高三工藝流程題專(zhuān)題周練-20含鎳化合物工業(yè)流程題

2022屆高三大一輪復(fù)習(xí)工藝流程題專(zhuān)題周練_20含鎳化合物工業(yè)流程題一、單選題（本大題共15小題，共45分）一種廢料的主要成分是鐵鎳合金，還含有銅、鈣、鎂、硅的氧化物，由該廢料制備純度較高的氫氧化鎳(已知常溫下Ksp[Ni(OH)2]=1.0×10A.廢渣的主要成分為二氧化硅

B.加入H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，可選擇KSCN溶液判斷H2O2是否過(guò)量

C.已知除鈣鎂在陶瓷容器中進(jìn)行，則某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬、、及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳以制備硫酸鎳晶體：下列說(shuō)法正確的是(

)。A.“堿浸”時(shí)不使用氨水主要是因?yàn)榘彼环€(wěn)定

B.“濾液②”中含有的金屬離子是、

C.“轉(zhuǎn)化”中替代溶液的物質(zhì)可以是NaClO

D.分離出硫酸鎳晶體后的母液需要收集、循環(huán)使用某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶(NiSO4溶液中金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子NAFF開(kāi)始沉淀時(shí)(c=0.01?mol·L-7.23.72.27.5沉淀完全時(shí)(c=1.0×10-8.74.73.29.0下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.“堿浸”中NaOH的作用為除去油脂、溶解鋁及其氧化物

B.“濾液②”中含有的金屬離子是Ni2+、Fe2+、Fe3+

C.“轉(zhuǎn)化”中H2O2的作用氧化Fe2+，可用Cl2替代

D.“轉(zhuǎn)化”后的溶液中已知鎳(Ni)元素性質(zhì)類(lèi)似于鐵。以Ni2O3為原料制備高純A.“酸浸”過(guò)程中加入H2O2的目的是將Ni3+還原為Ni2+

B.“沉鎳”過(guò)程的離子方程式為Ni2++2HCO3-工業(yè)利用含鎳廢料(以鎳鐵鈣合金為主)制取NiC2O4(草酸鎳)，再經(jīng)高溫煅燒NiC2O4制取Ni2O3的流程如圖所示。已知：NiA.“酸溶”時(shí)不宜加入太多的稀硫酸

B.加入H2O2發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為：2Ni2++H2O2+2H+=2Ni3++2H2以紅土鎳礦(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO已知：Fe3+在pH約為3.7時(shí)可完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，F(xiàn)e2+在A.“濾渣”的主要成分是SiO2

B.為提高鎳、鐵元素的利用率，可將“過(guò)濾Ⅰ”的濾液和濾渣洗滌液合并

C.“氧化”過(guò)程發(fā)生的離子方程式為2H++2Fe2++ClNiSO4是制備磁性材料和催化劑的重要中間體。用含鎳廢料(主要成分為NiO，含有少量CuO、FeO和SiO2)制備N(xiāo)iSOA.兩次“酸溶”都應(yīng)選稀硫酸

B.濾渣2的成分為CuS和FeS，可能還有S

C.反應(yīng)I說(shuō)明FeS比CuS更難溶

D.合理處理廢棄物有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用某含鎳的廢催化劑(含有Al、Al2O3、Fe及酸堿不溶物下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.“堿溶”的主要目的是將Al、Al2O3轉(zhuǎn)化為AlO2-而與其他金屬分離

B.“酸溶”某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2，另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑，通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2，又制得電池材料Mn下列說(shuō)法不正確的是A.上述流程中多次涉及到過(guò)濾操作，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過(guò)濾操作時(shí)需用到的硅酸鹽材質(zhì)儀器有：玻璃棒、燒杯、漏斗

B.用MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+，其原因是MnCO3消耗了溶液中的酸，促進(jìn)Al3+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀

C.工業(yè)利用含鎳廢料(以鎳鐵鈣合金為主)制取NiC2O4(草酸鎳)，再經(jīng)高溫煅燒NiC2O4制取Ni2O3的流程如圖所示。已知：NiC2O4、CaC2A.“酸溶”時(shí)不宜加入太多的稀硫酸

B.加入H2O2發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為：2Ni2++?H2O2+?2H+=?2Ni3++?2鉬酸銨[(NH4)2MoO4]是一種重要的化工催化劑，有多種生產(chǎn)工藝，其中全濕法生產(chǎn)工藝的金屬回收率最高，可達(dá)90%以上，由鎳鉬共生礦(主要成分為MoS2下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.鉬酸銨中Mo的化合價(jià)為+6價(jià)

B.“浸出”時(shí)，生成鉬酸鈉的離子方程式為MoS2+9ClO-+6OH-=一種廢料的主要成分是鐵鎳合金，還含有銅、鈣、鎂、硅的氧化物。由該廢料制備純度較高的氫氧化鎳(已知常溫下KspA.廢渣的成分有二氧化硅和硫酸鈣

B.除鈣鎂過(guò)程中，為了提高鈣鎂的去除率，氟化鈉實(shí)際用量應(yīng)該越多越好

C.黃鈉鐵礬渣中鐵元素為+3價(jià)

D.“沉鎳”過(guò)程中為了將鎳沉淀完全，需調(diào)節(jié)溶液pH>9海綿金是指純度達(dá)不到99%的金，實(shí)驗(yàn)室中以含金銀鐵鎳銅鉛的金泥為原料制備海綿金的流程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.操作①和操作④均為過(guò)濾

B.操作②和操作③中均用到了分液漏斗

C.反應(yīng)Ⅲ中Na2SO3某實(shí)驗(yàn)小組以粗鎳(含少量Fe和Cr雜質(zhì))為原料制備，并測(cè)定相關(guān)組分的含量。制備流程示意圖如下：已知：Ni(OH)2為綠色難溶物。、均為可溶于水的藍(lán)紫色晶體，堿性條件下穩(wěn)定存在。下列說(shuō)法正確的是A.試劑X的作用是調(diào)節(jié)pH除去Fe和Cr雜質(zhì)，則試劑X可為NaOH

B.系列操作中包括洗滌，洗滌沉淀的儀器為分液漏斗、燒杯

C.實(shí)驗(yàn)需要配制3.0mol·L-1稀硝酸250mL需要的玻璃儀器只有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管

D.步驟c、d三氧化二鎳(Ni2O3)是一種重要的電子元件材料和蓄電池材料。工業(yè)上利用含鎳廢料(鎳、鐵、鈣、鎂合金為主)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=?2Fe3++2H2O

B.加入碳酸鈉溶液調(diào)pH至二、填空題（本大題共6小題，共55分）鋰離子電池的廣泛應(yīng)用要求處理電池廢料以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境。鈷酸鋰電池正極材料主要含有LiCoO2、導(dǎo)電劑乙炔黑、鋁箔及鍍鎳金屬鋼殼等，處理該廢舊電池的一種工藝如下圖所示：回答下列問(wèn)題：(1)LiCoO2中Co的化合價(jià)是(2)用NaOH溶液處理正極材料的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________________________________________。(3)“酸浸”過(guò)程中LiCoO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________________________________________________。保持其他因素不變的情況下，“酸浸”時(shí)Co、Li元素的浸出率隨溫度的變化如圖所示，當(dāng)溫度高于80℃時(shí)Co元素浸出率下降的原因有：

①Co2+水解加??；

(4)調(diào)節(jié)pH的目的是使Ni2+和____________(填離子符號(hào)(5)“萃取”環(huán)節(jié)，鈷、鋰萃取率與平衡時(shí)溶液pH的關(guān)系如下圖所示，為了實(shí)現(xiàn)鈷、鋰分離效果較好，pH一般選擇_____________(填整數(shù))左右。

(6)取CoC2O4固體4.41?g在空氣中加熱至300℃，得到鈷的氧化物由廢鎳觸媒(MgO、CaO、NiO、Al2O3及SiO2等回答下列問(wèn)題：(1)“酸溶”前需將廢催化劑磨成粉末狀的目的是____________；其中的Al2O(2)過(guò)濾1的濾渣成分是__________。(3)已知幾種金屬離子開(kāi)始沉淀與沉淀完全的pH如下：金屬離子NFAM開(kāi)始沉淀pH6.42.24.19.6沉淀完全pH8.43.55.411.6“調(diào)pH”時(shí)，理論上應(yīng)將溶液pH調(diào)整范圍為_(kāi)_________。(4)“烘焙”的原因是________________；“溶解”時(shí)用0.01?mol·L-1(5)“過(guò)濾4”的濾液得到產(chǎn)品NiSO4·6H2O采用的方法是____________________；“某含鎳(NiO)廢料有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì)，用此提取NiSO4的工藝流程如圖所示：

②25℃時(shí)，HF電離常數(shù)Ka=7.2×10(1)寫(xiě)出微粒的核外電子排布式：?28Ni_______________；?(2)酸浸”時(shí)，為提高漫出速率，可采取的措施有_________(寫(xiě)一條即可)。(3)廢渣1的主要成分是_______(填化學(xué)式)?！把趸辈襟E中加入H2O2的目的是________________(用離子方程式表示)。加Na2CO3調(diào)節(jié)溶液的pH至5(4)25℃時(shí)，1?mol/L的NaF溶液中c(OH-)=_______((5)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=?1.85×10-3mol/L工業(yè)上利用廢鎳催化劑(主要成分為Ni，還含有一定量的Zn、Fe、SiO2、CaO)制備草酸鎳晶體(NiC2O4·2H2O)的流程如下：

(1)NiC2O4·2H2O中C的化合價(jià)是______?！盀V渣Ⅰ”的主要成分是________________。

(2)若控制溫度為80℃、pH=2時(shí)，“除鐵”產(chǎn)生的“濾渣Ⅱ”的主要成分為黃鈉鐵礬【Na2Fe6(SO4)4(OH)12】，寫(xiě)出生成黃鈉鐵礬沉淀的離子方程式：__________________①電極X的電極反應(yīng)物是_________(填化學(xué)式)；中間隔室b可以得到的主要物質(zhì)Z是_________(填化學(xué)式)。②已知F=96500C/mol，若電池工作t?min，維持電流強(qiáng)度為I?A，理論回收Ni______g(寫(xiě)出計(jì)算表達(dá)式即可)。以紅土鎳礦(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)為原料，獲取凈水劑黃鈉鐵礬[NaFe3(SO4)2(OH)6]和納米鎳粉的部分工藝流程如下圖：

(1)“酸浸”過(guò)程，為提高鐵和鎳元素的浸出率，可采取的措施有______，______(寫(xiě)出兩種)。

(2)“過(guò)濾Ⅰ”濾渣的主要成分是______。

(3)“氧化”過(guò)程欲使0.3

mol

Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+，則需氧化劑

NaClO至少為_(kāi)_____

mol。

(4)‘沉鐵”過(guò)程中加入碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液的pH至2，生成黃鈉鐵礬沉淀，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______。若碳酸鈉過(guò)多會(huì)導(dǎo)致生成的沉淀由黃鈉鐵礬轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____(填化學(xué)式)。

(5)向“過(guò)濾Ⅱ”所得濾液(富含Ni2+)中加入N2H4?H2O，在不同濃度的氫氧化鈉溶液中反應(yīng)，含鎳產(chǎn)物的XRD圖譜如圖所示(XRD圖譜可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在，不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。欲制得高純納米鎳粉最適宜的NaOH的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_____。寫(xiě)出該條件下制備納米鎳粉同時(shí)生成利用鎳鉬礦(主要含有MoS2、NiS2、NiS、FeS2、SiO2和C)中含有的碳作還原劑，進(jìn)行選擇性還原熔煉，可以提取鎳鐵合金，同時(shí)得到鉬酸鈉晶體(Na2MoO4?2H2O)，其主要流程如圖：

(1)選擇性還原熔煉的優(yōu)點(diǎn)之一是將S元素轉(zhuǎn)化為Na2S，避免了污染性氣體SO2的產(chǎn)生．檢驗(yàn)爐氣中是否含有SO2的方法為_(kāi)_____

(2)還原熔煉時(shí)，F(xiàn)eS2發(fā)生的反應(yīng)為3FeS2+6Na2CO3+11C+8O23Fe+6Na2S+17CO2，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是______，反應(yīng)每轉(zhuǎn)移11mole-，生成鐵的質(zhì)量為_(kāi)_____g.

(3)水浸液中通入適量CO2和空氣，然后過(guò)濾，所得濾渣的主要成分為_(kāi)_____．

(4)已知鉬酸鈉溶液中答案和解析1.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查了物質(zhì)的制備，為高考常見(jiàn)題型，涉及對(duì)工藝流程的理解、氧化還原反應(yīng)、對(duì)條件的控制選擇與理解等，理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力，題目難度中等。

【解答】

廢料的主要成分是鐵鎳合金，還含有銅、鈣、鎂、硅的氧化物，加入硫酸和硝酸溶液，合金中的鎳難溶于稀硫酸，“酸溶”時(shí)除了加入稀硫酸，還要邊攪拌邊緩慢加入稀硝酸，溶解Ni，過(guò)濾除去廢渣，濾液中加入過(guò)氧化氫，氧化亞鐵離子為鐵離子，加入碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液pH除去鐵離子，過(guò)濾得到濾渣和濾液，濾液中加入H2S沉淀銅離子，過(guò)濾得到濾液中加入NaF用來(lái)除去鎂離子和鈣離子，過(guò)濾得到濾液中主要是鎳離子，加入氫氧化鈉溶液沉淀鎳離子生成氫氧化鎳固體；

A.二氧化硅與酸(除氫氟酸外)不反應(yīng)，則廢渣的主要成分為二氧化硅，故A正確；

B.KSCN和Fe3+反應(yīng)生成紅色溶液，只能用于判斷溶液中是否有Fe3+，而不能判斷溶液中是否還有Fe2+，則不能選擇KSCN溶液判斷H2O2是否過(guò)量，故B錯(cuò)誤；

C.除鈣鎂是在陶瓷容器中進(jìn)行，氟化鈉過(guò)多時(shí)，F(xiàn)-水解生成的HF會(huì)腐蝕陶瓷容器，故C正確；

D.常溫下，K2.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查無(wú)機(jī)工藝流程，難度一般，解題的關(guān)鍵是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的靈活運(yùn)用。

【解答】

A.NaOH溶液的作用分別是：除去油脂，溶解鋁及其氧化物，因氨水與Al及其氧化物不反應(yīng)，故不能代替氫氧化鈉溶液，故A錯(cuò)誤；

B.濾餅①與稀硫酸反應(yīng)，得到的濾液②中含有的金屬離子是Ni2+、Fe2+、Fe3+等，故B錯(cuò)誤；

C.“轉(zhuǎn)化”中若用NaClO替代H2O2溶液，會(huì)引入雜質(zhì)，故C3.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查無(wú)機(jī)工藝流程，為高頻考點(diǎn)，把握流程中發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離提純、發(fā)生的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?，注意元素化合物知識(shí)、化學(xué)反應(yīng)原理與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，題目難度一般。

【解答】A.由工藝流程分析可得，向廢鎳催化劑中加入NaOH溶液進(jìn)行堿浸，可除去油脂，并發(fā)生反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2B.

得到的濾液①含有NaAlO2，濾餅①為Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性雜質(zhì)，加稀H2SO4酸浸后得到含有C.

ClD.由上述表格可知，Ni2+完全沉淀時(shí)的pH=8.7，此時(shí)c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1，c(H+)=1.0×10-8.7mol·L-1，則，則Ni(OH)2的；或者當(dāng)Ni2+開(kāi)始沉淀時(shí)pH=7.2，此時(shí)c(Ni2+)=0.01mol·L-1，c(H+)=1.0×10-7.24.【答案】D

【解析】【分析】

本題以無(wú)機(jī)工藝流程為載體考查了離子方程式的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，應(yīng)多練習(xí)。

【解答】

A.結(jié)合圖示可知，“酸浸”過(guò)程中加入H2O2的目的是為了將Ni3+還原為Ni2+，同時(shí)生成氧氣和水以及NiSO4，故A正確；

B.結(jié)合圖示可知“沉鎳”過(guò)程的離子方程式應(yīng)為Ni2++2HCO3-=NiCO3+CO2↑+5.【答案】B

【解析】【分析】

本題主要考查的是工業(yè)流程，意在考查學(xué)生的分析能力和知識(shí)應(yīng)用的綜合能力，解題時(shí)根據(jù)題干信息和流程圖中所加試劑分析各步驟操作中涉及的反應(yīng)及操作目的。

【解答】

A.酸溶加稀硫酸不宜過(guò)多，否則后面需要加入更多Na2CO3調(diào)pH，故A正確；

B.加入H2O2的主要目的是將Fe2+氧化成Fe3+，Ni2+是在煅燒時(shí)被氧化成+3價(jià)，因此方程式錯(cuò)誤，故B錯(cuò)誤；

C.Fe3+沉淀完全pH約為3.2，因此加入Na2CO6.【答案】D

【解析】【分析】

本題以制備黃鈉鐵礬[NaFe3(SO4)2(OH)6]和納米鎳粉為載體考查無(wú)機(jī)工業(yè)流程分析，為高頻考點(diǎn)，難度不大。掌握流程分析、物質(zhì)的性質(zhì)是解答關(guān)鍵。

【解答】

A.加入硫酸后，F(xiàn)e2O3、FeO、NiO均與硫酸反應(yīng)，SiO2不反應(yīng)，則濾渣的主要成分是SiO2，故A正確；

B.濾渣洗滌液中含有少量鎳、鐵元素，可將濾渣洗滌液和“過(guò)濾Ⅰ”的濾液合并，以提高鎳、鐵元素的利用率，故B正確；

C.NaFe3(SO4)2(OH)6中Fe元素為7.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查物質(zhì)制備流程圖的分析，以及物質(zhì)的分離和提純，掌握鐵及其化合物的性質(zhì)即可解答，難度中等。

【解答】

含鎳廢料(主要成分為NiO，含有少量CuO、FeO和SiO2)加入硫酸酸溶，濾渣1為SiO2，濾液1含有NiSO4、CuSO4、FeSO4，加入FeS，可除去Cu2+，生成濾渣2含有CuS，濾液2加入碳酸鈉，可生成碳酸亞鐵，加入硫酸溶液可生成硫酸亞鐵，蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸亞鐵晶體，濾液3含有NiSO4，以此解答。

A.根據(jù)流程圖分析最終目的是制備FeSO4·7H2O，為避免生成雜質(zhì)，所以“酸溶”時(shí)應(yīng)選用硫酸，故A正確；

B.?FeS可轉(zhuǎn)化為溶解度更小的CuS，由于亞鐵離子易被氧化，則濾液中可含有Fe3+，F(xiàn)e3+氧化S2-生成8.【答案】B

【解析】【分析】

本題旨在考查學(xué)生對(duì)物質(zhì)分離和提純方法、金屬的回收與環(huán)境保護(hù)等應(yīng)用，難度不大。

【解答】

A.由于鋁、氧化鋁能和堿反應(yīng)，而鐵不能，故“堿溶”的主要目的是將Al、Al2O3轉(zhuǎn)化為AlO2-而與其他金屬分離，故A正確；

B.加入硝酸引入硝酸根離子雜質(zhì)，故不能用硝酸，故B錯(cuò)誤；

C.由于雙氧水能把亞鐵離子氧化為鐵離子，氫氧化鐵在pH為6完全沉淀，故濾渣3為氫氧化鐵，故C正確；

D.鎳能污染環(huán)境，故合理處理含鎳廢催化劑有利于環(huán)境保護(hù)和資源再利用，故9.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查了無(wú)機(jī)工業(yè)流程，涉及物質(zhì)的分離與提純等，把握流程分析及混合物分離方法、發(fā)生的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等。

【解答】

A.上述流程中多次涉及到過(guò)濾操作，使用的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗，這些都屬于硅酸鹽材質(zhì)，A正確；

B.?MnCO3在溶液中存在沉淀溶解平衡，電離產(chǎn)生的CO32-能消耗溶液中的H+，使Al3+和Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)，促進(jìn)Al3+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀，B正確；

C.用一定量的NaOH溶液和酚酞試液吸收二氧化硫，反應(yīng)生成亞硫酸鈉，亞硫酸鈉溶液呈堿性，溶液顏色變化不明顯，不能準(zhǔn)確測(cè)定燃煤尾氣中的SO2含量，C10.【答案】B

【解析】【分析】

本題主要考查的是工業(yè)流程，意在考查學(xué)生的分析能力和知識(shí)應(yīng)用的綜合能力，解題時(shí)根據(jù)題干信息和流程圖中所加試劑分析各步驟操作中涉及的反應(yīng)及操作目的。

【解答】

A.酸溶加稀硫酸不宜過(guò)多，否則后面需要加入更多Na2CO3調(diào)pH，故A正確；

B.加入H2O2的主要目的是將Fe2+氧化成Fe3+，Ni2+是在煅燒時(shí)被氧化成+3價(jià)，因此方程式錯(cuò)誤，故B錯(cuò)誤；

C.Fe3+沉淀完全pH約為3.2，因此加入Na2C11.【答案】C

【解析】【分析】

本題以鉬酸銨的制備為載體，考查氧化還原反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)操作和銨鹽的性質(zhì)，難度一般。

【解答】

A.由鉬酸銨的化學(xué)式(NH4)2MoO4可知，鉬酸銨中Mo的化合價(jià)為+6價(jià)，故A正確；

B.“浸出”時(shí)，生成鉬酸鈉的離子方程式為，故B正確；

C.鉬酸銨[(NH4)2MoO4]為銨鹽，不穩(wěn)定，受熱易分解，所以“操作Ⅰ”為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥，故12.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查無(wú)機(jī)工藝流程問(wèn)題，難度不大，是高考?？碱}目，掌握各物質(zhì)的性質(zhì)并掌握物質(zhì)的分離及提純方法是解答的關(guān)鍵。

【解答】

廢料主要成分是鐵鎳合金，還含有銅、鈣、鎂、硅的氧化物，加入硫酸和硝酸酸溶，合金中的鎳難溶于稀硫酸，“酸溶”時(shí)除了加入稀硫酸，還要邊攪拌邊緩慢加入稀硝酸，溶解Ni反應(yīng)有H2生成，過(guò)濾除去廢渣，濾液中加入過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液pH除去鐵離子，過(guò)濾得到濾渣和濾液，濾液中加入H2S沉淀銅離子，過(guò)濾得到濾液中加入NaF用來(lái)除去鎂離子和鈣離子，過(guò)濾得到濾液中主要是鎳離子，加入氫氧化鈉溶液沉淀鎳離子生成氫氧化鎳固體，

A.鐵鎳合金以及銅、鈣、鎂的氧化物都能與硫酸和硝酸的混合液反應(yīng)，二氧化硅不反應(yīng)，生成的硫酸鈣是微溶物，故廢渣為二氧化硅和硫酸鈣，故A正確；

B.除鈣鎂是在陶瓷容器中進(jìn)行，氟化鈉過(guò)多時(shí)，F(xiàn)-水解生成的HF會(huì)腐蝕陶瓷容器，故B錯(cuò)誤；

C.除鐵時(shí)加入過(guò)氧化氫做氧化劑，碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液pH，故黃鈉鐵礬渣中鐵元素為+3價(jià)，故C正確；

D.當(dāng)c(Ni2+)<1×10-513.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查無(wú)機(jī)工業(yè)流程，解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是理清流程中的變化，側(cè)重考查學(xué)生的推理能力，難度中等。

【解答】

A.結(jié)合流程，操作①和操作④后續(xù)均為液相和固相，故均為過(guò)濾，故A正確；

B.結(jié)合流程，操作②和操作③均為分液萃取，均用到了分液漏斗，故B正確；

C.由流程圖可知，反應(yīng)Ⅲ中Na2SO3的作用是將金元素從有機(jī)相中還原出來(lái)，故C正確；

14.【答案】A

【解析】【分析】

本題主要考查的是無(wú)機(jī)工業(yè)流程，已知考查學(xué)生的分析能力和知識(shí)應(yīng)用能力，解題時(shí)根據(jù)原料的成分和流程圖中所加試劑分析各步驟操作的作用，解題的關(guān)鍵是掌握常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)。

【解答】

A.根據(jù)流程圖可知，“綠色沉淀”后沒(méi)有除去Fe和Cr雜質(zhì)的操作，故除去Fe和Cr雜質(zhì)的操作是在加入X時(shí)的系列操作中完成的，利用試劑X調(diào)節(jié)pH，讓Fe和Cr形成氫氧化物而除去，試劑X可為NaOH，由于后續(xù)操作是處理綠色沉淀，所以溶液中即便引入了鈉離子，也不影響后續(xù)操作，故A正確；

B.洗滌沉淀的儀器是漏斗和燒杯，分液漏斗主要用于分液或萃取，故B錯(cuò)誤；

C.實(shí)驗(yàn)需要配制3.0mol·L-1稀硝酸250mL需要的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶，故C錯(cuò)誤；

D.利用水浴控溫時(shí)，溫度計(jì)應(yīng)插入到冷水中，不插入反應(yīng)液中，故15.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查制取三氧化二鎳的工藝流程，難度一般，解題關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析流程中產(chǎn)品、雜質(zhì)、試劑及操作。

【解答】

含鎳廢料為固體，需變成溶液后進(jìn)行處理，故操作Ⅰ為酸溶，加雙氧水將Fe2+氧化為Fe3+；加碳酸鈉是為了除去鐵離子，得到氫氧化鐵沉淀和含鈣離子、鎂離子、鎳離子的濾液，加入NH4F是為了除去鈣離子、鎂離子，生成CaF2、MgF2沉淀而被除去。

A.含鎳廢料先加酸溶解，得到對(duì)應(yīng)金屬陽(yáng)離子，加入H2O2可將Fe2+氧化為Fe3+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=?2Fe3++2H2O，故A正確；

B.Fe3+易水解，加入碳酸鈉溶液調(diào)pH至4.0?5.0，其目的就是為了促進(jìn)Fe3+水解沉淀完全，從而除去F16.【答案】(1)

+3；H2O(4)F(5)5

(6)硫酸溶液

(7)

【解析】【分析】

本題是一題工業(yè)流程題，考查物質(zhì)的性質(zhì)以及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，解題是需了解清楚流程中每個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容以及發(fā)生什么變化等。

【解答】

(1)根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，Li為+3價(jià)，O為-2價(jià)，則LiCoO2中Co(2)正極材料中含有Al，Al會(huì)與NaOH反應(yīng)，離子方程式為2Al+2OH(3)加入硫酸和雙氧水，將Li、Co等轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的離子，LiCoO2中Co的化合價(jià)為+3，而后面得到CoC2O4，Co的化合價(jià)為+2，化合價(jià)降低，需要一個(gè)還原劑，雙氧水可以作還原劑，發(fā)生的反應(yīng)為2LiCoO2+(4)加H2SO4，鍍鎳金屬鋼殼會(huì)溶解，得到Ni2+、Fe2+，加入雙氧水，可以將Fe2+氧化成Fe(5)“萃取”環(huán)節(jié)，為了實(shí)現(xiàn)鈷、鋰分離。從圖中可知，pH大于等于5時(shí)，Co萃取率已經(jīng)達(dá)到100%，而pH越大，Li也會(huì)被萃取，使得Li和Co不能完全分離；因此pH一般選擇5；(6)根據(jù)萃取后得到CoSO4溶液，可知加入的應(yīng)為H2(7)取CoC2O4固體4.41?g在空氣中加熱至300℃，得到鈷的氧化物2.41?g，則n(CoC2O4)=?4.41?g÷147?g·mol-1=0.03?mol，根據(jù)Co守恒，Co的氧化物中，O的質(zhì)量為2.41-0.03?mol×59?g·mol-17.【答案】(1)減小顆粒直徑，增大接觸面積，提高原料利用率并加快酸溶速率；

Al2O3

+?6H+

=

2Al3+

+3H2O

(2)SiO2和CaSO4

(3)5.4【解析】【分析】

本題考查無(wú)機(jī)制備工藝分析，巧妙地融合化學(xué)原理部分知識(shí)，考查了反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)，運(yùn)用化學(xué)原理的知識(shí)分析原因是本題的難點(diǎn)，是一道好題，需要同學(xué)具備一定的基礎(chǔ)，注重能力的培養(yǎng)，題目難度較大。

【解答】

(1)顆粒大包裹的NiO難以溶浸，顆粒小與酸的接觸面也大，反應(yīng)速率快，則“酸溶”前需將廢催化劑磨成粉末狀的目的是減小顆粒直徑，增大接觸面積，提高原料利用率并加快酸溶速率；l2O3溶解的離子方程式為Al2O3

+?6H+

=

2Al3+

+3H2O。

(2)原料中的SiO2與稀硫酸不反應(yīng)，CaSO4微溶，同時(shí)進(jìn)入濾渣。

(3)使Fe3+沉淀完全，需pH>3.5，使Al3+沉淀完全，需pH>5.4，而使Ni2+不沉淀，需pH<6.4，故確定的范圍為5.4～6.4。

(4)加N18.【答案】

(1)1s22s22p63s23p63d84s2；1s22s【解析】【分析】

本題考查了物質(zhì)分離提純過(guò)程分析、物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用、電離平衡常數(shù)和溶度積常數(shù)的計(jì)算等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度較大。

【解答】

某NiO的廢料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì)，加入稀硫酸溶解后過(guò)濾得到濾渣1為SiO2，濾液為NiSO4、FeSO4、Al2(SO4)3、MgSO4，加入過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，再加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH，使鐵離子，鋁離子全部沉淀，過(guò)濾得到濾渣2為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，濾液中加入NH4F沉淀Mg2+，生成沉淀濾渣3為MgF2，過(guò)濾得到的濾液，濾液中獲得NiSO4?6H2O晶體的方法是通過(guò)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌，干燥得到晶體，失去結(jié)晶水得到硫酸鎳，據(jù)此進(jìn)行分析解答。

(1)微粒的核外電子排布式：?28Ni：1s22s22p63s23p63d84s2；?26Fe3+：1s219.【答案】(1).?+3；SiO2和CaSO4；

(2).?6Fe2++3ClO-+2Na++4SO42-9【解析】【分析】

本題考查了物質(zhì)的制備和電化學(xué)原理，掌握工業(yè)流程具體原理和電化學(xué)原理是答題關(guān)鍵，主要對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的準(zhǔn)確把握，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等。

【解答】

制備草酸鎳晶體(NiC2O4?2H2O)的流程：廢鎳催化劑(主要成分為Ni，還含有一定量的Zn、Fe、SiO2、CaO)加入硫酸溶解得到含有Ni2+、Zn2+、Fe2+、Ca2+的酸性溶液，部分Ca2+與SO42-結(jié)合得到微溶物CaSO4，SiO2不溶于酸，過(guò)濾，濾渣I為SiO2和CaSO4，向?yàn)V液中加入NaClO溶液氧化Fe2+為黃鈉鐵礬【Na2Fe6(SO4)4(OH)12】，同時(shí)本身被還原為Cl-，過(guò)濾，再向?yàn)V液中加入NH4F溶液，沉淀Ca2+為CaF2，濾渣III為CaF2，最后加入有機(jī)萃取劑萃取Zn2+，得到的水層主要為Ni2+，再向其中加入(NH4)2C2O4溶液，得到產(chǎn)品草酸鎳晶體(NiC2O4?2H2O)，高溫煅燒無(wú)水NiC2O4的反應(yīng)為：，

用高能鋰離子電池作電源電解含鎳酸性廢水回收Ni：高能鋰離子中，Li為電源負(fù)極，F(xiàn)eS為電源正極，電解池中連接電源負(fù)極的為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，連接電源正極為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)此分析作答。

(1)NiC2O4?2H2O中鎳元素+2價(jià)，氧元素-2價(jià)，化合物中元素化合價(jià)總共為0，則碳元素+3價(jià)；由于二氧化硅不溶解，鈣離子遇到硫酸根，故濾渣為SiO2和CaSO4

故答案為+3；SiO2和CaSO4

(2)

控制溫度為80℃、pH=2時(shí)，“除鐵”產(chǎn)生的“濾渣Ⅱ”的主要成分為黃鈉鐵礬，即NaClO溶液氧化Fe2+為Na2Fe20.【答案】(1)提高反應(yīng)溫度；適當(dāng)增大硫酸濃度、將原