工业流程题--2024年高考化学备考含答案.pdf

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1、专题 工业流程题专题 工业流程题一、工业流程题一、工业流程题1(2023(2023辽宁 校联考一模)钠离子电池有望代替锂离子电池，其正极材料可再生利用。某钠离子电池正极材料有Na0.67Mn0.65Fe0.35O2、石墨烯和少量镁等。充电时，钠离子从正极脱嵌经盐离子导体向负极移动。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。已知：溶液中离子浓度小于等于110-5molL-1时，认为该离子沉淀完全；部分物质的溶度积常数如表所示。物质MnCO3MgCO3Mn(OH)2Mg(OH)2溶度积常数Ksp9.010-113.510-81.910-131.810-11回答下列问题：(

2、1)Na0.67Mn0.65Fe0.35O2中Mn为+4价，则其中Fe()与Fe()的数目之比为(其中的、表示化合价的数值)(2)“放电处理”的主要目的为；“正极酸溶”反应的离子方程式为。(3)“萃取”时，几种萃取剂对铁的萃取率与盐酸浓度的关系如图所示。则适合选用的萃取剂为(填字母)，理由为。(4)由“反萃取”所得水相制备FeCl36H2O的操作为。(5)“沉锰”时，若Mn2+沉淀完全而Mg2-不形成沉淀，则“萃取”所得水相中c Mg2+不超过(保留2位有效数字)；该工序不采用调pH的方法的原因为。(6)母液中提取所得晶体的部分立方结构如图所示。1工业流程题-2024年高考化学备考图甲所示单元

3、结构不是NaCl的晶胞单元的理由为。NaCl晶体中，由最近Na+围成的正八面体与最近Cl-围成的正四面体的数目之比为。2(20232023 辽宁 模拟预测)纳米ZnO可用作催化材料、半导体材料。以锌焙砂(主要成分为ZnO、ZnSiO3，含少量Cu2+、Mn2+等)为原料制备纳米ZnO的流程如下：已知：i.Zn NH32+4Zn2+4NH3；Zn NH32+4受热易分解，放出氨气；ii.Cu2+4NH3H2OCu NH32+4+4H2O。(1)“浸取”时，锌元素以Zn NH32+4形式进入滤液。浸出率与温度关系如图甲所示，请解释55时浸出率最高的原因：。浸出率与n NH3:nNH42SO4的关系

4、如图乙所示，n NH3:nNH42SO46:4之后浸出率下降，说明(填序号)的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。A.ZnO和ZnSiO3B.ZnOC.ZnSiO3浸取过程加入H2O2的目的是。(2)写出流程中生成“滤渣”的离子方程式：。(3)根据“蒸氨”时逸出的气体为氨气可推知“浸取”步骤中加入的氨水是过量的。你认为该推断是否正确？并说明理由：。2(4)写出流程中“沉锌”的离子方程式：。(5)该流程中可以循环利用的物质是(写出主要成分的化学式)。3(20232023 辽宁大连 统考二模)央视报道王者归“铼”，我国利用新技术提纯稀有金属铼(Re)，为航空航天发动机领域作出重要贡献。一种以钼精矿(主要

5、成分为MoS2、ReS2、CuReS2、CuS)为原料提纯铼的工艺如下：已知：加压焙烧后的产物中有Ca ReO42、CaMoO4。酸性条件下，MoO2-4可转化为MoO2+2。回答下列问题(1)步骤中，加压的目的是，写出MoS2在此焙烧过程中发生的化学方程式。(2)废渣1的主要成分是(填化学式)。浸出液中除含有HReO4、H2MoO4外，主要含有的金属阳离子还有。如图表示萃取液流速与铼吸附率的关系，结合实际生产效益，萃取液流速最佳范围为BV/h。(填选项)A.24B.46C.68D.810(3)步骤的离子交换法是在c H+0.5mol/L的条件，用阴离子交换树脂吸附ReO-4，请用适当的化学用

6、语从平衡移动的角度说明“c H+0.5mol/L”的原因。(4)pH=3时，通过X射线能谱分析，产品中仅含有少量ReO3杂质，并测得Re与O两种原子的物质的量之比为10.30，则该条件下产品中单质Re的质量分数为%。(结果保留两位有效数字)4(20232023春 辽宁抚顺 高三抚顺一中校考阶段练习)在脆硫铅锑矿火法冶炼过程中，产出的铅锑合金经氧化吹炼后，得到一种含铅锑锡的复合渣(俗称“吹渣”)，其主要成分是Sn、Sb、Pb的氧化物。以“吹渣”为原料，制备锡酸钠晶体的工艺流程如图所示：3已知：i.锡(Sn)与C同主族，SnO2不溶于水、稀酸或碱液，但能溶于熔融NaOH；ii.“高温碱熔”时，相关

7、氧化物的反应顺序：SnSbPb；iii.“浸出”后，溶液中主要溶质是Na2SnO3，还有少量Na3SbO4、Na2PbO2；iv.Na2SnO3xH2O易溶于水，在水中的溶解度随着温度的升高而降低。回答下列问题：(1)Sn的原子序数为50，其在元素周期表中的位置为。(2)蒸余渣中Sn元素的主要存在形式是SnO2，还有少量单质Sn，单质Sn在“高温碱熔”时生成Na2SnO3，对应的化学方程式为。(3)“高温碱熔”时，配料比对Sn浸出率的影响如表所示：蒸余渣：NaOH(质量比)NaOH：NaNO3(质量比)Sn浸出率/%1：0.21：0.1590.271：0.351：0.1593.521：0.51

8、：0.1593.651：0.51：0.2093.83由表可知，随着蒸余渣：NaOH和NaOH：NaNO3质量比值的(填“增大”或“减小”)，Sn的浸出率逐渐增大。适当增加熔剂NaOH和NaNO3的用量有助于提高Sn浸出率，但熔剂用量过大会导致，增加成本。(4)“浸出”时控制温度40有助于降低杂质量，需要缓慢加水的原因是。(5)获得Na2SnO3xH2O的“系列操作”是、洗涤、干燥；浓缩结晶母液返回置换液这一操作的优点是。5(20232023 辽宁葫芦岛 统考模拟预测)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸

9、镍晶体(NiSO47H2O)：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+4开始沉淀时(c=0.01molL-1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全时(c=1.010-5molL-1)的pH8.74.73.29.0回答下列问题：(1)为回收金属，用稀硫酸将“滤液”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式。(2)“滤液”中含有的金属离子是。(3)“转化”中可替代H2O2的物质是。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即如图所示，“滤液”中可能含有的杂质离子为。(4)如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0molL-1，则“调pH”应控制的pH范

10、围是。(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式。(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是。6(20232023 辽宁本溪 本溪高中校考模拟预测)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：已知：该工艺中，pH6.0时，溶液中Mo元素以MoO2-4的形态存在。(1)“焙烧”中，有Na2MoO4生成，其中Mo元素的化合价为。(2)“沉铝”中，生成的沉淀X的离子方程式。(3)“沉钼”中，pH为7.0。生成BaMoO4的离子方程

11、式为。(4)滤液中，主要存在的钠盐有NaCl和Y，Y为(填化学式)。往滤液中添加适量NaCl固体后，通入足量(填化学式)气体，再通入足量CO2，可析出Y。(5)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs(砷化镓)反应。5该氧化物为。已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为。7(20232023 辽宁大连 育明高中校考一模)钪是一种稀土金属元素，在国防、航天、核能等领域具有重要应用。工业上利用固体废料“赤泥

12、”(含FeO、Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)回收Sc2O3的工艺流程如图。已知：TiO2难溶于盐酸；KspFe(OH)3=1.010-38。回答下列问题：(1)为提高“酸浸”速率，对“赤泥”的处理方式为；滤渣I的主要成分是(填化学式)。(2)“氧化”时加入足量H2O2的目的是；氧化后溶液中Fe3+浓度为0.001molL-1，常温下“调pH”时，若控制pH=3，则Fe3+的去除率为(忽略调pH前后溶液的体积变化)。(3)已知25时，Kh1(C2O2-4)=a，Kh2(C2O2-4)=b，KspSc2(C2O4)3=c。“沉钪”时，发生反应：2Sc3+3H2C2O4Sc2(C2O

13、4)3+6H+，该反应的平衡常数K=(用含a、b、c的代数式表示)。(4)Sc2(C2O4)36H2O在空气中加热分解时，m(剩余固体)m(原始固体)随温度变化如图所示。已知：MSc2(C2O4)36H2O=462gmol-1。250时固体的主要成分是(填化学式)；550850时反应的化学方程式为。68(20232023 辽宁 校联考一模)高铁酸钾 K2FeO4是一种紫黑色固体，在碱性、低温条件下较稳定，在中性或酸性溶液中易发生反应，能释放大量的氧气，同时自身被还原产生一种絮凝剂，因此成为一种集氧化、吸附、杀菌、脱色、除臭为一体的高效绿色水处理剂。I.制备(1)写出高铁酸钾溶于水中发生反应的离

14、子方程式。(2)中合成Na2FeO4的离子方程式是。(3)中合成Na2FeO4时，相同时间内产率受温度影响记录如图，产率曲线产生如图变化的可能原因是。(4)操作的目的是。(5)已知高铁酸根在苛性钠溶液中的溶解度大于在苛性钾溶液中，则步骤、选择的试剂分别可能是。A.饱和NaOH溶液、一定浓度的KOH溶液B.一定浓度的NaOH溶液、饱和KOH溶液C.饱和NaOH溶液、饱和KOH溶液D.一定浓度的KOH溶液、饱和NaOH溶液II.产品纯度测定，可采用亚铬酸盐滴定法，滴定时有关反应的离子方程式为：Cr(OH)4-+FeO2-4=Fe(OH)3+CrO2-4+OH-2CrO2-4+2H+=Cr2O2-7

15、+H2OCr2O2-7+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O(6)写出基态Fe2+的价电子排布式。(7)现称取agK2FeO4(摩尔质量为Mgmol-1)粗产品溶于过量的碱性亚铬酸盐 Cr(OH)4-溶液中，充分反应后过滤，滤液在250mL容量瓶中定容。每次取25.00mL于锥形瓶中加入稀硫酸酸化，用cmolL-1NH42Fe SO42标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液VmL。该粗产品中K2FeO4的质量分数为(用含a、c、V、M的代数式表示)。若滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗，则测得的结果(填“偏高”偏低”或“无影响”)。9(20232023 辽宁 校联考模拟预测)四氧化三锰

16、 Mn3O4用途广泛，如用于合成高品质电极材料锰酸锂、制造磁性材料锰锌铁氧体、制备汽车用温度传感器的热敏电阻等。以软锰矿为原料制备Mn3O4的工艺流程如下所示。7已知：浸出液MnSO4中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+等杂质。常温时，一些物质的Ksp如下表所示。物质Fe(OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2Mg(OH)2MgF2MnF2Ksp2.810-39210-204.010-145.110-125.210-115.010-3回答下列问题：(1)基态锰原子中未成对电子数为，写出“还原浸出”过程中MnO2发生反应的化学方程式：。(2)“调节pH”时，常温下，若使Fe3+、Cu2+沉淀完全(浓

17、度不大于1.010-5molL-1)，则应调pH至少为。lg2=0.3(3)P204是一种有机酸性萃取剂，用HA表示，萃取方程式可简写为nHA+Mn+MAn+nH+。当其他条件相同时，若按照不同相比(P204与滤液体积比)进行“萃取”，溶液中美、锰元素的萃取率记录如下。相比镁萃取率/%锰萃取率/%0.4:135.193.430.8:158.286.251.6:172.2913.032:183.6717.403:190.1723.97根据流程及数据，判断“萃取”时最佳相比是；“萃取”后，向水相中通入氨气和氧气发生的主要反应的离子方程式为；油相中加入的试剂X是；反萃取水相中加入NH4F并进行后续操

18、作的目的为。(4)此流程中能循环利用的试剂是。(5)工业上也可通过电解MnSO4和硫酸的混合溶液先制得MnO2，再通过H2还原得到Mn3O4。电解时阳极的电极反应式为。10(20232023 辽宁抚顺 统考模拟预测)锂、铍等金属广泛应用于航空航天、核能和新能源汽车等高新产业。一种从萤石矿(主要含BeO、Li2O、CaF2及少量CaCO3、SiO2、FeO、Fe2O3、Al2O3)中提取的工艺如图：8已知：苯甲酸()是一元弱酸，白色片状晶体，常温下微溶于水，随温度升高溶解度增大。回答下列问题：(1)写出Li2O的电子式。(2)“微波焙烧”使矿物内部变得疏松多孔，目的是，浸出渣的主要成分是。(3)

19、“除铁”中H2O2的作用为；写出Fe3+转化为黄钠铁矾渣的离子方程式。(4)“除铝”时，溶液的pH越小，铝的去除率越低。结合平衡移动原理解释其原因。(5)铍的化学性质与铝相似，写出BeO溶于NaOH溶液的化学方程式。11(20232023 辽宁葫芦岛 统考一模)碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料，工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2，还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如下图所示：已知：还原焙烧的主反应为2MnO2+C焙烧 2MnO+CO2氧化能力S2O2-8MnO-4SO2-4可能用到的数据如下：氢氧化物FeOH

20、3FeOH2CuOH2MnOH2开始沉淀pH1.56.54.28.3沉淀完全pH3.79.77.49.8根据要求回答下列问题：(1)基态锰原子的价层电子排布式为，S2O2-8中存在过氧键(-O-O-)，请问S2O2-8中S的化合价为。(2)在实验室进行步骤B操作时，可能用到的主要仪器为。A.坩埚B.蒸发皿C.烧杯(3)步骤E中调节3.7pH8.3，其目的是。9(4)步骤G发生的离子方程式为，若Mn2+恰好沉淀完全时测得溶液中CO2-3的浓度为2.210-6molL-1，则KspMnCO3=。(5)实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应，请写出对应的离子方程式。12(202

21、32023 辽宁沈阳 校联考模拟预测)氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：已知：菱镁矿石的主要的成分是MnCO3，还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素；相关金属离子 c Mn+=0.1molL-1形成氢氧化物沉淀时的pH如下：金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6常温下，CaF2、MgF2的溶度积分别为1.4610-10、7.4210-11。回答下列问题：(1)“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为。(2)浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入MnO2，将Fe

22、2+氧化为Fe2+，反应的离子方程式为。然后调节溶液pH使Fe2+、Al3+沉淀完全，此时溶液的pH范围为。再加入NH4F沉淀Ca2+、Mg2+，当c Ca2+=1.010-5molL-1时，c Mg2+=molL-1。(3)流程中能循环利用的固态物质是。(4)某种含Zn、Mn特殊材料的晶胞结构如图所示，该物质的化学式为。若该晶体的密度为gcm-3，则晶体中相邻N之间的最短距离为nm(列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。13(20232023 辽宁辽阳 统考一模)介孔Cu2-xSe纳米晶可用作钠离子电池正极材料。一科研团队以某矿石(含55.2%CuFeS2、32%Cu2S，其余为CaS和S

23、iO2)为原料开发的一种合成介孔Cu2-xSe的路线如图所出示。回答下列问题：10(1)基态Cu原子价电子的轨道表示式为。(2)“生物浸出”时，CuFeS2与铁盐溶液反应的离子方程式为。此时铁盐(填“作氧化剂”、“作还原剂”或“既不是氧化剂，也不是还原剂”)。(3)将“浸渣”溶于CS2，再过滤、蒸馏，可从“浸渣”中分离出(填化学式)。(4)实验室“萃取”时，用到的主要仪器是，若萃取剂为苯，“萃取”后得到的“水相”位于(填“上层”或“下层”)。(5)利用如图1装置完成“抽滤”操作，抽滤的主要优点是过滤较快、固体较干燥，其中安全瓶的作用是。(6)利用如图2装置制备去离子水，水中所含的阴离子在阳离子

24、交换柱中发生反应的离子方程式为。11(7)某工厂用10吨该矿石合成介孔Cu2-xSe，已知整个流程中Cu的损耗率为10%，x=0.6，则最终可以得到Cu2-xSekg。14(20232023 辽宁丹东 统考一模)随着新能源汽车的飞速发展，大量废旧电池的回收处理已是目前的热点问题，下图是废旧磷酸铁锂电池正极材料(含LiFePO4、导电炭黑、铝箔)的一种常见的回收再生流程：试回答下列问题：(1)“碱浸”步骤中反应得到滤液1的化学方程式为。(2)“碱浸”中NaOH不宜过量太多的原因是。(3)“酸浸”步骤为了达到理想的浸出效果，需要控温3540，试分析可能的原因：。(4)完成“酸浸”步骤中主要反应的离

25、子方程式：。LiFePO4+=Li+H3PO4+(5)题设条件下溶液pH对铁元素、磷元素沉淀率的影响如下图所示。已知滤液2加氨水热处理步骤控制最佳pH约为2.5。当pH2.5时部分FePO4会转化为沉淀，使得PO3-4被释放，磷元素沉降率下降。(6)磷酸铁锂电池的工作原理为：Li1-xFePO4+LixC6放电充电 LiFePO4+6C，电池中聚合物隔膜只允许Li+通过，若用此电池作电源电解水，当两极收集到气体在标准状况下体积共为336mL时，电池中通过隔膜的Li+的数目为。15(20232023 辽宁 朝阳市第一高级中学校联考二模)硫酸亚锡(SnSO4)是应用于镀锡及铝合金表面处理的化学试剂

26、。利用锡精矿(主要成分是SnO2，含少量WO3、S、Cu、Pb、Fe)制备硫酸亚锡的流程如下：已知：在酸性条件下，溶液中的Sn2+可被Fe3+氧化成Sn4+；常温下，相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.01mol/L计算)：金属离子Fe2+Fe3+Cu2+Sn2+Sn4+开始沉淀的pH7.52.14.71.70.3完全沉淀的pH953.56.73.71.3(1)滤渣X的化学式是。(2)焙烧2中WO3发生反应的化学方程式是。(3)若氧化时不引入新的杂质，则足量的Y溶液与金属离子发生反应的离子方程式为。(4)利用表格数据，计算Sn OH4的Ksp=；沉锡控制

27、溶液pH的范围是；试剂Z可以是(填字母)。a.Ca OH2b.Fe2O3c.NH4HCO3溶液d.氨水(5)锡有多种同素异形体，其中白锡为四方晶系，晶胞参数a=b=0.5832nm，c=0.3181nm，灰锡为立方晶系，晶胞参数a=0.6489nm(如图)。在低温下，白锡转化为灰锡的现象常被称为锡疫。列式比较并说明发生“锡疫”时体积如何变化。16(20232023 辽宁 模拟预测)钕铁硼(NdFeB)磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。已知某钕铁硼废料中主要成分为Nd、Fe、Co、Al、Mn等金属单质，还含有不溶于水和盐酸的硼、硅酸盐及硫化物。以13下为一种利用钕铁硼废料制取Nd2O3和Co

28、2O3的工艺流程：钕的活动性较强，能与酸发生置换反应，其稳定的化合价为+3价；某些金属氢氧化物沉淀完全时的pH如下表所示：沉淀AlOH3FeOH3CoOH2FeOH2MnOH2NdOH3沉淀完全的pH5.23.29.49.510.18.5回答下列问题：(1)钴(Co)元素在元素周期表第周期第族。(2)钕铁硼废料“浸出”前需“预处理”，先将其进行粉碎，再除去表面的矿物油污。除去矿物油污可以选择的试剂是(填标号)。A.苯B.NaOH溶液C.纯碱溶液D.稀硫酸(3)“沉钕”过程调pH=2.3，得到Nd2C2O4310H2O晶体，写出生成沉淀的离子方程式。(4)“沉钕”后的滤液中加入试剂1的作用是；若

29、溶液中c Co2+=0.1mol/L，根据表中数据计算，加入试剂2调节pH范围是6(忽略过程中溶液体积变化)。(5)“萃取”时发生反应：Co2+n(HA)2CoA2(n-1)(HA)2+2H+，则试剂3为，设计萃取、反萃取的目的是。(6)某钴的一种氧化物也是一种磁性材料，其晶胞结构如图甲所示，俯视图如图乙所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图甲中原子A的坐标为(0,0,0)，B为(0.69,0.31,0)，则C原子的坐标为。若阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体密度为gcm-3(列出计算式)。17(20232023 辽宁 模拟预测)铈(Ce)是人

30、类发现的第二种稀土元素，铈的氧化物在半导体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的工艺流程如下：14已知：铈的常见化合价为+3、+4。四价铈不易进入溶液，而三价铈易进入溶液Ce4+能与SO2-4结合成 CeSO42+，Ce4+能被萃取剂(HA)2萃取。(1)焙烧后铈元素转化成CeO2和CeF4，焙烧氟碳铈矿的目的是。(2)“酸浸II”过程中CeO2转化为Ce3+，且产生黄绿色气体，用稀硫酸和H2O2替换HCl就不会造成环境污染。则稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式为。(3)“操作I”的名称是。(4)“浸出液”中含有少量Ce4+

31、及其他稀土元素的离子，可以通过“萃取”与“反萃取”作进一步分离、富集各离子。“萃取”时Ce4+与萃取剂(HA)2存在反应：Ce4+n(HA)2Ce H2n-4A2n+4H+。用D表示Ce4+分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比：D=c Ce H2n-4A2ncCeSO42+，其他条件不变，在浸出液中加入不同量的Na2SO4，以改变水层中的c SO2-4，D随浸出液中c SO2-4增大而减小的原因是。(5)取5.000g上述流程中得到的Ce(OH)4，加酸溶解后，向其中加入含0.03300molFeSO4的硫酸亚铁溶液使Ce4+全部被还原成Ce3+，再用0.1000molL-1的酸性KMnO

32、4标准溶液滴定至终点时，消耗20.00mL标准溶液。则Ce(OH)4的质量分数为(已知氧化性：Ce4+KMnO4；Ce(OH)4的相对分子质量为208)。(6)科研人员提出CeO2催化CO2合成碳酸二甲酯(DMC)，从而实现CO2的综合利用。CeO2晶胞结构如图所示。在该晶体中，铈离子的配位数为。阿伏加德罗常数的值为NA，CeO2相对分子质量为M，晶体密度为gcm-3，其晶胞边长的计量表达式为a=nm。18(20232023 辽宁阜新 校联考模拟预测)综合利用炼锌矿渣主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4，还含少量Fe及一些难溶于酸的物质获得金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优

33、异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。15已知：Fe2O2-4在酸性条件下不稳定，易转化为Fe3+；常温下，“浸出液”中金属离子的浓度、完全沉淀的pH及对应浓度下开始沉淀的pH见表。金属离子Fe2+Fe3+Zn2+Ga3+浓度/(molL-1)1.010-34.010-21.53.010-3完全沉淀的pH(当离子浓度)1110-5molL-18.343.28.25.3开始沉淀的pH7.342.45.83.8金属离子在该工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表。金属离子Fe2+Fe3+Zn2+Ga3+萃取率/%09909798.5在电解过程中，电位为正表现出氧化性，电位为

34、负表现出还原性。以Ga的电位为参照，Fe、Cu的电位为正，Zn的电位为负；以Ga3+的电位为参照，Fe2+、Cu2+的电位为正，Zn2+的电位为负。已知：“水层”中只含有一种金属阳离子。回答下列问题：(1)基态铁原子的价层电子排布式为；“转化1”中加入H2O2的作用是。(2)“转化2”中加入的固体X为(填化学式)；Ga与Al同主族，化学性质相似，“反萃取”过程中发生反应的离子方程式为。(3)“电解”过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。若将某工业粗镓(含少量Zn、Fe、Cu杂质)进行电解精炼制高纯镓，精炼时，以粗镓为阳极，以NaOH溶液为电解液，阴极的电极材料为(填名称)，阳极泥中含有

35、的金属有(填化学式)。(4)利用上述流程综合利用炼锌矿渣可获得的金属盐除镓盐、钠盐外、还有、(填化学式)。(5)采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制备的GaN，晶胞如图1，可看作金刚石晶胞内部的碳原子被Ga原子取代。16设晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，则GaN晶体的密度为(填含a和NA的表达式)gcm-3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，若沿z轴投影的晶胞中所有原子分布如图2，则3号原子的分数坐标为。19(20232023 辽宁 校联考模拟预测)利用主要成分为LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4、LiNiO2等的废料制

36、备某三元锂电池正极材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2。酸浸之后的部分离子的数据如下表所示离子浓度(mol/L)氢氧化物KspNi2+1.001.0010-15.2Co2+1.001.0010-14.2Mn2+1.401.0010-12.7回答下列问题：(1)“酸浸”中难溶物LiCoO2发生反应的离子方程式为：；“酸浸”中H2O2的作用：。“酸浸”中双氧水消耗量较大程度地超过理论用量，其可能原因：。(2)“调pH”过程，pH不应超过。(3)“调浓度”过程需要向溶液中添加的物质X为(填标号，可多选)。aCoSO4bMnSO4cNiSO4dH2SO4(4)沉锂反应能发生，说明Li2CO3。(

37、5)一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构如图，1mol该配合物形成的配位键有mol，配位原子是。1720(20232023春 辽宁葫芦岛 高三校联考阶段练习)科学家最近合成了VS2和VS相互交叉排列晶体.某小组以钒渣(含72%V2O3、14%Fe2O3、9%Al2O3、3%CuO，其余为有机杂质)为原料制备VS、VS2的流程如图：已知部分信息如下：含钒离子在溶液中的主要存在形式与pH的关系如表所示。pH4668810主要离子VO+2VO-2V2O4-7常温下，几种难溶电解质的溶度积如表：难溶电解质Cu(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2Ksp2.210-224.010-381.

38、310-331.810-11NH4VO3是白色粉末，微溶于冷水。回答下列问题：(1)基态V原子的核外电子排布式为，NH+4的空间结构为。(2)“焙烧”时通入足量空气的目的是。(3)“净化1”中，如果氨水过量，可能产生的影响是(填一种)。(4)若“净化1”中调节pH=5，则c(Cu2+)=molL-1。(5)“净化3”中洗涤NH4VO3时选择的洗涤剂为(填“冷水”或“热水”)。(6)当试剂A为CO时，写出“高温还原”时发生反应的化学方程式：。(7)某工厂用1吨该钒渣制备VS、VS2，若该工艺流程中，V的损耗率为5%，则最终得到产品的质量为kg。已知产品中n(VS)：n(VS2)=1：1。21(2

39、0232023 辽宁沈阳 沈阳二中校考三模)五氧化二钒(V2O5)广泛用于冶金、化工等行业。一种以含钒18废料(含V2O3、MnO、SiO2、Al2O3)为原料制备V2O5的流程如图。已知：V2O3难溶于水和碱，可溶于酸，灼烧可生成V2O5。(1)为提高含钒废料的浸取率，可采取的措施为。(2)“滤液1”中除了含有过量的NaOH，还含有的溶质为(填化学式)。(3)“烘干灼烧”的目的是。(4)“沉锰”时需将温度控制在70左右，温度不能过高的原因为；“滤渣2”的主要成分是MnCO3，写出生成MnCO3的离子方程式：。(5)证明NH4VO3已洗涤干净的实验操作及现象为。(6)在煅烧NH4VO3生成V2

40、O5的过程中无元素化合价变化，请写出反应的化学方程式：。22(20232023 辽宁沈阳 统考一模)铟 In被广泛应用于电子工业、航空航天、太阳能电池新材料、合金制造等高科技领域。自然界铟大多富集在闪锌矿(主要成分ZnS，还含有PbS、SnS等杂质)中，工业上常采用铅锌冶炼过程中的含铟烟灰作为回收铟的主要原料。如图为工业提取铟的流程图：已知：烟灰中钢主要以硫化铟、氧化铟以及InOxSnO2和In2OxSnO2形式存在，其中InOxSnO2和In2OxSnO2的化学性质非常稳定，难以被硫酸溶解浸出。铅锌冶炼烟灰先经稀硫酸溶液 pH=2.0预处理后得到中浸渣，主要成分如下：成分InZnPbAsSn

41、质量分数()0.723.0160.488.921.16酸性条件下，温度过高，氯酸钠易分解释放出氯气。回答下列问题：(1)铟元素位于元素周期表第周期族。(2)闪锌矿经氧化焙烧可获得铅锌烟灰，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是。(3)写出闪锌矿主要成分氧化焙烧反应的化学方程式。(4)已知InCl3与Cl-发生反应生成配合离子InCl3-6，不利于In3+的萃取，则“氯化浸出”实验中加入硫酸的原因是。(5)氯化步骤中，铟元素被氧化到最高正价，写出氯化过程中InOxSnO2发生反应的离子方程式(产物中Sn元素以SnO2形式存在)。在氯化过程中，反应温度、时长、盐酸、硫酸、氯酸钠的浓度都会影响19铟元素的

42、浸出率，控制其他条件不变，考查不同浸出温度对铟浸出率的影响，结果如图所示。实验采取的是80的条件，原因是。(6)转化步骤中往往需要加入“锌粉”，其作用是。23(20232023 辽宁鞍山 统考一模)粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，主要成分有Al2O3、Fe2O3、FeO和SiO2等物质。综合利用粉煤灰不仅能够防止环境污染，还能制得纳米Fe2O3等重要物质。已知：伯胺R-NH2能与Fe3+反应：R-NH2+Fe3+SO2-4+H2OFe NH2-R3OHSO4+H+，生成易溶于煤油的产物。Fe3+在水溶液中能与Cl-反应：Fe3+6Cl-FeCl63-。(1)“酸浸”过程中FeO发生反

43、应的离子方程式为；滤渣的成分为。(2)加入过量H2O2的作用是。(3)伯胺-煤油可对浸取液进行分离，该操作的名称是。(4)向水层中加入N2H4可使Fe3+转化为Fe2+并放出对环境无害的气体，理论上氧化剂与还原剂的物质的量之比为；向所得弱酸性溶液中再通入O2即可生成FeOOH，其离子方程式为。24(20232023 辽宁 校联考一模)工业上以软锰矿(主要成分为MnO2，还含少量的铁、硅和铝的氧化物等杂质)为原料生产Mn H2PO422H2O的工艺流程如图：常温下，各种离子沉淀时的pH如下表：离子Fe3+Al3+Mn2+20开始沉淀时的pH1.53.48.2完全沉淀时的pH2.84.710.2(

44、1)“酸浸”过程中生成一种黄色沉淀，写出该反应的离子方程式：，“滤渣”的主要成分有。(2)“工序”需要用到的玻璃仪器为烧杯、。(3)向“有机相”中滴加K4Fe CN6溶液，有蓝色沉淀生成，可推出“有机相”中含(填离子符号)，K4Fe CN6中提供空轨道的是，中心离子的配位数为。(4)“沉锰”时，不能加入太多碳酸钠溶液，可能的原因为(答两条)。(5)若100kg软锰矿在生产过程中锰的损失率为8%，最终得到405kgMn H2PO422H2O(摩尔质量为285gmol-1)，则软锰矿中锰的质量分数约为(保留三位有效数字)。25(20232023 辽宁 朝阳市第一高级中学校联考一模)采用废铁屑还原软

45、锰矿(软锰矿主要成分是MnO2，还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示：已知：KspMnS=2.810-10，KspNiS=2.010-21；溶液中某离子浓度1.010-6molL-1时，认为该离子沉淀完全；室温时生成氢氧化物的pH见下表离子Fe2+Fe3+Mg2+Ni2+Mn2+开始沉淀的pH7.52.78.17.78.3完全沉淀的pH9.73.79.48.49.8回答下列问题：(1)写出基态Mn2+的价电子排布式，Fe元素在元素周期表中的位置为。(2)在“浸出液”中加入“MnO2”时发生反应的离子方程式为；硫酸酸化的MnSO4可与NaBiO3(难溶于

46、水)反应生成Bi3+和MnO-4，此反应的离子方程式为。(3)pH=5.5(室温)时，溶液中残余的Fe3+的浓度为molL-1，加入MnS“除杂”后的滤渣为。(4)“沉锰”过程中温度和pH对Mn2+和Mg2+沉淀率的影响如下图所示。由图可知，“沉锰”的合适条件是，“沉锰”除去的杂质金属离子是。21(5)若沉锰过程在pH为7.0条件下充分进行，反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。当温度超过30，沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是。26(20232023 辽宁 校联考二模)黄铜矿是重要的铜矿之一，一种以黄铜矿(含CuFeS2、FeS2、FeS，少量的SiO2等)为原料提取铜等产品的流程如

47、图：请回答下列问题：(1)基态Cu2+核外电子的空间运动状态有种。(2)铜矿在灼烧之前要粉碎，其目的是。(3)浸渣的成分是(填化学式)。(4)灼烧中FeS2转化成磁性氧化铁，写出反应的化学方程式：，90gFeS2完全反应时转移mol电子。(5)电解所得“废液”可用于(填字母)，实现资源循环利用，提高原料利用率。A.灼烧B.酸浸C.氧化D.沉铁(6)工业上，以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料，采用火法冶铜，有关反应如下：2Cu2S+3O2高温 2Cu2O+2SO2；Cu2O和Cu2S高温下反应制备Cu，该反应的化学方程式为。(7)Cu2S晶胞中S2-的位置如图1所示，侧视图如图2所示，Cu+位

48、于S2-所构成的四面体中心。22S2-配位数为。若晶胞参数anm，晶体的密度为dgcm-3，则阿伏加德罗常数的值为(用含a和d的式子表示)。27(20232023 辽宁鞍山 统考二模)钼酸钠 Na2MoO4是一种金属缓蚀剂，金属钼是重要的合金材料，下图是由辉钼矿(钼元素的主要存在形式为MoS2)生产两种物质的流程：请回答下列问题：(1)Mo为第五周期元素，与Cr同族，其基态原子价层电子排布式为；(2)辉钼矿在空气中焙烧时，加入氧化物X可减少空气污染物的排放，烧渣中Mo以CaMoO4的形态存在，则X为(填化学式)，焙烧方程式为；(3)已知：25时，KspCaMoO4=1.610-5，则该温度下，

49、CaMoO4饱和溶液中Ca2+的浓度为g L；(4)Na2CO3溶液在对烧渣进行浸出时，温度对浸出率的影响如下图所示：“操作1”需选择“高压浸出”的理由是；(5)从上述流程中可分析出MoO3属于(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)；(6)由MoO3获得Mo可以选择H2做还原剂，相关说法正确的是(填代号)；a.其原理属于热还原法冶金b.Mo的金属活动性可能位于Mg、Al之间c.工业上可用Na与钼酸盐溶液直接作用冶炼钼(7)已知MoS2晶体有类似石墨的层状结构，预测其可能的用途是。28(20232023 辽宁大连 统考一模)重铬酸钾(K2Cr2O7)在实验室和工业上都有广泛应用，如用于制铬矾、制火

50、柴、电镀、有机合成等。工业上。以铬铁矿主要成分为Fe CrO22，杂质主要为硅、铁、铝的氧化物制备重铬酸钾的工艺流程如下图所示：23已知：焙烧时Fe CrO22中的Fe元素转化为NaFeO2，Cr元素转化为Na2CrO4；矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶性组分浓度c1.010-4molL-1时，可认为已除尽。请回答下列问题：(1)写出焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式。(2)水浸滤渣的主要成分是Fe OH3，写出生成此滤渣的离子方程式。(3)中和步骤中理论pH的范围是，中和后滤渣的主要成分是(填化学式)。(4)酸化时加冰醋酸，简述不能用盐酸的可能原因是