专题08 化工流程综合题（广东专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟化学真题分类汇编

专题08 化工流程综合题 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点01 反应原理 （5年5考） 2025·广东卷、2024·广东卷、2023·广东卷、2022·广东卷、2021·广东卷 广东高考化学第18题（无机化学工艺流程题）以稳定性著称，2012-2025年持续占据固定题位。考点聚焦三方面：反应原理：侧重氧化还原反应判断、方程式书写（如2024年锆的“沸腾氮化”），以及速率与平衡调控（颗粒大小、温度优化）；物质转化与除杂：通过pH控制沉淀金属离子、资源回收利用；实验操作：涵盖分离、检验、洗涤等基础操作。能力要求强调信息整合（流程图分析）、知识迁移（元素化合物应用）及逻辑推理（步骤目的、转化关系推导）。在今后的备考中，应该以基础为本，强化教材中常被忽略的细节，同时还要强化动手绘图与逆向设计的能力（2025年第18题首度出现装置绘图）。 考点02 物质转化与除杂 （5年5考） 2025·广东卷、2024·广东卷、2023·广东卷、2022·广东卷、2021·广东卷 考点03 实验操作 （5年2考） 2022·广东卷、2021·广东卷 考点04 速率与平衡调控 （5年3考） 2024·广东卷、2022·广东卷、2021·广东卷 考点01 反应原理 1．（2025·广东卷）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 已知：多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。 氢氧化物 （2）“高压加热”时，生成的离子方程式为： 。 （6）①“700℃加热”步骤中，混合气体中仅加少量，但借助工业合成氨的逆反应，可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为 和 。 ②“电解”时，颗粒分散于溶液中，以Fe片、石墨棒为电极，在答题卡虚线框中，画出电解池示意图并做相应标注 。 ③与传统高炉炼铁工艺相比，上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是 (写一条)。 【答案】（2）4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+ （6）2NH3N2+3H2 Fe2O3+3H22Fe+3H2O 没有污染物产生 【解析】（2）由于通入“酸浸”，故浸取液中不含有，“高压加热”时，Fe2+在酸性条件下被氧化为，离子方程式为：4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+； （6）①氨气分解为N2和H2，H2还原Fe2O3得到Fe单质和水，化学方程式为：2NH3N2+3H2、Fe2O3+3H22Fe+3H2O； ②电解Fe2O3颗粒得到Fe单质，在阴极发生还原反应，则Fe片为阴极，石墨做阳极，电解液为NaOH溶液和颗粒，装置图如下： ； ③与传统高炉炼铁工艺相比，上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是没有污染性的CO气体产生。 2．（2022·广东卷）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / （2）“过滤1”前，用溶液调pH至_______的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为_______。 （6）稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。 ①还原和熔融盐制备时，生成1mol转移_______电子。 ②用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化的还原，发生的电极反应为_______。 【答案】 （2） 4.7pH<6.2     （6） 15     O2+4e-+2H2O=4OH- 【解析】（1）由分析可知，“氧化调pH”目的是除去含铁、铝等元素的离子，需要将Fe2+氧化为Fe3+，以便后续除杂，所以化合价有变化的金属离子是Fe2+，故答案为：Fe2+； （2）由表中数据可知，沉淀完全的pH为4.7，而开始沉淀的pH为6.2~7.4，所以为保证、沉淀完全，且不沉淀，要用溶液调pH至4.7pH<6.2的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为，故答案为：4.7pH<6.2；； （6）①中Y为+3价，中Pt为+4价，而中金属均为0价，所以还原和熔融盐制备时，生成1mol转移15电子，故答案为：15； ②碱性溶液中，氢氧燃料电池正极发生还原反应，发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH，故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-。 考点02 物质转化与除杂 3．（2025·广东卷）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 已知：多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。 氢氧化物 （3）“沉铝”时，pH最高可调至 (溶液体积变化可忽略)。已知：“滤液1”中，。 【答案】 （3）5 【解析】（3）“沉铝”时，保证Cu2+和Ni2+不沉淀，Cu(OH)2的溶度积更小，，根据Ksp=c(Cu2+)×c2(OH-)=0.022×c2(OH-)=2.2×10-20，得出c(OH-)=10-9mol/L，pH=5； 4．（2022·广东卷）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / （1）“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______。 （5）该工艺中，可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。 【答案】（1）Fe2+ （5）MgSO4 【解析】由流程可知，该类矿(含铁、铝等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取，得到浸取液中含有、、、、、等离子，经氧化调pH使、形成沉淀，经过滤除去，滤液1中含有、、等离子，加入月桂酸钠，使形成沉淀，滤液2主要含有MgSO4溶液，可循环利用，滤饼加盐酸，经加热搅拌溶解后，再冷却结晶，析出月桂酸，再固液分离得到RECl3溶液。 （1）由分析可知，“氧化调pH”目的是除去含铁、铝等元素的离子，需要将Fe2+氧化为Fe3+，以便后续除杂，所以化合价有变化的金属离子是Fe2+，故答案为：Fe2+； （5）由分析可知，该工艺中，可再生循环利用的物质有MgSO4，故答案为：MgSO4； 考点03 实验操作 5．（2025·广东卷）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 (1) “酸浸”中，提高浸取速率的措施有 (写一条)。 【答案】（1）搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等 【解析】（1）“酸浸”中，提高浸取速率的措施有：搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等； 6．（2022·广东卷）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / （4）①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是_______。 ②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离。 【答案】 （4） 加热搅拌可加快反应速率     冷却结晶 【解析】由流程可知，该类矿(含铁、铝等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取，得到浸取液中含有、、、、、等离子，经氧化调pH使、形成沉淀，经过滤除去，滤液1中含有、、等离子，加入月桂酸钠，使形成沉淀，滤液2主要含有MgSO4溶液，可循环利用，滤饼加盐酸，经加热搅拌溶解后，再冷却结晶，析出月桂酸，再固液分离得到RECl3溶液。 （4）①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是加热搅拌可加快反应速率，故答案为：加热搅拌可加快反应速率； ② “操作X”的结果是分离出月桂酸，由信息可知，月桂酸熔点为，故“操作X”的过程为：先冷却结晶，再固液分离，故答案为：冷却结晶； 考点04 速率与平衡调控 7．（2022·广东卷）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / （3）“过滤2”后，滤饼中检测不到元素，滤液2中浓度为。为尽可能多地提取，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。 【答案】 （3）4.010-4 【解析】由流程可知，该类矿(含铁、铝等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取，得到浸取液中含有、、、、、等离子，经氧化调pH使、形成沉淀，经过滤除去，滤液1中含有、、等离子，加入月桂酸钠，使形成沉淀，滤液2主要含有MgSO4溶液，可循环利用，滤饼加盐酸，经加热搅拌溶解后，再冷却结晶，析出月桂酸，再固液分离得到RECl3溶液。 （3）滤液2中浓度为，即0.1125mol/L，根据，若要加入月桂酸钠后只生成，而不产生，则==410-4，故答案为：410-4； 8．（2024·广东卷）镓()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(含和少量的等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。 工艺中，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。用提取金属离子的原理如图。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）“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 [FeCl4]- （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； 【解析】（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[FeCl4]-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至少应大于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。 9．（2023·广东卷）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，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。 氢氧化物 回答下列问题： （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） 体心 12 （6）0.4或 【分析】硝酸浸取液(含)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。 【解析】（1）活性可与水反应，化学方程式为；故答案为：。 （2）常温下，的氨性溶液中，，，，则＞；故答案为：＞。 （3）“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。 （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。 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。 （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，与O最小间距大于与O最小间距，则Al在顶点，因此在晶胞中的位置为体心；晶体中一个周围与其最近的O原子，以顶点Al分析，面心的氧原子一个横截面有4个，三个横截面共12个，因此晶体中一个周围与其最近的O的个数为12；故答案为：体心；12。 （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；故答案为：0.4或。 ②“热解”对于从矿石提取工艺的意义，根据前面分析，，在于可重复利用和；故答案为：。 10．（2021·广东卷）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝()、钼()、镍()等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下： 已知：25℃时，的，；；；该工艺中，时，溶液中元素以的形态存在。 （1）“焙烧”中，有生成，其中元素的化合价为_______。 （2）“沉铝”中，生成的沉淀为_______。 （3）“沉钼”中，为7.0。 ①生成的离子方程式为_______。 ②若条件控制不当，也会沉淀。为避免中混入沉淀，溶液中_______(列出算式)时，应停止加入溶液。 （4）①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，为_______。 ②往滤液Ⅲ中添加适量固体后，通入足量_______(填化学式)气体，再通入足量，可析出。 （5）高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。 ①该氧化物为_______。 ②已知：和同族，和同族。在与上层的反应中，元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 【答案】+6 +=↓ 【分析】 由题中信息可知，废催化剂与氢氧化钠一起焙烧后，铝和钼都发生了反应分别转化为偏铝酸钠和钼酸钠，经水浸、过滤，分离出含镍的固体滤渣，滤液I中加入过量的二氧化碳，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到的沉淀X为氢氧化铝，滤液II中加入适量的氯化钡溶液沉钼后，过滤得到钼酸钡。 【解析】 （1）“焙烧”中，有生成，其中Na和O的化合价为+1和-2，根据化合价的代数和为0可知，元素的化合价为+6。 （2）“沉铝”中，偏铝酸钠转化为氢氧化铝，因此，生成的沉淀为。 （3）①滤液II中含有钼酸钠，加入氯化钡溶液后生成沉淀，该反应的离子方程式为+=↓。 ②若开始生成沉淀，则体系中恰好建立如下平衡：，该反应的化学平衡常数为。为避免中混入沉淀，必须满足，由于“沉钼”中为7.0，，所以溶液中时，开始生成沉淀，因此，时，应停止加入溶液。 （4）①滤液I中加入过量的二氧化碳，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，同时生成碳酸氢钠，过滤得到的滤液II中含有碳酸氢钠和钼酸钠。滤液II中加入适量的氯化钡溶液沉钼后，因此，过滤得到的滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，故为。 ②根据侯氏制碱法的原理可知，往滤液Ⅲ中添加适量固体后，通入足量，再通入足量，可析出。 （5）①由题中信息可知，致密的保护膜为一种氧化物，是由与反应生成的，联想到金属铝表面容易形成致密的氧化膜可知，该氧化物为。 ②由和同族、和同族可知，中显+3价（其最高价）、显-3价。在与上层的反应中，元素的化合价变为+5价，其化合价升高了8，元素被氧化，则该反应的氧化剂为，还原剂为。中的O元素为-1价，其作为氧化剂时，O元素要被还原到-2价，每个参加反应会使化合价降低2，根据氧化还原反应中元素化合价升高的总数值等于化合价降低的总数值可知，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为。 1．（2025·广东大湾区二模）贵金属元素钌(Ru)的产品广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。一种利用某含钌废渣(主要成分为Ru，含Co、Cr、Si等物质)回收Ru的工艺流程如下： 已知：常温下，。 （1）Cr在元素周期表中的位置是第 周期第 族。 （2）含钌废渣“酸溶”前必须经过研磨粉碎，其目的是 。 （3）“转化”过程中C2H5OH变为CH3CHO，且溶液的pH明显增大，则该转化反应的化学方程式为 。 （4）钌多活性位点催化剂存在钌单原子、钌团簇、NiO三种活性位点，不同位点的催化特点不同。可用于催化水的多步碱性析氢反应。图1和图2为反应历程中微粒在不同位点相对能量的变化，其中吸附在催化剂表面的微粒用*标注。 ①根据图1推测H2O的“吸附解离”主要发生在 (填“钌单原子”“钌团簇”或“NiO”)位点上。 ②结合图2说明吸附在NiO表面的H2更容易脱附的原因 。 （5）单质X通入热的NaOH溶液中充分反应，经处理后可循环至“蒸馏”工序，则生成X的离子方程式为 。 （6）常温下，酸溶滤液中含Cr3+和Co2+的浓度分别为0.01mol·L-1、1.8×10-3mol·L-1，“沉铬”时需调节pH的范围为 。[已知：当时，可认为Mn+已经沉淀完全] （7）某种含钌化合物的立方晶胞结构如图3.该晶胞中与Ba2+距离最近的离子是 ；若该晶体的密度为，则该晶胞的边长为 pm。(NA为阿伏加德罗常数的值) 【答案】（1）四 VIB （2）增大反应物之间的接触面积，加快浸取速率，提高浸取率和原料利用率(答对一条即可) （3） （4）钌单原子 吸附在NiO位点上的相对能量高，较不稳定，更容易脱附 （5） （6）或 （7）O2- 或或等其他合理表示式 【分析】废催化剂经过HCl酸溶，滤液中含有Cr3+和Co2+，经过沉铬和沉钴，分离出Cr和Co元素，滤渣经过多步得到K2RuO4，加入乙醇转化过滤得到Ru(OH)4，再加入NaClO3氧化蒸馏得到RuO4，加入盐酸发生氧化还原反应，得到RuCl3和气体Cl2，溶液结晶得到RuCl3晶体，还原得到Ru单质。 【解析】（1）Cr是24号元素，在元素周期表中的位置是第四周期，第VIB族； （2）含钌废渣“酸溶”前必须经过研磨粉碎，其目的是：增大反应物之间的接触面积，加快浸取速率，提高浸取率和原料利用率； （3）K2RuO4中加入乙醇转化，得到Ru(OH)4和乙醛，根据电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为：； （4）①根据图1可知，在催化剂为钌单原子位点上相对能量最低，反应容易发生，H2O的“吸附解离”主要发生在钌单原子位点上； ②由图2可知，吸附在NiO位点上的H2相对能量高，较不稳定，H2更容易脱附； （5）RuO4与盐酸反应生成RuCl3，Ru化合价降低，则Cl元素化合价升高生成Cl2，离子方程式为：； （6）沉铬时要让Cr3+沉淀，Co2+不沉淀，根据溶度积常数，Cr3+完全沉淀时浓度为10-5mol/L，则c(OH-)==10-9mol/L，c(H+)=10-5mol/L，pH=5.0，Co2+浓度为1.8×10-3mol·L-1，Co2+开始沉淀时，c(OH-)=，c(H+)=10-8mol/L，pH=8.0，“沉铬”时需调节pH的范围为：； （7）Ba2+与O2-最近距离为立方体面对角线一半，与Ru4+的最近距离为体对角线一半，故与Ba2+距离最近的离子是O2-； 晶胞中有Ru4+1个，Ba2+为8个，O2-为6个，晶胞的质量为，晶胞的体积为，晶胞的边长为cm=。 2．（2025·广东二模）一种从锌冶炼渣(主要含Zn、CuO、ZnFe2O4、PbO2、SiO2和少量Ga2O3、Ga2S3、GeO2、GeS2等)中提取镓(Ga)和储(Ge)的工艺流程如下。 已知：①25℃时，H2C2O4的Ka1=5.6×10-2，Ka2=1.5×l0-4；Ksp(PbC2O4)=4.8×10-10，Ksp(PbSO4)=1.6×10-8。 ②c{[Fe(C2O4)3]3-}对Ga、Ge的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)的影响如下表。 c{[Fe(C2O4)3]3-} 0 0.5 1 4 6 8 Ga的萃取率/% 84.78 81.32 79.41 52.24 44.32 23.16 Ge的萃取率/% 99.96 99.88 99.86 99.68 99.52 99.35 （1）“低酸浸出”后滤液中含有的金属阳离子主要有 。 （2）“酸浸”时，加入H2O2能将Ga和Ge的硫化物转化为对应相同价态的氧化物，氧化物再与草酸反应生成配合物。 ①Ga2O3被草酸浸出生成[Ga(C2O4)3]3-的离子方程式为 。 ②加入草酸后，PbSO4 (填“能”或“不能”)完全转化为PbC2O4，请结合平衡常数K计算说明原因 (一般认为K>105时，反应基本能完全进行；K<10-5时，则反应很难进行)。 （3）加Fe粉“还原”的目的为 。 （4）不同浓度的H2SO4和NaOH洗脱剂对Ga和Ge的洗脱率(进入水层中金属离子的百分数)如图所示。由图可知，洗脱剂2应选用 (填化学式)。 （5）砷化镓(GaAs)是一种应用广泛的半导体材料，与GaN、GaP晶体类型相同。 ①已知GaP的熔点为1480℃，则GaAs的熔点 (填“低于”、“等于”或“高于”)1480℃。 ②GaAs的一种立方晶胞中，As原子仅有两种位置，一种As原子位于晶胞顶点，晶体中与As原子最近且等距的As原子有12个，Ga原子均位于晶胞内，该立方晶胞中含有 个Ga原子。 ③下列图示不可能是上述②中GaAs晶胞的结构单元的是 。 【答案】（1）Zn2+、Cu2+、Fe3+ （2）Ga2O3+6H2C2O4=2[Ga(C2O4)3]3-+6H++3H2O 不能 PbSO4+H2C2O4PbC2O4++，，K=====2.8×10-4，平衡常数很小，PbSO4不能完全转化为PbC2O4 （3）除去[Fe(C2O4)3]3-，以提高Ga的萃取率 （4）NaOH （5）低于 4 B 【分析】锌冶炼渣(主要含Zn、CuO、ZnFe2O4、PbO2、SiO2和少量Ga2O3、Ga2S3、GeO2、GeS2等)中加入H2SO4低酸浸出，由后续操作中涉及的物质可知，过滤所得的滤液中含有的金属阳离子主要有Zn2+、Cu2+、Fe3+；向高硅渣中加入H2O2、H2C2O4酸浸，此时PbO2被H2O2还原为Pb2+，并转化为PbSO4沉淀，SiO2不参与反应进入沉淀；Ga3+、Ge4+、Fe3+分别转化为配离子；由于[Fe(C2O4)3]3-会影响Ga、Ge的萃取率，所以加入Fe将[Fe(C2O4)3]3-还原为FeC2O4沉淀除去；向滤液中加入萃取剂进行萃取，再加入洗脱剂1(从图中看应为H2SO4)，得到富镓母液，电解得粗镓；有机层中加入洗脱剂2(从图中看应为NaOH)，得到水相和有机相，从水相中可回收锗，据此解答。 【解析】（1）由分析可知，“低酸浸出”后滤液中含有的金属阳离子主要有Zn2+、Cu2+、Fe3+； （2）①Ga2O3被草酸浸出生成[Ga(C2O4)3]3-，同时生成水和，反应的离子方程式为：Ga2O3+6H2C2O4=2[Ga(C2O4)3]3-+6H++3H2O； ②加入草酸后，由以下计算可得出，反应的平衡常数很小，PbSO4不能完全转化为PbC2O4，其原因为：PbSO4+H2C2O4PbC2O4++，K=====2.8×10-4，平衡常数很小，PbSO4不能完全转化为PbC2O4； （3）由表中数据可知，随着[Fe(C2O4)3]3-浓度的增大，Ga、Ge的萃取率不断减小，尤其对Ga的萃取率的影响非常大，所以加Fe粉“还原”的目的为：除去[Fe(C2O4)3]3-，以提高Ga的萃取率； （4）洗脱剂2用于洗脱回收锗，由图可知，使用NaOH时锗的洗脱率较大，则洗脱剂2应选用NaOH； （5）1①GaN、GaP、GaAs晶体类型相同，都属于共价晶体，原子半径越大，键长越长，键能越小，熔点越低，因As的原子半径大于P的原子半径，则GaAs的熔点比GaP的熔点低，GaP的熔点为1480℃，所以GaAs的熔点低于1480℃； ②GaAs的一种立方晶胞中，As原子仅有两种位置，一种As原子位于晶胞顶点，晶体中与As原子最近且等距的As原子有12个，则表明另一种As原子位于立方晶胞的面心，晶胞中所含As原子的个数为=4，GaAs晶体中Ga、As的原子个数比为1∶1，Ga原子均位于晶胞内，则该立方晶胞中含有4个Ga原子； ③A．晶胞分成8个小立方体，Ga原子位于小立方体的体心，4个As原子位于顶点，可能是上述②中GaAs晶胞的结构单元，A不符合题意； B．若As原子位于小立方体的顶点，则Ga原子位于体心，不可能位于顶点，该图不可能是上述②中GaAs晶胞的结构单元，B符合题意； C．提取晶胞内的4个Ga原子构成小立方体，便可得到如图，可能是上述②中GaAs晶胞的结构单元，C不符合题意； 故选B。 3．（2025·广东深圳二模）铂族金属是国家战略性金属，被誉为“现代工业维他命”。从某矿渣［含钯(Pd)、铂(Pt)、FeS、NiS及等］中提取Pd、Pt、Ni的工艺如下。 已知：Pd、Pt经“氧化浸取”转化为、；“氨合”后，Pd(Ⅱ)主要以的形式存在；常温下，的，。 （1）Pt、Pd与Fe为同族元素，位于元素周期表的 区。 （2）“氧化浸取”时，Pd发生反应的化学方程式为 。 （3）“滤液Ⅱ”中的溶质可在 工序中循环利用。 （4）“氧化除铁”时，温度为180℃，该过程主要发生两步反应： (ⅰ) (ⅱ) (填离子方程式)。 （5）常温下，“沉镍”时，需调节溶液pH=2，此时 。 （6）含钯催化剂可与其他催化剂协同催化乙烯氧化为乙醛的反应，该催化氧化反应经历如图所示5步(①→⑤)，其中发挥催化作用的阳离子有 和 。 （7）含Pd、Cs、I的化合物可用于太阳能电池材料。一定条件下，其中一种晶体可由立方结构(结构单元如图ⅰ所示)转化为四方结构(晶胞结构如图ⅱ所示)，两种结构的棱边夹角均为90°，且转化过程中原子个数比保持不变。 ①立方结构中Pd、Cs、I的原子个数比为 ； ②立方结构单元与四方晶胞结构的密度之比为 。 【答案】（1）d （2） （3）沉铂 （4） （5）0.084(或) （6） （7）1：2：6 【分析】矿渣［含钯(Pd)、铂(Pt)、FeS、NiS及等］用硫酸酸浸后过滤，结合矿渣成分可知，滤液1中是硫酸亚铁和硫酸镍，滤渣中含有Pd、Pt和，滤渣经氧化浸取其中Pd、Pt经“氧化浸取”转化为、，再次过滤，此时得到的滤渣中含有二氧化硅，滤液用氯化铵沉铂，再用氨水和盐酸处理后得到Pd，其中“滤液Ⅱ”中的溶质的主要成分是氯化铵，以此解题。 【解析】（1）Fe是26号元素，位于周期表中的第4周期第Ⅷ族，位于d区，Pt、Pd与Fe为同族元素，也位于元素周期表的d区； （2）结合信息可知，Pd、Pt经“氧化浸取”转化为、，此时Pd发生反应的化学方程式为：Pd+H2O2+4HCl=H2[PdCl4]+2H2O； （3）结合分析可知，“滤液Ⅱ”中的溶质的主要成分是氯化铵，则可在沉铂工序中循环利用； （4）由图可知，在加热条件下“氧化除铁”最终生成了Fe2O3，其中步骤(ⅰ)中二价铁被氧化为三价铁，则步骤(ⅱ)中三价铁和水在加热条件下生成Fe2O3，离子方程式为：； （5）由于pH=2，则c(H+)=10-2mol/L，； （6）先消耗后生成的物质可认为是催化剂，由图可知，步骤①→⑤中发挥催化作用的阳离子有、； （7）①由图可知，立方结构中Pd、Cs、I个数分别为：Pd：4×=，Cs：1，I：12×=3，则其原子个数比为1：2：6； ②四方结构中Pd：8×+1=2，由于转化过程中原子个数比保持不变，则其中Pd、Cs、I个数分别为2，4，12，设立方结构单元的摩尔质量为M，则四方晶胞结构的摩尔质量为4M，立方结构单元与四方晶胞结构的密度比为：。 4．（2025·广东深圳二模）某研究组开发了一种从铜阳极泥(含、、、、等)中提取金、银等贵金属的工艺，流程如图所示，请回答以下问题： 已知：①“滤渣1”的主要成分为、、。 ②  。 ③当某离子的浓度低于时，可忽略该离子的存在。 ④“溶银”时，“滤渣3”可以转化为银络合离子，温度过高时，银络合离子容易被分解，发生反应。 （1）Te(碲)与氧同主族，位于元素周期表的第五周期，其基态原子的价电子排布式为 。 （2）“酸浸”时生成反应的化学方程式为 。 （3）“溶金”时生成反应的离子方程式为 。 （4）“酸浸”和“溶金”工序均需加入一定量的。 ①在“酸浸”工序中，加入适量的原因是 。 ②在“溶金”工序，溶液中浓度不能超过 。 （5）“滤液5”中溶质主要成分为 (填化学式)。已知：“溶银”工序中银浸出率与反应温度的关系如图。在连续生产的模式下，“溶银”工序需在左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产，原因是 。 （6）过渡金属硫族化合物常用于超导材料的性能研究，某过渡金属硫族化合物的晶胞结构如图所示。 ①该物质的化学式为 。 ②已知晶胞底面边长是，高是，晶胞最简式的摩尔质量为，计算该晶胞的密度 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值用表示)。 【答案】（1） （2） （3） （4）使完全转化为，防止氯化钠过少导致转化不完全，并且防止氯化钠过量导致转化为 0.5 （5） 反应温度过高，银络合离子容易被分解，“溶银”的效率降低 （6） 【分析】向铜阳极泥(含、、、、等)中加入溶液、溶液和NaCl进行“酸浸”，发生、、、，得到溶液和难溶的、、，过滤，向滤渣中加入NaOH溶液进行“溶碲”，与NaOH 反应生成溶液，过滤，向难溶的、中加入、溶液、NaCl进行“溶金”，发生反应，生成溶液，过滤，向难溶的中加入溶液进行“溶银”，得到，加入进行还原，得到Ag单质和溶液，将“滤液5”溶液进行循环使用，据此回答。 【解析】（1）Te(碲)与氧同主族，位于元素周期表的第五周期，其基态原子的价电子排布式； （2）由分析知，“酸浸”时生成反应的化学方程式为； （3）由分析知，“溶金”时生成反应的离子方程式为； （4）①在“酸浸”工序中，加入适量，可以使完全转化为，防止氯化钠过少导致转化不完全，并且防止氯化钠过量导致转化为； ②根据已知，，； （5）由分析知，“滤液5”中溶质主要成分为溶液；由图知，反应温度过高，银络合离子容易被分解，“溶银”的效率降低，故在连续生产的模式下，“溶银”工序需在左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产； （6）该晶胞中原子个数，原子个数，原子个数=8，则、、原子个数之比，故化学式为，晶胞体积，晶胞密度。 5．（2025·广东佛山二模）一种以硼镁矿(含、MgO、及少量铁、铝氧化物等)为原料生产高纯硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下： 已知：①硼酸微溶于冷水，但在热水中溶解度较大 ②常温下，硼酸溶液呈弱酸性： （1）基态 有 种空间运动状态。 （2）“溶浸”时选择100℃微沸条件下进行，原因是 。 （3）“吸收”时发生反应的化学方程式为 。 （4）“母液”加热后可返回 工序循环利用。 （5）热过滤后“调pH”的试剂为 (填化学式)。 溶液pH对硼酸结晶率及纯度的影响如图1，根据图1判断合适的pH范围是 此时溶液中 1(填“>”“<”或“=”)。 （6）粗硼酸可以通过与甲醇酯化再水解提纯，写出硼酸与甲醇完全酯化的化学方程式 。 （7）沉镁过程中还会生成镁的另外一种化合物X，其立方晶胞结构如图2a，沿z轴方向的投影为图2b。 ①X的化学式为 。 ②X最简式的式量为，晶体边长为a pm，其晶胞密度为 (列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1）5 （2）加快反应速率，促进氨气逸出，防止析出 （3） （4）溶浸 （5） （6） （7） 或 【分析】硼镁矿（含、MgO、及少量铁、铝氧化物等）加入硫酸铵溶液，得到气体，根据硼镁矿和硫酸铵化学式知，得到的气体为NH3，“吸收”时NH3和少量CO2反应：；根据过滤及沉镁成分知，热过滤中得到的滤渣为难溶性的SiO2、Fe2O3、Al2O3，调节溶液pH=6.5时得到H3BO3，滤液中含有MgSO4，沉镁过程发生的反应为，加热分解可以得到轻质MgO；母液中含有（NH4）2SO4，据此分析； 【解析】（1）Mg是第12号元素，核外电子排布式为，基态核外电子排布式为，有1+1+3=5种空间运动状态； （2）因硼酸微溶于冷水，但在热水中溶解度较大，“溶浸”时生成了NH3，故选择100℃微沸条件下进行，原因是加快反应速率，促进氨气逸出，防止析出； （3）根据分析可知，“吸收”时发生反应的化学方程式为； （4）根据分析可知，“母液”含有（NH4）2SO4，加热后可返回溶浸工序循环利用； （5）溶液pH对硼酸结晶率及纯度的影响如图1，根据图1判断合适的pH范围是，此时硼酸结晶率及纯度较高；根据常温下，硼酸溶液呈弱酸性：，； （6）硼酸与甲醇完全酯化，酸脱羟基醇脱氢，化学方程式； （7） ①晶胞中含有数目为4，含有数目为， X的化学式为； ②X最简式的式量为，晶体边长为a pm，其晶胞密度：=g/cm3或g/cm3。 6．（2025·广东广州二模）广泛应用于新能源汽车和储能领域。从低浓度锂溶液(含、、、)获得制备的原料和，工艺流程如下： 已知：①常温下，部分物质的如下表。 物质 ②在本工艺相应条件下，EDTA能与反应生成可溶于水的稳定配合物。 ③常温下，，，。 （1）“沉锂1”中生成磷酸锂的离子方程式为 。若“沉锂1”后滤液中，则溶液浓度为 。 （2）“萃取除铝”时，调节溶液，与萃取剂HR(弱酸)反应转化为而被萃取至有机层。降低溶液pH，铝的去除率明显降低，原因是 。 （3）“沉淀”时控制溶液，此时 ，该条件下转化为的离子方程式为 。 （4）“除杂”中加入NaOH调节溶液。滤渣2的主要成分是、和 。 （5）“沉锂2”先加入适量EDTA，再加入固体，充分反应后过滤。加入EDTA的目的是防止产品中混入 (填化学式)杂质。 （6）由可制备X晶体，其晶胞为长方体，结构如图所示。 ①X的化学式为 。 ②与Li距离最近且等距的Co的数目为 。 ③设X最简式的式量为，阿伏加德罗常数的值为，则X晶体的密度为 (列出计算式)。 【答案】（1） （2）酸性增强，平衡正向移动，导致浓度降低，难以与铝离子配位 （3） （4） （5） （6） 8 【分析】低浓度锂溶液(含、、、)加入Na3PO4溶液沉锂，生成含有、、、的滤渣，用稀硫酸溶解，得到含有Li+、Al3+、Mg2+、Ca2+的溶液，加入萃取剂萃取除铝，得到的水相中含有Li+、Mg2+、Ca2+，加入绿矾和H2O2反应生成固体，过滤后加入NaOH溶液生成滤渣2为、和Mg(OH)2，过滤后加入EDTA，EDTA能与Ca2+反应生成可溶于水的稳定配合物，与Na2CO3转化为Li2CO3固体，以此解答。 【解析】（1）“沉锂1”中和反应生成磷酸锂的离子方程式为：；若“沉锂1”后滤液中，则溶液浓度为。 （2）“萃取除铝”时，调节溶液，与萃取剂HR(弱酸)反应转化为而被萃取至有机层，降低溶液pH，铝的去除率明显降低，原因是酸性增强，平衡正向移动，导致浓度降低，难以与铝离子配位。 （3）沉淀”时控制溶液，c(H+)=0.1mol/L，此时，该条件下和H2O2、反应生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。 （4）“除杂”中加入NaOH调节溶液，c(OH-)=，由可知，此时溶液中c(Mg2+)=，Mg2+完全沉淀，则滤渣2的主要成分是、和Mg(OH)2。 （5）在本工艺相应条件下，EDTA能与反应生成可溶于水的稳定配合物，“沉锂2”先加入适量EDTA，再加入固体，充分反应后过滤。加入EDTA的目的是防止产品中混入杂质。 （6）①由晶胞结构可知，Li的个数为1，O的个数为=2，Co的个数为=1，X的化学式为； ②由晶胞结构可知，以位于体心的Li为研究对象，与Li距离最近且等距的Co的数目为8； ③设X最简式的式量为，阿伏加德罗常数的值为，则X晶体的密度为。 7．（2025·广东茂名二模）某种软锰矿中含有、、的氧化物，一种综合利用的工艺流程如下： 已知：①25℃下，的，的。 ②溶解度随温度变化较大。 ③离子浓度等于时该离子恰好完全沉淀。 （1）焙烧温度对和的浸出率的影响如图所示，则“焙烧”时最佳温度为 。 （2）“浸出渣”主要成分有与 （写化学式）。 （3）“碱化过滤”时，发生反应的化学方程式为 ，当完全沉淀，溶液中 （填“>”“<”或“=”）；“氧化”时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 （4）“水热法”时，温度控制在160℃，反应的离子方程式为 ；“一系列操作”为 ，过滤，洗涤，干燥。 （5）该工艺中可循环利用的物质有 （写化学式）。 （6）一种含、、元素的形状记忆合金的结构单元如图所示，该合金的最简立方晶胞中，的个数为 ，晶体中一个周围与其最近的的个数为 。 【答案】（1）650℃ （2） （3） < （4） 蒸发浓缩，冷却结晶 （5）或 （6）8 6 【分析】软锰矿中含有、、的氧化物。软锰矿和硫酸混合“焙烧”，加水“浸出”，氧化铁、二氧化硅难溶于水，浸出渣中含有氧化铁、二氧化硅，根据流程图，浸出液“碱化过滤”得氢氧化锰，可知浸出液中含有硫酸锰；氢氧化锰“浆化”通入空气氧化得Mn3O4。硫酸锰溶液加入(NH4)2S2O8，硫酸锰被氧化为二氧化锰沉淀，(NH4)2S2O8还原为硫酸铵，硫酸铵溶液经蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得硫酸铵固体。 【解析】（1）根据焙烧温度对和的浸出率的影响图，650℃时Mn的浸出率高、铁的浸出率低 ，则“焙烧”时最佳温度为650℃。 （2）二氧化硅难溶于水，“浸出渣”主要成分有与。 （3）“碱化过滤”时，和氨水发生反应生成氢氧化锰沉淀和硫酸铵，反应的化学方程式为；的，，根据的，当完全沉淀，c(OH-)的最小值为 mol/L；，所以溶液中<；“氧化”时，氢氧化锰被氧气氧化为Mn3O4，6Mn(OH)2-2Mn3O4-O2，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6。 （4）“水热法”时，温度控制在160℃，硫酸锰被氧化为二氧化锰，(NH4)2S2O8还原为硫酸铵，锰元素化合价由+2升高为+4，氧化剂(NH4)2S2O8在含有2个-1价氧原子，氧元素化合价由-1降低为-2，根据得失电子守恒，配平反应的离子方程式为。溶解度随温度变化较大， 溶液蒸发浓缩、冷却结晶可析出晶体，“一系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。 （5）“焙烧”生成得SO3可循环到“混料”过程使用，该工艺中可循环利用的物质有SO3或H2SO4。 （6）根据图示，1个晶胞由8个图示的结构单元组成，所以晶胞中的个数为8，晶体中一个周围与其最近的的个数为6(位于其上下左右前后)。 8．（2025·广东清远二模）铜合成炉烟气吸收液中含有Cu、As、Ni和Re元素，一种分离各元素并制备目标产物的流程如下： 已知：①为弱酸； ②“萃取”机理：。 （1）元素As位于第四周期，与N元素同主族，其价层电子排布为 。 （2）从滤液1中得到的操作是 。 （3）“碱浸”后，假设溶液中生成等物质的量的和，则“氧化脱硫”时，当恰好完全反应，每生成96g硫单质，消耗的物质的量为 。 （4）“还原”过程中发生反应的离子方程为 。 （5）“反萃取”所用的试剂a为 。 （6）砷化镓的立方晶胞如图甲所示。Ga的配位数为 ，请在图乙中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图 。 【答案】（1） （2）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 （3）2.5mol （4） （5）氨水或氨气 （6）4 【分析】向铜合成炉烟气吸收液中通入，Cu、As、Re等元素会以硫化物形式沉淀，而Ni元素以形式留在滤液中。后续通过处理滤液1，可得到；向沉淀中加入并通入进行加压浸取，Re元素进入溶液，而Cu等部分金属元素以硫酸盐等形式留在固体中，过滤后得到滤液2；对滤液2使用有机萃取剂进行萃取 ，之后加入试剂a进行反萃取，使Re元素进入水相，得到溶液，进一步处理可得固体 ；对加压浸取后的滤渣加入进行碱浸，As元素以砷酸根形式进入溶液，其他不溶物形成滤渣1；向碱浸后的溶液中通入，将硫元素氧化为单质S除去，此时As元素以形式留在溶液中；向溶液中加入并通入，As元素被还原为，进一步处理得到目标产物。 【解析】（1）As与N同主族，最外层电子数为5，位于第四周期，所以其价层电子排布为。 （2）溶液中获得结晶水合物，一般先蒸发浓缩使溶液浓度增大，再冷却结晶让溶质析出晶体，接着过滤分离出晶体，然后洗涤除去表面杂质，最后干燥得到纯净的。 （3）中As为 + 3价，S为- 2价，生成硫单质时，S元素从-2价升高到0价，96g硫单质的物质的量为，转化为，1mol反应时，S元素失去电子，As元素失去4mol电子，共失去10mol电子，1mol得到4mol电子，生成3mol硫单质，即1mol参与反应，转移10mol电子，消耗的物质的量为。 （4）“还原”过程中，被还原为，被氧化为，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式。 （5）“萃取”机理是，“反萃取”要使平衡逆向移动，得到溶液，所以试剂a为氨水或氨气，提供。 （6） 观察晶胞结构，每个Ga原子周围紧邻4个As原子，所以Ga的配位数为4；Ga原子在晶胞顶点和面心，As原子位于体对角线，在内部形成正四面体，沿z轴方向平面投影，Ga原子在投影图顶点、面心和棱心，As原子在面对角线，按位置关系画出投影图为。 9．（2025·广东汕头二模）钒酸银（）是一种极有前景的可见光响应光催化剂，一种用废钒（主要成分、、、、）制取钒酸银的工艺流程如下： 已知：①有机酸性萃取剂HA的萃取原理为： （表示，表示有机萃取剂）； ②酸性溶液中，对、萃取能力强，而对、的萃取能力较弱。 （1）基态钒原子的价层电子排布式为 。“滤渣”的成分是 （写化学式）。 （2）“滤液①”中钒以+4价、+5价的形式存在，简述加入铁粉的原因： 。 （3）“有机层”加入硫酸反萃取后，加入，写出与反应生成和的离子方程式： 。 （4）已知溶液中与可相互转化且为沉淀。室温下，维持“沉钒”时溶液中的总浓度为，。已知，，则“沉钒”后溶液中 。 （5）写出煅烧的化学方程式 ，煅烧生成的气体返回到 工序重新利用。 （6）钒的化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。 ①钒的一种配合物的化学式为，取的溶液进行如下表实验（已知配体难电离出来）。则的配体是 。 ②一种钒的硫化物的晶体结构（图a）及其俯视图（图b）如图所示： X X 试剂 溶液 溶液 现象 无明显变化 白色沉淀 该钒的硫化物晶体中，与每个原子最近且等距的原子个数是 。 【答案】（1）3d34s2 SiO2 （2）将+5价钒转化为+4价钒的同时使Fe3+还原为Fe2+，实现钒、铁元素的分离。 （3）+6+3H2O=6++6H+ （4） （5） 沉钒 （6）NH3和 6 【分析】废钒（主要成分、、、、）加入稀硫酸、通入氧气发生反应，生成硫酸铁，“滤液①”中钒以+4价、+5价的形式存在，而SiO2不反应，过滤存在于滤渣中，萃取前加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，利用有机溶剂HA萃取，分液后加入反萃取剂得到VO2+，再加入KClO3，将VO2+氧化为，再加入氨水得到沉淀NH4VO3，过滤后煅烧得到五氧化二钒，以此来解答。 【解析】（1）钒是23号元素，核外含有23个电子，基态钒原子的价层电子排布式为3d34s2，由分析可知，“滤渣”的成分是SiO2。 （2）酸性溶液中，对、萃取能力强，而对、的萃取能力较弱，“滤液①”中钒以+4价、+5价的形式存在，铁粉的原因是：将+5价钒转化为+4价钒的同时使Fe3+还原为Fe2+，实现钒、铁元素的分离。 （3）由分析可知，“有机层”加入硫酸反萃取后，加入，与反应生成和，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：+6+3H2O=6++6H+。 （4）室温下，维持“沉钒”时溶液中的总浓度为，，溶液中c(OH-)= =10-8mol/L，由可知，由Kb、c()+c()=，则c()=mol/L，则。 （5）煅烧分解产生V2O5、NH3和H2O，化学方程式为：，煅烧生成的NH3返回到沉钒工序重新利用。 （6）①配合物存在内界和外界，外界可以完全解离，内界难解离，根据实验现象，X中加入BaCl2溶液无明显变化，加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明没有形成，则外界离子为Cl-，NH3位于内界，配体为NH3和； ②由该钒的硫化物晶体结构可知，以位于体心的V原子为研究对象，与每个V原子最近且等距的S原子个数是6。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 化工流程综合题 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点01 反应原理 （5年5考） 2025·广东卷、2024·广东卷、2023·广东卷、2022·广东卷、2021·广东卷 广东高考化学第18题（无机化学工艺流程题）以稳定性著称，2012-2025年持续占据固定题位。考点聚焦三方面：反应原理：侧重氧化还原反应判断、方程式书写（如2024年锆的“沸腾氮化”），以及速率与平衡调控（颗粒大小、温度优化）；物质转化与除杂：通过pH控制沉淀金属离子、资源回收利用；实验操作：涵盖分离、检验、洗涤等基础操作。能力要求强调信息整合（流程图分析）、知识迁移（元素化合物应用）及逻辑推理（步骤目的、转化关系推导）。在今后的备考中，应该以基础为本，强化教材中常被忽略的细节，同时还要强化动手绘图与逆向设计的能力（2025年第18题首度出现装置绘图）。 考点02 物质转化与除杂 （5年5考） 2025·广东卷、2024·广东卷、2023·广东卷、2022·广东卷、2021·广东卷 考点03 实验操作 （5年2考） 2022·广东卷、2021·广东卷 考点04 速率与平衡调控 （5年3考） 2024·广东卷、2022·广东卷、2021·广东卷 考点01 反应原理 1．（2025·广东卷）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 已知：多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。 氢氧化物 （2）“高压加热”时，生成的离子方程式为： 。 （6）①“700℃加热”步骤中，混合气体中仅加少量，但借助工业合成氨的逆反应，可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为 和 。 ②“电解”时，颗粒分散于溶液中，以Fe片、石墨棒为电极，在答题卡虚线框中，画出电解池示意图并做相应标注 。 ③与传统高炉炼铁工艺相比，上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是 (写一条)。 2．（2022·广东卷）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / （2）“过滤1”前，用溶液调pH至_______的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为_______。 （6）稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。 ①还原和熔融盐制备时，生成1mol转移_______电子。 ②用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化的还原，发生的电极反应为_______。 考点02 物质转化与除杂 3．（2025·广东卷）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 已知：多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。 氢氧化物 （3）“沉铝”时，pH最高可调至 (溶液体积变化可忽略)。已知：“滤液1”中，。 4．（2022·广东卷）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / （1）“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______。 （5）该工艺中，可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。 考点03 实验操作 5．（2025·广东卷）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 (1) “酸浸”中，提高浸取速率的措施有 (写一条)。 6．（2022·广东卷）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / （4）①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是_______。 ②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离。 考点04 速率与平衡调控 7．（2022·广东卷）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / （3）“过滤2”后，滤饼中检测不到元素，滤液2中浓度为。为尽可能多地提取，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。 8．（2024·广东卷）镓()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(含和少量的等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。 工艺中，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。用提取金属离子的原理如图。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）“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 。 9．（2023·广东卷）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，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。 氢氧化物 回答下列问题： （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)。 10．（2021·广东卷）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝()、钼()、镍()等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下： 已知：25℃时，的，；；；该工艺中，时，溶液中元素以的形态存在。 （1）“焙烧”中，有生成，其中元素的化合价为_______。 （2）“沉铝”中，生成的沉淀为_______。 （3）“沉钼”中，为7.0。 ①生成的离子方程式为_______。 ②若条件控制不当，也会沉淀。为避免中混入沉淀，溶液中_______(列出算式)时，应停止加入溶液。 （4）①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，为_______。 ②往滤液Ⅲ中添加适量固体后，通入足量_______(填化学式)气体，再通入足量，可析出。 （5）高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。 ①该氧化物为_______。 ②已知：和同族，和同族。在与上层的反应中，元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 1．（2025·广东大湾区二模）贵金属元素钌(Ru)的产品广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。一种利用某含钌废渣(主要成分为Ru，含Co、Cr、Si等物质)回收Ru的工艺流程如下： 已知：常温下，。 （1）Cr在元素周期表中的位置是第 周期第 族。 （2）含钌废渣“酸溶”前必须经过研磨粉碎，其目的是 。 （3）“转化”过程中C2H5OH变为CH3CHO，且溶液的pH明显增大，则该转化反应的化学方程式为 。 （4）钌多活性位点催化剂存在钌单原子、钌团簇、NiO三种活性位点，不同位点的催化特点不同。可用于催化水的多步碱性析氢反应。图1和图2为反应历程中微粒在不同位点相对能量的变化，其中吸附在催化剂表面的微粒用*标注。 ①根据图1推测H2O的“吸附解离”主要发生在 (填“钌单原子”“钌团簇”或“NiO”)位点上。 ②结合图2说明吸附在NiO表面的H2更容易脱附的原因 。 （5）单质X通入热的NaOH溶液中充分反应，经处理后可循环至“蒸馏”工序，则生成X的离子方程式为 。 （6）常温下，酸溶滤液中含Cr3+和Co2+的浓度分别为0.01mol·L-1、1.8×10-3mol·L-1，“沉铬”时需调节pH的范围为 。[已知：当时，可认为Mn+已经沉淀完全] （7）某种含钌化合物的立方晶胞结构如图3.该晶胞中与Ba2+距离最近的离子是 ；若该晶体的密度为，则该晶胞的边长为 pm。(NA为阿伏加德罗常数的值) 2．（2025·广东二模）一种从锌冶炼渣(主要含Zn、CuO、ZnFe2O4、PbO2、SiO2和少量Ga2O3、Ga2S3、GeO2、GeS2等)中提取镓(Ga)和储(Ge)的工艺流程如下。 已知：①25℃时，H2C2O4的Ka1=5.6×10-2，Ka2=1.5×l0-4；Ksp(PbC2O4)=4.8×10-10，Ksp(PbSO4)=1.6×10-8。 ②c{[Fe(C2O4)3]3-}对Ga、Ge的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)的影响如下表。 c{[Fe(C2O4)3]3-} 0 0.5 1 4 6 8 Ga的萃取率/% 84.78 81.32 79.41 52.24 44.32 23.16 Ge的萃取率/% 99.96 99.88 99.86 99.68 99.52 99.35 （1）“低酸浸出”后滤液中含有的金属阳离子主要有 。 （2）“酸浸”时，加入H2O2能将Ga和Ge的硫化物转化为对应相同价态的氧化物，氧化物再与草酸反应生成配合物。 ①Ga2O3被草酸浸出生成[Ga(C2O4)3]3-的离子方程式为 。 ②加入草酸后，PbSO4 (填“能”或“不能”)完全转化为PbC2O4，请结合平衡常数K计算说明原因 (一般认为K>105时，反应基本能完全进行；K<10-5时，则反应很难进行)。 （3）加Fe粉“还原”的目的为 。 （4）不同浓度的H2SO4和NaOH洗脱剂对Ga和Ge的洗脱率(进入水层中金属离子的百分数)如图所示。由图可知，洗脱剂2应选用 (填化学式)。 （5）砷化镓(GaAs)是一种应用广泛的半导体材料，与GaN、GaP晶体类型相同。 ①已知GaP的熔点为1480℃，则GaAs的熔点 (填“低于”、“等于”或“高于”)1480℃。 ②GaAs的一种立方晶胞中，As原子仅有两种位置，一种As原子位于晶胞顶点，晶体中与As原子最近且等距的As原子有12个，Ga原子均位于晶胞内，该立方晶胞中含有 个Ga原子。 ③下列图示不可能是上述②中GaAs晶胞的结构单元的是 。 3．（2025·广东深圳二模）铂族金属是国家战略性金属，被誉为“现代工业维他命”。从某矿渣［含钯(Pd)、铂(Pt)、FeS、NiS及等］中提取Pd、Pt、Ni的工艺如下。 已知：Pd、Pt经“氧化浸取”转化为、；“氨合”后，Pd(Ⅱ)主要以的形式存在；常温下，的，。 （1）Pt、Pd与Fe为同族元素，位于元素周期表的 区。 （2）“氧化浸取”时，Pd发生反应的化学方程式为 。 （3）“滤液Ⅱ”中的溶质可在 工序中循环利用。 （4）“氧化除铁”时，温度为180℃，该过程主要发生两步反应： (ⅰ) (ⅱ) (填离子方程式)。 （5）常温下，“沉镍”时，需调节溶液pH=2，此时 。 （6）含钯催化剂可与其他催化剂协同催化乙烯氧化为乙醛的反应，该催化氧化反应经历如图所示5步(①→⑤)，其中发挥催化作用的阳离子有 和 。 （7）含Pd、Cs、I的化合物可用于太阳能电池材料。一定条件下，其中一种晶体可由立方结构(结构单元如图ⅰ所示)转化为四方结构(晶胞结构如图ⅱ所示)，两种结构的棱边夹角均为90°，且转化过程中原子个数比保持不变。 ①立方结构中Pd、Cs、I的原子个数比为 ； ②立方结构单元与四方晶胞结构的密度之比为 。 4．（2025·广东深圳二模）某研究组开发了一种从铜阳极泥(含、、、、等)中提取金、银等贵金属的工艺，流程如图所示，请回答以下问题： 已知：①“滤渣1”的主要成分为、、。 ②  。 ③当某离子的浓度低于时，可忽略该离子的存在。 ④“溶银”时，“滤渣3”可以转化为银络合离子，温度过高时，银络合离子容易被分解，发生反应。 （1）Te(碲)与氧同主族，位于元素周期表的第五周期，其基态原子的价电子排布式为 。 （2）“酸浸”时生成反应的化学方程式为 。 （3）“溶金”时生成反应的离子方程式为 。 （4）“酸浸”和“溶金”工序均需加入一定量的。 ①在“酸浸”工序中，加入适量的原因是 。 ②在“溶金”工序，溶液中浓度不能超过 。 （5）“滤液5”中溶质主要成分为 (填化学式)。已知：“溶银”工序中银浸出率与反应温度的关系如图。在连续生产的模式下，“溶银”工序需在左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产，原因是 。 （6）过渡金属硫族化合物常用于超导材料的性能研究，某过渡金属硫族化合物的晶胞结构如图所示。 ①该物质的化学式为 。 ②已知晶胞底面边长是，高是，晶胞最简式的摩尔质量为，计算该晶胞的密度 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值用表示)。 5．（2025·广东佛山二模）一种以硼镁矿(含、MgO、及少量铁、铝氧化物等)为原料生产高纯硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下： 已知：①硼酸微溶于冷水，但在热水中溶解度较大 ②常温下，硼酸溶液呈弱酸性： （1）基态 有 种空间运动状态。 （2）“溶浸”时选择100℃微沸条件下进行，原因是 。 （3）“吸收”时发生反应的化学方程式为 。 （4）“母液”加热后可返回 工序循环利用。 （5）热过滤后“调pH”的试剂为 (填化学式)。 溶液pH对硼酸结晶率及纯度的影响如图1，根据图1判断合适的pH范围是 此时溶液中 1(填“>”“<”或“=”)。 （6）粗硼酸可以通过与甲醇酯化再水解提纯，写出硼酸与甲醇完全酯化的化学方程式 。 （7）沉镁过程中还会生成镁的另外一种化合物X，其立方晶胞结构如图2a，沿z轴方向的投影为图2b。 ①X的化学式为 。 ②X最简式的式量为，晶体边长为a pm，其晶胞密度为 (列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。 6．（2025·广东广州二模）广泛应用于新能源汽车和储能领域。从低浓度锂溶液(含、、、)获得制备的原料和，工艺流程如下： 已知：①常温下，部分物质的如下表。 物质 ②在本工艺相应条件下，EDTA能与反应生成可溶于水的稳定配合物。 ③常温下，，，。 （1）“沉锂1”中生成磷酸锂的离子方程式为 。若“沉锂1”后滤液中，则溶液浓度为 。 （2）“萃取除铝”时，调节溶液，与萃取剂HR(弱酸)反应转化为而被萃取至有机层。降低溶液pH，铝的去除率明显降低，原因是 。 （3）“沉淀”时控制溶液，此时 ，该条件下转化为的离子方程式为 。 （4）“除杂”中加入NaOH调节溶液。滤渣2的主要成分是、和 。 （5）“沉锂2”先加入适量EDTA，再加入固体，充分反应后过滤。加入EDTA的目的是防止产品中混入 (填化学式)杂质。 （6）由可制备X晶体，其晶胞为长方体，结构如图所示。 ①X的化学式为 。 ②与Li距离最近且等距的Co的数目为 。 ③设X最简式的式量为，阿伏加德罗常数的值为，则X晶体的密度为 (列出计算式)。 7．（2025·广东茂名二模）某种软锰矿中含有、、的氧化物，一种综合利用的工艺流程如下： 已知：①25℃下，的，的。 ②溶解度随温度变化较大。 ③离子浓度等于时该离子恰好完全沉淀。 （1）焙烧温度对和的浸出率的影响如图所示，则“焙烧”时最佳温度为 。 （2）“浸出渣”主要成分有与 （写化学式）。 （3）“碱化过滤”时，发生反应的化学方程式为 ，当完全沉淀，溶液中 （填“>”“<”或“=”）；“氧化”时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 （4）“水热法”时，温度控制在160℃，反应的离子方程式为 ；“一系列操作”为 ，过滤，洗涤，干燥。 （5）该工艺中可循环利用的物质有 （写化学式）。 （6）一种含、、元素的形状记忆合金的结构单元如图所示，该合金的最简立方晶胞中，的个数为 ，晶体中一个周围与其最近的的个数为 。 8．（2025·广东清远二模）铜合成炉烟气吸收液中含有Cu、As、Ni和Re元素，一种分离各元素并制备目标产物的流程如下： 已知：①为弱酸； ②“萃取”机理：。 （1）元素As位于第四周期，与N元素同主族，其价层电子排布为 。 （2）从滤液1中得到的操作是 。 （3）“碱浸”后，假设溶液中生成等物质的量的和，则“氧化脱硫”时，当恰好完全反应，每生成96g硫单质，消耗的物质的量为 。 （4）“还原”过程中发生反应的离子方程为 。 （5）“反萃取”所用的试剂a为 。 （6）砷化镓的立方晶胞如图甲所示。Ga的配位数为 ，请在图乙中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图 。 9．（2025·广东汕头二模）钒酸银（）是一种极有前景的可见光响应光催化剂，一种用废钒（主要成分、、、、）制取钒酸银的工艺流程如下： 已知：①有机酸性萃取剂HA的萃取原理为： （表示，表示有机萃取剂）； ②酸性溶液中，对、萃取能力强，而对、的萃取能力较弱。 （1）基态钒原子的价层电子排布式为 。“滤渣”的成分是 （写化学式）。 （2）“滤液①”中钒以+4价、+5价的形式存在，简述加入铁粉的原因： 。 （3）“有机层”加入硫酸反萃取后，加入，写出与反应生成和的离子方程式： 。 （4）已知溶液中与可相互转化且为沉淀。室温下，维持“沉钒”时溶液中的总浓度为，。已知，，则“沉钒”后溶液中 。 （5）写出煅烧的化学方程式 ，煅烧生成的气体返回到 工序重新利用。 （6）钒的化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。 ①钒的一种配合物的化学式为，取的溶液进行如下表实验（已知配体难电离出来）。则的配体是 。 ②一种钒的硫化物的晶体结构（图a）及其俯视图（图b）如图所示： X X 试剂 溶液 溶液 现象 无明显变化 白色沉淀 该钒的硫化物晶体中，与每个原子最近且等距的原子个数是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$