专题08 工艺流程综合题（四川专用）-【好题汇编】2025年高考化学一模试题分类汇编

专题08 工艺流程综合题 1．（2025届四川八市联考一模）钴的用途非常广泛，主要用于电动汽车、可再生能源和电子设备等行业。用某炼锌厂产生的钴渣(含Co、Pb、Cu、Cd、Fe、Mn等金属元素的化合物)为原料回收钴和。其工艺流程如下： 已知：常温下：饱和溶液中：；； 请回答下列问题： (1)中S的化合价为 ；基态Co原子的价层电子排布图为 。 (2)滤渣2中主要成分的化学式为 。 (3)提高“酸浸”的浸出率可采用的措施有 (写2条)。 (4)“沉铁”步骤中加入的目的是 ；写出其反应的离子方程式 。 (5)“滤液5”中的钴以形式存在，则生成的化学方程式为 。 (6)若“滤液1”中，加入溶液时，为了防止产生CoS沉淀，应控制溶液的pH不超过 (已知：)。 2．（2025届达州市一模）已知某粗银合金主要含，还有少量、等金属。工业上采用“湿法分离法”提纯贵重金属，流程如图： 已知：①当溶液中某离子浓度小于时，可认为该离子沉淀完全； ②合金中的、分别和王水反应产生、溶液和气体。 (1)在“溶浸1”过程中，提高溶浸效率的方法是 ，应选择的酸溶液为 。 A．　　　B．　　　C．　　　D． (2)结合图像回答，“沉银”时若将沉淀完全，所需最佳条件为 。(纵坐标表示溶液中的元素含量的变化，横坐标浓度单位为) (3)“置换”时的作用是 。 (4)“溶浸2”过程中与王水反应的化学方程式为 。 (5)“赶硝”的操作方法是 ，若去掉“赶硝”这一步直接还原产生的后果是 。 (6)“还原”时产生的化学方程式为 。 3．（2025届四川德阳一模）锗(Ge)是一种战略金属，广泛应用于光学及电子领域。从含锗烟尘中(主要成分为、、CaO和Pb等)富集和回收锗的部分工艺流程如下： 已知：①25℃时，，； ②锗元素“碱浸抽滤”后以形式存在；“酸浸过滤”后以形式存在。 回答下列问题： (1)基态锗原子的价层电子轨道表示式为 ；的空间构型为 。 (2)虚线框内转化流程的目的为 。 (3)滤渣的成分为 和 (填化学式)。 (4)碱浸时发生反应会产生，该过程的化学方程式为 。 (5)加氨水调节溶液，锗和铁元素共沉淀，此时滤液中 。 (6)一种含锗的化合物应用于太阳能电池，其晶胞为长方体，结构如图(a)： ①该晶体中Ge的化合价为 。 ②该锗化合物晶胞的表示方式有多种，图中 (填“b”“c”或“d”)图也能表示此化合物的晶胞。 4．（2025届四川泸州一模）铅铋渣(含Pb、Bi、Ag、Cu、Zn等元素)中的金属元素在电池、半导体、超导等方面都有广泛应用，一种分离回收的工艺流程如图所示： 已知：①、。 ②当溶液中金属离子的浓度时，可认为该金属离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)“酸侵”过程中需要适当降温，避免温度过高，其原因是 。 (2)“沉降1”中，当刚沉淀完全时，若溶液中，则溶液中与的离子积 (选填“>”、“<”或“=”)。 (3)“滤渣2”的化学式为 。 (4)“还原”步骤中产生的混合气体X具有刺激性气味，写出该步骤发生的离子反应方程式 。 (5)“水解沉铋”中，水解为的离子反应方程式为 ，该过程后期会加入一定量的氨水，其目的是 。 (6)为方便后续处理和回收利用，“置换”所用试剂Y最好是 (填化学式)。 (7)“滤渣1”可用于制备碘化铅，碘化铅的晶胞结构a和晶胞俯视图如图所示。其中“●”代表铅离子，“”代表碘离子。已知晶胞的底面边长为apm，高为bpm，为阿伏加德罗常数的值。计算碘化铅的密度 (列出计算式即可，不必化简)。 5．（2025届四川绵阳一模）某硫铁矿烧渣的主要成分是，还含有少量的及单质和，一种从该硫铁矿烧渣分离各金属元素的工艺流程如下： 已知：①加入溶剂后发生反应：； ②。 回答下列问题： (1)铁元素属于 区元素，基态的价电子轨道表示式为 。 (2)步骤①的目的是 。 (3)步骤②包含的操作是：取含溶液于分液漏斗中， ，振荡静置后，分离出水层， ，过滤后洗涤晶体并干燥。 (4)步骤③发生反应的离子方程式为 。 (5)滤渣2的化学式为 ，完成步骤④可使用的试剂是 (填序号)。 a．    b．    c．    d． (6)研究表明，受热分解得到的过程可分为四步，某实验小组称取一定质量的样品进行热重分析，固体质量保留百分数随温度变化的曲线如图所示，写出130.7~142.6℃时，发生反应的化学方程式 。 6．（2025届四川南充一模）在钐钴永磁材料的成型加工过程中，会产生合金渣(含有、、、、)。从该合金渣提取钴(Co)和钐(Sm)的一种工艺流程如下。 (1)Co位于元素周期表第 周期第 族62号元素，是一种稀土元素，其位于元素周期表区 区(填“s”“p”“d”“ds”或“f”) (2)“破碎酸浸”中，将合金渣破碎的目的是 ，“浸渣”的主要成分是 。 (3)“沉淀1”的主要成分是。“沉钐”过程中，发生反应的离子方程式为 。 (4)取合金渣(其中的质量分数约为)，若钴的酸浸率大于，结合图1实验数据，“调节pH”时，溶液的最佳pH为 ；“氧化”时，双氧水的实际用量应控制在理论用量的 倍，双氧水实际用量大于理论用量的原因是 。 (5)“沉淀3”为草酸钴()，将草酸钴“灼烧”至质量不再减轻，得到9.64g钴的氧化物，其化学式为 。该氧化物晶胞可以看成4个A型和4个B型小单元交替无隙并置而成(如图2)。其中黑球()代表 (填离子符号)。 7．（2025届四川内江一模）以银锰精矿（主要含、、）和氧化锰矿（主要含）为原料联合提取银、锰及的一种流程如图： 已知：酸性条件下，的氧化性强于。 (1)“浸锰”过程中锰元素浸出，发生反应，同时去除。 ①“浸锰”前，需将矿石磨碎，其目的是 。 ②去除时，与转化为铁盐和硫酸盐，该反应的离子方程式为 。 (2)晶胞如图所示。已知：晶胞密度为，阿伏加德罗常数为。 ①元素基态原子的价层电子排布式为 。 ②晶胞中阴离子之间的最短距离为 （用含有、的代数式表示）。 (3)“除杂”时，若溶液中，欲使溶液中浓度小于，需控制范围为 （已知：室温下，，）。 (4)沉锰过程在为7.0条件下充分进行，反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。沉锰反应中，锰沉淀率在左右达最大的原因是 。 (5)用惰性电极电解硫酸酸化的溶液制备的装置如图，阳极的电极反应式为 ；若转移的电子数为，左室溶液中最终的变化量为 。 8．（2025届四川自贡一模）蛇纹石矿的主要成分为等，一种综合利用蛇纹石矿回收镁资源的工艺流程如下： 已知： ①当溶液中被沉淀离子时，认为该离子沉淀完全。 ②，氢硫酸的两步电离常数分别为。 (1)位于元素周期表第 周期第 族，其原子核外价层电子排布式为 。 (2)“加压酸浸”中，滤渣1的主要成分除S外还有 。 (3)“氧化”中空气的作用是 ，发生反应的离子方程式为 。 (4)“除铁”过程中生成难溶于水的、大颗粒、沉降速率快的黄钠铁矾晶体，相较于传统的通过调节生成沉淀，其它金属阳离子损失更少，理由是 ，溶液需缓慢加入，原因是 。 (5)“沉镍”中，当恰好完全沉淀时，若溶液中，则此时溶液的约为 。 9．（2025届四川遂宁中学校一模）- Fe2O3粉体具有广泛的用途。工业上用黄钠铁矾渣[主要成分为Na2Fe6(SO4)4(OH)12，还含有Ni、Ba、Ca、Pb、Mg、Co等硫酸盐及SiO2]制备高纯度的- Fe2O3粉体的工艺流程如下图所示：    已知：常温下，有关离子沉淀的pH和物质的溶度积常数分别如表1和如表2所示： 表1  有关离子沉淀的pH 离子 Fe3+ Fe2+ Ni2+ Co2+ 开始沉淀pH 2.2 5.8 6.9 7.2 完全沉淀pH(c =1.0×10−5 mol·L−1) 3.2 8.3 8.9 9.2 表2  物质的溶度积常数 物质 CoS NiS FeS Ksp 3.0 × 10−26 1.42 × 10−24 3.7 × 10−19 回答下列问题： (1)“焙烧”中，无烟煤除了用作燃料以外，还用作 。 (2)“酸浸”后，浸渣的主要成分有 ，能提高浸出率的措施有 (任写两点即可)。 (3)“沉钙、镁”中，溶液的pH不宜太小或太大，应保持在5左右的原因是 。 (4)“沉镍、钴”中，最先沉淀的离子是 (填离子符号)，若要将溶液中的镍和钴完全沉淀，溶液中的c(S2−)不低于 mol·L−1。 (5)“沉铁”中，发生反应的离子方程式为 。 10．（2025届四川遂宁射洪学校一模）以炼钢残渣(含有)为原料，经下图所示工艺流程可提取出工业级，继而可以制取钒单质及其化合物。请回答下列问题： (1)基态钒原子和铁原子的未成对电子数之比为 。 (2)“氧化焙烧”工序中，钒元素转化为，涉及的3个主要反应为 、 、 。 (3)将“氧化焙烧”工序排出的气体逐渐加压，首先液化，与另两种气体分离，从微观角度解释其原理为 。 (4)“废渣X”的主要成分为 (填化学式，下同)。“溶液Y”中的主要溶质为 。 (5)全钒液流电池的工作原理如图所示。已知：充电时，右侧区域V3+转化为V2+。 充电时，若外电路转移1mol电子，则电池左室的___________(填标号)。 A．增加2mol B．减少2mol C．增加1mol D．减少1mol (6)钒和铁组成的铁合金，主要在炼钢中用作合金添加剂，某科研小组合成了钒和铁晶体：其立方晶胞参数为apm晶胞结构如图所示： 则该晶体的密度为 (g·cm-3)。 11．（2025届四川宜宾叙州区一模）草酸钴在化学中应用广泛，可以用于制取催化剂和指示剂。以钴矿[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)2，还含有少量SiO2、Al2O3、CuO、FeO及MnO2杂质] 制取草酸钴晶体的工艺流程如图所示： 常温下，有关沉淀数据如表 (完全沉淀时，金属离子浓度)。 沉淀 恰好完全沉淀时pH 10.1 9.4 6.7 2.8 5.2 回答下列问题： (1)“浸取”前，需要对钴矿进行粉碎处理的目的是 ；浸出液中主要含有、、、、和离子，写出“浸取”时，发生反应的化学方程式： ，写出基态Mn原子的价电子排布式 。 (2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。 (3)常温下，“调节pH”得到的沉淀X的主要成分是 ，若“调节pH”后，溶液，则需调节溶液pH的范围是 (忽略溶液的体积变化)。 (4)“提纯”分为萃取和反萃取两步进行，先向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂，发生反应：。当溶液pH处于4.5到6.5之间时，萃取率随着溶液pH增大而增大，其原因是 ；反萃取时，应加入的物质是 (填溶液名称)。 (5)钴的氧化物常用作颜料或反应催化剂，可以由草酸钴晶体在空气中加热制取，取36.6g草酸钴晶体，在空气中加热至恒重，得到CoO与的混合物15.8g，该混合物中CoO与的物质的量之比为 。 12．（2025届四川眉山东坡区一模）以硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图： (1)“酸溶”中加快溶解的方法为 (任意写出一种)。 (2)“还原”过程中的离子方程式为 。 (3)写出“滤渣”中主要成分的化学式 。 (4)①“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为 。 ②若用CaCO3“沉铁”，则生成FeCO3沉淀。当反应完成时，溶液中= 。[已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9，Ksp(FeCO3)=2×10-11] (5)“氧化”时，用NaNO2浓溶液代替空气氧化Fe(OH)2浆液，能缩短氧化时间，但缺点是 。 (6)焦炭还原硫酸渣炼铁能充分利用铁资源，在1225℃、=1.2时，焙烧时间与金属产率的关系如图，时间超过15min金属产率下降的原因是 。 13．（2025届大数据教学联盟一模）单质As可广泛应用于大规模集成电路、航空航天及医疗设备等领域。一种从精炼铜的阳极泥[主要成分为、、Cu、Au、Ag等]中回收单质As的工艺流程如图所示。 已知：“常压氯化酸浸”时，主要发生的反应有： Ⅰ．； Ⅱ．。 回答下列问题： (1)“常压氯化酸浸”前，应将阳极泥、浓、浓、、等混合，进行“浆化”(研磨与搅拌)处理，目的是 。 (2)“常压氯化酸浸”时，需不断通入空气，目的是：①充分溶解Cu并减少的生成，该反应的离子方程式为 ；②将氧化生成更易溶于水的，该反应的化学方程式为 。“酸浸渣”中除含Au、Ag外，还含有 。 (3)“常压氯化酸浸”时，为保证As的浸出率，需调节反应溶液的酸度和初始的浓度至一定值。因此，工业生产时，需加入一定浓度的浓、浓和准确称量的。控制溶液的酸度一定时，测得As的浸出率随初始质量浓度()的变化关系如图所示。 由图可知，最佳初始质量浓度为 。工业生产时，若加入的浓和过多，可能造成的后果是 。 (4)“选择性还原”时，加入的可使中的As被选择性还原为单质As，若氧化产物为，则参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (5)砷化镓()是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示。 ①晶体中As原子的配位数为 ； ②晶胞中As原子围成的正四面体的个数为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 工艺流程综合题 1．（2025届四川八市联考一模）钴的用途非常广泛，主要用于电动汽车、可再生能源和电子设备等行业。用某炼锌厂产生的钴渣(含Co、Pb、Cu、Cd、Fe、Mn等金属元素的化合物)为原料回收钴和。其工艺流程如下： 已知：常温下：饱和溶液中：；； 请回答下列问题： (1)中S的化合价为 ；基态Co原子的价层电子排布图为 。 (2)滤渣2中主要成分的化学式为 。 (3)提高“酸浸”的浸出率可采用的措施有 (写2条)。 (4)“沉铁”步骤中加入的目的是 ；写出其反应的离子方程式 。 (5)“滤液5”中的钴以形式存在，则生成的化学方程式为 。 (6)若“滤液1”中，加入溶液时，为了防止产生CoS沉淀，应控制溶液的pH不超过 (已知：)。 【答案】(1) +6 (2)CuS (3)钴渣粉碎、适当增加硫酸的浓度 (4) 将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续调节溶液的pH除去铁元素 (5)2CoSO4+Na2S2O8+6H2O=2Co(OH)3+Na2SO4+3H2SO4 (6)1.2 【分析】钴渣(含Co、Pb、Cu、Cd、Fe、Mn等金属元素的化合物)加过量稀硫酸酸浸，生成硫酸铅沉淀和含CoSO4、CuSO4、FeSO4、MnSO4的混合滤液1，滤液1中加Na2S将铜元素转化为CuS沉淀，除去铜离子；然后在除铜液中加入MnO2将铁元素氧化为三价铁，调节溶液的pH除去铁元素，在净化液中再加入Zn置换出Cd除去；滤液4中再加溶液，将锰离子氧化为二氧化锰沉淀除去；滤液5中加并调节pH=5，将钴元素转化为氢氧化钴沉淀，再经处理得到Co，据此分析解答； 【详解】（1） 中S的化合价为+6价；基态Co原子的价层电子排布图为； （2）由以上分析可知滤渣2中主要成分为：CuS； （3）提高“酸浸”的浸出率可采用的措施有将钴渣粉碎、适当增加硫酸的浓度、适当升高温度等； （4）“沉铁”步骤中加入的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续调节溶液的pH除去铁元素；其反应的离子方程式：； （5）“滤液5”中的钴以形式存在，则生成的化学方程式为：2CoSO4+Na2S2O8+6H2O=2Co(OH)3+Na2SO4+3H2SO4； （6）加入溶液时，为了防止产生CoS沉淀，则c(S2-)最大=，，，pH=-lg=1.2。 2．（2025届达州市一模）已知某粗银合金主要含，还有少量、等金属。工业上采用“湿法分离法”提纯贵重金属，流程如图： 已知：①当溶液中某离子浓度小于时，可认为该离子沉淀完全； ②合金中的、分别和王水反应产生、溶液和气体。 (1)在“溶浸1”过程中，提高溶浸效率的方法是 ，应选择的酸溶液为 。 A．　　　B．　　　C．　　　D． (2)结合图像回答，“沉银”时若将沉淀完全，所需最佳条件为 。(纵坐标表示溶液中的元素含量的变化，横坐标浓度单位为) (3)“置换”时的作用是 。 (4)“溶浸2”过程中与王水反应的化学方程式为 。 (5)“赶硝”的操作方法是 ，若去掉“赶硝”这一步直接还原产生的后果是 。 (6)“还原”时产生的化学方程式为 。 【答案】(1) 粉碎合金或适当升高温度或适当增加酸溶液浓度或延长溶浸时间 C (2)25℃、 (3)提供酸性环境，加快置换速率 (4) (5) 通入空气并加热 硝酸会直接与草酸发生氧化还原反应，浪费原料 (6) 【分析】由题给流程可知，向粗银合金中加入硝酸溶液溶浸，将银转化为硝酸银，过滤得到硝酸银溶浸液和合金；向溶浸液中加入氯化钠溶液，将溶液中的银离子转化为氯化银沉淀，过滤得到氯化银；向氯化银中加入锌和硫酸溶液，使氯化银转化为银，过滤得到银粉；向合金中加入王水，将金、铂溶解得到含有、的溶液，向溶液中通入空气并加热赶走溶液中过量的硝酸，向赶硝后的溶液中加入草酸溶液，将溶液中的转化为金，过滤得到金粉和含有的溶液。 【详解】（1）粉碎合金、适当升高温度、适当增加酸溶液浓度、延长溶浸时间等措施能提高溶浸效率；由分析可知，向粗银合金中加入硝酸溶液溶浸的目的是将银转化为硝酸银，故选C，故答案为：粉碎合金或适当升高温度或适当增加酸溶液浓度或延长溶浸时间；C； （2）由图可知，25℃氯离子浓度为10—2mol/L时，溶液中银离子浓度最小，所以沉银所需最佳条件为25℃、，故答案为：25℃、； （3）由分析可知，置换时加入锌和硫酸溶液的目的是使氯化银转化为银，其中加入硫酸溶液的作用是提供酸性环境，加快置换速率，故答案为：提供酸性环境，加快置换速率； （4）由题给信息可知，溶浸2过程中铂与王水的反应为铂与王水反应生成、一氧化氮和水，反应的化学方程式为，故答案为：； （5）由分析可知，赶硝的操作为向溶液中通入空气并加热赶走溶液中过量的硝酸，赶硝的目的是防止硝酸直接与草酸发生氧化还原反应，浪费原料，故答案为：通入空气并加热；硝酸会直接与草酸发生氧化还原反应，浪费原料； （6）由分析可知，还原时加入草酸溶液的目的是将溶液中的转化为金，反应的化学方程式为，故答案为：。 3．（2025届四川德阳一模）锗(Ge)是一种战略金属，广泛应用于光学及电子领域。从含锗烟尘中(主要成分为、、CaO和Pb等)富集和回收锗的部分工艺流程如下： 已知：①25℃时，，； ②锗元素“碱浸抽滤”后以形式存在；“酸浸过滤”后以形式存在。 回答下列问题： (1)基态锗原子的价层电子轨道表示式为 ；的空间构型为 。 (2)虚线框内转化流程的目的为 。 (3)滤渣的成分为 和 (填化学式)。 (4)碱浸时发生反应会产生，该过程的化学方程式为 。 (5)加氨水调节溶液，锗和铁元素共沉淀，此时滤液中 。 (6)一种含锗的化合物应用于太阳能电池，其晶胞为长方体，结构如图(a)： ①该晶体中Ge的化合价为 。 ②该锗化合物晶胞的表示方式有多种，图中 (填“b”“c”或“d”)图也能表示此化合物的晶胞。 【答案】(1) 三角锥形 (2)富集锗元素 (3) CaSO4 PbSO4 (4) (5)101.6 (6) +2 cd 【分析】由题给流程可知，含锗烟尘在富氧空气中焙烧，将锗、硅、铁等元素转化为氧化物，向焙烧渣中通入磷化氢和一氧化碳，将二氧化锗转化为一氧化锗，将混合制球得到的混合物氧化后，再将一氧化锗氧化为二氧化锗，整个过程可以富集锗元素，经过碱浸抽滤后锗元素以形式存在，硫酸酸浸后滤渣中含CaSO4、PbSO4，滤液中含、，加氨水调pH值后得到Ge(OH)4、Fe(OH)3，经过系列操作得到GeO2、，磁选除铁后得到高品位锗精矿。 【详解】（1） 锗位于第4周期IVA族，基态锗原子的价层电子轨道表示式为：；中P原子的价层电子对数为：，有1对孤对电子，空间构型为：三角锥形； （2）由分析可知，虚线框内转化流程的目的为：富集锗元素； （3）滤渣的成分为：CaSO4、PbSO4； （4）碱浸时发生反应会产生，该反应为非氧化还原反应，根据原子守恒，该过程的化学方程式为：； （5）加氨水调节溶液，锗和铁元素共沉淀，得到Ge(OH)4、Fe(OH)3，溶液中，，，此时滤液中； （6） 晶胞中(CH3NH3)+的个数为：，Ge原子的个数为1，I-的个数为：，故晶体的化学式为：(CH3NH3)GeI3，(CH3NH3)+、Ge、I-个数比为：。 ①该晶体中Ge的化合价为：+2价； ②b中(CH3NH3)+、Ge、I-个数比为：，c中个数比为：，d中个数比为：，故cd图也能表示此化合物的晶胞。 4．（2025届四川泸州一模）铅铋渣(含Pb、Bi、Ag、Cu、Zn等元素)中的金属元素在电池、半导体、超导等方面都有广泛应用，一种分离回收的工艺流程如图所示： 已知：①、。 ②当溶液中金属离子的浓度时，可认为该金属离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)“酸侵”过程中需要适当降温，避免温度过高，其原因是 。 (2)“沉降1”中，当刚沉淀完全时，若溶液中，则溶液中与的离子积 (选填“>”、“<”或“=”)。 (3)“滤渣2”的化学式为 。 (4)“还原”步骤中产生的混合气体X具有刺激性气味，写出该步骤发生的离子反应方程式 。 (5)“水解沉铋”中，水解为的离子反应方程式为 ，该过程后期会加入一定量的氨水，其目的是 。 (6)为方便后续处理和回收利用，“置换”所用试剂Y最好是 (填化学式)。 (7)“滤渣1”可用于制备碘化铅，碘化铅的晶胞结构a和晶胞俯视图如图所示。其中“●”代表铅离子，“”代表碘离子。已知晶胞的底面边长为apm，高为bpm，为阿伏加德罗常数的值。计算碘化铅的密度 (列出计算式即可，不必化简)。 【答案】(1)降温防止分解和挥发 (2)< (3)AgCl (4) (5) 中和产生的酸，促进水解完全 (6)Zn (7) 【分析】铅铋渣含Pb、Bi、Ag、Cu、Zn等元素，加硝酸“酸浸”，得到含有Pb2+、Bi3+、Ag+、Cu2+、Zn2+的溶液，加硫酸生成PbSO4沉淀，过滤出PbSO4，滤液中加NaCl生成AgCl沉淀，过滤出AgCl，加水“水解沉铋”，水解为，滤液中含有Cu2+、Zn2+ ，加Zn“置换”出Cu；氯化银用氨水溶解得二氨合银离子，用双氧水还原得到银和氨气、氧气的混合气体。 【详解】（1）硝酸易挥发、受热易分解，所以“酸侵”过程中需要适当降温，防止分解和挥发。 （2），“沉降1”中，当刚沉淀完全时c() ,若溶液中，则溶液中与的离子积=<。 （3）Ag+、Cl-反应生成AgCl沉淀，滤液中加NaCl生成AgCl沉淀，“滤渣2”的化学式为AgCl。 （4）“还原”步骤是用双氧水还原二氨合银离子生成银、氨气、氧气，根据得失电子守恒，反应的离子反应方程式为。 （5）“水解沉铋”中，水解为，反应的离子反应方程式为，该过程后期会加入一定量的氨水，其目的是中和产生的酸，使氢离子浓度降低，促进水解完全。 （6）滤液中含有Cu2+、Zn2+ ，为方便后续处理和回收利用，加Zn“置换”出Cu； （7）根据均摊原则，Pb2+数为 ，I-数为2，晶胞的体积为cm3；碘化铅的密度 。 5．（2025届四川绵阳一模）某硫铁矿烧渣的主要成分是，还含有少量的及单质和，一种从该硫铁矿烧渣分离各金属元素的工艺流程如下： 已知：①加入溶剂后发生反应：； ②。 回答下列问题： (1)铁元素属于 区元素，基态的价电子轨道表示式为 。 (2)步骤①的目的是 。 (3)步骤②包含的操作是：取含溶液于分液漏斗中， ，振荡静置后，分离出水层， ，过滤后洗涤晶体并干燥。 (4)步骤③发生反应的离子方程式为 。 (5)滤渣2的化学式为 ，完成步骤④可使用的试剂是 (填序号)。 a．    b．    c．    d． (6)研究表明，受热分解得到的过程可分为四步，某实验小组称取一定质量的样品进行热重分析，固体质量保留百分数随温度变化的曲线如图所示，写出130.7~142.6℃时，发生反应的化学方程式 。 【答案】(1) d (2)分离铁离子和铜离子，富集铜元素 (3) 滴加稀硫酸 蒸发浓缩、冷却结晶 (4)2+3H2C2O4=2Au↓+6H++8Cl-+6CO2↑ (5) AgCl ac (6) 【分析】硫铁矿烧渣中加入硫酸，氧化铁转化为硫酸铁，氧化铜转化为硫酸铜，过滤后滤液中含有铁离子和铜离子，滤渣1中主要成分为Ag和Au，滤液中加入溶剂RH，铜离子与RH反应转化为CuR2，CuR2经过系列操作得到胆矾。滤渣1中加入HNO3-NaCl溶金，Au转化为HAuCl4，Ag转化为AgCl，HAuCl4与草酸反应生成Au，AgCl与氨水反应生成银氨溶液，最后转化为Ag。 【详解】（1） 铁元素在元素周期表第四周期第Ⅷ族，属于d区元素。基态Fe2+价电子排布式为3d6，轨道表示式为。 （2）通过步骤①，Cu2+与RH反应生成了CuR2，通过分液得到含有CuR2的溶液和含有Fe3+的水层，实现了Cu2+和Fe3+的分离，从而达到富集铜元素的目的。 （3）步骤②从CuR2的溶液中制取胆矾，先取含CuR2溶液于分液漏斗，滴加稀硫酸使得化学平衡逆向移动，将CuR2转化为铜离子，振荡静置后，分离出水层，再经过蒸发浓缩、冷却结晶得到胆矾。 （4）步骤③中与草酸反应生成Au，Au元素得电子则H2C2O4失电子生成二氧化碳，结合原子守恒和电荷守恒可知，离子方程式为2+3H2C2O4=2Au↓+6H++8Cl-+6CO2↑。 （5）根据分析可知溶金过程中Ag与HNO3先反应生成银离子，银离子结合NaCl中的氯离子生成AgCl沉淀，则滤渣2化学式为AgCl。步骤④将银氨溶液转化为Ag单质，Ag元素得电子则需要加入还原剂，Cu金属活动性强于Ag，可与[Ag(NH3)2]+反应生成Ag，Pt金属活动性弱于Ag，不与[Ag(NH3)2]+反应，HCHO具有还原性，能与[Ag(NH3)2]+反应生成Ag，硫酸中S已经是最高价态，不能与[Ag(NH3)2]+反应生成Ag，故答案选ac。 （6）设分解1mol，其质量为412g，得到第一步质量保留百分数减少17.48%，减少物质的摩尔质量为412g/mol×17.48%=72g/mol，故该过程减少的是水的质量，此时固体为HAuCl4，继续加热，130.7~142.6℃时，减少物质的摩尔质量为412g/mol×0.0886=36.5g/mol，因此减少的物质为HCl，此时固体为AuCl3，反应的化学方程式为。 6．（2025届四川南充一模）在钐钴永磁材料的成型加工过程中，会产生合金渣(含有、、、、)。从该合金渣提取钴(Co)和钐(Sm)的一种工艺流程如下。 (1)Co位于元素周期表第 周期第 族62号元素，是一种稀土元素，其位于元素周期表区 区(填“s”“p”“d”“ds”或“f”) (2)“破碎酸浸”中，将合金渣破碎的目的是 ，“浸渣”的主要成分是 。 (3)“沉淀1”的主要成分是。“沉钐”过程中，发生反应的离子方程式为 。 (4)取合金渣(其中的质量分数约为)，若钴的酸浸率大于，结合图1实验数据，“调节pH”时，溶液的最佳pH为 ；“氧化”时，双氧水的实际用量应控制在理论用量的 倍，双氧水实际用量大于理论用量的原因是 。 (5)“沉淀3”为草酸钴()，将草酸钴“灼烧”至质量不再减轻，得到9.64g钴的氧化物，其化学式为 。该氧化物晶胞可以看成4个A型和4个B型小单元交替无隙并置而成(如图2)。其中黑球()代表 (填离子符号)。 【答案】(1) 四 Ⅷ f (2) 增大接触面积，提高酸浸速率 、 (3) (4) 4 2 会催化双氧水分解，消耗部分双氧水 (5) 【分析】合金渣加盐酸酸浸后的浸渣是不与盐酸反应的和，浸出液加草酸沉钐，得沉淀，滤液加氨水调节pH，氧化后沉淀，后加入草酸沉钴，加热灼烧生成。 【详解】（1）Co位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，62号元素，是一种稀土元素，其位于元素周期表区f区； （2）“破碎酸浸”中，将合金渣破碎的目的是：增大接触面积，提高酸浸速率； “浸渣”的主要成分是不与盐酸反应的物质：、； （3）“沉淀1”的主要成分是。“沉钐”过程中，发生反应的离子方程式为：； （4）图1实验数据，“调节pH”时，pH为4时，铁的去除率最高，钴沉淀量最高，溶液的最佳pH为4； “氧化”时，双氧水的实际用量应控制在理论用量的2倍，双氧水实际用量大于理论用量的原因是：会催化双氧水分解，消耗部分双氧水； （5）根据质量守恒：钴元素的质量灼烧前后质量不变。 的物质的量为0.12mol，灼烧后9.64g钴的氧化物中钴元素的质量为：0.12mol×59g/mol=7.08g，氧元素质量为：9.64g－7.08g=2.56g，氧化物中钴原子与氧原子的个数比为：，其化学式为：； 用均摊法分析A和B，其中A中灰球个数为，白球个数为4；B中灰球个数为，白球个数为4，黑球个数为4，结合晶胞结构，晶胞中灰球为8，白球为32，黑球为16，根据正负化合价代数和为0，设灰球化合价为x，白球化合价为y，黑球的化合价为z，则有，简化得，再结合氧化钴的化学式，可知钴元素有+2、+3价，氧为-2价，可推出：灰球为、黑球为、白球为，故黑球代表。 7．（2025届四川内江一模）以银锰精矿（主要含、、）和氧化锰矿（主要含）为原料联合提取银、锰及的一种流程如图： 已知：酸性条件下，的氧化性强于。 (1)“浸锰”过程中锰元素浸出，发生反应，同时去除。 ①“浸锰”前，需将矿石磨碎，其目的是 。 ②去除时，与转化为铁盐和硫酸盐，该反应的离子方程式为 。 (2)晶胞如图所示。已知：晶胞密度为，阿伏加德罗常数为。 ①元素基态原子的价层电子排布式为 。 ②晶胞中阴离子之间的最短距离为 （用含有、的代数式表示）。 (3)“除杂”时，若溶液中，欲使溶液中浓度小于，需控制范围为 （已知：室温下，，）。 (4)沉锰过程在为7.0条件下充分进行，反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。沉锰反应中，锰沉淀率在左右达最大的原因是 。 (5)用惰性电极电解硫酸酸化的溶液制备的装置如图，阳极的电极反应式为 ；若转移的电子数为，左室溶液中最终的变化量为 。 【答案】(1) 增大固体与溶液接触面积，加快反应速率，提高浸出效果 (2) 3d64s2 (3)3.2<pH<8 (4)温度低于沉锰得速率慢，温度高于，分解，沉锰率降低 (5) Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ 0.1mol 【分析】根据题干信息分析可知：原料为银锰精矿（主要成分Ag2S、MnS、FeS2）和氧化锰矿（主要成分MnO2），目标产物为Ag粉、锰及。流程图中有两条流程主线，一条以银元素为主元素转化，银锰精矿和氧化锰矿通过硫酸浸锰，主要发生和，Ag2S不反应，作为浸锰渣进行浸银环节，得到浸银液，最后转化为Ag得到粗银粉；另一条以锰元素为主元素，MnS、 中锰元素转化为MnSO4（杂质为）进入浸锰液，加入氨水，调节pH值，将生成沉淀除去，再加入碳酸氢铵溶液进行沉锰，将锰离子转化成碳酸锰沉淀，再加入硫酸得到纯净的硫酸锰，经电解得到锰和，据此回答。 【详解】（1）①“浸锰”前，需将矿石磨碎，其目的是增大固体与溶液接触面积，加快反应速率，提高浸出效果； ②去除时，与转化为铁盐和硫酸盐，根据得失电子守恒及电荷守恒得离子方程式：； （2）①是第26号元素，基态原子的价层电子排布式为3d64s2； ②由图1知，晶胞中Fe2+共有，共有，设晶胞边长为apm，该晶胞的密度为，晶胞中阴离子之间的最短距离为面对角线，为； （3）“除杂”时，若溶液中，欲使溶液中浓度小于，，，故锰离子不生成沉淀得pH＜8， ，故Fe3+符合题意的pH＞14-10.8=3.2，故需控制的范围为3.2<pH<8； （4）沉锰过程在为7.0条件下充分进行，反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。沉锰反应中，锰沉淀率在左右达最大的原因是：温度低于沉锰得速率慢，温度高于，分解，沉锰率降低； （5）用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO2时，根据离子的放电顺序，阴极上首先放电的是H+，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，阳极失电子，发生氧化反应，生成二氧化锰，阳极的电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+；若转移的电子数为6.02×1022，根据氢离子和转移电子之间的关系式2H+～2e-，左室溶液中最终n(H+)的变化量为0.1mol； 8．（2025届四川自贡一模）蛇纹石矿的主要成分为等，一种综合利用蛇纹石矿回收镁资源的工艺流程如下： 已知： ①当溶液中被沉淀离子时，认为该离子沉淀完全。 ②，氢硫酸的两步电离常数分别为。 (1)位于元素周期表第 周期第 族，其原子核外价层电子排布式为 。 (2)“加压酸浸”中，滤渣1的主要成分除S外还有 。 (3)“氧化”中空气的作用是 ，发生反应的离子方程式为 。 (4)“除铁”过程中生成难溶于水的、大颗粒、沉降速率快的黄钠铁矾晶体，相较于传统的通过调节生成沉淀，其它金属阳离子损失更少，理由是 ，溶液需缓慢加入，原因是 。 (5)“沉镍”中，当恰好完全沉淀时，若溶液中，则此时溶液的约为 。 【答案】(1) 四 Ⅷ (2)、 (3) 氧化，减少NaClO3的用量 (4) 调节pH生成胶体具有吸附性，能吸附金属阳离子，导致阳离子损失 防止生成，防止、沉淀； (5)4 【分析】该工艺流程原料为蛇纹石矿含等，产品为，蛇纹石矿经加压酸浸除去与硫酸不反应的，转化为除去，、与硫酸反应而溶解，滤液中含有金属离子，加氯酸钠同时通入空气，将氧化为，再加碳酸钠使沉淀，加硫化钠使沉淀，过滤后加氢氧化钠使沉淀为氢氧化镁，氢氧化镁分解得到。 【详解】（1）原子序数为28，位于元素周期表第四周期、第Ⅷ族；价电子排布式为； 故答案为：四；Ⅷ；； （2）“加压酸浸”中，滤渣1的主要成分除S外还有与硫酸不反应的，与硫酸反应生成的； 故答案为：、； （3）氧化的目的是使转化为，在后续操作中易被除去，加入NaClO3及空气都是氧化剂，而空气的使用还可以使NaClO3与溶液充分混合，加快反应速率，减少NaClO3的用量；离子方程式为； 故答案为：氧化，减少NaClO3的用量；； （4）相较于调节生成的胶状沉淀具有吸附性，能吸附、、，而黄钠铁矾晶体颗粒大、沉降速率快，不会被吸附，则金属阳离子损失更少； 若溶液加入过快则与相互促进水解生成，同时加入过快使溶液局部碱性过强会导致、沉淀，所以碳酸钠溶液需缓慢加入； 故答案为：胶状沉淀具有吸附性，而黄钠铁矾晶体颗粒大、沉降速率快，不具有吸附性；防止生成，防止、沉淀； （5）当恰好完全沉淀时，，；时，， ，约为4； 故答案为：4。 9．（2025届四川遂宁中学校一模）- Fe2O3粉体具有广泛的用途。工业上用黄钠铁矾渣[主要成分为Na2Fe6(SO4)4(OH)12，还含有Ni、Ba、Ca、Pb、Mg、Co等硫酸盐及SiO2]制备高纯度的- Fe2O3粉体的工艺流程如下图所示：    已知：常温下，有关离子沉淀的pH和物质的溶度积常数分别如表1和如表2所示： 表1  有关离子沉淀的pH 离子 Fe3+ Fe2+ Ni2+ Co2+ 开始沉淀pH 2.2 5.8 6.9 7.2 完全沉淀pH(c =1.0×10−5 mol·L−1) 3.2 8.3 8.9 9.2 表2  物质的溶度积常数 物质 CoS NiS FeS Ksp 3.0 × 10−26 1.42 × 10−24 3.7 × 10−19 回答下列问题： (1)“焙烧”中，无烟煤除了用作燃料以外，还用作 。 (2)“酸浸”后，浸渣的主要成分有 ，能提高浸出率的措施有 (任写两点即可)。 (3)“沉钙、镁”中，溶液的pH不宜太小或太大，应保持在5左右的原因是 。 (4)“沉镍、钴”中，最先沉淀的离子是 (填离子符号)，若要将溶液中的镍和钴完全沉淀，溶液中的c(S2−)不低于 mol·L−1。 (5)“沉铁”中，发生反应的离子方程式为 。 【答案】(1)还原剂 (2) SiO2、PbSO4、BaSO4、CaSO4 将焙烧产物粉碎、适当增大H2SO4的浓度(或搅拌溶液等) (3)pH小于5时，由HFH++F−可知，酸性太强，Ca2+、Mg2+可能会因F−浓度太小而不能完全沉淀，pH大于5时，溶液中Fe2+(Co2+、Ni2+)会以氢氧化物的形式沉淀 (4) Co2+ 1.42×10−19 (5)Fe2+++NH3·H2O＝FeCO3↓+H2O+ 【分析】焙烧时，碳将黄钠铁矾中+3价的铁还原为+2，硫酸酸浸后二氧化硅不溶，硫酸钡、硫酸铅难溶，过滤后得到浸渣，向滤液中加入氟化钠沉淀钙离子和镁离子，过滤后滤液中通入硫化氢沉淀镍离子和钴离子，最后向滤液中加入氨水和碳酸氢铵沉铁得到碳酸亚铁，煅烧碳酸亚铁得到- Fe2O3粉体，据此解答。 【详解】（1）“焙烧”中，无烟煤除了用作燃料以外，还用作还原剂，将黄钠铁矾中+3价的铁还原为+2，故答案为：还原剂； （2）“酸浸”后，硫酸镁、硫酸镍、硫酸钴、硫酸亚铁，部分硫酸钙溶于水，形成混合溶液，难溶于水的硫酸钡、硫酸铅、二氧化硅，部分硫酸钙进入滤渣中，所以浸渣的主要成分有硫酸钡、硫酸铅、二氧化硅，硫酸钙，能提高浸出率的措施有将焙烧产物粉碎，适当的增大硫酸浓度、加快搅拌等，故答案为：SiO2、PbSO4、BaSO4、CaSO4；将焙烧产物粉碎，适当的增大硫酸浓度； （3）“沉钙、镁”中，溶液的pH不宜太小或太大，若pH太小，由HFH++F−可知，酸性增强，H+与F-生成HF，降低了F-的浓度，导致钙、镁离子不能沉淀，若pH大于5，溶液的Fe2+、Co2+、Ni2+会形成氢氧化物沉淀，影响α-Fe2O3粉体的产量，故答案为：pH小于5时，由HFH++F−可知，酸性太强，Ca2+、Mg2+可能会因F−浓度太小而不能完全沉淀，pH大于5时，溶液中Fe2+(Co2+、Ni2+)会以氢氧化物的形式沉淀； （4）由于CoS和NiS均为AB型，且CoS的Ksp更小，所以“沉镍、钴”中，最先沉淀的离子是Co2+，若要将溶液中的镍和钴完全沉淀，即Ni2+完全沉淀即可，根据Ksp（NiS）=c（Ni2+）×c（S2-），则溶液中的c（S2-）=mol•L-1=1.42×10-19mol•L-1，故答案为：Co2+；1.42×10-19； （5）“沉铁”中，发生反应的离子方程式为Fe2+++NH3·H2O＝FeCO3↓+H2O+。 10．（2025届四川遂宁射洪学校一模）以炼钢残渣(含有)为原料，经下图所示工艺流程可提取出工业级，继而可以制取钒单质及其化合物。请回答下列问题： (1)基态钒原子和铁原子的未成对电子数之比为 。 (2)“氧化焙烧”工序中，钒元素转化为，涉及的3个主要反应为 、 、 。 (3)将“氧化焙烧”工序排出的气体逐渐加压，首先液化，与另两种气体分离，从微观角度解释其原理为 。 (4)“废渣X”的主要成分为 (填化学式，下同)。“溶液Y”中的主要溶质为 。 (5)全钒液流电池的工作原理如图所示。已知：充电时，右侧区域V3+转化为V2+。 充电时，若外电路转移1mol电子，则电池左室的___________(填标号)。 A．增加2mol B．减少2mol C．增加1mol D．减少1mol (6)钒和铁组成的铁合金，主要在炼钢中用作合金添加剂，某科研小组合成了钒和铁晶体：其立方晶胞参数为apm晶胞结构如图所示： 则该晶体的密度为 (g·cm-3)。 【答案】(1)3:4 (2) (3)、CO2、N2都是非极性分子，相对分子质量最大，范德华力最大，加压时更易液化 (4) Fe2O3 Na2SO4 (5)C (6) 【分析】炼钢残渣含有，“氧化焙烧”工序中发生反应 、，Fe2O3难溶于水，加水“浸出”，“废渣X”的主要成分为Fe2O3，滤液为溶液，加硫酸生成(VO2)2SO4，(VO2)2SO4煅烧生成V2O5。 【详解】（1）钒是23号元素，基态钒原子价电子排布为3d34s2，有3个未成对电子；铁是26号元素，基态铁原子价电子排布为3d64s2，有4个未成对电子，钒和铁原子的未成对电子数之比为3:4； （2）“氧化焙烧”工序中，钒元素转化为， ，根据反应产物中有氯气、二氧化碳，可知碳酸钠和V2O5反应生成和二氧化碳，根据氧化还原反应规律，氯化钠和V2O5、氧气反应生成和氯气，反应方程式为 。 （3）、CO2、N2都是非极性分子，相对分子质量最大，范德华力最大，加压时更易液化，所以“氧化焙烧”工序排出的气体逐渐加压，首先液化。 （4）Fe2O3难溶于水，加水“浸出”，“废渣X”的主要成分为Fe2O3。 和稀硫酸反应生成(VO2)2SO4沉淀和硫酸钠，“溶液Y”中的主要溶质为Na2SO4。 （5）充电时，右侧区域V3+转化为V2+,则右侧为阴极、左侧为阳极，左侧VO2+转化为VO，阳极反应为VO2+-e-+H2O=VO+2H+，充电时，若外电路转移1mol电子，左侧生成2mol氢离子，根据电荷守恒，有1mol氢离子移入右侧，则电池左室的增加1mol，故选C。 （6）根据晶胞结构图，晶胞中V原子数为、Fe原子数为1， 则该晶体的密度为g·cm-3。 11．（2025届四川宜宾叙州区一模）草酸钴在化学中应用广泛，可以用于制取催化剂和指示剂。以钴矿[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)2，还含有少量SiO2、Al2O3、CuO、FeO及MnO2杂质] 制取草酸钴晶体的工艺流程如图所示： 常温下，有关沉淀数据如表 (完全沉淀时，金属离子浓度)。 沉淀 恰好完全沉淀时pH 10.1 9.4 6.7 2.8 5.2 回答下列问题： (1)“浸取”前，需要对钴矿进行粉碎处理的目的是 ；浸出液中主要含有、、、、和离子，写出“浸取”时，发生反应的化学方程式： ，写出基态Mn原子的价电子排布式 。 (2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。 (3)常温下，“调节pH”得到的沉淀X的主要成分是 ，若“调节pH”后，溶液，则需调节溶液pH的范围是 (忽略溶液的体积变化)。 (4)“提纯”分为萃取和反萃取两步进行，先向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂，发生反应：。当溶液pH处于4.5到6.5之间时，萃取率随着溶液pH增大而增大，其原因是 ；反萃取时，应加入的物质是 (填溶液名称)。 (5)钴的氧化物常用作颜料或反应催化剂，可以由草酸钴晶体在空气中加热制取，取36.6g草酸钴晶体，在空气中加热至恒重，得到CoO与的混合物15.8g，该混合物中CoO与的物质的量之比为 。 【答案】(1) 增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率 3d54s2 (2) (3) 、、 <7.4 (4) 溶液pH增大，溶液中降低，平衡向正反应方向移动 稀硫酸 (5)1：1 【分析】以钴矿[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)2，还含有少量SiO2、Al2O3、CuO、FeO及MnO2杂质]制取草酸钴晶体(CoC2O4•2H2O)，钴矿中加入Na2SO3、稀硫酸浸取，浸出液中主要含有Al3+、Fe2+、Co2+、Mn2+和离子，则Co、Co(OH)2、Al2O3、CuO、FeO都和稀硫酸反应生成硫酸盐，MnO2被还原为Mn2+、Co2O3被还原为Co2+，同时被氧化为，SiO2不溶于稀硫酸，所以浸出渣为SiO2；向滤液中加入H2O2，H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入NaOH调节pH值，Al3+、Fe3+都转化为氢氧化物沉淀而除去，滤液提纯后加入(NH4)2C2O4沉钴，得到CoC2O4•2H2O。 【详解】（1）反应物接触面积越大，反应速率越快，浸取率越大，所以“浸取”前，需要对钻矿进行粉碎处理的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率；“浸取“时，Co2O3被还原为Co2+，同时被氧化为，Co元素化合价由+3降低至+2，S元素化合价由+4升高至+6，化合价升降守恒、原子守恒可知Co2O3发生反应的化学方程式为：，Mn是25号元素，基态Mn原子的价电子排布式为：3d54s2。 （2）“氧化”时，H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，H2O2中O元素化合价由+1降低至-2，Fe元素化合价由+2升高至+3，根据化合价升降守恒、原子守恒以及溶液呈酸性可知发生反应的离子方程式为。 （3）根据表中数据知，当Co2+生成沉淀时，Cu2+、Al3+、Fe3+都转化为氢氧化物沉淀，常温下，“调节pH”得到的沉淀X的主要成分是Cu(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3；调节pH时Cu2+、Al3+、Fe3+都转化为氢氧化物沉淀，根据表格中数据可知，pH应该大于6.7，若“调节pH”后，溶液中c(Co2+)>0.1mol⋅L−1，当c(Co2+)=0.1mol⋅L−1时，溶液中c(OH−)= =，c(H+)= =10−7.4mol/L，溶液pH=7.4，因此需调节溶液pH的范围是6.7≤pH<7.4。 （4）当溶液pH处于4.5到6.5之间时，Co2+萃取率随溶液pH增大而增大，其原因是溶液的pH增大，溶液中c(H+)减小，平衡向正反应方向移动；反萃取时，应加入的物质是稀硫酸，使该可逆反应平衡逆向移动。 （5）36.6g草酸钴晶体的物质的量为n[CoC2O4⋅2H2O]= =0.2mol，根据Co原子守恒得n(Co)=n[CoC2O4⋅2H2O]=0.2mol，设CoO的物质的量为xmol，Co3O4的物质的量为ymol，则 x+3y=0.2、75x+241y=15.8 ，解得x=0.05，y=0.05，因此该混合物中CoO与Co3O4的物质的量之比为0.05mol：0.05mol=1：1。 12．（2025届四川眉山东坡区一模）以硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图： (1)“酸溶”中加快溶解的方法为 (任意写出一种)。 (2)“还原”过程中的离子方程式为 。 (3)写出“滤渣”中主要成分的化学式 。 (4)①“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为 。 ②若用CaCO3“沉铁”，则生成FeCO3沉淀。当反应完成时，溶液中= 。[已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9，Ksp(FeCO3)=2×10-11] (5)“氧化”时，用NaNO2浓溶液代替空气氧化Fe(OH)2浆液，能缩短氧化时间，但缺点是 。 (6)焦炭还原硫酸渣炼铁能充分利用铁资源，在1225℃、=1.2时，焙烧时间与金属产率的关系如图，时间超过15min金属产率下降的原因是 。 【答案】(1)加热或搅拌或适当增大硫酸浓度 (2)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (3)SiO2、Fe (4) FeSO4+2NH4HCO3=Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4+2CO2↑ 140 (5)NaNO2被还原为氮氧化物，污染空气 (6)还原剂消耗完，空气进入使铁再次氧化 【分析】硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)加硫酸溶解，金属氧化物转化为金属阳离子，二氧化硅不溶，再加Fe把铁离子还原为Fe2+，过滤，滤渣含有SiO2，滤液中含有Fe2+，加入碳酸氢铵，发生反应：FeSO4+2NH4HCO3=Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4+2CO2↑，通入空气氧化，同时调节pH生成FeOOH沉淀，过滤、洗涤、烘干,得到纯净的FeOOH，以此解答该题。 【详解】（1）“酸溶”中加快溶解速率的方法有加热或搅拌或适当增大硫酸浓度等； （2）加入铁粉，Fe与Fe3+反应生成Fe2+，反应的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+； （3）SiO2与酸不能发生反应，Fe与Fe3+反应生成Fe2+，过量的Fe以固体形式存在，故“滤渣”中主要成分的化学式为SiO2、Fe； （4）①“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3=Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4+2CO2↑； ②若用CaCO3“沉铁”，则生成FeCO3沉淀，当反应完成时，溶液中=； （5）“氧化”时，用NaNO2浓溶液代替空气氧化Fe(OH) 2浆液，能缩短反应时间，但NaNO2被还原为氮氧化物，会污染空气； （6）超过一定时间，如还原剂消耗完，空气可氧化铁，导致产率下降。 13．（2025届大数据教学联盟一模）单质As可广泛应用于大规模集成电路、航空航天及医疗设备等领域。一种从精炼铜的阳极泥[主要成分为、、Cu、Au、Ag等]中回收单质As的工艺流程如图所示。 已知：“常压氯化酸浸”时，主要发生的反应有： Ⅰ．； Ⅱ．。 回答下列问题： (1)“常压氯化酸浸”前，应将阳极泥、浓、浓、、等混合，进行“浆化”(研磨与搅拌)处理，目的是 。 (2)“常压氯化酸浸”时，需不断通入空气，目的是：①充分溶解Cu并减少的生成，该反应的离子方程式为 ；②将氧化生成更易溶于水的，该反应的化学方程式为 。“酸浸渣”中除含Au、Ag外，还含有 。 (3)“常压氯化酸浸”时，为保证As的浸出率，需调节反应溶液的酸度和初始的浓度至一定值。因此，工业生产时，需加入一定浓度的浓、浓和准确称量的。控制溶液的酸度一定时，测得As的浸出率随初始质量浓度()的变化关系如图所示。 由图可知，最佳初始质量浓度为 。工业生产时，若加入的浓和过多，可能造成的后果是 。 (4)“选择性还原”时，加入的可使中的As被选择性还原为单质As，若氧化产物为，则参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (5)砷化镓()是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示。 ①晶体中As原子的配位数为 ； ②晶胞中As原子围成的正四面体的个数为 。 【答案】(1)是使反应物充分混合，增大接触面积，提高浸取率 (2) (3) 150 继续增大溶液的酸度和质量浓度，既对As的浸出率没有实质性影响，又增大对设备的腐蚀程度 (4) (5) 4 8 【分析】阳极泥经过氯化酸浸，Au不溶于浓盐酸、浓硫酸，酸浸过滤后，向滤液中加入次磷酸钠将砷元素还原为As单质，随后过滤烘干得到纯净的As；需要注意的是常压氯化酸浸过程中反应较为复杂，同时发生多种反应，如浓硫酸与铜反应生成硫酸铜，硫酸铜进而与硫化砷反应，依据题目所给反应Ⅰ、Ⅱ来分析题目； 【详解】（1）原料混合后进行浆化处理，可以将原料分散，使反应物充分混合，增大接触面积，提高浸取率； （2）①由于铜与浓硫酸反应会产生二氧化硫，需要通入氧气氧化二氧化硫形成三氧化硫，则铜与浓硫酸反应的离子方程式为； ②利用氧气将氧化生成更易溶于水的，发生氧化还原反应，反应化学方程式为； ③根据题目所给反应Ⅱ，硫化砷与硫酸铜反应会产生硫化铜沉淀，故酸浸渣除了Au、Ag外还有； （3）“常压氯化酸浸”时，溶液的酸度、初始的浓度都会影响As的浸出率，需严格调控溶液的酸度和的浓度，由图可知，最佳初始浓度为；工业生产时，若加入过多浓和，可能造成的后果是：继续增大溶液的酸度和质量浓度，既对As的浸出率没有实质性影响，又增大对设备的腐蚀程度(或增加废水处理成本)； （4）“选择性还原”时，氧化产物为，，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为； （5）①晶体中距离Ga最近且距离相等的As原子数目位4，即Ga原子的配位数为4，砷化镓晶体中Ga、As原子个数比为，所以As的配位数也为4； ②每个顶点的As原子与其共用交点的3个面中心的As围成1个正四面体，晶胞共有8个顶点，故能围成8个正四面体。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$