專題12 工藝流程綜合題-2024年高考真題和模擬題化學(xué)分類匯編

專題12工藝流程綜合題考點(diǎn)工藝流程綜合題1．（2024·浙江6月卷）礦物資源的綜合利用有多種方法，如鉛鋅礦(主要成分為)的利用有火法和電解法等。已知：①；②電解前后總量不變；③易溶于水。請(qǐng)回答：(1)根據(jù)富氧煅燒(在空氣流中煅燒)和通電電解(如圖)的結(jié)果，中硫元素體現(xiàn)的性質(zhì)是(選填“氧化性”、“還原性”、“酸性”、“熱穩(wěn)定性”之一)。產(chǎn)物B中有少量，該物質(zhì)可溶于濃鹽酸，元素轉(zhuǎn)化為，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；從該反應(yīng)液中提取的步驟如下：加熱條件下，加入(填一種反應(yīng)試劑)，充分反應(yīng)，趁熱過(guò)濾，冷卻結(jié)晶，得到產(chǎn)品。(2)下列說(shuō)法正確的是_______。A．電解池中發(fā)生的總反應(yīng)是(條件省略)B．產(chǎn)物B主要是鉛氧化物與鋅氧化物C．化合物C在水溶液中最多可中和D．的氧化性弱于(3)D的結(jié)構(gòu)為(或)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)先除去樣品D中的硫元素，再用除去硫元素后的溶液探究X為何種元素。①實(shí)驗(yàn)方案：取D的溶液，加入足量溶液，加熱充分反應(yīng)，然后；②寫出D(用表示)的溶液與足量溶液反應(yīng)的離子方程式?！敬鸢浮?1)還原性Pb3O4+14HCl(濃)=+4H2O+Cl2↑PbO或Pb(OH)2或PbCO3(2)AB(3)加入足量Ba(NO3)2溶液充分反應(yīng)，靜置后取上層清液，再加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有Cl-，反之則有F-+3OH-=+X-+2H2O【分析】鉛鋅礦(主要成分為)富氧煅燒得到SO2和Pb、Zn元素的氧化物，SO2與等物質(zhì)的量的ClF反應(yīng)得到化合物C，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，化合物C()水解生成液態(tài)化合物D(，X=F或Cl)和氣態(tài)化合物E(HCl或HF)?！窘馕觥浚?）根據(jù)富氧煅燒和通電電解的結(jié)果，中硫元素化合價(jià)升高，體現(xiàn)的性質(zhì)是還原性。產(chǎn)物B中有少量，該物質(zhì)可溶于濃鹽酸，元素轉(zhuǎn)化為，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：Pb3O4+14HCl(濃)=+4H2O+Cl2↑；根據(jù)可得反應(yīng)：，要從該反應(yīng)液中提取，則所加試劑應(yīng)能消耗H+使平衡逆向移動(dòng)，且不引入雜質(zhì)，則步驟為：加熱條件下，加入PbO或Pb(OH)2或PbCO3，充分反應(yīng)，趁熱過(guò)濾，冷卻結(jié)晶；（2）A．根據(jù)圖示和已知②可知，電解池中陽(yáng)極上Fe2+生成Fe3+，F(xiàn)e3+氧化PbS生成S、Pb2+和Fe2+，陰極上PbCl2生成Pb，發(fā)生的總反應(yīng)是：(條件省略)，A正確；B．據(jù)分析，鉛鋅礦(主要成分為)富氧煅燒得到SO2和Pb、Zn元素的氧化物，則產(chǎn)物B主要是鉛氧化物與鋅氧化物，B正確；C．據(jù)分析，化合物C是，鹵素原子被-OH取代后生成H2SO4和HCl、HF，則化合物C在水溶液中最多可中和，C錯(cuò)誤；D．的氧化性由+1價(jià)的Cl表現(xiàn)，Cl2的氧化性由0價(jià)的Cl表現(xiàn)，則ClF的氧化鋅強(qiáng)于，D錯(cuò)誤；故選AB。（3）①D的結(jié)構(gòu)為(X=F或Cl)，加入足量NaOH溶液，加熱充分反應(yīng)，生成Na2SO4和NaX，則實(shí)驗(yàn)方案為：取D的溶液，加入足量NaOH溶液，加熱充分反應(yīng)，然后加入足量Ba(NO3)2溶液充分反應(yīng)，靜置后取上層清液，再加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有Cl-，反之則有F-；②D(用HSO3X表示)的溶液與足量NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SO4和NaX，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：HSO3X+3OH-=+X-+2H2O。2．（2024·安徽卷）精煉銅產(chǎn)生的銅陽(yáng)極泥富含等多種元素。研究人員設(shè)計(jì)了一種從銅陽(yáng)極泥中分離提收金和銀的流程，如下圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)位于元素周期表第周期第族。(2)“浸出液1”中含有的金屬離子主要是。(3)“浸取2”步驟中，單質(zhì)金轉(zhuǎn)化為的化學(xué)方程式為。(4)“浸取3”步驟中，“浸渣2”中的(填化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為。(5)“電沉積”步驟中陰極的電極反應(yīng)式為。“電沉積”步驟完成后，陰極區(qū)溶液中可循環(huán)利用的物質(zhì)為(填化學(xué)式)。(6)“還原”步驟中，被氧化的與產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為。(7)可被氧化為。從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度分析的結(jié)構(gòu)為(a)而不是(b)的原因：?！敬鸢浮?1)四ⅠB(2)Cu2+(3)(4)AgCl(5)(6)3：4(7)(a)結(jié)構(gòu)中電子云分布較均衡，結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，(b)結(jié)構(gòu)中正負(fù)電荷中心不重合，極性較大，較不穩(wěn)定，且存在過(guò)氧根，過(guò)氧根的氧化性大于I2，故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)結(jié)構(gòu)【分析】精煉銅產(chǎn)生的銅陽(yáng)極泥富含Cu、Ag、Au等元素，銅陽(yáng)極泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu被轉(zhuǎn)化為Cu2+進(jìn)入浸取液1中，Ag、Au不反應(yīng)，浸渣1中含有Ag和Au；浸渣1中加入鹽酸、H2O2浸取，Au轉(zhuǎn)化為HAuCl4進(jìn)入浸取液2，Ag轉(zhuǎn)化為AgCl，浸渣2中含有AgCl；浸取液2中加入N2H4將HAuCl4還原為Au，同時(shí)N2H4被氧化為N2；浸渣2中加入，將AgCl轉(zhuǎn)化為，得到浸出液3，利用電沉積法將還原為Ag?！窘馕觥浚?）Cu的原子序數(shù)為29，位于第四周期第ⅠB族；（2）由分析可知，銅陽(yáng)極泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu被轉(zhuǎn)化為Cu2+進(jìn)入浸取液1中，故浸取液1中含有的金屬離子主要是Cu2+；（3）浸取2步驟中，Au與鹽酸、H2O2反應(yīng)氧化還原反應(yīng)，生成HAuCl4和H2O，根據(jù)得失電子守恒及質(zhì)量守恒，可得反應(yīng)得化學(xué)方程式為：；（4）根據(jù)分析可知，浸渣2中含有AgCl，與反應(yīng)轉(zhuǎn)化為；（5）電沉積步驟中，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，得電子被還原為Ag，電極反應(yīng)式為：；陰極反應(yīng)生成，同時(shí)陰極區(qū)溶液中含有Na+，故電沉積步驟完成后，陰極區(qū)溶液中可循環(huán)利用得物質(zhì)為；（6）還原步驟中，HAuCl4被還原為Au，Au化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?價(jià)，一個(gè)HAuCl4轉(zhuǎn)移3個(gè)電子，N2H4被氧化為N2，N的化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?價(jià)，一個(gè)N2H4轉(zhuǎn)移4個(gè)電子，根據(jù)得失電子守恒，被氧化的N2H4與產(chǎn)物Au的物質(zhì)的量之比為3：4；（7）(a)結(jié)構(gòu)中電子云分布較均衡，結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，(b)結(jié)構(gòu)中正負(fù)電荷中心不重合，極性較大，較不穩(wěn)定，且存在過(guò)氧根，過(guò)氧根的氧化性大于I2，故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)結(jié)構(gòu)。3．（2024·湖北卷）鈹用于宇航器件的構(gòu)筑。一種從其鋁硅酸鹽中提取鈹?shù)穆窂綖椋阂阎夯卮鹣铝袉?wèn)題：(1)基態(tài)的軌道表示式為。(2)為了從“熱熔、冷卻”步驟得到玻璃態(tài)，冷卻過(guò)程的特點(diǎn)是。(3)“萃取分液”的目的是分離和，向過(guò)量燒堿溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，觀察到的現(xiàn)象是。(4)寫出反萃取生成的化學(xué)方程式。“濾液2”可以進(jìn)入步驟再利用。(5)電解熔融氯化鈹制備金屬鈹時(shí)，加入氯化鈉的主要作用是。(6)與醋酸反應(yīng)得到某含4個(gè)的配合物，4個(gè)位于以1個(gè)O原子為中心的四面體的4個(gè)頂點(diǎn)，且每個(gè)的配位環(huán)境相同，與間通過(guò)相連，其化學(xué)式為。【答案】(1)(2)快速冷卻(3)無(wú)明顯現(xiàn)象(4)反萃取(5)增強(qiáng)熔融氯化鈹?shù)膶?dǎo)電性(6)?！痉治觥勘绢}是化工流程的綜合考察，首先鋁硅酸鹽先加熱熔融，然后快速冷卻到其玻璃態(tài)，再加入稀硫酸酸浸過(guò)濾，濾渣的成分為H2SiO3，“濾液1”中有Be2+和Al3+，加入含HA的煤油將Be2+萃取到有機(jī)相中，水相1中含有Al3+，有機(jī)相為，加入過(guò)量氫氧化鈉反萃取Be2+使其轉(zhuǎn)化為進(jìn)入水相2中，分離出含NaA的煤油，最后對(duì)水相2加熱過(guò)濾，分離出Be(OH)2，通過(guò)系列操作得到金屬鈹，據(jù)此回答?！窘馕觥浚?）基態(tài)Be2+的電子排布式為1s2，其軌道表達(dá)式為。（2）熔融態(tài)物質(zhì)冷卻凝固時(shí)，緩慢冷卻會(huì)形成晶體，快速冷卻會(huì)形成非晶態(tài)，即玻璃態(tài)，所以從“熱熔、冷卻”中得到玻璃態(tài)，其冷卻過(guò)程的特點(diǎn)為：快速冷卻。（3）“濾液1”中有Be2+和Al3+，加入含HA的煤油將Be2+萃取到有機(jī)相中，則水相1中含有Al3+，則向過(guò)量燒堿的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液，可觀察到的現(xiàn)象為：無(wú)明顯現(xiàn)象。（4）反萃取生成的化學(xué)方程式為，濾液2的主要成分為NaOH，可進(jìn)入反萃取步驟再利用。（5）氯化鈹?shù)墓矁r(jià)性較強(qiáng)，電解熔融氯化鈹制備金屬鈹時(shí)，加入氯化鈉的主要作用為增強(qiáng)熔融氯化鈹?shù)膶?dǎo)電性。（6）由題意可知，該配合物中有四個(gè)鈹位于四面體的四個(gè)頂點(diǎn)上，四面體中心只有一個(gè)O，Be與Be之間總共有六個(gè)CH3COO-，則其化學(xué)式為：。4．（2024·甘肅卷）我國(guó)科研人員以高爐渣(主要成分為，，和等)為原料，對(duì)煉鋼煙氣(和水蒸氣)進(jìn)行回收利用，有效減少了環(huán)境污染，主要流程如圖所示：已知：(1)高爐渣與經(jīng)焙燒產(chǎn)生的“氣體”是。(2)“濾渣”的主要成分是和。(3)“水浸2”時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)能進(jìn)行的原因是。(4)鋁產(chǎn)品可用于。(5)某含鈣化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，沿x軸方向的投影為圖乙，晶胞底面顯示為圖丙，晶胞參數(shù)。圖丙中與N的距離為；化合物的化學(xué)式是，其摩爾質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)的值是，則晶體的密度為(列出計(jì)算表達(dá)式)?！敬鸢浮?1)NH3(2)SiO2(3)，微溶的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為更難溶的碳酸鈣(4)凈水(5)Ca3N3B【分析】高爐渣(主要成分為，，和等)加入在400℃下焙燒，生成硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋁，同時(shí)產(chǎn)生氣體，該氣體與煙氣(和水蒸氣)反應(yīng)，生成，所以該氣體為NH3；焙燒產(chǎn)物經(jīng)過(guò)水浸1，然后過(guò)濾，濾渣為以及未反應(yīng)的SiO2，濾液溶質(zhì)主要為硫酸鎂、硫酸鋁及硫酸銨；濾液濃縮結(jié)晶，析出，剩余富鎂溶液；濾渣加入溶液，濾渣中的會(huì)轉(zhuǎn)化為更難溶的碳酸鈣?！窘馕觥浚?）由分析可知，高爐渣與經(jīng)焙燒產(chǎn)生的“氣體”是NH3；（2）由分析可知，“濾渣”的主要成分是和未反應(yīng)的SiO2；（3）“水浸2”時(shí)主要反應(yīng)為硫酸鈣與碳酸銨生成更難溶的碳酸鈣，反應(yīng)方程式為，該反應(yīng)之所以能發(fā)生，是由于，，，微溶的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為更難溶的碳酸鈣；（4）鋁產(chǎn)品溶于水后，會(huì)產(chǎn)生，水解生成膠體，可用于凈水；（5）圖丙中，Ca位于正方形頂點(diǎn)，N位于正方形中心，故與N的距離為pm；由均攤法可知，晶胞中Ca的個(gè)數(shù)為，N的個(gè)數(shù)為，B的個(gè)數(shù)為，則化合物的化學(xué)式是Ca3N3B；其摩爾質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)的值是，晶胞體積為則晶體的密度為。5．（2024·河北卷）是制造釩鐵合金、金屬釩的原料，也是重要的催化劑。以苛化泥為焙燒添加劑從石煤中提取的工藝，具有釩回收率高、副產(chǎn)物可回收和不產(chǎn)生氣體污染物等優(yōu)點(diǎn)。工藝流程如下。已知：i石煤是一種含的礦物，雜質(zhì)為大量和少量等；苛化泥的主要成分為等。ⅱ高溫下，苛化泥的主要成分可與反應(yīng)生成偏鋁酸鹽；室溫下，偏釩酸鈣和偏鋁酸鈣均難溶于水?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)釩原子的價(jià)層電子排布式為；焙燒生成的偏釩酸鹽中釩的化合價(jià)為，產(chǎn)生的氣體①為(填化學(xué)式)。(2)水浸工序得到濾渣①和濾液，濾渣①中含釩成分為偏釩酸鈣，濾液中雜質(zhì)的主要成分為(填化學(xué)式)。(3)在弱堿性環(huán)境下，偏釩酸鈣經(jīng)鹽浸生成碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；加壓導(dǎo)入鹽浸工序可提高浸出率的原因?yàn)椋唤『蟮蜐舛鹊臑V液①進(jìn)入(填工序名稱)，可實(shí)現(xiàn)釩元素的充分利用。(4)洗脫工序中洗脫液的主要成分為(填化學(xué)式)。(5)下列不利于沉釩過(guò)程的兩種操作為(填序號(hào))。a．延長(zhǎng)沉釩時(shí)間

b．將溶液調(diào)至堿性

c．?dāng)嚢?/p>

d．降低溶液的濃度【答案】(1)(2)(3)提高溶液中濃度，促使偏釩酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，釋放離子交換(4)(5)bd【分析】石煤和苛化泥通入空氣進(jìn)行焙燒，反應(yīng)生成、、、、和等，水浸可分離焙燒后的可溶性物質(zhì)(如)和不溶性物質(zhì)[、等]，過(guò)濾后濾液進(jìn)行離子交換、洗脫，用于富集和提純，加入氯化銨溶液沉釩，生成，經(jīng)一系列處理后得到V2O3；濾渣①在，的條件下加入3%NH4HCO3溶液進(jìn)行鹽浸，濾渣①中含有釩元素，通過(guò)鹽浸，使濾渣①中的釩元素進(jìn)入濾液①中，再將濾液①回流到離子交換工序，進(jìn)行的富集?！窘馕觥浚?）釩是23號(hào)元素，其價(jià)層電子排布式為；焙燒過(guò)程中，氧氣被還原，被氧化生成，偏釩酸鹽中釩的化合價(jià)為價(jià)；在以上開(kāi)始分解，生成的氣體①為。（2）由已知信息可知，高溫下，苛化泥的主要成分與反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和偏鋁酸鈣，偏鋁酸鈉溶于水，偏鋁酸鈣難溶于水，所以濾液中雜質(zhì)的主要成分是。（3）在弱堿性環(huán)境下，與和反應(yīng)生成、和，離子方程式為：；CO2加壓導(dǎo)入鹽浸工序可提高浸出率，因?yàn)镃可提高溶液中濃度，促使偏釩酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，釋放；濾液①中含有、等，且濃度較低，若要利用其中的釩元素，需要通過(guò)離子交換進(jìn)行分離、富集，故濾液①應(yīng)進(jìn)入離子交換工序。（4）由離子交換工序中樹(shù)脂的組成可知，洗脫液中應(yīng)含有，考慮到水浸所得溶液中含有，為避免引人其他雜質(zhì)離子，且廉價(jià)易得，故洗脫液的主要成分應(yīng)為。（5）a．延長(zhǎng)沉釩時(shí)間，能使反應(yīng)更加完全，有利于沉釩，a不符合題意；b．呈弱酸性，如果將溶液調(diào)至堿性，與反應(yīng)，不利于生成，b符合題意；c．?dāng)嚢枘苁狗磻?yīng)物更好的接觸，提高反應(yīng)速率，使反應(yīng)更加充分，有利于沉釩，c不符合題意；d．降低溶液的濃度，不利于生成，d符合題意；故選bd。6．（2024·江蘇卷）回收磁性合金釹鐵硼()可制備半導(dǎo)體材料鐵酸鉍和光學(xué)材料氧化釹。(1)釹鐵硼在空氣中焙燒轉(zhuǎn)化為、等(忽略硼的化合物)，用鹽酸酸浸后過(guò)濾得到溶液和含鐵濾渣。Nd、Fe浸出率()隨浸取時(shí)間變化如圖所示。①含鐵濾渣的主要成分為(填化學(xué)式)。②浸出初期Fe浸出率先上升后下降的原因是。(2)含鐵濾渣用硫酸溶解，經(jīng)萃取、反萃取提純后，用于制備鐵酸鉍。①用含有機(jī)胺()的有機(jī)溶劑作為萃取劑提純一定濃度的溶液，原理為：(有機(jī)層)已知：其他條件不變，水層初始pH在0.2~0.8范圍內(nèi)，隨水層pH增大，有機(jī)層中Fe元素含量迅速增多的原因是。②反萃取后，經(jīng)轉(zhuǎn)化可得到鐵酸鉍。鐵酸鉍晶胞如圖所示(圖中有4個(gè)Fe原子位于晶胞體對(duì)角線上，O原子未畫出)，其中原子數(shù)目比。(3)凈化后的溶液通過(guò)沉釹、焙燒得到。①向溶液中加入溶液，可轉(zhuǎn)化為沉淀。該反應(yīng)的離子方程式為。②將(摩爾質(zhì)量為)在氮?dú)夥諊斜簾Ｓ喙腆w質(zhì)量隨溫度變化曲線如圖所示。時(shí)，所得固體產(chǎn)物可表示為，通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定該產(chǎn)物中的比值(寫出計(jì)算過(guò)程)?！敬鸢浮?1)浸出初期，c(H+)較大，鐵的浸出率較大，約5min后，溶液酸性減弱，水解生成進(jìn)入濾渣(2)隨水層pH增大，的濃度減小，的化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，的化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，該平衡逆向移動(dòng)引起濃度的增大，進(jìn)一步促進(jìn)萃取平衡向萃取方向移動(dòng)，導(dǎo)致的濃度增大，因此，有機(jī)層中Fe元素含量迅速增多2:1(3)2:1【詳解】（1）①釹鐵硼在空氣中焙燒后得到的、均可溶于鹽酸，得到含有和的溶液。由圖中信息可知，Nd的浸出率逐漸增大，而Fe的浸出率先增大后逐漸減小，說(shuō)明隨著Nd的浸出率增大，稀鹽酸中的的濃度逐漸減小，逐漸增大導(dǎo)致水解生成沉淀，因此，含鐵濾渣的主要成分為。②由①中分析可知，浸出初期Fe浸出率先上升后下降的原因是：浸出初期，F(xiàn)e2O3溶解，F(xiàn)e的浸出率增大，約5min隨著Nd的浸出率增大，稀鹽酸中的的濃度逐漸減小，逐漸增大導(dǎo)致水解生成進(jìn)入濾渣，F(xiàn)e的浸出率又減小。（2）①減小生成物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因此，其他條件不變，水層初始pH在0.2~0.8范圍內(nèi)，隨水層pH增大，的濃度減小，的化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，又的濃度減小使平衡逆向移動(dòng)，引起濃度的增大，進(jìn)一步促進(jìn)平衡向萃取方向移動(dòng)，導(dǎo)致的濃度增大，因此，有機(jī)層中Fe元素含量迅速增多。②由鐵酸鉍晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知，晶胞中體內(nèi)有4個(gè)Fe原子，面上有8個(gè)Fe原子，根據(jù)均攤法可知，F(xiàn)e原子的數(shù)目為；原子全部在晶胞的面上，共有，因此，其中原子數(shù)目比2:1。（3）①向溶液中加入溶液，和相互促進(jìn)對(duì)方水解生成沉淀和CO2，該反應(yīng)的離子方程式為。②的物質(zhì)的量為，其在氮?dú)夥諊斜簾螅饘僭氐馁|(zhì)量和化合價(jià)均保持不變，因此，=；時(shí)剩余固體的質(zhì)量為7.60，固體減少的質(zhì)量為，由于堿式鹽在受熱分解時(shí)易變?yōu)檎}，氫氧化物分解得到氧化物和，碳酸鹽分解得到氧化物和，因此，可以推測(cè)固體變?yōu)闀r(shí)失去的質(zhì)量是生成和的質(zhì)量；根據(jù)H元素守恒可知，固體分解時(shí)生成的質(zhì)量為，則生成的質(zhì)量為-=，則生成的物質(zhì)的量為，由C元素守恒可知，分解后剩余的的物質(zhì)的量為4×10-5mol-=，因此可以確定該產(chǎn)物中的比值為。7．（2024·山東卷）以鉛精礦(含，等)為主要原料提取金屬和的工藝流程如下：回答下列問(wèn)題：(1)“熱浸”時(shí)，難溶的和轉(zhuǎn)化為和及單質(zhì)硫。溶解等物質(zhì)的量的和時(shí)，消耗物質(zhì)的量之比為；溶液中鹽酸濃度不宜過(guò)大，除防止“熱浸”時(shí)揮發(fā)外，另一目的是防止產(chǎn)生(填化學(xué)式)。(2)將“過(guò)濾Ⅱ”得到的沉淀反復(fù)用飽和食鹽水熱溶，電解所得溶液可制備金屬“電解I”陽(yáng)極產(chǎn)物用尾液吸收后在工藝中循環(huán)使用，利用該吸收液的操作單元為。(3)“還原”中加入鉛精礦的目的是。(4)“置換”中可選用的試劑X為(填標(biāo)號(hào))。A．

B．

C．

D．“置換”反應(yīng)的離子方程式為。(5)“電解II”中將富銀鉛泥制成電極板，用作(填“陰極”或“陽(yáng)極”)。【答案】(1)1:1H2S(2)熱浸(3)將過(guò)量的Fe3+還原為Fe2+(4)C(5)陽(yáng)極【分析】本題以鉛精礦(含，等)為主要原料提取金屬和，“熱浸”時(shí)，難溶的和轉(zhuǎn)化為和及單質(zhì)硫，被還原為Fe2+，過(guò)濾I除掉單質(zhì)硫?yàn)V渣，濾液中在稀釋降溫的過(guò)程中轉(zhuǎn)化為PbCl2沉淀，然后用飽和食鹽水熱溶，增大氯離子濃度，使PbCl2又轉(zhuǎn)化為，電解得到Pb；過(guò)濾II后的濾液成分主要為、FeCl2、FeCl3，故加入鉛精礦主要將FeCl3還原為FeCl2，試劑X將置換為Ag，得到富銀鉛泥，試劑X為鉛，尾液為FeCl2?！窘馕觥浚?）“熱浸”時(shí)，將和中-2價(jià)的硫氧化為單質(zhì)硫，被還原為Fe2+，在這個(gè)過(guò)程中Pb和Ag的化合價(jià)保持不變，所以等物質(zhì)的量的和時(shí)，S2-物質(zhì)的量相等，所以消耗的物質(zhì)的量相等，比值為1:1；溶液中鹽酸濃度過(guò)大，這里主要考慮氫離子濃度會(huì)過(guò)大，會(huì)生成H2S氣體。（2）“過(guò)濾Ⅱ”得到的沉淀反復(fù)用飽和食鹽水熱溶，會(huì)溶解為，電解溶液制備金屬，在陰極產(chǎn)生，陽(yáng)極Cl-放電產(chǎn)生Cl2，尾液成分為FeCl2，F(xiàn)eCl2吸收Cl2后轉(zhuǎn)化為FeCl3，可以在熱浸中循環(huán)使用。（3）過(guò)濾Ⅱ所得的濾液中有過(guò)量的未反應(yīng)的Fe3+，根據(jù)還原之后可以得到含硫?yàn)V渣，“還原”中加入鉛精礦的目的是是將將過(guò)量的Fe3+還原為Fe2+。（4）“置換”中加入試劑X可以可以得到富銀鉛泥，為了防止引入其他雜質(zhì)，則試劑X應(yīng)為Pb，發(fā)生的反應(yīng)為：。（5）“電解II”中將富銀鉛泥制成電極板，電解Ⅱ得到金屬銀和金屬鉛，將銀和鉛分離出來(lái)，所以不可能作為陰極，應(yīng)作為陽(yáng)極板，陽(yáng)極放電視，銀變成陽(yáng)極泥而沉降下來(lái)，鉛失電子為Pb2+，陰極得電子得到Pb，所以電極板應(yīng)作陽(yáng)極。8．（2024·湖南卷）銅陽(yáng)極泥(含有Au、、、等)是一種含貴金屬的可再生資源，回收貴金屬的化工流程如下：已知：①當(dāng)某離子的濃度低于時(shí)，可忽略該離子的存在；②

；③易從溶液中結(jié)晶析出；④不同溫度下的溶解度如下：溫度℃020406080溶解度/g14.426.137.433.229.0回答下列問(wèn)題：(1)Cu屬于區(qū)元素，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為；(2)“濾液1”中含有和，“氧化酸浸”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為；(3)“氧化酸浸”和“除金”工序抣需加入一定量的：①在“氧化酸浸”工序中，加入適量的原因是。②在“除金”工序溶液中，濃度不能超過(guò)。(4)在“銀轉(zhuǎn)化”體系中，和濃度之和為，兩種離子分布分?jǐn)?shù)隨濃度的變化關(guān)系如圖所示，若濃度為，則的濃度為。(5)濾液4中溶質(zhì)主要成分為(填化學(xué)式)；在連續(xù)生產(chǎn)的模式下，“銀轉(zhuǎn)化”和“銀還原”工序需在℃左右進(jìn)行，若反應(yīng)溫度過(guò)高，將難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，原因是?！敬鸢浮?1)ds3d104s1(2)(3)使銀元素轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀0.5(4)0.05(5)高于40℃后，的溶解度下降，“銀轉(zhuǎn)化”和“銀還原”的效率降低，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)【分析】銅陽(yáng)極泥（含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等）加入H2O2、H2SO4、NaCl氧化酸浸，由題中信息可知，濾液1中含有Cu2+和H2SeO3，濾渣1中含有Au、AgCl、PbSO4；濾渣1中加入NaClO、H2SO4、NaCl，將Au轉(zhuǎn)化為Na[AuCl4]除去，濾液2中含有Na[AuCl4]，濾渣2中含有AgCl、PbSO4；在濾渣2中加入Na2SO3，將AgCl轉(zhuǎn)化為Ag2SO3，過(guò)濾除去PbSO4，濾液3含有Ag2SO3；濾液2中加入Na2S2O4，將Ag元素還原為Ag單質(zhì)，Na2S2O4轉(zhuǎn)化為Na2SO3，濾液4中溶質(zhì)主要為Na2SO3，可繼續(xù)進(jìn)行銀轉(zhuǎn)化過(guò)程。【詳解】（1）Cu的原子序數(shù)為29，位于第四周期第ⅠB族，位于ds區(qū)，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d104s1；（2）濾液1中含有Cu2+和H2SeO3，氧化酸浸時(shí)Cu2Se與H2O2、H2SO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成、和，反應(yīng)的離子方程式為：；（3）①在“氧化酸浸”工序中，加入適量的原因是使銀元素轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀；②由題目可知，在“除金”工序溶液中，若加入過(guò)多，AgCl則會(huì)轉(zhuǎn)化為，當(dāng)某離子的濃度低于1.0×10?5mol?L?1時(shí)，可忽略該離子的存在，為了不讓AgCl發(fā)生轉(zhuǎn)化，則另，由，可得，即濃度不能超過(guò)；（4）在“銀轉(zhuǎn)化”體系中，和濃度之和為，溶液中存在平衡關(guān)系：，當(dāng)時(shí)，此時(shí)，則該平衡關(guān)系的平衡常數(shù)，當(dāng)時(shí)，，解得此時(shí)；（5）由分析可知濾液4中溶質(zhì)主要成分為Na2SO3；由不同溫度下的溶解度可知，高于40℃后，的溶解度下降，“銀轉(zhuǎn)化”和“銀還原”的效率降低，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。9．（2024·黑吉遼卷）中國(guó)是世界上最早利用細(xì)菌冶金的國(guó)家。已知金屬硫化物在“細(xì)菌氧化”時(shí)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，某工廠用細(xì)菌冶金技術(shù)處理載金硫化礦粉(其中細(xì)小的顆粒被、包裹)，以提高金的浸出率并冶煉金，工藝流程如下：回答下列問(wèn)題：(1)北宋時(shí)期我國(guó)就有多處礦場(chǎng)利用細(xì)菌氧化形成的天然“膽水”冶煉銅，“膽水”的主要溶質(zhì)為(填化學(xué)式)。(2)“細(xì)菌氧化”中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(3)“沉鐵砷”時(shí)需加堿調(diào)節(jié)，生成(填化學(xué)式)膠體起絮凝作用，促進(jìn)了含微粒的沉降。(4)“培燒氧化”也可提高“浸金”效率，相比“培燒氧化”，“細(xì)菌氧化”的優(yōu)勢(shì)為_(kāi)______(填標(biāo)號(hào))。A．無(wú)需控溫 B．可減少有害氣體產(chǎn)生C．設(shè)備無(wú)需耐高溫 D．不產(chǎn)生廢液廢渣(5)“真金不拍火煉”，表明難被氧化，“浸金”中的作用為。(6)“沉金”中的作用為。(7)濾液②經(jīng)酸化，轉(zhuǎn)化為和的化學(xué)方程式為。用堿中和可生成(填溶質(zhì)化學(xué)式)溶液，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。【答案】(1)CuSO4(2)(3)(4)BC(5)做絡(luò)合劑，將Au轉(zhuǎn)化為從而浸出(6)作還原劑，將還原為Au(7)NaCN【分析】礦粉中加入足量空氣和H2SO4，在pH=2時(shí)進(jìn)行細(xì)菌氧化，金屬硫化物中的S元素轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，過(guò)濾，濾液中主要含有Fe3+、、As（Ⅵ），加堿調(diào)節(jié)pH值，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為膠體，可起到絮凝作用，促進(jìn)含As微粒的沉降，過(guò)濾可得到凈化液；濾渣主要為Au，Au與空氣中的O2和NaCN溶液反應(yīng)，得到含的浸出液，加入Zn進(jìn)行“沉金”得到Au和含的濾液②。【解析】（1）“膽水”冶煉銅，“膽水”的主要成分為CuSO4；（2）“細(xì)菌氧化”的過(guò)程中，F(xiàn)eS2在酸性環(huán)境下被O2氧化為Fe3+和，離子方程式為：；（3）“沉鐵砷”時(shí)，加堿調(diào)節(jié)pH值，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為膠體，可起到絮凝作用，促進(jìn)含As微粒的沉降；（4）A．細(xì)菌的活性與溫度息息相關(guān)，因此細(xì)菌氧化也需要控溫，A不符合題意；B．焙燒氧化時(shí)，金屬硫化物中的S元素通常轉(zhuǎn)化為SO2，而細(xì)菌氧化時(shí)，金屬硫化物中的S元素轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，可減少有害氣體的產(chǎn)生，B符合題意；C．焙燒氧化需要較高的溫度，因此所使用的設(shè)備需要耐高溫，而細(xì)菌氧化不需要較高的溫度就可進(jìn)行，設(shè)備無(wú)需耐高溫，C符合題意；D．由流程可知，細(xì)菌氧化也會(huì)產(chǎn)生廢液廢渣，D不符合題意；故選BC；（5）“浸金”中，Au作還原劑，O2作氧化劑，NaCN做絡(luò)合劑，將Au轉(zhuǎn)化為從而浸出；（6）“沉金”中Zn作還原劑，將還原為Au；（7）濾液②含有，經(jīng)過(guò)H2SO4的酸化，轉(zhuǎn)化為ZnSO4和HCN，反應(yīng)得化學(xué)方程式為：；用堿中和HCN得到的產(chǎn)物，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，即用NaOH中和HCN生成NaCN，NaCN可用于“浸金”步驟，從而循環(huán)利用。10．（2024·全國(guó)甲卷）鈷在新能源、新材料領(lǐng)域具有重要用途。某煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、鐵、鈷、錳的價(jià)氧化物及鋅和銅的單質(zhì)。從該廢渣中提取鈷的一種流程如下。注：加沉淀劑使一種金屬離子濃度小于等于，其他金屬離子不沉淀，即認(rèn)為完全分離。已知：①。②以氫氧化物形式沉淀時(shí)，和溶液的關(guān)系如圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)“酸浸”前，需將廢渣磨碎，其目的是。(2)“酸浸”步驟中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(3)假設(shè)“沉銅”后得到的濾液中和均為，向其中加入至沉淀完全，此時(shí)溶液中，據(jù)此判斷能否實(shí)現(xiàn)和的完全分離(填“能”或“不能”)。(4)“沉錳”步驟中，生成，產(chǎn)生的物質(zhì)的量為。(5)“沉淀”步驟中，用調(diào)，分離出的濾渣是。(6)“沉鈷”步驟中，控制溶液，加入適量的氧化，其反應(yīng)的離子方程式為。(7)根據(jù)題中給出的信息，從“沉鈷”后的濾液中回收氫氧化鋅的方法是?！敬鸢浮?1)增大固體與酸反應(yīng)的接觸面積，提高鈷元素的浸出效率(2)(3)不能(4)(5)(6)(7)向?yàn)V液中滴加溶液，邊加邊攪拌，控制溶液的pH接近12但不大于12，靜置后過(guò)濾、洗滌、干燥【解析】煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、鐵、鈷、錳的價(jià)氧化物及鋅和銅的單質(zhì)，經(jīng)稀硫酸酸浸時(shí)，銅不溶解，Zn及其他價(jià)氧化物除鉛元素轉(zhuǎn)化為硫酸鉛沉淀外，其他均轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的+2價(jià)陽(yáng)離子進(jìn)入溶液；然后通入硫化氫沉銅生成CuS沉淀；過(guò)濾后，濾液中加入Na2S2O8將錳離子氧化為二氧化錳除去，同時(shí)亞鐵離子也被氧化為鐵離子；再次過(guò)濾后，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=4，鐵離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去；第三次過(guò)濾后的濾液中加入次氯酸鈉沉鈷，得到Co(OH)3。（1）“酸浸”前，需將廢渣磨碎，其目的是增大固體與酸反應(yīng)的接觸面積，提高鈷元素的浸出效率。（2）“酸浸”步驟中，Cu不溶解，Zn單質(zhì)及其他價(jià)氧化物除鉛元素轉(zhuǎn)化為硫酸鉛沉淀外，其他均轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的+2價(jià)陽(yáng)離子進(jìn)入溶液，即為轉(zhuǎn)化為CoSO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）假設(shè)“沉銅”后得到的濾液中和均為，向其中加入至沉淀完全，此時(shí)溶液中，則，小于，說(shuō)明大部分也轉(zhuǎn)化為硫化物沉淀，據(jù)此判斷不能實(shí)現(xiàn)Zn2+和Co2+的完全分離。（4）“沉錳”步驟中，Na2S2O8將Mn2+氧化為二氧化錳除去，發(fā)生的反應(yīng)為，因此，生成，產(chǎn)生的物質(zhì)的量為。（5）“沉錳”步驟中，同時(shí)將氧化為，“沉淀”步驟中用調(diào)pH=4，可以完全沉淀為，因此，分離出的濾渣是。（6）“沉鈷”步驟中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入適量的NaClO氧化，為了保證被完全氧化，NaClO要適當(dāng)過(guò)量，其反應(yīng)的離子方程式為。（7）根據(jù)題中給出的信息，“沉鈷”后的濾液的pH=5.0~5.5，溶液中有元素以形式存在，當(dāng)pH＞12后氫氧化鋅會(huì)溶解轉(zhuǎn)化為，因此，從“沉鈷”后的濾液中回收氫氧化鋅的方法是：向?yàn)V液中滴加溶液，邊加邊攪拌，控制溶液的pH接近12但不大于12，靜置后過(guò)濾、洗滌、干燥。11．（2024·新課標(biāo)卷）鈷及其化合物在制造合金、磁性材料、催化劑及陶瓷釉等方面有著廣泛應(yīng)用。一種從濕法煉鋅產(chǎn)生的廢渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的單質(zhì)或氧化物)中富集回收得到含錳高鈷成品的工藝如下：已知溶液中相關(guān)離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全()時(shí)的pH：開(kāi)始沉淀的pH1.56.9—7.46.2沉淀完全的pH2.88.41.19.48.2回答下列問(wèn)題：(1)“酸浸”前廢渣需粉碎處理，目的是；“濾渣1”中金屬元素主要為。(2)“過(guò)濾1”后的溶液中加入的作用是。取少量反應(yīng)后的溶液，加入化學(xué)試劑檢驗(yàn)，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，需補(bǔ)加。(3)“氧化沉鈷”中氧化還原反應(yīng)的離子方程式為、。(4)“除鈷液”中主要的鹽有(寫化學(xué)式)，殘留的濃度為。【答案】(1)增大固液接觸面積，加快酸浸速率，提高浸取效率Pb(2)將溶液中的氧化為，以便在后續(xù)調(diào)pH時(shí)除去Fe元素溶液(3)(4)、【分析】由題中信息可知，用硫酸處理含有Co、Zn、Pb、Fe的單質(zhì)或氧化物的廢渣，得到含有、、、、等離子的溶液，Pb的單質(zhì)或氧化物與硫酸反應(yīng)生成難溶的，則“濾渣1”為“酸浸”時(shí)生成的；向?yàn)V液中加入將氧化為，然后加入ZnO調(diào)節(jié)pH=4使完全轉(zhuǎn)化為，則“濾渣Ⅱ”的主要成分為，濾液中的金屬離子主要是、和；最后“氧化沉鈷”，加入強(qiáng)氧化劑，將溶液中氧化為，在時(shí)形成沉淀，而則被還原為，還會(huì)與溶液中的發(fā)生歸中反應(yīng)生成，得到和的混合物，“除鈷液”主要含有ZnSO4、K2SO4，據(jù)此解答?！窘馕觥浚?）在原料預(yù)處理過(guò)程中，粉碎固體原料能增大固體與液體的接觸面積，從而加快酸浸的反應(yīng)速率，提高浸取效率；由分析可知，“濾渣1”的主要成分為PbSO4，則“濾渣1”中金屬元素主要為Pb；（2）酸浸液中含有、、、、等離子。由題表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)完全沉淀時(shí)，未開(kāi)始沉淀，而當(dāng)完全沉淀時(shí)，已有一部分沉淀，因此為了除去溶液中的Fe元素且不沉淀，應(yīng)先將氧化為，然后調(diào)節(jié)溶液的pH使完全水解轉(zhuǎn)化為沉淀，因此，的作用是將氧化為，以便在后續(xù)調(diào)pH時(shí)除去Fe元素。常用溶液檢驗(yàn)，若生成藍(lán)色沉淀，則說(shuō)明溶液中仍存在，需補(bǔ)加；（3）由分析可知，該過(guò)程發(fā)生兩個(gè)氧化還原反應(yīng)，根據(jù)分析中兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物、產(chǎn)物與反應(yīng)環(huán)境()，結(jié)合得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可寫出兩個(gè)離子方程式：、；（4）最終得到的“除鈷液”中含有的金屬離子主要是最初“酸浸”時(shí)與加入ZnO調(diào)pH時(shí)引入的、加入“氧化沉鈷”時(shí)引入的，而陰離子是在酸浸時(shí)引入的，因此其中主要的鹽有和。當(dāng)溶液時(shí)，恰好完全沉淀，此時(shí)溶液中，則，則?！俺捯骸钡?，即，則，此時(shí)溶液中。12．（2024·浙江1月卷）固態(tài)化合物Y的組成為，以Y為原料實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化。已知：與溶液A中金屬離子均不能形成配合物。請(qǐng)回答：(1)依據(jù)步驟Ⅲ，、和中溶解度最大的是。寫出溶液C中的所有陰離子。步驟Ⅱ中，加入的作用是。(2)下列說(shuō)法正確的是_______。A．氣體D是形成酸雨的主要成分 B．固體E可能含有C．可溶于溶液 D．堿性：(3)酸性條件下，固體(微溶于水，其還原產(chǎn)物為無(wú)色的)可氧化為，根據(jù)該反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Y中含有元素；寫出轉(zhuǎn)化為的離子方程式?！敬鸢浮?1)MgCO3、、OH-、Cl-調(diào)節(jié)溶液pH值，防止鈣離子、鎂離子、錳離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物的沉淀(2)BC(3)取一定量Y于試管中，加入適量硝酸溶解，再加入適量NaBiO3，觀察到溶液變?yōu)樽霞t色，則證明Y中含有錳元素【分析】Y中加入鹽酸將碳酸根轉(zhuǎn)化為二氧化碳，溶液A中主要有鎂離子、錳離子、鈣離子、亞鐵離子，氯離子，若酸過(guò)量，還有H+，加入氨氣和氯化銨將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵，溶液B中主要含有鎂離子、錳離子、鈣離子、銨根離子，氯離子，Ⅲ中又通入CO2將鈣離子與錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀，據(jù)此回答。【解析】（1）①M(fèi)nCO3、CaCO3和MgCO3是同種類型的沉淀，溶解度大的最后沉淀出來(lái)，由于通入二氧化碳，生成的沉淀是CaCO3和MgCO3，所以MgCO3溶解度最大；②溶液中加入鹽酸引入陰離子氯離子，Ⅲ中又通入CO2引入碳酸根離子，溶液中還有碳酸氫根和氫氧根；（2）A．氣體是CO2不是形成酸雨的主要成分，故A錯(cuò)誤；B．固體E可能含有Na2CO3，當(dāng)二氧化碳過(guò)量時(shí)反應(yīng)方程式為：，當(dāng)二氧化碳少量時(shí)，所以可能含有Na2CO3，故B正確；C．Mn(OH)2可溶于NH4Cl溶液，由于NH4Cl溶液呈酸性，NH4Cl水解產(chǎn)生的H+與Mn(OH)2反應(yīng)，故C正確；D．堿性是Ca(OH)2＞Fe(OH)2，氫氧化鈣是強(qiáng)堿，氫氧化亞鐵是弱堿，故D錯(cuò)誤；故選BC。（3）①酸性條件下，固體NaBiO3可氧化Mn2+為，取一定量Y于試管中，加入適量硝酸溶解，再加入適量NaBiO3，觀察到溶液變?yōu)樽霞t色，則證明Y中含有錳元素；②根據(jù)題目信息可知?？键c(diǎn)工藝流程綜合題1．（2024·湖北宜荊一模）某工廠用廢舊鈷基合金制備（主要成分為，還含有、、、、等），工藝流程如下：已知：①該工藝條件下，、不能氧化，部分金屬氫氧化物沉淀時(shí)如下表沉淀物開(kāi)始沉淀完全沉淀②室溫下，，回答下列問(wèn)題：(1)“堿浸”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為。(2)“酸浸”所得“浸渣”的成分為。(3)“除鐵”時(shí)需要控制反應(yīng)溫度不能高于的原因是。(4)“沉鎂”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為。若“沉鎂”后的溶液中，則此時(shí)溶液的為。(5)“氧化”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為。(6)某鈷單質(zhì)催化劑（）的晶胞如圖所示，其中8個(gè)原子位于頂點(diǎn)，8個(gè)原子位于棱上，4個(gè)原子位于晶胞內(nèi)部，其余位于面上。已知晶胞底邊長(zhǎng)分別為和，設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶體密度為?！敬鸢浮?1)或(2)、(3)防止雙氧水分解，及濃氨水的揮發(fā)與分解(4)6(5)(6)【分析】廢舊鈷基合金主要成分為，還含有、、、、等。用氫氧化鈉“堿浸”生成四羥基合鋁酸鈉除氧化鋁，濾渣“酸浸”生成硫酸鉛沉淀、硫酸鈣沉淀除PbO，濾液中含有硫酸鈷、硫酸鐵、硫酸亞鐵、少量硫酸鈣、硫酸鎂，濾液中加雙氧水把硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵，加氨水生成氫氧化鐵沉淀除鐵，濾液中加HF生成MgF2、CaF2沉淀除鈣、除鎂，濾液中加高錳酸鉀、硫酸Co2+被氧化生成沉淀。【解析】（1）“堿浸”時(shí)氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為；（2）“酸浸”時(shí)、和硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛沉淀、硫酸鈣沉淀，所得“浸渣”的成分為、；（3）“除鐵”時(shí)雙氧水把硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵，雙氧水易分解，濃氨水易揮發(fā)，為防止雙氧水分解，及濃氨水的揮發(fā)與分解，需要控制反應(yīng)溫度不能高于；（4）“沉鎂”時(shí)硫酸鎂和HF反應(yīng)生成沉淀MgF2，反應(yīng)的離子方程式為。若“沉鎂”后的溶液中，，則，,則此時(shí)溶液的為6。（5）“氧化”時(shí)加高錳酸鉀把Co2+被氧化成，反應(yīng)的離子方程式為；（6）根據(jù)均攤原則，晶胞中Co原子數(shù)為，晶胞體積為，則該晶體密度為。2．（2024·湖北武漢漢陽(yáng)部分學(xué)校一模）回收廢棄鋰離子電池中的物質(zhì)對(duì)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展非常重要。利用對(duì)廢棄的鋰離子電池的正極材料進(jìn)行氯化處理并再生的一種工藝路線如下：已知：①；②的溶液度曲線如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)基態(tài)Co原子的價(jià)層電子的軌道表示式為。(2)“燒渣”是LiCl、和的混合物，“氯化焙燒”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)常溫下，為了使“沉鈷”過(guò)程中沉淀完全，溶液的pH應(yīng)該不低于［已知lg2≈0.3，c(Co2+)≤1×10-5mol/L時(shí)，可認(rèn)為沉淀完全］。(4)為提高的析出量和純度，“沉鋰”操作后進(jìn)行的操作依次為、、洗滌、干燥。(5)該工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為。(6)“煅燒”過(guò)程中生成的化學(xué)方程式為。(7)在空氣中“焙燒”時(shí)固體殘留率(固體殘留率)隨溫度的變化如下圖所示。為了獲得純凈的，則該步驟應(yīng)該控制的溫度為_(kāi)__________。A．300~400℃ B．500~800℃ C．850~900℃ D．1000℃以上【答案】(1)(2)(3)9.4(4)蒸發(fā)結(jié)晶趁熱過(guò)濾(5)(6)(7)B【分析】粗品中加入四氯化硅氯化焙燒，發(fā)生反應(yīng)，得到的“燒渣”是LiCl、和的混合物，將燒渣進(jìn)行水浸，SiO2難溶于水，過(guò)濾得到的濾渣1為二氧化硅，濾液中加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行沉鈷，得到Co(OH)2，過(guò)濾后將濾渣通入空氣焙燒得到Co3O4，Co3O4中加入Li2CO3并通入空氣煅燒得到；濾液中加入碳酸鈉溶液沉鋰得到碳酸鋰。【解析】（1）Co的原子序數(shù)為27，基態(tài)Co原子的價(jià)層電子排布式為，其價(jià)層電子的軌道表示式為；（2）由題圖可知，“氯化焙燒”的反應(yīng)物為、，生成物為L(zhǎng)iCl、、和，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為；（3）恰好沉淀完全時(shí)，，，，則，pOH=5.5-3lg2≈4.6，pH≈14-4.6=9.4，即要使沉淀完全，溶液的pH應(yīng)不低于9.4；（4）由碳酸鋰的溶解度曲線可知，溫度越高，碳酸鋰的溶解度越小，越有利于析出，為提高碳酸鋰的析出量和純度，“沉鋰”操作后應(yīng)進(jìn)行的操作為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥；（5）由題圖可知，“氯化焙燒”時(shí)生成：，而煅燒時(shí)需要氧氣，所以可循環(huán)利用的物質(zhì)為；（6）由題意可知，“煅燒”過(guò)程中反應(yīng)物有、，產(chǎn)物有，其中Co元素化合價(jià)升高、被氧化，由氧化還原原理及元素守恒可知，反應(yīng)物中還有空氣中的，生成物還有，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；（7）假設(shè)所取的質(zhì)量為100g，，，當(dāng)剩余固體為時(shí)，其質(zhì)量為，此時(shí)固體殘留率為86.38%，由題圖可知，該步驟應(yīng)該控制的溫度為500～800℃，故答案為：B。3．（2024·重慶十八中兩江實(shí)驗(yàn)學(xué)校一診）鎳酸鋰()是一種具有潛力的鋰離子材料。以鎳催化劑廢渣(主要成分是Ni，含少量Zn、Fe、CaO、等雜質(zhì))為原料制備鎳酸鋰的流程如下?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)“酸浸”中，鎳浸出率與液固比(稀硫酸濃度一定時(shí)溶液體積與鎳渣質(zhì)量比)的關(guān)系如圖1所示，最佳液固比為。當(dāng)液固比一定時(shí)，鎳浸出率與溫度的關(guān)系如圖2所示，40℃之前，隨著溫度升高，鎳浸出率逐漸增大的主要原因是。(2)“除鐵”步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(3)“除鈣”步驟中pH不能過(guò)低的原因是?！俺}”不能在玻璃儀器中進(jìn)行，其原因是(用化學(xué)方程式表示)。(4)已知“濾渣3”的主要成分是，則“萃取”操作中加入的有機(jī)萃取劑的作用是。(5)“沉鎳”時(shí)得到碳酸鎳()沉淀，在空氣中碳酸鎳和碳酸鋰共同“煅燒”可制得鎳酸鋰，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：?！敬鸢浮?1)3溫度升高，反應(yīng)速率加快，鎳浸出率增加(2)(3)酸性過(guò)強(qiáng)，與結(jié)合生成HF，濃度降低導(dǎo)致除鈣不完全(4)除去溶液中的(5)【分析】鎳催化劑廢渣加入稀硫酸酸浸，鎳、鋅、鐵、鈣轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽溶液，二氧化硅不反應(yīng)成為濾渣1，過(guò)濾后加入次氯酸鈉溶液將氧化為并沉淀除去，生成的沉淀即為濾渣2，過(guò)濾后加入氟化銨溶液生成氟化鈣沉淀除去鈣，即濾渣3為CaF2，過(guò)濾加入有機(jī)萃取劑萃取出，然后向水層溶液中加入碳酸鈉溶液得到鎳的沉淀，含鎳沉淀中加入通入空氣在900℃時(shí)高溫煅燒反應(yīng)生成鎳酸鋰，據(jù)此分析解題?！窘馕觥浚?）由圖可知，液固比為3時(shí)，鎳浸出率已經(jīng)達(dá)到最高值，且再增加液固比，鎳浸出率不再提高，故最佳液固比為3；當(dāng)液固比一定時(shí)，40℃之前，隨著溫度升高，鎳浸出率逐漸增大的主要原因是溫度升高，反應(yīng)速率加快，鎳浸出率增加，故答案為：3；溫度升高，反應(yīng)速率加快，鎳浸出率增加；（2）由分析可知，“除鐵”即加入次氯酸鈉溶液將氧化為并生成的沉淀，故該步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：。（3）“除鈣”步驟是加入氟化銨溶液將轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，pH不能過(guò)低，酸性過(guò)強(qiáng)，與結(jié)合生成HF，濃度降低導(dǎo)致除鈣不完全。“除鈣”操作不能在玻璃儀器中進(jìn)行，其原因是在酸性溶液中加入氟化銨，氟離子和氫離子會(huì)生成氫氟酸，氫氟酸會(huì)和玻璃中的二氧化硅反應(yīng)，腐蝕玻璃，發(fā)生的反應(yīng)為：。（4）除鈣后，溶液中的雜質(zhì)離子主要，“萃取”操作中加入的有機(jī)萃取劑的作用是為除去溶液中的。（5）“沉鎳”時(shí)得到碳酸鎳()沉淀，在空氣中碳酸鎳和碳酸鋰共同“煅燒”可制得鎳酸鋰，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。4．（2024·湖北襄陽(yáng)四中一模）銻（Sb）及其化合物廣泛用于化工生產(chǎn)。以粗銻氧為原料制備Sb和的工藝流程如圖所示。已知：Ⅰ.粗銻氧主要成分為，含有PbO、、、ZnO、FeO等雜質(zhì)；Ⅱ.浸出液主要含、和，還含有、、和等雜質(zhì)；Ⅲ.為兩性氧化物；Ⅳ.25℃時(shí)，、回答下列問(wèn)題：(1)已知在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，則是化合物（填“共價(jià)”或“離子”）。(2)“還原”是用銻粉還原高價(jià)金屬離子。其中Sb將轉(zhuǎn)化為，該轉(zhuǎn)化有利于“水解”時(shí)銻與鐵的分離，避免在濾渣Ⅱ中混入雜質(zhì)（填化學(xué)式）。(3)“過(guò)濾”得到濾渣成分SbOCl，加過(guò)量氨水對(duì)其“除氯”的化學(xué)反應(yīng)方程式為，“除氯”步驟能否用NaOH溶液代替氨水，原因是：。(4)“除砷”時(shí)有生成，該反應(yīng)的離子方程式為。(5)“電解”過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)銻的產(chǎn)率與電壓大小關(guān)系如圖所示。當(dāng)電壓在V之前時(shí)，陰極主要的電極反應(yīng)式，當(dāng)電壓超過(guò)V時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)率降低的原因可能是。(6)鈰量法測(cè)定產(chǎn)物的純度，操作方法為：稱取0.30g樣品溶于稀硫酸中，用0.2000mol/L的硫酸鈰滴定，使用鄰二氮菲-亞鐵指示劑，發(fā)生反應(yīng)：，重復(fù)3次實(shí)驗(yàn)平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液15.60mL，則產(chǎn)物的純度為%?！敬鸢浮?1)共價(jià)(2)(3)不能，為兩性氧化物，能溶于過(guò)量的NaOH溶液(4)(5)參與了電極反應(yīng)(6)75.92【分析】粗銻氧主要成分為Sb2O3，含有PbO、SnO2、As2O3、ZnO、FeO等雜質(zhì)，加入鹽酸、氯氣浸取得浸取液，主要含Sb5+、H+、Cl-、Zn2+、Fe3+和As3+等雜質(zhì)，濾渣1可回收Pb、Sn，銻粉還原高價(jià)金屬離子，浸出液中加入Sb將轉(zhuǎn)化為，Sb還原SbCl5生成SbCl3，加入時(shí)保證Zn2+沉淀完全，“除砷”時(shí)轉(zhuǎn)化H3PO3和砷單質(zhì)，剩余SbCl3溶液，電解得到Sb；SbCl3水解得到難溶于水的固體SbOCl、，“過(guò)濾”得到濾渣成分為SOC1，加氨水對(duì)其“除氯”發(fā)生，過(guò)濾、洗滌、干燥得到。【解析】（1）已知在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電、則熔融時(shí)無(wú)離子，則是共價(jià)化合物。（2）Sb將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+該轉(zhuǎn)化有利于“水解”時(shí)銻與鐵的分離，因?yàn)榕c的數(shù)值相近，不易于沉淀分離，沉淀pH值較大有利于與分離，則避免在濾渣Ⅱ中混入雜質(zhì)。（3）“過(guò)濾”得到濾渣成分SbOCl與氨水反應(yīng)生成，因此“除氯”的化學(xué)反應(yīng)方程式為，根據(jù)信息Ⅲ可知：“除氯”步驟不能用NaOH溶液代替氨水，原因是：為兩性氧化物，能溶于過(guò)量的NaOH溶液。（4）“除砷”時(shí)有生成，為氧化還原反應(yīng)，同時(shí)反應(yīng)有As生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，離子方程式為。（5）當(dāng)電壓在V之前時(shí)，陰極主要的電極反應(yīng)式；當(dāng)電壓超過(guò)U0V時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)率降低的原因可能是H+參與了電極反應(yīng)。（6）鈰量法測(cè)定產(chǎn)物的純度，存在關(guān)系式：，重復(fù)3次實(shí)驗(yàn)平均消耗0.2000mol/L的硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液15.60mL，則產(chǎn)物的純度為。5．（2024·河南許昌部分學(xué)校高考沖刺）金屬鎳廣泛應(yīng)用于制造記憶合金、儲(chǔ)氫合金以及用作加氫反應(yīng)的催化劑，是重要的戰(zhàn)略物資，但資源匱乏。從某廢鎳渣(含、NiO、FeO、)中回收金屬鎳并轉(zhuǎn)化為的流程如圖所示：回答下列問(wèn)題。(1)“濾液A”中主要溶質(zhì)的化學(xué)式為。(2)“焙燒”后金屬元素以硫酸鹽的形式存在，寫出NiO與反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(3)使用95℃熱水“溶解”后過(guò)濾，所得“濾渣”的主要成分的化學(xué)式是。(4)①“萃取”時(shí)發(fā)生反應(yīng)(RH為萃取劑)，一定條件下，萃取平衡時(shí)，，則的苯取率為。②反萃取獲得，溶液的實(shí)驗(yàn)操作是。(5)在堿性溶液中用NaClO氧化，可制得堿性鎳鎘電池電極材料，該反應(yīng)的離子方程式為。(6)鎳能形成多種不同的化合物。圖a是鎳的一種配合物結(jié)構(gòu)，圖b是鎳的一種氧化物的結(jié)構(gòu)，下列說(shuō)法不正確的是_________(填字母)。A．圖a中，電負(fù)性B．圖a分子中存在的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵、配位鍵、氫鍵C．圖b是氧化鎳(NiO)的一個(gè)晶胞D．氧化鎳中、的配位數(shù)都是6【答案】(1)或(2)(3)(4)80%在萃取液中加入稀硫酸，振蕩、靜置、分液(5)(6)BC【分析】廢鎳渣(含、NiO、FeO、)，粉碎后加入NaOH溶液堿浸，則廢鎳渣中的和NaOH反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為+2OH-=2+H2O；通過(guò)過(guò)濾分離，剩下的物質(zhì)經(jīng)過(guò)焙燒加入，金屬變成硫酸鹽，、NiO、FeO與反應(yīng)生成的鹽為NiSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4，同時(shí)有氨氣生成；95℃熱水溶解，F(xiàn)e3+水解為Fe(OH)3；經(jīng)過(guò)萃取將Fe2+、Ni2+分離，得到含Ni2+的有機(jī)層，最后得到NiSO4；【解析】（1）“堿浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為，“濾液A”中主要溶質(zhì)為(或)；（2）“焙燒”后金屬元素以硫酸鹽的形式存在，則NiO與反應(yīng)的化學(xué)方程式為；（3）燒渣中含有、、，95℃熱水“溶解”，水解為，則過(guò)濾所得“濾渣”的化學(xué)式為；（4）①一定條件下，萃取平衡時(shí)，被苯取的即形成的的物質(zhì)的量是殘留在溶液中的4倍，則的萃取率為。②在萃取液中加入稀硫酸，振蕩、靜置、分液，得到溶液；（5）“反萃取”得到的溶液在堿性條件下可被NaClO氧化生成，該反應(yīng)的離子方程式為；（6）A.元素非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越強(qiáng)，故圖a中，電負(fù)性，選項(xiàng)A正確；B.氫鍵不是化學(xué)鍵，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.各頂點(diǎn)不相同，所以不是晶胞，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.氧化鎳中、均在頂點(diǎn)且各占一半，它們的配位數(shù)都是6，選項(xiàng)D正確；答案選BC。6．（2024·江西吉安一中一模）鉻酸鉛俗稱鉻黃，主要用于油漆、油墨、塑料以及橡膠等行業(yè)。一種以含鉻廢水(含Cr3+、Fe3+、Cu2+)和草酸泥渣(含草酸鉛、硫酸鉛)為原料制備鉻酸鉛的工藝流程如下：已知：回答下列問(wèn)題(1)草酸泥渣“粉碎”的目的是，“焙燒”時(shí)加入碳酸鈉是為了將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為PbO，同時(shí)放出CO2，該轉(zhuǎn)化過(guò)程的化學(xué)方程式為。(2)濾渣的主要成分為、。(填化學(xué)式)(3)“沉淀除雜”所得濾液中含鉻化合物主要為。(填化學(xué)式)(4)“氧化”工序中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(5)為了提高沉鉻率，用平衡移動(dòng)原理解釋“酸溶”過(guò)程中所加硝酸不能過(guò)量的原因：。(6)處理含的廢水時(shí)，Cr(Ⅵ)被還原成Cr(Ⅲ)。若投入10molFeSO4，使金屬陽(yáng)離子恰好完全形成鐵鉻氧體(FeO·FexCryO3，其中FexCryO3中Fe為+3價(jià))沉淀，理論上還需要投入Fe2(SO4)3的物質(zhì)的量為mol?！敬鸢浮?1)加快反應(yīng)速率(2)Fe(OH)3Cu(OH)2(3)NaCrO2(4)(5)硝酸過(guò)量導(dǎo)致溶液中氫離子濃度增大，使平衡正向移動(dòng)，含量降低，導(dǎo)致沉鉻率下降(6)5【分析】向含鉻廢水中加入氫氧化鈉溶液，調(diào)pH=9，將溶液中的鉻離子轉(zhuǎn)化為NaCrO2，鐵離子和銅離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化銅沉淀，過(guò)濾得到含氫氧化鐵、氫氧化銅的濾渣和濾液；向?yàn)V液中加入過(guò)氧化氫溶液，將溶液中的轉(zhuǎn)化為；向烘干粉碎的草酸泥渣中加入碳酸鈉焙燒，將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為氧化鉛，將焙燒渣水洗得到的氧化鉛溶于硝酸溶液得到硝酸鉛，將硝酸鉛溶液和鉻酸鈉溶液混合反應(yīng)，將鉻酸鈉轉(zhuǎn)化為鉻酸鉛沉淀，過(guò)濾得到鉻酸鉛和濾液；向?yàn)V液中加入硫酸亞鐵、硫酸鐵，將溶液中的鉻酸根離子轉(zhuǎn)化為鐵鉻氧體，過(guò)濾得到達(dá)標(biāo)排放的廢水。【解析】（1）將草酸泥渣“粉碎”可以增大固體的表面積，有利于增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；“焙燒”時(shí)加入碳酸鈉是為了將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為PbO，同時(shí)放出CO2，該轉(zhuǎn)化過(guò)程的化學(xué)方程式為；（2）向含鉻廢水中加入氫氧化鈉溶液，將溶液中的鉻離子轉(zhuǎn)化為NaCrO2，鐵離子和銅離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化銅沉淀，過(guò)濾得到含氫氧化鐵、氫氧化銅的濾渣，所以濾渣的主要成分為Fe(OH)3、Cu(OH)2；（3）向含鉻廢水中加入氫氧化鈉溶液，將溶液中的鉻離子轉(zhuǎn)化為NaCrO2，所以“沉淀除雜”所得濾液中含鉻化合物主要為NaCrO2；（4）“氧化”工序是向?yàn)V液中加入過(guò)氧化氫溶液，將溶液中的轉(zhuǎn)化為，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；（5）鉻酸鈉溶液存在如下平衡：，硝酸過(guò)量會(huì)使溶液中的氫離子濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，溶液中的鉻酸根離子濃度減小，導(dǎo)致沉鉻率下降，所以為了提高沉鉻率，“酸溶”過(guò)程中所加硝酸不能過(guò)量；（6）設(shè)加入硫酸鐵的物質(zhì)的量為amol，由鉻原子個(gè)數(shù)守恒可知，鐵鉻氧體(FeO·FexCryO3，其中FexCryO3中Fe為+3價(jià))的物質(zhì)的量為，由鐵原子個(gè)數(shù)守恒可知10+2a=，由化合價(jià)代數(shù)和為零可得：3x+3y=6，由得失電子守恒可得：，解得a=5、x=、y=，故答案為：5mol。7．（2024·廣東惠州一模）氯堿廠制備的原鹽中含有的雜質(zhì)主要為及大分子有機(jī)物和難溶性泥沙等物質(zhì)。為供給電解槽以合格的鹽水，可采用以下工藝流程精制鹽水。已知：的電離常數(shù)(1)溶浸工序中，以下除雜試劑：①過(guò)量的②過(guò)量的③過(guò)量的，正確的加入順序?yàn)椤．②①③B．③①②C．①③②(2)在脫氯工序中加入除去游離的氯的離子方程式為。(3)用溶液吸收一定量氣體形成緩沖溶液，時(shí)，溶液中。(4)利用膜的選擇性，可除去脫氯過(guò)程中引入的，通過(guò)“錯(cuò)流”方式截留下，使以滲透液的形式輸送到后續(xù)工序。不同膜對(duì)介質(zhì)的截留率，相關(guān)離子系數(shù)如下表：截留率物質(zhì)反滲透膜(%)納濾膜(%)超濾膜(%)9915.6099990系數(shù)離子水合離子半徑擴(kuò)散系數(shù)/0.3971.0650.3322.032最好的選擇是膜，該膜脫硫率高的原因是。(5)一種鑭鎳儲(chǔ)氫合金晶體的結(jié)構(gòu)單元如圖所示，“電解2”產(chǎn)生的與其結(jié)合后形成(進(jìn)入合金后解離成氫原子并填充在晶胞空隙中，晶胞體積不變)。①該晶體結(jié)構(gòu)單元中，，的配位數(shù)為。②該合金可以儲(chǔ)存?！敬鸢浮?1)A(2)Cl2+SO+H2O=2Cl—+SO+2H+(3)0.47(4)納濾與Cl—相比，SO具有更大的水合離子半徑和更小的擴(kuò)散系，受到空間位阻較大，且膜表面對(duì)SO的靜電排斥力大于對(duì)Cl—的靜電排斥力(5)5189【分析】由題給流程可知，向原鹽中依次加入氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液溶浸，將溶液中的鎂離子、鈣離子、硫酸根離子和過(guò)量的鋇離子轉(zhuǎn)化為沉淀，過(guò)濾得到濾渣和濾液；向?yàn)V液中加入鹽酸除去過(guò)量的氫氧根離子、碳酸根離子，加入微生物后電解所得溶液，將有機(jī)物大分子在陽(yáng)極轉(zhuǎn)化為二氧化碳，繼續(xù)電解直至得到氫氧化鈉和含有氯氣的氯化鈉溶液，向溶液中加入亞硫酸鈉溶液除去溶液中的氯氣，將所得溶液降溫結(jié)晶、過(guò)濾得到十水硫酸鈉和精鹽?！窘馕觥浚?）溶浸工序中，加入過(guò)量氫氧化鈉溶液的目的是除去溶液中的鎂離子、加入過(guò)量氯化鋇溶液的目的是除去溶液中的硫酸根離子，加入過(guò)量碳酸鈉溶液的目的是除去溶液中的鈣離子和過(guò)量的鋇離子，所以除雜試劑正確的加入順序?yàn)棰冖佗刍颌佗冖?，故選A；（2）由分析可知，在脫氯工序中加入亞硫酸鈉溶液的目的是除去溶液中的氯氣，反應(yīng)的離子方程式為Cl2+SO+H2O=2Cl—+SO+2H+，故答案為：Cl2+SO+H2O=2Cl—+SO+2H+；（3）由電離常數(shù)可知，pH為10的溶液中=0.47，故答案為：0.47；（4）由表格數(shù)據(jù)可知，與氯離子相比，硫酸根離子具有更大的水合離子半徑和更小的擴(kuò)散系，受到空間位阻較大，且膜表面對(duì)硫酸根離子的靜電排斥力大于對(duì)氯離子的靜電排斥力，所以納濾膜更有利于硫酸根離子更容易被截留，故答案為：納濾；與Cl—相比，SO具有更大的水合離子半徑和更小的擴(kuò)散系，受到空間位阻較大，且膜表面對(duì)SO的靜電排斥力大于對(duì)Cl—的靜電排斥力；（5）①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點(diǎn)和面心的鑭原子個(gè)數(shù)為12×+2×=3個(gè)，位于面上和體內(nèi)的鎳原子個(gè)數(shù)為18×+6=15，則鑭鎳儲(chǔ)氫合金的化學(xué)式為L(zhǎng)aNi5，所以x=5；晶胞中鑭原子與同層和上下層的鎳原子距離最近，則鑭原子的配位數(shù)為18，故答案為：5；18；②由①可知，晶胞中含有3個(gè)LaNi5，由化學(xué)式LaNi5H6可知，1mol該合金可以儲(chǔ)存氫氣的物質(zhì)的量為1mol×3×6×=9mol，故答案為：9。8．（2024·河北邢臺(tái)一模）是制造微電子器件、光電子器件的新型半導(dǎo)體材料。綜合利用煉鋅礦渣{主要含鐵酸鎵、鐵酸鋅，還含少量及一些難溶于酸的物質(zhì)}獲得金屬鹽，并進(jìn)一步利用鎵鹽制備具有優(yōu)異光電性能的氮化鎵(GaN)，部分工藝流程如圖。已知：①在酸性條件下不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為。②常溫下，“浸出液”中的金屬離子對(duì)應(yīng)的氫氧化物的溶度積常數(shù)如下表，離子濃度小于時(shí)可視為沉淀完全。氫氧化物③，?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)寫出兩條加快“浸出”速率的措施：。(2)中鐵元素的化合價(jià)為，與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為(3)“調(diào)”時(shí)需調(diào)節(jié)溶液的最小值為。(4)“濾液1”中主要含有的金屬陽(yáng)離子為，檢驗(yàn)“濾液1”中是否含有的試劑為(填名稱)。(5)“轉(zhuǎn)化2”加入鐵粉時(shí)主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(6)“電解”反萃取液(溶質(zhì)為)制粗鎵后的電解廢液經(jīng)處理后可循環(huán)使用，電解廢液的主要溶質(zhì)為(填化學(xué)式)。(7)采用MOCVD(金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積)技術(shù)制備GaN時(shí)，反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一種標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度約為的可燃性氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：(不寫條件)。【答案】(1)適當(dāng)加熱、攪拌、增大稀硫酸濃度等合理答案(2)+3(3)5.3(4)硫氰化鉀(或亞鐵氰化鉀)(5)(6)(7)【分析】煉鋅礦渣{主要含鐵酸鎵、鐵酸鋅，還含少量及一些難溶于酸的物質(zhì)}用稀硫酸酸浸后所得濾液中含有亞鐵離子、鐵離子、鋅離子、Ga3+，加入雙氧水氧化亞鐵離子，調(diào)節(jié)pH，沉淀鐵離子和Ga3+，濾液1中含有鋅離子；得到的濾餅加入鹽酸酸化得到氯化鐵和氯化鎵，加入固體鐵把鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，然后利用萃取劑萃取Ga3+，加入氫氧化鈉溶液使Ga3+轉(zhuǎn)化為NaGaO2，電解NaGaO2溶液生成粗Ga，粗鎵與CH3Br反應(yīng)生成Ga(CH3)3，MOCVD通入氨氣制備GaN；【解析】（1）適當(dāng)加熱、攪拌、增大稀硫酸濃度等均可加快“浸出”速率；（2）中鋅為+2價(jià)、氧為-2價(jià)，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0可知，鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)，與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、硫酸鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；（3）調(diào)節(jié)pH，沉淀鐵離子和Ga3+，濾液1中含有鋅離子，，c(OH-)=mol/L，c(H+)=510-6，pH=6-lg5=5.3，則“調(diào)”時(shí)需調(diào)節(jié)溶液的最小值為5.3；（4）根據(jù)分析可知，“濾液1”中主要含有的金屬陽(yáng)離子為，檢驗(yàn)“濾液1”中是否含有的試劑為硫氰化鉀(或亞鐵氰化鉀)；（5）“轉(zhuǎn)化2”加入鐵粉時(shí)鐵離子被還原為亞鐵離子，主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；（6）“電解”反萃取液(溶質(zhì)為)制粗鎵后的電解廢液經(jīng)處理后可循環(huán)使用，陰極上水電離出的氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，電解廢液的主要溶質(zhì)為；（7）采用MOCVD(金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積)技術(shù)制備GaN時(shí)，反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一種標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度約為的可燃性氣體，則M==，則為甲烷氣體，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。9．（2024·河北衡水部分高中一模）硫酸是一種重要的大宗工業(yè)化學(xué)品，應(yīng)用廣泛，可實(shí)現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化：(1)過(guò)程Ⅰ的化學(xué)方程式為。(2)已知硫酸分子結(jié)構(gòu)為過(guò)程Ⅱ生成了焦硫酸鈉，畫出其陰離子的結(jié)構(gòu)式；推測(cè)焦硫酸鈉水溶液呈(填“酸性”、“中性”或“堿性”)，用離子方程式表明原因。(3)，高溫下具有強(qiáng)氧化性，受熱分解產(chǎn)生SO3氣體。過(guò)程Ⅲ是將過(guò)量固體與磁鐵礦熔融反應(yīng)，產(chǎn)生了混合氣體。①寫出檢驗(yàn)混合氣體成分的方案。②寫出Na2S2O7只與磁鐵礦發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式。(4)過(guò)量的焦硫酸H2S2O7和苯在加熱條件下反應(yīng)得到苯磺酸，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式?！敬鸢浮?1)(2)酸性或(3)先將混合氣體通入足量的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，證明由SO3；再將逸出的氣體通入品紅溶液，品紅溶液褪色，加熱后恢復(fù)紅色，證明由SO2(4)

+H2S2O7+H2SO4【分析】濃硫酸與氯化鈉固體在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸氫鈉和氯化氫氣體，方程式為，硫酸氫鈉固體在加熱條件下生產(chǎn)焦亞硫酸鈉和水，焦亞硫酸鈉和磁鐵礦（四氧化三鐵）在加熱條件下發(fā)生生成二氧化硫，據(jù)此回答。【解析】（1）由分析知，過(guò)程Ⅰ的化學(xué)方程式為；（2）由硫酸的結(jié)構(gòu)知，中陰離子焦亞硫酸根的結(jié)構(gòu)式為；由于與水發(fā)生反應(yīng)，故溶液顯酸性；（3），高溫下具有強(qiáng)氧化性，受熱分解產(chǎn)生SO3氣體，由分析知固體與磁鐵礦熔融發(fā)生反應(yīng)，故混合氣體中含有二氧化硫和三氧化硫，檢驗(yàn)二氧化硫和三氧化硫混合氣體的方法為：先將混合氣體通入足量的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，證明由SO3；再將逸出的氣體通入品紅溶液，品紅溶液褪色，加熱后恢復(fù)紅色，證明由SO2；（4）過(guò)量的焦硫酸H2S2O7和苯在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)得到苯磺酸，反應(yīng)的方程式為

+H2S2O7+H2SO4。10．（2024·北京海淀期中）鋇鹽沉淀法處理酸性含鉻廢水(含、[Ni(CN)4]2-、等)并回收鉻元素的工藝路線如下：已知：I．六價(jià)鉻[Cr(VI)]在水溶液中存在平衡：+H2O2+2H+II．室溫下相關(guān)物質(zhì)的Ksp如下：化合物CaSO4BaSO4BaCrO4Ksp4.9×10-51.1×10-101.2×10-10(1)向廢水中加入破氰劑NaClO，可以提高鎳元素的去除率。①NaClO能氧化CN-，生成無(wú)毒無(wú)味氣體，補(bǔ)全該反應(yīng)的離子方程式：?！魿N-+□_____+□_____=□+□_____+□_____②結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋加入NaClO可提高鎳元素的去除率的原因：。(2)用石灰乳將含鉻廢水預(yù)調(diào)至不同pH，經(jīng)破氰后取等量的溶液1，向其中加入等量的BaCl2·2H2O，攪拌、反應(yīng)60min，得到Cr(VI)去除率隨預(yù)調(diào)pH變化如圖。與預(yù)調(diào)pH=6相比，pH=7時(shí)Cr(VI)的去除率顯著提高，可能的原因有(寫出兩條)。(3)沉淀2與足量H2SO4反應(yīng)的離子方程式為。(4)溶液2需處理至Ba2+含量達(dá)標(biāo)后方可排放。可用如下方法測(cè)定廢水中Ba2+含量。步驟1：取aL含Ba2+廢水，濃縮至100mL后，加入過(guò)量的Na2CrO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入指示劑，用0.1mol·L?1HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至CrO全部轉(zhuǎn)化為Cr2O，消耗HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為bmL。步驟2：取100mL蒸餾水，加入與步驟1中等量的Na2CrO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入指示劑，用0.1mol·L?1HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為cmL。①步驟1中加入的Na2CrO4標(biāo)準(zhǔn)溶液必須過(guò)量，目的是。②若廢水中其他雜質(zhì)不參與反應(yīng)，則廢水中Ba2+的含量為mg·L?1(寫出表達(dá)式)?！敬鸢浮?1)2CN-+5ClO-+1H2O=2+1N2↑+5Cl-ClO-氧化CN-，使c(CN-)降低，平衡[Ni(CN)4]2-Ni2++4CN-正向移動(dòng)，c(Ni2+)增大，利于生成Ni(OH)2沉淀(2)預(yù)調(diào)pH=7，溶液中c(H+)降低，平衡+H2O2+2H+正向移動(dòng)，c()增大，生成BaCrO4沉淀量增大@預(yù)調(diào)pH=7要加入更多的石灰乳，會(huì)將更多的轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀，從而減少了沉淀消耗的Ba2+的量，使更多的Ba2+與反應(yīng)生成BaCrO4沉淀(3)2BaCrO4+2H++2=2BaSO4++H2O(4)保證廢水中Ba2+沉淀完全【分析】流程分析：加石灰乳調(diào)節(jié)PH后，轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀（微溶），主要轉(zhuǎn)化成；破氰后[Ni(CN)4]2-轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2沉淀；繼續(xù)加入BaCl2?2H2O，生成主要沉淀為BaCrO4和BaSO4；加入H2SO4，生成BaSO4沉淀和?！窘馕觥浚?）①NaClO能氧化CN-，生成無(wú)毒無(wú)味氣體N2和，NaClO被還原為Cl-等無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)，CN-失去5個(gè)電子，ClO-獲得2個(gè)電子，根據(jù)電子守恒，可知CN-系數(shù)是2，ClO-系數(shù)是5，反應(yīng)的離子方程式：2CN-+5ClO-+1H2O=2+1N2↑+5Cl-；②ClO-氧化CN-，使c(CN-)降低，平衡[Ni(CN)4]2-Ni2++4CN-正向移動(dòng)，c(Ni2+)增大，利于生成Ni(OH)2沉淀，提高鎳元素的去除率；（2）①預(yù)調(diào)pH=7，溶液中c(H+)降低，平衡+H2O2+2H+正向移動(dòng)，c()增大，生成BaCrO4沉淀量增大；②預(yù)調(diào)pH=7要加入更多的石灰乳，會(huì)將更多的轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀，從而減少了沉淀消耗的Ba2+的量，使更多的Ba2+與反應(yīng)生成BaCrO4沉淀；（3）沉淀2中鉻元素以BaCrO4形式存在，六價(jià)鉻[Cr(VI)]在水溶液中存在平衡：+H2O2+2H+，則酸性增加，使BaCrO4沉淀溶解平衡移動(dòng)，離子方程式：2BaCrO4+2H++2=2BaSO4++H2O（4）①保證廢水中Ba2+沉淀完全②根據(jù)離子方程式：+H2O2+2H+，n(H+)n()n(Ba2+)，步驟2消耗的HCl是與全部的Na2CrO4標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)，步驟1消耗的HCl是與全部Ba2+反應(yīng)后剩余的所需量，兩者的差值即與全部Ba2+反應(yīng)需要的Na2CrO4；n(H+)=n()=n(Ba2+)=（c-b）L×0.1mol·L?1，m(Ba2+)=137×（c-b）g；則廢水中Ba2+的含量為mg·L?111．（2024·湖北圓創(chuàng)聯(lián)盟一模）某制藥廠的廢鈀催化劑含、、、、和活性炭，提取貴金屬的流程如下：已知：①鉑系元素（包括Pt、Pd等六種元素）的單質(zhì)均為惰性金屬；②性質(zhì)較穩(wěn)定，難溶于酸、堿，可溶于王水；③、?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)“焙燒”步驟的主要目的是除去活性炭，通?？刂茰囟?00℃、焙燒時(shí)間約，焙燒溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)均導(dǎo)致鈀浸出率降低，原因是。(2)“浸渣”的成分是少量及。(3)“浸出”步驟中生成配合物，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。(4)“氨化”步驟中轉(zhuǎn)化為，反應(yīng)后溶液，此時(shí)溶液中。(5)“沉鈀”步驟中的離子方程式為。(6)存在兩種平面結(jié)構(gòu)，將其記為A和B。查得25℃時(shí)A、B在水中的溶解度分別為0.2577g、0.0366g，A具有廣譜的抗癌活性，寫出A的結(jié)構(gòu)式（中共價(jià)鍵不必畫出）。【答案】(1)溫度過(guò)高或焙燒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致Pd與氧氣生成PdO，使Pd的浸出率降低(2)(3)Pd+H2O2+4HCl=H2[PdCl4]+2H2O(4)0.03(5)(6)【分析】廢鈀催化劑含Pd、Al2O3、CuO、Bi2O3、SiO2和活性炭，先在空氣中焙燒除去活性炭，使其轉(zhuǎn)化為二氧化碳，再對(duì)固體進(jìn)行酸浸，Al2O3、CuO、Bi2O3溶解，SiO2不溶于酸，且由題知，有少量PdO生成，故浸出后的濾渣為SiO2和PdO，酸浸后的溶液中加入氨水調(diào)節(jié)pH，使Al3+、