专题08 工艺流程综合题（非选择题）（全国通用）2026年高考化学一模分类汇编

专题08 工艺流程综合题（非选择题） 1．(1) (2)将中的Mn还原为 (3) (4) 12.3 (5) 2：3 (6) 直线形 4 2．(1)+3 (2) (3)9.4 (4) 蒸发结晶 趁热过滤 (5)B (6) 2 6 3．(1) 稀硫酸 将氧化为，便于后续除铁 (2) 2.82 或或 (3)与水反应剧烈放热会使水气化形成酸雾，从而降低吸收效率，而98.3%浓硫酸含水量少，能防止形成酸雾 (4) (5) 蒸发浓缩 冷却结晶 4．(1)增大反应物接触面积，加快浸出速率，提高软锰矿中锰的浸出率 (2) (3) 作还原剂，将中+4价Mn还原为，便于浸出 (或酸性合理即可) 二氧化锰 (4) (5) （或合理即可） 5．(1) (2) 将氧化为，便于沉淀除去 (3) 5 存在溶解平衡，浓缩时增大，平衡逆向移动，析出 (4) 浸银 6．(1)第四周期第Ⅷ族 (2)2.8 (3) 1.8 (4)中的与生成，中的与生成析出，可促进溶解 (5)加水稀释后降温 (6) 7．(1)增大反应物接触面积，加快酸浸速率，提高钒、锌等金属的浸出率 (2) +5    (3) (4) 3:1 液固比为3:1时，V、Zn的浸出率已经达到较高水平，大于3：1时，浸出率提升不明显，还会增大生产成本，降低单位体积处理量，小于3：1时，矿物浸出不充分，浸出率低 (5) 98 8．(1) (2)0.4 (3) 与形成配合物可避免其水解 (4)1：2 (5) (6) 面心 9．(1)6 (2) 增大含碲废渣与溶液的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 温度过低，反应速率慢，温度过高，HCl挥发、分解而降低原料利用率 AgCl、 (3) (4)使含金物种被充分萃取，提高金的提取率 (5) (6)与反应生成的氮气可作保护气 10．(1) (2)防止反应产生气体的速率过快，导致液体溢出 (3) 5.4~11.5 增大溶液中的浓度，有利于平衡逆向移动，避免平衡正向移动生成的水解形成沉淀 (4) (5)0.000016 (6) (7) 高于时，蒸发结晶(浓缩) 趁热过滤 11．(1) 加快反应速率 ，O2氧化S2-，c(S2-)降低，促进酸浸正向进行 否 (2) 升温促进As2S3水解，生成H3AsO3，砷去除率下降 (3) 正电 Cu+ 12．(1) (2)水 (3)   (4) (5) ，和形成沉淀，，pH升高增大，比值增大 形成，随pH升高沉淀量增多，固液之间的接触面积小于液体之间的，氧化速率降低反应生成的附着于表面，导致反应物之间的接触面积变小，氧化速率降低 13．(1) (2)或 (3) (4)7 (5)CD (6) (7) 顶点 2 14．(1)5 (2) 、 在水中存在沉淀溶解平衡，醋酸铵是强电解质，在溶液中完全电离出和，能与结合生成弱电解质，减小，促进沉淀溶解平衡正向移动 (3) 将氧化成 (4) 4.7~6.0 c (5)浓硫酸 (6) 15．(1)第四周期第Ⅷ族 (2)BC (3) 1.5 (4) (5) (6)盐酸或稀硫酸 (7)70.0 16．(1) (2)除去废旧三元锂离子电池正极片中的有机黏合剂 (3)1:2 (4) (5) A LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2-xe-=Li1-xNi0.5Co0.2Mn0.3O2+xLi+ (6) 2:1:1 17．(1)或 (2) 使附着在氮气产生的气泡上，便于分离(合理即得分) 氧化和(合理即得分) (3)，所以该反应不能发生(合理即得分) (4) (5)c (6)、 18．(1)4d15s2 (2)4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2 (3) Al(OH)3 CeO2 (4) 阳离子交换 75% HCl (5)焙烧Y2(C2O4)3的过程中有大量的CO、CO2生成，导致生成的Y2O3为疏松的 19．(1) pH太小会产生硫化氢有毒气体，污染空气 (2)和 (3) (4)除去 (5) 20．(1)4d15s2 (2) (3)Al(OH)3、CeO2 (4)Mg2+ (5) 阳离子交换 75 盐酸(填“稀盐酸”、“浓盐酸”均可) (6)多次萃取，使Y3+和La3+得到充分的分离，水相中Y3+纯度高；焙烧Y2(C2O4)3的过程中有大量气体生成，导致生成的Y2O3为疏松的结构 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 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 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 工艺流程综合题（非选择题） 1．（2026·广东广州·一模）一种从废旧锰酸锂电池的正极材料(主要含、碳粉和铝箔)中回收Li和Mn的工艺流程如下。 已知： ①常温下，，，。 ②常温下，。 ③“酸浸液”主要含有的金属阳离子是、。 (1)“碱浸”时，铝单质发生反应的离子方程式为___________。 (2)“酸浸”时，加入的作用是___________。 (3)“沉锰”时，生成的离子方程式为____。 ：。 (4)“沉锂”时，pH至少应调至大于___________，使溶液中，有利于的生成。若“沉锂”后滤液中，则___________。 (5)废旧锂电池中的也可通过电解法回收，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过；电解质溶液是和的混合溶液)。电解过程中，阴极上发生的电极反应为___________；理论上消耗与生成的物质的量之比为___________。 (6)可用于制备，的晶胞结构如图所示，该晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、a nm、2a nm。 ①晶胞中“”表示___________(填“”或“”)。 ②的空间结构为___________。 ③每个周围与它最近且距离相等的有___________个。 【答案】(1) (2)将中的Mn还原为 (3) (4) 12.3 (5) 2：3 (6) 直线形 4 【分析】正极材料主要含、碳粉和铝箔，加入溶液，只有Al和反应，生成，成为碱浸液的主要成分。往固体中继续加入、，可将中的Mn还原为，Li变为，在酸浸液中。加入溶液，通入空气，利用氧气将氧化为沉淀除去。溶液中的加入溶液调节pH，可生成沉淀，滤液中主要含有。 【详解】（1）铝具有两性，和反应生成，Al的化合价升高，则H的化合价降低生成，离子方程式为。 （2）酸浸液中含有，说明酸浸时Mn的化合价降低，则作还原剂，将还原为。 （3）沉锰时的反应物有、，溶液呈碱性，生成物有，离子方程式为。 （4）根据题意，的第三步电离方程式为，，则。当时，，则溶液的。所以当时，才有。沉锂后滤液中，而，所以。 （5）阴极发生还原反应，由图可知，反应物有，生成物有、，溶液呈酸性，电极反应式为。阴阳两极转移的电子个数相同，阴极变为，转移。阳极变为，转移。两者的最小公倍数为6，则。 （6）由图可知，黑球位于晶胞的顶点和内部，共有个。白球位于晶胞的面上，共有个。而物质的化学式为，则黑球表示。和互为等电子体，空间结构模型一致，而中的中心C原子的价层电子对为。空间结构为直线形。由图可知，以其中一个面心上的为参考，该晶胞中，与该离子距离最近且相等的为两个顶点和一个体心，共3个。一个面被两个晶胞共用，根据晶胞的对称性可知，另一个晶胞中体心处还有一个。综上，共4个。 2．（2026·陕西商洛·一模）利用对废弃的锂离子电池的正极材料进行氯化处理并再生的一种工艺流程如下： 已知：①。 ②的溶解度曲线如图1所示。 回答下列问题： (1)中，的化合价为___________。 (2)“烧渣”是、和的混合物，“氯化焙烧”时发生反应的化学方程式为___________。 (3)常温下，为了使“沉钴”过程中沉淀完全，溶液的应该不低于___________[已知，时，可认为沉淀完全]。 (4)“沉锂”完成后的操作依次为___________、___________、洗涤、干燥。 (5)在空气中“焙烧”时固体残留率(固体残留率)随温度的变化如图2所示。为了获得纯净的，则该步骤应该控制的温度为___________(填字母)。 A．300～400℃ B．500～800℃ C．850～900℃ D．1000℃以上 (6)是钴的一种配合物，含1 mol该配合物的溶液与足量溶液反应能生成___________mol ，该配合物中的配位数为___________。 【答案】(1)+3 (2) (3)9.4 (4) 蒸发结晶 趁热过滤 (5)B (6) 2 6 【分析】粗品加入氯化焙烧，生成，化合价升高，则Co的化合价要降低变成。再加入溶液生成沉淀，焙烧得到。沉钴后的滤液中主要含有和，加入溶液将变为沉淀，再和一起煅烧得到。 【详解】（1）中Li为价，O为价，根据化合物的化合价代数和为0可得，可解得Co的化合价为。 （2）焙烧的反应物是和，生成物是、、和，配平可得方程式为。 （3）恰好沉淀完全时，，，，则，，，即要使沉淀完全，溶液的pH应不低于9.4. （4）由碳酸锂的溶解度曲线可知，温度越高，碳酸锂的溶解度越小，越有利于析出，为提高碳酸锂的析出量和纯度，＂沉锂＂操作后应进行的操作为蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥。 （5）假设所取的质量为100 g，，，当剩余固体为时，其质量为，此时固体残留率为，由题图可知，该步骤应该控制的温度为。 （6）配合物中外界离子在溶液中可以电离，内界配离子不能电离，可以电离出2 mol外界，与足量反应生成；内界中配体为4个、1个、1个，配位数为。 3．（2026·河南焦作·一模）工业生产硫酸(以黄铜矿为原料，主要成分是，含少量杂质)产生大量的废渣和废气，对环境危害极大。一种将这种废渣和废气进行协同处理，使之资源化综合利用的工艺流程如图所示： 已知：①常温下，；②；③离子浓度为时，可认为该离子在溶液中已完全沉淀。回答下列问题： (1)“酸浸”工序中加入的“试剂X”为_____(填名称)。“氧化i”工序的目的是_____。 (2)“调pH”工序中恰好完全沉淀时的_______(保留三位有效数字)；“调pH”工序中除了用CuO外，最好还可以用_______(填化学式)。 (3)上述化工流程中，采用98.3%浓硫酸吸收，而不是采用水吸收，原因是_______。 (4)“液吸”制备大苏打()的化学方程式为_______。 (5)实验室中，“系列操作a”包含_______、_______、过滤、洗涤、干燥。 【答案】(1) 稀硫酸 将氧化为，便于后续除铁 (2) 2.82 或或 (3)与水反应剧烈放热会使水气化形成酸雾，从而降低吸收效率，而98.3%浓硫酸含水量少，能防止形成酸雾 (4) (5) 蒸发浓缩 冷却结晶 【分析】黄铜矿（主要成分是，含少量杂质）在空气中高温焙烧，转化为、和，加入稀硫酸（试剂X）酸浸，转化为，转化为和，进一步与发生氧化还原反应生成和，不反应，过滤得到含有、的滤液及含的滤渣1；利用双氧水将氧化为后加入调节溶液pH，使转化为沉淀（滤渣2），煅烧得到；含的滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即可得到胆矾晶体；在催化氧化后生成，用98.3%浓硫酸吸收制得发烟硫酸，尾气中的可重复利用，也可用、混合液吸收制得，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到大苏打晶体； 【详解】（1）“酸浸”时加入“试剂X”为某种酸，其目的是溶解金属氧化物，结合中含有的可知，加入的酸应为稀硫酸；“氧化i”工序加入双氧水的目的是将氧化为，便于后续沉淀并分离铁元素； （2）恰好完全沉淀时，，则溶液中，即，则；为了不引入杂质离子，“调pH”工序中除了用CuO外，最好还可以用、等； （3）与水反应剧烈放热会使水气化形成酸雾，从而大大降低吸收效率，而98.3%浓硫酸含水量少，能防止形成酸雾，提高吸收效率； （4）“液吸”时，尾气中的与、混合液反应生成和，反应的化学方程式为； （5）“系列操作a”是从溶液中得到晶体的操作，即蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 4．（2026·辽宁抚顺·一模）金属冶炼在国民经济发展中有着重要作用。工业上以某软锰矿(主要成分为，还含有少量、及)为原料制备锰酸锂()的工艺流程如图所示。 已知：当溶液中某离子浓度不大于时，该离子沉淀完全。室温下相关物质的如下表所示。 物质 回答下列问题： (1)工业上，需进行预处理将软锰矿转化为矿浆，其目的是___________。 (2)浸渣的主要成分是___________(填化学式)。 (3)“酸浸”中，加入的目的是___________；“酸浸”，浸出液中可能含有，检验浸出液中是否存在的试剂为___________(填化学式)；若溶液中还存在，为节约成本，可加入少量___________(填名称)。 (4)若“酸浸”后浸出液中且已检测无，则“调pH”时应调节pH的范围为___________。 (5)“锂化”时，控制与的物质的量之比为，充分混合后，在反应器中加热制取，反应器中的反应过程如下： ①升温到时，开始分解产生和；升温到时，开始分解产生另一种气体X和固体Y，X恰好与分解反应产生的的物质的量相等，X是___________(填化学式，下同)，Y是___________。 ②继续升温到时，和固体Y发生反应，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂，写出反应的化学方程式：___________。 【答案】(1)增大反应物接触面积，加快浸出速率，提高软锰矿中锰的浸出率 (2) (3) 作还原剂，将中+4价Mn还原为，便于浸出 (或酸性合理即可) 二氧化锰 (4) (5) （或合理即可） 【分析】该工业流程先进行预处理将软锰矿转化为矿浆，将矿浆与稀硫酸混合，进行酸浸反应，目的是将矿石中的MnO2、Fe2O3、Al2O3溶解生成相应的硫酸盐，而SiO2不溶解过滤除去，酸浸后的溶液中存在Fe3+、Al3+、Mn2+，为了除去Fe3+、Al3+，调节溶液pH值，使这些离子沉淀完全，将除去Fe3+和Al3+后的溶液进一步处理，沉锰得到Mn(OH)2，再氧化为MnO2，使得与充分混合后，在反应器中加热制取。 【详解】（1）将块状矿石转化为矿浆，增大反应物接触面积，加快浸出速率，提高软锰矿中锰的浸出率； （2）软锰矿中不与稀硫酸反应，因此留在浸渣中； （3）中Mn为+4价，需要还原为才能进入浸出液，加入的目的是作还原剂，将中+4价Mn还原为，便于浸出； 检验可用铁氰化钾(产生蓝色沉淀)或酸性高锰酸钾(溶液褪色)； 选取作氧化剂，可氧化生成和，同时不引入新杂质且成本低； （4）需要使、沉淀完全，且不沉淀： 沉淀完全时：，，得，，由于沉淀完全时更小，因此至少为；开始沉淀时：，，得c(OH-)=10-5.9 mol/L，，因此需要小于，所以为； （5）①，分解：，生成，则物质的量为，分解生成气体，分解只能生成，因此为；根据原子守恒，分解后固体含、，因此固体为。 ②和与氧气反应生成，配平后上述方程式为：（或合理即可）。 5．（2026·山东淄博·一模）采用两矿酸浸法从银锰矿(主要含、，少量、、、、、)分离提取、、、等元素，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“酸浸”时金属氧化物均转化为硫酸盐。和反应时生成和，理论上和恰好完全反应的物质的量之比为___________。 (2)“沉铁”时先加入的作用为___________。滤渣Ⅱ的主要成分为___________(填化学式)。 (3)“沉镍”中，恰好沉淀完全时，溶液中，则此时溶液___________。“浓缩”溶液至接近饱和，过滤可除去部分，其原理是___________。已知，，。 (4)“浸银”时转化为和S的离子方程式为___________。“电解”中阳极产物与电解液反应后，可返回___________(填操作单元名称)循环利用。 【答案】(1) (2) 将氧化为，便于沉淀除去 (3) 5 存在溶解平衡，浓缩时增大，平衡逆向移动，析出 (4) 浸银 【分析】两矿酸浸法从银锰矿(主要含、，少量、、、、、)加入黄铁矿和稀硫酸，滤渣Ⅰ为、CaSO4，加入FeCl3、HCl、CaCl2浸银生成和滤渣Ⅲ（S），电解得到Ag；滤液为Fe3+、Fe2+、、Al3+、Cu2+、Ni2+，加入、Na2CO3，沉铁生成黄钠铁矾，加氨水调pH生成滤渣Ⅱ（），萃取分离再反萃取生成硫酸铜；水相加入Na2S调pH沉镍，浓缩过滤，滤液为硫酸锰溶液，据此分析； 【详解】（1）用电子守恒计算：中，升1价，2个中+6价共升价，总共升15价；中降2价，升降守恒得； （2）酸浸后溶液中存在，作为氧化剂，将氧化为，方便沉铁生成黄钠铁矾除去；原矿中含，酸浸后生成，加氨水调时沉淀为，故滤渣Ⅱ主要为； （3）由，得；的，代入数据：，解得，故；存在溶解平衡，浓缩时增大，平衡逆向移动，析出，因此可过滤除去； （4）浸银时作氧化剂，将中-2价S氧化为S单质，自身被还原为，与形成配离子，离子方程式；电解时阳极放电生成，可将氧化为，是浸银工序的反应物，可返回浸银循环利用。 6．（2026·广西桂林·一模）广西大新县是重要锰矿产区，其中的电解锰渣(含大量及少量、)经湿法回收可获取金属铅和碳酸锰，过程如图所示。 已知：①   ②25℃，；； ③25℃，金属阳离子以氢氧化物沉淀时，和溶液pH的关系如图所示。 回答下列问题： (1)Fe在元素周期表中的位置为___________。 (2)“沉铁”时，调节溶液pH的最小值为___________。 (3)“沉锰”时，生成沉淀的离子方程式为___________；若pH过高，发生反应 ，25℃时，该反应的___________。 (4)“浸铅”时，溶液的作用是___________。 (5)“沉铅”的方法是___________。 (6)某温度下，在空气中煅烧制得的氧化物晶胞结构如图，其化学式为___________；以A为原点，已知B的分数坐标为，则C的分数坐标为___________。 【答案】(1)第四周期第Ⅷ族 (2)2.8 (3) 1.8 (4)中的与生成，中的与生成析出，可促进溶解 (5)加水稀释后降温 (6) 【分析】锰渣含有大量及少量、，加入稀、，金属元素全部转化为硫酸盐，其中为沉淀，和生成的S成为浸渣的主要成分。浸出液1中含有、，加入空气将氧化为，再加过量氨水使其变成沉淀。浸出液2加入将变为沉淀。浸渣加入热、溶液，将转化为，从固体中分离出来。再向溶液稀释后降温将变为沉淀，再加氨水、溶解制成溶液电解即可得到Pb。 【详解】（1）Fe的原子序数为26，第一周期有2种元素，第二、三周期各有8种，第四、五周期各有18种，所以铁位于第四周期的第八列，即第Ⅷ族。 （2）沉铁时，需让沉淀完全（一般认为离子浓度即沉淀完全），由图可知，时，对应，因此调节pH最小值为2.8。 （3）沉锰时与反应生成沉淀，同时生成和水，生成的会被沉铁后剩余的氨水中和，离子方程式为。 对于反应，平衡常数。由图可知，沉淀完全时，，，因此，代入得，故。 （4）根据已知信息，可转化为，可与结合为可溶性，可提供高浓度，同时可结合释放出来的，促进转化溶解，使铅浸出。 （5）已知反应，加水稀释使浓度降低，降温使平衡逆向移动，均会促进析出，因此沉铅方法为加水稀释后降温。 （6）用均摊法计算晶胞：Mn位于8个顶点（）、体心（），共个；O位于晶胞内部（2）、面上（），共个，，故化学式为。 以A为原点，晶胞边长为单位1，，可推得C的分数坐标为。 7．（2026·河北保定·一模）湿法冶金是提取复杂多金属矿中有价金属的重要手段。某研究小组以钒铅锌矿为原料［主要成分为和］，采用硫酸浸出法综合回收钒，其工艺流程如下： 已知：i．钒在酸性溶液中以形式存在，在温度高于时易水解生成沉淀。 ii．浸出液中含有及微量等。 iii．溶液中与可相互转化：。 回答下列问题： (1)“酸浸”前需要先磨矿处理，目的是___________。 (2)钒铅锌矿中钒的化合价为___________，基态的价电子轨道表示式为___________。 (3)酸浸时发生反应的离子方程式为___________。 (4)为了探究温度、液固比、时间等不同实验条件对钒铅锌矿中V、Zn等金属浸出率的影响，开展了一系列单变量实验。 ①图1为实验在不同温度下所测元素浸出率的变化，用离子方程式解释温度高于后V元素浸出率下降的原因为___________。 ②在硫酸浓度确定情况下，根据实验得出浸出率随液固比的变化(图2)，最佳液固比为___________，原因是___________。 (5)①“氧化”步骤中加入将转化为的离子方程式为___________。 ②“沉钒”前若溶液中，“沉钒”后，上层清液中，则钒元素的沉降率=___________[，反应过程中溶液的体积不变］。 【答案】(1)增大反应物接触面积，加快酸浸速率，提高钒、锌等金属的浸出率 (2) +5    (3) (4) 3:1 液固比为3:1时，V、Zn的浸出率已经达到较高水平，大于3：1时，浸出率提升不明显，还会增大生产成本，降低单位体积处理量，小于3：1时，矿物浸出不充分，浸出率低 (5) 98 【分析】钒铅锌矿经磨矿增大接触面积后，用硫酸酸浸，使钒以、锌以形式进入浸出液，同时生成渣分离；经还原、P204 萃取分离锌（萃余液含锌），反萃取得到含钒溶液，再用氧化为，加氨水、沉钒，最后煅烧分解制得。据此分析。 【详解】（1）磨矿将矿石粉碎，增大固体与酸溶液的接触面积，加快反应速率，使浸出更充分。 （2）根据化合物化合价代数和为0，设V化合价为，则有，解得；Zn为30号元素，基态Zn原子价电子排布为，失去的2个电子形成，价电子排布为，则价电子轨道表示式为。 （3）硫酸酸浸时，与生成沉淀，V在酸性条件下转化为，配平后得到离子方程式为。 （4）①根据已知信息，温度高于时水解生成沉淀，V进入浸渣，导致浸出率下降，离子方程式表示为。 ②从图2可知，液固比大于3:1后，浸出率几乎不再增加，小于3：1时，矿物浸出不充分，浸出率低，因此选择3:1为最佳条件，兼顾浸出率和生产成本。 （5）①作氧化剂，将（V为+4价）氧化为（V为+5价），被还原为，酸性条件配平得到离子方程式为。 ②根据，可得上层清液中，溶液体积不变，沉降率为 。 8．（2026·广东·一模）一种从高杂铜阳极泥［主要含、、、、、硒()以及碲()等］中提取和的工艺流程如图所示。 已知： ①室温下，各难溶物的如表所示。 难溶物 ②极易水解生成沉淀，在水溶液中存在()。 (1)是第五周期第VIA族元素，基态原子的价层电子排布式为___________。 (2)“复合浸出”时，通过调控和的比例使铅和银分别以和的形式保留在“浸出渣”中。当“浸出液”中时，最大不超过___________。 (3)“复合浸出”时加入除了能使转化为沉淀外，还能___________，从而增加的浸出率并节约成本；对“浸出液”进一步处理，促进水解，使其转化为沉淀，请写出该过程的离子方程式：___________。 (4)“焙烧”过程中，进入烟气中，实现和的分离，再通过“吸收→还原”制备粗。被还原生成粗时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。 (5)“碱浸分碲”时，加入的目的是使转化为易溶的，从而提高的浸出率，请写出该过程的离子方程式：___________。 (6)高杂铜阳极泥中含有痕量硒铜化合物，其立方晶胞是由如图所示两个边长均为的小立方体交错并置而成的。晶胞中和之间的最短距离为___________；占据晶胞的顶点和___________；该硒铜化合物的化学式为___________。 【答案】(1) (2)0.4 (3) 与形成配合物可避免其水解 (4)1：2 (5) (6) 面心 【分析】该工艺流程以高杂铜阳极泥为原料，先通过复合浸出环节，利用稀硫酸与NaCl溶液选择性浸出铋，同时使铅、银以硫酸盐、氯化物形式留存于浸出渣中；随后将浸出渣焙烧，在浓硫酸作用下使硒转化为SeO2气体挥发，实现硒与碲、铜的初步分离，挥发的SeO2经还原得到粗Se；焙烧后的蒸硒渣经水浸分铜，使铜以CuSO4形式浸出分离；最后分铜渣进入碱浸分碲环节，在NaOH与NaClO3作用下将TeO2氧化为易溶的碲酸盐，经后续处理得到粗TeO2；据此作答。 【详解】（1）基态Te原子的价层电子排布式：5s25p4； （2）依题意，不能生成氯化铅沉淀；则先由硫酸铅的溶度积计算铅离子浓度：；再根据氯化铅溶度积计算氯离子最大浓度：，解得，即最大不超过0.4 mol/L； （3）铋离子极易水解生成沉淀，加入氯化钠提供氯离子，与Bi3+形成配合物可避免其水解，提高铋的浸出率；浸出液加水稀释后配离子发生水解，生成氯氧化铋沉淀，离子方程式为：； （4）亚硒酸被二氧化硫还原为单质硒，硒元素化合价从+4降至0，亚硒酸为氧化剂；二氧化硫被氧化为硫酸，硫元素化合价从+4升至+6，二氧化硫为还原剂；方程式为：；因此氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2； （5）碱性条件下，氯酸根将二氧化碲氧化为碲酸根，自身被还原为氯离子；离子方程式为：； （6）晶胞中Se和Cu之间的最短距离为小立方体体对角线的一半，即为；硒原子位于晶胞的顶点和面心位置；铜原子位于8个小立方体的体心，个数为8，硒原子个数为，铜原子与硒原子个数比为2:1，故化学式为Cu2Se。 9．（2026·河北张家口·一模）碲(Te)堪称“隐藏的黄金”，可用于石油化工、合金、电镀、催化剂制备等多领域和行业。一种从含碲废渣(含有Te、Cu、Pb、Se、Ag、Au及、CuO、PbO)中提取碲等有价值物质的工艺流程如下。 已知：、，溶液中离子浓度时认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)Te与O同族，基态Te原子的价电子有___________种不同的运动状态。 (2)①“球磨”的目的为___________； ②“酸溶”时，控制温度为的原因为___________； ③所得酸溶渣中除含外，还含有___________(填化学式)； ④“提碲”反应的化学方程式为___________。 (3)“沉铜、铅”时，所得滤液中最小为___________。 (4)“萃取”时，常采用多级萃取的目的为___________。 (5)“提金”反应的离子方程式为___________。 (6)“提硒”时，被还原为Se，此过程无需另加保护气即可防止Se被氧化，其理由为___________。 【答案】(1)6 (2) 增大含碲废渣与溶液的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 温度过低，反应速率慢，温度过高，HCl挥发、分解而降低原料利用率 AgCl、 (3) (4)使含金物种被充分萃取，提高金的提取率 (5) (6)与反应生成的氮气可作保护气 【分析】碲废渣酸溶，根据信息，酸溶液中主要含铜、铅、硒、金等元素的化合物，酸溶渣主要含SiO2、H2TeO3(TeO2)、AgCl等，经Na2SO3还原得到Te单质，酸溶液用Na3PO4沉淀铜和铅，再用R3NHCl萃取，水相得到含Se化合物，用NH2OH还原得到Se单质，有机相再经过反萃取得到Au的化合物，用H2C2O4还原得到Au。 【详解】（1）Te属于第ⅥA族元素，基态Te原子有6个价电子，有6种不同的运动状态； （2）①“球磨”可增大含碲废渣与溶液的接触面积，加快反应速率，使反应更充分；②“酸溶”时，若温度过低，反应速率慢，温度过高，HCl挥发、分解而降低原料利用率；③由转化关系和物质性质知，所得酸溶渣中除含外，还含有AgCl、；④“提碲”时，被还原为Te，再经减压蒸馏获得Te，反应的化学方程式为； （3）由，知，“沉铜、铅”时铅离子的Ksp更小先沉淀完全，铜离子再沉淀，则根据铜离子沉淀完全时计算所得滤液中最小为； （4）“萃取”时，采用多级萃取可以使含金物种被充分萃取，提高金的提取率； （5）“提金”时，被还原为Au，反应的离子方程式为； （6）“提硒”时，被还原为Se，被氧化为氮气，氮气可作保护气，故此过程无需另加保护气即可防止Se被氧化。 10．（2026·河北保定·一模）镍锰钴合金是人造金刚石用触媒片的主要成分之一，从某酸洗废液(，主要含有、、)中回收镍、锰、钴的工艺流程如图所示： 已知：、 回答下列问题： (1)基态钴原子的价层电子排布式为______。 (2)“中和”时，需缓慢加入且不断搅拌，其原因是______。 (3)“氨浸”时，系中微粒的存在形式与pH、氧化还原电势(E)的关系如图所示，已知 ①使镍浸出的合适pH范围是______。 ②洗涤氨浸渣时，采用“氨水洗镍”和“清水洗氨”的方法。采用“氨水洗镍”的原因是______。 (4)“蒸氨”时同步加入NaOH，生成的离子方程式是______。 (5)“酸溶”所得溶液中，加入可使钴、锰分离，理论的最小残留率是______%(残留率)。 (6)“焙烧”时发生反应的化学方程式是______。 (7)在水中的溶解度曲线如图所示，溶液经过______、______、洗涤、干燥等操作得到。 【答案】(1) (2)防止反应产生气体的速率过快，导致液体溢出 (3) 5.4~11.5 增大溶液中的浓度，有利于平衡逆向移动，避免平衡正向移动生成的水解形成沉淀 (4) (5)0.000016 (6) (7) 高于时，蒸发结晶(浓缩) 趁热过滤 【分析】该工艺流程以含、、的酸洗废液为原料，先加中和除酸并沉淀金属离子；再通氨浸，使形成进入溶液，实现与、的分离；氨浸沉淀用酸溶得含、的溶液，加沉钴，因，生成沉淀，滤液经处理得；焙烧得；氨浸出液加蒸氨，分解为，最终回收镍，据此分析。 【详解】（1）钴为27号元素，核外电子排布式为，故价层电子排布式为； （2）与废液中的反应生成，反应的离子方程式为，若加入过快，反应产生的速率过快，会导致液体剧烈沸腾并溢出，因此需缓慢加入并不断搅拌； （3）①使镍浸出的合适范围：由图像可知，在5.4到11.5之间时，元素主要以形式存在，利于镍的浸出，时以存在，时生成沉淀，故合适范围为5.4~11.5； ②采用“氨水洗镍”的原因：存在平衡，氨水洗镍时，增大溶液中的浓度，促使平衡逆向移动，抑制解离出的水解生成沉淀，减少镍的损失； （4）蒸氨时与在加热条件下反应生成沉淀和，离子方程式为； （5）和的沉淀溶解平衡分别为：，；，。已知，设初始，则；生成沉淀时，溶液中；此时溶液中； 残留率； （6）焙烧时与反应生成和，根据氧化还原反应配平，中从+2价升至+3价，从-2价升至+4价，中从0价降至-2价，配平后化学方程式为； （7）由溶解度曲线可知，温度高于40℃时，的溶解度随温度升高降低，因此溶液需高于40℃时蒸发结晶（浓缩），使析出，再趁热过滤，避免降温析出杂质，后续经洗涤、干燥得到产品。 11．（2026·北京房山·一模）ZnS在工业中有广泛应用．可用于回收砷和制备光学材料。 (1)制备ZnS。 由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉（CdS）等]制备ZnS的过程如下： 已知：。当离子浓度小于时，认为离子沉淀完全。 ①闪锌矿浸出在高温下进行，采用该条件的目的是_______。 ②酸浸时ZnS发生反应的离子方程式_______。 ③酸浸时通入可提高浸出率，结合平衡移动原理，解释原因_______。 ④通入除镉。当溶液时，_______(填“是”或“否”)沉淀完全。 (2)ZnS用于回收砷。用ZnS去除酸性废液中的三价砷，并回收生成的沉淀。 已知：溶液中主要以弱酸形式存在，可缓慢水解。 不同温度下，按向酸性废液中加入ZnS，砷回收率随反应温度的变化如图所示。 ①写出ZnS与反应生成的离子方程式：_______。 ②随温度升高，砷去除率下降的可能原因为_______。 (3)利用ZnS制备光学材料。如图甲所示，ZnS晶体中掺入少量CuCl后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。 区域A带_______(填“正电”或“负电”)。区域B“”中的离子为_______(填离子符号)。 【答案】(1) 加快反应速率 ，O2氧化S2-，c(S2-)降低，促进酸浸正向进行 否 (2) 升温促进As2S3水解，生成H3AsO3，砷去除率下降 (3) 正电 Cu+ 【分析】闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉（CdS）等]加入硫酸和氧气溶解，-2价S转化为单质S除去，金属元素溶解，除铁后，加入H2S将Cd2+转化为CdS除去后，再调pH加入H2S将Zn2+转化为ZnS。 【详解】（1）①温度越高，反应速率越快，增加酸浸效率，因此闪锌矿浸出在高温下进行； ②酸浸时ZnS与硫酸和氧气反应生成S，ZnS中的-2价S被氧化为0价S，Zn元素转化为Zn2+，则氧气被还原为水，发生反应的离子方程式为； ③ZnS存在沉淀-溶解平衡：，通入氧气，O2氧化S2-，c(S2-)降低，促进酸浸正向进行，因此酸浸时通入可提高浸出率； ④通入除镉的离子方程式为，平衡常数为，当溶液时，，因此未沉淀完全。 （2）①ZnS为难溶物，为弱酸，在离子方程式中均不可拆，两者反应生成，As和S的化合价不改变，因此Zn元素应转化为Zn2+，反应发生在酸性条件，根据电荷守恒和原子守恒，用H+和水配平得到反应的离子方程式为； ②据已知，可缓慢水解，水解为吸热反应，温度升高，水解程度增加，更多As(Ⅲ)进入溶液，砷去除率下降。 （3） 掺杂后的晶胞中Cu+占据原Zn2+的位置，Cl-占据原S2-的位置，对比原CuCl晶胞和掺杂后的晶胞，区域A中S2-的位置被Cl-替代，负电荷减少，因此区域A带正电，区域B中Cu+占据原Zn2+的位置，因此“”中的离子为Cu+，正电荷减少，因此区域B带负电。 12．（2026·北京丰台·一模）氟碳铈精矿是中国重要的稀土矿产资源，其主要成分为，含有等杂质。高纯在催化剂等领域应用广泛。一种利用氟碳铈精矿制备的工艺如图所示： 已知：HF是一种有毒气体 (1)步骤Ⅰ，氟碳铈精矿焙烧主要生成，还有少量。 ①在100～200℃受热分解，化学方程式为_______。 ②将在900℃焙烧生成的化学方程式配平_______。 (2)步骤Ⅱ，试剂是_______。 (3)步骤Ⅲ，溶液2中铈的存在形式为，由滤渣1生成的离子方程式有_______。 (4)步骤Ⅳ，滤渣3的成分为_______。 (5)步骤Ⅴ，滤液3中，浓度为，调节pH加入，价Ce氧化率随pH变化如图所示。 已知： ⅰ．依据电极反应式：，价Ce的还原性随增大而增强 ⅱ．   ①，随着pH升高，增大，原因是_______。 ②，随着pH升高，价Ce氧化率下降，可能的原因为：氧化性减弱、因分解而浓度减小导致氧化速率降低；_______。 【答案】(1) (2)水 (3)   (4) (5) ，和形成沉淀，，pH升高增大，比值增大 形成，随pH升高沉淀量增多，固液之间的接触面积小于液体之间的，氧化速率降低反应生成的附着于表面，导致反应物之间的接触面积变小，氧化速率降低 【分析】氟碳铈精矿（主要成分为，含杂质）与在焙烧，生成、、和少量；经水浸分离等可溶性杂质，滤渣用盐酸在酸浸，转化为，转化为；加氨水调节，沉淀为，滤液中经氧化、调得到，据此分析。 【详解】（1）①在受热分解，生成、和，化学方程式为； ②根据原子守恒、氧化还原反应配平，在焙烧生成的化学方程式为； （2）步骤Ⅱ需浸出可溶性杂质，分离不溶性铈的氧化物，试剂为水； （3）滤渣1含、，在下与盐酸反应，与反应生成和，离子方程式为；与、发生氧化还原反应，被还原为，被氧化为，离子方程式为； （4）溶液2含、，加氨水调节，沉淀为； （5）①时，、形成沉淀，，升高，增大，比值增大； ②时，形成沉淀，随升高沉淀量增多，固液接触面积小于液体，氧化速率降低；且生成的附着于表面，减小反应物接触面积，导致氧化速率降低。 13．（2026·广东中山·一模）对新能源汽车电池镍钴锰三元材料(主要成分为，含少量杂质)回收的一种工艺简化流程如下： 已知：①碱浸后，元素Ni、Co以氢氧化物［其中Co为］、元素Mn以形式浸出。 ②离子浓度小于可认为该离子完全沉淀。 ③部分氢氧化物的如下表： 氢氧化物 (1)基态的价层电子轨道表示式为______。 (2)“滤液1”中溶质除了以外，还有______(填化学式)。 (3)“酸浸”后的溶液中元素以存在，写出生成的化学方程式______。 (4)常温下，“调pH”时，pH最高可调至______(溶液体积变化可忽略)。已知：“酸浸”后。 (5)“萃取”时，钴离子形成如下图的配合物。钴离子易被萃取进有机相的原因有______。 A．配位时被还原 B．配合物与水能形成分子间氢键 C．钴与O形成配位键 D．萃取剂中有极性较小的疏水基团 (6)写出“沉钴”时，生成的离子反应方程式______。 (7)一定条件下可转化为。假设的立方晶胞结构下图(a)，则Co在晶胞中的位置为______；晶体中与O原子最近且等距离的Co原子的个数为______，若下图b是该晶胞沿体对角线方向的投影，请在下图(b)上补充另外一种原子位置______。 【答案】(1) (2)或 (3) (4)7 (5)CD (6) (7) 顶点 2 【分析】电池镍钴锰三元材料，主要成分为，含少量杂质，加入溶液，Al反应生成可溶性的，元素Ni、Co以、、元素Mn以形式浸出，Li变成，Fe不反应。再向这些固体中加入稀硫酸和，金属化合物和单质全部转化为硫酸盐，被氧化为，被还原为。调节pH可将变为沉淀除去，即滤渣1。溶液中继续加入，将变为固体除去。再用有机物将和形成配合物萃取到有机相中，水相中主要含有。分液后有机相再用反萃取使离子脱离进入水相，加入氨水、，使变为沉淀，和形成配位键得到。 【详解】（1） Co的原子序数为27，变成的过程中是从最外层开始失去3个电子，价层电子轨道表示式为。 （2）根据分析可知，滤液1中还有。 （3）碱浸后，Co以形式存在，酸浸后变成了，化合价降低，作氧化剂，所以加入的作还原剂，化合价升高，变成，化学方程式为。 （4）由分析可知，调节pH是为了除去，而剩下的离子保留，其中的最小，最容易沉淀，则pH不能大于其开始沉淀的pH。，。所以，，即为最大值。 （5）A．化合价仍为，没有发生还原，A错误； B．若配合物与水形成氢键，会更亲水，无法进入有机相，B错误； C．由结构可知与形成配位键，得到稳定配合物，利于萃取，C正确； D．萃取剂含极性较小的疏水基团，使配合物整体疏水，易溶于有机相，D正确； 答案选CD。 （6）沉钴时，反应物为，结合中的，生成，溶液加入了氨水显碱性，离子方程式为。 （7） 根据晶胞原子数计算：顶点原子数，棱心原子数，结合化学式可知，Co在晶胞中的位置为顶点；O位于棱心，每个棱心O最近的Co为该棱的两个端点，因此与O最近且等距离的Co原子个数为2； 沿体对角线投影：8个顶点的Co已经投影为中心1个+外围6个（即图b已有位置），12个棱心的O投影在虚线六边形的六条边的中点，如图。 14．（2026·河北廊坊·一模）七水合硫酸锌()在人造纤维、电镀、化工、医药等方面具有广泛应用。一种用菱锌矿(主要成分是，杂质为Fe、Mg、Al、Cu、Ca、Cd、Pb、Mn等元素的化合物)生产的工艺流程如图所示。 已知：①常温下，部分金属阳离子沉淀的pH范围如表。 金属阳离子 开始沉淀时的pH 6.0 7.0 1.9 7.7 9.1 8.1 3.4 沉淀完全时的pH 8.0 9.0 3.2 9.7 11.1 10.1 4.7 ②醋酸铅是弱电解质。 回答下列问题： (1)基态锰原子的未成对电子数为___________。 (2)滤渣1的主要成分为___________(填化学式)，其中相对分子质量较大的物质难溶于稀硝酸，却可溶于醋酸铵溶液形成无色溶液，原因是___________。 (3)“除杂”过程中加入的目的之一是除去，反应的离子方程式为___________，加入的另一目的是___________。 (4)加入物质X的作用是调pH，则“除杂”步骤调节pH的最佳范围是___________，物质X的最佳选择是___________(填标号)。 a．NaOH    b．石灰水    c．ZnO    d．氨气 (5)若要使HF可循环使用，可用___________(填试剂名称)处理滤渣3以得到较为纯净的HF。 (6)受热会失去结晶水，其热重分析曲线如图所示，500K时残留固体的主要成分是___________(填化学式)。 【答案】(1)5 (2) 、 在水中存在沉淀溶解平衡，醋酸铵是强电解质，在溶液中完全电离出和，能与结合生成弱电解质，减小，促进沉淀溶解平衡正向移动 (3) 将氧化成 (4) 4.7~6.0 c (5)浓硫酸 (6) 【分析】菱锌矿粉末经焙烧将碳酸盐转化为氧化物，再用硫酸浸出，使锌及多数金属阳离子溶解，CaSO4、PbSO4形成滤渣1除去；滤液中加入KMnO4，将Mn2+氧化为MnO2沉淀、Fe2+氧化为Fe3+，再用ZnO调pH使Fe3+、Al3+转化为对应的沉淀除去；再向滤液中加入锌粉置换出Cu、Cd，加入HF使Ca2+、Mg2+转化为氟化物沉淀除去；最后ZnSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶得到，据此解题。 【详解】（1）Mn的原子序数为25，基态锰原子电子排布式为[Ar]3d54s2，3d轨道上有5个未成对电子，其他轨道上没有未成对电子，则基态锰原子的未成对电子数为5； （2）由分析可知，滤渣1的主要成分为、，难溶于稀硝酸，却可溶于醋酸铵溶液形成无色溶液，是因为能与结合生成，减小，促进沉淀溶解平衡正向移动，即原因是：在水中存在沉淀溶解平衡，醋酸铵是强电解质，在溶液中完全电离出和，能与结合生成弱电解质，减小，促进沉淀溶解平衡正向移动； （3）除杂”过程中加入的目的之一是除去，即酸性条件下，高锰酸根与Mn2+发生归中反应生成MnO2沉淀，反应的离子方程式为：，结合分析可知，加入的另一目的是：将Fe2+氧化为Fe3+； （4）加入物质X的作用是调pH，使Fe3+与Al3+完全沉淀，又不使Zn2+沉淀，结合表中数据可知，则“除杂”步骤调节pH的最佳范围是4.7~6.0，物质X应既能消耗，又不能引入新杂质，则物质X的最佳选择是ZnO，NaOH、石灰水以及氨水均会引入新杂质； （5）滤渣3主要为CaF2与MgF2，利用 “高沸点酸制低沸点酸”，可用浓硫酸处理滤渣3以得到较为纯净的HF，发生反应：； （6）的摩尔质量为287 g/mol，设其初始质量为100 g，500 K时固体残留率为87.48%，对应质量为87.48 g，计算失去结晶水的物质的量，初始的，则500 K时残留固体的主要成分中含水分子个数为，即化学式为。 15．（2026·山西临汾·一模）回收稀土元素对促进稀土资源循环利用有十分重要的意义。某钕铁硼废料中主要成分为、、、、等金属单质和不溶于水、盐酸的硼硅酸盐及硫化物。以下为一种回收该钕铁硼废料制取和的工艺流程： 已知：①钕的活动性较强，能与酸发生置换反应，其稳定的化合价为+3价。 ②某些金属氢氧化物沉淀完全时的如下表所示： 金属氢氧化物 沉淀完全时的 5.2 3.2 9.4 9.5 10.1 8.5 回答下列问题： (1)钴(Co)元素在元素周期表中的位置是___________。 (2)钕铁硼废料“浸出”前需预处理除去表面的油脂，可以选择的试剂是___________(填标号)。 A．稀硫酸 B．溶液 C．纯碱溶液 D．苯 (3)“沉钕”操作中对产品回收率及纯度的影响如图所示。 ①“沉钕”的最佳为___________。 ②“沉钕”析出晶体的离子方程式为___________。 (4)已知氧化性，写出含有、、的离子方程式___________。 (5)若“氧化除杂”加后溶液中，加入试剂1调节的范围是___________。 (6)萃取过程中发生反应：，试剂2为___________(填名称)。 (7)若用钕铁硼废料(钕质量分数为)进行回收，最终得到，则的回收率为___________%(精确至0.1)。 【答案】(1)第四周期第Ⅷ族 (2)BC (3) 1.5 (4) (5) (6)盐酸或稀硫酸 (7)70.0 【分析】钕铁硼废料中主要成分为、、、、等金属单质和不溶于水、盐酸的硼硅酸盐及硫化物，先用浓盐酸浸出，金属转化为相应的盐酸盐，过滤出不溶物，滤液中加入草酸沉钕，过滤得到沉淀，沉淀在空气中煅烧得到；滤液中首先加入把亚铁离子氧化为铁离子，同时将被还原为，利用试剂1调节pH将铝离子和铁离子转化为和沉淀除去，过滤后得到含和的滤渣2，向滤液中加入有机萃取剂萃取，然后加入试剂2进行反萃取得到含的溶液，加入碳酸氢铵沉钴，最后在空气中灼烧得到，据此解答。 【详解】（1）Co为27号元素，价电子排布式为，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族。 （2）油脂可在碱性条件下水解除去，溶液和纯碱（碳酸钠）溶液均呈碱性，均可除油脂；稀硫酸无法有效水解油脂，苯有毒且成本高不选用，故选BC。 （3）①沉钕需要同时保证较高的纯度和回收率，由图可知，pH在1.5左右两者均处于较高范围，pH超过1.5纯度急剧下降，因此1.5为最佳pH。 ②沉钕时，与草酸反应生成，草酸为弱酸，不能拆写，结合电荷、原子守恒配平离子方程式为。 （4）根据氧化性，作氧化剂氧化​，被还原为，被氧化为根据电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式为。 （5）氧化除杂需要使、完全沉淀，​沉淀完全的pH为5.2，故pH需要大于等于5.2；同时要保证不沉淀，沉淀完全的pH为9.4，离子沉淀完全时，其在溶液中的浓度小于等于。则==，开始沉淀时，=，故pH需要小于7.4，因此范围为。 （6）萃取过程中发生反应：，该反应为可逆反应，反萃取需要使平衡逆向移动，因此需要增大，故试剂2为盐酸或稀硫酸。 （7）废料中的质量为，相对原子质量为144，理论上能生成的质量为：，因此回收率为。 16．（2026·广东江门·一模）一种从废旧三元锂离子电池正极片中回收锂及有价金属的工艺如下。 已知：①废旧三元锂离子电池正极片主要包含LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、铝箔和有机黏合剂； ②25℃时，Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2，Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4，Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8。 (1)“碱浸”过程可以除去废旧正极材料的铝箔，写出对应化学反应方程式：______。 (2)“高温焙烧”处理的目的是：______。 (3)“沉淀Mn2+”过程中使用(NH4)2S2O8作沉淀剂，可获得Mn2O3。该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。 (4)“沉淀Co2+”工序中，假设Co2+恰好完全沉淀时溶液中H2C2O4浓度为x mol·L-1，此时溶液温度为25℃，溶液的c(H+)=______mol·L-1(列出算式)。 (5)为提高工艺效益，可通过以下方式优化回收工艺： ①联合回收法：三元锂离子和磷酸铁锂两种电池的正极材料整合在同一工艺流程中回收。可用磷酸亚铁锂(LiFePO4)替换上述流程的______(填选项字母)。 A．茶多酚    B．(NH4)2S2O8    C．Na2CO3 ②电氧化浸出技术：使用废旧三元锂离子电池正极片(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)作阳极，0.10mol/L Na2CO3溶液为电解质溶液，电解回收Li+。若电解后阳极产物为Li1-xNi0.5Co0.2Mn0.3O2，阳极的电极反应式为：______。 (6)使用Na2CO3回收锂离子后，经系列操作获得储氢材料LixNyHz，其晶胞结构可描述为：填充在立方体Ⅰ的体心，立方体Ⅰ和立方体Ⅱ无隙交替并置，结构示意图如下。请回答下列问题： ①x：y：z=______。 ②该晶胞密度为______g·cm-3(列出算式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(1) (2)除去废旧三元锂离子电池正极片中的有机黏合剂 (3)1:2 (4) (5) A LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2-xe-=Li1-xNi0.5Co0.2Mn0.3O2+xLi+ (6) 2:1:1 【分析】废旧三元锂离子电池正极片主要包含LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、铝箔和有机黏合剂；废旧三元锂离子电池正极片加氢氧化钠溶液“碱浸过滤”，铝箔溶于氢氧化钠生成四羟基合铝酸钠和氢气，滤液中含有四羟基合铝酸钠，滤渣高温焙烧除去有机黏合剂，加硫酸和茶多酚“还原浸出”，得到含有Ni2+、Mn2+、Co2+、Li+的溶液，依次加(NH4)2S2O8、DMG、H2C2O4分别沉淀Mn2+、Ni2+、Co2+，最后加碳酸钠得到碳酸锂沉淀。 【详解】（1）“碱浸”过程可以除去废旧正极材料的铝箔生成四羟基合铝酸钠和氢气，化学反应方程式为 。 （2）有机物易燃烧“高温焙烧”处理的目的是：除去废旧三元锂离子电池正极片中的有机黏合剂； （3）“沉淀Mn2+”过程中使用(NH4)2S2O8作沉淀剂，可获得Mn2O3，Mn元素化合价由+2升高为+3，Mn2+是还原剂，(NH4)2S2O8中有2个-1价O化合价降低为-2，(NH4)2S2O8是氧化剂，根据得失电子守恒，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2。 （4）25℃时，Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2，Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4，Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8。Co2+恰好完全沉淀时溶液中c()=mol·L-1，Ka1(H2C2O4)×Ka2(H2C2O4)=；假设Co2+恰好完全沉淀时溶液中H2C2O4浓度为x mol·L-1，此时溶液温度为25℃，mol·L-1。 （5）①磷酸亚铁锂中Fe2+具有还原性，可用磷酸亚铁锂(LiFePO4)替换上述流程的茶多酚，选A。 ②废旧三元锂离子电池正极片(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)作阳极，0.10mol/L Na2CO3溶液为电解质溶液，电解回收Li+。若电解后阳极产物为Li1-xNi0.5Co0.2Mn0.3O2，据电荷守恒，阳极的电极反应式为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2-xe-→Li1-xNi0.5Co0.2Mn0.3O2+xLi+。 （6）①立方体Ⅰ和立方体Ⅱ无隙交替并置构成LixNyHz得晶胞，每个晶胞中含有4个Ⅰ、4个Ⅱ，则每个晶胞中Li原子数、N原子数为4、H原子数为4, x：y：z=2:1:1。 ②晶胞边长为2anm，该晶胞密度为 g·cm-3。 17．（2026·山东临沂·一模）一种从银铜锌共生矿(主要成分为，，等)中分离银、铜的工艺流程如图所示。 已知：①易被氧化，易与、结合；与结合生成；有强烈的疏水性，能附着在气泡上。 ②，，， 。 回答下列问题： (1)“钝化”的目的是生成碱式碳酸锌，可附着在表面，阻止与结合。生成的离子方程式为______。 (2)“浮选”过程中通入的目的是______；“氧化”过程中加入的作用是______。 (3)“酸浸”过程中，不能发生的原因是______(写出计算过程)。 (4)“氧化浸取”过程中生成的离子方程式为______。 (5)“置换”中可选用的试剂X为______(填标号)。 a．    b．    c．    d． (6)该工艺流程中能循环使用的物质有______(填化学式)。 【答案】(1)或 (2) 使附着在氮气产生的气泡上，便于分离(合理即得分) 氧化和(合理即得分) (3)，所以该反应不能发生(合理即得分) (4) (5)c (6)、 【分析】钝化阶段：加入碳酸钠、硫酸锌，在ZnS表面生成碱式碳酸锌钝化层，阻止ZnS进入后续浮选影响分离，滤液1为含、过量未反应、的可溶性盐溶液，滤渣为钝化后的混合矿（含、和钝化ZnS）。浮选后，矿料按组分分离为含银组分、含铜组分分别送后续工序：酸浸处理含银组分时，加入稀硫酸，滤液2为含的溶液，滤渣为粗；含铜组分经稀硫酸、双氧水氧化浸出铜、铁离子后，加CuO调pH沉铁，滤渣为氢氧化铁沉淀（除去杂质铁），滤液为纯净硫酸铜溶液，电解后得到精铜。粗经氰化氧化浸出后，硫单质为滤渣，滤液为溶液，经置换、酸溶得到单质银，据此解答。 【详解】（1）碳酸钠与硫酸锌反应，碳酸根水解结合锌离子生成碱式碳酸锌沉淀，同时释放，根据原子和电荷守恒配平得到或； （2）根据已知信息，Z-200易被氧化，且需要附着气泡分离，性质稳定，可满足需求；中Fe为+2价，氧化为+3价后便于后续调pH生成沉淀除去，故“氧化”过程中加入的作用是氧化和； （3）该反应的平衡常数==，代入数据得：=，K极小，反应几乎不能发生； （4）氧气作氧化剂，将中-2价S氧化为S单质，与结合为稳定的，根据得失电子守恒、原子电荷守恒配平为； （5）置换Ag需要活泼性强于Ag的金属：Ba性质太活泼，先与水反应，不能置换Ag；Pt活泼性弱于Ag，不反应；Cu置换后，过量Cu不与稀硫酸反应，会混入Ag中；Zn活泼性强于Ag，过量Zn可与稀硫酸反应除去，最终得到纯净Ag，因此选c。 （6）电解硫酸铜溶液提铜时，反应生成硫酸，可返回流程中的酸浸、氧化步骤重复使用，滤液2含有，也可以循环使用。 18．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）氟碳铈矿是一种重要的稀土矿物，主要成分为CeFCO3，R代表钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)，常伴生有Fe、Al、Mg等杂质。以下是一种综合回收钇、镧、铈的工艺流程： 已知：①稀土氧化物(R2O3)可溶于稀盐酸，但CeO2不溶。 ②常温下各种金属离子完全沉淀的pH如下表： Mg2+ La3+ Y3+ Fe3+ Al3+ pH 11.6 9.0 8.3 3.2 4.7 ③H2A2代表P507二聚体，萃取达到平衡时，分配系数=；萃取率=×100%。 回答以下问题： (1)稀土元素Y和Sc为同族元素，位于Sc的下一周期，则基态Y原子的价电子排布式为___________。 (2)CeFCO3在空气中焙烧第一步转化为CeO2和CeF4，CeF4再转化为CeO2，写出第一步的化学反应方程式___________。 (3)滤渣1中主要成分除了Fe(OH)3外还有___________、___________。 (4)萃取过程可简化为：R3+(水相)+3H2A2(有机相)⇌R(HA2)3(有机)+3H+(水相)。 ①该过程属于___________(填“阳离子交换”或“阴离子交换”)萃取。 ②“酸浸”时加100 mL稀盐酸，“萃取”时加30 mL H2A2，La3+在两相的分配系数为10，则La3+单次萃取率为___________(忽略混合过程中液体体积的变化)。 ③反萃取过程中应加入___________(写化学式)来实现。 (5)最终能得到疏松的Y2O3原因为___________。 【答案】(1)4d15s2 (2)4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2 (3) Al(OH)3 CeO2 (4) 阳离子交换 75% HCl (5)焙烧Y2(C2O4)3的过程中有大量的CO、CO2生成，导致生成的Y2O3为疏松的 【分析】该工艺以氟碳铈矿为原料，先氧化焙烧将稀土转化为氧化物，再经稀盐酸浸出、调pH除去Fe3+、Al3+杂质和不溶的CeO2，得到含Y3+、La3+的滤液，之后经草酸沉淀、焙烧、稀盐酸酸浸后，通过萃取法分离Y和La，水相沉钇后焙烧得到Y2O3，有机相反萃取得到LaCl3，实现了钇、镧、铈的综合回收。 【详解】（1）Sc是第四周期第ⅢB族元素，Y位于Sc下一周期即第五周期第ⅢB族，第ⅢB族元素价电子排布通式为，故Y的价电子排布为。 （2） CeFCO3中Ce为+3价，焙烧后被O2氧化为+4价的CeO2和CeF4，同时生成二氧化碳，根据原子守恒和得失电子守恒配平得到反应方程式为4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2。 （3）调，根据完全沉淀可知，、均完全沉淀；结合已知信息，​不溶于稀盐酸，因此滤渣1除外，还有和​。 （4）①该过程水相中的阳离子进入有机相，有机相交换出阳离子到水相，属于阳离子交换萃取。 ②分配系数，代入、，得，萃取率。 ③萃取平衡为可逆反应，增大浓度可使平衡逆向移动，实现反萃取，目标产物为氯化物，因此加入。 （5）草酸钇焙烧分解时，会生成、大量气体，气体逸出后留下空隙，因此最终得到疏松的。 19．（2026·山东青岛·一模）电解锰渣主要成分为和少量，实验室回收锰和铅的流程如图。 已知：①常温下，，，。②；。回答下列问题： (1)“还原酸浸”时pH控制在2∼4之间，PbS中的被氧化为，反应的化学方程式为_______。pH不能太小的原因为_______。 (2)“浸出渣”主要成分为_______。 (3)“分步沉淀”中的平衡常数_______。“浸出液2”含，当出现沉淀时，_______(忽略离子的水解作用及溶液体积变化)。 (4)“再生除杂1”中加入富铅渣的目的是_______。 (5)为实现“再生液”的循环利用，“试剂X”最好为_______(写化学式)。 【答案】(1) pH太小会产生硫化氢有毒气体，污染空气 (2)和 (3) (4)除去 (5) 【分析】该流程以含、、和少量的电解锰渣为原料，先经、还原酸浸，使转化为进入浸出液1用于电解产锰，同时得到含等的富铅渣；富铅渣用浸铅， 转化为进入浸出液2，、成为浸出渣；浸出液2加分步沉淀，转化为（后续可制），再经富铅渣除、试剂（）除杂后得到可循环的再生液，最终实现锰、铅的回收与醋酸盐的循环利用。 【详解】（1）在酸性条件下，MnO2作为氧化剂，将PbS中的S2-氧化为，自身被还原为Mn2+。根据得失电子守恒和原子守恒，配平后的化学方程式为。 PbS在强酸性条件下会发生反应：，生成有毒的气体，污染空气，因此pH需控制在2~4之间，避免逸出。 （2）根据分析，“浸出渣”主要成分为和。 （3）计算平衡常数K：目标反应为：，该反应可以看作是以下两个反应的相加：， ；， ；因此，总反应的平衡常数 。 计算c(Pb2+)：当溶液中开始出现CaCO3沉淀时，溶液中的离子浓度满足其溶度积：，此时溶液中 ，在此 浓度下，的溶度积满足：，所以， 。 （4）分步沉淀后，溶液中残留，富铅渣中含PbSO4，富铅渣中的PbSO4可与反应生成沉淀，从而除去溶液中的，避免干扰后续流程。 （5）“再生除杂1”后，溶液中主要含有、和等离子。为了实现“再生液”（即CH3COONH4溶液）的循环利用，需要除去杂质，则试剂X为(CH3COO)2Ba。加入后，其中的会与溶液中的反应生成难溶的硫酸钡沉淀，从而除去杂质。 20．（2026·辽宁大连·一模）某工厂采用如下工艺回收氟碳铈矿(含有和少量的Fe、Al、Mg)中的稀土元素钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)，R代表Y、La、Ce． 已知：①R2O3可溶于稀盐酸，CeO2不溶于稀盐酸。 ②常温下，部分金属离子完全沉淀时的pH如下表： pH 11.6 9.0 8.3 3.2 4.7 ③某物质萃取达到平衡时，分配系数=；萃取率=。 回答下列问题： (1)元素Y比Sc的原子序数大18，其基态原子的价层电子排布式为___________。 (2)在空气中焙烧，第一步转化为和，第二步转化为CeO2，则第一步的化学方程式为___________。 (3)滤渣1的主要成分有Fe(OH)3、___________(填化学式)。 (4)滤液2的金属离子主要为___________(填离子符号)。 (5)萃取原理：R3+(水相)+3H2A2 (有机相)R(HA2)3 (有机相)+3H+ (水相)，H2A2代表P507二聚体。 ①该技术属于___________(填“阳离子交换”或“阴离子交换”)萃取。 ②若La3+在两相的分配系数为10，则La3+的单次萃取率为___________%(忽略混合过程中液体体积的变化)。 ③反萃取过程中应加入___________实现(填物质名称)。 (6)最终能得到高纯度且疏松的Y2O3的原因为___________。 【答案】(1)4d15s2 (2) (3)Al(OH)3、CeO2 (4)Mg2+ (5) 阳离子交换 75 盐酸(填“稀盐酸”、“浓盐酸”均可) (6)多次萃取，使Y3+和La3+得到充分的分离，水相中Y3+纯度高；焙烧Y2(C2O4)3的过程中有大量气体生成，导致生成的Y2O3为疏松的结构 【分析】该工艺以氟碳铈矿为原料，先焙烧将稀土转化为氧化物，再经稀盐酸浸出、调pH除去Fe3+、Al3+杂质和不溶的CeO2，得到含Y3+、La3+的滤液，之后经草酸沉淀、焙烧、稀盐酸酸浸后，通过萃取法分离Y和La，水相沉钇后焙烧得到Y2O3，有机相反萃取得到LaCl3，实现了钇、镧的综合回收。 【详解】（1）Sc的原子序数为21，Y原子序数为，Y位于第五周期第ⅢB族，基态价层电子排布式为。 （2）CeFCO3中Ce为+3价，焙烧后被O2氧化为+4价的CeO2和CeF4，同时生成二氧化碳，根据原子守恒和得失电子守恒配平得到反应方程式为。 （3）调，根据完全沉淀可知，、均完全沉淀；结合已知信息，不溶于稀盐酸，因此滤渣1除外，还有和。 （4）Fe、已经在调pH时沉淀除去，、和草酸反应生成草酸盐沉淀，杂质中剩余未沉淀的金属离子只有，因此滤液2的主要金属离子为。 （5）①该过程水相中的阳离子进入有机相，有机相交换出阳离子到水相，属于阳离子交换萃取。 ②分配系数，结合流程信息可得到本次萃取的体积：水相为100mL稀盐酸溶解体系，即，单次萃取用30mL有机相，即。代入、，得，萃取率。 ③萃取平衡为可逆反应，增大浓度可使平衡逆向移动，实现反萃取，目标产物为氯化物，因此加入盐酸。 （6）草酸钇焙烧分解时，草酸根分解生成、等大量气体，气体逸出后使疏松多孔，且流程中经过多次萃取，使Y3+和La3+得到充分的分离，水相中Y3+纯度高，最终得到高纯度疏松的​。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 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 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 工艺流程综合题（非选择题） 1．（2026·广东广州·一模）一种从废旧锰酸锂电池的正极材料(主要含、碳粉和铝箔)中回收Li和Mn的工艺流程如下。 已知： ①常温下，，，。 ②常温下，。 ③“酸浸液”主要含有的金属阳离子是、。 (1)“碱浸”时，铝单质发生反应的离子方程式为___________。 (2)“酸浸”时，加入的作用是___________。 (3)“沉锰”时，生成的离子方程式为____。 ：。 (4)“沉锂”时，pH至少应调至大于___________，使溶液中，有利于的生成。若“沉锂”后滤液中，则___________。 (5)废旧锂电池中的也可通过电解法回收，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过；电解质溶液是和的混合溶液)。电解过程中，阴极上发生的电极反应为___________；理论上消耗与生成的物质的量之比为___________。 (6)可用于制备，的晶胞结构如图所示，该晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、a nm、2a nm。 ①晶胞中“”表示___________(填“”或“”)。 ②的空间结构为___________。 ③每个周围与它最近且距离相等的有___________个。 2．（2026·陕西商洛·一模）利用对废弃的锂离子电池的正极材料进行氯化处理并再生的一种工艺流程如下： 已知：①。 ②的溶解度曲线如图1所示。 回答下列问题： (1)中，的化合价为___________。 (2)“烧渣”是、和的混合物，“氯化焙烧”时发生反应的化学方程式为___________。 (3)常温下，为了使“沉钴”过程中沉淀完全，溶液的应该不低于___________[已知，时，可认为沉淀完全]。 (4)“沉锂”完成后的操作依次为___________、___________、洗涤、干燥。 (5)在空气中“焙烧”时固体残留率(固体残留率)随温度的变化如图2所示。为了获得纯净的，则该步骤应该控制的温度为___________(填字母)。 A．300～400℃ B．500～800℃ C．850～900℃ D．1000℃以上 (6)是钴的一种配合物，含1 mol该配合物的溶液与足量溶液反应能生成___________mol ，该配合物中的配位数为___________。 3．（2026·河南焦作·一模）工业生产硫酸(以黄铜矿为原料，主要成分是，含少量杂质)产生大量的废渣和废气，对环境危害极大。一种将这种废渣和废气进行协同处理，使之资源化综合利用的工艺流程如图所示： 已知：①常温下，；②；③离子浓度为时，可认为该离子在溶液中已完全沉淀。回答下列问题： (1)“酸浸”工序中加入的“试剂X”为_____(填名称)。“氧化i”工序的目的是_____。 (2)“调pH”工序中恰好完全沉淀时的_______(保留三位有效数字)；“调pH”工序中除了用CuO外，最好还可以用_______(填化学式)。 (3)上述化工流程中，采用98.3%浓硫酸吸收，而不是采用水吸收，原因是_______。 (4)“液吸”制备大苏打()的化学方程式为_______。 (5)实验室中，“系列操作a”包含_______、_______、过滤、洗涤、干燥。 4．（2026·辽宁抚顺·一模）金属冶炼在国民经济发展中有着重要作用。工业上以某软锰矿(主要成分为，还含有少量、及)为原料制备锰酸锂()的工艺流程如图所示。 已知：当溶液中某离子浓度不大于时，该离子沉淀完全。室温下相关物质的如下表所示。 物质 回答下列问题： (1)工业上，需进行预处理将软锰矿转化为矿浆，其目的是___________。 (2)浸渣的主要成分是___________(填化学式)。 (3)“酸浸”中，加入的目的是___________；“酸浸”，浸出液中可能含有，检验浸出液中是否存在的试剂为___________(填化学式)；若溶液中还存在，为节约成本，可加入少量___________(填名称)。 (4)若“酸浸”后浸出液中且已检测无，则“调pH”时应调节pH的范围为___________。 (5)“锂化”时，控制与的物质的量之比为，充分混合后，在反应器中加热制取，反应器中的反应过程如下： ①升温到时，开始分解产生和；升温到时，开始分解产生另一种气体X和固体Y，X恰好与分解反应产生的的物质的量相等，X是___________(填化学式，下同)，Y是___________。 ②继续升温到时，和固体Y发生反应，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂，写出反应的化学方程式：___________。 5．（2026·山东淄博·一模）采用两矿酸浸法从银锰矿(主要含、，少量、、、、、)分离提取、、、等元素，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“酸浸”时金属氧化物均转化为硫酸盐。和反应时生成和，理论上和恰好完全反应的物质的量之比为___________。 (2)“沉铁”时先加入的作用为___________。滤渣Ⅱ的主要成分为___________(填化学式)。 (3)“沉镍”中，恰好沉淀完全时，溶液中，则此时溶液___________。“浓缩”溶液至接近饱和，过滤可除去部分，其原理是___________。已知，，。 (4)“浸银”时转化为和S的离子方程式为___________。“电解”中阳极产物与电解液反应后，可返回___________(填操作单元名称)循环利用。 6．（2026·广西桂林·一模）广西大新县是重要锰矿产区，其中的电解锰渣(含大量及少量、)经湿法回收可获取金属铅和碳酸锰，过程如图所示。 已知：①   ②25℃，；； ③25℃，金属阳离子以氢氧化物沉淀时，和溶液pH的关系如图所示。 回答下列问题： (1)Fe在元素周期表中的位置为___________。 (2)“沉铁”时，调节溶液pH的最小值为___________。 (3)“沉锰”时，生成沉淀的离子方程式为___________；若pH过高，发生反应，25℃时，该反应的___________。 (4)“浸铅”时，溶液的作用是___________。 (5)“沉铅”的方法是___________。 (6)某温度下，在空气中煅烧制得的氧化物晶胞结构如图，其化学式为___________；以A为原点，已知B的分数坐标为，则C的分数坐标为___________。 7．（2026·河北保定·一模）湿法冶金是提取复杂多金属矿中有价金属的重要手段。某研究小组以钒铅锌矿为原料［主要成分为和］，采用硫酸浸出法综合回收钒，其工艺流程如下： 已知：i．钒在酸性溶液中以形式存在，在温度高于时易水解生成沉淀。 ii．浸出液中含有及微量等。 iii．溶液中与可相互转化：。 回答下列问题： (1)“酸浸”前需要先磨矿处理，目的是___________。 (2)钒铅锌矿中钒的化合价为___________，基态的价电子轨道表示式为___________。 (3)酸浸时发生反应的离子方程式为___________。 (4)为了探究温度、液固比、时间等不同实验条件对钒铅锌矿中V、Zn等金属浸出率的影响，开展了一系列单变量实验。 ①图1为实验在不同温度下所测元素浸出率的变化，用离子方程式解释温度高于后V元素浸出率下降的原因为___________。 ②在硫酸浓度确定情况下，根据实验得出浸出率随液固比的变化(图2)，最佳液固比为___________，原因是___________。 (5)①“氧化”步骤中加入将转化为的离子方程式为___________。 ②“沉钒”前若溶液中，“沉钒”后，上层清液中，则钒元素的沉降率=___________[，反应过程中溶液的体积不变］。 8．（2026·广东·一模）一种从高杂铜阳极泥［主要含、、、、、硒()以及碲()等］中提取和的工艺流程如图所示。 已知： ①室温下，各难溶物的如表所示。 难溶物 ②极易水解生成沉淀，在水溶液中存在()。 (1)是第五周期第VIA族元素，基态原子的价层电子排布式为___________。 (2)“复合浸出”时，通过调控和的比例使铅和银分别以和的形式保留在“浸出渣”中。当“浸出液”中时，最大不超过___________。 (3)“复合浸出”时加入除了能使转化为沉淀外，还能___________，从而增加的浸出率并节约成本；对“浸出液”进一步处理，促进水解，使其转化为沉淀，请写出该过程的离子方程式：___________。 (4)“焙烧”过程中，进入烟气中，实现和的分离，再通过“吸收→还原”制备粗。被还原生成粗时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。 (5)“碱浸分碲”时，加入的目的是使转化为易溶的，从而提高的浸出率，请写出该过程的离子方程式：___________。 (6)高杂铜阳极泥中含有痕量硒铜化合物，其立方晶胞是由如图所示两个边长均为的小立方体交错并置而成的。晶胞中和之间的最短距离为___________；占据晶胞的顶点和___________；该硒铜化合物的化学式为___________。 9．（2026·河北张家口·一模）碲(Te)堪称“隐藏的黄金”，可用于石油化工、合金、电镀、催化剂制备等多领域和行业。一种从含碲废渣(含有Te、Cu、Pb、Se、Ag、Au及、CuO、PbO)中提取碲等有价值物质的工艺流程如下。 已知：、，溶液中离子浓度时认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)Te与O同族，基态Te原子的价电子有___________种不同的运动状态。 (2)①“球磨”的目的为___________； ②“酸溶”时，控制温度为的原因为___________； ③所得酸溶渣中除含外，还含有___________(填化学式)； ④“提碲”反应的化学方程式为___________。 (3)“沉铜、铅”时，所得滤液中最小为___________。 (4)“萃取”时，常采用多级萃取的目的为___________。 (5)“提金”反应的离子方程式为___________。 (6)“提硒”时，被还原为Se，此过程无需另加保护气即可防止Se被氧化，其理由为___________。 10．（2026·河北保定·一模）镍锰钴合金是人造金刚石用触媒片的主要成分之一，从某酸洗废液(，主要含有、、)中回收镍、锰、钴的工艺流程如图所示： 已知：、 回答下列问题： (1)基态钴原子的价层电子排布式为______。 (2)“中和”时，需缓慢加入且不断搅拌，其原因是______。 (3)“氨浸”时，系中微粒的存在形式与pH、氧化还原电势(E)的关系如图所示，已知 ①使镍浸出的合适pH范围是______。 ②洗涤氨浸渣时，采用“氨水洗镍”和“清水洗氨”的方法。采用“氨水洗镍”的原因是______。 (4)“蒸氨”时同步加入NaOH，生成的离子方程式是______。 (5)“酸溶”所得溶液中，加入可使钴、锰分离，理论的最小残留率是______%(残留率)。 (6)“焙烧”时发生反应的化学方程式是______。 (7)在水中的溶解度曲线如图所示，溶液经过______、______、洗涤、干燥等操作得到。 11．（2026·北京房山·一模）ZnS在工业中有广泛应用．可用于回收砷和制备光学材料。 (1)制备ZnS。 由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉（CdS）等]制备ZnS的过程如下： 已知：。当离子浓度小于时，认为离子沉淀完全。 ①闪锌矿浸出在高温下进行，采用该条件的目的是_______。 ②酸浸时ZnS发生反应的离子方程式_______。 ③酸浸时通入可提高浸出率，结合平衡移动原理，解释原因_______。 ④通入除镉。当溶液时，_______(填“是”或“否”)沉淀完全。 (2)ZnS用于回收砷。用ZnS去除酸性废液中的三价砷，并回收生成的沉淀。 已知：溶液中主要以弱酸形式存在，可缓慢水解。 不同温度下，按向酸性废液中加入ZnS，砷回收率随反应温度的变化如图所示。 ①写出ZnS与反应生成的离子方程式：_______。 ②随温度升高，砷去除率下降的可能原因为_______。 (3)利用ZnS制备光学材料。如图甲所示，ZnS晶体中掺入少量CuCl后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。 区域A带_______(填“正电”或“负电”)。区域B“”中的离子为_______(填离子符号)。 12．（2026·北京丰台·一模）氟碳铈精矿是中国重要的稀土矿产资源，其主要成分为，含有等杂质。高纯在催化剂等领域应用广泛。一种利用氟碳铈精矿制备的工艺如图所示： 已知：HF是一种有毒气体 (1)步骤Ⅰ，氟碳铈精矿焙烧主要生成，还有少量。 ①在100～200℃受热分解，化学方程式为_______。 ②将在900℃焙烧生成的化学方程式配平_______。 (2)步骤Ⅱ，试剂是_______。 (3)步骤Ⅲ，溶液2中铈的存在形式为，由滤渣1生成的离子方程式有_______。 (4)步骤Ⅳ，滤渣3的成分为_______。 (5)步骤Ⅴ，滤液3中，浓度为，调节pH加入，价Ce氧化率随pH变化如图所示。 已知： ⅰ．依据电极反应式：，价Ce的还原性随增大而增强 ⅱ．   ①，随着pH升高，增大，原因是_______。 ②，随着pH升高，价Ce氧化率下降，可能的原因为：氧化性减弱、因分解而浓度减小导致氧化速率降低；_______。 13．（2026·广东中山·一模）对新能源汽车电池镍钴锰三元材料(主要成分为，含少量杂质)回收的一种工艺简化流程如下： 已知：①碱浸后，元素Ni、Co以氢氧化物［其中Co为］、元素Mn以形式浸出。 ②离子浓度小于可认为该离子完全沉淀。 ③部分氢氧化物的如下表： 氢氧化物 (1)基态的价层电子轨道表示式为______。 (2)“滤液1”中溶质除了以外，还有______(填化学式)。 (3)“酸浸”后的溶液中元素以存在，写出生成的化学方程式______。 (4)常温下，“调pH”时，pH最高可调至______(溶液体积变化可忽略)。已知：“酸浸”后。 (5)“萃取”时，钴离子形成如下图的配合物。钴离子易被萃取进有机相的原因有______。 A．配位时被还原 B．配合物与水能形成分子间氢键 C．钴与O形成配位键 D．萃取剂中有极性较小的疏水基团 (6)写出“沉钴”时，生成的离子反应方程式______。 (7)一定条件下可转化为。假设的立方晶胞结构下图(a)，则Co在晶胞中的位置为______；晶体中与O原子最近且等距离的Co原子的个数为______，若下图b是该晶胞沿体对角线方向的投影，请在下图(b)上补充另外一种原子位置______。 14．（2026·河北廊坊·一模）七水合硫酸锌()在人造纤维、电镀、化工、医药等方面具有广泛应用。一种用菱锌矿(主要成分是，杂质为Fe、Mg、Al、Cu、Ca、Cd、Pb、Mn等元素的化合物)生产的工艺流程如图所示。 已知：①常温下，部分金属阳离子沉淀的pH范围如表。 金属阳离子 开始沉淀时的pH 6.0 7.0 1.9 7.7 9.1 8.1 3.4 沉淀完全时的pH 8.0 9.0 3.2 9.7 11.1 10.1 4.7 ②醋酸铅是弱电解质。 回答下列问题： (1)基态锰原子的未成对电子数为___________。 (2)滤渣1的主要成分为___________(填化学式)，其中相对分子质量较大的物质难溶于稀硝酸，却可溶于醋酸铵溶液形成无色溶液，原因是___________。 (3)“除杂”过程中加入的目的之一是除去，反应的离子方程式为___________，加入的另一目的是___________。 (4)加入物质X的作用是调pH，则“除杂”步骤调节pH的最佳范围是___________，物质X的最佳选择是___________(填标号)。 a．NaOH    b．石灰水    c．ZnO    d．氨气 (5)若要使HF可循环使用，可用___________(填试剂名称)处理滤渣3以得到较为纯净的HF。 (6)受热会失去结晶水，其热重分析曲线如图所示，500K时残留固体的主要成分是___________(填化学式)。 15．（2026·山西临汾·一模）回收稀土元素对促进稀土资源循环利用有十分重要的意义。某钕铁硼废料中主要成分为、、、、等金属单质和不溶于水、盐酸的硼硅酸盐及硫化物。以下为一种回收该钕铁硼废料制取和的工艺流程： 已知：①钕的活动性较强，能与酸发生置换反应，其稳定的化合价为+3价。 ②某些金属氢氧化物沉淀完全时的如下表所示： 金属氢氧化物 沉淀完全时的 5.2 3.2 9.4 9.5 10.1 8.5 回答下列问题： (1)钴(Co)元素在元素周期表中的位置是___________。 (2)钕铁硼废料“浸出”前需预处理除去表面的油脂，可以选择的试剂是___________(填标号)。 A．稀硫酸 B．溶液 C．纯碱溶液 D．苯 (3)“沉钕”操作中对产品回收率及纯度的影响如图所示。 ①“沉钕”的最佳为___________。 ②“沉钕”析出晶体的离子方程式为___________。 (4)已知氧化性，写出含有、、的离子方程式___________。 (5)若“氧化除杂”加后溶液中，加入试剂1调节的范围是___________。 (6)萃取过程中发生反应：，试剂2为___________(填名称)。 (7)若用钕铁硼废料(钕质量分数为)进行回收，最终得到，则的回收率为___________%(精确至0.1)。 16．（2026·广东江门·一模）一种从废旧三元锂离子电池正极片中回收锂及有价金属的工艺如下。 已知：①废旧三元锂离子电池正极片主要包含LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、铝箔和有机黏合剂； ②25℃时，Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2，Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4，Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8。 (1)“碱浸”过程可以除去废旧正极材料的铝箔，写出对应化学反应方程式：______。 (2)“高温焙烧”处理的目的是：______。 (3)“沉淀Mn2+”过程中使用(NH4)2S2O8作沉淀剂，可获得Mn2O3。该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。 (4)“沉淀Co2+”工序中，假设Co2+恰好完全沉淀时溶液中H2C2O4浓度为x mol·L-1，此时溶液温度为25℃，溶液的c(H+)=______mol·L-1(列出算式)。 (5)为提高工艺效益，可通过以下方式优化回收工艺： ①联合回收法：三元锂离子和磷酸铁锂两种电池的正极材料整合在同一工艺流程中回收。可用磷酸亚铁锂(LiFePO4)替换上述流程的______(填选项字母)。 A．茶多酚    B．(NH4)2S2O8    C．Na2CO3 ②电氧化浸出技术：使用废旧三元锂离子电池正极片(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)作阳极，0.10mol/L Na2CO3溶液为电解质溶液，电解回收Li+。若电解后阳极产物为Li1-xNi0.5Co0.2Mn0.3O2，阳极的电极反应式为：______。 (6)使用Na2CO3回收锂离子后，经系列操作获得储氢材料LixNyHz，其晶胞结构可描述为：填充在立方体Ⅰ的体心，立方体Ⅰ和立方体Ⅱ无隙交替并置，结构示意图如下。请回答下列问题： ①x：y：z=______。 ②该晶胞密度为______g·cm-3(列出算式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。 17．（2026·山东临沂·一模）一种从银铜锌共生矿(主要成分为，，等)中分离银、铜的工艺流程如图所示。 已知：①易被氧化，易与、结合；与结合生成；有强烈的疏水性，能附着在气泡上。 ②，，， 。 回答下列问题： (1)“钝化”的目的是生成碱式碳酸锌，可附着在表面，阻止与结合。生成的离子方程式为______。 (2)“浮选”过程中通入的目的是______；“氧化”过程中加入的作用是______。 (3)“酸浸”过程中，不能发生的原因是______(写出计算过程)。 (4)“氧化浸取”过程中生成的离子方程式为______。 (5)“置换”中可选用的试剂X为______(填标号)。 a．    b．    c．    d． (6)该工艺流程中能循环使用的物质有______(填化学式)。 18．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）氟碳铈矿是一种重要的稀土矿物，主要成分为CeFCO3，R代表钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)，常伴生有Fe、Al、Mg等杂质。以下是一种综合回收钇、镧、铈的工艺流程： 已知：①稀土氧化物(R2O3)可溶于稀盐酸，但CeO2不溶。 ②常温下各种金属离子完全沉淀的pH如下表： Mg2+ La3+ Y3+ Fe3+ Al3+ pH 11.6 9.0 8.3 3.2 4.7 ③H2A2代表P507二聚体，萃取达到平衡时，分配系数=；萃取率=×100%。 回答以下问题： (1)稀土元素Y和Sc为同族元素，位于Sc的下一周期，则基态Y原子的价电子排布式为___________。 (2)CeFCO3在空气中焙烧第一步转化为CeO2和CeF4，CeF4再转化为CeO2，写出第一步的化学反应方程式___________。 (3)滤渣1中主要成分除了Fe(OH)3外还有___________、___________。 (4)萃取过程可简化为：R3+(水相)+3H2A2(有机相)⇌R(HA2)3(有机)+3H+(水相)。 ①该过程属于___________(填“阳离子交换”或“阴离子交换”)萃取。 ②“酸浸”时加100 mL稀盐酸，“萃取”时加30 mL H2A2，La3+在两相的分配系数为10，则La3+单次萃取率为___________(忽略混合过程中液体体积的变化)。 ③反萃取过程中应加入___________(写化学式)来实现。 (5)最终能得到疏松的Y2O3原因为___________。 19．（2026·山东青岛·一模）电解锰渣主要成分为和少量，实验室回收锰和铅的流程如图。 已知：①常温下，，，。②；。回答下列问题： (1)“还原酸浸”时pH控制在2∼4之间，PbS中的被氧化为，反应的化学方程式为_______。pH不能太小的原因为_______。 (2)“浸出渣”主要成分为_______。 (3)“分步沉淀”中的平衡常数_______。“浸出液2”含，当出现沉淀时，_______(忽略离子的水解作用及溶液体积变化)。 (4)“再生除杂1”中加入富铅渣的目的是_______。 (5)为实现“再生液”的循环利用，“试剂X”最好为_______(写化学式)。 20．（2026·辽宁大连·一模）某工厂采用如下工艺回收氟碳铈矿(含有和少量的Fe、Al、Mg)中的稀土元素钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)，R代表Y、La、Ce． 已知：①R2O3可溶于稀盐酸，CeO2不溶于稀盐酸。 ②常温下，部分金属离子完全沉淀时的pH如下表： pH 11.6 9.0 8.3 3.2 4.7 ③某物质萃取达到平衡时，分配系数=；萃取率=。 回答下列问题： (1)元素Y比Sc的原子序数大18，其基态原子的价层电子排布式为___________。 (2)在空气中焙烧，第一步转化为和，第二步转化为CeO2，则第一步的化学方程式为___________。 (3)滤渣1的主要成分有Fe(OH)3、___________(填化学式)。 (4)滤液2的金属离子主要为___________(填离子符号)。 (5)萃取原理：R3+(水相)+3H2A2 (有机相)R(HA2)3 (有机相)+3H+ (水相)，H2A2代表P507二聚体。 ①该技术属于___________(填“阳离子交换”或“阴离子交换”)萃取。 ②若La3+在两相的分配系数为10，则La3+的单次萃取率为___________%(忽略混合过程中液体体积的变化)。 ③反萃取过程中应加入___________实现(填物质名称)。 (6)最终能得到高纯度且疏松的Y2O3的原因为___________。 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 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $