解题方法
1 . Co、La元素及其化合物在工业及生活方面有重要应用。回答下列问题：
(1)基态Co的价电子排布图_______ ，核外电子的空间运动状态有_______ 种。
(2)一定条件下，
、
、
和
反应可制得
，反应的方程式为_______ ，的配位数为_______ 。区别和
两种溶液的试剂是_______ 。
(3)
的八配位金属羰基化合物
的结构如图所示，
作配体，配位原子为C，而不是O，其原因是_______ ，
含_______ 
键。
在储氢和超导等领域具有重要应用。高压下，
中的每个
结合4个形成类似
的结构独立存在，即得到晶体。则
_______ 。晶体的密度为_______ 
。（写出计算式即可）
(1)基态Co的价电子排布图
(2)一定条件下，
、、和反应可制得，反应的方程式为的配位数为和两种溶液的试剂是(3)
的八配位金属羰基化合物的结构如图所示，作配体，配位原子为C，而不是O，其原因是含键。
在储氢和超导等领域具有重要应用。高压下，中的每个结合4个形成类似的结构独立存在，即得到晶体。则的密度为。（写出计算式即可）
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2 . 采用选择性催化还原技术(SCR)可以有效脱除烟气中的氮氧化物(
)。
(1)钒基催化剂(
催化剂)可用于
，反应机理与催化剂表面的活性吸附位点有关。基于Lewis酸位点的SCR催化反应循环机理如图甲所示：
的总反应化学方程式为___________ ，该反应的中间体有___________ 种。
②若烟气中含有硫的氧化物，则会降低的速率，可能的原因是___________ 。
(2)研究发现：当烟气中和
的物质的量相同时，会发生快速SCR反应过程：
。臭氧对具有一定的辅助作用。臭氧先氧化，发生反应：
。在不同温度下，经过相同时间后测得
的物质的量之比与的脱除率关系如图乙所示。
中脱除率均有不同程度的降低，其原因是___________ (写两条)。
②温度低于250℃，物质的量之比为0.5时，脱除率较高的原因是___________ 。
③实验发现，向烟气中先通入，脱除率低于先通入
，可能的原因是___________
(3)以
为媒介的间接电化学氧化法可以同时除去烟气中的和
，装置如图丙所示：___________ ，参与反应的离子方程式为___________ 。
)。(1)钒基催化剂(
催化剂)可用于，反应机理与催化剂表面的活性吸附位点有关。基于Lewis酸位点的SCR催化反应循环机理如图甲所示：
的总反应化学方程式为②若烟气中含有硫的氧化物，则会降低
的速率，可能的原因是(2)研究发现：当烟气中
和的物质的量相同时，会发生快速SCR反应过程：。臭氧对具有一定的辅助作用。臭氧先氧化，发生反应：。在不同温度下，经过相同时间后测得的物质的量之比与的脱除率关系如图乙所示。
中脱除率均有不同程度的降低，其原因是②温度低于250℃，
物质的量之比为0.5时，脱除率较高的原因是③实验发现，向烟气中先通入
，脱除率低于先通入，可能的原因是(3)以
为媒介的间接电化学氧化法可以同时除去烟气中的和，装置如图丙所示：
参与反应的离子方程式为
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解题方法
3 . 锂离子电池正极材料（主要成分为
，还含有少量铝箔、
等杂质），从废旧锂离子正极材料中回收氧化钴的工艺流程如图所示：
，
，
。
回答下列问题：
(1)废旧电池拆解提取正极材料前，需将其浸入
溶液中，其目的是________ 。
(2)滤液1的主要成分是________ （填化学式，下同）。滤液2的主要成分是________ 。
(3)“酸溶”时发生的主要反应的离子方程式________ ；不用盐酸替代硫酸的原因是________ 。
(4)不宜使用
沉钴的原因是________ 。
(5)，若“沉钴”开始时
，为了获得纯净的
，应控制溶液的
________ 。
(6)若最终得到产品
，则可以重新制备________ 
正极材料（含钴
）。
，还含有少量铝箔、等杂质），从废旧锂离子正极材料中回收氧化钴的工艺流程如图所示：
，，。回答下列问题：
(1)废旧电池拆解提取正极材料前，需将其浸入
溶液中，其目的是(2)滤液1的主要成分是
(3)“酸溶”时发生的主要反应的离子方程式
(4)不宜使用
沉钴的原因是(5)
，若“沉钴”开始时，为了获得纯净的，应控制溶液的(6)若最终得到产品
，则可以重新制备正极材料（含钴）。
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4 . 工业上以富钒炉渣(主要含FeO·V2O3、V2O5和少量的SiO2、Al2O3等)为原料制备V2O5的工艺流程如下：
已知：①+ 5价钒元素在溶液中的存在形式与溶液pH的关系：
②Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10–39；Ksp[Al(OH)3]=1.0×10–33；Ksp(NH4VO3)=1.6×10–3
回答下列问题：
(1)“高温氧化”前将富钒炉渣研磨粉碎的目的是___________ ；“高温氧化”过程中发生主要反应的化学方程式为___________ 。
(2)滤渣1的主要成分为___________ ；“调pH”时需将Fe3+、Al3+除尽(浓度≤1×10–5 mol∙L–1时，可认为已除尽)，需调节pH的范围为___________ 。
(3)若“沉钒”前溶液中c(VO
)=0.2 mol∙L–1，忽略溶液体积变化，为使钒元素的沉降率达到99%，至少应调节c(NH
)为___________ mol·L–1。过滤、洗涤、干燥得到NH4VO3沉淀，检验NH4VO3沉淀是否洗净的操作是___________ 。
(4)“焙烧”时生成两种参与大气循环的无毒物质，则该反应的化学方程式为___________ 。
已知：①+ 5价钒元素在溶液中的存在形式与溶液pH的关系：
| 溶液pH | <1.0 | 1.0~4.0 | 4.0~6.0 | 6.0~8.5 | 8.5~13.0 | >13.0 |
| 钒元素存在形式 | VO | V2O5 | 多矾酸根 | VO | 多矾酸根 | VO |
| 备注 | 多矾酸盐在水中溶解度较小 | |||||
回答下列问题：
(1)“高温氧化”前将富钒炉渣研磨粉碎的目的是
(2)滤渣1的主要成分为
(3)若“沉钒”前溶液中c(VO
)=0.2 mol∙L–1，忽略溶液体积变化，为使钒元素的沉降率达到99%，至少应调节c(NH)为(4)“焙烧”时生成两种参与大气循环的无毒物质，则该反应的化学方程式为
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5 . 我国力争实现2030年前“碳达峰”、2060年前“碳中和”的目标，二氧化碳的捕捉与封存是目标实现的重要途径。回答下列问题：
I．常温下，某同学用
溶液捕捉一定体积空气中的
。为测定所得溶液的成分，该同学向其中逐滴加入
的盐酸，用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如下图所示(忽虑在水中的溶解)。
(1)
段反应的离子方程式为___________ 。
(2)所得溶液的溶质成分为___________ (填化学式)，
溶液的浓度为___________ 
。
Ⅱ．
蛋黄型空心球催化剂技术实现了封存和能量储存双重效果，原理如图1所示。制得的通过两步法可制取
，原理如图2所示。
(3)图1中为___________ (填“氧化剂”“还原剂”或“既是氧化剂又是还原剂”)，空心球催化过程的总反应方程式为___________ 。
(4)图2第i步反应转移
时，该步反应生成的物质的量为___________ 
，若不考虑过程中原料损失，则
通过两步法最多可制得的物质的量为___________ 。
I．常温下，某同学用
溶液捕捉一定体积空气中的。为测定所得溶液的成分，该同学向其中逐滴加入的盐酸，用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如下图所示(忽虑在水中的溶解)。(1)
段反应的离子方程式为(2)所得溶液的溶质成分为
溶液的浓度为。Ⅱ．
蛋黄型空心球催化剂技术实现了封存和能量储存双重效果，原理如图1所示。制得的通过两步法可制取，原理如图2所示。(3)图1中
为(4)图2第i步反应转移
时，该步反应生成的物质的量为，若不考虑过程中原料损失，则通过两步法最多可制得的物质的量为。
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解题方法
6 . 
是一种黑色固体，难溶于水、稀硫酸，可用于锰盐的制备，也用作氧化剂、催化剂等。某学习小组设计实验将粗样品(含有较多的和
)转化为纯，其流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“酸浸”中生成气体A的离子方程式为___________ 。
(2)反应①的离子方程式为___________ 。
(3)若要得到较浓的
溶液，根据反应②产物的溶解度曲线(如图所示)，产物②为___________ (写化学式)，“系列操作”为先___________ ，后___________ 。
(4)若粗样品的质量为
，经“过滤①”得到
，并收集到
，则在“反应①”中至少需要的物质的量为___________ 。
(5)该流程中可循环利用的物质有___________ 。
是一种黑色固体，难溶于水、稀硫酸，可用于锰盐的制备，也用作氧化剂、催化剂等。某学习小组设计实验将粗样品(含有较多的和)转化为纯，其流程如图所示：回答下列问题：
(1)“酸浸”中生成气体A的离子方程式为
(2)反应①的离子方程式为
(3)若要得到较浓的
溶液，根据反应②产物的溶解度曲线(如图所示)，产物②为(4)若粗
样品的质量为，经“过滤①”得到，并收集到，则在“反应①”中至少需要的物质的量为。(5)该流程中可循环利用的物质有
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解题方法
7 . 草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4
2H2O实验流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
(1)写出1种能提高酸浸速率的措施___________ ，“沉淀”的化学式为___________ 。
(2)操作X所用的玻璃仪器的名称为___________ 。
(3)“酸浸”过程中加入Na2SO3的目的是将___________ 还原(填离子符号)；NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2＋氧化，产物中氯元素处于最低化合价，该反应的离子方程式为___________ 。
(4)试剂RH对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示，加入萃取剂的作用是___________ ；使用萃取剂适宜的pH是___________ 。
A．接近2.0 B．接近3.0 C．接近4.0
(5)“除钙、镁”是将溶液中Ca2＋与Mg2＋转化为氟化物沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后，所得滤液
=___________ 。
2H2O实验流程如下：已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
| 完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)写出1种能提高酸浸速率的措施
(2)操作X所用的玻璃仪器的名称为
(3)“酸浸”过程中加入Na2SO3的目的是将
(4)试剂RH对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示，加入萃取剂的作用是
A．接近2.0 B．接近3.0 C．接近4.0
(5)“除钙、镁”是将溶液中Ca2＋与Mg2＋转化为氟化物沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后，所得滤液
=
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解题方法
8 . 三氧化二镍（
）是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主）制取草酸镍（
），再高温煅烧草酸镍制取。工艺流程图如下所示：
已知：i．草酸的钙、镁、镍盐以及
、
均难溶于水。
ii．溶液中金属阳离子的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的
（20℃）如下表：
请回答下列问题：
(1)中
的化合价为______ ；进行操作b时的温度为______ 。
(2)
、
，
三者的氧化性由弱到强是顺序为______ 。滤渣B中的主要物质是______ 。
(3)滤液B加入
的离子方程式为______ 。
(4)草酸镍（）在热空气中干燥脱水后，再高温下煅烧，可制得，同时获得混合气体。
热分解的化学方程式为______ 。
(5)若镍废料中镍含量为50.0%，用该方法处理1.00t镍废料得到0.415t（假设不含杂质），则产率为______ （保留3位有效数字）。
）是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主）制取草酸镍（），再高温煅烧草酸镍制取。工艺流程图如下所示：已知：i．草酸的钙、镁、镍盐以及
、均难溶于水。ii．溶液中金属阳离子的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的
（20℃）如下表：金属离子 |
|
|
|
|
|
开始沉淀时（ | 7.7 | 7.5 | 2.2 | 12.3 | 9.6 |
完全时（ | 9.2 | 9.0 | 3.2 | 微溶 | 11.1 |
）的
）的(1)
中的化合价为(2)
、，三者的氧化性由弱到强是顺序为(3)滤液B加入
的离子方程式为(4)草酸镍（
）在热空气中干燥脱水后，再高温下煅烧，可制得，同时获得混合气体。热分解的化学方程式为(5)若镍废料中镍含量为50.0%，用该方法处理1.00t镍废料得到0.415t
（假设不含杂质），则产率为
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解题方法
9 . 以含钒钢渣(含
、
和少量
、
)和钛白废酸(含
、
、
、
)为原料提取钒，实现“以废治废”。工艺流程如图：
已知：有机萃取剂
的萃取原理为
，其中
表示有机溶液，酸性条件下能萃取而不能萃取，对+4价钒萃取能力强，而对+5价钒的萃取能力较弱。
回答下列问题：
(1)在空气中“焙烧”时，转化为
的化学方程式为___________ 。
(2)“溶浸”时生成的滤渣除了
外，还有___________ (填化学式)。
(3)“还原”的目的是将溶液中的+5价钒和分别转化为+4价钒与，利于+4价钒的萃取并实现钒和铁元素分离，加入的化学试剂
可能为___________(填标号)。
(4)在“萃取”操作后从水层中获得
的离子方程式是___________ 。
(5)在“反萃取”操作中
和
反应生成
和
，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________ 。
(6)上述流程中可循环利用的物质除外，还有___________ (填化学式)。
(7)常温“沉钒”，维持溶液中
的总浓度为
，
。“沉钒”后溶液中
___________ [已知
；
]。
、和少量、)和钛白废酸(含、、、)为原料提取钒，实现“以废治废”。工艺流程如图：已知：有机萃取剂
的萃取原理为，其中表示有机溶液，酸性条件下能萃取而不能萃取，对+4价钒萃取能力强，而对+5价钒的萃取能力较弱。回答下列问题：
(1)在空气中“焙烧”时，
转化为的化学方程式为(2)“溶浸”时生成的滤渣除了
外，还有(3)“还原”的目的是将溶液中的+5价钒和
分别转化为+4价钒与，利于+4价钒的萃取并实现钒和铁元素分离，加入的化学试剂可能为___________(填标号)。A． | B． | C． | D． |
(4)在“萃取”操作后从水层中获得
的离子方程式是(5)在“反萃取”操作中
和反应生成和，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为(6)上述流程中可循环利用的物质除
外，还有(7)常温“沉钒”，维持溶液中
的总浓度为，。“沉钒”后溶液中[已知；]。
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解题方法
10 . 低品位铜矿（主要含CuS、FeO）提铜是解决我国铜产量低这一问题的重要技术，利用低品位铜矿制备Cu2O的一种工艺流程如下图所示：
已知：Ⅰ．MnCO3难溶于水，CuS难溶于水及强酸。
Ⅱ．Cu2O是一种难溶于水的红色物质。
回答下列问题：
(1)“溶浸”包括以下操作：研磨、混合、加热并搅拌、冷却、______ 。“溶浸”中MnO2的作用是______ 。
(2)检验“溶浸”后所得溶液中是否含有的试剂是______ 。
(3)“调pH”后判断是否完全沉淀的操作是______ 。
(4)“还原”中还原产物与氧化产物的物质的量之比为______ 。
(5)将Cu2O固体加入过量稀硫酸中，溶液变成蓝色，且仍有红色固体存在，发生反应的离子方程式为______ 。
(6)有人提出“将低品位铜矿灼烧后用酸溶解制得铜盐”的工艺流程，该流程不足之处有______ （写出一项即可）。
已知：Ⅰ．MnCO3难溶于水，CuS难溶于水及强酸。
Ⅱ．Cu2O是一种难溶于水的红色物质。
回答下列问题：
(1)“溶浸”包括以下操作：研磨、混合、加热并搅拌、冷却、
(2)检验“溶浸”后所得溶液中是否含有
的试剂是(3)“调pH”后判断
是否完全沉淀的操作是(4)“还原”中还原产物与氧化产物的物质的量之比为
(5)将Cu2O固体加入过量稀硫酸中，溶液变成蓝色，且仍有红色固体存在，发生反应的离子方程式为
(6)有人提出“将低品位铜矿灼烧后用酸溶解制得铜盐”的工艺流程，该流程不足之处有
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