专题12 工艺流程题（湖南专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟化学真题分类汇编

专题12 工艺流程题 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点01 物质分离和提纯类工艺流程题 2025•湖南卷、2024•湖南卷、 化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问。化工流程题以现代工业生产为基础，与化学反应原理、产品提纯、环境保护等相融合，具有考查知识面广、综合性强、思维容量大的特点。这类题型不但综合考查考生在中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、元素周期律、氧化还原反应、化学用语、电解质溶液、化学平衡、电化学、实验操作等知识，也必涉及方程式的书写，而且更重要的是能突出考查考生的综合分析判断能力、逻辑推理能力，且这类试题陌生度高，文字量大，包含信息多，思维能力要求高。 考点02物质制备类工艺流程题 2023•湖南卷、2022•湖南卷、2021•湖南卷、 考点01 物质分离和提纯类工艺流程题 1．（2025·湖南）一种从深海多金属结核[主要含，有少量的]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程如下： 已知：①金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子。 ②常温下，溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的： 开始沉淀的 1.9 3.3 4.7 6.9 7.4 8.1 完全沉淀的 3.2 4.6 6.7 8.9 9.4 10.1 回答下列问题： (1)基态的价层电子排布式为 。 (2)“酸浸还原”时，“滤渣”的主要成分是 (写化学式)；还原的化学方程式为 。 (3)“沉铁”时，转化为的离子方程式为 ，加热至的主要原因是 。 (4)“沉铝”时，未产生沉淀，该溶液中不超过 。 (5)“第二次萃取”时， 、 (填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图所示，M表示金属元素)更稳定，这些配合物中氮原子的杂化类型为 。 【答案】(1) (2) (3) 防止形成胶体，防止其吸附其他金属阳离子，造成产率下降 (4) (5) sp2 【分析】金属结核[主要含，有少量的]加入、进行酸浸还原，得到的滤渣含有，滤液中含有，通入空气，调解pH=3.2，沉铁得到滤渣，继续加入NaOH调节pH=5.2沉铝主要得到，加入萃取剂第一次萃取，分液得到的萃取液1，萃余液1中加入混合萃取剂进行第二次萃取，得到电池级镍钴锰混合溶液，萃余液2中电解得到金属锰，据此解答。 【详解】（1）原子的价电子是指和能级上的电子，所以基态原子的价电子排布式为； （2）由分析可知，“酸浸还原”时，“滤渣”的主要成分是；将3价钴还原为2价钴，同时由于硫酸的作用得到，化学方程式为； （3）“沉铁”时，转化为，铁元素化合价上升，则做氧化剂，离子反应为：；已知金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子，则加热至的主要原因是防止形成胶体，防止其吸附其他金属阳离子，造成产率下降； （4）由表可知，，“沉铝”时，未产生沉淀，则； （5）由流程可知，第二次萃取时，主要萃取，因此与混合萃取剂形成的配合物更稳定；六元杂环是平面结构，N原子提供单电子用于环内形成大π键，剩余1对孤对电子形成配位键，N的价层电子对数为3，是sp2杂化。 2．（2024·湖南）铜阳极泥(含有Au、、、等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下： 已知：①当某离子的浓度低于时，可忽略该离子的存在； ②  ； ③易从溶液中结晶析出； ④不同温度下的溶解度如下： 温度/℃ 0 20 40 60 80 溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0 回答下列问题： (1)Cu属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 ； (2)“滤液1”中含有和，“氧化酸浸”时反应的离子方程式为 ； (3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的： ①在“氧化酸浸”工序中，加入适量的原因是 。 ②在“除金”工序溶液中，浓度不能超过 。 (4)在“银转化”体系中，和浓度之和为，两种离子分布分数随浓度的变化关系如图所示，若浓度为，则的浓度为 。 (5)滤液4中溶质主要成分为 (填化学式)；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还原”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 。 【答案】(1) ds 3d104s1 (2) (3) 使硒化银完全转化为AgCl，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AgCl转化为 0.5 (4)0.05 (5) 高于40℃后，的溶解度下降，“银转化”和“银还原”的效率降低，且易堵塞管道，难以实现连续生产 【分析】铜阳极泥（含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等）加入H2O2、H2SO4、NaCl氧化酸浸，由题中信息可知，滤液1中含有Cu2+和H2SeO3，滤渣1中含有Au、AgCl、PbSO4；滤渣1中加入NaClO3、H2SO4、NaCl，将Au转化为Na[AuCl4]除去，滤液2中含有Na[AuCl4]，滤渣2中含有AgCl、PbSO4；在滤渣2中加入Na2SO3，将AgCl转化为和，过滤除去PbSO4，滤液3中加入Na2S2O4，将Ag元素还原为Ag单质，Na2S2O4转化为Na2SO3，滤液4中溶质主要为Na2SO3，可继续进行银转化过程。 【详解】（1）Cu的原子序数为29，位于第四周期第ⅠB族，位于ds区，其基态原子的价电子排布式为3d104s1，故答案为：ds；3d104s1； （2）滤液1中含有Cu2+和H2SeO3，氧化酸浸时Cu2Se与H2O2、H2SO4发生氧化还原反应，生成、和，反应的离子方程式为：，故答案为：； （3）①在“氧化酸浸”工序中，加入适量的原因是：使硒化银完全转化为AgCl，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AgCl转化为； ②由题目可知，在“除金”工序溶液中，若加入过多，AgCl则会转化为，当某离子的浓度低于1.0×10−5mol⋅L−1时，可忽略该离子的存在，为了不让AgCl发生转化，则令，由，可得，即浓度不能超过，故答案为：0.5； （4）在“银转化”体系中，和浓度之和为，溶液中存在平衡关系：，根据图可知当时，此时，则该平衡关系的平衡常数，当时，，解得此时，故答案为：0.05； （5）由分析可知滤液4中溶质主要成分为Na2SO3；由不同温度下的溶解度可知，高于40℃后，的溶解度下降，“银转化”和“银还原”的效率降低，且易堵塞管道，难以实现连续生产，故答案为：；高于40℃后，的溶解度下降，“银转化”和“银还原”的效率降低，且易堵塞管道，难以实现连续生产。 考点02物质制备类工艺流程题 3．（2023·湖南）超纯是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯的工艺流程如下： 已知：①金属的化学性质和相似，的熔点为； ②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作为配体； ③相关物质的沸点： 物质 沸点/ 55.7 34.6 42.4 365.8 回答下列问题： (1)晶体的晶体类型是 ； (2)“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在的原因是 ，阴极的电极反应式为 ； (3)“合成”工序中的产物还包括和，写出该反应的化学方程式： ； (4)“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是 ； (5)下列说法错误的是_______； A．流程中得到了循环利用 B．流程中，“合成”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行 C．“工序X”的作用是解配，并蒸出 D．用核磁共振氢谱不能区分和 (6)直接分解不能制备超纯，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯的理由是 ； (7)比较分子中的键角大小： (填“>”“<”或“=”)，其原因是 。 【答案】(1)分子晶体 (2) 温度太低，不利于Ga的熔化，温度太高，Ga可能与NaoH反应产生大量氢气，会有爆炸危险。 +3eˉ+2H2O=Ga+4OH-（或[Ga(OH)4]-+3eˉ=Ga+4OH-） (3)8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2+3+2； (4)CH4 (5)D (6)NR3沸点较高，易与Ga(CH3)3分离，Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，一起气化，难以得到超纯Ga(CH3)3 (7) > Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小 【分析】以粗镓为原料，制备超纯，粗Ga经过电解精炼得到纯Ga，Ga和Mg反应生产Ga2Mg5，Ga2Mg5和CH3I、Et2O反应生成、MgI2和CH3MgI，然后经过蒸发溶剂、蒸馏，除去残渣MgI2、CH3MgI，加入NR3进行配体交换、进一步蒸出得到超纯，Et2O重复利用，据此解答。 【详解】（1）晶体的沸点较低，晶体类型是分子晶体； （2）电解池温度控制在，温度太低，不利于Ga的熔化，温度太高，Ga可能与NaoH反应产生大量氢气，会有爆炸危险；粗Ga在阳极失去电子，阴极得到Ga，电极反应式为+3eˉ+2H2O=Ga+4OH-（或[Ga(OH)4]-+3eˉ=Ga+4OH-）； （3）“合成”工序中的产物还包括和，该反应的化学方程式8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2+3+2； （4）“残渣”含，经纯水处理，能产生可燃性气体CH4； （5）A.根据分析，流程中得到了循环利用，A正确； B. 容易和水反应，容易被氧化，则流程中，“合成”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行，B正确； C. “配体交换”得到，“工序X”先解构后蒸出，C正确； D.二者甲基的环境不同，核磁共振氢谱化学位移不同，用核磁共振氢谱能区分和，D错误； 故选D； （6）直接分解时由于Et2O的沸点较低，与Ga(CH3)3一起蒸出，不能制备超纯，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯的理由是，根据题给相关物质沸点可知，NR3沸点远高于Ga(CH3)3，与Ga(CH3)3易分离； （7）分子中的键角>，其原因是Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小。 4．（2022·湖南）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下： 已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点： 物质 沸点/ 136 127 57 180 回答下列问题： (1)已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。 A． B． C． D． (2)与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表： 物质 分压 ①该温度下，与C、反应的总化学方程式为 ； ②随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是 。 (3)“除钒”过程中的化学方程式为 ；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是 。 (4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序 (填“能”或“不能”)交换，理由是 。 (5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼的方法相似的是_______。 A．高炉炼铁 B．电解熔融氯化钠制钠 C．铝热反应制锰 D．氧化汞分解制汞 【答案】(1)C (2) 5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2 随着温度升高，CO2与C发生反应 (3) 3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3 蒸馏 (4) 不能 若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入Al，又引入Al杂质； (5)AC 【分析】钛渣中加入C、Cl2进行沸腾氯化，转化为相应的氯化物，降温收尘后得到粗TiCl4，加入单质Al除钒，再除硅、铝得到纯TiCl4，加入Mg还原得到Ti。 【详解】（1）记①，②，③，④； A．由图可知，600℃时的，反应自发进行，故A不符合题意； B．由图可知，600℃时的，反应自发进行，故B不符合题意； C．由图可知，600℃时的，反应不能自发进行，故C符合题意； D．根据盖斯定律，可由①+③得到，则600℃时其，反应自发进行，故D不符合题意； 故选C； （2）①根据表中数据可知，该温度下C主要生成CO和CO2，根据相同条件下气体的压强之比是物质的量之比可知TiCl4、CO和CO2的物质的量之比约是5：2：4，所以TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2，故答案为：5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2； ②随着温度升高，CO2与C发生反应，导致CO含量升高，故答案为：随着温度升高，CO2与C发生反应； （3）“降温收尘”后钒元素主要以VOCl3形式存在，加入Al得到VOCl2渣，根据得失电子守恒和元素守恒配平方程式为3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3；AlCl3、SiCl4与TiCl4沸点差异较大，“除硅、铝"过程中可采用蒸馏的方法分离AlCl3、SiCl4，故答案为：3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3；蒸馏； （4）若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入Al，又引入Al杂质，因此“除钒”和“除硅、铝”的顺序不能交换，故答案为：不能；若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入Al，又引入Al杂质； （5）本工艺中加入Mg冶炼Ti的方法为热还原法； A．高炉炼铁的原理是用还原剂将铁矿石中铁的氧化物还原成金属铁，属于热还原法，故A符合题意； B．电解熔融氯化钠制取金属钠的原理是电解法，故B不符合题意； C．铝热反应制锰是利用Al作还原剂，将锰从其化合物中还原出来，为热还原法，故C符合题意； D．Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解氧化汞的方法制备汞，故D不符合题意； 故答案选AC，故答案为：AC。 5．（2021·湖南）可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以形式存在，还含有、、、等物质。以独居石为原料制备的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为 ； (2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有 (至少写两条)； (3)滤渣Ⅲ的主要成分是 (填化学式)； (4)加入絮凝剂的目的是 ； (5)“沉铈”过程中，生成的离子方程式为 ，常温下加入的溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知：的，的，)； (6)滤渣Ⅱ的主要成分为，在高温条件下，、葡萄糖()和可制备电极材料，同时生成和，该反应的化学方程式为 。 【答案】 适当升高温度，将独居石粉碎等 Al(OH)3和Fe(OH)3 促使铝离子沉淀 ↑ 碱性 3++6=6+9CO↑+6H2O 【分析】焙烧浓硫酸和独居石的混合物、水浸，转化为Ce2(SO4)3和H3PO4，与硫酸不反应，转化为Al2(SO4)3，转化为Fe2(SO4)3，转化为CaSO4和HF，酸性废气含HF；后过滤，滤渣Ⅰ为和硫酸钙、FePO4，滤液主要含H3PO4，Ce2(SO4)3，Al2(SO4)3，Fe2(SO4)3，加氯化铁溶液除磷，滤渣Ⅱ为FePO4；聚沉将铁离子、铝离子转化为沉淀，过滤除去，滤渣Ⅲ主要为氢氧化铝，还含氢氧化铁；加碳酸氢铵沉铈得Ce2(CO3)3·nH2O。 【详解】(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，则质量数为58+80=138，该核素的符号为； (2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有适当升高温度，将独居石粉碎等； (3)结合流程可知，滤渣Ⅲ的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3； (4)加入絮凝剂的目的是促使铝离子沉淀； (5)用碳酸氢铵“沉铈”，则结合原子守恒、电荷守恒可知生成的离子方程式为↑；铵根离子的水解常数Kh()=≈5.7×10-10，碳酸氢根的水解常数Kh()=≈2.3×10-8，则Kh()<Kh()，因此常温下加入的溶液呈碱性； (6)由在高温条件下，、葡萄糖()和可制备电极材料，同时生成和可知，该反应中Fe价态降低，C价态升高，结合得失电子守恒、原子守恒可知该反应的化学方程式为3++6=6+9CO↑+6H2O。 1．（2025·湖南·模拟预测）二氧化铈是一种用途广泛的稀土化合物。以废显示屏渣(含较多的、、、及少量其他可溶于酸的物质)为原料，设计如图流程回收稀土元素铈，实现资源再利用。 已知：①不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液。 ②，，。 ③已知当某离子浓度小于时，可以认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)“碱浸”时，为提高浸取速率，除粉碎外还可采取的措施是 (填一种)。 (2)“滤液1”中的阴离子除了过量的外，还有 (填化学式)。 (3)“一系列操作”后可制得绿矾。 ①“一系列操作”包括 、 、过滤、洗涤、常温晾干。 ②绿矾可用于处理酸性工业废水中的，每处理含Cr质量分数为0.052%的废水100吨，消耗的绿矾的质量为 kg。 (4)“还原”时若将稀硫酸和溶液改为稀盐酸，亦可转化为，写出与稀盐酸反应的离子方程式： ；相较于使用稀盐酸，使用稀硫酸和溶液的优点是 。 (5)“氧化沉铈”时，需将转化为，而后将氧化为。则“氧化沉铈”时，应控制溶液的 (填整数)。 【答案】(1)适当升高温度或适当增加碱的浓度 (2) (3) 蒸发浓缩 冷却结晶 834 (4) 减少有毒气体的生成 (5)9 【分析】废显示屏渣（含较多的、、、及少量其他可溶于酸的物质）粉碎后加入NaOH溶液SiO2转化为Na2SiO3通过滤液1分离出去，浸渣1（含较多的、、及少量其他可溶于酸的物质）加入稀硫酸后得到浸渣2（CeO2）和滤液2（含Fe2+、Fe3+等）；滤液2加入适量的Fe，Fe3+还原为Fe2+，过滤除去多余的Fe后，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、常温晾干得到绿矾（FeSO4⋅7H2O）；浸渣2（CeO2）加入稀硫酸、H2O2溶液CeO2被还原为Ce3+，Ce3+与O2、NaOH反应得到Ce(OH)4沉淀，再进一步处理得到CeO2。 【详解】（1）粉碎可增加反应物的接触面积，适当升高温度或适当增加碱的浓度都可以提高浸取速率； （2）据分析，“滤液1”为Na2SiO3溶液，溶液中阴离子包括和； （3）①据分析，滤液2（含Fe2+、Fe3+、）加入适量的Fe，Fe3+还原为Fe2+，过滤除去多余的Fe后，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、常温晾干得到绿矾（FeSO4⋅7H2O），即“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、常温晾干； ②处理废水有如下关系：，则，消耗的绿矾的质量为； （4）Cl-有还原性，可将CeO2还原为Ce3+，同时生成Cl2，离子方程式为；使用稀盐酸还原CeO2会产生有毒的氯气，而使用稀硫酸和溶液还原CeO2生成Ce3+和氧气，优点是减少有毒气体的生成； （5）当Ce3+完全沉淀为Ce(OH)3时，溶液中Ce3+浓度为，此时，，pH=14-5=9，应控制溶液的。 2．（2025·湖南·三模）镓、锗都是重要的半导体原材料，利用锌浸出渣(主要成分有、、，还有、、等杂质)制备镓和锗的工艺流程如图： 已知：Ⅰ．单宁酸是一种有机沉淀剂，可与四价锗络合形成沉淀。 Ⅱ．当金属离子浓度，时，认为该离子沉淀完全。常温下，浸出液中各离子开始形成氢氧化物沉淀和完全沉淀的如表： 金属离子 开始沉淀的 1.7 5.5 8.2 完全沉淀的 3.2 8.0 11.2 Ⅲ．镓元素与铝元素的性质相似，但高纯度的镓单质难溶于酸或碱。 回答下列问题： (1)基态氧原子最高能级的电子云轮廓图为 形，、、、、五种元素中属于区元素的是 (填元素符号)。 (2)“降铁浓缩”过程分多步进行，其中加入将铁元素转化为时发生反应的离子方程式为 ，为将完全沉淀，应控制的范围为 。 (3)从“降铁浓缩”后的滤液中获得的操作为 、过滤、洗涤、干燥。 (4)已知：栲胶是以栲树中含单宁酸丰富的部分为原料经磨碎、水浸、过滤、脱色、真空浓缩等过程制得的物质。不同条件下栲胶、单宁酸对镓的提取率的影响如图： 由图可知，相同条件下，栲胶对镓的提取率高于单宁酸，试分析可能的原因： 。 (5)已知：。中和后，要使完全沉淀，需控制溶液的略大于 (保留两位有效数字)；“电解”时阴极的电极反应式为 。 (6)已知：用处理得到，用高纯水水解得到高纯的。“还原”过程中参与反应的体积为(标准状况下)，则理论上步骤①中消耗的物质的量为 。 【答案】(1) 哑铃(或纺锤) 、、 (2) (或) (3)蒸发浓缩、冷却结晶 (4)栲胶中含有的杂质对单宁酸与镓形成的络合物具有一定的吸附作用(或其他合理答案) (5) 4.3 (6)6 【分析】锌浸出渣(主要成分有ZnO、Ga2O3、GeO2、还有FeO、Fe2O3、Bi2O3等杂质)在硫酸酸浸1下，ZnO、FeO、Fe2O3溶解后，得到含有锌离子和铁离子的混合溶液，经过“降铁浓缩”进一步处理得到ZnSO4·7H2O；而Ga2O3、GeO2、Bi2O3不溶解得到浸渣，浸渣在70%硫酸作用下，进行酸浸2，得到含铋渣(BiO)2SO4；继续在有机沉淀剂单宁酸的作用下沉锗，洗涤焙烧得到粗GeO2，经过在600℃ SOCl2氯化作用、高纯水作用、脱水、氢气还原下得到高纯的锗；沉锗后经中和酸溶得到Ge(OH)3溶液，在过量氢氧化钠溶液作用下电解得到金属镓。 【详解】（1）基态氧原子的核外电子排布为1s22s22p4，最高能级为2p轨道，其电子云轮廓图为哑铃(或纺锤)形；Ga、Ge、Bi价电子排布分别为4s24p1、4s24p1、4s24p2、6s26p3，属于p区元素；Fe价电子排布为3d64s2，属于d区元素；Zn价电子排布为3d104s2，属于ds区元素； （2）“降铁浓缩”过程将氧化为，反应的离子方程式为；根据已知II，完全沉淀、而不沉淀的的范围为(或)； （3）从“降铁浓缩”后的滤液中获得的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （4）由图可知，相同条件下，栲胶对镓的提取率高于单宁酸，可能的原因是：栲胶中含有的杂质对单宁酸与镓形成的络合物具有一定的吸附作用(或其他合理答案)； （5）完全沉淀，则溶液中浓度为1×10-5mol/L，，，；Ga(OH)3溶于过量NaOH溶于得到，因此“电解”时在阴极得电子生成Ga，电极反应式为； （6）流程中GeO2经步骤①、②、③是为了除杂提纯，有关系式GeO2~2SOCl2~GeCl4~2H2，可求得“还原”过程中参与反应的H2体积为134.4L(标准状况下)，则理论上步骤①中消耗SOCl2的物质的量为6 mol。 3．（2025·湖南·模拟预测）化工生产中一种废弃催化剂的主要成分为镍钴合金和氧化铝，还含有少量的氧化铁，以此为原料回收其中的钴和镍，其流程如图所示： 已知：①常温下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下： 金属离子 开始沉淀的pH 0.3 7.2 1.5 6.9 3.4 沉淀完全的pH 1.1 9.2 3.2 8.9 4.7 ②钴常见化合价有、。③溶液中离子浓度时，可认为沉淀完全。回答下列问题： (1)基态Ni原子的价层电子排布式为 。 (2)“钴镍分离”步骤前，溶液中钴元素的存在形式为 (填离子符号)。 (3)“转化”步骤中，有黄绿色气体生成，该过程的离子方程式为 。 (4)从溶液中获得晶体的操作步骤为 、过滤、洗涤、干燥。 (5)经测定“钴镍分离”后的滤液中，控制溶液的pH，向滤液中加入固体，可使完全沉淀转化为(忽略溶液体积变化及的水解，常温下)，取1L滤液，若要使完全沉淀，加入的物质的量为 mol。 (6)提纯的镍可用于制取镍酞菁分子，相关分子结构如图1所示，其中镍的化合价为 。 (7)Co元素和形成配离子时，Co的3d电子会重排腾出空轨道。若构成化合物的中心原子或离子中存在未成对电子，则化合物具有顺磁性，否则化合物具有抗磁性。已知化合物的晶胞如图2所示，其中氨分子构成的正八面体中心为钴离子，则该化合物具有 磁性(填“顺”或“抗”)。 【答案】(1)3d84s2 (2)Co2+ (3)2Co(OH)3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+6H2O (4)蒸发浓缩、冷却结晶 (5)1 (6)+2 (7)顺 【分析】由题给流程可知，向废弃催化剂中加入硫酸酸浸，将金属元素转化为可溶硫酸盐，结合题给数据可知，向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH在4.7~6.9范围内，将溶液中铁离子、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；向滤液中加入次氯酸钠溶液，将溶液中的亚钴离子转化为氢氧化钴沉淀，过滤得到氢氧化钙和滤液；向滤液中加入碳酸钠溶液，将溶液中镍离子转化为碱式碳酸镍，过滤得到滤液和碱式碳酸镍；碱式碳酸镍与氢气发生还原反应得到活性镍；向氢氧化钴中加入浓盐酸，将氢氧化钴转化为氯化亚钴，氯化亚钴溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水氯化亚钴。 【详解】（1）Ni元素的原子序数为28，基态Ni原子的价层电子排布式为3d84s2，故答案为：3d84s2； （2）“钴镍分离”步骤前，钴元素在溶液中以亚钴离子形式存在，故答案为：Co2+； （3）“转化”步骤中有黄绿色气体产生是因为氢氧化钴与浓盐酸反应生成氯化亚钴和黄绿色气体氯气和水，化学方程式为2Co(OH)3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+6H2O，离子方程式为化学方程式为2Co(OH)3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+6H2O； （4）从溶液中获得晶体的操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶； （5）“沉镍”后的滤液中c(Ni2+)=0.1mol/L，取1L滤液加入Na2CO3，根据反应的离子方程式：，0.1molNa2CO3与Ni2+完全反应转化为NiCO3，此时反应后溶液的，此时溶液中镍离子未完全沉淀，则使溶液中镍离子完全沉淀时，还需要碳酸根的物质的量浓度为，需要碳酸钠的物质的量为0.9mol，即若要使完全沉淀，加入的物质的量为0.1mol+0.9mol=1mol； （6）酞菁失去两个氢，添加一个Ni得到镍钛菁，则镍的化合价为+2，故答案为：+2； （7）据图2所示，一个晶胞中有个Co，24个NH3，4个Cl，则分子式为[Co(NH3)6]Cl4，Co为+4价，有6个价电子，存在未成对电子，为顺磁性。 4．（2025·湖南·三模）电解液被称为锂电池的“血液”，高氯酸锂是锂离子电池中电解液的重要组成成分之一。工业上采用氢氧化锂中和法制备无水高氯酸锂，具体流程见下图。 已知：电池级氢氧化锂主要成分为，杂质项典型值为钙25ppm，钠18ppm，硫酸根32ppm。 回答下列问题： (1)高氯酸溶于水的离子方程式为 ，其中氯元素的化合价为 。 (2)工业上可以用高氯酸铵代替高氯酸，写出高氯酸铵参与“中和”反应的化学方程式： 。 (3)工艺中采用“热过滤”，主要是因为温度较高时，高氯酸锂的溶解度 (填“较大”“较小”或“不变”)。 (4)为了提高原料利用率，“母液”进入“中和”操作，循环使用。取等质量的产品溶于1L水中进行分析检测，得到的检测结果如下。(1ppm指1升水的质量溶解1毫克溶质)其中编号1为新投料所得产品，编号2~6指上次“母液”返回本次配料。 实验室产品分析检测结果(单位：ppm) 编号 1 6 2 6 11 2 13 4 13 9 3 6.7 4 10 8 4 11 4 10 8 5 15 4 8 8 6 22 8 17 8 标准要求 20 30 10 50 根据上述检测结果，关于母液循环利用可以得出的结论有： 。 (5)纯净的三水高氯酸锂蒸发脱水，得到的差热曲线(横坐标表示温度，纵坐标表示样品与参比物之间的温差，向上对应放热效应，向下对应吸热效应)如下图。 ①a点为产品脱出附着水的温度。 ②b点相对于a点的失重率约为33.6%，b点的固体为 。 ③经测定c点与b点的固体质量相等，时变化的原因为 。 ④d点相对于a点的失重率约为73.5%，d点的化学方程式为 。 【答案】(1) +7 (2) (3)较大 (4)浓度随着母液返回次数的增加没有明显变化；浓度在第五次母液返回已经超过标准要求的，即母液返回四次最佳 (5) LiClO4 248.2℃为高氯酸锂熔点，该温度由固态变为液态吸收热量，故△T减小(出现向下峰) 【分析】电池级氢氧化锂主要成分为，与高氯酸溶液反应生成高氯酸锂，通过搅拌中和，热过滤，除掉滤渣，滤液进行冷却结晶得到晶体，母液进行循环利用，高氯酸锂晶体加热脱水得到无水高氯酸锂。 【详解】（1）高氯酸是一元强酸，故电离方程式为，高氯酸的中氯元素的化合价为； （2）高氯酸铵与反应生成高氯酸锂的方程式为； （3）根据流程信息，“热过滤”后冷却结晶、离心分离后得到三水合高氯酸锂，即高氯酸锂在“热过滤”时在溶液中，溶解度随温度升高而增大； （4）根据1∼6编号测得杂质离子的浓度，可以得出结论：浓度随着母液返回次数的增加没有明显变化；浓度在第五次母液返回已经超过标准要求的，即母液返回四次最佳； （5）②已知a点为产品脱出附着水的温度，即a点为纯净的，b点相对于a点的失重率约为，即，从数据可知时脱去结晶水，b点的固体为LiClO4； ③c点温度升高，和b点比没有质量变化，是因为无水高氯酸锂变成熔融态，吸收热量； ④d点相对于a点的失重率约为73.5%，，，即温度达到时，高氯酸锂完全分解，氧元素全部失去，剩下锂元素和氯元素，故分解发生的化学方程式为。 5．（2025·湖南·模拟预测）磷酸铁锂电池是我国新能源汽车产业发展初期的主流电池，具有安全性能好、循环寿命长、成本低等突出优点。目前，面临着退役量爆发式增长、亟待回收处理的迫切需求。一种以废磷酸铁锂正极粉(主要含有LiFePO4、炭黑、铝粉、有机黏结剂)为原料，回收制备电池级磷酸铁锂的流程如图所示： 已知：常温下，H3PO4的电离常数、、。 回答下列问题： (1)常温下，NaH2PO4溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。 (2)在浸出过程中，发现废粉常漂浮于磷酸溶液表面，从而影响浸出率，加入表面活性剂后该现象能大大改善，表面活性剂在浸出过程中的作用是 。 (3)写出浸出过程中LiFePO4发生反应生成Fe(H2PO4)2的化学方程式： 。 (4)滤渣2的主要成分是Na3AlF6(冰晶石)，已知某温度下，Na3AlF6在水中的溶解度为0.042g，计算Na3AlF6的 (溶液体积近似等于溶剂水的体积)；Na3AlF6的工业用途是 (填一种)。 (5)沉淀过程中，控制pH不大于2的原因是 。 (6)一种以锂盐有机溶液为电解质的磷酸铁锂电池的工作原理为，则放电时正极的电极反应式为 。 【答案】(1)酸性 (2)表面活性剂能降低水的表面张力，使废粉与溶液均匀混合，增大固液接触面积，提高浸出速率 (3)LiFePO4+2H3PO4=Fe(H2PO4)2+LiH2PO4 (4) 4.32×10-10 作电解Al2O3制铝的助熔剂 (5)pH过高，会生成Fe(OH)3沉淀 (6) 【分析】废磷酸铁锂正极粉(主要含有LiFePO4、炭黑、铝粉、有机黏结剂)加入过量磷酸，LiFePO4溶解生成Fe(H2PO4)2同时还有LiH2PO4，铝粉也溶解，加入NaF生成Na3AlF6除去铝元素，加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，再加入磷酸调PH，生成。 【详解】（1）常温下，NaH2PO4溶液中 既能电离，，又能水解，，因为Ka2>Kh所以的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性。 （2）废粉常漂浮于磷酸溶液表面，从而影响浸出率，加入表面活性剂后，由于表面活性剂能降低水的表面张力，使废粉与溶液均匀混合，增大固液接触面积，提高浸出速率。 （3）由流程图中可知，浸出过程中加入过量H3PO4和LiFePO4发生反应生成Fe(H2PO4)2同时还有LiH2PO4，化学方程式为LiFePO4+2H3PO4=Fe(H2PO4)2+LiH2PO4。 （4），Na3AlF6在水中的溶解度为0.042g，则100g水溶解Na3AlF6的物质的量为n（Na3AlF6）=，则，， Na3AlF6的 ；Na3AlF6可作电解Al2O3制铝的助熔剂。 （5）沉淀过程中，控制pH不大于2的原因是pH过高，会生成Fe(OH)3沉淀 （6），锂离子电池放电时Li+从负极嵌出，移向正极，嵌入正极，所以磷酸铁锂电池LiC6为负极， Li1-xFePO4为正极，Li1-xFePO4得到电子，生成LiFePO4，电极反应式为。 6．（2025·湖南长沙·二模）广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁。以钒矿石为原料制备的工艺如下： 已知：ⅰ.“焙烧”后，固体中主要含有，，，；“酸浸”后钒以形式存在，“中和还原”后钒以形式存在。 ⅱ.对四价钒（）具有高选择性，且萃取而不萃取。 ⅲ.多钒酸铵微溶于冷水，易溶于热水。 ⅳ.该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 11.9 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 13.9 10.1 回答下列问题： (1)“中和还原”时，参与反应的离子方程式： 。 (2)钒的浸出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图所示。指出适宜的工艺条件为 。若在得到多钒酸铵后，使用冰水洗涤多钒酸铵的目的是 。 (3)流程中可循环使用的物质有 。 (4)萃取后的“水相”中含有丰富的金属资源，经三道工序可回收溶液。请根据题给信息，参照上述工艺流程，将下列工艺流程补充完整 （可选用的试剂：、NaClO、MnO、、）。 已知、的分别为、，当“沉钙”后mol·L-1时，理论上 mol·L-1。 【答案】(1) (2) 温度：820℃左右（800℃~830℃之间均可）；硫酸加入量：6%（6%~6.5%之间均可） 降低多钒酸铵的溶解度，减少损失 (3)（或氨水）、有机溶剂 (4)   MnO 【分析】钒矿石经破碎、焙烧后，固体中主要含有，，，；加稀硫酸酸浸，钙离子转化为CaSO4经过滤除去，滤液中钒以形式存在，加氨水和铁粉中和还原，该工序pH低于7.0，发生反应，铁离子和铁反应生成亚铁离子，过滤除去过量的Fe，所得滤液经有机溶剂萃取、反萃取后，进入水相，加NaClO3氧化将转化为，加氨水沉钒，生成的多钒酸氨煅烧生成V2O5； 【详解】（1）“中和还原”时，铁粉为还原剂，还原为，铁化合价由0变为+2、V化合价由+5变为+4，结合电子守恒，反应为； （2）结合图1、2所示进行分析可知，适宜的工艺条件为温度：820℃左右，硫酸加入量：6%（6%~6.5%之间均可），此时钒的浸出率最高；洗涤多钒酸铵时要用冰水洗涤，目的是降低多钒酸铵的溶解度，减少溶解损失； （3）循环使用的物质具有“既消耗，又生成”的特点，根据流程图可发现有机溶剂具有该特点；分析“煅烧”反应：，可知（或氨水）在流程中也可循环使用；故为：（或氨水）、有机溶剂； （4）“萃取”分离后，所得“水相”中的金属离子有、和少量的，欲得到溶液，需除去杂质、，第一道工序已经除去，说明后续工序应除去；又结合各金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH，可知需将氧化为，为了不引入杂质离子，氧化剂可选择溶液，再调溶液的pH，使转变成沉淀，为了不引入杂质离子，利用MnO调pH，所以补充完整的流程图为：，故为  MnO。 已知常温下、的分别为、，若上述水相“沉钙”后mol·L-1，根据，沉钙但锰离子不沉淀，则理论上不超过。 7．（2025·湖南·模拟预测）以液晶显示屏生产过程中产生的废玻璃粉末(含、、、等)为原料回收的流程如图所示。 已知： 1.具有强氧化性，通常情况不与常见的无机酸反应。 2.几种阳离子转化为沉淀的pH 金属阳离子 开始沉淀的pH 1.5 7.6 3.4 6.5 沉淀完全的pH 2.8 9.4 4.7 9.0 回答下列问题： (1)为了加快废玻璃粉末的酸浸速率，通常采用的方法有 (至少写一种)。 (2)操作①和②的名称为 。 (3)请写出加入的与反应的离子方程式 。 (4)操作②中也需要调节pH，调节pH的范围为 ，常温下，向滤液Ⅱ中加入碱调节溶液的时，悬浊液中 ［已知：25℃时，的］。 (5)操作③需加入浓的原因是 ，在氩气氛围中加热的目的是 。 (6)对样品纯度进行测定的方法：准确称量样品12.5g，配成200mL溶液，取50.00mL上述溶液置于锥形瓶中，加入稍过量的过二硫酸铵］溶液使被氧化为，然后用萃取剂萃取，再用的标准也滴定至终点，重复2~3次，平均消耗10.00mL标准液。计算样品的纯度为 %。 【答案】(1)适当增大酸的浓度或适当升高温度或不断搅拌(答将样品粉碎不得分) (2)过滤 (3) (4) 4.7≤pH＜7.6 (5) 抑制的水解 防止加热过程中被氧化 (6)78.88 【分析】废玻璃粉末酸浸除去、，滤渣Ⅰ中含有CeO2、SiO2，CeO2具有强氧化性，加入H2O2作还原剂，酸性条件下CeO2被还原为Ce3+，二氧化硅不反应成为滤渣Ⅱ，滤液中含有CeCl3，加入碱调节溶液的pH得Ce(OH)3悬浊液，加盐酸得，在加热的条件下通入HCl抑制CeCl3水解得无水CeCl3，CeCl3在一定条件下生成Ce。 【详解】（1）根据影响反应速率的因素，为了加快废玻璃粉末的酸浸速率，通常采用的方法有适当增大酸的浓度或适当升高温度或不断搅拌； （2）操作①和②都是固液分离的方法，均为过滤； （3）CeO2具有强氧化性，加入H2O2作还原剂，酸性条件下CeO2被还原为Ce3+，过氧化氢中氧被氧化为氧气，反应为：； （4）操作②中也需要调节pH，使得铁离子、铝离子成为沉淀，而不沉淀，结合表数据，调节pH的范围为4.7≤pH＜7.6；常温下，向滤液Ⅱ中加入碱调节溶液的时，pOH=5，则悬浊液中； （5）Ce3+水解方程式为，操作③在加热的条件下通入HCl，使得水解平衡逆向移动，故HCl的作用是抑制Ce3+水解防止生成沉淀；在氩气氛围中加热的目的是防止加热过程中被空气中氧气氧化； （6）和亚铁离子发生氧化还原反应生成和铁离子，结合Ce元素守恒和电子守恒存在，，则样品的纯度为78.88%。 8．（2025·湖南·模拟预测）一种从废旧芯片(主要成分为单晶硅，还含有塑料和少量Au、Ag、Cu、Pd等金属，除Au外其他金属均可溶于浓硝酸)中回收和利用贵金属的流程如下。 已知：Si在空气中加热不反应；Au被氧化成的反应平衡常数；可与发生反应：；在水溶液中完全电离。 回答下列问题： (1)从产物的分离提纯和绿色化学的角度考虑，“灼烧”的目的是 。 (2)浓硝酸与浓盐酸的比例为时溶解Au的效果较好，此时被还原为NO。写出Au溶解过程中发生反应的离子方程式： 。 (3)“滤渣2”的主要成分是 (填化学式)。 (4)“滤液2”中含有Cu、Pd等金属元素，可进一步将其分离提纯。 ①基态Cu的价层电子排布式为 。 ②溶液中的经过一定处理后可以得到四配位的沉淀，其有2种同分异构体a和b．下列说法正确的有 (填标号)。 A．中存在的化学键类型是配位键、离子键 B．的晶体类型属于分子晶体 C．a和b的空间结构均为四面体形 D．a的极性大于b ③某研究小组以为原料制备金属Pd．将21.1g配制成悬浊液，向其中加入足量盐酸后，用氨水调节pH至弱碱性，得到溶液。然后加入50.00mL8.0mol/L的水合肼()溶液还原，得到Pd的同时生成无色、无味、无毒的气体。假定二价Pd被完全还原，则产生的气体在标准状况下的体积为 。 (5)AgCl沉淀用氨水溶解后可直接用于表面电镀，将待镀元件制成电极放置于“氨溶”后所得溶液中通电即可进行电镀，阴极上发生的电极反应为 。 【答案】(1)去除塑料；减少酸溶过程中氮氧化物的生成 (2)Au+ + 4H++ 4Cl-=+ NO + 2H2O (3)Si (4) 3d104s1 BD 1.12L (5) 【分析】废旧芯片(主要成分为单晶硅，还含有塑料和少量Au、Ag、Cu、Pd等金属)灼烧去除塑料等有机杂质，得到Ag2O、CuO、PdO、Au、Ag、Si残渣，用浓硝酸酸溶，得到含有Cu2+、Ag+、Pd2+、Ag+的滤液1，Au和Si不溶于浓硝酸存在于滤渣1中，滤渣1用浓硝酸和浓盐酸的混合物浸取，Au转化为，Si不溶于酸存在于滤渣2中，用还原剂可以将还原为Au，滤液1中加入NaCl，得到AgCl沉淀，用氨水溶解AgCl得到，以此解答。 【详解】（1）通入空气“灼烧”的目的是除去塑料，同时将Cu、Ag等金属部分氧化为对应的氧化物，使得“酸溶”过程中氮氧化物的生成量减小，减少对环境的污染。 （2）由已知信息可知，浓硝酸与浓盐酸的比例为时溶解Au的效果较好，此时被还原为NO，Au被氧化为，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：Au+ + 4H++ 4Cl-=+ NO + 2H2O。 （3）废旧芯片中含有的物质中除Si与Au以外都被灼烧或溶于硝酸中，Au溶于浓硝酸与浓盐酸的混合物中，因此剩余不溶的“滤渣2”为Si。 （4）(4)①Cu在元素周期表中的位置为第四周期第ⅠB族，其价层电子排布式为3d104s1； ②A．为四配位，两个Cl-和两个NH3分子均以配位键与Pd相连，无离子键，A错误； B．为分子化合物，无离子键，属于分子晶体，B正确； C．如果的空间结构为四面体形，则不会存在两种同分异构体， C错误； D．a和b相比，b的对称性更好，故a的极性更大，D正确； 故选BD。 ③21.1g溶液加入50.00mL8.0mol/L的水合肼()溶液还原，得到Pd的同时生成无色、无味、无毒的气体为N2，该反应中N元素由-2价上升到0价，Pd元素由+2价下降到0价，根据得失电子守恒，该反应转移电子，则生成n(N2)= =0.05 mol，标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12 L。 （5）“氨溶”过程中发生的反应为，所得溶液中存在 ，阴极发生还原反应生成Ag，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为。 9．（2025·湖南邵阳·三模）四钼酸铵的用途非常广泛，可用作催化剂、防腐剂、阻燃剂等。下图是用辉钼矿(含、、、、等)制备四钼酸铵和一些副产品的工艺流程图： 已知：①、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐。 ②“沉钒”后的形式存在于溶液中；在不同条件下聚合生成多酸根离子，如、、等，越小聚合度越大。 回答下面问题： (1)V在元素周期表中的位置是 。 (2)“氧化焙烧”时生成两种气体，写出发生反应的化学方程式 。 (3)“洗气”过程中“试剂X”可以是 (填字母序号)。 a．溶液        b．饱和溶液        c．饱和溶液 (4)向“溶液”中通入气体2和气体3的顺序是先通入 (填化学式)。 (5)“洗脱”工序中洗脱液的主要成分是 (填化学式)。 (6)“沉钼”过程中发生反应的离子方程式是 。 (7)金属Mo晶胞如图甲所示，原子之间相互位置关系的平面图如图乙所示。该晶胞空间利用率是 (用含有“π”的代数式表示)。()。 【答案】(1)第四周期第VB族 (2) (3)c (4) (5) (6) (7) 【分析】辉钼矿(含、、、、等) 加入纯碱、氧气焙烧，反应生成和，、均可与纯碱反应生成对应的钠盐，焙烧产生的气体1主要为和；加入和，Cu、Fe、Al转化为金属阳离子，钒元素转化为沉淀，钼元素转化为，通过树脂分离Cu2+、Fe3+、Al3+和，然后加入洗脱液、再加入沉钼，得到(NH4)2Mo4O13·2H2O晶体；焙烧生成和气体3即，氨气、气体2与溶液Y反应，经一系列操作得到纯碱，则溶液Y是饱和NaCl溶液，气体2为；向气体1中加入试剂X分离和，除去，则试剂X可能是饱和溶液。 【详解】（1）V为23号元素，位于元素周期表的第四周期第VB族。 （2）据分析，“氧化焙烧”时，反应生成和，则被氧气氧化，氧气中氧元素化合价降低，Mo和S元素的化合价分别从+4升高到+6、-2升高到+4，同时碳酸根转化为二氧化碳，该反应的化学方程式为。 （3）据分析，向气体1中加入试剂X的目的是分离和，除去，保留。 a．溶液 与和均反应，故a错误； b．饱和溶液与和均不反应，故b错误； c．饱和溶液与反应生成和，与不反应，可分离两者，并不引入新的杂质，故c正确； 故答案为c。 （4）向“溶液Y”中通入气体2和气体3制备纯碱是侯氏制碱法，其原理为由于氨气极易溶于水且所得溶液呈碱性，在饱和食盐水中通氨气到饱和后，继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根，由于碳酸氢钠溶解度小，故析出碳酸氢钠晶体：NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓，则在向“溶液Y”中通入气体2和气体3的顺序是先通入NH3再通入CO2。 （5）离子交换树脂具有选择性，通过树脂后溶液中只有，因此需要向溶液中引入以得到(NH4)2Mo4O13·2H2O晶体，则洗脱液为。 （6）据分析，“沉钼”过程为和在酸性中生成(NH4)2Mo4O13·2H2O沉淀，则发生反应的离子方程式是。 （7）如图甲所示，金属钼为面心立方晶胞，则一个晶胞中Mo的数量为，假设晶胞边长为a，根据图乙可知金属Mo半径和晶胞边长关系，，则。 10．（2025·湖南岳阳·一模）中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的颗粒被包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 。 (2)“细菌氧化”过程中，硫酸的浓度 。(填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“保持不变”) (3)“浸金”中发生反应的离子方程式为 。 (4)“沉金”中的作用为 。 (5)“滤液②”中的含有配位键，其中参与配位原子是 (填“碳原子”或“氮原子”)，理由是 。 (6)常温下，溶液中分别与三种金属离子形成配离子，平衡时，与的关系如图所示。 ①当对应的相关离子浓度处于点P时，配离子的解离速率 生成速率(填“>”、“<”或“=”)。 ②当和对应相关离子的混合液处于Q点，向其中加少量粉末，达平衡时，与的大小：前者 后者(填“>”、“<”或“=”)。 【答案】(1) (2)逐渐变大 (3) (4)作还原剂，将还原为 (5) 碳原子 中碳氮都含有孤电子对，但碳原子的电负性比氮原子小，更易提供孤电子对形成配位键 (6) > < 【分析】矿粉中加入足量空气和硫酸，在pH=2时进行细菌氧化，金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐，过滤，滤液中主要含有Fe3+、硫酸根离子、As（V），加碱调节pH值，Fe3+转化为氢氧化铁胶体，可起到絮凝作用，促进含As微粒的沉降，过滤可得到净化液；滤渣主要为Au，Au与空气中的O2和NaCN溶液反应，得到含[Au(CN)2]-的浸出液，加入Zn进行“沉金”得到Au和含[Zn(CN)4]2-的滤液② 【详解】（1）是第30号元素，基态原子的价电子排布式为，属于区元素； （2）“细菌氧化”过程中，，硫酸的浓度逐渐变大； （3）“浸金”中由Au，氧气，NaCN反应生成，Au由0价升高到+1价，发生反应的离子方程式为； （4）“沉金”中Zn由0价变为+2价，作还原剂，将[Au(CN)2]-还原为Au； （5）“滤液②”中的含有配位键，其中参与配位原子是CN-中的C原子，理由是：配位原子要有孤电子对，且电负性较小，容易提供孤电子对，中碳氮都含有孤电子对，但碳原子的电负性比氮原子小，更易提供孤电子对形成配位键； （6）设金属离子形成配离子的离子方程式为：金属离子配离子，则平衡常数，，即，故三种金属离子形成配离子时，m越大，对应曲线斜率越大，则Ⅱ代表、Ⅲ代表； ①I是与变化的关系。由P点状态移动到形成配离子的反应的平衡状态时，不变，增大，即增大、减小，即平衡左移，则P点状态离子的解离速率＞生成速率； ②当Ⅱ和Ⅲ对应相关离子的混合液处于Q点，向其中加少量粉末，会消耗形成配离子，使得溶液中减小(沿横坐标轴向右移动)，与曲线在Q点相交后，随着继续增大，Ⅱ位于Ⅲ上方，即，则，故达平衡时，与的大小：前者＜后者。 11．（2025·湖南·一模）以硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量Al2O3和SiO2)为原料制备纳米Fe3O4的流程如下： 已知：Asp[Fe(OH)3]=10-39Ksp[Fe(OH)2]=10-17Ksp[Al(OH)3]=10-33 (1)“酸浸”时能够加快浸取速率的操作有 (任写两种)；基态Fe原子的价电子排布式是 。 (2)“滤渣1”的成分是 。 (3)“还原”过程发生反应的离子方程式是 ；假设还原后的溶液中金属离子的浓度均为0.1mol•L-1，则“调pH”的范围为 。(保留两位有效数字) (4)若不经“还原”，直接“调pH”，会导致 。 (5)工业上用电解法制备Fe3O4，工作原理如图所示，已知：低共熔溶剂可传导O2-，阳极由Cl-进行放电。 ①甲电极为 极； ②电解过程中若乙电极生成Cl2的体积是3.36L(标准状况下)，则理论上甲电极生成的Fe3O4的质量为 。 【答案】(1) 适当增大硫酸的浓度、搅拌、加热等 (2) (3) (4)比先沉淀，造成Fe元素的损失(答到“Fe元素的损失”即可给分) (5) 阴 69.6g 【分析】硫铁矿在空气煅烧，生成气体X二氧化硫和氧化铁，加入稀硫酸酸浸，得到硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应成为滤渣1，滤液加入FeS还原铁离子为亚铁离子，同时生成硫单质，加入试剂Y调节溶液pH值使得铝转化为氢氧化铝沉淀得到滤渣2，滤液加入氢氧化钠溶液得到沉淀，沉淀加热后加入氢气、水进行部分还原得到纳米Fe3O4； 【详解】（1）“酸浸”时能够加快浸取速率的操作有适当增大硫酸的浓度、搅拌、加热等；铁为26号元素，基态Fe原子的价电子排布式是； （2）由分析知，滤渣1为； （3）“还原”过程加入FeS还原铁离子为亚铁离子，同时生成硫单质，离子方程式是；假设还原后的溶液中金属离子的浓度均为0.1mol•L-1，则“调pH”使得铝离子转化为沉淀而亚铁离子不成为沉淀 ，铝离子完全沉淀则，pOH=9.3，pH=4.7，亚铁离子开始沉淀时，pOH=8.0，pH=6.0，故“调pH”的范围为； （4）由于铁离子较铝离子更难溶，若不经“还原”，直接“调pH”，会导致比先沉淀，造成Fe元素的损失； （5）①用电解法制备Fe3O4，则甲电极上铁元素化合价降低、得到电子被还原，甲电极为阴极； ②电解过程中若乙电极生成Cl2的体积是3.36L(标准状况下，为0.15mol)，，则转移电子0.3mol，Fe3O4可以认为是Fe2O3∙FeO，Fe2O3中铁化合价由+3变为+2转化为FeO，结合电子守恒、Fe3O4化学式，则转移电子0.3mol，生成0.3molFe3O4，故理论上甲电极生成的Fe3O4的质量为0.3mol×232g/mol=69.6g。 12．（2025·湖南岳阳·二模）稀土钕铁硼永磁材料广泛应用于新能源汽车、节能环保家电、国防军事等工业领域。工业上以钕铁硼废料[含钕(Nd，质量分数为28.8%)、Fe、B]为主要原料回收高纯度钕的工艺流程如下。 已知：①Nd的稳定价态为价；Nd的活动性较强，与稀硫酸反应产生；硼难溶于稀硫酸。钕离子可与过量生成可溶性配合物；②常温下，。 回答下列问题： (1)“酸溶”时，下列措施可以提高酸溶速率的是___________(填序号)。 A．适当升高温度 B．适当增大硫酸的浓度 C．适当延长浸取时间 D．将钕铁硼废料粉碎 (2)常温下，“沉钕”过程中调节溶液的pH为2.3，钕全部以沉淀完全，若此时溶液中， (填“有”或“无”)沉淀生成；酸性太强会使“沉钕”不完全，原因是 。 (3)①“沉淀”过程得到晶体。写出“沉淀”时发生反应的离子方程式： 。 ②此过程中，草酸实际用量与理论计算量的比值(n)和沉钕率的关系如下图所示。 对沉钕率变化趋势进行解释： 。 ③“滤液3”中的 (填化学式)可在上述流程中循环利用。 (4)“一系列操作”包括 ；空气中“煅烧”时生成无毒的气体，反应的化学方程式 。 【答案】(1)ABD (2) 无 酸性太强，H⁺与反应生成，导致浓度太小，沉淀不完全 (3) 适当增大草酸的用量，可增加的浓度，有利于提高沉钕率；草酸浓度过大钕离子可与过量生成可溶性配合物，从而降低沉钕率 (4) 过滤、洗涤、干燥 【分析】钕铁硼废料加入稀硫酸酸浸，将金属元素转化为可溶的硫酸盐，其中硼不与稀硫酸反应，滤渣为硼，随后加入NaH2PO4反应生成Nd(H2PO4)3沉淀，过滤滤液1中含有亚铁离子，再加入过量NaOH进行碱转化，加入稀硫酸溶解沉淀得到Nd3+，加入草酸溶液生成Nd2(C2O4)3·10H2O沉淀，灼烧Nd2(C2O4)3·10H2O得到Nd2O3，Nd2O3熔融电解得到Nd，据此分析； 【详解】（1）A．适当升高温度，可以加快反应速率，A正确； B．适当增大硫酸的浓度，可以加快反应速率，B正确； C．适当延长浸取时间，不影响化学反应速率，C错误； D．将钕铁硼废料粉碎，增大表面积，可以加快反应速率，D正确； 故选ABD； （2），因此不会有沉淀生成；酸浸后调整溶液的pH，若酸性太强，H⁺与反应生成，导致浓度太小，沉淀不完全； （3）由分析可知，加入是将溶液中Nd3+转化为，反应的离子方程式为；适当增大草酸的用量，可增加的浓度，有利于形成，从而提高沉钕率；草酸浓度过大钕离子可与过量生成可溶性配合物，从而降低沉钕率；“滤液3”中含有硫酸，可循环使用； （4）“沉淀”过程得到晶体，然后进行过滤、洗涤、干燥得到 ；“沉钕”后的晶体在空气中充分煅烧生成无毒的气体，该气体为CO2，化学方程式为。 13．（2025·湖南常德·一模）钯(Pd)是在航空航天、汽车制造等领域应用广泛的稀有金属。以下是从镍阳极泥中回收钯及其他贵金属的工艺流程： 已知：“酸浸”中浸出液的主要成分为；金属被提炼过程中伴随有大量气泡，会形成类似海绵的孔隙结构。 回答下列问题： (1)“酸浸”时，为提高浸出效率可采取的措施有 (至少回答两点)；写出“酸浸”时单质钯发生反应的化学方程式 。 (2)“树脂吸附”中，若浸出液经过阴离子交换树脂的流速过快会导致贵金属的提取率 (填“增大”、“减小”、“不变”)。 (3)“王水溶解”中，体现了硝酸的 性；此步骤存在的缺点是 。 (4)“萃取”可实现从水层转移到有机层，“反萃取”中加入草酸铵的作用是 。 (5)硫脲[]分子中的硫原子和氮原子具有较强的配位能力，能与钯离子形成稳定的配合物，从而将钯离子从树脂上解吸下来，则在配合物中硫、氮作为配位原子采取的杂化方式分别为 。 (6)已知某批镍阳极泥中钯的含量为0.5%，经过“浸出、吸附”后，阴离子树脂对钯的吸附率为90%。若使用该镍阳极泥0.1t，理论上吸附在树脂上的钯元素的质量为 g。 【答案】(1) 升高温度、适当增大反应物浓度、搅拌等 (2)减小 (3) 强氧化 王水会产生氮氧化物等污染性气体，污染环境 (4)作还原剂，并在反应过程中提供气体便于形成海绵金 (5) (6)450 【分析】该工艺流程旨在从镍阳极泥中回收钯及其他贵金属。首先，通过加入和盐酸进行酸浸，将贵金属溶出，得到含、、等的浸出液；接着，浸出液经树脂吸附使贵金属离子富集于树脂，再用硫脲和盐酸解吸；随后，锌粉置换得到贵泥，贵泥经王水溶解后，通过萃取、反萃取分离金，最后对萃余液浓缩等操作，分别获取海绵铂和海绵钯 。 【详解】（1）升高温度能加快离子运动速率，增大盐酸浓度可增加反应物浓度，搅拌能使反应物充分接触，延长酸浸时间可使反应更充分，这些措施都有助于提高浸出效率； 酸浸时，Pd被氧化，Pd从0价升高到 + 2价，中Cl从 + 5价降低到-1价，根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式，化学方程式为。 （2）若浸出液经过阴离子交换树脂的流速过快，浸出液中的贵金属离子与树脂接触时间不足，不能充分被树脂吸附，会导致贵金属的提取率减小 。 （3）王水溶解过程中，硝酸将金属氧化，体现了硝酸的强氧化性；王水溶解过程中会产生氮氧化物等污染性气体，污染环境。 （4）作还原剂，并在反应过程中提供气体便于形成海绵金。 （5）硫脲的结构式为，硫原子形成1个键，还有2对孤电子对，形成配位键时，能提供2对孤电子对，价层电子对数为3，采取杂化；氮原子形成3个键，还有1对孤电子对 ，形成配位键时，能提供1对孤电子对，价层电子对数为4，采取杂化。 （6），镍阳极泥中钯的含量为，则钯的质量为，阴离子树脂对钯的吸附率为，所以理论上吸附在树脂上的钯元素的质量为。 14．（2025·湖南·模拟预测）钴、镍是重要的战略物资，但资源匮乏。某冶金厂的废炉渣中含下列化学成分(表1)。现用如下工艺流程从废炉渣中综合回收Cu、Ni、Co。 表1废炉渣的主要化学成分 元素 Cu Co Ni Fe Mn Ca Mg Ti Zn 质量百分数/% 13.38 1.53 27.25 16.8 <0.01 2.0 <0.03| 0.03 <0.01 表2有机相中P204体积分数对萃取除杂效果的影响 φ(P204)/% 萃余液中金属离子质量浓度/(g·L⁻¹) Co2+ Ni2+ Cu2+ Fe2+ Zn2+ Mn2+ 10 1.45 27.2 0.017 <0.005 0.004 0.01 15 1.40 26.8 0.005 <0.005 0.005 0.005 20 1.20 26.1 <0.005 <0.005 0.005 0.003 已知：CaF2、MgF2难溶于水。 回答下列问题： (1)“酸浸”中稀硝酸需要缓慢加入反应液的原因是 。 (2)“除铁1”中发生除杂反应的离子方程式为 ；若省去此步骤，对后续步骤造成的影响是 。 (3)“滤渣2”中含有 。 (4)“除铁2”的原理是溶液中的Fe2(SO4)3和Na2SO4在90℃左右，产生黄钠铁矾晶体请写出该反应的化学方程式： 。该步骤若加入溶液，可以提高除铁效率，试从化学平衡角度解释原因： 。 (5)“萃取1”中有机相(P204-煤油)中P204的体积分数不同，对金属离子的萃取效果也不同。表2是不同体积分数的P204-煤油溶液萃取除杂的效果数据，最合适的是 %。 (6)已知下图分别是萃取剂P204和P507的结构(R是同一烃基)，两物质中P=O上的氧原子均可与Co²⁺配位形成配位化合物。请结合物质结构知识分析两者配位能力大小：O(P204) O(P507)(填“大于”“小于”或“等于”)。 【答案】(1)控制反应速率，防止反应过于剧烈，避免液体飞溅或气体产生过快； (2) ； 用铁粉置换铜步骤会消耗更多的铁粉 ； (3)铜和铁 (4) Fe2(SO4)3＋Na2SO4＋12H2O Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5H2SO4 与溶液中的H+反应，降低H+浓度，促使Fe3+水解平衡Fe3++ 3H2OFe(OH)3 + 3H+向右移动，更多Fe3+转化为黄钠铁矾晶体，提高除铁效率； (5)20 (6)小于 【分析】废炉渣酸浸，加入硫酸和硝酸，固体溶解，金属转化为对应离子；除铁1用碳酸钠溶液调节pH使铁离子水解为沉淀析出，滤渣1为Fe(OH)3；置换步骤用铁粉置换出铜，滤渣2主要为铜；通入O2将Fe2+氧化为Fe3+，除铁2进一步除铁，Fe2(SO4)3和Na2SO4在90℃左右反应，生成黄钠铁矾晶体，滤渣3为[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]；除杂加NaF去除钙镁，滤渣4为CaF2、MgF2；萃取1用P204，萃取2用P507，分离钴和镍；最后反萃取得到钴的化合物，处理水相得镍的化合物；据此分析解答。 【详解】（1）稀硝酸是强氧化剂，可促进金属溶解，与反应液混合时反应剧烈，缓慢加入可控制反应速率，防止反应过于剧烈，避免液体飞溅或气体产生过快； （2）由分析可知，“除铁1”中发生除杂反应的离子方程式为：；若省去此步骤，用铁粉置换铜步骤会消耗更多的铁粉 ； （3）由分析可知，滤渣2中含有铜和铁； （4）由分析可知，该反应的化学方程式：Fe2(SO4)3＋Na2SO4＋12H2O Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5H2SO4；该步骤若加入溶液，与溶液中的H+反应，降低H+浓度，促使Fe3+水解平衡Fe3++ 3H2OFe(OH)3 + 3H+向右移动，更多Fe3+转化为黄钠铁矾晶体，提高除铁效率； （5）分析表中数据，萃取的目的是使萃余液中金属离子浓度尽可能低，当φ(P204)％为20%时，萃余液中多种金属离子质量浓度最低，说明此时萃取效果最佳； （6）观察结构，P507中与P相连的基团为烃基（R），烃基给电子能力强，使P=O上O的电子云密度更大；而P204中与P相连的是RO，P=O上O的电子云密度相对较小；电子云密度越大，配位能力越强，故O(P204) 小于 O(P507)。 15．（2025·湖南·二模）金红石是一种重要的钛矿石，具有较高的稳定性和化学惰性，其主要成分为，还含有少量Fe、Cr的氧化物。金属钛具有高强度、低密度、耐腐蚀等优良性能，广泛应用于航空航天、化工、医疗器械等领域。工业上常采用氯化法和还原法相结合的工艺来制备金属钛。工艺流程如下： (1)Ti原子的价层电子轨道排布式为 。 (2)金红石粉碎后遇浓硫酸加热酸浸，转化成了，加入大量水，水解成，水解过程的化学方程式为 。 (3)若氯化过程产生等物质的量的CO和，则该过程发生反应的化学方程式为 。 (4)还原过程用金属镁在高温下还原得到金属Ti． ①还原过程需在 气氛中进行(填字母)。 a．氩气    b．    c．    d．空气 ②下列金属冶炼常用的方式和上述过程相似的是 (填字母)。 a．Al    b．Fe    c．Na    d．Pt ③钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图1所示，工业中实际生产选择左右进行，请解释原因： 。 (5)如图2是“碳中和”反应在钛的氧化物催化作用下的反应基理，该过程的总反应可以表示为 。 (6)四卤化钛熔点如下表所示，利用物质结构的知识解释熔点变化的原因： 。 物质 熔点/℃ 377 -25 38 150 【答案】(1) (2) (3) (4) a b 800℃时，转化率低；和的转化率相当，时能耗太高 (5) (6)为离子晶体，熔点较高，都是分子晶体，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增大，熔点逐渐升高 【分析】“酸浸”后过滤，得到含TiOSO4、Fe2 (SO4)3等的溶液，加入大量水使TiOSO4水解，过滤后得到胶状；经煅烧得到TiO2，TiO2再与C、Cl2发生氧化还原反应生成TiCl4、CO、CO2，TiCl4经Mg热还原得到Ti。 【详解】（1）Ti的价层电子排布式为3d24s2，故价层电子轨道排布式为； （2）依题水解生成，水解方程式为； （3）水解后的经煅烧得到TiO2，再与C、Cl2发生氧化还原反应生成TiCl4、CO、CO2，反应的化学方程式为； （4）①Mg与氧气、氮气、二氧化碳均反应，故还原过程应在氩气氛围中进行； ②Mg还原TiCl4制Ti，属于热还原法，Fe也是用热还原法制备；Na、Al等活泼金属用电解法，Pt、Au等不活泼金属用富集法制备； ③800℃的提取率低，1000℃与1500℃提取率很高而且相差不大，故选择1000℃，可以节约生产成本； （5）根据反应机理图可知，在催化剂作用下甲醇和二氧化碳转化甲酸甲酯、甲醛和水，总反应方程式为； （6）TiF4是离子晶体，其余为分子晶体。离子晶体熔点较高，分子晶体熔点低，且分子晶体熔点随相对分子质量增大而升高。 16．（2025·湖南·二模）工业上以铬铁矿(，含、、的氧化物等杂质)为主要原料制备的工艺流程如图。 已知：矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度的对数与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度时，可认为已除尽。 回答下列问题： (1)基态的价层电子排布式为 。 (2)“焙烧”的目的是将转化为并将、氧化物转化为可溶性钠盐，“焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是 ；“焙烧”过程中发生的化学反应方程式为 。 (3)时.已知、；  。工艺流程中“调pH”和“净化”调换顺序后，是否还能得到“滤渣3”，请分析并说明理由： 。 (4)“滤渣2”的成分主要为 (填化学式)。 (5)“酸化”时发生反应的离子方程式为 。 (6)有关物质的溶解度如图所示。向“酸化”后的溶液中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到固体。冷却到 (填标号)得到的固体产品最多。 a.　　　b.　　　c.　　d. 【答案】(1) (2) 增大反应物接触面积，提高化学反应速率，使反应更充分 (3)不能，若调换顺序，会与结合生成稳定的，根据题目信息，　，则其逆反应的K小于，无法将转化为 (4)、 (5) (6)d 【分析】铬铁矿加入碳酸钠和O2进行焙烧，生成Na2CrO4、Fe2O3、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3、MgO，加入水进行“浸取”，过滤，滤渣为不溶于水的Fe2O3、MgO（滤渣1），向过滤后的溶液中加入H2SO4调节溶液pH使Na[Al(OH)4]、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀（滤渣2）过滤除去，再向滤液中加入H2SO4，将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，再加入氯化钾固体冷却结晶得到K2Cr2O7晶体；滤渣1为Fe2O3、MgO，加入硫酸和NaOH，铁元素转化为Fe(OH)3（滤渣3）除去，镁离子和氟离子形成氟化镁。 【详解】（1）基态的电子排布式为： ，故价层电子排布式为：； （2）“焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是：利用热量使O2向上流动，增大固体与气体的接触面积，提高化学反应速率，故答案为 ：增大反应物接触面积，提高化学反应速率，使反应更充分；据分析可知，“焙烧”过程中发生的化学反应方程式为：； （3）工艺流程中“调pH”和“净化”若调换顺序，会与结合生成稳定的，根据题目信息，　，则其逆反应的K小于，无法将转化为； （4）根据分析可知，“滤渣2”为氢氧化铝和硅酸沉淀，故答案为：、； （5）“酸化”是为了把转化为，故答案为：； （6）由图可知时的溶解度较小，其他物质溶解度相对较大，故冷却到10℃时得到的固体产品最多，答案为d。 试卷第2页，共55页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题12 工艺流程题 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点01 物质分离和提纯类工艺流程题 2025•湖南卷、2024•湖南卷、 化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问。化工流程题以现代工业生产为基础，与化学反应原理、产品提纯、环境保护等相融合，具有考查知识面广、综合性强、思维容量大的特点。这类题型不但综合考查考生在中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、元素周期律、氧化还原反应、化学用语、电解质溶液、化学平衡、电化学、实验操作等知识，也必涉及方程式的书写，而且更重要的是能突出考查考生的综合分析判断能力、逻辑推理能力，且这类试题陌生度高，文字量大，包含信息多，思维能力要求高。 考点02物质制备类工艺流程题 2023•湖南卷、2022•湖南卷、2021•湖南卷、 考点01 物质分离和提纯类工艺流程题 1．（2025·湖南）一种从深海多金属结核[主要含，有少量的]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程如下： 已知：①金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子。 ②常温下，溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的： 开始沉淀的 1.9 3.3 4.7 6.9 7.4 8.1 完全沉淀的 3.2 4.6 6.7 8.9 9.4 10.1 回答下列问题： (1)基态的价层电子排布式为 。 (2)“酸浸还原”时，“滤渣”的主要成分是 (写化学式)；还原的化学方程式为 。 (3)“沉铁”时，转化为的离子方程式为 ，加热至的主要原因是 。 (4)“沉铝”时，未产生沉淀，该溶液中不超过 。 (5)“第二次萃取”时， 、 (填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图所示，M表示金属元素)更稳定，这些配合物中氮原子的杂化类型为 。 2．（2024·湖南）铜阳极泥(含有Au、、、等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下： 已知：①当某离子的浓度低于时，可忽略该离子的存在； ②  ； ③易从溶液中结晶析出； ④不同温度下的溶解度如下： 温度/℃ 0 20 40 60 80 溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0 回答下列问题： (1)Cu属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 ； (2)“滤液1”中含有和，“氧化酸浸”时反应的离子方程式为 ； (3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的： ①在“氧化酸浸”工序中，加入适量的原因是 。 ②在“除金”工序溶液中，浓度不能超过 。 (4)在“银转化”体系中，和浓度之和为，两种离子分布分数随浓度的变化关系如图所示，若浓度为，则的浓度为 。 (5)滤液4中溶质主要成分为 (填化学式)；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还原”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 。 考点02物质制备类工艺流程题 3．（2023·湖南）超纯是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯的工艺流程如下： 已知：①金属的化学性质和相似，的熔点为； ②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作为配体； ③相关物质的沸点： 物质 沸点/ 55.7 34.6 42.4 365.8 回答下列问题： (1)晶体的晶体类型是 ； (2)“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在的原因是 ，阴极的电极反应式为 ； (3)“合成”工序中的产物还包括和，写出该反应的化学方程式： ； (4)“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是 ； (5)下列说法错误的是_______； A．流程中得到了循环利用 B．流程中，“合成”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行 C．“工序X”的作用是解配，并蒸出 D．用核磁共振氢谱不能区分和 (6)直接分解不能制备超纯，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯的理由是 ； (7)比较分子中的键角大小： (填“>”“<”或“=”)，其原因是 。 4．（2022·湖南）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下： 已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点： 物质 沸点/ 136 127 57 180 回答下列问题： (1)已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。 A． B． C． D． (2)与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表： 物质 分压 ①该温度下，与C、反应的总化学方程式为 ； ②随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是 。 (3)“除钒”过程中的化学方程式为 ；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是 。 (4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序 (填“能”或“不能”)交换，理由是 。 (5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼的方法相似的是_______。 A．高炉炼铁 B．电解熔融氯化钠制钠 C．铝热反应制锰 D．氧化汞分解制汞 5．（2021·湖南）可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以形式存在，还含有、、、等物质。以独居石为原料制备的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为 ； (2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有 (至少写两条)； (3)滤渣Ⅲ的主要成分是 (填化学式)； (4)加入絮凝剂的目的是 ； (5)“沉铈”过程中，生成的离子方程式为 ，常温下加入的溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知：的，的，)； (6)滤渣Ⅱ的主要成分为，在高温条件下，、葡萄糖()和可制备电极材料，同时生成和，该反应的化学方程式为 。 1．（2025·湖南·模拟预测）二氧化铈是一种用途广泛的稀土化合物。以废显示屏渣(含较多的、、、及少量其他可溶于酸的物质)为原料，设计如图流程回收稀土元素铈，实现资源再利用。 已知：①不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液。 ②，，。 ③已知当某离子浓度小于时，可以认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)“碱浸”时，为提高浸取速率，除粉碎外还可采取的措施是 (填一种)。 (2)“滤液1”中的阴离子除了过量的外，还有 (填化学式)。 (3)“一系列操作”后可制得绿矾。 ①“一系列操作”包括 、 、过滤、洗涤、常温晾干。 ②绿矾可用于处理酸性工业废水中的，每处理含Cr质量分数为0.052%的废水100吨，消耗的绿矾的质量为 kg。 (4)“还原”时若将稀硫酸和溶液改为稀盐酸，亦可转化为，写出与稀盐酸反应的离子方程式： ；相较于使用稀盐酸，使用稀硫酸和溶液的优点是 。 (5)“氧化沉铈”时，需将转化为，而后将氧化为。则“氧化沉铈”时，应控制溶液的 (填整数)。 2．（2025·湖南·三模）镓、锗都是重要的半导体原材料，利用锌浸出渣(主要成分有、、，还有、、等杂质)制备镓和锗的工艺流程如图： 已知：Ⅰ．单宁酸是一种有机沉淀剂，可与四价锗络合形成沉淀。 Ⅱ．当金属离子浓度，时，认为该离子沉淀完全。常温下，浸出液中各离子开始形成氢氧化物沉淀和完全沉淀的如表： 金属离子 开始沉淀的 1.7 5.5 8.2 完全沉淀的 3.2 8.0 11.2 Ⅲ．镓元素与铝元素的性质相似，但高纯度的镓单质难溶于酸或碱。 回答下列问题： (1)基态氧原子最高能级的电子云轮廓图为 形，、、、、五种元素中属于区元素的是 (填元素符号)。 (2)“降铁浓缩”过程分多步进行，其中加入将铁元素转化为时发生反应的离子方程式为 ，为将完全沉淀，应控制的范围为 。 (3)从“降铁浓缩”后的滤液中获得的操作为 、过滤、洗涤、干燥。 (4)已知：栲胶是以栲树中含单宁酸丰富的部分为原料经磨碎、水浸、过滤、脱色、真空浓缩等过程制得的物质。不同条件下栲胶、单宁酸对镓的提取率的影响如图： 由图可知，相同条件下，栲胶对镓的提取率高于单宁酸，试分析可能的原因： 。 (5)已知：。中和后，要使完全沉淀，需控制溶液的略大于 (保留两位有效数字)；“电解”时阴极的电极反应式为 。 (6)已知：用处理得到，用高纯水水解得到高纯的。“还原”过程中参与反应的体积为(标准状况下)，则理论上步骤①中消耗的物质的量为 。 3．（2025·湖南·模拟预测）化工生产中一种废弃催化剂的主要成分为镍钴合金和氧化铝，还含有少量的氧化铁，以此为原料回收其中的钴和镍，其流程如图所示： 已知：①常温下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下： 金属离子 开始沉淀的pH 0.3 7.2 1.5 6.9 3.4 沉淀完全的pH 1.1 9.2 3.2 8.9 4.7 ②钴常见化合价有、。③溶液中离子浓度时，可认为沉淀完全。回答下列问题： (1)基态Ni原子的价层电子排布式为 。 (2)“钴镍分离”步骤前，溶液中钴元素的存在形式为 (填离子符号)。 (3)“转化”步骤中，有黄绿色气体生成，该过程的离子方程式为 。 (4)从溶液中获得晶体的操作步骤为 、过滤、洗涤、干燥。 (5)经测定“钴镍分离”后的滤液中，控制溶液的pH，向滤液中加入固体，可使完全沉淀转化为(忽略溶液体积变化及的水解，常温下)，取1L滤液，若要使完全沉淀，加入的物质的量为 mol。 (6)提纯的镍可用于制取镍酞菁分子，相关分子结构如图1所示，其中镍的化合价为 。 (7)Co元素和形成配离子时，Co的3d电子会重排腾出空轨道。若构成化合物的中心原子或离子中存在未成对电子，则化合物具有顺磁性，否则化合物具有抗磁性。已知化合物的晶胞如图2所示，其中氨分子构成的正八面体中心为钴离子，则该化合物具有 磁性(填“顺”或“抗”)。 4．（2025·湖南·三模）电解液被称为锂电池的“血液”，高氯酸锂是锂离子电池中电解液的重要组成成分之一。工业上采用氢氧化锂中和法制备无水高氯酸锂，具体流程见下图。 已知：电池级氢氧化锂主要成分为，杂质项典型值为钙25ppm，钠18ppm，硫酸根32ppm。 回答下列问题： (1)高氯酸溶于水的离子方程式为 ，其中氯元素的化合价为 。 (2)工业上可以用高氯酸铵代替高氯酸，写出高氯酸铵参与“中和”反应的化学方程式： 。 (3)工艺中采用“热过滤”，主要是因为温度较高时，高氯酸锂的溶解度 (填“较大”“较小”或“不变”)。 (4)为了提高原料利用率，“母液”进入“中和”操作，循环使用。取等质量的产品溶于1L水中进行分析检测，得到的检测结果如下。(1ppm指1升水的质量溶解1毫克溶质)其中编号1为新投料所得产品，编号2~6指上次“母液”返回本次配料。 实验室产品分析检测结果(单位：ppm) 编号 1 6 2 6 11 2 13 4 13 9 3 6.7 4 10 8 4 11 4 10 8 5 15 4 8 8 6 22 8 17 8 标准要求 20 30 10 50 根据上述检测结果，关于母液循环利用可以得出的结论有： 。 (5)纯净的三水高氯酸锂蒸发脱水，得到的差热曲线(横坐标表示温度，纵坐标表示样品与参比物之间的温差，向上对应放热效应，向下对应吸热效应)如下图。 ①a点为产品脱出附着水的温度。 ②b点相对于a点的失重率约为33.6%，b点的固体为 。 ③经测定c点与b点的固体质量相等，时变化的原因为 。 ④d点相对于a点的失重率约为73.5%，d点的化学方程式为 。 5．（2025·湖南·模拟预测）磷酸铁锂电池是我国新能源汽车产业发展初期的主流电池，具有安全性能好、循环寿命长、成本低等突出优点。目前，面临着退役量爆发式增长、亟待回收处理的迫切需求。一种以废磷酸铁锂正极粉(主要含有LiFePO4、炭黑、铝粉、有机黏结剂)为原料，回收制备电池级磷酸铁锂的流程如图所示： 已知：常温下，H3PO4的电离常数、、。 回答下列问题： (1)常温下，NaH2PO4溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。 (2)在浸出过程中，发现废粉常漂浮于磷酸溶液表面，从而影响浸出率，加入表面活性剂后该现象能大大改善，表面活性剂在浸出过程中的作用是 。 (3)写出浸出过程中LiFePO4发生反应生成Fe(H2PO4)2的化学方程式： 。 (4)滤渣2的主要成分是Na3AlF6(冰晶石)，已知某温度下，Na3AlF6在水中的溶解度为0.042g，计算Na3AlF6的 (溶液体积近似等于溶剂水的体积)；Na3AlF6的工业用途是 (填一种)。 (5)沉淀过程中，控制pH不大于2的原因是 。 (6)一种以锂盐有机溶液为电解质的磷酸铁锂电池的工作原理为，则放电时正极的电极反应式为 。 6．（2025·湖南长沙·二模）广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁。以钒矿石为原料制备的工艺如下： 已知：ⅰ.“焙烧”后，固体中主要含有，，，；“酸浸”后钒以形式存在，“中和还原”后钒以形式存在。 ⅱ.对四价钒（）具有高选择性，且萃取而不萃取。 ⅲ.多钒酸铵微溶于冷水，易溶于热水。 ⅳ.该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 11.9 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 13.9 10.1 回答下列问题： (1)“中和还原”时，参与反应的离子方程式： 。 (2)钒的浸出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图所示。指出适宜的工艺条件为 。若在得到多钒酸铵后，使用冰水洗涤多钒酸铵的目的是 。 (3)流程中可循环使用的物质有 。 (4)萃取后的“水相”中含有丰富的金属资源，经三道工序可回收溶液。请根据题给信息，参照上述工艺流程，将下列工艺流程补充完整 （可选用的试剂：、NaClO、MnO、、）。 已知、的分别为、，当“沉钙”后mol·L-1时，理论上 mol·L-1。 7．（2025·湖南·模拟预测）以液晶显示屏生产过程中产生的废玻璃粉末(含、、、等)为原料回收的流程如图所示。 已知： 1.具有强氧化性，通常情况不与常见的无机酸反应。 2.几种阳离子转化为沉淀的pH 金属阳离子 开始沉淀的pH 1.5 7.6 3.4 6.5 沉淀完全的pH 2.8 9.4 4.7 9.0 回答下列问题： (1)为了加快废玻璃粉末的酸浸速率，通常采用的方法有 (至少写一种)。 (2)操作①和②的名称为 。 (3)请写出加入的与反应的离子方程式 。 (4)操作②中也需要调节pH，调节pH的范围为 ，常温下，向滤液Ⅱ中加入碱调节溶液的时，悬浊液中 ［已知：25℃时，的］。 (5)操作③需加入浓的原因是 ，在氩气氛围中加热的目的是 。 (6)对样品纯度进行测定的方法：准确称量样品12.5g，配成200mL溶液，取50.00mL上述溶液置于锥形瓶中，加入稍过量的过二硫酸铵］溶液使被氧化为，然后用萃取剂萃取，再用的标准也滴定至终点，重复2~3次，平均消耗10.00mL标准液。计算样品的纯度为 %。 8．（2025·湖南·模拟预测）一种从废旧芯片(主要成分为单晶硅，还含有塑料和少量Au、Ag、Cu、Pd等金属，除Au外其他金属均可溶于浓硝酸)中回收和利用贵金属的流程如下。 已知：Si在空气中加热不反应；Au被氧化成的反应平衡常数；可与发生反应：；在水溶液中完全电离。 回答下列问题： (1)从产物的分离提纯和绿色化学的角度考虑，“灼烧”的目的是 。 (2)浓硝酸与浓盐酸的比例为时溶解Au的效果较好，此时被还原为NO。写出Au溶解过程中发生反应的离子方程式： 。 (3)“滤渣2”的主要成分是 (填化学式)。 (4)“滤液2”中含有Cu、Pd等金属元素，可进一步将其分离提纯。 ①基态Cu的价层电子排布式为 。 ②溶液中的经过一定处理后可以得到四配位的沉淀，其有2种同分异构体a和b．下列说法正确的有 (填标号)。 A．中存在的化学键类型是配位键、离子键 B．的晶体类型属于分子晶体 C．a和b的空间结构均为四面体形 D．a的极性大于b ③某研究小组以为原料制备金属Pd．将21.1g配制成悬浊液，向其中加入足量盐酸后，用氨水调节pH至弱碱性，得到溶液。然后加入50.00mL8.0mol/L的水合肼()溶液还原，得到Pd的同时生成无色、无味、无毒的气体。假定二价Pd被完全还原，则产生的气体在标准状况下的体积为 。 (5)AgCl沉淀用氨水溶解后可直接用于表面电镀，将待镀元件制成电极放置于“氨溶”后所得溶液中通电即可进行电镀，阴极上发生的电极反应为 。 9．（2025·湖南邵阳·三模）四钼酸铵的用途非常广泛，可用作催化剂、防腐剂、阻燃剂等。下图是用辉钼矿(含、、、、等)制备四钼酸铵和一些副产品的工艺流程图： 已知：①、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐。 ②“沉钒”后的形式存在于溶液中；在不同条件下聚合生成多酸根离子，如、、等，越小聚合度越大。 回答下面问题： (1)V在元素周期表中的位置是 。 (2)“氧化焙烧”时生成两种气体，写出发生反应的化学方程式 。 (3)“洗气”过程中“试剂X”可以是 (填字母序号)。 a．溶液        b．饱和溶液        c．饱和溶液 (4)向“溶液”中通入气体2和气体3的顺序是先通入 (填化学式)。 (5)“洗脱”工序中洗脱液的主要成分是 (填化学式)。 (6)“沉钼”过程中发生反应的离子方程式是 。 (7)金属Mo晶胞如图甲所示，原子之间相互位置关系的平面图如图乙所示。该晶胞空间利用率是 (用含有“π”的代数式表示)。()。 10．（2025·湖南岳阳·一模）中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的颗粒被包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 。 (2)“细菌氧化”过程中，硫酸的浓度 。(填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“保持不变”) (3)“浸金”中发生反应的离子方程式为 。 (4)“沉金”中的作用为 。 (5)“滤液②”中的含有配位键，其中参与配位原子是 (填“碳原子”或“氮原子”)，理由是 。 (6)常温下，溶液中分别与三种金属离子形成配离子，平衡时，与的关系如图所示。 ①当对应的相关离子浓度处于点P时，配离子的解离速率 生成速率(填“>”、“<”或“=”)。 ②当和对应相关离子的混合液处于Q点，向其中加少量粉末，达平衡时，与的大小：前者 后者(填“>”、“<”或“=”)。 11．（2025·湖南·一模）以硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量Al2O3和SiO2)为原料制备纳米Fe3O4的流程如下： 已知：Asp[Fe(OH)3]=10-39Ksp[Fe(OH)2]=10-17Ksp[Al(OH)3]=10-33 (1)“酸浸”时能够加快浸取速率的操作有 (任写两种)；基态Fe原子的价电子排布式是 。 (2)“滤渣1”的成分是 。 (3)“还原”过程发生反应的离子方程式是 ；假设还原后的溶液中金属离子的浓度均为0.1mol•L-1，则“调pH”的范围为 。(保留两位有效数字) (4)若不经“还原”，直接“调pH”，会导致 。 (5)工业上用电解法制备Fe3O4，工作原理如图所示，已知：低共熔溶剂可传导O2-，阳极由Cl-进行放电。 ①甲电极为 极； ②电解过程中若乙电极生成Cl2的体积是3.36L(标准状况下)，则理论上甲电极生成的Fe3O4的质量为 。 12．（2025·湖南岳阳·二模）稀土钕铁硼永磁材料广泛应用于新能源汽车、节能环保家电、国防军事等工业领域。工业上以钕铁硼废料[含钕(Nd，质量分数为28.8%)、Fe、B]为主要原料回收高纯度钕的工艺流程如下。 已知：①Nd的稳定价态为价；Nd的活动性较强，与稀硫酸反应产生；硼难溶于稀硫酸。钕离子可与过量生成可溶性配合物；②常温下，。 回答下列问题： (1)“酸溶”时，下列措施可以提高酸溶速率的是___________(填序号)。 A．适当升高温度 B．适当增大硫酸的浓度 C．适当延长浸取时间 D．将钕铁硼废料粉碎 (2)常温下，“沉钕”过程中调节溶液的pH为2.3，钕全部以沉淀完全，若此时溶液中， (填“有”或“无”)沉淀生成；酸性太强会使“沉钕”不完全，原因是 。 (3)①“沉淀”过程得到晶体。写出“沉淀”时发生反应的离子方程式： 。 ②此过程中，草酸实际用量与理论计算量的比值(n)和沉钕率的关系如下图所示。 对沉钕率变化趋势进行解释： 。 ③“滤液3”中的 (填化学式)可在上述流程中循环利用。 (4)“一系列操作”包括 ；空气中“煅烧”时生成无毒的气体，反应的化学方程式 。 13．（2025·湖南常德·一模）钯(Pd)是在航空航天、汽车制造等领域应用广泛的稀有金属。以下是从镍阳极泥中回收钯及其他贵金属的工艺流程： 已知：“酸浸”中浸出液的主要成分为；金属被提炼过程中伴随有大量气泡，会形成类似海绵的孔隙结构。 回答下列问题： (1)“酸浸”时，为提高浸出效率可采取的措施有 (至少回答两点)；写出“酸浸”时单质钯发生反应的化学方程式 。 (2)“树脂吸附”中，若浸出液经过阴离子交换树脂的流速过快会导致贵金属的提取率 (填“增大”、“减小”、“不变”)。 (3)“王水溶解”中，体现了硝酸的 性；此步骤存在的缺点是 。 (4)“萃取”可实现从水层转移到有机层，“反萃取”中加入草酸铵的作用是 。 (5)硫脲[]分子中的硫原子和氮原子具有较强的配位能力，能与钯离子形成稳定的配合物，从而将钯离子从树脂上解吸下来，则在配合物中硫、氮作为配位原子采取的杂化方式分别为 。 (6)已知某批镍阳极泥中钯的含量为0.5%，经过“浸出、吸附”后，阴离子树脂对钯的吸附率为90%。若使用该镍阳极泥0.1t，理论上吸附在树脂上的钯元素的质量为 g。 14．（2025·湖南·模拟预测）钴、镍是重要的战略物资，但资源匮乏。某冶金厂的废炉渣中含下列化学成分(表1)。现用如下工艺流程从废炉渣中综合回收Cu、Ni、Co。 表1废炉渣的主要化学成分 元素 Cu Co Ni Fe Mn Ca Mg Ti Zn 质量百分数/% 13.38 1.53 27.25 16.8 <0.01 2.0 <0.03| 0.03 <0.01 表2有机相中P204体积分数对萃取除杂效果的影响 φ(P204)/% 萃余液中金属离子质量浓度/(g·L⁻¹) Co2+ Ni2+ Cu2+ Fe2+ Zn2+ Mn2+ 10 1.45 27.2 0.017 <0.005 0.004 0.01 15 1.40 26.8 0.005 <0.005 0.005 0.005 20 1.20 26.1 <0.005 <0.005 0.005 0.003 已知：CaF2、MgF2难溶于水。 回答下列问题： (1)“酸浸”中稀硝酸需要缓慢加入反应液的原因是 。 (2)“除铁1”中发生除杂反应的离子方程式为 ；若省去此步骤，对后续步骤造成的影响是 。 (3)“滤渣2”中含有 。 (4)“除铁2”的原理是溶液中的Fe2(SO4)3和Na2SO4在90℃左右，产生黄钠铁矾晶体请写出该反应的化学方程式： 。该步骤若加入溶液，可以提高除铁效率，试从化学平衡角度解释原因： 。 (5)“萃取1”中有机相(P204-煤油)中P204的体积分数不同，对金属离子的萃取效果也不同。表2是不同体积分数的P204-煤油溶液萃取除杂的效果数据，最合适的是 %。 (6)已知下图分别是萃取剂P204和P507的结构(R是同一烃基)，两物质中P=O上的氧原子均可与Co²⁺配位形成配位化合物。请结合物质结构知识分析两者配位能力大小：O(P204) O(P507)(填“大于”“小于”或“等于”)。 15．（2025·湖南·二模）金红石是一种重要的钛矿石，具有较高的稳定性和化学惰性，其主要成分为，还含有少量Fe、Cr的氧化物。金属钛具有高强度、低密度、耐腐蚀等优良性能，广泛应用于航空航天、化工、医疗器械等领域。工业上常采用氯化法和还原法相结合的工艺来制备金属钛。工艺流程如下： (1)Ti原子的价层电子轨道排布式为 。 (2)金红石粉碎后遇浓硫酸加热酸浸，转化成了，加入大量水，水解成，水解过程的化学方程式为 。 (3)若氯化过程产生等物质的量的CO和，则该过程发生反应的化学方程式为 。 (4)还原过程用金属镁在高温下还原得到金属Ti． ①还原过程需在 气氛中进行(填字母)。 a．氩气    b．    c．    d．空气 ②下列金属冶炼常用的方式和上述过程相似的是 (填字母)。 a．Al    b．Fe    c．Na    d．Pt ③钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图1所示，工业中实际生产选择左右进行，请解释原因： 。 (5)如图2是“碳中和”反应在钛的氧化物催化作用下的反应基理，该过程的总反应可以表示为 。 (6)四卤化钛熔点如下表所示，利用物质结构的知识解释熔点变化的原因： 。 物质 熔点/℃ 377 -25 38 150 16．（2025·湖南·二模）工业上以铬铁矿(，含、、的氧化物等杂质)为主要原料制备的工艺流程如图。 已知：矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度的对数与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度时，可认为已除尽。 回答下列问题： (1)基态的价层电子排布式为 。 (2)“焙烧”的目的是将转化为并将、氧化物转化为可溶性钠盐，“焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是 ；“焙烧”过程中发生的化学反应方程式为 。 (3)时.已知、；  。工艺流程中“调pH”和“净化”调换顺序后，是否还能得到“滤渣3”，请分析并说明理由： 。 (4)“滤渣2”的成分主要为 (填化学式)。 (5)“酸化”时发生反应的离子方程式为 。 (6)有关物质的溶解度如图所示。向“酸化”后的溶液中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到固体。冷却到 (填标号)得到的固体产品最多。 a.　　　b.　　　c.　　d. 试卷第2页，共55页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $