2027届高三化学一轮复习解答题专项训练工业流程综合题

**基本信息** 聚焦工业流程题解题逻辑，通过真题与变式训练结合，系统构建"流程分析-原理应用-计算推理"的解题体系，强化证据推理与模型认知。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题演练|5道高考题|流程对比分析法、溶度积计算模型、沉淀转化规律|元素周期律→反应原理→分离提纯→工业应用| |变式训练|19道模拟题|条件控制策略、实验操作选择依据、综合计算技巧|物质性质→工艺优化→定量分析→实际应用|

2027届高三化学一轮复习解答题专题 工业流程综合题 一、真题演练 1．（2025·湖北·高考真题）氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂，通过以下两种工艺制备： Ⅰ Ⅱ 已知：室温下，是难溶酸性氧化物，的溶解度极低。 时，的溶解度为水，温度对其溶解度影响不大。 回答下列问题： (1)基态氟离子的电子排布式为_______。 (2)时，饱和溶液的浓度为，用c表示的溶度积_______。 (3)工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为。分析沉淀的成分，测得反应的转化率为78%。水浸分离，的产率仅为8%。 ①工艺Ⅰ的固相反应_______(填“正向”或“逆向”)进行程度大。 ②分析以上产率变化，推测溶解度_______(填“>”或“<”) (4)工艺Ⅱ水浸后的产率可达81%，写出工艺Ⅱ的总化学反应方程式_______。 (5)从滤液Ⅱ获取晶体的操作为_______(填标号)。 a．蒸发至大量晶体析出，趁热过滤    b．蒸发至有晶膜出现后冷却结晶，过滤 (6)研磨能够促进固相反应的原因可能有_______(填标号)。 a．增大反应物间的接触面积    b．破坏反应物的化学键 c．降低反应的活化能          d．研钵表面跟反应物更好接触 2．（2026·湖北·高考真题）赤铁矿主要成分为（含少量、、等元素的氧化物），结构致密，在酸液中溶解缓慢。某研究小组以赤铁矿为原料制备电池级磷酸铁（）的低碳新工艺流程如下： 已知：时，的电离常数；。 回答下列问题： (1)基态铁原子的价层电子排布式为________。 (2)预处理将赤铁矿中部分转化为，导致晶格畸变，使矿石产生微裂纹，加快“酸浸”速率，其原因是________。 (3)“酸浸”条件：为的混合酸，。混合酸中盐酸的作用是________（答两条即可）。 (4)酸浸液中加入，被氧化成的离子方程式为________。 (5)“沉淀”步骤中，用氨水调节至2.00生成沉淀，无沉淀。基于，该溶液中浓度不大于________，此时滤液中的主要成分为________（填化学式）。 (6)沉淀煅烧得到，质量符合锂电池材料的工业规格。时，得到的沉淀中含、等少量杂质，煅烧沉淀得到的目标产物中与原子个数比为。此时，产物中杂质是________（填化学式）。 3．（2024·湖北·高考真题）铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐中提取铍的路径为： 已知： 回答下列问题： (1)基态的轨道表示式为_______。 (2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态，冷却过程的特点是_______。 (3)“萃取分液”的目的是分离和，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，观察到的现象是_______。 (4)写出反萃取生成的化学方程式_______。“滤液2”可以进入_______步骤再利用。 (5)电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用是_______。 (6)与醋酸反应得到某含4个的配合物，4个位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点，且每个的配位环境相同，与间通过相连，其化学式为_______。 4．（2023·湖北·高考真题）是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：    回答下列问题： (1)Co位于元素周期表第_______周期，第_______族。 (2)烧渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙烧”后剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因_______。 (3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是_______。 (4)已知，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为_______。“850℃煅烧”时的化学方程式为_______。 (5)导致比易水解的因素有_______(填标号)。 a．Si-Cl键极性更大        b．Si的原子半径更大 c．Si-Cl键键能更大        d．Si有更多的价层轨道 5．（2022·湖北·高考真题）全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有和少量)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。 时相关物质的参数如下： 的溶解度： 化合物 回答下列问题： (1)“沉淀1”为___________。 (2)向“滤液1”中加入适量固体的目的是___________。 (3)为提高的析出量和纯度，“操作A”依次为___________、___________、洗涤。 (4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备。查阅资料后，发现文献对常温下的有不同的描述：①是白色固体；②尚未从溶液中分离出来。为探究的性质，将饱和溶液与饱和溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。上述现象说明，在该实验条件下___________(填“稳定”或“不稳定”)，有关反应的离子方程式为___________。 (5)他们结合(4)的探究结果，拟将原流程中向“滤液2”加入改为通入。这一改动能否达到相同的效果，作出你的判断并给出理由___________。 二、变式训练 6．（2027·湖北·模拟预测）某地胶磷矿主要成分为(杂质为和)。该地区用上述矿石为原料生产锂离子电池正极材料的工艺流程如下所示。 已知：六氟合硅酸()的电离：，。 回答下列问题： (1)LiFePO4中铁元素的化合价为____________________。 (2)“预酸浸”和“硫酸萃取”两步操作中转化为的总反应化学方程式为____________________；流程中混合尾气的主要成分为_______________(填化学式)。 (3)“硫酸萃取”的温度控制在70~80℃，温度过高会使来不及与杂质反应即大量逸出，且硫酸钙溶解度会减小，导致___________________。 (4)“水洗吸收”后可得六氟合硅酸，结合以下溶解度与温度的关系图，工业上结晶析出的条件应为______________(填“低温”或“高温”)，写出“控温结晶”时反应的离子方程式__________________________________。 (5)“调除镁”后可得到电池级。此时溶液中，则约为____________。(已知；) (6)“氧化沉淀”中发生反应的化学方程式为__________________。 7．（2026·湖北宜昌·模拟预测）铜氨溶液在工业上的运用十分广泛，一种以它为催化剂、由铜包钢废弃物制CuCl的工艺流程如下图所示： 已知：25℃时，，CuCl较易水解，能被空气氧化回答下列问题。 (1)基态的价层电子排布式为___________。 (2)CuCl投入热水能得到砖红色固体与无色溶液，写出该反应的离子方程式___________。 (3)在该工艺流程的首个反应循环中，浸取工序所使用的铜氨溶液由铜屑、液氨、空气和盐酸反应制得。用化学方程式表示该制备过程中发生的总反应___________。 (4)为保证整个工艺流程能持续进行，浸取工序的产物投入氧化、中和两项工序的最佳比例为___________。 (5)检验稀盐酸已将沉淀洗涤干净的操作与现象是___________，用乙醇洗涤沉淀的作用是___________。 (6)该工艺流程中出现了多次固液分离操作。工业上常用的固液分离设备有___________。(填字母) A．吸收塔 B．离心机 C．分馏塔 D．螺旋式压滤机 8．（2026·湖北武汉·一模）铱(Ir)和锇(Os)属于铂族金属，与金、银合称贵重金属，可以用于电气、精密仪表、催化剂等领域。铱锇矿的主要成分有、Os、、OsO2，还含有等杂质，从铱锇矿中提取铱和锇的流程如下：回答下列问题： (1)“高温融合”时发生的反应与铝热反应类似。“酸溶Ⅰ”的目的是___________，溶渣的主要成分除Ir、Os外，还有____________(填化学式)。 (2)“氧化挥发”时将溶渣置于300~800℃的管式炉内，通入空气氧化。“吸收”时用NaOH溶液吸收生成，该反应的离子方程式为_____________。 (3)“沉锇”时，与发生反应。生成的锇盐要立即过滤，滤饼要经无水乙醇多次洗涤，用无水乙醇洗涤的优点是___________________________。 (4)“碱熔”时，“残渣I”中的Ir与反应生成和，该反应的化学方程式为__________。 (5)“沉铜”时，当通入达到饱和时测得溶液的，此时溶液中_________mol·L-1.[已知：25℃，溶于水形成饱和溶液时，；的电离常数，；]。 9．（2026·湖北武汉·三模）一种从铜阳极泥(主要含有、、、等)提取硒和碲的工艺流程如下： 已知：①是两性氧化物，常温下反应过程如下：       ②“蒸硒”的反应之一为：(浓) 回答下列问题： (1)Te的价电子排布式为___________。 (2)“转沉”过程中的离子方程式为___________。 (3)“烟气”溶于水中会获得单质Se，该化学反应方程式为___________。 (4)“碱浸渣”中可以回收的金属元素为___________。(填元素符号) (5)“调”时，为使溶液中残留的含碲微粒浓度小于，理论上调节的范围是___________。 (6)“调”时，若硫酸过量较多，可能溶解生成，可用和通过图1所示转化回收单质Te。改变加入NaCl的量得到Te的还原率变化曲线如图2所示。Cl-在反应中的作用是___________；结合析出方程式说明图2曲线降低的原因___________。 10．（2026·湖北孝感·模拟预测）废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为。某探究小组回收处理流程如图： 回答下列问题： (1)硒(Se)与硫为同族元素，镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第ⅢA族，中Cu的化合价为_______。 (2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为_______。 (3)25℃时，已知：，，，，“浸出液”中。当金属阳离子浓度小于时沉淀完全，恰好完全沉淀时溶液的pH约为_______(保留一位小数)；若继续加入氨水至过量，观察到的实验现象是先有蓝色沉淀，然后_______；为探究在氨水中能否溶解，计算反应的平衡常数_______。(已知：，) (4)“滤渣”与混合前需要洗涤、干燥，检验滤渣中是否洗净的试剂是_______；“回流过滤”中的作用是将氢氧化物转化为氯化物和作溶剂。 (5)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为_______。 11．（2026·湖北十堰·模拟预测）人工合成的立方氧化锆是一种坚硬、无色及光学上无瑕的结晶。因为其成本低廉，耐用而外观与钻石相似，在许多化工生产中都有重要作用，一种以氧氯化锆(主要含，还含有少量、、等元素)为原料生产立方氧化锆工艺流程如下： 已知：①“酸溶”后溶液中各金属元素的存在形式为：、、、；②25℃时，；；；。 (1)含Hf溶液中Hf的化合价是___________价。 (2)“酸溶”时应控制温度在60-70℃，不可过高或过低，理由___________。 (3)“萃取”时，锆元素可与萃取剂形成多种络合物，写出生成的离子方程式：___________。 (4)“沉淀”时，除了加氨水外，还需要加一定量的晶态二氧化锆，目的是___________；假设溶液中，，则“沉淀”时，加入氨水调节pH的范围为___________。 (5)“煅烧”过程中，当温度达到135℃时，固体失重率()约为22.64%，请写出升温至135℃时发生的化学反应方程式___________。 (6)下列有关说法错误的是___________(填字母)。 a．铈是稀土金属中的一种，稀土金属被誉为“冶金工业的维生素”，一共有17种 b．铈、镨、钕等稀土元素可作为着色剂引入立方氧化锆晶体，但需严格控制添加量，避免因离子半径差异过大而破坏晶体结构的完整性 c．“反萃取”是指将负载有机相中的锆络合物解离并转入水相的过程，pH越大，越有利于反萃取 d．“退火”过程越快越好，形成的晶体结构越完整 12．（2026·湖北武汉·模拟预测）是一种性能优异的电极材料。一种以红土镍矿(含Fe(Ⅲ)、、、的氧化物)为原料制备的工艺如图所示。 已知：，金属离子浓度时可认为完全沉淀。 回答下列问题： (1)基态的价层电子排布图为________。 (2)“焙烧”前，将矿粉与助剂混合后研磨成糊状的原因是________。 (3)焙烧温度会影响焙烧熟料的成分，550℃和650℃所得焙烧熟料的X射线衍射图如图所示。650℃“焙烧”时，气体的成分为和________(写化学式)。 (4)“水浸”时，需控制水量防止沉淀过多，其原因是：①元素是制备的原料之一；②________。浸出渣的成分为少量和________(写化学式)。 (5)若“水浸”的浸出液中。则“共沉淀”时，应调节的范围为________。 (6)“煅烧”时发生反应的化学方程式为________。 13．（2026·湖北襄阳·模拟预测）钨是一种战略稀有金属，黑钨矿是提取钨的重要原料。合理开发利用黑钨矿资源，对推动我国钨工业可持续发展具有重要意义。一种以黑钨精矿为原料提取的工艺流程如下： 已知：①黑钨精矿的主要成分为、，还含有方解石()。②“碱浸”中产生的在萃取前经酸化转化为钨聚合阴离子如等，三烷基胺()遇转化为胺盐如。回答下列问题： (1)为防止“酸浸”时产生大量气泡，产生“冒槽”现象，需采取的措施是_______。 (2)写出“雾化—氧化热解”时生成的化学方程式：_______。 (3)“萃取”的原理是胺盐与水溶液中的物质发生离子交换，则“反萃取”中发生反应生成的化学方程式是_______。 (4)“纯化”时加入和的作用分别是_______、_______。 (5)碳化钨是一种耐磨、耐高温、高硬度材料。碳化钨结构如图所示。已知：为阿伏加德罗常数的值。 ①碳化钨的化学式为_______。 ②钨原子的配位数为_______。 ③碳化钨晶体密度为_______(列出计算式即可)。 14．（2026·湖北武汉·模拟预测）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PbZn(VO4)(OH)和FeO(OH)]，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30℃时易水解生成V2O5沉淀。 ii．浸出液中含有Zn2+、及少量Fe3+等。 iii．溶液中与可相互转化：+H2O+2H+。 回答下列问题： (1)基态Pb原子的简化电子排布式为_______。 (2)“酸浸”时PbZn(VO4)(OH)发生反应的离子方程式为_______。 (3)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V、Zn元素浸出率的变化，用离子方程式解释温度高于30℃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_______。 (4)已知萃取剂P204结构如图所示，则萃取时VO2+与P204之间形成_______(填“配位键”或“氢键”或“范德华力”)。 (5)①“氧化”步骤中加入NaClO3将VO2+转化为的离子方程式为_______。 ②“沉钒”前若溶液中c()=0.1 mol·L−1，“沉钒”后，上层清液中c()=0.8 mol·L−1，则钒元素的沉降率=_______%[，反应过程中溶液的体积不变]。 15．（2026·湖北荆州·模拟预测）为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰（主要含有等）进行研究，设计如下工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。 回答下列问题： (1)铜元素位于元素周期表中的_______区。 (2)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的化学方程式为_______。 (3)滤渣①中，除外，主要还有_______（写化学式）。 (4)“中和除杂”步骤，调控溶液左右，发生反应的离子方程式为_______。 (5)“深度脱氯”时，的存在使锌粉还原产生的与反应，生成能被空气氧化的沉淀，使被脱除。欲脱除，理论上需要锌粉_______。 (6)可以通过_______（填标号）将其溶解，并返回到_______步骤中。 a．盐酸酸化、双氧水氧化            b．硫酸酸化、氧化 c．硝酸酸化和氧化                d．硫酸酸化、双氧水氧化 (7)“电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极，电解一段时间后阴极产生大量气泡。“电解分离”前，需要脱氯的原因有_______。 16．（2026·湖北武汉·模拟预测）一种从含铬废水(主要含Cr3+、、、Fe3+等)中提取铬的流程如下： 已知：乙酰丙酮DTAB的结构分别为、。 回答下列问题： (1)基态铬原子的价电子排布式为___________。 (2)“还原”中，废水中Cr(Ⅵ)含量、Cr(Ⅵ)去除率与Na2S2O5投料量关系如图。 ①最佳 Na2S2O5投料量为___________mg/L。 ②转化为Cr3+的离子方程式为___________。 (3)若“滤液1”中Fe2+浓度为0.01 mol·L-1，则“中和”步骤应控制pH的范围是___________。 已知：25℃时，Cr(OH)3的Ksp=10-30.2，Fe(OH)2的Ksp=10-15.0。 (4)“配位沉铬”中，随着尿素缓慢水解，体系中不断形成Cr[(CH3CO)2CH]3晶体。 已知：尿素水解反应为CO(NH2)2+ H2O2NH3+CO2。 ①从平衡移动角度分析，尿素在Cr[(CH3CO)2CH]3晶体形成中的作用是___________。 ②红外光谱表明，乙酰丙酮中羰基特征吸收峰在配位后向低波数移动。Cr[(CH3CO)2CH]3中Cr3+配位数为___________，C=O配位后键长___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)“水热合成”中含铬微粒发生转化：Cr[(CH3CO)2CH]3→Cr(OH)3→Cr2O3。 ①水解生成Cr(OH)3的化学方程式为___________。 ②DTAB中存在的化学键类型有___________。(填标号) a．离子键    b．配位键       c．极性键          d．π键 17．（2026·湖北武汉·模拟预测）阳极泥是电解工业的副产物，虽然其貌不扬，却有着极大的经济价值。下图是从阳极泥中提取贵金属的工艺流程图： 回答下列问题： (1)Ag与Cu同族且位于第五周期，Ag的原子序数为___________。 (2)“沉淀”时滤饼的主要成分是___________。 (3)“沉金”中葡萄糖的作用是___________。 (4)浅黄色晶体是，“还原”时发生的化学反应方程式是___________。 (5)铂(II)氯配合物的存在形式受溶液中浓度的影响。已知在一定温度下，存在如下配位平衡： 反应i： 反应ii： 要保证体系内铂(II)氯配合物中占比最高，应将溶液的控制在约___________。 (6)可以合成著名的抗癌药物顺铂，顺铂与其反式异构体的结构如图所示：    ①顺铂的空间构型为___________(填标号)。 A．平面四边形        B．四面体形 ②配体取代反应是合成复杂配合物的有效手段。配体取代反应遵循反位效应规则，其具体作用机制如图所示：    已知反位效应：。合成顺铂时原料为___________(填标号)。 A．、　　　　　　　　　　B．、 C．、　　　　　　　　D．、 18．（2026·湖北宜昌·二模）以方铅矿（主要含、、）和软锰矿（主要含、及铁的氧化物）为原料联合制取和的一种流程示意图如下： 已知：①。 ②时，、 回答下列问题： (1)锰元素位于元素周期表的第________周期________族。 (2)“酸浸”过程使矿石中的金属元素浸出，铅和锰分别以和的形式浸出。 ①从平衡移动的角度解释“酸浸”时加入的作用________。 ②“酸浸”加盐酸时，可能有两种方案。 方案1：将盐酸一次性加入，硫元素主要转化为单质； 方案2：将盐酸间隔一定时间分两次加入，硫元素主要转化为。 工业上往往采用方案2，原因是________。 (3)“除铁”时，加入至溶液，过量的软锰矿将氧化生成沉淀的离子方程式为________。 (4)由固体制备固体的环节中，加入硫酸后溶液中时， ________。 (5)滤渣D的主要成分是________（填化学式），整个流程中可循环利用的物质是________（填化学式）。 19．（2026·湖北武汉·模拟预测）利用电解铝废渣(含AlF3、NaF、LiF、CaO和C)制备碳酸锂的工艺流程如下： 已知：；当离子浓度时沉淀完全。 回答下列问题： (1)在实验室中模拟“酸解”过程，应在___________中进行(填标号)。 A．瓷坩埚        B．铁坩埚        C．铂金坩埚 (2)“浸取”时，滤渣的成分除含C外，还含有___________(填化学式)。 (3)“碱解”时，调节溶液pH至恰好沉淀完全，此时___________。 (4)“碱解”和“沉锂”时，的加料方式均选择饱和溶液而不是固体的原因是___________。 (5)“合成”的离子方程式为___________。 (6)碳酸锂是制备锂离子电池电极的原料之一。 ①碳酸锂与四氧化三钴在空气中加热可以制备正极材料钴酸锂()，写出该反应的化学方程式___________。 ②某锂离子电池充放电过程中，负极材料晶胞结构变化如图所示。写出充电时阴极的电极反应式___________。 20．（2026·湖北孝感·三模）从铝土矿生产的副产品“赤泥”(主要成分为、、、、的氧化物)中回收钪的一种工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“富钛浸渣”主要成分除了还有_______(填化学式)。 (2)“热水解”获得的离子方程式为_______。 (3)“浸出液”中可被萃取剂P204(结构如图)萃取。 ①两分子P204易通过氢键形成环状二聚体，画出二聚体的结构_______。 ②已知与P204萃取剂形成只含一个中心离子的电中性配合物，该配合物配体数和配位数均为6，则与P204反应的离子方程式为_______。(P204为一元弱酸，用HA表示) ③常温下，如果“反萃取”步骤中水相pH=8，则水相中_______。 已知：。 (4)下图为不同条件下对不同金属的萃取率，结合上述流程分析萃取后有机相用盐酸洗涤的原因为_______。 (5)“灼烧”时，转化为和，该反应的化学方程式为_______。 21．（2026·湖北黄冈·二模）钌（Ru）是一种贵金属元素，其产品在电子、航空航天等领域有重要应用价值。下图所示工艺流程是对某含钌废渣（主要成分为Ru，含、、等氧化物）进行的回收： 请结合所学知识回答下列问题： (1)Co在元素周期表中的位置是第____周期第____族。 (2)为提高“酸溶”速率，可以采取的措施是_______________（写一条即可）。 (3)“转化”过程中有机产物为乙醛，且溶液碱性显著增大，则相关反应的化学方程式为____________________。 (4)某含钌催化剂可用于催化水的析氢反应，该催化剂存在钌单原子、钌团簇、NiO三种活性位点，下图为反应历程中微粒在不同位点相对能量的变化（*表示吸附态）。 根据题目信息推测的“吸附解离”主要发生在_____位点上（填“a”“b”“c”）。 a．钌单原子    b．钌团簇    c．NiO 表面吸附的更容易脱附的原因是_________________________。 (5)气体单质X经____（填处理操作）后，可循环至“蒸馏”工序，以实现降本增效。 (6)“系列操作”包含和的分离，已知常温下，，酸溶滤液中、的浓度分别为、，若通过调实现二者分离，首先沉淀的离子是______，此时pH的最佳范围是______。 22．（2026·湖北襄阳·三模）稀散金属镓(Ga)是重要的战略资源。以棕刚玉烟尘(主要成分为SiO2、KAlSiO8、Al2O3、Al2SiO5和少量Ga)为原料制备金属镓的工艺流程图如下： 回答下列问题： (1)滤液1的pH为14.78，依据Al(Ⅲ)和Si(Ⅳ)的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存在形式为___________(填化学式)，SiO2与碱反应的离子方程式为___________。 (2)水热再生过程中，需要定量补充K[Al(OH)4]固体的目的是___________，以获得高纯度分子筛()材料。滤液2的pH___________(填“大于”或“小于”)滤液1的pH。 (3)已知树脂片段的结构为在吸附[Ga(OH)4]-时，中心镓离子与树脂间存在的强相互作用是___________。 (4)操作X为___________。 (5)电解获取金属镓。一种电解法制取镓的装置如下图。 ①获得镓的电极反应式为___________。 ②当电路中通过a库仑电量时，理论上可获得的金属镓的质量为___________g(列出计算式)。 已知：电解中转移1mol电子所消耗的电量为96500库仑。 23．（2026·重庆·三模）碲()被誉为“国防与尖端技术的维生素”，某科研人员设计以富碲渣(主要含，还含少量、)为原料逐步分离高回收价值元素。其工艺流程如图所示： 已知：①微溶于水，可溶于强酸和强碱。 ②为二元弱酸，常温下，，。 请回答下列问题： (1)化合物中的化合价为___________，的原子序数为，其基态原子的能层电子排布式为___________。 (2)“浸铜”步骤中，反应的离子方程式为___________，该反应控制溶液的为，酸性不能太强的原因是___________。 (3)“浸碲”步骤中，碲元素转化为，计算常温时，溶液时，___________。 (4)“浸金银”步骤中，反应试剂硫脲()呈平面结构，可简写为，的结构为，与配位的原子是而不是的原因是___________。 (5)“电解”步骤中，生成Au的电极反应式为___________。 (6)粗碲中碲的质量分数的测定步骤如下：取2.0 g粗碲粉，将其转化为亚碲酸()，配制成100 mL溶液，取25 mL溶液于锥形瓶中。向锥形瓶中加入5.00 mL 0.5 mol/L酸性溶液，充分反应使亚碲酸转化为碲酸()。再滴入25.00 mL 0.3 mol/L硫酸亚铁铵溶液时达终点，溶液恰好完全反应。 测定过程中发生下列反应：； 。 则该粗碲中碲的质量分数为___________(保留3位有效数字)。 24．（2026·湖北武汉·一模）镍锰钴合金是人造金刚石触媒片的主要成分之一，从某酸洗废液(pH<1，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)“中和”时，需缓慢加入且不断搅拌，其原因是___________。 (2)“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___________。 (3)“蒸氨”时同步加入NaOH，生成的离子方程式是___________。 (4)“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=)。 (5)“焙烧”时发生反应的化学方程式是___________。 (6)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。 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 《2027届高三化学一轮复习解答题专题 工业流程综合题》参考答案 1．(1) (2) (3) 正向 ＜ (4) (5)a (6)ab 【知识点】溶度积常数相关计算、电子排布式、物质分离、提纯综合应用、陌生非氧化还原反应方程式的配平 【分析】工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为，水浸后得到滤液Ⅰ主要是NaF、Ca(OH)2溶液，经过系列操作得到NaF固体； 对比两种工艺流程，流程Ⅱ添加粉末，由题目可知，生成的的溶解度极低，使得不转化为Ca(OH)2，提高了的产率，据此解答。 【详解】（1）氟的原子序数为9，基态氟离子电子排布为； （2）饱和溶液的浓度为，则、，； （3）①转化率为78%，说明固相反应主要向生成Ca(OH)2和NaF的方向进行，即正向进行程度大； ②NaF产率仅为8%，说明大部分NaF未进入溶液，则溶液中存在Ca(OH)2向CaF2的转化过程，根据沉淀转化的规律可推测： ； （4）根据工艺Ⅱ的流程，CaF2、TiO2与NaOH反应生成难溶的CaTiO3、NaF和H2O，化学方程式为：； （5）由上一问可知，滤液Ⅱ主要是NaF溶液，因NaF溶解度受温度影响小(题干说明)，故蒸发至大量晶体析出，趁热过滤即可得到NaF晶体，故选a；其溶解度随温度变化不明显，冷却结晶无法析出更多晶体，故不选b； （6）a．研磨将固体颗粒粉碎，减小粒径，从而显著增加反应物之间的接触面积，使反应更易发生，a选； b．研磨过程中的机械力可能导致晶体结构缺陷或局部化学键断裂，产生活性位点，使反应更易发生，b选； c．活化能是反应固有的能量屏障，研磨主要通过增加接触和产生缺陷来提高反应速率，但一般不直接降低活化能，c不选； d．研钵仅作为研磨工具，其表面不参与反应，因此与反应物接触更好并非促进反应的原因，d不选； 故选ab。 2．(1) (2)矿石产生微裂纹，增大固液接触面积，便于酸液渗透，加快浸出反应速率 (3)提供大量H+，增强体系酸性，促进氧化铁矿物溶解、提供，与形成稳定配离子，促进铁元素浸出、同时不引入杂质，不干扰后续FePO4沉淀生成（任选两条） (4) (5) NH4Cl (6) 【知识点】有关铁及其化合物转化的流程题型、溶度积常数相关计算、电子排布式、连续反应型的方程式书写、氧化还原反应方程式的书写和配平 【分析】赤铁矿主要成分为（含少量、、等元素的氧化物），先掺入 0.8% 碳在650℃高温活化预处理，破坏矿石致密结构，提升后续酸浸效率；再用HCl-H3PO4混合酸加热酸浸，铁元素溶出，硅类杂质形成滤渣分离；浸出液加H2O2氧化，将低价铁全部转化为Fe3+，随后滴加氨水调节pH，沉淀析出，滤液含铝、镁杂质除去。结晶产物经650℃煅烧脱去结晶水，最终得到无水磷酸铁，据此回答。 【详解】（1）Fe为26号元素，电子排布，价层电子排布式为：； （2）矿石晶格畸变产生微裂纹，增大矿石与酸液的接触面积，同时内部孔隙增多，酸液更容易渗入矿石内部，有效提升浸出反应速率； （3）“酸浸”加入盐酸，提供大量H+，增强体系酸性，促进氧化铁矿物溶解；提供，与形成稳定配离子，促进铁元素浸出；同时不引入杂质，不干扰后续沉淀生成（任选两条）； （4）酸浸液中加入，被氧化为，与形成配合物，离子方程式为：； （5），，，，；加，故阳离子主要为：，阴离子主要为：，此时滤液中的主要成分为NH4Cl； （6）中与原子个数比为，煅烧沉淀得到的目标产物中与原子个数比为，Fe比例偏高，说明杂质不含P、只含铁，原料杂质、煅烧脱水生成，故产物中杂质是。 3．(1) (2)快速冷却 (3)无明显现象 (4) 反萃取 (5)增强熔融氯化铍的导电性 (6) 【知识点】氧化还原反应方程式的书写与配平、轨道表示式、配位键 【分析】首先铝硅酸盐先加热熔融，然后快速冷却到其玻璃态，再加入稀硫酸酸浸过滤，滤渣的成分为H2SiO3，“滤液1”中有Be2+和Al3+，加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中，水相1中含有Al3+，有机相为，加入过量氢氧化钠反萃取Be2+使其转化为进入水相2中，分离出含NaA的煤油，最后对水相2加热过滤，分离出Be(OH)2，通过系列操作得到金属铍，据此回答。 【详解】（1） 基态Be2+的电子排布式为1s2，其轨道表达式为； （2）熔融态物质冷却凝固时，缓慢冷却会形成晶体，快速冷却会形成非晶态，即玻璃态，所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态，其冷却过程的特点为：快速冷却； （3）“滤液1”中有Be2+和Al3+，加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中，水相1中含有Al3+、H+，则向过量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液，发生的反应为H++OH-=H2O、Al3++4OH-=，可观察到无明显现象； （4）反萃取生成的化学方程式为，滤液2的主要成分为NaOH，可进入反萃取步骤再利用； （5）氯化铍的共价性较强，电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性； （6）由题意可知，该配合物中有四个铍位于四面体的四个顶点上，四面体中心只有一个O，Be与Be之间总共有六个CH3COO-，则其化学式为：。 4．(1) 四 Ⅷ (2) (3)焰色反应 (4) (5)abd 【知识点】焰色试验、溶度积常数相关计算、元素周期表提供的元素信息、共价键 【分析】由流程和题中信息可知，粗品与在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、和的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1，滤饼1的主要成分是和；滤液1用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤饼2（主要成分为）和滤液2（主要溶质为LiCl）；滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到；滤液2经碳酸钠溶液沉锂，得到滤液3和滤饼3，滤饼3为。 【详解】（1）Co是27号元素，其原子有4个电子层，其价电子排布为，元素周期表第8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族，因此，其位于元素周期表第四周期、第Ⅷ族。 （2）“500℃焙烧”后剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，由此可知，四氯化硅与可水反应且能生成氯化氢和硅酸，故其原因是：遇水剧烈水解，生成硅酸和氯化氢，该反应的化学方程式为。 （3）洗净的“滤饼3”的主要成分为，常用焰色反应鉴别和，的焰色反应为紫红色，而的焰色反应为黄色。故鉴别“滤饼3”和固体常用方法的名称是焰色反应。 （4）已知，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中，浓度为。“850℃煅烧”时，与反应生成和，该反应的化学方程式为。 （5）a．Si-Cl键极性更大，则 Si-Cl键更易断裂，因此，比易水解，a有关； b．Si的原子半径更大，因此，中的共用电子对更加偏向于，从而导致Si-Cl键极性更大，且Si原子更易受到水电离的的进攻，因此，比易水解，b有关； c．通常键能越大化学键越稳定且不易断裂，因此，Si-Cl键键能更大不能说明Si-Cl更易断裂，故不能说明比易水解，c无关； d．Si有更多的价层轨道，因此更易与水电离的形成化学键，从而导致比易水解，d有关； 综上所述，导致比易水解的因素有abd。 5．(1)Mg(OH)2 (2)将转化成CaCO3沉淀除去，同时不引入新杂质 (3) 蒸发浓缩 趁热过滤 (4) 不稳定 Li+ + HCO = LiHCO3↓，2LiHCO3 = Li2CO3+ CO2↑+ H2O (5)能达到相同效果，因为改为通入过量的，则LiOH转化为LiHCO3，结合(4)的探究结果，LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3，所以这一改动能达到相同的效果 【知识点】离子方程式的书写、溶度积常数相关计算、物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备 【分析】浓缩卤水(含有和少量)中加入石灰乳[Ca(OH)2]后得到含有和的滤液1，沉淀1为Mg(OH)2，向滤液1中加入Li2CO3后，得到滤液2，含有的离子为和OH-，沉淀2为CaCO3，向滤液2中加入Na2CO3，得到Li2CO3沉淀，再通过蒸发浓缩，趁热过滤，洗涤、干燥后得到产品Li2CO3。 【详解】（1）浓缩卤水中含有，当加入石灰乳后，转化为Mg(OH)2沉淀，所以沉淀1为Mg(OH)2； （2）滤液1中含有和，结合已知条件：LiOH的溶解度和化合物的溶度积常数，可推测，加入Li2CO3的目的是将转化成CaCO3沉淀除去，同时不引入新杂质； （3）由Li2CO3的溶解度曲线可知，温度升高，Li2CO3的溶解度降低，即在温度高时，溶解度小，有利于析出，所以为提高的析出量和纯度，需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀，即依次蒸发浓缩，趁热过滤，洗涤。故答案为：蒸发浓缩，趁热过滤； （4）饱和LiCl和饱和NaHCO3等体积混合后，产生了LiHCO3和NaCl，随后LiHCO3分解产生了CO2和Li2CO3。故答案为：不稳定，Li+ + HCO = LiHCO3↓，2LiHCO3 = Li2CO3+ CO2↑+ H2O； （5）“滤液2”中含有LiOH，加入，目的是将LiOH转化为Li2CO3。若改为通入过量的，则LiOH转化为LiHCO3，结合(4)的探究结果，LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3，所以这一改动能达到相同的效果。故答案为：能达到相同效果，因为改为通入过量的，则LiOH转化为LiHCO3，结合(4)的探究结果，LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3，所以这一改动能达到相同的效果。 6．(1)+2 (2) HF、SiF4、CO2 (3) 生成的覆盖在固体表面，降低萃取率 (4) 低温 (5)或或（其他正确的合理表达方式也可） (6) 【知识点】溶度积常数相关计算、常见无机物的制备、化学式与化合价、氧化还原反应方程式的书写和配平 【分析】该工艺流程以胶磷矿（主要成分为Ca5(PO4)3F，含、杂质）为起始原料生产电池级，整体分为三个核心阶段： 第一阶段先将胶磷矿粉碎浮选后，加入稀磷酸进行预酸浸，再补加浓硫酸在70~80℃条件下完成硫酸萃取，该过程中胶磷矿的有效成分转化为磷酸，同时生成大量微溶的，通过热过滤将其作为副产品生石膏分离出去；预酸浸和硫酸萃取过程中逸出的混合尾气（含反应生成的HF、）经水洗吸收得到六氟合硅酸溶液，加入饱和食盐水后利用低温溶解度小的特性控温结晶，分离出副产品六氟合硅酸钠；热过滤后的粗磷酸再经过调pH除镁操作，将杂质镁以磷酸盐沉淀形式除去，最终得到电池级精制磷酸。 第二阶段向精制磷酸中通入、加入和溶液，通过氧化沉淀反应将二价铁完全氧化为三价铁，同时与磷酸根结合生成磷酸铁前驱体。 第三阶段将磷酸铁前驱体与、葡萄糖混合，在惰性气氛下高温煅烧，葡萄糖作为碳源提供还原氛围，最终得到锂离子电池正极材料电池级，整个流程在制备主产品的同时实现了生石膏、六氟合硅酸钠等副产物的资源化回收。 【详解】（1）化合物中Li为+1价，整体为-3价，根据化合价代数和为0，可计算得Fe的化合价为。 （2）第一步预酸浸是磷矿和循环料浆的磷酸进行预分解反应，磷矿首先溶解在过量的稀磷酸溶液中，生成磷酸二氢钙，方程式为，（磷酸较稀，具有很大溶解度的HF未大量逸出）预分解的目的主要是防止磷矿与浓硫酸直接反应，避免在磷矿粒子表面生成硫酸钙薄膜而阻止磷矿的进一步反应。第二步是以上述的磷酸二氢钙料浆与稍过量的硫酸反应生成CaSO4与磷酸溶液，将上述两方程式相加即可得总方程式。 矿石中杂质和酸反应生成，和HF反应生成，同时部分未反应的HF会挥发进入尾气。 （3）温度过高，HF溶解度减小来不及与杂质SiO2反应生成SiF4，即逸出，水洗吸收得到的氟硅酸量少从而导致氟资源流失；同时硫酸钙溶解度减小，易覆盖在固体表面，降低萃取率。 （4）由溶解度曲线可知的溶解度随温度降低而减小，因此低温条件下更易结晶析出； 注意到题目已知条件②H2SiF6第一步完全电离，第二步部分电离，并且低温条件加入饱和食盐水得到的是晶体，故离子方程式为。 （5）根据的溶度积表达式，代入已知数据： ，解得，即。 （6）该步骤中将氧化为，在的弱碱性环境下，与体系中的磷酸根结合生成沉淀，同时生成硫酸铵和水，产物可匹配后续高温煅烧制备的流程。 7．(1) (2) (3) (4) (5) 取最后一次洗涤液少许于试管中，滴入溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀已洗涤干净(可换为，若无白色沉淀产生可换为若无明显现象) 快速干燥沉淀，减少溶解损耗，防止水解、被空气氧化 (6)BD 【知识点】离子反应的发生及书写、电子排布式、物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备、陌生氧化还原反应方程式的书写和配平 【分析】铜包钢废弃物加入铜氨溶液浸取，铁以铁渣形式分离回收，浸取液通入空气，加入液氨、盐酸氧化，再加入硫酸、盐酸中和，过滤得到固体，用稀盐酸和乙醇洗涤，经真空干燥制得，过滤后的滤液回收再利用； 【详解】（1）基态Cu原子的价层电子排布式为，失去1个4s电子得到，因此的价层电子排布式为； （2）在热水中发生水解，结合产物为砖红色沉淀，配平得到该离子方程式：； （3）在氧化作用下，与、结合生成可溶性铜氨配合物，根据元素守恒配平得到总反应：； （4）浸取时发生反应，每消耗1 mol 生成2 mol ；其中1 mol 送入氧化工序，被氧化为返回浸取工序循环使用：，另1 mol 送入中和工序制备，因此浸取产物投入氧化、中和两道工序的最佳物质的量之比为； （5）沉淀表面杂质离子主要为，检验最后一次洗涤液中是否含即可，故取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加1∼2滴溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀洗涤干净；结合已知“较易水解，能被空气氧化”，乙醇沸点低易挥发，可快速干燥产物，同时避免接触水溶液和空气发生变质，且在乙醇中溶解度更小，减少产物溶解损耗； （6）A选项吸收塔用于气液吸收操作；B选项离心机依靠离心力实现固液分离；C选项分馏塔用于分离沸点不同的液体混合物；D选项螺旋式压滤机通过压力实现固液过滤分离，因此工业上用于固液分离的设备是BD。 8．(1) 除去过量的Al以及铝热反应生成的可溶于盐酸的 Cu (2) (3)减少洗涤目标产物的溶解损耗，同时乙醇易挥发，可快速带走滤饼表面水分，加快滤饼干燥，避免产物长时间接触水发生变质 (4) (5) 【知识点】离子反应的发生及书写、溶度积常数相关计算、物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备、陌生氧化还原反应方程式的书写和配平 【分析】高温融合为类似铝热的反应，过量会将矿中的、、CuO还原为对应金属单质，同时生成；加入盐酸后，Al、均可与盐酸反应溶解，而Ir、Os、Cu不与盐酸反应，因此酸溶可除去这些可溶性杂质，剩余不溶的Ir、Os和Cu构成溶渣；300~800℃通空气，将Os氧化为气态实现挥发分离，剩余不挥发的Ir和Cu为残渣I。锇回收线：挥发的用NaOH溶液吸收得到锇的钠盐，加沉锇得到锇的配合物沉淀，后续处理得到锇粉。铱回收线：残渣I和NaOH、碱熔反应生成铱的含氧钠盐和氧化铜，水浸后分离出不溶的残渣II（），加盐酸酸溶II后通入沉铜除去杂质CuS，后续提纯得到铱粉。 【详解】（1）除去过量的Al以及铝热反应生成的可溶于盐酸的；Cu单质不与盐酸反应，Ir、Os也不溶于盐酸，故溶渣的主要成分除Ir、Os外，还有Cu。 （2）反应中Os元素从+8价的转化为+6价的，发生还原反应，根据氧化还原反应价态有升必有降的规律，氢氧根中O失电子，发生氧化反应，生成氧气，配平后得到该离子方程式为。 （3）减少洗涤目标产物的溶解损耗，同时乙醇易挥发，可快速带走滤饼表面水分，加快滤饼干燥，避免产物长时间接触水发生变质。 （4）Ir从0价被氧化为+4价，每生成1 mol ，Ir失去4 mol电子；中-1价O部分升价为0价生成，得到化学方程式为。 （5）饱和溶液中，二元弱酸的硫离子浓度可通过两步电离常数联立推导： 代入、、、，计算得； 再根据，代入数值解得。 9．(1) (2) (3) (4)Ag (5)2.8<pH<6.4 (6) 作催化剂 反应达到平衡时，氯离子浓度升高，不利于反应正向进行，导致还原率下降 【知识点】离子反应的发生及书写、化学平衡常数的计算、沉淀转化、电子排布式、物质分离、提纯综合应用、氧化还原反应方程式的书写和配平 【分析】水浸：溶于水进入浸铜液，实现铜元素初步分离；转沉（加入溶液）：转化为沉淀，滤液 Ⅰ 除去硫酸盐；除铅（稀硝酸）：溶于稀硝酸生成溶液除去；蒸硒（浓硫酸、加热）：与浓硫酸反应生成进入烟气，实现硒、碲分离；碱浸（NaOH溶液）：是两性氧化物，和强碱反应，不溶于碱，成为碱浸渣过滤除去；滤液含、；调 pH（稀硫酸）：加入稀硫酸降低 pH，析出固体。 【详解】（1）Te是52号元素，位于元素周期表第五周期第ⅥA族，同主族价电子排布与O、S一致，因此价电子排布式为； （2）水浸后体系中含难溶的，加入溶液，发生沉淀转化，生成更易与稀硝酸反应的，实现铅的后续分离：； （3）烟气中的（+4价Se）作为氧化剂，作为还原剂，在水中发生氧化还原反应，生成单质Se和硫酸，化学反应方程式为：； （4）蒸硒步骤中、经浓硫酸反应生成，后续除铅后剩余的银的化合物不与NaOH溶液反应，进入碱浸渣，因此可回收Ag元素； （5）根据已知的两个平衡常数推导：酸性条件下，，要求，代入得，即；，要求，代入得，即， 因此pH需控制在2.8到6.4之间（），保证含碲总浓度小于； （6）从图1的转化流程可见，参与反应①②后，又在反应③中重新生成，符合催化剂的特征，故在反应中的作用是催化剂；由图1得③析Te反应为，反应达到平衡时，氯离子浓度升高，过量的会使反应平衡逆向移动，导致Te的还原率下降。 10．(1)+1 (2) (3) 4.7 蓝色沉淀溶解，溶液变成深蓝色 (4)HCl溶液、溶液 (5) 【知识点】化学平衡常数的计算、溶度积常数相关计算、常见无机物的制备、常见阴离子的检验 【分析】废旧CIGS在空气中高温焙烧以形式除去硒；加入硫酸、过氧化氢酸浸氧化生成硫酸铜、硫酸镓和硫酸铟；向浸出液加入氨水以硫酸四氨合铜形式除去铜元素，其他金属离子形成氢氧化物沉淀；过滤后的滤渣加入以形式除去铟；过滤，滤液经过浓缩结晶得到，通入氨气经高温气相沉积得到GaN，据此分析： 【详解】（1）Se与S同族，Se为-2价；In、Ga为第ⅢA族元素，化合价为+3价。根据化合物化合价代数和为0，设Cu化合价为：，解得； （2）酸浸氧化时，In、Ga已经是+3最高价，只有+1价Cu被氧化为+2价Cu，被还原为水，在硫酸介质中发生该反应，反应方程式为：； （3）① 恰好完全沉淀时，由，得，计算得，。 ② 与过量氨水反应，先生成蓝色沉淀，随后沉淀溶解生成深蓝色的。 ③ 对平衡常数变形推导： ； （4）检验滤渣是否洗净，本质是检验最后一次洗涤液中是否含有，先用盐酸酸化，再加氯化钡溶液检验； （5）与高温气相沉积生成GaN，根据原子守恒，另一产物为HCl，配平得到该方程式。 11．(1) (2)温度过高导致所使用的酸挥发、分解增大成本，温度过低反应速率太慢；温度过低，反应速率慢 (3) (4) 作为晶种，生成更难溶的结晶态，避免产生其他氢氧化物杂质 (5) (6)cd 【知识点】离子反应的发生及书写、溶度积常数相关计算、物质分离、提纯综合应用、萃取和分液、实验方案评价、陌生氧化还原反应方程式的书写和配平 【分析】原料氧氯化锆中含及少量、、等元素，经盐酸和硝酸酸溶后，各金属以、、、形式进入溶液。萃取使锆元素进入有机相，与等杂质分离；反萃取再把锆元素转回水相。沉淀时加氨水调 pH，使、保留在滤液被除去，同时使锆元素生成；煅烧得到，再熔融着色、退火得到立方氧化锆。结合所给数据可分析沉淀分离的 pH控制。 【详解】（1）中为-2价，整体带2个正电荷，故为+4价； （2）温度过高会使所用的盐酸、硝酸挥发、分解，增大成本并影响酸溶；温度过低则反应速率太慢，效率低； （3）萃取时结合失去，并与、及萃取剂 TBP 结合生成，离子方程式为； （4）加入晶态二氧化锆作晶种，可诱导锆元素生成更难溶的结晶态，避免生成其他氢氧化物杂质，提高产品纯度。 要使 、 不沉淀，应使两者均未达到沉淀条件。由 ，当 开始沉淀时 ，对应 ，。由 ，当 开始沉淀时 ，对应 。故只要 就能保证 、 都不沉淀，加入氨水调节 的范围为 ； （5）设受热失水生成，，失去2个共，理论失重率，与题给数据一致。在135℃时反应的化学方程式为； （6）a．稀土金属被誉为"冶金工业的维生素"，稀土元素一共有17种，铈是其中之一，说法正确； b．引入着色剂的离子半径若与相差过大，会破坏晶体结构的完整性，故需严格控制添加量，说法正确； c．反萃取是将锆络合物从有机相转入水相的过程，需要在酸性条件下进行，pH越大反而不利于锆元素转入水相，故"pH越大越有利于反萃取"说法错误； d．退火是缓慢冷却的过程，冷却越慢越有利于形成完整晶体结构；"退火过程越快越好"说法错误； 故选cd。 12．(1) (2)增大矿粉与助剂接触面积，使焙烧反应更充分，提高金属浸出率 (3)、 (4) 水解生成胶体，胶体具有吸附性，会吸附金属阳离子，降低产率 、 (5) (6) 【知识点】离子反应的发生及书写、溶度积常数相关计算、轨道表示式、物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备 【分析】红土镍矿(含Fe(Ⅲ)、、、的氧化物)，在溶液、固体为助剂、条件下焙烧。金属氧化物与硫酸氢铵、硫酸反应，生成、、；不反应；、受热分解；水浸后，浸渣为、与少量。向金属离子浸出液加浓氨水，调节，使、完全沉淀，保留在溶液中除去。铁、镍的氢氧化物沉淀分解，化合生成目标产物。 【详解】（1） Ni原子序数28，基态原子电子排布：；失去4s轨道2个电子形成，价层电子排布式为，电子排布图为； （2）增大矿粉固体与助剂、硫酸的接触面积，让焙烧反应更充分，同时加快固体焙烧反应速率，提升金属氧化物的转化浸出率； （3）由X射线衍射图可知，550℃焙烧熟料含；650℃熟料出现，说明高温下发生分解：。焙烧助剂为，受热分解，会生成、、； （4）水量过大，溶液稀释，水解平衡正向移动，大量水解生成胶体，胶体具有吸附性，会吸附金属阳离子，降低产率；由分析可知，浸出渣为不溶性的、和少量； （5）由题，要求、完全沉淀（），不沉淀（）。完全沉淀时，，，则；完全沉淀时，，，则；开始沉淀时，，，则，需保证完全沉淀、不沉淀，因此； （6）共沉淀产物为、，高温分解化合方程式为。 13．(1)控制盐酸的加入速率（或分批缓慢加入盐酸） (2) (3) (4) 除去未反应的杂质 将溶液中的转化为，提高的产率 (5) WC 6 【知识点】晶胞的有关计算、物质分离、提纯综合应用、萃取和分液、常见无机物的制备、氧化还原反应方程式的书写和配平 【分析】向黑钨精矿（主要成分为、，含杂质）加入盐酸，得到不溶于水的，滤液中含有、、，通入空气氧化后加热分解可得到、、，过滤后向滤渣加入得到，酸化后转化为钨聚合阴离子，经萃取、反萃取两步提纯，得到较纯的溶液，萃余液为萃取后的水相，主要成分为，可用于将转化为，据此作答。 【详解】（1）为防止“酸浸”时产生大量气泡，需控制反应速率不宜过快，可采取的措施是控制盐酸加入的速率； （2）“雾化—氧化热解”时被氧化为，化学方程式为； （3）“萃取”的原理是胺盐与水溶液中的物质发生离子交换，遇转化为，与水溶液中结合得到进入有机相，“反萃取”时加入氨水，重新转化为，同时得到，化学方程式为； （4）沉淀转化后得到的是和的混合物，“纯化”先加入盐酸除去未反应的杂质，得到含的溶液，再加入硫酸沉淀，故答案为：除去未反应的杂质、将溶液中的转化为，提高的产率； （5）①由均摊法可知，一个碳化钨晶胞中，每个顶角上的原子被6个晶胞共用，每条棱上的原子被3个晶胞共用，顶面和底面面心原子被2个晶胞共用，故每个晶胞中有个W原子，有6个C原子，故碳化钨的化学式为WC； ②由图可知每个W原子周围有6个距离最近且相等的C原子，故W原子配位数为6； ③一个晶胞的体积为，故晶体密度为。 14．(1)[Xe]4f145d106s26p2 (2) (3) 3:1 液固比为3:1时，V、Zn浸出率已达到较高水平，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 (4)配位键 (5) 98 【知识点】离子反应的发生及书写、溶度积常数相关计算、电子排布式、含有氢键的物质、身边化学问题的探究、陌生氧化还原反应方程式的书写和配平 【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Zn2+形式进入浸出液，同时生成PbSO4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NaClO3氧化VO2+为，加氨水、NH4Cl沉钒，最后煅烧分解制得V2O5。据此分析。 【详解】（1）Pb为82号元素，第六周期第ⅣA族，稀有气体核外简写用Xe，所以基态Pb原子的简化电子排布式为[Xe]4f145d106s26p2； （2）“酸浸”时PbZn(VO4)(OH)发生反应的离子方程式为：； （3）①已知高温水解生成沉淀，，进入浸渣，溶液钒减少，浸出率下降； ②在硫酸浓度确定情况下，根据图2分析可得：最佳液固比为3：1，原因是液固比为3：1时，V、Zn浸出率已达到较高水平，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； （4）萃取剂P204与金属阳离子之间的主要作用力为配位键； （5）①“氧化”步骤中加入NaClO3将VO2+转化为的离子方程式为：； ②“沉钒”时，，。因为平衡时，，，所以。 15．(1)ds (2)2CuCl2+3Na2CO3+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+2NaHCO3或2CuCl2+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+CO2 (3)PbSO4 (4) (5)0.5 (6) d 碱浸脱氯 (7)若不脱氯，Cl-在阳极被氧化生成Cl2污染环境，氯气可与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸，存在安全隐患，且影响铜、锌分离效果 【知识点】沉淀的溶解与生成、电解原理的理解及判断、物质分离、提纯综合应用 【分析】高氯烟道灰（主要含有等）碱浸脱氯，加入碳酸钠溶液将可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀，氯离子进入滤液①除去，随后酸浸加入稀硫酸，碱式碳酸盐、均溶解，不与硫酸反应，与硫酸反应生成难溶的，二者作为滤渣①除去，滤液中含、、、、，中和除杂环节加入碱式碳酸锌调节pH，使完全沉淀为作为滤渣②除去，同时保证、未沉淀；深度脱氯环节加入粉，将转化为沉淀除去残余氯离子；最后电解分离，在阴极放电生成，剩余含的滤液经浓缩结晶得到硫酸锌，滤液②为碳酸锌。 【详解】（1）Cu是29号元素，核外电子排布为，ⅠB、ⅡB族元素属于周期表ds区，因此Cu位于ds区； （2）碱浸脱氯时，与反应转化为碱式碳酸铜沉淀，同时生成和（可分解生成、和），故反应方程式为或； （3）酸浸加入稀硫酸，烟道灰中PbO与硫酸反应生成难溶于水的PbSO4，SiO2不溶于酸，因此滤渣①除外主要为PbSO4； （4）酸浸后向溶液中加入调节pH=3.5，促进水解为沉淀除去，离子方程式为； （5）总反应为，2mol 脱除消耗1 mol Zn，因此脱除1.0 mol，理论需要Zn粉； （6）①溶解CuCl不能引入新杂质：a选项盐酸引入，b选项高锰酸钾引入钾、锰杂质，c选项硝酸引入硝酸根杂质，只有d选项硫酸酸化+双氧水氧化不会引入新杂质，因此选d；②溶解后得到含、的溶液，需返回碱浸脱氯步骤重新进入分离流程。 （7）阳极为惰性电极石墨，还原性强于，若不脱氯，电解时优先放电生成有毒的氯气，采用无隔膜电解槽，氯气可与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸，污染环境，且也会与阴极析出的铜反应，降低产率和电流效率，影响铜、锌分离效果，因此需要预先脱氯。 16．(1) (2) 130 (3) (4) 尿素水解生成，中和配位反应产生的，使与乙酰丙酮的配位平衡正向移动，促进晶体析出 6 增大 (5) abc 【知识点】溶度积常数相关计算、电子排布式、配位键 【分析】从含铬废水（主要含）提取铬的流程为：还原：加和硫酸，将废水中的高价还原为；中和：加石灰乳调节pH，使生成沉淀，而铁杂质以形式留在滤液中除去，含铬沉淀进入下一步；酸溶：沉淀加盐酸溶解，得到含的酸性溶液；配位沉铬：加入乙酰丙酮、尿素，与乙酰丙酮配位生成 ​晶体析出，过滤得到晶体；水热合成：在乙醇、DTAB水溶液中水热反应，配位化合物逐步转化，最终得到纳米棒产品。 【详解】（1）Cr为24号元素，半满结构稳定，价电子包括3d和4s电子，价电子排布式为； （2）由图可知，投料量为130 mg/L时，Cr(VI)残留量接近0，去除率达到100%，再增加投料量会造成浪费，因此最佳投料量为130 mg/L；酸性条件下，还原​，自身被氧化为​，根据化合价升降、电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式为 （3）中和步骤目的是使完全沉淀，不沉淀：沉淀完全时，，得，；不沉淀，，，得，； 因此pH范围为 （4）与乙酰丙酮配位时会生成，尿素水解产生的消耗，使配位平衡正向移动，利于晶体生成；乙酰丙酮是双齿配体，1个乙酰丙酮提供2个配位位点，3个乙酰丙酮共提供6个配位位点，因此配位数为6；羰基配位后，O的电子对向偏移，键键级降低，键能减小，键长增大 （5）配合物水解，配体被取代，生成和乙酰丙酮，配平可得方程式为；② DTAB是十二烷基三甲基溴化铵，由季铵阳离子和构成，存在离子键；阳离子内存在等不同原子间的极性共价键；氮原子形成了配位键，所有化学键均为单键，不存在键，故选abc。 17．(1)47 (2)AgCl (3)还原剂 (4) (5)1~2 (6) A A 【知识点】氧化还原反应方程式的书写与配平、化学平衡常数的计算、配合物的结构与性质 【分析】阳极泥含Ag、Pt、Au，阳极泥用稀硝酸溶解，Ag和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮、水，Pt、Au不溶于稀硝酸，过滤，滤液加盐酸得到氯化银沉淀，滤饼是氯化银；滤渣是Pt、Au，用王水溶解滤渣，得到 ，加碳酸钾使转化为浅黄色晶体是，过滤，滤液加葡萄糖使发生还原反应得到Au；浅黄色晶体是加盐酸、SnCl2还原为。 【详解】（1）Ag与Cu同族且位于第五周期，Cu原子序数为29，第五周期有18种元素，所以Ag的原子序数为29+18=47； （2）Ag和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮、水，沉淀是硝酸银和盐酸反应生成氯化银沉淀，“沉淀”时滤饼的主要成分是AgCl。 （3）“沉金”过程中葡萄糖使发生还原反应得到Au，葡萄糖的作用是还原剂。 （4）浅黄色晶体是，“还原”时加盐酸、SnCl2还原为，发生的化学反应方程式是。 （5）铂(II)氯配合物的存在形式受溶液中浓度的影响。已知在一定温度下，存在如下配位平衡： 反应i：，，要保证体系内铂(II)氯配合物中占比最高，； 反应ii：，，要保证体系内铂(II)氯配合物中占比最高，，所以应将溶液的控制在约1~2。 （6）①顺铂存在反式异构体，可知顺铂的空间构型为平面四边形，选A。 ②反位效应：。以K2[PtCl4]为原料与NH3反应。第一步生成[Pt(NH3)Cl3]⁻。根据反位效应Cl-> NH3，在[Pt(NH3)Cl3]⁻中，与Cl-对位的Cl-比与NH3对位的Cl-更易被取代，故第二分子NH3取代与Cl-对位的Cl-，生成顺式产物，选A。 18．(1) 四； ⅦB (2) 增大浓度，促进正向移动，生成，提高铅的浸出率； 防止S覆盖在矿物表面，阻碍反应进行，提高锰的浸出率 (3) (4) (5) ； 、 【知识点】氧化还原反应方程式的书写与配平、化学平衡的移动、溶度积常数相关计算、常见无机物的制备 【分析】原料为方铅矿和软锰矿，目标产物为和。酸浸阶段加入盐酸和，作氧化剂氧化硫化物，铅以形式浸出，锰以形式浸出，不溶形成沉淀。除铁阶段加调，过量将氧化为沉淀除去，得到滤液A含、、、。加冰水沉积，溶解平衡逆向移动，析出固体，滤液B含、、、。滤液B加，转化为沉淀即滤渣D，净化后滤液C加氨水、通空气氧化得到。加硫酸转化为更难溶的，同时生成。 【详解】（1）Mn的原子序数为25，核外电子排布为，电子层数为4，价电子数为7，位于元素周期表第四周期ⅦB族。 （2）① 已知平衡，加入增大浓度，平衡正向移动，将转化为可溶性的，提高铅的浸出率。 ② 方案1中生成S单质，会覆盖在矿物表面，阻止酸与矿物接触，降低浸出率。方案2中S转化为，不会产生覆盖层，有利于反应充分进行，提高的浸出率，因此工业采用方案2。 （3）时，将氧化为，Mn元素化合价从+4降为+2，Fe元素化合价从+2升为+3，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式为。 （4）加入硫酸后，体系同时存在和的溶解平衡，，，两式相除得，代入，得。 （5）滤液B中含有，加入时，与结合生成沉淀，因此滤渣D为。整个流程中，酸浸环节加入、，与硫酸反应生成，后续流程中可回收，因此可循环利用的物质为、。 19．(1)C (2)CaSO4 (3)4.7 (4)Na2CO3固体会被生成的碳酸锂和氢氧化铝沉淀包裹，利用率低 (5) (6) 【知识点】离子方程式的书写、溶度积常数相关计算、电解池电极反应式及化学方程式的书写、常见无机物的制备 【分析】以电解铝废渣为原料，通过酸解、浸取、碱解、沉锂等步骤，分别回收锂和制备冰晶石。电解铝废渣经浓硫酸酸解，生成气体（含氟化物）进入后续合成；加水浸取后分离滤渣，滤液经碳酸钠溶液调 pH 碱解，沉淀出Al(OH)3；再加入碳酸钠溶液沉锂，得到Li2CO3和滤液；酸解产生的气体、碱解得到的Al(OH)3及沉锂后的滤液，共同进入合成步骤，反应生成冰晶石Na3AlF6； 【详解】（1）废渣中的氟化物与浓硫酸反应生成的HF会腐蚀瓷坩埚，铁可以和酸反应，铂金坩埚不与浓 硫酸发生反应，即使在加热条件下 也能耐受浓硫酸的腐蚀；故选C； （2）废渣中的AlF3、NaF、LiF能与酸反应进入溶液，CaO与酸反应生成可溶的钙盐，而C不与酸反应，同时CaO与酸反应生成的硫酸钙微溶，所以滤渣的成分除含C外，还含有CaSO4； （3）已知，当Al3+恰好沉淀完全时，，根据，可得。根据，可得，则； （4）使用固体会因生成的沉淀包覆在表面而阻碍反应进行，导致利用率低，饱和Na2CO3溶液中碳酸根离子浓度大，反应速率快，同时能使溶液中锂离子浓度迅速降低，有利于碳酸锂沉淀的生成。 （5）反应物为Al(OH)3​、Na+和HF，生成物为Na3AlF6和H2O，离子方程式为； （6）①碳酸锂与四氧化三钴在空气中加热，Co元素的化合价升高，O2​中O元素的化合价降低，化学方程式为； ②充电，结合题中信息可知，放电后生成Li0.5C6，充电后生成LiC6，，时阴极发生还原反应，Li+得到电子生成Li，电极反应式为。 20．(1) (2) (3) (4)除去被P204萃取的 (5) 【知识点】离子方程式的书写、溶度积常数相关计算、配位键、物质分离、提纯综合应用 【分析】“赤泥”的主要成分为、、、、的氧化物，向赤泥中加入盐酸，、、的氧化物的氧化物溶解，进入浸出液，、进入富钛浸渣；将富钛浸渣经多步操作，得到含TiO2+溶液，然后经过“热水解”获得；向浸出液中加入P204萃取，得到含铁铝溶液和有机相；将含铁铝溶液萃取除铁得含铝溶液，经蒸发结晶得M(Al(OH)3)，煅烧得氧化铝；向有机相中加盐酸洗涤，向分离出的有机相中加入NaOH溶液反萃取得到Sc(OH)3，将Sc(OH)3溶解富集得ScCl3，加草酸得草酸钪晶体，灼烧得Sc2O3。 【详解】（1）由分析知，“富钛浸渣”主要成分除了还有； （2）热水解生成水合二氧化钛沉淀，离子方程式为； （3） ①两分子P204易通过氢键形成环状二聚体，则二聚体的结构为； ②根据题意，配合物为电中性，且配体数为6。为中和的+3价电荷，需要3个配体，这由3个HA分子脱去形成。为满足配体总数为6的要求，还需要3个HA分子作为中性配体参与配位。因此，总反应为1个与6个HA分子反应，生成1个配合物分子和3个，离子方程式为； ③时，，根据，代入数据得。 （4）酸性条件下（pH较低时），、等杂质的萃取率很低，而仍保持很高萃取率；用盐酸洗涤可除去有机相中的杂质离子，提高钪的纯度，同时不会造成的损失 （5）“灼烧”时，转化为和，草酸钪中C为+3价，灼烧时被氧气氧化为，因此有氧参与的反应，则该反应的化学方程式为。 21．(1) 四 Ⅷ (2)适当升温或粉碎废渣或适当搅拌 (3) (4) a 吸附在NiO位点上的H2相对能量高，较不稳定 (5)通入热的NaOH溶液，充分反应 (6) Cr3+ 5≤pH<8 【知识点】氧化还原反应方程式的书写与配平、溶度积常数相关计算、物质分离、提纯综合应用、基元反应与反应历程 【分析】含Ru废渣加入盐酸溶解后经系列反应得到，加入乙醇后发生氧化还原反应转化为，再加入发生氧化还原反应得到，加入盐酸再发生氧化还原反应得到和，最终得到Ru，据此作答。 【详解】（1）由元素周期表可知，Co是第27号元素，位于第四周期第Ⅷ族； （2）可通过升温或增大接触面积的方法增大反应速率，故为提高酸溶速率可采用的方法有适当升温或粉碎废渣或适当搅拌； （3）“转化”过程中发生氧化还原反应，乙醇被氧化为乙醛，被还原为，反应化学方程式为 ； （4）的“吸附解离”对应左图，钌单原子对应能量最低，反应最容易发生，故答案为：a；NiO表面吸附的能量最高，最不稳定，故更容易脱附； （5）由分析可知，X为，通入至热的NaOH溶液充分反应后可得到，在“蒸馏”工序中循环利用； （6）Cr(OH)3溶度积远小于Co(OH)2的溶度积，Cr(OH)3先沉淀，Cr3+沉淀完全时，浓度小于等于1×10-5mol/L，此时1×10-5×c3(OH-)=1.0×10-32，c(OH-)=1×10-9mol/L，pH=5；Co2+开始沉淀时，满足c(Co2+)×c2(OH-)=Ksp=1.8×10-15，c(Co2+)=1.8×10-3mol/L，得出c(OH-)=1×10-6mol/L，pH=8，由此可知pH的最佳范围是5≤pH<8。 22．(1) 或 或 (2) 使溶液中的n(Al)：n(Si)为1：1 大于 (3)配位作用或配位键 (4)浓缩结晶、过滤 (5) 【知识点】离子方程式的书写、电解池电极反应式及化学方程式的书写、物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备 【分析】棕刚玉烟尘加入KOH水热浸取，SiO2、含铝化合物、少量Ga均与强碱反应，生成可溶性的、及硅酸盐进入滤液1，不溶物作为硅-钾化肥分离。滤液1加入进行水热再生，调节溶液pH，使硅、铝元素转化为分子筛分离，滤液2中经过树脂吸附、K2S和KOH解析，过滤除去不溶物得到富镓溶液，电解还原得到金属镓。 【详解】（1）滤液1的pH为14.78，结合Al(III)的分布系数图，pH大于12时铝元素主要以形式存在；依据Si(Ⅳ)的分布系数图，硅元素主要以形式存在；SiO2与强碱反应的离子方程式为或。 （2）分子筛中n(Al)：n(Si)为1:1，但原料中二者不是这个比例，水热再生过程中补充固体，它可与反应生成分子筛并产生OH-，由于反应过程生成了OH-，溶液碱性增强，故滤液2的pH大于滤液1的pH。 （3）中心镓离子存在空轨道，树脂片段中的N、 O原子存在孤电子对，二者通过配位键结合，故强相互作用为配位键。 （4）由流程图知，树脂中吸附的镓元素需在碱性条件下通过K2S解析下来，操作X后得到K2S晶体和富镓溶液，故操作X为将所得溶液浓缩结晶、过滤。 （5）①电解时在阴极得电子生成Ga，结合电荷守恒、原子守恒配平电极反应式为。 ②电路中通过a库仑电量时，转移电子的物质的量为，Ga元素化合价由+3价降低为0价，则生成Ga的物质的量为，Ga的摩尔质量为，故获得金属镓的质量为。 23．(1) -2 4s24p64d10 (2) Cu2Te+4H2O2+4H+=2Cu2++TeO2+6H2O TeO2会溶于强酸导致Te元素的损失 (3)5.0×10−10:1 (4)S的原子半径更大，电负性更小，更易给出电子与Ag⁺形成稳定配位 (5)[Au(TU)2]⁺ +e- =Au +2TU (6)96.0% 【知识点】离子方程式的书写、溶度积常数相关计算、电子排布式、探究物质组成或测量物质的含量 【分析】工艺流程分析：浸铜 加入试剂过氧化氢、硫酸（调节pH=4.5~5.0）。在酸性条件下， H2O2作为强氧化剂，将Cu2Te中的Cu (+1) 氧化为Cu2+，将Te (−2)氧化为Te(+4) （即TeO2）。产物分离：浸出液1：含有Cu2+，后续经过处理可以回收铜。固体渣：含有难溶于水的TeO2以及未反应的Au、Ag等贵金属。浸碲：加入试剂：氢氧化钠溶液。利用TeO2的两性（题目已知TeO2可溶于强碱），它与氢氧化钠反应生成亚碲酸盐进入溶液。贵金属Au和Ag不与 氢氧化钠反应，依然留在固体中，浸出液2：含有碲的化合物，后续经过处理可以回收粗碲。固体渣：主要含有Au和Ag，进入下一步处理。浸金银：加入试剂：氯化铁、酸性硫脲。这是一个氧化浸出过程，Fe3+具有氧化性，可以将Ag和Au氧化。硫脲作为配位剂，与氧化后的Ag+和Au+形成稳定的络合物离子[Ag(TU)2]+和[Au(TU)2]+，从而使贵金属溶解进入溶液。   产物分离： 浸出渣：不溶的杂质。 含贵金属溶液：含有[Ag(TU)2]+和[Au(TU)2]+。电解：操作：对上述含贵金属的溶液进行电解。在阴极，[Ag(TU)2]+和[Au(TU)2]+得到电子发生还原反应，析出金属单质Au和Ag。通过控制电位等条件，可以分别回收金和银。据分析以下各问； 【详解】（1）Te在Cu2Te中的化合价：设Te为x，由电荷守恒得 2×(+1)+ x = 0，故 x = −2。Te原子N能层电子排布式：Te原子序数52，电子排布为[Kr]4d105s25p4，N层（n=4）包含4s24p64d10。 （2）根据流程图，“浸铜”步骤中，Cu2Te与H2O2、H2SO4反应，生成Cu²⁺和TeO₂，同时H2O2被还原为H2O。Te从-2价升至+4价，Cu从+1价升至+2价，H2O2中O从-1价降至-2价。设Cu2Te的系数为1，则：Cu2Te → 2Cu²⁺ + TeO2，失去电子数 = 2×1 + 6 = 8e⁻。 H2O2→ 2H2O，每分子得2e⁻，需4分子H2O2。左边需要4H2O2，右边生成4H2O。 左边需要2H2SO4提供硫酸根，同时平衡H⁺。离子方程式为Cu2Te+4H2O2+4H+=2Cu2++TeO2+6H2O；关于pH控制：若酸性太强，可能影响TeO2的沉淀（TeO2可溶于强酸）。因此，需控制pH在4.5~5.0，避免TeO2溶解。 （3）已知H2TeO3的Ka1=1.0×10−3，Ka2=2.0×10−8。Ka1×Ka2 = × = ， = ，当pH=10时， ��(H+)=10−10 mol/L 。 ==5.0×10−10。因此， ��(H2TeO3):��()=5.0×10−10:1。 （4）观察硫脲结构，S原子上有孤对电子，且S的电负性小于N，更易给出电子对形成配位键。此外，S的原子半径大于N，更易与Ag⁺形成稳定配位。N原子上的孤对电子参与C=N双键的π电子共轭，难以给出。因此，S更易与Ag⁺配位。 （5）根据流程，[Au(TU)2]⁺在阴极得电子还原为Au，同时TU被释放。电极反应式为：[Au(TU)2]⁺ +e- =Au +2TU。 （6）已知反应： 1. ； 2. 。首先计算总 ��(K2Cr2O7)=0.5 mol/L×0.005 L=0.0025 mol。��(Fe2+)=0.3 mol/L×0.025 L=0.0075 mol。根据反应2，��()剩余= =0.00125 mol。则与H2TeO3反应的 ��()=0.0025 mol−0.00125 mol = 0.00125 mol 。根据反应1， ��(H2TeO3)=3×0.00125 mol=0.00375 mol（25mL溶液中）。100mL溶液中 ��(H2TeO3)=0.00375 mol×4=0.015 mol。��(Te)=0.015 mol×128 g/mol=1.92 g。质量分数 ��= ×100%=96.0% 。 24．(1)防止局部碱性过强，生成氢氧化物沉淀，降低镍、锰、钴的回收率 (2) 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 (3) (4) (5) (6) 高于40℃时，蒸发浓缩结晶 趁热过滤 【知识点】离子反应的发生及书写、沉淀的溶解与生成、溶度积常数相关计算、物质分离、提纯综合应用 【分析】“中和”消耗废液里的过量酸，调节pH，为后续氨浸、沉淀做准备；“氨浸”使镍离子形成可溶于水的配合离子进入浸出液，实现镍与锰、钴的初步分离，再经过“蒸氨”回收；“酸溶”与“沉钴”两步使钴、锰分离，再经过“焙烧”得到；溶液经过高于40℃时，蒸发浓缩结晶、趁热过滤、洗涤、干燥等操作得到。 【详解】（1）与酸反应放热，可能使局部碱性过强，生成氢氧化物沉淀，降低镍、锰、钴的回收率，需缓慢加入且不断搅拌； （2）①“氨浸”要求镍离子形成可溶于水的配合离子进入浸出液，同时不生产沉淀，由图可得合适的pH范围是5.4~11.5； ②采用“氨水洗镍”即增大溶液中的浓度，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； （3）“蒸氨”时同步加入，在碱性条件下生成沉淀和，离子方程式是：； （4）“酸溶”使钴、锰分离，则极限时开始沉淀，设初始时，，根据溶度积得：，此时残留的物质的量浓度为，理论的最小残留率是； （5）“焙烧”时，被氧气氧化为，反应的化学方程式是：； （6）由图中溶解度曲线得：在40℃以上溶解度降低，且低温时易形成，所以要得到，溶液应经过高于40℃时，蒸发浓缩结晶、趁热过滤、洗涤、干燥等操作。 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 $