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1．精炼铜产生的铜阳极泥富含
等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥
中分离提收金和银的流程，如下图所示。
回答下列问题：
(1)
位于元素周期表第 周期第 族。
(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是 。
(3)“浸取2”步骤中，单质金转化为
的化学方程式为 。
(4)“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的 (填化学式)转化为
。
(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。“电沉积”步骤完成后，阴极区溶液中
可循环利用的物质为 (填化学式)。
(6)“还原”步骤中，被氧化的
与产物
的物质的量之比为 。
(7)
可被
氧化为
。从物质结构的角度分析
的结构为(a)而不是(b)的原
因： 。
1
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2．硝酸镍、硝酸钠在陶瓷、玻璃工业应用广泛。以废弃镍板（含有少量的氧化铝杂质）生
产硝酸镍、硝酸钠的工艺流程如图所示：
已知：①
难溶于水。
②
，
。
请回答下列问题：
(1)工业生产普通玻璃的主要原料有石英砂、 。
(2)“反应器”中需控制反应温度为：50 60℃
∼
的原因是 。
(3)假若Ni 与浓硝酸反应产生的混合气体中
，该反应的离子方程式为
。
(4)为了除去
，向“浸取液”中加入
调节pH 至5~6。写出除去
并生成
的
离子方程式： 。
(5)补充完成操作③ 。
(6)向“转化器”中加入稀硝酸的目的是 。
(7)若进入“吸收塔”的混合气体中NO 为a mol、
为b mol、空气中含
为d mol，
溶液中含
为c mol，“转化器”中加入的稀硝酸中含e mol
，则
2
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（用含e、d 的代数式表示，不考虑流程中钠、氮元素的损失）。
3．焦锑酸钠
可用于制作电视机显像管玻壳、纺织品阻燃剂和搪瓷乳白剂。
以某含锑净渣(主要成分是SbOCl，还含有少量Cu、As 等元素)为原料制备焦锑酸钠的工艺
流程如下图所示。
已知：①
难溶于水。
②
，
。
回答下列问题：
(1)含锑净渣需进行粉碎研磨，其目的是 ，“浸渣”的主要成分是 (填“
”或“CuS”)。
(2)“碱溶”时SbOCl 转化为Na3SbS3，转化的化学方程式为 。
(3)“氧化”时，溶液中的
转化为易溶于水的Na3AsO4与锑分离，同时生成S，写出该
反应的离子方程式 。
(4)“滤液”的主要成分是 。
(5)产品纯度测定：称取1.30gNaSb(OH)6样品，酸溶后加入适量硫酸肼固体配成250mL 溶
液，取25.00mL 溶液于锥形瓶中，用0.0500mol·L-1Ce(SO4)2标准液滴定
，平均消耗标准液20.00mL。
①硫酸肼的作用是 。
②产品的纯度为 [
的摩尔质量为247g·mol-1]。
4．2023 年，我国新能源汽车产销量占全球比重超过60％、连续9 年位居世界第一位；新
能源汽车出口120.3 万辆，这一可喜成绩的获得离不开化学人的辛苦付出.锰酸锂离子蓄电
3
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池是第二代锂离子动力电池，性能优良.工业上用某软锰矿（主要成分为
，还含有少
量铁、铝及硅的氧化物）为原料制备锰酸锂
.流程如图：
(1)滤渣I 的主要成分是 。
(2)已知某离子浓度（用
表示）形成沉淀与溶液pH 关系，如下图所示
试判断“精制”过程中，加
调节pH 的范围是 。
(3)工业上也可以将“精制”后的滤液加入
来合成
.已知
的结构式为：
，其中S 的化合价为 .写出该反应的离子方程式
(4)“沉锰”所得溶液回收可用于 。
(5)“控温、氧化”过程中，溶液温度不宜过高，原因是 。
(6)“锂化”是将
和
按4:1 的物质的量比配料，球磨3～5h，然后升温至600～
750℃，保温24h，自然冷却至室温得产品.请写出化学反应方程式 。
4
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5．粗氢氧化钴Co(OH)3是以铜钴矿为原料湿法提取而得到的粗制钴盐中间品，含有
MnOOH 以及Al2O3、Fe3O4、Mg 等杂质，粗氢氧化钴湿法制取精制硫酸钴流程如下：
(1)浸出时添加还原剂SO2对原料中的锰和 (填元素名称)进行有效浸出。保持温度，
流速等条件不变，Co 浸出率与时间关系如图所示，则
浓度最适宜为
mol/L。
(2)“除杂”时混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸
。
被
氧化为
，该反应的离子方程式为 (已知：
的电离第一步
完全，第二步微弱)。生石灰调节
(保留一位小数)时，检验反应后的滤液中恰
5
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好不存在
(已知：
的
，离子浓度
时沉淀完全)。
(3)在萃取剂一定量的情况下，提高萃取率的措施有 (答出一点即可)，萃取后水相溶
液中存在的金属离子有 。
(4)硫酸钴的溶解度曲线如图所示，从溶液中获得CoSO4•7H2O 的方法是 。
6．硒是人体不可缺少的微量元素，硒的应用范围非常广泛。以硫铁矿生产硫酸过程中产生
的含硒物料(主要含S、Se、
、CuO、ZnO、
等)提取硒一种工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“脱硫”时，脱硫率随温度的变化如图所示，试分析随温度的升高，脱硫率呈上升趋势
的原因； ，最佳脱硫温度为 。
6
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(2)“氧化酸浸”中，Se 可转化成
，该反应的化学方程式为 。
(3)“控电位还原”，是将电位高的物质先还原，电位低的物质保留在溶液中，以达到物质
的分离。可采用硫脲
联合亚硫酸钠进行“控电位还原”，下表是“氧化酸
浸”液中主要粒子的电位。
名称
/Cu
/
Zn
/
Fe
/
Cl
/Se
中位/V
0.345
-0.760
-0.440
0.770
1.511
0.740
控制电位在0.740~1.511V 范围内，在氧化酸浸液中添加硫脲，可选择性还原
，该过程
的还原反应(半反应)式为 ，为使硒和杂质金属分离，用亚硫酸钠还原时的最低电位
应控制在 V 以上。
(4)“精制”过程中
先将Se 浸出转化成硒代硫酸钠(
)，
再被
酸化生成硒的离子方程式为 。
(5)对精硒成分进行荧光分析发现，精硒中铁含量为32 μg g
⋅
，则精硒中铁的质量分数为
%。
7．我国自主研发的双底吹连续炼铜工艺以黄铜矿（主要成分是
）、混辉铜矿（主
要成分是
）为原料进行炼钢，流程如图所示。已知铜锍的主要成分为
和FeS，还
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含有FeO 等物质。
请回答下列问题：
(1)“底吹熔炼”前应将黄铜矿、混辉铜矿粉碎并将氧气从底部吹入，其目的是
。
(2)黄铜矿在“底吹熔炼”时生成FeO、
和
的化学方程式为 。
(3)“连续吹炼”过程中加入的石灰石除了可以作为助熔剂外，还可以起到的作用为
（填一条）。
(4)“火法精炼”的基本流程是鼓入空气，使熔体中杂质如铁、镍等发生氧化，形成炉渣或
挥发进入炉气而除去，其中镍位于元素周期表的第 周期第 族。残留的氧常常
通过重油还原，从石油中获得重油的分离方法的名称为 。
(5)“电解精炼”铜时阴极的电极反应式为 ；若采用硫酸酸化的硫酸铜溶液作电解质
溶液．电解过程中
向 极移动（填“阴”或“阳”）。
(6)某次生产时原料黄铜矿、混辉铜矿的总质量为3.2 吨（其中Cu 元素的含量为
20.14%），“电解精炼”全过程转移的电子数为
，本次生产中铜的产率为
（结果保留两位小数）。
8．钛被称为“二十一世纪的金属”，绿矾是重要的化工原料，用钛铁矿[主要成分是钛酸
亚铁(FeTiO3)，含少量Fc2O3、MgO，SiO2等杂质]作原料生产金属钛和绿矾(FeSO4 7H
⋅
2O)等
产品的一种工艺流程如下：
8
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已知：Ti 有两种价态，在水溶液中主要以TiO2+(无色)、Ti3+(紫色)形式存在。
请回答下列问题：
(1)硫酸与FeTiO3反应生成TioSO4的化学方程式是 。向滤液1 中加入适量铁粉，至
刚好出现紫色为止，此时溶液仍呈强酸性。已知：氧化性：
，则加入适量
铁粉的原因是 。
(2)系列操作具体为 ，经系列操作后，再对所得到的绿矾晶体用75%的乙醇溶液洗
涤，用乙醇溶液洗涤绿矾的优点为 。
(3)滤液2 中加入适量的试剂A，A 可选用 (填标号)。
a．稀硫酸 b．碳酸镁 c．二氧化碳 d．鼓入空气
(4)用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO 作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，
并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。
写出阴极区反应的电极总反应式： 。
9．HDS 废催化剂是石油精炼加工产生的废弃物，但富含Mo、Ni 等元素，是重要的二次资
源。一种从HDS 中回收Mo 的工艺流程如图所示。
已知：①“氧化焙烧”后的主要产物为
、
、
；
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②“浸出渣”的成分为
、
；
③常温下，
易溶于水。
(1)钼酸镍
中
元素的化合价为 价。
(2)“操作1”为 ，在化学实验室中“操作1”用到的玻璃仪器有烧杯、 和 。
(3)结合下图，碱浸时选择的
最佳添加量为 wt%，最佳浸出温度为 ℃。
(4)
在碱浸时有
和
生成，该反应化学方程式为 。
(5)采用碳酸根类型的N263 萃取钼的反应为
。已知一些离子被
萃取的先后顺序
为
，则加入
反萃取发生反应的离子方程式为 。萃取
后有机相为
型，加入
处理后可实现萃取剂再生。
(6)在实验室进行萃取操作时，需要打开分液漏斗活塞放气，正确的放气图示为 (填标
号)。
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(7)该流程中可以循环利用的物质有 和 。
10．铌
、钽
为同族元素，在航空航天、武器装备等领域发挥着重要作用．以含铌、
钽的尾矿（主要成分
等）为原料制备
的工艺流程如下：
已知：①“碱浸”步骤中铌、钽发生的反应为：
；
。
②“转化”步骤中
分别转化成氟铌酸根
、氟钽酸根
。
回答下列问题：
(1)“滤液1”中的主要成分为 （填化学式）；
(2)“盐酸预洗”的目的是 ；
(3)
“
①转化”步骤中
转化为
的离子方程式为 ；
②“转化”步骤在
、硫酸酸化下完成，反应速率方程为：
．
的作用是 ；不能用盐酸代替
的理由是：
；
(4)
能被不同的有机溶剂选择性地萃取而与杂质分离，水相1 和水相2 中加入
硫酸可以回收利用 （填化学式），“调节
”步骤得到的沉淀是铌、钽的氢氧
化物，煅烧氢氧化钽发生的反应方程式为 。
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参考答案：
1．(1) 四 ⅠB
(2)Cu2+
(3)
(4)AgCl
(5)
(6)3：4
(7)(a)结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定，(b)结构中正负电荷中心不重合，极性较大，
较不稳定，且存在过氧根，过氧根的氧化性大于I2，故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构
【分析】精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au 等元素，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，
Cu 被转化为Cu2+进入浸取液1 中，Ag、Au 不反应，浸渣1 中含有Ag 和Au；浸渣1 中加
入盐酸、H2O2浸取，Au 转化为HAuCl4进入浸取液2，Ag 转化为AgCl，浸渣2 中含有
AgCl；浸取液2 中加入N2H4将HAuCl4还原为Au，同时N2H4被氧化为N2；浸渣2 中加入
，将AgCl 转化为
，得到浸出液3，利用电沉积法将
还
原为Ag。
【详解】（1）Cu 的原子序数为29，位于第四周期第ⅠB 族；
（2）由分析可知，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu 被转化为Cu2+进入浸取液1 中，故
浸取液1 中含有的金属离子主要是Cu2+；
（3）浸取2 步骤中，Au 与盐酸、H2O2反应氧化还原反应，生成HAuCl4和H2O，根据得失
电子守恒及质量守恒，可得反应得化学方程式为：
；
（4）根据分析可知，浸渣2 中含有AgCl，与
反应转化为
；
（5）电沉积步骤中，阴极发生还原反应，
得电子被还原为Ag，电极反应式
为：
；阴极反应生成
，同时阴极区溶液中含有Na+，故
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电沉积步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用得物质为
；
（6）还原步骤中， HAuCl4被还原为Au，Au 化合价由+3 价变为0 价，一个HAuCl4转移3
个电子，N2H4被氧化为N2，N 的化合价由-2 价变为0 价，一个N2H4转移4 个电子，根据得
失电子守恒，被氧化的N2H4与产物Au 的物质的量之比为3：4；
（7）(a)结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定，(b)结构中正负电荷中心不重合，极性
较大，较不稳定，且存在过氧根，过氧根的氧化性大于I2，故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结
构。
2．(1)纯碱、石灰石
(2)温度太低，反应速率慢，温度太高，硝酸分解挥发快
(3)
(4)
(5)冷却结晶
(6)除去
中的
杂质（合理即可）
(7)
【分析】废弃镍板(含有少量的氧化铝杂质)，加入浓硝酸，生成硝酸镍、硝酸铝和NO2和
NO，向硝酸镍和硝酸铝的混合溶液中加入碳酸镍促进Al3+的水解，生成氢氧化铝沉淀，滤
液中用硝酸酸化至pH=3-4，再经过减压蒸发，冷却结晶，离心分离，得到硝酸镍固体；
NO2、NO 通入碳酸钠溶液发生已知②的两个反应，会生成硝酸钠和亚硝酸钠的混合物，加
入稀硝酸将亚硝酸钠转化为硝酸钠，最后对硝酸钠溶液蒸发结晶得到硝酸钠固体。
【详解】（1）工业生产普通玻璃的主要原料有石英砂、纯碱、石灰石；
（2）“反应器”中需控制温度50∼60℃的原因是温度太低，反应速率慢，温度太高，硝酸
分解挥发快；
（3）Ni 与浓硝酸反应产生的混合气体中
，根据电荷守恒、电子守恒，
写出该反应的离子方程式为：
；
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（4）为了除去
，向“浸取液”中加入
，其作用是促进Al3+的水解，Al3+生成
Al(OH)3沉淀，同时生成CO2和Ni2+，离子方程式为：
；
（5）从硝酸镍溶液得到硝酸镍固体的操作是用硝酸酸化后，进行减压蒸发，冷却结晶，离
心分离；
（6）通过分析可知，吸收塔反应后的溶液为硝酸钠和亚硝酸钠的混合物，加入硝酸的目的
是除去
中的
杂质；
（7）根据题意可知，N 元素和Na 元素最终变为硝酸钠，根据守恒有等式：
；
NO、NO2 最终变为硝酸钠，N 失去电子，O2得到电子，根据电子守恒有等式：
，
根据上述两个等式可得：
。
3．(1) 增大反应物的接触面积，加快浸锑速率，使反应更充分 CuS
(2)
(3)
(4)NaCl
(5) 还原剂 95%
【分析】含锑净渣(主要成分是SbOCl，还含有少量Cu、As 等元素)，加入氢氧化钠和过量
硫化钠进行碱溶，SbOCl 转化为Na3SbS3，Cu 元素形成沉淀过滤除去；加入过氧化氢将溶
液中的
转化为易溶于水的Na3AsO4与锑分离，同时氧化生成S，加入盐酸进行酸溶，
Na3SbO4转化为H3SbO4，S 被过滤除去，最后加入NaOH，将H3SbO4转化为
，
同时生成NaCl。
【详解】（1）含锑净渣需进行粉碎研磨，其目的是增大反应物的接触面积，加快浸锑速率，
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使反应更充分；根据
，
可知滤渣为
；
（2）“碱溶”时SbOCl 转化为Na3SbS3，化学方程式：
；
（3）“氧化”时，溶液中的
转化为易溶于水的Na3AsO4，同时生成S，反应的离子
方程式：
；
（4）根据分析可知，滤液的主要成分为NaCl；
（5）①加入硫酸肼，使得
中Sb 元素化合价由+5 价降为+3 价，作用是为还原
剂；
②结合Sb 元素守恒及得失电子守恒，得关系式：
，产品纯度：
。
4．(1)
(2)
或
(3) +6
(4)做氮肥等
(5)防止温度过高，降低
溶解度，增加原料用量，降低产品产率
(6)
【分析】软锰矿主要成分为MnO2，还含有少量铁、铝及硅等氧化物，软锰矿浆加稀硫酸、
硫酸亚铁，在酸性条件下用硫酸亚铁把MnO2还原为硫酸锰，所得滤液为硫酸锰、硫酸铁、
硫酸亚铁、硫酸铝，二氧化硅不溶于硫酸，滤渣Ⅰ为二氧化硅；滤液中加双氧水把Fe2+氧
化为Fe3+，加MnO 调节pH，生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除铁和铝；过滤，滤液中加氨
4
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水生成Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4沉淀，Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4、水、氧气控温、氧化生
成二氧化锰，二氧化锰和碳酸锂在高温条件下生成LiMnO4、二氧化碳、氧气；
【详解】（1）根据分析可知，滤渣I 的主要成分是二氧化硅；
（2）根据离子浓度形成沉淀与溶液pH 关系图，调节pH 过程中将铁离子和铝离子形成沉
淀，而锰离子保留，所以调节pH 的范围应在：
或
；
（3）结合
的结构式可知，有2 个O 元素化合价为-1 价，根据化合物中各元素化合
价代数和为0，则S 元素化合价为+6 价；“精制”后的滤液中含Mn2+，向其中加入
发生氧化还原反应生成
，根据得失电子守恒及电荷守恒得离子方程式：
；
（4）向“精制”后的滤液中加入氨水发生复分解反应进行沉锰，反应后的溶液中含有铵根
离子，可作铵态氮肥；
（5）温度过高会导致
溶解度降低，增加原料用量，降低产品产率；
（6）
和
按4:1 的物质的量比配料，球磨3～5h，然后升温至600～750℃，保
温24h，自然冷却至室温得产品，根据得失电子守恒得化学方程式：
；
5．(1) 钴、铁 3.0
(2) H2O+Mn2++
=MnO2+
+3H+ 3.5
(3) 分多次加入萃取剂 Mn2+
(4)蒸发浓缩、降温结晶，过滤洗涤，低温干燥
【分析】由题干工艺流程图可知，将粗氢氧化钴用水磨成浆后加入H2SO4和SO2进行浸出，
将Co 转化为Co2+，Fe 转化为Fe2+、Al 转化为Al3+、Mg 转化为Mg2+，Mn 转化为Mn2+，过
5
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滤除去其他不溶性杂质，向滤液中加入生石灰，热空气和SO2，将Fe2+转化为Fe(OH)3、
Al3+转化为Al(OH)3，过滤出Fe(OH)3和Al(OH)3，向滤液中加入萃取剂P204 以萃取Co2+，
分液出水层含有Mn2+和有机相含有Co2+，对有机相进行反萃取得到水层含有CoSO4，据此
分析解题。
【详解】（1）由分析可知，浸出时加入H2SO4和SO2进行浸出，将Co 转化为Co2+，Fe 转
化为Fe2+、Al 转化为Al3+、Mg 转化为Mg2+，Mn 转化为Mn2+，故添加还原剂SO2对原料中
的锰和钴、铁进行有效浸出，保持温度，SO2流速等条件不变，根据Co 浸出率与时间关系
图所示信息可知， H2SO4浓度为3.0mol/L 时浸出速率最快，故硫酸浓度最适宜为
3.0mol/L，故答案为：钴、铁；3.0；
（2）“除杂”时混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，
H2SO5中含有一个过氧键，故
被H2SO5氧化为
，H2SO5转化为H2SO4，该反应的
离子方程式为：H2O+Mn2++
=MnO2+
+3H+，检验反应后的滤液中恰好不存在
，
即Fe3+离子浓度
时，此时c(OH-)=
=
=10-10.5，则c(H+)=
=
=10-3.5mol/L，即生石灰调节pH=3.5，故答案为：H2O+Mn2++
=MnO2+
+3H+；3.5；
（3）在萃取剂一定量的情况下，分多次加入萃取剂能够提高萃取率，由分析可知，萃取后
水相溶液中存在的金属离子有Mn2+，故答案为：分多次加入萃取剂；Mn2+；
（4）由题干硫酸钴的溶解度曲线图示信息可知，CoSO4•7H2O 的溶解度随温度升高而明显
增大，故从溶液中获得CoSO4•7H2O 的方法是蒸发浓缩、降温结晶，过滤洗涤，低温干燥，
故答案为：蒸发浓缩、降温结晶，过滤洗涤，低温干燥。
6．(1) 温度升高，单质硫在煤油中的溶解度增加 95℃
(2)
6
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(3)
0.345
(4)
(5)
【分析】含硒物料(主要含S、Se、
、CuO、ZnO、
等)加入热煤油溶解硫，向剩
余固体中加入氯酸钠、稀硫酸进行氧化酸浸，然后过滤，氧化浸出液中含有，控电位还原
中发生氧化还原反应可生成Se，据此分析作答。
【详解】（1）含硒物料(主要含S、Se、
、CuO、ZnO、
等)中含有硫单质，向物
料中加入煤油，由于硫易溶于煤油，结合脱硫率随温度的变化图知，温度越高，硫单质在
煤油中的溶解度越大，且温度控制在95℃脱硫率最高；
（2）“氧化酸浸”中，Se 在酸性条件下，与氯酸钠发生氧化反应转化成H2SeO3，氯酸钠
被还原成ClO2，化学方程式为
；
（3）根据表格数据，控制电位在0.740～1.511V 范围内，在氧化酸浸液中添加硫，可选择
性还原ClO2，在酸性条件下，ClO2得电子被还原为Cl-，该过程的还原反应(半反应)式为：
；根据题意，电位高的物质先还原，电位低的物质保留在溶
液中，以达到硒与杂质金属的分离，结合“氧化酸浸”液中主要粒子的电位表数据，金属
离子的电位都低于0.345，要使硒与杂质金属的分离，最低电位要不低于0.345；
（4）“精制”过程中
先将Se 浸出转化成硒代硫酸钠(
)，硒代硫酸钠与硫
酸发生氧化还原反应转化为硒单质，化学方程式为
；
（5）设精硒的质量为1g，则1g 精硒中含有的铁的质量=32 μg g
⋅
×1g =32 μg = 3.2×10-5g，
则精硒中铁的质量分数=
。
7．(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应充分进行（合理即可）
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(2)
(3)吸收产生的
（或分解吸收热量，防止温度过高对炉内结构的损坏）（合理即可）
(4) 四 Ⅷ 分馏
(5)
阳
(6)24.83%
【分析】黄铜矿（主要成分是
）、混辉铜矿（主要成分是
）粉碎并将氧气从
底部吹入，进行底吹熔炼，得到烟气、铜锍、炉渣，铜锍的主要成分为
和FeS，还含
有FeO 等物质，对铜锍加入O2和石灰石进行连续吹炼得到粗铜，对粗铜进行 “火法精
炼”，基本流程是鼓入空气，使熔体中杂质如铁、镍等发生氧化，形成炉渣或挥发进入炉
气而除去，得到阳极铜，阳极铜电解精炼得到铜。
【详解】（1）底吹熔炼前将黄铜矿、混辉铜矿粉碎并将氧气从底部吹入，其目的是增大反
应物的接触面积，加快反应速率，使反应充分进行。
（2）黄铜矿在“底吹熔炼”时生成FeO、
和
，化学方程式为：
；
（3）“连续吹炼”过程中加入石灰石除了可以作为助熔剂外，还可以起的作用为吸收产生
的
，分解吸收热量，防止温度过高对炉内结构的损坏；
（4）镍位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族；从石油中获得重油的分离提纯方法为分馏；
（5）“电解精炼”铜时阴极的电极反应式为
；若采用硫酸酸化的硫酸铜溶
液作电解质溶液，电解过程中
在电解池中从阴极流向阳极；
（6）全过程转移的电子数为：
，即5000 mol，根据阴极的电极反应式
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可知，产生铜的物质的量为2500 mol，则铜的产率为
。
8．(1)
使Fe3+完全还原为Fe2+；同时避
免过量的铁将TiO2+还原成Ti3+，影响产品的纯度
(2) 蒸发浓缩(或加热浓缩)、降温结晶(或冷却结晶)、过滤 减少绿矾溶解损耗、快
速得到干燥的固体
(3)b
(4)
【分析】钛铁矿用硫酸溶液溶解，过滤得强酸性溶液中含有TiOSO4、FeSO4及未反应的硫
酸等，加入铁粉将Fe3+转化为Fe2+，防止Fe3+与TiO2+同时生成沉淀，沉降分离得到溶液中
主要含有Fe2+、TiO2+及硫酸根，再浓缩蒸发得到绿矾与溶液2，溶液2 中含有TiOSO4，加
入碳酸镁，调节pH，TiO(OH)2沉淀完全，煅烧得到二氧化钛，电解得到Ti，高温下和氯气、
焦炭反应生成四氯化钛，据此解答。
【详解】（1）钛铁矿的主要成分FeTiO3与硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4，结合
原子守恒配平化学方程式为
；向滤液1 中加入适量
铁粉，至刚好出现紫色为止，此时溶液仍呈强酸性。已知：氧化性：
，则
加入适量铁粉的原因是：使Fe3+完全还原为Fe2+；同时避免过量的铁将TiO2+还原成Ti3+，
影响产品的纯度。
（2）为避免结晶水失去，适合用降温结晶获得绿矾，系列操作具体为蒸发浓缩(或加热浓
缩)、降温结晶(或冷却结晶)、过滤。用乙醇溶液洗涤绿矾的优点为减少绿矾溶解损耗、快
速得到干燥的固体。
（3）试剂A 用来中和氢离子，调节pH，选项中只有碳酸镁符合，向富含TiO2+溶液中加入
MgCO3粉末，使其与H+反应，降低溶液中c(H+)，使平衡
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向生成
的方向移动，便于得到粗产品，故
选b。
（4）电解时，阴极发生反应Ca2++2e-=Ca，钙还原二氧化钛：2Ca+TiO2+=Ti+2Ca2++2O2-，
所以阴极区反应的电极总反应式为
。
9．(1)+6
(2) 过滤 玻璃棒 漏斗
(3) 20 170
(4)
(5)
(6)C
(7)
【分析】HDS 富含Mo、Ni 等元素，根据题中信息可知“氧化焙烧”后的主要产物为
、
、
，加入碳酸钠进行碱浸后，经过操作1 ，“浸出渣”的成分为
、
，浸出液进入有机试剂进行浸取，可溶于水的离子进入到水相中，而钼酸钠
进入到有机相中，再加入碳酸氢铵，促使生成
，进入到水相中，通过酸沉得
到
，最终得到单质钼。
【详解】（1）钼酸镍
中
为+2 价，
为-2 价，则
为+6 价，故答案为：
+6。
（2）“操作1”后有“浸出渣”和“浸出液”，则“操作1”是过滤。过滤实验用到的玻璃
仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，故答案为：过滤；玻璃棒；漏斗。
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（3）图1，
最佳添加量为
时，
和
浸出率变化量很小，则
最佳添加量为
；图2，当浸出温度≥170℃时，
和
浸出率较高，且再
继续升温后，
和
浸出率变化不大，则最佳浸出温度为170℃，故答案为：20；170。
（4）
在碱浸时有
和
生成，根据已知②判断生成物还有
；
则
在碱浸时的化学方程式为
，故答案为：
。
（5）由一些离子被
萃取的先后顺序可知，加入
反萃取发生反应为
，其离子方程式为
，故答案为：
。
（6）下口倾斜向上，旋转下口的活塞放气，故答案为：C。
（7）根据(5)中信息可知，采用碳酸根类型的N263 萃取钼的反应产物有
；萃取后
有机相为
型(如
)，加入
处理后可实现萃取剂
再生。流程
中可以循环利用的物质有
和
，故答案为：
；
。
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10．(1)NaAlO2、Na2SiO3、
、
(2)将
转化为Al(OH)3沉淀，
转化为H2SiO3沉淀，过滤除去
(3)
增大H+浓度，加快反应速率 Cl-会被
、
氧化
(4) HF 2Ta(OH)5
Ta2O5+5H2O
【分析】含铌、钽的尾矿（主要成分
等）用
NaOH 溶液碱浸，“碱浸”步骤中铌、钽发生的反应为：
，
，
转化为
NaAlO2，
转化为Na2SiO3，
不和NaOH 溶液反应存在于滤渣中，向滤液
中加入盐酸预洗，
转化为Al(OH)3，
转化为H2SiO3沉淀，“转化”步骤中
分别转化成氟铌酸根
、氟钽酸根
，加入萃取剂分离出氟
铌酸根
、氟钽酸根
，加入氨水调节pH 分离出
。
【详解】（1）由分析可知，“滤液1”中的主要成分为NaAlO2、Na2SiO3、
、
。
（2）“盐酸预洗”的目的是将
转化为Al(OH)3沉淀，
转化为H2SiO3沉淀，过滤
除去。
（3）①“转化”步骤中
转化为
的离子方程式为
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；
②“转化”步骤在
、硫酸酸化下完成，反应速率方程为：
．
的作用是增大H+浓度，加快反应速率；不能用盐酸代替
的理由是：Cl-会被
、
氧化。
（4）水相1 和水相2 中含有F-，根据强酸制取弱酸的原理，加入硫酸可以回收利用
HF，，“调节
”步骤得到的沉淀是铌、钽的氢氧化物，煅烧氢氧化钽发生的反应方程
式为2Ta(OH)5
Ta2O5+5H2O。
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