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2024 年高考化学常考点必杀300 题（新高考通用）
题型10 工艺流程题（25 题）
1．碳酸钴是一种无机化合物，其化学式为CoCO3。它是一种重要的钴盐，常用于电池、催化剂等领域。
工业上以钴矿[主要成分是Co2O3]为原料制取碳酸钴的工艺流程如图：
已知：①浸取液中含有
等阳离子
②25℃时，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的
见表：
金属离子
沉淀完全的
8.3
2.8
4.7
9.8
③
的
回答下列问题：
(1)Co 原子的原子序数为27，其基态原子的价电子排布式为 。
(2)浸取钴矿石前，需要浆化处理，原因是 。
(3)除杂过程中，若加入过量
溶液会产生有毒气体
，有人提出用压缩空气代替
溶液，则
通入压缩空气后发生反应的离子方程式为 ，调节
后，若溶液中
，此时
的范围是 。
(4)
萃取剂
和
能发生反应：
。萃取时，适当增
大溶液
萃取率会增大，其原因是 。
(5)反萃取时需向萃取液中加入 (填写化学式)，该工艺中设计萃取、反萃取的目的是 。
(6)一种含
的氧化物晶胞结构如图所示，已知在该氧化物中
原子半径为
原子半径为
，它
们在晶体中是紧密接触的。用
表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为
(列出计算式
即可)。
1
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2．
是制造锌钡白和锌盐的主要原料，也可用作印染媒染剂，木材和皮革的保存剂。由菱锌矿(主要
成分为
，还含有少量：
、
、
、
、
、PbO，
、CdO 和
)
制备
流程如下：
已知：常温下，部分金属阳离子沉淀的pH 如下表。
金属阳离子
开始沉淀pH
6.2
7.4
2.2
7.7
9.1
8.1
3.4
沉淀完全pH
8.2
8.9
3.2
9.7
11.1
10.1
4.7
回答下列问题：
(1)加硫酸浸取后再调节pH=5，过滤获得的滤渣①的主要成分为
、
、
、 和
。
(2)加入
溶液后过滤可以得到
和
两种沉淀，
发生反应的离子方程式为
，常温下，此时溶液pH 仍为5，则溶液残留的微量
的浓度约为 mol/L⋅，根据“转化过
滤”过程，推测若Zn、稀硫酸、Cd 形成原电池，则电势较高的一极为 。
(3)“脱钙镁”后“过滤”所得的滤渣还可以和浓硫酸反应制备HF 以循环使用，则该反应可以发生的原因
是 。
(4)脱完钙和镁之后的
滤液中含有少量的
，
的溶解度曲线如图。由滤液④获得
的具体操作为 。
2
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(5)ZnS 存在如图所示的两种晶胞类型，则两种晶胞的密度之比为 (用含a、b、c 的代数式表示)。
3．现以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含PbSO4、PbO2、PbO 和少量FeO)为原料，可生产三盐基硫酸铅
(PbSO4·3PbO·H2O)和副产品Fe2O3·xH2O，其工艺流程如下：
已知：
，
，
具有两性，PbO2有强氧化性。
(1)铅和碳同主族，与Cs 同周期，则铅的外围电子轨道表示式为 。
(2)“转化”后的难溶物质为PbCO3和少量PbSO4，则PbO2转化为PbCO3的离子方程式为 ，滤液1
中
和
的浓度之比为 。
(3)在50～60
“
℃合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为 。“合成”需控制溶液的pH 不能大于10
的原因为 。
3
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(4)根据图2 所示的溶解度随温度的变化曲线，由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作为将“滤
液”调节pH 为7，然后蒸发浓缩、 ，洗涤后干燥
(5)大型客机燃油用四乙基铅
作抗震添加剂，但皮肤长期接触对身体有害。
是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物，其晶体类型属于 晶体。已知
晶体的
堆积方式如图3，则其在xy 平面上的二维堆积中的配位数是 。
4．高铼酸铵(
)是一种重要的化工原料，能用于制各石化工业炼油厂的重整催化剂。以钼精矿(主
要成分有
、
，还含有
、
、
、
等杂质)为原料制各
的工艺流程图如
下。
已知：
①“氧压碱浸”的主要产物有
、
、
；
②“水相1”中的阴离子主要是
和
；
③
。
回答下列问题：
(1)Mo 位于元素周期表的第五周期第ⅥB 族，其价层电子排布为 ；
的主要用途有(写一点)
。
4
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(2)“氧压碱浸”在高温条件下进行，写出
转化为
的化学方程式： 。
(3)“调酸”的pH 大约为5，则“滤渣2”的主要成分为 (填化学式)。
(4)若“萃取”发生的反应为
，则“反萃取”的化学方程式为
。
(5)“除磷”过程中按物质的量之比
加入
，充分反应后，
=
。
(6)“操作X”的具体操作为 ，过滤、洗涤、干燥，即可得到
晶体。
5．二氧化铈（
）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 。
5
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6．重铬酸钾是一种用途广泛的化合物。工业上以铬铁矿[主要成分为
，还含有
等
的氧化物]为主要原料制备重铬酸钾
的一种工艺流程如图。回答下列问题：
已知：氧化铝与碳酸钠高温下反应生成
和
。
(1)焙烧”时将铬铁矿粉碎的目的是 ，滤渣I 中能提炼出一种红色油漆颜料，则焙烧时
发生反应的化学方程式为 。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分是 。
(3)“除杂”时需加热，其目的是 。
(4)“电解”是利用膜电解技术(装置如图所示)，将
转化为
。阳极池发生反应的总的离子方程
式为 。
(5)加入饱和
溶液后蒸发结晶，能得到
的原因是 。
(6)该流程中，能循环利用的物质有 (填化学式) 。
(7)以
铬铁矿为原料，按照此流程最终得到
，若原料利用率为
，则该铬铁矿中铬的
百分含量[以
计]为 (保留三位有效数字)。
7．氮化镓(GaN)具有优异的光电性能。综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4]获得
3 种金属盐，并进一步利用镓盐制备氮化镓(GaN)，部分工艺流程如下：
6
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已知：①Ga 与Al 同主族。
②常温下，浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀的pH 和金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属
离子的百分数)见表：
金属离子
Fe2+
Fe3+
Zn2+
Ga3+
开始沉淀pH
8.0
1.7
5.5
3.0
沉淀完全pH
9.6
3.2
8.0
4.9
萃取率(%)
0
99
0
97~98.5
(1)为提高浸出率，可采用的方法是 (填一种方法即可)。
(2)基态镓原子的价层电子排布图为 。GaN 的熔点为1700℃，晶胞如图所示，GaN 的晶体类型
为 。
(3)利用炼锌矿渣所获得的三种金属盐，分别为镓盐、FeCl2和 (填化学式)。
(4)处理浸出液时，将溶液的pH 调节至5.4，此时溶液中Fe3+的浓度为 。
(5)“溶解还原”步骤中需要加入一定量的铁粉，进行该操作的主要目的是 。
(6)“高温合成”操作中Ga(CH3)3与NH3反应生成GaN 的化学方程式为 。
(7)下图可表示氮化镓与铜组装成的人工光合系统的工作原理。请写出铜电极上的电极反应式 。
8．氧缺位体
是热化学循环分解水制氢的催化剂。一种以黄铜矿(主要成分是
，含
、
等杂质)为原料制备
流程如图所示：
7
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已知：①酸浸后溶液中的金属离子有
和
②
时已知几种金属离子沉淀的
如表所示：
金属氢氧化物
开始沉淀的
1.9
3.4
6.4
7.0
完全沉淀的
3.2
4.7
7.6
9.0
请回答下列问题：
(1)
“焙烧”时生成三种氧化物，其中金属氧化物的化学式为 。
(2)焙烧产物中的
在有氧条件下利用石灰石浆液吸收可制得一种副产品 。(填化学式)
(3)流程中，若无“还原”工序，造成的后果是 。
(4)已知
有两种同分异构体，则“沉铁”过程中生成的
的空间结构是
。
(5)“灼烧”工序的化学方程式是 ，“煅烧”时通入
的作用是 。
(6)“煅烧”
得到氧缺位体
时，不同温度范围内，发生变价的金属元素不同，某温度
下制得的氧缺位体质量为原质量的
，则
。
(7)氧缺位体催化分解水制氢可分为两步：
第一步： (完成方程式)；
第二步：
。
9．氯氧化铋(BiOCl)广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色等。工业上常用辉铋矿(主要成分是
，
还含有少量
、铁的氧化物等杂质)为原料制备氯氧化铋。
已知：①
在
时开始水解，
时几乎完全水解为白色的BiOCl 沉淀；
②该工艺下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 见下表。
8
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金属离子
开始沉淀的pH
1.9
7.2
沉淀完全的pH
2.9
8.2
(1)铋与氮同主族，且位于元素周期表的第六周期，基态Bi 的价电子排布式为 。
(2)“浸渣”的主要成分是S 和 ，“浸取”时生成S 的离子方程式为 。
(3)“充分搅拌”时加入盐酸羟胺的目的是 。
(4)加入碳酸钠粉末制取BiOCl 时，溶液pH 值需控制的合理范围为 ，发生反应的化学方程式为
。
(5)氯氧化铋(BiOCl)可用作钾离子电池(有机物作离子导体)的负极材料，充电时嵌入
，BiOCl 被还原为
Bi，则阴极的电极反应式是 。
(6)铋的一种氧化物的立方晶胞结构如图所示，已知最近的两个铋离子之间的距离为
，阿伏加德罗常
数为
，则该晶体的密度为
(列出计算式即可)。
10．Ag、
是两种重要的化工产品。某小组以含
的废定影液为原料制备Ag 和
的流程如下。
请回答下列问题：
(1)现用15 mol L
⋅
浓硝酸和水以体积比1 1∶的比例配制100 mL 的硝酸，简述其操作是 。
(2)“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为 。
(3)“酸溶”中制备
的离子方程式为 。
(4)粗银提取纯Ag 分两步进行：第一步，用物理方法即 除去大量Fe 粉；第二步，将含少量Fe 粉的
银溶于盐酸，经 （填实验操作名称）、水洗、干燥得到纯银。
(5)“沉银1”发生的反应：
，该反应的平衡常
数
为 （结果保留两位有效数字）。
9
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已知：
的平衡常数
，
。
(6)利用重结晶法从“沉银1”的滤液中提取大苏打，测定大苏打纯度。称取W g 产品溶于水配制成250 mL
溶液，准确量取25.00 mL 溶液于锥形瓶中，滴加几滴淀粉溶液，用c mol L
⋅
溶液滴定至终点，消耗
溶液V mL。已知滴定反应：
，该产品中
的质量分数为
（用含c、V、W 的式子表示）。三次平行实验发现，测得的产品纯度均大于实际值（实验操作均正确），
其原因可能是 。
(7)银晶胞为面心立方最密堆积晶胞，如图所示。该晶胞中原子空间利用率为______（填标号）。（提示：
原子空间利用率=原子总体积与晶胞体积之比）
A．
B．
C．
D．
11．ZnO 是一种难溶于水的白色固体，在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂，医药上用于制软膏、
橡皮膏等。工业上由菱锌矿（主要成分为
、ZnO，还含有少量
、FeO、
、
等杂
质）制备ZnO 的工艺流程如图所示：
已知：①常温下：
，
；
②“溶浸”后的溶液所含金属离子主要有：
、
、
、
；
③氧化性顺序：
。
回答下列问题：
(1)基态Zn 原子的最高能层符号为 。
(2)滤渣1 的化学式是 ，“溶浸”过程中
发生反应的离子方程式是 。
(3)“氧化”时适当加热，其目的是 ，但温度不能过高，其原因是 。
(4)已知“氧化”后溶液中
，“调pH”的pH 范围是 （保留两位有效数字）。
（已知：溶液中离子浓度小于等于
时，认为该离子沉淀完全。）“还原”时加入锌粉的目的
是 。
(5)有机萃取剂HA 与
反应的化学方程式为
，则“反萃取”时加入试
剂X 的化学式是 。
10
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(6)在“沉锌”与“灼烧”之间进行的操作是 ，“沉锌”得到碱式碳酸锌[化学式为
]，碱式碳酸锌升温过程中固体的质量变化如图所示。350℃时，剩余固体中已
不含碳元素，则剩余固体的成分是 （填化学式）。
12．一种利用富锂卤水(含Li+、Na+、Mg2+、Cl-、硼酸根等)中制备碳酸锂的工艺如下：
已知：室温下相关物质的Ksp 如下表。
化合物
MgCO3
Mg(OH)2
CaC2O4
CaCO3
Ca(OH)2
Li2CO3
Ksp
6.8×10-6
5.6×10-12
2.3×10-9
2.8×10-9
5.5×10-6
2.5×10-2
(1)i 中，操作的名称是 。
(2)ii 可除去80%的Mg2+，该过程中生成Mg2(OH)2CO3反应的离子方程式为 。
(3)iii 中，得到的沉淀3 的成分有 。
(4)有人提出：可省略向溶液3 中加入草酸钠这一步，该建议 (填“可行”或“不可行”)，理
由是 。
(5)一种测定碳酸锂产品纯度的方法如下：
步骤I．取agLi2CO3产品，加入c1mol/LV1mLH2SO4标准溶液，固体完全溶解；
步骤II．加热溶液，缓缓煮沸一段时间后自然冷却至室温；
步骤III．以酚酞为指示剂，用c2mol/LNaOH 标准溶液滴定至终点，消耗溶液体积为V2mL。
①已知：杂质不与H2SO4、NaOH 溶液反应。Li2CO3的摩尔质量为74g/mol。该Li2CO3产品纯度为
(写出计算式，用质量分数表示)。
②步骤II 的目的是 ；若省略步骤II，直接进行步骤III，将导致测得的Li2CO3产品纯度
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)纯化Li2CO3粗品
11
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将Li2CO3转化为LiHCO3后，用隔膜法电解LiHCO3溶液制备高纯度的LiOH，再转化得电池级Li2CO3.电解原理
如图所示：
阳极的电极反应式是 ，该池使用了 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
13．黄丹粉可外用拔毒生肌、杀虫止痒等。以铅膏(主要成分
、
、PbO、Pb，还有少量
等)为原料制备黄丹粉的流程如下：
已知常温下，几种难溶电解质的溶度积常数如下表：
难溶电解质
回答下列问题：
(1)“脱硫”中，为了提高反应速率宜采用的措施有 (填两条)。
(2)已知平衡常数大于10⁵ 的反应为不可逆反应(完全反应)。通过计算说明
能完全转化为
的原
因： ；
开始转化
的条件是
。
(3)已知：
易溶于水、难电离。“酸浸”中，如果用浓盐酸替代醋酸，会产生有毒气体，写
出生成该气体时发生反应的离子方程式： (不考虑
转化为
)。
(4)若“还原”时用木炭替代
，其主要缺点是 。
(5)已知：“还原”步骤中测得如下数据：(甲)PbO 起始质量为x g；(乙)消耗
总体积为V L(折合标准状
况)(假设上述反应完全)。选择上述数据，计算理论上所得铅粉的质量
g。
(6)铅晶胞结构如图所示。已知
为阿伏加德罗常数的值，铅晶体密度为ρ g cm
⋅
，则铅原子半径为
nm。
12
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14．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 。
(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)。
15．湿法炼锌的工业废水中主要阳离子有Zn2+、H+、Tl+、Tl3+，废水除铊的工艺流程如图。
①
能够在pH 为0~14 的范围内以离子态稳定存在，不易与
形成沉淀。
②部分物质的
如表：
13
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物质
ZnS
③排放标准：Tl 的含量低于
。
回答下列问题：
(1)Tl 的原子序数为81，在元素周期表中的位置为 ，价电子排布式为 。
(2)已知“氧化”步骤中
被还原为
，请写出该反应的离子方程式： ，反应后仍存
在少量的
。
(3)“预中和”步骤中加入
至溶液的pH 约为7，可减少“硫化”步骤中
的使用量，还能减少
(填化学式)污染物的生成。
(4)“硫化”步骤的主要目的是除去 (填离子符号)。
(5)在“中和”步骤中，若要使溶液中
的含量低于排放标准，请根据
计算溶液的pH 应大于
。
(6)“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝
(其摩尔质量为
)中的
与残余铊
离子进行离子交换，进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如下［
未标出，其占据四个互不相
邻的小立方体(晶胞的部分)的体心］。若该晶体的密度为
，则
和
的最短距离为
cm(设
为阿伏加德罗常数的值)。
16．四氧化三锰(
)是一种可用于生产锂离子电池正极材料的原料。以天然二氧化锰粉与硫化锰矿
(还含
等元素)为原料制备高纯
的工艺流程如下图所示。
14
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该工艺条件下，相关金属离子
形成氢氧化物沉淀的
范围如下表：
金属离子
开始沉淀的
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
回答下列问题：
(1)“氧化”中添加适量的
的作用是 。(用离子方程式表示)
(2)“滤渣2”中主要有 ，“调
”时溶液的
范围应调节为 ~6.2 之间。
(3)“除杂2”的目的是生成
，沉淀除去
。若溶液酸度过高，会导致 。
(4)常温下，利用表格中的数据，计算
。(已知
)
(5)
和氨水混合在
下得到的
的产率最高。若继续升高温度，会导致产率降低，原因可
能是 。
(6)在“沉锰”时，可用尿素
代替
，同时控制温度在
，写出尿素“沉
锰”反应的离子方程式： 。
(7)金属
晶体中的原子堆积方式如图所示，六棱柱底边边长为
，高为
，阿伏加德罗常数的值
为
，
的相对原子质量为M，则
晶体的密度为
(已知
，列出计算式
即可)。
17．黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5 价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4.黏土钒
矿采用以下工艺流程可制备偏钒酸铵(NH4VO3)。
已知：①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如下表所示；
金属离子
Fe3+
Al3+
Mn2+
Mg2+
15
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开始沉淀pH
1.9
3.0
8.1
8.9
完全沉淀pH
3.0
4.7
10.1
10.9
②钒元素的存在形态较多，部分四价钒和五价钒物种的分布分数δ 与pH 的关系如图所示，
回答下列问题：
(1)NH4
+的VSEPR 模型是 形。
(2)“酸浸氧化”时，VO+、VO2+被氧化为VO2
+，增大“酸浸氧化”速率的措施是 (任写一种)。
(3)“中和沉淀”时，滤饼②含有的沉淀有V2O5·xH2O 以及 。
(4)“沉淀转溶”时，V2O5·xH2O 转化为钒酸盐溶解。滤液③中含有的阴离子有OH−以及 。
(5)①“沉钒”时pH 最好约为7 且NH4Cl 应过量，原因为 。
②温度高于80℃时，沉钒率下降的原因是 (任写一种)。
(6)加热偏钒酸铵制备V2O5的化学方程式为 。
18．以方铅矿(主要含
)和废铅膏(主要含
)为原料联合提铅的一种流程示意图如下。
已知：i．
ii．
物质
(1)浸出
时，加入过量的盐酸和
溶液的混合液将铅元素全部以
形式浸出。
①“浸出”过程中，发生的主要反应有：
I．
II．
16
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III． (浸出
的离子方程式)
②I 生成的
作II 的催化剂使浸出速率增大，其催化过程可表示为：
i．
ii． (离子方程式)
③充分浸出后，分离出含
溶液的方法是 。
(2)结晶
向含
的溶液中加入适量的冷水结晶获得
，结合浓度商(Q)与平衡常数(K)的影响因素及大小
关系，解释加入冷水的作用： 。
(3)脱氯碳化
室温时，向
溶液中加入少量浓氨水调至
，然后加入
固体进行脱氯碳化。
①随着脱氯碳化反应进行，溶液的
(填“增大”“减小”或“不变”)。
②脱氯碳化过程中，检测到
。
浊液转化为
的最低
。
(4)还原
将
溶于
溶液可制备
，反应：
。制备高纯铅的原电池原理示意图
如图所示。
①获得高纯铅的电极是 (填“正极”或“负极”)。
②电池的总反应的离子方程式是 。
③从物质和能量利用的角度说明该工艺的优点： 。
19．利用废镍催化剂(主要含金属
及其氧化物)合成硫酸镍晶体的一种工艺流程如下：
常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的
如表所示：
金属离子
17
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开始沉淀时
的
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时
的
8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题：
(1)“碱浸”时发生的主要反应的离子方程式为 。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是 。
(3)若“转化”后的溶液中
浓度为
，则“调
”应控制的
范围是 。
(4)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系。
温度
低于30.8℃
30.8~53.8℃
53.8~280℃
高于280℃
晶体形态
多种结晶水合
物
由
溶液获得稳定的
晶体的操作依次是蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
(5)①
三种元素二价离子的硫酸盐晶体的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为
；
②
中阴离子的空间构型为 ；
③丁二酮肟常用于检验
。在稀氨水中，丁二酮肟与
反应生成鲜红色沉淀，其结构如图所示：
该配合物中
的配位数为 ；丁二酮肟分子中所含的第二周期元素的第一电离能由大到小的
顺序为 。
20．碘化镍(
)可用于制陶瓷等。以废镍催化剂(主要成分是Ni，含少量Zn、Fe、CaO、
等杂质)为
原料制备碘化镍的流程如下：
已知：室温下，
。
回答下列问题：
(1)滤渣1 的成分是
、 (填化学式)。滤渣2 经过洗涤、干燥、 (填操作名称)可制
铁红。
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(2)“除铁”中可通过先加入
溶液再加入NiO 替代NaClO 溶液，
的作用是 (用离
子方程式表示)。
(3)“除钙”时，为确保滤液中
，溶液中
至少为
(保留两位
有效数字)。
(4)“萃取”过程主要除去的金属杂质离子是 (填离子符号)。
(5)“分解”过程中通入
的作用是 。
(6)在空气中加热一定量的
(相对分子质量为183)晶体，测得固体失重率(固体失重率＝
)与温度的关系如图所示，300～400℃时发生反应的化学方程式为
。
21．钨是国防及高新技术应用中极为重要的功能材料之一，由黑钨矿[主要成分是钨酸亚铁(
)、钨
酸锰(
)，少量Si、As 元素]冶炼钨的流程如下：
已知：①钨酸(
)酸性很弱，难溶于水。
②水浸液含
、
、
、
等阴离子。
(1)“焙烧”前，粉碎黑钨矿的目的是 。
(2)滤渣的主要成分为两种金属氧化物，是
、 。写出生成
的化学方程式
。
(3)“净化”过程中，
的作用是 。
(4)“还原”的总反应为
，实验测得一定条件下，平衡时
的体积
分数随温度的变化曲线如图所示。
19
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①该反应
0(填“>”或“<”)。
②由图可知，a 点处
(填“>”或“<”或“=”)。
③900℃时该反应的压强平衡常数
。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质
的量分数)
(5)“还原”过程中，氧化钨会与水蒸气反应生成
，其化学方程式为 。
(6)工业上可以采用铝热法还原黄钨(
)生产钨。已知、
①
②
则
的
。
(7)钨酸钙可用于制闪烁计数器、激光器等，往“净化”后的溶液中加入石灰乳发生：
，已知：常温下，
、
的沉淀溶解平衡曲
线如图所示。当溶液中的
完全沉淀(
)时，溶液
。
22．我国是世界上稀土资源最丰富的国家，冶炼提纯技术位于世界前茅。从某种磷精矿(主要成分为
，含少量
)分离稀土元素钪(
)的工业流程如下：
20
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(1)钪的基态原子核外价电子排布式为 。
(2)“萃取”的目的是富集
，但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。
①通过
制得有机磷萃取剂
，其中
代表烃基，
对
产
率的影响如下表。
产率/
82
62
20
由表可知：随
中碳原子数增加，
产率降低，请从结构的角度分析原因 。
②“反萃取”的目的是分离
和
元素。向“萃取液”中通入
，
的沉淀率随
的
变化如图。试剂X 为 (填“
”或“
”)，应调节
为 。
③反萃取时，通入
得到
沉淀的过程为：
i．
ii． (写出该过程的化学方程式)。
(3)草酸钪晶体
在空气中加热，
随温度的变化情况如图所示。250℃晶体主
要成分是 (填化学式)，
℃反应的化学方程式为 。
(4)
的一种氢化物晶胞结构如图，晶体中H 周围与其最近的
的个数为 。
为阿伏伽德罗常数
的值，晶胞参数为
，则该晶胞的密度为
。
21
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23．湿法炼锌具有能耗低，生成产品纯度高等特点，其主要原料为锌精矿(主要成分为硫化锌，还含有铁、
钴、铜、镉、铅等元素的杂质)，获得较纯锌锭的工艺流程如图：
已知：焙烧后的氧化物主要有ZnO、PbO、CuO、
、
、CdO。
(1)铜原子的价层电子排布图为 。
(2)“酸浸”中滤渣主要成分为 。
(3)“一段沉积”和“二段沉积”刚开始加入锌粉时，反应速率较小，然后反应速率显著增大，请解释产生
此现象的原因： 。
(4)写出“赤铁矿除铁”过程中反应的离子方程式： 。
(5)“ —萘酚净化除钴”先是
把
氧化成
，并生成NO，
与有机物发生化学反应生成红
褐色稳定鳌合物沉淀。写出
被氧化的离子方程式： 。
(6)“电解”工艺中，电解液常有较高浓度的
会腐蚀阳极而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu 和
，生成CuCl 沉淀从而除去
。已知：
；
。
请通过具体数据说明上述的反应能完全进行的原因： 。
(7)纯净的硫化锌是半导体锂离子电池负极材料。在充电过程中，发生合金化反应生成LiZn(合金相)，同时
负极材料晶胞的组成变化如图所示。
①充电过程中ZnS 到
的电极方程式为 (x 和y 用具体数字表示)。
②若
的晶胞参数为a nm，则EF 间的距离为 nm。
22
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24．铌
的原子序数为41，其单质具有良好的超导性，可应用于原子能领域。烧绿石精矿可用于冶炼
金属铌，某烧绿石精矿的成分为
，
其他不反应的杂质。从烧
绿石中提取
的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)
在元素周期表中的位置是 。
(2)上述烧绿石中铌元素的含量为 。
(3)“酸浸”时，
转化为
的化学方程式为 。
(4)“沉淀”时，
与氨水反应生成
、 、
。
(5)“还原”时，发生反应的化学方程式为 。
(6)“萃取”“反萃取”后都需要进行的分离操作是 。
(7)废液中的
，在一定条件可转化为可溶于酸的难溶性盐
。某温度下，用
调节
浊液的
，
测得体系中
或
与
的关系如图所示。则该温度下难溶盐
的溶度积常数为
。
25．某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料（含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al 等）制备Co2O3和
Li2CO3。工艺流程如下：
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固体已知：①常温时，有关物质
如下表：
物质
②常温时，
的溶度积
，该数值随温度升高而减小。
(1)LiCoO2中Co 元素的化合价为 ；基态Co 原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)“酸浸”时发生反应：
。
①补充完整上述离子方程式 ；
②旧生产工艺用盐酸进行“酸浸”，但易造成环境污染，原因是 。
(3)已知滤渣2 中含有
，则常温下滤液2 中
mol/L。
(4)滤液3 中含金属元素的离子主要是
，通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为 。
(5)沉锂操作过程中的存在反应：
，该操作中需将温度升高
到90℃，原因是 。
(6)由
进一步制得的
具有反萤石结构，晶胞如图所示。
①
在晶胞中的位置为 ；
②设阿伏加德罗常数的值为
。晶胞
的密度为b
，则晶胞参数（棱长）为 pm。
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