2026年高考化学命题动向探究19 新情境命题-实际生产类情境题

命题探究新动向 新题预测得高分 2026高考化学命题动向探究19 新情境命题-实际生产类情境题 一．高考命题动向探究 化学工艺在实际生产中是不可缺少的，近年高考中以实际生产为情境的试题层出不穷。 一般在选择题中结合电化学工艺考查电解池与原电池相关知识，在非选择题中结合实际生产流程图考查化合物的性质、实验操作、反应原理等，属于必考题型。 未来高考中将会通过实际生产类情境对电化学、晶胞结构、反应原理等进行多角度、多层面的考查，考查考生应用化学知识、化学实验方法解决实际生产中的问题的能力。 二．新题预测押题练 A组 单选题 1．（25-26高三下·福建泉州·开学考试）钢铁表面经“发蓝工艺”处理后形成一层均匀、附着力强、耐腐蚀的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。下列说法错误的是 A．“发蓝工艺”对钢铁具有一定防护作用 B．Fe位于元素周期表d区 C．牺牲阳极保护法是利用电解池原理对铁进行防护 D．四氧化三铁和氧化亚铁与稀硝酸反应均发生氧化还原反应 2．（2026·四川巴中·一模）蜀锦、壮锦、宋锦和云锦并称“中国四大名锦”。蜀锦的主要生产过程如下图所示，蚕丝富含蛋白质，生产过程中所用的染料以植物天然色素为主，同时还需加入食盐、生石灰等。下列说法正确的是 A．蚕丝中蛋白质属于天然有机高分子 B．“刺绣”过程中发生了化学变化 C．添加的食盐能使蛋白质变性 D．可用灼烧法鉴别“蜀锦”和“壮锦” 3．（2026·山东聊城·一模）1，4-二氯甲基苯(D)是有机合成中的重要中间体，某种生产D方法的机理如下图所示。 以上各反应的速率方程均可表示为，其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应物的浓度。某温度下，恒容反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定，测定不同时刻相关物质的浓度，发现60 min前，产物T可忽略不计。 已知该温度下，。下列说法错误的是 A．活化能：反应②<反应③ B．c(M)先增大后减小，最终趋近于0 C．60 min时，若，则 D．60 min后，c(D)/c(G)逐渐减小 4．（2026·河北承德·一模）橘红色的双环戊二烯基铁（）可作为火箭添加剂、汽油抗爆剂，催化剂和抗溃疡药物等。非水电解体系中电化学方法合成双环戊二烯基铁的原理为： 该法具有工艺简单、产率高和环境友好等优点。以环戊二烯、无水乙醇和溴化钠（三者的质量比为6:43:1）制备双环戊二烯基铁的装置如图所示。 下列说法错误的是 A．a为电源的正极 B．NaBr的主要作用有为电解池提供离子导体 C．转移2mol电子，理论上可制得1mol双环戊二烯基铁 D．阳极的电极反应为 5．（25-26高三下·北京·开学考试）氧化铈()是应用广泛的稀土氧化物。一种用氟碳铈(，含、等杂质)为原料制备的工艺如图： 下列说法不正确的是 A．步骤①、②中均有过滤操作 B．滤渣A的成分为 C．该过程中，铈元素的化合价变化了不止两次 D．灼烧的化学方程式为 6．（2026·黑龙江·模拟预测）电解锰阳极泥(主要含和少量铅、钙等氧化物)制备富锂锰基正极材料的化工流程如下： 已知：可与、形成、。 下列说法不正确的是 A．“滤渣”成分为、 B．由“浸出液”获得的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 C．“共沉淀工艺”反应的离子方程式为 D．可用盐酸、溶液证明固体已洗涤干净 7．（2026·河北衡水·模拟预测）人工湿地微生物燃料电池(CW-MFC)是一种将人工湿地的生态净化功能与微生物燃料电池的生物电化学技术相结合的创新工艺，实现废水脱氮与产能的协同，装置原理如图。下列说法错误的是 A．负极反应有 B．CW-MFC工作时，由负极区移向正极区 C．若产生标准状况下，理论上转移电子 D．“负载”中的箭头方向表示电子的流动方向 B组 非选择题 8．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）氢气被誉为未来的绿色能源，为了实现氢气的可持续生产，实现能源产业的创新，科学家们探索了多种途径制备氢气。 【乙醇制氢】 乙醇在催化下，制取氢气有如下方法：部分催化重整   已知：298K时，相关物质的相对能量如图1： (1)依据图中数据，计算该反应的___________。 【甲烷制氢】 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：     (2)工业生产中反应Ⅰ和反应Ⅱ要分两个温度段进行，第一阶段先采用___________(填“高温”或“低温”)，第二阶段再采用___________(填“高温”或“低温”)。 (3)在一定条件下，向密闭容器中加入一定量的、和催化剂只发生反应Ⅱ，其中，，、分别为正、逆反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压。调整初始水碳投料比，测得CO的平衡转化率如图2。 ①A、C两点温度比较：A___________C。(填“大于”、“小于”或“等于”) ②在B点所示条件和投料比下，当CO的转化率达到40%时，___________。 (4)工业上也可采用金属有机框架材料(MOFs)选择性吸附(如图3所示)，该材料能吸附而不能吸附CO可能的原因是___________。 【一氧化碳制氢】 (5)一氧化碳变换反应也可用于生产氢气，该反应在Pd膜反应器中进行的工作原理如图4所示。当反应器中存在Pd膜时，CO变换反应具有更高转化率的原因是___________。 (6)该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图5所示。 ①装置中的固体电解质应采用___________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。 ②同温同压下相同时间内，若进口Ⅰ处，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍，则CO的转化率为___________(用a、b、y表示)。 9．（25-26高三下·四川成都·开学考试）草酸镍是一种不溶于水的浅绿色粉末，常用于制镍催化剂和镍粉等。以铜镍合金废料(主要成分为镍和铜，含有一定量的铁和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图： 已知：①pH增大，被氧化的速率加快； ②草酸的 回答下列问题： (1)生产时为提高合金废料浸出率，常采取的措施有______(填字母)。 a.适当延长浸出时间        b.高温浸出        c.分批加入混酸浸取并搅拌 (2)“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是______。 (3)“氧化”过程中，控制70℃、pH小于3的条件下进行。 ①“氧化”过程的离子方程式为______。 ②pH为时，镍的回收率降低的原因是______。 (4)①“过滤”后的滤液中加入溶液反应得到草酸镍，过滤得到的草酸镍需要用蒸馏水洗涤，检验晶体是否洗涤干净的方法是______。 ②已知常温下，当溶液时，沉淀完全(时认为完全沉淀)，则此时溶液中草酸的浓度为______。(结果保留3位有效数字) (5)在空气中加热二水合草酸镍得到如下TG－DSC热分解曲线如图所示，已知：TG指的是在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系，DSC指通过单独的加热器补偿样品在加热过程中发生的热量变化，以保持样品和参比物的温差为零。这种补偿能量即样品吸收(峰向下)或放出(峰向上)的热量。则300℃时，反应的化学方程式为______。二水合草酸镍分解的整个反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。 10．（2026·云南·模拟预测）氧化铈是一种应用广泛的稀土氧化物。一种以氟碳铈矿(主要成分为，含、等杂质)为原料制备的流程如图： 已知：①氧化性：； ②的氢氧化物难溶于水，其复盐难溶于水和强酸。 回答下列问题： (1)位于元素周期表第___________族。 (2)中的空间构型为___________；写出“焙烧”过程中转化为和的化学方程式：___________。 (3)为践行“绿色化学”生产理念，“试剂Y”应选择___________(填“盐酸”“硫酸”或“二者均可”)；“滤渣”的主要成分为___________。 (4)“酸浸”后铈元素主要以的形式存在，“转化Ⅰ”加入硫脲的目的是___________。 (5)“沉铈”时发生的离子方程式为___________。 (6)下列仪器中，由制时需用到的、含硅酸盐材质的有___________(填仪器名称)。 11．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）银由于其优异的物理化学性质，在工业、医学、电子和贵重饰品等领域有着广泛的用途。从富贵锑提金渣(主要成分为、，还含有少量的、、)中提取单质银的生产工艺如下： 已知：①锑的氧化物为两性氧化物。 ②常温下：，，，。 (1)47号元素位于周期表的第___________周期。 (2)中的价态是、价，则在该氧化物中，价锑与的价锑的比例是___________。 (3)脱氯的目的是将中的氯分离到溶液中，以银单质形式存在于脱氯渣中，在还原脱氯过程中，发生的化学反应方程式是___________。(氧化产物不污染环境) (4)化学上常用同一条件下的电极电势E(氧化型/还原型)比较物质的氧化能力，E值越高，氧化型物质的氧化能力越强，E值越低，还原型物质的还原能力越强，E值与体系的值有关。下图是系电势图。根据图上的信息，还原脱氯步骤中会被反应生成___________。 (5)氧化分银中加入的好处是___________。(写一条) (6)沉铅步骤中用量不易太多的原因是___________。 (7)直接还原中，采用下列工艺： 已知： 则还原步骤中(甲醛反应后生成碳酸根)的离子反应方程式为___________。 12．（2026·江苏宿迁·二模）实验室以菱锰矿 (含MnCO3及少量 Fe、Al、Si 等氧化物) 为原料制高纯MnCO3和MnO2的流程如下。已知：室温下，Ksp(MnS)=2.6×10-13、Ksp[Mn(OH)2]=2.0×10-13、H2S电离平衡常数Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13. (1)焙烧。焙烧时的温度为 300~500℃，写出焙烧时MnCO3所发生反应的化学方程 式：___________。 (2)沉铁。沉铁过程中也会产生少量Mn(OH)2沉淀。Mn(OH)2在工业上可用于去除溶液中HS-，反应为 Mn(OH)2+HS-=MnS+OH-+H2O，其平衡常数K=___________。 (3)制MnCO3.将过滤后所得溶液净化后可得MnSO4溶液。将净化后MnSO4溶液置于如图所示三颈烧瓶中，控制一定的温度，将沉淀剂滴加到烧瓶中，充分反应后过滤、洗涤、干燥可得MnCO3白色粉末。沉淀剂可以使用Na2CO3溶液或NH4HCO3与氨水的混合溶液。实验小组经过比较后使用的是NH4HCO3与氨水的混合溶液。 ① 不使用Na2CO3溶液的原因是___________。 ② 混合溶液中氨水的作用是___________。 (4)制备MnO2.工业上利用MnSO4溶液多途径制备MnO2的流程如下，回答下列问题： ① 工艺 3 与工艺 2 相比较中，从能量和物质转化的角度分析，工艺 3 的优点是___________。 ② 工艺 1 中MnSO4和K2S2O8的物质的量相同，改变NaOH的物质的量，测得 Mn 的转化率、MnO2的含量与NaOH和MnSO4物质的量比值之间的关系如图所示。根据信息，补充完整制取纯净MnO2的实验方案：将 20mL 1.0mol・L⁻¹ 的MnSO4溶液和 20mL 1.0mol・L⁻¹ 的K2S2O8溶液混合，___________，干燥，得到纯净的MnO2(实验中可使用的试剂是 1.0mol・L⁻¹NaOH溶液、1.0mol・L⁻¹H2SO4溶液、1.0mol・L⁻¹BaCl2溶液)。 13．（2026·江西·模拟预测）一种从多金属精矿中(主要含有Fe、Cu、Ni、O等元素)提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下： (1)基态价层电子排布式为_______。 (2)“高压加热”时，生成的离子方程式为_______。 (3)萃取时发生反应：(、在有机层，、在水层)。 ①某种HR的结构简式为，铜形成配合物易被萃取的原因有_______。 A．配位时被还原                 B．铜与、O形成配位键 C．配合物与水能形成分子间氢键       D．烷基链具有疏水性 ②一定条件下，萃取平衡时，，则的萃取率为_______。 (4)“700℃催化加热”步骤中，混合气体中仅加少量，但借助工业合成氨的逆反应，可使不断生成。该步骤生成Fe总反应化学方程式为_______。 (5)丁二酮肟()常用于检验。在稀氨水介质中，丁二酮肟与反应生成鲜红色沉淀(配合物)，此配合物的配体数为_______。 (6)铌(41M)和镍合金的用途非常广泛，一种Nb、Ni互化物的晶胞结构如图所示，三个晶轴夹角均为，Nb、Ni互化物的化学式为_______，Nb原子与Ni原子的最短距离为_______。 14．（25-26高三上·江苏苏州·期中）油田气中含大量的和，充分利用和可以制取硫磺、乙烯和尿素等物质。 (1)已知下列反应的热化学方程式： 反应：  kJ·mol-1 反应：  kJ·mol-1 反应：  kJ·mol-1 反应：的___________kJ·mol-1。 (2)制目前较普遍采用是克劳斯工艺(综合反应和)即，利用反应热分解也可制。为解决反应的耗能问题，可以利用克劳斯工艺的热效应为反应供热。若克劳斯工艺产生的热量有85%被利用，则理论上应控制反应消耗的与克劳斯工艺消耗的的比值为___________。 (3)一种脱除CO后利用制取乙烯的工艺如图1所示。 ①X可以是___________。 ②经电催化还原为的电极反应式为___________。 ③已知：电解效率。铂电极除有生成外，还可能生成副产物降低电解效率。标准状况下，当玻碳电极生成448mL氧气时，铂电极生成112mL，则电解效率为___________。 (4)传统工业以和为原料在高温(185~200℃)和高压(13~25MPa)下合成尿素，反应共分两步，其物质变化和能量变化如图2所示。其他条件一定，反应单位时间，常温时和的转化率高但产量低，采用高温时产量大幅增加，原因是___________。 参考答案与解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C A D D B C C 1．C 【详解】A．发蓝工艺在钢铁表面形成致密氧化膜，能隔绝空气和水分，防止腐蚀，具有防护作用，A正确； B．铁的原子序数为26，电子排布为，位于周期表第四周期第Ⅷ族，故其在d区，B正确； C．牺牲阳极保护法利用原电池自发反应的原理，以更活泼金属作阳极被腐蚀，从而保护铁阴极，而非电解池原理，C错误； D．四氧化三铁和氧化亚铁与稀硝酸反应时，均被氧化为，发生氧化还原反应，D正确； 故选C。 2．A 【详解】A．蚕丝的主要成分是蛋白质，蛋白质是由氨基酸缩聚而成的天然有机高分子化合物，A正确； B．“刺绣”过程只是丝线在织物上进行编织、穿插，没有新物质生成，属于物理变化，B错误； C．食盐（NaCl）不能使蛋白质变性，只有重金属盐、强酸、强碱、甲醛等才能使蛋白质变性，C错误； D．“蜀锦”的主要成分是蛋白质（蚕丝），“壮锦”的主要成分是蛋白质（蚕丝）和纤维素（棉、麻），灼烧时均有烧焦羽毛气味，不可用灼烧法鉴别，D错误； 故答案选A。 3．D 【详解】A．反应速率常数与活化能呈负相关（越大，越小）。已知，即，因此活化能：反应②<反应③，A正确； B．是反应①的产物，同时也是反应②、③的反应物。反应初期浓度大，生成速率大于消耗速率，增大；随着反应进行，浓度降低，消耗速率逐渐大于生成速率，减小；最终几乎耗尽，不断转化为、，趋近于0，B正确； C．60min前可忽略不计，说明反应④、⑤可忽略，此时仅由反应②生成，仅由反应③生成。反应速率，且恒定，因此，相同时间内，浓度变化量之比等于速率之比，即。若，则，C正确； D．D和G的生成速率之比恒为，但G的消耗速率常数远大于D的消耗速率常数，导致G被消耗的相对程度更大，因此比值会逐渐增大，D错误； 故答案选D。 4．D 【分析】据图可知，电极B上，乙醇中H得到电子，生成氢气，则电极B为阴极，电极反应为，因此b为电源的负极，则a为电源的正极，阳极的电极反应为，据此分析作答。 【详解】A．根据分析可知，a为电源的正极，A项正确； B．环戊二烯、无水乙醇都不导电，则在非水电解体系中电解合成产品，NaBr的主要作用有为电解池提供离子导体，B项正确； C．电化学方法合成双环戊二烯基铁的原理为：，根据阳极的电极反应为可知，生成转移2mol电子，理论上可制得1mol双环戊二烯基铁，C项正确； D．根据分析可知，阳极的电极反应为，D项错误； 答案选D。 5．B 【分析】由流程可知，氟碳铈矿在空气中焙烧，Ce3+被氧化为Ce4+，然后再用稀硫酸浸取，Ce4+进入溶液中，SiO2不反应，BaO与硫酸反应生成BaSO4沉淀，过滤分离、即滤渣A为SiO2、BaSO4，滤液中加还原剂将Ce4+还原为Ce3+，再加入NH4HCO3使Ce3+转化为Ce2(CO3)3，最后灼烧生成CeO2。 【详解】A．步骤①是分离滤渣A和溶液，需要过滤，步骤②是分离沉淀Ce2(CO3)3，需要过滤操作，A正确； B．根据分析可知，由流程可知滤渣A的主要成分为BaSO4和SiO2，B错误 C．该过程中，焙烧、滤液还原、灼烧时铈元素的化合价均变化，共三次，铈元素的化合价变化了不止两次，C正确； D．该配平符合电子守恒：Ce从+3价升高到+4价，4个Ce共失去4e−；1molO2得到4e−，原子也守恒，方程式正确，D正确； 故选B。 6．C 【分析】电解锰阳极泥(主要含和少量铅、钙等氧化物)；电解锰阳极泥“酸浸还原”， 被还原为硫酸锰，铅、钙的氧化物转化为硫酸铅、硫酸钙沉淀，“水洗过滤”，滤渣是、；滤液中含有硫酸锰，滤液中加硫酸镍晶体，与以1：3比例配制，通入氨水、碳酸氢铵的混合液，过滤得到碳酸盐前驱体(Ni0.25Mn0.75)CO3，(Ni0.25Mn0.75)CO3和过量5%的碳酸锂“混合煅烧”Li1.2Ni0.2Mn0.6O2。 【详解】A．电解锰阳极泥中铅、钙的氧化物与硫酸反应，生成难溶的和微溶的，二者均进入滤渣，A正确； B．从溶液中获得带结晶水的晶体，标准操作就是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，B正确； C．“共沉淀工艺”溶液呈碱性，不能释放，离子方程式为，C错误； D．可能含有杂质硫酸铵，若洗涤液中不含硫酸根离子，说明已洗涤干净，向最后一次的洗涤液中先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，无沉淀生成证明固体已洗涤干净，D正确； 故选C。 7．C 【分析】该燃料电池为原电池装置，m极表面N元素化合价降低，m极为正极；n极表面C元素和N元素化合价升高，n极为负极，电子由负极沿导线流向正极，故“负载”中的箭头方向表示电子的流动方向。 【详解】A．由题图可知，正极、负极均有多个电极反应，其中的电极式为：，A正确； B．电池工作时阳离子由负极区移向正极区，B正确； C．因正极、负极均存在多个反应，且正极、负极均产生，故只根据生成的量，无法确定转移的电子的量，C错误； D．根据分析，“负载”中的箭头方向表示电子的流动方向，D正确； 故答案选C。 8．(1)+15 (2) 高温 低温 (3) 小于 9/4 (4)二氧化碳分子直径介于材料的孔径大小之间，可以被吸附 (5)Pd膜能选择性分离出，促进反应正向进行 (6) 质子导体 【详解】（1）由图可知，反应中反应物的相对总能量为，生成物的相对总能量为，则该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应的焓变，故答案为：+15； （2）工业生产中反应I和反应Ⅱ要分两个温度段进行，第一阶段反应I生成的产物CO是反应Ⅱ的反应物，故先发生反应I，反应I是吸热反应，，，反应可发生需要，需要先采用高温；第二阶段发生反应Ⅱ，该反应为放热反应，低温有利于平衡正向进行，故第二阶段再采用低温； （3）①设C点投料为，可列三段式 则，同理，降低温度，平衡正向移动，K值增大，故A点温度小于C点温度； ②B点，当反应达到平衡时，=，，设B点投料为，，可列三段式 ，； （4）由图3可知，材料的孔径为0.33~0.35 nm，分子的大小为0.338 nm，分子的大小为0.376 nm，所以该材料能吸附而不能吸附可能的原因是材料的孔径与分子的大小匹配，而与分子不匹配。 （5）Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大； （6）①电解时，一氧化碳和水均从阳极口进入，阳极一氧化碳转化为二氧化碳，则氢气要在阴极产生，故阳极产生二氧化碳的同时产生氢离子，氢离子通过固体电解质进入阴极附近得电子产生氢气，故固体电解质应采用质子导体； ②根据阿伏伽德罗定律的推论可知，同温同压下，出口Ⅰ处气体物质的量为进口Ⅰ处的y倍，设反应中CO转化了x mol，则根据三段式： 出口Ⅰ处气体物质的量为，进口Ⅰ处的气体物质的量为，则，则，CO的转化率为：。 9．(1)ac (2) (3) pH过高，快速转化为大量，生成氢氧化铁胶体吸附大量，导致镍回收率降低 (4) 取最后一次的洗涤液少许于试管中，先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若无沉淀生成，则证明洗涤干净 (5) 放热 【分析】以铜镍合金废料(主要成分为镍和铜，含有一定量的铁和硅)为原料生产草酸镍，废料先加入稀硫酸、稀硝酸浸出，浸出液含有的离子主要有H+、Ni2+、Cu2+、Fe3+、、，铁、铜、镍溶解，过滤除去不溶的硅；加入萃取剂萃取铜离子，加入还原剂除去硝酸等氧化剂，然后加入H2O2氧化亚铁离子为铁离子，并生成FeOOH沉淀，过滤除去，然后加入草酸，经过系列操作得到草酸镍，据此解答。 【详解】（1）温度高时硝酸分解，故适当延长浸出时间、分批加入混酸浸取并搅拌可提高合金废料浸出率，选ac。 （2）根据分析，“萃取”步骤中萃取除去的主要金属阳离子是Cu2+。 （3）①“氧化”过程中，氧化亚铁离子为铁离子，并生成FeOOH沉淀，离子反应方程式为。 ②铁离子水解生成氢氧化铁胶体，可以吸附镍离子，pH过高，快速转化为大量，生成氢氧化铁胶体吸附大量，导致镍回收率降低。 （4）①过滤得到的草酸镍上面可能沾有，通过检验可判断晶体是否洗涤干净，其方法是：取最后一次的洗涤液少许于试管中，先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若无沉淀生成，则证明洗涤干净。 ②当溶液时沉淀完全，此时溶液中，，则。 （5），理论质量损失率为；，理论质量损失率为，由图可知，二水合草酸镍首先在175 ~275℃失重，总质量损失率约为19.19%，这是由样品中吸附水和结晶水的脱出引起的。相应的DSC分析表明，在246.5℃附近存在着较大的吸热峰，这说明脱出水的过程是吸热的，随着热分解温度的升高，二水合草酸镍在325~400℃有较大的质量损失，质量损失率达到38.36%，与二水合草酸镍热分解生成NiO所造成的理论质量损失率39.41%基本上相吻合，因此，在空气中二水合草酸镍热分解的最终产物为NiO，即时反应的化学方程式为；在357.8℃附近有一个放热峰，可知在空气中热分解生成NiO的反应是放热反应。 10．(1)ⅢB (2) 平面三角形 (3) 硫酸 、 (4)将还原为()(合理即可) (5) (6)坩埚、泥三角 【分析】在空气中焙烧得到、和。因氧化性：，会与盐酸反应，故“试剂Y”选择硫酸；和在硫酸作用下转化为，“滤渣”为难溶于水的和，在硫脲作用下被还原为，加入使转化为难溶于水的，再与NaOH发生沉淀转化反应得到，经盐酸溶解得到含的溶液，与反应得，在空气中灼烧得到。 【详解】（1）属于稀土元素，位于元素周期表第ⅢB族。 （2）的中心原子由3条键，无孤对电子，空间构型为平面三角形。 “焙烧”过程中转化为和的化学方程式。 （3）会与盐酸反应有毒的气体，故“试剂Y”选择硫酸。 根据分析“滤渣”的主要成分为和。 （4）“酸浸”后铈元素主要以的形式存在，“转化Ⅰ”加入硫脲的目的是将还原为。 （5）“沉铈”时与反应得，发生的离子方程式为。 （6）由制时需要进行灼烧，用到的仪器有坩埚、泥三角和酒精灯。图中有的仪器是坩埚、泥三角。 11．(1)五 (2) (3) (4) (5)不产生污染环境的氮氧化物；代替硝酸的氧化性，硝酸只用于提供硝酸根(或其他合理答案) (6)减少的损失(或其他合理答案) (7) 【分析】原料经还原脱氯利用水合肼作还原剂，将AgCl还原为Ag单质，Ag、Pb和Au进入脱氯渣，其他进入脱氯液；脱氯渣加入硝酸和过氧化氢，使Ag和Pb转化为和离子，Au形成分银渣；再加硫酸沉铅，然后加氯化钠形成沉淀，再经还原得到Ag单质，据此分析。 【详解】（1）Ag为47号元素，原子核外电子排布为2、8、18、18、1，共5个电子层，位于第五周期； （2）设+3价Sb个数为，+5价Sb为，化合物化合价代数和为0：，解得，故+3价与+5价Sb比例为； （3）水合肼作还原剂，将AgCl还原为Ag单质，氧化产物为无污染的，碱性环境下配平即得该反应； （4）还原脱氯在碱性条件下进行，且的电极电势低于，还原性更强，可将+2价的还原为Pb单质； （5）作氧化剂，还原产物为水，无污染物生成，也不引入新杂质，优于硝酸单独氧化； （6） 由可知，过高时，离子积，会析出，造成银损失； （7）碱性条件下甲醛还原配离子中的为Ag单质，甲醛被氧化为，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平即得该离子方程式：。 12．(1) (2)10 (3) Na2CO3溶液碱性较强，会有部分Mn(OH)2沉淀生成，所得MnCO3不纯 调节pH，增大CO32-的浓度，使锰离子尽可能的沉淀 (4) 耗能低，O2来源丰富，副产物(NH4)2SO4可以循环利用 边搅拌边向混合溶液中加入90 mL 1.0 mol·L-1的NaOH溶液，充分反应后过滤，向滤渣中边搅拌边加入适量1.0 mol·L-1 H2SO4溶液，当固体不再减少时，过滤，用蒸馏水多次洗涤滤渣，直至取最后一次洗涤滤液加入1.0 mol·L-1 BaCl2溶液无沉淀生成 【分析】菱锰矿（含MnCO3及少量 Fe、Al、Si 等氧化物）焙烧时加入硫酸铵，铁的氧化物、氧化铝、二氧化硅不与硫酸铵反应，加水溶解，溶液中含有和，沉铁步骤除去，得到含硫酸锰溶液，再加入氨水，经过一系列操作后最后制得高纯MnCO3和MnO2，据此分析。 【详解】（1）据分析可知焙烧时加入硫酸铵，焙烧时的温度为 300~500℃，碳酸锰与硫酸铵反应生成硫酸锰、氨气和二氧化碳，焙烧时所发生反应的化学方程式为； （2）该反应的平衡常数推导如下： 反应：，平衡常数表达式为，结合溶度积、电离常数、水的离子积整理可得，代入已知数据、、，室温，可得； （3）①的碱性较强，溶液中浓度较大，沉淀时易生成杂质，所得不纯，的利用率降低；② 中电离程度较小，溶液中浓度低，氨水可以中和电离出的，促进电离，提高溶液中浓度，利于转化为沉淀； （4）①工艺2为电解法，需要消耗大量电能，工艺3不需要电解，能耗更低，工艺3使用廉价的作氧化剂，原料成本低，原子利用率更高，且副产物可以循环利用；②由图可知控制时为最佳物质的量比值，的转化率接近且含量稳定在左右，则实验方案补充：边搅拌边向混合溶液中加入溶液，充分反应后过滤，向滤渣中边搅拌边加入适量溶液，当固体不再减少时，过滤，用蒸馏水多次洗涤滤渣，直至取最后一次洗涤滤液加入溶液无沉淀生成。 13．(1) (2) (3) BD 75 (4) (5)2 (6) 或 或或 【分析】多金属精矿先在作用下酸浸，使金属Fe、Cu、Ni形成，根据流程高压加热发生反应，滤液中含，进入有机相，然后反萃取，最后电解得到，水相里有，后面沉，经一系列操作得到，据此分析解答。 【详解】（1）Cu的原子序数为29，基态原子电子排布式为，失去4s和1个3d电子后形成，价层电子排布式为； （2）浸取液中含，在高压加热、通入空气的条件下被氧化为反应的离子方程式为： ； （3）①A．配位时化合价不变，未被还原，A错误； B．由HR结构可知，N、O原子有孤电子对，则Cu与N、O原子形成配位键，B正确； C．配合物易进入有机相，说明与水不易形成氢键，C错误； D．结构中长链烷基（）具有疏水性，使配合物易溶于有机相，D正确； 故答案选BD。 ②设初始的物质的量为n，平衡时为x，则为3x，由Cu守恒得n = x + 3x = 4x，萃取率为：； （4）借助工业合成氨逆反应（分解为和），被还原为Fe，总反应为：； （5） 从配合物（）的结构可以看出此配合物的配体数为2； （6）Nb原子：位于晶胞的顶点和体心，总数：， Ni原子：位于晶胞的面心和棱上，总数：，化学式为原子个数最简比例，故化学式为或； Nb原子与Ni原子的最短距离为上底面对角线的一半，故为或或。 14．(1) (2)1.57 (3) (4)常温下平衡转化率高，但反应速率极低，单位时间内生成的尿素少；高温会使平衡逆向移动，温度升高可显著提高反应速率，缩短达到平衡的时间，最终单位时间内的产量大幅增加 【详解】（1）根据已知反应：根据盖斯定律，目标反应 Ⅳ 可由已知反应组合得到： ， （2）克劳斯工艺（记为反应Ⅴ）：，，，反应热分解制，利用克劳斯工艺的热效应为反应供热且克劳斯工艺产生的热量有85%被利用，设克劳斯工艺消耗的物质的量为，反应Ⅳ消耗的物质的量为，则有，推出 （3）使用吸收生成，Y（）可循环使用；阴极反应（还原反应）：中C为+ 4价，中C为- 2价， 2个C共得12个，酸性条件下（质子交换膜），参与反应生成，结合电荷与原子守恒可得；阳极（玻碳电极）电子转移：阳极反应为标准状况下，当玻碳电极生成448 mL（0.02 mol）氧气转移电子为：0.08 mol；步骤 2阴极铂电极生成112 mL（0.005 mol），则电解效率为由电极反应式可知转移电子：0.005×12 = 0.06 mol，故电解效率 （4）尿素合成反应，该反应为放热反应，常温下平衡转化率高，但反应速率极低，单位时间内生成的尿素少；高温会使平衡逆向移动（转化率下降），但根据阿伦尼乌斯定律，温度升高可显著提高反应速率，缩短达到平衡的时间，最终单位时间内的产量大幅增加（工业生产中需兼顾速率与转化率，故采用高温高压条件） 先人一步 成就梦想 学科网（北京）股份有限公司 $