2025年高考二輪復(fù)習(xí)化學(xué)大單元主觀題突破2

主觀題突破二(分值:92分)學(xué)生用書P2191.(15分)(2024·廣東深圳二模)一種從工業(yè)鋅置換渣(主要含ZnSO4、ZnFe2O4、PbSO4、GeO2、SiO2等)中回收鍺、鉛的工藝流程如圖:已知:GeO2能溶于強酸的濃溶液或強堿溶液;PbCl2可溶于熱鹽酸中:PbCl2+2ClPbCl42-;常溫下,Ksp(PbSO4)=1.6×108,Ksp(PbCl2)=1.2×10(1)“還原浸出”時,SO2的存在可促進ZnFe2O4浸出。①SO2的空間結(jié)構(gòu)為。

②該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。

(2)“90℃酸浸”所用鹽酸的濃度不宜過大或過小,濃度不宜過大的主要原因是

。

(3)“堿溶”時,GeO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

(4)“降溫析鉛”過程中,體系溫度冷卻至常溫,且c(Cl)=2.0mol·L1。為防止PbCl2中混有PbSO4雜質(zhì),應(yīng)控制溶液中c(SO42-)<mol·L1((5)“轉(zhuǎn)化”的意義在于可重復(fù)利用(填物質(zhì)名稱)。

(6)通過摻雜硅可將鍺單質(zhì)轉(zhuǎn)化為不同摻雜比例的硅鍺合金,鍺及硅鍺合金的立方晶胞如圖所示。①鍺晶體中一個Ge周圍與其最近的Ge的個數(shù)為。

②若硅鍺合金ⅰ的晶胞邊長為apm,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則硅鍺合金ⅰ晶體的密度為g·cm3(列計算式)。

③硅鍺合金ⅱ沿晶胞對角面取得的截圖為(填字母)。

晶胞對角面答案:(1)①V形②1∶1(2)防止GeO2大量溶解,導(dǎo)致鍺的產(chǎn)率下降(3)GeO2+2OHGeO32-+H(4)5.3×103(5)鹽酸(6)①4②73×7+28a解析:工業(yè)鋅置換渣(主要含ZnSO4、ZnFe2O4、PbSO4、GeO2、SiO2等)通入SO2并加入硫酸還原浸出,生成Zn2+、Fe2+,“濾渣1”中有PbSO4、GeO2、SiO2,加入鹽酸“90℃酸浸”,“浸渣2”為GeO2、SiO2,加入氫氧化鈉溶液堿溶,發(fā)生反應(yīng)GeO2+2OHGeO32-+H2O、SiO2+2OHSiO32-+H2O,經(jīng)過“沉硅”等一系列操作后得到鍺,濾液中含有PbCl42-,降溫PbCl2+2ClPbCl42-平衡逆向移動,得到PbCl2,向“濾液1”中加入適量CaCl2得到CaSO4,過濾得“濾液2”,“(1)①SO2中S的價層電子對數(shù)為2+6-2×22=3,有1個孤電子對,空間結(jié)構(gòu)為V形。②該反應(yīng)化學(xué)方程式為SO2+ZnFe2O4+2H2SO4ZnSO4+2FeSO4+2H2O,氧化劑為ZnFe2O4,還原劑為SO2,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為(2)鹽酸濃度過大,會導(dǎo)致GeO2大量溶解,鍺的產(chǎn)率下降。(3)“堿溶”時,GeO2與OH發(fā)生反應(yīng),離子方程式為GeO2+2OHGeO32-+H2(4)c(Cl)=2.0mol·L1,Ksp(PbCl2)=c(Pb2+)·c2(Cl)=1.2×105,即c(Pb2+)=3×106mol·L1,Ksp(PbSO4)=c(Pb2+)·c(SO42-)=3×106×c(SO42-)=1.6×108,c(SO42-)≈5.3×103mol·L1,即為防止PbCl2中混有PbSO4雜質(zhì),應(yīng)控制溶液中c(SO42-(5)向“濾液1”中加入適量CaCl2得到CaSO4,過濾得“濾液2”,“濾液2”主要含有H+、Cl,“轉(zhuǎn)化”的意義在于可重復(fù)利用鹽酸。(6)①由圖可知,鍺晶體中一個Ge周圍與其最近的Ge的個數(shù)為4;②由均攤法得,1個硅鍺合金ⅰ晶胞中含有Si原子個數(shù)為2×12=1,Ge原子的個數(shù)為4+8×18+4×12=7,晶胞邊長為apm,則硅鍺合金ⅰ晶體的密度為73×7+28a3×10-30×N2.(14分)(2024·廣東大灣區(qū)聯(lián)合模擬)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(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VO2+②VO2+在有機溶劑中的溶解度大于水,“萃取”時離子的萃取順序為Fe3+>VO2+>VO2+>Fe2+>Al③VO2+和V回答下列問題:(1)“焙燒”時可添加適量“鹽對”NaClNa2SO4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)H2C2O4的作用是將VO2+轉(zhuǎn)化為VO2+,轉(zhuǎn)化的目的是,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為(4)①“沉釩”時生成NH4VO3沉淀,“步驟X”應(yīng)該加入(填“氧化劑”或“還原劑”),寫出“沉釩”時反應(yīng)的離子方程式:

。

②以“沉釩率”(NH4VO3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)①V2O5可以溶解在NaOH溶液中得到VO43-,VO43-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[H2VxO28]4②V的另一種氧化物VO2的立方晶胞如圖所示,則在晶胞中,黑球代表的是原子。

答案:(1)生成易溶的鈉鹽,提高釩的浸取率(2)Si(3)VO2+的萃取率大于VO2+,轉(zhuǎn)化為VO2+可以提高釩的萃取率2VO2++H2C2O4+2H+2VO2++2CO2↑(4)①氧化劑VO3-+NH4+NH4VO3↓②溫度高于80℃時,NH4(5)①10②V解析:由題給流程可知,向釩頁巖焙燒得到的焙燒渣中加入酸進行酸浸,將金屬元素轉(zhuǎn)化為VO2+、鐵離子、鋁離子,二氧化硅不能與加入的酸反應(yīng),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VO2+還原為VO2+,向反應(yīng)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的VO2+氧化為VO2+(1)“焙燒”時添加適量“鹽對”與釩頁巖形成混合物,其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。(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。(3)由題給信息可知,VO2+的萃取率大于VO2+,則轉(zhuǎn)化過程中加入草酸溶液的目的是將VO2+還原為VO2+,有利于萃取時提高釩的萃取率,反應(yīng)的離子方程式為2VO2++H2C2O4+2H+2VO2++2CO2(4)①由分析可知,步驟X中加入氧化劑的目的是將溶液中的VO2+氧化為VO2+,向反應(yīng)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,該反應(yīng)的離子方程式為VO3-+NH4+NH4VO3↓。②氯化銨在溶液中的水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,水解平衡向正反應(yīng)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,N(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,[H2VxO28]4中x=10;②由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中位于頂角和體心的黑球個數(shù)為8×18+1=2,位于面上和體內(nèi)的白球個數(shù)為4×12+2=4,由氧化物的化學(xué)式可知3.(10分)(2024·廣東2月大聯(lián)考)鉬具有耐腐耐磨的特性,目前廣泛應(yīng)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MoS2、NiS、FeS2)中回收鉬的流程如圖所示:已知:①“焙燒”后鉬元素以Na2MoO4的形式存在,Ni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S氣態(tài)物的生成。②Ksp[Mg(OH)2]=5.6×1012,Ksp(MgCO3)=6.5×106。③一般離子濃度達到105mol·L1以下視為沉淀完全?；卮鹣铝袉栴}:(1)寫出“焙燒”過程中MoS2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(2)“濾渣1”的主要成分為(填化學(xué)式)。

(3)Na2CO3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CO32-殘留濃度的關(guān)系如圖所示,則Na2CO3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c(CO32-)=3.00g·L1,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)molMgSO4,若“凈化”完成后溶液的pH=8,則此時溶液中(填“不存在”或“存在”(5)MoSy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)α=β=90°,γ=60°,原子間距a=b=c,則y=;晶胞中與Mo原子距離最近且相等的S原子數(shù)目為。

答案:(1)2MoS2+6Na2CO3+9O22Na2MoO4+4Na2SO4+6CO2(2)Fe2O3、NiO(3)1.2當Na2CO3的用量比從1.0增加到1.2時,鉬的浸出率明顯增加,當Na2CO3用量比從1.2增加到1.3時,鉬的浸出率增加不大,但CO3(4)0.70不存在(5)26解析:向鎳鉬礦(主要成分是MoS2、NiS、FeS2)通入空氣,加入碳酸鈉焙燒產(chǎn)生CO2,水浸后除去的“濾渣1”的成分為Fe2O3、NiO,加入硫酸鎂凈化除去的“濾渣2”的成分為氫氧化鎂,濾液經(jīng)冷卻結(jié)晶得到硫酸鈉,向溶液中加入D318Ⅲ樹脂進行離子交換,再加入氨水解析得到“解析液”,處理后得到鉬酸銨。(1)由題中信息可知,含Mo的產(chǎn)物為Na2MoO4,沒有含硫氣態(tài)物質(zhì)生成,結(jié)合流程可知硫元素被氧化為最高價的鹽Na2SO4,流程中生成CO2,則“焙燒”過程中MoS2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MoS2+6Na2CO3+9O22Na2MoO4+4Na2SO4+6CO2。(2)FeS2被氧化為Fe2O3,Fe2O3不溶于堿性的碳酸鈉溶液成為濾渣,由題中信息可知Ni以+2價氧化物NiO存在,NiO也不溶于堿性碳酸鈉溶液,則“濾渣1”的主要成分為Fe2O3、NiO。(3)由圖可知,當Na2CO3實驗用量與理論用量的比值從1.0增加到1.2時,鉬的浸出率明顯增加,當Na2CO3實驗用量與理論用量的比值從1.2增加到1.3時,鉬的浸出率增加不大,但CO32-的殘留濃度顯著增大,故最佳用量比選擇1(4)c(CO32-)=3.00g·L1,轉(zhuǎn)換單位后c(CO32-)=3.00g·L-160g·mol-1=0.05mol·L1,完全沉淀此部分CO32-需c(Mg2+)=0.05mol·L1,當CO32-沉淀完全后溶液中c(Mg2+)=Ksp(MgCO3)c(CO32-)=6.5×10-61×10-5mol·L1=0.65mol·L1,合計c(Mg2+)=(0.05+0.65)mol·L1=0.70mol·L1,故每升溶液中需加入0.70molMgSO4。若“凈化”完成后溶液pH=8,則此時溶液中c(H+)=10(5)由圖可知,一個晶胞中含有2個Mo原子,4個S原子,故1∶y=2∶4,y=2;晶胞中與S原子距離最近且相等的Mo原子數(shù)目為3,故晶胞中與Mo原子距離最近且相等的S原子數(shù)目為6。4.(12分)(2024·廣西柳州三模)氯氧化鉍(BiOCl)廣泛用于彩釉調(diào)料、塑料助劑、油漆調(diào)色等。工業(yè)上常用輝鉍礦(主要成分是Bi2S3,還含有少量SiO2、鐵的氧化物等雜質(zhì))為原料制備氯氧化鉍。已知:①Bi3+在pH=1時開始水解,pH≥3時幾乎完全水解為白色的BiOCl沉淀;②該工藝下,有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表。金屬離子Fe3+Fe2+開始沉淀的pH1.97.2沉淀完全的pH2.98.2(1)鉍與氮同主族,且位于元素周期表的第六周期,基態(tài)Bi原子的價層電子排布式為。

(2)“浸渣”的主要成分是S和,“浸取”時生成S的離子方程式為

。

(3)“充分攪拌”時加入鹽酸羥胺的目的是。

(4)加入碳酸鈉粉末制取BiOCl時,溶液pH需控制的合理范圍為,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(5)氯氧化鉍(BiOCl)可用作鉀離子電池(有機化合物作離子導(dǎo)體)的負極材料,充電時嵌入K+,BiOCl被還原為Bi,則陰極的電極反應(yīng)式是

。

(6)鉍的一種氧化物的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,已知最近的兩個鉍離子之間的距離為apm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為g·cm3(列出計算式即可)。

答案:(1)6s26p3(2)SiO2Bi2S3+6Fe3+2Bi3++3S+6Fe2+(3)將鐵離子還原為亞鐵離子,避免后續(xù)調(diào)節(jié)pH時鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀(4)3~7.2BiCl3+H2OBiOCl↓+2HCl(5)BiOCl+3e+3K+Bi+KCl+K2O(6)4×241(解析:向輝鉍礦加入氯化鐵和鹽酸進行浸取,鐵離子具有氧化性,將硫氧化為硫單質(zhì),二氧化硅不反應(yīng),硫單質(zhì)和二氧化硅成為濾渣,濾液中含有Bi3+、Fe3+,加入鹽酸羥胺將鐵離子還原為亞鐵離子,避免后續(xù)調(diào)節(jié)pH時鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀,然后加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH,結(jié)合題干可知,調(diào)節(jié)pH在3~7.2可使Bi3+完全水解為BiOCl沉淀,且無其他沉淀。(1)鉍與氮均為ⅤA族元素,鉍位于元素周期表的第六周期,則基態(tài)Bi原子的價層電子排布式為6s26p3。(2)由分析可知,“浸渣”的主要成分是S和SiO2,“浸取”時生成S的離子方程式為Bi2S3+6Fe3+2Bi3++3S+6Fe2+。(3)“充分攪拌”時加入鹽酸羥胺的目的是將鐵離子還原為亞鐵離子,避免后續(xù)調(diào)節(jié)pH時鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀。(4)已知pH≥3時Bi3+幾乎完全水解為白色的BiOCl沉淀,且不能使得亞鐵離子沉淀,則加入碳酸鈉粉末制取BiOCl時,溶液pH需控制的合理范圍為3~7.2;Bi3+水解為白色的BiOCl沉淀,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為BiCl3+H2OBiOCl↓+2HCl。(5)充電過程為電解池,電解池中陰極發(fā)生還原反應(yīng),電解池中有機化合物作離子導(dǎo)體,充電時嵌入K+,則BiOCl得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Bi,電極反應(yīng)式為BiOCl+3e+3K+Bi+KCl+K2O。(6)已知最近的兩個鉍離子之間的距離為apm,由圖可知最近距離是面對角線的二分之一,則晶胞邊長為2apm;根據(jù)“均攤法”,晶胞中含8×18+6×12=4個Bi、8個O,則晶體密度為4MNA(2a)3×1030g·cm3=5.(14分)(2024·廣東湛江二模)釩和鉻都是重要的戰(zhàn)略金屬,利用釩、鉻廢渣(主要成分為NaVO3和Na2CrO4,還含有其他難溶物)分離回收釩、鉻的工藝流程如圖所示。已知:常溫下,Ksp(BaCO3)=5.1×109,Ksp(BaCrO4)=1.2×1010,Ksp(CuCrO4)=3.6×106?；卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)鉻原子的價層電子軌道表示式為。

(2)釩、鉻廢渣“水浸”前,先要進行粉碎處理,為提高浸取效率,還可采取的措施有(任寫一點)。

(3)“沉釩”得到的含釩產(chǎn)物為釩酸鈣(CaO·V2O5),該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。

(4)“沉鉻”時,鉻轉(zhuǎn)化為CuCrO4沉淀,“轉(zhuǎn)化”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

(5)向“沉釩后液”中加入足量BaCO3,可將其中的鉻轉(zhuǎn)化為BaCrO4沉淀,鉻的理論轉(zhuǎn)化率為%(保留三位有效數(shù)字)。

(6)復(fù)合材料氧鉻酸鈣的立方晶胞如圖所示。①該晶體的化學(xué)式為。

②已知該晶體的密度為ρg·cm3,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則相鄰Ca與Cr之間的最短距離為pm(列出計算式即可)。

答案:(1)(2)延長浸取時間(或適當升高溫度、攪拌等)(3)2NaVO3+CaO+H2OCaO·V2O5+2NaOH(4)CuCrO4+2OHCrO42-(5)97.7(6)①CaCrO3②340+52+16×3ρN解析:釩、鉻廢渣(主要成分有NaVO3和Na2CrO4,還含有其他難溶物)經(jīng)過水浸后,“浸取液”中含有NaVO3和Na2CrO4,加入生石灰沉釩得到釩酸鈣,經(jīng)過一系列步驟之后得到五氧化二釩?！俺菱C后液”的主要成分是Na2CrO4,經(jīng)過酸化、加入氧化銅轉(zhuǎn)化為CuCrO4沉淀,加入氫氧化鈉進行沉淀轉(zhuǎn)化得到氫氧化銅沉淀和Na2CrO4溶液,經(jīng)過冷卻結(jié)晶得到Na2CrO4。(1)基態(tài)鉻原子的價層電子軌道表示式為。(2)為提高浸取效率,還可采取的措施有延長浸取時間、適當升高溫度、攪拌等。(3)“沉釩”過程加入氧化鈣與溶液中的NaVO3生成釩酸鈣,化學(xué)方程式為2NaVO3+CaO+H2OCaO·V2O5+2NaOH。(4)“轉(zhuǎn)化”過程中CuCrO4沉淀與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和Na2CrO4,離子方程式為CuCrO4+2OHCrO42-+Cu(OH)(5)根據(jù)BaCO3和BaCrO4的Ksp可知,“沉鉻”時的離子方程式為BaCO3+CrO42-BaCrO4+CO32-,K=c(CO32(6)①根據(jù)“均攤法”進行計算:Ca位于頂角,Ca的數(shù)目為8×18=1,O位于面心,O的數(shù)目為6×12=3,Cr位于體心,Cr的數(shù)目為1,所以晶體的化學(xué)式為CaCrO3。②已知該晶體的密度為ρg·cm3,NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,設(shè)晶胞邊長為apm,則ρ=40+52+16×3(a×10-10)3NA,可以求得a=340+52+16×3ρN6.(15分)(2024·廣東廣州一模)對廢舊鋰離子電池的正極材料(主要成分為LiCoO2,還含有少量Al、Fe、Mn、Ni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Ksp如下表:氫氧化物Co(OH)2Co(OH)3Al(OH)3Fe(OH)3Ksp3.0×10151.6×10441.3×10332.8×1039回答下列問題:(1)“酸浸還原”中LiCoO2轉(zhuǎn)化為Co2+,氧化產(chǎn)物是SO42-,(2)“濾渣2”的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3和MnO2,Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2的離子方程式是

;

常溫下,“氧化調(diào)pH”后的濾液中Co2+的濃度為17.7g·L1,為盡可能多地提取Co2+,應(yīng)控制溶液的pH不大于。

(3)“轉(zhuǎn)化”中由Co2+轉(zhuǎn)化為[Co(NH3)6]3+的離子方程式為

。

(4)“沉鎳”中丁二酮肟與[Ni(NH3)6]2+反應(yīng)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(fù)利用的物質(zhì)是。

(6)層狀LiCoO2的結(jié)構(gòu)如圖所示,層狀LiCoO2中一個Co周圍與其最近的O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的分數(shù)坐標為(0,0,0),則原子2和原子3的分數(shù)坐標分別為、。

答案:(1)8∶1(2)Mn2++ClO+H2OMnO2↓+2H++Cl7.0(3)4Co2++20NH3·H2O+O2+4NH4+4[Co(NH3)6]3++22H2(4)加入鹽酸,充分反應(yīng)后過濾(5)氨水(6)6(0,0,12)(0,1,1解析: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(yīng)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(yīng)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(yīng)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,將溶液中的六氨合鈷離子轉(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)化為一水合氨,過濾得到鈷的氫氧化物和含鋰離子和一水合氨的溶液。(1)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。(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·L1,設(shè)溶液的體積為1L,則亞鈷離子的濃度為17.7g·L-1×1L59g·mol-11L=0.3mol·L1,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(yīng)小于3.0×10-150.3(3)“轉(zhuǎn)化”中,溶液中亞鈷離子發(fā)生的反應(yīng)為亞鈷離子與氨水、銨根離子、氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為六氨合鈷離子和水,反應(yīng)的離子方程式為4Co2++20NH3·H2O+O2+4NH4+4[Co(NH3)6]3++22H2O(4)由分析可知,從“濾渣3”中分離出丁二酮肟固體的操作為向丁二酮肟鎳中加入鹽酸,充分反應(yīng)后過濾得到丁二酮肟固體和二氯化鎳溶液。(5)由分析可知,“鋰鈷分離”中發(fā)生的反應(yīng)為加入鹽酸,將溶液中的六氨合鈷離子轉(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、銨根離子在溶液中轉(zhuǎn)化為一水合氨,則能重復(fù)利用的物質(zhì)是氨水。(6)由層狀結(jié)構(gòu)可知,位于六棱柱頂角的鈷原子與位于內(nèi)部的氧原子距離最近,則一個鈷原子周圍與其最近的氧原子的個數(shù)是6;由晶胞結(jié)構(gòu)可知,位于六棱柱頂角的原子1位于晶胞的頂角,由原子1的分數(shù)坐標為(0,0,0)可知,原子2和原子3的分數(shù)坐標分別為(0,0,12)、(0,1,147.(12分)(2024·江蘇南京二模)高效氧化劑亞氯酸鈉(NaClO2)常用于煙氣脫硝(NOx)和廢水脫除氨氮。(1)NaClO2的制備。一種制備NaClO2的過程可表示為:①“反應(yīng)2”的化學(xué)方程式為

。

②“反應(yīng)1”的產(chǎn)物ClO2經(jīng)凈化后常作為飲用水消毒劑替代傳統(tǒng)的Cl2,從消毒后飲用水水質(zhì)和消毒效率(單位質(zhì)量消毒劑被還原時得電子數(shù))的角度考慮,用ClO2替代Cl2的原因是

。

(2)NaClO2溶液對煙氣脫硝。①酸性條件下,Fe3+可催化溶液中的NaClO2產(chǎn)生氧化性更強的ClO2氣體,總反應(yīng)可表示為5ClO2-+4H+4ClO2+Cl+2H2O。請補充完整過程Ⅱ的離子方程式Ⅰ.Fe3++ClO2-FeClOⅡ.;

Ⅲ.5Fe2++ClO2+4H+5Fe3++Cl+2H2O。②Fe3+催化NaClO2溶液脫硝。其他條件相同時,煙氣中NO氧化率隨c(Fe3+)、反應(yīng)溫度的變化