2024届高三新高考化学大一轮专题训练题-----工业流程题
1．（2023·辽宁·校联考三模）可用于红外光谱分析以及显像管生产等。以某矿渣(主要成分为，含有少量CuO、等杂质)为原料制备的工艺流程如下：
已知：①Sb属于第ⅤA元素，主要化合价为+3、+5价；
②，；
③微溶于水，难溶于水，它们均为两性氧化物。SbOCl难溶于水；
④次磷酸()为一元中强酸，具有强还原性；
⑤“电解”过程中(用惰性电极作电极)，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3∶2。
回答下列问题：
(1)基态As原子的核外电子排布式为___________。
(2)“滤渣I”的主要成分是SbOCl，为了提高锑的利用率，将滤渣I用氨水浸取使其转化为，转化过程中发生反应的化学方程式为___________。
(3)已知“沉淀”阶段溶液中， mol L-1。若当“沉淀”后溶液中 mol L-1时，请通过计算说明该阶段是否有沉淀生成？___________(简要写出计算过程，不考虑溶液体积的变化)。
(4)“除砷”时，已知的氧化产物为。
①的化学名称为___________。的结构简式为___________。
②中磷原子的杂化轨道类型为___________。“除砷”过程中发生反应的离子方程式为___________。
(5)工业上向“电解后溶液”中加入单质Sb的目的是___________。
2．（2023春·湖北荆州·高三沙市中学校考阶段练习）第IIB族元素(Zn、Cd、Hg)和第VIA族元素(S、Se、Te)组成的某些二元化合物常用作半导体材料，应用十分广泛。
(1)基态Se原子价电子排布式为_______，有_______种空间运动状态。
(2)碲酸(H6TeO6)是白色固体，经X射线衍射研究证明在碲酸分子内的6个羟基排列在碲原子的周围成八面体结构，碲酸中碲原子的价层电子对数为_______。
(3)CdTe可用作太阳能电池的吸收层，研究从太阳能电池的碲化镉吸收层(主要含CdTe、CdS)中回收碲具有重要的意义。某回收工艺的流程如图：
①碲化镉吸收层中的CdTe参与反应的化学方程式为_______，该反应需要控制温度为50℃的原因为_______；滤渣1含有的一种单质是_______。
②常温下，向含Cd2+、Te4+滤液中加入NaOH溶液调节pH，当pH=10时，溶液中c(Cd2+)=_______。(已知Ksp[Cd(OH)2]=5.3×10-15)。
3．（2023春·山东·高三统考期中）浩瀚的海洋里蕴藏着丰富的化学资源，从海带中提取碘单质和从海水中提取溴单质的工艺流程如图。回答下列问题：
I．海带提碘
(1)在实验室进行干海带的灼烧操作时，是将海带放入___________(填仪器名称)中，用酒精灯充分加热灰化。
(2)浸取液中碘主要以存在，写出①发生反应的离子方程式___________，实验步骤①后若检验溶液中碘单质的存在，具体方法是___________。
(3)向含有的水溶液中加入振荡静置后的实验现象___________。
(4)步骤②中加入浓溶液发生反应的化学方程式为___________，步骤③反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为___________。
(5)步骤②③是利用化学转化法将富集在四氯化碳中的碘单质重新富集在水中，该方法称为___________法。
(6)操作c的名称为___________。
Ⅱ．海水提溴
(7)流程中能说明同主族元素性质递变规律的反应为___________(写出离子方程式)。
(8)步骤③化学方程式为___________。
4．（2023·山东烟台·校联考模拟预测）以电解金属锰阳极渣(主要成分为，杂质为Pb、Fe、Ca、Mg元素的化合物)和黄铁矿(杂质为)为原料制备的工艺流程如下：
已知：，。
回答下列问题：
(1)为提高酸浸效果，可采取的措施有______(写出两项)。
(2)“酸浸”过程中没有S单质生成，滤渣①的主要成分为(填化学式)______；参与反应的离子方程式为________。
(3)向氧化过滤后的溶液中加入HF以除去溶液中钙元素和镁元素，除钙前滤液中(浓度为 mol L，当溶液中 mol L时，除钙率为______。
(4)将“碱化”步骤所得含少量的固体加去离子水打成浆，通空气氧化过程溶液pH随时间变化如图所示，pH先基本不变后迅速下降的原因为____________。
(5)向滤液④中加入氧化钙，可得到在上述流程中循环利用的物质是____________；“一系列操作”包括____________。
5．（2023春·广东佛山·高三顺德市李兆基中学校考期中）煤燃烧产生的烟气含有和，石油化工生产过程中产生，需采用有效措施对烟气和生产过程进行脱硫、脱硝，减少对大气的污染。
Ⅰ．脱
(1)一种脱除回收硫工艺的两个阶段主要反应分别如下：
第一阶段：
第二阶段：
该工艺需控制第一阶段与第二阶段参加反应的的物质的量之比约为_______，若该比值过大会导致不能完全转化为而污染大气。
(2)溶液脱除空气中并再生的原理如图所示。的作用是_______。
Ⅱ．脱和
(3)一种利用含有的烟气制备的流程如下：
①反应a的化学方程式为_______。
②反应b中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(4)一种综合处理含的废水和工业废气(主要含、、、NO、CO)的流程如下：
已知：用NaOH溶液吸收，反应原理为：；。
①固体1的主要成分有、_______。
②X可以是空气，其作用是_______(用化学方程式表示)。
③捕获剂所捕获的气体主要是_______。
④处理含废水时，发生反应的离子方程式为_______。
6．（2023·西藏拉萨·统考一模）某小组查阅有关资料后，在实验室中利用Cr2O3和CCl4反应制备无水CrCl3，并收集该反应产生的光气(COCl2)，实验装置如图所示(夹持、加热及部分冷却装置已省略)。
实验步骤如下：
Ⅰ．检查完装置气密性后，按照图示装入药品，打开K1、K2、K3，通入氮气；
Ⅱ．一段时间后，关闭K3，将装置B加热到预定温度，再将装置A在85°C下进行水浴加热；
Ⅲ．待装置B中反应结束后，装置A、B停止加热；一段时间后，停止通入氮气；
Ⅳ．将装置C在30°C下进行加热，得到产物光气；
Ⅴ．实验结束后，称量装置B中剩余固体质量为28.4 g。
已知：
i．光气能溶于CCl4，易与水发生反应生成CO2和HCl。
ii．有关物质的熔沸点如下表：
化学式 Cr2O3 CrCl3 CCl4 COCl2
熔点/°C 1435 1152 -23 -118
沸点/°C 4000 1300 76 8.2
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为__________；仪器d中盛有无水CaCl2固体，其作用为___________，若无仪器d和后续装置，仪器b的上管口可能出现的现象为_________________。
(2)通入N2除起到将装置内空气排出外，还具有的作用为___________(至少写一条)。
(3)步骤Ⅳ中，将光气分离出的操作名称为______________；加热方式为________________；加热时K1、K2、K3的状态为_____________________。
(4)仪器b和仪器c均为冷凝管，但在实验中不能互换位置，原因为___________________。
(5)B中得到产品的化学方程式为_____________________________。
(6)本实验中CrCl3的产率为__________。
7．（2023春·云南玉溪·高三云南省玉溪第一中学校考期中）硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
已知本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
离子 Fe3+ Zn2+ Cu2+ Fe2+ Mg2+
Ksp 8.0×10-38 6.7×10-17 2.0×10-20 8.0×10-16 1.8×10-11
回答下列问题：
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。
(3)加入物质X调节溶液的pH，最适宜使用的X是_______(填标号)。
A．NH3·H2O B．Ca(OH)2 C．NaOH
滤渣①的主要成分是Fe(OH)3、_______、_______，则调节pH的理论最小值是_______。(已知：当溶液中某离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1时可认为该离子沉淀完全；lg2=0.3)
(4)向的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该反应的离子方程式为_______。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。
(6)滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。
8．（2023春·广东汕头·高三金山中学校考阶段练习）工业上由含铜废料(含有、、等)制备硝酸铜晶体的流程如图：
(1)写出CuS“焙烧”生成SO2和CuO的化学反应方程式：_______
(2)“过滤”后需洗涤沉淀，请设计实验证明已洗涤干净_______
(3)“淘洗”所用的溶液A应选用_______(填序号)a.稀硫酸b.浓硫酸c.稀硝酸d.浓硝酸
(4)“反应”步骤加10%H2O2可以避免污染性气体的产生，写出该反应的离子方程式：_______，也可以用气体_______(填化学式)代替双氧水
(5)大量排放SO2容易造成酸雨等环境问题，工业上可用双碱脱硫法处理废气，过程如图所示，写出双碱脱硫法的总反应方程式：_______
(6)已知：混合气体为SO2与N2的混合气体，为测定SO2在混合气体中的体积分数，实验小组设计了如图实验方案：
①W溶液可以是_______(填标号)。
a.H2O2溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.氯水
②该混合气体中气体SO2的体积分数为_______(用含V、m的式子表示)
9．（2023春·上海徐汇·高三上海民办南模中学校考期中）一种以镍电极废料(含Ni以及少量Al2O3、Fe2O3和不溶性杂质)为原料制备NiO(OH)的过程可表示为：
(1)基态Ni原子的电子排布式为______，Ni在元素周期表______周期_____族，属于_____区。
(2)“酸浸”后过滤，滤液中的金属离子除Ni2+外还有少量的Al3+和Fe2+等，用离子方程式表示产生Fe2+的原因是______、______。
(3)“氧化”时需将溶液调至碱性后加入KClO(aq)，充分反应后过滤、洗涤得产品。写出Ni2+被氧化的离子方程式：______。
(4)工业上也可用惰性电极电解Ni(OH)2悬浊液(pH=11)制备NiO(OH)。阳极电极反应式为______。Ni(OH)2悬浊液中加入一定量KCl可显著提高NiO(OH)产率，原因是_____。
(5)NiO(OH)在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如图所示。已知NiO(OH)加热至600℃后固体质量。保持不变，则600℃时，剩余固体成分的化学式为_____。
(6)白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如图所示，其中原子A的坐标参数为(0，1，0)。原子B的坐标参数为______；若该晶体的密度为dg cm-3，晶胞参数为anm，用含a、d的数学表达式表示NA=______mol-1。
10．（2023春·四川凉山·高三校联考期中）以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示。
已知：S2O与Ba2+反应生成沉淀，与盐酸反应生成SO2。
(1)Na2S2O5中硫元素的化合价为______。
(2)煅烧时主要发生的反应为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，则反应①化学方程式为______。
(3)试剂X是______。
(4)尾气中某种气体可用品红溶液检验，则该气体是______，利用了该气体______(填性质)。
(5)吸收2后得NaHSO3溶液，加热后得Na2S2O5和水，写出加热反应的化学方程式______。
(6)Na2S2O5在保存过程中易变质生成Na2SO4。欲检验Na2S2O5是否变质的实验方法为：______。
(7)环保部门为了测定某硫酸厂周围空气中的SO2含量进行了如下实验。取标准状况下1.000L空气(含N2、O2、CO2、SO2)。在所得溶液中通入过量的H2S气体，至不再产生黄色沉淀，过滤后将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为0.096g。则空气样品中SO2的体积分数为______。
11．（2023秋·浙江台州·高三统考期末）某兴趣小组用铝箔制备无水晶体，具体流程如下：
已知：熔点-105℃、沸点76℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。
回答下列问题：
(1)气体B的化学式为___________。
A． B．HCl C．HBr D．HI
(2)写出与反应的化学方程式___________。
(3)为测定无水(假设杂质中不含氯元素)产品的纯度，经适当处理后可以用的标准溶液滴定，指示剂为。已知：25℃时，、AgCl的分别为和，呈砖红色
①滴定前润洗滴定管的操作方法是：从滴定管上口加入标准溶液，___________，然后将液体从滴定管___________(填“上部倒入”或“下部放入”)预置的烧杯中，重复2~3次。
②从下列选项中选择最佳操作并排序：___________。
开始滴定→(___________)→(___________)→(___________)→停止滴定。
A．左手控制酸式滴定管，控制溶液流量
B．左手控制碱式滴定管，控制溶液流量
C．右手拿住锥形瓶颈部，向同一方向旋摇锥形瓶
D．右手拿住锥形瓶颈部，左右旋摇锥形瓶
E．滴入最后半滴，锥形瓶内开始出现砖红色沉淀
F．滴入最后半滴，锥形瓶内出现砖红色沉淀，30秒内沉淀不消失
③若溶液中的恰好沉淀完全(浓度为)时产生砖红色沉淀，计算溶液中浓度为___________(保留2位有效数字)。
12．（2023春·山西太原·高三统考期末）氯化亚铜(CuCl)是一种白色固体，微溶于水，难溶于乙醇，易水解，在空气中易被氧化。以低品位铜矿砂(主要成分为CuS)为原料制备氯化亚铜的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“酸溶1”中加入的作用是_______。
(2)“除锰”中发生反应的离子方程式为_______。
(3)①已知“蒸氨”时得到CuO固体，则“合成”中发生反应的离子方程式为_______。
②“合成”时加入的速率不宜过快，否则会产生，可能的原因是_______。
(4)用无水乙醇洗涤氯化亚铜的目的是_______；采用真空干燥氯化亚铜的原因是_______。
(5)以上流程中可以循环利用的物质是_______。
(6)“热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤，其过程如图所示。电解在质子交换膜电解池中进行，阳极区为酸性溶液，阴极区为盐酸，电解过程中转化为。电解时阳极发生的主要电极反应式为_______。
13．（2023·全国·模拟预测）某化工厂从废钼(Mo)催化剂(主要成分为MoS2、CoO、Fe2O3、Al2O3)中回收钴、铁、钼等，工艺流程如图：
已知：①“焙烧”过程中MoS2，转化为Na2MoO4，Fe2O3转化为NaFeO2(易水解)。CoO转化为Co3O4；②常温下，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，lg2=0.3。
回答下列问题：
(1)“焙烧”过程中产生的气体I的主要成分为______。
(2)“焙烧”'过程中MoS2，转化为Na2MoO4，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(3)“焙烧”过程中Al2O3和Na2CO3反应的化学方程式为______。
(4)“熔砂”加水溶解时，加热的作用一方面是让可溶物充分溶解，另一方面是______。
(5)“滤渣I”中的Co3O4和H2O2、稀H2SO4反应的化学方程式为______。
(6)“滤渣Ⅱ”的成分为______(写化学式)。
(7)常温下，“溶液”中加入NaHCO3溶液调节溶液的pH，当Fe3+恰好完全沉淀时，溶液的pH为______[已知：c(Fe3+)≤1×10-5mol L-1时，可以认为Fe3+已完全沉淀]
(8)写出生成CoCO3沉淀的离子方程式______。
14．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习）锂离子电池通常含有多种金属元素，废弃锂离子电池的回收处理对资源利用和环境保护有重要意义。某实验小组从某废旧锂电池正极活性材料[主要成分可表示为LiNixCo(1-x)O2]中分别回收处理金属元素，工艺流程如图：
已知：①“酸浸”后滤液中主要金属阳离子为Li+、Ni2+、Co2+。
②沉镍反应为
回答下列问题：
(1)基态氧原子的核外电子空间运动状态有_____种。丁二酮肟分子中sp3杂化的原子个数为_____，二丁二酮肟镍中存在的化学键有_____(填序号)。
A．π键 B．氢键 C．金属键 D．配位键
(2)锂电池负极材料为Li2C6，废旧锂电池加NaCl溶液浸泡，既可将废电池充分放电，保证拆解安全，还可以达到_____的目的。
(3)“酸浸”过程的主要反应离子方程式为_____。
(4)“萃取”钴离子的原理可表示为2HA+Co2+CoA2+2H+，pH太小萃取率偏低的原因为_____。
(5)CoC2O4和Li2CO3在空气氛围中焙烧可得到LiCoO2，该反应化学方程式为_____。
(6)将草酸钴晶体(CoC2O4 2H2O)置于空气中加热，受热过程中固体残留率(固体残留率=×100%)变化如图，则C点固体物质化学式为_____。
15．（2023春·广东湛江·高三校联考期中）硫酸铵一种优良的氮肥，适用于各种土壤和作物，硫酸铵还可用于纺织、皮革、医药等方面。某化工厂以硫酸钙为原料制备硫酸铵，其工艺流程如图：
(1)为_______(填化学式)，操作名称为 ______。
(2)是工业制硝酸的重要原料，写出人工合成的化学方程式________。
(3)煅烧生成生石灰和的反应为 _______反应(填“吸热”或“放热”)，欲加快该反应速率可采取的措施为________(写出一种即可)。
(4)上述流程中，可以循环使用的物质有________(填化学式)。
(5)从滤液中获得晶体，必要的操作步骤是蒸发浓缩、______ 、过滤等。
16．（2023·福建莆田·统考二模）锗是现化高科技产业重要的基础材料。用含氧化锌烟尘(杂质主要有、、、、等)为主要原料制备氧化锌和高纯度单质锗的一种工艺流程如图所示。
已知：①单宁酸是一种只含C、H、O元素的有机化合物
②，常温下，，，
③当溶液中某离子的物质的量浓度不大于时，该离子沉淀完全
(1)“酸浸”后所得的滤渣主要成分除外，还含有___________。(填化学式)
(2)如图所示，“酸浸”过程中浓硫酸用量超过理论量会导致锗的浸出率降低，其可能的原因为___________。
(3)“调”所用试剂X为___________(填一种物质的化学式)，若“酸浸”后溶液中，则应调控的范围为___________。
(4)若“沉锌”的产物为，则反应的离子方程式为___________。
(5)“水解”反应的化学方程式为___________。
(6)在750℃的熔融盐体系中，将“水解”产物作为电极进行电解生成单质，该电极反应式为___________。
17．（2023·全国·高三专题练习）硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS，含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)制备PbSO4的工艺流程如图：
已知：i．PbCl2难溶于冷水，易溶于热水
ii．PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl(aq) ΔH>0
iii．Ksp(PbSO4)=1.08×10-8，Ksp(PbCl2)=1.6×10-5
(1)20℃时，PbCl2(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(g·L-1)如图所示。下列叙述正确的是________。
A．盐酸浓度越小，Ksp(PbCl2)越小
B．x、y两点对应的溶液中c(Pb2+)不相等
C．当盐酸浓度为1mol·L-1时，溶液中c(Pb2+)一定最小
D．当盐酸浓度小于1mol·L-1时，随HCl浓度增大，PbCl2溶解量减少是因为Cl-浓度增大使PbCl2溶解
平衡逆向移动
(2)PbCl2“转化”后得到PbSO4，当c(Cl-)=0.1mol·L-1时，c()=___________mol·L-1。
18．（2023春·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨三中校考阶段练习）为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含、、、NO、CO，不考虑其他成分)，设计如图流程：
已知：的氧化性弱于
回答下列问题：
(1)气体1中的有毒气体可通过催化剂直接转化为无污染气体，反应的化学方程式为_______。
(2)气体2中捕获剂所捕获的气体主要是_______。
(3)若X是，上述反应中NO和的物质的量之比最好为_______，才能恰好转化为溶液；若通入过量，导致的结果会是_______。
(4)检验废水中含的方法是_______，流程中处理含废水时反应的离子方程式为_______。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)2SbOC1+2NH3 H2O=Sb2O3+2NH4C1+H2O
(3)根据Ksp(CuS)=6.3×10-36，当c(Cu2+)=6.3×10-6mol/L时，c(S2-)=1.0×10-30mol/L，此时c2(Sb3+)·c3(S2-)=(0.01mol/L)2·(1.0×10-30mol/L)3=1.0×10-94<1.5×10-93，故无Sb2S3沉淀生成
(4) 次磷酸钠 sp3 4As3++3H2PO+6H2O=4As↓+3H3PO4+9H+
(5)还原生成的SbCl5，提高锑的利用率
【分析】以某矿渣(主要成分为Sb2O3，含有少量CuO、As2O3等杂质)为原料制备SbCl3，矿渣用盐酸浸出，Sb2O3、CuO、As2O3分别与盐酸反应生成SbCl3、CuCl2、AsCl3，过滤除去难溶性杂质，滤液中加入Na2S，沉淀Cu2+，过滤除去CuS，滤液中加入NaH2PO2除去AsCl3，电解滤液制得金属Sb，用氯气氧化Sb制得SbCl3，以此解答。
【详解】（1）As的原子序数为33，则核外电子数为33，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3；
（2）“滤渣I”的主要成分是SbOCl，将滤渣1用氨水浸取使其转化为Sb2O3，即SbOCl和NH3 H2O反应生成Sb2O3、NH4Cl和H2O，化学方程式为：2SbOC1+2NH3 H2O=Sb2O3+2NH4C1+H2O。
（3）根据Ksp(CuS)=6.3×10-36，当c(Cu2+)=6.3×10-6mol/L时，c(S2-)=1.0×10-30mol/L，此时c2(Sb3+)·c3(S2-)=(0.01mol/L)2·(1.0×10-30mol/L)3=1.0×10-94<1.5×10-93，故无Sb2S3沉淀生成。
（4）①次磷酸为一元中强酸，NaH2PO2的化学名称为次磷酸钠；的结构简式为 ；
②H3PO4中磷原子的价层电子对数为4+×(5+3 4×2)=4，磷原子的杂化类型为sp3；“除砷”过程中，H2PO被氧化为H3PO4，As3+被还原为As，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为4As3++3H2PO+6H2O=4As↓+3H3PO4+9H+。
（5）“电解”SbCl3溶液时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3∶2，发生的电解反应为5SbCl33SbCl5+2Sb，则向“电解后溶液”中加入单质Sb目的是还原生成的SbCl5，提高锑的利用率。
2．(1) 4s24p4 18
(2)6
(3) CdTe+3H2O2+3H2SO4CdSO4+Te(SO4)2+6H2O 加热可以加快反应速率，但温度太高会促使H2O2分解，故控温为50℃较合适 S 5.3×10-7 mol/L
【详解】（1）Se的原子序数为34，Se原子核外有34个电子，基态Se原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，基态Se原子价电子排布式为4s24p4；有1(1s)+1(2s)+3(2p)+1(3s)+3(3p)+5(3d)+1(4s)+3(4p)=18种空间运动状态；答案为：4s24p4；18。
（2）碲酸是白色固体，经X射线衍射研究证明在碲酸分子内的6个羟基排列在碲原子的周围成八面体结构，Te与6个羟基O形成6个σ键，Te原子的最外层电子数为6，Te上没有孤电子对，碲酸中碲原子的价层电子对数为6；答案为：6。
（3）向碲化镉吸收层（主要含CdTe、CdS）中加入H2O2、H2SO4，在50℃时反应得到含Cd2+、Te4+的滤液，向该滤液中加入NaOH溶液，调节pH得到含的溶液，向含的溶液中加入磁性纳米铁棒获得Te；
①碲化镉吸收层中的CdTe与H2O2、H2SO4在50℃时反应生成CdSO4、Te(SO4)2，反应中Te元素的化合价由-2价升至+4价，H2O2为氧化剂被还原，其中O元素的化合价由-1价降至-2价，根据得失电子守恒、原子守恒，反应的化学方程式为CdTe+3H2O2+3H2SO4CdSO4+Te(SO4)2+6H2O；由于H2O2不稳定、受热易分解，该反应需要控制温度为50℃的原因是：加热可以加快反应速率，但温度太高会促使H2O2分解，故控温为50℃较合适；碲化镉吸收层中CdS与H2O2、H2SO4发生反应CdS+H2O2+H2SO4=CdSO4+S+2H2O，滤渣1中含有的一种单质是S；答案为：CdTe+3H2O2+3H2SO4CdSO4+Te(SO4)2+6H2O；加热可以加快反应速率，但温度太高会促使H2O2分解，故控温为50℃较合适；S；
②常温下pH=10，溶液中c(OH-)=10-4mol/L，c(Cd2+)==mol/L=5.3×10-7mol/L；答案为：5.3×10-7mol/L。
3．(1)坩埚
(2) 2I-+ H2O2+2H+=I2+2H2O 取氧化后的溶液少量于试管中，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝证明含碘
(3)溶液分层，上层无色，下层紫红色
(4) 3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O 1∶5
(5)反萃取
(6)过滤
(7)Cl2+2Br-= Br2+2C1-
(8)SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr
【分析】Ⅰ. 干海带灼烧后，浸取、过滤分离，浸取液含I-，加过稀硫酸、氧化氢溶液发生2I-+2H++H2O2=I2+2H2O，用四氯化碳萃取出I2，分液分离出碘的四氯化碳溶液中，下层溶液加氢氧化钠反萃取，发生3I2+6NaOH =5NaI+NaIO3+3H2O，分液分离出上层溶液含有NaI、NaIO3的溶液，加入硫酸，NaI、NaIO3在酸性条件下反应生成I2，过滤分离出I2；
Ⅱ. 苦卤中通入氯气，溴离子被氧化生成溴，热空气吹出溴，二氧化硫与溴发生氧化还原反应生成HBr和硫酸，再通入氯气与HBr反应生成溴，蒸馏分离出液溴。
【详解】（1）灼烧固体时应该在坩埚中进行，故在实验室进行干海带的灼烧操作时，是将海带放入坩埚中；
（2）浸取液中加入过氧化氢、稀硫酸，酸性条件下，碘离子被氧化为单质碘，发生反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，故答案为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O；淀粉遇到单质碘显蓝色，故检验溶液中碘单质的存在的具体方法是：取氧化后的溶液少量于试管中，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝证明含碘；
（3）四氯化碳和水不互溶且密度大于水，单质碘易溶于四氯化碳中，故向含有的水溶液中加入振荡静置后的实验现象是：溶液分层，上层无色，下层紫红色；
（4）根据以上分析可知，加入NaOH溶液后单质碘和氢氧化钠反应生成碘化钠和碘酸钠，方程式为：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O；反应③中碘离子和碘酸根离子发生归中反应生成单质碘，其离子方程式为，该反应中I-为还原剂，为氧化剂，则氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶5，故答案为：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O；1∶5；
（5）步骤②③是利用化学转化法将富集在四氯化碳中的碘单质重新富集在水中，该方法称为反萃取；
（6）从悬浊液中获得不溶物的方法为过滤；
（7）同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，单质的氧化性减弱，该流程中能体现此规律的反应为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，故答案为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；
（8）步骤③为二氧化硫与溴发生氧化还原反应生成HBr和硫酸，反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，故答案为：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr。
4．(1)适当增大稀硫酸浓度或升高温度或粉碎或搅拌
(2) 、、
(3)99.7%
(4)开始时被氧化生成水，溶液pH无明显变化；7h后被氧化，生成，溶液pH减小(或，故溶液pH无明显变化；，溶液pH减小
(5) 或氨水 过滤、洗涤、干燥
【分析】阳极渣(主要成分MnO2，杂质为Pb、Fe、Ca、Mg元素的化合物)和黄铁矿(FeS2)，加入硫酸，MnO2将FeS2氧化，Pb元素转化成PbSO4沉淀，铁元素、铜元素、镁元素、钙元素分别转化成对应的硫酸盐，滤液中含有Mg2+、Fe3+、Fe2+、Mn2+、Cu2+等，加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入CaO或CaCO3调节pH除去Fe3+、Cu2+，之后滤液中主要含有Mg2+、Ca2+、Mn2+，加入HF除去Mg2+、Ca2+，最终得到MnSO4溶液，加入氨水转化为Mn(OH)2，再加入空气氧化得到Mn3O4悬浊液，经一系列操作得到Mn3O4。据此分析回答问题。
【详解】（1）为提高酸浸效果，可以适当增大稀硫酸浓度或升高温度或粉碎或搅拌等；
（2）“酸浸”过程中没有S单质生成，MnO2将FeS2氧化生成，Pb元素转化成PbSO4沉淀，铁元素、铜元素、镁元素、钙元素分别转化成对应的硫酸盐，则滤渣①的主要成分为、、；参与反应的离子方程式为：；
（3）当溶液中 mol L时，此时溶液中，，除钙率；
（4）开始时被氧化生成水，溶液pH无明显变化；7h后被氧化，生成，溶液pH减小(或，故溶液pH无明显变化；，溶液pH减小；
（5）加入氧化钙，溶液呈碱性，会转化为或氨水，可以循环利用；一系列操作是将Mn3O4悬浊液转化为Mn3O4，所以需要先过滤，然后洗涤沉淀，最后干燥
得到Mn3O4固体。
5．(1)1∶2
(2)做催化剂
(3) 2∶1
(4) 、 CO
【分析】Ⅱ.NaClO3、H2SO4中通入SO2发生反应a生成NaHSO4和ClO2，则反应a的化学方程式为；ClO2在碱性条件下可以氧化H2O2生成氧气，同时生成NaClO2，则反应b为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O；
工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3及过量石灰乳，气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，NaNO2与含有的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，则气体2含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO。
【详解】（1）根据反应的方程式可知，该工艺需控制第一阶段与第二阶段参加反应的H2S的物质的量之比约为1∶2，故答案为：1∶2；
（2）该反应中Fe3+在反应前后未发生变化，则做催化剂，故答案为：做催化剂；
（3）①NaClO3、H2SO4中通入SO2发生反应a生成NaHSO4和ClO2，则反应a的化学方程式为，故答案为：；
②反应b的化学方程式为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O，该反应中，ClO2为氧化剂，H2O2为还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1，故答案为：2∶1；
（4）①由上述分析可知，固体1的主要成分有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，故答案为：CaCO3、CaSO3；
②通入空气是为了将NO氧化为NO2，发生反应的化学方程式为，故答案为：；
③由上述分析可知，气体2含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO，故答案为：CO；
④NaNO2与含有的溶液反应生成氮气和水，反应的离子方程式为，故答案为：。
6．(1) 三颈(口)烧瓶 防止水蒸气进入反应体系，导致光气等与水反应(或作吸水剂、干燥剂、防止装置C中COCl2发生水解) 有白雾产生
(2)利于CCl4的挥发；使产生的COCl2进入后续装置中
(3) 蒸馏 水浴加热 关闭K1和K2，打开K3
(4)球形冷凝管(仪器b)不能用于蒸馏，否则易积存液体
(5)Cr2O3+ 3CCl4 2CrCl3+ 3COCl2
(6)80%或0.8
【分析】该实验是陌生物质制备，由题中信息可知A装置中的CCl4被N2鼓入B装置，和Cr2O3固体在700-800℃条件下反应生成CrCl3固体和光气COCl2，用氢氧化钠吸收尾气防止污染空气，因为光气与水易反应，球形干燥管内为无水氯化钙，防止水蒸气进入C或D装置。反应开始，用氮气排出装置中空气，然后打开K1、K2、关闭K3，进行反应，C中得到光气和四氯化碳，再关闭开K1、K2、打开K3，利用沸点不同蒸馏分离出光气。
【详解】（1）根据仪器构造，仪器a的名称为三颈(口)烧瓶；无水CaCl2具有吸水性，仪器d中盛有无水CaCl2固体，其作用为防止水蒸气进入反应体系，导致光气等与水反应(或作吸水剂、干燥剂、防止装置C中COCl2发生水解)，光气易与水发生反应生成CO2和HCl，若无仪器d和后续装置，仪器b的上管口可能出现的现象为有白雾产生；
（2）空气会干扰实验，所以开始通入N2排净装置中的空气，同时利于CCl4的挥发；使产生的COCl2进入后续装置中；
（3）C中收集到溶解在CCl4中的光气，利用沸点不同，采用蒸馏法分离出光气，故步骤Ⅳ中，将光气分离出的操作名称为蒸馏；低于100℃可以采用水浴加热；反应开始，用氮气排出装置中空气，然后打开K1、K2、关闭K3，进行反应，C中得到光气和四氯化碳，然后再加热，此时关闭K1和K2，打开K3，利用沸点不同蒸馏出光气；
（4）仪器b和仪器c均为冷凝管，但在实验中不能互换位置，结合两者构造的不同，原因为球形冷凝管(仪器b)不能用于蒸馏，否则易积存液体；
（5）B装置中CCl4和Cr2O3固体在700-800℃条件下反应生成CrCl3固体和光气COCl2，化学方程式Cr2O3+ 3CCl4 2CrCl3+ 3COCl2；
（6）15.2gCr2O3物质的量为0.1mol，理论生成CrCl3物质的量为0.2mol，且设产率为x，结合元素守恒，可得152g/mol×（0.1-0.1x）mol+0.1mol×2x×158.5g/mol=28.4g，解得x=80%。
7．(1)ZnCO3ZnO+CO2↑
(2) 粉碎焙烧后的产物 适当增大硫酸的浓度
(3) B CaSO4 SiO2 3.3
(4)3Fe2++MnO+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
(5)置换Cu2+变为Cu，从而除去
(6) CaSO4 MgSO4
【分析】焙烧将金属转化为金属氧化物。浸取将金属氧化物溶解。调pH=5过滤和氧化过滤均是为了除杂铁元素。加入锌粉将Cu2+置换为Cu以除去。脱钙镁过滤为除去Ca2+和Mg2+。
【详解】（1）焙烧中ZnCO3受热分解为ZnO，反应为。答案为；
（2）将固体粉碎、搅拌、适当升高温度、增大反应物浓度等。答案为粉碎焙烧后的产物适当增大硫酸的浓度；
（3）加入X的目的将Fe3+沉淀除去，而不引入更多杂质，选择Ca(OH)2更合适。故选B；
pH=5，则c(OH-)=10-9mol/L。Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)×c2 (OH-)=2.0×10-20，c(Cu2+)=2.0×10-2mol/L，即Cu2+还未进行沉淀，则Ksp更小的Mg2+也为沉淀。所以滤渣①为Fe(OH)3、不溶的SiO2、CaSO4。Fe3+刚好沉淀完全c(Fe3+)=10-5mol/L即为最小的pH，Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=8.0×10-38，c(OH-)=2×10-11mol/L，pH=14-[-lg(2×10-11)]=3.3。答案为B；CaSO4；SiO2；3.3；
（4）KMnO4将Fe2+变为Fe(OH)3而自身还原为MnO2，反应为3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+。答案为3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+；
（5）加入锌粉将Cu2+置换为Cu以除去。答案为置换Cu2+变为Cu，从而除去；
（6）溶液中存在Mg2+和Ca2+与反应得到CaSO4、MgSO4。答案为CaSO4、MgSO4。
8．(1)
(2)取最后一次洗涤液于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀已经洗涤干净
(3)a
(4)
(5)
(6) ac
【分析】工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体，废料通入空气焙烧后，铜生成氧化铜，硫化铜转化为CuO和SO2，加入硫酸酸化生成硫酸铜，SO2进入酸化后的溶液，加入过量的铁发生置换反应生成铜，过滤得到滤渣铁和铜，用溶液A淘洗后加入20%的HNO3和10%的H2O2发生反应，蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4°C结晶，从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2 3H2O，据此分析解答。
【详解】（1）CuS“焙烧”生成SO2和CuO的化学反应方程式；
（2）“过滤”后需洗涤沉淀，证明最后一次滤液中不存在硫酸根离子，说明已洗涤干净，操作为取最后一次洗涤液于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀已经洗涤干净；
（3）淘洗加入的酸不能具有强氧化性，否则会溶解铜。
a．稀硫酸，不能和铜反应，故a选；
b．浓硫酸和铜在常温下不反应，但浓硫酸稀释会放出大量热，会和铜发生反应，故b不选；
c．稀硝酸具有氧化性能溶解铜，故c不选；
d．浓硝酸能溶解铜，故d不选；
故答案为：a；
（4）“反应”步骤加10%H2O2可以避免污染性气体的产生，该反应的离子方程式：，也可以用气体O2代替双氧水；
（5）结合反应过程，双碱脱硫法的总反应方程式：；
（6）①由于亚硫酸钡不稳定，因此应该转化为硫酸钡，所以W应该具有氧化性，能把SO2氧化，且不能引入硫酸根，高锰酸钾溶液一般用硫酸酸化，所以选择双氧水或氯水，答案选ac；
②mg固体为硫酸钡，其中的S来自于SO2，根据S元素守恒，SO2~BaSO4，该混合气体中气体SO2的体积分数为。
9．(1) [Ar]3d84s2 第四周期 VIII族 d
(2) Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 2Fe3++Ni=2Fe2++Ni2+
(3)2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O
(4) Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O Cl-在电极上得到电子生成Cl2，Cl2与碱反应生成ClO-，ClO-将悬浊液中Ni(OH)2氧化成NiOOH
(5)NiO
(6) (，0，)
【分析】镍电极废料加入稀硫酸酸浸，镍、铝、铁转化为相应的盐溶液，除去铁、铝，得到NiSO4溶液，在碱性条件下通入次氯酸钾溶液得到NiOOH沉淀；
【详解】（1）镍为28号元素，基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2，Ni位于第四周期Ⅷ族，属于d区元素，故答案为：[Ar]3d84s2；第四周期；VIII族；d；
（2）“酸浸”后过滤，滤液中的金属离子除Ni2+外还有少量的Al3+和Fe2+等，产生Fe 2+的原因是氧化铁与酸应生成Fe3+，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，镍单质具有还原性，会与 Fe3+反应生成Fe2+，离子方程式为2Fe3++Ni=2Fe2++Ni2+，故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，2Fe3++Ni=2Fe2++Ni2+；
（3）由流程可知，碱性条件下，Ni2+和KClO反应被氧化为NiOOH，同时生成氯离子和水，反应为2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O，故答案为：2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O；
（4）①电解Ni(OH)2制备NiO(OH)，Ni元素化合价升高，失去1个电子，由悬浊液pH=11可知为碱性，阳极电极反应式为：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，故答案为：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O；
②Ni(OH)2悬浊液中加入一定量KCl可显著提高NiOOH产率，原因是Cl-在电极上得到电子发生氧化反应生成Cl2，Cl2与碱反应生成ClO-，ClO-具有氧化性，可以将悬浊液中Ni(OH)2氧化成NiOOH，提高NiOOH产率，故答案为：Cl-在电极上得到电子生成Cl2，Cl2 与碱反应生成ClO-，ClO- 将悬浊液中Ni(OH)2氧化成NiOOH；
（5）设有92gNiOOH，则镍的质量为92g×=59g，600℃时，剩余固体质量为92g×81.52%≈75g,则其中氧元素的质量为75g-59g=16g，镍和氧的原子个数比为，故剩余固体物质为NiO，故答案为：NiO；
（6）①根据A的坐标，可以判断晶胞底面的面心上的原子B的坐标参数为(，0，)，故答案为：(，0，)；
②Ni原子位于顶点，个数为8×=1，Cu原子位于面心，个数为6×=3，晶胞质量为g，晶胞体积为(a×10-7)3cm3，根据晶胞密度可得，dg cm-3=，则NA=mol-1，故答案为：mol-1。
10．(1)+4
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)98.3%浓硫酸
(4) SO2 漂白性
(5)2NaHSO3Na2S2O5+H2O
(6)取适量样品溶于水后，滴加稀盐酸至无气泡产生，继续滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则已变质
(7)2.24%
【分析】黄铁矿在空气中煅烧生成的炉渣主要为氧化铁，用来炼铁；生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫；吸收三氧化硫得到浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加热得到Na2S2O5，据此分析作答。
【详解】（1）Na2S2O5中钠元素为+1价，氧元素为-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，硫元素的化合价为+4价，故答案为：+4；
（2）由分析可知，煅烧生成的炉渣主要为氧化铁，氧化铁在炼铁高炉中发生①，被CO还原得到铁，同时生成CO2，则反应①化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故答案为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）工业上不能直接用水或稀硫酸来吸收三氧化硫，因为那样容易形成酸雾，不利于对三氧化硫的吸收，为了尽可能提高吸收效率，采用98.3%浓硫酸作吸收剂，即试剂X是98.3%浓硫酸，故答案为：98.3%浓硫酸；
（4）尾气中含有可使品红溶液的气体，该气体为SO2，这是SO2的漂白性，故答案为：O2；漂白性；
（5）加热NaHSO3溶液后得Na2S2O5和水，根据原子守恒可得，反应的化学方程式为2NaHSO3Na2S2O5+H2O，故答案为：2NaHSO3Na2S2O5+H2O；
（6）由题中信息可知，S2O与Ba2+反应生成沉淀，与盐酸反应生成SO2，检验Na2S2O5已变质，实际检验硫酸根离子，具体方法为：取适量样品溶于水后，滴加稀盐酸至无气泡产生，继续滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则已变质，故答案为：取适量样品溶于水后，滴加稀盐酸至无气泡产生，继续滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则已变质；
（7）SO2通入过量的H2S气体反应为，过滤后将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为0.096g。
解得，则空气样品中SO2的体积分数为。
11．(1)B
(2)
(3) 边转动边倾斜滴定管，使液体润湿全部内壁 下部放入 ACF
【分析】铝箔在50℃水浴中用盐酸溶解生成A溶液为氯化铝，然后通入HCl气体抑制其水解并冷水浴析出，经过过滤、洗涤、干燥得到，然后在SOCl2中加热得到无水氯化铝。
【详解】（1）气体B为HCl，可以抑制氯化铝水解；
（2）与反应的化学方程式；
（3）①滴定前润洗滴定管的操作方法是：从滴定管上口加入标准溶液，边转动边倾斜滴定管，使液体润湿全部内壁，然后将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中，重复2~3次。
②滴定操作为：开始滴定→左手控制酸式滴定管，控制溶液流量→右手拿住锥形瓶颈部，向同一方向旋摇锥形瓶→滴入最后半滴，锥形瓶内出现砖红色沉淀，30秒内沉淀不消失→停止滴定。
③恰好沉淀完全(浓度为)时c（Ag+）=，则溶液中浓度为。
12．(1)做氧化剂
(2)
(3) 与溶液中的反应
(4) 减少CuCl的溶解损耗，并除去杂质，提高其产率 防止CuCl在空气中被氧化(写与水反应也可给分)，降低产率
(5)或硫酸
(6)
【分析】低品位铜矿砂加入二氧化锰、硫酸，酸溶生成硫酸铜和硫沉淀，过滤滤液加入氨水、碳酸氢铵除去锰，蒸氨得到氧化铜，氧化铜加入盐酸转化为氯化铜，“合成”中铜离子和加入的亚硫酸钠、氯化钠反应生成难溶氯化亚铜沉淀和含有硫酸的滤液Y，沉淀洗涤干燥得到产品；
【详解】（1）二氧化锰具有氧化性，可以把CuS 中硫氧化为硫单质分离除去，故“酸溶1”中加入的作用是做氧化剂；
（2）“除锰”中发生反应为加入的碳酸氢根离子、氨水和锰离子生成碳酸锰沉淀和铵根离子，离子方程式为；
（3）①已知“蒸氨”时得到CuO固体，氧化铜加入盐酸转化为氯化铜，“合成”中铜离子和加入的亚硫酸钠发生氧化还原反应转化为亚铜离子，亚铜离子和氯离子生成难溶氯化亚铜沉淀，离子方程式为。
②亚硫酸根离子和溶液中氢离子会生成污染性的二氧化硫，且会导致原料利用率降低，故“合成”时加入的速率不宜过快，否则会产生；
（4）氯化亚铜(CuCl)微溶于水，难溶于乙醇，易水解，在空气中易被氧化。用无水乙醇洗涤氯化亚铜的目的是减少CuCl的溶解损耗，并除去杂质，提高其产率；采用真空干燥氯化亚铜的原因是防止CuCl在空气中被氧化(写与水反应也可给分)，降低产率；
（5）以上流程中在滤液Y中生成硫酸，既是反应物又是生成物，故可以循环利用；
（6）电解时阳极上失去电子发生氧化反应生成，故发生的主要电极反应式为。
13．(1)CO2
(2)7∶2
(3)Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
(4)可促进FeO水解，使FeO完全转化为Fe(OH)3沉淀
(5)Co3O4+H2O2+3H2SO4=3CoSO4+4H2O+O2↑
(6)Al(OH)3
(7)3.3
(8)Co2++2HCO=CoCO3↓+H2O+CO2↑
【分析】流程梳理由已知条件可知，“焙烧”过程中转化为可溶于水的，转化为易水解的，CoO转化为不溶于水的，转化为可溶于水的。加水溶解后、进入“滤液Ⅰ”中，“熔砂”后转化为，过滤，和进入“滤渣Ⅰ”；得到的“滤液Ⅰ”中含和，通入过量的，和反应生成沉淀，“滤渣Ⅱ”的成分是，“滤液Ⅱ”中加入、得到沉淀。
【详解】（1）“焙烧”过程中生成气体，可能有气体，所以气体Ⅰ的主要成分为。
（2）“焙烧”过程中转化为时，1mol氧化剂得利，还原剂被氧化为和，共失去，依据得失电子守恒，氧化利和还原剂的物质的量之比为7∶2。
（3）“焙烧”过程中Al2O3和Na2CO3反应的化学方程式为Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑。
（4）根据已知条件，易水解，的水解过程吸热，加热可促进水解，使完全转化为沉淀。
（5）根据流程看出，最后得到了，其中Co元素为价，故“滤渣Ⅰ”中的和、稀发生氧化还原反应。化学方程式为。
（6）根据分析可知，“滤渣Ⅱ”的成分为Al(OH)3。
（7）第一步：根据和恰好完全沉淀时的浓度计算出。
当恰好完全沉淀时，，
代入的表达式得，
。
第二步：利用数学知识计算出溶液的pOH。。
第三步：利用常温下同pH。可求得溶液的pH为3.3。
（8）和生成沉淀的离子方程式为。
14．(1) 5 4 AD
(2)将负极锂元素转移到正极材料中，提高锂的回收率
(3)2LiNixCo(1-x)O2+6H++H2O2=2Li++2xNi2++2(1-x)Co2++4H2O+O2↑
(4)pH越小，H+浓度越大，抑制萃取平衡
(5)4CoC2O4+2LiCO3+3O24LiCoO2+10CO2
(6)Co2O3
【分析】废旧锂电池正极活性材料（主要成分可表示为LiNixCo(1-x)O2），加NaCl溶液浸泡，可将废电池充分放电，保证拆解安全，将负极锂元素转移到正极材料中，提高锂的回收率，加入稀硫酸和过氧化氢酸浸，过滤得到的滤液中主要阳离子为锂离子、镍离子和钴离子，加入丁二铜肟沉镍，得到二丁二酮肟镍，过滤得到的滤液中加入萃取剂萃取分液得到水相中含有锂离子，加入碳酸钠沉锂得到碳酸锂，有机相加入试剂反萃取后加入草酸沉钴得到草酸钴。
【详解】（1）基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，轨道数为5，核外电子空间运动状态有5种，丁二酮肟分子中sp3杂化的原子是两个甲基中的碳原子，两个羟基中的氧原子，个数为4，二丁二酮肟镍中存在的化学键有σ键、π键、配位键，氢键不属于化学键，金属键存在于金属或合金中，故答案选AD。
（2）锂电池负极材料为Li2C6，废旧锂电池加NaCl溶液浸泡，可将废电池充分放电，保证拆解安全，还可以达到将负极锂元素转移到正极材料中，提高锂的回收率的目的。
（3）从题干可知，酸浸后的滤液中主要金属阳离子为Li+、Ni2+和Co2+，同时有氧气生成，酸浸过程中的主要反应离子方程式为2LiNixCo(1-x)O2+6H++H2O2=2Li++2xNi2++2(1-x)Co2++4H2O+O2↑。
（4）萃取钴离子的原理可表示为2HA+Co2+CoA2+2H+，pH越小，氢离子浓度越大，该反应化学平衡逆向移动，降低了萃取率。
（5）CoC2O4与Li2CO3在空气中焙烧可得到LiCoO2，Co失电子化合价从+2价升高为+3价，则反应物中O2得电子生成CO2，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为4CoC2O4+2Li2CO3+3O24LiCoO2+10CO2。
（6）CoC2O4·2H2O(M=183g/mol)，取1mol的CoC2O4·2H2O，则Co元素的质量为59g，C点固体物质中O元素约为183g×45.36%-59g=24g，Co原子和O原子物质的量之比为1：1.5，化学式为Co2O3。
15．(1) 过滤
(2)N2+3H22 NH3
(3) 吸热 粉碎石灰石或者升高温度
(4)
(5)冷却结晶或降温结晶
【分析】、
浊液中先通入氨气，后通入X生成，可知X是CO2气体，操作a后得到和滤液，可知操作a是过滤，滤液的主要成分是硫酸铵，通过提纯得到硫酸铵，母液中剩余的铵根离子和生石灰反应生成氨气可循环使用，分解生成的CO2可循环使用，据此分析解答。
【详解】（1）经分析通入的X是CO2气体，操作a名称是过滤。
（2）人工合成是用氮气和氢气在高温、高压、催化剂下完成的，其反应的化学方程式是N2+3H22 NH3。
（3）煅烧生成生石灰和的反应需要持续的高温条件，故该反应是吸热反应；欲加快该反应速率可采取增大反应接触面即把石灰石粉碎或者升高温度的方式。
（4）经分析上述流程中，可以循环使用的物质有。
（5）从滤液中获得晶体，必要的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶或降温结晶、过滤、洗涤等。
16．(1)Ag2SO4、PbSO4
(2)生成的Ag2SO4、PbSO4沉淀附着在反应物表面，阻碍了反应的进一步进行
(3) ZnO 2.8~6.4
(4)
(5)
(6)
【分析】含氧化锌烟尘加入硫酸，生成硫酸铅、硫酸银沉淀，二氧化硅不反应成为沉淀，三者成为滤渣；流程中得到产品氧化锌，故滤液可加入氧化锌消耗溶液中氢离子，调节溶液的pH将铁转化为沉淀，滤液加入单宁酸沉锗，滤渣灼烧后加入浓盐酸氯化蒸馏，加入水水解后得到，电解得到单质锗；沉锗后滤液加入碳酸氢铵得到锌的沉淀，灼烧得到氧化锌；
【详解】（1）由分析可知，“酸浸”后所得的滤渣主要成分除外，还含有Ag2SO4、PbSO4；
（2）“酸浸”过程中浓硫酸用量超过理论量会导致锗的浸出率降低，其可能的原因为生成的Ag2SO4、PbSO4沉淀附着在反应物表面，阻碍了反应的进一步进行；
（3）由分析可知，“调”所用试剂X为ZnO；若“酸浸”后溶液中，则氢氧根离子浓度不大于，此时pOH=7.6，pH=6.4；要求此时铁离子完全沉淀，则氢氧根离子浓度至少为，此时pOH=11.2，pH=2.8；故应调控的范围为2.8~6.4；
（4）若“沉锌”的产物为，则反应为锌离子和碳酸氢根离子生成和水、二氧化碳，离子方程式为；
（5）GeCl4水解生成，“水解”反应的化学方程式为；
（6）作为电极进行电解生成单质，则反应为得到电子发生还原反应生成单质，该电极反应式为。
17．(1)BD
(2)6.75×10-6
【详解】（1）A．PbCl2是微溶化合物，溶于水存在平衡：PbCl2(s)Pb2+(aq)+2Cl-(aq)，由图像可知在盐酸的浓度为1 mol·L-1时溶解量最小；结合题目所给信息可知，盐酸的浓度小于1 mol·L-1时，主要是电离出的氯离子抑制氯化铅的溶解，大于1 mol·L-1时，可发生反应：PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl(aq)，促进溶解。Ksp(PbCl2)只受温度的影响，温度不变，则Ksp(PbCl2)不变，故A错误；
B．根据分析可知x、y两点对应的溶液中的溶质不同，所以c(Pb2+)不相等，故B正确；
C．根据分析可知当盐酸浓度大于1 mol·L-1时，主要发生反应：PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl(aq)，所以此时c(Pb2+)不一定最小，故C错误；
D．根据分析可知盐酸浓度小于1 mol·L-1时，主要存在平衡PbCl2(s)Pb2+(aq)+2Cl-(aq)，氯离子的增多使平衡逆向移动，故D正确。
故选BD。
（2）沉淀转化的化学方程式为PbCl2(s)+SO(aq) PbSO4(s)+2Cl-(aq)，该反应的平衡常数K=，所以当c(Cl-)=0.1 mol·L-1时，c(SO)=mol·L-1=6.75×10-6mol·L-1。
18．(1)
(2)CO
(3) 4：1 亚硝酸钠中含有硝酸钠
(4) 取少量废水于试管中，向试管中加入足量氢氧化钠溶液，再加热，用湿润的红色湿润试纸靠近试管口，试纸变蓝，则含有铵根，反之则无
【分析】含废水和工业废气(主要含、、、NO、CO，不考虑其他成分)加入过量石灰乳反应生成亚硫酸钙、碳酸钙，气体逸出的为一氧化氮、一氧化碳、氮气，NO和氧气、氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠，CO被捕获剂得到无污染的气体是氮气，捕获产物中含有CO。
【详解】（1）气体1中的有毒气体可通过催化剂直接转化为无污染气体氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为；故答案为：。
（2）根据前面分析得到气体2中捕获剂所捕获的气体主要是CO；故答案为：CO。
（3）若X是，根据化合价升降守恒，NO变为，化合价升高1个价态，化合价降低4个价态，因此上述反应中NO和的物质的量之比最好为4：1，才能恰好转化为溶液；若通入过量，将+3价的氮氧化为更高价态即硝酸钠，因此导致的结果会是亚硝酸钠中含有硝酸钠；故答案为：4：1；亚硝酸钠中含有硝酸钠。
（4）检验废水中含的方法是取少量废水于试管中，向试管中加入足量氢氧化钠溶液，再加热，用湿润的红色湿润试纸靠近试管口，试纸变蓝，则含有铵根，反之则无；流程中处理含废水时与亚硝酸根反应生成氮气和水，其反应的离子方程式为；故答案为：取少量废水于试管中，向试管中加入足量氢氧化钠溶液，再加热，用湿润的红色湿润试纸靠近试管口，试纸变蓝，则含有铵根，反之则无；。
答案第1页，共2页
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