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解题方法
1 . 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含
、
、
、
、
和
)，实现镍、钴、镁元素的回收。
(1)写出基态价电子的轨道表示式___________ 。第三周期主族元素中，第一电离能比Mg元素高的有___________ 种。
(2)“氧化”时，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(
)，其中S元素的化合价为___________ 。
(3)已知：的电离方程式为
、
；“氧化”时，先通入足量混合气，溶液中的正二价铁元素Fe(Ⅱ)被氧化为
，该反应的离子方程式为___________ ；再加入石灰乳，所得滤渣中主要成分是
、___________ (填化学式)。
(4)①将“钴镍渣”酸溶后，先加入NaClO溶液进行“钴镍分离”，写出“钴镍分离”反应生成
沉淀的离子方程式：___________ 。
②
(以
表示)为一种有效的金属萃取剂，不溶于水。用萃取酸浸液中的镍：
，已知萃取前溶液pH=3，
，萃取完成后溶液pH=1，则镍的萃取率=___________ [萃取率=
]。
(5)一种钴镍氧化物的立方晶胞结构如图，晶胞结构中有两种八面体空隙，一种全部由O构成(用x表示)，另一种由O和Ni共同构成(用y表示)，则晶体中x和y的数目之比为___________ ；已知晶胞参数为a pm，晶胞密度为
，据此推断阿伏加德罗常数
___________ (列出计算式)。
、、、、和)，实现镍、钴、镁元素的回收。
(1)写出基态
价电子的轨道表示式(2)“氧化”时，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(
)，其中S元素的化合价为(3)已知：
的电离方程式为、；“氧化”时，先通入足量混合气，溶液中的正二价铁元素Fe(Ⅱ)被氧化为，该反应的离子方程式为、(4)①将“钴镍渣”酸溶后，先加入NaClO溶液进行“钴镍分离”，写出“钴镍分离”反应生成
沉淀的离子方程式：②
(以表示)为一种有效的金属萃取剂，不溶于水。用萃取酸浸液中的镍：，已知萃取前溶液pH=3，，萃取完成后溶液pH=1，则镍的萃取率=]。(5)一种钴镍氧化物的立方晶胞结构如图，晶胞结构中有两种八面体空隙，一种全部由O构成(用x表示)，另一种由O和Ni共同构成(用y表示)，则晶体中x和y的数目之比为
，据此推断阿伏加德罗常数
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解题方法
2 . 二氧化铈(CeO2)是一种典型的金属氧化物，具有较强的氧化性广泛应用于多相催化反应，并作为汽车尾气净化的三效催化剂的重要组成成分。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3、BaO等)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下图所示：
；②滤液A中含：
、
等离子。
回答下列问题：
(1)滤渣A的主要成分是___________ (填化学式)；“酸浸”不用盐酸的理由是_________ (答一点即可)。
(2)“系列操作”包含以下几个过程：已知：
不能溶于有机物TBP；能溶于有机物TBP，且存在反应：
。“滤液A”中加入有机物TBP后的分离方法是___________ ，“有机层B”中发生反应的离子方程式为___________ 。水层中的一种溶质，理论上可以在工艺流程图中的_________ 工序中循环利用，减小“调pH”工序中
的用量，节约生产成本。沉淀完全(通常认为溶液中离子浓度小于
为沉淀完全)，应控制pH大于________ (已知25℃时
)。
(4)二氧化铈立方晶胞如图所示，则铈原子Ce在晶胞中的位置是________ ；晶体中一个Ce周围与其最近的O的个数为________ 。
；②滤液A中含：、等离子。回答下列问题：
(1)滤渣A的主要成分是
(2)“系列操作”包含以下几个过程：已知：
不能溶于有机物TBP；能溶于有机物TBP，且存在反应：。“滤液A”中加入有机物TBP后的分离方法是的用量，节约生产成本。
沉淀完全(通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全)，应控制pH大于)。(4)二氧化铈立方晶胞如图所示，则铈原子Ce在晶胞中的位置是
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解题方法
3 . 催化裂化是石油精炼中最重要的转化之一、FCC催化剂中含有多种金属元素，一种针对FCC废催化剂(含较多的CeO2、铁铝的氧化物和少量其他可溶于酸的物质)综合回收利用的工艺流程如下：
②常温下Ksp[Fe(OH)2]=4.0×10-16，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，Ksp [Al(OH)3]=3.0×10-33，lg2=0.3。
回答下列问题：
(1)已知基态Ce原子价层电子排布式为4f15d16s2，它有___________ 个未成对电子，它的最高正化合价为___________ 。
(2)物质X为___________ ，若利用pH传感器监测反应2，当pH=___________ 时，Fe3+已沉淀完全。(c(Fe3+) ≤ 1×10-5mol/L时视为完全沉淀)
(3)从溶液中获得NH4Al(SO4)2•6H2O晶体的“一系列操作”包括___________ 、过滤、洗涤、常温干燥。SO
的空间构型为___________ 。
(4)CeO2是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示，假设CeO2晶胞边长为a pm，CeO2晶体结构中与Ce4+相邻且最近的Ce4+有___________ 个，CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为___________ ，每个CeO2-x晶胞中Ce4+个数为___________ 。
②常温下Ksp[Fe(OH)2]=4.0×10-16，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，Ksp [Al(OH)3]=3.0×10-33，lg2=0.3。
回答下列问题：
(1)已知基态Ce原子价层电子排布式为4f15d16s2，它有
(2)物质X为
(3)从溶液中获得NH4Al(SO4)2•6H2O晶体的“一系列操作”包括
的空间构型为(4)CeO2是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示，假设CeO2晶胞边长为a pm，CeO2晶体结构中与Ce4+相邻且最近的Ce4+有
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解题方法
4 . 铊(Tl)广泛应用于电子、军工、航天等领域。一种从铅精矿焙烧产生的富铊灰(主要成分为PbO、ZnO、FeO、Fe2O3、Tl2O)中回收铊的工艺流程如图所示：
①Tl+易被氧化为Tl3+
②在氯化物-硫酸水溶液中，Tl元素以
形式存在
③萃取过程的反应原理为：H++CH3CONR2+
[CH3CONR2H]TlCl4
④常温下
请回答下列问题：
(1)铊(81Tl)与铝同主族，基态
原子的价电子轨道表示式为________ 。
(2)“浸取Ⅰ”中Tl2O发生反应的化学方程式为________ 。
(3)滤渣的主要成分为________ 。
(4)常温下，向“萃取分液”后的水相中加入NaOH溶液，调pH回收铁。已知水相中c(Zn2+)=0.1mol/L，控制pH范围为_______ (已知当溶液中离子浓度小于10-5mol/L时，通常认为该离子沉淀完全，结果保留一位小数)。
(5)请从化学平衡的角度解释“反萃取”过程中加入CH3COONH4溶液的原因________ 。
(6)“还原氯化沉淀”中反应的离子方程式为_______ 。
(7)铊镉合金是原子能工业重要材料，其一种立方晶胞结构如图所示，已知该铊镉合金密度为
，设
为阿伏加德罗常数的值，则铊原子和镉原子之间的最短距离d=_____ nm(用含
的代数式表示)。
①Tl+易被氧化为Tl3+
②在氯化物-硫酸水溶液中，Tl元素以
形式存在③萃取过程的反应原理为：H++CH3CONR2+
[CH3CONR2H]TlCl4 ④常温下
请回答下列问题：
(1)铊(81Tl)与铝同主族，基态
原子的价电子轨道表示式为(2)“浸取Ⅰ”中Tl2O发生反应的化学方程式为
(3)滤渣的主要成分为
(4)常温下，向“萃取分液”后的水相中加入NaOH溶液，调pH回收铁。已知水相中c(Zn2+)=0.1mol/L，控制pH范围为
(5)请从化学平衡的角度解释“反萃取”过程中加入CH3COONH4溶液的原因
(6)“还原氯化沉淀”中反应的离子方程式为
(7)铊镉合金是原子能工业重要材料，其一种立方晶胞结构如图所示，已知该铊镉合金密度为
，设为阿伏加德罗常数的值，则铊原子和镉原子之间的最短距离d=的代数式表示)。
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解题方法
5 . 硒和碲是重要的稀散元素，都可以作为半导体材料。一种从碲碱渣(碲和硒的含量较高，还含有少量
、
等元素)分离硒回收碲的工艺流程如下：
、
及少量可溶性的铜、铅化合物等。
②
为两性氧化物，微溶于水。
③亚硒酸为二元弱酸，
、
回答下列问题：
(1)硒与氧同族，基态
原子价电子排布式为___________ 。比较键角大小：
___________ 
(填“>”“<”或“=”)，原因是___________ 。
(2)“除杂渣”的主要成分为___________ 。
(3)“中和”时控制
为
，生成沉淀，若硫酸过量，将导致
的回收率下降的原因是___________ 。
(4)“酸浸液”中硒主要以亚硒酸的形式存在。若控制“酸浸液”的为2，此时溶液中
___________ 。
(5)“沉硒”时生成了一种无污染的单质气体，写出“沉硒”时发生的主要反应的化学方程式___________ 。
(6)一种以
和
为电极、
水溶液为电解质的电池，放电时，
插入层间形成
。写出该电池放电时正极的电极反应式___________ 。
、等元素)分离硒回收碲的工艺流程如下：
、及少量可溶性的铜、铅化合物等。②
为两性氧化物，微溶于水。③亚硒酸为二元弱酸，
、回答下列问题：
(1)硒与氧同族，基态
原子价电子排布式为(填“>”“<”或“=”)，原因是(2)“除杂渣”的主要成分为
(3)“中和”时控制
为，生成沉淀，若硫酸过量，将导致的回收率下降的原因是(4)“酸浸液”中硒主要以亚硒酸的形式存在。若控制“酸浸液”的
为2，此时溶液中(5)“沉硒”时生成了一种无污染的单质气体，写出“沉硒”时发生的主要反应的化学方程式
(6)一种以
和为电极、水溶液为电解质的电池，放电时，插入层间形成。写出该电池放电时正极的电极反应式
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解题方法
6 . 现以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含PbSO4、PbO2、PbO和少量FeO)为原料，可生产三盐基硫酸铅(PbSO4·3PbO·H2O)和副产品Fe2O3·xH2O，其工艺流程如下：
，
，
具有两性，PbO2有强氧化性。
(1)铅和碳同主族，与Cs同周期，则铅的外围电子轨道表示式为__________ 。
(2)“转化”后的难溶物质为PbCO3和少量PbSO4，则PbO2转化为PbCO3的离子方程式为__________ ，滤液1中
和的浓度之比为__________ 。
(3)在50～60℃“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为__________ 。“合成”需控制溶液的pH不能大于10的原因为__________ 。
(4)根据图2所示的溶解度随温度的变化曲线，由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作为将“滤液”调节pH为7，然后蒸发浓缩、__________ ，洗涤后干燥
作抗震添加剂，但皮肤长期接触对身体有害。
是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物，其晶体类型属于__________ 晶体。已知晶体的堆积方式如图3，则其在xy平面上的二维堆积中的配位数是__________ 。
，，具有两性，PbO2有强氧化性。(1)铅和碳同主族，与Cs同周期，则铅的外围电子轨道表示式为
(2)“转化”后的难溶物质为PbCO3和少量PbSO4，则PbO2转化为PbCO3的离子方程式为
和的浓度之比为(3)在50～60℃“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为
(4)根据图2所示的溶解度随温度的变化曲线，由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作为将“滤液”调节pH为7，然后蒸发浓缩、
作抗震添加剂，但皮肤长期接触对身体有害。是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物，其晶体类型属于晶体的堆积方式如图3，则其在xy平面上的二维堆积中的配位数是
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2024-05-03更新
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586次组卷
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4卷引用：2024届河北省部分示范性高中2023-2024学年高三下学期一模化学试题
2024届河北省部分示范性高中2023-2024学年高三下学期一模化学试题河北省2024届高三下学期3月大数据应用调研联合测评（六）化学试题（已下线）题型10 工艺流程题（25题）-2024年高考化学常考点必杀300题（新高考通用）（已下线）提升练07 工艺流程综合-【查漏补缺】2024年高考化学复习冲刺过关（新高考专用）
2024高三·全国·专题练习
解题方法
7 . 氯化亚铜(CuCl)是重要的铜盐系列产品，某学习小组用海绵铜制取氯化亚铜的流程如下：
)。
Ⅰ．海绵铜的溶解。
经观察，海绵铜(主要成分是Cu和CuO)在“溶解”过程中未产生气泡，反应原理如下。
反应①：CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O (较快)。
反应②：_______ (较慢)。
(1)写出反应②的化学方程式：_______ 。
(2)实验过程中，测得不同温度下浸出液中Cu2＋的质量浓度如下图所示。图中显示在第1h内铜的浸出率较大，其原因是_______ 。
利用海绵铜“溶解”后的溶液与(NH4)2SO3、NH4Cl反应，可制备氯化亚铜，装置如下图所示。
=0.6最为适宜，原因是_______ 。
(4)氯化铵用量
与Cu2＋沉淀率的关系如下表所示，Cu2＋沉淀率在比值为1.1时最大的原因是_______ 。
(5)“醇洗”的优点是_______ 。
Ⅲ．氯化亚铜的提纯。
(6)已知：
水解可生成CuCl。温度、pH对CuCl产率的影响如下图所示。_______ 。(实验中须使用的试剂与仪器：饱和NaCl溶液、0.1 mol·L-1的H2SO4溶液、乙醇、真空干燥箱)
)。Ⅰ．海绵铜的溶解。
经观察，海绵铜(主要成分是Cu和CuO)在“溶解”过程中未产生气泡，反应原理如下。
反应①：CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O (较快)。
反应②：_______ (较慢)。
(1)写出反应②的化学方程式：
(2)实验过程中，测得不同温度下浸出液中Cu2＋的质量浓度如下图所示。图中显示在第1h内铜的浸出率较大，其原因是
利用海绵铜“溶解”后的溶液与(NH4)2SO3、NH4Cl反应，可制备氯化亚铜，装置如下图所示。
=0.6最为适宜，原因是(4)氯化铵用量
与Cu2＋沉淀率的关系如下表所示，Cu2＋沉淀率在比值为1.1时最大的原因是 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 |
| Cu2＋沉淀率/% | 35.3 | 73.2 | 85.2 | 91.3 | 79.2 | 65.4 |
(5)“醇洗”的优点是
Ⅲ．氯化亚铜的提纯。
(6)已知：
水解可生成CuCl。温度、pH对CuCl产率的影响如下图所示。 
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解题方法
8 . 钪(Sc)及其化合物在超导合金和催化剂等领域有重要应用。一种利用钛白废酸液(含Sc3+、TiO2+、Fe3+的硫酸废液)和赤泥(含Sc2O3，Al2O3，Fe2O3，SiO2)联合制备Sc2O3的工艺流程如图所示。
②常温下，
；
。
请回答下列问题：
(1)若“浸取”后的浸取液pH＜1，则浸渣的主要成分是___________ (填化学式)。
(2)“除钛”时，加入H2O2的作用是___________ 。
(3)25°C时，若使“反萃取”后水溶液中的Sc3+沉淀完全(离子浓度小于10-5mol⋅L
)，应控制溶液的pH不低于___________ (保留两位有效数字)。
(4)写出“沉钪”时生成Sc2(C2O4)3·6H2O的离子方程式：___________ 。
(5)1 mol草酸钪晶体Sc2(C2O4)3·6H2O充分“灼烧”时，理论上转移电子的物质的量为___________ 。
②常温下，
；。请回答下列问题：
(1)若“浸取”后的浸取液pH＜1，则浸渣的主要成分是
(2)“除钛”时，加入H2O2的作用是
(3)25°C时，若使“反萃取”后水溶液中的Sc3+沉淀完全(离子浓度小于10-5mol⋅L
)，应控制溶液的pH不低于(4)写出“沉钪”时生成Sc2(C2O4)3·6H2O的离子方程式：
(5)1 mol草酸钪晶体Sc2(C2O4)3·6H2O充分“灼烧”时，理论上转移电子的物质的量为
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解题方法
9 . 氯化六氨合钴{
}是合成多种钴基功能材料和催化剂的中间体。已知：
、
、
；电对的标准电极电势(
)越大，在水溶液中越容易发生还原反应，
、
。某学习小组在实验室中制备氯化六氨合钴的步骤如下：
步骤一：称取3.0g CoCl2·6H2O，研磨后与4.0g NH4Cl混匀后溶于适量蒸馏水中，加入1.5g活性炭，搅拌均匀并冷却至室温；
步骤二；继续加入7mL浓氨水充分反应，再冷却至10℃后逐滴加入7mL 6%的双氧水，控制温度55℃充分反应；
步骤三：将反应后所得体系迅速冷却至2℃，过滤、洗涤；所得沉淀转入烧杯，加入20mL 80℃蒸馏水和1mL浓盐酸，趁热过滤，收集滤液；
步骤四：将滤液浓缩后加入3.5mL浓盐酸，并迅速冷却至2℃，抽滤、乙醇洗涤、干燥，收集得1.9g产品。
回答下列问题：
(1)步骤一中，下列仪器不需要使用的是___________ (填仪器名称)。___________ ；控制反应温度在55℃的原因为___________ 。
(3)相同条件下，氯化六氨合钴在稀盐酸中的溶解度___________ (填“大于”“小于”或“等于”)在浓盐酸中的。
(4)与步骤三中过滤相比，步骤四中抽滤的优点为___________ 。
(5)制备产品的总反应方程式为___________ ；步骤二中双氧水可用PbO2或KMnO4代替，其中更适合选用___________ (填化学式)代替双氧水，原因为___________ 。
(6)本实验所得产品的产率为___________ (列出计算式)。
}是合成多种钴基功能材料和催化剂的中间体。已知：、、；电对的标准电极电势()越大，在水溶液中越容易发生还原反应，、。某学习小组在实验室中制备氯化六氨合钴的步骤如下：步骤一：称取3.0g CoCl2·6H2O，研磨后与4.0g NH4Cl混匀后溶于适量蒸馏水中，加入1.5g活性炭，搅拌均匀并冷却至室温；
步骤二；继续加入7mL浓氨水充分反应，再冷却至10℃后逐滴加入7mL 6%的双氧水，控制温度55℃充分反应；
步骤三：将反应后所得体系迅速冷却至2℃，过滤、洗涤；所得沉淀转入烧杯，加入20mL 80℃蒸馏水和1mL浓盐酸，趁热过滤，收集滤液；
步骤四：将滤液浓缩后加入3.5mL浓盐酸，并迅速冷却至2℃，抽滤、乙醇洗涤、干燥，收集得1.9g产品。
回答下列问题：
(1)步骤一中，下列仪器不需要使用的是
(3)相同条件下，氯化六氨合钴在稀盐酸中的溶解度
(4)与步骤三中过滤相比，步骤四中抽滤的优点为
(5)制备产品的总反应方程式为
(6)本实验所得产品的产率为
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解题方法
10 . Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中，利用氨浸工艺可提取Ni、Co，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下：
、
和
配制。常温下，
与
形成可溶于水的配离子：
；
易被空气氧化为
；部分氢氧化物的
如下表。
回答下列问题：
(1)活性
可与水反应，化学方程式为_____________ 。
(2)常温下，
的氨性溶液中，
__________ 
(填“>”“<”或“=”)。
(3)“氨浸”时，由转化为
的离子方程式为_________________ 。
(4)(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰。
①NH4Al(OH)2CO3属于__________ (填“晶体”或“非晶体”)。
②(NH4)2CO3提高了
、
的浸取速率，其原因是_______________ 。
(5)由
可制备
晶体，其立方晶胞如图。A1与O最小间距大于与O最小间距，x、y为整数，则在晶胞中的位置为__________ 。
溶液中
与
的比值，理论上最高为__________ 。
、和配制。常温下，与形成可溶于水的配离子：；易被空气氧化为；部分氢氧化物的如下表。氢氧化物 |
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(1)活性
可与水反应，化学方程式为(2)常温下，
的氨性溶液中，(填“>”“<”或“=”)。(3)“氨浸”时，由
转化为的离子方程式为(4)(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰。
①NH4Al(OH)2CO3属于
②(NH4)2CO3提高了
、的浸取速率，其原因是(5)由
可制备晶体，其立方晶胞如图。A1与O最小间距大于与O最小间距，x、y为整数，则在晶胞中的位置为
溶液中与的比值，理论上最高为
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