2024屆高考二輪復(fù)習(xí) 綜合題突破一　工藝流程與物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合題 專項(xiàng)特訓(xùn)（含解析）

綜合題突破一工藝流程與物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合題題型特訓(xùn)1以物質(zhì)制備為主體的工藝流程題1.(2023·潮州二模)鍍鎳生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性硫酸鎳廢液(含有Fe2＋、Zn2＋、Mg2＋、Ca2＋等雜質(zhì)離子)，通過精制提純可制備高純硫酸鎳，部分流程如下：資料1：25℃時(shí)，Ksp(CaF2)＝4×10－11，Ksp(MgF2)＝9×10－9，ZnF2易溶于水。資料2：P204(二乙基己基磷酸)萃取金屬離子的反應(yīng)為：(1)操作1、2的名稱________，操作3的所需要主要玻璃儀器名稱是燒杯和________。(2)操作1中加入Cl2的主要目的是_____________________________________。(3)NiF2溶液參與反應(yīng)的離子方程式是Mg2＋＋2F－=MgF2↓和_________________________________________________________________，雜質(zhì)離子沉淀完全時(shí)，溶液中c(F－)＝________mol/L(c(雜質(zhì)離子)≤10－5mol/L可視為沉淀完全)。(4)濾液b中含有的金屬陽離子主要有Ni2＋和________。(5)在硫酸鹽溶液中P204對某些金屬離子的萃取率與pH關(guān)系如圖所示，在一定范圍內(nèi)，隨著pH升高，萃取率升高的原因是________________________________________________________________________________________________。(6)處理后母液再利用及含量測定：①在母液中加入石灰乳可制備操作1中所需Ni(OH)2漿液，寫出制備的化學(xué)方程式__________________________________________________________________________________________________________________________________。②準(zhǔn)確量取25.00mL處理后的母液稀釋液于錐形瓶中，加入10.00mL0.0500mol·L－1BaCl2溶液，充分反應(yīng)后，滴加氨水調(diào)節(jié)溶液pH＝10，用0.0100mol·L－1EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至終點(diǎn)，滴定反應(yīng)為Ba2＋＋H2Y2－=BaY2－＋2H＋，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液25.00mL，計(jì)算處理后的母液稀釋液中SOeq\o\al(2－,4)含量__________________________________________________________mg·L－1。2.鉬酸鉍作為新型半導(dǎo)體光催化材料，因其具有優(yōu)異的離子導(dǎo)電性、介電性、氣體傳感性和催化性而廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。以氧化鉍渣(主要成分是Bi2O3、Sb2O3，還含有Fe2O3、ZnO、Ag2O和SiO2等雜質(zhì))為原料制備鉬酸鉍(Bi2MoO6，其中Mo為＋6價(jià))的工藝流程如下：(1)基態(tài)83Bi的價(jià)層電子排布式為______________________________________。(2)“浸渣”的主要成分為________________(填化學(xué)式)。(3)“除銻”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________________________；該過程需要加熱的原因?yàn)開______________________________________________________________________________________________________。(4)已知：硫代乙酰胺()在酸性溶液中會(huì)水解為乙酰胺()和硫化氫；H2S的Ka1＝1.0×10－7，Ka2＝1.0×10－13，Ksp(Bi2S3)＝2.0×10－99。①硫化氫會(huì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)2Bi3＋(aq)＋3H2S(aq)=Bi2S3(s)＋6H＋(aq)，計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_____________________________________________。②硫代乙酰胺比乙酰胺的沸點(diǎn)低，解釋其原因?yàn)開_______________________________________________________________。(5)“酸溶”時(shí)會(huì)有NO逸出，此過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。(6)已知鉬酸鉍在空氣中放置會(huì)變質(zhì)，生成Bi2O2CO3和MoO3，該過程中的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________________________________________________________________________。(7)Bi2O3的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，以A點(diǎn)為原點(diǎn)建立分?jǐn)?shù)坐標(biāo)系，已知A點(diǎn)坐標(biāo)為(0，0，0)，B點(diǎn)坐標(biāo)為(eq\f(3,4)，eq\f(3,4)，eq\f(1,4))，則C點(diǎn)坐標(biāo)為___________________________________________。3.(2023·揭陽聯(lián)考)以紅土鎳礦(主要成分是NiO，含F(xiàn)eO、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等)為原料制備硝酸鎳的流程如圖所示：注：NOx為NO和NO2的混合氣體。回答下列問題：(1)基態(tài)鎳原子價(jià)電子排布式為______________________________________。(2)“除鐵鋁”階段需要先用H2O2溶液將Fe2＋氧化為Fe3＋。H2O2屬于________(“極性”或“非極性”)分子。(3)“除鎂鈣”階段為加入NaF除盡Mg2＋、Ca2＋，除Mg2＋、Ca2＋后的濾液中c(F－)至少應(yīng)為________mol·L－1[當(dāng)溶液中某離子濃度小于1.0×10－5mol·L－1時(shí)，可認(rèn)為該離子沉淀完全。已知該實(shí)驗(yàn)條件下Ksp(MgF2)＝7.5×10－11，Ksp(CaF2)＝2.5×10－10]。(4)“凈化液電解”階段，析鎳過程中存在競爭反應(yīng)，該競爭反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)工業(yè)制Ni(NO3)2成品時(shí)，先用硝酸將Ni(NO3)2溶液酸化至pH＝3～4，再經(jīng)減壓蒸發(fā)濃縮，然后冷卻結(jié)晶、離心分離。其中“減壓蒸發(fā)”的目的是_____________________________________________________________________________________________________________________________(任答兩點(diǎn))。(6)工業(yè)上用Na2CO3溶液吸收NOx制備硝酸鈉，其流程如圖所示：①吸收塔得到NaNO2、NaNO3混合溶液。鍵角：NOeq\o\al(－,2)________NOeq\o\al(－,3)(填“>”、“＝”或“<”)，Na、N、O三種元素中電負(fù)性最大的是________(填元素符號(hào))。②寫出轉(zhuǎn)化器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________________________________________________________________。題型特訓(xùn)2以分離、提純?yōu)橹黧w的工藝流程題4.(2023·廣州市等3地一模)某廢合金的主要成分為Sn、Cu、Pb、Fe，一種綜合回收的工藝流程如圖所示：已知：常溫下，Ksp(PbCl2)＝1.6×10－5，Ksp(PbSO4)＝1.6×10－8，Ksp[Sn(OH)2]＝1.0×10－27.85?；卮鹣铝袉栴}：(1)“氯化浸出”浸出液中金屬陽離子主要有Sn4＋、Cu2＋、________；浸渣的主要成分為________(填化學(xué)式)?！奥然觥睍r(shí)溫度不宜過高或過低的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)寫出“還原”中Fe與SnCl4反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)常溫下，為使Sn2＋完全沉淀，“調(diào)pH”時(shí)應(yīng)使溶液pH不低于________(結(jié)果保留1位小數(shù))。(4)“氧化”時(shí)為檢驗(yàn)Fe2＋是否已被充分氧化，可取樣滴加________(填化學(xué)式)溶液。(5)寫出“沉鐵”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)Fe(OH)3受熱后可制得物質(zhì)A，寫出物質(zhì)A的一種用途：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。5.鎳及其化合物在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。工業(yè)上用鎳礦渣(主要含Ni(OH)2、NiS，還含F(xiàn)eO、Fe2O3、MgO、CaO和SiO2)制備NiSO4·6H2O的過程如圖所示(已知：溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表)。金屬離子Ni2＋Fe3＋Fe2＋Mg2＋開始沉淀時(shí)的pH6.82.27.59.4沉淀完全時(shí)的pH9.23.29.012.4(1)Ni2＋的價(jià)電子排布式為____________________________；電離一個(gè)電子需要吸收的能量Ni2＋________Fe2＋(填“大于”或“小于”)。(2)“酸溶”過程中，NiS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________；如何判斷NaClO3已足量：_____________________________________________________________________________________________(寫出具體操作過程)。(3)濾渣Ⅰ的成分為________。(4)濾渣3的成分為MgF2和CaF2。若濾液Ⅰ中c(Ca2＋)＝1.0×10－3mol/L，當(dāng)濾液2中c(Mg2＋)＝1.5×10－6mol/L時(shí)，除鈣率為________(忽略沉淀前后溶液體積變化)。[已知：Ksp(CaF2)＝1.5×10－10，Ksp(MgF2)＝7.5×10－11](5)“濾液2”加入碳酸鈉溶液后所得沉淀可表示為xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O。進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：稱取干燥沉淀樣品3.41g，隔絕空氣加熱，剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示(500℃～750℃條件下加熱，收集到的氣體產(chǎn)物只有一種，750℃以上殘留固體為NiO)，則該樣品的化學(xué)式為________________。(6)資料顯示，硫酸鎳結(jié)晶水合物的形態(tài)與溫度有如表關(guān)系。由NiSO4溶液獲得穩(wěn)定的NiSO4·6H2O晶體的操作M依次是蒸發(fā)濃縮、________、過濾、洗滌、干燥。溫度低于30.8℃30.8℃～53.8℃53.8℃～280℃高于280℃晶體形態(tài)NiSO4·7H2ONiSO4·6H2O多種結(jié)晶水合物NiSO4題型特訓(xùn)3與物質(zhì)結(jié)構(gòu)融合的工藝流程題6.(2023·廣東高考真題變式題)鈉離子電池有望代替鋰離子電池，其正極材料可再生利用。某鈉離子電池正極材料有Na0.67Mn0.65Fe0.35O2、石墨烯和少量鎂等。充電時(shí)，鈉離子從正極脫嵌經(jīng)鹽離子導(dǎo)體向負(fù)極移動(dòng)?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。已知：溶液中離子濃度小于等于1×10－5mol·L－1時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全；部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如表所示。物質(zhì)MnCO3MgCO3Mn(OH)2Mg(OH)2溶度積常數(shù)(Ksp)9.0×10－113.5×10－81.9×10－131.8×10－11回答下列問題：(1)Na0.67Mn0.65Fe0.35O2中Mn為＋4價(jià)，則其中Fe(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)的數(shù)目之比為____________(其中的Ⅱ、Ⅲ表示化合價(jià)的數(shù)值)(2)“放電處理”的主要目的為___________________________________；“正極酸溶”反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________________________________________________________。(3)“萃取”時(shí)，幾種萃取劑對鐵的萃取率與鹽酸濃度的關(guān)系如圖所示。則適合選用的萃取劑為___________________________(填字母)，理由為____________________________________________。(4)由“反萃取”所得水相制備FeCl3·6H2O的操作為_________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)“沉錳”時(shí)，若Mn2＋沉淀完全而Mg2＋不形成沉淀，則“萃取”所得水相中c(Mg2＋)不超過____________(保留2位有效數(shù)字)；該工序不采用調(diào)pH的方法的原因?yàn)開______________________________________________________________________________________________________________________________。(6)母液中提取所得晶體的部分立方結(jié)構(gòu)如圖所示。①圖甲所示單元結(jié)構(gòu)不是NaCl的晶胞單元的理由為____________________________________________________________________________________________________________________________________。②NaCl晶體中，由最近Na＋圍成的正八面體與最近Cl－圍成的正四面體的數(shù)目之比為___________________________________________________________。7.(2023·茂名電白聯(lián)考)鉈廣泛用于高能物理、超導(dǎo)材料等領(lǐng)域，冶煉酸性廢水中鉈離子(Tl＋)濃度仍較高，還同時(shí)含有Zn2＋、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)等離子，需要處理回收金屬元素達(dá)標(biāo)后排放，處理工藝流程如圖所示：已知：①部分金屬離子的沉淀pH范圍如表所示：離子種類Tl3＋Cu2＋Zn2＋開始沉淀pH1.45.25.9完全沉淀pH2.86.48.9②Tl＋化合物與堿金屬化合物類似，易溶于水，易被氧化為Tl3＋?；卮鹣铝袉栴}：(1)“中和”加入石灰調(diào)節(jié)pH為9.0，則濾渣1的主要成分除了Zn(OH)2外還有__________(填化學(xué)式)。(2)“氧化”步驟加入不同氧化劑時(shí)鉈的去除率如圖所示，則氧化劑及其投加量應(yīng)選擇________；寫出選用次氯酸鈉作氧化劑時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)①復(fù)合納米吸附劑是以樹脂基質(zhì)為原料，經(jīng)納米改性后填充納米水合二氧化錳粒子形成，其比表面積與平均孔徑值如下表所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析復(fù)合納米吸收劑相比于樹脂基質(zhì)具有良好吸附效果的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。吸附劑種類比表面積/m2·g－1平均孔徑/nm樹脂基質(zhì)21.5233.1復(fù)合納米吸附劑27.474.1②廢水中Tl3＋吸附過程可以用以下方程式表示，若要利用吸附原理使吸附劑再生，需要進(jìn)行的操作為___________________________________________________________________________________________________________________。(4)鉈鎘合金是原子能工業(yè)重要材料，其一種立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知該鉈鎘合金密度為ρg·cm－3，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則鉈原子和鎘原子之間的最短距離d＝__________nm(用含ρ、NA的代數(shù)式表示)。(5)科學(xué)家為了獲得高質(zhì)量的半導(dǎo)體材料，合成了一種稀散元素鉈配合物：三(3，5－二甲基－1－吡唑)甲烷－鉈(I)配合物，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，鉈(Tl)屬于第六周期硼族元素，則基態(tài)Tl＋的價(jià)電子排布圖為____________；配合物中Tl＋的配位數(shù)為____________，C原子的雜化方式為____________。8.(2023·廣東高考真題變式題)赤泥是氧化鋁生產(chǎn)排放的固體廢棄物。由赤泥(主要成分為Al2O3、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Na2O等)制備一種高效凈水劑聚合硫酸鋁鐵(PAFS)的工藝流程如下：(1)基態(tài)鋁原子的核外電子排布式為__________，SOeq\o\al(2－,4)的空間結(jié)構(gòu)是__________。(2)“焙燒”時(shí)，需將赤泥粉碎的目的是____________________________________________________________________________________________。(3)酸浸渣的主要成分是____________(填化學(xué)式)。(4)“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________________________________________________。室溫下，向氧化后的溶液中滴加NaOH溶液至pH＝4時(shí)，溶液中的c(Fe3＋)＝__________mol·L－1。(已知25℃，F(xiàn)e(OH)3的Ksp＝4.0×10－38)(5)為了測試所制得的聚合硫酸鋁鐵的性能，取某水樣在不同pH條件下加入PAFS[AlaFeb(OH)m(SO4)n]并測定其去濁率，結(jié)果如圖所示。(已知去濁率越高，凈水效果越好)由圖可知在設(shè)定的偏酸性和偏堿性條件下，水樣的去濁率均不高。試分析pH<7時(shí)，去濁率較低的可能原因?yàn)開_________________________________________________________________________________________________。(6)一種碳溶解在鐵單質(zhì)中形成合金的晶胞如右圖所示，則該物質(zhì)的化學(xué)式為____________，若晶體密度為ρg/cm3，則晶胞中最近的兩個(gè)碳原子的距離為__________pm(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示，寫出計(jì)算式即可)。題型特訓(xùn)4與實(shí)驗(yàn)相融合的工藝流程題9.Cr2O3(鉻綠)是一種高級(jí)綠色顏料，工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為Cr2O3、SiO2、Al2O3、Fe2O3)為原料制備Cr2O3的工藝流程如圖所示：回答下列問題：(1)為加快焙燒速率和提高原料的利用率，可采取的措施為____________(寫出一種即可)。(2)已知焙燒時(shí)Al、Si的氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽，“濾液1”的主要成分為Na2CrO4?！盀V渣1”的主要成分是________，Si元素可溶性鈉鹽的化學(xué)式是________________，Cr2O3“焙燒”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行“操作3”時(shí)，下列儀器不需要用到的是________(填儀器名稱)。(4)常溫下，溶液中部分離子的物質(zhì)的量濃度的對數(shù)lgc與pH的關(guān)系如圖所示。已知溶液中離子濃度≤10－5mol·L－1時(shí)認(rèn)為沉淀完全?！盀V液1”需加________(填“酸”或“堿”)“調(diào)pH”到標(biāo)準(zhǔn)范圍________以除去雜質(zhì)。“調(diào)pH”過程中，含鋁元素化合物轉(zhuǎn)化的離子方程式為________________，含Cr元素化合物轉(zhuǎn)化的離子方程式為___________________________________________________________________________________________________________________。10.提純鋅白粉(主要成分為ZnO，還含有FeO、MnO、CuO等雜質(zhì))流程如下圖所示：回答下列問題：(1)“浸出”時(shí)，MnO參與反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)已知浸出液中c(Fe2＋)＝5.04mg·L－1，c(Mn2＋)＝1.65mg·L－1。若要除盡1m3浸出液中的Fe2＋和Mn2＋(所有含錳元素的物質(zhì)均轉(zhuǎn)化為MnO2)，則“氧化”時(shí)至少需要加入____________g高錳酸鉀。(3)“沉鋅”反應(yīng)在50℃條件下進(jìn)行，生成ZnO的“前驅(qū)體”ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)某實(shí)驗(yàn)小組選用下圖所示的部分裝置驗(yàn)證鋅白粉與碳粉反應(yīng)生成的可能氣態(tài)產(chǎn)物。已知：PdCl2＋CO＋H2O=Pd(黑色)↓＋CO2＋2HCl①上述裝置的合理連接順序?yàn)開___________(填儀器接口的小寫字母)。②實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間的氮?dú)猓淠康氖莀_____________________________________________________________________________________________________________________________________。綜合題突破一工藝流程與物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合題1.答案（1）過濾分液漏斗（2）將Fe2＋氧化為Fe3＋（3）Ca2＋＋2F－=CaF2↓3×10－2（4）Zn2＋（5）萃取反應(yīng)中，溶液pH升高，H＋濃度減小，平衡右移，萃取率升高（6）①NiSO4＋Ca（OH）2=Ni（OH）2＋CaSO4②960解析由題給流程可知，向酸性硫酸鎳廢液中通入氯氣將亞鐵離子氧化為鐵離子后，加入氫氧化鎳漿液調(diào)節(jié)溶液pH將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，過濾得到氫氧化鐵濾渣和濾液a；向?yàn)V液中加入氟化鎳溶液，將溶液中的鈣離子、鎂離子轉(zhuǎn)化為氟化鈣、氟化鎂沉淀，過濾得到含有氟化鈣、氟化鎂的濾渣和濾液b；向?yàn)V液b中加入萃取劑P204萃取溶液中的鋅離子，分液得到含有鋅離子的有機(jī)相和萃余液；向有機(jī)相中加入稀硫酸反萃取、分液得到萃取劑P204循環(huán)使用；萃余液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾得到六水硫酸鎳和母液。（1）由分析可知，操作1、2為固液分離的過濾操作，操作3為液液分離的分液操作，分液所需要主要玻璃儀器為燒杯和分液漏斗；（2）由分析可知，向酸性硫酸鎳廢液中通入氯氣的目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子；（3）由分析可知，加入氟化鎳溶液的目的是將溶液中的鈣離子、鎂離子轉(zhuǎn)化為氟化鈣、氟化鎂沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Mg2＋＋2F－=MgF2↓、Ca2＋＋2F－=CaF2↓，由溶度積可知，當(dāng)溶液中鎂離子完全沉淀時(shí)，鈣離子已經(jīng)完全沉淀，則雜質(zhì)離子沉淀完全時(shí)，溶液中氟離子濃度為eq\r(\f(9×10－9,1×10－5mol/L))＝3×10－2mol/L；（4）由分析可知，濾液b中含有的金屬陽離子為鎳離子和鋅離子；（5）由分析可知，向?yàn)V液b中加入萃取劑P204的目的是萃取溶液中的鋅離子，由題給方程式可知，在一定范圍內(nèi)，隨著溶液pH升高，溶液中氫離子濃度減小，萃取反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，鋅離子的萃取率升高；（6）①由題意可知，在母液中加入石灰乳制備氫氧化鎳漿液的反應(yīng)為硫酸鎳溶液與石灰乳反應(yīng)生成溶解度更小的氫氧化鎳和微溶的硫酸鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NiSO4＋Ca（OH）2=Ni（OH）2＋CaSO4；②由題意可知，與母液稀釋液中硫酸根離子反應(yīng)的鋇離子的物質(zhì)的量為0.0500mol/L×0.01L－0.0100mol/L×0.025L＝2.5×10－4mol，則處理后的母液稀釋液中硫酸根離子的含量為eq\f(2.5×10－4mol×96g/mol×103mg/g,0.025L)＝960mg/L。2.答案（1）6s26p3（2）AgCl、SiO2（3）2SbCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Sb2O3↓＋6HCl升溫有利于促進(jìn)SbCl3的水解，使SbCl3的水解更徹底（4）①5.0×1038②乙酰胺分子間氫鍵的強(qiáng)度大于硫代乙酰胺，數(shù)目多于硫代乙酰胺（5）2∶1（6）Bi2MoO6＋CO2=Bi2O2CO3＋MoO3（7）（eq\f(1,4)，eq\f(3,4)，eq\f(3,4)）解析（1）基態(tài)Bi原子核外有83個(gè)電子，位于第六周期ⅤA族，價(jià)電子排布式為6s26p3。（2）由氧化鉍渣的成分及“酸浸”時(shí)加入的試劑可知，浸渣為未溶解的SiO2和生成的AgCl。（3）“除銻”時(shí)SbCl3水解生成難溶的Sb2O3，故“除銻”的化學(xué)方程式是2SbCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Sb2O3↓＋6HCl。（4）①由該反應(yīng)的離子方程式可知其平衡常數(shù)K＝eq\f(c6（H＋）,c2（Bi3＋）·c3（H2S）)＝eq\f(c6（H＋）·c3（S2－）,c2（Bi3＋）·c3（S2－）·c3（H2S）)＝eq\f(（Ka1·Ka2）3,Ksp（Bi2S3）)＝5.0×1038。②乙酰胺分子能形成氨基與氨基之間的氫鍵，也能形成O與氨基H原子之間的氫鍵（強(qiáng)度大于N…H），而硫代乙酰胺只存在氨基之間的氫鍵，故乙酰胺沸點(diǎn)比硫代乙酰胺高。（5）由流程圖可知，“酸溶”時(shí)，Bi2S3中－2價(jià)S被氧化為0價(jià)S，硝酸被還原為NO，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可得2HNO3（氧化劑）～Bi2S3（還原劑），故氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1。（6）分析Bi2MoO6與反應(yīng)后的產(chǎn)物Bi2O2CO3、MoO3可知，各元素化合價(jià)沒有變化，只是生成物中增加了1個(gè)C原子和2個(gè)O原子，故Bi2MoO6在空氣中變質(zhì)是因?yàn)槲樟薈O2，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Bi2MoO6＋CO2=Bi2O2CO3＋MoO3。（7）由A、B的坐標(biāo)可知，晶胞內(nèi)小立方體的邊長為晶胞邊長的eq\f(1,2)，且小立方體正好在晶胞正中間，故C點(diǎn)坐標(biāo)為（eq\f(1,4)，eq\f(3,4)，eq\f(3,4)）。3.答案（1）3d84s2（2）極性（3）5×10－3（4）2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－（或2H＋＋2e－=H2↑）（5）避免硝酸分解，減小硝酸鎳的水解程度（或加快水的揮發(fā)，答案合理即可）（6）①<O②3NaNO2＋2HNO3=3NaNO3＋2NO↑＋H2O解析（1）鎳為28號(hào)元素，基態(tài)Ni原子的價(jià)電子排布式為3d84s2。（2）H2O2分子中的中心O原子價(jià)層電子對數(shù)為4，其中每個(gè)O原子都有2對孤電子對，導(dǎo)致空間結(jié)構(gòu)不對稱，正負(fù)電荷中心不重合，故H2O2是極性分子。（3）當(dāng)溶液中某離子濃度小于1.0×10－5mol·L－1時(shí)，可認(rèn)為該離子沉淀完全?！俺V鈣”階段，加入NaF除盡Mg2＋、Ca2＋，當(dāng)Mg2＋完全沉淀時(shí)，溶液中c（F－）＝eq\r(\f(7.5×10－11,1.0×10－5))＝eq\r(7.5)×10－3mol·L－1，當(dāng)Ca2＋完全沉淀時(shí)，溶液中c（F－）＝eq\r(\f(2.5×10－10,1.0×10－5))＝5×10－3mol·L－1，故除Mg2＋、Ca2＋后的濾液中c（F－）至少應(yīng)為5×10－3mol·L－1。（4）析鎳過程發(fā)生在陰極，Ni2＋得電子，溶液中的H＋也可能得電子。（5）減壓蒸發(fā)可避免硝酸分解，減小硝酸鎳的水解程度，加快水的揮發(fā)。（6）①NOeq\o\al(－,2)中的中心N原子價(jià)層電子對數(shù)為2＋eq\f(（5－2×2＋1）,2)＝3，所以N原子的雜化類型為sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為V形，NOeq\o\al(－,2)的鍵角小于120°；NOeq\o\al(－,3)中心原子N原子價(jià)層電子對數(shù)為3＋eq\f(（5＋1－2×3）,2)＝3，故NOeq\o\al(－,3)的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，鍵角為120°，故鍵角：NOeq\o\al(－,2)<NOeq\o\al(－,3)，非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，故三種元素中電負(fù)性最大的是O。②轉(zhuǎn)化器中加入硝酸的目的是將亞硝酸鈉轉(zhuǎn)化為硝酸鈉，同時(shí)生成NO，其化學(xué)方程式為3NaNO2＋2HNO3=3NaNO3＋2NO↑＋H2O。4.答案（1）Fe3＋PbSO4溫度過高，Cl2的溶解度變小，反應(yīng)不充分，溫度過低，反應(yīng)速率慢（2）Fe＋SnCl4=FeCl2＋SnCl2（3）2.6（4）K3[Fe（CN）6]（5）Fe3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Fe（OH）3↓＋3CO2↑（6）制油漆、煉鐵等（答案合理即可）解析（1）氯氣與鐵反應(yīng)得到FeCl3，所以還有的金屬陽離子為Fe3＋；對比PbCl2和PbSO4的Ksp，PbSO4更難溶，所以浸渣的成分為PbSO4；氣體的溶解度隨溫度增大而降低，溫度過高，Cl2的溶解度變小，反應(yīng)不充分，溫度過低，反應(yīng)速率過慢；（2）分析流程，“還原”反應(yīng)后的生成物為Sn2＋和Fe2＋，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe＋SnCl4=FeCl2＋SnCl2；（3）c（Sn2＋）＝eq\f(Ksp[Sn（OH）2],c2（OH－）)＝eq\f(1.0×10－27.85,c2（OH－）)，若c（OH－）＝eq\f(10－14,c（H＋）)≥1.0×10－11.425mol·L－1，c（H＋）≤1.0×10－2.575mol·L－1，所以pH＝－lgc（H＋）≥2.575≈2.6；（4）Fe2＋遇K3[Fe（CN）6]溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，若被完全氧化，則無明顯現(xiàn)象；（5）根據(jù)流程，F(xiàn)e3＋與HCOeq\o\al(－,3)發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，生成物為CO2和Fe（OH）3，可知離子方程式為Fe3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Fe（OH）3↓＋3CO2↑；（6）氫氧化鐵受熱后得到的物質(zhì)A為氧化鐵，可用于煉鐵和制油漆等。5.答案（1）3d8大于（2）3NiS＋ClOeq\o\al(－,3)＋6H＋=3Ni2＋＋3S＋Cl－＋3H2O取反應(yīng)后少量濾液于試管中，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，若無藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，說明NaClO3已足量。（3）CaSO4、SiO2、S（4）99.7%（5）NiCO3·2Ni（OH）2·2H2O（6）冷卻至30.8℃～53.8℃之間結(jié)晶解析（1）Ni失去2個(gè)電子后，價(jià)電子只剩d軌道的8個(gè)電子；因Fe2＋再失去一個(gè)電子后為3d5半充滿狀態(tài)，能量更低，更穩(wěn)定，因此Fe2＋更容易失去一個(gè)電子，失去時(shí)所需要吸收的能量也更少。（2）“酸溶”過程中，酸性條件下，NiS被NaClO3氧化為S沉淀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：3NiS＋ClOeq\o\al(－,3)＋6H＋=3Ni2＋＋3S＋Cl－＋3H2O；要證明氯酸鈉已足量，只需證明溶液中已經(jīng)沒有亞鐵離子，因此方法為：取反應(yīng)后少量濾液于試管中，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，若無藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，說明NaClO3已足量。（3）鎳礦渣主要含Ni（OH）2、NiS，還含F(xiàn)eO、Fe2O3、MgO、CaO和SiO3，向其中加入硫酸，Ni（OH）2與硫酸反應(yīng)生成NiSO4，NiS與硫酸和氯酸鈉共同反應(yīng)生成NiSO4和S，F(xiàn)eO與硫酸和氯酸鈉共同反應(yīng)生成Fe2（SO4）3，F(xiàn)e2O3與硫酸反應(yīng)生成Fe2（SO4）3，MgO與硫酸反應(yīng)生成MgSO4，CaO與硫酸反應(yīng)生成CaSO4，SiO2與硫酸不反應(yīng)，則過濾得到的濾渣1含SiO2、CaSO4、S。（4）當(dāng)濾液2中c（Mg2＋）＝1.5×10－6mol/L時(shí)，c2（F－）＝eq\f(Ksp（MgF2）,c（Mg2＋）)＝eq\f(7.5×10－11,1.5×10－6)＝5×10－5（mol/L）2，此時(shí)溶液中c（Ca2＋）＝eq\f(Ksp（CaF2）,c2（F－）)＝eq\f(1.5×10－10,5×10－5)＝3×10－6mol/L，除鈣率為：eq\f(1.0×10－3－3×10－6,1.0×10－3)×100%＝99.7%。（5）750℃以上殘留固體為NiO，可知n（NiO）＝0.03mol，500℃～750℃條件下加熱，收集到的氣體產(chǎn)物只有一種，說明發(fā)生反應(yīng)NiCO3eq\o(=,\s\up7(△))NiO＋CO2↑，固體質(zhì)量減少（2.69－2.25）＝0.44g，說明反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量為0.44g，則n（NiCO3）＝n（CO2）＝0.01mol；根據(jù)鎳元素守恒，n[Ni（OH）2]＝0.03mol－0.01mol＝0.02mol，則n（H2O）＝eq\f(3.41g－0.02mol×93g/mol－0.01mol×119g/mol,18g/mol)＝0.02mol，該樣品的化學(xué)式為NiCO3·2Ni（OH）2·2H2O。（6）從溶液中獲得晶體的操作一般是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知：30.8℃～53.8℃，晶體以NiSO4·6H2O形式存在，因此冷卻結(jié)晶時(shí)應(yīng)在30.8℃～53.8℃之間冷卻結(jié)晶。6.答案（1）32∶3（2）提高金屬陽離子尤其是鈉離子的回收率，并保證拆解安全100Na0.67Mn0.65Fe0.35O2＋98Fe2＋＋400H＋=67Na＋＋65Mn2＋＋133Fe3＋＋200H2O、Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑（3）e所需酸濃度小，萃取率高（4）在通HCl氛圍下（或不斷滴加濃鹽酸條件下）蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥（5）3.9×10－3mol·L－1Ksp[Mn（OH）2]與Ksp[Mg（OH）2]相差不大，沉淀分離Mn2＋的pH范圍不易控制（6）①圖甲所示單元結(jié)構(gòu)無隙并置不能得到NaCl的晶體結(jié)構(gòu)②1∶2解析廢舊鈉離子電池進(jìn)行放電處理，“正極酸溶”時(shí)，Na0.67Mn0.65Fe0.35O2中的Mn氧化其中的Fe（Ⅱ）和FeCl2，鹽酸溶解Mg，過濾，向?yàn)V液中加萃取劑萃取氯化鐵，再反萃取得到氯化鐵和鹽酸，在HCl氣流中進(jìn)行一系列操作得到氯化鐵，向水相中加入碳酸氫鈉沉錳，再調(diào)節(jié)溶液pH值，最后得到母液。（1）Na0.67Mn0.65Fe0.35O2中Mn為＋4價(jià)，設(shè)其中Fe（Ⅱ）的數(shù)目為x、Fe（Ⅲ）的數(shù)目為y，列式得x＋y＝0.35、0.67＋0.65×4＋2x＋3y＝4，解得x＝0.32、y＝0.03，則其中Fe（Ⅱ）與Fe（Ⅲ）之比為32∶3。（2）“放電處理”時(shí)，兩極用導(dǎo)線相連形成原電池裝置，陽離子向正極定向移動(dòng)，可提高金屬陽離子尤其是鈉離子的回收率，同時(shí)可保證拆解安全；由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，“正極酸溶”時(shí)，Na0.67Mn0.65Fe0.35O2中的Mn氧化其中的Fe（Ⅱ）和FeCl2，鹽酸溶解Mg，反應(yīng)的離子方程式為100Na0.67Mn0.65Fe0.35O2＋98Fe2＋＋400H＋=67Na＋＋65Mn2＋＋133Fe3＋＋200H2O、Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑。（3）由圖可知，選用e（TODGA/正十二烷）作萃取劑，“萃取”時(shí)所需酸濃度小，萃取率高，可節(jié)約原料和保證高萃取率。（4）“反萃取”所得水相為FeCl3和HCl溶液，由于鐵離子發(fā)生水解，因此由其制備FeCl3·6H2O的操作為在通HCl氛圍下（或不斷滴加濃鹽酸條件下）蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。（5）由信息可知，Mn2＋沉淀完全時(shí)，溶液中c（COeq\o\al(2－,3)）＝eq\f(Ksp（MnCO3）,c（Mn2＋）)mol·L－1＝eq\f(9.0×10－11,1×10－5)mol·L－1＝9.0×10－6mol·L－1，當(dāng)c（Mg2＋）·c（COeq\o\al(2－,3)）≤Ksp（MgCO3）＝3.5×10－8時(shí)不產(chǎn)生沉淀，計(jì)算得c（Mg2＋）≤eq\f(3.5×10－8,9.0×10－6)mol·L－1≈3.9×10－3mol·L－1。根據(jù)Ksp[Mn（OH）2]與Ksp[Mg（OH）2]的值相差不大，沉淀分離Mn2＋的pH范圍不易控制，不適合采用調(diào)pH的方法。（6）①由NaCl晶體結(jié)構(gòu)可知，圖甲所示單元結(jié)構(gòu)無隙并置不能得到NaCl的晶體結(jié)構(gòu)。②由圖可知，NaCl晶胞中由最近Na＋圍成的正八面體有4個(gè)，由最近Cl－圍成的正四面體有8個(gè)，二者的數(shù)目之比為1∶2。7.答案（1）Cu（OH）2、CaSO4（2）GY－1、2.5mg·L－1Tl＋＋ClO－＋2H＋=Tl3＋＋Cl－＋H2O（3）①復(fù)合納米吸附劑具有更大的比表面積，增加了更多的活性吸附位點(diǎn)；平均孔徑更小，具有更高的鉈吸附容量②向吸附后的溶液中加入強(qiáng)酸溶液（4）eq\f(\r(2),2)×eq\r(3,\f(724,ρ·NA))×107（5）6sp2、sp3解析（1）由“氧化”步驟知Tl＋被氧化為Tl3＋后被吸附除去，“中和”時(shí)不會(huì)被沉淀，故pH＝9.0時(shí)沉淀Zn2＋、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)形成Zn（OH）2、Cu（OH）2、CaSO4，加入的石灰可以形成硫酸鈣微溶沉淀，同時(shí)調(diào)節(jié)pH。（2）由圖中鉈的去除率值可知，GY－1的去除率高，并且加入量為2.5mg·L－1時(shí)達(dá)到最高，超過此加入量后鉈去除率下降且成本增加。氧化劑的作用是將Tl＋氧化為Tl3＋，故反應(yīng)為Tl＋與ClO－的氧化還原反應(yīng)，ClO－被還原為Cl－，配平后可得離子方程式。（3）①表格中復(fù)合納米吸附劑的比表面積更大，使得吸附面積增大也就是有更多活性吸附點(diǎn)，而平均孔徑更小能攔截吸附更多的Tl3＋，即鉈吸附容量大，綜合兩點(diǎn)說明，要注意必須對比表面積和孔徑進(jìn)行進(jìn)一步解釋。②由平衡可知，從濃度方面考慮，增大H＋濃度可使得平衡逆向移動(dòng)，使吸附劑再生，即加入強(qiáng)酸使酸性增強(qiáng)。此處是液態(tài)物質(zhì)反應(yīng)，且焓變未知，壓強(qiáng)、溫度、催化劑等因素不予考慮。（4）設(shè)晶胞邊長為acm，Tl位于面心處共6×eq\f(1,2)＝3個(gè)，Cd位于頂點(diǎn)處共8×eq\f(1,8)＝1個(gè)，ρ＝eq\f(（3×204＋112）,a3·NA)g·cm－3＝eq\f(724,a3·NA)g·cm－3解得a＝eq\r(3,\f(724,ρ·NA))，Tl與Cd的最短距離為面對角線一半，故如圖（），a2＋a2＝（2d）2，d＝eq\f(\r(2),2)acm＝eq\f(\r(2),2)·eq\r(3,\f(724,ρ·NA))cm＝eq\f(\r(2),2)×eq\r(3,\f(724,ρ·NA))×107nm。（5）基態(tài)Tl價(jià)電子排布式為6s26p1，故基態(tài)Tl＋價(jià)電子排布式為6s2，價(jià)電子排布圖為；從配合物結(jié)構(gòu)中可見配位數(shù)為6；該結(jié)構(gòu)中不飽和C原子均為sp2雜化，飽和C原子均為sp3雜化。8.答案（1）1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1正四面體（2）增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使焙燒更充分（3）SiO2、CaSO4（4）ClOeq\o\al(－,3)＋6Fe2＋＋6H＋=Cl－＋6Fe3＋＋3H2O4.0×10－8（5）pH<7時(shí)，c（H＋）較大，抑制了PAFS（或Fe3＋和Al3＋）的水解，生成膠體的量減少，使得去濁率較低（6）FeCeq\f(\r(2),2)×eq\r(3,\f(272,ρNA))×1010解析赤泥（主要成分為Al2O3、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Na2O等）經(jīng)焙燒后加硫酸酸浸，生成的CaSO4難溶于水，SiO2不溶于H2SO4，所以酸浸渣的成分是SiO2、CaSO4，所得濾液含有Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Na＋以及過量的硫酸，氧化工序中加入NaClO3將Fe2＋氧化為Fe3＋，加入NaOH聚合后，分離出高效凈水劑聚合硫酸鋁鐵。（1）Al是13號(hào)元素，基態(tài)鋁原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1，硫酸根離子中，中心S原子的孤電子對為eq\f(6＋2－2×4,2)＝0，價(jià)層電子對個(gè)數(shù)＝4＋0＝4，SOeq\o\al(2－,4)的空間結(jié)構(gòu)是正四面體。（2）接觸面積越大，反應(yīng)速率越快，“焙燒”時(shí)，需將赤泥粉碎的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使焙燒更充分。（3）據(jù)分析，酸浸渣的主要成分是SiO2、CaSO4。（4）“氧化”時(shí)NaClO3將Fe2＋氧化為Fe3＋，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為ClOeq\o\al(－,3)＋6Fe2＋＋6H＋=Cl－＋6Fe3＋＋3H2O。室溫下，向氧化后的溶液中滴加NaOH溶液至pH＝4時(shí)，c（OH－）＝10－10mol·L－1，Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3＋）·c3（OH－）＝4.0×10－38，則溶液中的c（Fe3＋）＝eq\f(4.0×10－38,10－30)＝4.0×10－8mol·L－1。（5）高效凈水劑聚合硫酸鋁鐵（PAFS）凈水原理是：鐵離子、鋁離子水解生