大題01 化工流程綜合題（分類過關(guān)）（解析版）

大題01化工流程綜合題類型一以物質(zhì)制備為目的1．（2024·廣西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）層狀結(jié)構(gòu)薄膜能用于制作電極材料。薄膜由輝鉬礦(主要含及少量FeO、)制得后再與S經(jīng)氣相反應(yīng)并沉積得到，其流程如下。回答下列問題：(1)“焙燒”產(chǎn)生的用溶液吸收生成的離子方程式為。(2)“焙燒”后的固體用氨水“浸取”得到重鉬酸銨溶液，為提高“浸取”速率，可采用的措施是(舉一例)。(3)“灼燒”過程中需回收利用的氣體是(填化學(xué)式)。(4)在650℃下“氣相沉積”生成的反應(yīng)需在特定氣流中進(jìn)行，選用Ar而不選用形成該氣流的原因是。(5)層狀晶體與石墨晶體結(jié)構(gòu)類似，層狀的晶體類型為。將嵌入層狀充電后得到的可作電池負(fù)極，該負(fù)極放電時(shí)的電極反應(yīng)式為。結(jié)合原子結(jié)構(gòu)分析，能嵌入層間可能的原因是?！敬鸢浮?1)(2)將固體粉碎(3)NH3(4)和S在加熱條件下發(fā)生生成H2S(5)混合型晶體為L(zhǎng)i失去一個(gè)電子形成，原子半徑小【解析】薄膜由輝鉬礦(主要含及少量FeO、)制得后再與S經(jīng)氣相反應(yīng)并沉積得到，輝鉬礦焙燒后使用氨水浸取得到，結(jié)晶后灼燒得到，最后與S經(jīng)氣相反應(yīng)并沉積得到，據(jù)此分析解題。（1）用溶液吸收，生成，離子方程式為，故答案為。（2）“焙燒”后的固體用氨水“浸取”得到重鉬酸銨溶液，可將固體粉碎，提高“浸取”速率，故答案為將固體粉碎。（3）為銨鹽，“灼燒”過程產(chǎn)生NH3，可回收利用，故答案為NH3。（4）和S在加熱條件下發(fā)生生成H2S，所以用Ar而不選用，故答案為和S在加熱條件下發(fā)生生成H2S。（5）石墨的晶體類型為混合型晶體，層狀晶體與石墨晶體結(jié)構(gòu)類似，所以層狀的晶體類型為混合型晶體，將嵌入層狀充電后得到的可作電池負(fù)極，放電是原電池，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，為L(zhǎng)i失去一個(gè)電子形成，電子排布式為1s2，原子半徑小，能嵌入層間，故答案為分子晶體；；為L(zhǎng)i失去一個(gè)電子形成，原子半徑小。2．（2024·河南·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）鋼渣是鋼鐵行業(yè)的固體廢棄物，含有和等物質(zhì)。一種以鋼渣粉為原料固定并制備的工藝流程如圖所示。已知鋼渣中元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為在稀鹽酸和混合溶液中不易被浸出。該工藝條件下，有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的如下表所示：金屬離子開始沉淀的1.97.23.512.4沉淀完全的2.98.25.113.8回答下列問題：(1)浸出1過程生成的“包裹”在鋼渣表面形成固體膜，阻礙反應(yīng)物向鋼渣擴(kuò)散。提高浸出率的措施有(除粉碎外，舉1例)。該浸出過程不使用稀硫酸代替稀鹽酸的原因是。(2)為避免引入雜質(zhì)離子，氧化劑應(yīng)為(舉1例)。(3)濾液的溶質(zhì)可循環(huán)利用，試劑應(yīng)為。(4)若的浸出率為，理論上1噸鋼渣在“固碳”中可固定。(5)富釩渣焙燒可生成釩鈣鹽，不同釩鈣鹽的溶解率隨變化如圖所示。已知浸出2的pH約為2.5，則應(yīng)控制焙燒條件使該釩鈣鹽為。該培燒反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(6)微細(xì)碳酸鈣廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域，某種碳酸鈣晶胞如圖所示。已知，該晶體密度為(列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為)?！敬鸢浮?1)適當(dāng)增大鹽酸的濃度、適當(dāng)升高溫度、攪拌稀硫酸與2CaO?SiO2反應(yīng)形成微溶于水的CaSO4覆蓋在鋼渣表面，阻礙反應(yīng)物向鋼渣擴(kuò)散(2)H2O2或氯水(3)氨水(4)297(5)Ca2V2O7V2O3+2CaCO3+O2Ca2V2O7+2CO2(6)×1023【解析】鋼渣中含有2CaO?SiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3和V2O3等，鋼渣中加入稀鹽酸、NH4Cl進(jìn)行“浸出1”，經(jīng)過濾得到富釩渣，濾液中含F(xiàn)e3+、Fe2+、Al3+、Ca2+，濾液中加入氧化劑A將Fe2+氧化成Fe3+，加入試劑B將Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化成鐵鋁渣而除去，然后加入試劑B調(diào)pH，再吸收CO2“固碳”得到微細(xì)CaCO3和濾液C；富釩渣與CaCO3在空氣中焙燒得焙燒產(chǎn)物，焙燒產(chǎn)物中加入稀硫酸進(jìn)行“浸出2”經(jīng)過濾得濾渣和濾液，濾液經(jīng)系列操作得V2O5，用還原劑將V2O5還原為V2O3。（1）浸出1過程生成的SiO2“包裹”在鋼渣表面形成固體膜，阻礙反應(yīng)物向鋼渣擴(kuò)散。提高浸出率的措施有：適當(dāng)增大鹽酸的濃度、適當(dāng)升高溫度、攪拌等。該浸出過程不使用稀硫酸代替稀鹽酸的原因是：稀硫酸與2CaO?SiO2反應(yīng)形成微溶于水的CaSO4覆蓋在鋼渣表面，阻礙反應(yīng)物向鋼渣擴(kuò)散。（2）加入氧化劑A的目的是將Fe2+氧化成Fe3+，為避免引入雜質(zhì)離子，氧化劑A應(yīng)為H2O2或氯水。（3）加入試劑B的目的使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去，繼續(xù)加入試劑B調(diào)pH，便于“固碳”時(shí)形成CaCO3，濾液C的溶質(zhì)可循環(huán)利用，試劑B應(yīng)為氨水。（4）鋼渣中Ca元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，若Ca的浸出率為90%，理論上1噸鋼渣在“固碳”中可固定CO2的質(zhì)量為=297kg。（5）由圖可知浸出2的pH約為2.5時(shí)，Ca2V2O7的溶解率最大，故應(yīng)控制焙燒條件使釩鈣鹽為Ca2V2O7；該焙燒過程中V元素的化合價(jià)由+3價(jià)升至+5價(jià)，O2為氧化劑，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，該焙燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為V2O3+2CaCO3+O2Ca2V2O7+2CO2。（6）該晶胞中含Ca2+的個(gè)數(shù)為4×+4×+2×+2×+4=6，含的個(gè)數(shù)4×+4×+4=6，1個(gè)晶胞的質(zhì)量為g，晶胞的體積為=×(4.99×10-7cm)2×(17.3×10-7cm)=×4.992×17.3×10-21cm3，該晶體密度為g÷(×4.992×17.3×10-21cm3)=×1023g/cm3。3．（2024·陜西商洛·校聯(lián)考一模）亞鐵氰化鉀晶體俗名黃血鹽，化學(xué)式為，可溶于水，難溶于乙醇。用含NaCN的廢液合成黃血鹽的主要工藝流程如下：回答下列問題：(1)NaCN中碳元素的化合價(jià)為。(2)“反應(yīng)器”中投入等體積、等濃度的溶液和溶液，發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為。(3)“過濾1”后可以向?yàn)V液中加入少量鐵粉，目的是；濾渣2的主要成分是(填化學(xué)式)；“轉(zhuǎn)化器”中生成黃血鹽晶體的反應(yīng)類型為。(4)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“步驟a”的具體操作為。(5)樣品的純度測(cè)定：步驟1：準(zhǔn)確稱取8.884g黃血鹽樣品加入水中充分溶解，并配制成100.00mL溶液。步驟2：量取25.00mL上述溶液，用的酸性高錳酸鉀溶液滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，共消耗酸性高錳酸鉀溶液30.50mL。已知：。①配制100.00mL樣品待測(cè)液，必須用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和。②該樣品的純度是(保留4位有效數(shù)字)。③下列操作會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高的是(填字母)。A．步驟1過程中黃血鹽所含亞鐵在空氣中部分氧化B．滴定前仰視滴定管讀數(shù)，滴定后讀數(shù)正確C．滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后尖嘴部分無氣泡【答案】(1)+2(2)(3)防止Na4[Fe(CN)6]被氧化除去過量的鈣離子絡(luò)合反應(yīng)(4)用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至沒過沉淀，待乙醇自然流下，重復(fù)操作2～3次(5)100.00mL容量瓶95.0%C【解析】含NaCN的廢液中加入FeSO4、CaCl2反應(yīng)生成Na4[Fe(CN)6]、CaSO4、NaCl，過濾除去硫酸鈣，然后加入碳酸鈉除去過量的鈣離子，過濾除去碳酸鈣；加入KCl溶液使Na4[Fe(CN)6]轉(zhuǎn)化為Na4[Fe(CN)6]?3H2O，過濾，用乙醇洗滌、干燥，最后得到產(chǎn)品；據(jù)此分析解題。（1）NaCN中碳元素的化合價(jià)為+2價(jià)，故答案為：+2。（2）由流程可知，反應(yīng)器中NaCN、FeSO4、CaCl2反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒和最終產(chǎn)物Na4[Fe(CN)6]?3H2O推斷反應(yīng)生成Na4[Fe(CN)6]、CaSO4、NaCl，發(fā)生的主要反應(yīng)為，故答案為：。（3）反應(yīng)過濾后，“過濾1”中Fe為+2價(jià)，加入少量鐵粉，可已知Fe的氧化，然后加入碳酸鈉除去過量的鈣離子，過濾除去碳酸鈣，反應(yīng)器中NaCN、FeSO4、CaCl2反應(yīng)生成Na4[Fe(CN)6]為絡(luò)合反應(yīng)；故答案為：防止Na4[Fe(CN)6]被氧化；除去過量的鈣離子；絡(luò)合反應(yīng)。（4）亞鐵氰化鉀晶體可溶于水，不溶于乙醇，第2次過濾得到亞鐵氰化鉀晶體，為了除去晶體表面的雜質(zhì)殘液，可以乙醇洗滌，故實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟a的操作為用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至沒過沉淀，待乙醇自然流下，重復(fù)操作2～3，故答案為：用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至沒過沉淀，待乙醇自然流下，重復(fù)操作2～3次。（5）①配制100.00mL樣品待測(cè)液，必須用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和100.00mL容量瓶，故答案為：100.00mL容量瓶；②根據(jù)方程式可知，則樣品中Na4[Fe(CN)6]的物質(zhì)的量為，則該樣品的純度是，故答案為：95.0%；②A．步驟1過程中黃血鹽所含亞鐵在空氣中部分氧化，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液用量減少，結(jié)果偏低，故A錯(cuò)誤；B．滴定前仰視滴定管讀數(shù)，滴定后讀數(shù)正確，導(dǎo)致讀數(shù)偏小，結(jié)果偏低，故B錯(cuò)誤；C．滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后尖嘴部分無氣泡，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液用量偏大，結(jié)果偏高，故C正確；故答案為C。類型二以混合物的分離、提純?yōu)槟康?．（2024·四川成都·?？家荒＃┤然焙镶捠且环N重要的化工原料。利用含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取的工藝流程如圖所示：已知：①“酸浸”過濾后的濾液中含有、、、等。②

、

、已知：溶液中金屬離子物質(zhì)的量濃度低于時(shí)，可認(rèn)為沉淀完全。③具有較強(qiáng)還原性?；卮鹣铝袉栴}：(1)制備?！俺s”過程中加調(diào)節(jié)pH后會(huì)生成兩種沉淀，同時(shí)得到含的濾液，調(diào)節(jié)pH的范圍為。(2)制備。①“混合”過程中需先將，溶液混合，然后再加入活性炭，的作用是。②“氧化”過程應(yīng)先加入(選填“氨水”或“雙氧水”)，原因是。③生成的離子方程式為。(3)分離提純。將反應(yīng)后的混合物趁熱過濾，待濾液冷卻后加入適量濃鹽酸，過濾、洗滌、干燥，得到晶體。該過程中加入濃鹽酸的目的是。(4)含量測(cè)定。通過碘量法可測(cè)定產(chǎn)品中的鈷元素的含量。稱取0.10g產(chǎn)品加入稍過量的NaOH溶液并加熱，將Co完全轉(zhuǎn)化為難溶的，過濾洗滌后將濾渣完全溶于鹽酸中，向所得的溶液中加入過量的KI和2~3滴淀粉溶液，再用溶液滴定(反應(yīng)原理：、)，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗溶液24.00mL，則產(chǎn)品中鈷元素的含量?！敬鸢浮?1)4.7~7.4(大于等于4.7小于7.4)(2)會(huì)抑制的電離，防止生成沉淀；參與反應(yīng)提供氨水具有較強(qiáng)還原性，易被氧化；先加將氧化為，后加氨水，會(huì)生成，不利于產(chǎn)品的生成(3)增大，降低在水中的溶解度，有利于其結(jié)晶析出(4)14.16%【解析】以含鈷廢料用鹽酸溶解，過濾出濾渣，得到含、、、的酸性濾液，向?yàn)V液中加入適量的NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+，再加Na2CO3調(diào)pH，沉淀Al3+、Fe3+為Fe(OH)3和Al(OH)3，過濾得濾渣(主要成分為Fe(OH)3和Al(OH)3)和濾液，向含有Co2+的溶液中加入活性炭和NH4Cl溶液得到CoCl2?6H2O，再依次加入氨水和H2O2，發(fā)生反應(yīng)依次為：、；再將沉淀在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、減壓過濾得到產(chǎn)品；（1）“除雜”過程中加Na2CO3調(diào)節(jié)pH后會(huì)生成兩種沉淀，使Al3+、Fe3+完全沉淀，而Co2+不產(chǎn)生沉淀，由題干信息、可知當(dāng)Al3+完全沉淀后，F(xiàn)e3+已經(jīng)早就完全沉淀，此時(shí)，則pH=4.7，同時(shí)得到含c(Co2＋)=0.1mol/L的濾液，此時(shí)溶液中,則pH=7.4，即調(diào)節(jié)pH的范圍為4.7~7.4；（2）①流程中除作反應(yīng)物外，溶于水電離出的會(huì)抑制后期加入的NH3?H2O的電離，可防止加氨水時(shí)c(OH

-)過大，防止生成Co(OH)2沉淀；故答案為：會(huì)抑制NH3?H2O的電離，防止生成Co(OH)2沉淀；參與反應(yīng)提供NH；②若先加H2O2，將Co元素氧化到Co3+，后加氨水，會(huì)生成Co(OH)3，不利于產(chǎn)品的生成，故先加入氨水再加入H2O2，可防止Co(OH)3的生成，故答案為：氨水；具有較強(qiáng)還原性，易被氧化；先加H2O2將Co2＋氧化為Co3＋，后加氨水，會(huì)生成Co(OH)3，不利于產(chǎn)品的生成，故先加入氨水再加入H2O2；③由分析可知，生成[的反應(yīng)方程式為：，則其離子方程式為；（3）由分析可知，將反應(yīng)后的混合物趁熱過濾，待濾液冷卻后加入適量濃鹽酸，過濾、洗滌、干燥，得到晶體。該過程中加入濃鹽酸的目的是增大c(Cl-)，降低在水中的溶解度，有利于其結(jié)晶析出；（4）據(jù)題干反應(yīng)原理可知，，則產(chǎn)品中鈷元素的含量為=14.16%。5．（2023·遼寧沈陽·校聯(lián)考一模）馬日夫鹽是一種用于機(jī)械設(shè)備的防銹磷化劑，工業(yè)上利用軟錳礦(主要成分為，含少量硅、鐵、鋁等氧化物)為主要原料，聯(lián)合處理含的煙氣并制備馬日夫鹽的一種工藝流程如下。請(qǐng)回答下列問題：已知：①不穩(wěn)定，易被空氣氧化②有機(jī)萃取劑是溶解了一種酸性磷酸酯(表示為)的磺化煤油，萃取時(shí)發(fā)生的反應(yīng)主要為③，，(1)若含的煙氣中混有空氣，不同的浸出時(shí)間下，浸出液中、的濃度和測(cè)定結(jié)果如下圖，在“浸錳”步驟中，主反應(yīng)的化學(xué)方程式為，后曲線產(chǎn)生明顯差異的原因。(用化學(xué)方程式表示)。(2)萃取可分為擴(kuò)散萃取和動(dòng)力學(xué)萃取兩種類型。萃取率隨攪拌速度的增加而進(jìn)一步增加稱為擴(kuò)散萃取，浸出液受化學(xué)反應(yīng)的控制稱為動(dòng)力學(xué)萃取。萃取時(shí)攪拌速度和溶液對(duì)金屬離子萃取率的影響如圖所示。萃取時(shí)，應(yīng)采用的最佳實(shí)驗(yàn)條件為，過大或過小都會(huì)降低萃取率，結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋其原因是。(3)若浸出液中的濃度為，則“調(diào)”的范圍為(當(dāng)離子濃度小于時(shí)認(rèn)為沉淀完全)。(4)“沉錳”步驟中為減少副產(chǎn)物的生成，正確的操作是將溶液逐量加入溶液中，并不斷攪拌。(5)“酸溶”后的操作步驟包括、過濾、洗滌、干燥。【答案】(1)(2)，小于1時(shí)，氫離子濃度過大，反應(yīng)的平衡逆移，萃取率下降，過大，水解生成氫氧化鐵(3)(4)碳酸鈉硫酸錳(5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶【解析】該工藝流程原料為軟錳礦(主要成分為，含少量硅、鐵、鋁等氧化物)，產(chǎn)品為馬日夫鹽，流程主線中的主元素為錳，硅、鐵、鋁等元素在流程工藝中被依次除去，“浸錳”過程二氧化硅不溶，過濾除去，濾渣1為二氧化硅，Mn、Fe、A1以離子形式進(jìn)入“萃取分液”過程，加入有機(jī)萃取劑，除去鐵離子，調(diào)節(jié)水層的pH除去鋁離子，濾渣2為氫氧化鋁，溶液中主要含有硫酸錳，加入碳酸鈉溶液“沉錳”，過濾后再加入磷酸反應(yīng)，一系列操作后得到。（1）在“浸錳”步驟中，主反應(yīng)為轉(zhuǎn)化為，錳元素化合價(jià)發(fā)生降低，為還原反應(yīng)，故與具有還原性的反應(yīng)，化學(xué)方程式為；后浸出液中相同時(shí)間內(nèi)的濃度增加量小于的濃度增加量，且下降不明顯，說明有副反應(yīng)發(fā)生，故產(chǎn)生明顯差異的原因?yàn)?；?）萃取時(shí)攪拌速度在時(shí)，萃取率最大，溶液=1時(shí)，萃取率最大，且不會(huì)被萃取，故答案為：，=1；小于1時(shí)，萃取率下降，從萃取時(shí)的反應(yīng)可知，氫離子濃度過大，反應(yīng)的平衡逆移，導(dǎo)致萃取率下降，過大，氫離子濃度減小該水解平衡正移，生成氫氧化鐵，且萃取率提高而造成損失，故答案為：小于1時(shí)，氫離子濃度過大，反應(yīng)的平衡逆移，萃取率下降，過大，水解生成氫氧化鐵；（3）“調(diào)”的目的是使完全沉淀除去，不被沉淀出來，完全沉淀，則，，，，故完全沉淀，溶液，不被沉淀出來，，，，，不被沉淀出來，，故答案為：；（4）碳酸鈉溶液顯堿性，與硫酸錳“反應(yīng)時(shí)可能有生成，為減少副產(chǎn)物的生成，應(yīng)使混合溶液的，則碳酸鈉溶液不能過量，故正確的操作是將碳酸鈉溶液逐量加入硫酸錳溶液中，并不斷攪拌，答案為：碳酸鈉；硫酸錳；（5）“沉錳”反應(yīng)后過濾、洗滌，得到的固體再加入適量磷酸反應(yīng)，得溶液，從溶液中得到結(jié)晶水化合物操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。6．（2024·湖南株洲·統(tǒng)考一模）三氯化釘（）是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于催化、電鍍、電解陽極、電子工業(yè)等。從催化劑廢料中分離制各和的一種工藝流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為。(2)“焙燒”后所得固體主要成分為、、和。(3)“還原”過程會(huì)產(chǎn)生和沉淀，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)“酸溶”過程中，先加入鹽酸溶解，然后加入鹽酸羥胺（）得到和。則該兩種產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為。(5)“蒸發(fā)結(jié)晶”在真空度為時(shí)進(jìn)行（此時(shí)水的沸點(diǎn)是），其目的是。(6)若維持不變，讓沉淀完全（濃度不高于），則混合體系中的濃度不低于。[已知：，，結(jié)果保留三位小數(shù)](7)“沉鈷”時(shí)，若得到的是晶體，該反應(yīng)的離子方程式為。(8)該流程中，還有一種重要成分未提取，你認(rèn)為在哪一步驟后進(jìn)行最合適：?！敬鸢浮?1)3d74s2(2)Na[Al(OH)4](或NaAlO2)(3)(4)2∶1(5)低壓低溫蒸發(fā)，避免分解(6)0.167mol?L-1(7)(8)還原【解析】“焙燒”過程Co、Ru分別被氧化為CoO、Na2RuO4，NaNO3被還原為NaNO2，同時(shí)Al2O3與NaOH反應(yīng)生成Na[Al(OH)4](或NaAlO2)，“水浸”過程N(yùn)a2RuO4、NaNO2和Na[Al(OH)4](或NaAlO2)溶解，CoO不溶，過濾得CoO固體和濾液，向?yàn)V液中加入乙醇，“還原”過程乙醇被氧化為CH3CHO，Na2RuO4被還原生成Ru(OH)4沉淀，同時(shí)產(chǎn)生NaOH，過濾得Ru(OH)4沉淀，經(jīng)過“酸溶”得含RuCl3溶液，RuCl3溶液經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到RuCl3?6H2O；CoO進(jìn)行酸浸得含Co2+溶液，用草酸溶液沉鈷得到CoC2O4晶體，最后經(jīng)系列操作得到Co(NO3)2?6H2O，據(jù)此解答。（1）Co是27號(hào)元素，核外電子排布式為[Ar]3d74s2，則價(jià)電子排布式為3d74s2；（2）“焙燒”過程Co、Ru分別被氧化為CoO、Na2RuO4，NaNO3被還原為NaNO2，同時(shí)Al2O3與NaOH反應(yīng)生成Na[Al(OH)4](或NaAlO2)，則“焙燒”后所得固體主要成分為CoO、Na2RuO4、NaNO2和Na[Al(OH)4](或NaAlO2)；（3）“還原”過程乙醇被氧化為CH3CHO，Na2RuO4被還原生成Ru(OH)4沉淀，同時(shí)產(chǎn)生NaOH，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；（4）“酸溶”過程中，先加入鹽酸溶解Ru(OH)4得到RuCl4，再加入鹽酸羥胺(NH2OH?HCl)與RuCl4反應(yīng)得到RuCl3和N2，則鹽酸羥胺(NH2OH?HCl)與RuCl4反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，所以產(chǎn)物RuCl3和N2的物質(zhì)的量之比為2∶1；（5）“蒸發(fā)結(jié)晶”在真空度為40kPa時(shí)進(jìn)行(此時(shí)水的沸點(diǎn)是28°C)，即在低壓低溫下蒸發(fā)結(jié)晶得到RuCl3晶體，其目的是低壓低溫蒸發(fā)，避免RuCl3?6H2O分解；（6），則，所以；（7）“沉鈷”時(shí)，向含Co2+溶液中加入草酸溶液得到CoC2O4?xH2O晶體，則反應(yīng)的離子方程式為：；（8）“還原”后，過濾得到Ru(OH)4沉淀和含有Na[Al(OH)4](或NaAlO2)的濾液，此時(shí)Co、Ru都已經(jīng)提取，則可以從含有Na[Al(OH)4](或NaAlO2)的濾液中提取Al2O3，所以在“還原”步驟后提取Al2O3最合適。類型三以化學(xué)基本原理考查為目的7．（2024·河南·模擬預(yù)測(cè)）一種回收鋅電解陽極泥(主要成分為、和ZnO，還有少量錳鉛氧化物和Ag)中金屬元素鋅、錳、鉛和銀的工藝如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：已知：易溶于水，不溶于乙醇。(1)中Pb的化合價(jià)為+2價(jià)，Mn的化合價(jià)有+2價(jià)和+4價(jià)，則氧化物中+2價(jià)和+4價(jià)Mn的個(gè)數(shù)比為。(2)“還原酸浸”過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)結(jié)合溶解度曲線圖分析，由溶液制得晶體的“一系列操作”是、，用(填物質(zhì)的名稱)洗滌、干燥。(4)“電解”時(shí)，加入與水反應(yīng)生成二元弱酸，在陰極放電生成Se單質(zhì)，有利于電還原沉積。則放電的電極反應(yīng)式為。(5)通過計(jì)算說明可用溶液將“濾渣”中的轉(zhuǎn)化為的原因。[已知：25℃時(shí)，](6)錳、鎳、鎵的某種磁性形狀記憶型合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。表示阿伏加德羅常數(shù)的值。該晶體的密度為(列出計(jì)算式即可)?！敬鸢浮?1)1：3(2)(3)加熱蒸發(fā)趁熱過濾乙醇(4)(5)當(dāng)加入碳酸鈉溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)，幾乎可以完全轉(zhuǎn)化(6)【分析】向陽極泥中加入稀硫酸將ZnO轉(zhuǎn)成ZnSO4，隨濾液除去，向?yàn)V渣中加稀硫酸和葡萄糖酸浸還原+4價(jià)Mn為+2價(jià)得濾渣1，剩余的加入稀硫酸和葡萄糖還原酸浸，+4價(jià)的Mn變成+2價(jià)Mn進(jìn)入溶液，過濾，得MnSO4溶液，經(jīng)過一系列操作，得MnSO4?H2O晶體，濾渣1中加入Na2CO3溶液，使PbSO4轉(zhuǎn)化成溶解度更小的PbCO3，再加入醋酸，酸浸溶鉛，得到Ag單質(zhì)和醋酸鉛溶液，在醋酸鉛溶液中加入H2SO4，生成PbSO4沉淀，過濾得PbSO4；據(jù)此解答?！窘馕觥浚?）設(shè)Pb2Mn8O16中含a個(gè)+2價(jià)Mn，則+4價(jià)Mn有(8-a)個(gè)，據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0列式為，解得a=2，則+2價(jià)和+4價(jià)Mn的個(gè)數(shù)比為1：3；（2）由題中信息可知，在酸洗后剩余的加入稀硫酸、葡萄糖與MnO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，+4價(jià)Mn得電子被還原成Mn2+，葡萄糖中C失電子被氧化成CO2，其離子方程式為；（3）根據(jù)溶解度曲線圖分析，首先進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，當(dāng)進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶出的晶體與濾液分離操作時(shí)需進(jìn)行趁熱過濾，防止雜質(zhì)從中因溫度降低而析出混入，晶體樣品易溶于水，難溶于乙醇，可用乙醇洗滌晶體；（4）在陰極放電生成Se單質(zhì)，H2SeO3中Se的化合價(jià)為+4價(jià)，生成0價(jià)的Se單質(zhì)，則電極反應(yīng)式為；（5）當(dāng)加入碳酸鈉溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)，幾乎可以完全轉(zhuǎn)化，故可用溶液將“濾渣”中的轉(zhuǎn)化為；（6）根據(jù)圖示，Ni原子處于的位置為頂點(diǎn)8個(gè)，面心6個(gè)，棱心12個(gè)，體心1個(gè)，則Ni的個(gè)數(shù)為，Mn原子處于的位置為體內(nèi)，則有4個(gè)原子，Ga原子位于體內(nèi)，則有4個(gè)原子，則晶胞的質(zhì)量，體積為，。8．（23-24高三上·福建福州·階段練習(xí)）CoCl2可用于電鍍，是一種性能優(yōu)越的電池前驅(qū)材料，由含鈷礦(Co元素主要以Co2O3、CoO的形式存在，還含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素，碳及有機(jī)物等)制取氯化鈷晶體的一種工藝流程如圖：已知：①焦亞硫酸鈉常作食品抗氧化劑。難溶于水。②的熔點(diǎn)為，易溶于水、乙醚等；常溫下穩(wěn)定無毒，加熱至?xí)r，失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷。③部分金屬陽離子形成氫氧化物的見表：開始沉淀0.32.75.57.27.67.68.39.6完全沉淀1.13.26.69.29.69.29.311.1回答下列問題：(1)“焙燒”的目的是。(2)“浸取”的過程中，用離子方程式表示的作用：。(3)濾液1中加入溶液的作用是。(4)加入溶液生成濾渣2的主要離子方程式為。濾液3經(jīng)過多次萃取與反萃取制備晶體：(5)氯化鈷溶液，經(jīng)過、過濾、洗滌、干燥得到晶體。在干燥晶體時(shí)需在減壓環(huán)境下烘干的原因是。(6)為測(cè)定制得的產(chǎn)品的純度，現(xiàn)稱取樣品，將其用適當(dāng)試劑轉(zhuǎn)化為再轉(zhuǎn)化為草酸銨溶液，再用過量稀硫酸酸化，用高錳酸鉀溶液滴定，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，共用去高錳酸鉀溶液，該產(chǎn)品的純度為%。(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)【答案】(1)除去碳和有機(jī)物(2)4Co3+++3H2O=4Co2++2+6H+(3)將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，便于分離(4)2Fe3++3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑(5)濃縮蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解產(chǎn)生有毒的無水氯化鈷(6)71.4【分析】由題干流程圖可知，由含鈷礦(Co元素主要以Co2O3、CoO存在，還含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素)制取氯化鈷晶體的一種工藝流程，含鈷廢料“550℃焙燒”以除去碳和有機(jī)物后加入稀硫酸和焦亞硫酸鈉Na2S2O5，過濾得到濾渣1和濾液1，濾液1中加入NaClO3將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，便于分離，加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH3.0～3.5沉淀鐵離子，過濾得到濾渣2和濾液2，濾液2中加入NaF調(diào)節(jié)溶液pH=4.0～5.0沉淀鈣離子和鎂離子，生成濾渣3為CaF2、MgF2難溶于水；向?yàn)V液3中加入萃取劑Ⅰ，分液得到有機(jī)層中然后用稀鹽酸反萃取得到萃取劑Ⅰ和溶液4，經(jīng)過一系列操作得到相應(yīng)的鹽，溶液中含鈷離子和鎳離子，加入萃取劑Ⅱ萃取分液得到含鎳離子的溶液和有機(jī)層，加入稀鹽酸反萃取得到氯化鈷溶液。經(jīng)過濃縮蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥得到晶體，據(jù)此分析解題?！窘馕觥浚?）由分析可知，碳和有機(jī)物可通過焙燒除去，含鈷廢料“550℃焙燒”可以除去碳和有機(jī)物，故答案為：除去碳和有機(jī)物；（2）由分析結(jié)合題干流程圖可知，焦亞硫酸鈉Na2S2O5，常做食品抗氧化劑，具有還原性，浸取中加入Na2S2O5的作用是將三價(jià)鈷離子還原為Co2+，防止生成Co(OH)3沉淀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4Co3+++3H2O=4Co2++2+6H+，故答案為：4Co3+++3H2O=4Co2++2+6H+；（3）由分析可知，濾液1中加入NaClO3的作用將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，便于分離，故答案為：將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，便于分離；（4）由分析可知，加入Na2CO3溶液生成濾渣2是碳酸鈉和鐵離子反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)的離子方程式：2Fe3++3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑，故答案為：2Fe3++3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑；（5）由分析可知，氯化鈷溶液，經(jīng)過濃縮蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥得到晶體晶體，減壓環(huán)境下烘干的原因是：降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解產(chǎn)生有毒的無水氯化鈷，故答案為：濃縮蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶；降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解產(chǎn)生有毒的無水氯化鈷；（6）由題意可得如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：5CoCl2?6H2O～5(NH4)2C2O4～5H2C2O4～2KMnO4，由滴定終點(diǎn)時(shí)，共用去24.00mL0.1000mol/L高錳酸鉀溶液可知，2.00gCoCl2?6H2O樣品中產(chǎn)品的純度為×100%=71.40%，故答案為：71.4。9．（23-24高三上·天津南開·期末）氨既是一種重要的化工產(chǎn)品，又是一種重要的化工原料。下圖為合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意圖。回答下列問題：(1)和必須經(jīng)過凈化才能進(jìn)入合成塔，最主要的原因是。(2)簡(jiǎn)述氨分離器中，將氨從平衡混合物中分離出去的方法：。(3)氧化爐中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)向吸收塔中通入的作用是。(5)工業(yè)上常用堿液來進(jìn)行尾氣處理，有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為①②現(xiàn)有一定條件下和的混合氣體恰好被溶液完全吸收，則溶液的物質(zhì)的量濃度為。(6)實(shí)驗(yàn)室中硝酸一般盛放在棕色試劑瓶中，用化學(xué)方程式說明其原因：。(7)利用下圖所示裝置進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為?！敬鸢浮?1)防止混有的雜質(zhì)使催化劑“中毒”(2)迅速冷卻使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出來(3)(4)氧化(5)1.5(6)(7)銅絲逐漸變細(xì)，有氣泡產(chǎn)生，試管中有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變藍(lán)【分析】氮?dú)夂蜌錃庠谝欢l件下在合成塔中反應(yīng)生成氨氣，氨分離器得到氨氣進(jìn)入氧化爐，氨氣催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮和水，一氧化氮進(jìn)入合成塔和氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，A為空氣或氧氣，最后尾氣處理剩余的氮氧化物，據(jù)此進(jìn)行解答。【解析】（1）合成氨的過程使用了催化劑，為了避免因?yàn)榇呋瘎┲卸臼セ钚裕栽蠚獗仨毥?jīng)過凈化，故填防止混有的雜質(zhì)使催化劑“中毒”。（2）將氨從平衡混合物中分離出去的方法：迅速冷卻使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出來。（3）“氧化爐”中氨催化氧化生成NO和H2O，根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可得，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。（4）向吸收塔中通入過量A是：空氣（氧氣），作用是氧化。（5）由題干反應(yīng)方程式可知，①，②，現(xiàn)有一定條件下0.2molNO2和0.1molNO的混合氣體恰好被200mLNaOH溶液完全吸收，根據(jù)N原子守恒可知，參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為：0.1mol+0.2mol=0.3mol，則NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為=1.5mol/L。（6）硝酸見光或受熱分解為NO2、O2和H2O，反應(yīng)方程式為：，故長(zhǎng)期存放的濃硝酸因?yàn)槠浞纸馍傻腘O2溶于硝酸中呈黃色，實(shí)驗(yàn)室常將濃硝酸保存在棕色試劑瓶中避光，并放在陰冷處。（7）銅和稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O，可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為銅絲逐漸變細(xì)，有氣泡產(chǎn)生，試管中有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變藍(lán)。類型四以化學(xué)圖表、圖像信息加工考查為目的10．（23-24高三上·四川內(nèi)江·階段練習(xí)）資源的高效利用對(duì)保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要作用，如回收利用電解精煉銅的陽極泥中含有的銀、鉑、金等貴重金屬。提煉陽極泥的方法有多種，濕法提煉是其中重要的一種，其主要生產(chǎn)流程如下：請(qǐng)回答下列問題：(1)各步生產(chǎn)流程中都涉及了同一種分離方法，該方法需要的玻璃儀器有玻璃棒和。(2)脫銅渣A中含有AgCl，它溶于濃氨水的離子方程式為。(3)已知N2H4被銀氨溶液氧化的產(chǎn)物是氮?dú)?，則每生成1molAg，需要消耗gN2H4。(4)固體B中單質(zhì)Au在酸性環(huán)境下與NaClO3、NaCl反應(yīng)生成NaAuCl4，在NaAuCl4中Au元素的化合價(jià)為，該反應(yīng)的離子方程式為。(5)陽極泥中的銅可以用FeCl3溶液浸出，所得溶液主要含有的陽離子為Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋；結(jié)合下圖分析：(其中的縱坐標(biāo)代表金屬陽離子濃度的對(duì)數(shù))①要從浸出液中提純銅，最好先加入酸化的雙氧水，目的是(用離子方程式表示)，然后加入適量的CuO調(diào)節(jié)pH=3.7，除去(離子)；②根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算可得Cu(OH)2的Ksp約為。【答案】(1)燒杯、漏斗(2)(3)8(4)＋3(5)Fe3＋【分析】電解精煉銅的陽極泥，灼燒、酸浸、過濾，得到脫銅渣A，加入氨水過濾分離得到溶液和固體B；溶液中加入，得到銀單質(zhì)；固體B在酸性條件下，與次氯酸鈉、氯化鈉反應(yīng)生成，通入二氧化硫還原得到和溶液；溶液中加入鋅粉，得到、合金?！窘馕觥浚?）各步生產(chǎn)流程中都涉及了同一種分離方法為固體和溶液分離，該方法需要的玻璃儀器有玻璃棒和燒杯、漏斗；（2）脫銅渣A中含有AgCl，它溶于濃氨水的離子方程式為；（3）已知N2H4被銀氨溶液氧化的產(chǎn)物是氮?dú)?，，，，則每生成1molAg，需要消耗的物質(zhì)的量為0.25mol，質(zhì)量為；（4）固體B中單質(zhì)Au在酸性環(huán)境下與NaClO3、NaCl反應(yīng)生成NaAuCl4，在NaAuCl4中鈉的化合價(jià)是+1價(jià)，氯的化合價(jià)是-1價(jià)，則Au元素的化合價(jià)為+3價(jià)；該反應(yīng)的離子方程式為；（5）要從浸出液中提純銅，最好先加入酸化的雙氧水，目的是；然后加入適量的CuO調(diào)節(jié)pH=3.7，全部沉淀，銅離子不沉淀，便于除去；，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，時(shí)，，，，。11．（2023·陜西渭南·一模）金屬鎵被稱為“電子工業(yè)脊梁”，GaN憑借其出色的功率性能、頻率性能以及散熱性能，應(yīng)用于5.5G技術(shù)中，也如雨后春筍般出現(xiàn)在了充電行業(yè)。讓高功率、更快速充電由渴望變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。【方法一】工業(yè)上利用粉煤灰(主要成分為、、，還有少量等雜質(zhì))制備氮化鎵流程如下：已知：①鎵性質(zhì)與鋁相似，金屬活動(dòng)性介于鋅和鐵之間；②常溫下，相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如下圖所示。當(dāng)溶液中可溶組分濃度mol/L時(shí)，可認(rèn)為已除盡。回答下列問題：(1)“焙燒”的主要目的是。(2)“濾渣1”主要成分為。(3)“二次酸化”中與發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)“電解”可得金屬Ga，寫出陰極電極反應(yīng)式。(5)常溫下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為。【方法二】溶膠凝膠法(6)步驟一：溶膠——凝膠過程包括水解和縮聚兩個(gè)過程①水解過程：乙氧基鎵與乙醇中少量的水脫除部分乙氧基()，形成Ga-OH鍵i：ii：②縮聚過程：在之后較長(zhǎng)時(shí)間的成膠過程中，通過失水和失醇縮聚形成無機(jī)聚合凝膠失水縮聚：失醇縮聚：(在下劃線將失醇縮聚方程補(bǔ)充完整)(7)步驟二：高溫氨化(原理：)該實(shí)驗(yàn)操作為：將無機(jī)聚合凝膠置于管式爐中，先通20min氮?dú)夂笸Ｖ雇ㄈ耄耐ㄈ氚睔?，并加熱?50~950℃充分反應(yīng)20min，再(補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)操作)，得到純凈的GaN粉末。【答案】(1)將轉(zhuǎn)化為(2)(3)(4)(5)(6)(7)改通冷卻至室溫【分析】粉煤灰(主要成分為、、，還有少量等雜質(zhì))與純堿混合焙燒將、、轉(zhuǎn)化為、、，加入16%碳酸鈉溶液浸取過濾后濾渣1為，濾液為、、、的混合液。將混合液“一次酸化”二氧化碳將轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，過濾濾渣2為氫氧化鋁，“二次酸化”二氧化碳將轉(zhuǎn)化為沉淀，濾餅為。將濾餅與氫氧化鈉溶液混合轉(zhuǎn)化為，進(jìn)一步電解在陰極得到Ga，據(jù)此分析解答?！窘馕觥浚?）鎵性質(zhì)與鋁相似，金屬活動(dòng)性介于鋅和鐵之間。所以的性質(zhì)與類似，具有兩種氧化物的性質(zhì)。與碳酸鈉高溫焙燒發(fā)生反應(yīng)，“焙燒”目的將轉(zhuǎn)化為，故答案為：將轉(zhuǎn)化為；（2）粉煤灰與純堿碳酸鈉混合焙燒以及加入16%碳酸鈉溶液過程中不與碳酸鈉反應(yīng)，浸取過濾后濾渣1為，故答案為：；（3）“二次酸化”二氧化碳將轉(zhuǎn)化為沉淀，離子方程式為：，故答案為：；（4）將濾餅與氫氧化鈉溶液混合轉(zhuǎn)化為，電解過程中在陰極得到Ga，陰極電極反應(yīng)式：，故答案為：；（5）由圖乙數(shù)據(jù)可知時(shí)，溶液的pH為，，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為，故答案為：；（6）觀察所給方程式左右兩邊原子個(gè)數(shù)和結(jié)構(gòu)，根據(jù)原子守恒可知發(fā)生反應(yīng)為：，故答案為：；（7）將無機(jī)聚合凝膠置于管式爐中，先通20min氮?dú)夂笸Ｖ雇ㄈ?，改通入氨氣，并加熱?50~950℃充分反應(yīng)20min，再改通冷卻至室溫，得到純凈的GaN粉末。故答案為：改通冷卻至室溫。12．（23-24高三上·河南鄭州·階段練習(xí)）鋯是一種重要的戰(zhàn)略金屬，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位舉足輕重。中國(guó)科學(xué)院工程研究所研發(fā)了以鋯英礦(主要成分為，含少量、雜質(zhì))制氧氯化鋯的工藝如下：注：均不溶于水(1)在下堿熔，全部轉(zhuǎn)化為，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)“濾液1”中的溶質(zhì)除含有外，還含有(化學(xué)式)。(3)當(dāng)堿熔的溫度高于時(shí)，中含有少量的雜質(zhì)，“轉(zhuǎn)型”的主要目的是將轉(zhuǎn)化，則“濾液2”中主要溶質(zhì)為。(4)“酸分解”目的是將鋯的化合物轉(zhuǎn)化為，溫度或鹽酸濃度對(duì)“酸分解”的影響如下圖所示：從“酸分解”的效果考慮，宜采用的溫度為，采用鹽酸濃度為。加入“絮凝劑”的目的是。(5)“操作1”的主要步驟為、?！敬鸢浮?1)ZrSiO4+4NaOHNa2ZrO3+Na2SiO3+2H2O，(2)、Na2SiO3(3)NaCl(4)1006讓沉淀更徹底，減少產(chǎn)品中的雜質(zhì)，提高純度(5)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶【分析】鋯英砂(主要成分為ZrSiO4)在堿熔焙燒過程中，ZrSiO4與NaOH反應(yīng)生成Na2ZrO3和Na2SiO3，過濾后濾餅的主要成分為Na2ZrO3和Na2SiO3，第一次加鹽酸轉(zhuǎn)型，生成硅酸和ZrO(OH)2，繼續(xù)加鹽酸酸化，在ZrO(OH)2溶液中加HCl,發(fā)生反應(yīng)ZrO(OH)2+2HCl=ZrOCl2+2H2O，過濾除去鋯硅渣，再經(jīng)濃縮結(jié)晶，獲得最終產(chǎn)品，據(jù)此分析解答?！窘馕觥浚?）全部轉(zhuǎn)化為，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZrSiO4+4NaOHNa2ZrO3+Na2SiO3+2H2O，（2）“濾液1”中的溶質(zhì)除含有外，還含有和Na2SiO3（3）“轉(zhuǎn)型”的主要目的是將轉(zhuǎn)化，同時(shí)生成NaCl，則“濾液2”中主要溶質(zhì)為NaCl；（4）根據(jù)圖像分析可知，宜采用的溫度為100，采用鹽酸濃度為6；加入“絮凝劑”的目的是為了讓沉淀更徹底，減少產(chǎn)品中的雜質(zhì)，提高純度；（5）“操作1”之后得到晶體，所以其主要步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。類型五以物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)考查為目的13．（23-24高三下·江蘇鎮(zhèn)江·階段練習(xí)）釹鐵硼磁鐵因其超強(qiáng)的磁性被譽(yù)為“永磁之王”。一種從釹鐵硼廢料[含釹(，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.8%)、、]中提取氧化釹的工藝流程如下：已知：穩(wěn)定的化合價(jià)為+3價(jià)；金屬釹的活動(dòng)性較強(qiáng)，能與酸發(fā)生置換反應(yīng)：難溶于水；硼不與稀硫酸反應(yīng)，但可溶于氧化性酸。(1)“酸溶”時(shí)，不可將稀硫酸換為濃硫酸的原因是。(2)在常溫下“沉釹”，當(dāng)完全沉淀時(shí)為2.3，溶液中。①寫出“沉釹”的化學(xué)方程式。②通過計(jì)算說明：“沉釹”完全時(shí)有無沉淀生成。(常溫下，Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16)③酸溶后需調(diào)節(jié)溶液的，若酸性太強(qiáng)，“沉釹”不完全，試分析其原因。(3)焙燒“沉淀”時(shí)生成無毒氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)熱重法是測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的方法。草酸釹晶體[，式量為732]的熱重曲線如圖所示，加熱到450°C時(shí)，只剩余一種鹽，該鹽的化學(xué)式為。(寫出計(jì)算過程)(5)二碳化釹可通過下列途徑制得：。二碳化釹()的晶胞結(jié)構(gòu)與氯化鈉相似，但由于啞鈴形的存在，使晶胞延同一個(gè)方向拉長(zhǎng)(如圖所示)。則二碳化釹晶體中1個(gè)周圍距離最近且等距的圍成的幾何圖形為。【答案】(1)濃硫酸會(huì)與硼反應(yīng)從而引入了雜質(zhì)離子，同時(shí)還會(huì)生成SO2等污染氣體(2)6NaH2PO4+Nd2(SO4)3=2Nd(H2PO4)3+3Na2SO4Qc=c(Fe2+)?c2(OH-)=2.0×()2=2×10-23.4<8.0×10-16=Ksp[Fe(OH)2]，則無氫氧化亞鐵沉淀生成若酸性太強(qiáng)，H+與反應(yīng)生成H3PO4，導(dǎo)致濃度太小，沉淀不完全(3)2[Nd2(C2O4)3·10H2O]+3O22Nd2O3+12CO2+20H2O(4)Nd2O2CO3(5)正方形【分析】釹鐵硼廢料加入稀硫酸酸浸，其中硼不與稀硫酸反應(yīng)，濾渣1為硼，隨后加入NaH2PO4反應(yīng)生成Nd(H2PO4)3沉淀，過濾濾液1中含有亞鐵離子，再加入過量NaOH進(jìn)行堿轉(zhuǎn)化，加入稀硫酸溶解沉淀得到Nd3+，加入草酸溶液生成Nd2(C2O4)3·10H2O沉淀，灼燒Nd2(C2O4)3·10H2O得到Nd2O3?！窘馕觥浚?）根據(jù)題干可知，硼不與稀酸反應(yīng)但是可溶于氧化性酸，若加入濃硫酸則濃硫酸會(huì)與硼反應(yīng)從而引入了雜質(zhì)離子，同時(shí)還會(huì)生成SO2等污染氣體。（2）①“沉釹”過程中，NaH2PO4和Nd3+反應(yīng)生成Nd(H2PO4)3沉淀，化成方程式為：6NaH2PO4+Nd2(SO4)3=2Nd(H2PO4)3+3Na2SO4；②當(dāng)釹全部沉淀時(shí)，由題給數(shù)據(jù)可得濃度熵Qc=c(Fe2+)?c2(OH-)=2.0×()2=2×10-23.4<8.0×10-16=Ksp[Fe(OH)2]，則無氫氧化亞鐵沉淀生成；③酸浸后調(diào)整溶液的pH，若酸性太強(qiáng)，H+與反應(yīng)生成H3PO4，導(dǎo)致濃度太小，沉淀不完全。（3）焙燒沉淀[Nd2(C2O4)·10H2O]時(shí)，生成無毒的氣體CO2、H2O，同時(shí)產(chǎn)生Nd2O3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2[Nd2(C2O4)3·10H2O]+3O22Nd2O3+12CO2+20H2O。（4）Mr[Nd2(C2O4)3·10H2O]為732，其中結(jié)晶水的總相對(duì)分子質(zhì)量為180，=75.4%，則110-397℃固體為Nd2(C2O4)3，397-584℃物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量較上一階段下降172，Nd2(C2O4)3分解產(chǎn)生CO2導(dǎo)致相對(duì)分子質(zhì)量減小，但是172并不是44的整數(shù)倍，因此該分解過程中有氧氣參與，設(shè)Nd2(C2O4)3分解減少x個(gè)C和y個(gè)O，則12x+16y=172，解可為x=1，y=10；x=5，y=7(x一定小于6)，合理的解為x=5，y=7，此時(shí)分子式為Nd2O2CO3。（5）二碳化釹()的晶胞結(jié)構(gòu)與氯化鈉相似，但由于啞鈴形的存在，使晶胞延同一個(gè)方向拉長(zhǎng)，所有二碳化釹晶體中1個(gè)周圍距離最近且相等的4個(gè)，圍成的幾何圖形為正方形。14．（23-24高三下·貴州黔東南·開學(xué)考試）釩和鉻都是重要的戰(zhàn)略金屬，利用釩、鉻廢渣(主要成分為和，還含有其他難溶物)分離回收釩、鉻的工藝流程如下圖所示。已知：常溫下，。回答下列問題：(1)基態(tài)鉻原子價(jià)電子軌道表示式為。(2)釩、鉻廢渣“水浸”前，先要進(jìn)行粉碎處理，為提高浸取效率，還可采取的措施有(任寫一點(diǎn))。(3)“沉釩”的含釩產(chǎn)物為釩酸鈣，該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(4)“沉鉻”時(shí)，鉻轉(zhuǎn)化為沉淀，“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，可將其中的鉻轉(zhuǎn)化為沉淀，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下圖所示。①該晶體的化學(xué)式為。②已知該晶體的密度為為阿伏加德羅常數(shù)的值，則相鄰與之間的最短距離為(列出計(jì)算式即可)?！敬鸢浮?1)(2)延長(zhǎng)浸取時(shí)間（或適當(dāng)升高溫度、攪拌等）(3)(4)(5)97.7(6)CaCrO3【分析】釩、鉻廢渣(主要成分有和，還含有其他難溶物)經(jīng)過水浸后，水浸液中含有和，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。沉礬后的溶液主要成分是經(jīng)過酸化、加入氧化銅轉(zhuǎn)化為沉淀，加入氫氧化鈉進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化得到氫氧化銅沉淀和溶液，經(jīng)過冷卻結(jié)晶得到?！窘馕觥浚?）基態(tài)鉻原子價(jià)電子軌道表示式為。（2）為提高浸取效率，還可采取的措施延長(zhǎng)浸取時(shí)間、適當(dāng)升高溫度、攪拌等（任寫一點(diǎn)）。（3）“沉釩”過程加入氧化鈣與溶液中的生成釩酸鈣，化學(xué)方程式為。（4）“轉(zhuǎn)化”過程中沉淀與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和，離子方程式為：。（5）根據(jù)和的Ksp，可以得到沉鉻的離子方程式為：，，所以理論轉(zhuǎn)化率為：。（6）①根據(jù)均攤法進(jìn)行計(jì)算：鈣原子位于頂點(diǎn)，鈣原子數(shù)目=，氧原子位于面心，氧原子數(shù)目=，鉻原子位于體心，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為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，晶體密度表達(dá)式為，可以求得邊長(zhǎng)a，則相鄰與之間的最短距離為晶胞體對(duì)角線的一半，所以最短距離計(jì)算式=pm。15．（23-24高三下·甘肅平?jīng)觥ら_學(xué)考試）金屬鎵在工業(yè)和醫(yī)學(xué)中有廣泛應(yīng)用。一種利用鋅粉置換渣(主要成分為、、、、、)制備粗鎵的工藝流程如圖所示：已知：P204、YW100協(xié)同萃取體系對(duì)金屬離子的優(yōu)先萃取順序?yàn)镕e(Ⅲ)>Ga(Ⅲ)>Fe(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)。回答下列問題。(1)浸渣的主要成分是，“富氧浸出”中高壓的作用是。(2)用代表P204，RH代表YW100，“協(xié)同萃取”過程中發(fā)生反應(yīng)：，“協(xié)同萃取”后無機(jī)相含有的主要金屬離子為，隨變化關(guān)系如圖所示，“反萃取”加入稀硫酸的目的是(用化學(xué)方程式表示)。(3)下圖所示為系中電勢(shì)隨pH變化的圖像。“中和沉鎵”時(shí)所調(diào)pH合理范圍為4～(填正整數(shù))，“堿溶造液”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)“電解”過程中生成粗鎵的電極反應(yīng)式為。(5)填隙方鈷礦銻化物是一類新型熱電材料，鈷形成的六面體空隙中分別填充和As，該化合物的化學(xué)式為；設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為，已知該晶胞參數(shù)為anm，則該晶體的密度是?！敬鸢浮?1)SiO2、S氧化Fe2+和S2-(2)Zn2+(3)9(4)(5)Co4AsSb12【分析】鋅粉置換渣(主要成分為Ga2O3、Ga2S3、ZnS、FeO、Fe2O3、SiO2)經(jīng)“富氧浸出”后得到主要含Ga3+、Zn2+、Fe3+的浸出液，該過程中高壓O2將Fe2+氧化為Fe3+，將S2-氧化為S單質(zhì)，SiO2不參加反應(yīng)，則浸渣的主要成分為SiO2、S，加入的