2025届高三化学一轮训练题-工业流程题

2025届高三化学训练题-工业流程题 1．（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：，) 2．（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 、 。 3．（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 。 4．（2024·重庆·模拟预测）纳米材料是一种很有发展前景的储能材料，用菱锰矿(主要成分为，含有少量CaO、MgO、FeO、、等)制备纳米材料的工艺流程如图所示。 已知：25℃时，各物质的如表所示。 物质 物质 回答下列问题： (1)“酸浸”中提高反应速率的可行措施有 (任答一条)；酸浸渣的主要成分是 (填化学式)。 (2)加入的目的是氧化 (填离子符号)，写出该离子被氧化生成沉淀的离子方程式： 。 (3)回收的沉淀可与浓硫酸反应生成能腐蚀玻璃的气体，与浓硫酸在加热的条件下反应的化学方程式为 ；25℃时，沉淀后的滤液中 (写最简整数比)。 (4)用去离子水多次洗涤纳米材料，检验沉淀是否洗涤干净的操作为 。 (5)“高压釜水热反应”溶液pH应调节为中性，而不能过高的原因是 。 5．（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。 6．（2024·重庆·三模）镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。以含镍废料(主要成分为NiO，含少量FeO、、CoO、BaO和)为原料制备和的工艺流程如下。 回答下列问题： (1)基态Co原子的价层电子的轨道表示式为 。 (2)“滤渣Ⅰ”主要成分是 (填化学式)。 (3)“调pH”过程中生成黄钠铁钒沉淀，该反应的离子方程式为 。 (4)“萃取”时需充分振荡，目的是 。“萃取”和“反萃取”可简单表示为：。在萃取过程中加入适量氨水，其作用是 。“反萃取”需要往有机层中加 (填试剂名称)。 (5)常温下，，若起始时，“沉钴”过程中应控制pH< 。 (6)在空气中能受热分解，测得剩余固体的质量与起始的质量的比值(剩余固体的质量分数)随温度变化曲线如图所示。 将固体置于热解装置中，通入空气流，在 ℃(填范围)煅烧至恒重即可得到。由制备总的反应方程式为 。 7．（2024·安徽·三模）钯催化剂(主要成分为Pd、，还含有少量铁铜等)是石油化工中催化加氢和催化氧化等反应的重要催化剂。一种从废钯催化剂中回收海绵钯的工艺流程如下： 已知：钯催化剂在使用过程中Pd易被氧化为难溶于酸的PdO而失活；是一种二元强酸。 回答下列问题： (1)加入甲酸的主要目的将PdO还原为Pd，甲酸中三种元素的电负性由大到小的顺序为 ；甲酸的沸点比甲醛的 (填“高”或“低”)，主要原因是 。 (2)“酸浸”过程中盐酸的主要作用是 ，Pd转化的离子方程式为 。 (3)“酸浸”过程中温度、固液比对浸出率的影响如图所示，当温度高于80℃时，浸出率变化的原因为 。 (4)“离子交换”过程可简单表示为，流出液通入调节pH后过滤，滤液经一系列操作可以得到。“一系列操作”包括 、 、过滤、洗涤、干燥。 (5)“洗脱”时应使用的洗脱液为 (填标号)。 A．硫酸                B．盐酸                C．无水乙醇 (6)“还原Ⅱ”过程中产生无毒无害气体。由生成海绵钯的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 8．（2024·贵州黔东南·三模）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)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)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 。 (5)在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如图所示，设铁原子的半径为r pm，则Fe原子的配位数为 ，该晶体的密度为 (列出计算式)。 (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·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。 10．（2024·陕西·模拟预测）某废弃合金材料的主要成分为Zn，还含有Co、Fe、Mn、Cd及其氧化物。从该合金材料中生产高纯锌并分离各种金属化合物的工艺流程如下： 已知：①下，部分难溶物质的溶解平衡常数如下表： 难溶电解质 ②当某离子浓度低于时，认为溶液中不存在该离子。 回答下列问题： (1)能提高“溶浸”效率的具体措施为 (任写一条)； (2)“滤液①”中含有的金属离子、、、，且离子浓度均不高于； ①还原性： (填“”“”或“”)； ②“滤液①”中pH的范围为 ； (3)若“滤液②”的，则“氧化除杂”中发生反应的离子方程式为 ； (4)“电解”工作原理如图。其中阴极的电极反应式为 ；若阴极区和阳极区溶液体积相等，电解过程中阳极区的 (填“增加”或“减少”)，阴极区 (填“增加”或“减少”)的 ； 11．（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 。 12．（2024·安徽·三模）以含钛高炉渣（含及少量）和硫酸铵为原料制备钛白粉（主要成分为），其流程可表示为： 已知：只存在于强酸性溶液中，酸性减弱时易转化为沉淀． (1)基态原子的核外电子排布式为 ； (2)“熔融”时，常将含钛高炉渣粉碎，这样做的好处是 ；“熔融”硫酸铵将转化为，同时有气体生成，该气体的化学式为 ； (3)“水解”得到的滤渣，用氧化物的形式可表示为 ； (4)“沉淀”时，与氨水反应的离子方程式是 ； (5)测定所得钛白粉样品的纯度，步骤如下： 步骤1：称取样品，经熔融、溶解、还原等操作，将完全转化为溶液． 步骤2：将步骤1所得溶液冷却至室温后，加入滴溶液作指示剂，用标准溶液滴定至终点，消耗该溶液，发生的反应为。 ①到达滴定终点时的现象是 ； ②该样品中的质量分数为 （结果保留一位小数）。 13．（2024·湖北武汉·二模）实现废钨——镍型加氢催化剂(主要成分为，还含有和少量含有机物)中有价值金属回收的工艺流程如下。 已知：ⅰ.，纯碱不与反应。 ⅱ.相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol/L]形成氢氧化物沉淀的范围如下: 金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ 开始沉淀时的pH 6.9 3.4 1.5 沉淀完全时的pH 8.9 4.7 2.8 回答下列问题: (1)28Ni位于元素周期表的第 周期、 族。 (2)“氧化”的目的为 和将金属单质氧化至相应价态。 (3)“钠化焙烧”中生成的化学方程式为 。 (4)“酸化沉钨”后过滤，所得滤饼的主要成分为 (填化学式)。 (5)“调”除铁和铝，溶液的范围应调节为 。 (6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。 温度 低于 高于 晶体形态 多种结晶水合物 “一系列操作”依次是 、及时过滤、洗涤、干燥。 (7)强碱溶液中NaClO氧化NiSO4，可沉淀出用作电池正极材料的NiOOH，该反应的离子方程式为 。 14．（2024·湖北武汉·二模）废电池粉[锂、铁、磷、铜、铝和碳（碳粉）的质量分数分别为和]回收处理的工艺流程如下： (1)在“转化”时加入稀硫酸和过氧化氢，可将磷酸亚铁锂转化为难溶于水和可溶于水硫酸锂，写出该反应的化学方程式： 。哪些途径可以提高转化的效率（写两条）： 。 (2)“净化”步骤可以去除滤液中等元素，沉渣1中含、 。沉渣2的主要成分为 。 (3)“电解”可以将溶液中的转化为，溶液中完全转化为的标志是 。甲醇在阳极发生反应生成甲醛，阳极电极反应方程式为 。在电解完成后向溶液中加入溶液可以将溶液中的沉淀。 (4)称取一定量的二水磷酸铁，用硝酸溶解后再用进行分析，得到部分杂质的质量分数，评价该制备过程 （填“是”或“否”）符合均满足《电池用磷酸铁》的Ⅱ型标准。 (5)衍射实验图谱与标准卡片进行对比分析，可判断样品晶体类型。下图分别为样品、和的标准卡片的衍射实验图谱，结合图像内容判断获的样品 （填“是”或“否”）。 15．（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 。 16．（2024·安徽·三模）一种回收锌电解阳极泥(生要成分为和，还有少量猛铅氧化物和)中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图所示。回答下列问题： 已知：①易溶于水，不溶于乙醇。 ②时， ③在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖能发生如下反应： (1)基态的最外层电子的电子排布式为 。 (2)“还原酸浸”过程中主要反应的化学方程式为 ；实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量，其原因是 。 (3)结合溶解度曲线图分析，由溶液制得晶体的“一系列操作”是 ，用 (填物质的名称)洗涤、干澡。 (4)“电解”时，加入与水反应生成二元弱酸，在阴极放电生成单质，有利于电还原沉积。则放电的电极反应式为 。 (5)整个流程中可循环利用的物质是 。 (6)取“沉铁”操作所得的沉淀物置于水中，常温下充分溶解(忽略溶液体积的变化)，其中沉淀物中若含有，最终所得溶液中 。 17．（2024·四川泸州·三模）随着新能源汽车的发展，废旧锂电池需要回收处理。一种对磷酸亚铁锂废电池处理料(主要成分为LiFePO4、FePO4、Al、C等)的回收处理工艺流程如下所示。 已知：常温下，相关金属离子氢氧化物的Ksp与沉淀时的pH，以及部分盐的Ksp如下： 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Ksp(氢氧化物) Ksp(盐) Fe3+ 2.24 3.2 3.2×10-38 Ksp(FePO4)=1.3×10-22 Li+ 5.5×10-3 Ksp(Li2CO3)=1.7×10-3 (1)已知OH-+Al(OH)3，K1=6.25×10-2；H++，K2=4.7×10-11；“滤液”中的溶质主要是NaAl(OH)4，则步骤①中Al主要反应的离子方程式为 ﹔步骤②曾有学者研究用NaHCO3代替H2SO4，则用NaHCO3溶液反应的平衡常数的数量级为 ，当反应平衡常数大于105时，可视为反应完全，则用NaHCO3代替H2SO4的反应是否完全？ 。 (2)步骤③硫酸溶液足量，“滤渣2”的成分是 ，实际反应中H2O2用量超过理论值，原因是 ；试写出Fe2+与H2O2按物质的量1∶1反应的总离子反应方程式： 。 (3)若步骤④处加入NaOH溶液和NH3·H2O溶液后Li+浓度为0.55mol/L，则此处所调pH的范围为 。滤液4的主要阳离子有 (填离子符号)。 (4)步骤⑤主要是回收利用 元素。 18．（2024·安徽安庆·三模）硒是人体不可缺少的微量元素，硒的应用范围非常广泛。以硫铁矿生产硫酸过程中产生的含硒物料(主要含S、Se、、CuO、ZnO、等)提取硒一种工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“脱硫”时，脱硫率随温度的变化如图所示，试分析随温度的升高，脱硫率呈上升趋势的原因； ，最佳脱硫温度为 。 (2)“氧化酸浸”中，Se可转化成，该反应的化学方程式为 。 (3)“控电位还原”，是将电位高的物质先还原，电位低的物质保留在溶液中，以达到物质的分离。可采用硫脲联合亚硫酸钠进行“控电位还原”，下表是“氧化酸浸”液中主要粒子的电位。 名称 /Cu /Zn /Fe /Cl /Se 中位/V 0.345 -0.760 -0.440 0.770 1.511 0.740 控制电位在0.740~1.511V范围内，在氧化酸浸液中添加硫脲，可选择性还原，该过程的还原反应(半反应)式为 ，为使硒和杂质金属分离，用亚硫酸钠还原时的最低电位应控制在 V以上。 (4)“精制”过程中先将Se浸出转化成硒代硫酸钠()，再被酸化生成硒的离子方程式为 。 (5)对精硒成分进行荧光分析发现，精硒中铁含量为32 μg⋅g，则精硒中铁的质量分数为 %。 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)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。 2．(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。 3．(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。 4．(1) 粉碎原料、适当加热、适当增大硫酸浓度、搅拌等(任答一条即可) 、 (2) (3) 1：2 (4)取少量最后一次洗涤液于试管中，加入溶液，如果没有白色沉淀产生，证明沉淀已经洗涤干净 (5)pH过高会影响纳米材料晶体的纯度 【分析】菱锰矿(主要成分为，含有少量CaO、MgO、FeO、、等)加入硫酸酸浸、CaO与反应生成沉淀，不与反应，故浸渣的主要成分为、，所得溶液中含有Mn2+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Fe3+，加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+并转化为氢氧化铁沉淀过滤除去，加MnF2生成CaF2、MgF2沉淀除去Ca2+、Mg2+；过滤得硫酸锰溶液，加入(NH4)2S2O8超声震荡，再经过一系列处理得到纳米。 【详解】（1）粉碎原料、适当加热、适当增大硫酸浓度、搅拌等均可提高“酸浸”时的反应速率；“酸浸”时，CaO与反应生成沉淀，不与反应，故浸渣的主要成分为、。 （2）具有氧化性，能氧化生成，其离子方程式为。 （3）回收沉淀中含有的、可与浓硫酸生成能腐蚀玻璃的气体HF，与浓硫酸反应的化学方程式为；、沉淀后的滤液中。 （4）用去离子水多次洗涤纳米材料，检验沉淀是否洗净的操作为取少量最后一次洗涤液于试管中，加入溶液，如果没有沉淀产生，证明沉淀已经洗涤干净。 （5）高压釜水热反应”溶液pH应调节为中性，而不能调的过高的原因是pH过高，会生成氢氧化物杂质，影响纳米材料晶体的纯度。 5．(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。 6．(1) (2)、 (3) (4) 增大有机溶剂与粗硫酸镍废液的接触面积，提高铜萃取率 促进平衡向正反应方向移动，提高萃取率 稀硫酸 (5)7.5 (6) 400-600 【分析】原料的主要成分为NiO，含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2，最终要制备两种产物，一种是镍的氧化物，一种是CoCO3，所以FeO，Fe2O3，BaO和SiO2要在制备过程中逐步去除，第一步加酸溶解原料，过滤分离出滤渣为SiO2和BaSO4，滤液中含有NiSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、CoSO4以及过量H2SO4，加入氧化剂NaClO3氧化FeSO4，加入碳酸钠调节pH使Fe2(SO4)3等转化为黄钠铁矾渣，经过滤除去，再加入萃取剂，分液得到含NiSO4的有机层和含有CoSO4的水层溶液，再通过沉钴步骤得到CoCO3，在含NiSO4的有机层反萃取得到NiSO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4•6H2O晶体，以此来解答。 【详解】（1） 基态Co原子的价层电子为3d74s2，所以Co原子的价层电子的轨道表示式为； （2）根据分析可知，“滤渣Ⅰ”主要成分是SiO2、BaSO4； （3）“调pH”过程中生成黄钠铁钒沉淀，该反应的离子方程式为：； （4）“萃取”时需充分振荡，目的是增大有机溶剂与粗硫酸镍废液的接触面积，提高铜萃取率；加入氨水，氨水可以和H+反应，使反应向右移动，提高萃取率；反之，要提升反萃取效率，应使向左移动，可通过加入稀硫酸来实现； （5）根据已知：，起始时，，c(H+)=10-7.5mol∙L-1，所以“沉钴”过程中应控制pH＜7.5； （6）将CoCO3固体置于热解装置中，通入空气流生成Co3O4的反应的方程式为，剩余固体为Co3O4的质量与起始的质量CoCO3的质量比为，根据图可知处于67.51%时，温度为400~600℃，则在400~600℃温度下煅烧至恒重，由制备总的反应方程式为。 7．(1) O>C>H 高 甲酸分子间存在氢键，而甲醛分子间没有氢键(或其他合理答案) (2) 提供作为配位体(或其他合理答案) (3)温度高于80℃时，浸出率降低，其原因是分解，盐酸挥发(或其他合理答案) (4) 边通入HCl边加热浓缩(只写蒸发浓缩也可) 冷却结晶 (5)B (6)2∶1 【分析】钯催化剂加入甲酸还原，然后通入过氧化氢和盐酸进行酸浸，铁、铜转化为氯化铁、氯化铜，同时过滤除去α－Al2O3，得到浸出液中加入RCl，进行离子交换，除去铁离子、铜离子，流出液中含氢离子、铜离子、铁离子；加稀盐酸洗脱，使重新进入溶液，加氨气、盐酸得到Pd（NH3）2Cl2沉淀，再用还原得到海绵钯。 【详解】（1）甲酸中有C、H、O三种元素，电负性：O>C>H，甲酸的沸点比甲醛的高，通过观察两者结构可以知道，主要原因是甲酸分子间存在氢键，而甲醛分子间没有氢键；答案：O>C>H、高、甲酸分子间存在氢键，而甲醛分子间没有氢键（或其他合理答案)； （2）酸浸”过程中盐酸的主要作用是，在H2O2将Pd氧化后，提供作为配位体，Pd转化得到，离子方程式为，答案：提供作为配位体（或其他合理答案）、； （3）“酸浸”过程中，溶液里含有H2O2、盐酸，两者一个易分解，一个易挥发，所以温度高于80℃时，浸出率降低，其原因是分解，盐酸挥发(或其他合理答案)，答案：温度高于80℃时，浸出率降低，其原因是分解，盐酸挥发(或其他合理答案)； （4）滤液经一系列操作可以得到固体，可见可以通过通入盐酸或蒸发，增大的浓度，所以可以写，边通入HCl边加热浓缩(只写蒸发浓缩也可)，下一步就是冷却结晶，答案：边通入HCl边加热浓缩(只写蒸发浓缩也可)、冷却结晶； （5）“洗脱”时应使用的洗脱液，不能引入新的杂质离子，浸出液和沉钯都加入盐酸，所以在这里我们选着盐酸进行洗脱，答案：B； （6）由Pd(NH3)2Cl2生成海绵钯，产生无毒无害气体为氮气，化学方程式为：，Pd(NH3)2Cl2中Pd化合价降低，为氧化剂，为还原剂，两者比值=2:1，答案：2:1。 8．(1)将含钴废料粉碎、加热、适当增大盐酸浓度、搅拌等(任写一条)； (2)、 (3) (4) pH偏低，浓度过大，和结合成分子，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 (5) 12 (6) 【分析】含钴废料(主要成分为，含少量、、CaO、MgO、等)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Mg2+和Ca2+，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，据此回答， 【详解】（1）将含钴废料粉碎、加热、适当增大盐酸浓度、搅拌，均可以加快钴矿的 “浸出率”； （2）由分析知，CaO溶于盐酸生成的Ca2+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NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为； （4）①“除钙镁”后，滤液中时，则溶液中的，此时；②若“调pH”时溶液的pH偏低，浓度过大，和结合成分子，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； （5）由基本结构单元图知，铁原子位于面心和顶点上为面心立方堆积，则Fe原子的配位数为4×3=12，设铁原子的半径为r pm，则该晶胞的面对角线为铁原子的四倍半径，即该晶胞的边长为，该晶体的密度为 （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)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。 10．(1)将合金材料粉碎、适当增大硫酸浓度、适当升高温度、搅拌等 (2) (3)、 (4) 减少 增加 【分析】该工艺流程原料为废弃合金材料，主要成分为Zn，还含有Co、Fe、Mn、Cd及其氧化物，目的为生产高纯锌并分离各种金属化合物，合金成分与硫酸反应生成硫酸盐，加入氧化后沉铁生成，“滤液①”中含有的金属离子、、、，加入氧化除杂，得到、，“滤液②”中含有的金属离子、，加入锌粉还原除杂得到，“滤液③”中含有，加入转化为，电解制得Zn。 【详解】（1）能提高溶浸效率的具体措施为将合金材料粉碎、适当增大硫酸浓度、适当升高温度、搅拌等； 故答案为：将合金材料粉碎、适当增大硫酸浓度、适当升高温度、搅拌等； （2）加入双氧水沉铁得到，说明将氧化，未将氧化，所以还原性：； 流程需要将金属化合物分离，所以沉铁时其他金属离子未沉淀，沉淀完全需要控制溶液，故，根据各个金属离子对应，更小，说明其他金属不沉淀需要计算开始沉淀溶液，，算得，所以“滤液①”中pH的范围为； 故答案为：<；； （3）“滤液①”加入氧化除杂，得到、，若“滤液②”的，说明溶液呈酸性，则“氧化除杂”中发生反应的离子方程式为和； 故答案为：；； （4）根据“电解”工作原理图可知，其中左侧为阴极，电解制得Zn，故电极反应式为； 若阴极区和阳极区溶液体积相等，电解过程中阳极区发生，消耗，故会降低，所以是减少，阴极区发生，生成，故会增大，由电路中转移电子相同，阳极区与阴极区变化为1：2，故阴极区增加的； 故答案为：；增加；。 11．(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-。 12．(1)1s22s22p63s23p63d24s2 或［Ar］3d24s2 (2) 增大接触面积，加快反应速率 NH3 (3)(m+n)CaO ∙ mTiO2 ∙ nSiO2 (4)TiO2+ + 2NH3·H2O =TiO(OH)2↓ + 2 (5) 加入最后一滴NH4Fe(SO4)2标准液，溶液变为红色，且半分钟颜色不褪去 90.0% 【分析】钛高炉渣（含TiO2及少量）和硫酸铵熔融，Fe2O3、SiO2不反应且CaO生成硫酸钙，TiO2转化为TiO2+，加水水解，过滤除去不溶物，加氨水TiO2+转化为TiO(OH)2，TiO(OH)2煅烧生成TiO2。 【详解】（1）Ti为22号元素，基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2 或［Ar］3d24s2； （2）将含钛高炉渣粉碎，增大接触面积，加快反应速率，“熔融”时，硫酸铵将TiO2转化为TiOSO4，同时生成NH3，该气体的化学式为NH3； （3）“水解”得到的滤渣，用氧化物的形式表示为(m+n)CaO ∙ mTiO2 ∙ nSiO2； （4）“沉淀”时，TiO2+与氨水反应生成TiO(OH)2，离子方程式是TiO2+ + 2NH3·H2O =TiO(OH)2↓ + 2； （5）①根据铁离子遇到硫氰根离子变红，滴定终点时的现象是加入最后一滴NH4Fe(SO4)2标准液，溶液变为红色，且半分钟颜色不褪去； ②根据反应过程可建立关系式：2TiO2~Ti2(SO4)3~2NH4Fe(SO4)2，可得n(TiO2)=n[NH4Fe(SO4)2]=0.3600mol/L0.025L=0.009mol，样品中TiO2的质量分数为=。 13．(1) 四 Ⅷ (2)除去含S有机物 (3)WO3+Na2CO3Na2WO4+ CO2↑ (4)H2WO4 (5)4.7—6.9 (6)蒸发浓缩、冷却到30.8℃～53.8℃结晶 (7)ClO−＋2Ni2＋＋4OH−=2NiOOH↓＋Cl−＋H2O 【分析】由题给流程可知，废催化剂在空气中氧化，将含硫有机物转化为气体除去，并将金属单质氧化至相应价态；向氧化渣中加入碳酸钠在600℃条件下钠化焙烧，将氧化钨转化为钨酸钠，焙烧渣经水浸、过滤得到浸渣和滤液；向滤液中加入硫酸溶液酸化沉钨，将钨酸钠转化为钨酸沉淀，过滤得到钨酸；钨酸煅烧分解生成氧化钨；向浸渣中加入硫酸溶液酸浸，将金属氧化物转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与硫酸溶液不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；调节滤液pH在4.7—6.9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，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和硫酸镍溶液；硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却到30.8℃～53.8℃结晶、及时过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍。 【详解】（1）镍元素的原子序数为28，位于元素周期表第四周期Ⅷ族，故答案为：四；Ⅷ； （2）由分析可知，氧化的目的是将含硫有机物转化为气体除去，并将金属单质氧化至相应价态，故答案为：除去含S有机物； （3）由分析可知，“钠化焙烧”中生成钨酸钠的反应为氧化钨与碳酸钠高温下反应生成钨酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为WO3+Na2CO3Na2WO4+ CO2↑，故答案为：WO3+Na2CO3Na2WO4+ CO2↑； （4）由分析可知，“酸化沉钨”后过滤，所得滤饼的主要成分为钨酸，故答案为：H2WO4； （5）由分析可知，调节滤液pH在4.7—6.9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：4.7—6.9； （6）由题给信息可知，“一系列操作”为硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却到30.8℃～53.8℃结晶、及时过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍，故答案为：蒸发浓缩、冷却到30.8℃～53.8℃结晶； （7）由题意可知，生成碱式氧化镍的反应为碱性条件下溶液中的镍离子与次氯酸根离子反应生成碱式氧化镍、氯离子和水，反应的离子方程式为ClO−＋2Ni2＋＋4OH−=2NiOOH↓＋Cl−＋H2O，故答案为：ClO−＋2Ni2＋＋4OH−=2NiOOH↓＋Cl−＋H2O。 14．(1) 适当升高温度、适当增大反应浓度、搅拌（或其他合理答案） (2) 碳粉（碳单质） (3) 阴极电极表面有大量气泡产生 (4)是 (5)是 【分析】废电池粉含锂、铁、磷、铜、铝和碳（碳粉），加入稀硫酸和过氧化氢“转化”， 磷酸铁锂转化为难溶于水和可溶于水硫酸锂，“净化”步骤可以去除滤液中、C、Cu等元素，沉渣1中含有、碳粉，加硝酸溶解，得到含有的溶液，电解使完全转化为，在电解完成后向溶液中加入溶液可以将溶液中的沉淀，然后把氧化为，加热反应得到。 【详解】（1）在“转化”时加入稀硫酸和过氧化氢，可将磷酸亚铁锂转化为难溶于水和可溶于水硫酸锂，双氧水被还原为水，铁元素化合价由+2升高为+3、双氧水中O元素化合价由-1降低为-2，该反应的化学方程式为。根据影响反应速率的因素，适当升高温度、适当增大反应浓度、搅拌可以加快反应速率，提高转化的效率。 （2）碳单质难溶于水，“净化”步骤可以去除滤液中等元素，沉渣1中含、碳粉。根据流程图，调节溶液pH=10~12除铜，则沉渣2的主要成分为。 （3）“电解”可以将溶液中的转化为，溶液中完全转化为后，氢离子在阴极得电子生成氢气，完全转化为的标志是阴极电极表面有大量气泡产生。甲醇在阳极失电子发生氧化反应生成甲醛，阳极电极反应方程式为。 （4）称取一定量的二水磷酸铁，用硝酸溶解后再用进行分析，得到部分杂质的质量分数，Ca%=0.0022、Zn%=0.0018，评价该制备过程是符合均满足《电池用磷酸铁》的Ⅱ型标准。 （5）衍射实验图谱与和标准卡片的衍射实验图谱一致，可判断获的样品是。 15．(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。 16．(1) (2) 在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖能发生副反应，消耗更多的葡萄糖 (3) 蒸发结晶、趁热过滤 乙醇 (4) (5)稀硫酸(稀) (6) 【分析】阳极泥的生要成分为和，还有少量猛铅氧化物和，加入稀硫酸，得到和溶液，、和中继续加入稀硫酸和葡萄糖，+4价的Mn转化为+2价的进入溶液中，过滤后得到的溶液经过一系列操作，得到晶体，加入与水反应生成二元弱酸，电解时，在阴极放电生成Se单质，有利于电还原沉积生成Mn单质，滤渣中的加入溶液，使转化为更难溶的，加入醋酸，得到Ag单质和醋酸铅溶液，在醋酸铅中加入硫酸，生成沉淀，据此回答。 【详解】（1）为25号元素，价电子排布式为，故基态的最外层电子的电子排布式为； （2）“还原酸浸”过程中，中加入稀硫酸和还原性糖，+4价的Mn转化为+2价的进入溶液中，发生的反应为：；因为在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖能发生副反应，消耗更多的葡萄糖，所以实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量； （3）根据的溶解度随温度变化的曲线，由溶液制得晶体的“一系列操作”是蒸发（至有大量晶体析出，但要注意保留足够的水）结晶、趁热过滤、洗涤、干燥；易溶于水，不溶于乙醇，所以洗涤时用乙醇而不用水洗，可以降低的溶解损耗； （4）放电的电极反应式为； （5）根据以上流程的分析，整个流程中可循环利用的物质是稀硫酸； （6）取“沉铁”操作所得的沉淀物置于水中，常温下充分溶解(忽略溶液体积的变化)，其中沉淀物中若含有，最终所得溶液是的饱和溶液，此时，又因为，，中。 17．(1) 102 否 (2) C 过氧化氢不稳定会分解，且铁离子会催化过氧化氢分解 (3) 3.2~12 Li+、Na+、NH (4)锂 【分析】废电池处理料加入氢氧化钠将铝转化四羟基合铝酸钠得到滤液1，加入稀硫酸转化为氢氧化铝沉淀；滤渣1加入稀硫酸，碳不反应成为滤渣2，二价铁被过氧化氢氧化为铁离子进入滤液3，滤液3加入氢氧化钠、氨水调节pH使得铁转化为沉淀，滤液4含有硫酸钠、硫酸铵、硫酸锂，加入碳酸钠得到碳酸锂沉淀； 【详解】（1）步骤①中Al和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，主要反应的离子方程式为；步骤②研究用NaHCO3代替H2SO4，则反应为，，则用NaHCO3溶液反应的平衡常数的数量级为102<105，故反应不完全； （2）步骤③中碳不和稀硫酸反应成为滤渣2；硫酸溶液足量，过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，过氧化氢不稳定会分解，且铁离子会催化过氧化氢分解，故实际反应中H2O2用量超过理论值；Fe2+与H2O2按物质的量1∶1反应，反应中铁化合价由+2被氧化为+3，则需要0.5分子过氧化氢做氧化剂，另0.5分子过氧化氢发生歧化反应生成水和氧气，故总离子反应方程式：； （3）步骤④处加入NaOH溶液和NH3·H2O溶液后Li+浓度为0.55mol/L，此时铁离子完全转化为沉淀而离子没有转化为沉淀，则，pOH=2，pH=12，故此处所调pH的范围为3.2~12；滤液4的主要成分为硫酸锂、生成的硫酸钠和硫酸铵，故阳离子有Li+、Na+、NH； （4）步骤⑤得到碳酸锂沉淀，故主要是回收利用锂元素。 18．(1) 温度升高，单质硫在煤油中的溶解度增加 95℃ (2) (3) 0.345 (4) (5) 【分析】含硒物料(主要含S、Se、、CuO、ZnO、等)加入热煤油溶解硫，向剩余固体中加入氯酸钠、稀硫酸进行氧化酸浸，然后过滤，氧化浸出液中含有，控电位还原中发生氧化还原反应可生成Se，据此分析作答。 【详解】（1）含硒物料(主要含S、Se、、CuO、ZnO、等)中含有硫单质，向物料中加入煤油，由于硫易溶于煤油，结合脱硫率随温度的变化图知，温度越高，硫单质在煤油中的溶解度越大，且温度控制在95℃脱硫率最高； （2）“氧化酸浸”中，Se在酸性条件下，与氯酸钠发生氧化反应转化成H2SeO3，氯酸钠被还原成ClO2，化学方程式为； （3）根据表格数据，控制电位在0.740～1.511V范围内，在氧化酸浸液中添加硫，可选择性还原ClO2，在酸性条件下，ClO2得电子被还原为Cl-，该过程的还原反应(半反应)式为：；根据题意，电位高的物质先还原，电位低的物质保留在溶液中，以达到硒与杂质金属的分离，结合“氧化酸浸”液中主要粒子的电位表数据，金属离子的电位都低于0.345，要使硒与杂质金属的分离，最低电位要不低于0.345； （4）“精制”过程中先将Se浸出转化成硒代硫酸钠()，硒代硫酸钠与硫酸发生氧化还原反应转化为硒单质，化学方程式为； （5）设精硒的质量为1g，则1g精硒中含有的铁的质量=32 μg⋅g×1g =32 μg = 3.2×10-5g，则精硒中铁的质量分数=。 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 $$