2025届高三化学专题训练--工业流程题

2025届高三化学专题训练--工业流程题 1．（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 。 2．（2024·江西南昌·三模）锑属于氮族元素，广泛用于制造合金、瓷器、颜料、印刷油墨、防爆材料等。现用锑精矿(主要含有等杂质)来制备锑和焦锑酸钠。其工艺流程如图所示： 已知：常温下，，。 回答下列问题： (1)位于元素周期表的 区，其基态原子的价电子排布式为 。 (2)滤渣Ⅰ的主要成分有 。 (3)“碱浸”时，发生反应的化学方程式为 。 (4)“电解”过程中，阳极上发生的两个电极反应式为 、 。 (5)滤渣Ⅱ的主要成分有 。 (6)产品需洗涤、干燥，检验固体是否洗涤干净的试剂为 (填化学式)。 (7)常温条件下，向碱浸液中加入溶液，生成和沉淀时，溶液的为10，则溶液中剩余 。 3．（2024·北京·三模）某氯化铅渣中含和少量、等物质，分步回收其中金属元素的工艺如下： 已知： 物质 (1)过程中，加入硫酸的目的是 。 (2)过程用浓氨水分离滤渣1中成分。 ①用化学方程式表示氨水的作用 。 ②相同时间内，滤渣2中银含量随反应温度的变化如下图所示，分析银含量随温度升高先减小后增大的原因： 。 (3)滤渣2中的主要成分是铅蓄电池的电极材料，充电时可转化成Pb单质，该电池充电时的总反应方程式为 。 (4)向滤液2中加入可实现中转化，将反应的离子方程式补充完整： 。 □___________□___________+□___________+□ (5)向滤液1通入过量可将转化为，通过计算说明反应能生成的原因： 。(已知：，) 4．（2024·河北唐山·模拟预测）从经济价值、环境保护等多重背景下考虑，废旧锂离子电池中的锂、镍、钴、锰金属的回收利用已刻不容缓。某科研团队对废旧三元锂电池进行处理，工艺如图所示： 查阅资料显示： a．正极片预处理后的粉料中主要成分与终端产品2相同，均为，且其中所含镍、钴、锰的化合价均为+3价；杂质主要为。 b．碳酸锂的溶解度随温度升高而减小。 请回答下列问题： (1)镍位于元素周期表第 周期第 族。 (2)写出粉料中的通过“浸出还原”得到含、、、溶液的化学反应方程式： 。 (3)温度、浸出时间对镍、钴、锰的浸出率的影响如下图所示。根据图中信息，应选择的温度为 ℃，浸出时间为 min。除以上两因素外，任写一种对设出率有影响的因素： 。 (4)“浸出还原”后，可用低浓度的碳酸氢铵溶液除杂，写出反应的离子方程式 。 (5)“共沉淀”后的滤液中含有大量，加碳酸钠后，对溶液采用如下“系列操作”可得到终端产品1： 、 、洗涤、干燥。 5．（2024·辽宁丹东·二模）金属钼在工业和国防建设中有重要的作用，其化合物钼酸钠晶体可制造金属缓释剂。由钼精矿（主要成分为，含有少量不反应的杂质）制备钼及钼酸钠晶体的工艺流程如图所示，回答下列问题： (1)操作1的名称为 。 (2)焙烧过程中采用“多层逆流（空气从炉底进入，钼精矿经粉碎后从炉顶进入）焙烧”，下图为焙烧时各炉层固体物料的物质的量百分数。 ①图中x= ；“多层逆流焙烧”的优点是 ； ②某些生产工艺在焙烧时加入碳酸钙会更环保，其原因是 （用化学方程式表示）； (3)碱浸时发生反应的离子方程式为 ； (4)已知钼酸钠的溶解度曲线如图所示，要获得钼酸钠晶体的操作2为 、 、过滤、洗涤、干燥； (5)在实际生产中会有少量生成，用固体除去．在除前测定碱浸液中，当开始沉淀时，的去除率为 %（保留整数）[已知，溶液体积变化忽略不计]。 6．（2024·山西太原·一模）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”时可能产生有毒气体 ，说出该气体的一种用途 。 (2)“氧化调pH”过程中得到沉淀的离子方程式为 。 (3)若溶液的，试分析主要以 [填“”或“”]形式除去，通过计算说明你的理由 。 (4)“滤渣3”中含有S、，写出得到的化学方程式 。 (5)P5O4、P5O7对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。 ①直接用于分离钴镍的萃取剂是 。 ②“萃余液2”中的主要成分为 (填化学式)，指出分离钴镍的合适pH范围为 (填标号)。 A．3～4    B．4～5   C．5～6   D．6～7 7．（2024·湖南长沙·三模）钒是重要的战略资源，以硫酸工业产生的废钒催化剂为原料(含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2以及少量的Fe2O3等)，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、VO2+存在，pH增大时VO2+可转化为VO(OH)2沉淀。 (1)“水浸”前，通常需要将催化剂粉碎，其目的是 。 (2)“滤渣2”转化为Na2SiO3的化学方程式是 。 (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VO2+，还涉及的反应离子方程式为 。 ③若以磷酸为介质处理废催化剂，可以提高钒的浸出率。一种钒磷配合物的结构如图所示，形成配位键时V提供 (选填“孤对电子”或“空轨道”)。 (4)“萃取”时选择有机萃取剂，原理是：H2R(有机层)+ VO2+2H++VOR(有机层)，“反萃取”应选择在 环境中进行(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)。 (5)加氨水生成VO(OH)2沉淀，若经焙烧得到1molV2O5产品，则消耗空气中O2 mol。 8．（23-24高三下·四川雅安·阶段练习）钴广泛应用于机械制造、电子电器、航空航天、电池制造等行业，是国家重要的战略资源。用含钴废料(主要成分为，含少量、、CaO、MgO、等)制备草酸钴晶体()的工艺流程如图所示，试回答下列问题： 已知： ①具有强氧化性。 ②，。 (1)为提高含钴废料的浸出效率，可采取的措施是 (任写一条)。 (2)在水溶液中的电离方程式为 ；浸出渣的主要成分为 (填化学式)。 (3)向“浸出液”中加入适量的时，发生反应的离子方程式为 。 (4)0.1的溶液中： (填“>”或“<”或“=”)。 (5)①“除钙镁”后，滤液中时， 。 ②若“调pH”时溶液的pH偏低，将会导致、沉淀不完全，其原因是 。 (6)将在空气中加热最终可得到钴的氧化物。分解时测得残留固体的质量随温度变化的曲线如图所示。[已知：] 经测定，A→B过程中产生的气体只有，此过程中发生反应的化学方程式为 。 9．（2024·北京丰台·二模）从某工厂铜电解车间产生的难溶副产物黑铜泥(主要成分为和)和废水车间产生的含砷废渣(主要成分为)中回收铜和砷的一种流程示意图如下。 已知：沉铜过程主要发生反应；易分解生成微溶于水的；随着硫酸浓度的增大，在硫酸溶液中的溶解度变小。 (1)升温能加快氧化浸出的速率。温度过高时，浸出速率反而会下降，原因是 。 (2)和被氧化为和。被氧化的离子方程式为 。 (3)沉铜前，需要对氧化浸出液进行稀释。稀释倍数对沉铜的影响如下图所示。 稀释倍数较小时，滤渣2中As含量较高的原因是 。 (4)上述流程中可循环使用的物质是 。 (5)粗三氧化二砷中砷含量的测定。 ⅰ.取0.1g样品于锥形瓶中，加入NaOH溶液，使样品完全溶解； ⅱ.加入适量乙酸铅溶液，消除-2价硫的干扰； ⅲ.用稀硫酸调pH=8，加入3g碳酸氢钠和少量淀粉溶液； ⅳ.用碘标准溶液(溶质按计)滴定，将砷氧化至最高价态。到达滴定终点时，消耗碘标准溶液VmL。 已知：样品中砷只以+3价的形式存在。 ①若样品中有-2价硫，没有步骤ⅱ，测定结果将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 ②样品中砷的质量分数为 。 ③步骤ⅲ中加入碳酸氢钠，能保持滴定过程中溶液pH基本稳定，结合化学用语解释原因 。 10．（2024·辽宁大连·模拟预测）利用炼锌钴渣[主要含、、和、单质]制备和高纯的流程如下。 已知：①时， ②锌的化合物与铝的化合物部分性质有相似性 请回答下列问题： (1)写出“酸浸”过程中发生反应的离子方程式 。 (2)“沉铁”过程中实际用量远大于理论用量的主要原因 ；该过程加入的作用为 。 (3)“沉镍”过程对溶液中、含量的影响如图。 ①由图判断，应调节 。 ②该过程可能发生的反应如下：             则 。 (4)“沉钴”过程生成的离子方程式为 。 (5)在电解过程中为了保持电解液成分稳定，应不断加入 (填化学式)。 (6)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场的强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺磁性物质的是___________(填标号)。 A． B． C． D． 11．（2024·河南驻马店·二模）钾铁蓝主要用于涂料和油墨工业，一种以黄铁矿(主要成分为，含有少量)为原料生产钾铁蓝的工艺流程如下： 已知：“转化”工序的产物为。 回答下列问题： (1)“焙烧”前需将黄铁矿粉碎的目的是 。 (2)“还原”过程中发生反应的离子方程式为 。 (3)“结晶”时，母液中的溶质有 (填化学式)。 (4)“氧化”时，发生反应的化学方程式为 。 (5)工业上，可用电解的方法制备铁氮化钾，同时获得副产品，电解原理如图所示。 ①离子交换膜M应选择 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。 ②写出石墨1电极的电极反应式： 。 (6)钾铁蓝的重复单元的结构如图： ①周围距离相等且最近的的个数为 。 ②设阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度为 (列出计算式，用含的代数式表示)。 12．（2024·山东·模拟预测）一种利用硫铁矿(主要成分是，含少量和)制备的工艺流程如图： 已知：①。 ②时相关物质的见下表，当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全。 物质 回答下列问题： (1)从“焙烧”到“氧化”要经历“酸浸还原过滤除铝”4道工序。若“酸浸”工序用硫酸，“还原”工序加入。“还原”工序的离子方程式为 ，滤渣的成分是 (填化学式，下同)；“除铝”工序可加入的难溶物质是 ，除净铝离子需要调节的最小为 (保留一位小数)。 (2)“氧化”步骤中，加入的试剂最好为 (填标号)。 A．         B．         C．         D． 能判断是否氧化彻底的试剂为 (填化学式)。 (3)“沉铁"步骤反应的平衡常数。 (4)“高温煅烧”时主要反应的化学方程式为 。 13．（2024·山西临汾·三模）冶炼金属产生的酸泥属于有价值危险物。从某酸泥(含单质，及的化合物等)中回收汞和硒的一种工艺如图： 已知：该工艺条件下，氢氧化物沉淀和溶解时所需的如下表所示： 氢氧化物 开始沉淀 完全沉淀 沉淀 开始溶解 沉淀 完全溶解 8.2 9.7 — — 6.5 8.0 10.5 12~13 回答下列问题： (1)“氧化浸出”时，酸泥中硒、汞、锌、镉分别以形式进入溶液。 ①基态原子核外电子的运动状态有 种，中原子杂化类型为 。 ②不溶于水的被氧化的离子方程式为 。 (2)沉汞后液中磷以最高价形式存在。“还原沉汞”的主要反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ，加入量对沉汞效果的影响如下表所示，则其最适宜加入量是汞量的 倍。 加入量 沉汞率 汞渣含 沉硒率 汞量的1.0倍 68.42 57.80 1.23 汞量的1.25倍 85.93 66.30 1.77 汞量的1.5倍 99.53 78.84 2.95 汞量的1.75倍 99.70 70.80 5.23 汞量的2.0倍 99.72 60.84 6.59 (3)①“沉硒”时“气液逆流”的目的是 。 ②已知：，粗硒中的杂质不溶于溶液。利用该原理对粗硒进行提纯：将粗硒投入 中，待硒充分溶解后 ，冷却析出硒，再过滤、洗涤、干燥。 (4)为使完全沉淀，“中和”时需调节溶液的范围为 ，所得“中和液”中 。 14．（2024·福建南平·三模）以某四氯化钛精制厂的尾渣(主要含、、NaCl及少量的、等)为原料制备的工艺流程如下： 已知：①＋5价钒在溶液中的主要存在形式如图所示 ②25℃时，；； (1)“水洗”的目的为 。“水洗”和“酸浸”后均采用减压过滤，与常压过滤相比，其优点为 。 (2)“焙烧”的目的是将转化为和可溶于水的，以利于“酸浸”时钒浸出。 ①该反应的化学方程式为 。 ②钒浸出率与焙烧温度、锰钒比的关系如图所示。“焙烧”的最佳温度和锰钒比分别为 、 温度不宜过低的可能原因为 。 (3)“酸浸”时，若溶液pH为6～8，与按物质的量比1：1进行反应的离子方程式为 (4)“沉钒”时，在25℃下维持溶液pH=7，向=0.2的酸浸液中加入等体积的溶液进行反应(忽略溶液混合时体积的变化)，反应后溶液中=0.005，则沉钒率为 %。 (5)“煅烧”所得可制成铝钒合金()，其晶胞结构如图所示。用原子的分数坐标可以表示晶胞中各原子的位置，如A点原子的分数坐标为。 ①基态V原子的价电子排布式为 。 ②B点原子的分数坐标为(1，， )(用含b、c的代数式表示)，V原子的配位数为 。 15．（2024·山西晋中·模拟预测）是大气污染物，其主要来源途径为工业上含硫矿物煅烧，可以按如下流程脱除或利用。 已知： 请回答： (1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径Ⅱ脱除，写出反应方程式 ；若反应Ⅳ中与等物质的量反应，则得到的无机酯结构简式为： 。 (2)反应Ⅲ为：，催化氧化过程中钒元素的变化如图所示，则过程c发生反应的化学方程式为 。 (3)含硫矿物石油中主要含有及等多种有机硫，其中的电子式为 ；(沸点为)的燃烧热为，则体现其燃烧热的热化学方程式为： 。 (4)工业生产中利用浓硫酸代替水吸收，主要原因是： 。也可用表示，其对应的盐是重要的化工试剂，其一种工业生产和应用如图所示： 推测焦硫酸钠水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)，用离子方程式表明原因 ；与磁铁矿发生反应产生的的化学方程式为 。 16．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）铟(In)是制造半导体、电光源等的重要原料。从铜冶炼过程中产生的铟砷烟灰(主要含有、)中提取铟的工艺方法如下： 已知：①为强电解质； ②为磷酸二异辛酯，密度为，其在酸性溶液中可萃取三价金属离子； ③。 回答下列问题： (1)滤渣的主要成分除外还有 、 (填化学式)；“氧化酸浸”过程中，中的砷元素被氧化为最高价的含氧酸，写出此反应的化学方程式： 。 (2)“还原铁”时反应的离子方程式为 。 (3)“萃取除铁”时，用的作萃取剂时，发现当溶液后，铟萃取率随值的升高而下降，原因是 (用平衡移动原理解释)；反萃取时萃余液应从分液漏斗的 (填“下口放出”或“上口倒出”)。 (4)“萃取”过程中也可用酸(用表示)作萃取剂，使进入有机相，发生反应：，平衡常数为。已知与萃取率的关系符合公式：。当时，萃取率为，若将萃取率提升到，应调节溶液的 (已知，忽略萃取剂浓度的变化，结果保留三位有效数字)。 (5)整个工艺流程中，可循环利用的物质是 。 (6)2023年诺贝尔化学奖授予对量子点的发现有突出贡献的科研工作者。铜铟硫量子点被广泛应用于光电探测、发光二极管以及光电化学电池领域。立方晶系的晶胞结构如图所示，晶胞中In和未标明，用或者代替。位于由构成的 (填“四面体空隙”、“六面体空隙”或“八面体空隙”)中。 17．（2024·重庆九龙坡·二模）氧化钪可用作半导体镀层的蒸镀材料。可从金属提取工艺中的固体废料“赤泥”(含有等)里回收：。请结合流程，回答以下问题： 已知：①和性质较稳定，不易被还原，且难溶于盐酸； ②“熔炼”过程中，单质硅和大部分单质铁转化为熔融物分离出来； ③草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物； ④常温下，部分氢氧化物的溶度积常数约为下表所示： 物质 (1)元素Sc在元素周期表中位于 区。 (2)“熔炼”时，请写出生成Fe的反应方程式 。 (3)“酸浸”时，滤渣的主要成分为 (填化学式)。 (4)“氧化”时，加入的目的是 (用离子方程式表示)。 (5)常温下，“调pH”时，溶液中，为除去杂质离子，应控制的pH范围是 ；为检验该杂质离子是否除尽，可选用 (填化学式)溶液进行检验。(当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全) (6)反应过程中，测得钪的沉淀率随的变化情况如图1所示。当草酸用量过多时，钪的沉淀率下降的原因是 。 (7)草酸钪晶体在空气中加热，随温度的变化情况如图2所示。250℃时，晶体的主要成分是 (填化学式)。 18．（2024·四川雅安·三模）磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂（）为正极材料的一种锂离子二次电池。一种由钛白副产物硫酸亚铁[主要成分为，还含有少量、、]制备锂离子电池正极材料的前驱体的工艺流程如图所示： 已知常温下：①“酸溶”后，溶液，有关微粒浓度如下表所示： 微粒 浓度 0.0043 0.07 ②，时，沉淀完全。 ③ (1)为加快“酸溶”速率，可采取的措施有 （写两点）。 (2)“除杂过滤”工序中，将转化为除去。加入铁粉的作用是 。 (3)当沉淀完全时，“滤渣”中是否含有？结合计算说明原因（忽略溶液体积的变化） 。 (4)“结晶过滤”后从滤液中获得的操作为 ，过滤。 (5)书写“氧化”时发生反应的离子方程式 。 (6)工业上可以用电解磷铁渣（主要含）的方法制备，电解原理如图所示，溶液中的向 极移动（填“石墨”或“磷铁渣”）；生成的电极反应式为 。 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)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：。 2．(1) p 5s2 5p3 (2) (3) (4) (5)S (6)溶液和溶液 (7) 【分析】锑精矿主要含Sb2O3、Sb2S3、Fe2O3、CuO，根据流程图，加入氢氧化钠溶液、Na2S溶液充分碱浸，过滤得Fe2O3、CuO固体，同时得到Na3SbS3、Na2S、NaOH的混合液，则滤渣Ⅰ的主要成分为Fe2O3、CuO，线路一直接电解混合液得到锑单质；线路二加入氧化剂将Sb元素氧化得到粗Na3SbO4沉淀，加入的氧化剂同时将S2-氧化为硫单质，所以粗Na3SbO4沉淀中混有S单质，加盐酸酸浸，滤渣II主要成分为S，滤液加NaOH溶液中和酸，最终得到NaSb(OH)6。 【详解】（1）Sb的基态原子的简化电子排布式为[Kr]4d105s25p3，价电子排布式为5s25p3，位于元素周期表的p区，故答案为：p；5s25p3； （2）根据分析，滤渣Ⅰ的主要成分有Fe2O3、CuO，故答案为：Fe2O3、CuO； （3）“碱浸”时，Sb2O3转化为Na3SbS3，发生反应的化学方程式为：Sb2O3+6Na2S+3H2O=2Na3SbS3+6NaOH，故答案为：Sb2O3+6Na2S+3H2O=2Na3SbS3+6NaOH； （4）“电解”含Na3SbS3、Na2S、NaOH的溶液，阳极是阴离子OH-和S2-放电，发生的两个电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O、S2--2e-=S，故答案为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；S2--2e-=S； （5）根据分析，滤渣II的主要成分有S，故答案为：S； （6）产品NaSb(OH)6需洗涤、干燥，检验固体是否洗涤干净，即检验是否含有Cl-，所加入的试剂为HNO3溶液和AgNO3溶液，故答案为：HNO3溶液和AgNO3溶液； （7）根据Ksp(CuS)=6.3×10−36，Ksp[Cu(OH)2]=2.1×10−20，常温条件下，向碱浸液中加入CuSO4溶液，生成CuS和Cu(OH)2沉淀时，溶液的pH为10，，则溶液中剩余c(S2−)=mol/L＝3×10−24mol/L，故答案为：3×10-24。 3．(1)将PbCl2转化为PbSO4 (2) 温度低于50℃，随着温度的升高，反应速率加快，银含量降低；温度高于50℃，随着温度的升高，浸出液中浓氨水受热分解，导致氨气溢出，降低氨浸银效果，导致银含量升高。 (3) (4)；4 Ag↓；4；4 (5) ，平衡常数K比较大，故反应能生成。 【分析】氯化铅渣中含和少量、等物质，向废渣中加入H2SO4和Na2SO4，得到滤渣1：、PbSO4，滤液1中含有Cu2+，向滤液1通入过量可将转化为；向滤渣1中加过量浓氨水分离、PbSO4，因为AgCl与浓氨水反应生成，PbSO4不溶于氨水，过滤，得到滤液2含有，向滤液2中加入可实现中转化，生成Ag, 而滤渣2中的主要成分是PbSO4，通过铅蓄电池的充电可转化成Pb单质，据此分析回答问题。 【详解】（1）Ksp（PbCl2）=1.6×10-5，Ksp（PbSO4）=1.7×10-8，向PbCl2溶液中加入硫酸，转化为溶解度更小的PbSO4，故答案：将PbCl2转化为PbSO4； （2）由滤渣2中银含量随反应温度的变化曲线知，温度低于50℃，随着温度的升高，反应速率加快，银含量降低；温度高于50℃，随着温度的升高，浸出液中浓氨水受热分解，导致氨气溢出，降低氨浸银效果，导致银含量升高； （3）由铅蓄电池的电极材料知，阴极为Pb，阳极为PbO2，故充电时的总反应方程式：； （4）向滤液2中加入可实现中转化生成银，转化过程中被银氨溶液氧化的产物是氮气，故化学方程式：4 Ag↓+4+4； （5）向滤液1通入过量可将转化为，发生的反应为：，，平衡常数K比较大，故反应能生成。 4．(1) 四 Ⅷ (2)2LiNi（1-x-y）CoxMnyO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2(1-x-y)NiSO4+2xCoSO4+2yMnSO4+O2↑+4H2O (3) 70 120 H2SO4用量 (4)Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑ (5) 蒸发结晶 趁热过滤 【分析】经过放电处理后，负极Li放电形成Li+，最终转移到正极材料中，可提高Li元素的回收率，经过浸出还原，正极材料中相关元素转化为Ni2+、Co2+、Mn2+、Li+，加入NaOH调节pH至11，可将Ni2+、Co2+、Mn2+转化为沉淀除去，最终在滤液中加入Na2CO3得到Li2CO3产品，正极材料前驱体在空气中煅烧得到终端产品2LiNi(1-x-y)CoxMnyO2。 【详解】（1）金属镍(Ni)原子序数为28，位于周期表第四周期第Ⅷ族，故答案为：四；Ⅷ； （2）粉料中的LiNi(1-x-y)CoxMnyO2被过氧化氢氧化，相关元素转化为Ni2+、Co2+、Mn2+、Li+，Ni2+、Co2+、Mn2+化合价由+3价变为+2价，H2O2氧元素由-1价变为0价，故相关化学方程式为2LiNi(1-x-y)CoxMnyO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2(1-x-y)NiSO4+2xCoSO4+2yMnSO4+O2↑+4H2O； （3）由图可知，当温度为70℃、浸出时间为120min时金属的浸出率较高，再提高温度和浸出时间，金属的浸出率几乎不变，所以最佳的温度为70℃、最佳的浸出时间为120min；影响浸出率的因素除了温度时间外，还包括反应物浓度，故答案为：70；120；H2SO4用量； （4）Al3+与发生相互促进的完全双水解反应：Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑； （5）由于碳酸锂的溶解度随温度升高而减小，沉淀完成后从溶液中得到Li2CO3的操作有蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，故答案为：蒸发结晶；趁热过滤。 5．(1)过滤 (2) 64 增加固体和气体的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率 (3) (4) 蒸发浓缩 冷却至以下结晶 (5)89 【分析】由题给流程可知，钼精矿在空气中焙烧生成三氧化钼和二氧化硫，向焙烧渣中加入碳酸钠溶液碱浸，将三氧化钼转化为钼酸钠，过滤得到滤渣和滤液；向滤液中加入足量盐酸，将钼酸钠转化为钼酸沉淀，过滤得到钼酸，钼酸高温条件下反应得到三氧化钼，三氧化钼与氢气高温条件下反应生成钼；钼酸钠溶液经蒸发浓缩、冷却至以下结晶、过滤、洗涤、干燥得到钼酸钠晶体。 【详解】（1）由分析可知，操作1为固液分离的过滤操作，故答案为：过滤； （2）①由图可知，在炉层序号为6时，钼元素的存在形式为二氧化钼、二硫化钼和三氧化钼，其中二硫化钼和三氧化钼的物质的量百分数均为18％，由钼原子守恒可得：x％=100％-18％×2=64％，则x=64；焙烧过程中采用“多层逆流焙烧”可以增加固体和气体的接触面积，有利于加快反应速率，提高原料的利用率，答案为：64；增加固体和气体的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率； ②在焙烧时加入碳酸钙会更环保的原因是碳酸钙高温下反应生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙与氧气反应生成性质稳定的硫酸钙，从而减少二氧化硫的排放，达到防治酸雨的目的，总反应的化学方程式为，故答案为：； （3）由分析可知，加入碳酸钠溶液碱浸的目的是将三氧化钼转化为钼酸钠，反应的离子方程式为，故答案为：； （4）由图可知，温度高于10℃时，结晶析出的固体为二水钼酸钠，则从钼酸钠溶液中获得十水钼酸钠晶体的操作为蒸发浓缩、冷却至10℃以下结晶、过滤、洗涤、烘干，故答案为：蒸发浓缩；冷却至10℃以下结晶； （5）溶液中钼酸根离子浓度为0.80mol/L，由溶度积可知，钼酸钡开始沉淀时，溶液中钡离子浓度为=5.0×10—8 mol/L，则由溶度积可知，溶液中硫酸根离子的浓度为=2.2×10—3mol/L，硫酸根离子的去除率为×100%=89%，故答案为：89。 6．(1) 食品添加剂(如用于葡萄酒)、作漂白剂、制硫酸 (2) (3) 反应进行彻底，故主要以形式除去 (4) (5) P507 B 【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P2O4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P5O7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，稀硫酸、K2SO3发生反应，可能产生有毒气体SO2，该气体的一种用途为：制硫酸、食品添加剂(如葡萄酒)、漂白剂(任写一种)。 （2）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，根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒定律，离子方程式：； （3），，对于平衡：，平衡常数：，反应进行彻底，所以主要以形式除去； （4）“滤渣 3”中，Mn2+转化为MnO2，Co(OH)3转化为Co2+，依据得失电子守恒，化学方程式：； （5）①从图中可以看出，在P5O4中，相同pH时，Co2+和Ni2+的萃取率非常接近，而在P5O7中，二者相同萃取率时的pH相差较大，所以直接用于分离钴、镍的萃取剂是P5O7； ②根据分析可知，“萃余液2”中的主要成分为；分析图中曲线，分离钴、镍的合适pH范围为，故选B。 7．(1)增大催化剂与水的接触面积，提高反应速率与浸出率 (2)SiO2 +2NaOH = Na2SiO3 + H2O或 SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑ (3) VO2+水解程度增加或生成VO(OH)2，影响钒的浸出率 、、、、 空轨道 (4)酸性 (5)0.5 【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）“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，提高反应速率与浸出率，故答案为：增大催化剂与水的接触面积，提高反应速率与浸出率。 （2）“滤渣2”主要成分是SiO2，转化为 Na2SiO3的化学方程式是：SiO2 +2NaOH = Na2SiO3 + H2O或 SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑，故答案为：SiO2 +2NaOH = Na2SiO3 + H2O或 SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑。 （3）①“还原酸浸”时，硫酸的用量会影响钒的浸出率，pH超过1.2时，VO2+水解程度增加或生成VO(OH)2，水解产物会进入滤渣中影响钒的浸出率，故答案为：VO2+水解程度增加或生成VO(OH)2，影响钒的浸出率； ②过程中除了有，被还原成VO2+，还涉及的反应离子方程式为：、、、、，故答案为：、、、、； ③由图2可知，和V形成配位键的P、O、Cl均含有孤电子对，故V提供的是空轨道； 故答案为：空轨道。 （4）“萃取”时选择有机萃取剂，原理是：H2R(有机层)+VO2+2H+ +VOR(有机层)，“反萃取”应让平衡逆向移动，使VO2+进入水层，故选择在酸性环境中进行，故答案为：酸性。 （5）VO(OH)2沉淀经焙烧得到V2O5的方程式为：4VO(OH)2 +O22V2O5 + 4H2O，若经焙烧得到1molV2O5产品，则消耗空气中O2的物质的量为：mol=0.5mol，故答案为：0.5。 8．(1)将含钴废料粉碎(或其他合理答案) (2) 、 (3) (4)> (5) pH偏低，浓度过大，和结合成HF分子，降低了浓度，导致、溶解平衡向溶解方向移动 (6) 【分析】含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠，与盐酸和亚硫酸钠发生反应，转化为Co2+，与盐酸和亚硫酸钠发生反应，转化为Fe2+，浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等，工艺流程最终得到草酸钴，加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，加入Na2CO3调pH至5.2，可得到Fe(OH) 3、A(OH) 3沉淀，过滤后所得滤液主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2，用NaF除去钙离子、镁离子，过滤后向滤液中加入萃取剂，萃取后的水层中主要含有CoCl2，加入草酸铵溶液得到草酸钴晶体。 【详解】（1）将水钴矿粉碎、加热、适当增大盐酸浓度、搅拌，均可以加快钴矿的 “浸出率”； （2）为强电解质，在水溶液中完全电离，电离方程式为；含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠，与盐酸和亚硫酸钠发生反应：，使转化为，CaO溶于盐酸生成的与形成沉淀，故浸出渣的主要成分为不反应的、生成的； （3）加入的作用是将氧化为，该反应的离子方程式为 。 （4）0.1的溶液中由质子守恒可知，，则，那么>。 （5）①滤液中时，。 ②pH偏低，浓度过大，和结合成HF分子，降低了浓度，、溶解平衡向溶解方向移动，将会导致、沉淀不完全。 （6）在空气中加热首先失去结晶水，、的相对分子质量分别为183、147；结合图像可知，初始为0.1mol ，A点时为0.1mol 。根据钴元素守恒，B点时8.03g固体中钴元素的物质的量为0.1mol，则8.03g固体中氧元素的物质的量为，则8.03g固体中Co、O的物质的量之比为0.1∶0.133≈3∶4，故B点时固体产物为，A→B发生的反应为。 9．(1)分解，浓度降低 (2) (3)易分解生成，稀释倍数较小时，硫酸浓度较大，溶解度较小，导致滤渣2中含量较高 (4) (5) 偏大 0.75cV 滴定过程中产生，平衡正移，使基本稳定 【分析】在酸性条件下，和被氧化为和，过滤后加入含砷废渣，沉铜后过滤，再用二氧化硫滤液中的砷元素还原得到粗三氧化二砷，据此分析作答。 【详解】（1）过氧化氢受热易分解，温度过高时过氧化氢分解而使过氧化氢浓度降低导致氧化浸出速率降低； （2）被过氧化氢在酸性条件下氧化生成CuSO4、H3AsO4和H2O离子方程式为：； （3）稀释倍数较小时，溶液中硫酸浓度较大，根据题中已知：易分解生成微溶于水的；随着硫酸浓度的增大，在硫酸溶液中的溶解度变小，因此滤渣2中含量较高； （4）在“还原”过程中有硫酸生成，氧化浸出中需要消耗硫酸，因此能循环使用的物质是硫酸； （5）①若样品中有-2价硫，则碘标准液还需要氧化-2价硫导致标准液消耗体积偏大，最后测定结果偏高； ②2As~As2O3~2I2，则有150gAs~2I2，则样品中As的质量分数为； ③用碘标准液滴定过程中会生成氢离子，碳酸氢钠的加入可以消耗氢离子平衡正向移动，从而维持溶液中氢离子浓度在一个稳定的水平。 10．(1) (2) 催化分解 调节使淀完全 (3) 10 (4) (5) (6)C 【分析】炼锌钴渣加入硫酸酸浸，铜不和硫酸反应过滤后得到铜渣，滤液中含有Co2+、Fe2+、Ni2+、Zn2+，向滤液中加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，加入碳酸钙调节pH沉铁，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，滤液中加入氨水将镍转化为沉淀，过滤滤液加入过一硫酸钠氧化二价钴为三价钴，加入氢氧化钠转化为钴沉淀，过滤滤液电解得到锌单质； 【详解】（1）“酸浸”过程中和硫酸反应生成CoSO4和水，发生反应的离子方程式； （2）过氧化氢不稳定，催化分解生成水，导致“沉铁”过程中实际用量远大于理论用量；“酸浸”过程和酸反应转化为钴离子，离子方程式为；“沉铁”过程的作用有调节pH沉铁，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，且碳酸钙、硫酸钙均为固体，减少引入其它杂质； （3）①“沉镍”过程中使得镍转化为沉淀，而钴不转化为沉淀，由图判断，应调节pH=10，此时镍沉淀完全、而钴损失较小； ②； （4）“沉钴”过程中过一硫酸钠氧化二价钴为三价钴同时生成硫酸根离子，加入氢氧化钠和三价钴反应转化生成沉淀，离子方程式为：； （5）电解过程中阴极二价锌得到电子发生还原反应生成锌单质、氢氧根离子放电生成氧气，则为了保持电解液成分稳定，应不断加入； （6）A．中Cu+的价层电子排布式为3d10，Cu+与NH3分子间形成配位键，不含有未成对电子，不具有顺磁性，A项不符合题意； B．[Zn(NH3)4]SO4中Zn2+的价层电子排布式为3d10，Zn2+与NH3分子间形成配位键，该物质中不含有未成对电子，不具有顺磁性，B项不符合题意； C．中Cu2+的价层电子排布式为3d9，Cu2+与NH3分子间形成配位键，该物质中含有未成对电子，具有顺磁性，C项符合题意； D．中Zn2+的价层电子排布式为3d10，Zn2+与OH-间形成配位键，该物质中不含有未成对电子，不具有顺磁性，D项不符合题意； 故选C。 11．(1)增大接触面积，加快焙烧速率，使焙烧更充分 (2) (3) (4) (5) 阳 (6) 4 【分析】黄铁矿煅烧时生成二氧化硫和氧化铁，酸浸后氧化铁溶解，二氧化硅不溶，过滤得到滤渣。二氧化硫还原铁离子转化为亚铁离子，结晶后加入加入硫酸和，控制pH＝3得到，在加入硫酸和氯酸钾氧化得到，据此解答。 【详解】（1）“焙烧”前需将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快焙烧速率，使焙烧更充分； （2）“还原”是用焙烧后的气体产物将溶液中的还原为，离子反应方程式为。 （3）“还原”时生成的产物有和，所以“结晶”时，母液中的溶质有。 （4）“氧化”是用将氧化为，反应的化学方程式为。 （5）①电解时，石墨2电极的电极反应式为，所以离子交换膜选择通过，使得石墨2电极附近生成。 ②石墨1是阳极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为。 （6）①位于面心处，钾离子周围距离相等且最近的的个数为4个； ②取一个重复单元作为研究对象，利用均摊法可计算得一个晶胞中含有1个、1个个和6个，则一个重复单元的质量为，体积为，因此，晶体的密度为。 12．(1) 、 4.7 (2) B 或 (3) (4) 【分析】硫铁矿(主要成分是，含少量和)通入空气煅烧生成铝、铁的氧化物和二氧化硫，矿石中二氧化硅不反应；酸浸过程中铝、铁的氧化物和稀硫酸反应转化为相应的盐溶液，二氧化硅不和稀硫酸反应，加入FeS将铁离子转化为亚铁离子同时生成硫单质，过滤除去硫和过量FeS以及二氧化硅，即滤渣为、；滤液加入FeO调节pH值除去铝得到滤渣，滤液加入过氧化氢，将亚铁离子转化为三价铁离子，再加入(NH4)2HPO4沉铁，得到磷酸铁，最后高温煅烧Li2CO3、H2C2O4、FePO4的混合物生成LiFePO4，据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，若“酸浸”工序用硫酸，“还原”工序加入FeS，即用FeS还原Fe3+，将Fe3+还原为Fe2+、FeS中S氧化为S，故“还原”工序的离子方程式为：2Fe3++FeS=3Fe2++S，过滤得到滤渣的成分是、；由分析可知，“除铝”工序可加入的难溶物质是FeO，除净铝离子即Al3+浓度小于等于10-5mol/L，则此时溶液中c(OH-)≥==4.6×10-10mol/L，则c(H+)≤==2.17×10-5mol/L，故需要调节的最小pH为-lg(2.17×10-5)=5-0.33=4.7； （2）由分析可知，“氧化”步骤中是将Fe2+氧化为Fe3+，加入HNO3将产生有毒有害气体，加入Ca(ClO)2、KMnO4将引入杂质离子，加入H2O2时其还原产物为H2O，不引入新的杂质，故加入的试剂“R”最佳是H2O2，判断是否氧化彻底即检验氧化后的产物中是否含有Fe2+，故该试剂为或； （3）由题干流程图可知，“沉铁”步骤反应为：Fe3++FePO4↓+H+，该反应的平衡常数：K=====3.0×109； （4）“高温煅烧”时，发生的主要反应即Li2CO3、H2C2O4和FePO4生成LiFePO4和CO2，根据氧化还原反应配平可得该反应化学方程式为：； 13．(1) 34 杂化 (2) 4∶1 1.5 (3) 使与沉汞后液充分触，加快反应速率，使其充分反应 热的溶液 趁热过滤 (4) 【分析】酸泥(含Se单质，HgSe及Zn、Cd的化合物等)中加入NaClO3、过量H2SO4“氧化浸出”得到浸出渣和氧化浸出液，氧化浸出液中含H2SeO3、Hg2+、Zn2+、Cd2+，氧化浸出液中加入NaH2PO2“还原沉汞”得到Hg2SO4为主要成分的汞渣，沉汞后液中通入SO2“沉硒”得到粗硒，沉硒后液中加入石灰乳中和得到中和渣和中和液。 【详解】（1）①Se原子核外有34个电子，Se的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，基态Se原子核外电子的运动状态有34种；H2SeO3可以写成SeO(OH)2，其中Se的价层电子对数为3+×(6-2-2×1)=4，则Se的杂化方式为sp3杂化。 ②不溶于水的HgSe被氧化成H2SeO3，则NaClO3被还原成NaCl，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HgSe++2H+=Hg2++H2SeO3+Cl-。 （2）沉汞后液中磷以最高价形式存在，“还原沉汞”的主要反应中，P元素的化合价由NaH2PO2中+1价升至+5价，NaH2PO2为还原剂，Hg元素的化合价由+2价降至Hg2SO4中+1价，Hg2+为氧化剂，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶1；根据表中NaH2PO2加入量对沉汞效果的影响可知，最适宜加入量是汞量的1.5倍。 （3）①“沉硒”时“气液逆流”的目的是使SO2与沉汞后液充分触，加快反应速率，使其充分反应； ②已知Se(s)+Na2SO3(aq)Na2SeSO3(aq)，粗硒中的杂质不溶于Na2SO3溶液，故利用此原理对粗硒进行提纯时，应将粗硒投入热的Na2SO3溶液中，使其中的Se转化成溶于水的Na2SeSO3，待硒充分溶解后，趁热过滤，然后将热Na2SeSO3溶液冷却析出硒，再过滤、洗涤、干燥。 （4）根据表中各氢氧化物沉淀和溶解时所需的pH可知，为使Zn2+、Cd2+完全沉淀，“中和”时需调节溶液的pH范围为9.7≤pH＜10.5；由表中数据可知Ksp[Cd(OH)2]=c(Cd2+)c2(OH-)=0.01×=10-13.6，Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)c2(OH-)=0.01×=10-17，所得“中和液”为Zn(OH)2、Cd(OH)2的饱和溶液，其中===10-3.4。 14．(1) 除去尾渣中的NaCl 加快过滤速度，得到较干燥的沉淀 (2) 850℃ 2.0 焙烧温度过低，反应速率慢，生成量少；或焙烧温度过低，不能充分转化为；或量少 (3) (4)98% (5) 12 【详解】（1）①用去离子水“水洗”时可除去尾渣中的可溶性物质(NaCl)； ②减压过滤是利用循环水真空泵使吸滤瓶内减压，由于瓶内与布氏漏斗液面上形成压力差，因而加快了过滤速度；固液分离较彻底，得到较干燥的沉淀； 故答案为：①除去尾渣中的可溶性物质(NaCl)；②加快了过滤速度；固液分离较彻底，得到较干燥的沉淀； （2）①结合流程图中“焙烧”这步的信息和题目中的信息，可写出焙烧的反应方程式为 ②结合钒浸出率与焙烧温度、锰钒比的关系图可知：“焙烧”的最佳温度为850℃；③“焙烧”的最佳温度锰钒比为2.0； ④温度过低时，反应速率小，可溶于水的生成量少，导致钒浸出率低；或温度过低时，不能充分转化为可溶于水的，导致钒浸出率低； 故答案为：①；②850℃；③2.0；④焙烧温度过低，反应速率慢，生成量少；或焙烧温度过低，不能充分转化为；或量少。 （3）与反应的离子方程式书写应注意可溶于水要拆写，是弱酸不能拆，根据①的已知信息若溶液pH为6～8，＋5价钒在溶液中的主要存在形式为，并结合(4)的信息可知“沉钒”是用将酸浸液中的转化为沉淀，可知若溶液pH为6～8“酸浸”时转化为，结合可知另一产物为沉淀，故与按物质的量比1：1反应的离子方程式为; 故答案为： （4）“沉钒”时，在25℃下维持溶液pH=7，反应后溶液中=0.005，结合可得反应后溶液中，再结合可得反应后溶液中，由于等体积混合且忽略溶液混合时体积的变化，故反应前溶液中，则沉钒率=； 故答案为：98%； （5）①基态V原子的价电子排布式为； ②分析晶胞图可知B点在z轴方向的处，故B点原子的分数坐标为(1，，) ③根据铝钒合金的化学式可知黑球为V原子，白球为Al原子，结合晶胞图A点可知Al原子的配位数为4，故由化学式可知V原子的配位数为12； 故答案为：①3d34s2；②；③12。 15．(1) 2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2 (2)4VOSO4+O2=2V2O5+4SO3 (3) CH3SH(g)+3O2(g)=CO2(g)+SO2(g)+2H2O(l) △H=—1048.4kJ/mol (4) 防止形成酸雾，影响SO3的吸收 酸性 S2O+ H2O=2SO+2H+ 10Na2S2O7+2Fe3O43Fe2(SO4)3+ SO2↑+10Na2SO4 【分析】由题给流程可知，含硫矿物在空气中煅烧生成二氧化硫，二氧化硫与氧气、碳酸钙高温条件下反应生成硫酸钙和二氧化碳；催化剂作用下二氧化硫与氧气共热发生催化氧化反应生成三氧化硫， 98.3浓硫酸吸收三氧化硫得到焦硫酸，焦硫酸与水反应生成硫酸；三氧化硫与甲醇反应生成无机酯。 【详解】（1） 由分析可知，途径Ⅱ发生的反应为二氧化硫与氧气、碳酸钙高温条件下反应生成硫酸钙和二氧化碳，反应的化学方程式为2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2；由三氧化硫与水反应生成硫酸可知，三氧化硫与甲醇反应生成结构简式为的硫酸氢甲酯，故答案为：2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2；； （2）由图可知，过程c发生的反应为VOSO4与氧气反应生成五氧化二钒和三氧化硫，反应的化学方程式为4VOSO4+O2=2V2O5+4SO3，故答案为：4VOSO4+O2=2V2O5+4SO3； （3） 羰基硫是只含有共价键的共价化合物，电子式为；由题意可知，常温常压下为气态甲硫醇的燃烧热为1048.4kJ/mol，则表示甲硫醇燃烧热的热化学方程式为CH3SH(g)+3O2(g)=CO2(g)+SO2(g)+2H2O(l) △H=—1048.4kJ/mol，故答案为：；CH3SH(g)+3O2(g)=CO2(g)+SO2(g)+2H2O(l) △H=—1048.4kJ/mol； （4）三氧化硫与水反应生成硫酸时放出大量的热，反应放出的热量会形成酸雾，酸雾会影响三氧化硫的吸收，所以工业生产中利用98.3%浓硫酸代替水吸收三氧化硫；由图可知，硫酸氢钠受热生成焦硫酸钠和水，则焦硫酸钠与水反应生成硫酸氢钠，反应的离子方程式为S2O+ H2O=2SO+2H+，所以焦硫酸钠水溶液呈酸性；由题意可知，焦硫酸钠与磁铁矿生成硫酸铁的反应为焦硫酸钠与四氧化三铁高温条件下反应生成硫酸铁、二氧化硫和硫酸钠，反应的化学方程式为10Na2S2O7+2Fe3O43Fe2(SO4)3+ SO2↑+10Na2SO4，故答案为：防止形成酸雾，影响SO3的吸收；S2O+ H2O=2SO+2H+；10Na2S2O7+2Fe3O43Fe2(SO4)3+ SO2↑+10Na2SO4。 16．(1) (2) (3)   增大，水解生成，不利于萃取 上口倒出 (4)2.73 (5)萃余液 (6)四面体空隙 【分析】铟砷烟灰(主要含有、)加入MnO2、硫酸溶液氧化酸浸，各金属元素转化成对应的硫酸盐，PbO转化为PbSO4，铁元素转化成Fe2O3，锌元素转化为ZnSO4，铟元素转化成In2(SO4)3，中的砷元素被氧化为最高价的含氧酸，SiO2、PbSO4和过量的MnO2不溶成为废渣，滤液中加Na2S2O3还原铁，将三价铁还原成Fe2+，再加P2O4萃取除铁得到含FeS4O6的水溶液，剩下的物质加硫酸溶液进行反萃取，分液后加Zn置换铟，反应过滤得粗铟。 【详解】（1）由分析可知，滤渣的主要成分除外还有PbSO4、MnO2；“氧化酸浸”过程中，中的砷元素被氧化为最高价的含氧酸，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。 （2）“还原铁”时，Fe3+被还原为亚铁离子，根据得失电子守恒及元素守恒得反应离子方程式：。 （3）当溶液后，溶液中氢氧根离子浓度逐渐增大，导致铟离子发生水解，水解生成，不利于萃取；为磷酸二异辛酯，密度为比水小，反萃取时萃余液应从分液漏斗的上口倒出。 （4）由可知，当pH=2.30时，萃取率为50%，则，可得，若将萃取率提升到95%，忽略萃取剂浓度的变化，则，将lgK代入得，，则，代入lg19=1.28，得-lgc(H+)=2.73，将萃取率提升到95%，应调节溶液的pH=2.73。 （5）由流程可知整个过程中萃余液可以循环使用。 （6）立方晶系的晶胞结构如图所示，晶胞中In和未标明，用或者代替。位于由构成的四面体空隙中。 17．(1)d (2) (3)、C (4) (5) 3≤pH＜5 KSCN (6)草酸用量过多时，草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物，故钪的沉淀率下降 (7) 【分析】本工艺流程题是从固体废料“赤泥”里回收，由题干流程图结合题干已知信息可知，“熔炼”时主要是将Fe2O3、分别被还原为Fe和Si，并将大部分Fe和Si转化为熔融物分离出来，则固体为、、C和少量的Fe、Si等，加入盐酸后将Fe转化为Fe2+、转化为Sc3+、过滤的滤渣主要成分为、C，还有少量的Si，滤液中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+便于后续调节pH来除去Fe3+，过滤得固体沉淀物为Fe(OH)3沉淀，向滤液中加入草酸，得到草酸钪晶体，过滤洗涤干燥后，在空气中加热可得固体，据此分析解题。 【详解】（1）Sc元素位于周期表第四周期第IIIB族，故元素Sc在元素周期表中位于d区。 （2）“熔炼”时，C还原Fe2O3，故生成Fe的反应方程式为。 （3）由分析知，“酸浸”时，滤渣的主要成分为、C。 （4）“氧化”时，用过氧化氢把Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为。 （5）常温下，“调pH”，为使Fe3+完全沉淀，，所以pH≥3，溶液中，为了Sc3+不沉淀，，pH＜5，应控制的pH范围是3≤pH＜5。为检验该杂质离子即Fe3+是否除尽，可选用KSCN溶液进行检验。 （6）由题干信息可知，草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物，草酸用量过多时，草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物，故钪的沉淀率下降。 （7）草酸钪晶体在空气中加热，随温度的变化情况如下图所示，由图示信息可知，250℃时，减少的质量为：462g×19.5%=90g，，即此过程中晶体失去5个结晶水，故此时晶体的主要成分是。 18．(1)搅拌、加热、适当提高酸的浓度等合理答案均可 (2)还原；调节pH，使转化为 (3)溶解后，，，，，无沉淀；或，，解得，因此无沉淀 (4)蒸发浓缩，冷却结晶 (5) (6) 石墨 【分析】钛白副产硫酸亚铁酸溶之后，溶液中含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+、Mg2+、TiO2+，加入Fe将Fe3+还原为Fe2+，将TiO2+沉淀，结晶过滤、溶解后加H2O2将Fe2+转化为Fe3+，加入H3PO4和氨水沉淀Fe3+，据此回答。 【详解】（1）为加快“酸溶”速率，可采取的措施有：搅拌、加热、适当提高酸的浓度等； （2）根据分析可知，“除杂过滤”工序中，将TiO2+转化为H2TiO3除去，加入铁粉的作用是：还原Fe3+；调节pH，使TiO2+转化为H2TiO3； （3）溶解后c(Mg2+)=0.07mol⋅L−1，pH=4，c(OH−)=10−10mol⋅L−1，Q=c(Mg2+)⋅c2(OH−)=7×10−22，Q<Ksp，无Mg(OH)2沉淀；或c(OH−)=10−10mol⋅L−1，Ksp=1.8×10−11=c(Mg2+)⋅c2(OH−)=c(Mg2+)⋅10−20，解得c(Mg2+)=1.8×109mol⋅L−1>0.07mol⋅L−1，因此无Mg(OH)2沉淀； （4）“结晶过滤”获得FeSO4·7H2O的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （5）氧化时将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O； （6）由图可知磷铁渣与电源正极相连，为阳极，石墨为阴极，电解池中阳离子向阴极移动，所以溶液中的H+向石墨移动；FeP失去电子转化为FePO4，离子方程式为：FeP-8e-+4H2O=FePO4+8H+。 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 $$