（廣東版）新高考化學(xué)三輪沖刺強(qiáng)化練習(xí) 第18題 工藝流程綜合題（原卷版）

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(yù)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(jìn)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(yīng)用性；通過廢液或廢礦的分離提純，得到相應(yīng)的含特定元素的物質(zhì)，體現(xiàn)創(chuàng)新性和應(yīng)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(jìn)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(yīng)，化學(xué)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(fù)利用和(填化學(xué)式)。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(yīng)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(yīng)確保“過濾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(xué)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(yīng)為_______。3．（2021廣東卷，18）對廢催化劑進(jìn)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(dāng)，也會沉淀。為避免中混入沉淀，溶液中_______(列出算式)時，應(yīng)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(xué)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(hù)膜為一種氧化物，可阻止刻蝕液與下層(砷化鎵)反應(yīng)。①該氧化物為_______。②已知：和同族，和同族。在與上層的反應(yīng)中，元素的化合價變?yōu)?5價，則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_______。命題熱點1原料預(yù)處理1.原料預(yù)處理的目的（1）原料經(jīng)過預(yù)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(biāo)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于化學(xué)處理的物質(zhì)。2.原料預(yù)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(yīng)物接觸面積,以增大反應(yīng)速率或使反應(yīng)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(xué)變化的過程。②煅燒。煅燒是指將物料在低于熔點的適當(dāng)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(yīng)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(dá)到脫水、分解或除去揮發(fā)性雜質(zhì)、有機(jī)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(jìn)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(jī)物。（3）浸取。①水浸:與水接觸反應(yīng)或溶解,使原料變成離子進(jìn)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(jìn)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(yīng)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(jìn)入溶液。④鹽浸:用銨鹽溶液、FeCl3溶液等。⑤醇浸:提取有機(jī)物,常采用有機(jī)溶劑(乙醚、二氯甲烷等)浸取的方法提取有機(jī)物。命題熱點2反應(yīng)條件的控制一、反應(yīng)條件的控制方法通過控制一定的反應(yīng)條件來達(dá)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(qiáng)物質(zhì)的氧化性、還原性(H+能增強(qiáng)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(yīng)速率(升溫增大反應(yīng)速率)、使催化劑達(dá)到最大活性、防止副反應(yīng)的發(fā)生。（2）使化學(xué)平衡移動,控制化學(xué)反應(yīng)進(jìn)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(jìn)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(hù)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(yīng)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(dāng)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(dá)到90%,則根據(jù)如圖判斷工業(yè)上應(yīng)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(yīng)物和生成物的化學(xué)式,再根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價有無變化判斷反應(yīng)類型(非氧化還原反應(yīng)適用元素守恒;氧化還原反應(yīng)適用元素、得失電子守恒)。2.工藝流程中氧化還原反應(yīng)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(yīng)。（3）根據(jù)電荷守恒、反應(yīng)物和介質(zhì)環(huán)境的酸堿性,在方程式左邊或右邊補(bǔ)充H+、OH-或H2O等。（4）根據(jù)元素守恒配平反應(yīng)方程式。3.流程中電極反應(yīng)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(yīng)物和主要產(chǎn)物。（2）標(biāo)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(yīng)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(bǔ)水——由元素守恒配平電極反應(yīng),一般看氫原子,哪邊少氫原子就在哪邊以水的形式補(bǔ)上相應(yīng)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(zhǔn)確判斷經(jīng)過過濾后產(chǎn)生的濾液、濾渣的主要成分,準(zhǔn)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(jìn)行,濾液在內(nèi)外壓強(qiáng)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(dá)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(jìn)行過濾,由于常規(guī)過濾操作往往耗時較長,這樣會導(dǎo)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?？墒褂脽徇^濾儀器將固液混合物的溫度保持在一定范圍內(nèi)進(jìn)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(biāo)志:當(dāng)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(biāo)志:當(dāng)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(jī)溶劑(酒精、丙酮等)固體易溶于水、難溶于有機(jī)溶劑減少固體溶解損失;利用有機(jī)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(fù)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(yīng)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(dāng)完成萃取操作后,為進(jìn)一步純化目標(biāo)產(chǎn)物或便于下一步分離操作的實施,將目標(biāo)產(chǎn)物從有機(jī)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(yīng)酸根離子的Kh1、Kh2的關(guān)系式為Ka1·Kh2=Kw,Ka2·Kh1=Kw。（4）反應(yīng)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(dá)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(yīng)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(yīng)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(yīng)后，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(yù)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(yīng)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(dāng)反應(yīng)的時可認(rèn)為反應(yīng)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(xué)反應(yīng)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(qiáng)．下列離子對交換能力最強(qiáng)的是______。A． B． C． D．(7)銀鈰合金是優(yōu)良的導(dǎo)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(bǔ)充完全。②該晶體的化學(xué)式為。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(luò)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(yīng)的化學(xué)方程式為。（5）①“還原”的主要目的是。②沸點遠(yuǎn)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(shè)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(biāo)號）。A．

B．

C．

D．4．（2024屆廣東省省二模）鍺是一種戰(zhàn)略性金屬，廣泛應(yīng)用于光學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)方程式為；的沸點(1200℃)遠(yuǎn)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。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(jī)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(yīng)方程式為。（4）①“沉釩”時，生成沉淀，“步驟X”應(yīng)該加入（填“氧化劑”或“還原劑”），寫出“沉釩”時的離子反應(yīng)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。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(xué)式)。③計算此時溶液中。（3）“硫化沉淀”時，與反應(yīng)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(xué)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(xué)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。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，，，，。回答下列問題：（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(yīng)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(yīng)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?jǐn)嚢?，?dāng)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(fù)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(xué)式）。（6）“堿溶氧化”中，生成，反應(yīng)的化學(xué)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(biāo)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）。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(qiáng)的氧化性廣泛應(yīng)用于多相催化反應(yīng)，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?；卮鹣铝袉栴}：（1）濾渣A的主要成分是（填化學(xué)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(jī)物TBP；能溶于有機(jī)物TBP，且存在反應(yīng)：?！盀V液A”中加入有機(jī)物TBP后的分離方法是，“有機(jī)層B”中發(fā)生反應(yīng)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(rèn)為溶液中離子濃度小于為沉淀完全），應(yīng)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。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(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式是。（3）“濾渣I”的主要成分為（填化學(xué)式）。（4）“萃取”的原理為Mn+(水相)+nHA(有機(jī)相)MAn(有機(jī)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(xué)式）。（5）反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+,“沉鎵”時應(yīng)控制溶液的pH范圍為。（6）寫出“堿溶”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。(7)砷化鎵GaAs是一種重要的半導(dǎo)體材料，其晶體的立方體晶胞如圖所示，設(shè)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(dá)式）。10．（2024屆廣東省韶關(guān)二模）2023年7月3日，商務(wù)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(yīng)用的新型半導(dǎo)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(yīng)的化學(xué)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(xué)式）。（3）步驟①和②中通入過量氣體A發(fā)生反應(yīng)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=。考點二分離提純類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(hù)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(xué)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(yīng)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(jī)萃取劑，原理是：(有機(jī)層)(有機(jī)層)，“反萃取”應(yīng)選擇在環(huán)境中進(jìn)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(dǎo)方面表現(xiàn)出潛在的應(yīng)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(xué)式為，釩原子周圍緊鄰的銻原子數(shù)為。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(dāng)溶液中的金屬離子濃度小于或等于10-5mol/L時，可認(rèn)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(yīng)的離子方程式為，“濾液2”中鋁元素的存在形式為(填化學(xué)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(yīng)的化學(xué)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(xué)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)。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(yīng)用于化工、醫(yī)療和國防領(lǐng)域。一種使用先進(jìn)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(dá)到以下視為沉淀完全?；卮鹣铝袉栴}：（1）寫出“焙燒”過程中發(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）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。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(jìn)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(jī)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(yīng)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(yīng)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(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(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，例如圖中原子1的坐標(biāo)為，則原子2和原子3的坐標(biāo)分別為、。15．（2024屆廣東省廣州天河區(qū)二模）我國是世界上稀土資源最豐富的國家，冶煉提純技術(shù)位于世界前茅。從某種磷精礦(主要成分為，含少量)分離稀土元素鈧()的工業(yè)流程如下：（1）鈧的基態(tài)原子核外價電子排布式為。（2）“萃取”的目的是富集，但其余元素也會按一定比例進(jìn)入萃取劑中。①通過制得有機(jī)磷萃取劑，其中代表烴基，對產(chǎn)率的影響如下表。產(chǎn)率/826220由表可知：隨中碳原子數(shù)增加，產(chǎn)率降低，請從結(jié)構(gòu)的角度分析原因。②“反萃取”的目的是分離和元素。向“萃取液”中通入，的沉淀率隨的變化如圖。試劑X為(填“”或“”)，應(yīng)調(diào)節(jié)為。③反萃取時，通入得到沉淀的過程為：i．ii．(寫出該過程的化學(xué)方程式)。（3）草酸鈧晶體在空氣中加熱，隨溫度的變化情況如圖所示。250℃體主要成分是(填化學(xué)式)，℃反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（4）的一種氫化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖，晶體中H周圍與其最近的的個數(shù)為。為阿伏伽德羅常數(shù)的值，晶胞參數(shù)為，則該晶胞的密度為。16．（2024屆廣東省惠州三模）為回收利用廢釩催化劑(含有V2O5、VOSO4、SiO2、Fe3O4以及鉀和鋁的硅酸鹽)，科研人員研制了一種回收V2O5的新工藝，主要流程如下圖。已知：i．該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子Fe3+Fe2+Al3+開始沉淀pH1.97.03.0完全沉淀pH3.29.04.7ii．VOSO4可溶、(VO2)2SO4易溶、V2O5和NH4VO3難溶；＋2OH-=+H2O（1）“酸浸氧化”時，VO2＋轉(zhuǎn)化成反應(yīng)的離子方程式為，同時V2O5轉(zhuǎn)化為。濾渣①主要成分是。（2）“中和沉淀”中，釩水解并沉淀為V2O5·2H2O，隨濾液②可除去金屬離子K＋以及部分的金屬離子有。（3）“沉淀轉(zhuǎn)溶”中，V2O5·2H2O轉(zhuǎn)化為KVO3溶解，寫出V2O5·2H2O與KOH反應(yīng)的化學(xué)方程式。（4）“調(diào)pH”中濾渣④的主要成分是。（5）全釩液流儲能電池可實現(xiàn)化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化，其原理如圖所示。①充電過程中，左槽電極反應(yīng)式為。②放電過程中，右槽溶液顏色變化的情況是。（6）釩的某種氧化物的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，釩原子的配位數(shù)為。若該晶胞的密度為ρg/cm3，且用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則該晶胞的邊長為nm。17.（2024屆廣東省茂名一模）鎵()是重要的稀有金屬之一，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)。一種從砷化鎵污泥(主要成分為)中回收鎵的工藝流程如圖所示：已知：Ⅰ．是兩性氫氧化物，既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿；Ⅱ．為灰白色固體，易溶于水，具有還原性?；卮鹣铝袉栴}：（1）“漿化堿浸”過程中反應(yīng)的離子方程式為________；“濾渣Ⅰ”的成分為______(填化學(xué)式)。（2）中和“調(diào)”沉鎵和硅的過程中，保持約為6，若過低鎵的回收率將降低，其原因是_______。（3）“除硅”時，鎵和硅在溶液中的含量如表所示，由表可知，“除硅”的調(diào)節(jié)至______范圍內(nèi)，沉淀效果最好；此過程中，加入絮凝劑的目的是_______。0.0250013450.5245612671.02438811.524201032.022008042.51879952（4）溶液經(jīng)_________、______、抽濾、洗滌、干燥得晶體。（5）用惰性電極電解得到電解尾液和，電解尾液可在______(填操作單元名稱)過程中循環(huán)使用，提高經(jīng)濟(jì)效益。（6）可生成氮化鎵等半導(dǎo)體材料，氮化鎵