必练19 工艺流程和物质结构综合大题-【尖子生创造营】2025年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用）

【尖子生创造营】2025年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用） 必练19 工艺流程和物质结构综合大题 1. (2024·广东高考真题) 镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。 工艺中，LAEM是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用LAEM提取金属离子Mn+的原理如图。已知： ①。 ②(冰晶石)的为。 ③浸取液中，和以微粒形式存在，最多可与2个配位，其他金属离子与的配位可忽略。 （1）“电解”中，反应的化学方程式为_______。 （2）“浸取”中，由形成的离子方程式为_______。 （3）“还原”的目的：避免_______元素以_______(填化学式)微粒的形式通过，从而有利于的分离。 （4）“LAEM提取”中，原料液的浓度越_______，越有利于的提取；研究表明，原料液酸度过高，会降低的提取率。因此，在不提高原料液酸度的前提下，可向I室中加入_______(填化学式)，以进一步提高的提取率。 （5）“调”中，至少应大于_______，使溶液中，有利于配离子及晶体的生成。若“结晶”后溶液中，则浓度为_______。 （6）一种含、、元素的记忆合金的晶体结构可描述为与交替填充在构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比_______，其立方晶胞的体积为_______。 2．(2023·广东高考真题)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： 己知：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。 氢氧化物 （1）活性可与水反应，化学方程式为___________。 （2）常温下，的氨性溶液中，________（填“>”“<”或“=”）。 （3）“氨浸”时，由转化为的离子方程式为___________。 （4）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___________。 （5）①“析晶”过程中通入的酸性气体A为___________。 ②由可制备晶体，其立方晶胞如图。与O最小间距大于与O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O的个数为___________。 （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”对于从矿石提取工艺的意义，在于可重复利用和___________（填化学式）。 3. (2024·广州一模)对废旧锂离子电池正极材料(主要成分为，还含有少量、、、等元素)进行回收可有效利用金属资源，一种回收利用工艺流程如下： 已知：①常温下，丁二酮肟是白色晶体，不溶于水，可溶于乙醇等有机溶剂。 ②常温下，部分氢氧化物的如下表： 氢氧化物 回答下列问题： （1）“酸浸还原”中转化为，氧化产物是，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 （2）滤渣2的主要成分是、和，转化为的离子方程式是_______；常温下，“氧化调”后的滤液中浓度为，为尽可能多地提取，应控制溶液中的不大于_______。 （3）“转化”中由转化为的离子方程式为_______。 （4）“沉镍”中丁二酮肟与反应生成丁二酮肟镍的过程可表示为： 从滤渣3中分离出丁二酮肟固体的方法是_______。 （5）“锂钴分离”可产生能重复利用的物质是_______。 （6）层状的结构如图所示，层状中一个周围与其最近的的个数是_______；以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中原子1的坐标为，则原子2和原子3的坐标分别为_______、_______。 4. (2024·广州二模)铬酸钠（）是一种重要的化工原料。一种由铬铁矿（主要成分为，还含有硅、镁、铝的化合物等杂质）为原料制备。的工艺流程如下： 已知：25℃时，，，，。 回答下列问题： （1）基态Cr3+的价层电子排布式为______。 （2）“碱浸氧化”时，转化为和，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。 （3）“除铝”时，转化为沉淀，该反应的离子方程式为______。 （4）“沉铬”中，常温下，往“除铝”所得滤液中加入过量固体，充分搅拌，当溶液中沉淀完全（）时，滤液1中为______，滤液1经浓缩后可循环至______工序重复使用。（已知：） （5）“酸溶还原”所得溶液中溶质除HCl外，还含有______（填化学式）。 （6）“碱溶氧化”中，生成，反应的化学方程式为______。 （7）一种晶胞如图1，沿z轴方向的投影如图2，其中氧原子不在图中标注，Cr位于晶胞面上及晶胞内。 ①每个晶胞中含有的个数为______ ②晶胞中位于晶胞顶角及体心的的距离为______nm（用含a、b、c的式子表示）。 5. (2024·深圳一模)锆被称为原子时代的头号金属。一种以氧氯化锆（主要含，还含有少量、、等元素）为原料生产金属锆的工艺流程如下： 已知： ①“酸溶”后溶液中各金属元素的存在形式为：、、、； ②25℃时，，； 物质 沸点/℃ 331 315 1300 700 1150 回答下列问题： （1）“酸溶”后，元素的化合价为________。 （2）“萃取”时，锆元素可与萃取剂形成多种络合物，写出生成的离子方程式：____________________。 （3）“沉淀”后，“废液”中，则“废液”中________。 （4）“沸腾氯化”时，转化为，同时生成一种还原性气体，该反应的化学方程式为____________________。 （5）①“还原”的主要目的是____________________。 ②沸点远低于的可能原因为____________________。 （6）某种掺杂的晶胞如图所示，位于晶胞的面心。 ①晶体中每个O周围与其最近的O个数为________。 ②已知该晶胞为立方晶胞，晶胞中O与Zr的最小间距为，设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为________（列出计算式）。 ③如图所示结构（）与上述晶胞结构不一致的是________（填标号）。 A． B． C． D． 6. (2024·深圳二模)一种从工业锌置换渣(主要含等)中回收锗、铅的工艺流程如图： 已知：能溶于强酸的浓溶液或强碱溶液；可溶于热盐酸中：PbCl2+2Cl- PbCl42-；常温下，。 （1）“还原浸出”时，的存在可促进浸出。 ①的空间结构为___________。 ②该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （2）“酸浸”所用盐酸的浓度不宜过大或过小，浓度不宜过大的主要原因是___________。 （3）“碱溶”时，发生反应的离子方程式为___________。 （4）“降温析铅”过程中，体系温度冷却至常温，且。为防止中混有杂质，应控制溶液中___________(保留两位有效数字)。 （5）“转化”的意义在于可重复利用___________(填物质名称)。 （6）通过掺杂硅可将锗单质转化为不同掺杂比例的硅锗合金，锗及硅锗合金的立方晶胞如图所示。 ①锗晶体中一个周围与其最近的的个数为___________。 ②若硅锗合金i的晶胞边长为，设为阿伏加德罗常数的值，则硅锗合金i晶体的密度为___________(列计算式)。 ③硅锗合金ii沿晶胞对角面取得的截图为___________(填标号)。 7. (2024·佛山一模)稀土（RE）包括镧（La）、铈（Ce）等元素，是重要的战略资源，从离子型稀土矿（含Fe、Al等元素）中提取稀土元素并获得高附加值产品的一种工艺流程如图所示： 已知：该工艺下，除铈（Ce）外，稀土离子保持＋3价不变；金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 1.5 4.3 5.6（为6.2） 沉淀完全时的pH 3.2 5.5 /（为9.0） 回答下列问题： （1）“预中和”工序中： ①该工序适宜的pH范围是______。 ②胶状的X射线衍射图谱中，______（选填“能”或“不能”）观察到明锐的衍射峰。 （2）“调pH”工序中，发生的离子反应方程式为________________________。 （3）滤液3可返回__________________工序循环使用。 （4）“沉淀”工序产物为______（选填“”或“”），理由是______[：]。（当反应的时可认为反应完全） （5）含氟稀土抛光粉的主要成分为，焙烧时发生的化学反应方程式为______。 （6）利用离子交换法浸出稀土的过程如图所示。已知离子半径越小、电荷数越大，离子交换能力越强．下列离子对交换能力最强的是______。 A. B. C. D. （7）银铈合金是优良的导电材料，一种银铈晶体结构单元如图（a）所示： ①将该结构单元示意图（b）补充完全____________。 ②该晶体的化学式为____________。 8. (2024·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。 9．(2024·肇庆二模)稀土金属(RE)属于战略性金属，我国的稀土提炼技术位于世界领先地位。一种从废旧磁性材料[主要成分为铈(Ce)、Al、Fe和少量不溶于酸的杂质]中回收稀土金属Ce的工艺流程如图所示。 已知：①Ce(H2PO4)3难溶于水和稀酸。②常温下，Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16.4，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32.9，Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20。③当溶液中的金属离子浓度小于或等于10-5mol/L时，可认为已沉淀完全。 (1)为提高酸浸的速率，可采取的措施为 (写一条即可)。 (2)常温下，“酸浸”后测得溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L，c(Ce3+)=0.01mol/L，则“沉Ce”时，为了使Al3+完全沉淀，但不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3，需要调节溶液的pH范围为 。 (3)“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应的离子方程式为 ，“滤液2”中铝元素的存在形式为 (填化学式)。 (4)“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O，将其煅烧可得Ce2O3和一种无毒的气体，发生反应的化学方程式为 。 (5)某稀土金属氧化物的立方晶胞如图所示，则该氧化物的化学式为 ，距离RE原子最近的O原子有 个。若M(晶胞)=Mg/mol，晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为 g/cm3(列出计算式)。 10. (2024·江门一模)某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料（含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等）制备Co2O3和Li2CO3。工艺流程如下： 固体已知：①常温时，有关物质如下表： 物质 ②常温时，的溶度积，该数值随温度升高而减小。 （1）LiCoO2中Co元素的化合价为______；基态Co原子的价层电子轨道表示式为______。 （2）“酸浸”时发生反应：。 ①补充完整上述离子方程式______； ②旧生产工艺用盐酸进行“酸浸”，但易造成环境污染，原因是______。 （3）已知滤渣2中含有，则常温下滤液2中______mol/L。 （4）滤液3中含金属元素的离子主要是，通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为______。 （5）沉锂操作过程中的存在反应：，该操作中需将温度升高到90℃，原因是______。 （6）由进一步制得的具有反萤石结构，晶胞如图所示。 ①在晶胞中的位置为______； ②设阿伏加德罗常数的值为。晶胞的密度为b，则晶胞参数（棱长）为______pm。 11.(2024·汕头一模) 2023年7月3日，商务部与海关总署发布公告，宣布对镓、锗相关物质实施出口管制。金属镓被称为“电子工业脊梁”，氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰（主要成分为、、，还有少量等杂质）制备镓和氮化镓的流程如下： 已知：①镓与铝同主族，其化合物性质相似。 ②“碱浸”后溶液的主要成分为、（四羟基合铝酸钠）、。 ③；； 回答下列问题： （1）“焙烧”的目的是将转化为，该反应的化学方程式为________。 （2）“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，则滤渣2的主要成分是________（写化学式）。 （3）步骤①和②中通入过量气体A发生反应的离子方程式为________。 （4）取agGaN样品溶于足量的热NaOH溶液中，用溶液将产生的完全吸收，用的盐酸滴定，消耗盐酸VmL，则样品的纯度是________。 （5）一种含镓的药物合成方法如图所示： ①化合物Ⅰ中环上N原子的杂化方式为________。 ②化合物Ⅱ中Ga的配位数为________，x=________。 12. (2024·汕头二模)工业上用红土镍矿（主要成分为NiO，含CoO、FeO、、、MgO、CaO和）制备。工艺流程如图所示，回答下列问题： （1）加入在高压下进行酸浸。充分浸取后过滤出的酸浸渣的主要成分为______（填化学式）。 （2）由溶液获取的操作是______、______、过滤、洗涤。 （3）沉镁沉钙加入NaF溶液，生成和若沉淀前溶液中，当沉淀完全后滤液中时，除钙率为______（忽略沉淀前后溶液体积变化）。（已知：、） （4）“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下：。工业上用磺化煤油做萃取剂，萃取时，Co、Ni的浸出率和Co/Ni分离因素随pH的关系如图所示： ①萃取时，选择pH为______左右。 ②反萃取的试剂为______。 （5）氧化、沉铁沉铝时，需加入NaClO溶液起氧化作用。写出与NaClO在碱性条件下发生反应的离子方程式：______。 （6）中阴离子的空间构型为______。 13. (2024·梅州一模)催化裂化（FCC）是石油精炼中最重要的转化之一。FCC催化剂中含有多种金属元素，一种针对FCC废催化剂（含较多的、铁铝的氧化物和少量其他可溶于酸的物质，固载在玻璃纤维上）综合回收利用的工艺流程如下： 已知：①不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液；②常温下，，。。 回答下列问题： （1）已知基态Ce原子价层电子排布式为，它有__________个未成对电子，它的最高正化合价为__________。 （2）物质X为__________，若利用pH传感器监测反应2，当__________时，已沉淀完全（时视为沉淀完全）。 （3）反应3的化学反应方程式为______________________________，其中的作用与反应1中的作用__________（填“相同”或“不相同”）。 （4）从溶液中获得晶体的“一系列操作”包括__________、过滤、洗涤、常温晾干。的空间构型为__________。 （5）氧化铈（）是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示，则每个晶胞中个数为__________。 14. (2024·梅州二模)金属铼广泛用于航空航天等领域。以钼精矿(主要成分为钼的硫化物和少量铼的硫化物)制取高铼酸铵晶体的流程如下图所示。回答下列问题： （1）金属铼具有良好的导电、导热性和延展性，可用于解释这一现象的理论是___________。 （2）①“焙烧”常采用高压空气、逆流操作(空气从培烧炉下部通入，矿粉从中上部加入)，其目的是___________。 ②“焙烧”过程中转化为，反应方程式___________。 （3）“萃取”机理为：，则“反萃取”对应的离子方程式为___________；常温下，“反萃取”得到高铼酸铵溶液的，则溶液中___________(填“>”“<”或“=”)。(已知：常温下) （4）下图是的X射线衍射图谱，则属于___________。(填“晶体”或“非晶体”) （5）工业上制备的铼粉中含有少量碳粉和铁粉(其熔沸点见表1)，在3500℃时，利用氢气提纯可得到纯度达99.995%的铼粉(下图为碳在高温氢气环境中气-固占比计算结果)，请分析原因___________。 表1 物质 熔点(℃) 沸点(℃) 3180 5900 C 3652 4827 1535 2750 （6）三氧化铼是简单立方晶胞，晶胞结构如下图所示，摩尔质量为Mg/mol，晶胞密度为。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，该晶胞中两个相距最近的O原子间的距离为___________cm。(列出计算式) 15. (2024·湛江一模)镓(Ga)是重要的半导体材料，氮化镓、砷化镓和氧化镓分别是第二代、第三代、第四代半导体材料的代表材料。金属镓在自然界中通常以微量分散于铝土矿、闪锌矿等矿石中，提取非常困难。从闪锌矿渣中提取镓是种常见的方法，具体工艺流程如下： 已知：①金属镓在化学性质上非常接近金属铝，其单质、氧化物和氢氧化物均有两性； ②闪锌矿渣通常含有，、，硅酸盐等杂质； ③25℃时，、。 回答下列问题： （1）为了提高镓的浸取率，可以采取的措施为_______(填写一种)。 （2）滤渣Ⅰ中主要含有_______。 （3）写出加入氧化锌后发生反应的离子方程式(以Ga为例)：_______。 （4）工业上通常向溶液中通入过量，产生大量白色沉淀，过滤后加热固体能得到高纯，写出加入过量后的化学方程式：_______。 （5）在工业上，通常用高纯镓作阴极，石墨作阳极，溶液作为电解质，通过电解制备高纯Ga．写出阴极电极反应式：_______。 （6）氮化镓是目前应用最广泛的半导体材料之一，目前广泛应用于相控阵雷达、快速充电器等行业。氮化镓有不同的晶型，其中六方氮化镓和立方氮化镓之间可以相互转化。 ①六方氮化镓晶体硬度极高，熔点为1700℃，其高温熔融物不导电。六方氮化镓属于_______晶体。 ②写出六方氮化镓晶胞的组成：_______。 （7）①已知的坐标为，请写出的坐标_______。 ②若立方氮化镓的边长为a nm，则其密度为_______(列出计算式)。 16. (2024·惠州一模)氯碱厂制备的原盐中含有的杂质主要为及大分子有机物和难溶性泥沙等物质。为供给电解槽以合格的盐水，可采用以下工艺流程精制盐水。 已知：的电离常数 （1）溶浸工序中，以下除杂试剂：①过量的②过量的③过量的，正确的加入顺序为_____。 A．②①③　　B．③①②　　C．①③② （2）在脱氯工序中加入除去游离的氯的离子方程式为_____。 （3）用溶液吸收一定量气体形成缓冲溶液，时，溶液中_____。 （4）利用膜的选择性，可除去脱氯过程中引入的，通过“错流”方式截留下，使以渗透液的形式输送到后续工序。不同膜对介质的截留率，相关离子系数如下表： 截留率 物质 反渗透膜(%) 纳滤膜(%) 超滤膜(%) 99 15.6 0 99 99 0 系数 离子 水合离子半径 扩散系数/ 0.397 1.065 0.332 2.032 最好的选择是_____膜，该膜脱硫率高的原因是_____。 （5）一种镧镍储氢合金晶体的结构单元如图所示，“电解2”产生的与其结合后形成(进入合金后解离成氢原子并填充在晶胞空隙中，晶胞体积不变)。 ①该晶体结构单元中，_____，的配位数为_____。 ②该合金可以储存_____。 17. (2024·韶关一模)镓锗是重要的战略金属资源丹霞冶炼厂以锌精矿（主要成分为ZnS，还含有铁、铜、和锗等金属硫化物）为原料制备Zn、Ga、Ge的工艺流程如图所示： 已知：①该工艺条件下，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 Fe3+ Ga3+ Cu2+ 开始沉淀时的pH 2.5 3.5 5.3 沉淀完全时的pH 3.3 4.6 6.4 ②镓与铝同主族，化学性质相似。 （1）基态镓原子的核外电子排布式为_________________________。 （2）“氧压浸出”时，ZnS发生反应的化学方程式是_________________________。 （3）“滤渣I”的主要成分为_________________________（填化学式）。 （4）“萃取”的原理为Mn+(水相)+nHA(有机相) MAn(有机相)+nH+(水相)（M为Cu或Ga），则“反萃取”工序中的试剂X宜选用_________________________（填化学式）。 （5）反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+,“沉镓”时应控制溶液的pH范围为_________。 （6）写出“碱溶”过程中发生反应的离子方程式_____________________________。 （7）砷化镓GaAs是一种重要的半导体材料，其晶体的立方体晶胞如图所示，设晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞的密度为_________________g/cm3（写出表达式）。 18. (2024·茂名二模)某制酸工厂产生废酸液主要成分为HF、、、、，一种处理工艺如下： 已知：常温下， 回答下列问题： （1）基态As原子的价层电子排布图为__________________，中As的化合价为_________。 （2）原废水中含有的浓度为52.0，则_____，常温下，有B离子的去除量、“调pH”为6.0后，的去除率为_______。（） （3）强碱（AOH）的化学式为_____________。 （4）写出“还原”过程中发生反应的化学方程式_______________。 （5）产品结构分析。晶体W的晶胞结构如图所示： ①晶胞内八面体阴离子中心原子的配位数为__________。 ②W的化学式为_____________。 （6）产品纯度分析。称取g 样品，用碱溶解，加入淀粉作指示剂，用浓度为的碘标准溶液滴定As（Ⅲ）至As（Ⅴ），消耗体积为 mL，则制得的产品纯度为___________。（用含、、的代数式表示） 19. (2024·揭阳二模)GaN是制造微电子器件，光电子器件的新型半导体材料。综合利用炼锌矿渣{主要含铁酸镓[]、铁酸锌()，还含少量Fe及一些难溶于酸的物质}获得金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。 已知：①在酸性条件下不稳定，易转化为。 ②常温下，“浸出液”中的金属离子对应的氢氧化物的溶度积常数如下表，离子浓度小于时可视为沉淀完全。 氢氧化物 ③，。 回答下列问题： （1）写出两条加快“浸出”速率的措施：_______。 （2）中铁元素的化合价为___，与稀硫酸反应的化学方程式为_______。 （3）“调pH”时需调节溶液pH最小值为_______。 （4）“滤液1”中主要含有的金属阳离子为_______，检验“滤液1”中是否含有的试剂为_______(填名称)。 （5）“转化2”加入铁粉时主要发生反应的离子方程式为_______。 （6）“电解”反萃取液(溶质为)制粗镓后的电解废液经处理后可循环使用，电解废液的主要溶质为_______(填化学式)。 （7）闪锌矿型的GaN晶胞结构如图所示，设为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为a nm，以晶胞参数为单位长度建立原子坐标系，1号原子的坐标为。 ①2号原子的坐标为_______。 ②闪锌矿型的GaN晶体密度为_______。 20．(2024·大湾区二模)V有“工业味精”之称。工业上提取钒的工艺有多种，一种从钒页岩（一种主要含Si、Fe、Al、V元素的矿石）中提取V的工艺流程如下： 已知： ①“酸浸”时有VO生成； ②在有机溶剂中的溶解度大于水，“萃取”时离子的萃取顺序为； ③VO和可以相互转化。 回答下列问题： (1)“焙烧”时可添加适量“盐对”NaCl-与钒页岩形成混合物，这样做的目的是 。 (2)“滤渣1”除掉的主要杂质元素是 （填元素符号）。 (3)作用是将VO转化为，转化的目的是 ，发生的离子反应方程式为 。 (4)①“沉钒”时，生成沉淀，“步骤X”应该加入 （填“氧化剂”或“还原剂”），写出“沉钒”时的离子反应方程式 。 ②以“沉钒率”（沉淀中V的质量和钒页岩中钒的质量之比）表示钒的回收率如图所示，温度高于80℃时沉钒率下降的原因是 。 (5)①可以溶解在NaOH溶液中，得到，在不同的pH下可以得到不同聚合度的多钒酸盐，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，其中一种酸式钒酸根离子可以表示为，其中 。 ②V的另一种氧化物的立方晶胞如图所示，则在晶胞中，黑球代表的是 原子。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【尖子生创造营】2025年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用） 必练19 工艺流程和物质结构综合大题 1. (2024·广东高考真题) 镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。 工艺中，LAEM是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用LAEM提取金属离子Mn+的原理如图。已知： ①。 ②(冰晶石)的为。 ③浸取液中，和以微粒形式存在，最多可与2个配位，其他金属离子与的配位可忽略。 （1）“电解”中，反应的化学方程式为_______。 （2）“浸取”中，由形成的离子方程式为_______。 （3）“还原”的目的：避免_______元素以_______(填化学式)微粒的形式通过，从而有利于的分离。 （4）“LAEM提取”中，原料液的浓度越_______，越有利于的提取；研究表明，原料液酸度过高，会降低的提取率。因此，在不提高原料液酸度的前提下，可向I室中加入_______(填化学式)，以进一步提高的提取率。 （5）“调”中，至少应大于_______，使溶液中，有利于配离子及晶体的生成。若“结晶”后溶液中，则浓度为_______。 （6）一种含、、元素的记忆合金的晶体结构可描述为与交替填充在构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比_______，其立方晶胞的体积为_______。 【答案】（1）2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ （2）Ga3++4Cl-=[GaCl4]- （3） 铁 [FeCl6]3- （4） 高 NaCl （5）3.2 4.0×10-7 （6）2:1:1 8a3 【分析】电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca等元素)进行焙烧，金属转化为氧化物，焙烧后的固体加入盐酸浸取，浸取液加入铝片将Fe3+进行还原，得到原料液，原料液利用LAEM提取，[GaCl4]-通过交换膜进入II室并转化为Ga3+，II室溶液进一步处理得到镓，I室溶液加入含F-的废液调pH并结晶得到NaAlF6晶体用于电解铝； 【详解】 （1）“电解”是电解熔融的氧化铝冶炼铝单质，反应的化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑； （2）“浸取”中，由Ga3+形成[GaCl4]-的离子方程式为Ga3++4Cl-=[GaCl4]-； （3）由已知，浸取液中，Ga(III)和Fe(III)以[MClm](m-3)(m=0~4)微粒形式存在，为了避免铁元素以[FeCl6]3-的微粒形式通过LAEM，故要加入铝片还原Fe3+，从而有利于Ga的分离； （4）“LAEM提取”中，原料液的Cl-浓度越高，更有利于生成[GaCl4]-的反应正向移动，更有利于Ga的提取，在不提高原料液酸度的前提下，同时不引入新杂质，可向I室中加入NaCl，提高Cl-浓度，进一步提高Ga的提取率； （5）由pKa(HF)=3.2，Ka(HF)==10-3.2，为了使溶液中c(F-)>c(HF)，c(H+)=×10-3.2<10-3.2mol/L，故pH至少应>3.2，有利于[AlF6]3-配离子及Na3[AlF6]晶体的生成，若“结晶”后溶液中c(Na+)=0.10mol⋅L-1，根据Na3[AlF6](冰晶石)的Ksp为4.0×10-10，[AlF6]3-浓度为=4.0×10-7mol⋅L-1； （6）合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元，取Ga为晶胞顶点，晶胞面心也是Ga，Ni处于晶胞棱心和体心，Ga和Ni形成类似氯化钠晶胞的结构，晶胞中Ga和Ni形成的8个小正方体体心为Co，故晶胞中Ga、Ni个数为4，Co个数为8，粒子个数最简比Co:Ga:Ni=2:1:1，晶胞棱长为两个最近的Ga之间（或最近的Ni之间）的距离，为2a nm，故晶胞的体积为8a3nm。 2．(2023·广东高考真题)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： 己知：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。 氢氧化物 （1）活性可与水反应，化学方程式为___________。 （2）常温下，的氨性溶液中，________（填“>”“<”或“=”）。 （3）“氨浸”时，由转化为的离子方程式为___________。 （4）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___________。 （5）①“析晶”过程中通入的酸性气体A为___________。 ②由可制备晶体，其立方晶胞如图。与O最小间距大于与O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O的个数为___________。 （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”对于从矿石提取工艺的意义，在于可重复利用和___________（填化学式）。 【答案】（1） （2）> （3）或 （4）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 （5）①HCl ②体心 ③12 （6）①0.4或2:5 ②MgO 【详解】 （1）可与水反应，化学方程式为。 （2）常温下，的氨性溶液中，c(OH-)=10-4.1 Kb=10-4.7=[c(NH4+)c(OH-)]/ c(NH3·H2O) 则[c(NH4+) / c(NH3·H2O)= 10-4.7/10-4.1 <1，所以 。 （3）“氨浸”时，由转化为的离子方程式为氧化还原反应，氧化剂为，还原剂为亚硫酸根，故离子方程式为：或。 （4）①有明锐衍射峰，属于晶体。 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，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，提高了的浸取速率。 （5）①“析晶”要析出NiCl3·4H2O，为防止Ni2+水解以及失去结晶水，过程中通入的酸性气体A为HCl。 ②晶胞中Co是一个，顶点黑圈●为1，面心白圈○为3，体心为1，故Co不是顶角就是体心，而O原子的数目y不可能1，则氧原子位于面心，数目是3，设晶胞参数为a，由于面心与顶角间距（）大于体心与面心间距（），所以Co在体心。晶体中一个周围与其最近的O的个数为4×3=12。 （6）①pH=9.0，c(OH-)=10-5mol/L，此时Co2+、Co3+、Ni2+、Al3+、Mg2+沉淀需要的离子浓度最小为5.9×10-5、1.6×10 -25、5.5×10-6、1.3×10-18、5.6×10-2，故晶体A为Mg(NO3)2·6H2O，Mg(NO3)2·6H2O=MgO+2HNO3+5H2O 则所得溶液中与的比值，理论上最高为2:5。②“热解”时得到的固体氧化物为MgO ，可用于开始调节pH=9.0时重复使用。 3. (2024·广州一模)对废旧锂离子电池正极材料(主要成分为，还含有少量、、、等元素)进行回收可有效利用金属资源，一种回收利用工艺流程如下： 已知：①常温下，丁二酮肟是白色晶体，不溶于水，可溶于乙醇等有机溶剂。 ②常温下，部分氢氧化物的如下表： 氢氧化物 回答下列问题： （1）“酸浸还原”中转化为，氧化产物是，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 （2）滤渣2的主要成分是、和，转化为的离子方程式是_______；常温下，“氧化调”后的滤液中浓度为，为尽可能多地提取，应控制溶液中的不大于_______。 （3）“转化”中由转化为的离子方程式为_______。 （4）“沉镍”中丁二酮肟与反应生成丁二酮肟镍的过程可表示为： 从滤渣3中分离出丁二酮肟固体的方法是_______。 （5）“锂钴分离”可产生能重复利用的物质是_______。 （6）层状的结构如图所示，层状中一个周围与其最近的的个数是_______；以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中原子1的坐标为，则原子2和原子3的坐标分别为_______、_______。 【答案】（1）8：1 （2） ①. Mn2++ClO—+H2O=MnO2↓+2H++Cl— ②. 7.0 （3）4Co2++20NH3·H2O+O2+4NH=4[Co(NH3)6]3++22H2O （4）加入盐酸，充分反应后过滤 （5）氨水 （6） ① 6 ② (0，0，) ③ (0，0，) 【解析】 【分析】由题给流程可知，向正极材料中加入硫酸和硫代硫酸钠混合溶液酸浸还原，将钴酸锂转化为亚钴离子和锂离子，材料中含有的少量金属元素转化为可溶的硫酸盐，过滤得到滤渣和滤液；向滤液中加入次氯酸钠溶液，将溶液中的亚铁离子、铝离子、锰离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝、二氧化锰沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝、二氧化锰的滤渣和滤液；滤液中的镍离子与浓氨水反应转化为六氨合镍离子，亚钴离子与氨水、铵根离子、氧气反应转化为六氨合钴离子，向转化后的溶液中加入丁二酮肟的乙醇溶液，将溶液中的六氨合镍离子转化为丁二酮肟镍沉淀，过滤得到含有丁二酮肟镍的滤渣和滤液；向滤渣中加入盐酸，充分反应后过滤得到丁二酮肟固体和二氯化镍溶液；向滤液中加入盐酸，将溶液中六氨合钴离子转化为钴离子和铵根离子，再加入氢氧化钠溶液，将溶液中的钴离子转化为氢氧化钴沉淀、铵根离子转化为氨气，过滤得到钴的氢氧化物和含锂离子的溶液。 【小问1详解】 由化合价代数和为0可知，钴酸锂中钴元素的化合价为+3价、硫代硫酸钠中硫元素的化合价为+2价，由题意可知，“酸浸还原”时，钴酸锂中钴元素被还原为亚钴离子，硫代硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，由得失电子数目守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量比为8：1，故答案为：8：1； 【小问2详解】 由题意可知，“氧化调pH”后的滤液中亚钴离子的浓度为17.7g/L，设溶液的体积为1L，则亚钴离子的浓度为=0.3mol/L，由溶度积可知，为尽可能多地提取亚钴离子，溶液中的氢氧根离子浓度应小于=10—7mol/L，则溶液pH应小于7，所以锰离子转化为二氧化锰的反应为溶液中的锰离子与次氯酸根离子反应生成二氧化锰沉淀、氯离子和氢离子，反应的离子方程式为Mn2++ClO—+H2O=MnO2↓+2H++Cl—，故答案为：Mn2++ClO—+H2O=MnO2↓+2H++Cl—；7； 【小问3详解】 “转化”中，溶液中亚钴离子发生的反应为亚钴离子与氨水、铵根离子、氧气反应转化为六氨合钴离子和水，反应的离子方程式为4Co2++20NH3·H2O+O2+4NH=4[Co(NH3)6]3++22H2O，故答案为：4Co2++20NH3·H2O+O2+4NH=4[Co(NH3)6]3++22H2O； 【小问4详解】 由分析可知，从滤渣3中分离出丁二酮肟固体的操作为向丁二酮肟镍中加入盐酸，充分反应后过滤得到丁二酮肟固体和二氯化镍溶液，故答案为：加入盐酸，充分反应后过滤； 【小问5详解】 由分析可知，“锂钴分离”中发生的反应为加入盐酸，将溶液中六氨合钴离子转化为钴离子和铵根离子，再加入氢氧化钠溶液，将溶液中的钴离子转化为氢氧化钴沉淀、铵根离子在溶液中转化为一水合氨，则能重复利用的物质是氨水，故答案为：氨水； 【小问6详解】 由层状结构可知，位于六棱柱顶点的钴原子与位于柱内的氧原子距离最近，则一个钴原子周围与其最近的氧原子的个数是6；由晶胞结构可知，位于六棱柱顶点的1号原子位于晶胞的顶点，2号位于同条棱的处，3号原子高度在处、y方向的长度等于底边的长度，由原子1的坐标为可知，原子2和原子3的坐标分别为(0，0，)、(0，0，)，故答案为：6；(0，0，)；(0，0，)。 4. (2024·广州二模)铬酸钠（）是一种重要的化工原料。一种由铬铁矿（主要成分为，还含有硅、镁、铝的化合物等杂质）为原料制备。的工艺流程如下： 已知：25℃时，，，，。 回答下列问题： （1）基态Cr3+的价层电子排布式为______。 （2）“碱浸氧化”时，转化为和，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。 （3）“除铝”时，转化为沉淀，该反应的离子方程式为______。 （4）“沉铬”中，常温下，往“除铝”所得滤液中加入过量固体，充分搅拌，当溶液中沉淀完全（）时，滤液1中为______，滤液1经浓缩后可循环至______工序重复使用。（已知：） （5）“酸溶还原”所得溶液中溶质除HCl外，还含有______（填化学式）。 （6）“碱溶氧化”中，生成，反应的化学方程式为______。 （7）一种晶胞如图1，沿z轴方向的投影如图2，其中氧原子不在图中标注，Cr位于晶胞面上及晶胞内。 ①每个晶胞中含有的个数为______ ②晶胞中位于晶胞顶角及体心的的距离为______nm（用含a、b、c的式子表示）。 【答案】（1）3d3 （2）7:4 （3）Na++[Al(OH)4]—+2SiO=NaAlSi2O6↓+4OH— （4） ① 4.48 ②碱浸氧化 （5）CrCl3、BaCl2 （6）2Cr(OH)3+3H2O2+4NaOH=Na2CrO4+8H2O （7） ① 8 ② 【解析】 【分析】由题给流程可知，铬铁矿在氢氧化钠溶液、氧气中发生碱浸氧化，将铁元素转化为氧化铁、铬元素转化为铬酸钠、镁元素转化为氢氧化镁、铝元素转化为四羟基合铝酸钠、硅元素转化为硅酸钠，过滤得到含有氧化铁、氢氧化镁的滤渣和含有铬酸钠、四羟基合铝酸钠、硅酸钠的滤液；向滤液中加入硅酸钠溶液，将溶液中的铝元素、硅元素转化为NaAlSi2O6沉淀，过滤得到含有NaAlSi2O6的滤渣和铬酸钠溶液；向溶液中加入氢氧化钡溶液，将溶液中的铬酸根离子转化为铬酸钡沉淀，过滤得到滤液和铬酸钡；向铬酸钡中加入盐酸和乙醇酸溶还有，铬酸钡与盐酸和乙醇反应生成氯化铬、氯化钡、二氧化碳和水，向反应后的溶液中加入氢氧化钡，将溶液中的铬离子转化为氢氧化铬沉淀，过滤得到滤液和氢氧化铬；向氢氧化铬中加入氢氧化钠溶液和过氧化氢溶液碱溶氧化，将氢氧化铬转化为铬酸钠，铬酸钠溶液结晶得到铬酸钠。 【小问1详解】 铬元素的原子序数为24，基态铬离子的价层电子排布式为3d3，故答案为：3d3； 【小问2详解】 由化合价代数和为0可知，中铁元素的化合价为+2价、铬元素的化合价为+3价，由分析可知，碱浸氧化时，铁元素转化为氧化铁、铬元素转化为铬酸钠，由得失电子数目守恒可知，反应中氧化剂氧气和还原剂的物质的量之比为(1+3×2)：2×2=7:4，故答案为：7:4； 【小问3详解】 由分析可知，“除铝”时加入硅酸钠溶液的目的是将溶液中的铝元素、硅元素转化为NaAlSi2O6沉淀，反应的离子方程式为Na++[Al(OH)4]—+2SiO=NaAlSi2O6↓+4OH—，故答案为：Na++[Al(OH)4]—+2SiO=NaAlSi2O6↓+4OH—； 【小问4详解】 由溶度积可知，溶液中铬离子浓度为1.0×10−5mol/L时，溶液中钡离子浓度为=1.2×10−5mol/L，则溶液中的氢氧根离子浓度为=2 mol/L=4.48 mol/L，故答案为：4.48； 【小问5详解】 由分析可知，“酸溶还原”发生的反应为铬酸钡与盐酸和乙醇反应生成氯化铬、氯化钡、二氧化碳和水，则反应所得溶液中的溶质除氯化氢外，还有氯化铬、氯化钡，故答案为：CrCl3、BaCl2； 【小问6详解】 由分析可知，“碱溶氧化”中加入氢氧化钠溶液和过氧化氢溶液碱溶氧化的目的是将氢氧化铬转化为铬酸钠，反应的化学方程式为2Cr(OH)3+3H2O2+4NaOH=Na2CrO4+8H2O，故答案为：2Cr(OH)3+3H2O2+4NaOH=Na2CrO4+8H2O； 【小问7详解】 ①由晶胞结构可知，晶胞中钠离子位于顶点的个数为8、位于面心的个数为6，位于棱上的个数为4，位于体内的个数为3，则钠离子个数为8×+6×+4×+3=8，故答案为：8； ②由晶胞结构可知，晶胞的面对角线为nm，则体对角线为nm，晶胞中位于晶胞顶角及体心的钠离子的距离为体对角线的，则距离为nm，故答案为：。 5. (2024·深圳一模)锆被称为原子时代的头号金属。一种以氧氯化锆（主要含，还含有少量、、等元素）为原料生产金属锆的工艺流程如下： 已知： ①“酸溶”后溶液中各金属元素的存在形式为：、、、； ②25℃时，，； 物质 沸点/℃ 331 315 1300 700 1150 回答下列问题： （1）“酸溶”后，元素的化合价为________。 （2）“萃取”时，锆元素可与萃取剂形成多种络合物，写出生成的离子方程式：____________________。 （3）“沉淀”后，“废液”中，则“废液”中________。 （4）“沸腾氯化”时，转化为，同时生成一种还原性气体，该反应的化学方程式为____________________。 （5）①“还原”的主要目的是____________________。 ②沸点远低于的可能原因为____________________。 （6）某种掺杂的晶胞如图所示，位于晶胞的面心。 ①晶体中每个O周围与其最近的O个数为________。 ②已知该晶胞为立方晶胞，晶胞中O与Zr的最小间距为，设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为________（列出计算式）。 ③如图所示结构（）与上述晶胞结构不一致的是________（填标号）。 A． B． C． D． 【答案】（1）+4 （2） （3） （4） （5）① 把FeCl3还原为FeCl2，避免升华时ZrCl4含有FeCl3杂质 ② FeCl3是分子晶体，CrCl3是离子晶体 （6） ① 6 ② ③ D 【解析】 【分析】氧氯化锆，主要含，还含有少量、、等元素为原料生产金属锆，“酸溶”后溶液中各金属元素的存在形式为：、、、，“萃取”时，锆元素生成，除掉，而后“沉淀”时、生成沉淀，煅烧后生成、Fe2O3、Cr2O3，“沸腾氮化”时，转化为ZrCl4， Fe2O3、Cr2O3转化为FeCl3、CrCl3，由于FeCl3和ZrCl4沸点接近，因此加入H2把FeCl3还原为FeCl2，避免升华时ZrCl4含有FeCl3杂质，最后升华得到ZrCl4，镁热反应后产生金属锆，据此作答。 【小问1详解】 分析可知，氧元素的化合价为-2价，“酸溶”后不变价，因此的化合价为+4价，故答案为：+4。 【小问2详解】 生成的离子方程式：，故答案为：。 【小问3详解】 “沉淀”后的“废液”中有，，则，，则“废液”中，故答案为：。 【小问4详解】 “沸腾氯化”时，加入C、通入氯气，转化为，同时生成一种还原性气体CO，该反应的化学方程式为，故答案为：。 【小问5详解】 ①由于FeCl3和ZrCl4沸点接近，因此加入H2把FeCl3还原为FeCl2，避免升华时ZrCl4含有FeCl3杂质，最后升华得到ZrCl4，故答案为：把FeCl3还原为FeCl2，避免升华时ZrCl4含有FeCl3杂质； ②沸点远低于的可能原因为：FeCl3是分子晶体，CrCl3是离子晶体，故答案为：FeCl3是分子晶体，CrCl3是离子晶体。 【小问6详解】 ①由晶胞图可知，因此晶体中每个O周围与其最近的O个数为6个，故答案为：6； ②已知该晶胞为立方晶胞，晶胞中含钙离子在面心，有个，O离子在晶胞的体心位置，有8个，锆离子在顶点有8个，面心有4个，总共有，晶胞中O与锆离子的最小间距为anm，晶胞边长的一半设为x，得到，计算得到，则晶胞的边长为，，设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为，故答案为：； ③A．晶体结构式晶胞旋转得到的，和晶胞结构相同，故A正确； B．晶胞中含钙离子有1个，锆离子有3个，O离子有8个，微粒间的距离相同，和晶胞结构相同，故B正确； C．晶胞中含钙离子有1个，锆离子有3个，O离子个，微粒间的距离相同，和晶胞结构相同，故C正确； D．晶胞中含钙离子有1个，O离子有8个，锆离子个，钙离子之间的距离和晶胞中钙离子的距离不同，故D错误； 与上述晶胞结构不一致的是D，故答案为：D。 6. (2024·深圳二模)一种从工业锌置换渣(主要含等)中回收锗、铅的工艺流程如图： 已知：能溶于强酸的浓溶液或强碱溶液；可溶于热盐酸中：PbCl2+2Cl- PbCl42-；常温下，。 （1）“还原浸出”时，的存在可促进浸出。 ①的空间结构为___________。 ②该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （2）“酸浸”所用盐酸的浓度不宜过大或过小，浓度不宜过大的主要原因是___________。 （3）“碱溶”时，发生反应的离子方程式为___________。 （4）“降温析铅”过程中，体系温度冷却至常温，且。为防止中混有杂质，应控制溶液中___________(保留两位有效数字)。 （5）“转化”的意义在于可重复利用___________(填物质名称)。 （6）通过掺杂硅可将锗单质转化为不同掺杂比例的硅锗合金，锗及硅锗合金的立方晶胞如图所示。 ①锗晶体中一个周围与其最近的的个数为___________。 ②若硅锗合金i的晶胞边长为，设为阿伏加德罗常数的值，则硅锗合金i晶体的密度为___________(列计算式)。 ③硅锗合金ii沿晶胞对角面取得的截图为___________(填标号)。 【答案】（1） ① 形 ② （2）防止大量溶解，导致锗的产率下降 （3）(或) （4） （5）盐酸 （6） ① 4 ② 或或 ③ C 【解析】【分析】工业锌置换渣(主要含等)通入SO2并加入硫酸还原浸出，生成Zn2+、Fe2+，滤渣1中有PbSO4、GeO2、SiO2，加入盐酸90℃酸浸，浸渣2为GeO2、SiO2，加入氢氧化钠溶液碱溶，发生反应(或)，，经过沉硅等一系列操作后得到硅，滤液中含有，降温PbCl2+2Cl- PbCl42- 平衡逆向移动，得到PbCl2，滤液1中加入适量CaCl2得到CaSO4，过滤得滤液2，滤液2主要含有H+、Cl-。 【小问1详解】 ①SO2中S的价层电子对数为：，有1个孤电子对，空间构型为V形； ②该反应化学方程式为：，氧化剂为，还原剂为SO2，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1； 【小问2详解】 盐酸浓度过大，会导致大量溶解，锗的产率下降； 【小问3详解】 “碱溶”时，GeO2与OH-发生反应，离子方程式为：(或)； 【小问4详解】 ，，即，，，即为防止中混有杂质，应控制溶液中； 【小问5详解】 滤液1中加入适量CaCl2得到CaSO4，过滤得滤液2，滤液2主要含有H+、Cl-，“转化”的意义在于可重复利用盐酸； 【小问6详解】 ①由图可知，锗晶体中一个Ge周围与其最近的Ge的个数为4； ②由均摊法得，1个硅锗合金i晶胞中含有Si原子个数为，Ge原子的个数为，晶胞边长为apm，则硅锗合金i晶体的密度为； ③由硅锗合金ii的晶胞结构图可知，沿晶胞对角面取得的截图为C。 7. (2024·佛山一模)稀土（RE）包括镧（La）、铈（Ce）等元素，是重要的战略资源，从离子型稀土矿（含Fe、Al等元素）中提取稀土元素并获得高附加值产品的一种工艺流程如图所示： 已知：该工艺下，除铈（Ce）外，稀土离子保持＋3价不变；金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 1.5 4.3 5.6（为6.2） 沉淀完全时的pH 3.2 5.5 /（为9.0） 回答下列问题： （1）“预中和”工序中： ①该工序适宜的pH范围是______。 ②胶状的X射线衍射图谱中，______（选填“能”或“不能”）观察到明锐的衍射峰。 （2）“调pH”工序中，发生的离子反应方程式为________________________。 （3）滤液3可返回__________________工序循环使用。 （4）“沉淀”工序产物为______（选填“”或“”），理由是______[：]。（当反应的时可认为反应完全） （5）含氟稀土抛光粉的主要成分为，焙烧时发生的化学反应方程式为______。 （6）利用离子交换法浸出稀土的过程如图所示。已知离子半径越小、电荷数越大，离子交换能力越强．下列离子对交换能力最强的是______。 A. B. C. D. （7）银铈合金是优良的导电材料，一种银铈晶体结构单元如图（a）所示： ①将该结构单元示意图（b）补充完全____________。 ②该晶体的化学式为____________。 【答案】（1） ① 3.2≤pH＜4.3 ②. 不能 （2） （3）酸溶 （4） ① La(OH)3 ② ，La2(CO3)3+ 6OH- 2La(OH)3+3CO32- ＞ （5） （6）C （7） ①. ②. Ag15Ce 【解析】 【分析】稀土矿物与盐溶液发生离子交换除去矿渣，预中和加入碳酸氢铵将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，再加入碳酸氢铵调节pH沉淀氢氧化铝与稀土元素，在沉淀中加入氢氧化钠将氢氧化铝沉淀溶解，水解转化为Al(OH)3.nH2O，将稀土元素的沉淀加HCl溶解，一部分加碳酸钠沉淀之后转化为La2O3，加入CeF2焙烧转化为含氟稀土抛光粉，另一部分加草酸酸化得到La2O3和含稀土合金，据此回答。 【小问1详解】 ①“预中和”工序中使铁离子沉淀，其他金属阳离子不沉淀，pH的范围为：3.2≤pH＜4.3； ②只有晶体在X射线衍射图谱中才能观察到明锐的衍射峰，而胶体不是晶体； 【小问2详解】 “调pH”工序中，Al3+与碳酸氢根强烈双水解，发生离子反应方程式为； 【小问3详解】 滤液3溶液中含有HCl，可以回到酸溶工序中循环利用； 【小问4详解】 ①“沉淀”工序产物为La(OH)3； ②根据表中数据可得，La2(CO3)3+ 6OH- 2La(OH)3+3CO32-，＞； 【小问5详解】 含氟稀土抛光粉的主要成分为CeLa2O4F2，焙烧时发生的化学反应方程式为：； 【小问6详解】 根据离子半径越小、电荷数越大，离子交换能力越强，对RE3+交换能力最强的是Mg2+，故选C； 【小问7详解】 ①根据图（a）可以看出，Ce在前面两个顶点，且位于面对角线的位置，Ag在剩下的6个顶点和6个面心，所以结构单元示意图（b）补充完全为： ②Ce在顶点，均摊为，Ag在剩下的6个顶点和6个面心，均摊为，所以化学式为Ag15Ce。 8. (2024·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。 【答案】（1） （2） ①. > ②. 、 ③. （3） （4） ①. ②. 正四面体或四面体 （5） ①. ②. 八面体 【解析】 【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。 【小问1详解】 “氧化浸出”时，被氧化为，被氧化的离子方程式为； 【小问2详解】 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； 【小问3详解】 硫化沉淀”时，与反应生成难溶的，离子方程式为； 【小问4详解】 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； 【小问5详解】 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。 9．(2024·肇庆二模)稀土金属(RE)属于战略性金属，我国的稀土提炼技术位于世界领先地位。一种从废旧磁性材料[主要成分为铈(Ce)、Al、Fe和少量不溶于酸的杂质]中回收稀土金属Ce的工艺流程如图所示。 已知：①Ce(H2PO4)3难溶于水和稀酸。②常温下，Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16.4，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32.9，Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20。③当溶液中的金属离子浓度小于或等于10-5mol/L时，可认为已沉淀完全。 (1)为提高酸浸的速率，可采取的措施为 (写一条即可)。 (2)常温下，“酸浸”后测得溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L，c(Ce3+)=0.01mol/L，则“沉Ce”时，为了使Al3+完全沉淀，但不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3，需要调节溶液的pH范围为 。 (3)“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应的离子方程式为 ，“滤液2”中铝元素的存在形式为 (填化学式)。 (4)“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O，将其煅烧可得Ce2O3和一种无毒的气体，发生反应的化学方程式为 。 (5)某稀土金属氧化物的立方晶胞如图所示，则该氧化物的化学式为 ，距离RE原子最近的O原子有 个。若M(晶胞)=Mg/mol，晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为 g/cm3(列出计算式)。 【答案】(1)加热、搅拌、粉碎废旧磁性材料、适当增大硫酸浓度等 (2) (3) Na[Al(OH)4](或NaAlO2) (4) (5) REO2 8 【分析】废旧磁性材料加入稀硫酸酸浸后过滤，滤液中含有硫酸亚铁、硫酸铈、硫酸铝，向滤液中加入磷酸二氢钠，得到Ce(H2PO4)3、氢氧化铝沉淀；“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应，过滤向滤渣中稀硫酸溶解后再加草酸“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O，将其煅烧可得Ce2O3和CO2， Ce2O3被还原为Ce。 【详解】（1）可通过加热、搅拌、粉碎废旧磁性材料、适当增大硫酸浓度等措施提高酸浸的速率，故答案为：通过加热、搅拌、粉碎废旧磁性材料、适当增大硫酸浓度； （2）“沉Ce”时，为了使Al3+完全沉淀， ，，此时，pH应大于等于4.7；溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L，c(Ce3+)=0.01mol/L，为了不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3，当， ，，为了使Al3+完全沉淀，但不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3，需要调节溶液的pH范围，故答案为：； （3）“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应，氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液中生成了Na[Al(OH)4](或NaAlO2)，故答案为：；Na[Al(OH)4](或NaAlO2)； （4）“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O，将其煅烧可得Ce2O3和CO2，发生反应，故答案为：； （5）根据晶胞图可知1个晶胞中RE：， O：，两种原子个数比为1:2，化学式为：REO2；距离RE原子最近的O原子有8个；M(晶胞)=Mg/mol，晶胞边长为anm，1个晶胞的体积为，晶胞的密度为故答案为：REO2；8；。 10. (2024·江门一模)某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料（含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等）制备Co2O3和Li2CO3。工艺流程如下： 固体已知：①常温时，有关物质如下表： 物质 ②常温时，的溶度积，该数值随温度升高而减小。 （1）LiCoO2中Co元素的化合价为______；基态Co原子的价层电子轨道表示式为______。 （2）“酸浸”时发生反应：。 ①补充完整上述离子方程式______； ②旧生产工艺用盐酸进行“酸浸”，但易造成环境污染，原因是______。 （3）已知滤渣2中含有，则常温下滤液2中______mol/L。 （4）滤液3中含金属元素的离子主要是，通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为______。 （5）沉锂操作过程中的存在反应：，该操作中需将温度升高到90℃，原因是______。 （6）由进一步制得的具有反萤石结构，晶胞如图所示。 ①在晶胞中的位置为______； ②设阿伏加德罗常数的值为。晶胞的密度为b，则晶胞参数（棱长）为______pm。 【答案】（1） ① +3 ②. （2） ①. 2CO2 ②. 被氧化生成C12污染环境 （3）5.6×10-4 （4） （5）温度升高到90℃，促进碳酸的分解，沉锂反应向正反应方向移动，提高沉锂反应转化率 （6） ①. 在立方体的顶点上和面心上 ②. 【解析】 【分析】废旧锂离子电池的正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)，加硫酸溶解Ca、Mg、Fe、Al，加草酸把LiCoO2还原为Co2+，过滤除去不溶物为滤渣1，滤液1加NaOH溶液，题中已知滤渣2中含有，分析可知还含有Co(OH)2，在滤渣2中加入碳酸铵和将有Co(OH)2转化为，过滤后除去，滤液3中为且溶液为碱性，经过空气催化氧化得到Co(OH)3，最后得到Co2O3；滤液1中主要含有Li+、Ca2+、，经过NH4F固体的处理将Ca2+除去，后续沉锂再将Li+以Li2CO3形式沉淀出来，据此作答。 【小问1详解】 Li化合价+1价，O化合价-2价，推得Co化合价+3价，Co第27号元素，所以基态Co原子的价层电子轨道表示式为：，故答案为：+3；。 【小问2详解】 LiCoO2中Co元素的化合价化合价从+3价降低到+2价，因此草酸中C元素化合价从+3价升高到+4价，再通过质量守恒定律推出为：2CO2，旧生产工艺用盐酸进行“酸浸”，盐酸中的会被氧化生成C12从而污染环境，故答案为：2CO2；被氧化生成C12污染环境。 【小问3详解】 pH=10时，，，5.6×10-4。 【小问4详解】 Co化合价从+2价升高到+3价，O化合价从0价降到-2价，滤液3为碱性，所以通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为：，故答案为：。 【小问5详解】 温度升高到90℃，促进碳酸的分解，则沉锂反应向正反应方向移动，提高沉锂反应的转化率，故答案为：温度升高到90℃，促进碳酸的分解，沉锂反应向正反应方向移动，提高沉锂反应转化率。 【小问6详解】 ①化学式中的Li+：O2-的个数比为2：1，根据观察并计算，O2-应该是在立方体的顶点上和面心上，Li在立方体的体心上； ②设晶胞参数（棱长）为apm， ，由此可得，故答案为：在立方体的顶点上和面心上；。 11.(2024·汕头一模) 2023年7月3日，商务部与海关总署发布公告，宣布对镓、锗相关物质实施出口管制。金属镓被称为“电子工业脊梁”，氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰（主要成分为、、，还有少量等杂质）制备镓和氮化镓的流程如下： 已知：①镓与铝同主族，其化合物性质相似。 ②“碱浸”后溶液的主要成分为、（四羟基合铝酸钠）、。 ③；； 回答下列问题： （1）“焙烧”的目的是将转化为，该反应的化学方程式为________。 （2）“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，则滤渣2的主要成分是________（写化学式）。 （3）步骤①和②中通入过量气体A发生反应的离子方程式为________。 （4）取agGaN样品溶于足量的热NaOH溶液中，用溶液将产生的完全吸收，用的盐酸滴定，消耗盐酸VmL，则样品的纯度是________。 （5）一种含镓的药物合成方法如图所示： ①化合物Ⅰ中环上N原子的杂化方式为________。 ②化合物Ⅱ中Ga的配位数为________，x=________。 【答案】（1） （2）H2SiO3 （3） （4） （5） ① sp2 ② 6 ③ 1 【解析】 【分析】粉煤灰（主要成分为、、，还有少量等杂质）与纯碱焙烧后得到Na2GaO2、Na2SiO3、Na2AlO2和A气体CO2，加入稀的NaOH溶液浸取，得到滤渣1氧化铁沉淀，滤液中含有、、，“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，则滤渣2的主要成分是H2SiO3沉淀，此时溶液中存在铝离子和镓离子，调pH值通入二氧化碳后生成氢氧化铝沉淀，通入二氧化碳二次酸化后得到氢氧化镓，将滤饼与氢氧化钠溶液混合应，得到[Ga(OH)4]﹣，电解后得到镓单质，加入一溴甲烷和氨气得到GaN，据此解答。 【小问1详解】 “焙烧”后镓元素均转化为可溶性钠盐NaGaO2，则反应的化学方程式为。 【小问2详解】 依据上述分析，滤渣2H2SiO3沉淀。 【小问3详解】 步骤①和②中通入过量气体A生成Ga(OH)3沉淀和NaHCO3发生反应的离子方程式为：。 【小问4详解】 根据质量守恒和题中信息，建立关系式为，样品的纯度为 。 【小问5详解】 化合物Ⅰ中环为吡啶环，与苯环类似，为平面结构，则N原子的杂化方式为sp2。 ②由图可知，化合物Ⅱ中Ga与6个原子配位，则配位数为6，4个COOH各失去1个H后显-1价，Ga为+3价，故化合物Ⅱ整体带1个单位的负电荷，故x=1。 12. (2024·汕头二模)工业上用红土镍矿（主要成分为NiO，含CoO、FeO、、、MgO、CaO和）制备。工艺流程如图所示，回答下列问题： （1）加入在高压下进行酸浸。充分浸取后过滤出的酸浸渣的主要成分为______（填化学式）。 （2）由溶液获取的操作是______、______、过滤、洗涤。 （3）沉镁沉钙加入NaF溶液，生成和若沉淀前溶液中，当沉淀完全后滤液中时，除钙率为______（忽略沉淀前后溶液体积变化）。（已知：、） （4）“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下：。工业上用磺化煤油做萃取剂，萃取时，Co、Ni的浸出率和Co/Ni分离因素随pH的关系如图所示： ①萃取时，选择pH为______左右。 ②反萃取的试剂为______。 （5）氧化、沉铁沉铝时，需加入NaClO溶液起氧化作用。写出与NaClO在碱性条件下发生反应的离子方程式：______。 （6）中阴离子的空间构型为______。 【答案】（1）、 （2） ① 蒸发浓缩 ② 冷却结晶 （3）99.7% （4） ① 3.5 ② 稀硫酸 （5） （6）正四面体 【解析】 【分析】红土镍矿(主要成分为NiO，含CoO、FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO和SiO2)，向其中加入硫酸在高压下进行酸浸，NiO与硫酸反应生成NiSO4，CoO与硫酸反应生成CoSO4，FeO与硫酸反应生成FeSO4，Fe2O3与硫酸反应生成Fe2(SO4)3，Al2O3与硫酸反应生成Al2(SO4)3，MgO与硫酸反应生成MgSO4，CaO与硫酸反应生成CaSO4，SiO2与硫酸不反应；加入氧化剂将亚铁离子氧化为铁离子，调节pH，将铁离子、铝离子沉淀；加入可溶氟化物，将镁离子转化为氟化镁沉淀，将钙离子转化为氟化钙沉淀；经过萃取、反萃取得到NiSO4溶液；NiSO4溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥最终得到NiSO4·7H2O晶体。 小问1详解】 根据分析，CaO与硫酸反应生成CaSO4，CaSO4微溶于水，SiO2与硫酸不反应，则经充分浸取后过滤出的酸浸渣的主要成分为CaSO4、SiO2； 【小问2详解】 从溶液中获得晶体的操作一般是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，由溶液获取的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。 【小问3详解】 当沉淀完全后滤液中c(Mg2+)=1.5×10-6mol/L时，c2(F-)==(mol/L)2=5×10-5(mol/L)2，此时溶液中c(Ca2+)==mol/L=3×10-6mol/L，除钙率为：=99.7%； 【小问4详解】 ①由图示可知，pH为3.5左右时，Co/Ni分离因素最高，钴和镍的萃取率相差较大，因此，萃取时选择pH为3.5左右； ②由萃取原理可知，反萃取时可以加入稀硫酸，增大氢离子浓度，使平衡逆向移动，促使有机相中的MR2重新转化为水相中的M2+； 【小问5详解】 与NaClO在碱性条件下发生反应的离子方程式： 【小问6详解】 中阴离子PO,中心原子P的σ键电子对数为4，孤电子对数为0，因此中心原子的价层电子对数为4，P原子采用sp3杂化，所以其立体构型为正四面体的空间构型为：正四面体 13. (2024·梅州一模)催化裂化（FCC）是石油精炼中最重要的转化之一。FCC催化剂中含有多种金属元素，一种针对FCC废催化剂（含较多的、铁铝的氧化物和少量其他可溶于酸的物质，固载在玻璃纤维上）综合回收利用的工艺流程如下： 已知：①不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液；②常温下，，。。 回答下列问题： （1）已知基态Ce原子价层电子排布式为，它有__________个未成对电子，它的最高正化合价为__________。 （2）物质X为__________，若利用pH传感器监测反应2，当__________时，已沉淀完全（时视为沉淀完全）。 （3）反应3的化学反应方程式为______________________________，其中的作用与反应1中的作用__________（填“相同”或“不相同”）。 （4）从溶液中获得晶体的“一系列操作”包括__________、过滤、洗涤、常温晾干。的空间构型为__________。 （5）氧化铈（）是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示，则每个晶胞中个数为__________。 【答案】（1） ①. 2 ②. +4 （2） ①. 氨水 ②. 3.3 （3） ①. ②. 不相同 （4） ①. 蒸发浓缩、冷却结晶 ②. 正四面体 （5）4-8x 【解析】 【分析】FCC废催化剂(含较多的CeO2、铁铝的氧化物和少量其他可溶于酸的物质，固载在玻璃纤维上)与硫酸反应生成硫酸铝、硫酸铁和硫酸亚铁，滤渣1为CeO2，与稀硫酸、过氧化氢反应生成Ce3+，发生反应4生成氢氧化铈，煅烧生成CeO2，最终得到铈；亚铁离子被过氧化氢氧化生成铁离子，与氨水反应生成硫酸铝铵晶体。 【小问1详解】 Ce原子价层电子排布式为，由价电子排布可知其单电子数为2，价电子总数为4，则其最高正价为+4价； 【小问2详解】 将硫酸铝转化为硫酸铝铵晶体，则物质X为氨水，反应2中铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀，若利用pH传感器检测反应2，，pH=3.3； 【小问3详解】 反应3中CeO2与稀硫酸、过氧化氢反应生成Ce3+，其反应化学方程式为：；；其中的作用是还原剂，反应1中将亚铁离子氧化为铁离子，其作用为氧化剂，则两者中的作用不相同； 【小问4详解】 从溶液中获得晶体的“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、常温晾干；中中心原子的价层电子对数为4+0=4，其空间构型为正四面体； 【小问5详解】 假设晶胞中和个数分别为m和n，则m+n=1，由化合价代数和为0可得4m+3n=4-2x，解得：m=1-2x，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的和个数为，所以每个晶胞中的个数为4-8x。 14. (2024·梅州二模)金属铼广泛用于航空航天等领域。以钼精矿(主要成分为钼的硫化物和少量铼的硫化物)制取高铼酸铵晶体的流程如下图所示。回答下列问题： （1）金属铼具有良好的导电、导热性和延展性，可用于解释这一现象的理论是___________。 （2）①“焙烧”常采用高压空气、逆流操作(空气从培烧炉下部通入，矿粉从中上部加入)，其目的是___________。 ②“焙烧”过程中转化为，反应方程式___________。 （3）“萃取”机理为：，则“反萃取”对应的离子方程式为___________；常温下，“反萃取”得到高铼酸铵溶液的，则溶液中___________(填“>”“<”或“=”)。(已知：常温下) （4）下图是的X射线衍射图谱，则属于___________。(填“晶体”或“非晶体”) （5）工业上制备的铼粉中含有少量碳粉和铁粉(其熔沸点见表1)，在3500℃时，利用氢气提纯可得到纯度达99.995%的铼粉(下图为碳在高温氢气环境中气-固占比计算结果)，请分析原因___________。 表1 物质 熔点(℃) 沸点(℃) 3180 5900 C 3652 4827 1535 2750 （6）三氧化铼是简单立方晶胞，晶胞结构如下图所示，摩尔质量为Mg/mol，晶胞密度为。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，该晶胞中两个相距最近的O原子间的距离为___________cm。(列出计算式) 【答案】（1）电子气理论 （2） ①. 增大接触面积，提高反应速率，使焙烧充分，提高原料的利用率 ②. 8CaSO4 （3）①或 ② ＞ （4）晶体 （5）3500℃时，Fe已气化去除，固态碳与H2完全反应，形成了气态物质 （6） ① 八面体 ② 【解析】 【分析】钼精矿(主要成分为钼的硫化物和少量铼的硫化物)在空气中焙烧，硫元素转化成二氧化硫，二氧化硫与生石灰、氧气反应生成硫酸钙，铼元素转化成Ca(ReO4)2，钼元素转化成CaMoO4，加入硫酸、软锰矿，硫酸钙属于微溶物，过滤，得到浸渣CaSO4，加入氨水和生石灰，得到NH4ReO4，然后过滤，通过酸化、萃取和反萃取、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。 【小问1详解】 金属铼属于金属晶体，在金属晶体中，金属原子的价电子从金属原子上“脱落”下来形成“电子气”，外力作用金属原子移位滑动,电子在其中起到“润滑”的作用，因此金属具有延展性；电子气在外电场作用下定向移动,因此金属有良好的导电性；金属受热,加速自由电子与金属离子之间的能量交换，将热能从一端传递到另一端而使金属有良好的导热性，因此可以用电子气理论解释金属Re具有良好的导电、导热性和延展性； 【小问2详解】 ①“焙烧”常采用高压空气、逆流操作可增大接触面积，提高反应速率，使焙烧充分，提高原料的利用率； ②ReS2在反应中转化成Ca(ReO4)2和CaSO4，ReS2作还原剂，氧气作氧化剂，因此有CaO+ReS2+O2 Ca(ReO4)2+CaSO4，根据原子守恒配平即可，氧气最后配平，所得化学反应方程式为4ReS2+10CaO+19O22Ca(ReO4)2+8CaSO4； 【小问3详解】 反萃取时R3N·HReO4与氨气反应生成NH4ReO4、R3N，反应离子方程式为：或；lgKb(NH3∙H2O)=-4.7，Kb(NH3∙H2O)=10-4.7，“反萃取”得到高铼酸铵溶液的pH=9.0，则溶液中c(OH-)=10-5mol/L，则=100.3＞1，c()＞c(NH3∙H2O)； 【小问4详解】 由NH4ReO4的X射线衍射图谱可知，NH4ReO4具有衍射峰，说明NH4ReO4属于晶体； 【小问5详解】 根据表中数据可知，在3500℃时，铁转化成铁蒸气，根据图象可知，在3500℃时，C和氢气生成气态物质，得到高纯度的Re； 【小问6详解】 由图可知，顶角的Re原子周围有6个距离相等且最近的O原子，这6个O原子构成正八面体，因此Re原子填在O原子围成的八面体空隙中；根据均摊法可计算出一个晶胞中Re和O的个数分别为1个和3个，也就是1个晶胞含有1个ReO3，设晶胞的棱长为acm，则a3=V== ，a=，根据晶胞棱中心的是O原子，距离最近的O原子是两条相交棱上的O原子，两者的距离=a= cm。 15. (2024·湛江一模)镓(Ga)是重要的半导体材料，氮化镓、砷化镓和氧化镓分别是第二代、第三代、第四代半导体材料的代表材料。金属镓在自然界中通常以微量分散于铝土矿、闪锌矿等矿石中，提取非常困难。从闪锌矿渣中提取镓是种常见的方法，具体工艺流程如下： 已知：①金属镓在化学性质上非常接近金属铝，其单质、氧化物和氢氧化物均有两性； ②闪锌矿渣通常含有，、，硅酸盐等杂质； ③25℃时，、。 回答下列问题： （1）为了提高镓的浸取率，可以采取的措施为_______(填写一种)。 （2）滤渣Ⅰ中主要含有_______。 （3）写出加入氧化锌后发生反应的离子方程式(以Ga为例)：_______。 （4）工业上通常向溶液中通入过量，产生大量白色沉淀，过滤后加热固体能得到高纯，写出加入过量后的化学方程式：_______。 （5）在工业上，通常用高纯镓作阴极，石墨作阳极，溶液作为电解质，通过电解制备高纯Ga．写出阴极电极反应式：_______。 （6）氮化镓是目前应用最广泛的半导体材料之一，目前广泛应用于相控阵雷达、快速充电器等行业。氮化镓有不同的晶型，其中六方氮化镓和立方氮化镓之间可以相互转化。 ①六方氮化镓晶体硬度极高，熔点为1700℃，其高温熔融物不导电。六方氮化镓属于_______晶体。 ②写出六方氮化镓晶胞的组成：_______。 （7）①已知的坐标为，请写出的坐标_______。 ②若立方氮化镓的边长为a nm，则其密度为_______(列出计算式)。 【答案】（1）粉碎、搅拌 （2）、 （3） （4） （5） （6） ① 共价 ② （7） ① ② 【解析】 【分析】闪锌矿渣通常含有，、，硅酸盐等杂质，加入稀硫酸酸浸得到滤渣Ⅰ主要成分为、，滤液加入氧化锌反应后过滤，得到滤渣Ⅱ和硫酸锌溶液；硫酸锌溶液用于生产Zn；滤渣Ⅱ加入氢氧化钠进行碱浸得到氢氧化铁固体和，电解得到金属镓； 【小问1详解】 为了提高镓的浸取率，可以采用粉碎、搅拌等措施； 【小问2详解】 闪锌矿渣中Pb、Si元素在酸浸时生成不溶的，； 【小问3详解】 加入氧化锌时发生反应生成Ga(OH)3，反应的离子方程式为； 【小问4详解】 向溶液中通入过量，反应生成Ga(OH)3和碳酸氢钠，反应化学方程式为； 【小问5详解】 在工业上，电解溶液，阴极上得电子产生Ga，电极反应式为； 【小问6详解】 ①由六方氮化镓晶体硬度极高，熔点高，且熔融物不导电可知属于共价晶体； ②根据均摊法可知，六方氮化镓晶胞中含有个Ga，6个N，其组成； 【小问7详解】 ①根据晶胞的位置，氮化镓的立方晶胞中的坐标为，的坐标为； ②立方氮化镓的密度为=。 16. (2024·惠州一模)氯碱厂制备的原盐中含有的杂质主要为及大分子有机物和难溶性泥沙等物质。为供给电解槽以合格的盐水，可采用以下工艺流程精制盐水。 已知：的电离常数 （1）溶浸工序中，以下除杂试剂：①过量的②过量的③过量的，正确的加入顺序为_____。 A．②①③　　B．③①②　　C．①③② （2）在脱氯工序中加入除去游离的氯的离子方程式为_____。 （3）用溶液吸收一定量气体形成缓冲溶液，时，溶液中_____。 （4）利用膜的选择性，可除去脱氯过程中引入的，通过“错流”方式截留下，使以渗透液的形式输送到后续工序。不同膜对介质的截留率，相关离子系数如下表： 截留率 物质 反渗透膜(%) 纳滤膜(%) 超滤膜(%) 99 15.6 0 99 99 0 系数 离子 水合离子半径 扩散系数/ 0.397 1.065 0.332 2.032 最好的选择是_____膜，该膜脱硫率高的原因是_____。 （5）一种镧镍储氢合金晶体的结构单元如图所示，“电解2”产生的与其结合后形成(进入合金后解离成氢原子并填充在晶胞空隙中，晶胞体积不变)。 ①该晶体结构单元中，_____，的配位数为_____。 ②该合金可以储存_____。 【答案】（1）A （2）Cl2+SO+H2O=2Cl—+SO+2H+ （3）0.47 （4） ① 纳滤 ② 与Cl—相比，SO具有更大的水合离子半径和更小的扩散系，受到空间位阻较大，且膜表面对SO的静电排斥力大于对Cl—的静电排斥力 （5） ① 5 ② 18 ③ 9 【解析】 【分析】由题给流程可知，向原盐中依次加入氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液溶浸，将溶液中的镁离子、钙离子、硫酸根离子和过量的钡离子转化为沉淀，过滤得到滤渣和滤液；向滤液中加入盐酸除去过量的氢氧根离子、碳酸根离子，加入微生物后电解所得溶液，将有机物大分子在阳极转化为二氧化碳，继续电解直至得到氢氧化钠和含有氯气的氯化钠溶液，向溶液中加入亚硫酸钠溶液除去溶液中的氯气，将所得溶液降温结晶、过滤得到十水硫酸钠和精盐。 【小问1详解】 溶浸工序中，加入过量氢氧化钠溶液的目的是除去溶液中的镁离子、加入过量氯化钡溶液的目的是除去溶液中的硫酸根离子，加入过量碳酸钠溶液的目的是除去溶液中的钙离子和过量的钡离子，所以除杂试剂正确的加入顺序为②①③或①②③，故选A； 【小问2详解】 由分析可知，在脱氯工序中加入亚硫酸钠溶液的目的是除去溶液中的氯气，反应的离子方程式为Cl2+SO+H2O=2Cl—+SO+2H+，故答案为：Cl2+SO+H2O=2Cl—+SO+2H+； 【小问3详解】 由电离常数可知，pH为10的溶液中=0.47，故答案为：0.47； 【小问4详解】 由表格数据可知，与氯离子相比，硫酸根离子具有更大的水合离子半径和更小的扩散系，受到空间位阻较大，且膜表面对硫酸根离子的静电排斥力大于对氯离子的静电排斥力，所以纳滤膜更有利于硫酸根离子更容易被截留，故答案为：纳滤；与Cl—相比，SO具有更大的水合离子半径和更小的扩散系，受到空间位阻较大，且膜表面对SO的静电排斥力大于对Cl—的静电排斥力； 【小问5详解】 ①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的镧原子个数为12×+2×=3个，位于面上和体内的镍原子个数为18×+6=15，则镧镍储氢合金的化学式为LaNi5，所以x=5；晶胞中镧原子与同层和上下层的镍原子距离最近，则镧原子的配位数为18，故答案为：5；18； ②由①可知，晶胞中含有3个LaNi5，由化学式LaNi5H6可知，1mol该合金可以储存氢气的物质的量为1mol×3×6×=9mol，故答案为：9。 17. (2024·韶关一模)镓锗是重要的战略金属资源丹霞冶炼厂以锌精矿（主要成分为ZnS，还含有铁、铜、和锗等金属硫化物）为原料制备Zn、Ga、Ge的工艺流程如图所示： 已知：①该工艺条件下，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 Fe3+ Ga3+ Cu2+ 开始沉淀时的pH 2.5 3.5 5.3 沉淀完全时的pH 3.3 4.6 6.4 ②镓与铝同主族，化学性质相似。 （1）基态镓原子的核外电子排布式为_________________________。 （2）“氧压浸出”时，ZnS发生反应的化学方程式是_________________________。 （3）“滤渣I”的主要成分为_________________________（填化学式）。 （4）“萃取”的原理为Mn+(水相)+nHA(有机相) MAn(有机相)+nH+(水相)（M为Cu或Ga），则“反萃取”工序中的试剂X宜选用_________________________（填化学式）。 （5）反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+,“沉镓”时应控制溶液的pH范围为_________。 （6）写出“碱溶”过程中发生反应的离子方程式_____________________________。 （7）砷化镓GaAs是一种重要的半导体材料，其晶体的立方体晶胞如图所示，设晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞的密度为_________________g/cm3（写出表达式）。 【答案】（1） （2） （3）Fe(OH)3 （4）H2SO4 （5）[4.6,5.3) （6）或 （7） 【解析】 【分析】以锌精矿（主要成分为ZnS，还含有铁、铜、和锗等金属硫化物）为原料制备Zn、Ga、Ge，锌精矿通入氧气、硫酸进行氧压浸出，各硫化物转化为硫酸盐，同时得到S单质，加入ZnO调节pH，生成Fe(OH)3除去铁离子，再加入Zn置换，过滤得到Ge、Cu、Ga的混合物，滤液可以进一步得到Zn，混合物氧化焙烧，得到其氧化物，然后加入硫酸酸浸，得到硫酸盐，加入萃取剂HA，Ge进入水相，Cu、Ga进入有机相，水相经系列反应得到Ge单质，有机相反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+，然后加入NaOH沉Ga，用NaOH碱溶，得到偏镓酸盐，电解，得到Ga，据此解答。 【小问1详解】 Ga为31号元素，基态镓原子的核外电子排布式为。 【小问2详解】 “氧压浸出”时，ZnS和氧气、硫酸反应得到硫酸盐和S，发生反应的化学方程式是。 【小问3详解】 “滤渣I”的主要成分为Fe(OH)3。 【小问4详解】 结合前面所得物质为对应的硫酸盐，则“反萃取”工序中的试剂X宜选用H2SO4。 【小问5详解】 反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+,结合两者沉淀完全的pH，“沉镓”时应控制溶液的pH范围为[4.6,5.3)。 【小问6详解】 “碱溶”过程为转化为，发生反应离子方程式或。 【小问7详解】 晶胞中As原子数为6×＋8×＝4，Ga原子数为4，则ρ＝＝＝ g/cm3。 18. (2024·茂名二模)某制酸工厂产生废酸液主要成分为HF、、、、，一种处理工艺如下： 已知：常温下， 回答下列问题： （1）基态As原子的价层电子排布图为__________________，中As的化合价为_________。 （2）原废水中含有的浓度为52.0，则_____，常温下，有B离子的去除量、“调pH”为6.0后，的去除率为_______。（） （3）强碱（AOH）的化学式为_____________。 （4）写出“还原”过程中发生反应的化学方程式_______________。 （5）产品结构分析。晶体W的晶胞结构如图所示： ①晶胞内八面体阴离子中心原子的配位数为__________。 ②W的化学式为_____________。 （6）产品纯度分析。称取g 样品，用碱溶解，加入淀粉作指示剂，用浓度为的碘标准溶液滴定As（Ⅲ）至As（Ⅴ），消耗体积为 mL，则制得的产品纯度为___________。（用含、、的代数式表示） 【答案】（1） ① ② ＋3 （2） ① 0.8 ② 85% （3）NaOH （4） （5） ① 6 ② （6）或或或 【解析】 【分析】由题给流程可知，向废酸液主要成分为HF、、、、加入强碱AOH调节pH同时，、生成沉淀、；加入胆矾、转化为和沉淀，氟离子最终生成；和沉淀加酸溶解，加SO2还原为+3价砷，烘干得As2O3据此分析如下： 【小问1详解】 As是第33号元素，价层电子4s24p3，价层电子排布图：；中As的化合价为＋3； 【小问2详解】 原废水中含有的浓度为52.0，则=0.8； 由可知，“调pH”为6.0后，c(Zn2+)==0.12，的去除率==85%； 【小问3详解】 强碱并且最终产物晶体，故（AOH）的化学式为NaOH，不引入新杂质； 【小问4详解】 SO2具有还原性，将还原成，自身被氧化成H2SO4，发生反应的化学方程式：； 【小问5详解】 八面体阴离子中心原子的配位数为6； 八面体有1+=2个，其中Al原子2个，F原子6×2=12个，Na原子有4×+=6个，W的化学式为； 【小问6详解】 根据氧化还原反应得失电子守恒，碘由0价降到-1价，As由+3升到+5价，碘标准溶液得电子总数××10-3 L×2，电子总数：2×n()×2，即××10-3 L×2=2×n()×2，m()=n()×198g/mol=g，则制得的产品纯度为或或或。 19. (2024·揭阳二模)GaN是制造微电子器件，光电子器件的新型半导体材料。综合利用炼锌矿渣{主要含铁酸镓[]、铁酸锌()，还含少量Fe及一些难溶于酸的物质}获得金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。 已知：①在酸性条件下不稳定，易转化为。 ②常温下，“浸出液”中的金属离子对应的氢氧化物的溶度积常数如下表，离子浓度小于时可视为沉淀完全。 氢氧化物 ③，。 回答下列问题： （1）写出两条加快“浸出”速率的措施：_______。 （2）中铁元素的化合价为___，与稀硫酸反应的化学方程式为_______。 （3）“调pH”时需调节溶液pH最小值为_______。 （4）“滤液1”中主要含有的金属阳离子为_______，检验“滤液1”中是否含有的试剂为_______(填名称)。 （5）“转化2”加入铁粉时主要发生反应的离子方程式为_______。 （6）“电解”反萃取液(溶质为)制粗镓后的电解废液经处理后可循环使用，电解废液的主要溶质为_______(填化学式)。 （7）闪锌矿型的GaN晶胞结构如图所示，设为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为a nm，以晶胞参数为单位长度建立原子坐标系，1号原子的坐标为。 ①2号原子的坐标为_______。 ②闪锌矿型的GaN晶体密度为_______。 【答案】（1）适当加热、搅拌或增大稀硫酸浓度等 （2） ① +3 ② ZnFe2O4+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O （3）5.3 （4） ①. Zn2+ ② 硫氰化钾 （5）2Fe3++Fe=3Fe2+ （6）NaOH （7） ① ② 【解析】 【分析】由题给流程可知，向炼锌矿渣加入稀硫酸浸出，将金属元素转化为可溶的金属硫酸盐，过滤得到浸出渣和浸出液；向浸出液中加入过氧化氢溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，调节溶液的pH，将溶液中的铁离子、镓离子转化为氢氧化铁、氢氧化镓沉淀，过滤得到含有锌离子的滤液和含有氢氧化铁、氢氧化镓的滤饼；向滤饼中加入盐酸酸化得到氯化铁和氯化镓的混合溶液，向溶液中加入铁，将溶液中的铁离子转化为亚铁离子，向反应后的溶液中加入有机萃取剂萃取、分液得到含有镓离子的有机相和含有氯化亚铁的水相；向有机相中加入氢氧化钠溶液反萃取、分液得到偏镓酸钠溶液；电解偏镓酸钠溶液在阴极得到粗镓，粗镓中的镓与一溴甲烷反应合成Ga(CH3)3，向MOCVD中通入氨气制得氮化镓。 【小问1详解】 适当加热、搅拌、增大稀硫酸浓度等措施能加快“浸出”速率，故答案为：适当加热、搅拌或增大稀硫酸浓度等； 【小问2详解】 ZnFe2O4中氧元素、锌元素的化合价为—2价、+ 2价，由化合价代数和为0可知，铁元素的化合价为+3价，ZnFe2O4与稀硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铁和水，反应的化学方程式为ZnFe2O4+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O，故答案为：+3价；ZnFe2O4+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O； 【小问3详解】 由分析可知，调节溶液的pH的目的是将溶液中的铁离子、镓离子转化为氢氧化铁、氢氧化镓沉淀，由溶度积可知，溶液中镓离子完全沉淀时，铁离子已经完全沉淀，溶液中镓离子完全沉淀时，溶液中氢氧根离子浓度应大于=2.0×10—9mol/L，则“调pH”时需调节溶液pH的最小值为14—9+lg2=5.3，故答案为：5.3； 【小问4详解】 由分析可知，“滤液1”中主要含有的金属阳离子为锌离子；溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁，则检验“滤液1”中是否含有铁离子的试剂为硫氰化钾溶液，故答案为：Zn2+；硫氰化钾； 【小问5详解】 由分析可知，“转化2”加入铁粉的目的是将溶液中的铁离子转化为亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+； 【小问6详解】 由分析可知，电解偏镓酸钠溶液在阴极得到粗镓，电解的反应方程式为4NaGeO2+2H2O4Ge+3O2↑+4NaOH，则由方程式可知，电解废液的主要溶质为氢氧化钠，故答案为：NaOH； 【小问7详解】 ①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点1号原子的坐标为，则晶胞的边长为1，位于面心的2号原子的坐标为，故答案为：； ②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的大球个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的小球个数为12×+1=4，则晶胞中氮化镓的个数为4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(10—7 a)3d，解得d=，故答案为：。 20．(2024·大湾区二模)V有“工业味精”之称。工业上提取钒的工艺有多种，一种从钒页岩（一种主要含Si、Fe、Al、V元素的矿石）中提取V的工艺流程如下： 已知： ①“酸浸”时有VO生成； ②在有机溶剂中的溶解度大于水，“萃取”时离子的萃取顺序为； ③VO和可以相互转化。 回答下列问题： (1)“焙烧”时可添加适量“盐对”NaCl-与钒页岩形成混合物，这样做的目的是 。 (2)“滤渣1”除掉的主要杂质元素是 （填元素符号）。 (3)作用是将VO转化为，转化的目的是 ，发生的离子反应方程式为 。 (4)①“沉钒”时，生成沉淀，“步骤X”应该加入 （填“氧化剂”或“还原剂”），写出“沉钒”时的离子反应方程式 。 ②以“沉钒率”（沉淀中V的质量和钒页岩中钒的质量之比）表示钒的回收率如图所示，温度高于80℃时沉钒率下降的原因是 。 (5)①可以溶解在NaOH溶液中，得到，在不同的pH下可以得到不同聚合度的多钒酸盐，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，其中一种酸式钒酸根离子可以表示为，其中 。 ②V的另一种氧化物的立方晶胞如图所示，则在晶胞中，黑球代表的是 原子。 【答案】(1)生成易溶的钠盐，提高钒的浸取率 (2)Si (3) VO2+的萃取率大于VO，转化为VO2+可以提高钒的萃取率 2VO+H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O (4) 氧化剂 VO+NH=NH4VO3↓ 温度高于80℃时，NH的水解程度增大，NH浓度减小导致沉钒率下降 (5) 10 V 【分析】由题给流程可知，向钒页岩焙烧得到的焙烧渣中加入酸酸浸，将金属元素转化为VO、铁离子、铝离子，二氧化硅不能与酸反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；调节滤液的pH为5.1，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、氢氧化铝的滤渣和滤液；向滤液中加入草酸溶液，将VO离子还原为VO2+离子，向反应后的溶液中加入萃取剂萃取、分液得到水相和有机相；向有机相中加入反萃取剂萃取、分液得到水相和有机相；向水相中加入氧化剂将溶液中VO2+离子氧化为VO离子，向反应后的溶液中加入氯化铵溶液，将溶液中的钒元素转化为钒酸铵沉淀，过滤得到钒酸铵；钒酸铵煅烧分解生成五氧化二钒。 【详解】（1）“焙烧”时添加适量“盐对”与钒页岩形成混合物的目的是焙烧时氯化钠和硫酸钠提供的钠元素能将钒页岩中的钒元素转化为易溶的钠盐，从而提高钒的浸取率，故答案为：生成易溶的钠盐，提高钒的浸取率； （2）由分析可知，滤渣1的主要成分是二氧化硅，除掉的主要杂质元素是硅元素，故答案为：Si； （3）由题给信息可知，VO2+的萃取率大于VO，则转化过程中加入草酸溶液的目的是将VO离子还原为VO2+离子，有利于萃取时提高钒的萃取率，反应的离子方程式为2VO+H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O，故答案为：VO2+的萃取率大于VO，转化为VO2+可以提高钒的萃取率；2VO+H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O； （4）①由分析可知，步骤X中加入氧化剂的目的是将溶液中VO2+离子氧化为VO离子，向反应后的溶液中加入氯化铵溶液的目的是将溶液中的钒元素转化为钒酸铵沉淀，反应的离子方程式为VO+NH=NH4VO3↓，故答案为：氧化剂；VO+NH=NH4VO3↓； ②氯化铵在溶液中的水解反应我吸热反应，升高温度，水解平衡向正反应方向移动，所以温度高于80℃时沉钒率下降的原因是温度高于80℃时，NH的水解程度增大，NH浓度减小导致沉钒率下降，故答案为：温度高于80℃时，NH的水解程度增大，NH浓度减小导致沉钒率下降； （5）①由无限链状结构可知，多钒酸盐中钒元素的化合价为+5价，由化合价代数和为0可知，中x==10，故答案为：10； ②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的黑球个数为8×+1=2，位于面上和体内的白球个数为4×+2=4，由氧化物的化学式可知，黑球为钒原子、白球为氧原子，故答案为：V。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$