2025高考新題速遞之工藝流程（解答大題）（9月）

第1頁（共1頁）2025高考新題速遞之工藝流程（解答大題）（9月）一．工藝流程題（共25小題）1．（2024秋?碑林區(qū)校級月考）氧化鈰（CeO2）是一種應(yīng)用非常廣泛的稀土氧化物?，F(xiàn)以氟碳鈰礦（含CeFCO3、BaO、SiO2等）為原料制備氧化鈰，其工藝流程如圖所示：已知：①稀土離子易與形成復(fù)鹽沉淀，Ce3+和發(fā)生反應(yīng)：Ce2（SO4）3+Na2SO4+nH2O═Ce2（SO4）3?Na2SO4?nH2O↓；②硫脲：具有還原性；③Ce3+在空氣中易被氧化為Ce4+；④Ce2（CO3）3為白色粉末，難溶于水?；卮鹣铝袉栴}：（1）在“焙燒”時，氧化數(shù)據(jù)如表所示：氣氧化法氧化溫度/℃氧化率/%氧化時間/h暴露空氣中110～1209018在對流空氣氧化爐中110～120998在對流空氣氧化爐中大大縮短氧化時間的原因是。（2）濾渣A的主要成分是（填寫化學(xué)式）。（3）CeCl3溶液還可經(jīng)過一系列操作得到CeCl3?6H2O，將NH4Cl固體與CeCl3?6H2O混合真空加熱可得無水CeCl3，其中NH4Cl固體的作用是。（4）步驟③加入鹽酸后，通常還需加入另一種化學(xué)試劑X，根據(jù)題中信息推測，加入X的作用為。（5）步驟④發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（6）若常溫下，Ka2（H2CO3）＝5.0×10﹣11，Ksp[Ce2（CO3）3]＝1.0×10﹣28，Ce3+恰好沉淀完全時c（Ce3+）＝1.0×10﹣5mol?L﹣1，此時測得溶液的pH＝5，則溶液中c（）＝mol?L﹣1。（7）在另一種生產(chǎn)工藝中，在氟碳鈰礦礦石粉中加入碳酸氫鈉同時通入氧氣焙燒，焙燒得到NaF和CeO2兩種固體以及兩種高溫下的氣態(tài)物質(zhì)，請寫出焙燒過程中相應(yīng)的化學(xué)方程式。2．（2024秋?廣州月考）回收利用廢舊電池正極材料LiFePO4（含有鋁箔等雜質(zhì)）的流程如圖所示：回答下列問題：（1）基態(tài)Li原子的軌道表示式為，Li的焰色試驗的顏色為（填標(biāo)號）。A．黃色B．紫色C．綠色D．紫紅色（2）“粉碎”的目的是。（3）“浸出”時可能產(chǎn)生的氣體是（填化學(xué)式）。（4）“浸出”后的溶液酸性較強(qiáng)，導(dǎo)致浸出液中鐵、磷元素含量較高。從平衡移動角度解釋其原因。（5）已知25℃時，pc與pH的關(guān)系如圖所示，pc＝﹣lgc，c為Fe3+、Al3+或的物質(zhì)的量濃度。則“調(diào)pH”的范圍為。（6）碳酸鋰的溶解度曲線如圖所示，“沉鋰”后獲得碳酸鋰的操作為、、洗滌、干燥。3．（2024秋?佛山月考）對廢水進(jìn)行處理可有效利用金屬資源。某廢水處理渣的主要元素組成為鐵、鈷、銅、鎢，其一種回收利用工藝的部分流程如圖所示：已知：ⅰ、氨性溶液由NH3?H2O、（NH4）2SO4、NH4NO3配制而成；ⅱ、氨浸時，氨與Cu2+、Co2+、Co3+等離子可形成穩(wěn)定配合物；ⅲ、Kb（NH3?H2O）＝10﹣4.7ⅳ、萃取劑LiX973的萃取原理為Cu2+（aq）+2HR?CuR2+2H+（aq），P507的萃取原理與其相似?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Co2+的價層電子排布式為。（2）處理渣中的Cu（OH）2在“氨浸”步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（3）常溫下，pH＝12的氨性溶液中，1（填“＞”“＜”或“＝”）。（4）在一定條件下，氨浸時間超過5h時，鈷、銅浸出率不再升高，反而有所下降，原因可能是。（5）“反萃取”步驟中加入的試劑是（填化學(xué)式）；大顆粒硫酸鈷晶體是制備鋰離子電池的原材料，“操作Ⅱ”的結(jié)晶過程中更利于制得大顆粒晶體的操作為（任答一點(diǎn)）。（6）我國科學(xué)工作者利用晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示的氮化鈷摻雜Cu獲得有高效催化性能新物質(zhì)，形成了如圖2所示的結(jié)構(gòu)單元。①由圖2所示單元結(jié)構(gòu)形成的晶胞中，Cu原子周圍距離最近且相等的Co原子的數(shù)目為。②）若NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則由圖2所示單元結(jié)構(gòu)形成的晶胞的密度為g?cm﹣3（用含a、NA的代數(shù)式表示）。4．（2023春?贛縣區(qū)校級月考）研究光盤金屬層含有的Ag（其它金屬微量忽略不計）、丟棄電池中的Ag2O等廢舊資源的回收利用意義重大。如圖為從光盤中提取Ag的工業(yè)流程。請回答下列問題。（1）NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解，“氧化”階段需在80℃條件下進(jìn)行，適宜的加熱方式為（填“水浴”、“沙浴”或“油浴”）。（2）NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。（3）操作I用到的玻璃儀器：。（4）常溫時N2H4?H2O在堿性條件下能還原溶解液中的[Ag（NH3）2]+離子，N2H4?H2O（其中N為﹣2價）轉(zhuǎn)化為無害氣體N2，理論上消耗0.1mol的N2H4?H2O可提取到g金屬銀。（5）科學(xué)家利用HCHO+2Ag2O＝4Ag+CO2+H2O設(shè)計為原電池，回收廢舊電池中Ag2O并有效去除毒氣甲醛。請根據(jù)上述反應(yīng)寫出負(fù)極反應(yīng)式。5．（2024秋?東湖區(qū)校級月考）堿式碳酸銅在煙火、農(nóng)藥、顏料、殺菌劑等方面應(yīng)用廣泛。一種以輝銅礦（Cu2S，含有SiO2和少量Fe2O3等雜質(zhì)）為原料制備堿式碳酸銅的流程如圖所示：已知：①有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Fe2+Fe3+Cu2+Mn2+開始沉淀的pH7.52.75.68.3完全沉淀的pH9.03.76.79.8②[Cu（NH3）4]SO4常溫穩(wěn)定，在熱水中會分解生成NH3；③?；卮鹣铝袉栴}：（1）加快“浸取”速率，除將輝銅礦粉碎外，還可采取的措施有（任寫一種）。（2）濾渣Ⅰ經(jīng)CS2提取后可獲得一種淡黃色副產(chǎn)品，則濾渣Ⅰ中的主要成分是（填化學(xué)式）。“浸取”過程中Cu2S被氧化的化學(xué)方程式為：。（3）常溫下“除鐵”時加入的試劑A可用CuO，調(diào)節(jié)pH的范圍為，若加A后將溶液的pH調(diào)為5，則溶液中Fe3+的濃度為。（4）寫出“沉錳”（除Mn2+）過程中反應(yīng)的離子方程式：。（5）“趕氨”時，最適宜的操作方法是：。6．（2024秋?海安市校級月考）華為研發(fā)人員利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動的特性，實現(xiàn)快速充放電，開發(fā)出石墨烯電池。Ⅰ．利用原鈷礦Co2O3（含少量Cr2O3、NiS等雜質(zhì)）制備LiCoO2的工藝流程如圖。已知：①在含一定量Cl﹣的溶液中，鉆離子以形式存在：Co2++4Cl﹣?；②溶于有機(jī)胺試劑，有機(jī)胺不溶于水；（1）基態(tài)Co2+的價層電子排布式為。（2）步驟ⅱ中出現(xiàn)了淡黃色沉淀，寫出發(fā)生該反應(yīng)的離子方程式。（3）CoCO3在空氣中受熱分解可生成Co3O4，測得剩余固體的質(zhì)量與起始CoCO3的質(zhì)量的比值（剩余固體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）隨溫度變化曲線如圖﹣1所示。①為獲得高產(chǎn)率Co3O4應(yīng)選擇的溫度范圍為。②超過600℃后，剩余固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因是。（4）步驟ⅷ中Co3O4和Li2CO3混合后，鼓入空氣，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)得到LiCoO2。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。Ⅱ．鋰離子電池工作原理如圖﹣2所示。（5）如圖﹣2所示，充電時陰極發(fā)生的變化可描述為。7．（2024?南崗區(qū)校級開學(xué)）近年米，我國在平導(dǎo)體材料和5G芯片研發(fā)等高科技領(lǐng)域取得了顯著的研究成果，其相關(guān)技不住“神舟”系列飛解和空間站的太陽能電池板等方面得到了有效應(yīng)用硅是應(yīng)用廣泛的一種半導(dǎo)體材料在工業(yè)上，可由石英砂（主要成分為SiO2）得制備高純硅的工藝流程如圖：（1）硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。（2）反應(yīng)①除生成硅外，還生成一種無色有毒氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）該流程中所涉及的元素在元素周期表中位于第二周期的有（寫元素符號）。（4）該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是。（5）氮化鎵、氧化鎵是第三代、第四代半導(dǎo)體材料的代表，其組成元素中屬于金屬元素的是（寫名稱），Ga元素的相關(guān)信息如鎵如圖所示，由圖中信息可知Ga原子的質(zhì)子數(shù)為。8．（2024?沙坪壩區(qū)校級開學(xué)）ZnO在化學(xué)工業(yè)中主要用作橡膠和顏料的添加劑等。工業(yè)上可由菱鋅礦（主要成分為ZnCO3，還含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素）制備。工藝如圖所示：相關(guān)金屬離子[c0（Mn+）＝0.1mol/L]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表：金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+Mn2+Ni2+開始沉淀的pH1.56.36.07.48.16.9沉淀完全pH2.88.38.09.410.18.9已知：①“溶浸”后的溶液中金屬離子主要有：Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+、Ni2+。②弱酸性溶液中KMnO4能將Mn2+氧化生成MnO2。③氧化性順序：Ni2+＞Cd2+＞Zn2+。（1）“溶浸”后溶液中Fe2+的價層電子排布式為。（2）“溶浸”步驟中可提高浸出率的措施有（任寫一條即可）。（3）“調(diào)pH”是向“溶浸”后的溶液中加入少量ZnO調(diào)節(jié)至弱酸性（pH≥5.5），此時溶液中Zn2+的濃度范圍為。（4）寫出“氧化除雜”步驟中反應(yīng)的離子方程式，。（5）“沉鋅”時會生成Zn2（OH）2CO3沉淀，寫出該步驟的離子方程式，該步驟中檢驗Zn2+沉淀完全的方法是。（6）已知ZnO晶體的一種晶胞是立方晶胞（如圖所示），設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體密度為g/cm3（列出最簡表達(dá)式）。9．（2024?全國二模）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圖：已知：（1）草酸泥渣“粉碎”的目的是，“焙燒”時加入碳酸鈉是為了將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為氧化鉛PbO，同時放出CO2，該轉(zhuǎn)化過程的化學(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”步驟加入過氧化氫溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（5）為了提高沉鉻率，用平衡移動原理解釋“酸溶”過程中所加硝酸不能過量的原因。（6）處理含的廢水時，Cr（Ⅵ）被還原成Cr（Ⅲ）。若投入10molFeSO4，使金屬陽離子恰好完全形成鐵鉻氧體（FeO?FexCryO3）沉淀，理論上還需要Fe2（SO4）3的物質(zhì)的量為mol。10．（2024?泰州一模）以方鉛礦（主要成分PbS，含少量FeS）和軟錳礦（主要成分MnO2）為原料制備電池材料PbSO4和Mn3O4，過程可表示為：已知：①Pb2+（aq）+4Cl﹣（aq）?（aq）K＝31.25②PbCl2（s）?Pb2+（aq）+2Cl﹣（aq）Ksp（PbCl2）＝1.6×10﹣5（1）70℃時，“協(xié)同浸取”生成和S的離子方程式為；“協(xié)同浸取”時加入NaCl可避免生成PbCl2沉積在礦石表面，其原因是。（2）“沉降分鉛”的目的是將濾液中的沉降為PbCl2沉淀。沉降反應(yīng)（aq）?PbCl2（s）+2Cl﹣（aq）的平衡常數(shù)K＝。（3）絡(luò)合萃取劑全氟聚醚﹣二（甲基吡啶）胺通過氮原子與Pb2+形成配位鍵的方式萃取鉛。已知氮原子的電子云密度越大配位能力越強(qiáng)，全氟聚醚﹣二（甲基吡啶）胺中氮原子和含氟基團(tuán)相連使得配位能力下降，若在氮原子和含氟基團(tuán)間引入—CH2CH2CH2﹣基團(tuán)配位能力會增強(qiáng)，其原因分別是。（4）制備Mn3O4。Mn3O4（難溶于水的黑色晶體）可通過空氣氧化Mn2+制得，制備時溶液的溫度和pH對Mn3O4的產(chǎn)率影響如圖所示。請補(bǔ)充完整由凈化后的含Mn2+的濾液制備較純凈的Mn3O4的實驗方案：取一定量的含Mn2+的濾液于三頸燒瓶中，，真空40干燥得產(chǎn)品Mn3O4。（必須使用的試劑：空氣、蒸餾水、氨水、稀硝酸、AgNO3溶液。）11．（2024?桃城區(qū)校級開學(xué)）硫元素是動植物生長不可缺少的元素，游離態(tài)的硫存在于火山口附近或地殼巖層中，硫的化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。（1）火山爆發(fā)時，噴涌而出的H2S和SO2相互反應(yīng)，被認(rèn)為是火山產(chǎn)生天然硫的成因，請寫出此反應(yīng)方程式。（2）火力發(fā)電廠煙道氣中存在大量SO2，可以采用在高溫和鋁礬土的催化條件下與CO反應(yīng)，除去SO2同時回收硫，請寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式；“鈣基固硫”技術(shù)用石灰石吸收煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的SO2，可以減少SO2的排放，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）（NH4）2Fe（SO4）2?6H2O俗稱摩爾鹽，易溶于水，不溶于乙醇，在空氣中不易被氧化。其制備方法是向FeSO4溶液中加入一定質(zhì)量的（NH4）2SO4固體，70～80℃條件下溶解后，趁熱倒入50mL乙醇中，析出晶體。乙醇的作用為。（4）焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）可用于化工、食品添加等行業(yè)。一種以飽和食鹽水為原料制備Na2S2O5的工藝流程如圖：①該流程中，“制備NaHCO3”的離子方程式為，濾液中主要溶質(zhì)為。②焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）中硫元素的化合價為，具有還原性，導(dǎo)致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4雜質(zhì)，檢驗其中含有的方法是。③Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑，在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00mL葡萄酒樣品，用0.0100mol?L﹣1的碘標(biāo)準(zhǔn)液與所取樣品充分反應(yīng)，消耗碘標(biāo)準(zhǔn)液10.00mL，則該樣品中Na2S2O5的殘留量為g?L﹣1（以SO2計）。12．（2024?桃城區(qū)校級開學(xué)）鋰離子電池在生活中應(yīng)用極廣，正極材料主要有鈷酸鋰（LiCoO2）、磷酸亞鐵鋰、三元材料三種。從鋰離子電池正極廢料中回收一些金屬成為近年的焦點(diǎn)。Ⅰ．回收廢舊鈷酸鋰電池正極片（含鈷酸鋰、乙炔黑、導(dǎo)電劑涂層的鋁箔）中鋰、鈷的工藝流程如圖：回答下列問題：（1）“堿浸”時絕大部分鋁被浸出，濾液中鋁元素的化合價為。（2）“酸溶”時，H2O2作（填“氧化劑”或“還原劑”），其參與反應(yīng)的離子方程式為。（3）將Li2CO3和CoO按物質(zhì)的量之比1：2混合，在空氣中煅燒可制得LiCoO2該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（4）隔絕空氣熱分解時質(zhì)量變化如圖所示。B點(diǎn)殘留固體為CoO，則x＝。Ⅱ．回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片（除LiFePO4外，還含有Al箔、少量不溶于酸堿的導(dǎo)電劑）中的資源，部分流程如圖：（5）“酸浸”時加入10%HNO3的作用為。（6）若濾液②中c（Li+）＝4mol?L﹣1，加入等體積的Na2CO3溶液后，濾液③中，“沉淀”中的Li+的沉淀率為90%，則Ksp（Li2CO3）＝。（7）磷酸亞鐵鋰電池中鐵元素的含量可通過如下方法測定：稱取1.60g試樣用鹽酸溶解，用0.040mol?L﹣1K2Cr2O7溶液滴定至終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7溶液35.00mL（該條件下Cl﹣不參與反應(yīng)）。磷酸亞鐵鋰電池中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。13．（2024秋?武漢月考）氧化鈹是一種重要的化工原料，可用于制造陶瓷、玻璃和有機(jī)反應(yīng)催化劑。工業(yè)上利用綠柱石（主要含有3BeO?Al2O3?6SiO2，還含有FeO和Fe2O3等雜質(zhì)）制備氧化鈹?shù)墓に嚵鞒倘鐖D所示。已知“熔煉”時發(fā)生反應(yīng)：3BeO?Al2O3?6SiO2+2CaO═CaO?Al2O3?3SiO2+CaO?3BeO?SiO2+2SiO2?；卮鹣铝袉栴}：（1）綠柱石無法直接酸浸溶解是由于其晶體結(jié)構(gòu)具有特殊性。則“熔煉”時加入生石灰的目的是。（2）“濾渣1”的主要成分是（填化學(xué)式）。（3）“濾渣2”的主要成分是NH4Al（SO4）2?12H2O。檢驗其中是否含有Fe3+的操作：先將“濾渣2”加水溶解，再滴加，若溶液不變紅，則說明“濾渣2”中無Fe3+。（4）“氧化除雜”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別為，。（5）在常溫下，Be2+完全沉淀時，溶液的pH為5.9，則Ksp[Be（OH）2]＝。（6）“沉鈹”時不宜使用NaOH溶液的理由是（用離子方程式表示）。（7）氯化鈹在氣態(tài)時存在二聚體分子（BeCl2）2，其中Be的雜化方式為：sp2雜化，則二聚體分子的結(jié)構(gòu)為。14．（2024?青島開學(xué)）工業(yè)上以鉻鐵礦（主要成分為FeCr2O4、MgO、SiO2、Al2O3、FeO）為原料制備Cr2O3和金屬鋁的工藝流程如圖所示：已知：①“焙燒”所得固體中含有Na2CrO4；②25℃時，Ksp[Al（OH）3]＝1×10﹣33、Ksp[Fe（OH）3]＝4×10﹣38、Ksp[Fe（OH）2]＝8×10﹣16、Ksp[Mg（OH）2]＝2×10﹣11；③溶液中離子濃度?1×10﹣5mol?L﹣1時，認(rèn)為該離子沉淀完全?；卮鹣铝袉栴}：（1）“焙燒”時，F(xiàn)eCr2O4參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）“濾渣Ⅲ”的主要成分為（填化學(xué)式），“試劑X”為。（3）“煅燒”反應(yīng)時生成的氣體中含有一種單質(zhì)，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為。（4）25℃時，“調(diào)pH”的最小值為（保留小數(shù)點(diǎn)后一位）。（5）通入“過量CO2”時，反應(yīng)的離子方程式為。（6）下列儀器中，“操作Y”需要用到的有（填標(biāo)號）。15．（2024?安徽開學(xué)）制備簡單的Co3+離子比較困難，但Co（Ⅲ）的配合物卻容易制得。三氯化六氨合鈷{[Co（NH3）6]Cl3}主要用于磷酸鹽的測定和其它含鈷配合物的制備。圖是利用含鈷廢料（含少量Fe、Al等雜質(zhì)）制取{[Co（NH3）6]Cl3}的一種工藝流程：已知：25℃時，Ksp[Co（OH）2]＝5.9×10﹣15（新制）、Ksp[Co（OH）3]＝1.6×10﹣44。請回答下列問題：（1）基態(tài)Co3+的價層電子排布式為。（2）“加Na2CO3調(diào)pH至a”的目的是。（3）操作Ⅰ的步驟包括、冷卻結(jié)晶、減壓過濾、洗滌等。（4）流程中NH4Cl除作反應(yīng)物外，還可防止加氨水時使c（OH﹣）過大，其作用原理是。（5）[Co（NH3）6]Cl3是橙黃色、微溶于水的配合物。甲同學(xué)認(rèn)為“氧化”步驟中應(yīng)先加入氨水再加入H2O2，乙同學(xué)認(rèn)為試劑添加順序?qū)Ξa(chǎn)物無影響。你認(rèn)為（填“甲”或“乙”）同學(xué)觀點(diǎn)正確，理由是。（6）若制備反應(yīng)中沒有活性炭存在時，主要生成物為二氯化一氯?五氨合鈷，寫出該產(chǎn)物所含配離子的結(jié)構(gòu)簡式并用“→”標(biāo)出配位鍵。（7）通過碘量法可測定產(chǎn)品中鈷的含量。將[Co（NH3）6]Cl3轉(zhuǎn)化成Co3+后，加入過量KI溶液，再用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定（淀粉溶液作指示劑）。滴定的反應(yīng)原理如下：2Co3++2I﹣＝2Co2++I2、I2+2S2＝2I﹣+S4。①[Co（NH3）6]3+很穩(wěn)定，只有在強(qiáng)堿和沸騰條件下才分解，待煮沸趕盡NH3后將懸濁液調(diào)至酸性即可轉(zhuǎn)化為Co3+。請寫出在NaOH和沸騰條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。②下列操作會導(dǎo)致所測鈷含量數(shù)值偏高的是（填代號）。a．滴定前的待測液酸性過強(qiáng)b．盛裝Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液的堿式滴定管未潤洗c．滴定結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有了氣泡d．溶液藍(lán)色褪去，立即讀數(shù)16．（2024?西城區(qū)校級開學(xué)）工業(yè)上利用鋅焙砂（主要成分為ZnO，含有少量CuO、As2O3、NiO等）生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。（1）用足量（NH4）2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。①“浸出”前，鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是。②通過“浸出”步驟，鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn（NH3）4]2+，該反應(yīng)的離子方程式為。（2）“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為。“除砷”步驟①中用（NH4）2S2O8作氧化劑，步驟①反應(yīng)的離子方程式為。（3）“除重金屬”時加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是和BaSO4。（4）“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn（OH）2，“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將該白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為。（5）“煅燒”步驟中，不同溫度下，ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。已知：i.固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝×100%。ii.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積；比表面積越大，產(chǎn)品ZnO的活性越高。①280℃時煅燒ZnCO3，300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%，則ZnCO3的分解率為%（保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）。②根據(jù)甲和乙，獲得高產(chǎn)率（ZnCO3分解率＞95%）、高活性（ZnO比表面積＞40m2?g﹣1）產(chǎn)品ZnO的最佳條件是（填字母序號）。a.恒溫280℃，60～120minb.恒溫300℃，240～300minc.恒溫350℃，240～300minc.恒溫550℃，60～120min17．（2024?南海區(qū)開學(xué)）鉻、釩具有廣泛用途．從鉻釩渣（主要含VO2、Cr2O3、Fe3O4及少量SiO2）中分離提取鉻和釩的流程如圖：已知：①“酸浸”過程中，轉(zhuǎn)化為；②有機(jī)溶劑對VO2+的萃取率高于；且只萃取Fe（Ⅲ）不萃取Fe（Ⅱ）；③最高價鉻酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2存在，堿性介質(zhì)中以存在。（1）“焙燒”中，生成的Na2CrO4中鉻的化合價為。（2）“酸浸”中，釩由Fe（VO3）3轉(zhuǎn)化為，反應(yīng)的離子方程式為。（3）“操作1”“操作2”中，添加的物質(zhì)分別為（填標(biāo)號）。A．Fe、NaOHB．Fe、NaClO3C．H2O2、Fe（4）“萃取”中，有機(jī)溶劑HA提供配原子與VO2+配位：VO2++2HA?VOA2+2H+ΔH＞0，則化合物VOA2中提供空軌道的原子為（寫化學(xué)符號），從平衡移動角度分析，提出一種有利于提高萃取率的措施為。（5）“沉釩”后，若溶液中c（）小于2×10﹣3mol?L﹣1，則應(yīng)控制溶液中c（）高于mol?L﹣1[反應(yīng)對應(yīng)條件下，Ksp（NH4VO3）＝1.6×10﹣3]。（6）“除硅”中，使用H2SO4調(diào)節(jié)pH≈9，濾渣的主要成分為（填化學(xué)式）。（7）Cr—N系列涂層具有良好的耐磨和耐腐蝕性。氮化鉻晶體可描述為如圖所示的兩個立方體交替出現(xiàn)的晶體結(jié)構(gòu)。氮化鉻晶體中一個N周圍與其最近的Cr的個數(shù)為。氮化鉻晶胞中，Cr的位置為面心和頂點(diǎn)，N的位置為。NA為阿伏加德羅常數(shù)，則氮化鉻晶胞的密度為g?cm﹣3。18．（2024?海淀區(qū)校級開學(xué)）紅礬鈉（Na2Cr2O7?2H2O）可用于制備制革產(chǎn)業(yè)中的鉻鞣劑。對含鉻污泥進(jìn)行酸浸處理后，得到浸出液（主要含Na+、Ni2+、Cr3+、Cr2、H+、），經(jīng)過如圖主要流程，可制得紅礬鈉，實現(xiàn)鉻資源的有效循環(huán)利用。已知：?。瓹r（Ⅵ）在溶液中存在以下平衡：Cr2+H2O2?+2H+ⅱ．溶液1條件下，相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍：金屬離子開始沉淀的pH沉淀完全的pHCr3+4.35.6Ni2+7.19.2（1）Ⅰ中，還原Cr2的離子方程式為□+□Cr2+_____＝□+_____+_____（2）Ⅰ中，加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH的目標(biāo)范圍是。（3）Ⅲ中，其他條件相同時，反應(yīng)溫度過高會導(dǎo)致Na2CrO4產(chǎn)率降低，可能原因是。（4）Ⅲ中，可用過二硫酸鈉（Na2S2O8）代替H2O2，S2的結(jié)構(gòu)式如下，①S2中，S—O—O鍵角180°（填“等于”或“小于”）。②若用Na2S2O8代替H2O2參與反應(yīng)Ⅱ，S2中斷裂的化學(xué)鍵為鍵（填“O—O”、“S—O”或“S＝O”）。（5）Ⅳ中，加入H2SO4的作用是（結(jié)合平衡移動原理解釋）。（6）為了測定紅礬鈉的純度，稱取上述流程的產(chǎn)品ag配成100mL溶液，取出25mL于錐形瓶中，加入稀硫酸和足量的KI溶液，置于暗處充分反應(yīng)至全部Cr2轉(zhuǎn)化為Cr3+后，滴入2～3滴淀粉溶液，最后用濃度為c1mol?L﹣1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，共消耗V1mL。已知：I2+2S2＝2I﹣+S3①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為。②該產(chǎn)品中，紅礬鈉（摩爾質(zhì)量為298g?mol﹣1）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（列出計算式）。19．（2024秋?啟東市校級月考）三氧化二鈷是重要的化工原料。以含鈷廢料（主要成分為Co2O3，含有少量MnO2、NiO、Fe3O4）為原料制備Co2O3的流程如圖：已知：“濾液1”中含有的陽離子有H+、Co2+、Fe3+、Ni2+。（1）“濾渣1”的主要成分是（寫化學(xué)式）。（2）“酸浸”時，H2O2可將Co2O3還原為Co2+，離子方程式是。（3）加有機(jī)萃取劑的目的是為了除去（填離子符號）。（4）由“濾液2”可得到的主要副產(chǎn)品是（寫化學(xué)式）。（5）“沉鈷”過程中，生成Co2（OH）2CO3的離子方程式。20．（2024?青羊區(qū)校級開學(xué)）鈷及其化合物廣泛應(yīng)用于航天、電池、磁性合金等高科技領(lǐng)域，我國鈷資源貧乏，再生鈷資源的回收利用是解決鈷資源供給的重要途徑。一種利用含鈷廢料（主要成分為CO2O3，含少量FeO、Fe2O3、MgO、Al2O3、有機(jī)物）制取CoO的工藝流程如圖：該工藝條件下，有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表，回答下列問題：金屬離子Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Co2+開始沉淀（c＝0.1mol/L）的pH7.51.83.49.16.5沉淀完全（c＝1.0×10﹣5mol/L）的pH9.53.24.711.18.5（1）“焙燒”的主要目的是。（2）“浸取”過程中CO2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（3）“沉淀”時先加入NaClO3溶液，NaClO3的作用主要是；再加入NaCO3溶液調(diào)節(jié)pH為5.0，此時濾液中的c（Al3+）＝mol/L。（4）“萃取”用到的玻璃儀器主要有、燒杯，萃取原理可表述為：CO2+（水層）+2RH（有機(jī)層）?CoR2（有機(jī)層）+2H+（水層）。已知CO2+萃取率隨pH變化如圖所示，分析其變化原因。（5）“反萃取”需加入A的水溶液，試劑A為。（6）“沉鈷”可得到CoCO3，反應(yīng)的離子方程式為。21．（2024?成都開學(xué)）鉻是自然界硬度最大的金屬，具有很高的耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、鑄鐵、耐火及高精端科技等領(lǐng)域。工業(yè)上可采用鉻鐵礦（主要成分為FeCr2O4，還含有少量Al2O3及其它不溶于水的雜質(zhì)）進(jìn)行金屬鉻的冶煉，其流程如圖：已知：①白云石主要成分為CaMg（CO3）2；②常溫下，Mg2+完全沉淀的pH約為9.4?；卮鹣铝袉栴}：（1）含鉻8%左右的鉻鐵礦通過“搖床粗選、中礦再選”兩段選別的操作，得到含鉻34%左右的精礦。對原料進(jìn)行上述操作，在化學(xué)上叫做元素的。（2）工業(yè)上，高溫下用Al將Cr2O3中的鉻還原為金屬鉻的方法被稱為法。（3）“水浸”后的浸取液pH略小于10.經(jīng)檢測，其中幾乎不存在鈣、鎂元素，其原因可能是。（4）取“沉鋁”后的濾液于小燒杯中，用激光筆照射，發(fā)現(xiàn)沿著光線方向，濾液中出現(xiàn)一條明亮的光帶，說明該濾液中存在（填分散質(zhì)粒子名稱）。（5）“沉鋁”時若pH過?。铀徇^多），后續(xù)過程會耗費(fèi)較多原料，其原因是。（6）“沉鋁”后的濾液（含）在酸性環(huán)境下用Na2S還原為Cr3+的離子方程式為。（7）鉻常用于電鍍行業(yè)，使金屬表面覆蓋一層既美觀又抗腐蝕的鉻，但電鍍液會殘留含劇毒的，一般用FeSO4將其轉(zhuǎn)化為對環(huán)境影響不大的Cr3+，若處理含的電鍍液，處理過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為（阿伏加德羅常數(shù)為NA）。22．（2024?安徽開學(xué)）從鈷廢催化劑中提取鈷和鋁的工藝流程如圖所示：已知：鈷廢催化劑中含有Al2O3、CaO、Co、SiO2等。（1）Cr在元素周期表的位置為。（2）濾渣的主要成分為。（3）沉鋁時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（4）“沉鈷”時，溫度與鈷的沉淀率的關(guān)系如圖所示，沉淀反應(yīng)時間為10min，反應(yīng)溫度為50℃以上時，溫度升高，而鈷的沉淀率下降，可能原因為。（5）測定產(chǎn)品中草酸鈷晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：稱取草酸鈷樣品3.050g，用稀硫酸酸化，加入100.0mL0.1000mol/LKMnO4溶液，加熱（該條件下Co2+不被氧化），充分反應(yīng)后將溶液冷卻至室溫，將溶液完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中定容。然后取25mL用0.2000mol/LFeSO4溶液進(jìn)行滴定，到達(dá)滴定終點(diǎn)后，消耗18.00mLFeSO4溶液。①若用鹽酸酸化，則測得的草酸鈷晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。②計算樣品中草酸鈷晶體CoC2O4?2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。（6）在空氣中加熱18.3gCoC2O4?2H2O，其失重圖像如圖，已知：b點(diǎn)固體對應(yīng)的化學(xué)式為Co3O4。①a點(diǎn)對應(yīng)固體的成分是：（填化學(xué)式）。②b→c段反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。23．（2024?浙江開學(xué)）礦物資源的綜合利用有多種方法，硅鍍釔礦（Y2FeBe2Si2O10）是一種含釔族稀土元素和氧化鈹為主的主要礦物，該礦石中含稀土元素約35%，含氧化鈹約5%，如圖是利用硅鈹釔礦生產(chǎn)氧化鈹與稀土產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化過程：已知：過程Ⅰ中未有電子轉(zhuǎn)移，且物質(zhì)X由多種氧化物混合而成。請回答：（1）寫出物質(zhì)X中的所有氧化物（填化學(xué)式）；步驟Ⅲ中，加入NH4Cl的作用是。步驟Ⅱ中存在氧化還原過程，設(shè)計實驗驗證含鈹溶液中的陽離子（除Na+、Be2+以外）。（2）已知：鈹元素和鋁元素處于第二周期和第三周期的對角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似。下列說法不正確的是。A．Be（OH）2是兩性氫氧化物，能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)B．Al2Cl6沸點(diǎn)低于相似結(jié)構(gòu)的Be2Cl4C．為得到無水BeCl2，可通過SOCl2與BeCl2?6H2O混合并加熱制得D．Be的第一電離能大于B的第一電離能的主要原因是電子排布為半充滿，較為穩(wěn)定（3）某化學(xué)科研工作者對復(fù)鹽沉淀進(jìn)行精密分析，最終確認(rèn)其化學(xué)式為Y2（SO4）3?Na2SO4?2H2O。①向復(fù)鹽沉淀中加入NaOH溶液生成Y（OH）3，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。②檢驗氫氧化釔是否洗滌干凈的操作方法為。24．（2024?浙江開學(xué)）銅陽極泥（主要含有銅、銀、金、鉛等單質(zhì)）是一種含貴金屬的可再生資源，一種從銅陽極泥中分離提取多種金屬元素的工藝流程如下（所加試劑均過量）：已知：①溶液2中Au的主要存在形式為②請回答：（1）沉淀B的主要成分為（填化學(xué)式），從氧化還原的角度分析，步驟5中HCHO體現(xiàn)的性質(zhì)是。（2）步驟2中單質(zhì)金發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（3）下列說法正確的是。A．步驟1中加入NaCl的主要作用是使溶解出的Ag+轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀B．步驟1可通過粉碎陽極泥、加熱、攪拌、改用濃硫酸等方式加快反應(yīng)速率C．溶液1可經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到膽礬粗產(chǎn)品D．溶液4可返回步驟3中循環(huán)使用，但循環(huán)多次后可能導(dǎo)致銀的浸出率降低（4）Na2SO3溶液中含硫微粒物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。步驟4中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH＝4可析出AgCl，請用離子方程式表示析出AgCl的原因。（5）步驟5需要在堿性環(huán)境下進(jìn)行，設(shè)計實驗驗證溶液4中含有Cl﹣。25．（2024?如東縣開學(xué)）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+2價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圖所示。注：加沉淀劑使一種金屬離子濃度小于等于10﹣5mol/L，其他金屬離子不沉淀，即認(rèn)為完全分離。已知：①Ksp（ZnS）＝2.5×10﹣22，Ksp（CuS）＝6.3×10﹣36，Ksp（CoS）＝4.0×10﹣21。②以氫氧化物形式沉淀時，lgc（M）/mol/L和溶液pH的關(guān)系如圖所示。（1）一定時間內(nèi)，提高“酸浸”過程中鈷元素浸出率的措施：（寫出兩條即可）。（2）“酸浸”過程中硫酸過量太多會降低銅的沉淀率，其原因。（3）寫出沉錳過程中離子反應(yīng)方程式。（4）假設(shè)“沉銅”后得到的濾液中c（Zn2+）和c（Co2+）均為0.10mol/L，向其中加入Na2S至Zn2+恰好沉淀完全時，通過計算判斷能否實現(xiàn)Zn2+和Co2+完全分離。（5）“沉淀”步驟中，用NaOH調(diào)pH＝4，分離出的濾渣是。（6）“沉鈷”步驟中，控制溶液pH＝5.0﹣5.5之間，補(bǔ)充完整由“沉鈷”后的濾液制備ZnSO4?7H2O的實驗方案：。（實驗中可選用的試劑：NaOH溶液、稀硫酸）

2025高考新題速遞之工藝流程（解答大題）（9月）參考答案與試題解析一．工藝流程題（共25小題）1．（2024秋?碑林區(qū)校級月考）氧化鈰（CeO2）是一種應(yīng)用非常廣泛的稀土氧化物。現(xiàn)以氟碳鈰礦（含CeFCO3、BaO、SiO2等）為原料制備氧化鈰，其工藝流程如圖所示：已知：①稀土離子易與形成復(fù)鹽沉淀，Ce3+和發(fā)生反應(yīng)：Ce2（SO4）3+Na2SO4+nH2O═Ce2（SO4）3?Na2SO4?nH2O↓；②硫脲：具有還原性；③Ce3+在空氣中易被氧化為Ce4+；④Ce2（CO3）3為白色粉末，難溶于水?；卮鹣铝袉栴}：（1）在“焙燒”時，氧化數(shù)據(jù)如表所示：氣氧化法氧化溫度/℃氧化率/%氧化時間/h暴露空氣中110～1209018在對流空氣氧化爐中110～120998在對流空氣氧化爐中大大縮短氧化時間的原因是增大了氣體和固體粉末的接觖面積。（2）濾渣A的主要成分是BaSO4、SiO2（填寫化學(xué)式）。（3）CeCl3溶液還可經(jīng)過一系列操作得到CeCl3?6H2O，將NH4Cl固體與CeCl3?6H2O混合真空加熱可得無水CeCl3，其中NH4Cl固體的作用是NH4Cl固體受熱分解生成的HCl抑制Ce3+水解。（4）步驟③加入鹽酸后，通常還需加入另一種化學(xué)試劑X，根據(jù)題中信息推測，加入X的作用為防止Ce3+被氧化。（5）步驟④發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（6）若常溫下，Ka2（H2CO3）＝5.0×10﹣11，Ksp[Ce2（CO3）3]＝1.0×10﹣28，Ce3+恰好沉淀完全時c（Ce3+）＝1.0×10﹣5mol?L﹣1，此時測得溶液的pH＝5，則溶液中c（）＝0.2mol?L﹣1。（7）在另一種生產(chǎn)工藝中，在氟碳鈰礦礦石粉中加入碳酸氫鈉同時通入氧氣焙燒，焙燒得到NaF和CeO2兩種固體以及兩種高溫下的氣態(tài)物質(zhì)，請寫出焙燒過程中相應(yīng)的化學(xué)方程式。【答案】（1）增大了氣體和固體粉末的接觖面積；（2）BaSO4、SiO2；（3）NH4Cl固體受熱分解生成的HCl抑制Ce3+水解；（4）防止Ce3+被氧化；（5）；（6）0.2；（7）?！痉治觥糠尖嫷V在空氣中焙燒，Ce3+在空氣中氧化為Ce4+，加稀硫酸浸取，Ce4+進(jìn)入溶液，SiO2不反應(yīng)，BaO與硫酸反應(yīng)生成BaSO4沉淀，過濾分離，濾渣A為SiO2、BaSO4；含濾液中加入硫脲將Ce4+還原為Ce3+，Ce2（SO4）3與Na2SO4形成復(fù)鹽沉淀B為Ce2（SO4）3?Na2SO4?nH2O，過濾分離；復(fù)鹽沉淀加入NaOH，再加入稀鹽酸，Ce3+被轉(zhuǎn)移到溶液中，加入碳酸氫銨使Ce3+沉淀為Ce2（CO3）3，最后灼燒分解生成CeO2?！窘獯稹拷猓海?）在對流空氣氧化爐中增大了氣體和固體粉末的接觖面積，能加快反應(yīng)的速率，故答案為：增大了氣體和固體粉末的接觖面積；（2）根據(jù)分析，濾渣A的主要成分是BaSO4、SiO2，故答案為：BaSO4、SiO2；（3）CeCl3?6H2O直接加熱會促進(jìn)Ce3+水解而轉(zhuǎn)化為其氫氧化物，而NH4Cl固體受熱分解生成的HCl會抑制Ce3+水解，使得加熱CeCl3?6H2O得到無水CeCl3，故答案為：NH4Cl固體受熱分解生成的HCl抑制Ce3+水解；（4）步驟③加入鹽酸后，通常還需加入另一種化學(xué)試劑X，根據(jù)題中信息Ce3+在空氣中易被氧化為Ce4+推測，加入X的作用是防止Ce3+被氧化，故答案為：防止Ce3+被氧化；（5）Ce3+加入碳酸氫銨反應(yīng)生成Ce2（CO3）3沉淀，根據(jù)質(zhì)量守恒可知同時生成二氧化碳和水，則該步驟發(fā)生的反應(yīng)是，故答案為：；（6）Ce3+恰好沉淀完全時，c（Ce3+）＝1.0×10﹣5mol?L﹣1，則，溶液的pH＝5，根據(jù)，故＝0.2mol?L﹣1，故答案為：0.2；（7）在氟碳鈰礦礦石粉（CeFCO3）中加入碳酸氫鈉同時通入氧氣焙燒，焙燒得到NaF和CeO2兩種固體以及兩種高溫下的氣態(tài)物質(zhì)，根據(jù)質(zhì)量守恒得到兩種高溫氣體為二氧化碳和水蒸氣，則焙燒過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故答案為：?！军c(diǎn)評】本題考查物質(zhì)的制備，側(cè)重考查學(xué)生分離提純基礎(chǔ)知識的掌握情況，試題難度中等。2．（2024秋?廣州月考）回收利用廢舊電池正極材料LiFePO4（含有鋁箔等雜質(zhì)）的流程如圖所示：回答下列問題：（1）基態(tài)Li原子的軌道表示式為，Li的焰色試驗的顏色為D（填標(biāo)號）。A．黃色B．紫色C．綠色D．紫紅色（2）“粉碎”的目的是增大固液接觸面積，加快浸出反應(yīng)速率，提高浸出率。（3）“浸出”時可能產(chǎn)生的氣體是Cl2（填化學(xué)式）。（4）“浸出”后的溶液酸性較強(qiáng)，導(dǎo)致浸出液中鐵、磷元素含量較高。從平衡移動角度解釋其原因溶液中酸性較強(qiáng)，則發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致平衡右移。（5）已知25℃時，pc與pH的關(guān)系如圖所示，pc＝﹣lgc，c為Fe3+、Al3+或的物質(zhì)的量濃度。則“調(diào)pH”的范圍為4.7≤pH＜8.4。（6）碳酸鋰的溶解度曲線如圖所示，“沉鋰”后獲得碳酸鋰的操作為蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥?！敬鸢浮浚?）；D；（2）增大固液接觸面積，加快浸出反應(yīng)速率，提高浸出率；（3）Cl2；（4）溶液中酸性較強(qiáng)，則發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致平衡右移；（5）4.7≤pH＜8.4；（6）蒸發(fā)濃縮；趁熱過濾。【分析】廢舊磷酸鐵鋰正極材料（Al、LiFePO4等雜質(zhì)）先經(jīng)過粉碎研磨，可以增大與反應(yīng)物的接觸面積，與HCl和NaClO3浸出反應(yīng)生成物有氣體Cl2、沉淀FePO4，溶液中有Al3+、Li+、Fe3+、等，加入Mg（OH）2生成Mg3（PO4）2，加入適量NaOH使Al3+、Fe3+生成Al（OH）3、Fe（OH）3沉淀，濾液中含有Li+離子，再加入碳酸鈉生成碳酸鋰沉淀?！窘獯稹拷猓海?）基態(tài)Li原子核外電子排布式為1s22s1，其軌道表示式為；Li的焰色試驗的顏色為紫紅色，故答案為：；D；（2）粉碎的目的是：增大固液接觸面積，加快浸出反應(yīng)速率，提高浸出率，故答案為：增大固液接觸面積，加快浸出反應(yīng)速率，提高浸出率；（3）浸出時LiFePO4與鹽酸、NaClO3反應(yīng)生成沉淀FePO4、氣體Cl2、NaCl和LiCl，故答案為：Cl2；（4）溶液中酸性較強(qiáng)，則發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致平衡右移，溶液中Fe、P元素含量較多，故答案為：溶液中酸性較強(qiáng)，則發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致平衡右移；（5）根據(jù)圖像，調(diào)節(jié)pH的目的是使Al3+、Fe3+生成Al（OH）3、Fe（OH）3沉淀，而不使Al（OH）3溶解，則pH的范圍是4.7≤pH＜8.4，故答案為：4.7≤pH＜8.4；（6）由Li2CO3的溶解度曲線可知，溫度升高，Li2CO3的溶解度降低，即在溫度高時，Li2CO3的溶解度小，有利于析出，所以提高Li2CO3的析出量和純度，需要在較高溫度下析出并過濾得到沉淀，即蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥，故答案為：蒸發(fā)濃縮；趁熱過濾?！军c(diǎn)評】本題考查分離提純，側(cè)重考查學(xué)生分離提純基礎(chǔ)知識的掌握情況，試題難度中等。3．（2024秋?佛山月考）對廢水進(jìn)行處理可有效利用金屬資源。某廢水處理渣的主要元素組成為鐵、鈷、銅、鎢，其一種回收利用工藝的部分流程如圖所示：已知：ⅰ、氨性溶液由NH3?H2O、（NH4）2SO4、NH4NO3配制而成；ⅱ、氨浸時，氨與Cu2+、Co2+、Co3+等離子可形成穩(wěn)定配合物；ⅲ、Kb（NH3?H2O）＝10﹣4.7ⅳ、萃取劑LiX973的萃取原理為Cu2+（aq）+2HR?CuR2+2H+（aq），P507的萃取原理與其相似?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Co2+的價層電子排布式為3d7。（2）處理渣中的Cu（OH）2在“氨浸”步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu（OH）2+2NH3?H2O+2＝[Cu（NH3）4]2++4H2O。（3）常溫下，pH＝12的氨性溶液中，＞1（填“＞”“＜”或“＝”）。（4）在一定條件下，氨浸時間超過5h時，鈷、銅浸出率不再升高，反而有所下降，原因可能是氨水揮發(fā)，使其濃度下降，浸出反應(yīng)逆向進(jìn)行，浸出率下降。（5）“反萃取”步驟中加入的試劑是H2SO4（填化學(xué)式）；大顆粒硫酸鈷晶體是制備鋰離子電池的原材料，“操作Ⅱ”的結(jié)晶過程中更利于制得大顆粒晶體的操作為緩慢降溫（任答一點(diǎn)）。（6）我國科學(xué)工作者利用晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示的氮化鈷摻雜Cu獲得有高效催化性能新物質(zhì)，形成了如圖2所示的結(jié)構(gòu)單元。①由圖2所示單元結(jié)構(gòu)形成的晶胞中，Cu原子周圍距離最近且相等的Co原子的數(shù)目為12。②）若NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則由圖2所示單元結(jié)構(gòu)形成的晶胞的密度為×1030g?cm﹣3（用含a、NA的代數(shù)式表示）?！敬鸢浮浚?）3d7；（2）Cu（OH）2+2NH3?H2O+2＝[Cu（NH3）4]2++4H2O；（3）＞；（4）氨水揮發(fā)，使其濃度下降，浸出反應(yīng)逆向進(jìn)行，浸出率下降；（5）H2SO4；緩慢降溫；（6）①12；②×1030?！痉治觥繌U水處理渣氨浸得到鎢酸鈉濾渣，濾液加入LiX973萃取分液，分離出含銅的有機(jī)層，處理得到硫酸銅溶液，水層加入P507萃取后再反萃取得到硫酸鈷溶液，蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾得到硫酸鈷晶體?！窘獯稹拷猓海?）Co的價層電子排布式為3d74s2，所以基態(tài)Co2+的價層電子排布式為3d7，故答案為：3d7；（2）由已知ⅱ：氨浸時，氨與Cu2+、Co2+、Co3+等離子可形成穩(wěn)定配合物可知，Cu（OH）2變?yōu)榱薣Cu（NH3）4]2+，所以離子方程式為Cu（OH）2+2NH3?H2O+2＝[Cu（NH3）4]2++4H2O，故答案為：Cu（OH）2+2NH3?H2O+2＝[Cu（NH3）4]2++4H2O；（3）由已知?？芍?，，pH＝12的氨性溶液中，故答案為：＞；（4）氨水具有揮發(fā)性，時間過長，氨水揮發(fā)，使其濃度下降，浸出反應(yīng)逆向進(jìn)行，浸出率下降，故答案為：氨水揮發(fā)，使其濃度下降，浸出反應(yīng)逆向進(jìn)行，浸出率下降；（5）由已知ⅳCu2+（aq）+2HR?CuR2+2H+（aq），且P507的萃取原理與其相似，可知，“反萃取”步驟需加酸，且反萃取得到硫酸鈷溶液，故得加硫酸，提高氫離子濃度，促使平衡逆向移動；更利于制得大顆粒晶體的操作為緩慢降溫，緩慢降溫更有利于顆粒慢慢長大成為大顆粒，故答案為：H2SO4；緩慢降溫；（6）①由圖2可知，Cu原子周圍距離最近且相等的Co原子都位于面對角線上，每一個水平面有4個面對角線，共有三個水平面，所以數(shù)目為12個，故答案為：12；②根據(jù)均攤法，晶胞中含Co：，含Cu：，N：，則圖2所示單元結(jié)構(gòu)形成的晶胞的密度為，故答案為：×1030。【點(diǎn)評】本題考查分離提純，側(cè)重考查學(xué)生分離提純基礎(chǔ)知識的掌握情況，試題難度中等。4．（2023春?贛縣區(qū)校級月考）研究光盤金屬層含有的Ag（其它金屬微量忽略不計）、丟棄電池中的Ag2O等廢舊資源的回收利用意義重大。如圖為從光盤中提取Ag的工業(yè)流程。請回答下列問題。（1）NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解，“氧化”階段需在80℃條件下進(jìn)行，適宜的加熱方式為水浴加熱（填“水浴”、“沙浴”或“油浴”）。（2）NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Ag+4NaClO+2H2O＝4AgCl+4NaOH+O2↑。（3）操作I用到的玻璃儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒。（4）常溫時N2H4?H2O在堿性條件下能還原溶解液中的[Ag（NH3）2]+離子，N2H4?H2O（其中N為﹣2價）轉(zhuǎn)化為無害氣體N2，理論上消耗0.1mol的N2H4?H2O可提取到43.2g金屬銀。（5）科學(xué)家利用HCHO+2Ag2O＝4Ag+CO2+H2O設(shè)計為原電池，回收廢舊電池中Ag2O并有效去除毒氣甲醛。請根據(jù)上述反應(yīng)寫出負(fù)極反應(yīng)式。【答案】（1）水浴加熱；（2）4Ag+4NaClO+2H2O＝4AgCl+4NaOH+O2↑；（3）燒杯、漏斗、玻璃棒；（4）43.2；（5）。【分析】回收光盤金屬層中的少量Ag，由流程可知，氧化時發(fā)生4Ag+4NaClO+2H2O＝4AgCl+4NaOH+O2↑，為控制80℃，可水浴加熱，過濾分離出AgCl，再加10%的氨水溶解AgCl，發(fā)生AgCl+2NH3?H2O＝[Ag（NH3）2]++Cl﹣+2H2O，用N2H4?H2O（水合肼）在堿性條件下還原[Ag（NH3）2]+得到Ag，以此來解答?！窘獯稹拷猓海?）控制80℃的反應(yīng)條件，可選擇水浴加熱，故答案為：水浴加熱；（2）由流程可知，氧化時發(fā)生4Ag+4NaClO+2H2O＝4AgCl+4NaOH+O2↑，故答案為：4Ag+4NaClO+2H2O＝4AgCl+4NaOH+O2↑；（3）操作I是固液分離過程，用到的玻璃儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒，故答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒；（4）常溫時N2H4?H2O（水合肼）在堿性條件下能還原（3）中生成的陽離子，自身轉(zhuǎn)化為無害氣體N2，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒、電荷守恒，反應(yīng)的離子方程式為：，根據(jù)方程式理論上消耗0.1mol的水合肼可提取到0.4molAg，質(zhì)量＝0.4mol×108g/mol＝43.2g，故答案為：43.2；（5）廢舊電池中Ag2O能將有毒氣體甲醛（HCHO）氧化成CO2，科學(xué)家據(jù)此原理將上述過程設(shè)計為原電池回收電極材料Ag并有效去除毒氣甲醛，原電池負(fù)極上甲醛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，電極反應(yīng)：，故答案為：?！军c(diǎn)評】本題考查物質(zhì)的制備，側(cè)重考查學(xué)生物質(zhì)之間的反應(yīng)和分離提純知識的掌握情況，試題難度中等。5．（2024秋?東湖區(qū)校級月考）堿式碳酸銅在煙火、農(nóng)藥、顏料、殺菌劑等方面應(yīng)用廣泛。一種以輝銅礦（Cu2S，含有SiO2和少量Fe2O3等雜質(zhì)）為原料制備堿式碳酸銅的流程如圖所示：已知：①有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Fe2+Fe3+Cu2+Mn2+開始沉淀的pH7.52.75.68.3完全沉淀的pH9.03.76.79.8②[Cu（NH3）4]SO4常溫穩(wěn)定，在熱水中會分解生成NH3；③?；卮鹣铝袉栴}：（1）加快“浸取”速率，除將輝銅礦粉碎外，還可采取的措施有攪拌、適當(dāng)增加硫酸濃度、適當(dāng)加熱等（任寫一種）。（2）濾渣Ⅰ經(jīng)CS2提取后可獲得一種淡黃色副產(chǎn)品，則濾渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、SiO2、單質(zhì)S（填化學(xué)式）?！敖　边^程中Cu2S被氧化的化學(xué)方程式為：Cu2S+2MnO2+4H2SO4＝2MnSO4+2CuSO4+4H2O+S。（3）常溫下“除鐵”時加入的試劑A可用CuO，調(diào)節(jié)pH的范圍為3.7～5.6，若加A后將溶液的pH調(diào)為5，則溶液中Fe3+的濃度為4×10﹣11mol/L。（4）寫出“沉錳”（除Mn2+）過程中反應(yīng)的離子方程式：Mn2++NH3+＝MnCO3↓+。（5）“趕氨”時，最適宜的操作方法是：將溶液加熱?！敬鸢浮浚?）攪拌、適當(dāng)增加硫酸濃度、適當(dāng)加熱等。（2）MnO2、SiO2、單質(zhì)S；Cu2S+2MnO2+4H2SO4＝2MnSO4+2CuSO4+4H2O+S；（3）3.7～5.6；4×10﹣11mol/L；（4）Mn2++NH3+＝MnCO3↓+；（5）將溶液加熱?！痉治觥枯x銅礦主要成分為Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)，加入稀硫酸和二氧化錳浸取，Cu2S在酸性條件下被二氧化錳氧化，SiO2不溶于稀硫酸，濾渣I經(jīng)CS2提取后可獲得一種淡黃色副產(chǎn)品，說明濾渣I中含有S，過濾得到的濾渣中含有MnO2、SiO2、單質(zhì)S，濾液中含有Fe3+、Mn2+、Cu2+，加入A，調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵離子形成氫氧化鐵沉淀，除去鐵；加入碳酸氫銨溶液沉淀錳，過濾得到碳酸錳，用硫酸溶解，生成硫酸錳晶體，濾液趕出氨氣，參與循環(huán)使用，同時得到堿式碳酸銅，據(jù)此分析解答?！窘獯稹拷猓海?）加快“浸取”速率，除將輝銅礦粉碎外，還可以適當(dāng)增加硫酸的濃度，充分?jǐn)嚢?，加熱等，故答案為：攪拌、適當(dāng)增加硫酸濃度、適當(dāng)加熱等。（2）濾渣I的主要成分MnO2、SiO2、單質(zhì)S；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnO2+Cu2S+4H2SO4＝S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O，故答案為：MnO2、SiO2、單質(zhì)S；Cu2S+2MnO2+4H2SO4＝2MnSO4+2CuSO4+4H2O+S；（3）常溫下“除鐵”時，調(diào)節(jié)溶液pH時不引入雜質(zhì)，應(yīng)選擇的試劑為CuO，調(diào)節(jié)溶液pH的目的是保證Fe3+完全沉淀，Cu2+不沉淀，則應(yīng)該控制pH的范圍為3.7～5.6，，若加A后將溶液的pH調(diào)為5，則溶液中Fe3+的濃度＝＝mol/L＝4×10﹣11mol/L，故答案為：3.7～5.6；4×10﹣11mol/L；（4）“沉錳”（除Mn2+）過程，主要是使Mn2+生成沉淀MnCO3，反應(yīng)的離子方程式為Mn2++NH3+＝MnCO3↓+，故答案為：Mn2++NH3+＝MnCO3↓+；（5）氨水不穩(wěn)定，受熱易分解，通過加熱的方式將氨氣趕出，達(dá)到“趕氨”的目的，故答案為：將溶液加熱?！军c(diǎn)評】本題考查物質(zhì)的制備實驗方案設(shè)計，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生知識綜合應(yīng)用、根據(jù)實驗?zāi)康募拔镔|(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分析、實驗基本操作能力及實驗方案設(shè)計能力，綜合性較強(qiáng)，注意把握物質(zhì)性質(zhì)以及對題目信息的獲取與使用，難度中等。6．（2024秋?海安市校級月考）華為研發(fā)人員利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動的特性，實現(xiàn)快速充放電，開發(fā)出石墨烯電池。Ⅰ．利用原鈷礦Co2O3（含少量Cr2O3、NiS等雜質(zhì)）制備LiCoO2的工藝流程如圖。已知：①在含一定量Cl﹣的溶液中，鉆離子以形式存在：Co2++4Cl﹣?；②溶于有機(jī)胺試劑，有機(jī)胺不溶于水；（1）基態(tài)Co2+的價層電子排布式為3d7。（2）步驟ⅱ中出現(xiàn)了淡黃色沉淀，寫出發(fā)生該反應(yīng)的離子方程式Co2O3+NiS+8Cl﹣+6H+＝2+S+Ni2++3H2O。（3）CoCO3在空氣中受熱分解可生成Co3O4，測得剩余固體的質(zhì)量與起始CoCO3的質(zhì)量的比值（剩余固體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）隨溫度變化曲線如圖﹣1所示。①為獲得高產(chǎn)率Co3O4應(yīng)選擇的溫度范圍為400～600℃。②超過600℃后，剩余固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因是Co3O4轉(zhuǎn)化為CoO，質(zhì)量減小。（4）步驟ⅷ中Co3O4和Li2CO3混合后，鼓入空氣，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)得到LiCoO2。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Co3O4+6Li2CO3+O212LiCoO2+6CO2。Ⅱ．鋰離子電池工作原理如圖﹣2所示。（5）如圖﹣2所示，充電時陰極發(fā)生的變化可描述為充電時，鋰離子在外加電場的作用下從LiCoO2中脫嵌，同時陰極石墨烯獲得電子在表面聚集，吸引鋰離子嵌入石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)中?！敬鸢浮浚?）3d7；（2）Co2O3+NiS+8Cl﹣+6H+＝2+S+Ni2++3H2O；（3）①400～600℃；②Co3O4轉(zhuǎn)化為CoO，質(zhì)量減??；（4）4Co3O4+6Li2CO3+O212LiCoO2+6CO2；（5）充電時，鋰離子在外加電場的作用下從LiCoO2中脫嵌，同時陰極石墨烯獲得電子在表面聚集，吸引鋰離子嵌入石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)中?！痉治觥糠治隽鞒炭芍挼V球磨后加入鹽酸浸取，由題給信息可知，為分離Co2+與Cr2+、Ni2+，加入鹽酸濃度在10mol/L以上，浸出液加入氯化鈉固體，濃度增大，提高其在有機(jī)胺試劑中的濃度，加入有機(jī)胺試劑萃取、洗脫，可得到CoCl2溶液，加入碳酸銨生成堿式碳酸鈷，煅燒生成Co3O4，加入碳酸鋰，可生成LiCoO2，以此解答該題?！窘獯稹拷猓海?）鈷為27號元素，基態(tài)Co2+的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d7，所以Co2+價電子排布式為3d7，故答案為：3d7；（2）步驟ⅱ中出現(xiàn)了淡黃色沉淀，是NiS在酸性環(huán)境下將Co2O3還原為Co2+，NiS中的﹣2價的S被氧化為淡黃色的S單質(zhì)，離子方程式為：Co2O3+NiS+8Cl﹣+6H+＝2+S+Ni2++3H2O，故答案為：Co2O3+NiS+8Cl﹣+6H+＝2+S+Ni2++3H2O；（3）①分析熱重曲線可知，×100%＝67.5%，對應(yīng)溫度區(qū)間為400℃～600℃，故答案為：400～600℃；②超過600℃后，剩余固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因是Co3O4轉(zhuǎn)化為CoO，質(zhì)量減小，故答案為：Co3O4轉(zhuǎn)化為CoO，質(zhì)量減小；（4）Co3O4和Li2CO3混合后，鼓入空氣，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)得到LiCoO2，方程式為4Co3O4+6Li2CO3+O212LiCoO2+6CO2，故答案為：4Co3O4+6Li2CO3+O212LiCoO2+6CO2；（5）分析圖﹣2，充電時陰極發(fā)生的變化可描述為充電時，鋰離子在外加電場的作用下從LiCoO2中脫嵌，同時陰極石墨烯獲得電子在表面聚集，吸引鋰離子嵌入石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)中，故答案為：充電時，鋰離子在外加電場的作用下從LiCoO2中脫嵌，同時陰極石墨烯獲得電子在表面聚集，吸引鋰離子嵌入石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)中?！军c(diǎn)評】本題考查物質(zhì)的制備實驗方案設(shè)計，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生知識綜合應(yīng)用、根據(jù)實驗?zāi)康募拔镔|(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分析、實驗基本操作能力及實驗方案設(shè)計能力，綜合性較強(qiáng)，注意把握物質(zhì)性質(zhì)以及對題目信息的獲取與使用，難度中等。7．（2024?南崗區(qū)校級開學(xué)）近年米，我國在平導(dǎo)體材料和5G芯片研發(fā)等高科技領(lǐng)域取得了顯著的研究成果，其相關(guān)技不住“神舟”系列飛解和空間站的太陽能電池板等方面得到了有效應(yīng)用硅是應(yīng)用廣泛的一種半導(dǎo)體材料在工業(yè)上，可由石英砂（主要成分為SiO2）得制備高純硅的工藝流程如圖：（1）硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。（2）反應(yīng)①除生成硅外，還生成一種無色有毒氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2CSi+2CO。（3）該流程中所涉及的元素在元素周期表中位于第二周期的有C、O（寫元素符號）。（4）該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是HCl。（5）氮化鎵、氧化鎵是第三代、第四代半導(dǎo)體材料的代表，其組成元素中屬于金屬元素的是鎵（寫名稱），Ga元素的相關(guān)信息如鎵如圖所示，由圖中信息可知Ga原子的質(zhì)子數(shù)為31?！敬鸢浮浚?）；（2）SiO2+2CSi+2CO；（3）C、O；（4）HCl；（5）鎵；31?！痉治觥渴⑸昂徒固吭诟邷貤l件下發(fā)生反應(yīng)：SiO2+2CSi+2CO，生成粗硅，粗硅與HCl反應(yīng)，生成SiHCl3和H2，精餾得到純凈的SiHCl3，純凈的SiHCl3與H2反應(yīng)，生成高純硅與HCl，HCl用于循環(huán)，據(jù)此分析作答?！窘獯稹拷猓海?）硅的原子序數(shù)為14，位于第三周期，第ⅣA族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；（2）反應(yīng)①除生成硅外，還生成一種無色有毒氣體，該氣體為CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SiO2+2CSi+2CO，故答案為：SiO2+2CSi+2CO；（3）該流程中所涉及的元素在元素周期表中位于第二周期的有C、O，故答案為：C、O；（4）根據(jù)分析可知，該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是HCl，故答案為：HCl；（5）氮化鎵、氧化鎵是第三代、第四代半導(dǎo)體材料的代表，其組成元素中屬于金屬元素的是鎵，由圖可知，Ga原子的質(zhì)子數(shù)為31，故答案為：鎵；31?！军c(diǎn)評】本題主要考查制備實驗方案的設(shè)計，具體涉及硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化，同時考查元素周期律與元素周期表的相關(guān)知識，屬于基本知識的考查，難度不大。8．（2024?沙坪壩區(qū)校級開學(xué)）ZnO在化學(xué)工業(yè)中主要用作橡膠和顏料的添加劑等。工業(yè)上可由菱鋅礦（主要成分為ZnCO3，還含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素）制備。工藝如圖所示：相關(guān)金屬離子[c0（Mn+）＝0.1mol/L]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表：金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+Mn2+Ni2+開始沉淀的pH1.56.36.07.48.16.9沉淀完全pH2.88.38.09.410.18.9已知：①“溶浸”后的溶液中金屬離子主要有：Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+、Ni2+。②弱酸性溶液中KMnO4能將Mn2+氧化生成MnO2。③氧化性順序：Ni2+＞Cd2+＞Zn2+。（1）“溶浸”后溶液中Fe2+的價層電子排布式為3d6。（2）“溶浸”步驟中可提高浸出率的措施有加熱、攪拌、適當(dāng)提高硫酸的濃度、將礦石粉碎（任寫一條即可）。（3）“調(diào)pH”是向“溶浸”后的溶液中加入少量ZnO調(diào)節(jié)至弱酸性（pH≥5.5），此時溶液中Zn2+的濃度范圍為≤1mol/L。（4）寫出“氧化除雜”步驟中反應(yīng)的離子方程式+3Fe2++7H2O＝3Fe（OH）3↓+MnO2↓+5H+，2+3Mn2++2H2O＝5MnO2↓+4H+。（5）“沉鋅”時會生成Zn2（OH）2CO3沉淀，寫出該步驟的離子方程式2Zn2+++H2O＝Zn2（OH）2CO3↓+CO2↑，該步驟中檢驗Zn2+沉淀完全的方法是繼續(xù)加入碳酸鈉，沒有沉淀產(chǎn)生，說明沉淀完全。（6）已知ZnO晶體的一種晶胞是立方晶胞（如圖所示），設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體密度為g/cm3（列出最簡表達(dá)式）。【答案】（1）3d6；（2）加熱、攪拌、適當(dāng)提高硫酸的濃度、將礦石粉碎；（3）≤1mol/L；（4）+3Fe2++7H2O＝3Fe（OH）3↓+MnO2↓+5H+；2+3Mn2++2H2O＝5MnO2↓+4H+；（5）2Zn2+++H2O＝Zn2（OH）2CO3↓+CO2↑；繼續(xù)加入碳酸鈉，沒有沉淀產(chǎn)生，說明沉淀完全；（6）?！痉治觥苛怃\礦“溶浸”后的溶液中金屬離子主要有：Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+、Ni2+，“溶浸”后的溶液調(diào)節(jié)至弱酸性（pH約為5），加入KMnO4“氧化除雜”，F(xiàn)e2+被氧化為Fe（OH）3沉淀、Mn2+氧化生成MnO2，過濾除去Fe、Mn元素；加入金屬Zn置換出Ni、Cd元素，濾液中加入碳酸鈉生成堿式碳酸鋅沉淀，過濾，高溫灼燒堿式碳酸鋅，生成ZnO，據(jù)此分析回答問題?！窘獯稹拷猓海?）基態(tài)Fe原子價電子排布為3d64s2，失去2個4s電子生成Fe2+，則基態(tài)Fe2+的價層電子排布式為3d6，故答案為：3d6；（2）根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素，“溶浸”過程中，提高浸出率的措施有：加熱、攪拌、適當(dāng)提高硫酸的濃度、將礦石粉碎等，故答案為：加熱、攪拌、適當(dāng)提高硫酸的濃度、將礦石粉碎；（3）鋅離子開始沉淀對應(yīng)的pH為6.0，可知此時Ksp[Cu（OH）2]＝c（Zn2+）×c2（OH﹣）＝0.1×10﹣8×10﹣8＝1×10﹣17，加入少量ZnO調(diào)節(jié)至弱酸性（pH≥5.5），此時溶液中Zn2+的濃度為＝mol/L＝1mol/L，故答案為：≤1mol/L；（4）加KMnO4“氧化除雜”，F(xiàn)e2+被氧化為Fe（OH）3沉淀，Mn2+被氧化為MnO2，MnO被還原為MnO2，根據(jù)得失電子守恒，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別是+3Fe2++7H2O＝3Fe（OH）3↓+MnO2↓+5H+和2+3Mn2++2H2O＝5MnO2↓+4H+，故答案為：+3Fe2++7H2O＝3Fe（OH）3↓+MnO2↓+5H+；2+3Mn2++2H2O＝5MnO2↓+4H+；（5）加入Na2CO3溶液沉鋅，硫酸鋅和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成堿式碳酸鋅Zn2（OH）2CO3沉淀，反應(yīng)的離子方程式2Zn2+++H2O＝