2025届高三化学一轮复习----工业流程题

2025届高三化学过关专题复习----工业流程题 1．（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)。 2．（2024·浙江·高考真题）矿物资源的综合利用有多种方法，如铅锌矿(主要成分为)的利用有火法和电解法等。 已知：①； ②电解前后总量不变；③易溶于水。 请回答： (1)根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)和通电电解(如图)的结果，中硫元素体现的性质是 (选填“氧化性”、“还原性”、“酸性”、“热稳定性”之一)。产物B中有少量，该物质可溶于浓盐酸，元素转化为，写出该反应的化学方程式 ；从该反应液中提取的步骤如下：加热条件下，加入 (填一种反应试剂)，充分反应，趁热过滤，冷却结晶，得到产品。 (2)下列说法正确的是_______。 A．电解池中发生的总反应是(条件省略) B．产物B主要是铅氧化物与锌氧化物 C．化合物C在水溶液中最多可中和 D．的氧化性弱于 (3)D的结构为(或)，设计实验先除去样品D中的硫元素，再用除去硫元素后的溶液探究X为何种元素。 ①实验方案：取D的溶液，加入足量溶液，加热充分反应，然后 ； ②写出D(用表示)的溶液与足量溶液反应的离子方程式 。 3．（2024·浙江杭州·模拟预测）工业上高炉炼铁产生的CO和CO2可以按如下流程脱除或利用。 已知：。请回答： (1)煅烧产生的CO通入富含NH3的Cu(NH3)2Ac溶液通过途径I去除，写出反应方程式 。 (2)煅烧产生的尾气可通过途径Ⅱ转化为CO2.。2分子氨和1分子CO2生产A，最终转化为尿素[CO(NH2)2]；可通过途径Ⅲ转为b。 ①下列说法正确的是 。 A．黄铁(FeS2)可作为高炉炼铁的铁源 B．途径Ⅱ可实现反应转化MnO2+CO→CO2+Mn2O3 C．化合物A是一种盐 D．化合物B为CH3COONa ②尿素[CO(NH2)2]在较高温度下可以聚合成环状化合物三聚氰胺(C3H6N6)，写出该反应的化学方程式 。 (3)设计实验验证化合物A中含有N元素 ；写出实验过程中涉及的反应方程式 。 4．（2024·上海·高考真题）粗盐中含有等杂质离子，实验室按下面的流程进行精制： 已知：和的溶解度如图所示： (1)步骤①中要稍过量。请描述检验是否过量的方法： 。 (2)若加后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，会导致_______。 A．不能完全去除 B．消耗更多 C．不能完全去除 D．消耗更多 (3)过滤操作中需要的玻璃仪器。除烧杯和玻璃棒外，还需要_______。 A．分液漏斗 B．漏斗 C．容量瓶 D．蒸发皿 (4)步骤④中用盐酸调节pH至3~4，除去的离子有 。 (5)“一系列操作”是指_______。 A．蒸发至晶膜形成后，趁热过滤 B．蒸发至晶膜形成后，冷却结晶 C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤 D．蒸发至大量晶体析出后，冷却结晶 (6)请用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应 。 另有两种方案选行粗盐提纯。 方案2：向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为]除去，再通入含的工业废气除去； 方案3：向粗盐水中加入石灰乳除去，再加入碳酸钠溶液除去。 (7)相比于方案3，方案2的优点是 。 (8)已知粗盐水中含量为，含量为，现用方案3提纯10L该粗盐水，求需要加入石灰乳(视为)和碳酸钠的物质的量 。 5．（2024·北京海淀·三模）新能源汽车的核心部件是锂离子电池，常用磷酸亚铁锂()做电极材料。对废旧电极(含杂质、石墨粉)回收并获得高纯的工业流程图如下： 资料：碳酸锂在水中的溶解度： 温度/℃ 0 20 40 60 80 100 溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72 (1)过程ⅰ研磨粉碎的目的是 。 (2)过程ⅱ加入足量溶液的目的是除去，相关离子方程式为 。 (3)过程ⅲ采用不同氧化剂分别进行实验，均采用含量为3.7%的原料，控制为3.5，浸取1.5h后，实验结果如下表所示： 序号 酸 氧化剂 浸出液中浓度() 滤渣中含量/% 实验1 9.02 0.10 实验2 9.05 0.08 实验3 7.05 0.93 ①实验2中，能与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量，该反应的离子方程式为 。 ②过程ⅱ最终选择作为氧化剂，原因是 。 ③过程ⅲ得到的浸出液循环两次的目的是 。 (4)浸出液中存在大量和。结合平衡移动原理，解释过程ⅳ得到磷酸铁晶体的原因 。 (5)对比过程ⅳ和ⅴ，说明过程ⅳ不用饱和溶液的原因： 。 (6)过程ⅵ的操作为：将粗品加水溶解，蒸发结晶至有大量固体析出， 。 6．（2024·四川眉山·三模）碳酸锂是制备锂电池的重要原料。一种由α—锂辉石(主要成分可用表示，还含有Al、Fe和Mn元素的氧化物)制备电池级碳酸锂的工艺流程如下： 已知：常温下，各离子沉淀pH范围： 离子 开始沉淀pH 7.6 2.7 3.8 8.3 沉淀完全pH 9.7 3.2 5.2 9.8 回答下列问题： (1)“煅烧”过程中转化为，写出与生石灰反应的化学反应方程式 。 (2)硫酸作为浸取酸时需要加入少量硝酸，其作用是 ；“调节pH”步骤应当控制的pH范围为 ， (3)写出“除锰”过程中的离子反应方程式 。若“除钙”后滤液中Li+浓度为0.2mol/L，则该步骤后浓度应该低于 mol/L。 (4)已知、的溶解度(g/100g水)如下表所示： T/℃ 20 50 80 1.33 1.10 0.85 34.2 32.5 30.7 “沉锂”后应该选择 ℃(选填“20”、“50”和“80”)蒸馏水洗涤，写出检验沉淀是否洗涤干净的操作 。 (5)“沉锂”后所得碳酸锂再次经过“碳化”—“热解”步骤的目的是 。将碳酸锂与混合，在空气中焙烧可制备电池阴极材料，写出其化学反应方程式 。 7．（2024·重庆·模拟预测）高纯MgF2在光子晶体等领域应用广泛。一种利用工业Mg(OH)2(含少量Ca、Fe、Mn等元素的氧化物)制备高纯MgF2的工艺如下。 有关金属离子沉淀完全的pH见下表。 离子 Mg2+ Ca2+ Fe2+ Fe3+ Mn2+ 完全沉淀的pH 10.6 13.9 9.0 2.8 10.1 回答下列问题： (1)基态F的电子排布式为 ，的空间结构为 。 (2)反应釜1中，加入稀硝酸溶解后，调节pH至7.5，生成的沉淀主要是 ，再加入H2O2，除去的金属元素是 。 (3)反应釜2中，为使Ca2+沉淀完全，浓度应大于 mol/L(CaC2O4的Ksp=2.0×10-9)。 (4)反应釜3中，反应的离子方程式为 。 (5)离心后的溶液经浓缩结晶，所得固体的主要成分是 ；现称取一定量该固体配成溶液，取20.00mL，加入足量HCHO，反应为：4+6HCHO=(CH2)6N4H+＋3H++6H2O，(CH2)6N4H+的酸性与醋酸接近，以酚酞作指示剂，用0.2000mol/LNaOH标准溶液滴定，消耗24.00mL，则所配溶液的浓度为 mol/L。 8．（23-24高三下·湖南·阶段练习）铬是最坚硬的金属，金刚石是自然界中最硬的物质。一种由铬铁矿（含、MgO、，等）为原料制备铬单质的流程如图所示。 已知：①烧渣含，等。 ②  。 ③  。 回答以下问题： (1)焙烧时将矿料和NaOH进行研磨，目的是 。 (2)焙烧时生成的化学方程式是 。 (3)已知0.1 mol/L 溶液中，铝形态的浓度（以或计）的对数（）随溶液pH变化的关系如图。 则调pH的范围是 。（已知：恰好在a~b的pH范围内完全沉淀） (4)工业上冶炼Cr的方法是 。基态Cr原子的价层电子排布图为 。从原子结构及性质的角度分析金属Cr硬度很大的原因： 。 (5)晶体硅具有与金刚石相似的晶体结构（如图），已知Si原子半径为r pm，阿伏加德罗常数的值为，则晶体硅的密度为 g/cm（列出计算表达式）。 (6)硅酸盐是地壳岩石的主要成分，硅酸盐的阴离子结构丰富多样。某种硅酸盐阴离子的硅氧四面体双链结构如下图所示，则该阴离子的结构通式可表示为 。 9．（2024·山西晋中·模拟预测）湿法炼锌的主要工序有焙烧、浸出、净化和电积，浸出后获得大量的含Zn、Co、Ni、Fe、Mn、Cd等金属的钴镍渣，为有效回收钴镍渣中的有价金属，设计如图所示的工艺流程： (1)加热能提高“酸浸”速率，除此外还可采取的措施有 (填1条即可)。“酸溶”时却不宜采用加热的方法来加快反应速率，其原因是 。 (2)“氧化分离”时，过硫酸钠的用量与溶液中金属离子的脱除率的关系如图所示。 ①氧化剂Na2S2O8的阴离子结构为，其中硫元素化合价为 ，其阴离子结构片段S-O-O-S中的所有原子 (填“在”或“不在”)一条直线上。 ②流程中过硫酸钠的加入量应为理论量的 (填字母)倍。 a．2～3　　　　　b．4～5　　　　　c．7～8 (3)滤渣1中主要含MnO2、 ，写出生成MnO2的离子方程式： 。 (4)由碱式碳酸锌可制备ZnO，ZnO的晶胞结构如图，则锌的配位数为 ；已知晶胞参数为acm，该晶体的密度为 g∙cm-3 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。 10．（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 。 11．（2024·贵州·模拟预测）四氧化三铁俗称磁性氧化铁，常用于制造录音磁带和电讯器材，也可作颜料和抛光剂。某工厂以硫铁矿烧渣(主要含有等元素的氧化物及)为原料，制备的工艺流程如图所示。 已知：常温下，、、。 回答下列问题： (1)“酸溶”硫铁矿烧渣时，为了加快酸溶速率可采取的措施有 (任写两条)。 (2)料渣1的主要成分有 (填化学式)。 (3)常温下，已知溶液中，要使沉淀完全，则“调”的范围是 (保留2位有效数字，一般离子浓度认为沉淀完全)。 (4)加入“沉铁”时，发生反应的离子方程式为 。 (5)①“煅烧1”的目的是将转化为，若“煅烧2”阶段发生反应时，则该反应的化学方程式为 。 ②“煅烧2”时温度对的纯度有很大影响。已知温度对纯度的影响如图1所示，则“煅烧2”时，温度最好控制在 。 (6)一种铁基超导材料(化学式为)的晶胞如图2所示。已知：该晶胞底边边长为，高为，l号原子的高为。为阿伏加德罗常数的值。 ①该晶胞中，原子的个数之比为 ；距2号原子最近的铁有 个。 ②该晶体的密度为 ，1号原子的坐标为 。 12．（2024·辽宁葫芦岛·二模）常用于玻璃、陶瓷中作染色剂，含铝合金钢具有韧性好、高温塑性强等优点，可用于制造机床结构部件。工业上常用铝钒混合矿(主要成分为、，还含、、、等杂质)提取高熔点金属单质钼和，其工艺流程如图所示。 已知：①“焙烧”时将金属元素转化为氧化物，、、、和均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而不行。 ②“气体X”为混合气体，经处理后得“气体Y”。 ③，，。 ④“滤渣Ⅳ”主要成分是。 回答下列问题： (1)“焙烧”时，采用逆流式投料，且分批加入铝钒混合矿、碳酸钠粉末，其目的是 ，参与反应的化学方程式为 。 (2)“气体X”经洗气操作可获得较纯净的“气体Y”，洗气时选择的试剂是 ，“滤渣Ⅲ”的主要成分是 (填化学式)。 (3)“沉铅”过程中，总反应为则该反应的平衡常数 。 (4)“沉钒”后，经过滤、洗涤、干燥，将所得固体进行煅烧，当固体质量减少16.8t时，理论上制得的质量为 t。 (5)“滤渣Ⅳ”中需要加入稍过量的还原制，加入稍过量的原因是 。 13．（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 。 14．（2024·江西宜春·三模）酸性条件下，砷酸具有较强氧化性，能被正四价硫、碘离子等还原为正三价砷。某工厂以废渣(主要含)制备砷的流程如下：    回答下列问题： (1)砷的原子结构示意图为 。的结构简式为  ，0.5mol 所含有S-S键的物质的量为 mol。 (2)“碱浸”后溶液中含有、，则该工序主反应的化学方程式为 。 (3)“沉砷”时，加入试剂A的作用为 ；结合必要的化学用语说明为了提高的产率，加石灰乳时控制温度45℃～85℃的目的是 。 (4)滤渣1含硫酸钙和沉淀a，实验室里，用 试剂除去试管壁上的沉淀a。 (5)加热时“再还原”的化学方程式为 。“还原”中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 (6)该流程中可以循环使用的物质为 。 (7)设计实验检验“还原”后的溶液中是否存在正五价砷元素 。 15．（2024·山西朔州·模拟预测）某钒矿石的主要成分为、、和。一种从该矿石中提钒的工艺流程如下： 已知：Ⅰ.在酸性介质中具有较强的氧化性，能被、乙醇、草酸和酒石酸还原为。 Ⅱ.萃取剂对V(Ⅳ)中的有很强的萃取能力，对Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)和其他V(Ⅳ)微粒无萃取能力。萃取的平衡为。回答下列问题： (1)“氯化焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是 。该步操作中发生反应的化学方程式为 。 (2)“还原”时，发生反应的离子方程式为 。 (3)“操作X”为 ；试剂y为 (填化学式)。 (4)室温下，随着pH和浓度的变化，V(Ⅳ)微粒的区位优势图如图1。以氧化物的性质为分类依据，物质类别为 。“调pH”时，调节的目的是 ；N点存在平衡：，其平衡常数的数值为 。 (5)一种含钒的氧化物晶胞结构如图2所示，已知表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为 (列出计算式即可)。 16．（2024·河北秦皇岛·二模）废钼催化剂中钼、钴、镍等有色金属作为二次资源可加以回收利用，一种从废钼催化剂(主要成分为、，含少量CoO、CoS、NiO、等)中回收有色金属的一种工艺流程如图所示： 已知：①； ②部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀时溶液的pH如表所示： 金属阳离子 开始沉淀 7.0 2.3 7.1 沉淀完全 9.0 3.2 9.2 回答下列问题： (1)基态Mo原子的价电子排布式为，则Mo在元素周期表中的位置为 。 (2)“焙烧”时，采用“多层逆流焙烧”方法，即混合料与空气逆向而行，该方法的优点是 。 (3)“焙烧”时转化为，写出“碱浸”时参与反应的离子方程式： 。 (4)“除铁”时，控制pH的范围为 。 (5)“除铁”后所得滤液中，“沉镍”后所得滤液中，则沉镍率= [沉镍率=，计算过程中不考虑溶液体积变化，保留三位有效数字]。 (6)在空气中加热18.3g ，其残留固体质量与温度的关系如图所示。图中，a、c两点对应固体的成分分别是 、 (填化学式，其中c为Co的氧化物)。 (7)由Co和Ni形成的立方晶胞中，Co处于顶点，Ni处于面心。若晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数用表示，则晶体的密度为 。 17．（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。 18．（2024·江西·模拟预测）钒是重要的战略资源，以硫酸工业产生的废钒催化剂(含、、、以及少量的等)为原料，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、的形式存在，pH增大时可转化为沉淀。 (1)基态V原子的价层电子排布式为 。 (2)“水浸”前，通常需要将催化剂粉碎，其目的是 。 (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，也被还原，写出被还原的离子方程式： 。 (4)“萃取”时选择有机萃取剂，原理是(有机层)，“反萃取”应选择在 (填“酸性”“中性”或“碱性”)环境中进行。 (5)加氨水“沉钒”生成沉淀，若经“焙烧”得到1mol产品，则消耗空气中 mol。 (6)常用作转化为反应的催化剂。分子的空间结构为 。的三聚体环状结构如图所示，该结构中S—O键长大致分为两类，一类键长约为140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为 (填图中字母)，该分子中含有 个键。 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) (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。 2．(1) 还原性 Pb3O4+14HCl(浓)=+4H2O+Cl2↑ PbO或Pb(OH)2或PbCO3 (2)AB (3) 加入足量Ba(NO3)2溶液充分反应，静置后取上层清液，再加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则有Cl-，反之则有F- +3OH-=+X-+2H2O 【分析】 铅锌矿(主要成分为)富氧煅烧得到SO2和Pb、Zn元素的氧化物，SO2与等物质的量的ClF反应得到化合物C，结构简式为，化合物C()水解生成液态化合物D(，X=F或Cl)和气态化合物E(HCl或HF)。 【详解】（1）根据富氧煅烧和通电电解的结果，中硫元素化合价升高，体现的性质是还原性。产物B中有少量，该物质可溶于浓盐酸，元素转化为，该反应的化学方程式：Pb3O4+14HCl(浓)=+4H2O+Cl2↑；根据可得反应：，要从该反应液中提取，则所加试剂应能消耗H+使平衡逆向移动，且不引入杂质，则步骤为：加热条件下，加入PbO或Pb(OH)2或PbCO3，充分反应，趁热过滤，冷却结晶； （2）A． 根据图示和已知②可知，电解池中阳极上Fe2+生成Fe3+，Fe3+氧化PbS生成S、Pb2+和Fe2+，阴极上PbCl2生成Pb，发生的总反应是：(条件省略)，A正确； B． 据分析，铅锌矿(主要成分为)富氧煅烧得到SO2和Pb、Zn元素的氧化物，则产物B主要是铅氧化物与锌氧化物，B正确； C． 据分析，化合物C是，卤素原子被-OH取代后生成H2SO4和HCl、HF，则化合物C在水溶液中最多可中和，C错误； D． 的氧化性由+1价的Cl表现，Cl2的氧化性由0价的Cl表现，则ClF的氧化锌强于，D错误； 故选AB。 （3） ①D的结构为(X=F或Cl)，加入足量NaOH溶液，加热充分反应，生成Na2SO4和NaX，则实验方案为：取D的溶液，加入足量NaOH溶液，加热充分反应，然后加入足量Ba(NO3)2溶液充分反应，静置后取上层清液，再加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则有Cl-，反之则有F-；②D(用HSO3X表示)的溶液与足量NaOH溶液反应生成Na2SO4和NaX，发生反应的离子方程式是：HSO3X+3OH-=+X-+2H2O。 3．(1) (2) BCD (3) 取少量A于试管中，加水溶解，加入NaOH溶液并微热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若红色石蕊试纸变蓝，则有NH3生成，结论是化合物A含有N元素 【详解】（1）由图可知，CO、NH3和Cu(NH3)2Ac，途径I生成了Cu(NH3)3Ac·CO，反应方程式：，故答案为：； （2）①A．一般将黄铁矿作为生产硫磺和硫酸的原料，而不是用作提炼铁的原料，因为提炼铁有更好的铁矿石，故A项错误； B．MnO2具有氧化性，CO具有还原性，二者可发生氧化还原反应，途径Ⅱ可实现反应转化MnO2+CO→CO2+Mn2O3，故B项正确； C．2分子氨和1分子CO2生成A，反应为，所以A是是一种盐，受热可以分解生成尿素，故C项正确； D． 通过已知得到，与反应会生成，则与生成，故D项正确； 故本题选BCD； ②尿素的羰基(>C=O)氧与另一分子尿素的氨基H(-NH2)一同结合并脱去生成H2O，反应为：，故答案为：； （3）①化合物A是，验证N元素可以通过检验NH3的生成：取少量A于试管中，加水溶解，加入NaOH溶液并微热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若红色石蕊试纸变蓝，则有NH3生成，结论是化合物A含有N元素，故答案为：取少量A于试管中，加水溶解，加入NaOH溶液并微热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若红色石蕊试纸变蓝，则有NH3生成，结论是化合物A含有N元素； ②实验涉及的化学方程式为：，故答案为：。 4．(1)取少量该步骤所得的上清液于试管中，再滴入几滴稀硫酸溶液，若溶液变浑浊，表明BaCl2已过量 (2)AD (3)B (4)、 (5)C (6)、 (7)提纯粗盐的同时，可变废为宝，将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥，同时减少了废气的排放，有利于保护环境 (8)0.04mol；0.14mol 【分析】粗盐中含有等杂质离子，加入稍过量的BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀，除去，过滤，滤液中加入稍过量NaOH溶液，生成Mg（OH）2沉淀，除去Mg2+，加入稍过量Na2CO3溶液，生成BaCO3和CaCO3沉淀，除去Ba2+和Ca2+，过滤，滤液中加入稀盐酸，除去、，经过一系列操作后得到精盐。 【详解】（1）步骤①中若BaCl2过量，则溶液中存在Ba2+，故判断过量的方法是：取少量该步骤所得的上清液于试管中，再滴入几滴稀硫酸溶液，若溶液变浑浊，表明BaCl2已过量； （2）相同条件下，由于BaCO3和BaSO4的Ksp较为接近，若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，可能发生沉淀的转化：，使得不能完全去除，且消耗更多的Na2CO3溶液，故选AD； （3）过滤操作中需要的玻璃仪器，除烧杯和玻璃棒外，还需要漏斗，故选B。 （4）步骤④中用盐酸调节pH至3~4，H+能与多余的NaOH和Na2CO3反应，除去的离子有：、； （5）由图可知，KCl的溶解度受温度影响较大，而NaCl的溶解度受温度影响较小，因此先蒸发至大量晶体析出，此时KCl在滤液中，趁热过滤，可得到精盐，故选C； （6）加入盐酸后，H+能与多余的NaOH和Na2CO3反应，离子方程式分别为：、； （7）方案2加入石灰乳[主要成分为]除去后，通入含的离子方程式为：，相比于方案3，方案2的优点是：提纯粗盐的同时，可变废为宝，将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥，同时减少了废气的排放，有利于保护环境； （8）含量为，即，由关系式：可得，提纯10L该粗盐水，需要加入石灰乳(视为)物质的量为；粗盐水中含量为，即，，加入石灰乳(视为)物质的量为0.04mol，即此时溶液中Ca2+总物质的量为：0.1mol+0.04mol=0.14mol，由关系式：可得，需加入Na2CO3的物质的量为0.14mol。 5．(1)增大接触面积，加快反应速率 (2) (3) 的浸出率较高，且较环保(或节约酸和氧化剂的用量) 提高浸出液中浓度(或提高氧化剂和酸的利用率/节约后续纯碱的用量) (4)结合，减小，，，这两个电离平衡均正向移动，增大，与结合形成磷酸铁晶体 (5)过程ⅳ若使用饱和溶液，其中较大，易形成沉淀与磷酸铁沉淀一同析出，减少高纯的产量 (6)趁热过滤，用热水洗涤，干燥 【分析】废旧电机研磨后，加入氢氧化钠溶液，铝和二氧化硅与氢氧化钠反应，生成偏铝酸钠和硅酸钠，即滤液1中溶质为：偏铝酸钠、硅酸钠和剩余的氢氧化钠；滤渣1加入盐酸与磷酸亚铁锂反应并调节溶液pH，氧化剂的主要作用是将亚铁离子转化为铁离子，进而生成氢氧化铁沉淀除去，浸出液加入30%碳酸钠溶液，生成磷酸铁除去，滤液2加入饱和碳酸钠溶液，生成碳酸锂沉淀，提纯得到高纯碳酸锂，据此回答下列问题。 【详解】（1）过程i研磨粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，故答案为：增大接触面积，加快反应速率； （2）单质铝可溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠，离子方程式为：，故答案为：； （3）①实验2中，NaClO3与盐酸发生归中反应生成氯气、氯化钠、水，反应离子方程式是：，故答案为：； ②实验2生成氯气污染空气，增加了酸和氧化剂的用量，实验1与实验3比，的浸出率较高，所以最终选择作为氧化剂，故答案为：的浸出率较高，且较环保（或节约酸和氧化剂的用量）； ③过程iii得到的浸出液循环两次的目的是提高氧化剂和酸的利用率，提高浸出液中Li+浓度，故答案为：提高浸出液中浓度(或提高氧化剂和酸的利用率/节约后续纯碱的用量)； （4）过程iv加入30%的Na2CO3溶液，结合，减小，，，这两个电离平衡均正向移动，增大，与结合形成磷酸铁晶体，故答案为：结合，减小，，，这两个电离平衡均正向移动，增大，与结合形成磷酸铁晶体； （5）过程ⅳ若使用饱和Na2CO3溶液，其中较大，易形成Li2CO3沉淀与磷酸铁沉淀一同析出，减少高纯Li2CO3的产量，所以过程iv不用饱和Na2CO3溶液，故答案为：过程ⅳ若使用饱和Na2CO3溶液，其中较大，易形成Li2CO3沉淀与磷酸铁沉淀一同析出，减少高纯Li2CO3的产量； （6）温度越高碳酸锂溶解度越小，过程vi的操作是用热水洗涤，干燥，故答案为：趁热过滤，用热水洗涤，干燥。 6．(1) (2) 作为氧化剂，将氧化为 (3) 0.55 (4) 80 取最后一次洗涤液于试管中，用盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，若无明显现象则已经洗涤干净 (5) 进一步提高碳酸锂的纯度 【分析】由α—锂辉石(主要成分可用表示，还含有Al、Fe和Mn元素的氧化物)制备电池级碳酸锂时，先往α—锂辉石中加入生石灰进行煅烧，然后加入硫酸、硝酸浸取，从后续操作看，此步操作除去了硅，则浸渣应为CaSiO3；往滤液中加入NaOH溶液，Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤后，往滤液中加入氨水和NH4HCO3，此时Mn2+转化为MnCO3而成为滤渣；往滤液中加入Na2CO3溶液，将Ca2+转化为CaCO3沉淀；过滤后，往滤液中加入饱和Na2CO3溶液，Li+转化为Li2CO3沉淀；过滤后滤渣再进行碳化，将Li2CO3转化为LiHCO3，过滤后去除滤渣，将滤液进行热解，此时LiHCO3转化为电池级碳酸锂。 【详解】（1）“煅烧”过程中转化为，硅转化为CaSiO3，则与生石灰反应的化学反应方程式为。 （2）硫酸作为浸取酸时需要加入少量硝酸，硝酸具有强氧化性，其作用是：作为氧化剂，将氧化为；“调节pH”时，使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，但不能将Mn2+转化为沉淀，此步骤应当控制的pH范围为。 （3）“除锰”过程中，往滤液中加入氨水和NH4HCO3，此时Mn2+转化为MnCO3，离子反应方程式为。若“除钙”后滤液中Li+浓度为0.2mol/L，为避免Li+生成沉淀，溶液中离子浓度积应小于溶度积常数，则该步骤后浓度应低于mol/L=0.55mol/L。 （4）从表中数据可以看出，温度越高，Li2CO3的溶解度越小，则“沉锂”后应该选择80℃蒸馏水洗涤；检验沉淀是否洗涤干净时，应检验滤液中是否含有，操作为：取最后一次洗涤液于试管中，用盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，若无明显现象则已经洗涤干净。 （5）“沉锂”后所得碳酸锂中可能混有Li2SO4杂质，再次经过“碳化”—“热解”步骤的目的是：进一步提高碳酸锂的纯度。将碳酸锂与混合，在空气中焙烧，将Co2+氧化为Co3+，制备电池阴极材料，其化学反应方程式为。 【点睛】Li2CO3结晶析出后，为防止过滤时因温度降低而造成溶解损失，应趁热过滤。 7．(1) 1s22s22p5 平面三角形 (2) Fe(OH)3 Mn (3)2×10-4 (4)Mg2++2F-=MgF2↓ (5) NH4NO3 0.2400 【分析】由题给流程可知，向工业氢氧化镁中加入稀硝酸溶解后，调节溶液pH至7.5，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，再加入过氧化氢溶液，将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、二氧化锰的滤渣和滤液；向滤液中加入草酸溶液，将溶液中的钙离子转化为草酸钙沉淀，过滤得到草酸钙和滤液；向滤液中加入氟化钠溶液，将溶液中的镁离子转化为氟化镁沉淀，离心分离得到含有硝酸铵的混合溶液和氟化镁沉淀；氟化镁沉淀洗涤、干燥得到氟化镁。 【详解】（1）氟元素的原子序数为9，基态原子的电子排布式为1s22s22p5；硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，离子的空间构型为平面三角形，故答案为：1s22s22p5；平面三角形； （2）由分析可知，反应釜1中，加入稀硝酸溶解后，调节溶液pH至7.5的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，再加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀，故答案为：Fe(OH)3；Mn； （3）由溶度积可知，溶液中钙离子完全沉淀时，溶液中的草酸根离子浓度大于=2×10-4mol/L，故答案为：2×10-4； （4）由分析可知，反应釜3中加入氟化钠溶液的目的是将溶液中的镁离子转化为氟化镁沉淀，反应的离子方程式为Mg2++2F-=MgF2↓，故答案为：Mg2++2F-=MgF2↓； （5）由分析可知，离心分离得到含有硝酸铵的混合溶液和氟化镁沉淀，混合溶液经浓缩结晶得到主要成分为硝酸铵的固体；由题意可知，溶液中铵根离子与滴定消耗氢氧化钠的关系式为：NHNaOH，滴定消耗24.00mL0.2000mol/L氢氧化钠溶液，则溶液中铵根离子浓度为=0.2400mol/L，故答案为：NH4NO3；0.2400。 8．(1)增大固体接触面积，加快反应速率，使反应更加充分 (2) (3)4.7~7.8 (4) 热还原法 铬原子（或离子）半径小，价电子数多（金属阳离子的电荷数多），金属键强，硬度很大 (5) (6)或或或 【分析】铬铁矿含、MgO、、等，与NaOH、混合焙烧得到的烧渣除了、还有、MgO和，水浸时滤渣1的主要成分为MgO、，滤液中含有，、和，，通入调节pH除去和，滤渣2的成分为和。 【详解】（1）焙烧时将矿料和NaOH进行研磨，目的是增大固体接触面积，加快反应速率，使反应更加充分。 （2）焙烧时生成的化学方程式：。 （3）根据信息，铝元素以的形式存在于溶液中，通入，发生反应转化为，如果pH太小又会使溶解成为，需要控制溶液的pH。结合图像，当离子浓度mol/L可认为沉淀完全，计算过程如下  mol/L， mol/L，mol/L，，， mol/L，，。故调节pH的范围：4.7~7.8。 （4） 工业上冶炼Cr的方法是热还原法（或铝热法）；Cr原子的价层电子排布图为，因Cr原子（或离子）半径小，价电子数多（金属阳离子的电荷数多），所以金属键强，硬度大。 （5）一个晶胞中含有硅原子数为，硅的相对原子质量为28，Si原子半径为r pm，阿伏加德罗常数的值为。晶胞的晶胞参数a与原子半径r的关系：体对角线，故。根据公式：。 （6） 选取最小重复结构单元如图：，该单元中共包含6个Si原子和17个O原子，根据硅为+4价，氧为-2价，可知该多硅酸根的结构通式为或或。 9．(1) 搅拌 加热时MnO2可能会与盐酸反应(或加热会使HCl挥发，降低利用率) (2) ＋6 不在 c (3) Fe(OH)3、Co(OH)3 (4) 4 【分析】钴镍渣中含有大量的含Zn、Co、Ni、Fe、Mn、Cd等金属，加入硫酸进行酸浸，过滤去除浸渣；往滤液中加入锌粉除镉，得到海绵镉，滤液中加入Na2S2O8、NaOH进行氧化分离，此时生成的Co(OH)3、Fe(OH)3、MnO2沉淀而成为滤渣1，滤液中含有Ni2+、Zn2+；滤液除镍后所得的净化液经过一系列操作，最后得到xZnCO3∙yZn(OH)2∙zH2O。滤渣1中加入盐酸进行酸溶，将Co(OH)3、Fe(OH)3溶解，得到MnO2沉淀；滤液中加入氨水进行络合，然后过滤，滤渣为Fe(OH)3，过滤后灼烧得铁红；滤液为[Co(NH3)6]Cl3。 【详解】（1）加热能提高“酸浸”速率，除此以外还可增大酸的浓度或增大固体与溶液的接触面积，则采取的措施有搅拌等。当盐酸浓度较大时，会与MnO2反应，且盐酸具有挥发性，所以“酸溶”时不宜采用加热的方法来加快反应速率，其原因是：加热时MnO2可能会与盐酸反应(或加热会使HCl挥发，降低利用率)。 （2） ①氧化剂Na2S2O8的阴离子结构为，其中硫元素化合价为＋6，其阴离子结构片段S-O-O-S中O原子的价层电子对数为4，都发生sp3杂化，O原子的最外层各有2个孤电子对，对成键电子有排斥作用，则所有原子不在一条直线上。 ②从图中可以看出，为提高Fe2+、Co2+、Mn2+的脱除率，流程中过硫酸钠的加入量应为理论量的7～8倍，故选c。 （3）由分析可知，滤渣1中主要含MnO2、Fe(OH)3、Co(OH)3，生成MnO2的离子方程式：。 （4）在ZnO晶胞中，含Zn原子个数为=4，含O原子个数为4，由ZnO的晶胞结构图可以看出，O原子周围有4个Zn，则Zn原子周围有4个O，锌的配位数为4；已知晶胞参数为acm，该晶体的密度为=g∙cm-3。 10．(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。 11．(1)将烧渣粉碎、加热、适当增大硫酸的浓度、搅拌等 (2)CaSO4、SiO2 (3)4.7~6.0 (4) (5) 800 (6) 1:2:2 8 【分析】硫铁矿烧渣加入硫酸，铁铝转化为硫酸盐，SiO2不反应，和生成的不溶物CaSO4成为料渣1，过滤的滤液加入废铁皮与Fe3+反应生成Fe2+，调节pH除去铝，滤液加入NH4HCO3反应生成沉淀，通入O2煅烧生成CO2和Fe2O3，加入FeS2和O2煅烧得到。 【详解】（1）为了加快酸溶速率，可采用的措施有将烧渣粉碎、加热、适当增大硫酸的浓度、搅拌等； （2）由分析可知，料渣1的主要成分有CaSO4、SiO2； （3）还原后Fe3+转化为Fe2+，调节pH使沉淀完全，则，pOH=9.3，pH=4.7；而此时Fe2+没有沉淀，则，pOH=8.0，pH=6.0；故“调”的范围是4.7~6.0； （4）加入“沉铁”时，Fe2+和生成FeCO3沉淀和H2O、CO2，反应的离子方程式为； （5）①“煅烧2”阶段发生反应时，则1分子、1分子反应生成1分子，反应中硫元素化合价由-1升高为+4，转移5×2=10个电子，则会有10÷4=2.5个氧分子的氧化剂参与反应，故该反应的化学方程式为：； ②由图可知，“煅烧2”时，温度最好控制在800℃，此时产品的纯度已经很高； （6）①根据“均摊法”，晶胞中含个Ca、个Fe、个As，该晶胞中，原子的个数之比为1:2:2；距2号原子最近的铁上下层各4个，共有8个。 ②结合①分析，则晶体密度为；l号原子的高为，1号原子在xyz轴上投影坐标分别为、、，则坐标为。 12．(1) 增大固体与气体的接触面积，增大容器底部氧气浓度，加快反应速率 2MoS2+2Na2CO3+7O2=2Na2MoO4+4SO2+2CO2 (2) 饱和NaHCO3溶液 H2SiO3、Al(OH)3 (3) (4)30 (5)过量的铝将Mo全部还原，同时防止Mo被氧气氧化 【分析】铝钒混合矿(主要成分为MoS2、V2O5，还含SiO2、Al2O3、PbS、NiS等杂质)加入碳酸钠、空气焙烧，空气中氧气具有氧化性，将金属元素转化为氧化物，SiO2、MoO3、V2O5、Al2O3和PbO均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO不行，同时将硫元素转化为SO2，即气体X，此外，气体X中还有CO2，“气体X”经洗气操作可获得较纯净的“气体Y”，是通入饱和碳酸氢钠溶液除去SO2，故Y为CO2，将焙烧后的固体水浸过滤，滤渣I即为没有转化为钠盐的NiO，水浸后的溶液加入硫化钠生成PbS沉铅，再通入气体Y净化，使硅酸根和铝离子转化为H2SiO3、Al(OH)3即为滤渣III，再调节pH，加入氯化铵使钒以NH4VO3沉淀，煅烧后得V2O3，沉钒后的溶液加入氯化铵并通入HCl使Mo以(NH4)MoO4⋅2H2MoO4析出，再加入稍过量铝还原得Mo。 【详解】（1）“焙烧”时，采用逆流式投料，且分批加入铝钒混合矿、碳酸钠粉末，从而增大固体与气体的接触面积，增大容器底部氧气浓度，加快反应速率，MoS2参被空气中氧气氧化，硫元素转化为SO2，Mo转化为氧化物并与碳酸钠反应生成Na2MoO4，反应的化学方程式是2MoS2+2Na2CO3+7O2=2Na2MoO4+4SO2+2CO2； （2）“气体X”含SO2和CO2，经洗气操作可获得较纯净的“气体Y”，Y在后续操作中进行净化使用，Y为CO2，故洗气是除去CO2中的SO2，试剂应当选择饱和NaHCO3溶液；由分析，“滤渣Ⅲ”的主要成分是H2SiO3、Al(OH)3； （3）根据已知③Pb(OH)2(s)+OH-(aq)⇌[Pb(OH)3]-(aq)，K==10b，故所给反应，K==1028+a-b； （4）“沉钒”后，经过滤、洗涤、干燥，将所得固体进行煅烧，根据钒元素守恒，每2mol NH4VO3生成1mol V2O3，当固体质量减少16.8t时，由比例关系，解得理论上制得V2O3的质量为30t； （5）“滤渣Ⅳ”中需要加入稍过量的Al还原(NH4)MoO4⋅2H2MoO4制Mo，稍过量的铝可以保证将Mo全部还原，同时防止生成的Mo被氧气氧化。 13．(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； 【详解】（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：。 14．(1) 0 (2) (3) 将和氧化为和S 温度低于45℃，反应速率太慢；温度高于85℃，溶解度降低，降低，引起平衡正向移动，的产率降低 (4)或热的氢氧化钠溶液 (5) 2∶1 (6)和 (7)取少量“还原”后的溶液于试管中，先加入几滴淀粉溶液，再加入足量氢碘酸，若溶液变为监色，说明存在正五价砷元素，反之，不存在 【分析】废渣中加入NaOH进行“碱浸”，“碱浸”后溶液中含有、，题中第（3）问说明提高的产率，即可知“沉砷”时是加入氧化剂将、氧化为和S，加入稀硫酸进行酸化，滤渣1中为S和硫酸钙，通入SO2经过还原得到As2O3，通入硫化氢，转化为As2S3，再通过H2进行还原，同时产生的硫化氢可循环使用，据此分析解题。 【详解】（1） 砷位于第4周期ⅤA族，其原子结构示意图为  。 砷位于第4周期ⅤA族，最外层有5个电子，形成3对共用电子对；硫元素位于第4周期ⅥA族，最外层有6个电子，形成2对共用电子对，因此  中，不含S-S键，故答案为：  ；0。 （2）废渣主要含，被NaOH溶液“碱浸”后溶液中含有、，则该工序主反应的化学方程式为，故答案为：。 （3）由“提高的产率”可知，加入试剂A后，和被氧化为，“酸化”后存在“滤渣1”(滤渣1含硫酸钙和沉淀a)，故中的负二价硫被氧化为S。因此，加入试剂A的作用为将和氧化为和S。温度低于45℃，反应速率太慢；温度高于85℃，溶解度降低，降低，引起平衡正向移动，的产率降低，故答案为：将和氧化为和S；温度低于45℃，反应速率太慢；温度高于85℃，溶解度降低，降低，引起平衡正向移动，的产率降低。 （4）“滤渣1含硫酸钙和沉淀a”，沉淀a为S，除去试管壁上的S，可以用或热的氢氧化钠溶液，故答案为：或热的氢氧化钠溶液。 （5）“硫化”后生成，因此加热时“再还原”的化学方程式为。“还原”步骤的化学方程式为，因此，“还原”中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1，故答案为：；2∶1。 （6）“酸化”消耗，“还原”过程的化学方程式为，“还原”重新生成，因此，可以循环使用。“硫化”消耗，“再还原”的化学方程式为，“再还原”重新生成，因此，可以循环使用，故答案为：和。 （7）参考题干已知信息“酸性条件下，砷酸具有较强氧化性，能被正四价硫、碘离子等还原为正三价砷”，可知检验“还原”后的溶液中是否存在正五价砷元素的操作为取少量“还原”后的溶液于试管中，先加入几滴淀粉溶液，再加入足量氢碘酸，若溶液变为蓝色，说明存在正五价砷元素，反之，不存在，故答案为：取少量“还原”后的溶液于试管中，先加入几滴淀粉溶液，再加入足量氢碘酸，若溶液变为监色，说明存在正五价砷元素，反之，不存在。 【点睛】本题考查化学工艺流程，注意回答“加入试剂A的作用”时，不能总盯着流程图或者前边的问题，可以继续做题，看后边的暗示。 15．(1) 使反应物充分接触，使反应更充分且能加快反应速率 (2) (3) 分液 (4) 两性氧化物 保证V以微粒存在，利于其萃取分离出来 (5) 【分析】该工艺流程原料为钒矿石，其主要成分为、、和，产品为，经“氯化焙烧”得到含的混合物，经“酸化”除去，酸性溶液中含有、、，具有强氧化性，经“还原”工艺，被草酸还原为，加入调值后，加萃取剂萃取，除去、，有机层中加入试剂y（），使平衡逆移进行反萃取，得到。 【详解】（1）“氯化焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是使反应物充分接触，使反应更充分且能加快反应速率；该步操作中和氯化钠、空气中氧气反应产生和氯气，化学方程式为； 故答案为：使反应物充分接触，使反应更充分且能加快反应速率；； （2）由上述分析可知，“还原”时，和草酸反应生成、二氧化碳和水，发生反应的离子方程式为； 故答案为：； （3）“操作X”将从有机层中反萃取到水层中，然后分液分离出水层，故该操作为分液；萃取的平衡为，且得到，则试剂y为，硫酸使得溶液中氢离子浓度增大，促使萃取平衡逆向移动生成； 故答案为：分液；； （4）由图可知，在酸性溶液中转化为，在碱性溶液中转化为、，故既能与酸反应，又能与碱反应，为两性氧化物；由上述分析可知“调pH”时，调节的目的是保证V以微粒存在，利于加入后将萃取分离出来；该反应平衡常数只受温度的影响，N、M点平衡常数相同，由M点可知，其平衡常数的数值为； 故答案为：两性氧化物；保证V以微粒存在，利于其萃取分离出来；； （5）该晶胞中，位于面上和晶胞内部的O原子数为，位于顶角和体心的V原子数为，则该晶体的密度； 故答案为：。 16．(1)第五周期ⅥB族 (2)增大接触面积，提高反应速率 (3) (4)3.2≤pH<7.0 (5)94.4% (6) CoO (7) 【分析】废钼催化剂(主要成分为、，含少量CoO、CoS、NiO、等)，在空气焙烧生成气体为二氧化硫，烧渣加入NaOH溶液、H2O2碱浸，得到Na2MoO4溶液，向溶液中加入稀硫酸沉Mo得到H2MoO4，碱浸后得到的固体为CoO、NiO、Fe2O3，固体用稀盐酸酸浸，得到含有Co2+、Ni2+、Fe3+的溶液，加入NaOH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，加入H2C2O4溶液沉Ni、Co得到CoC2O4、NiC2O4，以此解答。 【详解】（1）基态Mo原子的价电子排布式为4d55s1，则Mo在元素周期表中的位置为第五周期ⅥB族。 （2）“焙烧”时，采用“多层逆流焙烧”方法，即混合料与空气逆向而行，该方法的优点是增大接触面积，提高反应速率。 （3）“焙烧”时转化为，“碱浸”时和OH-反应生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。 （4）“除铁”时，需要将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，而Ni2+和Co2+不能沉淀，由表格数据可知，控制pH的范围为3.2≤pH<7.0。 （5）“除铁”后所得滤液中，“沉镍”后所得滤液中，溶液中c，则沉镍率= =94.4%。 （6）18.3g 为=0.1mol，a点处，减少的质量为 18.3g-14.7g-3.6g，怡好为0.2mol H2O，故a点的化学式为 CoC2O4；c点，根据Co元素守恒，设Co的氧化物为 CoOx，其质量为 7.5g，则0.1×(59+16x)=7.5，解得x=-1，    故 c点处Co的氧化物为 CoO。 （7）由Co和Ni形成的立方晶胞中，Co处于顶点，Ni处于面心，则Co的个数为=1，Ni的个数为=3，若晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数用表示，则晶体的密度为。 17．(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。 18．(1) (2)增大催化剂与水的接触面积，提高浸出率 (3) pH增大时，水解程度增加，有生成，影响钒的浸出率(或促进生成、，提高浸出率) (4)酸性 (5)0.5 (6) V形 a 12 【分析】水浸废钒催化剂(含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2以及少量的Fe2O3等)，VOSO4、K2SO4进入滤液1，V2O5、SiO2以及Fe2O3进入滤渣1，用无水K2SO3和H2SO4对滤渣1还原酸浸，V2O5、Fe2O3和K2SO3和H2SO4反应进入滤液2，SiO2进入滤渣2，用有机试剂对滤液1和滤液2中的、VO2+进行萃取分离出亚铁离子和钾离子，再反萃取出和 VO2+，再加氨水沉钒，焙烧得到V2O5，据此分析解答。 【详解】（1）V是23号元素，价层电子排布式为。 （2）“水浸”前，通常需要将催化剂粉碎，其目的是增大催化剂与水的接触面积，提高浸出率。 （3）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pH增大时，水解程度增加，有生成，影响钒的浸出率(或促进生成、，提高浸出率)； ②过程中除了有被还原成，也被还原生成Fe2+，被氧化为，离子方程式为：。 （4）“萃取”时选择有机萃取剂，原理是(有机层)，“反萃取”应让平衡逆向移动，使进入水层，故应选择在酸性环境中进行。 （5）沉淀经“焙烧”得到的化学方程式为，若得到1mol产品，则消耗空气中的物质的量为0.5mol。 （6）SO2分子的价层电子对数为2+=3，含有1个孤电子对，空间结构为V形；由的三聚体环状结构判断，该结构中S原子形成4个键，该结构中S—O键长分两类，一类如图中a所示，含有双键，键能较大，键长较短，另一类如图中b所示，为单键，键能较小，键长较长；由题给结构分析该分子中含有12个键。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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