2026届高三化学一轮复习 专项练习---工业流程

2026年安徽省高三一轮复习专项练习---工业流程 基础1．某含锶()废渣主要含有和等，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。 已知时， 回答下列问题： (1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为 。 (2)“浸出液”中主要的金属离子有、 (填离子符号)。 (3)“盐浸”中转化反应的离子方程式为 ；时，向粉末中加入溶液，充分反应后，理论上溶液中 (忽略溶液体积的变化)。 (4)其他条件相同时，盐浸，浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是 。 (5)“浸出渣2”中主要含有、 (填化学式)。 (6)将窝穴体a(结构如图2所示)与形成的超分子加入“浸出液”中，能提取其中的，原因是 。 (7)由制备无水的最优方法是 (填标号)。 a．加热脱水      b．在气流中加热   c．常温加压    d．加热加压 基础2．精炼铜产生的铜阳极泥富含等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程，如下图所示。 回答下列问题： (1)位于元素周期表第 周期第 族。 (2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是 。 (3)“浸取2”步骤中，单质金转化为的化学方程式为 。 (4)“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的 (填化学式)转化为。 (5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。“电沉积”步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用的物质为 (填化学式)。 (6)“还原”步骤中，被氧化的与产物的物质的量之比为 。 (7)可被氧化为。从物质结构的角度分析的结构为(a)而不是(b)的原因： 。 基础3．钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某废渣含有钴、铅、铜、铁、镁、钙的价氧化物。从该废渣中提取钴和制取胆矾的一种流程如下。 已知：①常温下，，，； ②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表： 金属离子 开始沉淀时的 2.7 7.5 7.6 4.7 完全沉淀时的 3.7 9.0 9.1 6.2 ③萃取的反应原理；； 注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。 (1)Co位于元素周期表中第 周期第 族。 (2)“滤渣1”的主要成分为 。向“滤液1”中需先加A物质，再加B物质，若加入的A为无机非金属化合物的溶液，则A试剂为 (化学式)，加入B试剂的目的是 。 (3)常温下，若“滤液2”中(忽略溶液中极少量的)，除去“滤液2”中的，至少需加入固体的质量为 (忽略溶液体积的变化)。 (4)“反萃取”步骤中加入的“试剂”的名称为 。 (5)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 。 基础4．POM是一种常用的浸渍试剂，一种从辉钼矿(主要含有、、、，以及其它惰性杂质)获得POM、Ni以及的流程如下图所示： 已知：“闪速焙烧”所得烧渣中生成的氧化物有、、；氨水不能溶解、等。 请回答下列问题： (1)基态价电子排布图为 。 (2)转化为的化学方程式为 。 (3)“脱硫”工序需控制温度在之间，原因是 。 (4)其他条件一定时，钼的浸出率与“氨溶”温度和时间的关系如下图。“氨溶”条件宜采用 ，渉及的离子方程式为 。 (5)滤渣2中的主要成分有 (不考虑原料中的惰性杂质)。 (6)该流程中可以循环利用的物质有 。(填化学式)。 基础5．工业上以硼镁矿(主要成分是，还含有、、、、等杂质)为原料生产硼酸和七水硫酸镁。工艺流程如图： (1)为提高碱浸效率，可采取的措施有 (任答两点即可)。 (2)中B元素化合价为 ，其与NaOH溶液反应生成MgO和，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。 (3)硼砂的主要成为，易溶于水，且易水解(硼酸)(硼酸在常温下溶解度较小)，写出与硫酸反应的化学方程式 。 (4)操作II前“加热”的目的是 。 (5)①固体III的主要成分除之外还含有一种不溶于稀盐酸的黑色固体，该固体是 ，生成该物质的离子方程式为 。 ②若仅考虑使完全沉淀，则加入MgO调pH应不小于 (已知：i．下，；ii．；iii．某离子浓度时，即视为已完全沉淀)。 基础6．脆硫铅锑矿除含铅和锑主要金属外还含有铁、银、锌、铜、砷、铟等多种杂质金属，通常被认为是，该矿必须通过冶金过程才能分离铅锑。空气氧化法制备焦锑酸钠、硫代硫酸钠的工艺流程如下图所示： 已知：①铅、铁、银、锌、铜、铟元素都进入铅渣； ②“碱浸”后，锑、砷分别以硫代亚锑酸钠、硫代亚砷酸钠形式存在； ③常温下，，，通常残留在溶液中的离子浓度小于时就认为沉淀完全； ④难溶于冷水。 回答下列问题： (1)焦锑酸钠中Sb元素的化合价为 ，硫代亚砷酸钠中As元素的杂化方式为 。 (2)“碱浸”中，加入NaOH提供碱性环境的作用是 。“操作Ⅰ”中用到的玻璃仪器有烧杯、 、 。 (3)“碱浸”过程中，发生反应的化学方程式为 。 (4)制备焦锑酸钠反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (5)常温下，若铅渣经过处理后溶液中只有和，且浓度均为，使完全沉淀而不沉淀，需控制溶液pH的范围是 。 (6)基态As原子的价电子排布式为 。砷化镓立方晶系结构如图所示，砷化镓的晶胞参数为xpm，阿伏加德罗常数的值为，则晶胞密度为 。 基础7．一种以辉钼矿(主要成分为，含少量、、等元素的化合物及等)为原料制备四钼酸铵的生产工艺如图所示： 已知：“浸出液”的主要成分是。 回答下列问题： (1)铜在周期表中位于第 周期第 族。 (2)“焙烧”时转化为和，该反应的化学方程式为 。 (3)“氨浸”温度不能过高，原因是 ；“浸出渣”的主要成分有和 (填化学式)。 (4)“沉铜”时可以将溶液中的进一步转化为除去，该反应的离子方程式为 。 (5)“除磷”过程中，若太大会导致除磷效果变低，原因是 。 (6)“酸沉”后所得“滤液”中的主要成分是 (填化学式)。 基础8．由含银废催化剂(主要含、及少量、、、等，不溶于硝酸)制备粗银的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)基态O原子的价电子排布式为 ，的空间结构为 。 (2)“过程Ⅰ”中温度控制在，宜选用的加热方式为 ，温度不能过高的原因是 。 (3)“过程Ⅱ”中，检验沉淀表面的已洗涤干净的试剂可以用 。 (4)“过程Ⅲ”中，沉淀和氨水发生反应的化学方程式为 ，“过程Ⅳ”中，发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (5)可以利用电解法对粗银进行提纯，提纯时粗银作 (填“阳极”或“阴极”)。 基础9．镓作为一种战略金属，广泛应用于现代军事、无线通讯、生物、太阳能电池、半导体等诸多新兴领域，在航空航天中也具有重要地位。一种由砷化镓废料（主要含、、、等难溶物）制备镓的工艺流程如图： 已知：①在周期表中位于的正下方，性质与相似； ②常温下，相关元素可溶性组分物质的量浓度与的关系如图所示。 回答下列问题： (1)碱浸操作中加快反应速率，提高浸取率可采取的措施有 （任填2项）。 (2)“碱浸”时，中以的形式进入溶液中，该反应的离子方程式是 。 (3)“碱浸”温度控制在70℃左右，温度不能过高或过低的原因是 。 (4)“滤渣2”的成分为 （填化学式）。 (5)若用含14.5%砷化镓的废料回收镓，得到纯度为95%的镓，则镓的回收率为 %（保留3位有效数字，回收率指实际回收物质的质量与理论回收物质质量之比）。 (6)某种砷化镓晶胞结构如下图所示，已知晶胞参数为，阿伏加德罗常数的数值为，a原子的坐标参数为，则原子的坐标参数为 ，晶体密度为 （列出计算式即可）。 基础10．某小组以高砷锡中矿(主要成分、、等)为原料，采用分段焙烧法提取砷和锡的流程如下： 已知：①还原按照的顺序逐步还原；②“焙烧渣1”的主要成分为、、；③Fe与As、Sn能形成合金，降低As、Sn的挥发率。回答下列问题： (1)砷元素在元素周期表中的位置是 。 (2)“低温焙烧”中与反应方程式为 。 (3)“低温焙烧”过程CO含量对“焙烧渣1”中As的质量分数的影响如图，As的质量分数随CO含量增大而增加的原因 。 (4)“高温焙烧”过程还原生成的反应为 。 (5)分段焙烧的优点是 。 (6)灰锡具有金刚石型立方晶系结构，晶胞参数anm，则灰锡中Sn的配位数为 ，该晶体的密度为 。 11．废旧磷酸铁锂电池提锂渣的主要成分为磷酸铁()，还有石墨粉、铝和铜的氧化物等，某科研小组从提锂渣中回收磷酸铁并实现正极材料再生的流程如下。 已知：①和均难溶于水，但在强酸或磷酸条件下可生成易溶的磷酸二氢盐； ②铁磷溶液的主要成分为。 回答下列问题： (1)为提高提锂渣的“浸出”率，可采取的措施有 (写出一条)。 (2)“除杂”时加入适量铁粉可使形成沉淀从溶液中分离，原因是 ；“滤渣”的主要成分有石墨、和 (填化学式)。 (3)“氧化”后生成难溶性的，该反应的化学方程式为 。 (4)“氧化”终点所得溶液需调节一定以使铁、磷元素充分沉淀制备磷酸铁，终点对制备磷酸铁过程的影响如下图所示。由图分析，终点约为 最适宜，若大于该，会导致 。 (5)“滤液”中可循环使用的物质主要是 (填化学式)。 (6)“煅烧”时葡萄糖的作用是 。 12．（2025·安徽黄山·二模）钛白粉()是一种性能优良、应用广泛的白色颜料，工业上以钛铁矿精矿(主要成分为，含少量、和)为原料冶炼钛白粉的流程如图所示。 已知：酸解后，钛主要以形式存在。室温条件下，在的溶液中会完全水解生成沉淀。 回答下列问题： (1)基态原子核外价层电子排布式为 。 (2)试剂X应为 (填化学式)。 (3)酸解过程中，发生的非氧化还原反应的化学方程式为 。 (4)酸解后需要加入铁粉还原的原因是 。 (5)测定样品中纯度：取样品，在酸性条件下充分溶解，加入适量铝粉将还原为。过滤并洗涤，将所得滤液和洗涤液合并配制成溶液。取所配溶液于锥形瓶中，滴加几滴溶液，用标准溶液滴定，将转化成，重复操作3次，平均消耗标准溶液。 ①该样品中的质量分数是 (保留2位有效数字)。 ②若其他操作都正确，量取待测液的滴定管没有润洗，则测得结果将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (6)一种四方晶系的晶胞结构如下图所示，晶胞参数为、、。原子的配位数是 ，该晶体的密度是 (用含的代数式表示) 13．（2025·安徽·一模）冶炼铜过程中产生的铜阳极泥富含Cu、Se、Te等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取硒和碲的流程，如图所示。 回答下列问题： (1)基态Se原子核外电子排布式为 。硒有多种单质，比较有代表性的是灰硒和红硒，它们互为 。 (2)“加压、加热，酸浸”步骤中，和分别转化为和，写出参与反应的化学方程式： 。 (3)试从化学反应原理的角度分析“加压”能提高Cu、Se、Te浸出率的原因： 。 (4)氧化性： (填“>”“<”或“=”)。 (5)“沉铜”中生成沉淀的离子方程式为 。 (6)由获取Cu的过程中，常采用高压氢还原法直接从溶液中提取金属粉。还原时，增大溶液酸度不利于Cu生成的原因是 。 (7)硫和碲位于元素周期表同一主族，试分析存在而不存在的原因： 。 14．（2025·安徽安庆·二模）以黄铜矿(主要成分为)和工业废渣制取硫化铜的流程如下： (1)中的元素的化合价为 。 (2)电解可获得较纯净的原理如图所示，其阴极电极反应式为 。 (3)浸取步骤，每生成的转移，写出浸取时发生的化学方程式 ；有同学提出浸取率较低，原因可能为 ；还有同学提出，浸取时可以不断通入空气来提高浸取率的原因 (用离子方程式表示)。 (4)向水相中加入双氧水，溶质可循环到 步骤。 (5)流程中的能否用替代？ (用“能”或者“不能”回答)用计算说明 (已知：的电离常数、，，当时，认为该反应基本完成反应。) (6)能与、、、等形成配位数为4的配合物，写出与乙二胺以形成的配离子结构为 。 15．（2025·安徽·一模）稀土金属已成为发展尖端科学技术不可缺少的材料，我国稀土资源丰富，其中铈(Ce)是稀土中丰度最高的元素，其在电子材料、催化剂等方面的应用非常广泛。以氟碳铈矿石(含)为原料制备的工艺流程可表示为： (1)“氧化焙烧”时，为提高反应速率和原料利用率，将空气从焙烧炉 通入(填“顶部”或“底部”)。 (2)在硫酸介质中Ce(Ⅳ)可被磷酸二异辛酯()萃取，Ce(Ⅲ)不能被萃取。 ①磷酸二异辛酯在煤油中通过氢键形成对称的环状二聚体，较大的烃基会使与之连接的氧原子难以形成氢键，该环状二聚体结构式可表示为 。 ②被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D)，本题实验条件下。向20mL含Ce(Ⅳ)的酸浸液中加入10mL萃取剂，充分振荡、静置后，水层中 。 ③“反萃取”过程中的作用是 。 (3)加入硫脲还原酸浸液中的离子，生成二硫甲脒和，硫脲和反应的离子方程式为 。 (4)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，和之间可进行可逆的电荷转移。假设晶胞棱长为apm。 晶胞中与最近的核间距为 pm(用含a参数表示)，每个晶胞中个数为 (用含x参数表示)。 16．（2025·安徽滁州·一模）钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知溶液中相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+ Mn2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 8.1 沉淀完全的pH 2.8 8.9 1.1 9.4 8.2 10.1 回答下列问题： (1)为了加快废渣的“酸浸”速率可以采取的措施 、 (任写两条)。 (2)滤渣1的主要成分是 (写化学式)。Pb元素位于元素周期表中第ⅣA族，Pb3O4中Pb元素的化合价为+2价和 价。 (3)加入MnO2这一步反应的离子方程式为 。 (4)“氧化沉钴”过程中，若氧化等物质的量的Co2+和Mn2+，消耗KMnO4的物质的量之比为 。 (5)“除钴液”中残留的Co3+浓度为 。 (6)一种含Co、Ni和Ga元素的记忆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。该合金的晶胞中，粒子个数最简比N(Co):N(Ga):N(Ni)= ，其立方晶胞的体积为 nm3。 17．（2025·安徽淮北·一模）废催化剂中金属资源的回收利用可以降低生产成本。从某废催化剂(主要成分为、、等)中回收和的流程如下： 回答下列问题： (1)“焙烧”时产生的气体是 (填化学式)。 (2)“水浸”后的滤液中铝的存在形式为 (填化学式)。 (3)“酸浸”过程发生的主要反应为    ，相同时间内镍的浸出率与温度的关系如图1所示，温度高于镍的浸出率下降的原因是 。 (4)已知时，相关金属离子完全沉淀(离子浓度)时的pH如下表，“除杂”时控制溶液的pH为6.9，此时溶液中的浓度为 。 金属离子 pH 8.3 3.2 4.7 8.9 (5)“氧化”过程发生的离子反应方程式为 。工业上可电解碱性悬浊液制备，阳极反应式为 。 (6)图2、图3分别为扫描电子显微镜下和微观形貌图，作为催化剂的载体的优势是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 2026年安徽省高三一轮复习专项练习---工业流程 参考答案 1．(1) (2)、 (3) (4)升高温度，与有效碰撞次数增加，反应速率加快，所以锶浸出率增大； (5)、 (6)窝穴体a的空腔与更匹配，可通过分子间相互作用形成超分子，且具有更多的空轨道，能够与更多的N、O形成配位键，形成超分子后，结构更稳定 (7)a 【分析】含锶()废渣主要含有和等，加入稀盐酸酸浸，碳酸盐溶解进入滤液，浸出渣1中含有，加入溶液，发生沉淀转化，，得到溶液，经过系列操作得到晶体； 【详解】（1）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族，基态原子价电子排布式为； （2）由分析可知，碳酸盐均能溶于盐酸，“浸出液”中主要的金属离子有、、； （3）由分析可知，“盐浸”中发生沉淀的转化，离子方程式：；该反应的平衡常数，平衡常数很大，近似认为完全转化，溶液中剩余，则，列三段式：，理论上溶液中； （4）随温度升高锶浸出率增大，原因是升高温度，与有效碰撞次数增加，反应速率加快，所以锶浸出率增大； （5）“盐浸”时发生沉淀的转化，生成了，不参与反应，故浸出渣2”中主要含有、、； （6）窝穴体a与形成的超分子加入“浸出液”中，能提取其中的，原因是窝穴体a的空腔与更匹配，可通过分子间相互作用形成超分子，且具有更多的空轨道，能够与更多的N、O形成配位键，形成超分子后，结构更稳定； （7）为强碱，则也是强碱，不水解，排除b，由平衡移动原理可知制备无水的方法加压不利于脱水，排除c、d，故选a。 2．(1) 四 ⅠB (2)Cu2+ (3) (4)AgCl (5) (6)3：4 (7)(a)结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定，(b)结构中正负电荷中心不重合，极性较大，较不稳定，且存在过氧根，过氧根的氧化性大于I2，故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构 【分析】精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中，Ag、Au不反应，浸渣1中含有Ag和Au；浸渣1中加入盐酸、H2O2浸取，Au转化为HAuCl4进入浸取液2，Ag转化为AgCl，浸渣2中含有AgCl；浸取液2中加入N2H4将HAuCl4还原为Au，同时N2H4被氧化为N2；浸渣2中加入，将AgCl转化为，得到浸出液3，利用电沉积法将还原为Ag。 【详解】（1）Cu的原子序数为29，位于第四周期第ⅠB族； （2）由分析可知，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中，故浸取液1中含有的金属离子主要是Cu2+； （3）浸取2步骤中，Au与盐酸、H2O2反应氧化还原反应，生成HAuCl4和H2O，根据得失电子守恒及质量守恒，可得反应得化学方程式为：； （4）根据分析可知，浸渣2中含有AgCl，与反应转化为； （5）电沉积步骤中，阴极发生还原反应，得电子被还原为Ag，电极反应式为：；阴极反应生成，同时阴极区溶液中含有Na+，故电沉积步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用得物质为； （6）还原步骤中， HAuCl4被还原为Au，Au化合价由+3价变为0价，一个HAuCl4转移3个电子，N2H4被氧化为N2，N的化合价由-2价变为0价，一个N2H4转移4个电子，根据得失电子守恒，被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3：4； （7）(a)结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定，(b)结构中正负电荷中心不重合，极性较大，较不稳定，且存在过氧根，过氧根的氧化性大于I2，故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构。 3．(1) 四 Ⅷ (2) 硫酸铅、硫酸钙 H2O2 调节pH，使铁离子转为氢氧化物沉淀除去 (3)5.46g (4)稀硫酸 (5) 【分析】炼锌废渣含有钴、铅、铜、铁、镁、钙的+2价氧化物，经稀硫酸酸浸时，+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外，其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液，同时部分钙离子液生成不溶物硫酸钙，则滤渣1为硫酸铅、硫酸钙，过滤后，滤液中加入氧化剂A氧化亚铁离子为铁离子，加入B调节pH，铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去，则滤渣2为氢氧化铁，滤液加入NaF沉淀Ca2+、Mg2+，得到CaF2、MgF2沉淀，则滤渣3为CaF2、MgF2；滤液加入HR萃取铜离子，然后加入试剂a为稀硫酸反萃取，水相得到硫酸铜溶液，进一步得到胆矾；萃取铜离子后的水相加入KMnO4氧化钴离子为Co（OH）3，同时得到MnO2，据此回答。 【详解】（1）Co为27号元素，位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族。 （2）根据分析，“滤渣1”的主要成分为硫酸铅、硫酸钙。结合各离子沉淀的pH，需要保证铁元素沉淀而钴离子不沉淀，由于亚铁离子和钴离子沉淀的pH接近，需要把亚铁离子氧化为铁离子，向“滤液1”中需先加A物质，再加B物质，若加入的A为无机非金属化合物的溶液，则A试剂为H2O2，加入B试剂的目的是调节pH，使铁离子转为氢氧化物沉淀除去。 （3）沉淀镁离子后，溶液中存在，溶液中，除去“滤液2”中的，至少需加入固体的质量为。 （4）根据分析，“反萃取”步骤中加入的“试剂”的名称为稀硫酸。 （5）“氧化沉钴”中KMnO4氧化钴离子为Co(OH)3，同时得到MnO2，氧化还原反应的离子方程式为。 4．(1) (2) (3)温度过低，反应速率慢；温度过高NaClO或HClO不稳定分解 (4) 80℃、60 min (5)PbSO4、SiO2 (6)(或)、 【分析】由题知，辉钼矿主要含有MoS2、NiS、PbS、SiO2及其它惰性杂质，闪速焙烧后，MoS2、NiS、PbS分别转化为MoO3、PbO、NiO等氧化物，同时产生含硫烟气(主要是SO2)； 获得POM流程：氨溶过程中，PbO、NiO和SiO2等氧化物不能被氨水溶解，而MoO3能与氨水反应：，生成可溶的(NH4)2MoO4，过滤后得到含有(NH4)2MoO4的滤液和含有PbO、NiO和SiO2等氧化物的滤渣1；对含有(NH4)2MoO4的滤液进行结晶操作，得到(NH4)2MoO4晶体，再将其热分解得到MoO，MoO后续可进一步转化为POM； 获得Ni流程：由题及上述分析可知，滤渣1中含有NiO等物质，加入稀硫酸酸溶，NiO会转化为Ni2+进入溶液，然后通过电解得到金属Ni，此时滤渣2含PbSO4、SiO2等物质，因为PbO与稀硫酸反应会生成PbSO4沉淀，SiO2不与稀硫酸反应； 获得Na2SO4流程：产生的含硫烟气用次氯酸钠溶液进行脱硫处理，得到目标产物Na2SO4。 【详解】（1） 根据价电子排布式的定义，42Mo的价电子排布式为4d55s1，4d能级有5个轨道，5s能级有1个轨道，按照洪特规则，其价电子排布图为。 （2）MoS2在空气中焙烧，与氧气反应，Mo元素被氧化为MoO3，S元素被氧化为SO2，根据原子守恒和得失电子守恒配平化学方程式为：。 （3）从反应速率角度分析，温度低反应速率慢，不利于生产效率；从物质性质角度分析，温度过高，参与脱硫反应NaClO或生成的HClO易分解，影响脱硫效果；因此答案为：温度过低，反应速率慢；温度过高NaClO或HClO不稳定分解。 （4）从钼的浸出率与“氨溶”温度时间和关系图看，在80℃时浸出率较高，时间60 min左右浸出率较好，且再增加时间浸出率提升不明显，所以答案为80℃、60 min；根据分析可知MoO3与氨水的反应方程式，由于氨水是弱电解质，生成物(NH4)2MoO4可溶，故其离子方程式为：。 （5）根据分析可知，滤渣2中的主要成分PbO与稀硫酸反应生成的PbSO4沉淀，以及不与稀硫酸反应的SiO2，故答案为PbSO4、SiO2。 （6）“氨溶”时用浓氨水，结晶得到(NH4)2MoO4，热分解(NH4)2MoO4会产生NH3，NH3可以再用于“氨溶”步骤；稀硫酸酸溶时，会得到NiSO4，在电解提取Ni的过程中，阴极会生成Ni，阳极会生成氧气和H+，从而得到H2SO4，所以可循环利用的物质是NH3(或NH3·H2O)和H2SO4。 5．(1)粉碎硼镁矿，适当升温，不断搅拌，适当增大NaOH溶液的浓度 (2) (3) (4)破坏胶体的形成，便于过滤 (5) 2.8 【分析】 流程分析如下：； 【详解】（1）提高浸出效率的措施有：粉碎硼镁矿，适当升温，不断搅拌； （2）根据化合物中元素化合价和为0即可求出B元素化合价为+3，在溶液中存在的过程为，，溶液显碱性，可得出：； （3）已知“，易溶于水，且易水解(硼酸)，(硼酸在常温下溶解度较小)”，得出与硫酸反应的化学方程式为：； （4）操作II是过滤分离与、溶液，故加热目的是破坏硅酸胶体的形成，便于过滤； （5）①由流程分析可知黑色物质为，即写出方程式为； ②调pH的目的是沉淀，欲使其完全沉淀，应使，则，则，故。 6．(1) (2) 抑制的水解 漏斗 玻璃棒 (3) (4) (5) (6) 【分析】加入、“碱浸”后，铅、铁、银、锌、铜、铟元素都进入铅渣，锑、砷分别以硫代亚锑酸钠、硫代亚砷酸钠形式存在于浸出液中；通入压缩空气“空气氧化”，硫代亚锑酸钠转化为焦锑酸钠[NaSb(OH)6]沉淀和硫代硫酸钠溶液，过滤除去焦锑酸钠[NaSb(OH)6]，“氧化后液”中主要成分为硫代亚砷酸钠和硫代硫酸钠，据此回答问题。 【详解】（1）焦锑酸钠[NaSb(OH)6]中Na、O、H元素的价态分别为+1、-2、+1，根据化合物中元素正、负化合价的代数和等于零可知，焦锑酸钠中Sb元素的化合价为；As元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤA族，中As的孤电子对数，价层电子对数，As元素的杂化方式为。 （2）易水解，因此“碱浸”中，加入NaOH提供碱性环境的作用是抑制的水解；“操作Ⅰ”为过滤，该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。 （3）“碱浸”过程中，被溶液溶解生成硫代亚锑酸钠，发生反应的化学方程式为。 （4）通入压缩空气“空气氧化”，硫代亚锑酸钠转化为焦锑酸钠[NaSb(OH)6]沉淀和硫代硫酸钠溶液，根据电子守恒和元素守恒，制备焦锑酸钠反应的化学方程式为，氧化剂和还原剂的物质的量之比为。 （5）溶液中的浓度为，则，则开始沉淀时溶液；，当溶液中时完全沉淀，，解得，，，故使完全沉淀而不沉淀，需控制溶液pH的范围是。 （6）As元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤA族，因此基态As原子的价电子排布式为；由晶胞结构图可知，每个晶胞中含As原子：个，Ga：4个，砷化镓晶胞密度。 7．(1) 四 ⅠB (2) (3) 温度过高，氨水挥发，影响氨浸效率 (4) (5)pH过大，形成沉淀，使除磷效率下降 (6) 【分析】钼精矿(主要成分为，含少量、、等元素的化合物及等)通入空气焙烧时转化为和，加氨水浸出，MoO3转化为，SiO2不反应，浸渣为SiO2、等，“浸出液”的主要成分是，加(NH4)2S沉铜，Cu2+转化CuS沉淀，滤渣为CuS，滤液中加除磷，得到滤渣为，加硫酸进行沉淀得到(NH4)2Mo4O13•2H2O。 【详解】（1）铜是29号元素，位于元素周期表的第四周期第ⅠB族； （2）“焙烧”时转化为和，氧气做氧化剂，反应的化学方程式为； （3）“氨浸”温度不能过高，原因是温度过高，氨水挥发，影响氨浸效率；由分析可知，“浸出渣”的主要成分有和； （4）沉铜”时，溶液中的转化为除去，离子方程式为； （5）“除磷”过程中，所用试剂是，若太大会导致除磷效果变低，原因是pH过大，形成沉淀，使除磷效率下降； （6）“酸沉”所用的试剂是硫酸，最后得到四钼酸铵晶体中并无，则所得滤液中的阴离子为，阳离子为，所得“滤液”中的主要成分是。 8．(1) 平面三角形 (2) 水浴加热 防止硝酸分解 (3)KSCN溶液或亚铁氰化钾溶液 (4) 4:1 (5)阳极 【分析】含银废催化剂(主要含、及少量、、、等，不溶于硝酸)经磨碎、加热，用稀硝酸溶解，过滤所得的滤渣为及，滤液中有Ag+、Mg2+、K+、Fe3+，加入NaCl可形成AgCl沉淀，将沉淀过滤、洗涤，用氨水溶解可得氯化二氨合银溶液，反应方程式为，向其中加入，二者发生氧化还原反应生成粗银和氮气。 【详解】（1）O是8号元素，O原子核外还有8个电子，价电子排布式为，中心原子价层电子对数为3+=3，且不含孤电子对，空间结构为平面三角形。 （2）“过程Ⅰ”中温度控制在，低于水的沸点，为使受热更加均匀，宜选用的加热方式为水浴加热，硝酸受热易分解，温度不能过高的原因是防止硝酸分解。 （3）由分析可知，操作Ⅱ的沉淀表面有残留的铁离子，检验操作Ⅱ的沉淀是否洗涤干净的方法是：取适量最后一次洗涤液于试管中，加入几滴KSCN溶液或亚铁氰化钾溶液，若溶液不变红或不产生蓝色沉淀，说明沉淀已被洗涤干净； （4）“过程Ⅲ”中，AgCl和氨水反应生成氯化二氨合银，化学方程式为：，过程Ⅳ中，反应的氧化剂为，其中银元素由+1价被还原为0价，变化1个价态，还原剂为N2H4•H2O，其中氮元素由-2价被氧化为0价，共变化4个价态，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为4：1。 （5）过程Ⅴ可以利用电解精炼粗银制得超细银，提纯时粗银作阳极，失去电子生成Ag+，Ag+在阴极得到电子生成Ag。 9．(1)粉碎、搅拌、适当的升高温度、适当的增加氢氧化钠的浓度、延长碱浸的时间等（或其他合理答案） (2) (3)温度低于70℃，反应速率较慢，温度高于70℃，分解 (4) (5)95.0 (6) 【分析】砷化镓废料与氢氧化钠、进行碱浸操作，转化为、 Na3AsO4，转化为硅酸钠，、难溶于氢氧化钠溶液形成滤渣1，滤液加入硫酸，硅酸钠转化为硅酸沉淀，即滤渣2，滤液1加入氢氧化钠调pH为3.7，得到沉淀，再加入氢氧化钠，得到，电解得到，滤液2蒸发浓缩、降温结晶得到。 【详解】（1）碱浸操作中加快反应速率，提高浸取率可采取的措施有：粉碎、搅拌、适当的升高温度、适当的增加氢氧化钠的浓度、延长碱浸的时间等（或其他合理答案）； （2）“碱浸”时，中以的形式进入溶液中，根据得失电子、原子、电荷守恒，该反应的离子方程式是； （3）因为温度低于70℃，反应速率较慢，温度高于70℃，分解，所以“碱浸”温度控制在70℃左右，温度不能过高或过低； （4）根据分析知，“滤渣2”的成分为； （5）砷化镓的质量：，理论上得到镓：，实际上得到镓的，则镓的回收率为； （6）如果把一个晶胞平均分为8个小立方体，则原子位于右下方后面小立方体的体心，则原子的坐标参数为；由图可知，晶胞中含个白球、4个黑球，则晶胞质量：，晶胞体积：，则晶体密度为。 10．(1)第四周期第VA族 (2) (3)CO含量过大会还原生成，与形成合金，降低的挥发率，因此焙烧渣中的质量分数增大 (4)或 (5)实现了砷与锡的高效分离 (6) 4 或或 【详解】（1）砷元素在元素周期表中的位置是第四周期第VA族； （2）有流程分析可知“低温焙烧”中未发生反应，与生成、和，根据元素守恒配平可得； （3）CO含量过大会还原生成，与形成合金，降低的挥发率，因此焙烧渣中的质量分数增大； （4）由流程图可知将还原成，根据硫元素守恒，反应需要参加，得出反应方程式为；或； （5）由已知信息②可知与、能形成合金，降低、的挥发率，本方法可以实现了砷与锡的高效分离； （6） 金刚石型的晶胞结构如下所示，配位数为4；灰锡的晶胞结构类似金刚石，一个晶胞中含有8个Sn原子，所以。 11．(1)将提锂渣磨成粉末(或适当升温等，合理即可) (2) 与反应，使转化为，从而使沉淀 Cu (3) (4) 2.5(或2-2.5之间) 生成，使磷酸铁中杂质增多 (5) (6)作还原剂 【分析】提锂渣的主要成分为磷酸铁()，还有石墨粉、铝和铜的氧化物等，加入稀硫酸和磷酸将固体溶解，加入铁粉可降低溶液酸度，使得形成沉淀从溶液中分离，铁磷溶液的主要成分被过氧化氢氧化后生成，从溶液中滤出后经脱水后，加入葡萄糖和碳酸锂，发生反应生成LiFePO4，实现正极材料再生。 【详解】（1）为提高提锂渣的“浸出”率，可采取将提锂渣磨成粉末(或适当升温等)的措施； （2）“除杂”时加入适量铁粉，与反应，使转化为，从而使沉淀；根据分析可知，“滤渣”的主要成分有石墨、和Cu； （3）在作用下被氧化为，化学方程式：； （4）根据图示，终点约为2.5时，Fe、P元素沉淀率都比较高，且基本达到最大；若大于该，会导致生成，使磷酸铁中杂质增多； （5）滤液中剩余的硫酸可循环使用； （6）“煅烧”时葡萄糖中的C元素起还原性作用，将硫酸铁中的铁元素还原为+2价，实现正极材料的再生。 12．(1)3d24s2 (2)NaOH溶液 (3)+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O (4)防止加纯碱调节pH生成氢氧化铁沉淀，酸解后需要加入铁粉把Fe3+还原为Fe2+ (5) 91% 偏低 (6) 3 【分析】钛铁矿精矿主要成分为，含少量、和。钛铁矿加碱溶浸，、和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠，和与氢氧化钠不反应，过滤，滤渣中含有和，用浓硫酸“酸解”滤渣，酸解液中主要含有、Fe2+、Fe3+，加铁粉把Fe3+还原为Fe2+，加纯碱调节pH使水解为沉淀，过滤出，煅烧得。 【详解】（1）Ti是22号元素，基态原子核外价层电子排布式为3d24s2； （2）“溶浸”目的是除去、，、和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠，所以试剂X应为NaOH溶液。 （3）酸解过程中，钛主要以形式存在，发生的非氧化还原反应，可知和浓硫酸反应生成硫酸亚铁、TiOSO4、水，反应的化学方程式为+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O （4）与浓硫酸反应生成硫酸铁，酸解液中主要含有、Fe2+、Fe3+，Fe3+易水解，为防止加纯碱调节pH生成氢氧化铁沉淀，酸解后需要加入铁粉把Fe3+还原为Fe2+； （5）测定样品中纯度：取样品，在酸性条件下充分溶解，加入适量铝粉将还原为。过滤并洗涤，将所得滤液和洗涤液合并配制成溶液。取所配溶液于锥形瓶中，滴加几滴溶液，用标准溶液滴定，将转化成，Ti元素化合价由+3升高为+4，Fe元素化合价由+3降低为+2，根据得失电子守恒得滴定关系式~~，根据钛元素守恒，~~~~~，n()=n［］=， 重复操作3次，平均消耗标准溶液。 ①该样品中的质量分数是。 ②若其他操作都正确，量取待测液的滴定管没有润洗，待测液浓度偏小，消耗标准液体积偏小，则测得结果将偏低。 （6）根据晶胞结构图，晶胞中黑球数为、白球数为，根据的化学式可知，黑球表示Ti原子、白球表示O原子，Ti周围有6个O原子，Ti的配位数为6，Ti、O比为1:2，所以原子的配位数是3。晶胞参数为、、。该晶体的密度是 13．(1) 或 同素异形体 (2) (3)加压可增大氧气溶解度，加快化学反应速率；加压可提升溶液沸点，化学反应可在更高温度下发生，化学反应速率更快 (4)> (5)[或] (6)在用将还原为Cu单质时，失去电子被氧化为，若还原时增大溶液的酸度，增大，不利于失去电子 (7)S原子半径小，其原子周围不能容纳6个，而Te原子半径大，其原子周围能容纳的数目多 【分析】加压、加热酸浸阶段，向含 Cu、Se、Te 等元素的铜阳极泥中加入溶液并通入 ，在加压、加热条件下进行酸浸。利用氧气在酸性环境下的氧化性，将铜阳极泥中的金属等成分氧化溶解。铜元素转化为为铜离子进入溶液，Se、Te 等元素也发生相应反应进入浸出液，不溶物成为浸渣被分离。第一次还原（还原1）阶段，向浸出液中通入，​具有还原性，能将浸出液中的Se元素还原为单质Se，通过过滤可将Se分离出来，得到滤液1。第二次还原（还原2）阶段，向滤液1中再次通入，此时将溶液中的Te元素还原为单质Te，经过滤分离出Te，得到浸出液。沉铜阶段，向浸出液中加入溶液，使铜离子转化为沉淀，过滤分离出沉淀，滤液3被分离出去。后续处理阶段，经过一系列后续处理，最终得到铜单质。 【详解】（1）Se 是 34 号元素，根据核外电子排布规律，其基态原子核外电子排布式为，也可用简化形式表示。灰硒和红硒是硒元素形成的不同单质，互为同素异形体。 （2）“加压、加热，酸浸”时，与、反应，中Cu为 +1 价，Se为 -2 价 ，反应后Cu转化为，Se转化为，作氧化剂，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式，。 （3）加压可增大氧气溶解度，溶液中浓度增大，加快化学反应速率，提高浸出率。同时加压可提升溶液的沸点，可使化学反应在更高的温度下发生，化学反应速率更快。 （4）同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性越强，其最高价含氧酸的氧化性越强。Se 和 Te 同主族，Se 在 Te 上方，非金属性 Se > Te ，所以氧化性。 （5）“沉铜”时，与溶液反应生成沉淀，水解产生，根据电荷守恒和原子守恒写出离子方程式。 （6）高压氢还原时，作还原剂，失去电子被氧化为，增大溶液酸度，浓度升高，不利于失去电子，也就不利于Cu的生成。 （7）原子半径影响原子周围可结合其他原子或原子团的数量，S和Te同主族，Te原子半径大，有足够空间容纳多个-OH 形成，S原子半径小，空间限制使其难以形成含6个-OH 的。 14．(1)+1价 (2) (3) 生成的硫覆盖在表面，阻碍浸取 (4)浸取 (5) 能 的，故能反应完全，可用替代 (6) 【分析】向黄铜矿(主要成分为)、废铜渣中加入稀硫酸后进行电解得到的，再加入溶液发生反应，过滤将S过滤出来，加入萃取剂，将萃取进入有机相，进入水相，在有机相中加入硫酸进行反萃取，再加入进行反应得到，据此回答。 【详解】（1）中Fe、S的化合价分别为+3、-2价，则的价态为+1价； （2）电解时阴极发生还原反应，由图可知阴极电极反应式为； （3）电解得到的与反应，每生成，有参与反应，原子失去，则失去生成单质，故化学方程式为；由上述反应可知，生成的单质覆盖在表面，阻碍浸取，故铜离子浸取率较低；浸取时反应生成了，通入空气可以维持的浓度，故反应方程式为； （4）水相中的可用氧化后循环到浸取步骤； （5）的，此反应的大于能反应完全； （6） 由于可形成配位数为4的配合物，与乙二胺以形成的配合物结构为。 15．(1)底部 (2) 0.01 将Ce(Ⅳ)还原为Ce(Ⅲ)，使其进入水层 (3)2 (4) 【分析】氟碳铈矿CeFCO3焙烧时和氧气反应生成CeO2、CeF4和气体X是CO2，化学方程式为：，然后加入稀硫酸形成含Ce4+、的溶液，加入有机萃取剂萃取分液，取有机相用过氧化氢将Ce4+还原为后反萃取得，最终得； 【详解】（1）“焙烧”采用逆流操作可增大反应物的接触面积，有利于提高反应速率，使焙烧更加充分，提高原料的利用率，故粉碎后的矿渣从顶部加入，将空气从焙烧炉底部通入； （2） ①磷酸二异辛酯在煤油中通过氢键形成对称的环状二聚体，较大的烃基会使与之连接的氧原子难以形成氢键，该环状二聚体结构式可表示为; ； ②被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D)，。向20ml含的酸浸液中加入10ml萃取剂，充分振荡、静置后，水层中有，解得； ③反萃取时加，可将+4价铈还原为+3价，使其进入水层； （3） 加入硫脲()，将+4价的Ce还原为+3价，硫脲和反应的离子方程式为：2； （4）Ce4+占据顶点和面心位置，为面心立方堆积，O2-填充在四面体空隙处，CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为晶胞对角线长度的，即；假设CeO2-x中Ce4+和Ce3+的个数分别为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Ce4+或Ce3+的个数为8×+6×=4，所以每个晶胞中Ce4+的个数为4-8x。 16．(1) 粉碎废渣 提高硫酸浓度 (2) PbSO4 +4 (3)MnO2+2Fe2++4H+＝2Fe3++Mn2++2H2O (4)1:2 (5)10-16.7 mol·L-1 (6) 2:1:1 【分析】由题给信息可知，用硫酸处理湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)，得到含有Co2+、Zn2+、Fe2+、SO等离子的溶液，Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4。过滤后，滤液中加入MnO2，将Fe2+氧化为Fe3+。然后加入ZnO，调节溶液pH，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3。再次过滤后，滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+；最后“氧化沉钴”加入强氧化剂KMnO4，将溶液中的Co2+氧化为Co3+，Co3+形成Co(OH)3沉淀，而KMnO4被还原为MnO2。KMnO4还会与溶液中的Mn2+发生归中反应生成MnO2，得到Co(OH)3和MnO2的混合物，“除钴液”中主要含有ZnSO4、K2SO4。据此解答。 【详解】（1）可以通过粉碎废渣、提高硫酸浓度、加热、搅拌等方式加快反应速率，提高钴元素的浸出效率。答案为：粉碎废渣；提高硫酸浓度； （2）由分析可知，滤渣1为PbSO4；Pb位于元素周期表中第ⅣA族，其最高正价为+4价。根据化合物的化合价代数和为0，可知Pb3O4中Pb元素的化合价为+2价和+4价。答案为：PbSO4；+4； （3）加入MnO2，MnO2将Fe2+氧化为Fe3+。离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+＝2Fe3++Mn2++2H2O。答案为：MnO2+2Fe2++4H+＝2Fe3++Mn2++2H2O； （4）KMnO4氧化Co2+的离子方程式为：MnO+3Co2++7H2O＝3Co(OH)3↓+MnO2↓+5H+；KMnO4氧化Mn2+的离子方程式为：2MnO+3Mn2++2H2O＝5MnO2↓+4H+；根据离子方程式可知，若氧化等物质的量的Co2+和Mn2+，消耗KMnO4的物质的量之比为1:2。答案为：1:2； （5）根据题给数据，可知Co3+完全沉淀时的pH=1.1，此时c(Co3+)=10-5mol·L-1，c(OH-)=10-12.9 mol·L-1。则Ksp[Co(OH)3]=c(Co3+)×c3(OH-)=10-43.7 (mol·L-1)4。“除钴液”的pH=5，则“除钴液”中残留的Co3+的浓度= Ksp[Co(OH)3]÷c3(OH-)=。答案为：10-16.7 mol·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：。该结构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，根据均摊法，可知晶胞中Ga、Ni个数为4，Co个数为8，粒子个数最简比Co:Ga:Ni=2:1:1，由图可知，晶胞棱长为2apm，故晶胞的体积为。答案为：2:1:1；。 17．(1) (2) (3)酸浸镍的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，使镍的浸出率降低 (4)0.1 (5) (6)孔径更小、比表面积更大，可以增大催化剂与反应物的接触面积，增大反应速率 【分析】废催化剂主要含、、等，加碳酸钠焙烧后得到NiO、、，水浸后得到固体和滤液，固体为NiO、，经酸浸、除杂可除去铁元素，再经氧化阶段可得到；焙烧后的NaAlO2遇水生成Na[Al(OH)4]，滤液中铝元素以形式存在，调pH后得到，再经焙烧可获得。 【详解】（1）焙烧时加入，提供碱性环境，主要发生：、，则气体为。 （2）结合分析知，焙烧后的NaAlO2遇水生成Na[Al(OH)4]，离子方程式：，则“水浸”后的滤液中铝的存在形式为。 （3）根据题目信息可知，可从化学平衡移动的角度解释镍的浸出率降低的原因，酸浸镍的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，使镍的浸出率降低。 （4）由在时完全沉淀可知的，当控制时，即，由可计算出。 （5）“氧化”过程将氧化成而自身被还原为，根据化合价升降守恒、电荷守恒、元素守恒可确定反应的离子方程式为。电解碱性悬浊液制备，阳极发生氧化反应，失去电子被氧化为，则阳极反应式为。 （6）观察可知，结构的孔径更小，比表面积更大，更有利于催化剂的分散，从而增大催化剂和反应物的接触面积，增大反应速率。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$