1 . 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：

已知：①“氧化焙烧”后，Ce元素转化为CeO₂和；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。

(3)“调pH”中，要使沉淀完全(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 . 铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。
(1)催化剂Cr₂O₃可由(NH₄)₂Cr₂O₇加热分解制备，反应同时生成无污染气体。

①完成化学方程式：_______+_______。
②Cr₂O₃催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，过程的焓变为___________(列式表示)。
③Cr₂O₃可用于NH₃的催化氧化。设计从NH₃出发经过3步反应制备HNO₃的路线__________________(用“→”表示含氮物质间的转化)；其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为____________。
(2)溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡：
(ⅰ)      
(ⅱ)       

①下列有关溶液的说法正确的有_______。
A．加入少量硫酸，溶液的pH不变
B．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加
C．加入少量NaOH溶液，反应(ⅰ)的平衡逆向移动
D．加入少量K₂Cr₂O₇固体，平衡时与的比值保持不变
②25℃时，溶液中随pH的变化关系如图。当时，设、与的平衡浓度分别为x、y、z mol/L，则x、y、z之间的关系式为____________；计算溶液中的平衡浓度__________(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。

3 . 钉（Ru）为重要的稀有元素，广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。某含钌的废渣主要成分为Ru、Pb、、，回收钌的工艺流程如图：

已知：“滤液1”中Ru元素和Bi元素存在形式为、。
(1)“氧化碱浸”时，两种氧化剂在不同温度下对钌浸出率和渣率的影响分别如图1、图2所示，则适宜选择的氧化剂为________；最佳反应温度为________。

(2)已知甲酸的化学式为HCOOH，反应后产物为。则“还原”过程中每生成时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(3)“蒸馏”过程的化学反应方程式为________。
(4)“吸收”过程产生的气体X经Y溶液吸收后，经进一步处理可以循环利用，则X和Y的化学式分别为________、________。
(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度，其原理为。实验所得数据记录如表，则产品的纯度为________。

实验序号	产品质量/g	固体Ru质量/g
①	5.000	2.0210
②	5.000	2.0190
③	5.000	2.0200

4 . 工业上以软锰矿(主要成分为MnO₂，还含有少量Fe₂O₃)和辉钼矿(主要成分为MoS₂，还含有少量Si、Ni的氧化物)为原料，制备四钼酸铵晶体[(NH₄)₂Mo₄O₁₃2H₂O]和硫酸锰晶体的工艺流程如下：

已知：pKsp=-lgKsp，常温下，NiS和MnS的分别为19.4和12.6；。
回答下列问题：
(1)为了提高焙烧效率，可以采取的措施有___________(写一条即可)；“高温焙烧”时MnO₂、MoS₂转化为MnMoO₄、MnSO₄，写出该反应的化学方程式___________。
(2)“除铁”过程中加入碳酸钠调节溶液的pH至2，生成难溶于水的黄钠铁矾[NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆]，写出该反应的离子方程式___________。
(3)“除铁”后的溶液中c(Mn²⁺)=0.5 molL^-1，当溶液中可溶组分浓度c≤10^-5molL^-1时，可认为已除尽，则“除镍”应控制溶液pH的范围是___________[已知pc(S^2-)=-lgc(S^2-)，该溶液中pc(S^2-)和pH的关系为pc(S^2-)=15.1-pH；忽略溶液体积变化]。
(4)硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如下图所示。从过滤所得的滤液中获得较高纯度MnSO₄H₂O的操作是：控制温度在80～90 ℃之间蒸发结晶，___________，使固体MnSO₄H₂O与溶液分离，___________，真空干燥。

(5)“萃取”的原理为，则“反萃取”中的试剂X最适宜选用___________(填标号)。
a．稀硫酸            b．(NH₄)₂SO₄溶液           c．NaOH溶液              d．氨水
从“母液”中回收的副产品主要是___________(填名称)。

6 . 某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO₂以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co₂O₃和Li₂CO_3.工艺流程如下：

固体已知：①常温时，有关物质如下表：

物质

②常温时，的溶度积，该数值随温度升高而减小。
(1)LiCoO₂中Co元素的化合价为___________；基态Co原子的价层电子表示式为___________。
(2)“酸浸”时发生反应：，补充完整上述离子方程式___________。
(3)已知滤渣2中含有，则常温下滤液2中___________mol/L。
(4)滤液3中含金属元素的离子主要是，通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为___________。
(5)沉锂操作过程中的存在反应：，该操作中需将温度升高到90℃，原因是___________。
(6)由进一步制得的具有反萤石结构，晶胞如图所示。

①在晶胞中的位置为___________；
②设阿伏加德罗常数的值为。晶胞的密度为b，则晶胞参数(棱长)为___________pm。

7 . 钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。以含钒石煤（主要成分是V₂O₃、V₂O₄，含有的杂质有SiO₂、FeS₂及Mg、Al、Mn等的化合物）制备单质钒的工艺流程如图所示。

已知：①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀时和完全沉淀时的pH如下表所示：

金属离子
开始沉淀时的pH	1.9	7.0	3.0	8.1
完全沉淀时的pH	3.2	9.0	4.7	10.1

②，，远大于。
回答下列问题：
(1)基态Fe³⁺的价电子轨道表示式为______。
(2)“焙烧”时，V₂O₃、V₂O₄都转化为，写出转化为的化学方程式：____________。
(3)“水浸”加入Na₂CO₃调节溶液的pH为8.5，可完全除去的金属离子有______：“水浸”加入过量Na₂CO₃不能使CaSiO₃完全转化为CaCO₃，原因是______。（列式计算平衡常数分析该反应进行的趋势，一般认为，时反应进行较完全，时反应难以进行）
(4)“离子交换”与“洗脱”可表示为（为强碱性阴离子交换树脂，为在水溶液中的实际存在形式），则“洗脱”过程中“淋洗液”最好选用______。
(5)“沉钒”过程析出NH₄VO₃晶体，需要加入过量NH₄Cl，目的是____________。
(6)下列金属冶炼方法中，与本工艺流程中冶炼钒的方法相似的是______（填字母）。

A．高炉炼铁	B．电解熔融氯化钠制钠
C．铝热反应制锰	D．氧化汞分解制汞

8 . 某研究性学习小组利用H₂C₂O₄溶液和酸性KMnO₄溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量/mL				室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
	2.0mol∙L-1 H2C2O4溶液	H2O	0.2mol∙L-1 KMnO4	3mol∙L-1稀硫酸
1	3.0	2.0	3.0	V1	4.0
2	2.0	V2	3.0	2.0	5.2
3	1.0	4.0	3.0	2.0	6.4

(1)补全方程式：_______。
5 H₂C₂O₄+2+_______=2Mn²⁺+_______+8H₂O
(2)实验过程使用了“控制变量法”，则V₁=_______，V₂=_______；根据上表中的实验数据，可以得到的结论是_______。
(3)该小组同学查阅已有的资料后，提出假设：生成物中的MnSO₄为该反应的催化剂，请你帮助该小组同学完成实验方案验证假设。

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量/mL				再向试管中加入少量固体	室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
	2.0mol∙L-1 H2C2O4溶液	H2O	0.2mol∙L-1 KMnO4溶液	3mol∙L-1稀硫酸
4	3.0	2.0	3.0	2.0	_______	t

①再向试管中加入的少量固体的化学式为_______。
②若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_______。

9 . 采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿主要成分是，还含少量等元素的氧化物杂质)来制备的工艺流程如图所示：

已知：①；
②假设溶液中某离子浓度时，该离子沉淀完全；
③室温时生成氢氧化物的见下表。

离子
开始沉淀的	7.5	1.8	8.1	7.7	8.3
完全沉淀的	9.7	3	9.4	8.4	9.8

回答下列问题：
(1)“酸浸”时，为提高浸取效率，可采取的措施有_____(任写一点)。
(2)在“浸出液”中加入时发生反应的离子方程式为_____。
(3)“除杂”过程中有反应发生，其平衡常数与、的代数关系式为_____。加入“除杂”后的滤渣为_____(填化学式)，“除杂”后的滤液中_____。
(4)“沉锰”过程中温度和对和沉淀率的影响如图所示。则“沉锰”的合适条件是_____。“沉锰”时发生反应的离子方程式为_____。

10 . 镍及其化合物在工业上有广泛用途，以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、Al₂O₃、SiO₂和FeO)为原料，采用酸溶法制取和MgSO₄·7H₂O，工业流程如图所示：

已知：①常温下，NiSO₄易溶于水，Ni(OH)₂和NiOOH不溶于水。
②在上述流程中，某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下：

沉淀物	Ni(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Al(OH)3	Mg(OH)2
开始沉淀时的pH	7.1	7.6	2.7	3.4	9.2
沉淀完全(c<10-5mol/L)时的pH	9.0	9.6	3.2	4.7	11.1

回答下列问题：
(1)“滤液1”中加入H₂O₂的作用是___________(用离子反应方程式表示)。
(2)操作II为达到实验目的，由表中的数据判断通入NH₃调节溶液pH的范围是___________。
(3)K_sp[Ni(OH)₂]=1.0×10^-15，“沉镍”中pH调为8.5，则滤液中的浓度为___________mol/L。
(4)工业上使用Ni(OH)₂在碱性溶液中电解，在电解池的阳极可制得电极材料NiOOH，该电极反应方程式为___________。
(5)用滴定法测定NiSO₄产品中镍元素含量。取5.90g样品，酸溶后配成100mL溶液，取20.00mL于锥形瓶中进行滴定，滴入几滴紫脲酸胺指示剂，用浓度为0.100mol∙L^-1的Na₂H₂Y标准液滴定，重复操作2~3次，消耗Na₂H₂Y标准液平均值为12.00mL。
已知：i．Ni²⁺+H₂Y^2-=[NiY]^2-+2H⁺；             
ii．紫脲酸胺：紫色试剂，遇Ni²⁺显橙黄色。
①滴定终点的颜色变化为___________；
②样品中镍元素的质量分数为___________%(保留3位有效数字)；
③以下操作，会使测定结果偏低的有___________。
A．滴定终点读数时，俯视滴定管刻度             
B．盛装Na₂H₂Y标准液的滴定管未润洗
C．滴定前，发现装有滴定管尖嘴处有一个气泡，滴定后，气泡消失
D．滴定终点读数后，发现尖嘴处悬挂了一滴溶液