可知一个晶胞含有的铁原子数为8×+6×=4，晶胞的体积V=x3cm3=，解得x=，则两个最近的Fe原子间的距离为xcm=·； （3）已知：25℃时，Al(OH)3(s)AlO+ H+ + H2O ，K=c(AlO)·c(H+)= c(Al3+)·c3(OH-)=4×10－13，若浸出液c(Al3+) = 0.04 mol·L－1，由Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)= 0.4 mol·L－1×c3(OH-)=4×10－13，c(OH-)=10－3，“调节pH”时，pH最小应为11； （4）①“合成”时滴加NaBH4溶液过程中伴有气泡产生为氢气，滤液Ⅱ中含B(OH)3，合成铁核的离子方程式为9H2O + 4Fe3+ + 3BH= 4Fe + 6H2↑+ 3B(OH)3 + 9H+； ②“合成”后，经过滤、洗涤、烘干获得Fe@Fe2O3纳米线。 3．(1)增大反应接触面积，加快反应速率，提高转化率 (2) (3) (4) 将还原为，同时防止被氧化 抑制水解，制备高纯度 (5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥 (6) 滴加最后1滴高锰酸钾溶液时，溶液空为紫红色，且半分钟内不褪色 80％ 【分析】将黄锡矿粉碎后加入“煅烧炉”，与空气对流充分接触反应，生成二氧化硫气体除去；加入冷水进行冷却，冷却后通入氯气与Sn结合形成，经蒸馏分离出后加入反应釜，加入Sn将还原为，加入盐酸可抑制水解。 【详解】（1）“煅烧炉”中矿粉和空气逆流，以及将金属锡熔融，冷却制成锡花，目的都是增大锡与反应的接触面积，利于反应进行； （2）依据已知信息可得出酸性：， 则该反应的离子方程式应为； （3）根据已知信息及盐类水解原理可知反应化学方程式：； （4）结合已知信息可知二价锡易被氧化和二价锡易水解，则适当过量的Sn的作用有将还原为，同时防止被氧化；反应完成后加浓盐酸的目的是抑制水解，制备高纯度； （5）系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥； （6）步骤③滴定过程中达到滴定终点的现象为滴加最后1滴高锰酸钾溶液时，溶液变为紫红色．且半分钟内不褪色；根据对应关系，即、和， 从而得出关系式，结合消耗溶液， 可求出试样中的， 则该锡粉中锡的质量分数为。 4．(1)适当升高温度(或适当搅拌、适当增加盐酸的浓度等) (2)、 (3) (4) (5) (6)、 (7) 面心 【分析】辉锑矿的主要成为还含有、、和等，加入盐酸和溶液进行酸浸，浸出液主要含盐酸和还含、、和等杂质，不溶于盐酸，且反应中还生成S，过滤后得到的滤渣1为和S单质；浸出液中加入适量Sb，还原过量的化学方程式为：2Sb+3=5；再向还原后的溶液中加入Na2S溶液沉淀Cu2+、Pb2+，过滤，得到的滤渣2为CuS、PbS沉淀，再向滤液中加入NaH2PO2溶液除去砷，过滤得到溶液，将该溶液进行电解，得到Sb单质，Sb与氯气反应生成 【详解】（1）增大反应物的接触面积、适当增大酸的浓度、升高温度、搅拌等方法都能加快酸浸的速率。 （2）辉锑矿的主要成为还含有、、和等，加入盐酸和溶液进行酸浸，浸出液主要含盐酸和还含、、和等杂质，不溶于盐酸，且反应中还生成S，过滤后得到的滤渣1为和S单质； （3）“浸出液”中加入Sb适量的目的是将SbCl5还原为SbCl3，化学方程式为； （4）根据、的溶度积常数可知，先沉淀完全当、共同沉淀时， （5）“除砷”时，氧化产物为，则(可溶于水)与反应的离子方程式为： （6）根据流程可知，电解溶液时有Sb单质生成，又由题意可知，还有生成，则上述流程中可循环利用的物质是Sb、。 （7）晶体中原子沿z轴方向在平面的投影图(即俯视图)，位于晶胞的面心；根据示意图可判断晶胞中含有8个“”则晶体的密度为= 5．(1) 可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，提高反应速率 (2) 防止在冷水中析出 1∶1 (3) (4) (5) 【分析】硫铅矿“浸取”时，PbS、、FeO与盐酸、二氧化锰、氯化钠反应，生成、S、、Mn2+，不反应，滤渣1是、S与MnO2，加入MnO调，使转化为，滤渣2的主要成分有MnO、，经过冰水沉降，转化为，加入碳酸钠溶液，转化为，煅烧分解为，碱浸时与氢氧化钠溶液反应，生成，再与次氯酸钠反应生成。 【详解】（1）硫铅矿“浸取”时需要预先粉碎，其目的是可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，提高反应速率；可以与生成蓝色沉淀，可以检验； （2）根据已知：①在冷水中的溶解度较小，易溶于热水；②  ；可知，降低温度时，②平衡逆移，会在水中析出；根据电荷守恒与原子守恒，离子方程式为：，则氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶1； （3）调是使转化为沉淀； （4）“氧化”过程是与发生氧化还原反应，根据电荷守恒与原子守恒，离子方程式为： （5）沉淀转化发生：，反应的平衡常数，若滤液2中，欲使“沉淀转化”过程中所得固体中不含，则溶液中 6．(1) 1.10 (2) 将氧化为 4.7≤pH＜8.1 (3) (4) (5) 20.625% 【分析】由题给流程可知，菱锰矿粉与氯化铵混合研磨、焙烧得到焙烧渣，向焙烧渣中加入盐酸酸浸、过滤得到浸出渣和浸出液；向浸出液中加入二氧化锰，将溶液中的亚铁离子转化为铁离子，再调节溶液pH在4.7≤pH＜8.1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，然后加入氟化铵溶液，将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀，过滤得到净化液；向净化液中加入碳酸氢铵溶液，氯化锰溶液与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸锰沉淀、氯化铵、二氧化碳和水，过滤得到碳酸锰滤饼和氯化铵滤液；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到可以循环使用的氯化铵；滤饼经干燥处理得到碳酸锰产品。 【详解】（1）由图可知，焙烧温度、氯化铵与菱镁矿粉的质量之比、焙烧时间分别为500℃、1.10、60min时锰的浸出率最高，则“焙烧”过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为500℃、60min、1.10，故答案为：500℃；60min；1.10； （2）由分析可知，加入二氧化锰的目的是将溶液中的亚铁离子转化为铁离子，再调节溶液pH在4.7≤pH＜8.1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：将氧化为；4.7≤pH＜8.1； （3）由分析可知，加入碳酸氢铵溶液发生的反应为氯化锰溶液与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸锰沉淀、氯化铵、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，故答案为：； （4）由分析可知，上述流程中可循环使用的物质是氯化铵，故答案为：； （5）①由题意可知，酸性溶液中重铬酸根离子与亚铁离子反应生成铬离子、铁离子和水，反应的离子方程式为，故答案为：； ②滴定溶液中过量的亚铁离子消耗5.00mL0.50mol/L酸性重铬酸钾溶液，则由得失电子数目守恒可知，的物质的量为0.50mol/L×0.06L—0.50mol/L×0.005L×6=0.015mol，则由锰原子个数守恒可知，试样中锰的质量分数为×100%=20.625%，故答案为：20.625%。 7．(1)增大接触面积，加快反应速率，使反应充分进行 (2) (3) MgCO3 MnCO3和Mn(OH)2中锰元素的质量分数均大于38%，推知必有含镁难溶杂质 (4)CO2、NH3、NH4Cl (5) 偏大 【分析】菱锰矿(主要成分为MnCO3、CaCO3、MgCO3、SiO2和少量FeCO3等)研磨后与氯化铵固体氧化焙烧，尾气未NH3和CO2，固体A加水浸锰，浸出渣C的主要成分为SiO2、CaCO3、Fe2O3，浸出液B主要为氯化锰与氯化镁，加入碳酸氢铵沉锰，得到碳酸锰，滤液D为NH4Cl，气体E为CO2，据此回答。 【详解】（1）将菱锰矿“研磨”的目的是增大接触面积，加快反应速率，使反应充分进行； （2）MnCO3在“氯化焙烧”时与氯化铵反应生成氯化锰、CO2、NH3、H2O，方程式为：； （3）①沉锰时，氯化锰与碳酸氢铵反应生成碳酸锰、二氧化碳、水、氯化铵，离子方程式为：； ②根据题中各沉淀的Ksp数据可知，形成MgCO3沉淀时，c（Mg2+）=≈2×10-3 mol·L-1；同理可得，形成MnCO3沉淀时，c（Mn2+）=≈0.5×10-8mol·L-1；形成Mn(OH)2沉淀时，c（Mn2+）=≈1.9×10-1 mol·L-1；形成Mg(OH)2沉淀时，c（Mg2+）=≈5.6 mol·L-1；沉淀时所需的浓度越小，越易形成，MnCO3产品中存在的杂质可能是MgCO3； ③已知在碳酸锰中，Mn%=，在氢氧化锰中Mn%=，MnCO3和Mn(OH)2中锰元素的质量分数均大于38%，推知必有含镁难溶杂质； （4）根据分析可知，CO2、NH3可以回到流程沉锰循环，NH4Cl可以回到流程氧化焙烧循环； （5）①NH4NO3溶液使Mn2+氧化为[Mn(PO4)2]3-，(NH4)2Fe(SO4)2溶液又能将[Mn(PO4)2]3-还原为Mn2+，则10mL溶液中n(Mn2+)=n[[Mn(PO4)2]3-]=bc×10-3mol，m(Mn)=bc×10-3mol×55g/mol=0.055g，则100mL溶液中锰元素的质量分数为==； ②若未充分加热，过量的NH4NO3溶液会消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液标准液，使得(NH4)2Fe(SO4)2溶液标准液体积偏大，锰元素的质量分数偏大。 8．(1)溶液 (2)降低反应气体的温度，促进平衡右移，提高的转化率 (3)a→c→b→d (4) 除去并确定已完全除去 (5)ABC 【分析】经①反应半水煤气含有、、、，以及少量的、和；吸收塔内发生②与反应的方程式为：；转化炉内发生③，提纯后可获得工业合成氨所需的和混合气，据此分析解题。 【详解】（1）硫化氢能与重金属生成沉淀，所以将半水煤气样品通入溶液中，出现黑色沉淀可以证明有硫化氢存在。 （2）为放热反应，补充通入作“冷激气”降低反应气体的温度，促进平衡右移，提高的转化率。 （3）先除去二氧化碳，高压下极易溶于水，选择装置a；碱性焦没食子酸溶液(易受酸性气体影响)可吸收氧气，故在除去后选择c装置吸收且防止氧化CO；b装置除去CO，最后用浓硫酸除去水蒸气，故顺序为：a→c→b→d。 （4）①半水煤气中含有二氧化碳，首先利用碱液除去二氧化碳，干燥后再通过氧化铜反应，利用浓硫酸吸收产生的水蒸气，利用碱液吸收产生的二氧化碳，进而计算体积分数，I、II的目的是除去并确定已完全除去。 ②氢气还原氧化铜生成水蒸气，浓硫酸吸收水蒸气，CO还原氧化铜生成水，步骤Ⅲ用浓硫酸吸收了水，步骤Ⅳ中剩余的为转化后的质量，根据CO+CuOCu+，可知CO的体积为：，体积分数为。 （5）A． 为吸热反应，“煤气发生炉”应先通与燃料燃烧提供热量，后通，A正确； B．，采用饱和溶液吸收会有碳酸氢钠析出，造成管道堵塞，B正确； C．吸收塔内放置空心瓷环可提高的吸收率，增大了反应面积，C正确； D．半水煤气中的不会导致催化剂失效，在与催化剂接触之前就被消耗了，D错误。 故选ABC。 9．(1)粉碎铅膏、适当加热、增大纯碱溶液浓度和搅拌等 (2) 因为反应的平衡常数 26 (3) (4)产生有毒气体CO、产品混有C粉等 (5) (6) 【分析】铅膏(主要成分、、PbO、Pb，还有少量等)，加足量纯碱溶液，将硫酸钡转化为、转化为碳酸铅、碳酸钡；过滤取滤渣，加醋酸、双氧水将 、Pb、PbO转化为；对进行多步处理得到PbO，PbO用氢气还原得到Pb单质，铅粉加S、KNO3熔融得到黄丹粉。 【详解】（1）“脱硫”中，为了提高反应速率宜采用的措施有粉碎铅膏、适当加热、增大纯碱溶液浓度和搅拌等； （2）已知平衡常数大于10⁵的反应为不可逆反应(完全反应)。反应的平衡常数，说明能完全转化为；BaCO3和 BaSO4共存时表明已开始转化，=，当时，开始转化。 （3）PbO2具有强氧化性，能氧化氯离子生成氯气。反应离子方程式为：； （4）木炭被氧化成CO，未反应的木炭混入产品，产品纯度降低。 （5）理论上所得铅粉的质量应通过PbO起始质量计算，PbO起始质量为x g，则所含Pb质量为，即理论所得Pb质量。 （6）设晶胞参数为a，由晶胞结构可知，Pb原子位于顶点和面心，个数为：；晶胞质量为：g；则，。面心立方晶胞中面对角线上3个铅原子相切，则，铅原子半径为：nm。 10．(1) (2) (3)> (4) 7.0 (5) (6) (7) (8) 6 6 【分析】白云石的主要化学成分为，还含有少量的和，白云石样品煅烧后，转化为氧化钙、氧化镁，加入氯化铵溶解、浸钙，过滤，大部分钙离子进入滤液1，通入二氧化碳生成碳酸钙沉淀，分离出含有MgO、和的滤渣1，2步浸氨在滤液2中含有镁离子，滤渣2中为和，向滤液再加入碳酸铵沉淀镁，生成碱式碳酸镁沉淀，过滤得到碳酸镁和含有硫酸铵的滤液，洗涤沉淀、干燥、煅烧得到氧化镁，据此分析作答。 【详解】（1）组成的四种元素，非金属性越强电负性越强，电负性由大到小的顺序是。 （2）“氨浸1”在室温下进行，据分析可知，加入氯化铵溶解、浸钙，生成钙离子和一水合氨，离子方程式：。 （3）由于金属性，两次“氨浸”的pH比较：a＞b。 （4）7.0时，碳化效果最佳，此时碳酸钙产率最高。低于该pH，碳酸钙的产率下降，碳酸钙与二氧化碳反应生成碳酸氢钙，其原因用离子方程式表示：。 （5）“沉镁”发生反应：，其平衡常数，，，将和的带入K的代数式中，可得。 （6）制备过程除了充分利用，还可以循环利用的1种物质是，通入二氧化碳会生成碳酸钙和氯化铵。 （7）称取试样置于烧杯中，加蒸馏水数滴润湿，盖一表面皿，滴加盐酸至固体完全溶解，定容在的容量瓶内，用移液管吸取待测液于锥形瓶中，加入相关试剂，摇匀后用EDTA溶液滴定至终点(与EDTA以等物质的量比反应)。进行平行实验，测得平均消耗EDTA溶液。产品中碳酸钙质量分数。 （8）①每个晶胞中含有Ca的个数为故有6个“”单元。 ②每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为6，且氧原子共享。 11．(1) (2) (3) Pb(OH)2具有两性，pH过高导致其溶解，降低了三盐基硫酸铅的产率 (4)趁热过滤 (5) 分子 6 【分析】向含铅废料(主要含PbO、PbSO4 和 PbO2)中加入Na2SO3溶液的目的是将PbO2还原为PbSO4，发生反应+PbO2+H2O=PbSO4+2OH-，加入Na2CO3溶液将PbSO4转化为PbCO3，所以滤液1主要是Na2SO4溶液，PbO和PbCO3在硝酸的作用下转化成Pb(NO3)，同时将FeO转化为Fe(NO3)3，故可知混合气体X为CO2和NO的混合气体，如何调节溶液pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去，Pb(NO3)中加稀H2SO4转化成PbSO4和硝酸，因此HNO3可循环利用即物质Y为HNO3，PbSO4加入氢氧化钠溶液，可得到硫酸钠溶液和三盐基硫酸铅，以此分析解答。 【详解】（1） 铅和碳同主族，与Cs同周期，即位于第6周期第ⅣA族，根据最高能层序数等于周期序数，最外层电子数等于主族序数，则铅的外围电子轨道表示式为：，故答案为：； （2）PbO2转化为PbCO3的离子方程式是PbO2+++H2O═PbCO3↓++2OH-，滤液1中和的浓度比为====3×10-6，故答案为：PbO2+++H2O═PbCO3↓++2OH-；3×10-6； （3）依据流程可知，硫酸铅中加入氢氧化钠生成三盐，结合原子守恒可知方程式为：4PbSO4+6NaOH=PbSO4•3PbO•H2O+3Na2SO4+2H2O；由题干信息可知，Pb(OH)2具有两性，则pH大于10时，Pb2+会转化为Pb(OH)2或者可溶的、等，降低了三盐的产率，故答案为：4PbSO4+6NaOH=PbSO4•3PbO•H2O+3Na2SO4+2H2O；Pb(OH)2具有两性，pH过高导致其溶解，降低了三盐基硫酸铅的产率； （4）由图可可知，温度低于45℃左右时得到Na2SO4•1OH2O晶体，高于45℃时得到Na2SO4晶体，且温度升高Na2SO4的溶解度减小，故由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作为将“滤液”调节pH为7，然后蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤后干燥，故答案为：趁热过滤； （5）Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物，可知其晶体类型为分子晶体，其堆积方式为六方最密，平面的配位数是6个，三维空间配位数是12个，故答案为：分子；6。 12．(1) N2H4·2HCl V2O5+6HCl(浓)=2VOVl2+Cl2↑+3H2O (2) 长颈漏斗 A→D→C 澄清石灰水变浑浊 17 (3)除去晶体表面的碳酸氢铵，并迅速带走表面水分 (4) 偏高 【分析】由题给流程可知，五氧化二钒与盐酸一盐酸肼微热反应制得VOCl2，反应的化学方程式为2V2O5+6HCl+N2H4·2HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O；反应制得的VOCl2溶液与碳酸氢铵溶液反应生成氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵沉淀、二氧化碳和氯化铵，反应的化学方程式为6VOCl2+17NH4HCO3+6H2O=(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O↓+13CO2↑+12NH4Cl。 【详解】（1）“步骤I”中生成VOCl2同时还生成N2，反应的化学方程式为2V2O5+6HCl+N2H4·2HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O，反应中N2H4·2HCl中N元素由-2价升高为0价，作还原剂；该反应的的还原剂是N2H4·2HCl；已知氧化性V2O5>Cl2，若用浓盐酸与V2O5反应也能制备VOCl2，则会生成污染性气体，该反应的化学方程式为V2O5+6HCl(浓)=2VOVl2+Cl2↑+3H2O； （2）①根据仪器的构造可知，仪器E的名称是长颈漏斗； ②由实验装置图可知，装置B为碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳气体，利用制备的二氧化碳气体排尽装置中的空气，防止反应生成的VOCl2被空气中氧气氧化，装置A中饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧化碳中混有的挥发出的氯化氢气体，装置D为氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵的制备装置，装置C中盛有的澄清石灰水用于验证二氧化碳将装置中的空气完全排尽，当空气排完时二氧化碳能使C中石灰水变浑浊，所以步骤Ⅱ的装置连接顺序为BACD，故答案为：A→D→C； ③由②可知，连接好装置，检查气密性良好后，加入试剂，开始实验，先打开K1，利用制备的二氧化碳气体排尽装置中的空气，待C中澄清石灰水变混浊后说明装置中的空气完全排尽，再关闭K1，打开K2，进行实验，故答案为：澄清石灰水变浑浊； ④发生反应6VOCl2+6H2O+17NH4HCO3=(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]•10H2O↓+13CO2↑+12NH4Cl，由分析可知，装置D中每生成1mol氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体，需要消耗17mol碳酸氢铵，故答案为：17； （3）用无水乙醇洗涤的目的是除去晶体表面的碳酸氢铵，并迅速带走表面水分； （4）①n()=n(Fe2+)=bc10-3mol，则产品中钒的质量分数(VO2)为=，答案为； ②若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，则滴定时消耗的标准溶液更多，测定结果偏高。 13．(1)6 (2)将含锌烟灰中的铁(Ⅱ)和锰(Ⅱ)分别氧化为和，避免其在浸出时溶解 (3) (4) (5) 氨浸 (6) 【分析】由题给流程可知，向含锌烟灰中加入次氯酸钙氧化预处理，将铁元素、锰元素转化为FeOOH、MnO2，过滤得到滤液和滤渣；向滤渣中加入氨水和碳酸氢铵溶液氨浸，将金属元素转化为可溶的金属配合物，过滤得到滤渣和滤液；向滤液中加入硫化钠溶液，将溶液中的铅元素、镉元素、铜元素转化为金属硫化物沉淀，过滤得到含有金属硫化物的滤渣和滤液；滤液经蒸氨得到含有氨气的混合气体和Znx(OH)y(CO3)z，Znx(OH)y(CO3)z煅烧分解得到氧化锌。 【详解】（1）锌元素的原子序数为30，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，原子核外电子共有6个能级，故答案为：6； （2）由题给信息可知，Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)也能与氨络合生成配合物，则“氧化预处理”阶段得到FeOOH、MnO2的目的是避免加入氨水和碳酸氢铵溶液氨浸时溶解转化为可溶的配合物而影响后续分离，故答案为：将含锌烟灰中的铁(Ⅱ)和锰(Ⅱ)分别氧化为和，避免其在浸出时溶解； （3）由题意可知，加入氨水和碳酸氢铵溶液氨浸时，氧化锌与氨水和碳酸氢铵混合溶液反应生成碳酸四氨合锌、碳酸铵和水，反应的离子方程式为，故答案为：； （4）由方程式可知，反应的平衡常数K1=====，故答案为：； （5）①由分析可知，e为含有氨气的混合气体，则混合气体可返回至氨浸工序循环利用，故答案为：氨浸； ②由原子个数守恒可知，11.2gZnx(OH)y(CO3)z中锌元素的物质的量为=0.1mol，碳酸根离子的物质的量为=0.05mol，由电荷守恒可知，Znx(OH)y(CO3)z中氢氧根离子的物质的量为2××0.1mol-2×0.05mol=0.1mol，则x：y：z=0.1mol：0.1mol：0.05mol=2：2：1，所以固体的化学式为，故答案为：； （6）由图示可知，左侧电极为电解池的阳极，碱性条件下氢气在阳极失去电子发生氧化反应生成水，右侧电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子，则电解池的总反应为，故答案为：。 14．(1)增大接触面积，使焙烧更充分 (2) (3)将氧化为 (4) > > 27 (5) (6) (7)13 【详解】（1）黑钨矿[主要成分是钨酸亚铁(FeWO4)、钨酸锰(MnWO4)，少量Si、As元素]冶炼钨，先加入碳酸钠并通入氧气进行焙烧，铁元素被氧化为三价，硅转化为硅酸盐，进行水浸，水浸液含、、、等阴离子，滤渣的主要成分为MnO2、Fe2O3两种金属氧化物，水浸液中加入氯化镁、过氧化氢净化，得到MgSiO3、MgHAsO4，加入硫酸根过滤得到滤液和滤渣，钨酸(H2WO4)酸性很弱，难溶于水，煅烧得到WO3，通入氢气还原得到单质W。 “焙烧”前将黑钨矿粉碎，可增大矿石的表面积，从而增大反应接触面积，使焙烧更充分； （2）由分析，“水浸”除去了锰和铁元素，故滤渣的主要成分为MnO2、Fe2O3两种金属氧化物，焙烧过程中MnWO4与氢氧化钠反应生成二氧化锰和钨酸钠，化学方程式为； （3）由流程图及分析，水浸液含、，净化过程中，砷元素以MgHAsO4沉淀的形式被除去，因此，H2O2的作用是将氧化为； （4）①由图像分析可知，随温度升高，氢气的体积分数减小，即升温平衡正向移动，正反应为吸热反应，该反应ΔH>0； ②a点在曲线上方，即如果达到平衡，氢气体积分数要减小，说明反应要正向进行才能到平衡，故反应正向进行中，v正>v逆； ③900℃时，压强p=0.1MPa，M点氢气的体积分数为25%，结合三段式列式计算平衡分压，设氢气起始量为3mol，平衡时消耗氢气x mol，则，，x=2.25mol，该反应的压强平衡常数Kp=； （5）“还原”过程中，氧化钨会与水蒸气反应生成WO2(OH)2，其化学方程式为； （6）反应②-①得到WO3(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s)的4倍，故根据盖斯定律WO3(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s) ΔH=kJ/mol； （7）常温下，Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线如图，由于氢氧化钙微溶，溶解度相对较大，上方的线表示CaWO4，下方的线表示Ca(OH)2，当c()=10-5mol/L时，对应是曲线上纵坐标为5的点，取横坐标(钙离子浓度)相同，对应氢氧根曲线的纵坐标为1，即c(OH-)=0.1mol/L，即pOH=1，pH=13。 15．(1)6s26p3 (2) (3)将铁离子还原为亚铁离子避免调节pH时铁转化为沉淀 (4) 3~7.2 (5) (6) 【分析】辉铋矿加入氯化铁、盐酸酸浸，铁离子具有氧化性将硫氧化为硫单质、二氧化硅不反应，两者成为滤渣，滤液含有Bi3+、Fe3+，加入盐酸羟胺将铁离子还原为亚铁离子避免调节pH时铁转化为沉淀，然后加入碳酸钠调节pH，结合题干可知，调节pH在3~7.2使得完全水解为BiOCl沉淀； 【详解】（1）铋与氮同主族，则为ⅤA族，且位于元素周期表的第六周期，则基态Bi的价电子排布式为6s26p3； （2）由分析可知，浸渣”的主要成分是S和，“浸取”时铁离子具有氧化性将硫氧化为硫单质，生成S的离子方程式为； （3）“充分搅拌”时加入盐酸羟胺的目的是将铁离子还原为亚铁离子避免调节pH时铁转化为沉淀； （4）已知： 时几乎完全水解为白色的BiOCl沉淀，且不能使得亚铁离子沉淀，则加入碳酸钠粉末制取BiOCl时，溶液pH值需控制的合理范围为3~7.2；水解为白色的BiOCl沉淀，发生反应的化学方程式为：； （5）充电为电解池，电解池中阴极发生还原反应，电解池中有机物作离子导体、充电时嵌入，则BiOCl得到电子发生还原反应被还原为Bi，反应为； （6）已知最近的两个铋离子之间的距离为，为面对角线的二分之一，则晶胞边长为；根据“均摊法”，晶胞中含个Bi、8个O，则晶体密度为。 16．(1)第六周期第ⅢB族 (2)加快反应速率 (3) (4) 小于 （写成结构式也给分） (5) 6 【分析】氟碳铈矿含、、等，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 、BaSO4不反应，过滤分离，滤渣A为SiO2、BaSO4，滤液中加入硫脲将Ce4+还原为Ce3+，Ce2(SO4)3与Na2SO4形成复盐沉淀Ce2(SO4)3•Na2SO4•nH2O，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，据此分析解题。 【详解】（1）铈(Ce)原子序数为58，其在元素周期表中的位置第六周期第ⅢB族； （2）“焙烧”中常采用高压空气、逆流操作(空气从焙烧炉下部通入，矿粉从中上部加入)，这样操作的目的是延长反应时间加快反应速率； （3）根据分析可知，滤渣A的主要成分为SiO2、BaSO4； （4） 硫脲结构为：，则硫脲中的键角：小于，因为S原子的半径大于N，产生的斥力更大，故夹角更大；硫脲与反应后生成物的结构为：，硫脲将Ce4+还原为Ce3+，产物还有F-、HF，该反应的离子反应方程式： （5）据分析可知步骤④为Ce3+被转移到溶液中，再加入碳酸氢铵使Ce3+沉淀为Ce2(CO3)3，同时生成二氧化和水，离子反应方程式；常温下，若沉淀后溶液中，，的，，,。此时溶液的6。 17．(1)共价 (2)增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率 (3)氧化Cu、Sb和SnO (4)B (5)将还原为，并减少沉淀剂的用量 (6) (7) Sn 6 【分析】 锡阳极泥在浓盐酸中浸出，同时通入O2，浸出液中主要存在的阳离子有和，锑(Sb)不溶于浓盐酸，存在于滤渣中，“沉锡”时需在强酸性环境中进行，最适宜加入的试剂M为NH4Cl，得到沉淀，向滤液中加入硫化铵和海绵Sb粉将Cu2+转化为硫化亚铜和硫化铜，滤液中加入H2O沉Sb，以此解答。 【详解】（1）灰锡的晶体结构与金刚石类似，金刚石属于共价晶体，因此灰锡也属于共价晶体。 （2）锡阳极泥在“浸出”前，进行球磨，筛分有利于增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率。 （3） 浸出”工序中，吹入适量空气的目的是氧化Cu、Sb和SnO，提高浸出率。 （4）“沉锡”时需在强酸性环境中进行，最适宜加入的试剂M为NH4Cl，因为 NH4Cl为强酸弱碱盐，水解显酸性，且可提供NH 和Cl- 用于生成沉淀，故选B。 （5）“沉铜”工序中，加入海绵锑粉的作用是将还原为，并减少沉淀剂的用量。 （6）“沉锑”工序中，Sb3+和H2O、Cl-反应生成和H+，离子方程式为：。 （7）由均摊法可知，白色球的个数为2 +4=4，黑色球的个数为8 +1 =2，结合二氧化锡(SnO2)的化学式可知，黑球表示Sn原子，白球表示O原子，则位于晶胞体心的原子是Sn，根据体心处Sn原子周围距离最近且相等的O有6个，知位于晶胞顶角的Sn原子的配位数是6。 18．(1)粉碎(研磨) (2) (3)b (4)溶解浸出 (5) (6) 、、 (7) 【分析】 在熔融氢氧化钠作用下，Fe(CrO2)2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，Na[Al(OH)4]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； 【详解】（1） 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； （2） 由分析可知，高温连续氧化工序中被氧化为和，发生反应的方程式为 （3） 根据流程分析，代替氢氧化钠的物质要有碱性还得有钠离子，所以可以选择碳酸钠； （4） 将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质，故答案为：溶解浸出； （5） 晶胞中含Mg原子个数为12×+1=4、O原子个数为8×+6×=4，晶胞质量m=，已知晶胞密度是，晶胞体积为V=，晶胞边长为。则d=nm； （6） 工序2中发生的反应为铬酸钠溶液与过量的反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠：，同时转化为氢氧化铝沉淀：，过量的氢氧根也会和反应。 （7）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，当为时，溶液中氢离子浓度为。 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 $$