1 . 锂离子电池是一种非常重要的储能技术，广泛应用于便携电子设备上，将锂离子电池废料进行处理并进行综合利用是十分重要的研究课题，不仅节约资源，还能减少锂离子电池废料对环境的危害。锂离子电池的正极铝钴膜主要含有LiCoO₂、Al等，处理该废料并制取Co单质的一种工艺如下图所示：

已知。回答下列问题：
(1)提高“碱浸”速率的措施有_______(任写一条)。
(2)“酸溶1”时不同的浸出剂，钴的浸出率如下表：

浸出剂	钴浸出率%
①HCl	98.4
②H2SO4	72.3
③	98.1

浸出剂①中HCl与浸出剂③的作用均为_______。浸出剂①的浸出率最高，而工业上一般不选用浸出剂①，其原因为_______，选用浸出剂③时，温度不宜过高，其理由为_______。
(3)氨水调节pH后所得滤渣主要为_______。
(4)“沉钴”的离子方程式为_______，“沉钴”时若溶液中为，则此时溶液中的_______。
(5)“电解”时装置如图所示，阳极电极反应式为_______，电解后a室中的电解质溶液可以返回_______环节循环使用。

2 . 已知：乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC－COOH，可简写为H₂C₂O₄)。25℃时，草酸的电离平衡常数为K₁＝5.0×10^－2，K₂＝5.4×10^－5；碳酸(H₂CO₃)的电离平衡常数为K₁＝4.4×10^－7，K₂＝4.7×10^－11。草酸钙的K_sp＝4.0×10^－8，碳酸钙的K_sp＝2.5×10^－9。回答下列问题：
(1)相同条件下物质的量浓度都为0.1mol/L的Na₂C₂O₄溶液的pH比Na₂CO₃溶液的pH__。(填“大”“小”或“相等”)
(2)常温下将0.1 mol/L的KOH溶液10mL与0.1 mol/L的草酸溶液10mL混合，若混合溶液显酸性，则混合后溶液中阴离子浓度的大小顺序为__。
(3)25℃时，向20 mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10^－4 mol/L的草酸钾溶液10mL后，能否产生沉淀(写出计算过程)__________。

3 . 黄铁矿(主要成分FeS₂)，在空气中会被缓慢氧化，氧化过程如图所示。下列说法不正确的是

A．发生反应a时，0.05 mol FeS2被氧化时消耗标准状况下氧气的体积大约3.92 L

B．为了验证b过程反应后溶液中含Fe2+，可选用KSCN溶液和氯水

C．c发生反应的离子方程式为：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+

D．已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39，则该温度下d反应的逆反应的平衡常数为K=2.79×103

4 . 综合利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓Ga₂(Fe₂O₄)₃、铁酸锌ZnFe₂O₄)获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。

已知：①常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH如表。

金属离子	浓度(mol•L-1)	开始沉淀pH
Fe2+	1.0×10-3	8.0
Fe3+	4.0×10-2	1.7
Zn2+	1.5	5.5
Ga3+	3.0×10-3	3.0

②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)如表。

金属离子	萃取率(%)
Fe2+	0
Fe3+	99
Zn2+	0
Ga3+	97～98.5

(1)为提高浸出率，可采用的方法是____(填一种方法即可)，“浸出”时Ga₂(Fe₂O₄)₃发生反应的化学方程式为___。
(2)加入稀硫酸浸出后将pH调至5.4，目的是____；滤液1中主要溶质是____(写化学式)。
(3)Ga与Al同主族，化学性质相似。反萃取时镓元素发生反应的离子方程式为____。
(4)电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，以NaOH溶液为电解液，阴极的电极反应为____。
(5)GaN可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的三甲基镓［Ga(CH₃)₃]为原料，使其与NH₃发生反应得到GaN和另一种气态产物，该过程的化学方程式为____。
(6)滤液1中残余的Fe³⁺的浓度为___。

5 . 为解决国家“973计划”中钒、铬资源的利用问题，2013年6月攀钢成立“钒铬渣分离提取钒铬技术研究”课题组，2020年5月课题组公布了提取钒铬的工艺流程：

已知：
①钒铬渣中含有，及等；
②时，的溶度积常数为；。
回答下列问题：
(1)“氧化焙烧”时，钒铬渣中化合价发生变化的元素为铬及______(用元素名称表示)。
(2)为加快“水浸”速率，可采取的措施为______(写出一种即可)。
(3)“除杂”产生的滤渣2的成分是______(用化学式表示)。
(4)写出“煅烧”时反应的化学方程式______(已知“沉钒”时析出正五价钒的含氧酸铵盐)。
(5)“还原”溶液中的时发生反应的离子方程式为______，已知双氧水还原的效率与温度的关系如图，分析时，双氧水还原效率最高的原因______。
(6)“沉铬”过程中，含铬元素的离子刚好完全沉淀时，溶液的pH=______(已知溶液中离子浓度时认为已完全沉淀)。

6 . 锰的重要用途是制造锰钢.一种以高铁锰矿(含MnO₂、Fe₂O₃及少量FeO、CaO、K₂O、Na₂O)为原料生产金属锰的工艺流程如图：

回答下列问题：
(1)“焙烧还原”时，高铁锰矿中MnO₂被还原为MnO。
①理论上，还能被还原的成分有__、__(填化学式)。
②根据表中数据，焙烧时应选择的温度为__。

还原温度/℃	焙烧后Mn元素在主要含锰物质中的分布/%
	MnO2	高价锰(MnxOy)	低价锰(MnO)
600 800 1000 1100 1200	40.92 10.56 5.77 痕量 痕量	34.76 6.63 2.70 0.46 0.30	24.32 82.81 91.29 98.76 97.94

(2)“浸出”产生“滤渣”的主要成分为___(填化学式)；该步骤中需再加入MnSO₄以促进“滤渣”析出，结合化学反应原理解释其原因：___。
(3)“除杂”时，加入的MnO₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，其离子方程式为___；再将pH逐步调至6，Fe³⁺水解为Fe(OH)₃，同时Fe³⁺与Na⁺、K⁺形成络合物沉淀。
(4)电解“净化”所得溶液(MnSO₄的酸性溶液)制备Mn。
①电解时，溶液中的阳离子在阴极存在两个相互竞争的电极反应，其产物分别为Mn和__(填化学式)。
②研究表明，加入适量的SeO₂有利于Mn在电极上析出.机理为：SeO₂与水反应生成的H₂SeO₃(二元弱酸)在阴极放电生成Se单质，该电极反应为__；电极上的Se对Mn²⁺有特殊的吸附性能，使Mn²⁺的电还原沉积成为主要反应。
③电解废液可在上述流程的___步骤中循环使用。

7 . 以红土镍矿(主要含有Fe₂O₃、FeO、NiO、SiO₂等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾［NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆]和纳米镍粉的部分工艺流程如图：

已知：Fe³⁺在pH约为3.7时可完全转化为Fe(OH)₃，Fe²⁺在pH约为9时可完全转化为Fe(OH)₂
下列说法错误的是

A．“滤渣”的主要成分是SiO2

B．为提高镍、铁元素的利用率，可将“过滤I”的滤液和滤渣洗涤液合并

C．“氧化”过程发生的离子方程式为2H++2Fe2++ClO-=2Fe3++Cl-+H2O

D．“沉铁”过程中加入碳酸钠的作用是调节溶液的酸碱度，应将pH控制在3.7~9

8 . H₂S在重金属离子处理、煤化工等领域都有重要应用。请回答：
I.H₂S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体，反应原理为：
i.COS(g)+H₂(g) ⇌H₂S(g)+CO(g) ∆H=+7kJ·mol
ii.CO(g)+H₂O(g) ⇌CO₂(g)+H₂(g) ∆H=-42kJ·mol
已知断裂1mol气态分子中的化学键所需能量如下表所示。

分子	COS(g)	H2(g)	CO(g)	H2S(g)
能量(kJ·mol-1)	1310	442	x	669

(1)计算表中x=_______；
(2)T℃时，向VL容积不变的密闭容器中充入1molCOS(g)、1molH₂(g)和1molH₂O(g)，发生上述两个反应。
①在T℃时测得平衡体系中COS为0.80mol，H₂为0.85mol，则T℃时反应ⅰ的平衡常数K=____(保留2位有效数字)；
②上述反应达平衡后，若升高温度，则CO的平衡体积分数___(填“增大”、“减小”或“不变”)，其理由是___；
II.H₂S在高温下分解制取H₂，同时生成硫蒸气。
(3)向2L密闭容器中加入0.2molH₂S，反应在不同温度(900~1500℃)下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图所示，则在此温度区间内，H₂S分解反应的主要化学方程式为__；在1300℃，反应经2min达到平衡，则0~2min的反应速率v(H₂S)=___。

III.H₂S用作重金属离子的沉淀剂。
(4)25℃时，向浓度均为0.001mol·L^-1Sn²⁺和Ag⁺的混合溶液中通入H₂S，当Sn²⁺开始沉淀时，溶液中c(Ag⁺)=__(已知：25℃时，K_sp(SnS)=1.0×10^-25，K_sp(Ag₂S)=1.6×10^-49)。

9 . 钛酸钡(BaTiO₃)是电子陶瓷材料的基础原料，用于磁扩大器，电脑装置和计算机元件的制造，工业上生产钛酸钡的一种工艺流程如下：

已知：草酸氧化钛钡晶体的化学式为BaTiO(C₂O₄)₂·4H₂O。
(1)用盐酸酸浸时，当温度高于40℃时，浸出率急剧降低的主要原因是___________，常温下，若酸浸浸出液中c(Ba²⁺)=0.1 mol·L^-1，则c(CO)在浸出液中的最大值为___________mol·L^-1(已知常温下，BaCO₃的溶度积Ksp=2.58×10^-9)
(2)常温下，TiCl₄为液体且极易水解，配制一定浓度的TiCl₄溶液的方法是___________。
(3)加入H₂C₂O₄溶液时，发生反应的化学方程式为___________。
(4)流程中通过过滤得到草酸氧化钛钡晶体后，为提高产品质量需对晶体洗涤。设计实验方案验证草酸氧化钛钡晶体是否洗涤干净？___________。
(5)高温煅烧草酸氧化钛钡晶体［BaTiO(C₂O₄)₂·4H₂O]得到BaTiO₃的同时，生成高温气体产物有CO、___________。和___________。
(6)工业上还可利用固相合成法来制备BaTiO₃，原理是将等物质的量的BaCO₃和TiO₂在1500℃下反应24h制备 BaTiO₃，该反应的化学方程式为___________。

10 . 纳米级PbO是大规模集成电路(IC)制作过程中的关键性基础材料。一种以方铅矿(含PbS及少量Fe₂O₃、MgO、SiO₂等)为原料制备PbO的工艺流程如图：

已知：[PbCl₄]^2-(aq)PbCl₂(s)+2Cl^-(aq) ΔH＜0
回答下列问题：
(1)“酸浸氧化”过程中被氧化的元素是：______，该过程需要加热，其目的是______。FeCl₃与PbS发生反应生成［PbCl₄]^2-的离子方程式为______。
(2)检验滤液1中存在Fe²⁺，可取样后滴加少量______溶液(填化学式)，观察到有蓝色沉淀析出。
(3)“降温”步骤中析出的晶体主要是______(填化学式)；滤液2中的金属阳离子有Na⁺、Fe³⁺、______。(填离子符号)
(4)要实现PbSO₄转化为PbCO₃，的最小值为______。(K_sp(PbCO₃)=7.4×10^-14、K_sp(PbSO₄)=1.6×10^-8)(保留两位有效数字)
(5)“煅烧”时，PbCO₃发生反应的化学方程式为______。