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第三章 金属及其化合物
第 1 节 钠及其化合物
五年高考
1.★(教考衔接:人教版必修第一册第二章第一节·练习与应用)(2024北京,8,3分)关
于Na CO 和NaHCO 的下列说法中,不正确的是( )
2 3 3
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用NaOH溶液使NaHCO 转化为Na CO
3 2 3
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO
3
D.室温下,二者饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
答案 D
2.★★(2022广东,14,4分)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确
的是( )
A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CO2- HCO-
+2H O
3 3 2
B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl ClO-+Cl-+H O
2 2
C.过氧化物转化为碱:2O2- +2H O 4OH-+O ↑
2 2 2
D.盐转化为另一种盐:Na SiO +2H+ H SiO ↓+2Na+
2 3 2 3
答案 B
3.★★(2024湖南,11,3分)中和法生产Na HPO ·12H O的工艺流程如下:
2 4 2
已知:①H PO 的电离常数:K =6.9×10-3,K =6.2×10-8,K =4.8×10-13;
3 4 a a a
1 2 3
②Na HPO ·12H O易风化。
2 4 2
下列说法错误的是( )
A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na CO 溶液
2 3
B.“调pH”工序中X为NaOH或H PO
3 4
C.“结晶”工序中溶液显酸性
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D.“干燥”工序需在低温下进行
答案 C
4.★★(2022天津,13,14分)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答
下列问题:
(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)NaCl熔点为800.8 ℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如
下:
2NaCl(l) 2Na(l)+Cl (g)
2
加入 CaCl 的目的是 。
2
(3)Na O 的电子式为 。在25 ℃和101 kPa时,Na与O 反应生成1 mol Na O 放
2 2 2 2 2
热510.9 kJ,写出该反应的热化学方程式: 。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备Na O 。空气与熔融金属Na反应前需依次通过
2 2
、 (填序号)
a.浓硫酸
b.饱和食盐水
c.NaOH溶液
d.KMnO 溶液
4
(5)钠的某氧化物晶胞如下图,图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化
物的化学式为 。
(6)天然碱的主要成分为Na CO ·NaHCO ·2H O,1 mol Na CO ·NaHCO ·2H O经充分加热
2 3 3 2 2 3 3 2
得到Na CO 的质量为 g。
2 3
答案 (1) (或 )
(2)作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗
·· ··
(3)Na+[ O O ]2-Na+
·· ·· ··
·· ··
2Na(s)+O (g) Na O (s) ΔH=-510.9 kJ·mol-1
2 2 2
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(4)c a (5)Na O (6)159
2
三年模拟
5.★(2025届安徽A10联盟11月段考,2)碳酸氢钠片可治疗痛风、高尿酸血症和代谢性
酸中毒,也是侯氏制碱的过程性产物。下列有关碳酸氢钠的说法正确的是( )
A.碳酸氢钠溶液能导电,故碳酸氢钠溶液属于电解质
B.碳酸氢钠溶于水的电离方程式为NaHCO
Na++H++CO2-
3 3
C.侯氏制碱生成碳酸氢钠的离子方程式为NH +CO +H O
HCO-+N H+
3 2 2 3 4
D.在碳酸氢钠溶液中K+、SO2- 、Cl-、Ca2+不能大量共存
4
答案 D
6.★(2025届广东茂名期中,4)模型认知是简洁揭示化学本质的一种方法,如图为NaCl
固体溶于水的微观模型,下列说法正确的是( )
A.NaCl固体中存在自由移动的Na+和Cl-
B.b离子为Cl-
C.水合钠离子中,H O分子中的O原子最靠近Na+
2
D.该电离过程可以表示为NaCl Na++Cl-
答案 C
7.★★(2025届北京四中摸底考,19)研究金属钠的性质,实验如下:
实验方案
实验装置
液体a 现象
蒸馏水 Ⅰ.钠浮在水面上,剧烈反应,有少量白雾
0.1 mol·L-1盐酸 Ⅱ.钠浮在液面上,剧烈反应,有白雾产生
Ⅲ.钠浮在液面上,反应比Ⅱ缓慢,产生大量白雾,烧
浓盐酸
杯底部有白色固体
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下列说法不正确的是( )
A.Ⅱ中反应的离子方程式为2Na+2H+ 2Na++H ↑
2
B.Ⅲ中反应剧烈程度不如Ⅱ原因为浓盐酸中溶质主要以HCl分子形式存在,c(H+)小
C.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生,说明Na与水或酸反应均放出大量热
D.推测Ⅲ中烧杯底部白色固体为NaCl
答案 B
8.★★(2024吉林白山一模,6)我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合,发明了联
合制碱法,使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,该生产方法在制得纯碱的同时,
还可得到一种副产品NH Cl。生产流程和溶解度曲线如图所示。下列说法错误的是(
4
)
A.母液经过循环Ⅰ进入沉淀池的有Na CO 、NH Cl
2 3 4
B.NH Cl固体从母液中析出时需控制温度在0~10 ℃
4
C.循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率,减少对环境的污染
D.沉淀池中反应的化学方程式2NH +CO +2NaCl+H O 2NH Cl+Na CO
3 2 2 4 2 3
答案 D
第 2 节 铁及其化合物
五年高考
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1.★★(2024新课标,9,6分)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法
错误的是( )
A.反应为3Fe(s)+4H O(g) Fe O (s)+4H (g)
2 3 4 2
B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳
C.用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
答案 B
2.★★(2022浙江6月选考,22,2分)关于化合物FeO(OCH )的性质,下列推测不合理的
3
是( )
A.与稀盐酸反应生成FeCl 、CH OH、H O
3 3 2
B.隔绝空气加热分解生成FeO、CO 、H O
2 2
C.溶于氢碘酸(HI),再加CCl 萃取,有机层呈紫红色
4
D.在空气中,与SiO 高温反应能生成Fe (SiO )
2 2 3 3
答案 B
3.★★(2024广东,14,4分)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。
下列推断合理的是( )
A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
答案 B
三年模拟
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4.★★(2025届山西盐湖五中8月月考,6改编)某同学为探究高温下铁粉与水蒸气的反
应,设计如图所示的实验装置,在硬质玻璃管中加入石棉绒和5.6 g铁粉。下列说法错
误的是( )
A.红热的铁才能与水蒸气反应,所以要用硬质玻璃管
B.铁粉与水蒸气反应后,可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来
C.若反应产生0.448 L气体(标准状况下),则铁粉的转化率为15%
D.反应开始时应先点燃A处的酒精灯
答案 B
5.★★(2025届宁夏银川一中第二次月考,6)实验室测定氧化物X(Fe O )的组成实验如
x y
下。下列有关说法正确的是( )
A.步骤Ⅱ的离子方程式为Fe2++Cl Fe3++2Cl-
2
B.用酸性KMnO 溶液检验溶液Z中是否含有Fe2+
4
C.溶液Z中的离子只有Fe3+和Cl-
D.根据步骤Ⅰ、Ⅱ可判断X为Fe O
5 7
答案 D
第 3 节 金属资源的开发利用
五年高考
1.★(2024福建,5,4分)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中
提取铜的流程如下:
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已知“滤液2”主要含SnO2-
和
HPbO-
。下列说法正确的是( )
3 2
A.“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B.“酸溶”时产生Al3+、Fe3+和 Zn2+离子
C.“碱溶”时存在反应:Sn+2OH-+O SnO2- +H O
2 3 2
D.“电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应
答案 C
2.★★(2024江西,8,3分)从CPU针脚(含有铜、镍和钴等金属)中回收金的实验步骤如
下图。下列说法错误的是( )
A.将CPU针脚粉碎可加速溶解
B.除杂和溶金步骤需在通风橱中进行
C.富集后,K[AuBr ]主要存在于滤液中
4
D.还原步骤中有SO2-
生成
4
答案 C
3.★★(2024贵州,13,3分)贵州重晶石矿(主要成分BaSO )储量占全国1/3以上。某研
4
究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡(BaTiO )工艺。
3
部分流程如图:
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下列说法正确的是( )
A.“气体”主要成分是H S,“溶液1”的主要溶质是Na S
2 2
B.“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C.“合成反应”中生成BaTiO 的反应是氧化还原反应
3
D.“洗涤”时可用稀H SO 去除残留的碱,以提高纯度
2 4
答案 B
4.★★(2023湖南,9,3分)处理某铜冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如
下:
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
物质 Fe(OH) Cu(OH) Zn(OH) Al(OH)
3 2 2 3
开始沉
1.9 4.2 6.2 3.5
淀pH
完全沉
3.2 6.7 8.2 4.6
淀pH
②K (CuS)=6.4×10-36,K (ZnS)=1.6×10-24。
sp sp
下列说法错误的是( )
A.“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH) 和Al(OH)
3 3
B.Na S溶液呈碱性,其主要原因是S2-+H O HS-+OH-
2 2
c(Cu2+)
C.“沉淀池Ⅱ”中,当Cu2+和Zn2+完全沉淀时,溶液中 =4.0×10-12
c(Zn2+)
D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水
答案 D
5.★★★(2022山东,12,4分)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精
矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下
表。
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Fe(OH) Cu(OH) Zn(OH)
3 2 2
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2
沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是( )
A.固体X主要成分是Fe(OH) 和S;金属M为Zn
3
B.浸取时,增大O 压强可促进金属离子浸出
2
C.中和调pH的范围为3.2~4.2
D.还原时,增大溶液酸度有利于Cu的生成
答案 D
6.★★★(2024广东,18,14分)镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应
用。一种从电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca等元素)中
提取镓及循环利用铝的工艺如下。
工艺中,LAEM是一种新型阴离子交换膜,允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓
度区。用LAEM提取金属离子Mn+的原理如图。
已知:①pK (HF)=3.2。
a
②Na [AlF ](冰晶石)的 K 为4.0×10-10。
3 6 sp
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③浸取液中,Ga(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)以[MCl ](m-3)-(m=0~4)微粒形式存在,Fe2+最多可与2个Cl-
m
配位,其他金属离子与Cl-的配位可忽略。
(1)“电解”中,反应的化学方程式为 。
(2)“浸取”中,由Ga3+形成[GaCl ]-的离子方程式为 。
4
(3)“还原”的目的:避免 元素以 (填化学式)微粒的形式通过LAEM,从
而有利于Ga的分离。
(4)“LAEM提取”中,原料液的Cl-浓度越 ,越有利于Ga的提取;研究表明,原料
液酸度过高,会降低Ga的提取率。因此,在不提高原料液酸度的前提下,可向Ⅰ室中加
入
(填化学式),以进一步提高Ga的提取率。
(5)“调pH”中,pH至少应大于 ,使溶液中c(F-)>c(HF),有利于[AlF ]3-配离子
6
及Na [AlF ]晶体的生成。若“结晶”后溶液中c(Na+)=0.10 mol·L-1,则[AlF ]3-的浓度
3 6 6
为 mol·L-1。
(6)一种含Ga、Ni、Co元素的记忆合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构
成的立方体体心,形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中,粒子个数最简比
Co∶Ga∶Ni= ,其立方晶胞的体积为 nm3。
答案 (1)2Al O 4Al+3O ↑
2 3 2
(2)Ga3++4Cl- [GaCl ]-
4
(3)Fe [FeCl ]-
4
(4)高 NaCl
(5)3.2 4.0×10-7
(6)2∶1∶1 8a3
三年模拟
7.★(2025届河南省实验中学开学考,8)金属的冶炼与生产、生活及国防军事等领域均
密切相关。下列有关金属冶炼的原理错误的是( )
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A.用电解法制取金属钠:2NaCl(熔融) 2Na+Cl ↑
2
B.用Na、Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti:2Mg+TiCl (熔融) Ti+2MgCl
4 2
C.用Al作还原剂(铝热剂)冶炼金属V:3V O +10Al 6V+5Al O
2 5 2 3
D.用H 作还原剂炼金属Ag:Ag O+H 2Ag+H O
2 2 2 2
答案 D
8.★(2025届四川南山中学9月月考,6)镁及其合金是用途很广的金属材料,可以通过以
下步骤从海水中提取镁。
下列说法正确的是( )
A.试剂①可以选用石灰石
B.加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH) 沉淀的方法是过滤
2
C.MgCl 溶液直接通过蒸发结晶可得到无水MgCl
2 2
D.电解熔融MgCl 产生的Cl 和H 混合点燃是工业制备试剂②的重要方法
2 2 2
答案 B
9.★(2025届陕西学业水平选择性考试,11)按下图流程处理含Al O 和Fe O 的工业废渣。
2 3 2 3
已知草酸(H C O )是二元弱酸,在紫外光照射下可与Fe(Ⅲ)发生氧化还原反应。下列说
2 2 4
法正确的是( )
A.“酸浸”后,溶液中铁主要以Fe2+形式存在
B.草酸溶液中,c(H+)=c(C O2- )+c(HC2O- )+c(OH-)
2 4 4
C.“沉铁时”,还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶1
D.“沉铝”时,为使Al3+沉淀完全,应加入过量NaOH
答案 C
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10.★★(2025届湖北华师一附中9月检测,13)以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的
工艺流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.“灼烧”可在石英坩埚中进行
B.“母液”中的溶质仅有KHCO 、KCl
3
C.“结晶”过程宜采用蒸发结晶的方法
D.“转化”过程中反应的化学方程式为3K MnO +4CO +2H O MnO ↓+2KMnO +4KHCO
2 4 2 2 2 4 3
答案 D
11.★★(2024湖南大学附中二模,8)利用某钒废渣(主要成分为V O 以及铁、铝、硅的
2 4
氧化物)制备V O 的工艺流程如图。
2 5
已知:Ⅰ.V O 溶于酸后以VO2+的形式存在;过量H O 可氧化VO2+;
2 4 2 2
Ⅱ.VO2++2HR(有机层) VOR (有机层)+2H+;
2
Ⅲ.溶液中VO+ 与VO- 可相互转化:VO+ +H O VO- +2H+。
2 3 2 2 3
下列说法错误的是( )
A.“氧化1”中,不适宜用升温的方式加快转化速率
B.“滤渣2”的成分为Fe(OH)
3
C.有机萃取剂可循环使用
D.“沉钒”时还需通NH 调节溶液的酸碱性
3
答案 B
12.★★(2025届河北衡水二调,17)金属锑可以增加合金的硬度,广泛应用于子弹、铅弹
等的制造,被称为战略金属。五氟化锑(SbF )是非常强的路易斯酸,其酸性是纯硫酸的1
5
500万倍,某种锑矿主要成分为Sb O ,含有少量CuO、PbO、As O 等杂质,以该矿石为原
2 3 2 3
料制备SbF 的工艺流程如图:
5
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已知:①浸出后得到的滤液中阳离子主要为Cu2+、Sb3+、Pb2+、As3+和H+;
②As O 微溶于水、Sb O 难溶于水,它们均为两性氧化物;
2 3 2 3
③SbOCl难溶于水。
下列说法正确的是( )
A.“滤渣Ⅰ”中存在少量的SbOCl,可加入足量NaOH溶液使其转化为Sb O 回收
2 3
B.“滤渣Ⅱ”的成分为PbS
C.“除砷”时NaH PO 转化为H PO ,此反应中氧化剂、还原剂物质的量之比为3∶4
2 2 3 4
D.“电解”过程中阴极上的反应可能为Sb3++3e- Sb、2H++2e- H ↑
2
答案 D
13.★★(2024北京东城二模,17)Mn和MnO 都具有广泛的用途。
2
Ⅰ.工业上用软锰矿(主要含MnO )和硫锰矿(主要含MnS)联合制备MnSO 的流程如下。
2 4
资料:几种化合物的K 如下表所示。
sp
硫化物 MnS NiS CoS BaS(易溶)
K 10-12.6 10-18.5 10-20.4
sp
氢氧化物 Mn(OH) Ni(OH) Co(OH) Fe(OH)
2 2 2 3
K 10-13.0 10-14.7 10-14.3 10-38.6
sp
(1)为提高浸出速率,可采取的措施有 (答出两条即可)。
(2)浸出过程中产生的Fe3+对MnO 与MnS的反应起催化作用,机理如下。
2
ⅰ.2Fe3++MnS Mn2++2Fe2++S;
ⅱ. (离子方程式)。
(3)流程图中采用①和②共同除去浸出液中金属阳离子杂质,解释不能单独使用①去除
这些杂质离子的原因: 。
(4)滤渣2的主要成分是 。
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Ⅱ.以MnSO 溶液为原料,用图1装置(a,b均为惰性电极)同步制备Mn和MnO 。
4 2
图1
图2
(5)结合离子交换膜的类型,解释中间室产生较浓硫酸的原因:
。
n(生成Mn所用的电子)
(6)图1中b电极上Mn的电解效率[ ×100%]与溶液pH的关
n(通过电极的电子)
系如图2所示。随pH的增大,电解效率先增大后减小的原因是
。
答案 (1)将矿石粉碎;加热;适当增大硫酸浓度;搅拌等(任写两条)
(2)4H++MnO +2Fe2+ Mn2++2Fe3++2H O
2 2
(3)Co(OH) 、Ni(OH) 和Mn(OH) 的K 相差不大,在调节pH除去Co2+和Ni2+时,易使
2 2 2 sp
Mn2+共沉淀而损失
(4)NiS、CoS、BaSO
4
(5)A为质子交换膜,B为阴离子交换膜;阴极区的SO2- 和阳极区的H+分别向中间室迁移
4
(6)pH<7.0时,随着pH增大,c(H+)降低,H+在阴极放电被抑制,有利于Mn2+放电;pH>7.0时,
部分Mn2+生成Mn(OH) ,c(Mn2+)降低,对Mn2+放电不利
2
微专题 1 化工流程题解题策略
五年高考
1.★★(2024安徽,15,14分)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研
究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如下图所示。
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回答下列问题:
(1)Cu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HAuCl 的化学方程式为 。
4
(4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的 (填化学式)转化为[Ag(S O ) ]3-。
2 3 2
(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N H 与产物Au的物质的量之比为 。
2 4
(7)Na S O 可被I 氧化为Na S O 。从物质结构的角度分析S
O2-
的结构为(a)而不是(b)
2 2 3 2 2 4 6 4 6
的原因: 。
[ [
答案 (1)四 ⅠB
(2)Cu2+
(3)2Au+8HCl+3H O 2HAuCl +6H O
2 2 4 2
(4)AgCl
(5)[Ag(S O ) ]3-+e- Ag↓+2S O2- Na S O
2 3 2 2 3 2 2 3
(6)3∶4
(7)结构(a)中电子云分布较均衡,结构较稳定,结构(b)中正、负电荷中心不重合,极性
较大,较不稳定,且存在过氧键,过氧键的氧化性大于I ,故Na S O 不可被I 氧化为结构
2 2 2 3 2
(b)
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2.★★(2024江西,15,14分)稀土是国家的战略资源之一。如图是一种以独居石[主要
成分为CePO ,含有Th (PO ) 、U O 和少量镭杂质]为原料制备CeCl ·nH O的工艺流程图。
4 3 4 4 3 8 3 2
已知:ⅰ.K [Th(OH) ]=4.0×10-45,K [Ce(OH) ]=1.6×10-20,K [Ce(OH) ]=2.0×10-48
sp 4 sp 3 sp 4
ⅱ.镭为第ⅡA族元素
回答下列问题:
(1)关于独居石的热分解,以下说法正确的是 (填标号)。
a.降低压强,分解速率增大
b.降低温度,分解速率降低
c.反应时间越长,分解速率越大
d.提高搅拌速度,分解速率降低
(2)Na U O 中铀元素的化合价为 ,热分解阶段U O 生成Na U O 的化学反应方程
2 2 7 3 8 2 2 7
式为 。
(3)浓缩结晶后,得到的晶体产物化学式为 。滤液可用于 阶段循环利
用,避免产生大量的高碱度废水。
(4)溶解阶段,将溶液pH先调到1.5~2.0,反应后再回调至4.5。
①盐酸溶解Ce(OH) 的离子方程式为 。
4
②当溶液pH=4.5时,c(Th4+)= mol/L,此时完全转化为氢氧化钍沉淀。
(5)以BaSO 为载体形成共沉淀,目的是去除杂质 。
4
答案 (1)b
(2)+6 O +2U O +6NaOH 3Na U O +3H O
2 3 8 2 2 7 2
(3)Na PO 热分解
3 4
(4)①2Ce(OH) +8H++2Cl- 2Ce3++Cl ↑+8H O ②4.0×10-7
4 2 2
(5)镭
3.★★(2024山东,18,12分)以铅精矿(含PbS、Ag S等)为主要原料提取金属Pb和Ag
2
的工艺流程如下:
第 16 页 共 32 页第 16 页 共 32 页
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回答下列问题:
(1)“热浸”时,难溶的PbS和Ag S转化为[PbCl ]2-和[AgCl ]-及单质硫。溶解等物质的
2 4 2
量的PbS和Ag S时,消耗Fe3+物质的量之比为 ;溶液中盐酸浓度不宜过大,除防
2
止“热浸”时HCl挥发外,另一目的是防止产生 (填化学式)。
(2)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl 沉淀反复用饱和食盐水热溶,电解所得溶液可制备金属
2
Pb。“电解Ⅰ”阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用,利用该吸收液的操作单元为
。
(3)“还原”中加入铅精矿的目的是 。
(4)“置换”中可选用的试剂X为 (填标号);
A.Al B.Zn C.Pb D.Ag
“置换”反应的离子方程式为 。
(5)“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板,用作 (填“阴极”或“阳极”)。
答案 (1)1∶1 H S (2)热浸
2
(3)还原过量的FeCl
3
(4)C Pb+2[AgCl ]- 2Ag+[PbCl ]2- (5)阳极
2 4
4.★★(2024贵州,16,15分)煤气化渣属于大宗固废,主要成分为Fe O 、Al O 、SiO 及
2 3 2 3 2
少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺,制备钠基正极材料NaFePO 和回收
4
Al O 的流程如图:
2 3
已知:
第 17 页 共 32 页第 17 页 共 32 页
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①25 ℃时,K [Fe(OH) ]=2.8×10-39,K [Al(OH) ]=1.3×10-33,K [Mg(OH) ]=5.6×10-12;
sp 3 sp 3 sp 2
②2Na[Al(OH) ](aq) Al O ·3H O(s)+2NaOH(aq)。
4 2 3 2
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分为 (填化学式)。
(2)25 ℃时,“碱沉”控制溶液pH至3.0,此时溶液中c(Fe3+)= mol·L-1。
(3)“除杂”时需加入的试剂X是 。
(4)“水热合成”中,NH H PO 作为磷源,“滤液2”的作用是 ,水
4 2 4
热合成NaFePO 的离子方程式为 。
4
(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料NaFeO ,其工艺如下:
2
①该工艺经碳热还原得到Fe O ,“焙烧”生成NaFeO 的化学方程式为
3 4 2
。
②NaFeO 的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有NaFeO 的单元数有 个。
2 2
甲 乙 丙
③若“焙烧”温度为700 ℃,n(Na CO )∶n(Fe O )=9∶8时,生成纯相Na FeO ,则x=
2 3 3 4 1-x 2
,其可能的结构示意图为 (选填“乙”或“丙”)。
答案 (1)SiO (2)2.8×10-6 (3)NaOH溶液
2
(4)提供Na+ Fe2++Na++H
PO-
+2OH- NaFePO ↓+2H O
2 4 4 2
(5)①4Fe O +6Na CO +O 12NaFeO +6CO
3 4 2 3 2 2 2
1
②3 ③ 乙
4
5.★★(2024全国甲,26,14分)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含
有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种
流程如下。
第 18 页 共 32 页第 18 页 共 32 页
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注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5 mol·L-1,其他金属离子不沉淀,即认为
完全分离。
已知:①K (CuS)=6.3×10-36,K (ZnS)=2.5×10-22,K (CoS)=4.0×10-21。
sp sp sp
②以氢氧化物形式沉淀时,lg[c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是 。
(2)“酸浸”步骤中,CoO发生反应的化学方程式是 。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10 mol·L-1,向其中加入
Na S至Zn2+沉淀完全,此时溶液中c(Co2+)= mol·L-1,据此判断能否实现Zn2+和
2
Co2+的完全分离 (填“能”或“不能”)。
(4)“沉锰”步骤中,生成1.0 mol MnO ,产生H+的物质的量为 。
2
(5)“沉淀”步骤中,用NaOH调pH=4,分离出的滤渣是 。
(6)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,其反应的离子
方程式为 。
(7)根据题中给出的信息,从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是
。
答案 (1)增大接触面积,加快反应速率,提高原料利用率
(2)CoO+H SO CoSO +H O (3)1.6×10-4 不能
2 4 4 2
(4)4.0 mol (5)Fe(OH)
3
(6)2Co2++ClO-+5H O 2Co(OH) ↓+Cl-+4H+
2 3
(7)向滤液中继续加氢氧化钠至溶液8.2<pH<12,过滤
第 19 页 共 32 页第 19 页 共 32 页
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6.★★(2024湖南,16,14分)铜阳极泥(含有Au、Ag Se、Cu Se、PbSO 等)是一种含贵金
2 2 4
属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
已知:①当某离子的浓度低于1.0×10-5 mol·L-1时,可忽略该离子的存在;
②AgCl(s)+Cl-(aq) [AgCl ]-(aq) K=2.0×10-5;
2
③Na SO 易从溶液中结晶析出;
2 3
④不同温度下Na SO 的溶解度如下:
2 3
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0
回答下列问题:
(1)Cu属于 区元素,其基态原子的价电子排布式为 ;
(2)“滤液1”中含有Cu2+和H SeO ,“氧化酸浸”时Cu Se反应的离子方程式为
2 3 2
;
(3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的NaCl:
①在“氧化酸浸”工序中,加入适量NaCl的原因是
;
②在“除金”工序溶液中,Cl-浓度不能超过 mol·L-1;
(4)在“银转化”体系中,[Ag(SO ) ]3-和[Ag(SO ) ]5-浓度之和为0.075 mol·L-1,两种离
3 2 3 3
n([Ag(SO ) ]3-)
子分布分数δ[如δ([Ag(SO ) ]3-)= 3 2 ]随S
3 2 n([Ag(SO ) ]3-)+n([Ag(SO ) ]5-)
3 2 3 3
O2-浓度的变化关系如图所示。若SO2-浓度为1.0 mol·L-1,则[Ag(SO ) ]5-的浓度为
3 3 3 3
mol·L-1;
第 20 页 共 32 页第 20 页 共 32 页
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(5)滤液4中溶质主要成分为 (填化学式);在连续生产的模式下,“银转
化”和“银还原”工序需在40 ℃左右进行,若反应温度过高,将难以实现连续生产,原
因是 。
答案 (1)ds 3d104s1
(2)Cu Se+4H O +4H+ 2Cu2++H SeO +5H O
2 2 2 2 3 2
(3)①使Ag+生成AgCl沉淀,同时确保Ag+不转化为[AgCl ]-进入滤液1中造成Ag的损失
2
②0.50
(4)0.050
(5)Na SO 滤液4中Na SO 的浓度逐渐变大,温度过高,Na SO 溶解度变小从而结晶析出
2 3 2 3 2 3
7.★★(2024黑、吉、辽,16,14分)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属
硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其
中细小的Au颗粒被FeS 、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
2
回答下列问题:
(1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜,“胆水”的
主要溶质为 (填化学式)。
(2)“细菌氧化”中,FeS 发生反应的离子方程式为 。
2
(3)“沉铁砷”时需加碱调节pH,生成 (填化学式)胶体起絮凝作用,促进了含As
微粒的沉降。
(4)“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率,相比“焙烧氧化”,“细菌氧化”的优势为
(填标号)。
A.无需控温 B.可减少有害气体产生
第 21 页 共 32 页第 21 页 共 32 页
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C.设备无需耐高温 D.不产生废液废渣
(5)“真金不怕火炼”表明Au难被O 氧化,“浸金”中NaCN的作用为 。
2
(6)“沉金”中Zn的作用为 。
(7)滤液②经H SO 酸化,[Zn(CN) ]2-转化为ZnSO 和HCN的化学方程式为
2 4 4 4
。用碱中和HCN可生成 (填溶质化学式)溶液,从而实现循环利用。
答案 (1)CuSO
4
(2)4FeS +15O +2H O
4Fe3++8SO2-
+4H+
2 2 2 4
(3)Fe(OH) (4)BC (5)CN-络合Au+ (6)作还原剂
3
(7)Na [Zn(CN) ]+2H SO ZnSO +4HCN+Na SO NaCN
2 4 2 4 4 2 4
8.★★(2024福建,11节选)锂云母的主要成分为K(Li Al )(AlSi O )(OH) F ,实验
1.5 1.5 3 10 x 2-x
室探索一种碱浸分解锂云母制备LiOH的工艺流程如下:
(1)“高压浸出”中:
①“滤渣1”中卤化物Y为 (填化学式)。
②一定条件下,元素浸出率与CaO用量的关系如图所示,为提高锂浸出率,CaO最佳用量
为 g(保留小数点后一位)。
③精矿颗粒尺寸对锂浸出率的主要影响如下:
ⅰ.尺寸越小,颗粒总表面积越大,有利于反应液接触
ⅱ.尺寸越小,颗粒聚集趋势越大,不利于反应液渗入
第 22 页 共 32 页第 22 页 共 32 页
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一定条件下,颗粒尺寸与锂浸出率关系如图所示。区域Ⅰ中,锂浸出率随颗粒尺寸减小
而降低的原因是 。
(2)“沉锂”生成磷酸锂的化学方程式为 。
(3)“沉淀转化”反应2Li PO (s)+3Ca(OH) (aq) 6LiOH(aq)+Ca (PO ) (s)的平衡常
3 4 2 3 4 2
数K= (列出计算式)。
已知:25 ℃时,K (Li PO )=m,K [Ca (PO ) ]=n。
sp 3 4 sp 3 4 2
(4)“操作Z”为加热、趁热过滤和 ;趁热过滤的主要目的是
。(LiOH分解温度约为1 000 ℃)
答案 (1)①CaF ②4.5 ③该条件下ⅱ的影响程度大于ⅰ的影响程度
2
m2
(2)H PO +3LiOH Li PO ↓+3H O (3)
3 4 3 4 2
n
(4)蒸发结晶 除去Ca(OH) 杂质
2
9.★★★(2024北京,18,12分)利用黄铜矿(主要成分为CuFeS ,含有SiO 等杂质)生产
2 2
纯铜,流程示意图如下。
(1)矿石在焙烧前需粉碎,其作用是 。
(2)(NH ) SO 的作用是利用其分解产生的SO 使矿石中的铜元素转化为CuSO 。(NH ) SO
4 2 4 3 4 4 2 4
发生热分解的化学方程式是 。
第 23 页 共 32 页第 23 页 共 32 页
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(3)矿石和过量(NH ) SO 按一定比例混合,取相同质量,在不同温度下焙烧相同时间,测
4 2 4
得:ⅰ.“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图;ⅱ.400 ℃和500 ℃
时,固体B中所含铜、铁的主要物质如表。
温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质
400 Fe O 、CuSO 、CuFeS
2 3 4 2
500 Fe (SO ) 、CuSO 、CuO
2 4 3 4
①温度低于425 ℃,随焙烧温度升高,铜浸出率显著增大的原因是
。
②温度高于425 ℃,根据焙烧时可能发生的反应,解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低
的原因是 。
(4)用离子方程式表示置换过程中加入Fe的目的: 。
(5)粗铜经酸浸处理,再进行电解精炼;电解时用酸化的CuSO 溶液做电解液,并维持一定
4
的c(H+)和c(Cu2+)。粗铜若未经酸浸处理,消耗相同电量时,会降低得到纯铜的量,原因
是
。
答案 (1)增大反应物的接触面积,使反应更充分,加快反应速率
(2)(NH ) SO 2NH ↑+SO ↑+H O
4 2 4 3 3 2
(3)①随焙烧温度升高,生成CuSO 的速率加快
4
②CuSO 发生分解生成难溶于水的CuO
4
(4)Fe+Cu2+ Cu+Fe2+
(5)若粗铜未经酸浸,会残留较多Fe,电解时阳极会发生反应Fe-2e- Fe2+,溶液中的
Fe2+易被空气中的O 氧化为Fe3+,Fe3+在阴极发生反应Fe3++e- Fe2+
2
第 24 页 共 32 页第 24 页 共 32 页
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10.★★★(2024重庆,15,14分)含钌(Ru)催化剂在能源等领域应用广泛。Ru(NO)(NO )
3 3
是制备负载型钌催化剂的前驱体。一种制备高纯Ru(NO)(NO ) 的技术路线如下(部分试
3 3
剂、步骤及反应条件略)。
RuCl ·3H O Ru(NO)Cl Ru(NO)(OH) Ru(NO)(NO )
3 2 3 3 3 3
回答下列问题:
(1)已知基态Ru的核外电子排布式为[Kr]4d75s1,则Ru在元素周期表中位于第
周期第 族。KNO
中,NO-
的空间结构为 。
2 2
(2)为验证Ru与NO形成了配位键,对所得 Ru(NO)Cl 的表征结果如图所示,表征所用仪
3
器是 。
A.核磁共振仪 B.质谱仪
C.红外光谱仪 D.X射线衍射仪
(3)步骤①中无气体生成,除生成Ru配合物外,生成的盐还有 (填化学式)。
(4)步骤②生成的Ru(NO)(OH) 为难溶物,反应的化学方程式为
3
。
(5)步骤③在加入稀硝酸前,需要将难溶物加入AgNO 溶液中,以除去残留的Cl-;为使Cl-
3
沉淀完全,Ag+浓度应大于 mol/L(已知AgCl的K =1.8×10-10)。
sp
(6) Ru(NO)(NO ) 受热易分解,在660 K时完全分解,失重率为58%,剩余固体为Ru的氧
3 3
化物,则该氧化物的化学式为 。
答案 (1)五 Ⅷ V形 (2)C (3)KNO 、KCl
3
(4)Ru(NO)Cl +3KOH Ru(NO)(OH) ↓+3KCl
3 3
(5)1.8×10-5 (6)RuO
2
11.★★★(2024广西,15,14分)广西盛产甘蔗,富藏锰矿。由软锰矿(MnO ,含SiO 、
2 2
Fe O 、Al O 和CuO等杂质)制备光电材料KMnF 的流程如下。回答下列问题:
2 3 2 3 3
第 25 页 共 32 页第 25 页 共 32 页
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已知:
物质 Fe(OH) Al(OH) Cu(OH) Fe(OH) Mn(OH)
3 3 2 2 2
K 2.8×10-39 1.3×10-33 2.2×10-20 4.9×10-17 1.9×10-13
sp
(1)“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和H SO ,其主要作用是 。为提
2 4
高“浸取”速率,可采取的措施是 (任举一例)。
(2)“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)。
(3)常温下,用CaCO 调节溶液pH 至5~6时,可完全沉淀的离子有 (填化学式)。
3
(4)“X”可选用 。
A.H S B.H O C.Zn D.(NH ) S
2 2 2 4 2
(5)若用Na CO 替代NaHCO 沉锰,得到Mn (OH) CO 沉淀。写出生成Mn (OH) CO 的离子方
2 3 3 2 2 3 2 2 3
程式: 。
(6)KMnF 立方晶胞如图所示,晶胞参数为a pm,该晶体中与一个F-紧邻的K+有
3
个。已知N 为阿伏加德罗常数的值,晶体密度为 g·cm-3(用含a、N 的代数式
A A
表示)。
答案 (1)溶解金属氧化物,还原MnO 和Fe O 加热、搅拌、粉碎软锰矿等(任写一条)
2 2 3
(2)SiO (3)Al3+ (4)D
2
(5)2Mn2++3CO2-
+2H O Mn (OH) CO
↓+2HCO-
3 2 2 2 3 3
151
(6)4 ×1030
N ·a3
A
三年模拟
第 26 页 共 32 页第 26 页 共 32 页
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12.★★(2025届广东佛山一中9月月考,16)白银(Ag)是高新技术产业的基础材料之一,
从一种光盘金属层中回收少量白银(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)
的流程如下:
下列叙述不正确的是( )
A.“氧化”阶段需在80 ℃条件下进行,可用水浴加热
B.“操作1”所用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯、漏斗
C.若“还原”过程通过原电池来实现,则N 为正极产物
2
D.“还原”过程中参加反应的n[Ag(NH ) ]+∶n[N H ·H O]=4∶1
3 2 2 4 2
答案 C
13.★★(2025届福建三明一中10月月考,7)锑白(Sb O )为白色粉末,不溶于水,溶于酸
2 3
和强碱,主要用于制备白色颜料、油漆等。一种利用锑矿粉(主要成分为Sb S 、SiO )制
2 3 2
取锑白的流程如下。
已知:浸出液中的阳离子主要为Sb3+、Fe3+、Fe2+。
下列说法错误的是( )
A.“浸出”时发生的反应为Sb S +6Fe3+ 2Sb3++6Fe2++3S
2 3
B.可以用KSCN溶液检验“还原”反应是否完全
C.“滤液”中通入Cl 后可返回“浸出”工序循环使用
2
D.“中和”时可用过量的NaOH溶液代替氨水
答案 D
14.★★(2024河北石家庄二模,16)铋(Bi)是一种重要的有色金属,工业上通过辉铋矿
(主要成分是Bi S ,含有少量Si、Fe、Pb、Al等元素)生产海绵铋的一种工艺流程如下:
2 3
第 27 页 共 32 页第 27 页 共 32 页
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回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”速率,可采取的措施为 (写出一条即可)。
(2)“酸浸”时,辉铋矿被浸出到“浸液”中的元素为 (填元素符号)。
(3)“氧化浸出”时,会生成[BiCl ]3-,则该过程发生反应的离子方程式为 。
6
(4)向“滤液”中通入 (填物质名称)后,所得溶液可循环利用。
(5)实验研究表明,Bi S 既不能被硫酸溶解,也不能被NaCl溶液溶解,但其能被盐酸溶解,
2 3
分析其原因可能为 。
(6)工业上也可采用电解法制备铋单质。将“氧化浸出”工序所得的溶液进行氧化处理,
调节溶液pH以除去Fe3+,再利用如图装置电解获得铋单质。
已知:K [Fe(OH) ]=1.0×10-38;当离子浓度低于10-5 mol/L时,认为该离子沉淀完全。
sp 3
①常温下,需要调节pH不低于 以除去Fe3+。
②N与直流电源的 (填“正极”或“负极”)相连;M极的电极反应式为
。
答案 (1)将辉铋矿粉碎、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等(任写一条)
(2)Fe、Al (3)6Fe3++Bi S +12Cl- 2[BiCl ]3-+3S+6Fe2+
2 3 6
(4)氯气或氧气
(5)Bi3+与Cl-可以形成配位键,H+与S2-可以结合生成H S气体逸出,两个因素共同作用促
2
使Bi S 溶解
2 3
(6)①3 ②正极 [BiCl ]3-+3e- Bi+6Cl-
6
15.★★(2024江西景德镇三模,16)以红土镍镉矿(NiS、CdO,含SiO 、CuO、PbO、Fe O
2 2 3
等杂质)为原料回收贵重金属Ni、Cd和Cu,其工艺流程如图所示:
第 28 页 共 32 页第 28 页 共 32 页
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已知:水溶液中物质得失电子的能力可用标准电极电势[E(高价态/低价态)]衡量,E越大
说明高价态物质的氧化性越强,E越小说明低价态物质的还原性越强。
物质 Cu2+/Cu Pb2+/Pb Cd2+/Cd Fe2+/Fe Ni2+/Ni
E/V +0.34 -0.13 -0.40 -0.44 -0.26
(1)“浆化”的目的是 。
(2)滤渣Ⅰ中含有硫单质,写出“酸浸”时NiS反应的离子方程式
;
滤渣Ⅰ中还含有 (填化学式)。
(3)溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时(浓度≤10-5 mol/L)的pH如下表,则物质X不
可能是 ;所调pH范围 。
离子 Fe3+ Fe2+ Cd2+ Cu2+ Ni2+
开始沉淀的pH 1.5 6.5 7.2 4.7 6.8
沉淀完全的pH 3.3 9.9 9.5 6.7 9.2
a.NiCO b.CuO
3
c.Cd(OH) d.NaOH
2
(4)电解时阴极的电极反应式为 。
(5)整个流程中可以循环使用的物质有 (填化学式)。
答案 (1)增大接触面积,加快酸浸反应速率
(2)2NiS+O +4H+ 2Ni2++2S+2H O SiO 、PbSO
2 2 2 4
(3)d 3.3~4.7
(4)Ni2++2e- Ni、Cd2++2e- Cd
(5)Ni、CO、H SO
2 4
16.★★(2025届北京首师大附中10月月考,18)含钛高炉渣的主要化学成分为TiO 、
2
Al O 、MgO、CaO、SiO 、Fe O 、FeO和金属Fe等,对其综合利用具有重要的经济价值和
2 3 2 2 3
社会效益。
Ⅰ.一种含钛高炉渣提钛工艺流程如下图所示。
第 29 页 共 32 页第 29 页 共 32 页
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已知:①TiO 不溶于水、稀酸和碱溶液;
2
②Al O 能与强酸、强碱反应。
2 3
(1)盐酸酸浸过程中Al O 发生反应的离子方程式为
2 3
。
(2)“磁选”的目的是 。
(3)下列说法正确的是 (填字母序号)。
a.滤渣1的主要成分为TiO 、SiO
2 2
b.若将流程A部分与流程B部分互换顺序,最终得到的滤渣成分相同
c.若将流程A部分与流程B部分互换顺序,理论上氢氧化钠用量不变
Ⅱ.含钛高炉渣中金属Fe含量的测定。
ⅰ.配制金属Fe浸取液:取一定量的亚硫酸钠固体和邻菲罗啉(抑制Fe2+水解)溶于水,加
入乙酸和乙酸铵混合溶液调pH=4.5,此时铁的化合物不溶解。
ⅱ.取m g粉碎后的含钛高炉渣,加入足量金属Fe浸取液,室温下浸取1 h。
1
ⅲ.过滤,将滤液及洗涤液全部转移至盛有过量H O 溶液的烧杯中,加入稀硫酸充分反应。
2 2
ⅳ.将反应后的溶液煮沸至冒大气泡并继续微沸10 min。
ⅴ.冷却,用浓度为c mol/L的抗坏血酸(C H O )标准液滴定,消耗抗坏血酸标准液V
6 8 6
mL。
已知:①酸性条件下,SO2- +Fe S O2- +Fe2+(未配平)
3 2 3
②C H O (抗坏血酸)+2Fe3+ C H O (脱氢抗坏血酸)+2Fe2++2H+
6 8 6 6 6 6
(4)步骤ⅱ中浸取铁时发生反应的离子方程式为 。
(5)步骤ⅲ中加入过量H O 溶液的主要作用是
2 2
(用离子方程式表示)。
(6)该含钛高炉渣中金属Fe的质量分数为 (用代数式表示)。
(7)下列两种情况均会对“金属Fe的质量分数”测定结果造成偏差:
情况一:配制金属Fe浸取液时,溶液pH等于2
情况二:未进行步骤ⅳ,直接用抗坏血酸标准液滴定
①情况一的测定结果 (填“偏高”或“偏低”)。
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②情况二的测定结果偏高,其理由是 。
答案 (1)Al O +6H+ 2Al3++3H O
2 3 2
(2)除去金属铁,从而减少“酸浸”时盐酸的用量
(3)ab
(4)2SO2- +2Fe+6CH COOH S O2- +2Fe2++6CH COO-+3H O
3 3 2 3 3 2
(5)H O +2Fe2++2H+ 2Fe3++2H O
2 2 2
0.112cV
(6) ×100%
m
1
(7)①偏高 ②剩余的H O 也会和抗坏血酸反应,消耗抗坏血酸标准液偏多,测得金属
2 2
Fe的质量分数偏高
17.★★(2025届安徽蚌埠调研,15)以水钴矿(Co O ·H O,含Fe O 、MgO、CaO)和辉铜矿
2 3 2 2 3
(Cu S,含SiO 、Fe O )为原料制取胆矾和单质钴。
2 2 2 3
已知:①常温下,K (MgF )=6.25×10-9,K (CaSO )=7.1×10-7,K (CoCO )=2.4×10-7;
sp 2 sp 4 sp 3
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表;
金属离子 Fe3+ Fe2+ Co2+ Cu2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L-1)的pH 2.7 7.5 7.6 4.7
完全沉淀时(c=10-5 mol·L-1)的pH 3.7 9.0 9.1 6.2
③萃取Cu2+的反应原理Cu2++2HR CuR +2H+;
2
④Mg、Ca、Fe、Co均能与强酸反应产生H 。
2
回答下列问题:
(1)基态Co原子的电子排布式为 。
(2)“酸浸”过程中硫元素价态变为+6价,则“酸浸”过程中氧化剂和还原剂的物质的
量之比为 。
(3)写出用惰性电极电解CoCl 溶液的化学方程式 。
2
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(4)常温下,若“滤液2”中c(Mg2+)=0.016 mol·L-1(忽略溶液中极少量的Ca2+),除去5
L“滤液2”中的Mg2+,至少需加入NaF固体的质量为 g(忽略溶液体积的变
化)。
(5)“反萃取”步骤中加入的“试剂a”为 。
(6)采用惰性电极电解CoCl 溶液,在无离子交换膜的条件下,不能用CoSO 溶液代替
2 4
CoCl 溶液的理由是 。
2
(7)将制得的胆矾配成溶液,先加入足量氨水,得到深蓝色溶液,再通入SO 至弱酸性,生
2
成白色沉淀和硫酸铵。经仪器分析:白色沉淀含H、N、O、S、Cu五种元素;所含Cun+中
无单电子;晶体部分组成微粒的空间结构一种是三角锥形,另一种是正四面体形,则白色
沉淀的化学式为 。
答案 (1)[Ar]3d74s2(或1s22s22p63s23p63d74s2) (2)5∶1
(3)CoCl Co+Cl ↑ (4)11.97 (5)H SO (6)若用CoSO 溶液代替CoCl 溶液,H O
2 2 2 4 4 2 2
在阳极放电,溶液酸性增强,H+与Co反应,导致Co产率降低 (7)CuNH SO
4 3
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