專題12工藝流程綜合題1．（2023·全國甲卷）是一種壓電材料。以為原料，采用下列路線可制備粉狀。

回答下列問題：(1)“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是_______。(2)“焙燒”后固體產(chǎn)物有、易溶于水的和微溶于水的?！敖　睍r主要反應(yīng)的離子方程式為_______。(3)“酸化”步驟應(yīng)選用的酸是_______(填標號)。a．稀硫酸

b．濃硫酸

c．鹽酸

d．磷酸(4)如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取，是否可行？_______，其原因是_______。(5)“沉淀”步驟中生成的化學(xué)方程式為_______。(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇，產(chǎn)生的_______?！敬鸢浮?1)做還原劑，將還原(2)(3)c(4)不可行產(chǎn)物中的硫化物與酸反應(yīng)生成的有毒氣體會污染空氣，而且與鹽酸反應(yīng)生成可溶于水的，導(dǎo)致溶液中混有雜質(zhì)無法除去、最終所得產(chǎn)品的純度降低(5)(6)【分析】由流程和題中信息可知，與過量的碳粉及過量的氯化鈣在高溫下焙燒得到、、易溶于水的和微溶于水的；燒渣經(jīng)水浸取后過濾，濾渣中碳粉和，濾液中有和；濾液經(jīng)酸化后濃縮結(jié)晶得到晶體；晶體溶于水后，加入和將鋇離子充分沉淀得到；經(jīng)熱分解得到?！驹斀狻浚?）“焙燒”步驟中，與過量的碳粉及過量的氯化鈣在高溫下焙燒得到、、和，被還原為，因此，碳粉的主要作用是做還原劑，將還原。（2）“焙燒”后固體產(chǎn)物有、易溶于水的和微溶于水的。易溶于水的與過量的可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫化鈣沉淀，因此，“浸取”時主要反應(yīng)的離子方程式為。（3）“酸化”步驟是為了將轉(zhuǎn)化為易溶液于的鋇鹽，由于硫酸鋇和磷酸鋇均不溶于水，而可溶于水，因此，應(yīng)選用的酸是鹽酸，選c。（4）如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取是不可行的，其原因是：產(chǎn)物中的硫化物與酸反應(yīng)生成的有毒氣體會污染空氣，而且與鹽酸反應(yīng)生成可溶于水的，導(dǎo)致溶液中混有雜質(zhì)無法除去、最終所得產(chǎn)品的純度降低。（5）“沉淀”步驟中生成的化學(xué)方程式為：++=。（6）“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，，因此，產(chǎn)生的=。2．（2023·全國乙卷）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMn2O4的流程如下：已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×1039，Ksp[Al(OH)3]=1.3×1033，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×1016。回答下列問題：(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。為提高溶礦速率，可采取的措施_______(舉1例)。(2)加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。(3)溶礦反應(yīng)完成后，反應(yīng)器中溶液pH=4，此時c(Fe3+)=_______mol·L1；用石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7，除去的金屬離子是_______。(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______。(5)在電解槽中，發(fā)生電解反應(yīng)的離子方程式為_______。隨著電解反應(yīng)進行，為保持電解液成分穩(wěn)定，應(yīng)不斷_______。電解廢液可在反應(yīng)器中循環(huán)利用。(6)緞燒窯中，生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______?！敬鸢浮?1)MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑粉碎菱錳礦(2)將Fe2+氧化為Fe3+Fe3+可以催化H2O2分解(3)2.8×109Al3+(4)BaSO4、NiS(5)Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+加入Mn(OH)2(6)2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑【分析】根據(jù)題給的流程，將菱錳礦置于反應(yīng)器中，加入硫酸和MnO2，可將固體溶解為離子，將雜質(zhì)中的Fe、Ni、Al等元素物質(zhì)也轉(zhuǎn)化為其離子形式，同時，加入的MnO2可以將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+；隨后將溶液pH調(diào)至制約等于7，此時，根據(jù)已知條件給出的三種氫氧化物的溶度積可以將溶液中的Al3+沉淀出來；隨后加入BaS，可以將溶液中的Ni2+沉淀，得到相應(yīng)的濾渣；后溶液中含有大量的Mn2+，將此溶液置于電解槽中電解，得到MnO2，將MnO2與碳酸鋰共同煅燒得到最終產(chǎn)物L(fēng)iMn2O4?！驹斀狻浚?）菱錳礦中主要含有MnCO3，加入硫酸后可以與其反應(yīng)，硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑；為提高溶礦速率，可以將菱錳礦粉碎；故答案為：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑、粉碎菱錳礦。（2）根據(jù)分析，加入MnO2的作用是將酸溶后溶液中含有的Fe2+氧化為Fe3+，但不宜使用H2O2氧化Fe2+，因為氧化后生成的Fe3+可以催化H2O2分解，不能使溶液中的Fe2+全部氧化為Fe3+；故答案為：將Fe2+氧化為Fe3+、Fe3+可以催化H2O2分解。（3）溶礦完成以后，反應(yīng)器中溶液pH=4，此時溶液中c(OH)=1.0×1010mol·L1，此時體系中含有的c(Fe3+)==2.8×109mol·L1，這時，溶液中的c(Fe3+)小于1.0×105，認為Fe3+已經(jīng)沉淀完全；用石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7，這時溶液中c(OH)=1.0×107mol·L1，溶液中c(Al3+)=1.3×1012mol·L1，c(Ni2+)=5.5×104mol·L1，c(Al3+)小于1.0×105，Al3+沉淀完全，這一階段除去的金屬離子是Al3+；故答案為：2.8×109、Al3+。（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，此時溶液中發(fā)生的離子方程式為BaS+Ni2++SO=BaSO4↓+NiS↓，生成的沉淀有BaSO4、NiS。（5）在電解槽中，Mn2+發(fā)生反應(yīng)生成MnO2，反應(yīng)的離子方程式為Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+；電解時電解液中Mn2+大量減少，H+大量增加，需要加入Mn(OH)2以保持電解液成分的穩(wěn)定；故答案為：Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+、加入Mn(OH)2。（6）煅燒窯中MnO2與Li2CO3發(fā)生反應(yīng)生成LiMn2O4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑；故答案為：2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。3．（2023·新課標卷）鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態(tài)含氧酸鹽形式存在，主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示：

已知：最高價鉻酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2O存在，在堿性介質(zhì)中以CrO存在?；卮鹣铝袉栴}：(1)煅燒過程中，釩和鉻被氧化為相應(yīng)的最高價含氧酸鹽，其中含鉻化合物主要為___________(填化學(xué)式)。(2)水浸渣中主要有SiO2和___________。(3)“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性，主要除去的雜質(zhì)是___________。(4)“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，該步需要控制溶液的pH≈9以達到最好的除雜效果，若pH<9時，會導(dǎo)致___________；pH>9時，會導(dǎo)致___________。(5)“分離釩”步驟中，將溶液pH調(diào)到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1時，溶解為VO或VO3+在堿性條件下，溶解為VO或VO，上述性質(zhì)說明V2O5具有___________(填標號)。A．酸性

B．堿性

C．兩性(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應(yīng)的離子方程式為___________?！敬鸢浮?1)Na2CrO4(2)Fe2O3(3)Al(OH)3(4)磷酸根會與H+反應(yīng)使其濃度降低導(dǎo)致MgNH4PO4無法完全沉淀，同時可能產(chǎn)生硅酸膠狀沉淀不宜處理會導(dǎo)鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，導(dǎo)致產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，同時溶液中銨根離子濃度降低導(dǎo)致MgNH4PO4無法完全沉淀(5)C(6)2Cr2O+3S2O+10H+=4Cr3++6SO+5H2O【分析】由題給流程可知，鉻釩渣在氫氧化鈉和空氣中煅燒，將釩、鉻、鋁、硅、磷等元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的最高價含氧酸鹽，煅燒渣加入水浸取、過濾得到含有二氧化硅、氧化鐵的濾渣和濾液；向濾液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH將Al元素轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，過濾得到強氧化鋁濾渣和濾液；向濾液中加入硫酸鎂溶液、硫酸銨溶液將硅元素、磷元素轉(zhuǎn)化為MgSiO3和MgNH4PO4沉淀，過濾得到含有MgSiO3、MgNH4PO4的濾渣和濾液；向濾液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH將釩元素轉(zhuǎn)化為五氧化二釩，過濾得到五氧化二釩和濾液；向濾液中焦亞硫酸鈉溶液將鉻元素轉(zhuǎn)化為三價鉻離子，調(diào)節(jié)溶液pH將鉻元素轉(zhuǎn)化為氫氧化鉻沉淀，過濾得到氫氧化鉻?！驹斀狻浚?）由分析可知，煅燒過程中，鉻元素轉(zhuǎn)化為鉻酸鈉，故答案為：Na2CrO4；（2）由分析可知，水浸渣中主要有二氧化硅、氧化鐵，故答案為：Fe2O3；（3）由分析可知，沉淀步驟調(diào)pH到弱堿性的目的是將Al元素轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，故答案為：Al(OH)3；（4）由分析可知，加入硫酸鎂溶液、硫酸銨溶液的目的是將硅元素、磷元素轉(zhuǎn)化為MgSiO3和MgNH4PO4沉淀，若溶液pH<9時，磷酸根會與H+反應(yīng)使其濃度降低導(dǎo)致MgNH4PO4無法完全沉淀，同時可能產(chǎn)生硅酸膠狀沉淀不宜處理；若溶液pH>9時，會導(dǎo)鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，導(dǎo)致產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，同時溶液中銨根離子濃度降低導(dǎo)致MgNH4PO4無法完全沉淀，故答案為：磷酸根會與H+反應(yīng)使其濃度降低導(dǎo)致MgNH4PO4，同時可能產(chǎn)生硅酸膠狀沉淀不宜處理；會導(dǎo)鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，導(dǎo)致產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，同時溶液中銨根離子濃度降低導(dǎo)致MgNH4PO4無法完全沉淀；（5）由題給信息可知，五氧化二釩水能與酸溶液反應(yīng)生成鹽和水，也能與堿溶液發(fā)生生成鹽和水的兩性氧化物，故選C；（6）由題意可知，還原步驟中加入焦亞硫酸鈉溶液的目的是將鉻元素轉(zhuǎn)化為鉻離子，反應(yīng)的離子方程式為2Cr2O+3S2O+10H+=4Cr3++6SO+5H2O，故答案為：2Cr2O+3S2O+10H+=4Cr3++6SO+5H2O。4．（2023·北京卷）以銀錳精礦(主要含、、)和氧化錳礦(主要含)為原料聯(lián)合提取銀和錳的一種流程示意圖如下。已知：酸性條件下，的氧化性強于。(1)“浸錳”過程是在溶液中使礦石中的錳元素浸出，同時去除，有利于后續(xù)銀的浸出：礦石中的銀以的形式殘留于浸錳渣中。①“浸錳”過程中，發(fā)生反應(yīng)，則可推斷：__________(填“>”或“<”)。②在溶液中，銀錳精礦中的和氧化錳礦中的發(fā)生反應(yīng)，則浸錳液中主要的金屬陽離子有__________。(2)“浸銀”時，使用過量和的混合液作為浸出劑，將中的銀以形式浸出。①將“浸銀”反應(yīng)的離子方程式補充完整：__________。②結(jié)合平衡移動原理，解釋浸出劑中的作用：____________________。(3)“沉銀”過程中需要過量的鐵粉作為還原劑。①該步反應(yīng)的離子方程式有______________________________。②一定溫度下，的沉淀率隨反應(yīng)時間的變化如圖所示。解釋分鐘后的沉淀率逐漸減小的原因：______________。(4)結(jié)合“浸錳”過程，從兩種礦石中各物質(zhì)利用的角度，分析聯(lián)合提取銀和錳的優(yōu)勢：________。【答案】(1)>、(2)是為了與電離出的結(jié)合生成，使平衡正向移動，提高的浸出率；是為了抑制水解，防止生成沉淀(3)、被氧氣氧化為，把氧化為(4)可將兩種礦石中的錳元素同時提取到浸錳液中，得到，同時將銀元素和錳元素分離開；生成的還可以用于浸銀，節(jié)約氧化劑【分析】銀錳精礦(主要含、、)和氧化錳礦(主要含)混合加溶液，使礦石中的錳元素浸出，同時去除，礦石中的銀以的形式殘留于浸錳渣中，浸錳液中主要的金屬陽離子有、；浸錳渣中與過量和的混合液反應(yīng)，將中的銀以形式浸出，用鐵粉把還原為金屬銀?！驹斀狻浚?）①“浸錳”過程中，礦石中的銀以的形式殘留于浸錳渣中，發(fā)生反應(yīng)，硫化錳溶于強酸而硫化銀不溶于強酸，則可推斷：>；②根據(jù)信息，在溶液中二氧化錳可將氧化為，自身被還原為，則浸錳液中主要的金屬陽離子有、。（2）①中S元素化合價升高，F(xiàn)e元素化合價降低，根據(jù)得失電子守恒、元素守恒，該離子方程式為；②是為了與電離出的結(jié)合生成，使平衡正向移動，提高的浸出率；是為了抑制水解，防止生成沉淀。（3）①鐵粉可將還原為單質(zhì)銀，過量的鐵粉還可以與鐵離子發(fā)生反應(yīng)，因此離子方程式為、；②溶液中生成的會被空氣中的氧氣緩慢氧化為，把部分氧化為，因此后銀的沉淀率逐漸降低。（4）聯(lián)合提取銀和錳的優(yōu)勢在于“浸錳”過程可將兩種礦石中的錳元素同時提取到浸錳液中，將銀元素和錳元素分離開，利用的氧化性將中的氧化為，同時生成的還可以用于浸銀，節(jié)約氧化劑，同時得到。5．（2023·山東卷）鹽湖鹵水(主要含、和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。一種以高鎂鹵水為原料經(jīng)兩段除鎂制備的工藝流程如下：已知：常溫下，。相關(guān)化合物的溶解度與溫度的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)含硼固體中的在水中存在平衡：(常溫下，)；與溶液反應(yīng)可制備硼砂。常溫下，在硼砂溶液中，水解生成等物質(zhì)的量濃度的和，該水解反應(yīng)的離子方程式為_____，該溶液_____。(2)濾渣Ⅰ的主要成分是_____(填化學(xué)式)；精制Ⅰ后溶液中的濃度為，則常溫下精制Ⅱ過程中濃度應(yīng)控制在_____以下。若脫硼后直接進行精制Ⅰ，除無法回收外，還將增加_____的用量(填化學(xué)式)。(3)精制Ⅱ的目的是_____；進行操作時應(yīng)選擇的試劑是_____，若不進行該操作而直接濃縮，將導(dǎo)致_____。【答案】(1)(2)純堿(3)加入純堿將精制Ⅰ所得濾液中的轉(zhuǎn)化為（或除去精制Ⅰ所得濾液中的），提高純度鹽酸濃縮液中因濃度過大使得過早沉淀，即濃縮結(jié)晶得到的中會混有，最終所得的產(chǎn)率減小【分析】由流程可知，鹵水中加入鹽酸脫鎂后過濾，所得濾液經(jīng)濃縮結(jié)晶后得到晶體，該晶體中含有Na+、Li+、Cl、等，焙燒后生成HCl氣體；燒渣水浸后過濾，濾液中加生石灰后產(chǎn)生沉淀，在此條件下溶解度最小的是，則濾渣Ⅰ的主要成分為；由于微溶于水，精制Ⅰ所得濾液中再加純堿又生成沉淀，則濾渣Ⅱ為;精制Ⅱ所得濾液經(jīng)操作X后，所得溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶、過濾得到氯化鈉，濃縮后的濾液中加入飽和碳酸鈉溶液沉鋰，得到。【詳解】（1）含硼固體中的在水中存在平衡：(常溫下，)；與溶液反應(yīng)可制備硼砂。常溫下.在硼砂溶液中，水解生成等物質(zhì)的量濃度的和，該水解反應(yīng)的離子方程式為，由B元素守恒可知，和的濃度均為，，則該溶液。（2）由分析可知，濾渣I的主要成分是；精制I后溶液中的濃度為2.0，由可知，則常溫下精制Ⅱ過程中濃度應(yīng)控制在以下。若脫硼后直接進行精制Ⅰ，除無法回收HCl外，后續(xù)在濃縮結(jié)晶時將生成更多的氯化鈉晶體，因此，還將增加純堿（）的用量。（3）精制Ⅰ中，燒渣水浸后的濾液中加生石灰后產(chǎn)生的濾渣Ⅰ的主要成分為；由于微溶于水，精制Ⅰ所得濾液中還含有一定濃度的，還需要除去，因此，精制Ⅱ的目的是：加入純堿將精制Ⅰ所得濾液中的轉(zhuǎn)化為（或除去精制Ⅰ所得濾液中的），提高純度。操作X是為了除去剩余的碳酸根離子，為了防止引入雜質(zhì)離子，應(yīng)選擇的試劑是鹽酸；加入鹽酸的目的是除去剩余的碳酸根離子，若不進行該操作而直接濃縮，將導(dǎo)致濃縮液中因濃度過大使得過早沉淀，即濃縮結(jié)晶得到的中會混有，最終所得的產(chǎn)率減小。6．（2023·湖北卷）是生產(chǎn)多晶硅的副產(chǎn)物。利用對廢棄的鋰電池正極材料進行氯化處理以回收Li、Co等金屬，工藝路線如下：

回答下列問題：(1)Co位于元素周期表第_______周期，第_______族。(2)燒渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙燒”后剩余的應(yīng)先除去，否則水浸時會產(chǎn)生大量煙霧，用化學(xué)方程式表示其原因_______。(3)鑒別洗凈的“濾餅3”和固體常用方法的名稱是_______。(4)已知，若“沉鈷過濾”的pH控制為10.0，則溶液中濃度為_______?！?50℃煅燒”時的化學(xué)方程式為_______。(5)導(dǎo)致比易水解的因素有_______(填標號)。a．SiCl鍵極性更大

b．Si的原子半徑更大c．SiCl鍵鍵能更大

d．Si有更多的價層軌道【答案】(1)4Ⅷ(2)(3)焰色反應(yīng)(4)(5)abd【分析】由流程和題中信息可知，粗品與在500℃焙燒時生成氧氣和燒渣，燒渣是LiCl、和的混合物；燒渣經(jīng)水浸、過濾后得濾液1和濾餅1，濾餅1的主要成分是和；濾液1用氫氧化鈉溶液沉鈷，過濾后得濾餅2（主要成分為）和濾液2（主要溶質(zhì)為LiCl）；濾餅2置于空氣中在850℃煅燒得到；濾液2經(jīng)碳酸鈉溶液沉鋰，得到濾液3和濾餅3，濾餅3為。【詳解】（1）Co是27號元素，其原子有4個電子層，其價電子排布為，元素周期表第8、9、10三個縱行合稱第Ⅷ族，因此，其位于元素周期表第4周期、第Ⅷ族。（2）“500℃焙燒”后剩余的應(yīng)先除去，否則水浸時會產(chǎn)生大量煙霧，由此可知，四氯化硅與可水反應(yīng)且能生成氯化氫和硅酸，故其原因是：遇水劇烈水解，生成硅酸和氯化氫，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）洗凈的“濾餅3”的主要成分為，常用焰色反應(yīng)鑒別和，的焰色反應(yīng)為紫紅色，而的焰色反應(yīng)為黃色。故鑒別“濾餅3”和固體常用方法的名稱是焰色反應(yīng)。（4）已知，若“沉鈷過濾”的pH控制為10.0，則溶液中，濃度為?！?50℃煅燒”時，與反應(yīng)生成和，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（5）a．SiCl鍵極性更大，則SiCl鍵更易斷裂，因此，比易水解，a有關(guān)；

b．Si的原子半徑更大，因此，中的共用電子對更加偏向于，從而導(dǎo)致SiCl鍵極性更大，且Si原子更易受到水電離的的進攻，因此，比易水解，b有關(guān)；c．通常鍵能越大化學(xué)鍵越穩(wěn)定且不易斷裂，因此，SiCl鍵鍵能更大不能說明SiCl更易斷裂，故不能說明比易水解，c無關(guān)；

d．Si有更多的價層軌道，因此更易與水電離的形成化學(xué)鍵，從而導(dǎo)致比易水解，d有關(guān)；綜上所述，導(dǎo)致比易水解的因素有abd。7．（2023·湖南卷）超純是制備第三代半導(dǎo)體的支撐源材料之一，近年來，我國科技工作者開發(fā)了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術(shù)，在研制超純方面取得了顯著成果，工業(yè)上以粗鎵為原料，制備超純的工藝流程如下：已知：①金屬的化學(xué)性質(zhì)和相似，的熔點為；②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作為配體；③相關(guān)物質(zhì)的沸點：物質(zhì)沸點/55.734.642.4365.8回答下列問題：(1)晶體的晶體類型是_______；(2)“電解精煉”裝置如圖所示，電解池溫度控制在的原因是_______，陰極的電極反應(yīng)式為_______；(3)“合成”工序中的產(chǎn)物還包括和，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______；(4)“殘渣”經(jīng)純水處理，能產(chǎn)生可燃性氣體，該氣體主要成分是_______；(5)下列說法錯誤的是_______；A．流程中得到了循環(huán)利用B．流程中，“合成”至“工序X”需在無水無氧的條件下進行C．“工序X”的作用是解配，并蒸出D．用核磁共振氫譜不能區(qū)分和(6)直接分解不能制備超純，而本流程采用“配體交換”工藝制備超純的理由是_______；(7)比較分子中的鍵角大?。篲______(填“>”“<”或“=”)，其原因是_______?！敬鸢浮?1)分子晶體(2)保證Ga為液體，便于純Ga流出Ga3++3eˉ=Ga(3)8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2+3+2；(4)CH4(5)D(6)NR3沸點較高，易與Ga(CH3)3分離，Et2O的沸點低于Ga(CH3)3，一起氣化，難以得到超純Ga(CH3)3(7)>Ga(CH3)3中Ga為sp2雜化，所以為平面結(jié)構(gòu)，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga為sp3雜化，所以為四面體結(jié)構(gòu)，故夾角較小【分析】以粗鎵為原料，制備超純，粗Ga經(jīng)過電解精煉得到純Ga，Ga和Mg反應(yīng)生產(chǎn)Ga2Mg5，Ga2Mg5和CH3I、Et2O反應(yīng)生成、MgI2和CH3MgI，然后經(jīng)過蒸發(fā)溶劑、蒸餾，除去殘渣MgI2、CH3MgI，加入NR3進行配體交換、進一步蒸出得到超純，Et2O重復(fù)利用，據(jù)此解答。【詳解】（1）晶體的沸點較低，晶體類型是分子晶體；（2）電解池溫度控制在可以保證Ga為液體，便于純Ga流出；粗Ga在陽極失去電子，陰極得到Ga，電極反應(yīng)式為Ga3++3eˉ=Ga；（3）“合成”工序中的產(chǎn)物還包括和，該反應(yīng)的化學(xué)方程式8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2+3+2；（4）“殘渣”含，經(jīng)純水處理，能產(chǎn)生可燃性氣體CH4；（5）A.根據(jù)分析，流程中得到了循環(huán)利用，A正確；B.容易和水反應(yīng)，容易被氧化，則流程中，“合成”至“工序X”需在無水無氧的條件下進行，B正確；C.“配體交換”得到，“工序X”先解構(gòu)后蒸出，C正確；D.二者甲基的環(huán)境不同，核磁共振氫譜化學(xué)位移不同，用核磁共振氫譜能區(qū)分和，D錯誤；故選D；（6）直接分解時由于Et2O的沸點較低，與Ga(CH3)3一起蒸出，不能制備超純，而本流程采用“配體交換”工藝制備超純的理由是，根據(jù)題給相關(guān)物質(zhì)沸點可知，NR3沸點遠高于Ga(CH3)3，與Ga(CH3)3易分離；（7）分子中的鍵角>，其原因是Ga(CH3)3中Ga為sp2雜化，所以為平面結(jié)構(gòu)，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga為sp3雜化，所以為四面體結(jié)構(gòu)，故夾角較小。8．（2023·遼寧卷）某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取液含（和)。實現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。

已知：物質(zhì)回答下列問題：(1)用硫酸浸取鎳鈷礦時，提高浸取速率的方法為_______(答出一條即可)。(2)“氧化”中，混合氣在金屬離子的催化作用下產(chǎn)生具有強氧化性的過一硫酸，中過氧鍵的數(shù)目為_______。(3)“氧化”中，用石灰乳調(diào)節(jié)，被氧化為，該反應(yīng)的離子方程式為_______(的電離第一步完全，第二步微弱)；濾渣的成分為、_______(填化學(xué)式)。(4)“氧化”中保持空氣通入速率不變，(Ⅱ)氧化率與時間的關(guān)系如下。體積分數(shù)為_______時，(Ⅱ)氧化速率最大；繼續(xù)增大體積分數(shù)時，(Ⅱ)氧化速率減小的原因是_______。

(5)“沉鈷鎳”中得到的(Ⅱ)在空氣中可被氧化成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(6)“沉鎂”中為使沉淀完全，需控制不低于_______(精確至0.1)?！敬鸢浮?1)適當(dāng)增大硫酸濃度或適當(dāng)升高溫度或?qū)㈡団挼V粉碎增大接觸面積(2)NA(3)Fe(OH)3(4)9.0%SO2有還原性，過多將會降低的濃度，降低(Ⅱ)氧化速率(5)(6)11.1【分析】在“氧化”中，混合氣在金屬離子的催化作用下產(chǎn)生具有強氧化性的過一硫酸，用石灰乳調(diào)節(jié)，被氧化為，發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e3+水解同時生成氫氧化鐵，“沉鉆鎳”過程中，Co2+變?yōu)镃o(OH)2，在空氣中可被氧化成?！驹斀狻浚?）用硫酸浸取鎳鈷礦時，為提高浸取速率可適當(dāng)增大硫酸濃度、升高溫度或?qū)㈡団挼V粉碎增大接觸面積（2）的結(jié)構(gòu)簡式為，所以中過氧鍵的數(shù)目為NA（3）用石灰乳調(diào)節(jié)，被氧化為，該反應(yīng)的離子方程式為：；氫氧化鐵的Ksp=1037.4，當(dāng)鐵離子完全沉淀時，溶液中c(Fe3+)=105mol/L，，c(OH)=1010.8mol/L，根據(jù)Kw=1014，pH=3.2，此時溶液的pH=4，則鐵離子完全水解，生成氫氧化鐵沉淀，故濾渣還有氫氧化鐵；（4）根據(jù)圖示可知體積分數(shù)為0.9%時，(Ⅱ)氧化速率最大；繼續(xù)增大體積分數(shù)時，由于SO2有還原性，過多將會降低的濃度，降低(Ⅱ)氧化速率（5）“沉鉆鎳”中得到的Co(OH)2，在空氣中可被氧化成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；（6）氫氧化鎂的Ksp=1010.8，當(dāng)鎂離子完全沉淀時，c(Mg2+)=105mol/L，根據(jù)Ksp可計算c(OH)=102.9mol/L，根據(jù)Kw=1014，c(H+)=1011.1mol/L，所以溶液的pH=11.1；1．（2023·陜西安康·統(tǒng)考三模）以菱鋅礦(主要含有ZnCO3，另含有少量CaO、Fe2O3、FeO、CoO、CuO、SiO2等)為原料電解制Zn的流程如圖：

相關(guān)難溶物溶度積常數(shù)如下表：物質(zhì)Fe(OH)3Zn(OH)2MgF2CaF2Ksp2.7×10?391.3×10?175.2×10?113.9×10?9(1)“酸浸”時為提高鋅的浸出率，可采取的措施有___________(寫出一種即可)。(2)“調(diào)pH過濾”中，物質(zhì)X最適宜選擇___________(填標號)。A．NaOH

B．Ca(OH)2C．NH3·H2O(3)“氧化過濾”中，F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的離子方程式為___________。若反應(yīng)結(jié)束時，溶液pH為5，則殘留的c(Fe3+)＝___________mol·L?1。(4)H2O2是常見的氧化劑，其電子式為___________，“氧化過濾”時H2O2需稍多加，其原因是_______。(5)“脫鈣鎂過濾”后，溶液中＝___________。(6)“電解”裝置示意如圖。

開始通電時，陽極表面形成PbO2，保護陽極不被酸性電解液腐蝕，相應(yīng)的電極反應(yīng)式為___________?！敬鸢浮?1)將焙燒后的產(chǎn)物碾碎(或增大接觸面積、增大硫酸濃度)(2)B(3)2Fe2++H2O2+4OH＝2Fe(OH)3↓2.7×10?12(4)H2O2易分解造成部分損失(5)75(6)Pb+2H2O－4e－＝4H++PbO2【分析】以菱鋅礦(主要含有ZnCO3另含有少量CaO、Fe2O3、FeO、CoO、CuO、SiO2等)為原料電解制Zn，菱鋅礦加入硫酸酸浸，氧化鈣轉(zhuǎn)化為微溶的硫酸鈣，二氧化硅不與硫酸反應(yīng),兩者進入濾渣I，其他氧化物與稀硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化離子留在濾液中，金屬陽離子為:Zn2+、Fe2+、Fe3+、Co2+、Cu2+，加H2O2氧化亞鐵離子為鐵離子，調(diào)節(jié)pH使鐵離子形成氫氧化鐵沉淀，進入濾渣2；再加Zn粉除Co2+、Cu2+，轉(zhuǎn)化為鈷、銅沉淀進入濾渣3；此時濾液中主要為硫酸鋅溶液，加HF除去雜質(zhì)鈣鎂離子，濾渣4為氟化鈣、氟化鎂，最后硫酸鋅溶液中加硫酸電解得到Zn?！窘馕觥浚?）將焙燒后的產(chǎn)物碾碎，增大硫酸的濃度等方式可提高鋅的浸取率（2）氫氧化鈉會引入新的雜質(zhì)鈉離子，且成本較高，氫氧化鈣不會引入新雜質(zhì)，且成本較低，氨水容易分解產(chǎn)生氨氣污染空氣，且經(jīng)濟成本較高，故選B。（3）氧化過濾中，亞鐵離子被過氧化氫氧化生成氫氧化鐵的離子方程式為：2Fe2++H2O2+4OH＝2Fe(OH)3↓。若反應(yīng)結(jié)束時，溶液中的pH為5，即氫離子濃度為105mol/L，則氫氧根離子濃度為109mol/L。殘留的鐵離子的濃度為。（4）過氧化氫的電子式為，過氧化氫稍微多加，因為過氧化氫在鐵離子催化下會分解，導(dǎo)致消耗量高于理論值。（5）加氟化氫除去雜質(zhì)鈣鎂離子，溶液中的（6）陽極表面形成二氧化鉛，相應(yīng)的電極反應(yīng)式為Pb+2H2O－4e－＝4H++PbO2。2．（2023·江西景德鎮(zhèn)·統(tǒng)考三模）工業(yè)上以鉻鐵礦(FeO·Cr2O3，含Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料制備紅礬鈉的工藝流程以及可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系分別如圖a、b。當(dāng)c≦1.0×105mol·L1時，可認為已除盡?；卮鹣铝袉栴}：

(1)焙燒時將礦料磨碎且氣體與礦料逆流而行，其目的是___________。(2)焙燒的目的是將FeO·Cr2O3轉(zhuǎn)化為Na2CrO4并將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽，寫出焙燒時FeO·Cr2O3發(fā)生的化學(xué)方程式___________。(3)中和時pH的理論范圍為___________；酸化的目的是___________。(4)副產(chǎn)品主要是___________。(5)此方法生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量含的酸性廢水，可以用如圖c裝置處理。向廢水中加入適量的NaCl進行電解，被還原為Cr3+然后生成Cr(OH)3沉淀除去，廢水則可以達到排放標準。已知Ksp(Cr(OH)3)=1.0×1032；寫出陽極的電極方程式：___________；若電解一段時間后，調(diào)節(jié)pH測得溶液中c(Fe3+)=1.0×1012mol·L1，則此時c(Cr3+)=___________mol·L1。【答案】(1)增大接觸面積，提高反應(yīng)速率(2)4FeO·Cr2O3+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2(3)4.5~9.3使2+2H++H2O平衡正向移動，提高Na2Cr2O7的產(chǎn)率(4)Na2SO4(5)Fe2e=Fe2+1.0×106【分析】鉻鐵礦焙燒將FeO·Cr2O3轉(zhuǎn)化為Na2CrO4并將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽，水浸后除去濾渣，濾液加入硫酸調(diào)節(jié)pH，將鐵、鋁、硅轉(zhuǎn)化為沉淀，過濾濾液加入硫酸酸化將轉(zhuǎn)化為，溶液蒸發(fā)結(jié)晶后得到硫酸鈉副產(chǎn)品和冷卻結(jié)晶得到的Na2Cr2O7?2H2O；【解析】（1）焙燒時將礦料磨碎且氣體與礦料逆流而行，其目的是增大接觸面積，提高反應(yīng)速率；（2）焙燒時FeO·Cr2O3和碳酸鈉、氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和Na2CrO4、二氧化碳，化學(xué)方程式4FeO·Cr2O3+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2；（3）中和的目的是調(diào)節(jié)pH，將鐵、鋁、硅轉(zhuǎn)化為沉淀，由圖可知，pH的理論范圍為4.5~9.3；酸化的目的是將溶液中轉(zhuǎn)化為，從而提高Na2Cr2O7的產(chǎn)率；（4）反應(yīng)中加入硫酸，硫酸最終轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)品硫酸鈉；（5）陽極鐵極，鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，反應(yīng)為Fe2e=Fe2+；由圖可知，鐵離子完全沉淀是pH=3.0，則pOH=11.0，，，調(diào)節(jié)pH測得溶液中c(Fe3+)=1.0×1012mol·L1，則，此時c(Cr3+)=mol·L1。3．（2023·遼寧本溪·本溪高中?？寄M預(yù)測）對廢催化劑進行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁()、鉬()、鎳()等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：已知：該工藝中，時，溶液中元素以的形態(tài)存在。(1)“焙燒”中，有生成，其中元素的化合價為___________。(2)“沉鋁”中，生成的沉淀X的離子方程式___________。(3)“沉鉬”中，為7.0。生成的離子方程式為___________。(4)①濾液Ⅲ中，主要存在的鈉鹽有和Y，Y為___________(填化學(xué)式)。②往濾液Ⅲ中添加適量固體后，通入足量___________(填化學(xué)式)氣體，再通入足量，可析出Y。(5)高純(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示，圖中所示致密保護膜為一種氧化物，可阻止刻蝕液與下層(砷化鎵)反應(yīng)。①該氧化物為___________。②已知：和同族，和同族。在與上層的反應(yīng)中，元素的化合價變?yōu)?5價，則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為___________?！敬鸢浮?1)+6(2)AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO(3)+=↓(4)(5)【分析】廢催化劑主要含鋁()、鉬()、鎳()等元素的氧化物，與氫氧化鈉一起焙燒后，鋁和鉬都發(fā)生了反應(yīng)分別轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉和鉬酸鈉，經(jīng)水浸、過濾，分離出含鎳的固體濾渣，濾液I中加入過量的二氧化碳，偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，過濾得到的沉淀X為氫氧化鋁，濾液II中加入適量的氯化鋇溶液沉鉬后，過濾得到鉬酸鋇?！窘馕觥浚?）Na2MoO4中Na和O的化合價為+1和2，根據(jù)化合價的代數(shù)和為0可知，Mo元素的化合價為+6。（2）“沉鋁”中，NaAlO2溶液與過量CO2反應(yīng)可以生成Al(OH)3和碳酸氫鈉，因此，生成沉淀X的離子方程式為AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO。（3）時，溶液中元素以的形態(tài)存在，“沉鉬”中，為7.0，即：濾液II中含有鉬酸鈉，加入氯化鋇溶液后生成BaMoO4沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為。（4）①濾液I中加入過量的二氧化碳，偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，同時生成碳酸氫鈉，過濾得到的濾液II中含有碳酸氫鈉和鉬酸鈉。濾液II中加入適量的氯化鋇溶液沉鉬后，因此，過濾得到的濾液Ⅲ中，主要存在的鈉鹽有NaCl和NaHCO3。②根據(jù)侯氏制堿法的原理可知，往濾液Ⅲ中添加適量NaCl固體后，通入足量NH3，再通入足量CO2，可析出NaHCO3。（5）①由題中信息可知，致密的保護膜為一種氧化物，是由H2O2與AlAs反應(yīng)生成的，聯(lián)想到金屬鋁表面容易形成致密的氧化膜可知，該氧化物為Al2O3。②由Ga和Al同族、As和N同族可知，GaAs中顯+3價(其最高價)、As顯3價。在H2O2與上層GaAs的反應(yīng)中，As元素的化合價變?yōu)?5價，其化合價升高了8，As元素被氧化，則該反應(yīng)的氧化劑為H2O2，還原劑為GaAs。H2O2中的O元素為1價，其作為氧化劑時，O元素要被還原到2價，每個H2O2參加反應(yīng)會使化合價降低2，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中元素化合價升高的總數(shù)值等于化合價降低的總數(shù)值可知，該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為8:2=4:1。4．（2023·福建·校聯(lián)考三模）金屬鎵被稱為“電子工業(yè)脊梁”，與鋁同族，性質(zhì)與鋁相似。氮化鎵是5G技術(shù)中廣泛應(yīng)用的新型半導(dǎo)體材料。利用粉煤灰(主要成分為、、，還有少量等雜質(zhì))制備鎵和氮化鎵的流程如下：

常溫下，相關(guān)元素可溶性組分的物質(zhì)的量濃度的對數(shù)與pH的關(guān)系如下圖所示，當(dāng)溶液中可溶性組分濃度時，可認為已除盡。

回答下列問題：(1)“焙燒”過程中變?yōu)?，則與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。(2)“堿浸”后濾渣的主要成分為___________(寫化學(xué)式)。用惰性電極電解含的溶液可得到金屬Ga，陰極的電極反應(yīng)式為___________。(3)常溫下，反應(yīng)的平衡常數(shù)_________。(4)“堿浸”后溶液的主要成分為、、。請補充完整流程中“操作”過程的步驟(在方框內(nèi)填入試劑的化學(xué)式或pH值)：濾液濾液濾渣溶液_______，_______，_______。(實驗中須使用的試劑：0.1溶液、0.1NaOH溶液)(5)用石墨為電極電解熔融得到Ga單質(zhì)，電極材料需要定期補充的是___________極(填“陰”或“陽”)?！敬鸢浮?1)(2)(3)(4)NaOH3.7(5)陽【分析】粉煤灰與純堿焙燒后得到Na2GeO2、Na2SiO3、Na2AlO2，加入16%的碳酸鈉溶液浸取，得到氧化鐵沉淀，濾液中含有Na2GeO2、Na2SiO3、Na2AlO2，通入二氧化碳后生成氫氧化鋁沉淀和硅酸沉淀，通入二氧化碳二次酸化后得到氫氧化鎵，將濾餅與氫氧化鈉溶液應(yīng)，得到[Ga(OH)4]，電解后得到鎵單質(zhì)，加入一溴甲烷和氨氣得到GaN，據(jù)此解答。【解析】（1）“焙燒”的目的是將Ga2O3轉(zhuǎn)化為NaGaO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；（2）氧化鐵不與堿液反應(yīng)，由分析可知濾渣的主要成分是Fe2O3，“電解”可得金屬Ga，陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為[Ga(OH)4]+3e=Ga+4OH；（3）由圖可知，常溫下當(dāng)c([Ga(OH)4])=105mol/L時pH=9.4，c(OH)=104.6mol/L，常溫下，反應(yīng)的平衡常數(shù)；（4）加入稀硫酸生成硅酸難溶物，過濾為濾渣，濾液中加入NaOH溶液與反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，為了防止Ga3+沉淀，由圖可知當(dāng)pH<3.7時，因此需要調(diào)節(jié)pH為3.7時停止加入NaOH溶液；（5）石墨作電極電解熔融Ga2O3生成Ga和氧氣，因為石墨易與氧氣反應(yīng)消耗，所以陽極生成氧氣消耗石墨需要定期補充。5．（2023·重慶萬州·重慶市萬州第二高級中學(xué)?？寄M預(yù)測）富硼渣中含有鎂硼酸鹽(2MgO·B2O3)、鎂硅酸鹽(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等雜質(zhì)。由富硼渣濕法制備硫酸鎂晶體和硼酸(H3BO3)晶體的一種工藝流程如下：已知生成相應(yīng)氫氧化物沉淀的pH(金屬離子的起始濃度為0.1mol/L)如下：Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2開始沉淀時1.93.47.09.1完全沉定時3.24.79.011.1(1)酸浸時發(fā)生反應(yīng)：2MgO·SiO2+2H2SO4=2MgSO4+SiO2+2H2O，2MgO·B2O3+2H2SO4=2H3BO3+2MgSO4。①根據(jù)上述反應(yīng)可知，酸性：H2SO4___________(填“>”或“<”)H3BO3。②已知硼酸與過量NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)的離子方程式為：H3BO3+OH=。下列關(guān)于硼酸的說法正確的是___________(填字母)A．硼酸是一元酸B．向NaHCO3固體中滴加飽和硼酸溶液，有氣泡產(chǎn)生C．硼酸的電離方程式可表示為H3BO3+H2O+H+(2)檢驗褐色浸出液中的雜質(zhì)離子：取少量浸出液，___________(填操作和現(xiàn)象)，證明溶液中含有Fe2+。(3)除去浸出液中的雜質(zhì)離子：用MgO調(diào)節(jié)溶液的pH至___________以上，使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為___________(填化學(xué)式)沉淀，過濾。(4)獲取晶體：?。疂饪s濾液，使MgSO4溶液和H3BO3溶液接近飽和；ⅱ．控制溫度使兩種晶體分別從溶液中結(jié)晶。結(jié)合圖中溶解度曲線，簡述ⅱ的方法：將濃縮液加入高壓釜中升溫結(jié)晶得到___________晶體，分離后，再將母液降溫結(jié)晶，分離得到另一種物質(zhì)的晶體?！敬鸢浮?1)＞AC(2)滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀(3)4.7Al(OH)3、Fe(OH)3(4)升溫(至200℃左右)結(jié)晶，得到硫酸鎂晶體，趁熱過濾，再將母液降溫結(jié)晶，分離得到硼酸晶體【分析】硼鎂泥含有鎂硼酸鹽(2MgO?B2O3)、鎂硅酸鹽(2MgO?SiO2)及少量Al2O3、FeO等雜質(zhì)，研磨后加入硫酸，過濾除去SiO2，加入的過氧化氫把亞鐵離子氧化成鐵離子，加MgO調(diào)節(jié)pH，溶液pH升高，鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，鋁離子形成氫氧化鋁沉淀，過濾，濾渣含有Fe(OH)3、Al(OH)3，用重結(jié)晶的方法得到硫酸鎂晶體、硼酸晶體，據(jù)此分析解題?！窘馕觥浚?）①根據(jù)上述反應(yīng)可知，由強酸制備弱酸可知，硫酸酸性較強，故答案為：＞；②A．已知硼酸與過量NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)的離子方程式為：H3BO3+OH=，則硼酸中只有一個氫能電離，硼酸是一元酸，A正確；B．由與非金屬性B＜C，則硼酸的酸性比碳酸弱，與碳酸氫鈉不反應(yīng)，故向NaHCO3固體中滴加飽和硼酸溶液，沒有氣泡產(chǎn)生，B錯誤；C．由A項分析可知，硼酸為一元弱酸，則硼酸的電離方程式可表示為H3BO3+H2O+H+，C正確；故答案為：AC；（2）雜質(zhì)離子為亞鐵離子，可滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，故答案為：滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀；（3）溶液中含有鐵離子、鋁離子等雜質(zhì)，由表中數(shù)據(jù)可知，用MgO調(diào)節(jié)溶液的pH至4.7以上，使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為Al(OH)3、Fe(OH)3，故答案為：4.7；Al(OH)3、Fe(OH)3；（4）由圖像可知硫酸鎂的溶解度隨溫度升高而降低，硼酸溶解度隨溫度升高而增大，則可升溫(至200℃左右)結(jié)晶，得到硫酸鎂晶體，趁熱過濾，再將母液降溫結(jié)晶，分離得到硼酸晶體，故答案為：升溫(至200℃左右)結(jié)晶，得到硫酸鎂晶體，趁熱過濾，再將母液降溫結(jié)晶，分離得到硼酸晶體。6．（2023·四川攀枝花·統(tǒng)考三模）從銅電解液分離出的粗硫酸鎳晶體中含有大量的雜質(zhì)元素(Cu、Fe、As、Ca、Zn等)，我國科學(xué)家對粗硫酸鎳進行精制提純，其工藝流程如下。已知：i．含鎳溶液中的主要離子有：Ni2+、、Cu2+、Fe2+、、Ca2+和Zn2+ii．部分物質(zhì)的電離常數(shù)和溶度積常數(shù)如下表物質(zhì)電離常數(shù)物質(zhì)溶度積常數(shù)物質(zhì)溶度積常數(shù)H2SKa1=1.1×107Ka2=1.3×1013CuS6.3×1036CaF24.0×1011NiS3.2×1019NiF22.6×104FeS6.3×1018Fe(OH)32.8×1039Ni(OH)25.5×1016回答下列問題：(1)將粗硫酸鎳溶液的pH調(diào)小至0.5，加入的試劑是___________。(2)濾渣1中除CuS外，還含有As2S3和S。反應(yīng)生成As2S3和S的離子方程式是________。(3)解釋“氧化除雜”時，加入Cl2和Ni(OH)2能析出Fe(OH)3的原因___________。(4)用沉淀溶解平衡原理解釋用NiF2能夠“氟化除雜”的原因___________。(5)結(jié)合下圖分析，“P204萃取”時，應(yīng)調(diào)整水溶液的pH為___________(填選項字母)。

A．1.2 B．2.1 C．3.3 D．4.5(6)“硫化除雜”之后，若溶液pH=0.5，溶液中c(H2S)=0.1mol/L，理論上溶液中c(Cu2+)=_______mol/L[計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字]。(7)精制硫酸鎳溶液得到硫酸鎳晶體后，一種綜合利用“母液”的方法是：___________?！敬鸢浮?1)稀硫酸(2)2+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O(3)Cl2將Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e3++3H2O?Fe(OH)3+3H+，加入的Ni(OH)2和H+反應(yīng)，使Fe3+的水解平衡向正反應(yīng)方向移動，生成Fe(OH)3(4)因為Ca2++NiF2?CaF2+Ni2+的平衡常數(shù)K=，所以加入NiF2能將Ca2+完全轉(zhuǎn)化為CaF2沉淀(5)C(6)4.4×1016(7)將“母液”與萃取后的溶液合并使用或向“母液”中加入適量的NaOH溶液，過濾，將得到的Ni(OH)2用于“氧化除雜”步驟等【分析】粗硫酸鎳晶體溶解調(diào)節(jié)pH=0.5，通入硫化氫除去銅、砷元素；加入氯氣將二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵，加入氫氧化鎳調(diào)節(jié)pH值，除去鐵元素；加入NiF2或HF除去鈣元素；調(diào)節(jié)pH萃取分離出鎳元素，最終得到精制硫酸鎳?！窘馕觥浚?）調(diào)節(jié)pH時不能引入新的雜質(zhì)，將粗硫酸鎳溶液的pH調(diào)小至0.5，加入的試劑是稀硫酸。（2）濾渣1中除CuS外，還含有As2S3和S，說明和H2S反應(yīng)生成As2S3、S和H2O，As元素由+5價下降到+3價，S元素由2價上升到0價，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為：2+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O。（3）“氧化除雜”時，加入Cl2和Ni(OH)2能析出Fe(OH)3的原因是：Cl2將Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e3++3H2O?Fe(OH)3+3H+，加入的Ni(OH)2和H+反應(yīng)，使Fe3+的水解平衡向正反應(yīng)方向移動，生成Fe(OH)3。（4）由題目所給數(shù)據(jù)可知，Ca2++NiF2?CaF2+Ni2+的平衡常數(shù)K=，所以加入NiF2能將Ca2+完全轉(zhuǎn)化為CaF2沉淀。（5）由圖可知，“P204萃取”水溶液的pH約為3.3時，鋅離子基本已經(jīng)除盡且此時鎳離子損失不大，如果pH過大，Ni2+損失較多，pH過小，Zn2+有較多剩余，故pH約為3.3，故選C。（6）已知：飽和H2S溶液中，c(H2S)≈0.1mol/L，H2S的電離方程式為：H2S2H++S2，電離常數(shù)K==Ka1×Ka2=1.1×107×1.3×1013=1.43×1020，由流程知，此時pH=0.5，則c(H+)=100.5mol/L，則1.43×1020，c(S2)=1.43×1020mol/L，Ksp(CuS)=6.3×1036=c(S2)c(Cu2+)，c(Cu2+)==4.4×1016mol/L。（7）精制硫酸鎳溶液得到硫酸鎳晶體后，一種綜合利用“母液”的方法是：將“母液”與萃取后的溶液合并使用或向“母液”中加入適量的NaOH溶液，過濾，將得到的Ni(OH)2用于“氧化除雜”步驟等。7．（2023·湖南岳陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測）ZnO在化學(xué)工業(yè)中主要用作橡膠和顏料的添加劑，醫(yī)藥上用于制軟膏、橡皮膏等。工業(yè)上可由菱鋅礦[主要成分為ZnCO3，還含有Cd(II)、Fe(II)、Mn[(II)等雜質(zhì)]制備。工藝如圖所示：相關(guān)金屬離子[c(Mn+)=0.1mol·L1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表：金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+Mn2+開始沉淀的pH1.56.36.27.48.1沉淀完全的pH2.88.38.29.410.1已知：①“溶浸”后的溶液中金屬離子主要有：Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+。②弱酸性溶液中KMnO4能將Mn2+氧化生成MnO2?；卮鹣铝袉栴}：(1)“溶浸”過程中，提高浸出率的措施有_______。(寫一條即可)(2)“調(diào)pH”是將“溶浸”后的溶液調(diào)節(jié)至弱酸性(pH約為5)，若pH過低，對除雜的影響是_______。(3)加KMnO4“氧化除雜”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別是2MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+和_____(4)“還原除雜”中鎘置換率與的關(guān)系如圖所示，其中Zn的理論用量以溶液中Cd2+的量為依據(jù)。若需置換出112.0kgCd，且使鎘置換率達到98%，實際加入的Zn應(yīng)為_______kg。(5)“沉鋅”生成堿式碳酸鋅[ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O]沉淀，寫出加入Na2CO3溶液沉鋅的化學(xué)方程式_______。形成的沉淀要用水洗，檢查沉淀是否洗滌干凈的方法是_______。(6)ZnO可與NH3·H2O、NH4HCO3反應(yīng)生成可溶性的[Zn(NH3)n]CO3和H2O。若有1molZnO溶解，則在該轉(zhuǎn)化反應(yīng)中參加反應(yīng)的NH3·H2O和NH4HCO3物質(zhì)的量之比的最大值為_______(已知：1≤n≤4)?！敬鸢浮?1)加熱或攪拌或適當(dāng)提高硫酸的濃度或粉碎礦石(2)Fe3+不能沉淀完全，Mn2+不能轉(zhuǎn)化為MnO2沉淀(3)MnO+3Fe2++7H2O=Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+(4)86.2(5)3ZnSO4+3Na2CO3+4H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑取最后一次洗滌液少許于試管中，加入酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈(6)3：1【分析】由題給流程可知，菱鋅礦加入稀硫酸酸浸時，碳酸鋅、碳酸亞鐵、碳酸鎘、碳酸錳與稀硫酸反應(yīng)得到可溶性硫酸鹽，過濾得到含有可溶性硫酸鹽的濾液和濾渣1；向濾液中加入氧化鋅調(diào)節(jié)溶液pH約為5后，加入酸性高錳酸鉀溶液將溶液中的亞鐵離子、錳離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀、二氧化錳沉淀，過濾得到含有氫氧化鐵、二氧化錳的濾渣2和含有硫酸鋅、硫酸鎘的濾液；向濾液中加入鋅將鎘離子轉(zhuǎn)化為鎘，過濾得到含有鎘的濾渣3和含有硫酸鋅的濾液；向濾液中加入碳酸鈉溶液，將硫酸鋅轉(zhuǎn)化為堿式碳酸鋅，過濾得到堿式碳酸鋅；高溫灼燒使堿式碳酸鋅受熱分解得到氧化鋅。【解析】（1）加熱、攪拌、適當(dāng)提高硫酸的濃度、粉碎礦石等措施能提高溶浸過程中的浸出率，故答案為：加熱或攪拌或適當(dāng)提高硫酸的濃度或粉碎礦石；（2）由題給數(shù)據(jù)可知，若溶液pH過低，加入酸性高錳酸鉀溶液氧化除雜時，不利于鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，也不利于錳離子轉(zhuǎn)化為二氧化錳沉淀，故答案為：Fe3+不能沉淀完全，Mn2+不能轉(zhuǎn)化為MnO2沉淀；（3）由分析可知，氧化除雜的目的是將溶液中的亞鐵離子、錳離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀、二氧化錳沉淀，其中氧化亞鐵離子的反應(yīng)物溶液中亞鐵離子與高錳酸根離子反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀、二氧化錳沉淀和氫離子，反應(yīng)的離子方程式為MnO+3Fe2++7H2O=Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+，故答案為：MnO+3Fe2++7H2O=Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+；（4）由圖可知，鎘置換率達到98%時，為1.3，則置換出112.0kg鎘時，加入鋅的實際