2025高三二輪化學(xué)大題逐空搶分 一 無機(jī)化工流程

．(2024·甘肅卷)我國科研人員以高爐渣(主要成分為CaO，MgO，Al2O3和SiO2等)為原料，對煉鋼煙氣(CO2和水蒸氣)進(jìn)行回收利用，有效減少了環(huán)境污染，主要流程如圖所示：已知：Ksp(CaSO4)＝4.9×10－5Ksp(CaCO3)＝3.4×10－9(1)高爐渣與(NH4)2SO4經(jīng)焙燒產(chǎn)生的“氣體”是________。(2)“濾渣”的主要成分是CaSO4和________。(3)“水浸2”時主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________，該反應(yīng)能進(jìn)行的原因是____________________________________________________________________________________________。(4)鋁產(chǎn)品NH4Al(SO4)2·12H2O可用于________。(5)某含鈣化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，沿x軸方向的投影為圖乙，晶胞底面顯示為圖丙，晶胞參數(shù)a≠c，α＝β＝γ＝90°。圖丙中Ca與N的距離為________pm；化合物的化學(xué)式是__________，其摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)的值是NA，則晶體的密度為________g·cm－3(列出計算表達(dá)式)。答案：(1)NH3(2)SiO2(3)CaSO4＋(NH4)2CO3=CaCO3＋(NH4)2SO4Ksp(CaSO4)＞Ksp(CaCO3)，微溶的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為更難溶的碳酸鈣(4)凈水(5)eq\f(\r(2),2)aCa3N3Beq\f(M,NAa2c)×1030解析：(5)圖丙中，Ca位于正方形頂點(diǎn)，N位于正方形中心，故Ca與N的距離為eq\f(\r(2),2)apm；由均攤法可知，晶胞中Ca的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋2＝3，N的個數(shù)為8×eq\f(1,4)＋2×eq\f(1,2)＝3，B的個數(shù)為4×eq\f(1,4)＝1，則化合物的化學(xué)式是Ca3N3B；其摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)的值是NA，晶胞體積為a2c×10－30cm3，則晶體的密度為eq\f(M,NAa2c)×1030g·cm－3。2．(2024·安徽卷)精煉銅產(chǎn)生的銅陽極泥富含Cu、Ag、Au等多種元素。研究人員設(shè)計了一種從銅陽極泥中分離提取金和銀的流程，如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)Cu位于元素周期表第________周期第________族。(2)“浸出液1”中含有的金屬離子主要是________。(3)“浸取2”步驟中，單質(zhì)金轉(zhuǎn)化為HAuCl4的化學(xué)方程式為______________________________________________。(4)“浸取3”步驟中，“浸渣2”中的__________(填化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為[Ag(S2O3)2]3－。(5)“電沉積”步驟中陰極的電極反應(yīng)式為________________________________________?！半姵练e”步驟完成后，陰極區(qū)溶液中可循環(huán)利用的物質(zhì)為________(填化學(xué)式)。(6)“還原”步驟中，被氧化的N2H4與產(chǎn)物Au的物質(zhì)的量之比為________。(7)Na2S2O3可被I2氧化為Na2S4O6。從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度分析S4Oeq\o\al(2－,6)的結(jié)構(gòu)為(a)而不是(b)的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)四ⅠB(2)Cu2＋(3)2Au＋8HCl＋3H2O2=2HAuCl4＋6H2O(4)AgCl(5)[Ag(S2O3)2]3－＋e－=Ag↓＋2S2Oeq\o\al(2－,3)Na2S2O3(6)3∶4(7)(a)結(jié)構(gòu)中電子云分布較均衡，結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，(b)結(jié)構(gòu)中正負(fù)電荷中心不重合，極性較大，較不穩(wěn)定，且存在過氧根，過氧根的氧化性大于I2，故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)結(jié)構(gòu)解析：精煉銅產(chǎn)生的銅陽極泥富含Cu、Ag、Au等元素，銅陽極泥中加入硫酸、H2O2浸取，Cu被轉(zhuǎn)化為Cu2＋進(jìn)入浸取液1中，Ag、Au不反應(yīng)，浸渣1中含有Ag和Au；浸渣1中加入鹽酸、H2O2浸取，Au轉(zhuǎn)化為HAuCl4進(jìn)入浸取液2，Ag轉(zhuǎn)化為AgCl，浸渣2中含有AgCl；浸取液2中加入N2H4將HAuCl4還原為Au，同時N2H4被氧化為N2；浸渣2中加入Na2S2O3，將AgCl轉(zhuǎn)化為[Ag(S2O3)2]3－得到浸出液3，利用電沉積法將[Ag(S2O3)2]3－還原為Ag。(6)還原步驟中，HAuCl4被還原為Au，Au化合價由＋3價變?yōu)?價，一個HAuCl4反應(yīng)轉(zhuǎn)移3個電子，N2H4被氧化為N2，N的化合價由－2價變?yōu)?價，一個N2H4反應(yīng)轉(zhuǎn)移4個電子，根據(jù)得失電子守恒，被氧化的N2H4與產(chǎn)物Au的物質(zhì)的量之比為3∶4。3．(2024·湖南卷)銅陽極泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一種含貴金屬的可再生資源，回收貴金屬的化工流程如下：已知：①當(dāng)某離子的濃度低于1.0×10－5mol·L－1時，可忽略該離子的存在；②AgCl(s)＋Cl－(aq)[AgCl2]－(aq)K＝2.0×10－5；③Na2SO3易從溶液中結(jié)晶析出；④不同溫度下Na2SO3的溶解度如下：溫度/℃020406080溶解度/g14.426.137.433.229.0回答下列問題：(1)Cu屬于________區(qū)元素，其基態(tài)原子的價層電子排布式為____________。(2)“濾液1”中含有Cu2＋和H2SeO3，“氧化酸浸”時Cu2Se反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________。(3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的NaCl：①在“氧化酸浸”工序中，加入適量NaCl的原因是______________________________________________。②在“除金”工序溶液中，Cl－濃度不能超過________mol·L－1。(4)在“銀轉(zhuǎn)化”體系中，[Ag(SO3)2]3－和[Ag(SO3)3]5－濃度之和為0.075mol·L－1，兩種離子分布分?jǐn)?shù)δeq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(δ（[Ag（SO3）2]3－）＝\f(n（[Ag（SO3）2]3－）,n（[Ag（SO3）2]3－）＋n（[Ag（SO3）3]5－）)))隨SOeq\o\al(2－,3)濃度的變化關(guān)系如圖所示，若SOeq\o\al(2－,3)濃度為1.0mol·L－1，則[Ag(SO3)3]5－的濃度為________mol·L－1。(5)濾液4中溶質(zhì)主要成分為________(填化學(xué)式)；在連續(xù)生產(chǎn)的模式下，“銀轉(zhuǎn)化”和“銀還原”工序需在40℃左右進(jìn)行，若反應(yīng)溫度過高，將難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)ds3d104s1(2)Cu2Se＋4H2O2＋4H＋=2Cu2＋＋H2SeO3＋5H2O(3)①使銀元素轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀②0.5(4)0.05(5)Na2SO3高于40℃后，Na2SO3的溶解度下降，易從溶液中結(jié)晶析出，導(dǎo)致“銀轉(zhuǎn)化”和“銀還原”的效率降低，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)解析：銅陽極泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)加入H2O2、H2SO4、NaCl氧化酸浸，由題中信息可知，濾液1中含有Cu2＋和H2SeO3，濾渣1中含有Au、AgCl、PbSO4；濾渣1中加入NaClO3、H2SO4、NaCl，將Au轉(zhuǎn)化為Na[AuCl4]除去，濾液2中含有Na[AuCl4]，濾渣2中含有AgCl、PbSO4；在濾渣2中加入Na2SO3，將AgCl轉(zhuǎn)化為Ag2SO3，過濾除去PbSO4，濾液3含有Ag2SO3；在濾液3中加入Na2S2O4，將Ag元素還原為Ag單質(zhì)，Na2S2O4轉(zhuǎn)化為Na2SO3，濾液4中溶質(zhì)主要為Na2SO3，可繼續(xù)用于銀轉(zhuǎn)化過程。(3)②由題目可知AgCl(s)＋Cl－(aq)[AgCl2]－(aq)，在“除金”工序溶液中，若Cl－加入過多，AgCl則會轉(zhuǎn)化為[AgCl2]－，當(dāng)某離子的濃度低于1.0×10－5mol·L－1時，可忽略該離子的存在，為了不讓AgCl發(fā)生轉(zhuǎn)化，則令c([AgCl2]－)＝1.0×10－5mol·L－1，由K＝eq\f(c（[AgCl2]－）,c（Cl－）)＝2.0×10－5，可得c(Cl－)＝0.5mol·L－1，即Cl－濃度不能超過0.5mol·L－1。(4)在“銀轉(zhuǎn)化”體系中，[Ag(SO3)2]3－和[Ag(SO3)3]5－濃度之和為0.075mol·L－1，溶液中存在反應(yīng)：[Ag(SO3)2]3－＋SOeq\o\al(2－,3)[Ag(SO3)3]5－，當(dāng)c(SOeq\o\al(2－,3))＝0.5mol·L－1時，此時c([Ag(SO3)2]3－)＝c([Ag(SO3)3]5－)＝0.0375mol·L－1，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（[Ag（SO3）3]5－）,c（[Ag（SO3）2]3－）·c（SOeq\o\al(2－,3)）)＝eq\f(0.0375,0.0375×0.5)＝2，當(dāng)c(SOeq\o\al(2－,3))＝1mol·L－1時，K＝eq\f(c（[Ag（SO3）3]5－）,c（[Ag（SO3）2]3－）·c（SOeq\o\al(2－,3)）)＝eq\f(c（[Ag（SO3）3]5－）,（0.075－c（[Ag（SO3）3]5－））×1)＝2，解得此時c([Ag(SO3)3]5－)＝0.05mol·L－1。4．(2023·福建卷)Ⅰ.白合金是銅鈷礦冶煉過程的中間產(chǎn)物，一種從白合金(主要含F(xiàn)e3O4、CoO、CuS、Cu2S及少量SiO2)中分離回收金屬的流程如下：(1)“酸浸1”中，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率的措施有__________________________(任寫其中一種)，CoO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。(2)“焙燒1”中，晶體[Fe2(SO4)3·xH2O和CoSO4·yH2O]總質(zhì)量隨溫度升高的變化情況如下：溫度區(qū)間/℃<227227～566566～600600～630晶體總質(zhì)量變小不變變小不變①升溫至227℃過程中，晶體總質(zhì)量變小的原因是______________；566～600℃發(fā)生分解的物質(zhì)是________(填化學(xué)式)。②為有效分離鐵、鈷元素，“焙燒1”的溫度應(yīng)控制為________℃。(3)25℃時，Ksp(CuS)＝6.3×10－36，H2S的Ka1＝1.1×10－7，Ka2＝1.3×10－13。反應(yīng)CuS(s)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋H2S(aq)的平衡常數(shù)K＝__________________________________(列出計算式即可)。經(jīng)計算可判斷CuS難溶于稀硫酸。Ⅱ.銅的硫化物結(jié)構(gòu)多樣。天然硫化銅俗稱銅藍(lán)，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。(4)基態(tài)Cu2＋的價電子排布式為________。(5)晶胞中含有________個Seq\o\al(2－,2)，N(Cu＋)∶N(Cu2＋)＝________。晶體中微粒間作用力有________(填標(biāo)號)。a．氫鍵 b．離子鍵c．共價鍵 d．金屬鍵(6)“焙燒2”中Cu2S發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________；“濾渣2”是________(填化學(xué)式)。答案：(1)粉碎白合金(或攪拌、適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大稀H2SO4濃度等)CoO＋2H＋=Co2＋＋H2O(2)①失去結(jié)晶水Fe2(SO4)3②600～630(3)eq\f(6.3×10－36,1.1×10－7×1.3×10－13)(4)3d9(5)22∶1bc(6)Cu2S＋2O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋SO2SiO2解析：(5)由晶胞結(jié)構(gòu)可知，S2－為晶胞內(nèi)與Cu形成3個鍵的部分，個數(shù)為2，Seq\o\al(2－,2)為棱上2個S直接相連的部分，個數(shù)為eq\f(8×\f(1,6)＋8×\f(1,3),2)＝2；因此晶胞中S的總價態(tài)為2×(－2)＋2×(－2)＝－8，由晶胞結(jié)構(gòu)可知晶胞中Cu的總個數(shù)為6，設(shè)Cu＋的個數(shù)為x，Cu2＋的個數(shù)為y，則x＋y＝6，x＋2y＝＋8，聯(lián)立兩式，解得x＝4，y＝2，故N(Cu＋)∶N(Cu2＋)＝2∶1。5．(2022·全國甲卷)硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備，菱鋅礦的主要成分為ZnCO3，雜質(zhì)為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下：本題中所涉及離子的氫氧化物溶度積常數(shù)如下表：離子Fe3＋Zn2＋Cu2＋Fe2＋Mg2＋Ksp4.0×10－386.7×10－172.2×10－208.0×10－161.8×10－11回答下列問題：(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為____________________________。(2)為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有__________、__________________________。(3)加入物質(zhì)X調(diào)溶液pH＝5，最適宜使用的X是________(填標(biāo)號)。A．NH3·H2O B．Ca(OH)2C．NaOH濾渣①的主要成分是________、________、________。(4)向80～90℃的濾液①中分批加入適量KMnO4溶液充分反應(yīng)后過濾，濾渣②中有MnO2，該步反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。(5)濾液②中加入鋅粉的目的是__________________________。(6)濾渣④與濃H2SO4反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用，同時得到的副產(chǎn)物是________、________。答案：(1)ZnCO3eq\o(=,\s\up7(焙燒))ZnO＋CO2↑(2)升高溫度將焙燒后的產(chǎn)物碾碎，增大接觸面積適當(dāng)增大硫酸的濃度(合理即可，任選2個)(3)BFe(OH)3CaSO4SiO2(4)3Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋7H2O=3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋(5)將Cu2＋置換為Cu，從而除去Cu(6)CaSO4MgSO4解析：由題干信息知，菱鋅礦的主要成分為ZnCO3，雜質(zhì)為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物，結(jié)合流程圖分析，菱鋅礦焙燒，主要發(fā)生反應(yīng)：ZnCO3eq\o(=,\s\up7(焙燒))ZnO＋CO2↑，再加入H2SO4酸浸，得到含Zn2＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋等的溶液及SiO2、CaSO4(微溶)，再加入物質(zhì)X調(diào)節(jié)pH＝5，結(jié)合表格數(shù)據(jù)知，過濾得到含F(xiàn)e(OH)3、CaSO4、SiO2的濾渣①，濾液①中主要含有Zn2＋、Cu2＋、Mg2＋、Ca2＋、Fe2＋，再向?yàn)V液①中加入KMnO4溶液氧化Fe2＋，過濾得到含F(xiàn)e(OH)3和MnO2的濾渣②，濾液②中加入鋅粉，發(fā)生反應(yīng)：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，過濾后得到的濾渣③為Cu及過量的Zn，再向?yàn)V液③中加入HF脫鈣鎂，過濾得到的濾渣④為CaF2、MgF2，濾液④為ZnSO4溶液，經(jīng)一系列處理得到ZnSO4·7H2O。6．(2023·湖南卷)超純Ga(CH3)3是制備第三代半導(dǎo)體的支撐源材料之一，近年來，我國科技工作者開發(fā)了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術(shù)，在研制超純Ga(CH3)3方面取得了顯著成果，工業(yè)上以粗鎵為原料，制備超純Ga(CH3)3的工藝流程如下：已知：①金屬Ga的化學(xué)性質(zhì)和Al相似，Ga的熔點(diǎn)為29.8℃；②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作為配體；③相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)：物質(zhì)Ga(CH3)3Et2OCH3INR3沸點(diǎn)/℃55.734.642.4365.8回答下列問題：(1)晶體Ga(CH3)3的晶體類型是________。(2)“電解精煉”裝置如圖所示，電解池溫度控制在40～45℃的原因是________________________________，陰極的電極反應(yīng)式為________________________。(3)“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的產(chǎn)物還包括MgI2和CH3MgI，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________。(4)“殘渣”經(jīng)純水處理，能產(chǎn)生可燃性氣體，該氣體主要成分是________。(5)下列說法錯誤的是________。A．流程中Et2O得到了循環(huán)利用B．流程中，“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在無水無氧的條件下進(jìn)行C．“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3)，并蒸出Ga(CH3)3D．用核磁共振氫譜不能區(qū)分Ga(CH3)3和CH3I(6)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制備超純Ga(CH3)3，而本流程采用“配體交換”工藝制備超純Ga(CH3)3的理由是_________________________________________________________。(7)比較分子中的C—Ga—C鍵角大?。篏a(CH3)3__________Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“＝”)，其原因是_______________________________________________________________。答案：(1)分子晶體(2)保證Ga為液體，便于純Ga流出GaOeq\o\al(－,2)＋2H2O＋3e－=Ga＋4OH－(3)8CH3I＋2Et2O＋Ga2Mg5=2Ga(CH3)3(Et2O)＋3MgI2＋2CH3MgI(4)CH4(5)D(6)NR3沸點(diǎn)較高，易與Ga(CH3)3分離，Et2O的沸點(diǎn)低于Ga(CH3)3，一起汽化，難以得到超純Ga(CH3)3(7)>Ga(CH3)3中Ga為sp2雜化，所以為平面結(jié)構(gòu)，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga為sp3雜化，所以為四面體結(jié)構(gòu)，故夾角較小解析：以粗鎵為原料制備超純Ga(CH3)3，粗Ga經(jīng)過電解精煉得到高純Ga，高純Ga和高純Mg反應(yīng)生成Ga2Mg5，Ga2Mg5和CH3I、Et2O反應(yīng)生成Ga(CH3)3(Et2O)、MgI2和CH3MgI，然后經(jīng)過溶劑蒸發(fā)、蒸餾，除去殘渣MgI2、CH3MgI，加入NR3進(jìn)行配體交換、進(jìn)一步蒸出得到超純Ga(CH3)3，Et2O重復(fù)利用。(5)二者甲基的環(huán)境不同，核磁共振氫譜化學(xué)位移不同，用核磁共振氫譜能區(qū)分Ga(CH3)3和CH3I，D錯誤。1．(2024·南京市高三年級學(xué)情調(diào)研)MnSO4可用于制備多種物質(zhì)。250℃時，相關(guān)物質(zhì)的Ksp如下表。物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp8.0×10－163.0×10－391.0×10－331.0×10－13(1)MnSO4的制備。由軟錳礦粉(主要成分為MnO2，含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)制備MnSO4的過程如下。①浸取。保持溫度、各物質(zhì)投料量及濃度不變，能提高M(jìn)n2＋浸出率的措施有________________________。②沉淀。室溫下，浸取后溶液中Mn2＋濃度為0.1mol·L－1，欲使溶液中Fe3＋、Al3＋的濃度均小于1.0×10－6mol·L－1，則需加入MnO調(diào)節(jié)pH的范圍為________。③過濾。濾渣的主要成分有________________________。(2)由MnSO4制備CuMnOx催化劑。①基態(tài)Mn2＋的價層電子排布式為________；SOeq\o\al(2－,4)的空間結(jié)構(gòu)為________。②將一定量KMnO4和MnSO4固體投入超純水中混合攪拌，在120℃下反應(yīng)10小時，得到黑色固體MnO2，反應(yīng)的離子方程式為____________________________________；再加入CuSO4和Na2CO3溶液，經(jīng)過攪拌、陳化、造粒、干燥、煅燒等工序得到比表面積較高的催化劑。其中一種成分的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，每個O2－周圍緊鄰的Cu2＋的個數(shù)為________。答案：(1)①攪拌、延長反應(yīng)時間②5～8③Fe(OH)3、Al(OH)3、SiO2(2)①3d5正四面體形②3Mn2＋＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(120℃))5MnO2↓＋4H＋4解析：(1)②由題給信息可知，加入MnO的目的是調(diào)節(jié)pH，使Fe3＋、Al3＋沉淀完全，而Mn2＋不沉淀，根據(jù)Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]可知，Al3＋沉淀完全時，F(xiàn)e3＋已全部沉淀，故只需以c(Al3＋)計算pH范圍，欲使c(Al3＋)＜1.0×10－6mol·L－1，則c(OH－)＞eq\r(3,\f(\a\vs4\al(Ksp[Al（OH）3]),c（Al3＋）))＝1.0×10－9mol·L－1，pH＞5，c(Mn2＋)＝0.1mol·L－1，為不沉淀Mn2＋，c(OH－)＜eq\r(\f(\a\vs4\al(Ksp[Mn（OH）2]),c（Mn2＋）))＝10－6mol·L－1，pH＜8，則需調(diào)節(jié)pH的范圍為5～8。(2)①錳是25號元素，基態(tài)Mn2＋的價層電子排布式為3d5；根據(jù)價層電子對互斥模型，SOeq\o\al(2－,4)的中心原子S形成的σ鍵數(shù)為4，孤電子對數(shù)為eq\f(6＋2－2×4,2)＝0，所以SOeq\o\al(2－,4)的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形。②由晶胞圖可知，晶胞中含有3個Cu2＋、3個O2－，以體心處Cu2＋為研究對象，其周圍緊鄰的O2－個數(shù)為4，則每個O2－周圍緊鄰的Cu2＋的個數(shù)也為4。2．(2024·貴陽市高三年級摸底考試)廢舊鈷酸鋰電池的正極材料主要含有難溶于水的LiCoO2及少量Al、Fe、炭黑等，常用如圖所示的工藝分離并回收其中的金屬鈷和鋰。已知：①Ksp[Co(OH)2]＝1.0×10－15；②相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH如下表。金屬陽離子Al3＋Fe3＋Fe2＋開始沉淀的pH4.22.77.6沉淀完全的pH5.23.79.6(1)LiCoO2中元素Co的化合價為________。(2)為提高堿浸率，可采取的措施有______________________________________(任寫一種)。(3)在浸出液中通入過量CO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有CO2＋OH－=HCOeq\o\al(－,3)和______________________________________。(4)浸出渣中加入稀硫酸和H2O2的主要目的是________________________；廢渣的主要成分是________________。(5)加氨水控制沉鈷的pH，當(dāng)a≥________時，溶液中c(Co2＋)≤10－5mol·L－1，認(rèn)為“沉鈷”完全。(6)鈷的氫氧化物加熱至290℃時可以完全脫水，所得產(chǎn)物可用于合成鈦酸鈷。鈦酸鈷的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該晶體化學(xué)式為________；該晶體的密度為__________g·cm－3(用NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值)。答案：(1)＋3價(2)攪拌混合物(或適當(dāng)升高溫度、將原材料粉碎、延長浸取時間等)(3)CO2＋[Al(OH)4]－=HCOeq\o\al(－,3)＋Al(OH)3↓(4)將Co3＋還原為Co2＋炭黑和Fe(OH)3(5)9.0(6)CoTiO3eq\f(155,b3×10－21NA)解析：(4)浸出渣中含有LiCoO2、少量Fe和C，結(jié)合后續(xù)得到Co(OH)2知，加入稀硫酸和H2O2的主要目的是將Co3＋還原為Co2＋。(5)由已知①知，“沉鈷”完全時c(OH－)≥eq\r(\f(1.0×10－15,1.0×10－5))mol·L－1＝10－5mol·L－1，此時溶液pH≥9.0。(6)根據(jù)鈦酸鈷的晶胞結(jié)構(gòu)可得1個晶胞中Ti的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＝1，Co的數(shù)目為1，O的數(shù)目為6×eq\f(1,2)＝3，因此晶體的化學(xué)式為CoTiO3，該晶體的密度ρ＝eq\f(48＋59＋3×16,b3×10－21NA)g·cm－3＝eq\f(155,b3×10－21NA)g·cm－3。3．(2024·武漢市高三年級調(diào)研考試)廢SCR催化劑(含TiO2、V2O5、WO3等)的回收對環(huán)境保護(hù)和資源循環(huán)利用意義重大。通過如圖工藝流程可以回收其中的鈦、釩、鎢等。已知：①TiO2、V2O5和WO3都能與NaOH溶液反應(yīng)，分別生成不溶性的Na2TiO3和可溶性的NaVO3、Na2WO4；②Ksp(CaWO4)＝9×10－9。回答下列問題：(1)基態(tài)23V原子的價層電子軌道表示式為__________________。(2)“球磨”的目的是______________________________________。(3)“堿浸”后通過________(填操作名稱)可以實(shí)現(xiàn)鈦與釩、鎢分離。(4)“酸浸”后鈦主要以TiO2＋形式存在，“熱水解”反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________。(5)“煅燒”NH4VO3的化學(xué)方程式為________________________________________。(6)“沉鎢”中析出CaWO4時，需要加入過量CaCl2，其目的是________________________________________________________。(7)向20mL0.3mol·L－1Na2WO4的濾液中加入等體積的CaCl2溶液(忽略混合過程中的體積變化)，欲使WOeq\o\al(2－,4)濃度小于1×10－6mol·L－1，則CaCl2溶液的最小濃度為__________mol·L－1。答案：(1)(2)增大接觸面積，提高“堿浸”反應(yīng)速率(3)過濾(4)TiO2＋＋(x＋1)H2Oeq\o(=,\s\up7(△))TiO2·xH2O↓＋2H＋(5)2NH4VO3eq\o(=,\s\up7(煅燒))V2O5＋2NH3↑＋H2O(6)利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)CaWO4盡可能析出完全(7)0.318解析：(7)根據(jù)Ca2＋＋WOeq\o\al(2－,4)=CaWO4↓知，生成CaWO4沉淀需要20mL0.3mol·L－1CaCl2溶液，欲使WOeq\o\al(2－,4)濃度小于1×10－6mol·L－1，則溶液中c(Ca2＋)>eq\f(Ksp（CaWO4）,c（WOeq\o\al(2－,4)）)＝eq\f(9×10－9,1×10－6)mol·L－1＝9×10－3mol·L－1，因等體積混合，則加入的CaCl2溶液的最小濃度為0.3mol·L－1＋9×10－3mol·L－1×2＝0.318mol·L－1。4．(2024·重慶市高三第一次聯(lián)合診斷檢測)氧化亞銅主要用于制造船底防污漆(用來殺死低級海生動物)、殺蟲劑以及各種銅鹽、分析試劑、紅色玻璃，還用于鍍銅及鍍銅合金溶液的配制。用某銅礦(主要含CuS、FeO)制備Cu2O的一種工藝流程如圖