2025届高三化学二轮复习--- -工业流程题

2025届高三化学复习----工业流程题 1．（24-25高三上·湖北·开学考试）钠白粉是一种重要的工业原料，可作白色颜料和增白剂。一种以钠铁矿(主要成分是，含有少量的、、等杂质)为原料生产制备的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)基态Ti的价电子排布式为 。 (2)“酸浸”是用硫酸在加热下“溶煮”钢铁矿，“滤液1”中含有，则“酸浸”中发生的离子反应方程式为 。由图可知，当Fe的浸出率为时，所采用的实验条件为 。 (3)绿矾是，则“还原”加入过量铁粉的目的是 。 (4)“水解”过程中适当稀释并加热的目的是 。 (5)钛是一种性能非常优越的金属，工业上可利用Mg与反应制备金属钠。下列金属冶炼方法与Mg冶炼Ti的方法相似的是 。 a．高炉炼铁        b．电解熔融NaCl制钠 c．铝热反应制锰        d．分解制银 2．（24-25高三上·福建福州·开学考试）一种制备的工艺路线如图所示，反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间，反应Ⅲ需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行。常温下，的电离平衡常数，。回答下列问题： (1)反应I、Ⅱ、Ⅲ中属于氧化还原反应得是 (填反应序号) (2)低温真空蒸发主要目的是 。 (3)溶液Y (填“可以”或“不可以”)循环用于反应Ⅱ所在操作单元吸收气体I。 (4)若产量不变，参与反应Ⅲ的X与物质的量之比增大时，需补加NaOH的量 (填“增加”、“减少”或“不变”)。 (5)写出反应Ⅲ生成的离子方程式 。 3．（23-24高三下·黑龙江哈尔滨·期中）是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下： 回答下列问题： (1)Li位于元素周期表第 周期，第 族。 (2)烧渣是、和的混合物，生成该混合物的化学方程式是 。滤饼1的用途是 (写一个)。 (3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是 。 (4)“850℃煅烧”时的化学方程式为 。 (5)某全固态薄膜锂离子电池总反应可表示为。电极A为非晶硅薄膜，放电时Li失电子从该薄膜材料中脱嵌；电极B为薄膜；集流体起导电作用。 则关于该电池的说法正确的是 (填标号)。 a．放电时，外电路通过a mol电子时，薄膜电解质减少 b．放电时，电极B为正极，反应式为： c．该电池必须是无水环境 d．Si化合价没变 4．（2024·海南·二模）钛合金是航空航天工业的重要材料。由钛铁矿(主要成分为，还有、、硅酸盐等杂质)，制备Ti等产品的一种工艺流程示意图如下： (1)中Ti的化合价是 。 (2)溶液1中加入铁粉所涉及的主要离子反应是：， 。 (3)在下列装置中，操作1应选用 ，操作2应选用 (填选项)。 a．   b． c．        d． (4)请结合化学平衡原理分析溶液3中加入粉末的作用： 。 (5)高温时“氯化”还可得到一种可燃性气体，该过程的化学方程式是 。 (6)反应中氩气的作用是 。 5．（2024·安徽蚌埠·模拟预测）以水钴矿(，含)和辉铜矿(，含)为原料制取胆矾和单质钴。 已知：①常温下，； ②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表 金属离子 开始沉淀时的 2.7 7.5 7.6 4.7 完全沉淀时的 3.7 9.0 9.1 6.2 ③萃取的反应原理：； ④均能与强酸反应产生。 回答下列问题： (1)基态原子的电子排布式为 。 (2)“酸浸”过程硫元素价态变为价，写出“酸浸”过程中氧化剂和还原剂物质的量之比为 。 (3)写出用惰性电极电解溶液的化学方程式 。 (4)常温下，若“滤液2”中(忽略溶液中极少量的)，除去“滤液2”中的，至少需加入固体的质量为 g(忽略溶液体积的变化)。 (5)“反萃取”步骤中加入的“试剂a”为 。 (6)采用惰性电极电解溶液，在无离子交换膜的条件下，不能用溶液代替溶液的理由是 。 (7)将制得的胆矾配成溶液，先加入足量氨水，得到深蓝色溶液，再通入至弱酸性，生成白色沉淀和硫酸铵。经仪器分析：白色沉淀含五种元素；所含离子中无单电子；晶体部分组成微粒的空间构型分别为一种三角锥形和一种正四面体形。则白色沉淀的化学式为 。 6．（24-25高三上·湖南长沙·阶段练习）门捷列夫最早预言了具有半导体特性类硅元素锗()，工业上用精硫锗矿(主要成分为)制取高纯度锗，其工艺流程如图所示： 已知：①硅和锗是同主族相邻元素，结构和性质类似； ②在5.3 mol⋅L的盐酸中溶解度最小。 (1)锗的价层电子排布式为 ，晶体锗的晶体类型是 。 (2)800℃时，使精硫锗矿在氛围中升华的原因 。 (3)还原时发生反应：，比较键角： (填“>”“<”或“=”)，其原因是(从杂化和价层电子对互斥角度解释) 。 (4)酸浸时温度不能过高的原因是 。 (5)氯化除生成外，反应还生成一种V形分子，写出相应的化学方程式 。 (6)水解得到，该步骤高纯水不能过量，原因是 。 (7)是一种难溶电解质，常温下的溶解度为m g/(100 g)，计算其溶度积约为 (用含m的式子表示)。 7．（24-25高三上·贵州六盘水·阶段练习）钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe、Cu的单质及+2价氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知：①加入的MnO2只能将Fe2+氧化为Fe3+。 ②溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 2.7 9.4 8.2 回答下列问题： (1)为提高“酸浸”效率，可采取的措施有 (写一种即可)；“滤渣”的主要成分为 (填化学式)。 (2)写出“沉铁”时MnO2发生反应的离子方程式： 。 (3)从平衡移动的角度说明加入ZnO的目的： 。 (4)“氧化沉钴”后需调节pH，该步骤中pH的调节范围为 。 (5)钴的一种氧化物在纳米储能领域应用广泛，其晶胞结构如图所示。已知该晶胞的晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞中氧离子与钴离子数目之比为： ；该晶体的密度为 g⋅cm-3。 8．（23-24高三下·江西九江·阶段练习）锌电解阳极泥(主要成分为MnO2、PbSO4和ZnO，还有少量锰铅氧化物和Ag)是冶锌过程中产生的废渣，一种回收锌电解阳极泥中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图。回答下列问题： 已知：①MnSO4⋅H2O易溶于水，不溶于乙醇。 ②葡萄糖(C6H12O6)的第五个碳原子上的羟基和醛基缩合可以形成葡萄糖的半缩醛式。在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖能发生如下反应： +HCOOH (1)已知锰铅氧化物中Pb为+2价，Mn为+2价和+4价，则锰铅氧化物中+2价和+4价Mn的个数比为 ，基态Mn原子核外电子排布式为[Ar] ，82Pb位于元素周期表第六周期第 族，Zn位于元素周期表的 区。 (2)“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为 。 (3)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 ，为了提高葡萄糖的有效利用率，除充分搅拌外还可以采取的措施为 。 (4)整个流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。获得MnSO4⋅H2O晶体的一系列操作是指蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，其中洗涤的具体操作是 。 (5)Na+核外有 个空间运动状态不同的电子，中存在 中心 电子的大π键。加入Na2CO3溶液的目的是将PbSO4转化为PbCO3，Na2CO3溶液的最小浓度为 1mol⋅L-1(保留两位小数)。[已知：20℃时，，] 9．（2024·湖南永州·模拟预测）一种以转炉钒渣(主要含有、、、等物质)为原料制备的工艺流程如下： 已知：①室温条件，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示： 金属离子 开始沉淀时的pH 1.9 8.1 3.7 沉淀完全时的pH 3.2 10.1 4.7 ②各种形态五价钒粒子总浓度的对数与pH关系下图： (1)若在实验室中进行煅烧钒渣，能否使用陶瓷坩埚： (填“能”或“不能”)，理由是 。 (2)“焙烧”中转化为和的化学方程式为 。 (3)“酸浸”后所得浸出液中，阳离子除、、、外，还含有 (写离子符号)。 (4)“滤渣2”的主要成分为、 等沉淀。 (5)已知“沉钒”时，溶液中，控制溶液，则五价钒粒子的存在形态为 。“沉钒”时，钒元素全部转化为沉淀，写出该反应的离子方程式 。 (6)“还原”步骤中，转化为和，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 10．（24-25高三上·山东菏泽·开学考试）某种手机电路板中含有Fe、Cu、Au(金)、Ag、Ni(镍，银白色)等6种金属，如下图是项目小组设计的回收部分金属的流程图。 已知：2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O；滤液②与④中所含的溶质种类相同。红色固体A是纯净物。 (1)操作①的名称是 。滤渣②中的金属是 。 (2)滤液③中加入适量的铁粉发生反应的实验现象是 。 (3)滤液②与④中所含的溶质的溶解度曲线如图2所示。得到该溶质晶体通常要经过蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥等步骤。 金属铁、镍在溶液中的活动性由弱到强的顺序是 。 11．（23-24高三上·广东中山·期末）废催化剂(含、、)的回收对环境保护和资源循环利用意义重大。通过如下工艺流程可以回收其中的钛、钒、钨等。 已知：①、和都能与溶液反应，生成可溶性的、和不溶性的； ②。 回答下列问题： (1)基态原子的价层电子排布式为 ，位于元素周期表 区。 (2)“球磨”的目的是 。 (3)“碱浸”后进行钛化合物与钒、钨化合物分离，需要用到下列仪器中的 。 (4)“酸浸”后钛主要以形式存在，“热水解”反应的离子方程式为 。 (5)“沉钨”中析出时，需要加入过量，其目的是 。 (6)向的滤液中加入等体积的溶液(忽略混合过程中的体积变化)，欲使浓度小于，则溶液的最小浓度为 。 (7)“煅烧”产生的是重要的化工原料，可用于生产多种化工产品。写出2种以为原料制备的常见化工产品的化学式 (除氨水外)。 12．（23-24高三上·江苏常州·期末）一种制备氧化亚铜的工艺路线如图所示。 已知：水溶液中和的物质的量分数随的分布如图。 (1)该工艺流程对反应条件的控制要求较为苛刻，如反应Ⅰ需在加热条件下才能发生。 ①反应Ⅱ所得溶液控制在3～4，此时元素的主要存在形式为 。 ②用溶液调节，此时发生反应的离子方程式为 。 ③采用低温真空蒸发的主要目的是 。 (2)反应Ⅲ中化合物与溶液反应制得产品。 ①写出该反应的离子方程式： 。 ②实际生产中需及时补加以保证反应在条件下进行，否则会导致的产量降低，其原因是 。 ③若参与反应Ⅲ的与物质的量之比增大时，为保持产量不变，则补加的量可 (填“减少”、“不变”或“增加”)。 (3)上述流程中可循环利用的物质除气体Ⅰ外，还有 。 13．（2024·江苏泰州·模拟预测）从某冶锌工厂的工业废料[除和少量外，还含有铋、锗等的氧化物]中回收几种金属的单质或化合物的工业流程如图： 已知：①该工艺条件下，。 ②单宁酸是一种含有酯基的多酚类化合物。 ③易水解。 请回答下列问题： (1)下列措施更有利于完成“酸浸1”目的，提高“酸浸1”的浸取率的是 (填字母)。 a．适当升高温度        b．酸浸过程中不断搅拌        c．将硫酸浓度增大到70%        d．加大废料的用量 (2)“浸液1”中约为，则除时应控制的范围是 。(已知：当溶液中某离子浓度小于时，可认为该离子沉淀完全) (3)“酸浸2”时铋的氧化物发生反应的离子方程式为 。 (4)“沉锗”的反应原理为，该操作中需调节为2.5且不能过低或过高，原因是 。 (5)①存在多种晶体结构，其中纤锌矿型的晶体结构如图所示，晶体中的配位数为 。 ②也可用作半导体材料，晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，键中离子键成分百分数小于键，从元素电负性的角度分析其原因为 。 ③加热固体，固体质量保留百分数与温度的关系如题图所示。时所得固体的化学式为 。(写出计算过程) 14．（23-24高三上·重庆·阶段练习）ClO2和亚氯酸钠(NaClO2)都是广泛使用的漂白剂、消毒剂。高浓度ClO2气体易发生爆炸，在生产使用时需用其他气体进行稀释。某工厂生产ClO2和NaClO2的工艺流程为： (1)NaClO2中氯元素的化合价为 。 (2)“ClO2吸收器”中生成NaClO2的离子方程式为 ；该反应H2O2体现 (填“氧化性”或者“还原性”)。 (3)下列关于NaClO2生产流程的相关说法，不正确的是 。 A．工业上将ClO2制成NaClO2固体，便于贮存和运输 B．“操作A”为蒸发浓缩、降温结晶 C．生产时向ClO2发生器中通入空气，可避免发生危险 (4)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，且Cl2的体积为ClO2的一半，该反应的化学方程式是 ；每生成1mol ClO2时有 个电子转移。 (5)同学在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。将适量稀释后的ClO2通入如图装置中充分反应，得到无色澄清溶液。请设计实验验证溶液I中是否有Cl-生成 。 (6)ClO2对污水中CN-有明显的去除效果，其原理是：2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-。某污水中含CN-浓度为104mg/L。处理2000L这种污水，至少需要ClO2 mol。 15．（21-22高三上·广东湛江·期中）某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4，较多的CuSO4和少量Na2SO4.为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据下列流程图，完成回收硫酸亚铁和铜的实验方案。 (1)操作a的名称为 。 (2)加入的试剂④为 。 (3)鉴别溶液D中的金属阳离子时，应加入的试剂依次是 ，现象依次是 ；请写出鉴别过程中属于氧化还原反应的离子方程式： 。 (4)若取2ml溶液D加入试管中，然后滴加氢氧化钠溶液，产生的现象是 ；此现象涉及氧化还原反应的化学方程式是 。 16．（23-24高三上·新疆巴音郭楞·期末）碱式碳酸铜可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿（主要成分为，含及少量）为原料制备碱式碳酸铜，工业流程如下： (1)“浸取”时能提高辉铜矿Cu浸取速率的措施有 （填一条）。 (2)“浸取”时，某小组测得Cu浸取率随浓度及温度影响的变化曲线如下： ①结合图一、图二“浸取”时采用的适宜的反应条件是：的浓度范围为 、适宜温度为 。 (3)“除铁”步骤调pH可加入试剂 （填选项字母）； a．氨气            b．        c．CuO            d． (4)常温下，“过滤”后的滤液中，则“除铁”步骤调pH应小于 ［常温下，］。 (5)已知沉铜的溶液显碱性，在溶液中下列微粒关系不正确的是：______ A． B． C． D． (6)沉铜的离子反应方程式 。 17．（23-24高三上·云南昆明·期末）金属钴是一种关键战略资源。从湿法炼锌过程中产生的净化钴渣中回收钴，对缓解我国钴资源的紧缺具有重要意义。一种从净化钴渣(主要含Co3S4，ZnS，Ca2Fe2O5)中实现钴锌分离的工艺流程如下图所示。 已知： ①钴元素在滤液1中存在形式为Co2+； ②高钴渣成分含CoOOH和二氧化锰。 回答下列问题： (1)滤渣1的主要成分是 (填化学式)。 (2)步骤Ⅰ中Co3S4反应生成能使品红溶液褪色的气体，该气体的分子式为 ，该反应的化学方程式为 。 (3)步骤Ⅱ中加入ZnO的目的是 。 (4)步骤Ⅲ中溶液的pH应控制在4.5~5.0，pH不可过高的原因是 ，Co2+与KMnO4反应的离子方程式为 。 (5)工业上还可以采取如下方法分离Co2+、Zn2+： Co2+、Zn2+与有机整合剂结合的能力较强的是 (填离子符号)。 18．（23-24高三下·黑龙江哈尔滨·期末）铅酸蓄电池是全球使用最广泛的化学电源，废铅酸蓄电池铅膏湿法回收铅的工艺研究是当前再生铅回收的重要研究方向，一种利用铅酸蓄电池中铅膏(主要成分为PbSO4、PbO，还含有一些不与流程中试剂反应的物质)制备PbCl2的工艺流程如图所示。请回答下列问题： 已知：①氯化铅是一种微溶于冷水的白色固体，能溶于热水； ②铅酸蓄电池放电时的反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O； ③PbSO4与PbCl2均能与Cl-反应生成[PbCln](n-2)-，[PbCln](n-2)-冷析时转化为PbCl2。 (1)铅酸蓄电池需先放电后再进行“加热浸取”，铅酸蓄电池放电时的负极为 (填“Pb”或“PbO2”)，正极的电极反应式为 ；写出提高“加热浸取”速率的一种方法： 。 (2)PbO2与盐酸在“加热浸取”时会发生反应生成一种有毒的气体和PbCl2，该反应的化学方程式为 ；盐酸配比(盐酸配比是指盐酸实际用量与理论用量之比)对铅浸出率的影响如图所示，则工业上一般选择的盐酸配比为 ，选择该配比的原因是 。 (3)第一次“过滤”分离出滤渣a时需要趁热过滤，是为了防止温度降低时Pb元素以PbCl2(s)的形成析出，降低铅的回收率；“过滤洗涤1”时，可以用 (填标号)检验PbCl2是否洗涤干净；“沉淀转化”的目的是降低滤液b中的浓度，则生成的固体b的主要成分为 (填化学式)。 A．稀硝酸、AgNO3溶液  B．稀硫酸、AgNO3溶液  C．稀硫酸、BaCl2溶液  D．稀盐酸、BaCl2溶液 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) 100℃、2h ,90℃、5h (3)将全部还原为，同时防止被氧化 (4)促进水解，防止形成胶体，便于过滤分离 (5)ac 【分析】钛铁矿(主要成分是FeTiO3，含有少量的、、等杂质) 加入硫酸酸浸，反应生成TiOSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3和微溶的CaSO4，不与酸反应，过滤后所得滤液1中加入铁屑，将三价铁转化为二价铁，再将绿矾分离出来，TiOSO4经过水解后得到和硫酸，最后烧得到钛白粉()。 【详解】（1）基态Ti是22号元素，简化电子排布式为[Ar] ，价层电子排布式为； （2）“酸浸”是硫酸与FeTiO3发生反应，反应生成TiOSO4、FeSO4、离子方程式为；当Fe的浸出率为70%时，可对应100℃和90℃两条曲线，故实验条件为：100℃、2h ，90℃、5h； （3）加入过量铁粉是为了将Fe3+全部还原为Fe2+，同时防止Fe2+被氧化； （4）TiOSO4经过水解后得到和硫酸，根据水解规律：越稀越水解、越热越水解，则“水解”过程中适当稀释并加热是为了促进水解，防止形成胶体，便于过滤分离； （5）工业上可利用Mg与反应制备金属钛，利用的是热还原法，a．高炉炼铁为还原剂如CO将氧化铁还原为Fe，是热还原法，a符合题意； b．电解熔融NaCl制钠为电解法，b不符合题意；c．铝热反应制锰是将还原剂铝粉与二氧化锰反应生成锰，属于热还原法，c符合题意；d．分解制银为热分解法，d不符合题意；故选ac。 2．(1)Ⅰ、Ⅲ (2)防止Na2SO3被氧化 (3)可以 (4)减少 (5)3+2Cu2＋=+Cu2O+2SO2↑ 【分析】铜和浓硫酸反应(反应Ⅰ)生成二氧化硫气体(气体Ⅰ)和硫酸铜，生成的二氧化硫气体与碳酸钠反应(反应Ⅱ)，所得溶液pH在3~4之间，溶液显酸性，根据H2SO3的电离平衡常数，可知NaHSO3溶液显酸性(电离大于水解)，则反应Ⅱ所得溶液成分是NaHSO3，调节溶液pH值至11，使NaHSO3转化为Na2SO3，低温真空蒸发(防止Na2SO3被氧化)，故固液分离得到Na2SO3晶体和Na2SO3溶液，Na2SO3和CuSO4反应的离子方程式是：+2Cu2++2H2O=+Cu2O+4H+，反应过程中酸性越来越强，使Na2SO3转化成SO2气体，总反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3= Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4，需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行，据此分析解答。 【详解】（1）反应Ⅰ是铜和浓硫酸反应，生成二氧化硫，是氧化还原反应； 反应Ⅱ是SO2和碳酸钠溶液反应，生成NaHSO3、水和二氧化碳，是非氧化还原反应； 反应Ⅲ是Na2SO3和CuSO4反应生成Cu2O，是氧化还原反应； 故答案为：Ⅰ、Ⅲ； （2）低温真空蒸发主要目的是防止Na2SO3被氧化，故答案为：防止Na2SO3被氧化； （3）经分析溶液Y的成分是Na2SO3溶液，可循环用于反应Ⅱ的操作单元吸收SO2气体(气体Ⅰ)，故答案为：可以； （4）制取总反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3= Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4，化合物X是指Na2SO3，若Cu2O产量不变，增大比值，多的Na2SO3会消耗氢离子，用于控制pH值，可减少NaOH的量，故答案为：减少； （5）由分析可知，生成Cu2O的化学方程式为：2CuSO4+3Na2SO3= Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4，则离子方程式为：3+2Cu2＋=+Cu2O+2SO2↑，故答案为：3+2Cu2＋=+Cu2O+2SO2↑。 3．(1) 二 ⅠA (2) 用做光导纤维 (3)焰色试验 (4) (5)cd 【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、和的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1，滤饼1的主要成分是；滤液1用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤饼2（主要成分为Co(OH)2）和滤液2（主要溶质为LiCl）；滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到Co3O4；滤液2经碳酸钠溶液沉锂，得到滤液3和滤饼3，滤饼3为Li2CO3。 【详解】（1）Li元素为与元素周期表第二周期，第ⅠA族； （2）LiCoO2与SiCl4在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是、和的混合物，化学方程式为；滤饼1的主要成分是，其用途是用做光导纤维； （3）滤饼3为Li2CO3，鉴别其与Li2CO3的方法是焰色试验； （4）Co(OH)2在850℃空气中煅烧得到Co3O4，化学方程式为； （5）a．放电时外电路通过amol时，负极产生amolLi+，内电路中有amolLi+通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正极，但是LiPON薄膜电解质没有损失，故A错误； b．由题中信息可知，电极A为非晶硅薄膜，放电时Li失电子从该薄膜材料中脱嵌，则电极A为负极，电极B为正极，发生还原反应，电极反应为，故b错误； c．Li性质活泼，能与水反应，故必须是无水环境，故c正确； d．中锂和硅是单质状态，放电后还是Si单质，硅元素化合价不变，故d正确； 故选cd。 4．(1) (2) (3) d bd (4)溶液中存在水解平衡，加入的粉末与反应，降低了溶液中，促进水解平衡向生成的方向移动 (5) (6)隔绝空气，防止金属镁、钛与空气中的氧气等高温下反应 【分析】由题给流程可知，钛铁矿酸浸、过滤得到滤渣和溶液1；向溶液1中加入铁粉，铁与溶液中的铁离子、氢离子反应生成亚铁离子，沉降分离得到溶液2；溶液2经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾和溶液3；向溶液3中加入碳酸钠促进溶液中TiO2+的水解，将溶液中TiO2+转化为沉淀，过滤得到；煅烧分解生成二氧化钛，二氧化钛与焦炭、氯气高温条件下反应生成四氯化钛，氩气气氛中四氯化钛与镁高温条件下反应生成钛。 【详解】（1）FeTiO3中铁元素的化合价为+3价、氧元素的化合价为—2价，则由化合价代数和为0可知，化合物中钛元素的化合价为+4价，故答案为：+4； （2）由分析可知，向溶液1中加入铁粉的目的是与溶液中的铁离子、氢离子反应生成亚铁离子，沉降分离得到溶液2，则与溶液中铁离子反应的离子方程式为，故答案为：； （3）由分析可知，操作1为固液分离的过滤操作，故选d；操作2为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾和溶液3，故选bd； （4）溶液3中存在如下水解平衡：，向溶液中加入的碳酸钠粉末与水解生成的氢离子反应，溶液中氢离子浓度减小，水解平衡向正反应方向移动，有利于的生成，故答案为：中存在水解平衡，加入的粉末与反应，降低了溶液中，促进水解平衡向生成的方向移动； （5）由分析可知，氯化时发生的反应为二氧化钛与焦炭、氯气高温条件下反应生成四氯化钛和一氧化碳，反应的化学方程式为，故答案为：； （6）镁和钛在高温条件都能与空气中氧气反应生成金属氧化物，所以氩气气氛中四氯化钛与镁高温条件下反应生成钛的过程中氩气的作用是隔绝空气，防止金属(镁、钛)与空气中的成分反应，故答案为：隔绝空气，防止金属(镁、钛)与空气中的成分反应。 5．(1)(或) (2) (3) (4)11.97 (5) (6)若用溶液代替溶液，阳极放电，溶液酸性增强，与反应，导致产率降低 (7) 【分析】水钴矿(，含)和辉铜矿(，含)加稀硫酸“酸浸”，Co3+氧化Cu2S生成硫酸根和Cu2+、Co2+，得含有Co2+、Fe3+、Cu2+、Mg2+、Ca2+的浸出液，SiO2不溶于酸、CaSO4微溶过滤得滤渣1，浸出液加氧化铜调节pH生成Fe(OH)3除铁，过滤，滤液1中加NaF生成MgF2、CaF2沉淀除Mg2+、Ca2+，过滤，则滤液2中含Cu2+、Co2+，加入萃取剂分液，Cu2+进入有机层，Co2+存在萃取余液中，萃取余液加碳酸钠生成碳酸钴晶体沉淀，过滤，碳酸钴晶体中加盐酸溶解得CoCl2溶液，电解CoCl2溶液得金属Co，有机层加试剂a反萃取，Cu2+重新进入水相，进一步得胆矾。 【详解】（1）Co元素原子序数为27，基态原子的电子排布式为(或)。 （2）“酸浸”过程硫元素价态变为价，Co2O3溶于酸得到Co3+，Co3+氧化Cu2S生成硫酸根和Cu2+、Co2+，根据氧化还原反应得失电子守恒配平化学方程式为5[Co2O3⋅H2O]+Cu2S+11H2SO4=10CoSO4+2CuSO4+16H2O，氧化剂和还原剂物质的量之比为。 （3）用惰性电极电解溶液，Co2+在阴极得到电子生成Co，Cl-在阳极失去电子生成Cl2，化学方程式为：。 （4）常温下，若“滤液2”中c(Mg2+)=0.016mol/L，由Ksp(MgF2)=6.25×10−9，Mg2+刚好除尽时溶液中c(F-)==2.5×10−2mol/L，则溶液中剩余F-物质的量为2.5×10−2mol/L×5L=0.125mol，与Mg2+沉淀的F-的物质的量为0.016mol/L×5L×2=0.16mol，至少需加入NaF固体的质量为(0.125+0.16)mol×(23+19)g/mol=11.97g。 （5）反萃取是将有机层中的Cu2+转化到水溶液中，根据反应Cu2++2HRCuR2+2H+，加酸能增大氢离子浓度有利于平衡逆向移动，可以将有机层中的Cu2+转化到水溶液中，考虑到不引入新杂质，试剂a为H2SO4。 （6）由已知④Co能与强酸反应产生H2，若用CoSO4溶液代替CoCl2溶液，H2O(OH−)阳极放电，溶液酸性增强，H+与Co反应，导致Co产率降低。 （7）所含Cu离子中无单电子，说明为+1价亚铜离子，晶体的部分组成微粒的空间构型分别为一种三角锥形和一种正四面体形，考虑到通入SO2且加入了足量氨水，则三角锥形和正四面体形粒子分别为亚硫酸根和铵根，根据化合价代数和为0，白色沉淀化学式为CuNH4SO3。 6．(1) 共价晶体 (2)避免被氧化，得到较为纯净的 (3) > 和分子中心原子都是杂化，但N价层上有1个孤电子对，而S价层上有2个孤电子对，孤电子对越多，对成键电子对排斥越大，分子键角相对较小 (4)浓硝酸受热易挥发、易分解 (5) (6)会使得到的盐酸浓度小于5.3 mol⋅L，增大的溶解量，最终使锗产率降低 (7) 【分析】精硫锗矿(主要成分为GeS2)粉碎后，在N2氛围中加热到800℃升华，得到GeS2；通入NH3，在825℃还原为GeS，同时生成N2；加入浓硝酸进行酸浸，然后过滤，得到粗GeO2；在600℃时加入SOCl2氯化，生成GeCl4；加入高纯水，将GeCl4水解为GeO2∙nH2O，在200℃时加热，得纯GeO2，再用H2还原，便可得到高纯度锗。 【详解】（1）锗为32号元素，与碳同主族，位于第四周期，则基态锗原子的价层电子排布式为4s24p2，晶体锗与晶体硅类似，晶体类型是共价晶体； （2）GeS2具有较强的还原性，高温时能被氧气氧化。800℃，使精硫锗矿在N2氛围中升华的原因：避免GeS2被氧化，得到较为纯净的GeS2； （3）NH3分子中，N原子为sp3杂化，N原子的最外层有1个孤电子对，分子呈三角锥形；H2S分子中，S原子也为sp3杂化，S原子的最外层有2个孤电子对，分子呈V形，孤电子对越多，对成键电子的排斥作用越大，所以键角：NH3＞H2S； （4）酸浸时，使用浓硝酸，浓硝酸热稳定性差，且易挥发，所以温度不能过高； （5）氯化时，GeO2转化为GeCl4，化合价不变，SOCl2中S显+4价，则S的价态也不变，所以除生成GeCl4外，反应还生成一种酸性气体SO2，相应的化学方程式为； （6）GeCl4水解时，除生成GeO2∙nH2O外，还生成HCl，该步骤高纯水若过量，生成盐酸的浓度减小，GeO2∙nH2O的溶解度增大，故原因是：会使得到的盐酸浓度小于5.3mol∙L-1，增大GeO2∙nH2O的溶解量，最终使锗产率降低； （7）100g水中的物质的量为mol，溶液体积近似为0.1L，所以物质的量浓度为mol/L，溶度积为。 7．(1) 粉碎废渣或升高温度或适当增大硫酸的浓度 、Cu (2) (3)在溶液中存在：，加入氧化锌与溶液中H+，溶液中H+浓度减小，平衡右移，促使完全转化为沉淀，达到去除的目的 (4) (5) 1：1 【分析】由题中信息可知，用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe、Cu的单质或氧化物的废渣，得到含有、、、、Cu2+等离子的溶液，Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的，则“滤渣”为“酸浸”时生成的Cu、，通入H2S沉铜产生CuS，向滤液中加入将氧化为，然后加入ZnO调使完全转化为，过滤后滤液中的金属离子主要是、和；最后“氧化沉钴”，加入强氧化剂，将溶液中氧化为，形成沉淀，而则被还原为，还会与溶液中的发生归中反应生成，得到和的混合物，“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4，据此解答。 【详解】（1）为提高“酸浸”效率，可采取的措施有粉碎废渣或升高温度或适当增大硫酸的浓度；根据分析可知，“滤渣”的主要成分为、Cu。 （2）向滤液中加入将氧化为，发生反应的离子方程式：。 （3）根据分析可知，在溶液中存在：，加入氧化锌与溶液中H+，溶液中H+浓度减小，平衡右移，促使完全转化为沉淀，达到去除的目的。 （4）根据分析可知，过滤后滤液中的金属离子主要是、和，最后“氧化沉钴”，加入强氧化剂，将溶液中氧化为，形成沉淀，而则被还原为，“除钴液”中主要的金属阳离子有、，因此pH的调节范围为。 （5）该晶胞中含有为，含有为，晶胞中氧离子与钴离子数目之比为：1：1； 该晶体的密度为：。 8．(1) 1:3 3d54s2 IVA ds (2)C6H12O6+24H++12MnO2=12Mn2++6CO2↑+18H2O (3) 葡萄糖发生了副反应，从而额外消耗了大量葡萄糖 少量多次加入葡萄糖 (4) CH3COOH 向漏斗中加入乙醇至浸没MnSO4∙H2O晶体(或沉淀)，待乙醇自然流下，重复2～3次 (5) 5 四 六 5.87×10-10 【分析】由题中工艺流程图可知，锌电解阳极泥(主要成分为MnO2、PbSO4和ZnO，还有少量锰铅氧化物Pb2Mn8O16和Ag)加入稀硫酸酸洗，ZnO转化为ZnSO4，得ZnSO4溶液，剩余的加入稀硫酸和葡萄糖还原酸浸，+4价的Mn变成+2价Mn进入溶液，过滤，得MnSO4溶液，经过一系列操作，得MnSO4•H2O晶体，滤渣1中加入Na2CO3溶液，使PbSO4转化成溶解度更小的PbCO3，再加入醋酸，酸浸溶铅，得到Ag单质和醋酸铅溶液，在醋酸铅溶液中加入H2SO4，生成PbSO4沉淀，过滤得PbSO4。 【详解】（1）已知锰铅氧化物中Pb为+2价，Mn为+2价和+4价，设+2价Mn有x个，+4价Mn有y个，根据化合价代数和为0得：2×2+2x+2y-16×2=0、x+y=8，解得x=2、y=6，则+2价Mn与+4价Mn个数比为1:3。Mn是25号元素，基态Mn原子核外电子排布式为[Ar]3d54s2，82Pb的原子序数为82，位于元素周期表第六周期第IVA族，Zn位于元素周期表的ds区。 （2）由题中信息可知，在酸洗后剩余的加入稀硫酸、葡萄糖与MnO2发生氧化还原反应，+4价Mn得电子被还原成Mn2+，葡萄糖中C失电子被氧化成CO2，其离子方程式为C6H12O6+24H++12MnO2=12Mn2++6CO2↑+18H2O。 （3） 由题中信息可知，在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖能发生如下反应+HCOOH ，所以葡萄糖发生了副反应，从而额外消耗了大量葡萄糖；为提高葡萄糖的有效利用率，减小葡萄糖的损失，除充分搅拌外还可采取的措施为：少量多次加入葡萄糖。 （4）在醋酸铅溶液中加入H2SO4，得到PbSO4沉淀和醋酸，即(CH3COO)2Pb+H2SO4=PbSO4↓+2CH3COOH，醋酸(CH3COOH)可循环使用；MnSO4∙H2O易溶于水，不溶于乙醇，为了减小洗涤损失，MnSO4∙H2O用乙醇洗涤，具体操作为向漏斗中加入乙醇至浸没MnSO4∙H2O晶体(或沉淀)，待乙醇自然流下，重复2～3次。 （5）Na+核外电子排布式为1s22s22p6，含有电子的轨道有5个，Na+核外有5个空间运动状态不同的电子，是平面三角形，中心C与O形成3个σ键，C取sp2杂化形式，还有1个垂直离子平面的p轨道，3个氧原子也各有1个垂直于离子平面的p轨道，因此，4个平行p轨道共有24-6-3×4=6个电子，所以为四中心六电子的大π键，由题中信息可知，加入Na2CO3溶液是将PbSO4转化为PbCO3，即PbSO4(s)+(aq)PbCO3(s)+ (aq)，因为PbSO4的，所以溶液中c(Pb2+)=，生成PbCO3时，的最小浓度为c()=5.87×10-10mol/L。 9．(1) 不能 能与陶瓷坩埚中的发生反应 (2) (3)、 (4)、 (5) (6) 【分析】一种以转炉钒渣(主要含有、、、等物质)，“焙烧”的目的是将FeO⋅V2O3转化为NaVO3和，并将Al、Si的氧化物转化为可溶性钠盐，加入H2SO4酸浸，调节pH＜1，由表可知，此时含钒微粒为，阳离子含有、、、、Fe3+，加入氨水调节pH=11，使、、Fe3+转化为氢氧化物沉淀除掉，加入硫酸和硫酸铵沉钒，“沉钒”时，钒元素全部转化为沉淀，焙烧后得到V2O5，加入还原得到VO2。 【详解】（1）在实验室中进行煅烧钒渣，不能使用陶瓷坩埚，因为能与陶瓷坩埚中的发生反应； （2）根据题中信息，“焙烧”过程中生成NaVO3和的化学反应方程式为； （3）由流程图可知，用H2SO4“酸浸”后调节 pH <1，由表可知含钒粒子的存在形式为，同时 Fe2O3与酸反应生成Fe3+，因此溶液中阳离子除、、、外，还存在Fe3+、； （4）“除杂”步骤调节pH =11，根据表格中提供的离子沉淀时的pH 可知，此时、、Fe3+已完全沉淀，故“滤渣2”的主要成分为、、； （5）“沉钒”时，溶液中，，控制溶液，由图可知，五价钒粒子的存在形态为；沉钒”时，钒元素全部转化沉淀，其反应的离子方程式为； （6）“还原”步骤中，转化为CO2和H2O，在该反应中V2O5作氧化剂，被还原为VO2，V由+5价变为+4价，即1个V2O5转移2个电子，作还原剂，被氧化次CO2，C由0价［注意：中C的平均化合价为0］变力+4价，即1个转移24个电子，根据得失电子守恒，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为12：1。 10．(1) 过滤 金、银(或、) (2)溶液由蓝色变为浅绿色，有气泡和红色固体产生 (3) 冷却结晶 镍、铁(或、) 【分析】电路板中含有Fe、Cu、Au(金)、Ag、Ni(镍，银白色)等6种金属，加入足量稀硫酸，Cu、Au(金)、Ag不反应，经过操作①过滤可以分为滤液①和滤渣①，滤渣①通入过量稀硫酸和氧气，得到滤渣②为未反应的金、银(或、)和滤液③硫酸铜和稀硫酸，添加铁粉，滤液④为硫酸亚铁，滤液①通入过量铁粉，置换出Ni单质，又可知滤液②与④中所含的溶质种类相同，滤液②为硫酸亚铁，据此解答。 【详解】（1）操作①的名称是过滤，滤渣②中的金属是金、银(或、)，答案：过滤、金、银(或、)； （2）滤液③即硫酸铜溶液，加入适量的铁粉发生反应为铜和硫酸亚铁，铁和稀硫酸反应，所以实验现象是溶液由蓝色变为浅绿色，有气泡和红色固体产生，答案：溶液由蓝色变为浅绿色，有气泡和红色固体产生； （3）滤液②与④中所含的硫酸亚铁的溶解度曲线如图所示，得到该溶质晶体通常要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤，根据分析可知铁可以置换出Ni，所以金属铁、镍在溶液中的活动性由弱到强的顺序是镍、铁(或、)，答案：冷却结晶、镍、铁(或、)。 11．(1) (2)增大接触面积，提高“碱浸”速率及转化率 (3)烧杯、普通漏斗或 (4) (5)利用同离子效应，促进尽可能析出完全 (6) (7)、、、、、等 【分析】废SCR催化剂经过球磨预处理后，进行碱浸，TiO2、V2O5和WO3都能与NaOH溶液反应，生成可溶性的NaVO3、Na2WO4和不溶性的Na2TiO3；过滤得到Na2TiO3，加入硫酸进行溶解，进行热水解后得到；滤液中加入氯化铵进行沉钒，过滤后得到NH4VO3，经过煅烧分解出V2O5；滤液中加入HCl和CaCl2，沉钨，沉淀经煅烧后生成WO3。 【详解】（1）钒元素的原子序数为23，基态原子的价层电子排布式为3d34s2，填入的最后一个能级为d能级，因此位于元素周期表d区。 （2）“球磨”的目的：增大接触面积，提高“碱浸”反应速率。 （3）碱浸，TiO2、V2O5和WO3都能与NaOH溶液反应，生成可溶性的NaVO3、Na2WO4和不溶性的Na2TiO3，通过过滤可以实现钛与钒、钨分离，需要使用烧杯和漏斗，故答案为：烧杯、普通漏斗或BD。 （4）由分析可知，热水解步骤发生的反应是离子在加热条件下发生水解反应生成沉淀和氢离子，反应的离子方程式为：。 （5））“沉钨”中析出CaWO4时，需要加入过量CaCl2，其目的：利用同离子效应，促进CaWO4尽可能析出完全。 （6）20mL0.2mol/L Na2WO4的滤液中加入等体积的CaCl2溶液(忽略混合过程中的体积变化)，沉淀后消耗CaCl2物质的量0.02L×0.2mol/L=0.004mol，欲使WO浓度小于1×10-6mol/L，溶液中，则CaCl2溶液最小浓度：。 （7）氨气发生催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸；氨气、饱和食盐水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠，以NH3为原料可以制备的常见化工产品的化学式有：、、、、、等。 12．(1) 防止Na2SO3被氧化 (2) 反应过程中酸性越来越强， Cu2O发生歧化反应 减少 (3)Na2SO3 【分析】铜和浓硫酸反应(反应Ⅰ)生成二氧化硫气体和硫酸铜，生成的二氧化硫气体与碳酸钠反应(反应Ⅱ)，所得溶液成分是NaHSO3，气体2为CO2气体，调节溶液pH值至11，使NaHSO3转化为Na2SO3，低温真空蒸发(防止Na2SO3被氧化)，所得固体X为Na2SO3晶体、溶液Y是Na2SO3溶液；Na2SO3和CuSO4反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3= Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4。 【详解】（1）①反应Ⅱ所得溶液控制在3～4，根据图像，此时元素的主要存在形式为。 ②用溶液调节，亚硫酸氢钠和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，发生反应的离子方程式为。 ③Na2SO3易被氧化为Na2SO4，采用低温真空蒸发的主要目的是防止Na2SO3被氧化。 （2）①反应Ⅲ中Na2SO3把还原为，该反应的离子方程式为。 ②反应Ⅲ中，反应过程中酸性越来越强， Cu2O发生歧化反应，所以会导致的产量降低。 ③化合物X是指Na2SO3，若Cu2O产量不变，Na2SO3与物质的量之比增大时，多的Na2SO3会消耗氢离子，用于控制pH值，可减少NaOH的量。 （3）结合流程，步骤③生成的SO2和X的溶液中亚硫酸钠均可再利用，则流程中可以循环利用的物质SO2、Na2SO3； 13．(1)ab (2)3～6 (3) (4)pH过高Ge4+水解程度变大，pH过低逆向移动，均不利于沉锗的进行 (5) 4 电负性O>N，O对电子的吸引能力更强，Zn与O容易形成离子键 ZnO 【分析】废料加入稀硫酸初步酸溶得到含有铁元素和锌元素的滤液，滤液经过除铁结晶得到硫酸锌晶体，固体再经过浓硫酸处理得到含铋元素的固体和含有铟元素和锗元素的滤液，经过萃取分离两种元素，在分别经过一系列处理得到氯化锗； 【详解】（1）a．适当升高温度，可以加快反应速率，提高浸取率； b．酸浸过程中不断搅拌，可以增大接触面积，提高浸取率； c．将硫酸浓度增大到 ，铋的氧化物也会反应，滤液不纯，达不到酸浸1的目的； d．加大废料的用量，使得酸不足，不可以提高浸取率； 故选ab； （2）“浸液1”中约为，则除铁离子时应控制的范围是使得铁离子完全沉淀而锌离子不沉淀，，pOH=11，则pH=3；，pOH=8，pH=6，则应控制的范围是3～6； （3）“酸浸2”时铋的氧化物发生反应转化为水和，离子方程式为； （4）沉锗”的反应原理为，该操作中需调节为2.5且不能过低，原因是Ge4+水解的化学方程式为，pH过高Ge4+水解程度变大，pH过低逆向移动，均不利于沉锗的进行； （5）①最上面的位于与其直接相连的四个锌离子构成的体心，所以晶体中的配位数为4； ②电负性O>N，O对电子的吸引能力更强，Zn与O容易形成离子键，导致键中离子键成分百分数小于键。 ③假设初始为1molZnSO4·7H2O，质量为287g，加热到145℃，温度为1050℃时，固体质量为287g×28.2%=81g，其中锌为65g，则还有16g氧，则得到物质为氧化锌：ZnO。 14．(1)+3 (2) 还原性 (3)B (4) (5)取少量Ⅰ中溶液于一支试管中，加入足量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，若出现白色沉淀，证明有氯离子 (6)8 【分析】ClO2发生器中NaClO3被Na2SO3还原为ClO2，之后用NaOH溶液吸收，同时再加入双氧水，将ClO2还原为NaClO2，然后经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤干燥等操作获得NaClO2。 【详解】（1）NaClO2中钠元素为+1价，氧元素为-2价，则氯元素为+3价； （2）“ClO2吸收器”中生成NaClO2的离子方程式为，H2O2则被氧化为O2，在这个过程中，H2O2​起到了还原剂的作用，则该反应体现了过氧化氢的还原性； （3）A．高浓度ClO2气体易发生爆炸，说明其性质不稳定，而NaClO2，固体性质稳定，因此工业上将ClO2制成 NaClO2固体，便于贮存和运输，A正确； B．“操作A”为过滤、洗涤干燥，B错误； C．高浓度ClO2气体易发生爆炸，在生产、使用时需用其他气体进行稀释，据此可知生产时向ClO2发生器中通入空气，可避免发生危险，C正确； 故选B； （4）在这一反应中NaClO2得到电子被还原为ClO2，HCl失去电子被氧化，根据氧化还原反应中电子守恒、原子守恒，可得该反应的的化学方程式是，每生成1 mol ClO2时有1 mol 电子转移，即NA或6.02×1023； （5）取少量Ⅰ中溶液于一支试管中，加入足量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，若出现白色沉淀，证明有氯离子； （6）2000 L污水中含有CN-质量为104 mg/L×2000 L=208000 mg=208 g，设需要ClO2 x mol，则 解得x=，故处理2000 L这种污水，至少需要ClO2 8 mol。 15．(1)过滤 (2)稀硫酸 (3) KSCN溶液、氯水(或H2O2) 加入KSCN溶液，无明显现象，加入氯水后，溶液变为红色 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (4) 白色沉淀转变为灰绿色最终转变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 【分析】工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的CuSO4和少量Na2SO4，加入氢氧化钠后，产生氢氧化亚铁和氢氧化铜沉淀固体Ｂ，过滤后滤渣用硫酸溶化，得到FeSO4、CuSO4混合液Ｃ，加入过量铁粉，再过滤，得到FeSO4溶液Ｄ，和铁和铜的混合固体Ｅ，再加入稀硫酸溶解混合固体Ｅ中的铁，得到铜固体Ｆ，和FeSO4溶液Ｇ，合并溶液DG，蒸发浓缩、冷却结晶得硫酸亚铁晶体。 【详解】（1）按上述分析，操作a的名称为过滤； 故答案为：过滤； （2）加入的试剂④目的是溶解铁和铜混合物中的铁，分离它们并分别得到硫酸亚铁溶液和铜，所以用稀硫酸； 故答案为：稀硫酸； （3）溶液D中的金属阳离子为亚铁离子，鉴别试剂依次是KSCN溶液、 氯水(或H2O2)加入KSCN溶液，无明显现象，加入氯水后，溶液变为红色，鉴别过程中属于氧化还原反应的离子方程式：； 故答案为：KSCN溶液、 氯水(或H2O2)；加入KSCN溶液，无明显现象，加入氯水后，溶液变为红色；； （4）溶液D中的金属阳离子为亚铁离子，滴加氢氧化钠溶液，产生的现象是白色沉淀转变为灰绿色最终转变为红褐色；涉及氧化还原反应的化学方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； 故答案为：白色沉淀转变为灰绿色最终转变为红褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。 16．(1)适当升高温度、适当增大浓度、粉碎固体增大接触面积等 (2) 0.1 mol/L~0.2mol/L 85℃ (3)c (4)4 (5)B (6) 【分析】辉铜矿（主要成分为，含及少量），加入过氧化氢、稀硫酸、硫酸铁溶液浸取，稀硫酸会与反应生成硫酸铁，发生氧化反应生成S、，滤渣为和S，过滤后滤液中加入适当物质调pH，使转化为氢氧化铁沉淀，经过滤除去，所得滤液再加入碳酸氢铵溶液沉铜，获取碱式碳酸铜。 【详解】（1）浸取”时能提高辉铜矿Cu浸取率的措施即从外因提高反应速率，可从以下几个角度如适当升高温度、适当增大浓度、粉碎同体增大接触面积等； （2）①“②由图1可知b点和c点铜浸取率相对较高，所以；因图1中a点时浓度为0，但铜的浸取率为81%，说明浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用，该反应的离子方程式为；图2中高于时因温度过高，分解，Cu浸取率降低。因此适宜的反应条件为适宜的浓度范围为0.1 mol/L-0.2mol/L，85℃； （3）“除铁”步骤调pH需加入的试剂应能消耗氢离子，使铁元素以氢氧化铁的形式除去，在除铁元素，不宜再加入铁元素，排除b和d（），而除杂的原则是不引入杂质离子且所加试剂不与提纯物质反应，排除a（氨气），因为氨气会在溶液中与铜离子反应生成沉淀时引入铵根离子，故选c(CuO)； （4）常温下，“过滤”后的滤液中，结合常温下得，，所以常温下，铜离子沉淀时pH=4，则“除铁”步骤调pH应小于4； （5）由溶液显碱性知，铵根离子水解程度大于碳酸氢根离子，因此A的离子浓度大小关系正确；B项为电荷守恒，正确的是，B错误；C项是元素守恒，以N、C元素为基准元素，故C正确；D项为质子守恒，故D正确； 故选B； （6）滤液中含Cu2+，加入碳酸氢铵溶液沉铜，生成碱式碳酸铜和碳酸根，反应的离子方程式为2Cu2++2+4OH−=Cu2(OH)2CO3↓++2H2O。 17．(1)CaSO4 (2) SO2 2Co3S4+6H2SO4+11O2=8SO2+6CoSO4+6H2O (3)调节溶液pH，除去Fe3+ (4) 防止Zn2+生成Zn(OH)2沉淀 3Co2+++4H2O=MnO2↓+3CoOOH↓+5H+ (5)Co2+ 【分析】钴渣(主要含Co3S4，ZnS，Ca2Fe2O5)中通入氧气、加入稀硫酸，Co3S4发生反应：2Co3S4+6H2SO4+11O2=8SO2+6CoSO4+6H2O，铁元素转化为铁离子、锌元素转化为锌离子、钙元素以硫酸钙作为滤渣1，滤液1主要含有Co2+、Fe3+、Zn2+、，往滤液1加氧化锌调pH，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去，滤液2主要含有Co2+、Zn2+、，往滤液2加高锰酸钾溶液，发生反应：3Co2+++4H2O=MnO2↓+3CoOOH↓+5H+，滤液3为硫酸锌溶液，经处理得硫酸锌。 【详解】（1）经以上分析可知，钙离子结合硫酸根离子生成硫酸钙，滤渣1的主要成分是CaSO4； （2）步骤Ⅰ中Co3S4与氧气和稀硫酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，则该气体为二氧化硫，其分子式为SO2，反应中硫元素化合的升高、Co元素化合价降低至+2价、氧气中氧元素化合价降低，还生成CoSO4和水，该反应的化学方程式为2Co3S4+6H2SO4+11O2=8SO2+6CoSO4+6H2O； （3）滤液1主要含有Co2+、Fe3+、Zn2+、，往滤液1加ZnO调pH，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去，即步骤Ⅱ中加入ZnO的目的是调节溶液pH，除去Fe3+； （4）滤液2主要含有Co2+、Zn2+、，往滤液2加高锰酸钾溶液，发生反应：3Co2+++4H2O=MnO2↓+3CoOOH↓+5H+，过滤、滤液3经过处理得硫酸锌，若pH过高Zn2+会生成Zn(OH)2沉淀，所以步骤Ⅲ中溶液的pH应控制在4.5~5.0，pH不可过高的原因是防止Zn2+生成Zn(OH)2沉淀；高钴渣的成分含CoOOH和二氧化锰，则Co2+与KMnO4反应生成MnO2和CoOOH，其离子方程式为3Co2+++4H2O=MnO2↓+3CoOOH↓+5H+； （5）由图可知，Zn2+仍然以离子形式存在，Co2+生成CoA2，所以Co2+与有机整合剂结合的能力较强。 18．(1) Pb 研磨铅膏、搅拌、适当增大盐酸、氯化钠的浓度等 (2) 4:1 盐酸配比低于4:1时，铅浸取出率较低，盐酸配比为4:1时铅浸取出率已达较大值，再增大盐酸配比铅浸取出率增大值不大 (3) D CaSO4 【分析】铅膏(主要成分为PbSO4、PbO，还含有一些不与流程中试剂反应的物质)中加盐酸、NaCl溶液进行“加热浸取”、过滤得到含 [PbCln](n-2)-、Na2SO4的溶液，静置冷析，[PbCln](n-2)-冷析时转化为 PbCl2(s)，过滤、洗涤、干燥得PbCl2(s)，过滤后的滤液进行循环使用，可以提高铅的利用率，在循环使用之前，加入CaCl2将进行沉淀转化，生成CaSO4沉淀，固体b为CaSO4，否则容易生成PbSO4沉淀而导致PbCl2(s)回收率低。 【详解】（1）铅酸蓄电池放电时的反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，则放电时的负极为Pb，正极为PbO2，正极的电极反应式为；为提高“加热浸取”速率，可以采取的措施有：研磨铅膏、搅拌、适当增大盐酸、氯化钠的浓度等； （2）PbO2与盐酸在“加热浸取”时会发生反应生成一种有毒气体和PbCl2，Pb的化合价降低，说明PbO2作氧化剂，则盐酸被氧化，有毒气体为氯气，该反应的化学方程式为；由图可知，盐酸配比低于4:1时，铅浸取出率较低，盐酸配比为4:1时铅浸取出率已达较大值，再增大盐酸配比铅浸取出率增大值不大，故工业上一般选择的盐酸配比为4:1； （3）过滤洗涤1”时，滤液中含有，可以用稀盐酸、BaCl2溶液检验PbCl2是否洗涤干净，操作为取少量最后一次洗涤液于试管中，加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，证明已经洗涤干净，故选D；由分析知，生成的固体b的主要成分为CaSO4。 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 $$