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2024 高考化学考点必杀300 题（全国新高考卷）
主观必杀60 题
专练17 工艺流程题（15 题）
【基础题】
1．（2024·宁夏银川·一模）钢渣是钢铁行业的固体废弃物，含有2CaO·SiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3和V2O3
等物质。一种以钢渣粉为原料固定CO2并制备V2O3的工艺流程如图所示。
已知钢渣中Ca 元素质量分数为30%。V2O3在稀盐酸和NH4Cl 混合溶液中不易被浸出。该工艺条件下，有关
金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 如下表所示：
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Ca2+
开始沉淀的
pH
1.9
7.2
3.5
12.4
沉淀完全的
pH
2.9
8.2
5.1
13.8
回答下列问题：
(1)浸出1 过程生成的SiO2“包裹”在钢渣表面形成固体膜，阻碍反应物向钢渣扩散。提高浸出率的措施有
(除粉碎外，举1 例)。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是 。
(2)为避免引入杂质离子，氧化剂A 应为 (举1 例)。
(3)滤液C 的溶质可循环利用，试剂B 应为 。
1
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(4)若钢渣粉中含有钒酸钙
，加入Na2CO3溶液能够使钒酸钙溶解，是因为存在平衡：
。已知
，
，则该平衡常数
(结果保留2 位有效数字)。
(5)富钒渣焙烧可生成钒钙盐，不同钒钙盐的溶解率随pH 变化如图所示。已知浸出2 的pH 约为2.5，则应
控制焙烧条件使该钒钙盐为 。该培烧反应的化学方程式是 。
(6)若Ca 的浸出率为90%，理论上1 吨钢渣在“固碳”中可固定 kgCO2。
【答案】(1)适当增大盐酸的浓度、适当升高温度、搅拌等 稀硫酸与2CaO∙SiO2反应形成微溶于水的
CaSO4覆盖在钢渣表面，阻碍反应物向钢渣扩散
(2)H2O2或氯水
(3)氨水
(4)1.4
(5)Ca2V2O7
(6)297
【分析】钢渣中含有2CaO∙SiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3和V2O3等，钢渣中加入稀盐酸、NH4Cl 进行“浸出1”，
2
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经过滤得到富钒渣，滤液中含Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+，滤液中加入氧化剂A 将Fe2+氧化成Fe3+，加入试剂B
将Fe3+、Al3+转化成铁铝渣而除去，然后加入试剂B 调pH，再吸收CO2“固碳”得到微细CaCO3和滤液C，富
钒渣与CaCO3在空气中焙烧得焙烧产物，焙烧产物中加入稀硫酸进行“浸出2”经过滤得滤渣和滤液，滤液
经系列操作得V2O5，用还原剂将V2O5还原为V2O3。
【解析】（1）①提高浸出率的措施有：适当增大盐酸的浓度、适当升高温度、搅拌等；
②该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是：稀硫酸与2CaO∙SiO2反应形成微溶于水的CaSO4覆盖在钢
渣表面，阻碍反应物向钢渣扩散；
（2）加入氧化剂A 的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，为避免引入杂质离子，氧化剂A 应为H2O2或氯水；
（3）加入试剂B 的目的使Fe3+、Al3+转化成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去，继续加入试剂B 调pH，便于
“固碳”时形成CaCO3，滤液C 的溶质可循环利用，试剂B 应为氨水；
（4）根据
可知，平衡常数K=
=
=1.4
；
（5）①由图可知浸出2 的pH 约为2.5 时，Ca2V2O7的溶解率最大，故应控制焙烧条件使钒钙盐为Ca2V2O7；
②该焙烧过程中V 元素的化合价由+3 价升至+5 价，O2为氧化剂，根据得失电子守恒和原子守恒，该焙烧反
应的化学方程式为
；
（6）钢渣中Ca 元素的质量分数为30%，若Ca 的浸出率为90%，理论上1 吨钢渣在“固碳”中可固定CO2的
质量为
=297kg。
2．（2024·内蒙古赤峰·一模）铋（Bi）的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿（主要成分
为
，含FeS、CuO、
等杂质）制备
的工艺流程如下图：
3
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已知：
ⅰ．
易水解；
难溶于冷水
ⅱ．“氧化浸取”时，铋元素转化为
，硫元素转化为硫单质
ⅲ．
ⅳ．该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 见下表：
金属离子
开始沉淀的pH
7.6
2.7
4.8
4.5
沉淀完全的pH
9.6
3.7
6.4
5.5
回答下列问题：
(1)“氧化浸取”前将辉铋矿粉碎的目的是 。
(2)“滤渣1”的主要成分为S 和 （填化学式）。
(3)“氧化浸取”步骤中温度升高可以增大反应速率，但高于50℃时浸取速率反而会下降，其可能的原因
是 、 。
(4)“除铁”时，调节溶液pH 的范围是 。
(5)“除铜”时发生反应：
，则
。
(6)“转化”时，生成
的离子方程式为 ；“转化”后应冷却至室温再过滤，原因是 。
【答案】(1)增大固液接触面积，加快氧化反应速率，提高浸取率
4
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(2)
(3)盐酸挥发
受热分解
(4)3.7≤pH＜4.5
(5)
(6)
在冷水中难溶，冷却过后过滤可减少
的损失
【分析】辉铋矿中加入H2O2和盐酸进行氧化浸取，过氧化氢具有氧化性，氧化
、FeS 发生的反应：
Bi2S3+3H2O2+6H+=2Bi3++3S+6H2O，2FeS+3H2O2+6H+=2Fe3++2S+6H2O，CuO+2H+=Cu2++H2O，得到含S 和SiO2的滤渣
1，滤液中含有Bi3+、Fe2+和Cu2+，再调节pH 除去Fe3+，得到滤渣2 为Fe(OH)3，过滤后向滤液中加入氨水，
发生反应Cu2++4NH3(g)
Cu[(NH3)4]2+，过滤后加入盐酸溶液滤渣，再加入NaOH、NaClO，发生反应Na+
+ClO-+Bi3++4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O 得到产品NaBiO3；
【解析】（1）“氧化浸取”前将辉铋矿粉碎的目的是增大固液接触面积，加快氧化反应速率，提高浸取
率；
（2）由分析可知，“滤渣1”的主要成分为S 和
；
（3）盐酸具有挥发性，温度过高盐酸挥发导致盐酸浓度过低，反应速率减小；过氧化氢不稳定，受热分
解，温度过高也会导致过氧化氢分解使得反应速率减小；
（4）结合已知信息iv，当pH≥3.7 时，Fe3+完全沉淀，为防止Bi3+沉淀，pH 不能超过4.5，因此“除铁”
时，调节溶液的pH 值的范围为3.7≤pH＜4.5；
（5）已知：
①
K1=4.4×10-7
5
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②
K2=2×1013
反应①-②可得反应
，因此
；
（6）“转化”时加入NaOH、NaClO 发生氧化还原反应得到产品NaBiO3，反应中氯化合价由+1 变为-1、铋
化合价由+3 变为+5，结合电子守恒可知，离子方程式为
，
由于NaBiO3在冷水中难溶，因此“转化”后应冷却至室温再过滤，可减少NaBiO3的损失。
3．（23-24 高三上·江苏常州·期中）氧化镁是优质的耐高温材料。某兴趣小组利用菱镁矿(主要成分为
MgCO3，还含有少量SiO2、Al2O3等杂质)设计制备氧化镁的流程如图：
(1)步骤(1)中分离操作的名称是
(2)步骤(1)分离出的滤渣中主要含有 ，它属于 (填“酸性”或“碱性")氧化物。
(3)滤液Y 中的阴离子除了含OH－、Cl－外还有
(4)写出步骤(I)中MgCO3与盐酸反应的离子方程式：
【答案】(1)过滤
(2)SiO2 酸性
(3)
(4)MgCO3+2H+= Mg2++CO2↑+H2O
【分析】菱镁矿(主要成分为MgCO3，还含有少量SiO2、Al2O3等杂质)加入盐酸，碳酸镁、氧化铝与盐酸反
应，二氧化硅不与盐酸反应，过滤，滤液中加入足量氢氧化钠溶液，得到氢氧化镁沉淀和偏铝酸钠溶液，
过滤，灼烧氢氧化镁沉淀得到氧化镁。
6
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【解析】（1）步骤(1)是分离不溶性的固体物质，因此分离操作的名称是过滤；故答案为：过滤。
（2）二氧化硅不与盐酸反应，步骤(1)分离出的滤渣中主要含有SiO2，它属于酸性氧化物；故答案为：
SiO2；酸性。
（3）滤液Y 铝离子与氢氧根反应生成偏铝酸根，因此滤液Y 中阴离子除了含OH－、Cl－外还有
；故答
案为：
。
（4）步骤(I)中MgCO3与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，其离子方程式： MgCO3+2H+= Mg2+
+CO2↑+H2O；故答案为：MgCO3+2H+= Mg2++CO2↑+H2O。
4．（2024·山东·一模）以某种铁钴矿(主要成分为
，还含有少量
等杂质)为原料制
取
和黄钠铁矾的工艺流程如下图所示：
回答下列问题：
(1)滤渣3 的主要成分为 ；确定“滤液1”中的
已被完全氧化的方法是 。
(2)向“溶液A”中加入适量的
溶液，生成颗粒较大的黄钠铁矾[
]沉淀的同时
还生成一种气体，这种气体的化学式是 。
(3)向“滤液3”中按物质的量之比为
加入
和
，若“滤渣4”的成分为
，总反应
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的离子方程式是 。经检测，“滤渣4”是由
和
形成的混合物。隔绝空气
灼烧时，
发生反应的化学方程式是 ；如果控制温度不当，
会生成
杂
质，反应的化学方程式是 。
(4)向“滤液1”中加入的“
溶液”须控制用量，请解释原因 。
【答案】(1)MgF2 取适量滤液1 于试管中，滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀产生，说明Fe2+已
被完全氧化
(2)CO2
(3)
(4)由于Fe2+的还原性强于Co2+，优先被NaClO 溶液氧化为Fe3+，若NaClO 溶液过量，则Co2+也会被氧化，所
以控制NaClO 溶液有利于得到较纯的黄钠铁矾
【分析】铁钴矿焙烧时硫元素转化为二氧化硫，高温下碳元素转化为碳的氧化物，铁元素转化为铁单质，
钴元素转化为钴单质，然后用硫酸酸浸，二氧化硅不溶，滤液1 中主要含有Co2+、Fe2+、Mg2+等，加入次氯
酸钠氧化溶液中的亚铁离子，加入碳酸钠调节pH 沉淀铁离子，使其转化为黄钠铁矾，滤液2 中加入氟化钠
沉淀镁离子，滤液3 中加入次氯酸和碳酸钠，氧化Co2+，同时使其转化为滤渣4，滤渣4 焙烧得到三氧化二
钴，据此解答。
【解析】（1）①滤液2 中加入氟化钠沉淀镁离子，所以滤渣3 的主要成分为MgF2；
②检验亚铁离子一般用K3[Fe(CN)6]溶液，所以确定滤液1 中的Fe2+已被氧化完全的方法为：取适量滤液1
于试管中，滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀产生，说明Fe2+已被完全氧化；
（2）①在溶液A 中加入适量的Na2CO3调节pH 为1.6∼2.0，生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，根据原
子守恒可知生成气体的化学式为CO2；
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（3）①滤液3 中加入次氯酸和碳酸钠，氧化Co2+钴离子，同时使其转化为Co(OH)3，根据添加比例及氧化
还原规律可得到总反应的离子方程式是
；
②由流程可知，Co(OH)SO4隔绝空气灼烧时生成Co2O3，根据原子守恒可知还有水和三氧化硫生成，则发生
的化学反应方程式为
；
③如果控制温度不当，Co(OH)3会生成CoO 杂质，发生氧化还原反应，根据氧化还原规律，可得反应方程式
为：
；
（4）由于Fe2+的还原性强于Co2+，优先被NaClO 溶液氧化为Fe3+，若NaClO 溶液过量，则Co2+也会被氧化，
所以控制NaClO 溶液有利于得到较纯的黄钠铁矾。
5．（2024·宁夏吴忠·一模）某湿法炼锌的萃余液中含有
、
、
、
、
、
及30
～60
等，逐级回收有价值金属并制取活性氧化锌的工艺流程如图：
已知：
沉淀物
回答下列问题：
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(1)“中和氧化水解”时，先加入适量的石灰石调节溶液的pH 为1.0；加入一定量的
；再加入石灰
石调节溶液的pH 为4.0。
①“氧化”时，
转化为
除去，反应的离子方程式为 ，为提高反应速率可采取的措施
(举1 例)。
②“沉渣”的主要成分除
、
外还有 。
③“氧化”时，若加入过量的
，钴元素将会进入“沉渣”中，则氧化水解后的溶液中含钴微粒浓
度为
。
(2)“除镉”时，主要反应的离子方程式为 。
(3)“沉锌”时，在近中性条件下加入
可得碱式碳酸锌[
]固体，同时产生
大量的气体。
①产生大量气体的原因是 。
②
需洗涤，检验是否洗净的试剂是 。
(4)不同质量分数的
溶液在不同温度下析出
晶体的物种如图所示。欲从含20%
及微
量杂质的“沉锌后液”中直接析出无水
，“操作a”步骤为 。
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【答案】(1)
搅拌、适当加热等
(2)
(3)
和
发生双水解，相互促进，产生
和
气体
溶液
(4)蒸发浓缩、趁热过滤
【分析】萃铜余液中含有Mn2+、Cd2+、Co2+、Zn2+、Na+、Fe2+等离子，由流程可知，向萃余液中加入石灰石粉
和氧化剂，余液中Mn2+、Fe2+被氧化生成MnO2、氢氧化铁，沉渣中含有二氧化锰、氢氧化铁和硫酸钙，向余
液中加入Zn， Zn 与Cd2+发生置换反应生成Cd，过滤得到除去Cd2+的滤液，加入有机溶剂萃取，除去钴，
分液得到硫酸锌溶液，向硫酸锌溶液中加入碳酸钠溶液，硫酸锌转化为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O 晶体，最后
转化为活性氧化锌，沉锌后液通过蒸发浓缩、趁热过滤得到无水硫酸钠，以此来解答。
【解析】（1）①氧化”时，Mn2+转化为MnO2除去，反应的离子方程式为
；
②根据分析，“沉渣”的主要成分除MnO2外，还有氢氧化铁和硫酸钙；
③加入石灰石调节溶液的pH 为4.0，Co(OH)3的Ksp= 1.6× 10-44，则水解后的溶液中含钴微粒的浓度为=
mol/L；
（2）“除镉”时，是锌置换镉，主要反应的离子方程式为Zn+Cd2+= Zn2++Cd；
（3）①Zn2+和
发生双水解，相互促进，产生ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O 和大量的CO2气体；
②ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O 需洗涤，检验是否洗净，即检验溶液中是否含有碳酸根离子，可以选用的试剂是
氯化钡溶液；
（4）从图分析，要想得到硫酸钠，需要进行的操作为蒸发浓缩，趁热过滤。
6．（2024·江苏南通·二模）沸石分子筛可用于气体、重金属离子的吸附或去除。工业上以粉煤灰（主
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要含
和
，还含有少量
和有机物）为原料制取某种沸石分子筛
的过程如下：
已知：粉煤灰中的硅、铝化合物煅烧时不发生反应，且难溶于酸。
(1)将粉煤灰在空气中煅烧的目的是 。
(2)“酸浸”的操作是向“煅烧”后的固体混合物中加入足量的盐酸，充分搅拌后过滤．检验“酸浸”操
作是否达到目的的方法是 。
(3)“碱熔”时，将“酸浸”后所得滤渣与
固体在高温下混合熔融，可生成易溶于水的
和
．“水热合成”时，加入水和一定量的
和
溶液，在
条件下反应一段时间，可
以得到
晶体．写出“水热合成”时反应的化学方程式： 。
(4)沸石分子筛的结构为相邻的硅氧四面体和铝氧四面体相互连接形成的笼状结构，沸石分子筛的结构示
意图及部分平面结构分别如图-1、图-2 所示。沸石分子筛中存在一定大小的空隙，其中的
可与其他阳
离子发生交换．
①沸石分子筛可以用于去除废水中
和
，原理是 ；
②沸石分子筛对
去除率随溶液
的关系如图-3 所示。
越大，
去除率越高的原因是 。
【答案】(1)除去粉煤灰中的有机物
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(2)取少量过滤后的固体，加入适量盐酸，充分搅拌后滴加几滴
溶液，无红色现象则说明“酸浸”
操作已达到目的
(3)
(4)
分子直径小于沸石分子筛中的空隙，沸石分子筛通过吸附去除废水中
，废水中的
可以与
沸石分子筛中
发生离子交换而去除
与
均可与沸石分子筛中的
进行交换，
较小时，
浓度较高，与
交换的
变少；随着
升高，溶液中的
会生成
沉淀，
去除率
增大
【分析】粉煤灰（主要含SiO2和3Al2O3⋅2SiO2，还含有少量CaO、Fe2O3和有机物）进行煅烧，有机物转化
为无机物，盐酸酸浸过程中，粉煤灰中的硅、铝化合物难溶于酸，所得滤渣与NaOH 固体在高温下混合熔融，
可生成易溶于水的NaAlO2和Na2SiO3，“水热合成”时，加入水和一定量的NaAlO2和Na2SiO3溶液，在
90°C 条件下反应一段时间，可以得到Na12Al12Si12O48⋅27H2O 晶体，据此回答。
【解析】（1）将粉煤灰在空气中煅烧的目的是：除去粉煤灰中的有机物；
（2）当固体中没有氧化铁，则代表酸浸完成，通过检验铁离子来实现，方法为：取少量过滤后的固体，
加入适量盐酸，充分搅拌后滴加几滴KSCN 溶液，无红色现象则说明“酸浸”操作已达到目的；
（3）“水热合成”时，NaAlO2与Na2SiO3反应生成Na12Al12Si12O48⋅27H2O 晶体，方程式为：
；
（4）①NH3分子直径小于沸石分子筛中的空隙，沸石分子筛通过吸附去除废水中NH3，废水中的
可以
与沸石分子筛中Na+发生离子交换而去除，所以沸石分子筛可以用于去除废水中NH3和
；
②H+与Cu2+均可与沸石分子筛中的Na+进行交换，pH 较小时，H+浓度较高，与Na+交换的Cu2+变少，随着pH
升高，溶液中的Cu2+会生成Cu(OH)2沉淀，Cu2+去除率增大。
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7．（2024·贵州黔东南·二模）碱式硫酸铬[
]主要用于鞣制皮革、作媒染剂及生产氢氧化铬
和活性黑染料。以酸性含铬废液(主要含有
、
，还含有少量
、
、
)为原料制备碱式硫
酸铬的工艺流程如图所示，回答下列问题：
已知：常温下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于或等于
)时的pH 如下表。
离子
开始沉淀的pH
7.6
1.9
4.4
完全沉淀的pH
9.6
3.1
5.6
(1)Cr 在元素周期表中的位置为 。
(2)加入9%双氧水的作用是 (用离子方程式表示)。
(3)“沉铁”时调pH 的范围为 ～ 。
(4)“沉铬”过程发生反应的离子方程式是 ，从滤液1 中可回收一种氮肥，该物质是 (填化
学式)。
(5)金属铬的晶胞结构如图，已知晶胞参数为anm。
①该晶胞中含铬原子的个数为 。
②铬原子的配位数为 。
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③铬原子之间的最短距离为 nm(用含a 的代数式表示)。
【答案】(1)第四周期ⅥB 族
(2)
(3)3.1 4.4
(4)
(5)2 8
【分析】在酸性含铬废液(主要含有
、
，还含有少量
、
、
)中加入9%双氧水氧化，将
废液中的
氧化为
，加入氨水调节pH 使
沉淀为
，过滤除去滤渣，滤液中再继续加入氨
水调节pH 使
沉淀为
，过滤得滤液1，根据所含离子可知，滤液1 的主要成分应该是
，往滤渣
中加入硫酸进行酸溶，反应得到
，再加入纯碱即
调节碱度，
经过一系列操作可得到碱式硫酸铬。
【解析】（1）Cr 在元素周期表中的位置为第四周期ⅥB 族；
（2）加入9%双氧水的作用是将废液中的
氧化为
，离子方程式为：
；
（3）根据表格数据可知，
完全沉淀时pH 为3.1，
开始沉淀的pH 为4.4，所以沉铁的pH 范围为
3.1～4.4；
（4）“沉铬”过程，是
与氨水反应生成
沉淀的过程，其离子方程式为：
；根据分析可知，滤液1 的主要成分是
；
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（5）①根据分摊法，晶胞中含铬原子数目为
；
②根据晶胞的结构图可知，铬原子的配位数为8；
③铬原子之间的最短距离为体对角线长的一半，即
nm。
8．（2024·贵州安顺·二模）SrCO3可用于金属冶炼和锶盐制备等。以天青石(成分为SrSO4、BaSO4、
CaSO4、SiO2)为原料制备SrCO3的工艺流程如图。
已知：常温下，Ksp(SrSO4)=3.2×10-7、Ksp(BaSO4)=1.0×10-10、Ksp(SrCO3)=1.6×10-9。
回答下列问题：
(1)天青石磨成粉的目的是 。
(2)天青石粉中的SrSO4与氨水、NH4HCO3溶液反应的离子方程式为 ；NH4HCO3溶液中c(NH3·H2O)
+c(OH-)+c(
)(填“>”“<”或“=”)c(H2CO3)+c(H+)；将滤液1 蒸发浓缩、冷却结晶可得副产物
(填化学式)。
(3)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(4)打浆酸溶后的滤液加热至95~100C．加NaOH 溶液调pH=14 的目的是 。
(5)碱析后获得Sr(OH)2的操作为 。
(6)以SrCO3和TiO2为原料，在1300~1500℃下煅烧，可制得优良的光学材料及人造宝石SrTiO3.SrTiO3的晶
胞结构如图所示，设NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为apm。
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①生成SrTiO3的化学方程式为 。
②SrTiO3晶体的密度为 。
【答案】(1)增大接触面积，加快反应速率，提高浸取率
(2)
= (NH4)2SO4
(3)BaSO4、SiO2
(4)促使Ca2+沉淀，便于除杂
(5)过滤
(6)
g/cm3
【分析】在天青石(成分为SrSO4、BaSO4、CaSO4、SiO2)中加入氨水和碳酸氢铵，得到滤液1 主要溶质为硫
酸铵，硫酸锶转化为碳酸锶，再向固体中加入盐酸，滤渣中主要成分为二氧化硅和硫酸钡，打浆酸溶后的
滤液加热至95~100℃，加NaOH 溶液调pH = 14 将钙离子转化为氢氧化钙，加入氢氧化钠碱析得到氢氧化
锶，加纯水溶解后通入二氧化碳生成碳酸锶，据此回答。
【解析】（1）天青石磨成粉的目的是增大接触面积，加快反应速率；
（2）①天青石粉中的SrSO4与氨水、NH4HCO3溶液反应的离子方程式为：
；
②根据质子守恒，得失氢离子相等，
，则
；
③滤液1 主要溶质为硫酸铵，通过蒸发浓缩、冷却结晶可得副产物为( NH4)2SO4；
（3）通过分析可知，滤渣的主要成分为BaSO4、SiO2；
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（4）打浆酸溶后的滤液加热至95~100℃，加NaOH 溶液调pH=14 的目的是：促使Ca2+沉淀，便于除杂；
（5）通过分析可知，碱析后获得Sr(OH)2的操作为过滤；
（6）①生成SrTiO3的化学方程式为：
；
②Sr 在8 个顶点，均摊下来为
个，Ti 为1 个，O 在面心，均摊下来为
个，晶胞的体积为
cm3，晶体的密度为=
g/cm3。
【提升题】
9．（2024·福建漳州·三模）
被誉为电子陶瓷工业的支柱。工业中以毒重石(主要成分为
，
含少量
、
和
)为原料制备
的流程如下：
已知：25℃时，
，
，
；
，
。
回答下列问题：
(1)基态Fe 原子核外电子的空间运动状态有 种。
(2)浸渣的主要成分为 和 (填化学式)，“浸出”步骤中
与
溶液反应的原理为
(用离子方程式表示)。
18
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(3)若浸出液中
，
，“除钙”步骤中，当沉钙率为90％时，钡损
率为 。
(4)
溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性；“沉钛”步骤所得沉淀为
，该
步骤生成的能循环利用的物质是 (填化学式)。
(5)“热解”步骤的化学方程式为 。
(6)
在室温下为立方晶胞，其结构如图所示，已知Ba 与O 的最小间距大于Ti 与O 的最小间距。
①晶胞中A 点微粒的坐标为
，则B 点微粒的坐标为 。
②Ti 在晶胞中的位置为 ；晶胞中一个Ba 周围与其最近的O 的个数为 。
【答案】(1)15
(2)Fe3O4 SiO2
，
(3)20%
(4)酸性 NH4Cl
(5)
(6)（
，1，
） 体心 12
【分析】毒重石(主要成分为BaCO3，含少量Fe3O4、CaCO3和SiO2)，研磨增大接触面积，加入NH4Cl，四氧
化三铁与二氧化硅不反应，在滤渣中，碳酸钡与碳酸钙转化为离子在滤液中，加入草酸沉淀除钙，滤液加
入四氯化钛、草酸铵沉淀钛，得到BaTiO(C2O4)2，滤液中溶质主要为NH4Cl，BaTiO(C2O4)2热解产生CO、CO2
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与BaTiO3，据此回答。
【解析】（1）基态Fe 原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，空间运动数目等于原子轨道数目，则空
间运动状态有15 种；
（2）根据分析可知，浸渣的主要成分为Fe3O4和SiO2，氯化铵水解产生氢离子可以溶解BaCO3，反应的原理
为
，
；
（3）根据题目可知，当沉钙率为90％时，消耗的Ca2+的浓度为0.009mol/L，溶液中的Ca2+浓度为
0.001mol/L，则溶液中
mol/L，则溶液中的Ba2+的浓度为：
，消耗的Ba2+为0.02mol/L，则钡损率为
；
（4）①由于Ka2(H2C2O4)＞Kb(NH3⋅H2O)，则(NH4)2C2O4中溶液为酸性；
②根据分析可知，滤液中溶质主要为NH4Cl，可回到浸出循环；
（5）BaTiO(C2O4)2热解产生CO、CO2与BaTiO3，方程式为：
；
（6）①A 点微粒的坐标为(0,0,0)，则B 点微粒的坐标为（
，1，
）；
②Ba 与O 的最小间距大于Ti 与O 的最小间距，则Ti 在晶胞中的位置为体心，Ba 在顶点；
③Ba 在顶点，O 在面心，则同一平面内一个Ba 周围与其最近的O 的个数4 个，xy、xz、zy 三个平面共12
个。
10．（2024·广东梅州·二模）金属铼广泛用于航空航天等领域。以钼精矿(主要成分为钼的硫化物和少
量铼的硫化物)制取高铼酸铵晶体的流程如下图所示。回答下列问题：
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(1)金属铼具有良好的导电、导热性和延展性，可用于解释这一现象的理论是 。
(2)①“焙烧”常采用高压空气、逆流操作(空气从培烧炉下部通入，矿粉从中上部加入)，其目的是
。
②“焙烧”过程中
转化为
，反应方程式
。
(3)“萃取”机理为：
，则“反萃取”对应的离子方程式为 ；
常温下，“反萃取”得到高铼酸铵溶液的
，则溶液中
(填“>”
“<”或“=”)。(已知：常温下
)
(4)下图是
的X 射线衍射图谱，则
属于 。(填“晶体”或“非晶体”)
(5)工业上制备的铼粉中含有少量碳粉和铁粉(其熔沸点见表1)，在3500℃时，利用氢气提纯可得到纯度达
99.995%的铼粉(下图为碳在高温氢气环境中气-固占比计算结果)，请分析原因 。
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表1
物质
熔点(℃)
沸点(℃)
3180
5900
C
3652
4827
1535
2750
(6)三氧化铼是简单立方晶胞，晶胞结构如下图所示，摩尔质量为Mg/mol，晶胞密度为
。铼原子填
在氧原子围成的 (填“四面体”“立方体”或“八面体”)空隙中，该晶胞中两个相距最近的O
原子间的距离为 cm。(列出计算式)
【答案】(1)电子气理论
(2)增大接触面积，提高反应速率，使焙烧充分，提高原料的利用率 8CaSO4
(3)
或
＞
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(4)晶体
(5)3500℃时，Fe 已气化去除，固态碳与H2完全反应，形成了气态物质
(6)八面体
【分析】钼精矿(主要成分为钼的硫化物和少量铼的硫化物)在空气中焙烧，硫元素转化成二氧化硫，二氧
化硫与生石灰、氧气反应生成硫酸钙，铼元素转化成Ca(ReO4)2，钼元素转化成CaMoO4，加入硫酸、软锰矿，
硫酸钙属于微溶物，过滤，得到浸渣CaSO4，加入氨水和生石灰，得到NH4ReO4，然后过滤，通过酸化、萃
取和反萃取、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
【解析】（1）金属铼属于金属晶体，在金属晶体中，金属原子的价电子从金属原子上“脱落”下来形成
“电子气”，外力作用金属原子移位滑动,电子在其中起到“润滑”的作用，因此金属具有延展性；电子
气在外电场作用下定向移动,因此金属有良好的导电性；金属受热,加速自由电子与金属离子之间的能量交
换，将热能从一端传递到另一端而使金属有良好的导热性，因此可以用电子气理论解释金属Re 具有良好的
导电、导热性和延展性；
（2）①“焙烧”常采用高压空气、逆流操作可增大接触面积，提高反应速率，使焙烧充分，提高原料的
利用率；
②ReS2在反应中转化成Ca(ReO4)2和CaSO4，ReS2作还原剂，氧气作氧化剂，因此有CaO+ReS2+O2
Ca(ReO4)2+CaSO4，根据原子守恒配平即可，氧气最后配平，所得化学反应方程式为4ReS2+10CaO+19O2
2Ca(ReO4)2+8CaSO4；
（3）反萃取时R3N·HReO4与氨气反应生成NH4ReO4、R3N，反应离子方程式为：
或
；
lgKb(NH3∙H2O)=-4.7，Kb(NH3∙H2O)
=10-4.7，“反萃取”得到高铼酸铵溶液的pH=9.0，则溶液
23
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中c(OH-)=10-5mol/L，则
=100.3＞1，c(
)＞c(NH3∙H2O)；
（4）由NH4ReO4的X 射线衍射图谱可知，NH4ReO4具有衍射峰，说明NH4ReO4属于晶体；
（5）根据表中数据可知，在3500℃时，铁转化成铁蒸气，根据图象可知，在3500℃时，C 和氢气生成气
态物质，得到高纯度的Re；
（6）由图可知，顶角的Re 原子周围有6 个距离相等且最近的O 原子，这6 个O 原子构成正八面体，因此
Re 原子填在O 原子围成的八面体空隙中；根据均摊法可计算出一个晶胞中Re 和O 的个数分别为1 个和3 个，
也就是1 个晶胞含有1 个ReO3，设晶胞的棱长为acm，则a3=V=
=
，a=
，根
据晶胞棱中心的是O 原子，距离最近的O 原子是两条相交棱上的O 原子，两者的距离=
a=
cm。
11．（2024·广东肇庆·二模）稀土金属(RE)属于战略性金属，我国的稀土提炼技术位于世界领先地位。
一种从废旧磁性材料[主要成分为铈(Ce)、Al、Fe 和少量不溶于酸的杂质]中回收稀土金属Ce 的工艺流程
如图所示。
已知：①Ce(H2PO4)3难溶于水和稀酸。②常温下，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当溶液中的金属离子浓度小于或等于10-5mol/L 时，可认为已沉淀完全。
(1)为提高酸浸的速率，可采取的措施为 (写一条即可)。
(2)常温下，“酸浸”后测得溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L，c(Ce3+)=0.01mol/L，则“沉Ce”时，为了使Al3+完
全沉淀，但不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3，需要调节溶液的pH 范围为 。
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(3)“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应的离子方程式为 ，“滤液2”中铝元素的存在形式
为 (填化学式)。
(4)“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O，将其煅烧可得Ce2O3和一种无毒的气体，发生反应的化学
方程式为 。
(5)某稀土金属氧化物的立方晶胞如图所示，则该氧化物的化学式为 ，距离RE 原子最近的O 原
子有 个。若M(晶胞)=Mg/mol，晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为
g/cm3(列出计算式)。
【答案】(1)加热、搅拌、粉碎废旧磁性材料、适当增大硫酸浓度等
(2)
(3)
Na[Al(OH)4](或NaAlO2)
(4)
(5)REO2 8
【分析】废旧磁性材料加入稀硫酸酸浸后过滤，滤液中含有硫酸亚铁、硫酸铈、硫酸铝，向滤液中加入磷
酸二氢钠，得到Ce(H2PO4)3、氢氧化铝沉淀；“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应
，过滤向滤渣
中稀硫酸溶解后再加草酸“沉淀”
后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O，将其煅烧可得Ce2O3和CO2， Ce2O3被还原为Ce。
【解析】（1）可通过加热、搅拌、粉碎废旧磁性材料、适当增大硫酸浓度等措施提高酸浸的速率，故答
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案为：通过加热、搅拌、粉碎废旧磁性材料、适当增大硫酸浓度；
（2）“沉Ce”时，为了使Al3+完全沉淀，
，
，此时
，pH 应大于等于4.7；
溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L，c(Ce3+)=0.01mol/L，为了不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3，当
，
，
，为了使Al3+完全沉淀，但
不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3，需要调节溶液的pH 范围
，故答案为：
；
（3）“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应
，氢氧化铝溶于
氢氧化钠溶液中生成了Na[Al(OH)4](或NaAlO2)，故答案为：
；
Na[Al(OH)4](或NaAlO2)；
（4）“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O，将其煅烧可得Ce2O3和CO2，发生反应
，故答案为：
；
（5）根据晶胞图可知1 个晶胞中RE：
， O：
，两种原子个数比为1:2，化学式为：
REO2；距离RE 原子最近的O 原子有8 个；M(晶胞)=Mg/mol，晶胞边长为anm，1 个晶胞的体积为
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，晶胞的密度
为故答案为：REO2；8；
。
12．（2024·广东韶关·二模）二氧化铈（
）是一种典型的金属氧化物，具有较强的氧化性广泛应
用于多相催化反应，并作为汽车尾气净化的三效催化剂的重要组成成分。以氟碳铈矿（主要含
、
等）为原料制备
的一种工艺流程如下图所示：
已知：①“氧化焙烧”后，Ce 元素转化为
和
；②滤液A 中含：
、
等离子。
回答下列问题：
(1)滤渣A 的主要成分是 （填化学式）；“酸浸”不用盐酸的理由是 （答一点即可）。
(2)“系列操作”包含以下几个过程：已知：
不能溶于有机物TBP；
能溶于有机物TBP，且存在
反应：
。“滤液A”中加入有机物TBP 后的分离方法是 ，“有机层
B”中发生反应的离子方程式为 。水层中的一种溶质，理论上可以在工艺流程图中的 工
序中循环利用，减小“调pH”工序中
的用量，节约生产成本。
(3)“调pH”中，要使
沉淀完全（通常认为溶液中离子浓度小于
为沉淀完全），应控
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制pH 大于 （已知25℃时
）。
(4)“氧化”中，NaClO 转化为NaCl，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(5)二氧化铈立方晶胞如图所示，则铈原子Ce 在晶胞中的位置是 ；晶体中一个Ce 周围与其最近的
O 的个数为 。
【答案】(1)
会被盐酸还原为
；生成有毒的
会污染环境；盐酸不能除去杂质
等
(2)分液
酸浸
(3)9
(4)
(5)面心和顶角 8
【分析】该工艺流程原料为氟碳铈矿(主要含
、
等)，产品为
，原料在富氧空气中“氧化
焙烧”生成
、
和
，熔渣“酸浸”时，得到的滤液A 中含
，说明加入的是硫酸，
与
反应生成
，
、
转化成
，过滤后，滤液A 经系列操作，
转化成
，加
入NaOH 调节pH 使
转化成
沉淀，过滤后滤渣B 中加入NaClO 将
氧化成
，煅
烧
得到
。
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【解析】（1）根据上述分析，“酸浸”时
与
反应生成
沉淀，故滤渣A 主要成分为
；“酸浸”时加入的酸为
可以除去
，
具有较强的氧化性，若加入盐酸，
会被
还原为
，同时生成有毒的
会污染环境；
故答案为：
；
会被盐酸还原为
；生成有毒的
会污染环境；盐酸不能除去杂质
等
（2）滤液A 中的
能溶于有机物TBP，振荡静置后的水层与有机层采用分液方法进行分离；
进入有机层TBP 中被分离出来后，经过系列操作得到含
水层，则说明有机层中
转化为
，而
在有机物TBP 中不溶进入水层，
被还原成
，应加入还原剂发生氧化还原反应，
具有还原性且被氧化成
不会引入新杂质，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子
方程式为
；
水层溶液中含有硫酸，故可循环利用于“酸浸”工序；
故答案为：分液；
；酸浸；
（3）使
沉淀完全时，溶液
，则
，此时溶液
；
故答案为：9；
（4）“氧化”工序发生的氧化还原反应为NaClO 将
氧化成
，同时生成NaCl，方程式为
，NaClO 为氧化剂，
为还原剂，氧化剂与还原剂的物质
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的量之比为1:2；
故答案为：1:2；
（5）在二氧化铈立方晶胞结构中，白球位于顶角与面心有
个，黑球位于体内有8 个，白球:黑球
=1:2，在二氧化铈化学式中Ce:O=1:2，白球为Ce 原子，位于顶角与面心；以晶胞结构中上平面面心位置
的Ce 原子为例，与其最近的O 原子有该晶胞中的4 个O 原子及无隙并置的上一个晶胞中的4 个O 原子，共
8 个；故答案为：1:2；8。
13．（2024·江苏·模拟预测）硼化钛(结构式为B=Ti=B)常用于制备导电陶瓷材料和PTC 材料。工业上以
高钛渣(主要成分为TiO2、SiO2、Al2O3和CaO，另有少量MgO、Fe2O3)为原料制取TiB2的流程如图：
已知：①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置；
②B2O3高温下蒸气压大、易挥发：
③TiO2可溶于热的浓硫酸形成TiO2+。
回答下列问题：
(1)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(2)“水解”需在沸水中进行，离子方程式为 ，该工艺中，经处理可循环利用的物质为
(填化学式)。
(3)“热还原”中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5C
TiB2+5CO↑，B2O3的实际用量超过了理论化学
计量所要求的用量，原因是 。仅增大配料中B2O3的用量，产品中的杂质含量变化如图所示。杂
质TiC 含量随w%增大而降低的原因是 (用化学方程式解释)。
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(4)硼可与多种金属形成化合物，其中与Ca 组成的金属都化物可做新型半导体材料，晶胞结构如图所示：
该晶胞中B 原子数为 个，晶体中Ca 原子的配位数为 ；晶胞在z 轴方向的投影图为
下图中的 (填标号)。
【答案】(1)SiO2
(2)TiO2++(x+1)H2O
TiO2·xH2O+2H+ H2SO4
(3)B2O3高温下蒸气压大、易挥发，只有部分参加了反应 TiC+ B2O3+CO
TiB2+2CO2
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(4)6 24 C
【分析】工业上以高钛渣(主要成分为TiO2、SiO2、Al2O3和CaO，另有少量MgO、Fe2O3)为原料制取TiB2，加
入稀盐酸，只有SiO2不会溶解，TiO2可溶于热的浓硫酸形成
，
在沸水中形成TiO2·xH2O，“热
还原”中发生反应的化学方程式为TiO2+ B2O3+5C
TiB2+3CO↑；
【解析】（1）在高钛渣中加入稀盐酸，只有SiO2不会溶解，滤渣的主要成分为SiO2；
（2）TiO2+在沸水中水解生成TiO2·xH2O，同时生成H+。该工艺中，经处理可循环利用的物质为硫酸；
（3）“热还原”中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5C
TiB2+5CO↑，B2O3的实际用量超过了理论化学
计量所要求的用量，原因是B2O3高温下蒸气压大，易挥发，只有部分参加了反应；仅增大配料中B2O3的用
量，杂质TiC 含量随w%增大而降低的原因是发生了下列反应：TiC+ B2O3+CO
TiB2+2CO2；
（4）由晶胞结构可知Ca 位于以8 个B6形成的立方晶胞的体心位置，B6的个数为：8×
=1，则B 原子个数
为6，该晶胞的化学式为CaB6；位于晶胞顶点的每个B6中只有3 个B 原子距离Ca 原子最近，即Ca 的配位数
为24，由晶胞结构可知B6围成正八面体构型，沿z 轴方向的上下顶点投影为正方形的顶点，其余原子投影
在棱上，则符合的投影图为C。
【挑战题】
14．（2024·广东汕头·二模）工业上用红土镍矿（主要成分为NiO，含CoO、FeO、
、
、
MgO、CaO 和
）制备
。工艺流程如图所示，回答下列问题：
(1)加入
在高压下进行酸浸。充分浸取后过滤出的酸浸渣的主要成分为 （填化学式）。
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(2)由
溶液获取
的操作是 、 、过滤、洗涤。
(3)沉镁沉钙加入NaF 溶液，生成
和
若沉淀前溶液中
，当沉淀完全后滤
液中
时，除钙率为 （忽略沉淀前后溶液体积变化）。（已知：
、
）
(4)“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下：
。工业上用
磺化煤油做萃取剂，萃取时，Co、Ni 的浸出率和Co/Ni 分
离因素随pH 的关系如图所示：
①萃取时，选择pH 为 左右。
②反萃取的试剂为 。
(5)氧化、沉铁沉铝时，需加入NaClO 溶液起氧化作用。写出
与NaClO 在碱性条件下发生反应的离子
方程式： 。
(6)
中阴离子的空间构型为 。
【答案】(1)
、
(2)蒸发浓缩 冷却结晶
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(3)99.7%
(4)3.5 稀硫酸
(5)
(6)正四面体
【分析】红土镍矿(主要成分为NiO，含CoO、FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO 和SiO2)，向其中加入硫酸在高
压下进行酸浸，NiO 与硫酸反应生成NiSO4，CoO 与硫酸反应生成CoSO4，FeO 与硫酸反应生成FeSO4，Fe2O3
与硫酸反应生成Fe2(SO4)3，Al2O3与硫酸反应生成Al2(SO4)3，MgO 与硫酸反应生成MgSO4，CaO 与硫酸反应生
成CaSO4，SiO2与硫酸不反应；加入氧化剂将亚铁离子氧化为铁离子，调节pH，将铁离子、铝离子沉淀；
加入可溶氟化物，将镁离子转化为氟化镁沉淀，将钙离子转化为氟化钙沉淀；经过萃取、反萃取得到
NiSO4溶液；NiSO4溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥最终得到NiSO4·7H2O 晶体。
【解析】（1）根据分析，CaO 与硫酸反应生成CaSO4，CaSO4微溶于水，SiO2与硫酸不反应，则经充分浸取
后过滤出的酸浸渣的主要成分为CaSO4、SiO2；
（2）从溶液中获得晶体的操作一般是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，由
溶液获取
的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。
（3）当沉淀完全后滤液中c(Mg2+)=1.5×10-6mol/L 时，c2(F-)=
=
(mol/L)2=5×10-
5(mol/L)2，此时溶液中c(Ca2+)=
=
mol/L=3×10-6mol/L，除钙率为：
=99.7%；
（4）①由图示可知，pH 为3.5 左右时，Co/Ni 分离因素最高，钴和镍的萃取率相差较大，因此，萃取时选
择pH 为3.5 左右；
②由萃取原理
可知，反萃取时可以加入稀硫酸，
增大氢离子浓度，使平衡逆向移动，促使有机相中的MR2重新转化为水相中的M2+；
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（5）
与NaClO 在碱性条件下发生反应的离子方程式：
（6）
中阴离子PO
,中心原子P 的σ 键电子对数为4，孤电子对数为0，因此中心原子
的价层电子对数为4，P 原子采用sp3杂化，所以其立体构型为正四面体的空间构型为：正四面体
15．（2024·广东·二模）锗是一种战略性金属，广泛应用于光学及电子工业领域。一种用锌浸渣(主要
含
、
，另含少量ZnS、
以及
)提取Ge 和
的工艺流程如下：
已知：①锗在硫酸中的存在形式：pH≤2.0 时主要为
，
时主要为
。
②常温下，
，
。
请回答下列问题：
(1)Ge 是第四周期第ⅣA 族元素，其基态原子的价层电子排布式为 。
(2)“氧化酸浸”工序中，溶液
，浸渣的主要成分为
、S 和 (填化学式)；
被
双氧水氧化的离子方程式为 。
(3)“中和沉淀”工序中，所加化合物A 为 (填一种物质的化学式)；调节溶液
，Ge 和
Fe 共沉淀，此时滤液中
。
(4)①
在水溶液中的溶解度曲线如图所示，则从滤液中回收
的操作为蒸发浓缩、
、洗涤、干燥。
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②用惰性电极电解
溶液可制取金属锌，电解后的溶液可在上述流程中 工序循环使用。
(5)“水解”工序中，
水解生成
的化学方程式为 ；
的沸点(1200℃)远高于
的沸点(84℃)，其原因为 。
(6)
是一种可用于制作太阳电池的钙钛矿型材料，其立方晶胞如图所示，Cs 与Br 的最短距离比Ge
与Br 的最短距离大，则Ge 在晶胞中的位置为 (填“体心”“面心”或“顶角”)；晶体中一个
Cs 周围与其距离最近的Br 的个数为 。
【答案】(1)
(2)
(3)ZnO 或
等
(4)趁热过滤 氧化酸浸
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(5)
是共价晶体，
是分子晶体
(6)体心 12
【分析】由题给流程可知，向锌浸渣中加入过氧化氢和硫酸的混合溶液，将ZnFe2O4转化为硫酸锌、硫酸铁，
硫化锌、二硫化锗转化为硫酸锌、硫酸锗和硫，二氧化硅不反应，过滤得到含有硫酸钙、二氧化硅和硫的
滤渣和滤液；向滤液中加入氧化锌或氢氧化锌调节溶液pH，将溶液中的铁离子、锗离子转化为氢氧化铁、
氢氧化锗沉淀，过滤得到滤液和滤饼；滤液经蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥得到一水硫酸锌晶体；向
滤饼中加入盐酸溶解后，蒸馏得到四氯化锗，四氯化锗一定条件下水解、过滤得到水解液和二氧化锗；二
氧化锗与合适的还原剂一定条件下反应生成锗。
【解析】（1）锗元素位于第四周期ⅣA 族，则基态原子的价层电子排布式为4s24p2，故答案为：4s24p2；
（2）由分析可知，滤渣的主要成分为硫酸钙、二氧化硅和硫；由分析可知，硫化锗与过氧化氢和硫酸混
合溶液反应生成硫酸锗、硫和水，反应的离子方程式为
，故答案为：
；
；
（3）由分析可知，“中和沉淀”工序中，加入氧化锌或氢氧化锌调节溶液pH 的目的是将溶液中的铁离子、
锗离子转化为氢氧化铁、氢氧化锗沉淀；由溶度积可知，滤液中锗离子与铁离子的浓度比为
=101.6，故答案为：ZnO 或
等；101.6；
（4）①由图可知，一水硫酸锌的溶解度随温度升高而降低，则从硫酸锌溶液中回收一水硫酸锌的操作为
蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥，故答案为：趁热过滤；
②用惰性电极电解硫酸锌溶液制取金属锌的反应为2ZnSO4+2H2O
2Zn+2H2SO4+O2↑，则电解得到的硫酸溶
液可在上述流程中氧化酸浸工序循环使用，故答案为：氧化酸浸；
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（5）由分析可知，四氯化锗一定条件下水解、过滤得到水解液和二氧化锗，反应的化学方程式为
；由沸点可知，二氧化锗是熔沸点高的原子晶体，四氯化锗是熔沸点低的分
子晶体，原子晶体的沸点高于分子晶体，故答案为：
；
是共价晶体，
是分子晶体；
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