（廣東版）新高考化學三輪沖刺強化練習 第18題 工藝流程綜合題（解析版）

押廣東卷第18題工藝流程綜合題核心考點考情統(tǒng)計考向預測備考策略物質(zhì)制備2023·廣東卷，182022·廣東卷，18通過廢液或礦石進行金屬的提煉或者制備特定的物質(zhì)，體現(xiàn)創(chuàng)新性和應用性；通過廢液或廢礦的分離提純，得到相應的含特定元素的物質(zhì)，體現(xiàn)創(chuàng)新性和應用性。1．回歸教材，熟悉教材流程，掌握流程的基本分析思路。2．提高閱讀理解能力，對新情境進行分析解讀，提取重要信息。分離提純2021·廣東卷，181．(2023廣東卷，18）均是重要的戰(zhàn)略性金屬。從處理后的礦石硝酸浸取液(含)中，利用氨浸工藝可提取，并獲得高附加值化工產(chǎn)品。工藝流程如下：

已知：氨性溶液由、和配制。常溫下，與形成可溶于水的配離子：；易被空氣氧化為；部分氫氧化物的如下表。氫氧化物回答下列問題：（1）活性可與水反應，化學方程式為。（2）常溫下，的氨性溶液中，(填“>”“<”或“=”)。（3）“氨浸”時，由轉(zhuǎn)化為的離子方程式為。（4）會使濾泥中的一種膠狀物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏松分布的棒狀顆粒物。濾渣的X射線衍射圖譜中，出現(xiàn)了的明銳衍射峰。①屬于(填“晶體”或“非晶體”)。②提高了的浸取速率，其原因是。（5）①“析晶”過程中通入的酸性氣體A為。②由可制備晶體，其立方晶胞如圖。與O最小間距大于與O最小間距，x、y為整數(shù)，則在晶胞中的位置為；晶體中一個周圍與其最近的O的個數(shù)為。

（6）①“結(jié)晶純化”過程中，沒有引入新物質(zhì)。晶體A含6個結(jié)晶水，則所得溶液中與的比值，理論上最高為。②“熱解”對于從礦石提取工藝的意義，在于可重復利用和(填化學式)。【答案】（1）（2）＞（3）或（4）晶體減少膠狀物質(zhì)對鎳鈷氫氧化物的包裹，增加了濾泥與氨性溶液的接觸面積（5）體心12（6）0.4或【分析】硝酸浸取液(含)中加入活性氧化鎂調(diào)節(jié)溶液pH值，過濾，得到濾液主要是硝酸鎂，結(jié)晶純化得到硝酸鎂晶體，再熱解得到氧化鎂和硝酸。濾泥加入氨性溶液氨浸，過濾，向濾液中進行鎳鈷分離，，經(jīng)過一系列得到氯化鉻和飽和氯化鎳溶液，向飽和氯化鎳溶液中加入氯化氫氣體得到氯化鎳晶體?！窘馕觥浚?）活性可與水反應，化學方程式為；故答案為：。（2）常溫下，的氨性溶液中，，，，則＞；故答案為：＞。（3）“氨浸”時，與亞硫酸根發(fā)生氧化還原反應，再與氨水反應生成，則由轉(zhuǎn)化為的離子方程式為或；故答案為：或。（4）會使濾泥中的一種膠狀物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏松分布的棒狀顆粒物。濾渣的X射線衍射圖譜中，出現(xiàn)了的明銳衍射峰。①X射線衍射圖譜中，出現(xiàn)了的明銳衍射峰，則屬于晶體。②根據(jù)題意會使濾泥中的一種膠狀物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏松分布的棒狀顆粒物，則能提高了的浸取速率，其原因是減少膠狀物質(zhì)對鎳鈷氫氧化物的包裹，增加了濾泥與氨性溶液的接觸面積；故答案為：減少膠狀物質(zhì)對鎳鈷氫氧化物的包裹，增加了濾泥與氨性溶液的接觸面積。（5）①“析晶”過程中為了防止水解，因此通入的酸性氣體A為；故答案為：。②由可制備晶體，其立方晶胞如圖。x、y為整數(shù)，根據(jù)圖中信息Co、Al都只有一個原子，而氧(白色)原子有3個，與O最小間距大于與O最小間距，則Al在頂點，因此在晶胞中的位置為體心；晶體中一個周圍與其最近的O原子，以頂點Al分析，面心的氧原子一個橫截面有4個，三個橫截面共12個，因此晶體中一個周圍與其最近的O的個數(shù)為12；故答案為：體心；12。（6）①“結(jié)晶純化”過程中，沒有引入新物質(zhì)。晶體A含6個結(jié)晶水，則晶體A為，根據(jù)，，還剩余5個水分子，因此所得溶液中與的比值理論上最高為；故答案為：0.4或。②“熱解”對于從礦石提取工藝的意義，根據(jù)前面分析，，在于可重復利用和；故答案為：。2．（2022廣東卷，18）稀土()包括鑭、釔等元素，是高科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。我國南方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下：已知：月桂酸熔點為；月桂酸和均難溶于水。該工藝條件下，稀土離子保持價不變；的，開始溶解時的pH為8.8；有關(guān)金屬離子沉淀的相關(guān)pH見下表。離子開始沉淀時的pH8.81.53.66.2~7.4沉淀完全時的pH/3.24.7/（1）“氧化調(diào)pH”中，化合價有變化的金屬離子是_______。（2）“過濾1”前，用溶液調(diào)pH至_______的范圍內(nèi)，該過程中發(fā)生反應的離子方程式為_______。（3）“過濾2”后，濾餅中檢測不到元素，濾液2中濃度為。為盡可能多地提取，可提高月桂酸鈉的加入量，但應確?！斑^濾2”前的溶液中低于_______(保留兩位有效數(shù)字)。（4）①“加熱攪拌”有利于加快溶出、提高產(chǎn)率，其原因是_______。②“操作X”的過程為：先_______，再固液分離。（5）該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有_______(寫化學式)。（6）稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑。①還原和熔融鹽制備時，生成1mol轉(zhuǎn)移_______電子。②用作氫氧燃料電池電極材料時，能在堿性溶液中高效催化的還原，發(fā)生的電極反應為_______?！敬鸢浮浚?）Fe2+（2）4.7pH<6.2

（3）4.010-4（4）

加熱攪拌可加快反應速率

冷卻結(jié)晶（5）MgSO4（6）

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O2+4e-+2H2O=4OH-【解析】由流程可知，該類礦(含鐵、鋁等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取，得到浸取液中含有、、、、、等離子，經(jīng)氧化調(diào)pH使、形成沉淀，經(jīng)過濾除去，濾液1中含有、、等離子，加入月桂酸鈉，使形成沉淀，濾液2主要含有MgSO4溶液，可循環(huán)利用，濾餅加鹽酸，經(jīng)加熱攪拌溶解后，再冷卻結(jié)晶，析出月桂酸，再固液分離得到RECl3溶液。（1）由分析可知，“氧化調(diào)pH”目的是除去含鐵、鋁等元素的離子，需要將Fe2+氧化為Fe3+，以便后續(xù)除雜，所以化合價有變化的金屬離子是Fe2+，故答案為：Fe2+；（2）由表中數(shù)據(jù)可知，沉淀完全的pH為4.7，而開始沉淀的pH為6.2~7.4，所以為保證、沉淀完全，且不沉淀，要用溶液調(diào)pH至4.7pH<6.2的范圍內(nèi)，該過程中發(fā)生反應的離子方程式為，故答案為：4.7pH<6.2；；（3）濾液2中濃度為，即0.1125mol/L，根據(jù)，若要加入月桂酸鈉后只生成，而不產(chǎn)生，則==410-4，故答案為：410-4；（4）①“加熱攪拌”有利于加快溶出、提高產(chǎn)率，其原因是加熱攪拌可加快反應速率，故答案為：加熱攪拌可加快反應速率；②“操作X”的結(jié)果是分離出月桂酸，由信息可知，月桂酸熔點為，故“操作X”的過程為：先冷卻結(jié)晶，再固液分離，故答案為：冷卻結(jié)晶；（5）由分析可知，該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有MgSO4，故答案為：MgSO4；（6）①中Y為+3價，中Pt為+4價，而中金屬均為0價，所以還原和熔融鹽制備時，生成1mol轉(zhuǎn)移15電子，故答案為：15；②堿性溶液中，氫氧燃料電池正極發(fā)生還原反應，發(fā)生的電極反應為O2+4e-+2H2O=4OH，故答案為：O2+4e-+2H2O=4OH-。3．（2021廣東卷，18）對廢催化劑進行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁()、鉬()、鎳()等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：已知：25℃時，的，；；；該工藝中，時，溶液中元素以的形態(tài)存在。（1）“焙燒”中，有生成，其中元素的化合價為_______。（2）“沉鋁”中，生成的沉淀為_______。（3）“沉鉬”中，為7.0。①生成的離子方程式為_______。②若條件控制不當，也會沉淀。為避免中混入沉淀，溶液中_______(列出算式)時，應停止加入溶液。（4）①濾液Ⅲ中，主要存在的鈉鹽有和，為_______。②往濾液Ⅲ中添加適量固體后，通入足量_______(填化學式)氣體，再通入足量，可析出。（5）高純(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示，圖中所示致密保護膜為一種氧化物，可阻止刻蝕液與下層(砷化鎵)反應。①該氧化物為_______。②已知：和同族，和同族。在與上層的反應中，元素的化合價變?yōu)?5價，則該反應的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_______。【答案】+6+=↓【分析】由題中信息可知，廢催化劑與氫氧化鈉一起焙燒后，鋁和鉬都發(fā)生了反應分別轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉和鉬酸鈉，經(jīng)水浸、過濾，分離出含鎳的固體濾渣，濾液I中加入過量的二氧化碳，偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，過濾得到的沉淀X為氫氧化鋁，濾液II中加入適量的氯化鋇溶液沉鉬后，過濾得到鉬酸鋇?！窘馕觥浚?）“焙燒”中，有生成，其中Na和O的化合價為+1和-2，根據(jù)化合價的代數(shù)和為0可知，元素的化合價為+6。（2）“沉鋁”中，偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁，因此，生成的沉淀為。（3）①濾液II中含有鉬酸鈉，加入氯化鋇溶液后生成沉淀，該反應的離子方程式為+=↓。②若開始生成沉淀，則體系中恰好建立如下平衡：，該反應的化學平衡常數(shù)為。為避免中混入沉淀，必須滿足，由于“沉鉬”中為7.0，，所以溶液中時，開始生成沉淀，因此，時，應停止加入溶液。（4）①濾液I中加入過量的二氧化碳，偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，同時生成碳酸氫鈉，過濾得到的濾液II中含有碳酸氫鈉和鉬酸鈉。濾液II中加入適量的氯化鋇溶液沉鉬后，因此，過濾得到的濾液Ⅲ中，主要存在的鈉鹽有和，故為。②根據(jù)侯氏制堿法的原理可知，往濾液Ⅲ中添加適量固體后，通入足量，再通入足量，可析出。（5）①由題中信息可知，致密的保護膜為一種氧化物，是由與反應生成的，聯(lián)想到金屬鋁表面容易形成致密的氧化膜可知，該氧化物為。②由和同族、和同族可知，中顯+3價（其最高價）、顯-3價。在與上層的反應中，元素的化合價變?yōu)?5價，其化合價升高了8，元素被氧化，則該反應的氧化劑為，還原劑為。中的O元素為-1價，其作為氧化劑時，O元素要被還原到-2價，每個參加反應會使化合價降低2，根據(jù)氧化還原反應中元素化合價升高的總數(shù)值等于化合價降低的總數(shù)值可知，該反應的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為。命題熱點1原料預處理1.原料預處理的目的（1）原料經(jīng)過預處理主要是除去不必要的雜質(zhì),凈化所需要的原料。（2）原料中的目標物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于化學處理的物質(zhì)。2.原料預處理的常用方法（1）研磨、霧化。將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w霧化,增大反應物接觸面積,以增大反應速率或使反應更充分。（2）焙燒、煅燒、灼燒。①焙燒。焙燒是將礦石、精礦在空氣、氯氣、氫氣、甲烷、一氧化碳或二氧化碳等氣流中不加或配加一定物料,加熱至低于爐料的熔點,發(fā)生氧化、還原或其他化學變化的過程。②煅燒。煅燒是指將物料在低于熔點的適當溫度下加熱,使其分解并除去所含結(jié)晶水、CO2或SO2等揮發(fā)性物質(zhì)的過程,所以煅燒過程的反應物通常是固體,生成物是另一種固體和氣體。③灼燒。灼燒是將固體物質(zhì)加熱到高溫以達到脫水、分解或除去揮發(fā)性雜質(zhì)、有機物和銨鹽等目的的操作。灼燒通常指的是實驗室里對固體進行的高溫操作,加熱儀器有酒精燈、煤氣燈或電爐等,如海帶提碘實驗中通過灼燒除去有機物。（3）浸取。①水浸:與水接觸反應或溶解,使原料變成離子進入溶液中,做到初步分離。②酸浸:在酸性溶液中使可溶性金屬離子進入溶液,不溶物通過過濾除去的過程。常用硫酸、鹽酸、硝酸等,用鹽酸、硝酸酸溶時要注意控溫,用硫酸酸溶時要關(guān)注Pb2+、Ca2+、Ag+會生成PbSO4、CaSO4、Ag2SO4在濾渣中出現(xiàn)。③堿浸:常用NaOH溶液、氨水、Na2CO3溶液等,與堿接觸反應或溶解,NaOH溶液使酸性氧化物和兩性氧化物以含氧酸根離子(如Si、Al、Zn、Cr等元素),或與NH3形成配離子進入溶液。④鹽浸:用銨鹽溶液、FeCl3溶液等。⑤醇浸:提取有機物,常采用有機溶劑(乙醚、二氯甲烷等)浸取的方法提取有機物。命題熱點2反應條件的控制一、反應條件的控制方法通過控制一定的反應條件來達到提高物質(zhì)轉(zhuǎn)化率或除去雜質(zhì)的目的。1.控制溶液的pH（1）增強物質(zhì)的氧化性、還原性(H+能增強MnO4-、N（2）通過控制溶液的pH可以除去某些金屬離子。如要除去溶液中含有的Fe3+、Al3+,可調(diào)節(jié)溶液的pH使之轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3、Al(OH)3沉淀。2.控制溫度(常用水浴、冰水浴等)（1）控制反應速率(升溫增大反應速率)、使催化劑達到最大活性、防止副反應的發(fā)生。（2）使化學平衡移動,控制化學反應進行的方向。（3）升溫:使溶液中的氣體逸出,使易揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā),使易分解的物質(zhì)分解。（4）煮沸:使氣體逸出;促進水解,聚沉后利于過濾分離。（5）控制固體的溶解與結(jié)晶。趁熱過濾:減少因降溫而析出的溶質(zhì)的量。蒸發(fā)濃縮:蒸發(fā)除去部分溶劑,提高溶液的濃度。蒸發(fā)結(jié)晶:蒸發(fā)溶劑,使溶液由不飽和變?yōu)轱柡?繼續(xù)蒸發(fā),過剩的溶質(zhì)就會呈晶體析出。3.使用保護氣（1）隔絕空氣(主要是O2、H2O)。（2）抑制弱離子的水解(如HCl氛圍)。二、陌生圖像中反應條件的選擇[例1]浸出過程中時間和液固比對錳浸出率的影響分別如圖甲、圖乙所示。則適宜的浸出時間和液固比分別為60min、3。[例2]“酸浸”實驗中,鎂的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知,當鎂的浸出率為80%時,所采用的實驗條件為100℃、3h左右。[例3]酸浸時,若使鈦的浸出率(η%)達到90%,則根據(jù)如圖判斷工業(yè)上應采取的適宜條件是酸濃度和液固比的取值分別約為40%、6。命題熱點3陌生方程式的書寫1.工藝流程中方程式的整體書寫思路首先根據(jù)題給材料中的信息寫出部分反應物和生成物的化學式,再根據(jù)反應前后元素化合價有無變化判斷反應類型(非氧化還原反應適用元素守恒;氧化還原反應適用元素、得失電子守恒)。2.工藝流程中氧化還原反應方程式的書寫思路（1）首先確定氧化劑(或還原劑)與還原產(chǎn)物(或氧化產(chǎn)物),再判斷出還原劑(或氧化劑)與氧化產(chǎn)物(或還原產(chǎn)物)。（2）根據(jù)得失電子守恒配平氧化還原反應。（3）根據(jù)電荷守恒、反應物和介質(zhì)環(huán)境的酸堿性,在方程式左邊或右邊補充H+、OH-或H2O等。（4）根據(jù)元素守恒配平反應方程式。3.流程中電極反應式的書寫思路（1）列變價——寫出電極上發(fā)生變價的主要反應物和主要產(chǎn)物。（2）標電子——由化合價寫出得失電子數(shù)。（3）調(diào)電荷——由電荷守恒依據(jù)介質(zhì)環(huán)境將反應式兩邊的電荷調(diào)平,酸性溶液用H+,堿性溶液用OH-,若是熔融電解質(zhì),則依據(jù)具體題目信息,一般熔融氧化物用O2-,熔融碳酸鹽用CO3（4）后補水——由元素守恒配平電極反應,一般看氫原子,哪邊少氫原子就在哪邊以水的形式補上相應數(shù)目的氫原子,也被稱為“氫不夠,水來湊”。（5）檢查氧——最后用“O”守恒檢查是否正確。命題熱點4物質(zhì)的分離與提純1.過濾固液分離的一種方法,主要有常壓過濾、減壓過濾、熱過濾。（1）常壓過濾:濾液靠自身的重力透過濾紙流下,實現(xiàn)分離,過濾時需要分析產(chǎn)品的需求及生產(chǎn)目的,準確判斷經(jīng)過過濾后產(chǎn)生的濾液、濾渣的主要成分,準確判斷是留下濾液還是濾渣。（2）減壓過濾(抽濾):過濾在減低的壓力下進行,濾液在內(nèi)外壓強差作用下透過濾紙或砂芯流下,實現(xiàn)分離。相比普通過濾,抽濾加快了過濾的速度。抽濾的優(yōu)點是快速過濾,有時還可以過濾掉氣體,并能達到快速干燥產(chǎn)品的作用。（3）趁熱過濾:將溫度較高的固液混合物直接使用常規(guī)過濾操作進行過濾,由于常規(guī)過濾操作往往耗時較長,這樣會導致在過濾過程中因混合物溫度降低而使溶質(zhì)析出,影響分離效果。可使用熱過濾儀器將固液混合物的溫度保持在一定范圍內(nèi)進行過濾,所以又稱為熱過濾。2.蒸發(fā)結(jié)晶（1）適用范圍:提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì),如:NaCl。（2）蒸發(fā)結(jié)晶的標志:當有大量晶體出現(xiàn)時,停止加熱,利用余熱蒸干。3.冷卻結(jié)晶（1）適用范圍:提取溶解度隨溫度變化較大的物質(zhì)(如KNO3)、易水解的物質(zhì)(如FeCl3)或結(jié)晶水合物(如CuSO4·5H2O)。（2）冷卻結(jié)晶的標志:當有少量晶體(晶膜)出現(xiàn)時。4.沉淀洗滌時洗滌劑的選擇洗滌試劑適用范圍目的蒸餾水冷水溶解度隨溫度升高而升高,且變化較大除去固體表面吸附著的××雜質(zhì),減少固體因為洗滌液溫度高造成溶解損失熱水溶解度隨溫度升高而降低除去固體表面吸附著的××雜質(zhì),減少固體因為洗滌液溫度低造成溶解損失有機溶劑(酒精、丙酮等)固體易溶于水、難溶于有機溶劑減少固體溶解損失;利用有機溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分,增大干燥速率飽和溶液對純度要求不高的產(chǎn)品減少固體溶解酸、堿溶液產(chǎn)物不溶于酸、堿除去固體表面吸附著的可溶于酸、堿的雜質(zhì);減少固體溶解洗滌沉淀的方法:向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復以上操作2～3次檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法:取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴入某試劑,若未出現(xiàn)特征反應現(xiàn)象,則沉淀洗滌干凈5.重結(jié)晶將結(jié)晶得到的晶體溶于溶劑制得飽和溶液,又重新從溶液結(jié)晶的過程。6.萃取與反萃取萃取利用溶質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑(萃取劑)把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來的過程,萃取后需要分液。如:用CCl4萃取溴水中的Br2反萃取在溶劑萃取分離過程中,當完成萃取操作后,為進一步純化目標產(chǎn)物或便于下一步分離操作的實施,將目標產(chǎn)物從有機相轉(zhuǎn)入水相的萃取操作稱為反萃取,為萃取的逆過程7.蒸餾蒸餾是利用液體混合物中各組分的沸點不同,給液體混合物加熱,使其中的某一組分變成蒸氣再冷凝成液體,跟其他組分分離的過程。8.冷卻法利用氣體易液化的特點分離氣體,如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨與氮氣、氫氣。命題熱點5電離常數(shù)、溶度積常數(shù)的有關(guān)計算1.水溶液中平衡常數(shù)之間的關(guān)系（1）平衡常數(shù)都只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,升高溫度,Ka、Kb、Kw、Kh均增大。（2）Ka、Kh、Kw三者的關(guān)系式為Kh=KwKa;Kb、Kh、Kw三者的關(guān)系式為Kh（3）二元酸的Ka1、Ka2與相應酸根離子的Kh1、Kh2的關(guān)系式為Ka1·Kh2=Kw,Ka2·Kh1=Kw。（4）反應CdS(s)+2H+(aq)Cd2+(aq)+H2S(aq)的平衡常數(shù)為K,則K=Ksp(CdS)2.溶度積(Ksp)的常見計算類型（1）已知溶度積求溶液中的某種離子的濃度,如Ksp=a的飽和AgCl溶液中c(Ag+)=amol/L。（2）已知溶度積、溶液中某離子的濃度,求溶液中另一種離子的濃度,如某溫度下AgCl的Ksp=a,在0.1mol/L的NaCl溶液中加入過量的AgCl固體,達到平衡后c(Ag+)=10amol/L。（3）計算沉淀轉(zhuǎn)化的平衡常數(shù),如Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),平衡常數(shù)K=c(Mn2+)c(C考點一物質(zhì)制備類1．（2024屆廣州市黃浦區(qū)二模）以黃鐵礦(主要成分是，含少量)和軟錳礦(主要成分是，含少量)為原料制備的工藝流程如下：已知：時，。（1）研磨黃鐵礦、軟錳礦的目的是。（2）酸浸過程得到的濾液中含有的金屬陽離子有和，濾渣1的成分為和寫出酸浸過程中主要反應的離子方程式。（3）調(diào)時，若溶液中，為得到盡可能多且純凈的產(chǎn)品，應控制的范圍是。（4）沉錳過程需控制溫度為的原因是。（5）寫出沉錳過程中生成的離子方程式。（6）下圖為的溶解度曲線，操作A是加入足量稀硫酸充分反應后，洗滌干燥。【答案】（1）增大與酸的接觸面積，加快反應速率（2）Mn2+SiO2（3）4.70~8.14（4）防止溫度過高使一水合氨分解，溫度過低反應速率過慢（5）（6）蒸發(fā)結(jié)晶、保持溫度高于40℃以上趁熱過濾【分析】黃鐵礦(主要成分是FeS2，含少量SiO2)和軟錳礦(主要成分是MnO2，含少量Fe2O3、Al2O3)先進行粉碎，增大酸溶時的接觸面積，再加入稀硫酸酸浸，其中SiO2不溶于酸，金屬氧化物溶于酸生成硫酸鋁和硫酸鐵，MnO2、FeS2與硫酸發(fā)生反應生成單質(zhì)S和硫酸錳、硫酸鐵，由表中數(shù)據(jù)計算出Mn(OH)2的Ksp可知，過濾除雜后加氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH值以除去溶液中的Fe3+和Al3+，所得濾液中加入氨水、碳酸氫銨發(fā)生反應，將錳轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀，碳酸錳沉淀中加入稀硫酸，將其轉(zhuǎn)化為硫酸錳溶液，經(jīng)過操作A即蒸發(fā)結(jié)晶、保持溫度高于40℃以上趁熱過濾，過濾洗滌干燥后得到MnSO4·H2O，據(jù)此分析解題。【解析】（1）由分析可知，混合研磨成細粉的目的是增大與酸的接觸面積，加快反應速率。（2）“酸浸”過程得到的濾液中含有Fe3+和Mn2+，是由于MnO2和FeS2反應轉(zhuǎn)化而來的，故該過程中主要反應的離子方程式是，濾渣1中含有S和不溶于酸的SiO2。（3）當Mn2+濃度為0.1mol/L時，溶液中c(OH-)===10-5.86mol/L，此時溶液的pH=8.14，由分析可知，調(diào)節(jié)pH的目的是除去溶液中的Fe3+和Al3+，鐵離子完全沉淀時，c(OH-)===mol/L，鋁離子完全沉淀時，c(OH-)===mol/L，故pH范圍的最小值約為4.70，應控制的pH范圍是4.70~8.14。（4）沉錳時加入氨水，防止溫度過高使一水合氨分解，溫度過低反應速率過慢。（5）由分析可知，“沉猛”時，參與反應的離子方程式是。（6）由題干溶解度圖象可知，當溫度低于40℃時溶液將析出MnSO4·5H2O，故由分析從“操作A”所得溶液中得到MnSO4·H2O晶體需進行的操作是蒸發(fā)結(jié)晶、保持溫度高于40℃以上趁熱過濾，洗滌、干燥.2．（2024屆廣東省名校4月聯(lián)考）稀土（RE）包括鑭（La）、鈰（Ce）等元素，是重要的戰(zhàn)略資源，從離子型稀土礦（含F(xiàn)e、Al等元素）中提取稀土元素并獲得高附加值產(chǎn)品的一種工藝流程如圖所示：已知：該工藝下，除鈰（Ce）外，稀土離子保持＋3價不變；金屬離子形成氫氧化物沉淀的相關(guān)pH見下表。離子開始沉淀時的pH1.54.35.6（為6.2）沉淀完全時的pH3.25.5/（為9.0）回答下列問題：（1）“預中和”工序中：①該工序適宜的pH范圍是。②膠狀的X射線衍射圖譜中，（選填“能”或“不能”）觀察到明銳的衍射峰。（2）“調(diào)pH”工序中，發(fā)生的離子反應方程式為。（3）濾液3可返回工序循環(huán)使用。（4）“沉淀”工序產(chǎn)物為（選填“”或“”），理由是[：]。（當反應的時可認為反應完全）（5）含氟稀土拋光粉的主要成分為，焙燒時發(fā)生的化學反應方程式為。（6）利用離子交換法浸出稀土的過程如圖所示。已知離子半徑越小、電荷數(shù)越大，離子交換能力越強．下列離子對交換能力最強的是______。A． B． C． D．(7)銀鈰合金是優(yōu)良的導電材料，一種銀鈰晶體結(jié)構(gòu)單元如圖（a）所示：①將該結(jié)構(gòu)單元示意圖（b）補充完全。②該晶體的化學式為。【答案】（1）3.2≤pH＜4.3不能（2）（3）酸溶（4）La(OH)3，，＞（5）（6）C(7)Ag15Ce【分析】稀土礦物與鹽溶液發(fā)生離子交換除去礦渣，預中和加入碳酸氫銨將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，再加入碳酸氫銨調(diào)節(jié)pH沉淀氫氧化鋁與稀土元素，在沉淀中加入氫氧化鈉將氫氧化鋁沉淀溶解，水解轉(zhuǎn)化為Al(OH)3.nH2O，將稀土元素的沉淀加HCl溶解，一部分加碳酸鈉沉淀之后轉(zhuǎn)化為La2O3，加入CeF2焙燒轉(zhuǎn)化為含氟稀土拋光粉，另一部分加草酸酸化得到La2O3和含稀土合金，據(jù)此回答?！窘馕觥浚?）①“預中和”工序中使鐵離子沉淀，其他金屬陽離子不沉淀，pH的范圍為：3.2≤pH＜4.3；②只有晶體在X射線衍射圖譜中才能觀察到明銳的衍射峰，而膠體不是晶體；（2）“調(diào)pH”工序中，Al3+與碳酸氫根強烈雙水解，發(fā)生的離子反應方程式為；（3）濾液3溶液中含有草酸，可以回到酸溶工序中循環(huán)利用；（4）①“沉淀”工序產(chǎn)物為La(OH)3；②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得，，＞；（5）含氟稀土拋光粉的主要成分為CeLa2O4F2，焙燒時發(fā)生的化學反應方程式為：；（6）根據(jù)離子半徑越小、電荷數(shù)越大，離子交換能力越強，對RE3+交換能力最強的是Mg2+，故選C；（7）①根據(jù)圖（a）可以看出，Ce在前面的兩個頂點，且位于面對角線的位置，Ag在剩下的6個頂點和6個面心，所以結(jié)構(gòu)單元示意圖（b）補充完全為：②Ce在頂點，均攤為，Ag在剩下的6個頂點和6個面心，均攤為，所以化學式為Ag15Ce。3．（2024屆廣東省深圳一模）鋯被稱為原子時代的頭號金屬。一種以氧氯化鋯（主要含，還含有少量、、等元素）為原料生產(chǎn)金屬鋯的工藝流程如下：已知：①“酸溶”后溶液中各金屬元素的存在形式為：、、、；②25℃時，，；物質(zhì)沸點/℃33131513007001150回答下列問題：（1）“酸溶”后，元素的化合價為。（2）“萃取”時，鋯元素可與萃取劑形成多種絡合物，寫出生成的離子方程式：。（3）“沉淀”后，“廢液”中，則“廢液”中。（4）“沸騰氮化”時，轉(zhuǎn)化為，同時生成一種還原性氣體，該反應的化學方程式為。（5）①“還原”的主要目的是。②沸點遠低于的可能原因為。（6）某種摻雜的晶胞如圖所示，位于晶胞的面心。①晶體中每個O周圍與其最近的O個數(shù)為。②已知該晶胞為立方晶胞，晶胞中O與Zr的最小間距為，設為阿伏加德羅常數(shù)的值，該晶體的密度為（列出計算式）。③如圖所示結(jié)構(gòu)（）與上述晶胞結(jié)構(gòu)不一致的是（填標號）。A．

B．

C．

D．【答案】（1）+4（2）（3）（4）（5）把FeCl3還原為FeCl2，避免升華時ZrCl4含有FeCl3雜質(zhì)FeCl3是分子晶體，CrCl3是離子晶體（6）6D【分析】氧氯化鋯，主要含，還含有少量、、等元素為原料生產(chǎn)金屬鋯，“酸溶”后溶液中各金屬元素的存在形式為：、、、，“萃取”時，鋯元素生成，除掉，而后“沉淀”時、生成沉淀，煅燒后生成、Fe2O3、Cr2O3，“沸騰氮化”時，轉(zhuǎn)化為ZrCl4，F(xiàn)e2O3、Cr2O3轉(zhuǎn)化為FeCl3、CrCl3，由于FeCl3和ZrCl4沸點接近，因此加入H2把FeCl3還原為FeCl2，避免升華時ZrCl4含有FeCl3雜質(zhì)，最后升華得到ZrCl4，鎂熱反應后產(chǎn)生金屬鋯，據(jù)此作答?！窘馕觥浚?）分析可知，氧元素的化合價為-2價，“酸溶”后不變價，因此的化合價為+4價，故答案為：+4。（2）生成的離子方程式：，故答案為：。（3）“沉淀”后的“廢液”中有，，則，，則“廢液”中，故答案為：。（4）“沸騰氮化”時，加入C、通入氯氣，轉(zhuǎn)化為，同時生成一種還原性氣體CO，該反應的化學方程式為，故答案為：。（5）①由于FeCl3和ZrCl4沸點接近，因此加入H2把FeCl3還原為FeCl2，避免升華時ZrCl4含有FeCl3雜質(zhì)，最后升華得到ZrCl4，故答案為：把FeCl3還原為FeCl2，避免升華時ZrCl4含有FeCl3雜質(zhì)；②沸點遠低于的可能原因為：FeCl3是分子晶體，CrCl3是離子晶體，故答案為：FeCl3是分子晶體，CrCl3是離子晶體。（6）①由晶胞圖可知，因此晶體中每個O周圍與其最近的O個數(shù)為6個，故答案為：6；②已知該晶胞為立方晶胞，晶胞中含鈣離子在面心，有個，O離子在晶胞的體心位置，有8個，鋯離子在頂點有8個，面心有4個，總共有，晶胞中O與鋯離子的最小間距為anm，晶胞邊長的一半設為x，得到，計算得到，則晶胞的邊長為，，設為阿伏加德羅常數(shù)的值，該晶體的密度為，故答案為：；③A．晶體結(jié)構(gòu)式晶胞旋轉(zhuǎn)得到的，和晶胞結(jié)構(gòu)相同，故A正確；B．晶胞中含鈣離子有1個，鋯離子有3個，O離子有8個，微粒間的距離相同，和晶胞結(jié)構(gòu)相同，故B正確；C．晶胞中含鈣離子有1個，鋯離子有3個，O離子個，微粒間的距離相同，和晶胞結(jié)構(gòu)相同，故C正確；D．晶胞中含鈣離子有1個，O離子有8個，鋯離子個，鈣離子之間的距離和晶胞中鈣離子的距離不同，故D錯誤；與上述晶胞結(jié)構(gòu)不一致的是D，故答案為：D。4．（2024屆廣東省省二模）鍺是一種戰(zhàn)略性金屬，廣泛應用于光學及電子工業(yè)領(lǐng)域。一種用鋅浸渣(主要含、，另含少量ZnS、以及)提取Ge和的工藝流程如下：已知：①鍺在硫酸中的存在形式：pH≤2.0時主要為，時主要為。②常溫下，，。請回答下列問題：（1）Ge是第四周期第ⅣA族元素，其基態(tài)原子的價層電子排布式為。（2）“氧化酸浸”工序中，溶液，浸渣的主要成分為、S和(填化學式)；被雙氧水氧化的離子方程式為。（3）“中和沉淀”工序中，所加化合物A為(填一種物質(zhì)的化學式)；調(diào)節(jié)溶液，Ge和Fe共沉淀，此時濾液中。（4）①在水溶液中的溶解度曲線如圖所示，則從濾液中回收的操作為蒸發(fā)濃縮、、洗滌、干燥。②用惰性電極電解溶液可制取金屬鋅，電解后的溶液可在上述流程中工序循環(huán)使用。（5）“水解”工序中，水解生成的化學方程式為；的沸點(1200℃)遠高于的沸點(84℃)，其原因為。（6）是一種可用于制作太陽電池的鈣鈦礦型材料，其立方晶胞如圖所示，Cs與Br的最短距離比Ge與Br的最短距離大，則Ge在晶胞中的位置為(填“體心”“面心”或“頂角”)；晶體中一個Cs周圍與其距離最近的Br的個數(shù)為?！敬鸢浮浚?）（2）（3）ZnO或等（4）趁熱過濾氧化酸浸（5）是共價晶體，是分子晶體（6）體心12【分析】由題給流程可知，向鋅浸渣中加入過氧化氫和硫酸的混合溶液，將ZnFe2O4轉(zhuǎn)化為硫酸鋅、硫酸鐵，硫化鋅、二硫化鍺轉(zhuǎn)化為硫酸鋅、硫酸鍺和硫，二氧化硅不反應，過濾得到含有硫酸鈣、二氧化硅和硫的濾渣和濾液；向濾液中加入氧化鋅或氫氧化鋅調(diào)節(jié)溶液pH，將溶液中的鐵離子、鍺離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鍺沉淀，過濾得到濾液和濾餅；濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥得到一水硫酸鋅晶體；向濾餅中加入鹽酸溶解后，蒸餾得到四氯化鍺，四氯化鍺一定條件下水解、過濾得到水解液和二氧化鍺；二氧化鍺與合適的還原劑一定條件下反應生成鍺?！窘馕觥浚?）鍺元素位于第四周期ⅣA族，則基態(tài)原子的價層電子排布式為4s24p2，故答案為：4s24p2；（2）由分析可知，濾渣的主要成分為硫酸鈣、二氧化硅和硫；由分析可知，硫化鍺與過氧化氫和硫酸混合溶液反應生成硫酸鍺、硫和水，反應的離子方程式為，故答案為：；；（3）由分析可知，“中和沉淀”工序中，加入氧化鋅或氫氧化鋅調(diào)節(jié)溶液pH的目的是將溶液中的鐵離子、鍺離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鍺沉淀；由溶度積可知，濾液中鍺離子與鐵離子的濃度比為=101.6，故答案為：ZnO或等；101.6；（4）①由圖可知，一水硫酸鋅的溶解度隨溫度升高而降低，則從硫酸鋅溶液中回收一水硫酸鋅的操作為蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥，故答案為：趁熱過濾；②用惰性電極電解硫酸鋅溶液制取金屬鋅的反應為2ZnSO4+2H2O2Zn+2H2SO4+O2↑，則電解得到的硫酸溶液可在上述流程中氧化酸浸工序循環(huán)使用，故答案為：氧化酸浸；（5）由分析可知，四氯化鍺一定條件下水解、過濾得到水解液和二氧化鍺，反應的化學方程式為；由沸點可知，二氧化鍺是熔沸點高的原子晶體，四氯化鍺是熔沸點低的分子晶體，原子晶體的沸點高于分子晶體，故答案為：；是共價晶體，是分子晶體；（6）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點的黑球個數(shù)為8×=1、位于體心的條紋球個數(shù)為1、位于面心的灰球個數(shù)為6×=3，由化學式可知，灰球為溴原子，由銫原子與溴原子的最短距離比鍺原子與溴原子的最短距離大可知，條紋球為鍺原子、黑球為銫原子；晶胞中位于頂點的銫原子與位于面心的溴原子距離最近，則銫原子周圍與其距離最近的溴原子的個數(shù)為12，故答案為：體心；12。5．（2024屆廣東省大灣區(qū)二模）V有“工業(yè)味精”之稱。工業(yè)上提取釩的工藝有多種，一種從釩頁巖（一種主要含Si、Fe、Al、V元素的礦石）中提取V的工藝流程如下：已知：①“酸浸”時有VO生成；②在有機溶劑中的溶解度大于水，“萃取”時離子的萃取順序為；③VO和可以相互轉(zhuǎn)化?；卮鹣铝袉栴}：（1）“焙燒”時可添加適量“鹽對”NaCl-與釩頁巖形成混合物，這樣做的目的是。（2）“濾渣1”除掉的主要雜質(zhì)元素是（填元素符號）。（3）作用是將VO轉(zhuǎn)化為，轉(zhuǎn)化的目的是，發(fā)生的離子反應方程式為。（4）①“沉釩”時，生成沉淀，“步驟X”應該加入（填“氧化劑”或“還原劑”），寫出“沉釩”時的離子反應方程式。②以“沉釩率”（沉淀中V的質(zhì)量和釩頁巖中釩的質(zhì)量之比）表示釩的回收率如圖所示，溫度高于80℃時沉釩率下降的原因是。（5）①可以溶解在NaOH溶液中，得到，在不同的pH下可以得到不同聚合度的多釩酸鹽，其陰離子呈如圖所示的無限鏈狀結(jié)構(gòu)，其中一種酸式釩酸根離子可以表示為，其中。②V的另一種氧化物的立方晶胞如圖所示，則在晶胞中，黑球代表的是原子?！敬鸢浮浚?）生成易溶的鈉鹽，提高釩的浸取率（2）Si（3）VO2+的萃取率大于VO，轉(zhuǎn)化為VO2+可以提高釩的萃取率2VO+H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O（4）氧化劑VO+NH=NH4VO3↓溫度高于80℃時，NH的水解程度增大，NH濃度減小導致沉釩率下降（5）10V【分析】由題給流程可知，向釩頁巖焙燒得到的焙燒渣中加入酸酸浸，將金屬元素轉(zhuǎn)化為VO、鐵離子、鋁離子，二氧化硅不能與酸反應，過濾得到含有二氧化硅的濾渣和濾液；調(diào)節(jié)濾液的pH為5.1，將溶液中的鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，過濾得到含有氫氧化鐵、氫氧化鋁的濾渣和濾液；向濾液中加入草酸溶液，將VO離子還原為VO2+離子，向反應后的溶液中加入萃取劑萃取、分液得到水相和有機相；向有機相中加入反萃取劑萃取、分液得到水相和有機相；向水相中加入氧化劑將溶液中VO2+離子氧化為VO離子，向反應后的溶液中加入氯化銨溶液，將溶液中的釩元素轉(zhuǎn)化為釩酸銨沉淀，過濾得到釩酸銨；釩酸銨煅燒分解生成五氧化二釩?！窘馕觥浚?）“焙燒”時添加適量“鹽對”與釩頁巖形成混合物的目的是焙燒時氯化鈉和硫酸鈉提供的鈉元素能將釩頁巖中的釩元素轉(zhuǎn)化為易溶的鈉鹽，從而提高釩的浸取率，故答案為：生成易溶的鈉鹽，提高釩的浸取率；（2）由分析可知，濾渣1的主要成分是二氧化硅，除掉的主要雜質(zhì)元素是硅元素，故答案為：Si；（3）由題給信息可知，VO2+的萃取率大于VO，則轉(zhuǎn)化過程中加入草酸溶液的目的是將VO離子還原為VO2+離子，有利于萃取時提高釩的萃取率，反應的離子方程式為2VO+H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O，故答案為：VO2+的萃取率大于VO，轉(zhuǎn)化為VO2+可以提高釩的萃取率；2VO+H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O；（4）①由分析可知，步驟X中加入氧化劑的目的是將溶液中VO2+離子氧化為VO離子，向反應后的溶液中加入氯化銨溶液的目的是將溶液中的釩元素轉(zhuǎn)化為釩酸銨沉淀，反應的離子方程式為VO+NH=NH4VO3↓，故答案為：氧化劑；VO+NH=NH4VO3↓；②氯化銨在溶液中的水解反應我吸熱反應，升高溫度，水解平衡向正反應方向移動，所以溫度高于80℃時沉釩率下降的原因是溫度高于80℃時，NH的水解程度增大，NH濃度減小導致沉釩率下降，故答案為：溫度高于80℃時，NH的水解程度增大，NH濃度減小導致沉釩率下降；（5）①由無限鏈狀結(jié)構(gòu)可知，多釩酸鹽中釩元素的化合價為+5價，由化合價代數(shù)和為0可知，中x==10，故答案為：10；②由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點和體心的黑球個數(shù)為8×+1=2，位于面上和體內(nèi)的白球個數(shù)為4×+2=4，由氧化物的化學式可知，黑球為釩原子、白球為氧原子，故答案為：V。6．（2024屆廣東省佛山二模）錸(Re)用于制造高效能火箭引擎。從輝鉬礦氧化焙燒后的煙道灰(主要成分有、、、CuO、)中提取錸粉的一種工藝流程如圖所示。已知：開始沉淀pH2.57.05.7完全沉淀pH3.29.06.7回答下列問題：（1）“氧化浸出”時，被氧化為，被氧化的離子方程式為。（2）“水解中和”時，加調(diào)節(jié)溶液pH=6。①溶液中(填“>”、“<”或“=”)。②除鉬的化合物外，濾渣1中還有(填化學式)。③計算此時溶液中。（3）“硫化沉淀”時，與反應生成難溶的，離子方程式為。（4）“離子交換”“解吸”“樹脂再生”一系列步驟中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。①樹脂再生時需加入的試劑X為(填化學式)。②“解吸”所用中的陰離子的空間構(gòu)型為。（5）錸的某種氧化物的晶胞如圖所示，該物質(zhì)的化學式為。錸原子填在氧原子圍成的(填“四面體”、“立方體”或“八面體”)空隙中?！敬鸢浮浚?）（2）>、（3）（4）正四面體或四面體（5）八面體【分析】煙道灰加入硫酸、過氧化氫氧化浸出，過濾后加入碳酸氫銨中和，根據(jù)后續(xù)流程可知，濾渣1中含有Mo的化合物元素，調(diào)節(jié)pH為6，同時會生成Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀，向濾液加入硫化銨和硫酸，得到CuS和MoS3沉淀，過濾后向濾液中加入RCl吸附錸，之后加入HClO4解吸得到HReO4溶液,再生樹脂加入HCl后循環(huán)使用，經(jīng)過提純，最后得到Re，據(jù)此回答?！窘馕觥浚?）“氧化浸出”時，被氧化為，被氧化的離子方程式為；（2）①溶液中，由于碳酸氫根的水解程度大于銨根的水解程度，溶液呈弱堿性，故>；②由分析知，除鉬的化合物外，濾渣1中還有、；③由表中數(shù)據(jù)可知，此時溶液中；（3）硫化沉淀”時，與反應生成難溶的，離子方程式為；（4）①由圖知，樹脂再生時需加入的試劑X為，發(fā)生的反應為；中的陰離子為，的中心原子的雜化類型為sp3雜化，空間構(gòu)型為正四面體或四面體；（5）如圖所示，該晶胞中，氧原子的個數(shù)為，錸原子的個數(shù)為，故該物質(zhì)的化學式為；錸原子填在氧原子圍成的八面體空隙中。7．（2024屆廣東省廣州二模）鉻酸鈉（）是一種重要的化工原料。一種由鉻鐵礦（主要成分為，還含有硅、鎂、鋁的化合物等雜質(zhì)）為原料制備。的工藝流程如下：已知：25℃時，，，，?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Cr3+的價層電子排布式為。（2）“堿浸氧化”時，轉(zhuǎn)化為和，該反應中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為。（3）“除鋁”時，轉(zhuǎn)化為沉淀，該反應的離子方程式為。（4）“沉鉻”中，常溫下，往“除鋁”所得濾液中加入過量固體，充分攪拌，當溶液中沉淀完全（）時，濾液1中為，濾液1經(jīng)濃縮后可循環(huán)至工序重復使用。（已知：）（5）“酸溶還原”所得溶液中的溶質(zhì)除HCl外，還含有（填化學式）。（6）“堿溶氧化”中，生成，反應的化學方程式為。(7)的一種晶胞如圖1，沿z軸方向的投影如圖2，其中氧原子不在圖中標注，Cr位于晶胞面上及晶胞內(nèi)。①每個晶胞中含有的個數(shù)為②晶胞中位于晶胞頂角及體心的的距離為nm（用含a、b、c的式子表示）?！敬鸢浮浚?）3d3（2）7:4（3）Na++[Al(OH)4]—+2SiO=NaAlSi2O6↓+4OH—（4）4.48堿浸氧化（5）CrCl3、BaCl2（6）2Cr(OH)3+3H2O2+4NaOH=Na2CrO4+8H2O(7)8【分析】由題給流程可知，鉻鐵礦在氫氧化鈉溶液、氧氣中發(fā)生堿浸氧化，將鐵元素轉(zhuǎn)化為氧化鐵、鉻元素轉(zhuǎn)化為鉻酸鈉、鎂元素轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂、鋁元素轉(zhuǎn)化為四羥基合鋁酸鈉、硅元素轉(zhuǎn)化為硅酸鈉，過濾得到含有氧化鐵、氫氧化鎂的濾渣和含有鉻酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、硅酸鈉的濾液；向濾液中加入硅酸鈉溶液，將溶液中的鋁元素、硅元素轉(zhuǎn)化為NaAlSi2O6沉淀，過濾得到含有NaAlSi2O6的濾渣和鉻酸鈉溶液；向溶液中加入氫氧化鋇溶液，將溶液中的鉻酸根離子轉(zhuǎn)化為鉻酸鋇沉淀，過濾得到濾液和鉻酸鋇；向鉻酸鋇中加入鹽酸和乙醇酸溶還有，鉻酸鋇與鹽酸和乙醇反應生成氯化鉻、氯化鋇、二氧化碳和水，向反應后的溶液中加入氫氧化鋇，將溶液中的鉻離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鉻沉淀，過濾得到濾液和氫氧化鉻；向氫氧化鉻中加入氫氧化鈉溶液和過氧化氫溶液堿溶氧化，將氫氧化鉻轉(zhuǎn)化為鉻酸鈉，鉻酸鈉溶液結(jié)晶得到鉻酸鈉?！窘馕觥浚?）鉻元素的原子序數(shù)為24，基態(tài)鉻離子的價層電子排布式為3d3，故答案為：3d3；（2）由化合價代數(shù)和為0可知，中鐵元素的化合價為+2價、鉻元素的化合價為+3價，由分析可知，堿浸氧化時，鐵元素轉(zhuǎn)化為氧化鐵、鉻元素轉(zhuǎn)化為鉻酸鈉，由得失電子數(shù)目守恒可知，反應中氧化劑氧氣和還原劑的物質(zhì)的量之比為(1+3×2)：2×2=7:4，故答案為：7:4；（3）由分析可知，“除鋁”時加入硅酸鈉溶液的目的是將溶液中的鋁元素、硅元素轉(zhuǎn)化為NaAlSi2O6沉淀，反應的離子方程式為Na++[Al(OH)4]—+2SiO=NaAlSi2O6↓+4OH—，故答案為：Na++[Al(OH)4]—+2SiO=NaAlSi2O6↓+4OH—；（4）由溶度積可知，溶液中鉻離子濃度為1.0×10?5mol/L時，溶液中鋇離子濃度為=1.2×10?5mol/L，則溶液中的氫氧根離子濃度為=2mol/L=4.48mol/L，故答案為：4.48；（5）由分析可知，“酸溶還原”發(fā)生的反應為鉻酸鋇與鹽酸和乙醇反應生成氯化鉻、氯化鋇、二氧化碳和水，則反應所得溶液中的溶質(zhì)除氯化氫外，還有氯化鉻、氯化鋇，故答案為：CrCl3、BaCl2；（6）由分析可知，“堿溶氧化”中加入氫氧化鈉溶液和過氧化氫溶液堿溶氧化的目的是將氫氧化鉻轉(zhuǎn)化為鉻酸鈉，反應的化學方程式為2Cr(OH)3+3H2O2+4NaOH=Na2CrO4+8H2O，故答案為：2Cr(OH)3+3H2O2+4NaOH=Na2CrO4+8H2O；（7）①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點、面上和體心的鈉離子個數(shù)為8×+12×+1=8，故答案為：8；②由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞的面對角線為nm，則體對角線為nm，晶胞中位于晶胞頂角及體心的鈉離子的距離為體對角線的，則距離為nm，故答案為：。8．（2024屆廣東省韶關(guān)二模）二氧化鈰（）是一種典型的金屬氧化物，具有較強的氧化性廣泛應用于多相催化反應，并作為汽車尾氣凈化的三效催化劑的重要組成成分。以氟碳鈰礦（主要含、等）為原料制備的一種工藝流程如下圖所示：已知：①“氧化焙燒”后，Ce元素轉(zhuǎn)化為和；②濾液A中含：、等離子。回答下列問題：（1）濾渣A的主要成分是（填化學式）；“酸浸”不用鹽酸的理由是（答一點即可）。（2）“系列操作”包含以下幾個過程：已知：不能溶于有機物TBP；能溶于有機物TBP，且存在反應：。“濾液A”中加入有機物TBP后的分離方法是，“有機層B”中發(fā)生反應的離子方程式為。水層中的一種溶質(zhì)，理論上可以在工藝流程圖中的工序中循環(huán)利用，減小“調(diào)pH”工序中的用量，節(jié)約生產(chǎn)成本。（3）“調(diào)pH”中，要使沉淀完全（通常認為溶液中離子濃度小于為沉淀完全），應控制pH大于（已知25℃時）。（4）“氧化”中，NaClO轉(zhuǎn)化為NaCl，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。（5）二氧化鈰立方晶胞如圖所示，則鈰原子Ce在晶胞中的位置是；晶體中一個Ce周圍與其最近的O的個數(shù)為?！敬鸢浮浚?）會被鹽酸還原為；生成有毒的會污染環(huán)境；鹽酸不能除去雜質(zhì)等（2）分液酸浸（3）9（4）（5）面心和頂角8【分析】該工藝流程原料為氟碳鈰礦(主要含、等)，產(chǎn)品為，原料在富氧空氣中“氧化焙燒”生成、和，熔渣“酸浸”時，得到的濾液A中含，說明加入的是硫酸，與反應生成，、轉(zhuǎn)化成，過濾后，濾液A經(jīng)系列操作，轉(zhuǎn)化成，加入NaOH調(diào)節(jié)pH使轉(zhuǎn)化成沉淀，過濾后濾渣B中加入NaClO將氧化成，煅燒得到?！窘馕觥浚?）根據(jù)上述分析，“酸浸”時與反應生成沉淀，故濾渣A主要成分為；“酸浸”時加入的酸為可以除去，具有較強的氧化性，若加入鹽酸，會被還原為，同時生成有毒的會污染環(huán)境；故答案為：；會被鹽酸還原為；生成有毒的會污染環(huán)境；鹽酸不能除去雜質(zhì)等（2）濾液A中的能溶于有機物TBP，振蕩靜置后的水層與有機層采用分液方法進行分離；進入有機層TBP中被分離出來后，經(jīng)過系列操作得到含水層，則說明有機層中轉(zhuǎn)化為，而在有機物TBP中不溶進入水層，被還原成，應加入還原劑發(fā)生氧化還原反應，具有還原性且被氧化成不會引入新雜質(zhì)，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，反應的離子方程式為；水層溶液中含有硫酸，故可循環(huán)利用于“酸浸”工序；故答案為：分液；；酸浸；（3）使沉淀完全時，溶液，則，此時溶液；故答案為：9；（4）“氧化”工序發(fā)生的氧化還原反應為NaClO將氧化成，同時生成NaCl，方程式為，NaClO為氧化劑，為還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2；故答案為：1:2；（5）在二氧化鈰立方晶胞結(jié)構(gòu)中，白球位于頂角與面心有個，黑球位于體內(nèi)有8個，白球:黑球=1:2，在二氧化鈰化學式中Ce:O=1:2，白球為Ce原子，位于頂角與面心；以晶胞結(jié)構(gòu)中上平面面心位置的Ce原子為例，與其最近的O原子有該晶胞中的4個O原子及無隙并置的上一個晶胞中的4個O原子，共8個；故答案為：1:2；8。9．（2024屆廣東省韶關(guān)一模）鎵鍺是重要的戰(zhàn)略金屬資源丹霞冶煉廠以鋅精礦（主要成分為ZnS，還含有鐵、銅、和鍺等金屬硫化物）為原料制備Zn、Ga、Ge的工藝流程如圖所示：已知：①該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：金屬離子Fe3+Ga3+Cu2+開始沉淀時的pH2.53.55.3沉淀完全時的pH3.34.66.4②鎵與鋁同主族，化學性質(zhì)相似。（1）基態(tài)鎵原子的核外電子排布式為。（2）“氧壓浸出”時，ZnS發(fā)生反應的化學方程式是。（3）“濾渣I”的主要成分為（填化學式）。（4）“萃取”的原理為Mn+(水相)+nHA(有機相)MAn(有機相)+nH+(水相)（M為Cu或Ga），則“反萃取”工序中的試劑X宜選用（填化學式）。（5）反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+,“沉鎵”時應控制溶液的pH范圍為。（6）寫出“堿溶”過程中發(fā)生反應的離子方程式。(7)砷化鎵GaAs是一種重要的半導體材料，其晶體的立方體晶胞如圖所示，設晶胞邊長為apm，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶胞的密度為g/cm3（寫出表達式）?！敬鸢浮浚?）（2）（3）Fe(OH)3（4）H2SO4（5）[4.6,5.3)（6）或(7)【分析】以鋅精礦（主要成分為ZnS，還含有鐵、銅、和鍺等金屬硫化物）為原料制備Zn、Ga、Ge，鋅精礦通入氧氣、硫酸進行氧壓浸出，各硫化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，同時得到S單質(zhì)，加入ZnO調(diào)節(jié)pH，生成Fe(OH)3除去鐵離子，再加入Zn置換，過濾得到Ge、Cu、Ga的混合物，濾液可以進一步得到Zn，混合物氧化焙燒，得到其氧化物，然后加入硫酸酸浸，得到硫酸鹽，加入萃取劑HA，Ge進入水相，Cu、Ga進入有機相，水相經(jīng)系列反應得到Ge單質(zhì)，有機相反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+，然后加入NaOH沉Ga，用NaOH堿溶，得到偏鎵酸鹽，電解，得到Ga，據(jù)此解答?！窘馕觥浚?）Ga為31號元素，基態(tài)鎵原子的核外電子排布式為。（2）“氧壓浸出”時，ZnS和氧氣、硫酸反應得到硫酸鹽和S，發(fā)生反應的化學方程式是。（3）“濾渣I”的主要成分為Fe(OH)3。（4）結(jié)合前面所得物質(zhì)為對應的硫酸鹽，則“反萃取”工序中的試劑X宜選用H2SO4。（5）反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+,結(jié)合兩者沉淀完全的pH，“沉鎵”時應控制溶液的pH范圍為[4.6,5.3)。（6）“堿溶”過程為轉(zhuǎn)化為，發(fā)生反應的離子方程式或。（7）晶胞中As原子數(shù)為6×＋8×＝4，Ga原子數(shù)為4，則ρ＝＝＝g/cm3。10．（2024屆廣東省韶關(guān)二模）2023年7月3日，商務部與海關(guān)總署發(fā)布公告，宣布對鎵、鍺相關(guān)物質(zhì)實施出口管制。金屬鎵被稱為“電子工業(yè)脊梁”，氮化鎵是5G技術(shù)中廣泛應用的新型半導體材料。利用粉煤灰（主要成分為、、，還有少量等雜質(zhì)）制備鎵和氮化鎵的流程如下：已知：①鎵與鋁同主族，其化合物性質(zhì)相似。②“堿浸”后溶液的主要成分為、（四羥基合鋁酸鈉）、。③；；回答下列問題：（1）“焙燒”的目的是將轉(zhuǎn)化為，該反應的化學方程式為。（2）“沉淀”步驟中加入過量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，則濾渣2的主要成分是（寫化學式）。（3）步驟①和②中通入過量氣體A發(fā)生反應的離子方程式為。（4）取agGaN樣品溶于足量的熱NaOH溶液中，用溶液將產(chǎn)生的完全吸收，用的鹽酸滴定，消耗鹽酸VmL，則樣品的純度是。（5）一種含鎵的藥物合成方法如圖所示：①化合物Ⅰ中環(huán)上N原子的雜化方式為。②化合物Ⅱ中Ga的配位數(shù)為，x=?！敬鸢浮浚?）（2）H2SiO3（3）（4）（5）sp261【分析】粉煤灰（主要成分為、、，還有少量等雜質(zhì)）與純堿焙燒后得到Na2GaO2、Na2SiO3、Na2AlO2和A氣體CO2，加入稀的NaOH溶液浸取，得到濾渣1氧化鐵沉淀，濾液中含有、、，“沉淀”步驟中加入過量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，則濾渣2的主要成分是H2SiO3沉淀，此時溶液中存在鋁離子和鎵離子，調(diào)pH值通入二氧化碳后生成氫氧化鋁沉淀，通入二氧化碳二次酸化后得到氫氧化鎵，將濾餅與氫氧化鈉溶液混合應，得到[Ga(OH)4]﹣，電解后得到鎵單質(zhì)，加入一溴甲烷和氨氣得到GaN，據(jù)此解答。【解析】（1）“焙燒”后鎵元素均轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽NaGaO2，則反應的化學方程式為。（2）依據(jù)上述分析，濾渣2為H2SiO3沉淀。（3）步驟①和②中通入過量氣體A生成Ga(OH)3沉淀和NaHCO3發(fā)生反應的離子方程式為：。（4）根據(jù)質(zhì)量守恒和題中信息，建立關(guān)系式為，樣品的純度為。（5）化合物Ⅰ中環(huán)為吡啶環(huán)，與苯環(huán)類似，為平面結(jié)構(gòu)，則N原子的雜化方式為sp2。②由圖可知，化合物Ⅱ中Ga與6個原子配位，則配位數(shù)為6，4個COOH各失去1個H后顯-1價，Ga為+3價，故化合物Ⅱ整體帶1個單位的負電荷，故x=1?？键c二分離提純類11．（2024屆大灣區(qū)一模）釩是重要的戰(zhàn)略資源，以硫酸工業(yè)產(chǎn)生的廢釩催化劑為原料(含、、、以及少量的等)，綜合回收利用釩、硅、鉀實現(xiàn)變廢為寶、保護環(huán)境的目的，回收工藝流程如下：已知：釩的氧化物在酸性條件下以、存在，增大時可轉(zhuǎn)化為沉淀。（1）“水浸”前，通常需要將催化劑粉碎，其目的是。（2）“濾渣2”轉(zhuǎn)化為的化學方程式是。（3）“還原酸浸”時：①硫酸的用量會影響釩的浸出率，需保持在1.2以下的原因是。②過程中除了有被還原成，還涉及的反應離子方程式為。③若以磷酸為介質(zhì)處理廢催化劑，可以提高釩的浸出率。一種釩磷配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，形成配位鍵時V提供(選填“孤對電子”或“空軌道”)。（4）“萃取”時選擇有機萃取劑，原理是：(有機層)(有機層)，“反萃取”應選擇在環(huán)境中進行(選填“酸性”、“中性”或“堿性”)。（5）加氨水生成沉淀，若經(jīng)焙燒得到產(chǎn)品，則消耗空氣中。（6）近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)含釩的銻化物在超導方面表現(xiàn)出潛在的應用前景。某含釩的銻化物晶胞如圖1所示，晶體中包含由V和組成的二維平面如圖2。該含釩的銻化物化學式為，釩原子周圍緊鄰的銻原子數(shù)為?！敬鸢浮浚?）增大催化劑與水的接觸面積，提高反應速率與浸出率（2）SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O或SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑（3）VO2+水解程度增加或生成VO(OH)2，影響釩的浸出率空軌道（4）酸性（5）0.5（6）CsV3Sb56【分析】水浸廢釩催化劑(含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2以及少量的Fe2O3等)，VOSO4、K2SO4進入濾液1，V2O5、SiO2以及Fe2O3進入濾渣1，用無水K?SO3和H?SO4對濾渣1還原酸浸，V2O5、Fe2O?和K2SO3和H2SO4反應進入濾液2，SiO2進入濾渣2，用有機試劑對濾液1和濾液2中的、VO2+進行萃取分離出亞鐵離子和鉀離子，再反萃取出和VO2+，再加氨水沉釩，焙燒得到V2O5，據(jù)此分析解答?！窘馕觥浚?）“水浸”前，通常需要將催化劑粉碎，其目的是增大催化劑與水的接觸面積，提高反應速率與浸出率；（2）“濾渣2”主要成分是SiO2，轉(zhuǎn)化為Na2SiO3的化學方程式是：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O或SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑；（3）①“還原酸浸”時，硫酸的用量會影響釩的浸出率，pH超過1.2時，VO2+水解程度增加或生成VO(OH)2，水解產(chǎn)物會進入濾渣中影響釩的浸出率；②過程中除了有，被還原成VO2+，還涉及的反應離子方程式為③由圖2可知，和V形成配位鍵的P、O、Cl均含有孤電子對，故V提供的是空軌道；（4）“萃取”時選擇有機萃取劑，原理是：H2R(有機層)+VO2+2H++VOR(有機層)，“反萃取”應讓平衡逆向移動，使VO2+進入水層，故選擇在酸性環(huán)境中進行；（5）VO(OH)2沉淀經(jīng)焙燒得到V2O5的方程式為：4VO(OH)2+O22V2O5+4H2O，若經(jīng)焙燒得到1molV2O5產(chǎn)品，則消耗空氣中O2的物質(zhì)的量為：mol=0.5mol；（6）由該化合物的晶胞可知，Cs位于頂點，含有個，Sb位于棱上和晶胞內(nèi)個，V位于面上和晶胞內(nèi)，含有

個，所以銻化物M的化學式CsV3Sb5；晶胞中有4個面的面心由釩原子占據(jù)，這些釩原子填充在銻原子構(gòu)成的八面體空隙中，周圍緊鄰的銻原子數(shù)為6；12．（2024屆廣東省肇慶二模）稀土金屬(RE)屬于戰(zhàn)略性金屬，我國的稀土提煉技術(shù)位于世界領(lǐng)先地位。一種從廢舊磁性材料[主要成分為鈰(Ce)、Al、Fe和少量不溶于酸的雜質(zhì)]中回收稀土金屬Ce的工藝流程如圖所示。已知：①Ce(H2PO4)3難溶于水和稀酸。②常溫下，Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16.4，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32.9，Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20。③當溶液中的金屬離子濃度小于或等于10-5mol/L時，可認為已沉淀完全。（1）為提高酸浸的速率，可采取的措施為(寫一條即可)。（2）常溫下，“酸浸”后測得溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L，c(Ce3+)=0.01mol/L，則“沉Ce”時，為了使Al3+完全沉淀，但不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3，需要調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為。（3）“堿轉(zhuǎn)換”過程中Ce(H2PO4)所發(fā)生反應的離子方程式為，“濾液2”中鋁元素的存在形式為(填化學式)。（4）“沉淀”后所得的固體為Ce2(C2O4)3·10H2O，將其煅燒可得Ce2O3和一種無毒的氣體，發(fā)生反應的化學方程式為。（5）某稀土金屬氧化物的立方晶胞如圖所示，則該氧化物的化學式為，距離RE原子最近的O原子有個。若M(晶胞)=Mg/mol，晶胞邊長為anm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞的密度為g/cm3(列出計算式)?！敬鸢浮浚?）加熱、攪拌、粉碎廢舊磁性材料、適當增大硫酸濃度等（2）（3）Na[Al(OH)4](或NaAlO2)（4）（5）REO28【分析】廢舊磁性材料加入稀硫酸酸浸后過濾，濾液中含有硫酸亞鐵、硫酸鈰、硫酸鋁，向濾液中加入磷酸二氫鈉，得到Ce(H2PO4)3、氫氧化鋁沉淀；“堿轉(zhuǎn)換”過程中Ce(H2PO4)所發(fā)生反應，過濾向濾渣中稀硫酸溶解后再加草酸“沉淀”后所得的固體為Ce2(C2O4)3·10H2O，將其煅燒可得Ce2O3和CO2，Ce2O3被還原為Ce?！窘馕觥浚?）可通過加熱、攪拌、粉碎廢舊磁性材料、適當增大硫酸濃度等措施提高酸浸的速率，故答案為：通過加熱、攪拌、粉碎廢舊磁性材料、適當增大硫酸濃度；（2）“沉Ce”時，為了使Al3+完全沉淀，，，此時，pH應大于等于4.7；溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L，c(Ce3+)=0.01mol/L，為了不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3，當，，，為了使Al3+完全沉淀，但不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3，需要調(diào)節(jié)溶液的pH范圍，故答案為：；（3）“堿轉(zhuǎn)換”過程中Ce(H2PO4)所發(fā)生反應，氫氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液中生成了Na[Al(OH)4](或NaAlO2)，故答案為：；Na[Al(OH)4](或NaAlO2)；（4）“沉淀”后所得的固體為Ce2(C2O4)3·10H2O，將其煅燒可得Ce2O3和CO2，發(fā)生反應，故答案為：；（5）根據(jù)晶胞圖可知1個晶胞中RE：，O：，兩種原子個數(shù)比為1:2，化學式為：REO2；距離RE原子最近的O原子有8個；M(晶胞)=Mg/mol，晶胞邊長為anm，1個晶胞的體積為，1個晶胞中還有4個REO2，晶胞的密度為故答案為：REO2；8；。13．（2024屆廣東省省2月聯(lián)考）鉬具有耐腐耐磨的特性，目前廣泛應用于化工、醫(yī)療和國防領(lǐng)域。一種使用先進的堿性氧化焙燒法，從鎳鉬礦（主要成分是）中回收鉬的流程如圖所示：已知：①“焙燒”后鉬元素以的形式存在，的化合價不變且以氧化物的形式存在，“焙燒”過程中未見有含氣態(tài)物的生成。②。③一般離子濃度達到以下視為沉淀完全。回答下列問題：（1）寫出“焙燒”過程中發(fā)生反應的化學方程式：。（2）“濾渣1”的主要成分為（填化學式）。（3）實驗用量與理論用量的比值為1.0、1.1、1.2、1.3時，Mo的浸出率和殘留濃度的關(guān)系如圖所示，則的最佳用量比為，結(jié)合圖中信息說明理由：。（4）常溫下，“水浸”過程完成后溶液中，試計算“凈化”過程中每升溶液中需加入（保留兩位有效數(shù)字），若“凈化”完成后溶液的，則此時溶液中（填“不存在”或“存在”）沉淀。（5）被稱為潤滑之王，其穩(wěn)定晶體的晶胞結(jié)構(gòu)的透視圖與正視圖如圖所示，晶胞參數(shù)，原子間距，則；晶胞中與Mo原子距離最近且相等的原子數(shù)目為?！敬鸢浮浚?）（2）（3）1.2當?shù)挠昧勘葟?.0增加到1.2時，鉬的浸出率明顯增加，當用量比從1.2增加到1.3時，鋤的浸出率增加不大，但的殘留濃度顯著增大（4）0.70不存在（5）26【分析】鎳鉬礦（主要成分是）通入空氣，加入碳酸鈉焙燒產(chǎn)生CO2,水浸后除去濾渣1為，加入硫酸鎂凈化除去濾渣2為氫氧化鎂，冷卻結(jié)晶得到硫酸鈉，加入D318-Ⅲ樹脂離子交換，再加入氨水解析得到解析液，處理后得到鉬酸銨；【解析】（1）由題中信息可知，含的產(chǎn)物為，S沒有生成氣體物質(zhì)，故被氧化為最高價的鹽，流程中生成，可寫出反應物與生成物，再由氧化還原配平的規(guī)則進行還原劑和氧化劑的配平，再根據(jù)元素質(zhì)量守恒配平其他原子，寫上焙燒條件可得；（2）被氧化為，不溶于堿性的碳酸鈉溶液成為濾渣，由題中信息可知以價氧化物存在，也不溶于堿性碳酸鈉溶液，成為濾渣，答案為；（3）由圖可知，當用量比從1.0增加到1.2時，鉬的浸出率明顯增加，當用量比從1.2增加到1.3時，鉬的浸出率增加不大，但的殘留濃度顯著增大，故最佳用量比選擇1.2；（4），轉(zhuǎn)換單位為，完全沉淀此部分需，當沉淀完全后溶液中，合計，故每升溶液中需加入，若“凈化”完成后溶液，則此時溶液中，此時，故不存在沉淀；（5）由圖可知，一個晶胞中含有2個原子，4個原子，故；晶胞中與原子距離最近且相等的原子數(shù)目為3，故晶胞中與原子距離最近且相等的原子數(shù)目為6。14．（2024屆廣東省廣州一模）對廢舊鋰離子電池正極材料(主要成分為，還含有少量、、、等元素)進行回收可有效利用金屬資源，一種回收利用工藝流程如下：已知：①常溫下，丁二酮肟是白色晶體，不溶于水，可溶于乙醇等有機溶劑。②常溫下，部分氫氧化物的如下表：氫氧化物回答下列問題：（1）“酸浸還原”中轉(zhuǎn)化為，氧化產(chǎn)物是，該反應的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為。（2）濾渣2的主要成分是、和，轉(zhuǎn)化為的離子方程式是；常溫下，“氧化調(diào)”后的濾液中濃度為，為盡可能多地提取，應控制溶液中的不大于。（3）“轉(zhuǎn)化”中由轉(zhuǎn)化為的離子方程式為。（4）“沉鎳”中丁二酮肟與反應生成丁二酮肟鎳的過程可表示為：從濾渣3中分離出丁二酮肟固體的方法是。（5）“鋰鈷分離”可產(chǎn)生能重復利用的物質(zhì)是。（6）層狀的結(jié)構(gòu)如圖所示，層狀中一個周圍與其最近的的個數(shù)是；以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數(shù)坐標，例如圖中原子1的坐標為，則原子2和原子3的坐標分別為、。【答案】（1）8：1（2）Mn2++ClO—+H2O=MnO2↓+2H++Cl—7.0（3）4Co2++20NH3·H2O+O2+4NH=4[Co(NH3)6]3++22H2O（4）加入鹽酸，充分反應后過濾（5）氨氣（6）6(0，0，)(0，0，)【分析】由題給流程可知，向正極材料中加入硫酸和硫代硫酸鈉混合溶液酸浸還原，將鈷酸鋰轉(zhuǎn)化為亞鈷離子和鋰離子，材料中含有的少量金屬元素轉(zhuǎn)化為可溶的硫酸鹽，過濾得到濾渣和濾液；向濾液中加入次氯酸鈉溶液，將溶液中的亞鐵離子、鋁離子、錳離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁、二氧化錳沉淀，過濾得到含有氫氧化鐵、氫氧化鋁、二氧化錳的濾渣和濾液；濾液中的鎳離子與濃氨水反應轉(zhuǎn)化為六氨合鎳離子，亞鈷離子與氨水、銨根離子、氧氣反應轉(zhuǎn)化為六氨合鈷離子，向轉(zhuǎn)化后的溶液中加入丁二酮肟的乙醇溶液，將溶液中的六氨合鎳離子轉(zhuǎn)化為丁二酮肟鎳沉淀，過濾得到含有丁二酮肟鎳的濾渣和濾液；向濾渣中加入鹽酸，充分反應后過濾得到丁二酮肟固體和二氯化鎳溶液；向濾液中加入鹽酸，將溶液中六氨合鈷離子轉(zhuǎn)化為鈷離子和銨根離子，再加入氫氧化鈉溶液，將溶液中的鈷離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鈷沉淀、銨根離子轉(zhuǎn)化為氨氣，過濾得到鈷的氫氧化物和含鋰離子的溶液?！窘馕觥浚?）由化合價代數(shù)和為0可知，鈷酸鋰中鈷元素的化合價為+3價、硫代硫酸鈉中硫元素的化合價為+2價，由題意可知，“酸浸還原”時，鈷酸鋰中鈷元素被還原為亞鈷離子，硫代硫酸根離子被氧化為硫酸根離子，由得失電子數(shù)目守恒可知，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為8：1，故答案為：8：1；（2）由題意可知，“氧化調(diào)pH”后的濾液中亞鈷離子的濃度為17.7g/L，設溶液的體積為1L，則亞鈷離子的濃度為=0.3mol/L，由溶度積可知，為盡可能多地提取亞鈷離子，溶液中的氫氧根離子濃度應小于=10—7mol/L，則溶液pH應小于7，所以錳離子轉(zhuǎn)化為二氧化錳的反應為溶液中的錳離子與次氯酸根離子反應生成二氧化錳沉淀、氯離子和氫離子，反應的離子方程式為Mn2++ClO—+H2O=MnO2↓+2H++Cl—，故答案為：Mn2++ClO—+H2O=MnO2↓+2H++Cl—；7；（3）“轉(zhuǎn)化”中，溶液中亞鈷離子發(fā)生的反應為亞鈷離子與氨水、銨根離子、氧氣反應轉(zhuǎn)化為六氨合鈷離子和水，反應的離子方程式為4Co2++20NH3·H2O+O2+4NH=4[