2025届高三化学一轮复习-- --工业流程题

2025届高三化学复习----工业流程题 1．（23-24高三下·福建厦门·期中）Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含、、、)中，利用氨浸工艺可提取Ni、Co，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下： 已知：氨性溶液由、和配制。常温下，、、与形成可溶于水的配离子：；易被空气氧化为；部分氢氧化物的如下表。回答下列问题： 氢氧化物 (1)活性可与水反应，化学方程式为 。 (2)会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了的明锐衍射峰。 ①属于 (填“晶体”或“非晶体”)。 ②提高了、的浸取速率，其原因是 。 (3)常温下，的氨性溶液中， (填“>”“<”或“=”)。 (4)“氨浸”时，由转化为的离子方程式为 。 (5)①“析晶”过程中通入的酸性气体A为 。(填化学式) ②由可制备晶体，其立方晶胞如图。与最小间距大于与最小间距，x、y为整数，则在晶胞中的位置为 ；晶体中一个周围与其最近的的个数为 ；晶体中元素的化合价为 。 (6)①“结晶纯化”过程中，没有引入新物质。晶体含6个结晶水，则所得溶液中与的比值，理论上最高为 。 ②“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺的意义，在于可重复利用 和 (填化学式)。 2．（23-24高三上·广东深圳·阶段练习）工业上，处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜()]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾()和胆矾()。相关流程如下图。 已知：①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)在pH 1.0～6.0范围内可保持活性。 ②金属离子沉淀的如下表。 开始沉淀时的 1.5 4.2 6.3 完全沉淀时的 2.8 6.7 8.3 (1)生物堆浸前，需先将矿石进行研磨，目的是 。 (2)生物堆浸过程的反应在T.f细菌的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反应为：。第二阶段反应为继续被氧化转变成，反应的离子方程式为 。 (3)结合已知推断：生物堆浸过程中，应控制溶液的pH在 范围内。 (4)过程Ⅰ中，加入固体还原堆浸液中的，得到溶液X。为检验溶液X中Fe3+对应的产物，可取少量溶液X，向其中加入 试剂，观察是否有沉淀产生。 (5)过程Ⅱ中，用和稀硫酸处理后，完全溶解，并产生淡黄色固体，该过程的离子方程式为 。 (6)绿矾的纯度可通过滴定法测定。取mg绿矾晶体，加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为cmol/L的溶液滴定，滴定到达终点的现象是 。至恰好完全反应时，消耗溶液的体积为V mL，则绿矾晶体质量分数的计算表达式为 。（已知M（FeSO4•7H2O）=278g/mol） 3．（2024高三下·湖南娄底·学业考试）海洋中有丰富的矿产、能源、水产等资源，部分化学资源获取途径如下： (1)在步骤③中，溴元素被 (填“氧化”或“还原”)。 (2)工业上，除去粗盐中加入 [填“”或“”]。 (3)中含有的是 (填“离子键”或“共价键”)。 (4)在一定条件下，向体积为的容器中加入和发生可逆反应：，后测得的物质的量为，则： ①若用的浓度变化来表示该反应的反应速率，则 ； ②当反应达到平衡时，的浓度将 (填“增大”“减小”或“不再改变”)。 4．（2024·陕西安康·模拟预测）回收废弃锂离子电池中的有价物质对工业可持续发展非常重要。利用对废弃的锂离子电池正极材料进行氯化处理并再生的一种工艺流程如图所示： 已知：① ②的溶解度曲线如图1所示： 回答下列问题： (1)烧渣是、和的混合物，“氯化焙烧”时的化学方程式为 。“水浸”前通常先粉碎烧渣，该操作的目的是 。 (2)常温下，“沉钴”过程中为了使沉淀完全，溶液的应该不低于 [已知：，时，可认为沉淀完全]。 (3)为提高的析出量和纯度，“沉锂”后进行的操作依次为 、 、洗涤、干燥。 (4)该工艺流程中可循环利用的物质有 （填化学式）。 (5)“煅烧”过程中生成的化学方程式为 。 (6)“焙烧”过程中固体残留率（固体残留率 ）随温度的变化如图2所示。为了获得纯净的，则该步骤应该控制的温度为______（填字母）。 A． B． C． D．以上 5．（2024·河南·模拟预测）铈（Ce）及其化合物在现代工业中具有极为重要的用途，某化工厂以废旧的液晶显示器（含有、、等物质）为原料制备三氯化铈、氢氧化铈的流程如下： 已知：具有强氧化性，一般不与常见的无机酸反应。 请回答下列问题： (1)酸浸前原料要粉碎，其目的是 （答出两点），料渣Ⅰ的成分是 。 (2)“还原”过程中发生反应的离子方程式为 ，该过程不宜在较高温度下进行，原因是 。 (3)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为 。 (4)得到的实验操作是（在HCl氛围中） 、 、过滤、洗涤等。 (5)二氧化铈晶胞结构如图所示，又知晶胞参数为a pm。若A、B两处微粒的原子分数坐标分别为、，则C处微粒的原子分数坐标为 ，晶体的密度为 。 6．（2024·江苏宿迁·三模）硼化钛(TiB2)常用于制备导电陶瓷材料。 I．高钛渣(主要含TiO2、SiO2、Al2O3和CaO，少量MgO、Fe2O3)为原料制取TiB2的流程如图： 已知：①B2O3高温易挥发；②TiO2可溶于热的浓硫酸形成TiO2+。 (1)“酸浸”后的滤液中的阳离子有：H+、Fe3+、 。 (2)“水解”需在沸水中进行，离子方程式为 。 (3)“热还原”中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5CTiB2+5CO↑，B2O3的实际用量超过了理论用量，原因是 。 Ⅱ．气相沉积法获得硼化钛：以TiCl4和BCl3为原料，在过量的H2参与下，沉积温度为800～1000℃，可制得具有空间网状结构的磨料级硼化钛。 (4)制得硼化钛的化学方程式为 ，硼化钛能作为磨料的原因是 。 (5)生产硼化钛，当BCl3和TiCl4投料比[m(BCl3)：m(TiCl4)]超过1.25时硼化钛的纯度下降，原因是 。 Ⅲ．硼砂(Na2B4O7·10H2O)与NaOH的混合溶液中加入H2O2可以制备X(Na2B2O8H4)。已知X的阴离子[B2O8H4]2-只有一种化学环境的B原子，结构中有一个六元环且B和O原子最外层都达到8电子稳定结构。 (6)X阴离子的结构式为 。 7．（23-24高三下·安徽淮北·阶段练习）各种材料使世界丰富多彩，但废弃的材料可能会带来污染。某使用后的材料主要含Fe、Cu、Al、、、、CuO和可燃性有机物，为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收Cu、Al、绿矾等。回答下列问题： (1)碱浸时铝发生反应的化学方程式为 。 (2)加入试剂a后发生的化学反应中有一个属于化合反应，其离子方程式为 。 (3)滤液Ⅱ经过结晶法制取绿矾晶体（相对分子质量为278），绿矾放置在空气中容易被氧化。现取被部分氧化的绿矾晶体溶于稀盐酸后，加入足量的溶液，过滤得沉淀；再通入（标准状况）氯气恰好完全反应。 ①为确定绿矾未被全部氧化，可选择的最佳试剂是 （填标号）。 A．溶液        B．KSCN溶液        C．溶液        D．酸性溶液 ②推测绿矾晶体中 （填比值）。 (4)绿矾晶体（相对分子质量为278）样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示： 请推测固体的化学式为 ，取适量380℃时所得的样品，隔绝空气加热至650℃，得到一种红棕色固体物质，试写出该反应的化学方程式 。 8．（23-24高三上·上海松江·阶段练习）镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的，从海水制备金属镁的流程如图所示： (1)母液中除含有大量MgCl2，还可能含有少量NaCl，检测其中含钠元素的实验方法是 (填实验方法名称)。 (2)由母液制得的Mg(OH)2中混有Ca(OH)2，向其中加入过量MgCl2溶液，经充一系列操作可得较为纯净的Mg(OH)2，写出该反应的化学反应方程式： 。 (3)己知工业上用CaO和水反应获得石灰乳，用电解饱和食盐水获得NaOH。请说明，工业上制Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH和澄清石灰水的原因是： 。 (4)写出电解熔融MgCl2制金属镁的化学方程式 。 (5)重结晶得到精盐的步骤有：溶解、 、 、洗涤、干燥(填写操作名称)。 (6)下列说法正确的是___________。 A．从海水到脱水后的氯化镁，是一个富集镁的过程 B．通过过滤操作得到Mg(OH)2 C．得到MgCl2·6H2O可以通过蒸发结晶 D．海水提镁的过程涉及的均是非氧化还原反应 9．（2024高三下·天津南开·学业考试）海洋约占地球表面积的71%，其中的水资源和其他化学资源具有十分巨大的开发潜力。回答下列问题： Ⅰ．以海水为原料可以制取粗盐，粗盐中主要含NaCl，还含有少量泥沙、和。 (1)将粗盐提纯的方法是：将粗盐溶于水，然后依次加入稍过量的 、 (填化学式)，过滤，将滤液用盐酸酸化后，蒸发结晶。 (2)用提纯后的精盐配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液，需要NaCl固体的质量为 g。 Ⅱ．海带中含有碘元素，从海带中提取碘的实验过程如下图所示。 (3)实验步骤①会用到下列仪器中的 (填字母) a．酒精灯             b．漏斗            c．坩埚            d．泥三角 (4)步骤③的操作名称是 。 (5)步骤④中反应的离子方程式为 。 (6)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法： 。 (7)海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在实验步骤 (填序号)中实现与碘分离。 10．（23-24高三下·广东茂名·阶段练习）人类的生产、生活离不开化学。 (1)铝粉与某些金属的氧化物组成的混合物叫铝热剂，铝热剂在高温下发生的反应叫铝热反应，如：，反应发生时放出大量的热。 ①信息中的“某些”指 (填“比铝活泼”“比铝不活泼”或“任意”)。 ②试写出铝粉与发生铝热反应的化学方程式： 。 (2)从海水中提取溴的工业流程如图： ①步骤Ⅰ中发生反应的离子方程式为 。 ②步骤Ⅱ用热空气吹出的被纯碱溶液吸收时，被氧化和被还原的的物质的量之比为 。 (3)海带中含有丰富的碘元素，某化学研究性学习小组用如图流程从海水中提取碘： ①若操作Ⅰ用溶液(稀硫酸酸化)完成碘元素的转化，则反应的离子方程式为 。 ②在实验室中，“灼烧”步骤须在 (填实验仪器)中进行。 (4)要检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘，需要的试剂是 。 11．（23-24高三下·浙江杭州·阶段练习）氯及其部分化合物相关转化如图： 请回答： (1)化合物C的分子为，各原子最外层均达8电子稳定结构，C与水反应有沉淀和无色刺激性气体产生，写出C与水反应的化学反应方程式： 。 (2)下列有关流程中的说法正确的是_______。 A．工业上采用软锰矿(主要成分是)与浓盐酸混合加热制备 B．步骤④中以惰性电极电解制备时，另一电极上产生 C．混合物的物质的量之比可以是 D．和1.2-二氯乙烯相似，分子也存在顺反异构 (3)与浓硫酸反应可得()；在液态时存在八元环状结构的双聚体，请画出环状的结构式： 。 (4)工业上利用过量的氨气、、和乙醛进行气相反应合成异肼然后使其水解得到肼：理论上生成的肼需要消耗 mol。 比较相同温度下，同浓度的溶液和溶液的大小， 。(填大于、小于、等于或不能确定) (5)设计实验证明的碱性比强 。 12．（2024高三下·北京·学业考试）KI广泛用于皮肤科、眼科等疾病的治疗，可以利用海水中获得的I2与KI、KOH的混合溶液为原料制备KI，流程如下： 已知：i．3I2+6KOH=5KI+KIO3 +3H2O； ii．pH=6～7的溶液显弱酸性； iii．KI的溶解度： 温度/℃ 6 20 60 100 KI溶解度/g 128 140 176 206 (1)溶液1中的溶质主要为KI、 (填化学式)。 (2)使用粉末状的铁能加快反应速率，原因是 。 (3)用文字描述Fe所起的作用是 。 (4)向固体A中加入稀硫酸能够制备FeSO4，该过程的离子方程式： 、 。 (5)操作2是 ，过滤，洗涤，干燥。 13．（23-24高三下·广西南宁·阶段练习）高纯MgO具有优良的电绝缘性、高导热性等，常被用作绝缘材料填料、高温耐热材料。由白云石[主要成分为，含少量、、等杂质]制备高纯MgO和副产品的一种流程如下： 请回答下列问题： (1)请写出基态Ca原子的价电子排布式 。 (2)步骤“煅烧1”中，发生反应的化学方程式为 。 (3)“铵浸”时，含钙化合物被浸取，含镁化合物部分水化生成()。若铵浸液中，则其pH= ；滤饼“水化反应”后，将体系冷却到与铵浸液相同温度，得到主要含有的悬浊液，其中 (填“大于”、“小于”或“等于”)。 (4)“沉钙”时主要发生反应的离子方程式为 。 (5)“碳化反应”时，镁化合物转化为可溶于水的 (填化学式，下同)，滤渣的主要成分为 。 (6)“热解”时生成(碱式碳酸铁)沉淀，煅烧碱式碳酸镁比煅烧氢氧化镁所得MgO活性更强，平均粒径更小，比表面积更大，可能的原因是 。 14．（23-24高三下·内蒙古通辽·期中）某厂利用废旧铅蓄电池中的铅膏(主要成分为、、和，还有少量铁、铝的氧化物)回收，工艺流程如下： 已知：，，，，，。 (1)PbO中O元素的价电子的轨道表示式为 。 (2)“脱硫”过程中涉及含沉淀转化的离子方程式为 ，反应的平衡常数K的表达式 。 (3)“酸浸”时，能使转化为，写出该反应的化学方程式 此外，还能氧化溶液中的 (填化学式或离子符号)。 (4)常温下，溶液中部分含铅物质的质量分数与溶液变化的关系如图所示： ①若溶液由10增大到了11，发生反应的离子方程式为 。 ②“除杂”时，为了使、沉淀完全(离子浓度低于)，结合图与已知的信息，需调节溶液的理论范围为 。 (5)PbO的溶解度曲线如图所示，结合图像分析，为得到高纯PbO固体，需将粗品PbO溶解在 (填“”或“”)浓度的溶液中，加热至，充分溶解后趁热过滤，将滤液冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到高纯产品。 15．（23-24高三下·四川绵阳·期中）镍、铬、铜及其化合物在工业上有广泛的应用，从电镀污泥[含有、、、和等]中回收制备和其它金属及其化合物的工艺流程如图所示。 已知：“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下：。 回答下列问题： (1)与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有 (填元素符号)。 (2)已知NiO与MgO的晶体结构相同，其中和的离子半径分别为66pm和69pm。则熔点：NiO MgO(填“>”“<”或“=”)，理由是 。 (3)滤渣1的主要成分为 (填化学式)。 (4)电解之后加入碳酸钠调节pH的目的是 。 (5)反萃取剂A为 。 (6)“反萃取”得到的溶液，在碱性条件下可被NaClO氧化生成NiOOH沉淀，该反应的离子方程式为 。 (7)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30.8℃ 30.8℃～53.8℃ 53.8℃～280℃ 高于280℃ 晶体形态 多种结晶水合物 由溶液获得晶体的操作依次是蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 (8)铁能形成多种氧化物，其中一种氧化物的晶胞结构如图所示： ①与铁紧邻且等距离的铁微粒数目为 ，该氧化物的化学式为 。 ②设表示阿伏加德罗常数的值，若该晶胞的参数为anm，则该晶体的密度为 (用含a、的代数式表示)。 16．（23-24高三下·山东·阶段练习）含氮化合物在农业、工业、国防等领域都有着广泛的应用。请回答下列问题： (1)为常见的碱性气体，是制造氮肥、炸药等物质的化工原料。实验室制备的化学方程式为 。 (2)工业上一种制取硝酸的流程如图。 ①在工业上制硝酸的生产中，写出由转化为的化学方程式： 。 ②生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，用还原法处理时，能生成两种无污染的产物。写出在催化剂作用下，还原法处理含的尾气反应的化学方程式： 。 ③若最终完全转化为，计算理论上可以得到质量分数为的硝酸溶液 。 (3)和(无色)两种气体之间的转化为。如果完全转化成时放出的热量为，请从化学键角度描述能量变化的原因： 。 (4)向含有的稀硝酸中慢慢加入铁粉，反应分为两个阶段，第一阶段为(未配平)。在图中画出溶液中、的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图像(纵坐标表示溶液中离子的物质的量) 。 17．（23-24高三下·江西·阶段练习）在材料科学的广阔领域中，靶材扮演着一个关键角色。镍铂靶主要用于半导体行业中的二极管和超大规模集成电路镀膜。现利用镍铂靶材废料(主要成分为Ni、Pt以及微量Fe、Al的单质)采用选择性溶解法回收铂并制备硫酸镍晶体的一种工艺流程如下： 已知： ①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀时(c=0.01mol/L)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时(mol/L)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0 ②王水是按浓盐酸和浓硝酸的体积比为3∶1配制而成； ③六水合硫酸镍()在280℃时失去结晶水生成黄绿色无水物，当温度更高开始分解，释放出三氧化硫，变成氧化镍。 ④室温：； (1)铂在王水中生成二元强酸，该反应的离子方程式为 。 (2)滤液①中金属阳离子有 ，调pH过程中，若为0.01mol/L，则pH的控制范围为 。 (3)在“沉铂”过程中，若向的溶液里加入等体积的溶液，恰好使沉淀完全，则加入溶液的浓度为 mol/L(结果保留两位小数，忽略溶液混合后体积的变化)。 (4)沉铂过程中，的沉淀率随温度的升高而增大，结合平衡移动原理解释沉淀率随温度变化的主要原因 。 (5)隔绝空气锻烧时有两种单质生成，分别是Pt和，当制得金属铂58.5g时，理论上可收集到 L(标准状况)。 (6)通过对滤液控制pH浓缩结晶得到晶体，而不是蒸发结晶的原因是 。 18．（23-24高三下·湖南娄底·阶段练习）稀土元素铈及其化合物在生产生活中有重要用途，如汽车尾气用稀土、钯三效催化剂处理，不仅可以降低催化剂的成本，还可以提高催化效能。以氟碳铈矿(主要成分为)为原料制备的一种工艺流程如图： 已知：①滤渣1的主要成分是难溶于水的，滤渣2的主要成分是；、(a、b均大于0)。 ②当前工艺条件下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的如下表： 金属阳离子 开始沉淀时的 1.3 7.7 完全沉淀时的 3.1 9.2 回答下列问题： (1)写出一条提高焙烧效率的方法 ，焙烧氟碳铈矿的目的是 。 (2)加入盐酸和进行浸取时有污染环境的气体产生，该气体为 (填化学式)；为了减少环境污染，选择双氧水和稀硫酸替代和盐酸，写出其与反应的离子方程式： 。 (3)调节滤液1的的范围为 。 (4)滤渣1经溶液充分浸取后，测得反应体系中的物质的量浓度为，则的物质的量浓度为 (用含a、b的式子表示)。 (5)的晶胞结构如图所示，的配位数为 ，设为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为，则晶胞边长 (用含和的式子表示)。 (6)某研究小组利用硫化锌锂电池，在酸性环境下电解制的装置如图所示，阴极的电极反应式为 ，随着电解反应的进行，为使电解液成分稳定，应不断补充 (填化学式)。 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) 晶体 减少胶状物质对镍钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积 (3)> (4)或 (5) 体心 12 +3 (6) 2∶5 HNO3 MgO 【分析】硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中加入活性氧化镁调节溶液pH值，过滤，得到滤液主要是硝酸镁，结晶纯化得到硝酸镁晶体，再热解得到氧化镁和硝酸。滤泥加入氨性溶液氨浸，过滤，向滤液中进行镍钴分离，经过一系列得到氯化铬和饱和氯化镍溶液，向饱和氯化镍溶液中加入氯化氢气体得到氯化镍晶体。 【详解】（1）活性可与水反应，化学方程式为；故答案为：。 （2）会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了的明锐衍射峰。 ①X射线衍射图谱中，出现了的明锐衍射峰，则属于晶体；故答案为：晶体； ②根据题意会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物，则能提高了的浸取速率，其原因是减少胶状物质对镍钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积；故答案为：减少胶状物质对镍钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积。 （3）常温下，的氨性溶液中，，，，则>；故答案为：>。 （4）“氨浸”时，与亚硫酸根发生氧化还原反应，再与氨水反应生成，则由转化为的离子方程式为或，故答案为：或。 （5）①“析晶”过程中为了防止水解，因此通入的酸性气体A为；故答案为：； ②由可制备晶体，其立方晶胞如图，x、y为整数，根据图中信息Co、Al都只有一个原子，而氧(白色)原子有3个，Co与O最小间距小于与O最小间距，则Al在顶点，因此Co在晶胞中的位置为体心； 晶体中一个Al周围与其最近的O原子，以顶点Al分析，面心的氧原子一个面有4个，三个横截面共12个，因此晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为12； 该立方晶胞中，Co、Al都只有一个原子，而氧(白色)原子有3个，化学式为，根据化合价总和为0，铝元素为+3价，氧元素为-2价，可知晶体中元素的化合价为+3价， 故答案为：体心；12；+3。 （6）①“结晶纯化”过程中，没有引入新物质。晶体A含6个结晶水，则晶体A为，根据，，还剩余5个水分子，因此所得溶液中与的比值理论上最高为2∶5，故答案为：2∶5； ②“热解”对于从矿石提取工艺的意义，根据前面分析，，可重复利用和，故答案为：；。 2．(1)增大反应物的接触面积，加快生物堆浸的反应速率 (2) (3)1.0-1.5 (4)K3[Fe(CN)6] 或铁氰化钾 (5)CuS+H2O2+2H+=Cu2++2H2O+S (6) 当滴加最后半滴高锰酸钾溶液时，溶液颜色变为浅紫红色，且半分钟内不褪色 【分析】低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)含量较低]经过研磨后在微生物作用下进行堆浸，因生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)在pH 1.0~6.0范围内可保持活性，并且Fe3+在pH为1.5时会发生沉淀，因此堆浸过程中保持pH在1.0～1.5，使CuFeS2与空气发生氧化还原反应，生成铜盐、铁盐、硫单质等，然后向堆浸液中加入还原剂将Fe3+还原，并将Cu2+转化为CuS，然后过滤得到FeSO4溶液和CuS固体，再向CuS中加入氧化剂和稀硫酸，将CuS转化为CuSO4，然后分别蒸发FeSO4溶液、CuSO4溶液得到绿矾、胆矾，以此解答。 【详解】（1）生物堆浸前，需先将矿石进行研磨，目的是：增大反应物的接触面积，加快生物堆浸的反应速率。 （2）生物堆浸过程第二阶段的反应为Fe2+与O2之间发生氧化还原反应生成Fe3+，根据氧化还原反应化合价升降守恒、电荷守恒以及质量守恒可知，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。 （3）由上述分析可知，生物堆浸过程中，应控制溶液的pH在1.0～1.5。 （4）判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全，可取少量溶液X，向其中加入少量KSCN溶液，观察溶液是否呈血红色(或红色)，若溶液呈血红色(或红色)，则说明Fe3+未被还原完全，若无明显实验现象，则说明Fe3+被还原完全。 （5）H2O2具有强氧化性，CuS具有还原性，二者能够发生氧化还原反应生成CuSO4、H2O，总反应离子方程式为：CuS+H2O2+2H+=Cu2++2H2O+S。 （6）用物质的量浓度为cmol/L的KMnO4溶液滴定，滴定终点的判定方法是当滴加最后半滴高锰酸钾溶液时，溶液颜色变为浅紫红色，且半分钟内不褪色；FeSO4与酸性KMnO4溶液反应中，Fe2+被氧化为Fe3+，KMnO4被还原为Mn2+，根据氧化还原反应化合价升降守恒可知，二者关系式为：5FeSO4～KMnO4，滴定过程中消耗n(KMnO4)=cmol/L×V×10-3L=10-3cVmol，则n(FeSO4)=n(FeSO4•7H2O)=5×10-3cVmol，m(FeSO4•7H2O)=5×10-3cVmol×278g/mol=1.39cVg，绿矾晶体质量分数为 ×100%=。 3．(1)还原 (2) (3)离子键 (4) 不再改变 【分析】由题给流程可知，海水经风吹日晒、过滤分离得到粗盐和母液；粗盐经提纯得到可以用作氯碱工业的精盐，向精盐溶于水得到的溶液中先通入氨气、再通入二氧化碳制得碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠；母液分离提纯得到溴化钠，向溴化钠溶液中加入合适的氧化剂，将溶液中的溴离子转化为溴，反应生成的溴用热空气吹出后与二氧化硫水溶液反应生成氢溴酸，氢溴酸经氧化、提纯制得液溴。 【详解】（1）由分析可知，反应生成的溴用热空气吹出后与二氧化硫水溶液反应生成氢溴酸，反应中溴元素的化合价降低被还原，故答案为：被还原； （2）氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，所以工业上用氢氧化钙除去粗盐中的镁离子，故答案为：； （3）溴化钠是只含有离子键的离子化合物，故答案为：离子键； （4）①由2min后测得氧气的物质的量为1.6mol可知，2min内氧气的反应速率为=，故答案为：； ②当反应达到平衡时，正逆反应速率相等，则三氧化硫的浓度保持不变，故答案为：不变。 4．(1) 增大反应物的接触面积，加快反应速率 (2)9.4 (3) 蒸发浓缩 趁热过滤 (4) (5) (6)B 【分析】由流程和题中信息可知，LiCoO2粗品与SiCl4在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液和滤渣1，滤渣1的主要成分是SiO2；滤液用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤渣主要成分为Co(OH)2和滤液主要溶质为LiCl；滤渣置于空气中在850℃煅烧得到Co3O4；滤液经碳酸钠溶液沉锂，得到为Li2CO3；Co3O4和Li2CO3通入空气煅烧生成； 【详解】（1）由流程图可知，反应物为、，生成物为烧渣、、和，发生反应的化学方程式为。粉碎烧渣可以增大反应物的接触面积，加快反应速率。 （2）沉淀完全时，，此时，，，即要使沉淀完全，溶液应不低于9.4。 （3）由碳酸锂的溶解度曲线可知，温度越高，碳酸锂溶解度越小，为提高碳酸锂析出量和纯度，“沉锂”后应对其蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥。 （4）由流程图可知，可循环利用的物质为。 （5）由题意可知，“煅烧”过程反应物有、，产物有，其中元素被氧化，由氧化还原原理及元素守恒可知，反应物还有空气中的，生成物还有，由此可配平方程式：。 （6）要获得纯净的，即要知道剩余固体为时对应的温度，由钴元素守恒可进行计算，假设所取为，，，剩余固体的质量为，剩余固体质量占原始固体质量的，即B点对应的位置，由图可知，该步骤应该控制的温度为。 5．(1) 增大固液接触面积，加快反应速率，并尽可能除尽铁 SiO2 (2) 温度过高，H2O2受热易分解 (3) (4) 蒸发浓缩 冷却结晶 (5) 【分析】CeO2、SiO2、Fe2O3中加入过量盐酸，Fe2O3溶于盐酸得到FeCl3溶液，滤出固体CeO2、SiO2；固体中继续加入H2O2和盐酸，SiO2不溶于酸，CeO2被H2O2还原为Ce3+，在HCl氛围中，对CeCl3的溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等，制得CeCl3•6H2O，NH4Cl固体与CeCl3•6H2O混合真空加热可得无水CeCl3；含有Ce3+的溶液加入碱生成Ce(OH)3的悬浊液，Ce(OH)3的悬浊液中加入NaClO， Ce(OH)3被NaClO氧化为Ce(OH)4，据此分析解答。 【详解】（1）酸浸前原料要粉碎，其目的是增大固液接触面积，加快反应速率，并尽可能除尽铁 ，由分析知，料渣Ⅰ的成分是SiO2。 （2）“还原”过程中CeO2被H2O2还原为Ce3+，发生反应的离子方程式为，该过程不宜在较高温度下进行，原因是温度过高，H2O2受热易分解。 （3）“氧化”过程中Ce(OH)3被NaClO氧化为Ce(OH)4，发生反应的离子方程式为。 （4）从CeCl3溶液中得到的实验操作是（在HCl氛围中）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等。 （5）若A、B两处微粒的原子分数坐标分别为、，则C处微粒的原子分数坐标为，一个晶胞中，Ce的个数为，O的个数为8，则一个晶胞中含有4个CeO2，则晶体的密度为。 6．(1)Al3+、Ca2+、Mg2+ (2)TiO2++(x+1)H2OTiO2•xH2O↓+2H+ (3)B2O3易挥发 (4) 硼化钛是共价晶体，硬度大 (5)BCl3过量，被过量的氢气还原为单质硼 (6) 【分析】高钛渣加入稀盐酸，只有SiO2不会溶解，TiO2可溶于热的浓硫酸形成TiO2+，TiO2+沸水中形成TiO2•xH2O，热还原中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5CTiB2+5CO↑； 【详解】（1）“酸浸”加入稀盐酸与Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3反应生成AlCl3、CaCl2、MgCl2、FeCl3，“酸浸”后的滤液中的阳离子有：H+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+； （2）“水解”需在沸水中进行，TiO2+沸水中形成TiO2•xH2O，离子方程式为TiO2++(x+1)H2OTiO2•xH2O↓+2H+； （3）“热还原”中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5CTiB2+5CO↑，B2O3的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，原因是B2O3高温下蒸气压大、易挥发，只有部分参加了反应； （4）以TiCl4和BCl3为原料，在过量的H2参与下，沉积温度为800～1000℃，制得硼化钛(TiB2)，反应的化学方程式为；硼化钛由Ti和B原子相连构成空间网状结构，能作为磨料的原因是硼化钛是共价晶体，硬度大； （5）当BCl3和TiCl4投料比[m(BCl3)：m(TiCl4)]超过1.25时硼化钛的纯度下降，原因是BCl3过量，被过量的氢气还原为单质硼； （6） X的阴离子[B2O8H4]2-只有一种化学环境的B原子说明结构对称，结构中有一个六元环且B和O原子最外层都达到8电子稳定结构，则B原子与四个O原子相连，X阴离子的结构式为。 7．(1) (2) (3) D (4) FeSO4·H2O 【分析】废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、、、、CuO和可燃性有机物，焙烧主要除去可燃性有机物；碱浸时和Al参与反应得到含四羟基合铝酸盐的溶液；滤渣Ⅰ主要含Fe、Cu、、FeO、CuO，加入硫酸酸浸，再加入过量铁粉，过滤，得到硫酸亚铁溶液和Fe、Cu的混合物，再用硫酸酸浸过滤得到Cu； 【详解】（1）碱浸时Al和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠及氢气：； （2）据分析试剂a为Fe粉，加入铁粉后化合反应为铁和硫酸铁生成硫酸亚铁，其离子方程为； （3）①绿矾晶体为，其中亚铁离子被氧化为铁离子，若绿矾未被全部氧化，则绿矾中还含有亚铁离子； A．加入双氧水，因被氧化的绿矾中存在铁离子，使双氧水催化分解，产生氧气，也具有氧化性，无法判断绿矾部分被氧化，故A不选； B．KSCN溶液只能检验铁离子，故B不选； C．部分氧化的绿矾中含有铁离子，加入NaOH有红褐色沉淀生成，不能观察到亚铁离子与NaOH的反应，故C不选； D．溶液不能氧化铁离子，加入溶液若溶液颜色变浅或者褪色，则说明绿矾晶体中存在亚铁离子，未被完全氧化，故D选； ②取被部分氧化的绿矾晶体8.22g溶于稀盐酸后，加入足量的溶液，过滤得沉淀9.32g，该沉淀为，物质的量为，通入112mL(标准状况)氯气恰好将其中的完全氧化，根据反应，可知原绿矾晶体中，根据化合物呈电中性，可知，即，得，则； （4）绿矾晶体的物质的量为，其中结晶水的质量为0.03mol×7×18g/mol=3.78g，完全失去结晶水时固体质量为8.34g-3.78g=4.56g即P，则M和N为失去部分结晶水的状态，N失去的结晶水为，则N剩余结晶水的物质的量为0.03mol×7-0.18mol=0.03mol，则N的化学式为FeSO4·H2O；P为FeSO4，在隔绝空气加热至650℃，得到一种红棕色固体物质为Fe2O3，则对应化学方程式为：。 8．(1)焰色试验 (2)Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2 (3)用石灰乳原料易得，价格低廉 (4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ (5) 过滤 结晶 (6)AB 【分析】海水蒸发结晶析出粗盐，过滤得到母液，粗盐净化除杂，加水重结晶得到精盐，母液杂质加入石灰乳沉淀镁离子生成氢氧化镁，过滤得到沉淀中加入盐酸得到氯化镁溶液，浓缩结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中脱水得到氯化镁固体，电解熔融氯化镁生成金属镁； 【详解】（1）母液中除含有大量MgCl2，还可能含有少量NaCl，检测其中含钠元素的实验方法是利用焰色试验，用铂丝蘸取待测溶液，放在酒精灯火焰上灼烧，出现黄色火焰证明含钠元素，故答案为：焰色试验； （2）Mg(OH)2中混有Ca(OH)2，向其中加入过量MgCl2溶液，氢氧化钙和氯化镁发生复分解反应得到氢氧化镁沉淀和氯化钙，该反应的化学反应方程式：Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2； （3）工业上制Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH和澄清石灰水的原因是：用石灰乳原料易得，价格低廉； （4）电解熔融MgCl2制得金属镁和氯气，反应的化学方程式为：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑； （5）重结晶得到精盐的步骤有：溶解、过滤、结晶、洗涤、干燥； （6）A. 从海水到脱水后的氯化镁，能提纯镁元素，是一个富集镁的过程，故A正确； B. Mg(OH)2难溶于水，通过过滤操作得到Mg(OH)2，故B正确； C. 氯化镁中的镁离子易水解，在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，不能只通过蒸发结晶得到MgCl2·6H2O，故C错误； D. 海水提镁的电解过程，氯化镁电解生成单质镁，镁和氯元素化合价发生变化，涉及的是氧化还原反应，故D错误； 故选AB。 9．(1) (2)5.85 (3)a c d (4)过滤 (5) (6)取少量水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色。如果变蓝，则说明含有碘单质 (7)⑤ 【分析】由流程可知，①为坩埚中灼烧，②为溶解、浸泡，③为过滤，分离出含碘离子的溶液，④中发生，⑤中加四氯化碳萃取、分液，⑥中蒸馏分离出碘单质。 【详解】（1）除去杂质硫酸根离子选择氯化钡溶液，除去选择碳酸钠溶液，且碳酸钠加入顺序在氯化钡溶液的后面，碳酸钠的作用是除去和过量的Ba2+，则将粗盐提纯的方法是：将粗盐溶于水，然后依次加入稍过量的BaCl2、Na2CO3，过滤，将滤液用盐酸酸化后，蒸发结晶； （2）100mL 1.00mol/L NaCl物质的量为n=c∙V=1.00mol/L×0.1L=0.1mol，需要NaCl固体的质量为m=n∙M=0.1mol×58.5g/mol=5.85g； （3）步骤①灼烧海带固体需在坩埚中进行，还需要酒精灯、泥三角，故选acd； （4）分离难溶性物质得到溶液的操作是过滤，步骤③的操作名称是过滤； （5）步骤④中过氧化氢将I-氧化生成I2，自身被还原为H2O，离子方程式为：； （6）淀粉和碘单质反应生成蓝色物质，可以用淀粉检验碘单质。取少量水溶液于试管中，向试管中滴加淀粉溶液，观察，若溶液变蓝则说明此水溶液中含有碘单质，若不变蓝，则不含碘单质； （7）碘不易溶于水，易溶于有机溶剂，则海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，选择加四氯化碳萃取、分液提取碘，在实验步骤⑤中实现与碘分离。 10．(1) 比铝不活泼 3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3 (2) 2Br-+Cl2=2Cl-+Br2 1：5 (3) H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O 坩埚 (4)淀粉/淀粉溶液 【分析】海水提溴。卤水中通入氯气把溴离子氧化为溴单质，用热空气吹出溴电子，再用碳酸钠溶液吸收溴单质生成溴化钠和溴酸钠，用硫酸酸化所得溶液生成溴单质。 海带提碘。海带灼烧为海带灰，用水浸取，过滤得含有I-得溶液，加双氧水把I-氧化为I2，用CCl4萃取I2，蒸馏得晶体碘。 【详解】（1）①根据氧化还原反应“强弱规律”，信息中的“某些”指比铝不活泼的金属氧化物。 ②铝粉与发生铝热反应生成氧化铝和锰，反应的化学方程式为3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3； （2）①步骤Ⅰ中氯气置换出溴化钠中的溴，发生反应的离子方程式为2Br-+Cl2=2Cl-+Br2； ②步骤Ⅱ用热空气吹出的被纯碱溶液吸收时生成溴化钠和溴酸钠，Br元素被氧化生成NaBrO3，Br元素被还原生成NaBr，根据得失电子守恒，被氧化和被还原的的物质的量之比为1:5。 （3）①溶液(稀硫酸酸化)把碘离子氧化为碘单质，反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O。 ②灼烧装置为，“灼烧”步骤须在坩埚中进行。 （4）淀粉遇碘单质变蓝，要检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘，需要的试剂是淀粉溶液。 11．(1)2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑ (2)B (3) (4) 1 大于 (5)比较相同浓度的NH4Cl与N2H5Cl的pH值大小，N2H5Cl溶液的pH值大于NH4Cl溶液的pH值，证明的碱性比强。 【分析】Cl2与硫黄在加热条件下可以生成SCl2或者S2Cl2，与乙醇发生氧化反应和取代反应，与氢氧化钠溶液加热生成氯酸钠和氯化钠，氯酸钠电解得到高氯酸钠，氯酸钠与浓盐酸反应生成ClO2。 【详解】（1）C的分子为， C与水反应有沉淀S和无色刺激性气体SO2产生，C与水反应的化学反应方程式：2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑； （2）A. 工业上采用电解饱和食盐水来制备，A错误； B. 步骤④中以惰性电极电解NaClO3制备时，NaClO3制备时氯元素化合价升高发生氧化反应，另一电极上产生，氢元素化合价降低发生还原反应，B正确； C. 混合物A是氯化钠，B是NaClO3，根据得失电子守恒，二者物质的量之比可以是5:1，C错误； D. 分子不存在顺反异构，D错误； 答案选B； （3） 在液态时通过氢键，形成八元环状结构的双聚体，结构简式为：； （4） 根据反应的方程式：CH3CHO+Cl2+2NH3=+2HCl+H2O，+H2O=N2H4+CH3CHO，生成1molN2H4，理论上消耗1molCl2； 相同温度下，同浓度的溶液和溶液，中电离出的水解程度小于溶液电离出的离子的水解程度，溶液酸性强，pH值小； （5）和二者都是弱碱，比较相同浓度二者的盐溶液的pH值，pH值越小，水解程度越大，对应的碱越弱。对应的方法是：比较相同浓度的NH4Cl与N2H5Cl的pH值大小，N2H5Cl溶液的pH值大于NH4Cl溶液的pH值，证明的碱性比强。 12．(1)KIO3 (2)通过增大固体表面积，增大反应物之间接触面积 (3)Fe作还原剂，将KIO3还原为KI (4) Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O (5)加热浓缩，冷却结晶 【分析】根据3I2+6KOH=5KI+KIO3 +3H2O可知溶液中含有KI与KIO3和少量KOH，溶液1中的溶质主要为KI、KIO3，加入铁粉做还原剂，将KIO3还原为KI，固体A中含有未反应的单质铁，操作1为过滤， 溶液2中的溶质为KI，操作2为加热浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，据此分析解题。 【详解】（1）据分析可知溶液1中的溶质主要为KI、KIO3； （2）使用粉末状的铁能加快反应速率，原因是通过增大固体表面积，增大反应物之间接触面积； （3）Fe具有还原性可作还原剂，将KIO3还原为KI； （4）A中含有未反应的单质铁，向固体A中加入稀硫酸生成硫酸亚铁与氢气，氢氧化亚铁与硫酸反应生成硫酸亚铁与水，能够制备FeSO4，该过程的离子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O； （5）为了得到KI晶体，操作2是加热浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。 13．(1)4s2 (2)CaMg(CO3)2CaO＋MgO＋CO2 (3) 11 大于 (4)CO2＋2NH3·H2O＋Ca2＋=CaCO3↓＋2NH＋H2O (5) Mg(HCO3)2 SiO2、Al2O3、Fe2O3 (6)碱式碳酸镁分解产生CO2气体，有利于形成粒径更小的MgO 【分析】白云石的主要化学成分为CaMg(CO3)2，还含有少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3，白云石煅烧1后，CaMg(CO3)2转化为CaO、MgO、CO2，“铵浸”时加入氯化铵—一水合氨缓冲溶液，反应后滤液中为钙离子，滤饼为、SiO2、MgO、Fe2O3、Al2O3，“沉钙”后得到碳酸钙，滤饼“水化反应”后，将体系冷却到与铵浸液相同温度，得到主要含有的悬浊液，“碳化反应”时，转化为可溶于水的Mg(HCO3)2，滤渣的主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3，根据题意可知“热解”时生成，煅烧2后得到MgO，据此分析作答。 【详解】（1）钙是第20号元素，因此基态Ca原子的价电子排布式4s2，故答案为：4s2。 （2）根据分析可知，白云石煅烧1后，CaMg(CO3)2转化为CaO、MgO、CO2，反应为：CaMg(CO3)2CaO＋MgO＋CO2，故答案为：CaMg(CO3)2CaO＋MgO＋CO2。 （3）含镁化合物部分水化生成，可知，根据，，则其，滤饼“水化反应”后，MgO转化为，而由于此时无一水合氨和氯化铵，因此pH有所下降，根据温度不变，Ksp不变可知，镁离子浓度大于，故答案为：11；大于。 （4）“沉钙”时主要发生反应的离子方程式为CO2＋2NH3·H2O＋Ca2＋=CaCO3↓＋2NH＋H2O，故答案为：CO2＋2NH3·H2O＋Ca2＋=CaCO3↓＋2NH＋H2O。 （5）根据分析可知“碳化反应”时，镁化合物转化为可溶于水的Mg(HCO3)2，滤渣的主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3，故答案为：Mg(HCO3)2；SiO2、Fe2O3、Al2O3。 （6）煅烧碱式碳酸镁比煅烧氢氧化镁所得MgO活性更强，平均粒径更小，比表面积更大，可能的原因是碱式碳酸镁分解产生CO2气体，有利于形成粒径更小的MgO，故答案为：碱式碳酸镁分解产生CO2气体，有利于形成粒径更小的MgO。 14．(1) (2) (3) (4) (或) (5) 【分析】加入碳酸钠将硫酸铅转化为碳酸铅而除硫，酸浸时利用过氧化氢将PbO2还原转化为醋酸铅，同时氧化亚铁离子，利用氢氧化钠调节pH将 A13+、Fe3+ 转化为氢氧化物沉淀而除去，所得滤液加氢氧化钠将Pb 2+转化为Pb(OH)2沉淀，过滤所得沉淀焙烧得到 PbO。 【详解】（1） PbO中O元素的价电子的轨道表示式为。 （2）根据， “脱硫”过程中涉及含沉淀转化的离子方程式为，反应的平衡常数的表达式K=。 （3）“酸浸”时，能使转化为，自身被氧化产生氧气，该反应的化学方程式为，此外，还能氧化溶液中的。 （4）①据图可知，若溶液由10增大到了11，发生反应的离子方程式为。 ②“除杂”时，为了使、沉淀完全(离子浓度低于)，结合图与已知的信息，和都是AB3的难溶物，二者相比更大，要沉淀完全需要的更大，故以进行所需的计算，，其中c(Al3+)=10－5 mol·L－1，则c (OH-)= mol·L－1，此时溶液pH=4.7，结合图像可知小于6，不沉淀，故需调节溶液的理论范围为（或）；。 （5）由图可知，为得到高纯PbO固体，需将粗品PbO溶解在35%浓度的NaOH溶液中，加热至，充分溶解后趁热过滤，将滤液冷却结晶过滤，洗涤并干燥得到高纯产品。 15．(1)K、Cu (2) < MgO、NiO均为离子晶体，半径比小，MgO离子键比NiO强 (3) (4)使转化为除去 (5) (6) (7)冷却至30.8℃以下结晶 (8) 12 FeO 【分析】电镀污泥加入稀硫酸酸浸，、、、生成相应的金属阳离子，不反应，则滤渣1的主要成分为，电解得到金属铜，加入碳酸钠调节pH除去铁元素，得到，再加入磷酸钠除去铬元素，经过萃取和反萃取富集镍元素，经过一系列操作得到。 【详解】（1）铬元素得基态原子中最外层电子数是1，同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数是1的元素有K、Cu； （2）因NiO与MgO都是离子晶体，的半径小于，则MgO的离子键比NiO强，则熔点：NiO < MgO； 故答案为：<；MgO、NiO均为离子晶体，半径比小，MgO离子键比NiO强； （3）根据分析可知，滤渣1的主要成分为； （4）根据分析可知，电解之后加入碳酸钠调节pH的目的是使转化为除去； （5）根据，反萃取要增大氢离子的浓度，并不引入新杂质，所以A为； （6）根据得失电子守恒、原子守恒可得：； （7）根据信息可知：低于30.8℃，晶体形态为，由溶液获得晶体的操作依次是蒸发浓缩、冷却至30.8℃以下结晶、过滤、洗涤、干燥； （8）①由晶胞图可知，铁微粒位于顶点和面心，与铁紧邻且等距离的铁微粒数目为12；用均摊法可得晶胞中Fe的数目为，O原子的数目为；故该氧化物的化学式为：FeO； ②1个晶胞中有4个FeO，该晶胞的质量为，该晶胞的体积为，故该晶体密度为； 故答案为：①12，FeO；②； 16．(1) (2) 10 (3)形成中化学键放出的总能量比断开中化学键吸收的总能量多 (4) 【分析】N2与H2在催化剂、加热、加压条件下发生反应，生成NH3；NH3与O2在催化剂作用下发生反应，生成NO和H2O；NO与O2进一步反应生成NO2，NO2与H2O反应生成HNO3和NO； 【详解】（1）实验室制备NH3的化学方程式为：，故答案为：； （2）①由NH3转化为NO的化学方程式：，故答案为：； ②用NH3还原法处理时，能生成两种无污染的产物为氮气和水，化学方程式为：，故答案为：； ③(3)NH3最终完全转化为HNO3，则可建立如下关系式：NH3 ~HNO3，1.7tNH3理论上可以得到质量分数为63%的硝酸溶液的质量为，故答案为：10t； （3）如果1molNO2(g)完全转化成N2O4(g)时放出的热量为238.5kJ，原因是形成1molN2O4(g)中化学键放出的总能量比断开2molNO2(g)中化学键吸收的总能量多，故答案为：形成1molN2O4(g)中化学键放出的总能量比断开2molNO2(g)中化学键吸收的总能量多； （4） 反应开始前，溶液中n(NO2)=0.8mol，第一阶段：HNO3完全反应，0.2molFe(NO3)3中n()=0.6mol，第二阶段时，反应前n(Fe2+)=0；再加入0.1molFe后，0.3molFe3+完全反应，生成0.3molFe2+；再加入铁，不发生反应，Fe2+的物质的量不变，如图所示：，故答案为：。 17．(1) (2) 、、 4.7≤pH＜7.2 (3)2.05 (4)存在可逆反应，升高温度有利于HCl挥发，促使平衡正向移动，使沉淀率升高； (5)4.48L (6)六水合硫酸镍()在280℃时失去结晶水 【分析】酸浸时生成的离子为、、，用过氧化氢溶液氧化亚铁离子变为铁离子，则溶液变为、、用NaOH溶液调节pH变为沉淀，需要调节pH为4.7时和完全沉淀，pH为7.2时开始沉淀，为二元强酸可以计算化合价和书写离子方程式，由图可知最佳温度和时间为70℃和120min，根据平衡移动原理，温度升高NH4Cl水解正向移动，温度越高沉淀率越大，完全沉淀时离子浓度为，据此答题。 【详解】（1）浓硝酸和浓盐酸可拆开，Pt由0价变为+4价，硝酸中的N原子由+5价生成NO变为+2价，铂在王水中生成二元强酸，反应的离子方程式为：； （2）根据分析，酸浸时生成的离子为、、；用NaOH溶液调节pH将和变为沉淀，调节pH为4.7时和完全沉淀，，pH为7.2时开始沉淀，所以pH的条件范围：4.7≤pH＜7.2； （3），，沉淀完全时浓度小于，代入数据可得，设原溶液体积为VL，则沉淀需要溶液的物质的量为2，溶液等体积混合后，，则加入溶液的浓度最小为； （4）存在可逆反应，升高温度有利于HCl挥发，促使平衡正向移动，使沉淀率升高； （5）隔绝空气锻烧时有两种单质生成，分别是Pt和，Pt元素化合价由+4降为0，N元素化合价由-3升到0，根据得失电子守恒可知生成3molPt的时候，生成N2的物质的量为2mol，当生成58.5gPt即0.3mol时，生成N2的物质的量为0.2mol，即标准状况下的体积为4.48L； （6）因为六水合硫酸镍()在280℃时失去结晶水生成黄绿色无水物，当温度更高开始分解，释放出三氧化硫，变成氧化镍是，所以要浓缩结晶而不是蒸发结晶。 18．(1) 将氟碳铈矿粉碎 将铈氧化为＋4价，便于分离 (2) (3) (4) (5) 8 (6) H2SO4 【分析】由题给流程可知，氟碳铈矿在空气中焙烧得到含有二氧化铈、四氟化铈和氧化铁的焙烧渣，向焙烧渣中加入盐酸、硼酸酸浸，将铈元素转化为难溶的Ce(BF4)3，过滤得到滤液1和滤渣1；向滤渣1中加入氯化钾溶液，将Ce(BF4)3转化为难溶的KBF4和可溶的CeCl3，过滤得到滤液2和滤渣2；调节滤液1的pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到滤液2和滤渣3；向滤液2中加入碳酸氢铵，将溶液中CeCl3转化为Ce2(CO3)3沉淀，过滤得到Ce2(CO3)3；在空气焙烧Ce2(CO3)3得到二氧化铈。 【详解】（1）将氟碳铈矿粉碎，增大反应物的接触面积，可以加快反应速率，提高焙烧效率；由分析可知，氟碳铈矿在空气中焙烧得到含有二氧化铈、四氟化铈和氧化铁的焙烧渣，焙烧中铈元素的化合价升高被氧化，目的是将铈元素氧化为＋4价，便于后续分离，故答案为：将氟碳铈矿粉碎；将铈氧化为＋4价，便于分离； （2）由分析可知，入盐酸、硼酸酸浸的目的是将铈元素转化为难溶的Ce(BF4)3，反应中铈元素的化合价降低被还原，则氯元素的化合价一定升高被氧化，所以溶液中的氯离子被氧化生成有毒的氯气而污染环境，为了减少环境污染，可以选择双氧水和稀硫酸替代盐酸、硼酸酸浸，其中二氧化铈与过氧化氢和硫酸混合溶液反应生成Ce2(SO4)3、氧气和水，反应的离子方程式为，故答案为：Cl2；； （3）由分析可知，调节滤液1的pH的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，由表格数据可知，溶液pH的范围为，故答案为：； （4）加入氯化钾溶液，将Ce(BF4)3转化为难溶的KBF4和可溶的CeCl3，反应的离子方程式为Ce(BF4)3+3K+3KBF4+Ce3+，反应的平衡常数K====，则溶液中钾离子浓度为0.1mol/L时，Ce3+的浓度为×(0.1mol/L)3=mol/L，故答案为：； （5）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的灰球个数为8×+6×=4，位于体内的黑球个数为8，由化学式可知，灰球代表铈原子、黑球代表氧原子，晶胞中位于顶点的铈原子与位于体对角线处的氧原子距离最近，则铈原子的配位数为8；由晶胞的质量公式可得：=(10—7a)3ρ，解得a=nm，故答案为：； （6）由图可知，与直流电源正极相连的Ce2O3电极为电解池的阳极，酸性条件下Ce2O3在阳极失去电子发生氧化反应生成Ce4+离子，电极反应式为Ce2O3—2e—+6H+=2Ce4++3H2O，石墨电极为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e—=H2↑，电解的总反应方程式为Ce2O3+8H+2Ce4++3H2O+H2↑，则随着电解反应的进行，为使电解液成分稳定，应不断补充硫酸，故答案为：2H++2e—=H2↑；H2SO4。 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 $$