1 . 湿法炼锌工业废水中主要阳离子有。废水除铊的工艺流程如下。
  
已知：①能够在pH为0~14的范围内以离子态稳定存在，不易与OH^-形成沉淀
②易与废水中的有机物分子形成稳定的配合物，为了简便，通常用表示
③部分物质的

物质

④排放标准：Tl的含量低于
(1)已知“氧化”步骤中被还原为且氧化不彻底，请写出该反应的离子方程式：_______。
(2)“预中和”步骤，加至溶液的约为7，可减少“硫化”步骤中的使用量，还能减少_______(填化学式)污染物的生成。
(3)“硫化”步骤的主要目的是除去_______(填离子符号)。
(4)根据计算，若使溶液中的含量低于排放标准，溶液的应大于_______，但是实际工艺流程需在“中和”步骤加至溶液的约为9，此时仍只有左右的铊离子能得到去除，其可能原因是_______。
(5)“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝｛｝(其摩尔质量为)中的与残余铊离子进行离子交换，进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如下[未标出，占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。

①普鲁士蓝晶胞中，Fe²⁺的配位数为_______。
②若该晶体的密度为，则和的最短距离为_______(设为阿伏伽德罗常数的值)。

2 . 铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域，是重要的战略物资。利用绿柱石(主要化学成分为(Be₃Al₂Si₆O₁₈，还含有一定量的FeO和Fe₂O₃)生产BeO的一种工艺流程如下。

回答问题：
(1)Be₃Al₂Si₆O₁₈中Be的化合价为______。Si原子价层电子排布式为_______。元素Al与Si中，第一电离能较大的是_______，氮原子和氧原子电负性较大的是______。
(2)浓硫酸浸取后残渣主要成分是_______(填化学式)。
(3)该流程中能循环使用的物质是______(填化学式)。
(4)无水BeCl₂可用作聚合反应的催化剂。BeO、Cl₂与足量C在600～800℃制备BeCl₂的化学方程式为______。
(5)沉铍时，将pH从8.0提高到9.0，则铍的损失降低至原来的______%。

3 . 钪(Sc)是地壳中含量极少的稀土元素，在照明、合金和催化剂等领域有重要应用。钛铁矿的主要成分为FeTiO₃(可表示为FeO·TiO₂)，还含有少量SiO₂、Sc₂O₃等氧化物，从钛铁矿中提取Sc₂O₃的流程如下：

已知：①当离子浓度减小至10^-5mol·L^-1时可认为沉淀完全
②室温下，溶液中离子沉淀完全的pH如下表所示：

离子	Fe3+	Fe2+	TiO2+
沉淀完全的pH	3.2	9.0	1.05

③lg2=0.3，K_sp[Sc(OH)₃]=1.25×10^-33。回答下列问题：
(1)“酸浸”后Ti元素转化为TiOSO₄，其水解反应的化学方程式是___________。
(2)“萃取”时，使用10%P₂O₄+5%TBP+煤油作为萃取剂，一定条件下萃取率α受振荡时间的影响如图，萃取时选择最佳的振荡时间为___________min。

(3)若“酸溶”后滤液中Sc³⁺的浓度为0.01mol·L^-1，则“除杂”过程中应控制的pH范围是___________。
(4)“沉钪”后得到五水草酸钪，焙烧生成四种氧化物。其反应的化学方程式为___________。

4 . 水钴矿主要成分为CoOOH，同时含有少量Fe、Al、Mn、Mg、Ca、Ni的氧化物及其他杂质。用水钴矿制取Co的工艺流程如图甲所示：

已知部分阳离子形成氢氧化物沉淀时，溶液pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Co(OH)2	Mn(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀时的pH	7.0	2.7	7.6	7.7	4.0
沉淀完全时的pH	9.6	3.7	9.2	9.8	5.2

请回答下列问题：
(1)基态Co原子的价层电子排布式为___________。
(2)“还原酸浸”中发生的氧化还原反应的化学方程式是___________。浸出液中加入NaClO溶液的目的：___________(用离子方程式表示)。
(3)浸出过程中加入Na₂CO₃调pH的范围是___________。
(4)如图乙所示，萃取剂可以把滤液Ⅱ中部分阳离子选择性分离。萃取剂合适的pH为___________(填标号)。

A．2~3

B．3~4

C．6~7

D．7~8

(5)Co能与强酸反应产生H₂，工业上采用惰性电极电解CoCl₂溶液制取钴，不能用CoSO₄溶液代替CoCl₂溶液的理由是___________。
(6)已知：K_sp(MgF₂)=7.5×10^－11，K_sp(CaF₂)=1.5×10^－10，加入NaF后，所得“滤液Ⅱ”中=___________。

5 . 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体；

溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示：

金属离子
开始沉淀时的	7.2	3.7	2.2	7.5
沉淀完全时的	8.7	4.7	3.2	9.0

回答下列问题：
(1)基态原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为___________，基态原子价层电子排布式___________。
(2)“碱浸”中有两个作用：除去___________和溶解铝及其氧化物，写出溶液溶解的离子方程式___________。
(3)“转化”中可替代的物质是___________。若工艺流程改为先“调”后“转化”，即“滤液③”中可能含有的杂质离子为___________。
(4)如果“转化”后的溶液中浓度为，则“调”应控制的范围是___________。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式___________。

6 . 从某废液(含有Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Cl^-)中回收铜并制得纯净的FeCl₃溶液。现以制得的纯净的FeCl₃溶液为原料制取优良的水处理剂高铁酸钾(K₂FeO₄)，其流程如图：

已知：高铁酸钾(K₂FeO₄)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定；具有强氧化性；与水作用产生Fe(OH)₃。
(1)高铁酸钾(K₂FeO₄)在处理水过程中的作用是_________和_________。
(2)检验废液中含有Fe²⁺选用的试剂是__________(填化学式)。
(3)“氧化”过程反应的离子方程式为__________。
(4)上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作是将粗产品用______溶解，然后______，过滤。
(5)用回收的铜为原料可制得粗CuSO₄·5H₂O晶体(含有少量的FeSO₄·7H₂O)，除去CuSO₄·5H₂O晶体中杂质的方法是将该晶体溶于水，向溶液中加入H₂O₂，再调节溶液pH。过滤即可制得纯净的CuSO₄溶液，进而可制得纯净的CuSO₄·5H₂O晶体。
已知：室温时一些物质的K_sp如表所示：

化学式	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Cu(OH)2
Ksp	8.0×10-16	8.0×10-38	3×10-20

已知溶液中的某离子浓度小于1×10^-5 mol/L时就认为该离子沉淀完全。加双氧水的目的是_________；若溶液中CuSO₄的浓度为3.0mol/L，通过计算说明此方法可除去粗CuSO₄·5H₂O晶体中FeSO₄·7H₂O的理由：___________。

7 . 随着新能源汽车销量的猛增，动力电池退役高峰将至，磷酸铁锂(LFP)是目前使用最多的动力电池材料，因此回收磷酸铁锂具有重要意义。一种从废旧磷酸铁锂正极片(、导电石墨、铝箔)中回收锂的工艺流程如下：

已知：在水中的溶解度随温度升高而降低。
回答下列问题：
(1)旧电池拆解前进行放电处理有利于锂在正极的回收，其原因是___________。
(2)“碱浸”时，为加快浸出速率，可采取的措施是___________(答出一点即可)。
(3)“氧化浸出”时，实际生产中氧化剂选用，不选用的原因是___________。“氧化浸出”时生成了难溶的，该反应的离子方程式为___________。
(4)“沉锂”过程中使用水浴加热保持温度在95℃，“一系列操作”具体包括___________、___________、干燥。
(5)滤液Ⅲ中，“沉锂”结束时溶液中为，则“沉锂”过程中，锂的沉降率为___________％［已知：浸出液在沉锂过程中溶液体积不变，］。
(6)某锂电池的负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间形成的，晶胞结构(底面为平行四边形)如图所示。该晶体的化学式为___________，该晶体中最近的两个碳原子核间距离为apm，石墨烯层间距离为bpm，则该晶体的密度为___________(列出计算式，用表示阿伏加德罗常数)。

8 . 钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以、、价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及、。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备。

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

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

回答下列问题：
(1)“酸浸氧化”中，和被氧化成，同时还有_______离子被氧化。写出转化为反应的离子方程式_______。
(2)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为，随滤液②可除去金属离子、、、_______，以及部分的_______。
(3)“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是_______。
(4)利用上述表格数据，计算的_______(完全沉淀后其浓度应小于)。
(5)“沉钒”中析出晶体时，需要加入过量，其原因是_______。

10 . 稀土(RE)包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(可能含FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃等物质)中提取稀土的工艺如下：

已知：月桂酸(C₁₁H₂₃COOH)熔点为44℃；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持+3价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。

离子	Mg2+	Fe3+	Fe2+	Al3+	RE3+
开始沉淀时的pH	8.8	1.4	6.9	3.6	6.2~7.4
沉淀完全时的pH	/	3.2	8.9	4.7	/

(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______。
(2)“过滤1”前，用NaOH溶液调pH至_______的范围内，该过程中Al³⁺发生反应的离子方程式为_______。
(3)“过滤2”后，滤饼中检测不到Mg元素，滤液2中Mg²⁺浓度为。为尽可能多地提取RE³⁺，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______。
(4)“加热搅拌”有利于加快RE³⁺溶出、提高产率，其原因是_______。
(5)操作X的过程为：先_______、再固液分离。
(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt₃Y。
①用电解YCl₃和PtCl₄熔融盐的方法可以制备Pt₃Y，则生成1molPt₃Y合金转移_______mol电子。
②用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化O₂的还原，发生的电极反应为_______。