2025届高三化学复习题 -工业流程题

2025届高三化学复习题-工业流程题 1．（2024·湖南长沙·一模）湖南稀土资源丰富，其中红土钪矿富含钪元素。钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从红土钪矿(含钪、钛、铁、锰等元素)中提取氧化钪()的一种流程如下： 已知：①为两性氢氧化物，可与强碱反应生成。 ②。 ③，。 (1)为提高酸浸速率，可通过研磨、 等措施(举2例)。请从原子结构的角度解释加入双氧水易将酸浸液中某种金属阳离子氧化的原因： 。该步骤中选用足量的，理由是 。 (2)25℃时加入NaOH溶液调节以除去，沉锰过程中钪也会经历沉淀的过程，完全沉淀的 (已知)。 (3)向含的溶液中加入草酸后可以将其沉淀，的草酸溶液中 。 (4)草酸钪在空气中灼烧的化学方程式为 。 (5)Y、Sc(/NC，/NC)单原子催化剂可用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。使用/NC单原子催化剂的反应历程中，决速步的方程式为 。 2．（2024·海南省直辖县级单位·模拟预测）氧化钇()广泛应用于微波、军工、光学玻璃、陶瓷、激光、超导等许多尖端行业。利用废荧光粉(主要成分为ZnO、，还含有一定量的、、MgO)等)为原料生产的工艺流程如图所示： 已知：①金属离子浓度 mol⋅L时，认为已沉淀完全。 ②常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如图所示： 请回答下列问题： (1)“酸浸”时需适当提高浸取液的温度，其目的是 ； 采用离子浓度传感器测得相同时间内的浸取率与浸取溶液温度的关系如图所示，℃后，的浸取率随温度升高而减小的原因是 。 (2)滤渣b的主要成分是 (填化学式)。 (3)“沉钇”后的滤液中浓度最大的金属离子是 (填离子符号)；若常温下测得恰好沉淀完全时滤液中mol⋅L，则 mol⋅L(保留两位有效数字)。 (4)“沉钇”后所得晶体为，其中C元素的化合价为 。 (5)“焙烧”时发生反应的化学方程式为 。 3．（2024·陕西铜川·三模）(钒酸铋)是一种黄色颜料。某小组以辉铋矿(含77.1%、19.5%Fe和3.4%)为原料制备钒酸铋，并回收制备食品抗氧化剂的流程如下： 已知：常温下，，；当金属离子浓度时，认为该离子已沉淀完全。请回答下列问题： (1)“焙烧”中采用高压空气的目的是 ，转化成发生反应的化学方程式为 。 (2)浸渣的主要成分是 (填化学式)。 (3)“酸浸”得到的浸液中，则“除铁”调节pH的范围为 。 (4)“合成”过程中将溶液和溶液混合容易形成胶体，导致过滤困难。为防止生成胶体可采用的措施为 (答一条)。 (5)向饱和碳酸钠溶液中通入过量可制得，发生反应的化学方程式为 。易变质生成，设计简单实验证明产品是否变质： 。(已知：) (6)某工厂用20吨该辉铋矿，最终得到18.468吨，则该过程中Bi的损耗率为 %。 4．（2024·宁夏石嘴山·三模）锰元素在一些有机物的氧化过程中会以中间体形式出现一种美丽的亮蓝色离子MnO(次锰酸根离子)。工业上可用低品位锰矿(主要成分MnO2，含Fe、Al、Ni等元素的杂质)与废FeSO4经过一系列转化得到高品位MnO2，同时继续制备次锰酸盐，流程如下： 物质 MnCO3 H2CO3 25℃数值 Ksp=2.0×10-11 Ka1=4×10-7  Ka2=5×10-11 (1)次锰酸根离子MnO中Mn的化合价为 。 (2)“焙烧”过程中的氧化剂为 、 (填化学式)。 (3)“除铝”过程中的离子方程式为 。 (4)“滤渣2”的主要成分为 、 (填化学式)。 (5)“沉锰”时，Mn2+会转化为MnCO3.若常温下控制溶液pH=8，且最终c(HCO)=0.1 mol·L-1，则此时溶液中c(Mn2+)= mol·L-1。 (6)在“共熔”过程中，需要向煅烧后产生的MnO2固体中添加一定比例的NaNO3、NaOH，反应得到Na2MnO4及一种单质气体，则该反应的化学方程式为 。 5．（2024·四川成都·三模）CoSO47H2O有着广泛的应用，可以用作催化剂，用于有机合成反应中；还可以用于电镀、染色、制备颜料等工业应用。一种水钴矿中含SiO2、Co2O3、CuO、FeO、Al2O3、CaO及MgO等，以该水钴矿为原料提取出CoSO4·7H2O的工艺流程如下： 已知：①KCaF23.410-11，KMgF2910-9； ②当离子浓度小于或等于10-5molL-1时认为该离子沉淀完全。 请回答下列问题： (1)为提高“浸出”速率，可以采取的措施是 写出2条措施即可)。 (2)“浸出”步骤中，Co2O3发生反应的化学方程式为 。 (3)滤渣Ⅰ的成分是 (填化学式)。 (4)“除铁、铝”步骤中，除铁时反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ；除铝时同时生成沉淀和气体，则发生反应的离子方程式为 。 (5)“除钙、镁”步骤时，当钙离子和镁离子恰好除尽时，溶液中的氟离子浓度应不低于 molL-1。 (6)由“过滤Ⅱ”后的母液得到CoSO47H2O的操作是 ， 、过滤、洗涤、干燥。 6．（2024·广东佛山·二模）铼(Re)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、、、CuO、)中提取铼粉的一种工艺流程如图所示。 已知： 开始沉淀pH 2.5 7.0 5.7 完全沉淀pH 3.2 9.0 6.7 回答下列问题： (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pH=6。 ①溶液中 (填“>”、“<”或“=”)。 ②除钼的化合物外，滤渣1中还有 (填化学式)。 ③计算此时溶液中 。 (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，该物质的化学式为 。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。 7．（2024·重庆·模拟预测）某小组以废铁屑(久置但未生锈)为原料制备Fe(NO3)3，并利用配制的Fe(NO3)3标准溶液对“硫酸亚铁补铁剂”中铁元素的含量进行测定，实验过程如下： 【实验Ⅰ】Fe(NO3)3·9H2O的制备 (1)热纯碱溶液的作用是 ；稀硝酸要足量的目的有：①确保铁元素转化成Fe3+，② 。 (2)操作A为在足量稀硝酸存在下蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。操作A需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、酒精灯、干燥器、 。 【实验Ⅱ】标准Fe(NO3)3溶液的配制。 准确称取0.8080g Fe(NO3)3·9H2O配成100mL 0.02000mol/L溶液。 (3)下列操作会导致所配Fe(NO3)3溶液浓度偏低的是___________(填字母)。 A．溶液未恢复室温就注入容量瓶定容 B．定容时俯视液面 C．摇匀后发现液面低于刻度线，于是加水至刻度线 D．容量瓶底部残留少量的蒸馏水而未做干燥处理 【实验Ⅲ】绘制Fe3+标准溶液与吸光度A(对特定波长光的吸收程度，数值与有色物质的浓度大小有关)的标准曲线。 ①分别向6个100mL容量瓶中加入0.50、0.75、1.00、1.25、1.50、2.00mL实验Ⅱ中标定的浓度为0.0200mol·L-1的Fe(NO3)3标准溶液，然后分别加入1.50mL某浓度KSCN溶液，用蒸馏水定容。 ②将配好的溶液加入10mL比色皿中，分别测定其吸光度，所得数据如下表所示： 比色管编号 S1 S2 S3 S4 S₅ S6 Fe(NO3)3溶液/mL 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 2.00 c(Fe3+)/(10-4mol·L-1) 1 1.5 2 2.5 3 4 吸光度A 0.12 0.17 0.22 0.27 0.32 0.42 (4)上述实验数据处理中k= ，b= 。 【实验Ⅳ】“硫酸亚铁补铁剂”中铁元素含量的测定 ①取1.000g补铁剂样品，溶解后再加入足量H2O2溶液充分反应后配成100mL溶液。 ②取1.0mL上一步所配溶液于100mL容量瓶中，加入1.50mL某浓度KSCN溶液，用蒸馏水定容。 ③将最终配好的溶液加到10mL比色皿中，在与【实验Ⅲ】步骤②中相同条件下测得溶液吸光度A=0.35。 (5)“硫酸亚铁补铁剂”中铁元素的质量分数为 %。 (6)下列操作中有利于更准确测得补铁剂中的铁元素含量的有___________(填字母)。 A．提前除去【实验Ⅰ】溶解铁屑所用硝酸中的Fe3+杂质 B．用浓硝酸溶液代替【实验Ⅳ】中所用的H2O2溶液 C．整个实验中均采用相同浓度的KSCN溶液 D．对每一份溶液平行测定多次吸光度A，取平均值作结果 8．（2024·陕西安康·模拟预测）钪(Sc)可用于制造特种玻璃、轻质耐高温合金及半导体器件等，在航天，航空、核反应、医疗等方面有广泛应用。以制铝工业提取氧化铝时排出的废渣(含有Se2O3，Al2O3、Fe2O3、SiO2等)为原料提取氧化钪(Sc2O3)的流程如下： 已知：①常温下，Ksp[Sc(OH)3]=6.4×10-31； ②25℃时，Ka1(H2C2O4)=5.0×10-2、Ka2(H2C2O4)=5.0×10-5。 回答下列问题： (1)废渣酸浸时，为了提高浸出率，可采取的措施有 (任写两条)；浸渣的主要用途有 。 (2)“萃取”时选用酸性磷酸酯(P507)为主的复合萃取剂，其中P507的质量分数(ω)对萃取率的影响如图1所示，料液温度对分离系数[分离系数指分离后混合体系中某物质的物质的量分数，如βSc/Fe=×100%]的影响如图2所示： 萃取时，萃取剂中P507的最佳质量分数为 ，料液的最适合温度为 。 (3)一般认为c≤1.0×10-5mol/L时沉淀完全，已知lg2≈0.3，反萃取时，为了让Sc3+沉淀完全，应控制溶液pH的最小值为 。 (4)在实验室中完成操作A和煅烧草酸钪晶体，所需装置分别为 (填字母)。 (5)写出Sc(OH)3与SOCl2在溶液中反应生成ScCl3的化学方程式： 。 (6)25℃时，pH=2的草酸溶液中= 。 9．（2024·陕西安康·模拟预测）利用含钴废料(主要成分为、、、以及、等)制备碳酸钴和硫酸镍晶体的一种工艺流程如图所示： 已知：；。 请回答下列问题： (1)“碱浸”时所得滤液中溶质的主要成分为和 。“酸浸”时发生反应的总离子方程式为 。 (2)“萃取”时萃取的反应原理如下：(有机层)，若萃取剂的量一定时， (填“一次萃取”或“少量多次萃取”)的萃取效率更高。若“酸浸”后浸出液的，，萃取完成后水相中为，则钴的萃取率为 (结果保留一位小数，溶液体积变化忽略不计)。 (3)“沉锰”时，转化为，则“沉锰”时发生反应的离子方程式为 。 (4)可以通过电解溶液获得单质和较浓的盐酸，其工作原理如图所示，其中膜a和膜b中，属于阳离子交换膜的是 。若Ⅱ室溶液中溶质的质量增加了，则理论上获得的单质的质量为 。 10．（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 。 11．（2024·新疆·二模）以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍的碳酸盐以及SiO2杂质)为原料生产次锰酸钠(Na3MnO4)的工艺流程如图： 已知： 物质 MnS NiS Ksp 2.0×10-13 1.0×10-21 (1)次锰酸钠中Mn的化合价为 ；滤渣1的主要成分为MnO2和 (填化学式)。 (2)锰的浸出率结果如图所示。由图可知，所采用的最佳实验条件为 。 (3)浸出液加入MnO2发生的离子反应方程式为 。 (4)“除镍”步骤发生的反应为：MnS(s)+Ni2+(aq)=NiS(s)+Mn2+(aq)。反应的平衡常数K= 。 (5)“母液1”中主要溶质的用途 。 (6)煅烧产物MnO2在“共熔”过程中，反应得到Na2MnO4及一种单质气体，则该反应的化学方程式为 。 (7)某MnxO，四方晶胞结构及其投影如图所示，该晶胞由O2-和Mn3+构成。 该晶体中Mn的配位数为 ，Mn与Mn之间最近(顶点和体心)距离为 pm。(用含a、b的代数式表示) 12．（2024·浙江绍兴·模拟预测）黄铜矿的主要成分为，以为原料实现如下转化。 请回答： (1)步骤Ⅰ的化学方程式是 。 步骤Ⅲ的目的是 。 步骤Ⅴ的操作是蒸发浓缩、冷却结晶，据此可以推测F的溶质、和中溶解度最小的是 。 (2)下列说法正确的是__________。 A．气体A是常见的漂白剂 B．单质B和溶液C不能发生反应 C．可以用作污水处理的混凝剂 D．气体E的水溶液在空气中长期放置易变质 (3)设计实验方案证明中金属阳离子 。 13．（2024·辽宁朝阳·二模）铍在电子、航天、医疗、核能等行业应用广泛。一种以羟硅铍石(主要含有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO等)为原料制取工业氧化铍的工艺流程如图所示： 已知：铍和铝的化学性质相似，Be(OH)2在pH>10时会溶解。 回答下列问题： (1)加快“酸浸”速率可采取的方法是 (写出一种方法)，滤渣1的主要成分是 。 (2)“除铁”时加入H2O2，溶液中发生反应的离子方程式是 。 (3)常温下，“沉铍”时加入氨水调节pH的范围：___________<pH<___________(已知：常温下当溶液中的离子浓度小于1.0×10-5mo/L时，可认为该离子沉淀完全。Ksp[Be(OH)2]=1.0×10-22)。 (4)“沉铍”后，所得滤液中的主要溶质可用做 (答一种用途)。 (5)写出加热条件下“煅烧”反应的化学方程式 。 14．（2024·上海宝山·二模）大气污染物的主要成分是SO2、NO2、NO、CO及可吸入颗粒等，其主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气，会导致雾霾、酸雨等。 (1)下列物质，能吸收SO2同时得到化肥的是___________。 A．碱石灰 B．酸性KMnO4溶液 C．氨水 D．浓H2SO4 (2)硫及其部分化合物的“价-类”二维图如下图所示，下列说法正确的是___________。 A．X可与SO2反应生成S B．Y可由S和O2化合生成 C．Z的水溶液一定呈碱性 D．不能用浓硫酸干燥SO2 (3)某工厂采用(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收废气中的SO2并制备(NH4)2SO3·H2O，过程如下图所示： “吸收”过程中，溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3物质的量之比 。 A．变大            B．变小            C．不变 “制备”过程中，溶液B中发生反应的化学方程式为 。 (4)硫酸盐(含、)气溶胶是PM2.5的成分之一，PM2.5指的是空气中直径≤2.5微米的颗粒物。科研人员通过研究提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程如下图所示： 下列说法正确的是___________。 A．PM2.5的颗粒为胶体粒子 B．该过程中有硫氧键生成 C．硫酸盐气溶胶呈碱性 D．该过程中有H2O参与 (5)工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。 ①“脱硫”时，控制溶液的pH=5.5，将烟气中的SO2转化为，已知0.1mol·L-1100mLNaClO溶液，可以恰好吸收0.01molSO2。该反应的离子方程式为 。 ②“脱硝”时，在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和N，该过程应在避光条件下进行，其可能的原因是 。 (6)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应转化为CO2和N2，下列说法正确的是___________。(NA为阿伏加德罗常数的值) A．生成1molCO2转移电子的数目为4NA B．催化剂能提高CO的转化率 C．NO是氧化剂 D．CO2是还原产物 (7)回收利用工业废气中的CO2和SO2，原理示意图如下图。 下列说法正确的是 。 A．废气中排放到大气中会形成酸雨 B．装置中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度 C．装置中溶液的作用是吸收废气中的和 D．装置2中电极b和电源的正极相连 写出装置2中电极a的反应式 。 15．（2024·浙江嘉兴·二模）Fe3S4固体是一种重要的磁性材料，以它为原料实现如下化合物的转化： 已知：在较高浓度Cl-的溶液中，Fe3+以的形式存在，溶液呈亮黄色。 请回答： (1)依据B→C→D的现象，判断Cl-、SCN-、CN-与Fe3+的配位能力由强到弱依次为 ，无色酸性溶液F中的含硫阴离子有 。 (2)Fe3S4能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标准状况下的密度为1.518g∙L-1)，写出该反应的离子方程式 。 (3)下列说法正确的是___________。 A．固体A中可能含有FeO B．无色气体E能完全溶于水 C．溶液C呈酸性，是由于Fe3+水解 D．溶液B可溶解铜 (4)写出F→G反应的化学方程式 。请设计实验方案确定溶液G中的阴离子 。 16．（2024·辽宁抚顺·三模）公元前200年左右中国就开始使用镍。镍主要用于合金及用作催化剂，也可用来制造货币。以镍废渣（主要成分为Ni，还含有、NiO、FeO、CaO和）为原料制备纯镍的流程如图，回答下列问题： (1)“酸浸”得到的浸渣的主要成分是 （填化学式）。常温下，“酸浸”中硫酸浓度与镍浸出率的关系如图所示。 硫酸浓度大于后，镍浸出率降低的可能原因是 。 (2)“氧化”时双氧水的作用是 （用离子方程式表示）。 (3)“沉铝”时NiO的作用是 ，“操作X”包括蒸发浓缩、 、过滤、洗涤。 (4)在隔绝空气条件下的热失重曲线如下图2所示。a→b过程中失去的物质是 （填化学式，下同），c点对应的氧化物为 。 (5)Ni和Nb组成的一种合金材料，其晶胞如上图3所示。已知：代表阿伏加德罗常数的值。该晶胞中Ni、Nb个数之比为 ，该晶体的密度为 （填表达式）g·cm。 17．（2024·安徽黄山·二模）氧缺位体是热化学循环分解水制氢的催化剂。一种以黄铜矿(主要成分是，含、等杂质)为原料制备流程如图所示： 已知：①酸浸后溶液中的金属离子有和 ②时已知几种金属离子沉淀的如表所示： 金属氢氧化物 开始沉淀的 1.9 3.4 6.4 7.0 完全沉淀的 3.2 4.7 7.6 9.0 请回答下列问题： (1)“焙烧”时生成三种氧化物，其中金属氧化物的化学式为 。 (2)焙烧产物中的在有氧条件下利用石灰石浆液吸收可制得一种副产品 。(填化学式) (3)流程中，若无“还原”工序，造成的后果是 。 (4)已知有两种同分异构体，则“沉铁”过程中生成的的空间结构是 。 (5)“灼烧”工序的化学方程式是 ，“煅烧”时通入的作用是 。 (6)“煅烧”得到氧缺位体时，不同温度范围内，发生变价的金属元素不同，某温度下制得的氧缺位体质量为原质量的，则 。 (7)氧缺位体催化分解水制氢可分为两步： 第一步： (完成方程式)； 第二步：。 18．（2024·贵州黔东南·二模）碱式硫酸铬[]主要用于鞣制皮革、作媒染剂及生产氢氧化铬和活性黑染料。以酸性含铬废液(主要含有、，还含有少量、、)为原料制备碱式硫酸铬的工艺流程如图所示，回答下列问题： 已知：常温下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于或等于)时的pH如下表。 离子 开始沉淀的pH 7.6 1.9 4.4 完全沉淀的pH 9.6 3.1 5.6 (1)Cr在元素周期表中的位置为 。 (2)加入9%双氧水的作用是 (用离子方程式表示)。 (3)“沉铁”时调pH的范围为 ～ 。 (4)“沉铬”过程发生反应的离子方程式是 ，从滤液1中可回收一种氮肥，该物质是 (填化学式)。 (5)金属铬的晶胞结构如图，已知晶胞参数为anm。 ①该晶胞中含铬原子的个数为 。 ②铬原子的配位数为 。 ③铬原子之间的最短距离为 nm(用含a的代数式表示)。 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) 搅拌、加热、适当增大酸的浓度 的价层电子排布式为，易失去1个电子达到半充满的稳定结构 将全部氧化为；不引入杂质 (2)5.65 (3)0.03 (4) (5)或 【分析】红土钪矿含钪、钛、铁、锰等元素，由流程可知，研磨、酸浸后，滤渣1为不溶于水的物质，加入双氧水可以氧化二价铁为三价铁，再加入氨水将三价铁转化为沉淀除掉，滤渣2主要是Fe(OH)3，加NaOH调pH后分离出Mn元素，得到含钪元素的粗液，多步处理后加入草酸发生反应为3H2C2O4+2Sc3+=Sc2(C2O4)3↓+6H+，再在空气中灼烧发生，据此作答。 【详解】（1）化学反应的影响因素有温度和接触面积等，所以要想酸浸反应速率可以采取升温，将粉红土钪矿碎等措施；加入双氧水易将酸浸液中氧化的原因：的价层电子排布式为，易失去1个电子达到半充满的稳定结构；由于酸浸”时有Fe2+生成，可被H2O2氧化为Fe3+，便于后续除杂，故答案为：搅拌、加热、适当增大酸的浓度；的价层电子排布式为，易失去1个电子达到半充满的稳定结构；将全部氧化为；不引入杂质。 （2）根据可知，完全沉淀时，溶液中的，，已知，则完全沉淀时，故答案为：5.65。 （3）在25℃、pH=2的草酸溶液中，故答案为：0.03。 （4）草酸钪“灼烧”氧化生成和，反应方程式为，故答案为：。 （5）决速步骤为能垒最大的一步，即或，故答案为：或。 2．(1) 加快浸取速率 ℃后，升高温度盐酸挥发加剧，导致盐酸浓度减小 (2)Al(OH)3 (3) Mg2+ (4)+3 (5) 【分析】荧光粉(主要成分为ZnO、，还含有一定量的、、MgO)用盐酸酸浸后，金属氧化物生成金属阳离子，滤渣为不溶性杂质；加氨水调节pH=5，结合已知②的图像，滤渣b为Al(OH)3，继续加DDTC除掉锌、铅；加草酸沉钇得到草酸钇晶体，滤液中主要含有的金属阳离子为Mg2+，在空气中焙烧草酸钇晶体得到氧化钇； 【详解】（1）“酸浸”时需适当提高浸取液的温度，其目的是加快浸取速率；盐酸易挥发，℃后，升高温度盐酸挥发加剧，导致盐酸浓度减小，故的浸取率随温度升高而减小； （2）由上述分析可知，滤渣b的主要成分是Al(OH)3； （3）由分析可知，“沉钇”后的滤液中浓度最大的金属离子是Mg2+；恰好沉淀完全时滤液中mol⋅L，此时c(Y3+) mol⋅L，=； （4）中Y为+3价，阴离子为C2O，则C元素的化合价为+3； （5）焙烧时，与氧气反应生成Y2O3、CO2、H2O，根据电子守恒，质量守恒，化学方程式为：。 3．(1) )增大氧气浓度，加快反应速率 (2) (3)3~4 (4)搅拌、加热等 (5) 取少量产品，加入足量盐酸，一段时间后再滴加溶液，若产生白色沉淀，则产品已变质，反之未变质 (6)5 【分析】由题给流程可知，辉铋矿在高压空气中焙烧，将金属硫化物转化为二氧化硫和金属氧化物，先焙烧渣中加入稀硫酸，金属氧化物溶于稀硫酸转化为可溶性硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和含有可溶性硫酸盐的滤液；向滤液中加入过氧化氢和氨水混合溶液，将溶液中的亚铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁和滤液；向滤液中加入氢氧化钠溶液，将溶液中的铋离子转化为氢氧化铋沉淀，过滤得到氢氧化铋和滤液；向氢氧化铋中加入盐酸溶解得到氯化铋溶液，氯化铋溶液与钒酸钠溶液合成得到钒酸铋，据此回答。 【详解】（1）“焙烧”中采用高压空气可以增大氧气浓度，加快反应速率； 三硫化二铋转化为三氧化二铋的反应为三硫化二铋与氧气在高温下反应生成三氧化二铋和二氧化硫，即反应的化学方程式为； （2）由分析可知，浸渣的主要成分是二氧化硅，即化学式为； （3）酸浸得到的浸液中铋离子的浓度为0.01mol/L，则由溶度积可知，溶液中氢氧根离子浓度小于=1×10-10mol/L，溶液的pH小于4；又溶液中铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀时溶液中氢氧根离子浓度大于=1×10-11mol/L，溶液的pH大于3，所以“除铁”调节pH的范围为3~4； （4）为防止生成胶体可采用的措施可为不断搅拌或加热等； （5）向饱和碳酸钠溶液中通入过量SO2可制得焦亚硫酸钠，发生反应的化学方程式为Na2CO3+2SO2=Na2S2O5+CO2； 为防止S2O离子干扰硫酸根离子的检验，证明Na2S2O5产品是否变质时，应加入足量的盐酸排出S2O离子干扰，则设计简单实验证明产品是否变质的实验方案为取少量产品，加入足量盐酸，一段时间后再滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则产品已变质，反之未变质； （6）由题意可知，20吨该辉铋矿中铋元素的物质的量为×2=6×104mol，由钒酸铋的质量为18.468吨中铋元素的物质的量为=5.7×104mol，则铋元素的损失率为×100%=5%。 4．(1)+5 (2) MnO2 O2 (3) (4) NiS BaSO4 (5) (6) 【分析】低品位锰矿与空气中的氧气和硫酸亚铁共同焙烧，得到氧化铁和硫酸锰及其他杂质，浸出得到主要含硫酸锰溶质的溶液，加入氨水除去铝离子，加入硫化钡除去镍离子，再用沉淀剂使锰离子沉淀为碳酸锰，通过煅烧、共熔、酸化还原，最终得到次锰酸根离子的溶液。 【详解】（1）氧元素的化合价为-2，则根据化合价计算规则，得到Mn的化合价为+5价。 （2）低品位锰矿中主要成分为MnO2，而最后浸出液中变成了硫酸锰，锰元素化合价降低被还原，且焙烧过程伴随着燃烧过程，所以“焙烧”过程中的氧化剂为MnO2和O2。 （3）氨水会和铝离子反应生成氢氧化铝沉淀，除去铝离子，离子方程式为：。 （4）加入BaS溶液，硫离子会和镍离子生成硫化镍沉淀，钡离子会和硫酸根生成硫酸钡沉淀，所以“滤渣2”的主要成分为NiS和BaSO4。 （5）根据碳酸的二级电离平衡常数Ka2==5×10-11，且此时溶液中，c(HCO)=0.1 mol·L-1，pH=8，即c(H+)=1 10-8mol·L-1，带入平衡常数计算公式，可得c(CO)=510-4mol·L-1，则此时溶液中。 （6）根据元素守恒，生成的一种单质气体应为氮气，还会生成水，所以MnO2和一定比例的NaNO3、NaOH，反应得到Na2MnO4、N2和水，根据氧化还原规律配平，可得化学方程式为：。 5．(1)原矿粉碎、升高温度、搅拌、适当增加硫酸浓度等 (2) (3)SiO2、CaSO4 (4) 1:6 (5) (6) 蒸发浓缩 冷却结晶 【分析】原矿经研磨后加入硫酸溶液、亚硫酸钠溶液浸出，三氧化二钴被还原硫酸亚钴，其余金属氧化物转化为硫酸盐，二氧化硅不反应，过滤得到含有二氧化硅、不溶性硫酸钙的滤渣Ⅰ和滤液；向滤液中加入有机萃取剂萃取溶液中的铜元素，分液得到可回收铜的有机相和水相；向水相中加入氯酸钠溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，向氧化后的溶液中加入碳酸钠溶液调节溶液pH，将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，向反应后的溶液中加入氟化钠溶液，将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀，过滤得到滤渣Ⅱ和滤液；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚钴。 【详解】（1）原矿粉碎可以增大固体表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快反应速率；此外，适当升高温度、搅拌、适当增加硫酸浓度等都可以加快反应速率； （2）“浸出”步骤中，加入硫酸溶液、亚硫酸钠溶液可以将三氧化二钴被还原硫酸亚钴，Co2O3发生反应的化学方程式为； （3）由分析可知，滤渣Ⅰ的成分是SiO2、CaSO4； （4）“除铁、铝”步骤中加入氯酸钠溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，反应中氯化合价由+5变为-1、铁化合价由+2变为+3，结合电子守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6；除铝时同时生成沉淀和气体，结合质量守恒可知，发生反应为铝离子和碳酸根离子生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，离子方程式为：； （5）已知：①KCaF23.41011，KMgF29109；则镁离子沉淀需氟离子的浓度较大，当镁离子沉淀完全时，； （6）从母液中得到晶体，则操作为母液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚钴。 6．(1) (2) > 、 (3) (4) 正四面体或四面体 (5) 八面体 【分析】烟道灰加入硫酸、过氧化氢氧化浸出，过滤后加入碳酸氢铵中和，根据后续流程可知，滤渣1中含有Mo的化合物元素，调节pH为6，同时会生成Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀，向滤液加入硫化铵和硫酸，得到CuS和MoS3沉淀，过滤后向滤液中加入RCl吸附铼，之后加入HClO4解吸得到HReO4溶液,再生树脂加入HCl后循环使用，经过提纯，最后得到Re，据此回答。 【详解】（1）“氧化浸出”时，被氧化为，被氧化的离子方程式为； （2）①溶液中，由于碳酸氢根的水解程度大于铵根的水解程度，溶液呈弱碱性，故>；②由分析知，除钼的化合物外，滤渣1中还有、；③由表中数据可知，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）①由图知，树脂再生时需加入的试剂X为，发生的反应为；中的阴离子为，的中心原子的杂化类型为sp3杂化，空间构型为正四面体或四面体； （5）如图所示，该晶胞中，氧原子的个数为，铼原子的个数为，故该物质的化学式为；铼原子填在氧原子围成的八面体空隙中。 7．(1) 除去废铁屑表面的油污 提供酸性环境，抑制Fe3+水解 (2)蒸发皿和玻璃棒 (3)C (4) 1000 0.02 (5)18.48 (6)CD 【分析】Fe(NO3)3•9H2O的制备，废铁屑加入热的碳酸钠溶液除去废铁屑表面的油污，过滤洗涤后加入足量硝酸溶液，溶解滤渣，45℃水浴加热，溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到Fe(NO3)3•9H2O，据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，热纯碱溶液的作用是除去废铁屑表面的油污；稀硝酸要足量的目的有：①确保铁元素转化成Fe3+，②由于Fe3+易水解，故加入过量稀硝酸的目的为提供酸性环境，抑制Fe3+水解，故答案为：除去废铁屑表面的油污；提供酸性环境，抑制Fe3+水解； （2）操作A为在足量稀硝酸存在下蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。操作A需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、酒精灯、干燥器、蒸发皿和玻璃棒，故答案为：蒸发皿和玻璃棒； （3）A．由于液体的热胀比固体快，故溶液未恢复室温就注入容量瓶定容，导致所配溶液体积偏小，浓度偏高，A不合题意； B．定容时俯视液面，导致所配溶液体积偏小，浓度偏高，B不合题意； C．摇匀后发现液面低于刻度线，于是加水至刻度线，导致所配溶液体积偏大，浓度偏低，C符合题意； D．容量瓶底部残留少量的蒸馏水而未做干燥处理，对实验结果无影响，D不合题意； 故答案为：C； （4）任取两组实验数据，则有：0.17=k×1.5×10-4+b，0.32=k×3.0×10-4+b，解得上述实验数据处理中k=1000，b=0.02，故答案为：1000；0.02； （5）根据(4)分析可知，A=1000x+0.02，在与【实验Ⅲ】步骤②中相同条件下测得溶液吸光度A=0.35，解得x=3.3×10-4mol/L，故原样品中含有的Fe2+的物质的量为：3.3×10-4mol/L××0.1L=3.3×10-3mol，故“硫酸亚铁补铁剂”中铁元素的质量分数为=18.48%，故答案为：18.48； （6）A．实验Ⅰ中引入的Fe3+与补铁剂中的Fe3+无关，故除不除去【实验Ⅰ】溶解铁屑所用硝酸中的Fe3+杂质对测量结果无关，A不合题意； B．【实验Ⅳ】中使用H2O2是将Fe2+氧化为Fe3+，浓硝酸也能起到同样的作用，故用浓硝酸溶液代替【实验Ⅳ】中所用的H2O2溶液对实验结果无影响，只是将产生有毒有害气体NO2，污染环境，B不合题意； C．由于Fe3+与SCN-反应是一个可逆反应，故整个实验中均采用相同浓度的KSCN溶液，有利于更准确测得补铁剂中的铁元素含量，C符合题意； D．对每一份溶液平行测定多次吸光度A，取平均值作结果，使实验结果更加准确，故有利于更准确测得补铁剂中的铁元素含量，D符合题意； 故答案为：CD。 8．(1) 将废渣粉碎增大固液接触面积、适当提高稀硫酸的浓度、适当提高反应温度或进行充分搅拌(任写两条或其他合理答案) 制光导纤维或者制备硅 (2) 4% 65℃ (3)5.6 (4)C、A (5)2Sc(OH)3+3SOCl2=2ScCl3+3SO2↑+3H2O (6)2.5×10-2 【分析】由题干流程图信息可知，向铝工业废渣中加入稀硫酸酸浸时，金属氧化物溶于稀硫酸得到可溶性金属硫酸盐，二氧化硅不与硫酸反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和含有金属硫酸盐的滤液；向滤液中加入萃取液萃取溶液中的硫酸钪，分液得到含有硫酸铁、硫酸铝的水相和含有硫酸钪的有机相；向有机相中加入盐酸洗涤除去残留的硫酸铁、硫酸铝，分液得到有机相；向有机相中加入氢氧化钠溶液，将硫酸钪转化为氢氧化钪沉淀，进行操作A为过滤得到反萃液和氢氧化钪；向氢氧化钪中加入SOCl2溶解，将氢氧化钪转化为氯化钪，向氯化钪中加入草酸溶液，将氯化钪转化为草酸钪沉淀，过滤后在空气中灼烧草酸钪得到三氧化二钪，据此分析解题。 【详解】（1）废渣酸浸时，将废渣粉碎增大固液接触面积、适当提高稀硫酸的浓度、适当提高反应温度或进行充分搅拌等措施均能提高浸出率；由分析可知，浸渣的主要成分为SiO2，SiO2主要用途有制光导纤维或者制备硅，故答案为：将废渣粉碎增大固液接触面积、适当提高稀硫酸的浓度、适当提高反应温度或进行充分搅拌(任写两条或其他合理答案)；制光导纤维或者制备硅； （2）由题干图像信息可知，萃取时，萃取剂中P507的质量分数为4%时Sc3+的萃取率最大，而Fe3+的萃取率较小，可以提高Sc3+的萃取率同时使Fe3+和Sc3+分离更彻底，即萃取剂中P507的最佳质量分数为4%，当料液的温度为65℃时，βSc/Fe和βSc/Al均最大，即Sc的含量高，而Fe、Al含量小，得到的Sc的纯度高，故最适合温度为65℃，故答案为：4%；65℃； （3）一般认为c≤1.0×10-5mol/L时沉淀完全，已知lg2≈0.3.反萃取时，为了让Sc3+沉淀完全，则有c(Sc3+)c3(OH-)≥Ksp[Sc(OH)3]，即1.0×10-5c3(OH-)≥6.4×10-31，c(OH-)≥==4.0×10-9mol/L，则c(H+)≤==2.5×10-6mol/L，则应控制溶液pH的最小值为-lg2.5×10-6=6-lg2.5=6-0.4=5.6，故答案为：5.6； （4）由分析可知，操作A为过滤，所需装置为C，煅烧草酸钪晶体应该在坩埚中加热，故所需装置A，故答案为：C、A； （5）可知SOCl2与水反应生成二氧化硫和氯化氢，然后HCl和Sc(OH)3反应生产ScCl3和H2O，故Sc(OH)3与SOCl2在溶液中反应生成ScCl3的化学方程式为：2Sc(OH)3+3SOCl2=2ScCl3+3SO2↑+3H2O，故答案为：2Sc(OH)3+3SOCl2=2ScCl3+3SO2↑+3H2O； （6）已知H2C2O4的Ka1=，Ka2=，则Ka1 Ka2=×=c2(H+)，故25℃时，pH=2的草酸溶液中===2.5×10-2，故答案为：2.5×10-2。 9．(1) (2) 少量多次萃取 (3) (4) a 59g 【分析】含钴废料经氢氧化钠处理可以除去SiO2，转化为Na2SiO3，Co、Ni、Mn、Pb以及经硫酸和过氧化氢处理得到滤渣PbSO4和含Co2+、Mn2+、Ni2+的溶液，再经有机相萃取分离Co2+和Mn2+、Ni2+。 【详解】（1）“碱浸”时发生反应：2NaOH+SiO2=+H2O，所得滤液中溶质的主要成分为NaOH和，“酸浸”时发生还原反应，过氧化氢为还原剂，总离子方程式为。 （2）“萃取”时，若萃取剂的量一定时，少量多次萃取的萃取效率更高。氢离子的浓度由变成，增加，由可知Co2+减少，故钴的萃取率为。 （3）“沉锰”时，转化为，Mn2+转化为MnO2，故离子方程式为。 （4）电解溶液时阳极水失去电子产生氧气，即，阴极发生，阳极的氢离子透过阳离子交换膜a进入产品室，阴极Cl-透过阴离子交换膜b进入产品室产生浓盐酸。若Ⅱ室溶液中溶质的质量增加了73g，即共转移2molHCl，说明有2mol氢离子移向产品室，故电路中共转移2mol电子，由可知理论上获得的单质Co为1mol，质量为59g。 10．(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。 11．(1) +5 SiO2 (2)温度80℃，浸出时间90min (3)5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O (4) (5)用作氮肥 (6)5MnO2+2NaNO3+8NaOH 5Na2MnO4+N2+4H2O (7) 6 【分析】菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍的碳酸盐以及SiO2杂质)中加入硫酸进行溶浸，可以发生反应生成硫酸盐，向其中加入具有氧化性的MnO2，可以将Fe2+氧化为Fe3+，滤渣1为SiO2和过量的MnO2；向滤液中加入氨水调节pH=4将Fe3+以Fe(OH)3沉淀下来，过滤后向滤液中加入MnS，可以将Ni2+、Co2+形成CoS和NiS沉淀下来，滤渣2为过量的MnS、CoS和NiS；向MnSO4溶液中加入NH4HCO3溶液和氨水，使Mn2+形成MnCO3沉淀，MnCO3经过煅烧后和NaNO3、NaOH共溶，再酸化还原得到锰酸钠(Na3MnO4)溶液。 【详解】（1）由化合价代数和为零可知，Na3MnO4中Mn的化合价为+5价，滤渣1的主要成分为MnO2和SiO2。 （2）物质的浸出率越高，反应消耗的时间越短，反应要求的温度越低，反应条件越佳。根据图2可知，所采用的最佳实验条件是温度80℃，浸出时间90min。 （3）浸出液加入MnO2可以将Fe2+氧化为Fe3+，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。 （4）“除镍”步骤发生的反应为：MnS(s)+Ni2+(aq)=NiS(s)+Mn2+(aq)，反应的平衡常数K=。 （5）向MnSO4溶液中加入NH4HCO3溶液和氨水，使Mn2+形成MnCO3沉淀，同时得到母液为(NH4)2SO4，可以用作氮肥。 （6）煅烧产物MnO2在“共熔”过程中，反应得到Na2MnO4及一种单质气体，Mn元素由+4价上升到+6价，由得失电子守恒可知，NaNO3中N元素化合价由+5价下降到0价生成N2，则该反应的化学方程式为：5MnO2+2NaNO3+8NaOH 5Na2MnO4+N2+4H2O。 （7）根据晶胞投影图可知,在该晶体中与Mn原子距离相等且最近的O原子有6个，所以 Mn的配位数为6。由晶胞结构可知，在该晶胞中距离最近的2个Mn之间的距离为晶胞体对角线长度的一半，晶胞的体对角线长度为pm，所以该晶体中Mn之间的最近距离为pm。 12．(1) 除去，防止后续过程中氧化等还原性微粒。 (2)ACD (3)取样品少量于试管中，加水溶解，加入溶液，无明显变化，再加入双氧水，显红色，说明有 【分析】在高温条件下和O2反应，故单质B为铜，气体A为二氧化硫，二氧化硫被过量的H2O2氧化生成H2SO4溶液，将进行加热，除去过量的H2O2溶液，与硫酸发生，生成的气体E为H2S气体，溶液F为FeSO4溶液，FeSO4溶液与(NH4)2SO4混合经过蒸发浓缩，冷却结晶即可得到。 【详解】（1）由分析知，步骤Ⅰ的化学方程式是；步骤Ⅲ的目的是除去，防止后续过程中氧化等还原性微粒；由蒸发浓缩、冷却结晶得到晶体，故溶解度最小的是； （2）A. 气体A为SO2气体，是常见的漂白剂，A正确；B. 单质B为铜单质，溶液C为H2SO4和H2O2的混合溶液，能发生反应，B错误；C. 中含有，易被氧化为，水解生成氢氧化铁胶体，可以用作污水处理的混凝剂，C正确；D. 气体E为H2S气体，水溶液在空气中长期放置易被空气中的氧气氧化而变质，D正确； （3）中含有的金属阳离子为，检验方法为：取样品少量于试管中，加水溶解，加入溶液，无明显变化，再加入双氧水，显红色，说明有。 13．(1) 粉碎、加热、适当增大硫酸浓度等 SiO2 (2) (3)5.5<pH<10 (4)做化肥 (5) 【分析】用稀硫酸溶解含铍矿绿柱石，其中BeO、Al2O3、Fe2O3和FeO均能溶于酸，而SiO2不溶于酸且不溶于水，经过滤，滤渣为SiO2，而滤液中主要含有Be2+、Al3+、Fe3+、Fe2+及过量的酸，向所得滤液中加入适量H2O2氧化Fe2+，再加适量氨水调整的pH，除铝铁，再向滤液中加入氨水，沉铍，得到Be(OH)2，煅烧分解得到BeO，据此分析。 【详解】（1）加快“酸浸”速率可采取的方法是粉碎、加热、适当增大硫酸浓度等；根据分析，滤渣1的主要成分是SiO2； （2）“除铁”时加入H2O2氧化Fe2+，离子方程式是； （3）Be2+浓度小于1.0×10-5mo/L时，根据Ksp[Be(OH)2]=1.0×10-22计算OH-浓度大于10-8.5mol/L，可得pH大于5.5，已知Be(OH)2在pH>10时会溶解，则“沉铍”时加入氨水调节pH的范围：5.5<pH<10； （4）“沉铍”后，所得滤液中的主要溶质为硫酸铵，可用做化肥等； （5）加热条件下Be(OH)2分解生成氧化铍和水，化学方程式为； 14．(1)C (2)A (3) B NH4HSO3+NH4HCO3=(NH4)2SO3·H2O+CO2↑ (4)BD (5) H2O+ClO-+SO2=+Cl-+2H+ 避免HClO见光分解 (6)C (7) B 【分析】含二氧化硫和二氧化碳的废气通入碳酸氢钠溶液中，二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳和亚硫酸钠，二氧化碳气体通入装置b的右室，CO2在电源右侧电极上反应生成HCOOH，则CO2得电子，右侧电极为阴极，电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH；碳酸氢钠和亚硫酸钠混合溶液通入装置b的左室，左侧电极上亚硫酸根离子失电子生成硫酸根离子，则左侧电极为阳极，电极反应式为SO-2e- +H2O=2H+ +。 【详解】（1）SO2为酸性氧化物，能与碱性溶液和碱性氧化物反应，氨水、碱石灰均可吸收SO2，SO2同时具有还原性，能被强氧化剂酸性KMnO4溶液吸收，但只有被氨水吸收时可以得到亚硫酸铵，故选C。 （2）X是S元素的气态氢化物，X是H2S；Y是S的+6价氧化物，Y是SO3；Z是+4价S元素的含氧酸盐，Z是Na2SO3或NaHSO3。 A．H2S可与SO2反应生成S，A正确； B．S和O2化合生成SO2，不能得到SO3，B错误； C．Na2SO3溶液呈碱性，NaHSO3溶液呈酸性，C错误； D．SO2不和浓硫酸反应，可以用浓硫酸干燥，D错误； 故选A。 （3）①吸收过程反应的化学方程式为SO2+H2O+(NH4)2SO3=2NH4HSO3，随着吸收反应的进行，(NH4)2SO3越来越少，NH4HSO3越来越多，溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3物质的量之比变小； ②溶液B中发生反应的化学方程式是NH4HSO3+NH4HCO3=(NH4)2SO3·H2O+CO2↑。 （4）A．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5pm的颗粒物，而1pm=1000纳米，胶体是指分散质粒子直径在1-100纳米的分散系，所以含2.5pm颗粒物的空气不属于胶体，A错误； B．由图可知，由转化为的过程中有硫氧键生成，B正确； C．硫酸盐（含、）气溶胶中含有，转化过程有H2O参与，在水中电离生成H+、，因此硫酸盐气溶胶呈酸性，C错误； D．由图可知，该过程有H2O参与，D正确； 故选BD。 （5）①SO2和NaClO溶液发生氧化还原反应生成NaCl和Na2SO4，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：H2O+ClO-+SO2=+Cl-+2H+； ②“脱硝”时，在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和N，该过程应在避光条件下进行，其可能的原因是避免HClO见光分解。 （6）汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应转化为CO2和N2，方程式为：NO+CO CO2+N2， A．该反应中，C元素由+2价上升到+4价，生成1molCO2转移电子的数目为2NA，A错误； B．催化剂不能提高CO的转化率，B错误； C．该反应中，N元素化合价下降，NO是氧化剂，C正确； D．该反应中，C元素由+2价上升到+4价，CO2是氧化产物，D错误； 故选C。 （7）A．二氧化硫是酸性氧化物，废气中排放到空气中，遇水生成亚硫酸，亚硫酸易被氧气氧化生成硫酸，形成硫酸型酸雨，二氧化碳不会形成酸雨，故A错误； B．装置中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度，故B正确； C．不和碳酸氢钠溶液反应，装置中溶液的作用是吸收废气中，故C错误； D．由分析可知，装置2中电极b为阴极，和电源的负极相连，故D错误； 故选B； 由分析可知，装置2中电极a的反应式为：。 15．(1) (2) (3)D (4) 取溶液G，加入过量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有；取上层清液，滴加AgNO3溶液，若产生黄色沉淀，则有 【分析】Fe3S4固体通入足量空气充分煅烧，得到Fe2O3固体和无色气体E。固体A(Fe2O3)中加入足量盐酸，发生反应生成等，加入KSCN溶液，得到血红色的Fe(SCN)3溶液，再加入NaCN溶液，又转化为黄色的溶液。无色气体E为SO2与空气的混合气，通入H2O中，SO2与H2O反应生成H2SO3，有少部分H2SO3被O2氧化生成H2SO4；加入足量碘水，H2SO3被I2氧化为H2SO4，同时生成HI。 【详解】（1）依据B[]→C[Fe(SCN)3]→D[]的现象可以判断，反应的产物都比反应物稳定性强，则Cl-、SCN-、CN-与Fe3+的配位能力由强到弱依次为。由分析可知，无色酸性溶液F中含有H2SO3和H2SO4，则含硫阴离子有。 （2）Fe3S4能与稀硫酸反应，生成的淡黄色不溶物为硫，标准状况下的密度为1.518g∙L-1的气体，摩尔质量为1.518g∙L-1×22.4L/mol=34g/mol，其为H2S，S来自H2S与Fe3+的反应，则该反应的离子方程式为。 （3）A．因为通入的空气足量，所以固体A中不可能含有FeO，A不正确； B．无色气体E中除含有SO2外，还含有空气，所以E不可能完全溶于水，B不正确； C．因为固体A中加入足量的盐酸，所以溶液C呈酸性，不是因Fe3+水解产生，C不正确； D．溶液B为，可电离产生Fe3+，所以可溶解铜，D正确； 故选D。 （4）F(H2SO3)与I2反应，生成G(H2SO4、HI)等，反应的化学方程式为。设计实验方案确定溶液G中的阴离子，也就是检验和I-的存在，用BaCl2检验，I-用AgNO3检验。方案为：取溶液G，加入过量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有；取上层清液，滴加AgNO3溶液，若产生黄色沉淀，则有I-。 【点睛】检验时，需排除H2SO3的干扰，也就是不能使用Ba(NO3)2或Ba(OH)2。 16．(1) 、 镍被钝化（或其他合理答案） (2) (3) 消耗酸，促进铝离子水解生成 降温结晶 (4) (5) 3：1 【分析】镍废料中加入一定浓度的硫酸，进行酸浸，、NiO和FeO转化为可溶性的硫酸铝、NiSO4和硫酸亚铁，CaO与硫酸反应生成的硫酸钙为微溶物，二氧化硅不反应，硫酸钙和SiO2共同形成滤渣，滤液中加双氧水氧化Fe2+成Fe3+，再加氨水调pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，过滤后往滤液中加入NiO沉铝，形成Al(OH)3沉淀，再次过滤后所得滤液经一系列操作，得NiSO4‧7H2O，然后灼烧得氧化物，最后还原得Ni单质。 【详解】（1）由分析可知，“酸浸”得到滤渣1的主要成分是、； 浓硫酸具有强氧化性，硫酸浓度太大，可能会使Ni钝化，从而降低镍的浸出率，或因为硫酸浓度太大、氢离子浓度降低，使镍的浸出率降低，故硫酸浓度大于后，镍浸出率降低的可能原因是：镍被钝化或H+浓度降低； （2）过氧化氢具有强氧化性，“氧化”时双氧水的作用将亚铁离子氧化为铁离子，； （3）NiO 为金属氧化物，能和氢离子反应，“沉铝”是指将铝元素转化为Al(OH)3沉淀，所以其中NiO的作用是消耗酸，促进铝离子水解生成Al(OH) 3；“操作X”得到NiSO4‧7H2O晶体，操作包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤； （4）NiSO4‧7H2O的相对分子质量为281，起始时2.81gNiSO4‧7H2O物质的量为0.01mol，其中n(Ni)=0.01mol，m(Ni)=0.59g，m(H2O)=0.01mol×7×18g/mol=1.26g，2.81g-1.26=1.55g，所以b点为完全失去结晶水的产物，即a→b过程中失去的物质是；Ni原子守恒，加热至质量不再变化时为氧化物，0.83g中m(Ni)=0.59g，m(O)=0.83g-0.59g=0.24g，所以n(O)==0.015mol，镍、氧物质的量之比为0.01mol：0.015mol=2:3，c点对应的氧化物为； （5）据“均摊法”，晶胞中含个Nb、个Ni，则晶体密度为= g·cm。 17．(1)CuO、Fe3O4 (2)CaSO4 (3)还原工序是将Fe3+还原为Fe2+，若没有还原工序，会使Fe3+发生沉淀 (4)平面正方形 (5) CuO+2Fe(OH)3CuFe2O4+3H2O N2在煅烧时做保护气 (6)0.15 (7) 【分析】氧气具有氧化性，已知酸浸后的溶液中金属离子有Cu2+，Fe2+，Al3+和Fe3+，CuFeS2焙烧生成三种氧化物，结合质量守恒可知，三种氧化物为SO2、CuO、Fe3O4，加入硫酸金属氧化物转化为相应的硫酸盐，滤渣1为SiO2，加入Cu还原Fe3+为Fe2+，加入CuO调节pH使Al3+沉淀，，而Cu2+和Fe2+不沉淀，滤渣2中有Al(OH)3、CuO、Cu，加H2O2将Fe2+氧化为Fe3+离子，加入过量的氨水反应生成Cu(NH3)4SO4，Fe3+生成Fe(OH)3沉淀，Cu(NH3)4SO4经过系列操作生成CuO，灼烧CuO和Fe(OH)3生成    CuFe2O4，在N2做保护气下煅烧生成。 【详解】（1）已知酸浸后的溶液中金属离子有Cu2+，Fe2+，Al3+和Fe3+，CuFeS2焙烧生成三种氧化物，结合质量守恒可知，三种氧化物为SO2、CuO、Fe3O4，其中金属氧化物的化学式为CuO、Fe3O4； （2）焙烧产物中的在有氧条件下利用石灰石浆液Ca(OH)2吸收可制得一种副产品是CaSO4； （3）加入Cu还原Fe3+为Fe2+，若没有还原工序，调节pH值时会使Fe3+发生沉淀； （4）已知有两种同分异构体，则可知其结构不是四面体结构，而是平面四边形结构，故的空间构型为平面正方形； （5）灼烧CuO和Fe(OH)3生成    CuFe2O4，反应的方程式为CuO+2Fe(OH)3CuFe2O4+3H2O；N2做保护气，防止生成物被氧化； （6）“煅烧”得到氧缺位体，质量减少的是氧气质量，，得出=0.15 （7）制取氢气的总反应为：2H2O=2H2↑+O2↑，结合第二步反应，可知第一步反应为。 18．(1)第四周期ⅥB族 (2) (3) 3.1 4.4 (4) (5) 2 8 【分析】在酸性含铬废液(主要含有、，还含有少量、、)中加入9%双氧水氧化，将废液中的氧化为，加入氨水调节pH使沉淀为，过滤除去滤渣，滤液中再继续加入氨水调节pH使沉淀为，过滤得滤液1，根据所含离子可知，滤液1的主要成分应该是，往滤渣中加入硫酸进行酸溶，反应得到，再加入纯碱即调节碱度，经过一系列操作可得到碱式硫酸铬。 【详解】（1）Cr在元素周期表中的位置为第四周期ⅥB族； （2）加入9%双氧水的作用是将废液中的氧化为，离子方程式为：； （3）根据表格数据可知，完全沉淀时pH为3.1，开始沉淀的pH为4.4，所以沉铁的pH范围为3.1～4.4； （4）“沉铬”过程，是与氨水反应生成沉淀的过程，其离子方程式为：；根据分析可知，滤液1的主要成分是； （5）①根据分摊法，晶胞中含铬原子数目为； ②根据晶胞的结构图可知，铬原子的配位数为8； ③铬原子之间的最短距离为体对角线长的一半，即nm。 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 $$