2025届高三化学一轮复习 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．（2024·辽宁·三模）镉(Cd)是炼锌业的副产品，主要用在电池、染料稳定剂，同时也是重要的污染源，回收再利用以减少排放是重要课题。某冶炼厂的镉废渣中主要含有Cd、CdO，还含有Cu、Zn、Pb、Fe、CuO和SiO2等杂质，从镉废渣中回收镉的一种工艺流程如图所示。 已知：① ②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示： 离子 开始沉淀时() 8.2 7.8 7.5 6.7 5.2 2.2 完全沉淀时() 9.7 9.3 9.0 8.5 6.7 3.2 回答下列问题： (1)将废渣先“浆化”再“酸浸”的目的是 。 (2)“压滤”所得滤渣I的主要成分是 (填化学式)；“酸浸”后滤液中还含有微量的Pb2+，其微量存在的主要原因是 。 (3)“除铁”时，加入的石灰乳调节溶液pH的范围是 ，若石灰乳加过量，缺陷是 。 (4)将“置换”出来的海绵镉在空气中堆放反复搅拌进行“自然氧化”，再用硫酸进行“酸溶”，“置换净化”处理是将残余的微量的Cu2+和Pb2+进行深度脱除，以提高阴极镉产品的纯度，写出“置换净化”除Pb2+的离子反应方程式 。 (5)电极电位是表示某种离子或原子在溶液中得失电子的难易程度。在25℃下，部分电对的电极电位如表所示。 电对 电极电位/V 0 电对 电极电位/V 根据表中信息和已有知识可知，采用低电流条件“电积”时，阴极主要得到的是镉不是锌的原因 。 2．（2024·四川绵阳·模拟预测）锗是一种战略性金属，广泛应用于光学及电子工业领域。一种用锌浸渣(主要含ZnFe2O4、CaSO4，另含少量ZnS、SiO2以及GeS2)提取Ge和ZnSO4⋅H2O的工艺流程如下： 已知：①锗在硫酸中的存在形式：pH≤2.0时主要为Ge4+，pH=2~7时主要为Ge(OH)4。 ②常温下，Ksp[Ge(OH)4]=4.0×10-46，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。请回答下列问题： (1)Ge在元素周期表中的位置为 。 (2)“氧化酸浸”工序中，溶液pH≈1.5，浸渣的主要成分为SiO2、S和 (填化学式)；GeS2被双氧水氧化的离子方程式为 。 (3)“中和沉淀”工序中，所加化合物A为 (填一种物质的化学式)；调节溶液pH=4.4，Ge和Fe共沉淀，此时滤液中c(Ge4+)：c(Fe3+)= 。 (4)①ZnSO4在水溶液中的溶解度曲线如图所示，则从滤液中回收ZnSO4⋅H2O的操作为蒸发浓缩、 、洗涤、干燥。 ②用惰性电极电解。ZnSO4溶液可制取金属锌，电解后的溶液可在上述流程中 工序循环使用。 (5)“水解”工序中，GeCl4水解生成GeO2的化学方程式为 。 3．（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)。 4．（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 。 5．（2024·四川内江·三模）是有机合成的重要催化剂，并可用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含及其化合物、等杂质)，生产的工艺流程如下： 已知：①常温下，部分阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的如下表： 物质 开始沉淀时的 1.6 3.2 5.2 完全沉淀时的 3.1 4.7 6.7 ②溶液用水稀释后可生成沉淀。 (1)“酸浸”时提高浸取率的措施有 (写出两条)。 (2)滤渣I的主要成分是 (填化学式)。 (3)操作为调节溶液的的最佳范围是 ，加入的物质X可以是 ( (填字母标号)。 A．    B．    C．     D．溶液 (4)往滤液中加入食盐并通入可生成，反应I的离子方程式为 ；在反应I中加入食盐并加热的目的是 。 (5)实验室可以使用铜电极电解饱和食盐水得到，阳极的电极反应式为 。 6．（2024·山东济宁·三模）一种以锌精矿(主要成分是ZnS，还含有铁、钴、铜等元素的氧化物)为原料制备纯锌并将其它金属元素回收利用的工艺流程如下： 已知：①锌精矿在高温焙烧过程中部分转化为铁酸锌()，铁酸锌不溶于稀硫酸 ②黄钠铁矾是一种浅黄色晶体，过滤及沉淀性能较好，但溶液酸性较强时不易生成 ③；； 回答下列问题： (1)常温下，“含尘烟气”中的用氨水吸收至溶液的时，的平衡常数 。 (2)“调pH①”试剂X可选用 。 (3)“一段沉积”和“二段沉积”刚开始加入锌粉时，反应速率较小，一段时间后反应速率显著增大，请解释此现象产生的原因 。 (4)“沉铁”步骤中，pH不宜过大或过小，原因是 ，“沉铁”时生成黄钠铁矾的离子方䅠式为 。 (5)电解废液可返回到 。操作进行循环利用。 (6)“沉钴”的离子方程式为 。 7．（2024·河北秦皇岛·三模）由废旧铜包钢线缆[含Fe、Cu和少量、碳]回收铜，并制备磷酸亚铁锂，有望代替传统的锂离子电池正极材料。其工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)常温下进行“酸溶”时，稀硝酸不宜用浓硝酸代替，原因为 (写一条)。 (2)滤渣1的主要成分为 (填名称)。滤渣2主要成分 (填化学式)。 (3)写出用溶液通过湿法制备Cu的离子反应方程式： 。 (4)若滤液2中，则“转化”过程调pH不能高于 {已知：常温下，、、。忽略溶液体积变化}。 (5)“焙烧”反应的化学方程式为 ；该工序需在氩气氛围中进行的原因为 。 (6)上述工艺中可以循环利用的物质为 (填化学式)。 8．（2024·河北沧州·三模）废钼催化剂中钼、钴、镍等有价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)中回收有价金属的工艺流程如下： 已知：①，。 ②当溶液中剩余金属离子的浓度时，视为已沉淀完全。 ③。 回答下列问题： (1)基态Mo原子的价层电子排布式为，则Mo在元素周期表中的位置为 。 (2)“焙烧”时先将废钼催化剂磨成粉末，然后采取如图所示的“多层逆流焙烧”，其目的是 。“焙烧”时生成的气体A的主要成分为 (写化学式)。 (3)“焙烧”时转化为。“碱浸”时，参与反应的离子方程式为 。 (4)“除铁”时，若溶液中、、，加入适量NaOH溶液调节pH(溶液体积变化忽略不计)，可以使沉淀完全，则调节pH的范围为 。 (5)若除铁后所得滤液中，“沉镍”后所得滤液中，则沉镍率= ［，计算过程中不考虑溶液体积变化］。 (6)在空气中加热18.3g，其热重曲线如图所示。a点对应固体的成分是 (填化学式，下同)；b、c点对应固体均为钴的氧化物，则b、c点对应固体的成分分别是 、 。 9．（2024·河北·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，设计如图属所示的工艺流程： (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、 ，写出生成的离子方程式： 。 (4)由净化液得到的碱式碳酸锌的摩尔质量为.取51.15g碱式碳酸锌固体进行充分煅烧，将产生的气体全部通入足量溶液中，所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，其质量为29.55g；碱式碳酸锌煅烧后的固体纯净物的质量为36.45g，则 。 10．（2024·陕西铜川·模拟预测）三盐基硫酸铅简称“三盐”，是一种重要的工业原料，其化学式为(相对分子质量为990)。以铅泥(主要成分为、及等，、不与溶液反应)为原料制备三盐的工艺流程如图所示。 已知：。 回答下列问题： (1)“转化”时发生反应的离子方程式为 ，反应达到平衡时 。 (2)“酸溶”时若有发生反应，则生成的体积(标准状况)为 ，为提高“酸溶”速率，可采取的措施是 (任意写出一条)。 (3)“滤液2”中溶质的主要成分的化学式为 。 (4)“合成”时主要反应的化学方程式为 。 (5)若得到纯净干燥的三盐，假设铅泥中的铅元素有转化为三盐，则铅泥中央铅元素的质量分数为 。 11．（2024·安徽马鞍山·三模）活性在橡胶、光学、化工及电子等行业中有重要应用。某工厂以铅锌烟气(主要成分为、，兼有少量、)制备活性的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)基态Zn原子的核外电子排布式为 。 (2)为提高“酸浸”速率，可采取的措施 (写出一点即可)。 (3)“酸浸”时当浸出液pH为3.93时，温度与Zn、Pb元素浸出率的影响如图所示，则“酸浸”时采用30℃而不用更高温度的原因是 。 (4)“氧化”时，在pH约为5的浸出液中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣Ⅰ中有，该步反应的离子方程式为 。 (5)“还原”时，滤渣Ⅱ的主要成分为Pb、Cu，最适宜使用的试剂X是 (填化学式)。 (6)在“沉锌”中生成沉淀的化学方程式为 。 (7)用锌与铜制得的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备。一种铜锌合金的立方晶胞结构如图，晶胞参数为a pm。 ①与Cu原子等距离且最近的Cu原子有 个。 ②该铜锌合金晶体密度为 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 12．（2024·江西·三模）铼（）用于制造高效能火箭引擎。从辉钼矿氧化焙烧后的烟道灰（主要成分有、、、、）中提取铼粉的一种工艺流程如图所示。 已知： 开始沉淀 2.5 7.0 5.7 完全沉淀（金属离子浓度） 3.2 9.0 6.7 (1)“氧化浸出时，被氧化为，被氧化的离子方程式为 。 (2)水解中和时，加调节溶液，除钼的化合物外，滤渣1中还有 （填化学式），此时溶液中 。 (3)硫化沉淀时，与反应生成难溶的，离子方程式为 。 (4)“离子交换”“解吸”“树脂再生”一系列步骤中物质转化关系如图所示。 ①树脂再生时需加入的试剂X为 （填化学式）。 ②“解吸”所用中的阴离子的空间构型为 。 (5)铼的某种氧化物的晶胞如图所示，铼原子填在氧原子围成的 （“填四面体”、“立方体”或“八面体”）空隙中。 13．（2024·四川·模拟预测）电解精炼铜的阳极泥主要成分为、、FeS、，工业生产从其中提取银和硒的流程如图所示： 已知： ①、、难溶于稀硫酸。 ②常温下，易与形成配离子：，。 回答下列问题： (1)阳极泥中Cu元素的化合价是 ，如果将阳极泥用足量稀硫酸酸浸，浸取液所含阳离子为 (填化学式)。 (2)在室温条件下，加入稀硫酸和“分铜”，有较多的产生，其原因可能是 ，“分铜”时，加入氯化钠的主要目的是 。 (3)经测定烟气的主要成分为、，“分硒”时发生反应的离子方程式为 。 (4)“分银”时发生的反应为，该反应的平衡常数 [已知]。 (5)“还原”时，没有参与氧化还原过程，“滤液2”中主要含有。调节溶液酸碱性时所加试剂X是 (填“酸”或“碱”)溶液；若制得1mol Ag，理论上消耗 mol。 14．（2024·甘肃张掖·三模）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、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：①不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液；②常温下，，。。 回答下列问题： (1)酸溶时，为了提高酸溶效率，可采取的措施为 (写出一条)。 (2)物质X为 ，若利用pH传感器监测反应2，当 时，已沉淀完全( mol/L时视为沉淀完全)。 (3)反应3的化学反应方程式为 ，其中的作用与反应1中的作用 (填“相同”或“不相同”)。 (4)从溶液中获得晶体的“一系列操作”包括 、过滤、洗涤、常温晾干。的空间构型为 。 (5)氧化铈()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，则每个晶胞中个数为 。 (6)以为媒介的间接电化学氧化法可以同时除去烟气中的和，装置如图所示。 ①n电极的电极反应式： 。 ②发生的反应： 。 15．（2024·湖南衡阳·模拟预测）可用于玻璃和陶瓷的着色剂。由含钴可矿（元素主要以的形式存在，还含有元素，碳及有机物等）制取氯化钴晶体的一种工艺流程如图所示： 已知：①焦亚硫酸钠常用作食品抗氧化剂。 ②难溶于水。 ③部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀的如表所示： 开始沉淀 0.3 2.7 7.2 7.6 9.6 完全沉淀 1.1 3.2 9.2 9.6 11.1 回答下列问题： (1)“焙烧”的目的是 。 (2)“浸取”的过程中，的主要作用是 （用离子方程式表示）。若用盐酸代替和的混合液也能达到目的，从环保角度分析不采用盐酸的原因 。 (3)“滤液1”中加入溶液，反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (4)“滤渣2”的主要成分为 （填化学式）。 (5)已知，当恰好沉淀完全时（浓度为），溶液中 （保留3位有效数字）。 (6)钴的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。用乙醇燃料电池作为电源电解含的水溶液制备金属钴的装置如图2、3所示。 ①图3中电极应连接乙醇燃料电池的 极（填“a”或“b”）。 ②电解过程中Ⅱ室溶液变小，则离子交换膜2为 （填“阴”或“阳”）离子交换膜。 16．（2024·浙江金华·三模）光盘金属层含有Ag(其它金属微量忽略不计)，可以进行资源回收利用，下图为从光盘中提取Ag的工业流程： 已知：①气体A、气体D是空气的主要组成气体。 ②配离子的形成是分步进行的：  。 ③AgCl的，  。 请回答： (1)已知Ag位于周期表的第五周期IB族，Ag的原子序数为 ；气体A的化学式为 ，写出溶液C中所有的阳离子 。 (2)反应Ⅲ的离子方程式为 。 (3)是一个可逆反应。 ①结合相关数据说明上述反应是可逆反应 ； ②设计实验验证上述反应是可逆反应 。 17．（2024·陕西西安·三模）高铁酸钾()是一种暗紫色固体，在低温和碱性环境中稳定存在，在中性或酸性溶液中易发生分解反应，释放出氧气，同时产生一种絮凝剂。高铁酸钾()可用于自来水杀菌消毒和净化，一种由磁铁矿(主要成份为，还含有少量的MgO、、等)制备高铁酸钾的过程如下图所示： 已知：①高铁酸钾()难溶于醇等有机溶剂。 ②25℃部分难溶物的溶度积如下： 回答下列问题： (1)酸溶后得到的滤渣的主要成分 。 (2)加入氧化过程主要发生的离子方程式 ， 的用量远大于理论值，原因可能是 。 (3)滤液1中含有的主要金属阳离子为 。 (4)氧化过滤过程产生，写出该过程的离子方程式 ，根据制备过程可知，该温度下 (填“<”或“>”)。 (5)粗产品含有、KCl等杂质，用 方法进行分离提纯。其提纯步骤为：将一定量的粗产品溶于冷的3 mol/L KOH溶液中过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置、过滤，洗涤2~3次，在真空干燥箱中干燥。洗涤过程中可以选用 (填字母)。 a．蒸馏水    b．乙醇    c．氢氧化钠溶液 (6)产品纯度测定，可采用亚铬酸盐滴定法，滴定时有关反应的离子方程式为： 现称取a g高铁酸钾()(摩尔质量为M g/mol)样品溶于过量的碱性亚铬酸盐溶液中，充分反应后过滤，滤液在250 mL容量瓶中定容，每次取25.00 mL于锥形瓶中加入稀硫酸酸化，滴入二苯胺磺酸钠做指示剂，用c mol/L标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V mL。该产品中高铁酸钾()的纯度为 %。 18．（2024·河北邯郸·三模）某实验小组从某废旧锂离子电池正极活性材料（主要成分可表示为，还含有少量、的化合物）中分别回收处理金属元素，工艺流程如下图所示： 已知：①“酸浸”后滤液中主要金属阳离子为、、、； ②有关金属离子沉淀完全的见下表： 离子 9.3 3.2 9.0 8.9 ③沉镍反应为 请回答下列问题： (1)丁二酮肟分子中杂化的碳原子个数为 ，二丁二酮肟镍中存在的化学键有 （填序号）。 A．链        B．氢键        C．金属键        D．配位键 (2)“氧化”过程的操作为控制体系的在，加入溶液，写出反应的离子方程式 。 (3)P507萃取剂（用HA表示）萃取的原理可表示为的浸出与水相的关系如图所示。分析较小时萃取率偏低的原因为 。 (4)和在空气氛围中焙烧可得到，该反应化学方程式为 。 (5)将草酸钴晶体置于空气中加热，受热过程中固体残留率（）变化如下图所示，则C点固体物质的化学式为 。 (6)的一种晶胞如图所示（仅标出与未标出）、该晶胞中占有O的个数为 。 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)增大接触面积，加快“酸浸”速率和提高浸出率 (2) Cu、SiO2和PbSO4 PbSO4的Ksp不足够小或硫酸的浓度不够大，使溶液中仍有微量Pb2+存在 (3) 或 Cd(OH)2进入滤渣Ⅱ而损失 (4) (5)从表中可知Zn2+氧化性弱于Cd2+，不被还原 【分析】某冶炼厂的镉废渣中主要含有Cd、CdO，还含有Cu、Zn、Pb、Fe、CuO和SiO2等杂质。将镉废渣浆化、再加入稀硫酸进行酸化，可增大废渣与稀硫酸的接触面积，提高浸取率；加入稀硫酸后，Cd、CdO、Zn、Pb、Fe、CuO都发生溶解，此时SiO2、Cu、PbSO4不溶，由于PbSO4的溶度积较大，溶液中仍溶有少量Pb2+；加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入石灰乳除铁，此时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀；滤液中加入足量Zn，Cd2+被还原为Cd，少量的Cu2+、Pb2+也会被还原；将海绵镉自然氧化，再用硫酸酸溶，加入新制海绵镉，此时对残余的微量的Cu2+和Pb2+进行深度脱除，以提高阴极镉产品的纯度；然后进行二次处理，再进行电积，得到阴极镉。 【详解】（1）由分析可知，将废渣先“浆化”再“酸浸”的目的是：增大接触面积，加快“酸浸”速率和提高浸出率。 （2）从分析中可以得出，“压滤”所得滤渣I的主要成分是Cu、SiO2和PbSO4；，溶度积常数较大，使得“酸浸”后滤液中还含有微量的Pb2+，其微量存在的主要原因是：PbSO4的Ksp不足够小或硫酸的浓度不够大，使溶液中仍有微量Pb2+存在。 （3）“除铁”时，加入的石灰乳，目的是除去Fe3+，不让其它离子(如Cu2+)产生沉淀，则调节溶液pH的范围是或。因微溶，“除铁”时，所得滤渣Ⅱ的成分除外还有；若石灰乳过量，滤渣Ⅱ中常含有和，则缺陷是：Cd(OH)2进入滤渣Ⅱ而损失。 （4）根据题意判断海绵镉中有Zn、Cd和微量Cu、Pb。“酸溶”所得的溶液中含有微量的和，在“置换净化”时加入更活泼的新制海绵镉，可以将和转化为单质而除去，离子反应方程式为。 （5）根据金属活动性顺序和题表中电对的电极电位，可推断表中元素的活动性顺序为，由此可以判断电对的电极电位数值越大，电对中氧化态的氧化能力越强。根据电极电位可知氧化性：，故采用低电流密度条件“电积”时，阴极主要发生的电极反应为，则阴极主要得到的是镉不是锌的原因：从表中可知Zn2+氧化性弱于Cd2+，不被还原。 2．(1)第四周期第ⅣA族元素 (2) CaSO4 (3) ZnO或Zn(OH)2等 101.6 (4) 趁热过滤 氧化酸浸 (5) 【分析】由题给流程可知，向锌浸渣中加入过氧化氢和硫酸的混合溶液，将ZnFe2O4转化为硫酸锌、硫酸铁，硫化锌、二硫化锗转化为硫酸锌、硫酸锗和硫，二氧化硅不反应，过滤得到含有硫酸钙、二氧化硅和硫的滤渣和滤液；向滤液中加入化合物A，根据不引入新的杂质可知A可以为氧化锌或氢氧化锌调节溶液pH，将溶液中的铁离子、锗离子转化为氢氧化铁、氢氧化锗沉淀，过滤得到滤液和滤饼；滤液经蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥得到一水硫酸锌晶体；向滤饼中加入盐酸溶解后，蒸馏得到四氯化锗，四氯化锗一定条件下水解、过滤得到水解液和二氧化锗；二氧化锗与合适的还原剂一定条件下反应生成锗，据此分析解题。 【详解】（1）已知锗为32号元素，其基态原子的价层电子排布式为4s24p2，锗元素位于第四周期ⅣA族，故答案为：第四周期ⅣA族； （2）由分析可知，滤渣的主要成分为硫酸钙、二氧化硅和硫；由分析可知，硫化锗与过氧化氢和硫酸混合溶液反应生成硫酸储、硫和水，反应的离子方程式为故答案为：CaSO4；； （3）由分析可知，“中和沉淀”工序中，加入氧化锌或氢氧化锌调节溶液pH的目的是将溶液中的铁离子、锗离子转化为氢氧化铁、氢氧化锗沉淀；由溶度积可知，滤液中锗离子与铁离子的浓度比为==101.6，故答案为：ZnO或Zn(OH)2等：101.6； （4）①由图可知，一水硫酸锌的溶解度硫温度升高而降低，则从硫酸锌溶液中回收一水硫酸锌的操作为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥，故答案为：趁热过滤； ②用惰性电极电解硫酸锌溶液制取金属锌的反应为，则电解得到的硫酸溶液可在上述流程中氧化酸浸工序循环使用，故答案为：氧化酸浸： （5）由分析可知，四氯化锗一定条件下水解、过滤得到水解液和二氧化锗，反应的化学方程式为，故答案为：。 3．(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：。 4．(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。 5．(1)适当提高反应温度、适当提高酸浓度 (2)SiO2 (3) 4.7≤pH＜5.2 AB (4) 增加氯离子浓度，使平衡往正向移动，使CuCl溶于NaCl的浓溶液生成，提高CuCl的产率； (5) 【分析】由废铜料(主要成分为金属铜，还含Fe、Al及其化合物、杂质)进行高温煅烧时铜生成Cu2O，Fe和Al生成氧化铝和四氧化三铁，加入硫酸和过氧化氢，二氧化硅不溶，亚铁离子和亚铜离子被氧化为铁离子和铜离子，金属阳离子进入溶液，过滤，则滤渣I为二氧化硅，滤液I为铁离子、铝离子、铜离子的溶液，向滤液I中加入氢氧化铜、氧化铜、碳酸铜等调节pH到4.7~5.2，铁离子和铝离子沉淀为氢氧化铁和氢氧化铝，则滤液II中含有铜离子，加入二氧化硫将铜离子还原成亚铜离子，再加入氯化钠，生成CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成，的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀，经过过滤、洗涤、干燥最后得到CuCl，据此回答。 【详解】（1）可通过适当提高反应温度、适当提高酸浓度等提高“酸浸”时浸取率； （2）根据分析，滤渣I的主要成分二氧化硅； （3）操作为调节溶液的，使Fe3+、Al3+转化为沉淀，Cu2+不沉淀，所以pH的调节范围是4.7≤pH＜5.2；为了不引入新的杂质离子，可向滤液I中加入氢氧化铜、氧化铜，而 、会引入新的杂质离子，所以选AB； （4）滤液中所含的离子是Cu2+，加入食盐并通入可生成，反应的离子方程式：；由已知②中可知，加入食盐并加热的目是升温、增加Cl-的浓度，使上述平衡往正向移动，使CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成，提高CuCl的产率； （5）用铜电极电解饱和食盐水得到，阳极应是Cu失电子，所以阳极的电极反应式为。 6．(1) (2)ZnO或ZnCO3或Zn(OH)2 (3)锌粉置换出的铜覆盖在锌的表面，形成原电池，增大反应速率 (4) pH过小时黄钠铁矾不易生成，pH过大时生成Fe(OH)3沉淀 (5)浸出 (6) 【分析】锌精矿在空气中焙烧部分转化为铁酸锌(ZnFe2O4)、部分得到各金属元素的氧化物，加入稀硫酸酸浸后加入氧化锌或碳酸锌或氢氧化锌调节溶液的pH，得到氢氧化铁沉淀和不反应的铁酸锌；滤液为各金属的盐溶液，加粗锌粉置换出铜，过滤滤液加入较细锌粉进一步置换出Cu，过滤滤液中加a-亚硝酸基-β-萘酚将Co转化为沉淀，过滤除去Co的沉淀，加入较浓硫酸热浸后溶液和除铁后得到滤液合并后加入碳酸钠，得到黄钠铁矾沉淀，滤液电解得到锌和电解废液； 【详解】（1）该反应平衡常数K===； （2）“调pH①”时，试剂X最宜选用不引入新杂质且能和过量稀硫酸反应的物质，故可选ZnO或ZnCO3或Zn(OH)2； （3）锌粉置换出的铜覆盖在锌的表面，可以形成原电池装置，从而增大反应速率； （4）“沉铁”步骤中，pH不宜过大或过小，因为pH过小时黄钠铁矾不易生成，pH过大时生成Fe(OH)3沉淀；“沉铁”时Na2SO4和Fe3+生成黄钠铁矾，根据质量守恒可知，反应物中还有水，生成物中还会生成氢离子，生成的氢离子与碳酸根反应生成二氧化碳气体，离子反应方程式为； （5）电解后的废液中含有硫酸，可返回浸出步骤循环使用； （6）滤液中加a-亚硝酸基-β-萘酚将Co转化为沉淀，根据元素守恒得反应离子方程式为：。 7．(1)浓硝酸能将铁钝化，降低铁的浸出率；反应放热使浓硝酸分解、挥发；浓硝酸反应，降低原料利用率 (2) 碳 Fe(OH)3 (3) (4)5.3 (5) 防止葡萄糖和亚铁离子被氧化，使葡萄糖利用率低和产品不纯 (6)NH3 【分析】由题给流程可知，废旧铜包钢线缆加入稀硝酸酸溶时，铁、铜、碱式碳酸铜溶于稀硝酸得到硝酸盐溶液，碳不与稀硝酸反应，过滤得到含有碳的滤渣1和含有铜离子和铁离子的滤液1；向滤液1中加入足量氨水氨化将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，铜离子转化为铜氨络离子，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣2和含有铜氨络离子的溶液；含有铜氨络离子的溶液经加入蒸氨得到氨气和硝酸铜；向滤渣2中加入磷酸氢钠溶液，并调节溶液pH，将氢氧化铁转化为磷酸铁，过滤得到磷酸铁和滤液2；将磷酸铁、葡萄糖和氢氧化锂混合研磨后，在氩气气氛中焙烧制得磷酸亚铁锂。 【详解】（1）常温下，浓硝酸能将铁钝化，降低铁的浸出率，同时反应放热导致浓硝酸分解、挥发，降低原料利用率，故酸溶时稀硝酸不宜用浓硝酸代替；故答案为：浓硝酸能将铁钝化，降低铁的浸出率；反应放热使浓硝酸分解、挥发，降低原料利用率； （2）由分析可知，滤渣1的主要成分为不溶于稀硝酸的碳，滤渣2主要成分为Fe(OH)3，故答案为：碳；Fe(OH)3； （3）用Cu(NO3)2溶液通过湿法制备Cu是用铁单质置换溶液中的Cu2+，离子方程式为Cu2++Fe=Cu+Fe2+，故答案为：Cu2++Fe=Cu+Fe2+； （4）由溶度积可知，当滤液2中磷酸根的离子浓度为1×10-4mol/L时，溶液中铁离子浓度为=5×10-12mol/L，若溶液中铁离子不转化为氢氧化铁沉淀，溶液的氢氧根离子浓度应不能高于=2×10-9mol/L，则溶液的pH应不高于5.3，故答案为：5.3； （5）由分析可知，磷酸铁、葡萄糖和氢氧化锂在高温下反应生成磷酸亚铁锂、二氧化碳和水，反应的化学方程式为，焙烧在氩气氛围中进行，可以防止葡萄糖和亚铁离子被空气中氧气氧化，导致葡萄糖利用率低和产品不纯，故答案为：；防止葡萄糖和亚铁离子被氧化，使葡萄糖利用率低和产品不纯； （6）由工艺流程中物质转化知，“蒸氨”时生成的氨气可以返回到“氨化”工序循环利用，故答案为：NH3。 8．(1)第五周期第ⅥB族 (2) 增大反应物接触面积，提高反应速率和原料利用率 (3) (4) (5) (6) 【分析】废钼催化剂(主要成分为MoO3、MoS2，含少量CoO、CoS、NiO、Fe2O3等)，在空气焙烧生成气体为二氧化硫，烧渣加入NaOH溶液、H2O2，得到Na2MoO4溶液，向溶液中加入稀硝酸沉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，据此回答。 【详解】（1）基态Mo原子的价层电子排布式为4d55s1，则Mo在元素周期表中的位置为：第五周期第ⅥB族； （2）“焙烧”时先将废钼催化剂磨成粉末，然后采取如图所示的“多层逆流焙烧”，其目的是：增大反应物接触面积，提高反应速率和原料利用率，根据分析可知，“焙烧”时生成的气体A的主要成分为SO2； （3）焙烧时MoS2转化为MoO3，“碱浸”时，MoO3参与反应的离子方程式为：； （4）“除铁”完全时，时，根据的公式可知，溶液中的，，====2.8，、不能沉淀，由于，，则未沉淀时，也不会沉淀，，将代入式中，得到，则，，故调节的范围； （5）沉镍后浓度为，由溶度积常数计算公式，得到沉镍后溶液中，沉镍率； （6）的物质的量，其中结晶水的质量为，到点固体损失质量，恰好结晶水全部失去，则点对应固体的成分是，固体中元素的质量始终为，b点固体中元素的质量，b点固体中和的个数比=，即点对应固体的成分是，点固体中元素的质量，c点固体中和的个数比，即点对应固体的成分是。 9．(1) 不断搅拌混合物（增加酸的浓度） 盐酸易挥发，加热会降低酸溶效率 (2) +6 不在 c (3) Fe(OH)3和Co(OH)3 (4)1:2:1 【分析】酸浸液中含有Zn2+、Mn2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Fe2+，加入Na2S2O8，将Mn2+、Fe2+氧化为MnO2和Fe3+，加入氢氧化钠调节溶液的pH，使Fe3+、Co2+转化为Fe(OH)3、Co(OH)3沉淀、同时分离出Ni2+；过滤后，将钴镍等离子转化为沉淀；过滤后，将Zn2+转化为xZnCO3•yZn(OH)2•zH2O沉淀；向滤渣中逐步加入盐酸、氨水分离出MnO2和Fe(OH)3，据此分析解题。 【详解】（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有：不断搅拌混合物、升高温度、增加酸的浓度等；“酸溶”时不宜采用加热的方法来加快反应速率的原因是盐酸易挥发，加热会降低酸溶效率。 （2） ①Na2S2O8的阴离子存在一个过氧键，其中有两个原子为-1价，剩余6个氧为-2价，则硫元素为+6价；②过硫酸钠阴离子结构中存在过氧键，根据过氧化氢中过氧键的结构可知，S-O-O-S不可能在同一条直线上。②根据过硫酸钠的用量和金属离子的脱除率关系图可知，过硫酸钠的用量为理论量的7倍时，Mn2+、Co2+、Fe2+的脱除率为百分百，故过硫酸钠的用量应为理论量的7~8倍，选c。 （3）氧化分离中发生的离子反应有, 、与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3和Co(OH)3沉淀，生成的离子方程式为：。 （4）沉锌时，得到的碱式碳酸锌摩尔质量为341g/mol，取51.15g即n(xZnCO3·yZn(OH)2·zH2O)=碱式碳酸锌固体充分进行煅烧，将产生的气体全部全部通入到足量Ba(OH)2溶液中，所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，其质量为29.55g，则有n(ZnCO3)=n(CO2)=n(BaCO3)==0.15mol，碱式碳酸锌煅烧后的固体纯净物质量为36.45g即得到n(ZnO)==0.45mol，碱式碳酸锌煅烧后的固体纯净物质量为36.45g即得到n(Zn(OH)2)= n(ZnO)-n(ZnCO3)=0.45mol-0.15mol=0.30mol，则n(xZnCO3·yZn(OH)2·zH2O)：n(ZnCO3)：n[Zn(OH)2]=0.15mol：0.15mol：0.30mol=1:1:2，即分子式为：ZnCO3·2Zn(OH)2·zH2O，则Z==1，则x∶y∶z=1:2:1。 10．(1) (2) 0.448 适当升温(适当增加硝酸浓度、减小滤渣颗粒大小等) (3) (4) (5)51.75 【分析】铅泥主要成分为、及等，向铅泥中加Na2CO3溶液，由题给已知条件可知PbCO3的溶解度小于PbSO4的溶解度，则可将PbSO4转化成PbCO3，所以滤液1的溶质主要是Na2SO4和过量的Na2CO3；过滤1的滤渣为、及PbCO3，硝酸酸溶过滤1中的沉淀，生成Pb(NO3)2和NO，再通过H2SO4进行沉铅，生成PbSO4沉淀和硝酸，得到的滤液2中含有硝酸，可以重复利用。过滤2操作中得到的沉淀与NaOH在50~60℃合成3PbO·PbSO4·H2O，经过滤，得到滤液3，由此可知滤液3的主要成分为NaOH和Na2SO4溶液，过滤的沉淀经洗涤、干燥，得到三盐。据此进行分析。 【详解】（1）据分析，“转化”时发生反应的离子方程式为：，反应达到平衡时。 （2）“酸溶”时，、及PbCO3与硝酸反应，生成NO的反应为：3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO+2H2O，若有即0.03mol发生反应，则生成0.02mol 、标准状况下的体积为0.448，为提高“酸溶”速率，可采取的措施是：适当升温(适当增加硝酸浓度、减小滤渣颗粒大小等) (任意写出一条)。 （3）据分析，“滤液2”中溶质的主要成分的化学式为。 （4）“合成”时，硫酸铅和氢氧化钠溶液在50~60℃时生成3PbO·PbSO4·H2O、Na2SO4、H2O ，主要反应的化学方程式为。 （5）若得到纯净干燥的三盐，假设铅泥中的铅元素有转化为三盐，设铅泥中铅元素的质量分数为x，根据关系式： ，则有： ，解得x=51.75%，则铅泥中央铅元素的质量分数为51.75。 11．(1)或 (2)适当增加盐酸浓度(或适当提高反应温度、或搅拌)(其他合理答案也可) (3)防止盐酸挥发；随温度升高，浸出率基本不变，浸出率增大，杂质含量增大，增加后续净化成本 (4) (5)Zn (6)2ZnCl2+3Na2CO3+2H2O=Zn(OH)2·ZnCO3↓+2NaHCO3+4NaCl或2ZnCl2+3Na2CO3+H2O=Zn(OH)2·ZnCO3↓+CO2↑+4NaCl (7) 8 或 【分析】从流程可知，含铅锌烟气（主要成分是ZnO、PbO，还有少量FeO、CuO）用盐酸酸浸金属氧化物溶解，经高锰酸钾氧化，调pH到5.1，反应生成MnO2和Fe(OH)3沉淀，过滤除去，滤液中加入Zn可除去Cu2+、Pb2+，最后加入Na2CO3溶液，生成碱式碳酸锌［Zn2(OH)2CO3］等物质，最终得到活性ZnO。 【详解】（1）Zn是30号元素，原子核外电子排布式为或，故答案为：或； （2）为提高“酸浸”速率，可采取的措施：适当增加盐酸浓度(或适当提高反应温度、或搅拌)，故答案为：适当增加盐酸浓度(或适当提高反应温度、或搅拌)（其他合理答案也可）； （3）从Zn、Pb元素浸出率的关系图可知， “酸浸”时采用30℃而不是更高的温度的原因是除减少盐酸挥发外，随温度升高，Zn2+浸出率基本不变，Pb2+浸出率增大，杂质含量增大，增加后续净化成本，故答案为：防止盐酸挥发；随温度升高，浸出率基本不变，浸出率增大，杂质含量增大，增加后续净化成本； （4）“氧化”时高锰酸钾将Fe2+氧化，生成MnO2和Fe(OH)3沉淀，根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出该反应的离子方程式为3，故答案为：； （5）滤渣Ⅱ的主要成分为Pb、Cu，还原时，加入Zn可将溶液中Cu2+、Pb2+，置换Cu、Pb，且不引入杂质，所以试剂X应为Zn，故答案为： Zn； （6）ZnCl2与Na2CO3溶液反应，生成碱式碳酸锌［Zn2(OH)2CO3］，根据原子守恒确定其它产物并配平，化学方程式为2ZnCl2+3Na2CO3+2H2O=Zn(OH)2·ZnCO3↓+2NaHCO3+4NaCl或2ZnCl2+3Na2CO3+H2O=Zn(OH)2·ZnCO3↓+CO2↑+4NaCl，故答案为：2ZnCl2+3Na2CO3+2H2O=Zn(OH)2·ZnCO3↓+2NaHCO3+4NaCl或2ZnCl2+3Na2CO3+H2O=Zn(OH)2·ZnCO3↓+CO2↑+4NaCl； （7）①根据图示可知：铜原子位于面心，与Cu原子等距离且最近的Cu原子有8个； ②该晶胞中Cu原子个数＝、Zn原子个数＝，晶胞质量为，晶胞体积，黄铜合金晶体密度，故答案为：8；或。 12．(1) (2) 、 (3) (4) 正四面体（或四面体） (5)八面体 【分析】烟道灰中加入硫酸、H2O2氧化浸出，ReO3被氧化为，Re2O7转化为，其他氧化物转化为对应的金属阳离子，其中Fe2+被H2O2氧化为Fe3+。过滤后滤液中加入NH4HCO3水解中和，此时pH=6，根据表格可知，铁离子已沉淀完全，铜离子部分转化为氢氧化铜沉淀，滤渣1中含有钼的化合物，氢氧化铁和氢氧化铜，过滤后滤液中加入硫化铵和硫酸，生成MoS3沉淀和CuS沉淀，过滤后滤液中加入RCl进行离子交换，转化为RReO4，再加入HClO4解吸，生成HReO4，最后生成Re。 【详解】（1）氧化浸出时，ReO3被H2O2氧化为，反应的离子方程式为。 （2）根据分析可知，滤渣1中除了钼的化合物外，还含有Fe(OH)3和Cu(OH)2。根据表格可知，pH=6.7时，铜离子沉淀完全，浓度约为10-5mol/L，则氢氧化铜的Ksp=10-5×(10-7.3)2=10-19.6，则当pH=6时，c(Cu2+)=mol/L=10-3.6mol/L。 （3）硫化沉淀时，与硫酸反应生成MoS3和H2S气体，反应的离子方程式为。 （4）①树脂再生时，RClO4转化为HClO4和RCl，则加入的试剂X为HCl。 ②HClO4中的阴离子为，其中Cl的价层电子对数为4+=4，无孤电子对，空间构型为正四面体形。 （5）铼原子在顶点处，其上下、左右、前后各有一个氧原子，铼原子填在氧原子围成的八面体空隙中。 13．(1) +1 、 (2) 在、催化作用下，加速了的分解 形成AgCl沉淀，便于后续分银 (3) (4) (5) 碱 0.5 【分析】焙烧时，除了Au外，阳极泥中其他物质均转化为对应的氧化物，故进入“分铜”步骤的物质有CuO、Ag2O、Fe2O3；烟气中主要是SO2、SeO2、O2；“分铜”步骤加入H2SO4、H2O2、NaCl后Au不参与反应，Ag2O生成AgCl沉淀，CuO转化成Cu2+，Fe2O3转化成Fe3+，所以分铜液里是铜的盐溶液，分铜渣里是Au和AgCl；分金步骤中加入HCl和NaClO3，Au与其反应生成，进入到分金液中，AgCl不反应，留在分金渣中，在分银步骤中加入Na2S2O3，AgCl转化成，还原步骤中转化成Ag，据此分析回答。 【详解】（1）阳极泥中Cu元素存在于、中，其中S、Se元素为-2价，所以Cu元素均为+1价；阳极泥中的FeS与反应，浸取液所含阳离子为、。 （2）有较多的产生，是因为在、催化作用下，加速了的分解；“分铜”时，加入氯化钠是为了使沉淀形成AgCl沉淀进入滤渣，便于后续分银。 （3）烟气的主要成分为、，已知生成产物Se，则作还原剂，“分硒”时发生反应的离子方程式为。 （4）反应的平衡常数。 （5）在酸性条件下将发生氧化还原反应，试剂X是碱溶液；根据电子得失守恒可知：生成1mol Ag，将失去1mol ，消耗的物质的量为0.5mol。 14．(1)升温、搅拌、粉碎、适当提高酸的浓度等 (2) 氨水 3.3 (3) 2CeO2+3H2SO4+H2O2=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O 不相同 (4) 蒸发浓缩、冷却结晶 正四面体 (5)4-8x (6) 2H++2e-=H2↑ NO2+Ce4++H2O=+Ce3++2H+ 【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，固载在玻璃纤维上)用稀硫酸“酸溶”，过滤得到的滤液1中含Fe2+、Fe3+、Al3+等，滤渣1中含CeO2等；滤液1中加入H2O2发生反应1将Fe2+氧化成Fe3+，加入物质X发生反应2将Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀而除去、同时生成(NH4)2SO4，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、常温晾干得到NH4Al(SO4)2∙6H2O晶体；滤渣1中加入稀硫酸和H2O2发生反应3，CeO2溶解得到得到含Ce2(SO4)3的溶液，过滤后，滤液2发生反应4得到Ce(OH)4，Ce(OH)4受热分解成CeO2。 【详解】（1）酸溶时，为了提高酸溶效率，可采取的措施为：升温、搅拌、粉碎、适当提高酸的浓度等。 （2）物质X用于将Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀而除去、同时生成(NH4)2SO4，故物质X为氨水；Fe3+已经完全沉淀时c(OH-)=mol/L=mol/L=2×10-11mol/L，c(H+)=5×10-4mol/L，pH=-lg(5×10-4)=3.3。 （3）反应3中H2O2将CeO2还原为Ce2(SO4)3，自身被氧化成O2，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2CeO2+3H2SO4+H2O2=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O；在该反应中H2O2作还原剂，而在反应1中H2O2作氧化剂，故H2O2在反应1和反应3中的作用不相同。 （4）从溶液中获得NH4Al(SO4)2∙6H2O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；中中心S原子上的孤电子对数为×(6+2-4×2)=0、σ键电子对数为4，故空间构型为正四面体形。 （5）CeO2-x中Ce3+和Ce4+的个数分别为a、b，则a+b=1，根据正负化合价代数和为0，则3a+4b=2(2-x)，解得a=2x-2、b=1-2x；根据均摊法，1个晶胞中含Ce3+和Ce4+共8×+6×=4，则每个CeO2-x晶胞中Ce4+个数为4×(1-2x)=4-8x。 （6）①由图示知，m电极为阳极、n电极为阴极，n电极上H+发生得电子的还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑； ②由图示可知，NO2将Ce4+还原为Ce3+，则NO2被氧化成，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为NO2+Ce4++H2O=+Ce3++2H+。 15．(1)除去碳和有机物 (2) 4Co3+++3H2O=4Co2++2+6H+ 盐酸与Co3+反应产生Cl2且盐酸本身有挥发性，Cl2和HCl会污染环境 (3)1:6 (4)Fe(OH)3 (5)4.15×10-3mol⋅L−1 (6) a 阴 【分析】由题干流程图可知，由含钴矿(Co元素主要以Co2O3、CoO存在，还含有Fe、Mg、Ca元素，碳及有机物等)制取氯化钴晶体的一种工艺流程，含钴废料“550℃焙烧”以除去碳和有机物后加入稀硫酸和焦亚硫酸钠Na2S2O5，过滤得到滤渣1和滤液1，滤液1中加入NaClO3将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离，加入碳酸钠溶液调节溶液pH3.0～3.5沉淀铁离子，过滤得到滤渣2和滤液2，滤液2中加入NaF调节溶液pH=4.0～5.0沉淀钙离子和镁离子，生成滤渣3为CaF2、MgF2难溶于水；向滤液3中加入萃取剂Ⅰ，分液得到有机层中然后用稀盐酸反萃取得到萃取剂Ⅰ和溶液4，经过一系列操作得到相应的盐，溶液中含钴离子和镍离子，加入萃取剂Ⅱ萃取分液得到含镍离子的溶液和有机层，加入稀盐酸反萃取得到氯化钴溶液。经过浓缩蒸发、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到晶体，据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，碳和有机物可通过焙烧除去，含钴废料“550℃焙烧”可以除去碳和有机物，故答案为：除去碳和有机物； （2）由分析结合题干流程图可知，焦亚硫酸钠Na2S2O5，常做食品抗氧化剂，具有还原性，浸取中加入Na2S2O5的作用是将三价钴离子还原为Co2+，防止生成Co(OH)3沉淀，发生反应的离子方程式为4Co3+++3H2O=4Co2++2+6H+，若用盐酸代替H2SO4和Na2S2O5的混合液，盐酸与Co3+反应产生Cl2且盐酸本身有挥发性，Cl2和HCl会造成污染，故答案为：4Co3+++3H2O=4Co2++2+6H+；盐酸与Co3+反应产生Cl2且盐酸本身有挥发性，Cl2和HCl会污染环境； （3）由分析可知，滤液1中加入NaClO3的作用将亚铁离子氧化为三价铁离子，同时生成氯离子，氧化剂氯酸钠得6个电子，还原剂亚铁离子失1个电子，故反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6，故答案为：1:6； （4）由分析可知，加入Na2CO3溶液生成的滤渣2是碳酸钠和铁离子反应生成的氢氧化铁沉淀，故答案为：Fe(OH)3； （5）由Ksp(MgF2)=6.5×10−9，当Mg2+恰好沉淀完全时（浓度为1×10−5mol⋅L−1），c2(F-)=，则由Ksp(CaF2)=2.7×10−11，c(Ca2+)=mol⋅L−1，故答案为：4.15×10-3mol⋅L−1； （6）①钴单质由Co2+得电子在Co电极上析出，故Co电极为阴极，连接乙醇燃料电池的负极，燃料电池，燃料在负极反应，故Co电极应连接乙醇燃料电池的a极，答案为：a； （7）②电解过程中Ⅱ室溶液pH变小，说明I室中H+向II室迁移，为保证溶液电中性，III室中Cl-应向II室迁移，故离子交换膜2为阴离子交换膜，答案为：阴。 16．(1) 47 O2 、、、、H+ (2) (3) 由方程式可知，反应的平衡常数，K值较小，表明该反应进行得不完全 将AgCl固体与少量氨水混合，充分反应后过滤，将滤液分成两支试管，向一支试管中滴加酚酞，溶液变红，表明少量氨水没有完全反应﹔向另一支试管中滴加足量硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生，表明存在产物Cl- 【分析】由题给流程可知，向处理后的光盘碎片中氢氧化钠溶液调节溶液pH后，加入足量次氯酸钠溶液发生如下反应Ag+4NaClO+2H2O═4AgCl+4NaOH+O2↑，过滤得到氯化银；向氯化银中加入足量氨水，将氯化银转化为含有二氨合银离子的溶液C，向溶液C中加入一水合肼溶液发生如下反应：。 【详解】（1）由银元素位于元素周期表的第五周期IB族可知，银元素的原子序数为47；由分析可知，气体A为氧气；向氯化银中加入足量氨水的目的是将氯化银转化为含有二氨合银离子的溶液C，溶液C中二氨合银离子分步离解得到的阳离子为一氨合银离子、银离子，过量的氨水部分电离出的阳离子为铵根离子，水微弱电离出的阳离子为氢离子，则溶液C中含有的阳离子为二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、铵根离子和氢离子，故答案为：47；O2；、、、、H+； （2）由分析可知，向溶液C中加入一水合肼溶液发生的反应为，故答案为：； （3）①由方程式可知，反应的平衡常数K====2.0×103×8.0×103×1.8×10—10=2.88×10−3，K值较小说明该反应进行得不完全，属于可逆反应，故答案为：由方程式可知，反应的平衡常数，K值较小，表明该反应进行得不完全； ②由方程式可知，若该反应为可逆反应，向氯化银固体中加入少量氨水，反应后的溶液中含有氯离子，说明氯化银能与氨水反应，含有未反应的氨水说明氯化银能与氨水的反应为可逆反应，则验证上述反应是可逆反应的实验方案为将AgCl固体与少量氨水混合，充分反应后过滤，将滤液分成两支试管，向一支试管中滴加酚酞，溶液变红，表明少量氨水没有完全反应﹔向另一支试管中滴加足量硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生，表明存在产物Cl-，故答案为：将AgCl固体与少量氨水混合，充分反应后过滤，将滤液分成两支试管，向一支试管中滴加酚酞，溶液变红，表明少量氨水没有完全反应﹔向另一支试管中滴加足量硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生，表明存在产物Cl-。 17．(1)SiO2 (2) H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O 生成的Fe3+作为催化剂，催化的分解 (3)Mg2+、Al3+、Na+ (4) < (5) 重结晶 b (6) 【分析】由流程图可知，主要成分Fe3O4，还含有少量的MgO、Al2O3、SiO2，“酸溶”时加入稀硫酸，SiO2不与稀硫酸反应，滤渣1中为SiO2，同时生成Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+以及过量的硫酸进入到“氧化”， Fe2+被氧化为Fe3+，调节pH，仅生成，同时Al3+、Mg2+未生成沉淀，滤液1中主要成分是硫酸铝、MgSO4以及过量硫酸钠，进入“氧化过滤中”，发生氧化还原反应：，生成高铁酸钠、氯化钠和水， “转化”过程中加入饱和氯化钾溶液实现高铁酸钠转化为高铁酸钾沉淀，，过滤得到氯化钠滤液、高铁酸钾固体，据此作答。 【详解】（1）根据分析可知，SiO2不与稀硫酸反应，滤渣1中为SiO2，因此酸溶后得到的滤渣的主要成分为SiO2，故答案为：SiO2。 （2）加入将Fe2+被氧化为Fe3+，离子方程式为： H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；的用量远大于理论值，原因可能是：生成的Fe3+作为催化剂，催化的分解，故答案为：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；生成的Fe3+作为催化剂，催化的分解。 （3）根据分析可知，滤液1中主要成分是NaAlO2、MgSO4以及过量硫酸钠，滤液1中含有的主要金属阳离子为Mg2+、Al3+、Na+，故答案为：Mg2+、Al3+、Na+。 （4）根据分析可知，化过滤过程发生氧化还原反应：，离子方程式为：；“转化”过程中加入饱和氯化钾溶液实现高铁酸钠转化为高铁酸钾沉淀，，则该温度下<，故答案为：；<。 （5）上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯；根据题中信息高铁酸钾()难溶于醇等有机溶剂，为防止用水洗涤时晶体溶解损失，应用乙醇洗涤2～3次，故答案为：重结晶；b。 （6）由滴定流程和反应原理，有关系式： 该ag粗品中高铁酸钾的质量分数为，故答案为：。 18．(1) 2 AD (2) (3)越小，浓度越大，平衡逆向移动 (4) (5) (6)16 【分析】废旧锂离子电池正极活性材料（主要成分可表示为，还含有少量、的化合物），加入稀硫酸和NaClO酸浸氧化，过滤得到的滤液中主要阳离子为锂离子、铁离子、镍离子和钴离子，加入丁二铜肟沉镍，得到二丁二酮肟镍，过滤得到的滤液中加入萃取剂萃取分液得到水相中含有锂离子，加入碳酸钠沉锂得到碳酸锂，有机相加入试剂反萃取后加入草酸沉钴得到草酸钴。 【详解】（1）丁二酮肟分子中杂化的原子是两个甲基中的碳原子，个数为2；二丁二酮肟镍中存在的化学键有键、键、配位键，氢键不属于化学键，金属键存在于金属或合金中，故答案选。 （2）因为值为转化为，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为： 。 （3）根据图像分析越小，氢离子浓度越大，该反应化学平衡逆向移动，降低了萃取率。 （4）和在空气氛围中焙烧可得到，其化学反应方程式为 （5），取的，则Co元素的质量为，点固体物质中O元素约为原子和O原子物质的量之比为1：1.5，化学式为。 （6）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面心和体内的锂离子的个数为，由钴酸锂的化学式可知，晶胞中含有O的个数为。 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 $$