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5年(2021-2025)高考1年模擬化學真題分類匯編PAGEPAGE1專題10物質的轉化與工藝流程1.(2025·重慶·高考真題)硒(Se)廣泛應用于農業(yè)和生物醫(yī)藥等領域,一種利用H2Se熱解制備高純硒的流程如下:已知H2Se的沸點為231K,回答下列問題:(1)真空焙燒時生成的主要產物為Al2Se3,其中Se的化合價為,Al(2)氫化過程沒有發(fā)生化合價的變化,Al元素轉化為Al2O3·xH2O,則反應的化學方程式為。(3)熱解反應:H2Seg?Seg+H2g

ΔH>0。冷凝時,將混合氣體溫度迅速降至500K得到固態(tài)硒。(4)Se的含量可根據行業(yè)標準YS/T226.12-2009進行測定,測定過程中Se的化合價變化如下:稱取粗硒樣品0.1000g,經過程①將其溶解轉化為弱酸H2SeO3,并消除測定過程中的干擾。在酸性介質中,先加入0.1000mol·L-1Na2S2O3標準溶液40.00mL,在加入少量KI和淀粉溶液,繼續(xù)用Na2S2O3標準溶液滴定至藍色消失為中點(原理為I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),又消耗8.00mL。過程②中Se(IV)與【答案】(1)-21s(2)Al(3)凝華減少H2Se生成,提高Se產率H(4)4H〖祥解〗粗Se加入鋁粉焙燒得到Al2Se3,通入水蒸氣氫化得到H2Se【詳析】(1)Al是IIIA族元素,化合價為+3價,則Se化合價為-2價;鋁的基態(tài)電子排布式為1s(2)“氫化”過程是Al2Se3與水蒸氣反應生成H(3)從氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程為凝華;已知熱解正向是吸熱反應,降溫時,為避免平衡逆向移動,需要迅速冷凝Se蒸汽,故目的是減少H2Se生成,提高Se產率;尾氣種含有H2(4)反應③是SeIV被KI還原為Se的過程,離子方程式為:4第一次加入40.00mL的Na2S2O3溶液和KI溶液,二者同時做還原劑,將H2SeO3還原為Se,第二次再加入同濃度的Na2S2O3滴定上一步生成的碘單質,整個過程相當于48mL0.1mol/L的Na2S2.(2024·重慶·高考真題)含釕(Ru)催化劑在能源等領域應用廣泛。Ru(NO)NO33方是制備負載型釕催化劑的前驅體。一種制備高純Ru(NO)NO3RuCl回答下列問題:(1)已知基態(tài)Ru的核外電子排布式為[Kr]4d75s1,則Ru在元素周期表中位于第周期第族。KNO2中,(2)為驗證Ru與NO形成了配位鍵,對所得Ru(NO)Cl3的表征結果如圖所示,表征所用儀器是_______A.核磁共振儀 B.質譜儀 C.紅外光譜儀 D.X射線衍射儀(3)步驟①中無氣體生成,除生成Ru配合物外,生成的鹽還有(填化學式)。(4)步驟②生成的Ru(NO)OH3為難溶物,反應的化學方程式為(5)步驟③在加入稀硝酸前,需要將難溶物加入AgNO3溶液中,以除去殘留的Cl-;為使Cl-沉淀完全,Ag+濃度應大于mol/L。(已知(6)Ru(NO)NO33受熱易分解,在660K時完全分解,失重率為58%,剩余固體為Ru【答案】(1)五ⅧV形(2)C(3)KNO3、KCl(4)Ru(NO)Cl(5)1.8×(6)RuO2〖祥解〗根據流程可知,第①步發(fā)生反應2RuCl3?3H2O+3KNO2+2HCl=2【詳析】(1)根據Ru的價電子排布式為[Kr]4d75s1,Ru在周期表中的位置是第五周期第Ⅷ族;NO2-成鍵電子對為2,孤對電子為5+1(2)圖為吸收波譜的譜圖,為紅外光譜,測量儀器為紅外光譜儀,答案選C;(3)步驟①中加入NaNO2,亞硝酸鈉發(fā)生歧化反應,反應無氣體生成,根據氧化還原反應配平該反應為2RuCl3?3H2O+3KNO2(4)步驟②生成的Ru(NO)OH3為難溶物,反應的化學方程式為(5)為使Cl-沉淀完全,則c(Cl-)<1×10-5mol/L,Ag+(6)設分解1molRu(NO)NO33,其質量為317g,當660K時完全分解,失重率為58%,剩余固體質量為317g×(1-58%)=133.14g,根據Ru守恒,n(Ru)=1mol,其含有的Ru質量為101g,剩余固體為Ru的氧化物,則n(O)=133.14g-1013.(2023·重慶·高考真題)Fe3O4是一種用途廣泛的磁性材料,以FeCl2為原料制備

25℃時各物質溶度積見下表:物質FeFeCa溶度積K4.9×2.8×5.0×回答下列問題:(1)Fe3O4中Fe元素的化合價是+2和。O(2)反應釜1中的反應需在隔絕空氣條件下進行,其原因是。(3)反應釜2中,加入CaO和分散劑的同時通入空氣。①反應的離子方程式為。②為加快反應速率,可采取的措施有。(寫出兩項即可)。(4)①反應釜3中,25℃時,Ca2+濃度為5.0mol/L,理論上②稱取CaCl2水合物1.000g,加水溶解,加入過量Na2C2O4,將所得沉淀過濾洗滌后,溶于熱的稀硫酸中,用0.1000mol/【答案】(1)+31s22s22p6(2)防止二價鐵被空氣中氧氣氧化為三價鐵(3)4CaO+6H2O+4Fe(4)11最后半滴標準液加入后,溶液變?yōu)槲⒓t色,且半分鐘內不變色66.6%〖祥解〗FeCl2溶液加入氧化鈣生成氫氧化亞鐵,F(xiàn)eCl2溶液加入氧化鈣和空氣生成氫氧化鐵,反應釜1、2中物質混合后調節(jié)【詳析】(1)Fe3O4可以寫成FeO?Fe2O3,故Fe元素的化合價是+2和+3。O2-為氧原子得到(2)空氣中氧氣具有氧化性,反應釜1中的反應需在隔絕空氣條件下進行,其原因是防止二價鐵被空氣中氧氣氧化為三價鐵;(3)①反應釜2中,加入CaO和分散劑的同時通入空氣,氧氣將二價鐵氧化三價鐵,三價鐵與氧化鈣和水生成的氫氧化鈣生成氫氧化鐵,反應的離子方程式為4CaO+6H2②為加快反應速率,可采取的措施有適當升高溫度、攪拌等;(4)①反應釜3中,25℃時,Ca2+濃度為5.0mol/L,反應不能使鈣離子生成沉淀,防止引入雜質,故此時cOH-=Ksp②高錳酸鉀溶液紫紅色,故滴定達到終點的現(xiàn)象為:最后半滴標準液加入后,溶液變?yōu)槲⒓t色,且半分鐘內不變色;氯化鈣和草酸鈉轉化為草酸鈣沉淀CaC2O4,草酸鈣沉淀加入硫酸轉化為草酸,草酸和高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應:2MnO4-+5H2【『點石成金』】4.(2022·重慶·高考真題)電子印制工業(yè)產生的某退錫廢液含硝酸、錫化合物及少量Fe3+和Cu2+等,對其處理的流程如圖。Sn與Si同族,25℃時相關的溶度積見表?;瘜W式Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)Fe(OH)3Cu(OH)2溶度積1.0×10-564×10-382.5×10-20(1)Na2SnO3的回收①產品Na2SnO3中Sn的化合價是。②退錫工藝是利用稀HNO3與Sn反應生成Sn2+,且無氣體生成,則生成的硝酸鹽是,廢液中的Sn2+易轉化成SnO2·xH2O。③沉淀1的主要成分是SnO2,焙燒時,與NaOH反應的化學方程式為。(2)濾液1的處理①濾液1中Fe3+和Cu2+的濃度相近,加入NaOH溶液,先得到的沉淀是。②25℃時,為了使Cu2+沉淀完全,需調節(jié)溶液H+濃度不大于mol?L-1。(3)產品中錫含量的測定稱取產品1.500g,用大量鹽酸溶解,在CO2保護下,先用Al片將Sn4+還原為Sn2+,再用0.1000mol?L-1KIO3標準溶液滴定,以淀粉作指示劑滴定過程中IO3-被還原為I—,終點時消耗KIO3溶液20.00mL①終點時的現(xiàn)象為,產生I2的離子反應方程式為。②產品中Sn的質量分數(shù)為%。【答案】(1)+4價Sn(NO3)2、NH4NO3SnO2+2NaOH高溫Na2SnO3+H2O(2)Fe(OH)32×10-7(3)滴入最后半滴KIO3標準溶液,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內不褪色IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2〖祥解〗由題給流程可知,向退錫廢液中加入氫氧化鈉溶液調節(jié)溶液pH為1.5,將錫的化合物轉化為二氧化錫,過濾得到含有鐵離子、銅離子的濾液1和沉淀1;向沉淀1中加入氫氧化鈉焙燒將二氧化錫轉化為錫酸鈉后,水浸、過濾得到錫酸鈉溶液,溶液經蒸發(fā)結晶得到錫酸鈉?!驹斘觥浚?)①由化合價代數(shù)和為0可知,錫酸鈉中錫元素的化合價為+4價,故答案為:+4價;②由分析可知,退錫工藝中發(fā)生的反應為錫與稀硝酸反應生成硝酸亞錫、硝酸銨和水,則則生成的硝酸鹽是硝酸亞錫和硝酸銨,故答案為:Sn(NO3)2、NH4NO3;③由沉淀1的主要成分是二氧化錫可知,焙燒時發(fā)生的反應為二氧化錫和氫氧化鈉高溫條件下反應生成錫酸鈉和水,反應的化學方程式為SnO2+2NaOH高溫Na2SnO3+H2O,故答案為:SnO2+2NaOH高溫Na2SnO3+H2O;(2)①由溶度積可知,向濾液1中加入氫氧化鈉溶液,溶解度小的氫氧化鐵先沉淀,故答案為:Fe(OH)3;②由溶度積可知,25℃時,銅離子沉淀完全時,溶液中的氫氧根離子濃度為2.5×10-201×10-5mol/L=5×10-8mol/L,則溶液中的氫離子濃度不大于2×10(3)①由題意可知,碘酸鉀先與二價錫離子反應生成碘離子,當二價錫反應完,碘離子與碘酸根反應生成碘單質,碘遇淀粉溶液變藍色時,溶液由無色變?yōu)樗{色,則終點時的現(xiàn)象為滴入最后半滴碘酸鉀標準溶液,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內不褪色,反應生成碘的離子方程式為IO3-+3Sn2++6H+=I-+3Sn4++3H2O,IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,故答案為:滴入最后半滴KIO3標準溶液,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內不褪色;IO3-+5I-+6H+=3I2+3H②由得失電子數(shù)目守恒可知,滴定消耗20.00mL0.1000mol?L-1碘酸鉀溶液,則1.500g產品中錫元素的質量分數(shù)為0.1000×0.0200×3×1191.500×100%=47.6%,故答案為:47.6%5.(2021·重慶·高考真題)電鍍在工業(yè)生產中具有重要作用,某電鍍廠生產的廢水經預處理后含有Cr2O72-和少量的Cu2+、Ni已知:Ksp(CuS)=6.3×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19回答下列問題:(1)Cr2O72-中(2)還原池中有Cr3+生成,反應的離子方程式為。(3)沉淀1為Cr(OH)3,其性質與Al(OH)3相似,則Cr(OH)3與NaOH溶液反應的化學方程式。(4)Na2S溶液呈堿性的原因是(用離子方程式表示),沉淀2為。(5)若廢水中還含有Cd2+,pH=4時Cd2+的濃度為mol·L-1,用該結果說明Cd2+影響上述流程進行分離的原因是(設H2S平衡濃度為1.0×10-6mol·L-1。已知:H2S的K1=1.0×10-7,K2=7.0×10-15,Ksp(CdS)=7.0×10-27)【答案】(1)+6(2)Cr(3)Cr(OH)3+NaOH=NaCrO2+2H2O(4)S2-+H2O?HS-+OH-CuS(5)1.0×10-7mol/L在沉淀池2中進行的沉淀Cu2+反應需要調節(jié)溶液體系pH=4,經過計算可以發(fā)現(xiàn)此時c(Cd2+)<1.0×10-5mol/L,可以認為Cd2+與Cu2+此時均完全沉淀,即沉淀2是CuS和CdS的混合物而無法準確分離開〖祥解〗廢水經預處理后含有Cr2O72-和少量的Cu2+、Ni2+,題目要對其中所含離子進行逐一分離,實現(xiàn)資源再利用。這是解題的關鍵,根據要求“逐一分離”這一點,結合流程及題目給出的信息Ksp(CuS)=6.3×10-36<K【詳析】(1)利用化合物中元素化合價代數(shù)和為0來解答,不過這里的是離子,所以各元素化合價代數(shù)和等于該離子所帶的電荷數(shù)(要帶上正負),即:若假設Crx2O72-故答案為:+6;(2)從流程可知,還原池中加入了含有Cr2O72-和少量的Cu2+、Ni2+廢水,H2C2O4和用于調節(jié)溶液酸堿性的H2SO故答案為:Cr2(3)Cr(OH)3的性質與Al(OH)3相似,依據反應Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2故答案為:Cr(OH)3(4)Na2S溶液呈堿性是由于鹽類水解,Na2S是多元弱酸的正鹽,水解反應分兩步進行:第一步S2-+H2O?HS-+OH-,第二步HS-+H故答案為:S2-+H2(5)H2S的K1=C(H+)×C(HS-)C(H2S)=1.0×10-7、K2=C(H+)×C(S故答案為:1.0×10-7;在沉淀池2中進行的沉淀Cu2+反應需要調節(jié)溶液體系pH=4,經過計算可以發(fā)現(xiàn)此時c(Cd2+)<1.0×10-5mol/L,可以認為Cd2+與Cu2+此時均完全沉淀,即沉淀2是CuS和將本地區(qū)2025年模擬題(1-3模及名校模擬)進行匯編1.(2025·云南昆明·一模)鍺是一種重要的稀散金屬,主要用于電子工業(yè)、光導纖維等領域。某鋅浸渣中含有ZnO、Fe2O3、GeO2、SiO2已知:①部分含鍺微粒的存在形式與pH的關系為:pHpHpHpHGe存在形式GeGeGeO3②部分金屬離子的沉淀pH:FeFeZn開始沉淀7.52.36.2沉淀完全9.03.28.0回答下列問題:(1)基態(tài)鍺原子中電子排布能量最高的能級為,“濾渣”的主要成分的化學式是。(2)Fe2O3在“還原浸出”步驟中發(fā)生反應的離子方程式為,物質A(3)“沉鍺”操作后,Ge以GeO2的形式存在,隨著pH的升高,Ge的沉淀率升高?!俺伶N”操作理論上需控制pH范圍為(4)“酸溶”后,溶液的pH為1.8,向溶液中加入酒石酸萃取劑,其原理為酒石酸(C4H6O6①“萃取鍺”中主要反應的離子方程式為。②若pH升高,鍺的萃取率下降,原因是。③“反萃取”中加入的物質B是(填標號)。a.NaOH溶液

b.H2SO4溶液

c【答案】(1)4pSiO2、(2)Fe2(3)5<(4)Ge4++3C4H〖祥解〗鋅浸渣中含有ZnO、Fe2O3、GeO2、SiO2、PbSO4,加入SO2、H2SO4還原浸出,F(xiàn)e3+被還原SO2為Fe2+,浸出液中含有Ge4+、Zn2+、Fe2+,濾渣為SiO2、PbSO4;題中給出物質【詳析】(1)鍺原子電子排布式為Ar3d104s24p2,則最高能級為4p;由分析可知,“濾渣(2)還原浸出步驟中Fe2O3與硫酸反應生成Fe3+,然后被SO2還原,離子方程式為:Fe2O3+2H++SO(3)“沉鍺”操作后,Ge以GeO2的形式存在,隨著pH的升高,Ge的沉淀率升高。當pH<2時,Ge4+離子溶解度高,無法沉淀;當pH逐漸升高至2.5~5,Ge4+發(fā)生水解,生成GeOH3+,當pH進一步升高時,pH>6.2形成沉淀GeO2;當pH>12,GeO2會與OH?發(fā)生反應形成可溶性GeO32-;當pH>6.2時(4)①“酸溶”后,溶液的pH為1.8,Ge存在形式為Ge4+,則“萃取鍺”中主要反應的離子方程式為:②若pH升高,Ge存在形式為GeOH3+③反萃取后得到Na2GeO3,Ge存在形式為GeO32-,說明此時溶液pH>122.(2025·重慶·一模)央視報道《王者歸“錸”》:金屬錸(Re)熔點高、耐磨、耐腐蝕,可用來制造航空發(fā)動機核心部件。以含錸廢渣(主要含Re、ReS2、Fe、Ni和SiO2)為原料制備金屬錸的工藝流程如圖已知:Ⅰ.本實驗條件下,F(xiàn)e3+開始形成膠體的pHⅡ.“酸浸”浸液中含有HReO4、NiSO4、Fe2SO(1)錸是第六周期元素,與錳元素族序數(shù)相同,則基態(tài)Re原子的價電子排布式為。(2)“焙燒”常采用高壓、通空氣逆流操作(空氣從焙燒爐下部通入,錸廢渣粉末從中上部加入),其目的是。(3)“浸渣”的主要成分為(填化學式)。(4)其他條件相同時,“離子交換”過程中料液和D296體積比與Re交換率、Re交換量的關系如圖2所示,混合液的pH與ReO4-提取率的關系如圖①由圖2和圖3推斷,“離子交換”選擇的適宜條件為。②圖3中,其他條件相同,混合液的pH>1.5時,ReO4-的提取率降低的主要原因是(5)“反萃取”時,選用的試劑X為鹽酸的理由為。(6)常溫下,如果“一系列操作”過程中有含錸溶液的pH=9.0,該溶液中cNH4+cNH3?H2O((7)“熱解”步驟反應的化學方程式為?!敬鸢浮?1)5d(2)增大接觸面積,提高反應速率,使焙燒充分,提高原料的利用率(3)SiO(4)料液和D296體積比為12:1,混合溶液的pH為1.5pH>1.5,F(xiàn)e3+水解(或與OH-)生成Fe(5)加鹽酸,可增大溶液中的cCl-,使(6)>(7)4NH〖祥解〗含錸廢料主要含Re、ReS2、Fe、Ni和SiO2,含錸廢料在富氧空氣中焙燒,硫化物生成二氧化硫,錸被氧化為Re2O7,鐵生成氧化物,往燒渣中加入稀硫酸進行酸浸,浸渣是SiO2,浸液含強酸HReO4,調節(jié)pH值,再加入D296進行離子交換,分液出水相;往有機相中加入試劑X進行反萃取,分液出有機相;將水相中的溶質進行結晶,分離出晶體進行煅燒,得到Re2O7,通入H2【詳析】(1)錸是第六周期元素,與錳元素(3d54s2)族序數(shù)相同,則基態(tài)Re(2)“焙燒”常采用高壓、通空氣逆流操作(空氣從焙燒爐下部通入,錸廢渣粉末從中上部加入),其目的是:增大廢料與空氣的接觸面積,提高反應速率,使焙燒充分,提高原料的利用率;(3)SiO2難溶于水,“浸渣”的主要成分為SiO2;(4)①由圖1和圖2可知,料液和D296體積比為12:1、混合液pH為1.5時錸交換率最大,所以“離子交換”選擇的適宜條件為料液和D296體積比為12:1,混合液pH為1.5;②由圖2知,其他條件相同,混合液的pH>1.5時,ReO4-的提取率降低的主要原因是pH>1.5,F(xiàn)e3+水解(或與OH-(5)“反萃取”時,選用的試劑X為鹽酸,對平衡QCl有機相+ReO4-aq?QReO(6)KbNH3?H2O(7)“熱解”步驟反應NH4ReO4和氧氣反應生成氮氣和Re3.(2025·重慶·模擬預測)工業(yè)上利用“鈧鈦渣”(主要含Sc2O3和FeTiO3,含少量已知,①KspFeOH3=1.0×10-38(1)基態(tài)Sc原子核外電子排布式為,Sc在元素周期表中的位置是第四周期第族,SiO2中Si原子的雜化類型為(2)若“氧化”后溶液中cSc3+=0.0001mol/L,則加氨水“調pH”的范圍是,濾渣(3)“鈧鈦渣”加硫酸后,Ti元素轉化為TiO2+,“調pH”后加適量NaOH溶液,TiO2+會水解,其水解反應的離子方程式為(4)某實驗小組對“沉鈧”步驟進行實驗探究,相關數(shù)據實驗溶液如表,對比實驗數(shù)據,最適合的條件是“實驗1”的條件,則該條件的優(yōu)點有。實驗溶液pHn沉淀顆粒沉淀率/%12.0,3.01:3較粗99.324.0,5.01:5細90.035.0,6.01:5很細93.1(5)“沉鈧”得到的沉淀是Sc2C2O4【答案】(1)Ar3d14s2(2)3<pH<4.4(3)TiO2++2H2O(4)沉淀率大,得到產物更多;草酸用量少,更節(jié)約原料;沉淀顆粒粗,更有利于過濾(答出兩點即可)(5)Sc〖祥解〗向“鈧鈦渣”中加入硫酸后得到含Sc3+、Fe2+、Fe3+、TiO2+的浸出液,SiO2不溶于酸首先分離,浸出液用空氣氧化將Fe2+【詳析】(1)Sc為21號元素,基態(tài)Sc原子核外電子排布式為Ar3d14s2;Sc在元素周期表中的位置是第四周期第ⅢB族;二氧化硅中每個硅原子與四個氧原子形成四個Si-O,因此(2)加氨水“調pH”的目的是沉淀Fe3+而不沉淀Sc3+,因此溶液最小pH為Fe3+完全沉淀時:c(OH-)=3KspFeOH3c(Fe3+)=31.0×10-38(3)TiO2+中Ti為+4價,因此水解產物為H2TiO3(或TiOOH2),水解的離子方程式為(4)對比各實驗數(shù)據,“實驗1”的條件,則該條件的優(yōu)點有沉淀率大,得到產物更多;草酸用量少,更節(jié)約原料;沉淀顆粒粗,更有利于過濾(答出兩點即可)。(5)Sc2C2O43?6H2O摩爾質量為462g/mol,加熱一段時間后,固體剩余率為4.(2025·重慶·二模)銻白(Sb2O3)工業(yè)上主要用作顏料、阻燃劑、煤染劑和催化劑。以輝銻礦(主要成分為Sb2?S3,含少量As2S3、PbS、CuO已知:①浸出液中除含過量鹽酸和SbCl5之外,還含有SbCl3②KspCuS③Sb2O3與回答下列問題:(1)基態(tài)Sb原子的價層電子軌道表達式為。(2)加快酸浸速率的措施有(寫兩種)。(3)濾渣1的成分為硫和。(4)“沉銅、鉛”步驟中,Cu2+、PbCl42-起始濃度均為0.01mol?L-1。當銅、鉛沉淀完全時,溶液中c?S2-≥(5)“除砷”時有H3PO3(6)水解步驟中生成白色沉淀Sb4O5Cl2的離子方程式為?!爸泻汀?7)Sb2O3在空氣中充分加熱,固體增重率約為8.22%【答案】(1)(2)適當升溫、攪拌、適當增加鹽酸濃度等(3)SiO(4)8.0×(5)2AsCl(6)2Cl-+4Sb3++5H(7)Sb〖祥解〗輝銻礦加入鹽酸“浸出”得“浸出液”,“浸出液”中除含過量鹽酸和SbCl5之外,還含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等,“濾渣1”中除了生成的S之外,還有未溶解的二氧化硅,“浸出液”中加入Sb還原SbCl5,生成SbCl3,加入Na2S時保證Cu2+和Pb2+均沉淀完全,過濾得到的“濾渣2”為CuS、PbS,濾液中加入NaH2PO2除砷,反應生成亞磷酸、NaCl和砷單質,過濾得到含SbCl3溶液,水解得到Sb4O5【詳析】(1)Sb為51號元素,基態(tài)Sb原子的價層電子軌道表達式為;(2)適當升溫、攪拌、適當增加鹽酸濃度等能夠加快酸浸速率;(3)由分析,二氧化硅和鹽酸不反應,則濾渣1的成分為硫和SiO2(4)由數(shù)據可知,PbS較CuS溶解度大,則鉛沉淀完全時,需要溶液中cS(5)由分析,“除砷”時反應生成亞磷酸、NaCl和砷單質、H3PO3,則該反應中As化合價由+3變?yōu)?、P化合價由+1變?yōu)?3(6)水解步驟中,Sb3+水解生成白色沉淀Sb4O5Cl2,結合質量守恒,氯離子、水也會參與反應,同時還生成氫離子,離子方程式為2Cl-+4Sb3++5H2O=Sb4O5Cl2(7)假設有1molSb2O3(為292g),則含有2molSb、3molO,在空氣中充分加熱被氧氣氧化,固體增重率約為8.22%,則增加質量292g×8.22%=24g為氧元素質量,則生成的氧化物中Sb、O物質的量之比為2mol5.(2025·內蒙古·二模)CdSe是一種半導體材料。以鎘渣(主要成分是Cd,含少量的Zn、Co、Fe、Cu等)為原料制備CdSe的流程如下?;卮鹣铝袉栴}:已知:已知:①幾種金屬離子以金屬氫氧化物形式沉淀的pH如下:金屬離子FeFeCd開始沉淀的pH1.56.57.2完全沉淀的pH3.39.9?②常溫下,Ksp③Co和Cd與硫酸反應后分別得到Co2+和Cd(1)上述位于周期表ds區(qū)的金屬中,第二電離能和第一電離能相差最大的是(填元素符號)。(2)“酸浸”時,其他條件相同,鎘的浸出率與溫度、時間的關系如圖。當鎘浸出率為90%時,宜采取的實驗條件是(選擇溫度、時間)(3)“除鈷”時加入Zn、Sb2O3,恰好得到CoSb(4)“除鐵”時,先加入KMnO4,后加入ZnO調節(jié)pH。調節(jié)pH的范圍為;過濾得到的“渣2”的主要成分為MnO2和(填化學式(5)“電解”后的“廢液”可以用于“”(填名稱)工序,實現(xiàn)資源循環(huán)利用;如果用生石灰處理該“廢液”,當pH為9(常溫下)時,cCd2+=(6)CdSe晶胞如圖所示。已知:晶胞底邊長為anm,高為bnm,α=β=90°,γ=120°,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。該晶體密度為(7)制備CdSe納米片的原理是在一定條件下CdCH32和C【答案】(1)Cu(2)100℃、6h(3)5Zn+6H(4)3.3≤pH<7.2Fe(OH)3(5)酸浸2.0×(6)4(7)CdCH32+〖祥解〗本題是無機物制備類的工業(yè)流程題,鎘渣用硫酸酸浸后Co和Cd與硫酸反應后分別得到Co2+和Cd2+,同時其中含有Zn2+、Fe【詳析】(1)上述位于周期表ds區(qū)的金屬有Zn、Cu,其中銅價層電子排布式為3d104s1,失去一個電子后形成穩(wěn)定結構,其第二電離能和第一電離能相差最大,故答案為:Cu;(2)由圖可知,當鎘浸出率為90%時,宜采取的實驗條件是100℃、6h(3)根據題意“除鈷”時加入Zn、Sb2O3,恰好得到CoSb,即此時鈷離子,氫離子、鋅和Sb2O(4)ZnO調節(jié)溶液pH使Fe3+完全沉淀生成Fe(OH)3,Cd2+不沉淀,由題可知,調節(jié)溶液pH的范圍為3.3≤pH<7.2;則過濾得到的“渣2”的主要成分為MnO2和Fe(OH)3(5)電解硫酸鎘溶液生成硫酸、鎘和氧氣,電解方程式為:2CdSO4+2H2O電解2Cd+2H2SO4+O2↑,則“電解”后的“廢液”可以用于酸浸工序,實現(xiàn)資源循環(huán)利用;當pH(6)由題干晶胞示意圖可知,一個晶胞中含有Cd個數(shù)為:8×18+1=2,Se個數(shù)為:4×14+1=2,若CdSe的晶胞的高為anm,底邊長為bnm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則一個晶胞的質量為:2×(112+79)NAg,一個晶胞的體積為:32b2a×10-21(7)根據題意CdCH32和C8H173PSe反應生成6.(2025·重慶·模擬預測)砷(As)、銻(Sb)、鉍(Bi)是同主族元素,其單質和化合物都有廣泛的用途。I.用精煉秘的煙塵(主要成分為Sb2O3、Bi2O3、As2O3等)為原料提取銻的流程如下圖所示。已知:Sb2O3、As2O3、Bi2O3都與鹽酸反應生成氯化物,Sb3+易水解生成兩種氯氧銻沉淀SbOCl、Sb4O5Cl2、As3+、Bi3+水解非常微弱。(1)基態(tài)As原子的價層電子排布圖為,Sb在元素周期表中的位置是。(2)在“酸浸”時要不斷攪拌的目的是。(3)為了加快“轉化”的速率,可適當升高溫度,但溫度不宜過高,其原因是。(4)離子晶體熔點的高低與離子所帶的電荷數(shù)多少、半徑大小、堆積緊密程度有關,試分析Sb2O3的熔點高于Bi2O3的原因是。(5)“轉化”步驟中Sb4O5Cl2轉化為Sb2O3的化學方程式為。Ⅱ.某同學用輝鉍礦制取NaBiO3(不溶于水),為了測定所制NaBiO3產品的純度,該同學稱取樣品mg,加入足量稀硫酸和MnSO4溶液使其完全反應,再用0.1mol/LH2C2O4標準溶液滴定生成的MnO4-,平行滴定三次,三次平均消耗標準液的體積為bmL(雜質不參加反應(6)達到滴定終點時的現(xiàn)象是,產品的純度為。【答案】(1)第五周期第ⅤA族(2)加快反應速率和提高“酸浸”效率(3)溫度過高氨水會揮發(fā),增加了成本(4)Sb2O3晶體比Bi2O3晶體堆積更加緊密,Bi2O3和Sb2O3陰陽離子所帶電荷數(shù)相等,但Bi3+離子半徑大于Sb3+,Bi2O3離子鍵更弱,故Bi2O3熔點低于Sb2O3(5)Sb4O5Cl2+2NH3·H2O=2Sb2O3+2NH4Cl+H2O(6)當?shù)稳胱詈蟀氲螛藴室?,溶液的紫紅色恰好褪去,且30s內不變?yōu)樽霞t色2.8bm%(或〖祥解〗精煉鉍煙塵(主要成分為Sb2O3、As2O3、Bi2O3等)加入鹽酸進行酸溶后,“酸浸”液的主要成分是SbCl3、BiCl3、AsCl3,加入水進行水解,根據題干信息可知,Sb3+易水解生成兩種氯氧銻沉淀SbOCl、Sb4O5Cl2,過濾后濾出濾渣,加入氨水,促使SbOCl、Sb4O5Cl2轉化為Sb2O3,加入C進行還原得目標產物?!驹斘觥浚?)已知As是33號元素,基態(tài)As原子的價層電子排布式為:4s24p3,故其價層電子排布圖為,Sb與N為同主族,核外電子層數(shù)為5,故Sb在元素周期表中的位置是第五周期第ⅤA族,故答案為:;第五周期第ⅤA族;(2)在“酸浸”時要不斷攪拌可以增大物質之間的接觸面積,加快反應速率、提高浸出率,故其目的是加快反應速率和提高“酸浸”效率,故答案為:加快反應速率和提高“酸浸”效率;(3)由題干流程圖可知,“轉化”步驟中使用了氨水,而氨水在高溫下易揮發(fā),降低其利用率,故為了加快“轉化”的速率,可適當升高溫度,但溫度不宜過高,其原因是溫度過高氨水會揮發(fā),增加了成本,故答案為:溫度過高氨水會揮發(fā),增加了成本;(4)已知Sb2O3和Bi2O3均為離子晶體,Sb2O3晶體比Bi2O3晶體堆積更加緊密,Bi2O3和Sb2O3陰、陽離子所帶電荷數(shù)相等,但Bi3+離子半徑大于Sb3+,Bi2O3離子鍵更弱,故Bi2O3熔點低于Sb2O3,故答案為:Sb2O3晶體比Bi2O3晶體堆積更加緊密,Bi2O3和Sb2O3陰陽離子所帶電荷數(shù)相等,但Bi3+離子半徑大于Sb3+,Bi2O3離子鍵更弱,故Bi2O3熔點低于Sb2O3;(5)由分析可知,“轉化”步驟中Sb4O5Cl2轉化為Sb2O3的化學方程式為Sb4O5Cl2+2NH3·H2O=2Sb2O3+2NH4Cl+H2O,故答案為:Sb4O5Cl2+2NH3·H2O=2Sb2O3+2NH4Cl+H2O;(6)用0.1mol?L-1的H2C2O4標準溶液滴定,當?shù)稳胱詈蟀氲蜨2C2O4標準溶液,紫紅色恰好褪去且半分鐘內不變?yōu)樽霞t色,說明到達滴定終點,若滴定終點時消耗H2C2O4溶液bmL,NaBiO3的相對分子質量為280,結合方程式5NaBiO3+2Mn2++14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O、2MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2+2Mn2++8H2O可知,5NaBiO3~2MnO4-~5H2C2O4,則該產品的純度是:280g/mol×0.1mol/L×b×10-3Lm×100%=2.8bm%(7.(2025·重慶·二模)鈀(Pd)是一種銀白色金屬,質軟、有良好的延展性和可塑性,塊狀金屬鈀能吸收大量氫氣。用某廢鈀催化劑(主要雜質是碳和有機物及少量鐵和鋅)制備Pd的流程如下:(1)鈀位于第五周期的第10個縱行,鈀在周期表的區(qū);王水中含HNO3,NO3-(2)為驗證Pd2+與NH3形成了配位鍵,需用儀器測定PdNH32Cla.質譜儀b.紅外光譜儀c.核磁共振氫譜儀d.X射線衍射儀(3)已知N2H4為二元弱堿,在水中第一步電離為:N2H4+(4)“還原”時,N2H4還原PdO(5)“沉鈀”時加入鹽酸的作用是。(6)海綿鈀具有優(yōu)良的儲氫功能。假設海綿鈀的密度為ρg?cm-3,儲氫后,氫氣的濃度為rmol(1molPd吸附氫氣的物質的量),則吸附的氫氣體積(標準狀況)是海綿鈀體積的倍(用含ρ、【答案】(1)d平面三角形(2)b(3)N2H(4)2(5)中和NH3?H2O(或與NH3反應(6)11200〖祥解〗廢鈀催化劑高溫焚燒有機物、C、Fe、Zn、Pd被氧氣氧化生成氧化物,有機物、C轉化為尾氣而除去,加入N2H4,PdO被N2H4還原產生Pd,F(xiàn)e被還原為Fe單質,Zn被還原為Zn單質,再向其中加入王水,Pd、Fe、Zn都能溶于王水,其中Pd與王水反應得到H2[PdCl4]溶液,同時產生有毒無色氣體NO氣體,再向溶液中加入濃氨水調節(jié)溶液pH,鈀轉化為可溶性的[Pd(NH3)4]2+,鐵離子、鋅離子全部形成Fe(OH)3、Zn(OH)2沉淀,然后過濾,向濾液中加入鹽酸,析出得到[Pd(NH3)2]Cl2黃色晶體,然后煅燒得到PdCl2,再經過還原得到Pd,據此解答?!驹斘觥浚?)鈀位于第五周期的第10個縱行,鈀在周期表的d區(qū);王水中含HNO3,NO3-(2)紅外光譜儀可以檢測出化學鍵及官能團的信息,所以用測定PdNH(3)N2H4為二元弱堿,在水中第一步電離為:N2H4+(4)根據氧化還原反應的書寫規(guī)則,N2H4還原PdO(5)“沉鈀”時加入鹽酸的作用是中和NH3?H2O(或與NH3反應(6)可知1molPd的質量為106g,密度為ρg?cm-3,得體積為106ρcm3,儲氫后,氫氣的濃度為rmol,則體積為22.4rL8.(2025·重慶·模擬預測)多硫化物金礦石(主要成分是SiO2)已知:①浸出液中Au以Au(CN)2-形式存在;②濾液中Zn以Zn(CN)42-形式存在;③HCN易揮發(fā),有劇毒;④Au(CN)2(1)Au與Cu、Ag同族,且與Ag相鄰,Cu、Ag、Au原子序數(shù)依次增大,則Au在周期表中的位置為Au的價電子排布式為。(2)為了使金礦石焙燒充分,在焙燒時可采取的措施有。(3)“浸金”過程發(fā)生反應的離子方程式為。(4)“浸渣”的主要成分是(寫化學式)。(5)將“濾液”進行“轉化”、“吸收”的目的是。(6)取10t金礦石通過上述工藝流程冶煉金,用200L0.002mol/LNaCN溶液分多次浸取,浸出液體積為200L,取20.00mL“浸出液”,用0.001mol/L酸性KMnO4溶液滴定,到達滴定終點時消耗酸性KMnO4溶液體積為6.00mL,該金礦石中金的含量為g/t(【答案】(1)第六周期IB族

5d(2)將金礦石粉碎、金礦石粉與空氣采用逆流焙燒(3)4Au+2H(4)SiO2、(5)生成NaCN溶液,使NaCN溶液重復利用(6)3.349〖祥解〗金礦石經焙燒后,硫轉化為二氧化硫,黃鐵礦中的鐵轉化為氧化鐵,經氰化鈉溶液浸取后,SiO2、Fe2O3沉淀洗出,Au轉化為Au(CN)2-;浸出液中加入Zn后,Au以單質形式析出,【詳析】(1)因銅在第四周期IB族,因此金在第六周期第IB族,IB族的價電子排布式為(n-1)d10ns1(2)金礦石粉碎后會與空氣接觸面積更大焙燒更充分,另外將空氣從焙燒容器中下口向上通,將金礦石粉從焙燒容器上口往下倒,采用逆流法焙燒更充分;(3)“浸金”離子反應方程式為4Au+2H2(4)Au會溶解于NaCN溶液,而SiO2、Fe2O3不溶于NaCN溶液,因此浸渣是(5)“轉化”是利用強酸生成弱酸HCN,然后用NaOH溶液吸收HCN,生成NaCN溶液,從而使NaCN溶液重復利用;(6)CN-與酸性MnO4-反應方程式為2CN-+2MnO4-+8H+=2Mn2++2CO2↑+N2↑+4H2O,根據比例關系可計算出20mL“浸出液”中反應后剩余9.(2025·重慶·二模)鈦被稱為“二十一世紀的金屬”,乳酸亞鐵[FeC3H5O32]常作補鐵制劑。工業(yè)上用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,雜質有已知:①酸性溶液中鈦元素主要以TiO2+形式存在,TiO2+能水解;②25℃時,KspFeOH(1)基態(tài)鈦原子價層電子軌道表示式為;濾渣的主要成分為(填化學式);試劑X為。(2)“沉鐵”時需控制反應溫度低于35℃,其主要目的是。(3)濾液1“沉鈦”的離子方程式為。(4)已知濾液2中Fe2+的濃度為0.8mol/L,Mg2+的濃度為0.02mol/L,則濾液2中pH不大于(已知lg3≈0.5(5)上述流程中,“結晶”和“沉鈦”順序不宜交換的主要原因是。(6)TiO2與C、Cl2,在物質TiClCOCOCl分壓(MPa)4.59×1.84×3.70×5.98×①該溫度下,TiO2與C、Cl2反應的總化學方程式為②隨著溫度升高,尾氣中CO的含量升高,主要原因是。【答案】(1)SiO2、CaSO4(2)防止NH4HCO3分解(或減少(3)TiO(4)6.5(5)沉鈦時,需加入大量的水,不利于綠礬的結晶(6)5TiO2+6C+10Cl2600℃5TiCl4+2CO+4CO2〖祥解〗鈦鐵礦主要成分為FeTiO3,雜質有Fe2O3、CaO、MgO、SiO2等。鈦鐵礦用稀硫酸“酸浸”,酸性溶液中鈦元素主要以TiO2+形式存在,可知溶液存在的陽離子為TiO2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+,CaO與硫酸反應生成硫酸鈣沉淀,SiO2不與硫酸反應,過濾,濾渣中含有SiO2、CaSO4;濾液加鐵粉把Fe3+還原為Fe2+,蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾得硫酸亞鐵晶體;硫酸亞鐵溶液加碳酸氫銨“沉鐵”生成碳酸亞鐵沉淀,碳酸亞鐵加乳酸溶液轉化為乳酸亞鐵溶液;濾液1中含有TiO2+、Mg2+、Fe2+,加大量熱水使TiO2+水解為TiO2·nH2O沉淀,【詳析】(1)Ti是22號元素,基態(tài)鈦原子價電子排布式為3d24s2,基態(tài)鈦原子價層電子軌道表示式為;CaO與硫酸反應生成硫酸鈣沉淀,SiO2不與硫酸反應,所以濾渣的主要成分為SiO2、CaSO4;試劑X把Fe3+還原為Fe2+,則X為(2)碳酸氫銨受熱易分解,為防止NH4HCO3分解,“沉鐵”(3)濾液1中含有TiO2+、Mg2+,加熱水使TiO2+水解為TiO2(4)Fe2+開始沉淀時c(OH-)=KspFeOH2cFe2+=8×10-160.8=1×10-7.5,此時pH=6.5;Mg2+開始沉淀時c(OH-(5)沉鈦時,需加入大量的水,不利于綠礬的結晶,所以“結晶”和“沉鈦”順序不宜交換;(6)①根據表中數(shù)據可知,該溫度下C主要生成CO和CO2,根據相同條件下氣體的壓強之比等于物質的量之比,可知TiCl4、CO和CO2的物質的量之比約是5:2:4,該溫度下,TiO2與C、Cl②隨著溫度升高,CO2與C反應生成CO,所以尾氣中CO10.(2025·江西新余·二模)鈧(Sc)是一種功能強大但產量稀少的稀土金屬,廣泛用于尖端科技領域。從某種磷精礦(主要成分為Ca5PO43F,含少量ScPO4、FeO、Fe(1)寫出“酸浸”過程中Ca5PO43F(2)“萃取”的目的是富集Sc,但其余元素也會按一定比例進入萃取劑中。①通過3ROH+POCl3?(RO)3PO+3HCl制得有機磷萃取劑(RO)3PO,其中—R代表烴基,—R不同,(RO)3PO產率也不同。當—R為“-CH2CH3”②“反萃取”的目的是分離Sc和Fe元素。向“萃取液”中通入NH3,F(xiàn)e2+、Fe3+、Sc3+的沉淀率隨pH的變化如圖1,試劑X為(填“SO2”或“ClO2

圖1(3)已知Ka1H2C2O4=a,Ka2H2C2O4=b,KspSc2(4)草酸鈧晶體Sc2C2O43?6H2

圖2【答案】(1)Ca(2)大于隨著碳原子數(shù)增加,“-CH2CH2CH3”推電子能力強于“-CH2CH(3)a(4)Sc〖祥解〗磷精礦加入硝酸酸浸,二氧化硅不反應,過濾得到濾渣1,稀土元素、鐵、鈣元素進入濾液,加入萃取劑萃取出稀土元素,然后加入試劑X為亞硫酸鈉將三價鐵轉化為二價鐵,通入氨氣,調節(jié)pH分離出含有稀土的固相,再加入硝酸溶解,加入硫酸除去鈣元素得到硫酸鈣為濾渣2,濾液加入草酸沉淀分離出草酸鈧晶體?!驹斘觥浚?)“酸浸”過程中Ca5PO43F(2)①隨著碳原子數(shù)增加,“-CH2CH2CH3”推電子能力強于“-CH2CH3”,O-H鍵更難斷裂,不利于3ROH+POCl3?(RO)3PO+3HCl正向進行,(RO)3PO產率降低,所以當—R為“-CH2CH3”時,((3)此反應的平衡常數(shù)K=c6(H(4)1mol草酸鈧晶體Sc2C2O43?6H2O的質量為462g,550℃時,質量減少462g×(19.5%+3.9%)≈108g,根據質量守恒,1mol草酸鈧晶體Sc2C2O43?6H2O含6molH2O,6molH211.(2025·重慶·模擬預測)從含有TiO2已知:鈦酸鈉Na2TiO3難溶于水;+5價V(1)基態(tài)V原子的價層電子排布圖為;NH4+的空間結構名稱是(2)由TiCl4制取Ti時,通入Ar的作用是(3)“高溫堿浸”時生成鈦酸鈉的離子方程式為。(4)圖中由TiO2制取TiCl4的化學方程式為(5)“沉釩”時,溶液的pH控制在8左右,沉釩率高,pH低于7.5或高于8時沉釩率均低,其原因是。(6)“沉釩”后要進行過濾、洗滌,判斷NH4VO3(7)測定回收所得V2O5樣品的純度:稱取3.0g樣品,用稀硫酸溶解配制得250mLVO22SO4溶液。量取25.00mL溶液于錐形瓶中,加入過量的10.00mL0.4000mol?-1NH4(已知:VO2++Fe【答案】(1)正四面體形(2)防止高溫下Mg和Ti被氧化(3)TiO(4)TiO(5)pH過低,VO3-轉化為VO2+程度大;pH過高,(6)取最后一次洗滌液于試管中,先加入稀硝酸,再滴加硝酸銀溶液,無白色沉淀產生,則NH4(7)91〖祥解〗廢催化劑(含有TiO2、V2O5、WO3),用NaOH溶液高溫堿浸,得到鈦酸鈉溶液和釩鎢液,鈦酸鈉溶液用硫酸溶液酸浸得到H2TiO3,H2TiO3焙燒得到TiO2,TiO2和過量C、Cl2反應生成TiCl4,TiCl4和Mg反應生成Ti;釩鎢液用鹽酸調pH得到H2WO4和NaVO3,NaVO3和NH4Cl反應生成NH4VO3,焙燒NH【詳析】(1)V是23號元素,基態(tài)V原子的價層電子排布圖為,NH4+中心原子價層電子對數(shù)為4+12(2)Mg和Ti易被氧氣氧化,由TiCl4制取Ti時,通入Ar的作用是防止高溫下Mg和Ti(3)“高溫堿浸”時TiO2和NaOH溶液反應生成難溶于水的鈦酸鈉Na2TiO(4)TiO2和過量C、Cl2反應生成TiCl4,根據得失電子守恒和原子守恒配平化學方程式為:TiO2(5)“沉釩”時,溶液的pH控制在8左右,沉釩率高,pH低于7.5或高于8時沉釩率均低,其原因是:pH過低,VO3-轉化為VO2+程度大;pH過高,(6)“沉釩”后要進行過濾、洗滌,目的是除去表面留有的Cl-,判斷NH4VO3是否洗凈,只需要檢驗最后一次洗滌液中是否含有Cl-(7)25.00mL溶液中加入0.00400mol?Fe2+,用0.01000mol?L-1KMnO4滴定其余Fe2+需20.00mL,KMnO4物質的量為0.01000mol·?L-1×?0.02000L=2.00×10-4mol,由MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,可知消耗Fe2+物質的量=5×(2.00×10-4mol)=1.00×10-3mol,剩余Fe2+物質的量=0.00400mol-1.00×10-3mol=0.00300mol,由VO2++Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O可知,25.00mL溶液中VO2+的物質的量為0.00300mol,整體250mL溶液中VO12.(2025·重慶·一模)鎳、鈷及其化合物在工業(yè)上有廣泛的應用。以含鎳廢料(主要成分為NiO,含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)為原料制備回答下列問題:(1)基態(tài)Co原子的價層電子的軌道表示式為。(2)“濾渣Ⅰ”主要成分是(填化學式)。(3)“調pH”過程中生成黃鈉鐵礬沉淀,該反應的離子方程式為。(4)①“萃取”時需充分振蕩,目的是。②“萃取”和“反萃取”可簡單表示為:2HX+Ni(5)常溫下,KspCoOH2=2×10-15,若起始時cCo2+(6)CoCO3在空氣中能受熱分解,測得剩余固體的質量與起始CoCO3的質量的比值(剩余固體的質量分數(shù)將CoCO3固體置于熱解裝置中,通入空氣流,在℃(填范圍)煅燒至恒重即可得到Co3O4。(已知CoCO3的摩爾質量為【答案】(1)(2)SiO2、(3)3(4)增大有機溶劑與溶液的接觸面積,提高Ni2+的萃取率消耗H(5)7.3(6)400°〖祥解〗工業(yè)上以含鎳廢料(主要成分為NiO,含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)為原料制備NiSO4?6H2O和CoCO3的工藝流程為:將含鎳廢料先加稀硫酸進行酸浸,SiO2不溶,BaO與H2SO4反應生成BaSO4沉淀,過濾后形成濾渣I除去;其余氧化物溶于稀硫酸轉化為含Ni2+、Fe2+、Fe3+、Co2+、H+的酸性濾液,在濾液中加入NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+,再加入Na【詳析】(1)Co為27號元素,位于周期表中第四周期第VIII族,基態(tài)Co原子的價層電子排布式為:3d74s2故答案為:。(2)根據分析,濾渣I的主要成分為不與稀硫酸反應的SiO2以及能與稀硫酸反應的BaO生成的BaSO故答案為:SiO2、BaSO(3)“調pH”過程是使Fe3+在Na2CO3溶液中最后轉化為故答案為:3Fe(4)①“萃取”的目的是將含Ni2+、Co2+的濾液加入有機萃取劑把Ni2+②“萃取”和“反萃取”可簡單表示為:2HX+Ni故答案為:增大有機溶劑與溶液的接觸面積,提高Ni2+的萃取率;消耗H(5)常溫下,KspCoOH2=2×10-15,若起始時cCo2+=0.05mol/L,“沉鈷”時的pH為:K故答案為:7.3。(6)CoCO3在空氣中能受熱分解,根據測得剩余固體的質量與起始CoCO3的質量的比值(剩余固體的質量分數(shù))圖可知,CoCO3受熱后得到的產物可能是:CoO、Co2O3、Co3O4,取1molCoCO3119g分別得到上面故答案為:400°C13.(2025·重慶·一模)四鉬酸銨的用途非常廣泛,可用作催化劑、防腐劑、阻燃劑、電化學應用等。下圖是用輝鉬礦(含MoS2、V2O5、CuS2、Fe已知:①MoS2、V2O②當溶液中離子濃度小于1.0×10③25℃下部分難溶物的pKsp(pKsp難溶物FeCuAlpK392033(1)四鉬酸銨中Mo元素的化合價為,基態(tài)V原子的價層電子排布圖為。(2)“氧化焙燒”時,MoS2反應生成Na2MoO4和Na2SO4,則該反應的化學方程式為;在“溶液X”中通入氣體1和氣體2的順序是先通入(3)“沉釩”時,加入過量NH42SO(4)“凈化”過程加入氨水調節(jié)溶液pH,需將溶液的pH調至大于6.5,其原因是。(5)生成聚合硫酸鋁鐵的離子反應為:Al3++Fe3++HCO3-+【答案】(1)+6(2)2MoS2+6Na(3)增大NH4+濃度,促進(4)為使Fe3+、Cu2+、Al3+沉淀完全,Cu2+需要的pH最大,Cu(5)22.4n〖祥解〗輝鉬礦(含MoS2、V2O5、CuS2、Fe3O4、Al2O3等)加入純堿、氧氣焙燒,MoS2反應生成Na2MoO4和Na2SO4,V2O5、Al2O3均可與純堿反應生成對應的鈉鹽,焙燒產生的氣體1主要為CO2;加入H2SO4、NH42SO4,相應的金屬元素轉化為金屬陽離子,釩元素轉化為NH4VO3,加入氨水凈化,沉淀Fe3+、Al【詳析】(1)根據化合價代數(shù)和為0可知,(NH4)2Mo4O13·2H2O中Mo元素的化合價為+6價;基態(tài)V原子的價層電子排布式為3d34(2)“氧化焙燒”時,MoS2反應生成Na2MoO4和Na2SO4,則該氧化還原反應的化學方程式為:2MoS2+6Na2CO3+9O2=焙燒2Na2MoO“溶液X”是飽和NaCl溶液,CO2在其中溶解度較小,應先通NH3,再通CO2;(3)“沉釩”時,加入過量NH42SO4的目的是提高(4)“凈化”過程加入氨水調節(jié)溶液pH,沉淀Fe3+、Al3+、Cu2+,由表中數(shù)據可知,沉淀[Cu(OH)2]需要的pH最大,Cu2+完全沉淀時,(5)將離子反應配平得到:aAl3++bFe3++nHCO專題10物質的轉化與工藝流程1.(2025·重慶·高考真題)硒(Se)廣泛應用于農業(yè)和生物醫(yī)藥等領域,一種利用H2Se熱解制備高純硒的流程如下:已知H2Se的沸點為231K,回答下列問題:(1)真空焙燒時生成的主要產物為Al2Se3,其中Se的化合價為,Al(2)氫化過程沒有發(fā)生化合價的變化,Al元素轉化為Al2O3·xH2O,則反應的化學方程式為。(3)熱解反應:H2Seg?Seg+H2g

ΔH>0。冷凝時,將混合氣體溫度迅速降至500K得到固態(tài)硒。(4)Se的含量可根據行業(yè)標準YS/T226.12-2009進行測定,測定過程中Se的化合價變化如下:稱取粗硒樣品0.1000g,經過程①將其溶解轉化為弱酸H2SeO3,并消除測定過程中的干擾。在酸性介質中,先加入0.1000mol·L-1Na2S2O3標準溶液40.00mL,在加入少量KI和淀粉溶液,繼續(xù)用Na2S2O3標準溶液滴定至藍色消失為中點(原理為I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),又消耗8.00mL。過程②中Se(IV)與【答案】(1)-21s(2)Al(3)凝華減少H2Se生成,提高Se產率H(4)4H〖祥解〗粗Se加入鋁粉焙燒得到Al2Se3,通入水蒸氣氫化得到H2Se【詳析】(1)Al是IIIA族元素,化合價為+3價,則Se化合價為-2價;鋁的基態(tài)電子排布式為1s(2)“氫化”過程是Al2Se3與水蒸氣反應生成H(3)從氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程為凝華;已知熱解正向是吸熱反應,降溫時,為避免平衡逆向移動,需要迅速冷凝Se蒸汽,故目的是減少H2Se生成,提高Se產率;尾氣種含有H2(4)反應③是SeIV被KI還原為Se的過程,離子方程式為:4第一次加入40.00mL的Na2S2O3溶液和KI溶液,二者同時做還原劑,將H2SeO3還原為Se,第二次再加入同濃度的Na2S2O3滴定上一步生成的碘單質,整個過程相當于48mL0.1mol/L的Na2S2.(2024·重慶·高考真題)含釕(Ru)催化劑在能源等領域應用廣泛。Ru(NO)NO33方是制備負載型釕催化劑的前驅體。一種制備高純Ru(NO)NO3RuCl回答下列問題:(1)已知基態(tài)Ru的核外電子排布式為[Kr]4d75s1,則Ru在元素周期表中位于第周期第族。KNO2中,(2)為驗證Ru與NO形成了配位鍵,對所得Ru(NO)Cl3的表征結果如圖所示,表征所用儀器是_______A.核磁共振儀 B.質譜儀 C.紅外光譜儀 D.X射線衍射儀(3)步驟①中無氣體生成,除生成Ru配合物外,生成的鹽還有(填化學式)。(4)步驟②生成的Ru(NO)OH3為難溶物,反應的化學方程式為(5)步驟③在加入稀硝酸前,需要將難溶物加入AgNO3溶液中,以除去殘留的Cl-;為使Cl-沉淀完全,Ag+濃度應大于mol/L。(已知(6)Ru(NO)NO33受熱易分解,在660K時完全分解,失重率為58%,剩余固體為Ru【答案】(1)五ⅧV形(2)C(3)KNO3、KCl(4)Ru(NO)Cl(5)1.8×(6)RuO2〖祥解〗根據流程可知,第①步發(fā)生反應2RuCl3?3H2O+3KNO2+2HCl=2【詳析】(1)根據Ru的價電子排布式為[Kr]4d75s1,Ru在周期表中的位置是第五周期第Ⅷ族;NO2-成鍵電子對為2,孤對電子為5+1(2)圖為吸收波譜的譜圖,為紅外光譜,測量儀器為紅外光譜儀,答案選C;(3)步驟①中加入NaNO2,亞硝酸鈉發(fā)生歧化反應,反應無氣體生成,根據氧化還原反應配平該反應為2RuCl3?3H2O+3KNO2(4)步驟②生成的Ru(NO)OH3為難溶物,反應的化學方程式為(5)為使Cl-沉淀完全,則c(Cl-)<1×10-5mol/L,Ag+(6)設分解1molRu(NO)NO33,其質量為317g,當660K時完全分解,失重率為58%,剩余固體質量為317g×(1-58%)=133.14g,根據Ru守恒,n(Ru)=1mol,其含有的Ru質量為101g,剩余固體為Ru的氧化物,則n(O)=133.14g-1013.(2023·重慶·高考真題)Fe3O4是一種用途廣泛的磁性材料,以FeCl2為原料制備

25℃時各物質溶度積見下表:物質FeFeCa溶度積K4.9×2.8×5.0×回答下列問題:(1)Fe3O4中Fe元素的化合價是+2和。O(2)反應釜1中的反應需在隔絕空氣條件下進行,其原因是。(3)反應釜2中,加入CaO和分散劑的同時通入空氣。①反應的離子方程式為。②為加快反應速率,可采取的措施有。(寫出兩項即可)。(4)①反應釜3中,25℃時,Ca2+濃度為5.0mol/L,理論上②稱取CaCl2水合物1.000g,加水溶解,加入過量Na2C2O4,將所得沉淀過濾洗滌后,溶于熱的稀硫酸中,用0.1000mol/【答案】(1)+31s22s22p6(2)防止二價鐵被空氣中氧氣氧化為三價鐵(3)4CaO+6H2O+4Fe(4)11最后半滴標準液加入后,溶液變?yōu)槲⒓t色,且半分鐘內不變色66.6%〖祥解〗FeCl2溶液加入氧化鈣生成氫氧化亞鐵,F(xiàn)eCl2溶液加入氧化鈣和空氣生成氫氧化鐵,反應釜1、2中物質混合后調節(jié)【詳析】(1)Fe3O4可以寫成FeO?Fe2O3,故Fe元素的化合價是+2和+3。O2-為氧原子得到(2)空氣中氧氣具有氧化性,反應釜1中的反應需在隔絕空氣條件下進行,其原因是防止二價鐵被空氣中氧氣氧化為三價鐵;(3)①反應釜2中,加入CaO和分散劑的同時通入空氣,氧氣將二價鐵氧化三價鐵,三價鐵與氧化鈣和水生成的氫氧化鈣生成氫氧化鐵,反應的離子方程式為4CaO+6H2②為加快反應速率,可采取的措施有適當升高溫度、攪拌等;(4)①反應釜3中,25℃時,Ca2+濃度為5.0mol/L,反應不能使鈣離子生成沉淀,防止引入雜質,故此時cOH-=Ksp②高錳酸鉀溶液紫紅色,故滴定達到終點的現(xiàn)象為:最后半滴標準液加入后,溶液變?yōu)槲⒓t色,且半分鐘內不變色;氯化鈣和草酸鈉轉化為草酸鈣沉淀CaC2O4,草酸鈣沉淀加入硫酸轉化為草酸,草酸和高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應:2MnO4-+5H2【『點石成金』】4.(2022·重慶·高考真題)電子印制工業(yè)產生的某退錫廢液含硝酸、錫化合物及少量Fe3+和Cu2+等,對其處理的流程如圖。Sn與Si同族,25℃時相關的溶度積見表?;瘜W式Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)Fe(OH)3Cu(OH)2溶度積1.0×10-564×10-382.5×10-20(1)Na2SnO3的回收①產品Na2SnO3中Sn的化合價是。②退錫工藝是利用稀HNO3與Sn反應生成Sn2+,且無氣體生成,則生成的硝酸鹽是,廢液中的Sn2+易轉化成SnO2·xH2O。③沉淀1的主要成分是SnO2,焙燒時,與NaOH反應的化學方程式為。(2)濾液1的處理①濾液1中Fe3+和Cu2+的濃度相近,加入NaOH溶液,先得到的沉淀是。②25℃時,為了使Cu2+沉淀完全,需調節(jié)溶液H+濃度不大于mol?L-1。(3)產品中錫含量的測定稱取產品1.500g,用大量鹽酸溶解,在CO2保護下,先用Al片將Sn4+還原為Sn2+,再用0.1000mol?L-1KIO3標準溶液滴定,以淀粉作指示劑滴定過程中IO3-被還原為I—,終點時消耗KIO3溶液20.00mL①終點時的現(xiàn)象為,產生I2的離子反應方程式為。②產品中Sn的質量分數(shù)為%?!敬鸢浮?1)+4價Sn(NO3)2、NH4NO3SnO2+2NaOH高溫Na2SnO3+H2O(2)Fe(OH)32×10-7(3)滴入最后半滴KIO3標準溶液,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內不褪色IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2〖祥解〗由題給流程可知,向退錫廢液中加入氫氧化鈉溶液調節(jié)溶液pH為1.5,將錫的化合物轉化為二氧化錫,過濾得到含有鐵離子、銅離子的濾液1和沉淀1;向沉淀1中加入氫氧化鈉焙燒將二氧化錫轉化為錫酸鈉后,水浸、過濾得到錫酸鈉溶液,溶液經蒸發(fā)結晶得到錫酸鈉?!驹斘觥浚?)①由化合價代數(shù)和為0可知,錫酸鈉中錫元素的化合價為+4價,故答案為:+4價;②由分析可知,退錫工藝中發(fā)生的反應為錫與稀硝酸反應生成硝酸亞錫、硝酸銨和水,則則生成的硝酸鹽是硝酸亞錫和硝酸銨,故答案為:Sn(NO3)2、NH4NO3;③由沉淀1的主要成分是二氧化錫可知,焙燒時發(fā)生的反應為二氧化錫和氫氧化鈉高溫條件下反應生成錫酸鈉和水,反應的化學方程式為SnO2+2NaOH高溫Na2SnO3+H2O,故答案為:SnO2+2NaOH高溫Na2SnO3+H2O;(2)①由溶度積可知,向濾液1中加入氫氧化鈉溶液,溶解度小的氫氧化鐵先沉淀,故答案為:Fe(OH)3;②由溶度積可知,25℃時,銅離子沉淀完全時,溶液中的氫氧根離子濃度為2.5×10-201×10-5mol/L=5×10-8mol/L,則溶液中的氫離子濃度不大于2×10(3)①由題意可知,碘酸鉀先與二價錫離子反應生成碘離子,當二價錫反應完,碘離子與碘酸根反應生成碘單質,碘遇淀粉溶液變藍色時,溶液由無色變?yōu)樗{色,則終點時的現(xiàn)象為滴入最后半滴碘酸鉀標準溶液,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內不褪色,反應生成碘的離子方程式為IO3-+3Sn2++6H+=I-+3Sn4++3H2O,IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,故答案為:滴入最后半滴KIO3標準溶液,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內不褪色;IO3-+5I-+6H+=3I2+3H②由得失電子數(shù)目守恒可知,滴定消耗20.00mL0.1000mol?L-1碘酸鉀溶液,則1.500g產品中錫元素的質量分數(shù)為0.1000×0.0200×3×1191.500×100%=47.6%,故答案為:47.6%5.(2021·重慶·高考真題)電鍍在工業(yè)生產中具有重要作用,某電鍍廠生產的廢水經預處理后含有Cr2O72-和少量的Cu2+、Ni已知:Ksp(CuS)=6.3×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19回答下列問題:(1)Cr2O72-中(2)還原池中有Cr3+生成,反應的離子方程式為。(3)沉淀1為Cr(OH)3,其性質與Al(OH)3相似,則Cr(OH)3與NaOH溶液反應的化學方程式。(4)Na2S溶液呈堿性的原因是(用離子方程式表示),沉淀2為。(5)若廢水中還含有Cd2+,pH=4時Cd2+的濃度為mol·L-1,用該結果說明Cd2+影響上述流程進行分離的原因是(設H2S平衡濃度為1.0×10-6mol·L-1。已知:H2S的K1=1.0×10-7,K2=7.0×10-15,Ksp(CdS)=7.0×10-27)【答案】(1)+6(2)Cr(3)Cr(OH)3+NaOH=NaCrO2+2H2O(4)S2-+H2O?HS-+OH-CuS(5)1.0×10-7mol/L在沉淀池2中進行的沉淀Cu2+反應需要調節(jié)溶液體系pH=4,經過計算可以發(fā)現(xiàn)此時c(Cd2+)<1.0×10-5mol/L,可以認為Cd2+與Cu2+此時均完全沉淀,即沉淀2是CuS和CdS的混合物而無法準確分離開〖祥解〗廢水經預處理后含有Cr2O72-和少量的Cu2+、Ni2+,題目要對其中所含離子進行逐一分離,實現(xiàn)資源再利用。這是解題的關鍵,根據要求“逐一分離”這一點,結合流程及題目給出的信息Ksp(CuS)=6.3×10-36<K【詳析】(1)利用化合物中元素化合價代數(shù)和為0來解答,不過這里的是離子,所以各元素化合價代數(shù)和等于該離子所帶的電荷數(shù)(要帶上正負),即:若假設Crx2O72-故答案為:+6;(2)從流程可知,還原池中加入了含有Cr2O72-和少量的Cu2+、Ni2+廢水,H2C2O4和用于調節(jié)溶液酸堿性的H2SO故答案為:Cr2(3)Cr(OH)3的性質與Al(OH)3相似,依據反應Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2故答案為:Cr(OH)3(4)Na2S溶液呈堿性是由于鹽類水解,Na2S是多元弱酸的正鹽,水解反應分兩步進行:第一步S2-+H2O?HS-+OH-,第二步HS-+H故答案為:S2-+H2(5)H2S的K1=C(H+)×C(HS-)C(H2S)=1.0×10-7、K2=C(H+)×C(S故答案為:1.0×10-7;在沉淀池2中進行的沉淀Cu2+反應需要調節(jié)溶液體系pH=4,經過計算可以發(fā)現(xiàn)此時c(Cd2+)<1.0×10-5mol/L,可以認為Cd2+與Cu2+此時均完全沉淀,即沉淀2是CuS和將本地區(qū)2025年模擬題(1-3模及名校模擬)進行匯編1.(2025·云南昆明·一模)鍺是一種重要的稀散金屬,主要用于電子工業(yè)、光導纖維等領域。某鋅浸渣中含有ZnO、Fe2O3、GeO2、SiO2已知:①部分含鍺微粒的存在形式與pH的關系為:pHpHpHpHGe存在形式GeGeGeO3②部分金屬離子的沉淀pH:FeFeZn開始沉淀7.52.36.2沉淀完全9.03.28.0回答下列問題:(1)基態(tài)鍺原子中電子排布能量最高的能級為,“濾渣”的主要成分的化學式是。(2)Fe2O3在“還原浸出”步驟中發(fā)生反應的離子方程式為,物質A(3)“沉鍺”操作后,Ge以GeO2的形式存在,隨著pH的升高,Ge的沉淀率升高?!俺伶N”操作理論上需控制pH范圍為(4)“酸溶”后,溶液的pH為1.8,向溶液中加入酒石酸萃取劑,其原理為酒石酸(C4H6O6①“萃取鍺”中主要反應的離子方程式為。②若pH升高,鍺的萃取率下降,原因是。③“反萃取”中加入的物質B是(填標號)。a.NaOH溶液

b.H2SO4溶液

c【答案】(1)4pSiO2、(2)Fe2(3)5<(4)Ge4++3C4H〖祥解〗鋅浸渣中含有ZnO、Fe2O3、GeO2、SiO2、PbSO4,加入SO2、H2SO4還原浸出,F(xiàn)e3+被還原SO2為Fe2+,浸出液中含有Ge4+、Zn2+、Fe2+,濾渣為SiO2、PbSO4;題中給出物質【詳析】(1)鍺原子電子排布式為Ar3d104s24p2,則最高能級為4p;由分析可知,“濾渣(2)還原浸出步驟中Fe2O3與硫酸反應生成Fe3+,然后被SO2還原,離子方程式為:Fe2O3+2H++SO(3)“沉鍺”操作后,Ge以GeO2的形式存在,隨著pH的升高,Ge的沉淀率升高。當pH<2時,Ge4+離子溶解度高,無法沉淀;當pH逐漸升高至2.5~5,Ge4+發(fā)生水解,生成GeOH3+,當pH進一步升高時,pH>6

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