2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題（填空題）：物質(zhì)的分離、提純與檢驗

第1頁（共1頁）2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題（填空題）：物質(zhì)的分離、提純與檢驗一．填空題（共7小題）1．（2022?阜寧縣校級模擬）蘭尼鎳（Raney﹣Ni）是一種帶有多孔結(jié)構(gòu)的細(xì)小晶粒組成的鎳鋁合金，常用作烯烴、炔烴等氫化反應(yīng)催化劑，其高催化活性源自于鎳本身的催化性質(zhì)和其多孔結(jié)構(gòu)對氫氣的強吸附性。由鎳礦渣[主要含Ni（OH）2、NiS，還含鐵、銅、鈣、鎂化合物及其他不溶性雜質(zhì)]制備蘭尼鎳的過程可表示如圖：已知：Ksp（NiS）＝1.07×10﹣21，Ksp（CuS）＝1.27×10﹣26（1）“酸溶”過程中，NiS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（2）“除雜”過程中加入NiS除去Cu2+發(fā)生的反應(yīng)是：NiS+Cu2+＝CuS+Ni2+，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝。（3）“沉鎳”所得沉淀有多種組成，可表示為xNiCO?yNi（OH）2?zH2O。為測定其組成，進(jìn)行下列實驗：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）。通過計算確定該樣品的化學(xué)式。（寫出計算過程）（4）“漫出”是制備蘭尼鎳的關(guān)鍵步驟，NaOH溶液在“漫出”過程中的作用是。（5）使用新制蘭尼鎳進(jìn)行催化加氫反應(yīng)，有時不需通入氫氣也能發(fā)生氫化反應(yīng)，原因是。2．（2022?新羅區(qū)校級四模）工業(yè)上常采用低品位氧化錳礦（主要成分是MnO2）與黃鐵礦（主要成分是FeS2）直接還原浸出工藝聯(lián)合生產(chǎn)錳的化合物，其工藝流程如圖所示。已知：溫度高于27℃時，MnSO4晶體的溶解度隨溫度的升高而逐漸降低?；卮鹣铝袉栴}：（1）FeS2中的S化合價為；“浸出、化合”時，F(xiàn)eS2的氧化產(chǎn)物之一為SO42﹣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）濾渣的主要成分是（化學(xué)式）。（3）用惰性電極電解硫酸酸化的硫酸錳溶液制備MnO2時，陽極的電極反應(yīng)式為；若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1022，左室溶液中最終n（H+）的變化量為。（4）采用“趁熱過濾”操作的原因是。（5）電解廢液中的（填化學(xué)式）可以循環(huán)使用。（6）一種海生假單孢菌（采自太平洋深海處），在無氧條件下以醋酸為電子供體還原MnO2生成Mn2+的機理如圖所示。寫出反應(yīng)②的離子方程式。3．（2022?呈貢區(qū)校級模擬）工業(yè)上利用煉鋅礦渣[主要含鐵酸鎵Ca2（Fe2O4）3、鐵酸鋅ZnFe2O4]經(jīng)過一系列反應(yīng)可以獲得3種金屬鹽，并進(jìn)一步利用鎵鹽制備具有優(yōu)異光電性能的氮化鎵（GaN），部分工藝流程如圖：表一浸出液中金屬離子的濃度及開始沉淀的pH金屬離子濃度/（mol?L﹣1）開始沉淀pHFe2+1.0×10﹣38.0Fe3+4.0×10﹣21.7Zn2+1.55.5Ga3+3.0×10﹣33.0表二萃取操作中金屬離子的萃取率金屬離子萃取率/%Fe2+0Fe3+99Zn2+0Ga3+97～98.5（1）Ga在周期表中的位置是，“浸出”時鐵酸鋅（ZnFe2O4）發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）濾液1中殘余的Ga3+的濃度為mol?L﹣1。（3）萃取前加入固體X的作用為。（4）電解過程包括電解反萃取液制粗鎵和粗鎵精煉兩個步驟。精煉時，以粗鎵為極（填“陽”或“陰”），NaOH水溶液為電解質(zhì)溶液，則陰極的電極反應(yīng)方程式為。（5）GaN可采用MOCVD（金屬有機物化學(xué)氣相淀積）技術(shù)制得：以合成的三甲基鎵[Ga（CH3）3]為原料，使其與NH3高溫下發(fā)生反應(yīng)得到GaN和另一種氣態(tài)產(chǎn)物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。4．（2022?漳州模擬）二水合磷酸二氫錳具有廣泛用途，被用作防銹劑。某化工擬用軟錳礦（含MnO2及少量FeO、Al2O3和SiO2）為原料生產(chǎn)Mn（H2PO4）2?2H2O，其工藝流程如圖所示，請回答下列問題：（1）磷元素位于元素周期表第周期第族。（2）濾渣①的主要成分是。（3）適量Na2SO3固體作為還原劑，將MnO2還原為Mn2+，該反應(yīng)的離子方程式為。（4）檢驗濾液①中是否含有Fe2+，可以用溶液。A.KSCNB.KFe[Fe（CN）6]C.K3[Fe（CN）6]D.Fe3[Fe（CN）6]2（5）步驟II是用萃取劑萃取溶液中的Fe3+，F(xiàn)e3+的萃取率與pH的關(guān)系如圖，當(dāng)溶液pH＞1.7，隨pH增大Fe3+萃取率下降的原因是。（6）已知該條件下在步驟III中Ksp[Al（OH）3]＝10×10﹣33，Ksp[Mn（OH）2]＝1.0×10﹣14，試劑x為Na2CO3，若c（Mn2+）＝1.0mol?L﹣1，調(diào)節(jié)pH范圍應(yīng)為4.7≤pH＜。（7）步驟V酸溶時可能產(chǎn)生磷酸錳和磷酸氫錳雜質(zhì)，因此加入H3PO4至溶液呈酸性才能保證生成物質(zhì)較多為Mn（H2PO4）2，用離子方程式說明原因。已知：磷酸錳難溶于水，磷酸氫錳和磷酸二氫錳易溶于水。5．（2022?天津模擬）以高硫鋁土礦（主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽）為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如圖：（1）高硫鋁土礦焙燒前粉碎成礦粉的目的是。（2）焙燒過程均會產(chǎn)生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為。（3）添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600℃，硫去除率＝。①不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于。②700℃焙燒時，添加CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是。（4）向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為。（5）“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應(yīng)消耗的n（FeS2）：n（Fe2O3）＝。6．（2022?巴宜區(qū)校級四模）觀察下列實驗裝置圖，按要求作答：（1）寫出圖中實驗操作的名稱：①③（2）裝置④中所有玻璃儀器的名稱：，（3）下列實驗需要在哪套裝置中進(jìn)行：（填序號，每套裝置僅使用一次）從KCl溶液中獲取KCl晶體；從海水中提取水分離CaCO3和水；分離植物油和水。7．（2022?梅縣區(qū)模擬）廢舊鋰電池的有效回收，可以減少環(huán)境污染，也能緩解貴金屬資源危機．一種高效處理三元鋰電池正極活性物質(zhì)（其中金屬元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Li﹣6.78%、Mn﹣16.94%、Co﹣11.88%、Ni﹣30.37%），回收貴金屬元素的工藝如圖．已知：金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH值如下表所示：金屬離子Co2+Mn2+Ni2+開始沉淀的pH6.67.86.7完全沉淀的pH9.210.49.5回答下列問題：（1）在一定條件下“酸浸”時，金屬離子的浸出率與硫酸濃度的關(guān)系如圖所示，此條件下，硫酸最合適的濃度為mol/L．為提高金屬離子的浸出率，除硫酸濃度外，還可以研究、等條件與金屬離子的浸出率的關(guān)系．（2）“調(diào)pH”的最佳pH為5，原因是：①pH過低，丁二酮肟不易與Ni2+絡(luò)合生成丁二酮肟鎳沉淀，不利于Ni2+的除去；②pH值過高．（3）“沉錳”的離子方程式為．（4）“還原煅燒”時，生成的Li2CO3溶解度較小．“水浸”時，通入過量CO2有利于Li2CO3溶解為Li+，從而與其他金屬元素分離，從平衡移動的角度分析其原理：．（5）金屬離子的電化學(xué)沉積法清潔環(huán)保且成本較低．其原理是通過電解裝置將金屬離子從溶液中逐一還原析出，生成的金屬單質(zhì)應(yīng)附著在極．電解時，各金屬離子還原為單質(zhì)的電壓如下表：金屬離子Co2+Mn2+Ni2+還原為單質(zhì)的電壓/V0.2801.1850.257若要改進(jìn)工藝，更好分離金屬離子，應(yīng)在（填字母）流程后開始使用電化學(xué)沉積法．最后析出的金屬單質(zhì)為．A．“酸浸”B．“調(diào)pH”C．“沉鎳”D．“沉錳”二．工藝流程題（共3小題）8．（2024?福建模擬）酸浸法回收廢爐渣中（主要為銅、鈷、鎳、鐵等金屬元素的氧化物）的銅、鈷、鎳的流程如圖：已知：25℃時，Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×10﹣39，Ksp[Ni（OH）2]＝1.0×10﹣15。（1）“磨細(xì)”過程的目的是。（2）酸浸液中大量鐵元素以Fe3+存在，加入Na2CO3可減少鐵屑的消耗從而降低成本，F(xiàn)e3+與反應(yīng)過程中會產(chǎn)生氣泡，其離子方程式為。（3）“濾渣2”主要成分為（填化學(xué)式）。（4）“鎳鈷分離”過程CoSO4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（5）“酸溶1”過程用H2SO4替換HCl，從綠色化學(xué)角度分析其可行性。（6）“焙燒”過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（7）已知當(dāng)c（Ni2+）＝1.0×10﹣5mol?L﹣1時，認(rèn)為其沉淀完全。“沉鎳”過程的目的是為了將“NiSO4→Ni（OH）2”，此時應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH為。（8）“操作X”為。9．（2024?廣東模擬）黃金是一種重要的貴金屬，被廣泛應(yīng)用于金融、珠寶、藝術(shù)、電子等領(lǐng)域。根據(jù)來料金含量可選擇不同提煉黃金的方法。Ⅰ．手機等電子產(chǎn)品中還有微量的金，主要位于芯片（絕緣板上覆蓋銅、銀、鐵等金屬）上，以下是一種從手機芯片中提煉直徑5nm左右納米金的流程；（1）“洗脫液”中主要有的陽離子有Fe3+、；（2）“球磨”是通過不停轉(zhuǎn)動使鋼球和原料互相撞擊，主要作用是。（3）“王水”是將濃鹽酸與濃硝酸按3：1比例配制?！敖鲆骸敝薪鹪刂饕运穆冉鹚岣ǎ┑男问酱嬖冢垖懗觥敖觥钡碾x子方程式；是一種配離子，請寫出其結(jié)構(gòu)式；在“濾渣”中，除了難溶的絕緣材料，還有的物質(zhì)是（寫化學(xué)式）；（4）“還原”步驟中，不加入葡萄糖而是加水稀釋也可以得到金單質(zhì)，與之相比，用葡萄糖還原的主要優(yōu)勢是；操作1的名稱是；Ⅱ．金含量較高的來料可以使用混汞黃金提純法。通過將高溫融化的材料與汞混合，金與汞形成“金汞齊”，再通過一系列的提煉得到金。（5）圖1是一種平面層狀的金汞齊結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式為；通過此法制得的金晶胞如圖二，假設(shè)金原子是直徑為anm的剛性小球，則該晶胞的密度為g/cm3；（用含a的表達(dá)式表示，阿伏加德羅常數(shù)為NA）10．（2024?包頭模擬）金屬鈦用途廣泛。從海水中提取Mg和Cl2，并聯(lián)合用以鈦鐵礦（主要含F(xiàn)eTiO3和Fe2O3、CaTiO3、SiO2等雜質(zhì)）為原料冶煉鈦單質(zhì)，其主要工藝流程如圖：已知：鈦鐵礦遇酸后鈦元素以TiO2+的形式存在于溶液中，TiO2+易水解為偏鈦酸H2TiO3，H2TiO3可寫作TiO（OH）2。（1）試劑①通常選煅燒的貝殼粉而不用NaOH的原因是。（2）試劑②為。（3）“沉降分離”出的濾渣成分有。（4）已知綠礬的溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示，從溶液Ⅰ獲得綠礬的操作方法為、，過濾、洗滌、干燥。（5）已知：常溫下，，若要讓TiO2+水解完全（離子濃度小于1×10﹣5mol?L﹣1），應(yīng)控制pH不低于。（6）反應(yīng)①除生成TiCl4外還生成一種可燃性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，“高溫氯化”反應(yīng)理論計算結(jié)果顯示，在200℃條件下達(dá)到平衡時，TiO2幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4，但實際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠(yuǎn)高于200℃，其原因是（寫一種）。（7）該工藝流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有。

2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題（填空題）：物質(zhì)的分離、提純與檢驗參考答案與試題解析一．填空題（共7小題）1．（2022?阜寧縣校級模擬）蘭尼鎳（Raney﹣Ni）是一種帶有多孔結(jié)構(gòu)的細(xì)小晶粒組成的鎳鋁合金，常用作烯烴、炔烴等氫化反應(yīng)催化劑，其高催化活性源自于鎳本身的催化性質(zhì)和其多孔結(jié)構(gòu)對氫氣的強吸附性。由鎳礦渣[主要含Ni（OH）2、NiS，還含鐵、銅、鈣、鎂化合物及其他不溶性雜質(zhì)]制備蘭尼鎳的過程可表示如圖：已知：Ksp（NiS）＝1.07×10﹣21，Ksp（CuS）＝1.27×10﹣26（1）“酸溶”過程中，NiS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3NiS++6H+＝3Ni2++3S+Cl﹣+3H2O。（2）“除雜”過程中加入NiS除去Cu2+發(fā)生的反應(yīng)是：NiS+Cu2+＝CuS+Ni2+，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝8.43×104。（3）“沉鎳”所得沉淀有多種組成，可表示為xNiCO?yNi（OH）2?zH2O。為測定其組成，進(jìn)行下列實驗：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）。通過計算確定該樣品的化學(xué)式NiCO3?2Ni（OH）2?2H2O。（寫出計算過程）（4）“漫出”是制備蘭尼鎳的關(guān)鍵步驟，NaOH溶液在“漫出”過程中的作用是溶解部分鋁，形成多孔結(jié)構(gòu)的鎳鋁合金。（5）使用新制蘭尼鎳進(jìn)行催化加氫反應(yīng)，有時不需通入氫氣也能發(fā)生氫化反應(yīng)，原因是鎳的多孔結(jié)構(gòu)對氫氣具有強吸附性，在制取過程中“浸出”時產(chǎn)生的氫氣被鎳吸附?！敬鸢浮浚?）3NiS++6H+＝3Ni2++3S+Cl﹣+3H2O；（2）8.43×104；（3）NiCO3?2Ni（OH）2?2H2O；（4）溶解部分鋁，形成多孔結(jié)構(gòu)的鎳鋁合金；（5）鎳的多孔結(jié)構(gòu)對氫氣具有強吸附性，在制取過程中“浸出”時產(chǎn)生的氫氣被鎳吸附?！痉治觥坑涉嚨V渣[主要含Ni（OH）2、NiS，還含鐵、銅、鈣、鎂化合物及其他不溶性雜質(zhì)]制備蘭尼鎳，鎳礦渣加入稀硫酸、NaClO3把S元素氧化為S單質(zhì)，離子反應(yīng)為3NiS++6H+＝3Ni2++3S↓+Cl﹣+3H2O，除雜后加入碳酸鈉沉鎳，經(jīng)一系列反應(yīng)得金屬鎳，鎳和鋁熔合為鎳鋁合金，用氫氧化鈉浸出鋁元素，形成多孔結(jié)構(gòu)的鎳鋁合金，據(jù)此解答?！窘獯稹拷猓海?）“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++6H+＝3Ni2++3S↓+Cl﹣+3H2O，故答案為：3NiS++6H+＝3Ni2++3S+Cl﹣+3H2O；（2）“除雜”過程中加入NiS除去Cu2+發(fā)生的反應(yīng)是：NiS+Cu2+＝CuS+Ni2+，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝＝×＝＝≈8.43×104，故答案為：8.43×104；（3）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)NiCO3NiO+CO2，固體質(zhì)量減少（2.69﹣2.25）g＝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）＝＝0.02mol，該樣品的化學(xué)式為NiCO3?2Ni（OH）2?2H2O，故答案為：NiCO3?2Ni（OH）2?2H2O；（4）NaOH溶液在“浸出”過程中的作用溶解部分鋁，形成多孔結(jié)構(gòu)的鎳鋁合金，故答案為：溶解部分鋁，形成多孔結(jié)構(gòu)的鎳鋁合金；（5）鎳的多孔結(jié)構(gòu)對氫氣具有強吸附性，在制取過程中“浸出”時產(chǎn)生的氫氣被鎳吸附，故在氫化時不需要加入氫氣也能完成，故答案為：鎳的多孔結(jié)構(gòu)對氫氣具有強吸附性，在制取過程中“浸出”時產(chǎn)生的氫氣被鎳吸附?！军c評】本題考查物質(zhì)的分離提純實驗方案設(shè)計，為高考常見題型和高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生知識綜合應(yīng)用、根據(jù)實驗?zāi)康募拔镔|(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分析、實驗基本操作能力及實驗方案設(shè)計能力，綜合性較強，注意把握物質(zhì)性質(zhì)以及對題目信息的獲取與使用，難度中等。2．（2022?新羅區(qū)校級四模）工業(yè)上常采用低品位氧化錳礦（主要成分是MnO2）與黃鐵礦（主要成分是FeS2）直接還原浸出工藝聯(lián)合生產(chǎn)錳的化合物，其工藝流程如圖所示。已知：溫度高于27℃時，MnSO4晶體的溶解度隨溫度的升高而逐漸降低?；卮鹣铝袉栴}：（1）FeS2中的S化合價為﹣1；“浸出、化合”時，F(xiàn)eS2的氧化產(chǎn)物之一為SO42﹣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為15MnO2+2FeS2+14H2SO4＝15MnSO4+2Fe2（SO4）3+14H2O。（2）濾渣的主要成分是Fe（OH）3（化學(xué)式）。（3）用惰性電極電解硫酸酸化的硫酸錳溶液制備MnO2時，陽極的電極反應(yīng)式為Mn2+﹣2e﹣+2H2O＝MnO2+4H+；若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1022，左室溶液中最終n（H+）的變化量為0.1mol。（4）采用“趁熱過濾”操作的原因是減小MnSO4的溶解，提高產(chǎn)品產(chǎn)率。（5）電解廢液中的H2SO4（填化學(xué)式）可以循環(huán)使用。（6）一種海生假單孢菌（采自太平洋深海處），在無氧條件下以醋酸為電子供體還原MnO2生成Mn2+的機理如圖所示。寫出反應(yīng)②的離子方程式Mn3++HX＝Mn2++X+H+?！敬鸢浮浚?）﹣1；15MnO2+2FeS2+14H2SO4＝15MnSO4+2Fe2（SO4）3+14H2O；（2）Fe（OH）3；（3）Mn2+﹣2e﹣+2H2O＝MnO2+4H+；0.1mol；（4）減小MnSO4的溶解，提高產(chǎn)品產(chǎn)率；（5）H2SO4；（6）Mn3++HX＝Mn2++X+H+?！痉治觥坑闪鞒虉D可知，酸浸時，軟錳礦中MnO2和黃鐵礦中FeS2在硫酸溶液中反應(yīng)，反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸錳和水；凈化時，加入MnCO3，降低酸度，使鐵離子水解生成Fe（OH）3沉淀，溶液中錳離子電解后轉(zhuǎn)化為二氧化錳沉淀。操作a，硫酸錳溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（過濾、洗滌）可得到硫酸錳固體?！窘獯稹拷猓海?）FeS2中的Fe為+2價，則S化合價為﹣1；“浸出、化合”時，F(xiàn)eS2的氧化產(chǎn)物之一為SO42﹣，生成硫酸錳和硫酸鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為15MnO2+2FeS2+14H2SO4＝15MnSO4+2Fe2（SO4）3+14H2O，故答案為：﹣1；15MnO2+2FeS2+14H2SO4＝15MnSO4+2Fe2（SO4）3+14H2O；（2）凈化時，加入MnCO3，降低酸度，使鐵離子水解生成Fe（OH）3沉淀，濾渣的主要成分是Fe（OH）3，故答案為：Fe（OH）3；（3）用惰性電極電解硫酸酸化的硫酸錳溶液制備MnO2時，根據(jù)離子的放電順序，陰極上首先放電的是H+，電極反應(yīng)式為：2H++2e﹣＝H2↑，陽極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化錳，陽極的電極反應(yīng)式為Mn2+﹣2e﹣+2H2O＝MnO2+4H+；若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1022，根據(jù)氫離子和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式2H+～2e﹣，左室溶液中最終n（H+）的變化量為0.1mol，故答案為：Mn2+﹣2e﹣+2H2O＝MnO2+4H+；0.1mol；（4）溫度高于27℃時，MnSO4晶體的溶解度隨溫度的升高而逐漸降低，采用“趁熱過濾”操作的原因是減小MnSO4的溶解，提高產(chǎn)品產(chǎn)率，故答案為：減小MnSO4的溶解，提高產(chǎn)品產(chǎn)率；（5）電解過程為MnSO4+2H2OMnO2+H2SO4+H2↑，電解廢液中的H2SO4可以循環(huán)使用，故答案為：H2SO4；（6）根據(jù)圖示，反應(yīng)②為：Mn3++HX＝Mn2++X+H+，故答案為：Mn3++HX＝Mn2++X+H+?！军c評】本題考查物質(zhì)的分離提純的綜合應(yīng)用，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、流程中發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離提純、實驗技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾?，注意元素化合物知識的應(yīng)用，題目難度中等。3．（2022?呈貢區(qū)校級模擬）工業(yè)上利用煉鋅礦渣[主要含鐵酸鎵Ca2（Fe2O4）3、鐵酸鋅ZnFe2O4]經(jīng)過一系列反應(yīng)可以獲得3種金屬鹽，并進(jìn)一步利用鎵鹽制備具有優(yōu)異光電性能的氮化鎵（GaN），部分工藝流程如圖：表一浸出液中金屬離子的濃度及開始沉淀的pH金屬離子濃度/（mol?L﹣1）開始沉淀pHFe2+1.0×10﹣38.0Fe3+4.0×10﹣21.7Zn2+1.55.5Ga3+3.0×10﹣33.0表二萃取操作中金屬離子的萃取率金屬離子萃取率/%Fe2+0Fe3+99Zn2+0Ga3+97～98.5（1）Ga在周期表中的位置是第4周期第ⅢA族，“浸出”時鐵酸鋅（ZnFe2O4）發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnFe2O4+4H2SO4＝Fe2（SO4）3+ZnSO4+4H2O。（2）濾液1中殘余的Ga3+的濃度為3.0×10﹣10.2mol?L﹣1。（3）萃取前加入固體X的作用為將Fe3+還原為Fe2+。（4）電解過程包括電解反萃取液制粗鎵和粗鎵精煉兩個步驟。精煉時，以粗鎵為陽極（填“陽”或“陰”），NaOH水溶液為電解質(zhì)溶液，則陰極的電極反應(yīng)方程式為GaO2﹣+3e﹣+2H2O＝Ga+4OH﹣。（5）GaN可采用MOCVD（金屬有機物化學(xué)氣相淀積）技術(shù)制得：以合成的三甲基鎵[Ga（CH3）3]為原料，使其與NH3高溫下發(fā)生反應(yīng)得到GaN和另一種氣態(tài)產(chǎn)物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ga（CH3）3+NH33CH4+GaN?！敬鸢浮浚?）第4周期第ⅢA族；ZnFe2O4+4H2SO4＝Fe2（SO4）3+ZnSO4+4H2O；（2）3.0×10﹣10.2；（3）將Fe3+還原為Fe2+；（4）陽；GaO2﹣+3e﹣+2H2O＝Ga+4OH﹣；（5）Ga（CH3）3+NH33CH4+GaN?！痉治觥繜掍\礦渣用稀硫酸酸浸后所得濾液中含有亞鐵離子、鐵離子、鋅離子、Ga3+，加入雙氧水氧化亞鐵離子，調(diào)節(jié)pH＝5.4，沉淀鐵離子和Ga3+，濾液1中含有鋅離子；得到的濾餅加入鹽酸酸化得到氯化鐵和氯化鎵，加入固體鐵把鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，然后利用萃取劑萃取Ga3+，加入氫氧化鈉溶液使Ga3+轉(zhuǎn)化為NaGaO2，電解NaGaO2溶液生成單質(zhì)Ga，生成的Ga與溴甲烷反應(yīng)生成三甲基鎵，以合成的三甲基鎵為原料，使其與NH3發(fā)生系列反應(yīng)得到GaN和另一種產(chǎn)物，根據(jù)原子守恒可知會生成甲烷，據(jù)此分析回答問題。【解答】解：（1）Al與Ga同主族，Ga在周期表中的位置是第4周期第ⅢA族；根據(jù)表一可知Fe2O42﹣在酸性條件下轉(zhuǎn)化為Fe3+，“浸出”時鐵酸鋅（ZnFe2O4）發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnFe2O4+4H2SO4＝Fe2（SO4）3+ZnSO4+4H2O，故答案為：第4周期第ⅢA族；ZnFe2O4+4H2SO4＝Fe2（SO4）3+ZnSO4+4H2O；（2）調(diào)節(jié)pH＝5.4，沉淀Fe3+和Ga3+，從表中得到數(shù)據(jù)Ga（OH）3的溶度積常數(shù)為3.0×10?36，當(dāng)溶液的pH＝5.4時，氫氧根離子濃度為10﹣9.6mol/L，濾液中殘留的Ga3+的濃度為＝mol/L＝3.0×10﹣10.2mol/L，故答案為：3.0×10﹣10.2；（3）X為Fe，萃取前加入固體X的目的是還原鐵離子，故答案為：將Fe3+還原為Fe2+；（4）精煉時，以粗鎵為陽極，NaOH過量時，Ga以GaO2﹣的形式存在，陰極發(fā)生還原反應(yīng)得到Ga，電極反應(yīng)式為GaO2﹣+3e﹣+2H2O＝Ga+4OH﹣，故答案為：陽；GaO2﹣+3e﹣+2H2O＝Ga+4OH﹣；（5）根據(jù)信息判斷，以合成的三甲基鎵為原料，使其與NH3發(fā)生系列反應(yīng)得到GaN和另一種產(chǎn)物，根據(jù)原子守恒可知還有甲烷生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ga（CH3）3+NH33CH4+GaN，故答案為：Ga（CH3）3+NH33CH4+GaN?！军c評】本題以氮化鎵制備為背景，考查氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)分離提純、基本操作等知識點，明確化學(xué)反應(yīng)原理及物質(zhì)性質(zhì)、基本操作是解本題關(guān)鍵，題目難度中等。4．（2022?漳州模擬）二水合磷酸二氫錳具有廣泛用途，被用作防銹劑。某化工擬用軟錳礦（含MnO2及少量FeO、Al2O3和SiO2）為原料生產(chǎn)Mn（H2PO4）2?2H2O，其工藝流程如圖所示，請回答下列問題：（1）磷元素位于元素周期表第三周期第VA族。（2）濾渣①的主要成分是SiO2。（3）適量Na2SO3固體作為還原劑，將MnO2還原為Mn2+，該反應(yīng)的離子方程式為+MnO2+2H+＝+Mn2++H2O。（4）檢驗濾液①中是否含有Fe2+，可以用C溶液。A.KSCNB.KFe[Fe（CN）6]C.K3[Fe（CN）6]D.Fe3[Fe（CN）6]2（5）步驟II是用萃取劑萃取溶液中的Fe3+，F(xiàn)e3+的萃取率與pH的關(guān)系如圖，當(dāng)溶液pH＞1.7，隨pH增大Fe3+萃取率下降的原因是pH＞1.7之后，促使水解平衡Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，正向移動，溶液中Fe3+濃度降低，所以萃取率下降。（6）已知該條件下在步驟III中Ksp[Al（OH）3]＝10×10﹣33，Ksp[Mn（OH）2]＝1.0×10﹣14，試劑x為Na2CO3，若c（Mn2+）＝1.0mol?L﹣1，調(diào)節(jié)pH范圍應(yīng)為4.7≤pH＜7。（7）步驟V酸溶時可能產(chǎn)生磷酸錳和磷酸氫錳雜質(zhì)，因此加入H3PO4至溶液呈酸性才能保證生成物質(zhì)較多為Mn（H2PO4）2，用離子方程式說明原因Mn3（PO4）2+4H3PO4＝3Mn2++6H2、+H3PO4＝2H2。已知：磷酸錳難溶于水，磷酸氫錳和磷酸二氫錳易溶于水?！敬鸢浮浚?）三；VA；（2）SiO2；（3）+MnO2+2H+＝+Mn2++H2O；（4）C；（5）pH＞1.7之后，促使水解平衡Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，正向移動，溶液中Fe3+濃度降低，所以萃取率下降；（6）7；（7）Mn3（PO4）2+4H3PO4＝3Mn2++6H2、+H3PO4＝2H2?！痉治觥寇涘i礦含MnO2及少量FeO、Al2O3和SiO2雜質(zhì)，浸錳步驟中加入稀硫酸和亞硫酸鈉溶液，三氧化二鋁、氧化亞鐵溶解，同時亞硫酸鈉和亞鐵離子作還原劑將二氧化錳還原為Mn2+，F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+，SiO2和硫酸不反應(yīng)，以濾渣形式除去，萃取分液步驟采用萃取劑除去Fe3+，調(diào)節(jié)pH步驟加入Na2CO3將鋁離子以氫氧化鋁沉淀形式除去，沉錳步驟繼續(xù)加入Na2CO3使Mn2+生成MnCO3，酸溶步驟MnCO3和H3PO4反應(yīng)生成Mn（H2PO4）2?2H2O；（4）Fe2+能與K3[Fe（CN）6]溶液生成特征藍(lán)色的鐵氰化亞鐵沉淀；（5）在濾液①中Fe3+存在下述水解平衡Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，如pH＞1.7之后，水解平衡正向移動；（6）調(diào)節(jié)pH范圍應(yīng)滿足讓Al3+完全沉淀同時Mn2+未沉淀，根據(jù)Ksp[Mn（OH）2]計算溶液中時c（OH﹣），再計算當(dāng)Mn2+開始沉淀時pH，即為pH的上限；（7）步驟V酸溶時逐滴加入H3PO4溶液，開始時溶液中酸少量，MnCO3過量，先生成Mn3（PO4）2和MnHPO4，當(dāng)加入H3PO4溶液呈酸性時會與和生成H2，提高M(jìn)n（H2PO4）2?2H2O的產(chǎn)率?！窘獯稹拷猓海?）磷元素是15號元素，位于元素周期表第三周期第ⅤA族，故答案為：三；VA；（2）浸錳步驟中SiO2和硫酸不反應(yīng)，也不溶于水，三氧化二鋁、氧化亞鐵溶解，同時亞硫酸鈉和亞鐵離子作還原劑將二氧化錳還原為Mn2+，F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+，SiO2和硫酸不反應(yīng)，以濾渣形式除去，濾渣①的主要成分是SiO2，故答案為：SiO2；（3）適量Na2SO3固體作為還原劑，將MnO2還原為Mn2+，該反應(yīng)的離子方程式為+MnO2+2H+＝+Mn2++H2O，故答案為：+MnO2+2H+＝+Mn2++H2O；（4）濾液①中一定含有Fe3+，所以檢驗Fe2+時一定要防止Fe3+的干擾，F(xiàn)e2+能與K3[Fe（CN）6]溶液反應(yīng)生成特征藍(lán)色的鐵氰化亞鐵沉淀，故答案為：C；（5）在濾液①中Fe3+存在水解平衡Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，如pH＞1.7之后，水解平衡正向移動，溶液中Fe3+濃度降低，所以萃取率下降，故答案為：pH＞1.7之后，促使水解平衡Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，正向移動，溶液中Fe3+濃度降低，所以萃取率下降；（6）當(dāng)Mn2+開始沉淀時溶液中c（OH﹣）＝＝mol/L＝10﹣7mol/L，則c（H+）＝mol/L＝10﹣7mol/L，即溶液pH＝﹣lgc（H+）＝﹣＝7，故需調(diào)節(jié)溶液pH＜7，故答案為：7；（7）步驟V酸溶時逐滴加入H3PO4溶液，開始時溶液中酸少量，MnCO3過量，先生成Mn3（PO4）2和MnHPO4，當(dāng)加入H3PO4溶液呈酸性時會發(fā)生如下反應(yīng)Mn3（PO4）2+4H3PO4＝3Mn2++6H2、+H3PO4＝2H2保證生成物質(zhì)較多為Mn（H2PO4）2?2H2O，故答案為：Mn3（PO4）2+4H3PO4＝3Mn2++6H2、+H3PO4＝2H2?！军c評】本題考查物質(zhì)制備工藝流程，注意根據(jù)問題信息靈活工藝流程，題目涉及陌生方程式的書寫、常見離子檢驗、平衡移動原理應(yīng)用、條件控制、溶度積的計算與應(yīng)用，需要學(xué)生有扎實的基礎(chǔ)知識的同時，還要有處理信息應(yīng)用的能力，題目綜合性強。5．（2022?天津模擬）以高硫鋁土礦（主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽）為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如圖：（1）高硫鋁土礦焙燒前粉碎成礦粉的目的是增大礦石的表面積，加快焙燒反應(yīng)速率，使焙燒更充分。（2）焙燒過程均會產(chǎn)生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為SO2+OH?＝HSO3?。（3）添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600℃，硫去除率＝。①不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于FeS2。②700℃焙燒時，添加CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中。（4）向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為AlO2﹣+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3﹣。（5）“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應(yīng)消耗的n（FeS2）：n（Fe2O3）＝1：16?！敬鸢浮浚?）增大礦石的表面積，加快焙燒反應(yīng)速率，使焙燒更充分；（2）SO2+OH?＝HSO3?；（3）①FeS2；②硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中；（4）AlO2﹣+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3﹣；（5）1：16?！痉治觥扛吡蜾X土礦（主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽）粉碎后通入空氣、加入氧化鈣焙燒，其中氧化鈣和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣，和二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣，得到產(chǎn)物加入氫氧化鈉溶液堿浸其中氧化鋁溶解生成偏鋁酸鈉溶液，過濾得到溶液為四羥基合鋁酸鈉溶液，濾渣得到的固體中含大量的Fe2O3．Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，經(jīng)過磁選獲得Fe3O4?！窘獯稹拷猓海?）將高硫鋁土礦磨成礦粉，可以增大礦石的表面積，加快焙燒反應(yīng)速率，使焙燒更充分，故答案為：增大礦石的表面積，加快焙燒反應(yīng)速率，使焙燒更充分；（2）焙燒過程均會產(chǎn)生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為SO2+OH?＝HSO3?，故答案為：SO2+OH?＝HSO3?；（3）①由于多數(shù)硫酸鹽的分解溫度高于600度，F(xiàn)eS2在低于500℃焙燒時，能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化硫，故不添加氧化鈣的礦粉在焙燒時，去除的硫元素主要來源于FeS2，故答案為：FeS2；②700℃，焙燒時添加氧化鈣后，硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中，使硫礦粉硫去除率降低，故答案為：硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中；（4）濾液中含有AlO2﹣，用濾液生產(chǎn)氧化鋁的反應(yīng)過程中涉及的離子方程式是AlO2﹣+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3﹣，故答案為：AlO2﹣+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3﹣；（5）分析反應(yīng)前后元素化合價的變化，利用得失電子守恒知：n（FeS2）+5×2n（FeS2）＝×2n（Fe2O3），解得n（FeS2）：n（Fe2O3）＝1：16，故答案為：1：16?！军c評】本題考查了物質(zhì)分離提純實驗方案的分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用，題干信息的分析理解，結(jié)合題目信息對流程的分析是本題的解題關(guān)鍵，需要學(xué)生有扎實的基礎(chǔ)知識的同時，還要有處理信息應(yīng)用的能力，注意對化學(xué)平衡常數(shù)的靈活運用，綜合性強，題目難度中等。6．（2022?巴宜區(qū)校級四模）觀察下列實驗裝置圖，按要求作答：（1）寫出圖中實驗操作的名稱：①過濾③蒸餾（2）裝置④中所有玻璃儀器的名稱：燒杯，分液漏斗（3）下列實驗需要在哪套裝置中進(jìn)行：（填序號，每套裝置僅使用一次）從KCl溶液中獲取KCl晶體②；從海水中提取水③分離CaCO3和水①；分離植物油和水④?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）根據(jù)實驗室常見的操作來判斷；（2）根據(jù)儀器的形狀判斷；（3）①為過濾裝置；②為蒸發(fā)裝置；③為蒸餾裝置；④為分液裝置?！窘獯稹拷猓海?）①為過濾；③為蒸餾，故答案為：過濾；蒸餾；（2）④中玻璃儀器有燒杯、分液漏斗，故答案為：燒杯；分液漏斗；（3）從KCl溶液中獲取KCl晶體可用蒸發(fā)；從海水中提取水可用蒸餾；CaCO3不溶于水，可用過濾；植物油和水能分層，可用分液分離，故答案為：②；③；①；④?！军c評】本題考查常見儀器的使用和化學(xué)基本操作的方法，題目難度不大，注意在學(xué)習(xí)中加強基礎(chǔ)知識的積累。7．（2022?梅縣區(qū)模擬）廢舊鋰電池的有效回收，可以減少環(huán)境污染，也能緩解貴金屬資源危機．一種高效處理三元鋰電池正極活性物質(zhì)（其中金屬元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Li﹣6.78%、Mn﹣16.94%、Co﹣11.88%、Ni﹣30.37%），回收貴金屬元素的工藝如圖．已知：金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH值如下表所示：金屬離子Co2+Mn2+Ni2+開始沉淀的pH6.67.86.7完全沉淀的pH9.210.49.5回答下列問題：（1）在一定條件下“酸浸”時，金屬離子的浸出率與硫酸濃度的關(guān)系如圖所示，此條件下，硫酸最合適的濃度為2.5mol/L．為提高金屬離子的浸出率，除硫酸濃度外，還可以研究酸浸時間、溫度（或攪拌速率、液固投料比）等條件與金屬離子的浸出率的關(guān)系．（2）“調(diào)pH”的最佳pH為5，原因是：①pH過低，丁二酮肟不易與Ni2+絡(luò)合生成丁二酮肟鎳沉淀，不利于Ni2+的除去；②pH值過高Co2+和Mn2+形成氫氧化物沉淀，不能與鎳鹽沉淀分離．（3）“沉錳”的離子方程式為2MnO4﹣+3Mn2++2H2O＝5MnO2↓+4H+．（4）“還原煅燒”時，生成的Li2CO3溶解度較?。八睍r，通入過量CO2有利于Li2CO3溶解為Li+，從而與其他金屬元素分離，從平衡移動的角度分析其原理：體系中存在Li2CO3的溶解平衡：Li2CO3（s）?2Li+（aq）+CO32﹣（aq），通入過量CO2與CO32﹣結(jié)合生成HCO3﹣，降低了CO3﹣的濃度，使Li2CO3的溶解平衡向溶解的方向移動，因此有利于Li+進(jìn)入溶液．（5）金屬離子的電化學(xué)沉積法清潔環(huán)保且成本較低．其原理是通過電解裝置將金屬離子從溶液中逐一還原析出，生成的金屬單質(zhì)應(yīng)附著在陰極．電解時，各金屬離子還原為單質(zhì)的電壓如下表：金屬離子Co2+Mn2+Ni2+還原為單質(zhì)的電壓/V0.2801.1850.257若要改進(jìn)工藝，更好分離金屬離子，應(yīng)在C（填字母）流程后開始使用電化學(xué)沉積法．最后析出的金屬單質(zhì)為錳．A．“酸浸”B．“調(diào)pH”C．“沉鎳”D．“沉錳”【答案】（1）2.5；酸浸時間；溫度（或攪拌速率、液固投料比）；（2）Co2+和Mn2+形成氫氧化物沉淀，不能與鎳鹽沉淀分離；（3）2MnO4﹣+3Mn2++2H2O＝5MnO2↓+4H+；（4）體系中存在Li2CO3的溶解平衡：Li2CO3（s）?2Li+（aq）+CO32﹣（aq），通入過量CO2與CO32﹣結(jié)合生成HCO3﹣，降低了CO3﹣的濃度，使Li2CO3的溶解平衡向溶解的方向移動，因此有利于Li+進(jìn)入溶液；（5）陰；C；錳。【分析】加入焦炭還原煅燒得到金屬單質(zhì)，加入CO2有利于Li2CO3溶解為Li+，過濾可得濾渣含Mn、Co、Ni，加入硫酸溶解得到金屬離子，加入NaOH調(diào)節(jié)pH，再加入丁二酮肟沉鎳，高錳酸鉀和錳離子發(fā)生歸中反應(yīng)生成二氧化錳，最后加入草酸鈉沉鈷得到草酸鈷；（3）“沉錳”時高錳酸鉀和錳離子發(fā)生歸中反應(yīng)生成二氧化錳；（4）“水浸”時，體系中存在Li2CO3的溶解平衡：Li2CO3（s）?2Li+（aq）+CO32﹣（aq），通入過量CO2與CO32﹣結(jié)合生成HCO3﹣，結(jié)合平衡移動原理分析；（5）電解池中陰極發(fā)生還原反應(yīng)，則生成的金屬單質(zhì)附著在陰極；由于Co2+和Ni2+還原為單質(zhì)的電壓相差不遠(yuǎn)，較難分離，則應(yīng)在“沉鎳”流程后開始使用電化學(xué)沉積法，需要電壓較低的物質(zhì)先析出，高的后析出?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，硫酸濃度為2.5mol/L時金屬離子的浸出率浸出率較高，為減少原料浪費，最合適的硫酸最合適的濃度為2.5mol/L；濃度、反應(yīng)物接觸面積、反應(yīng)時間等會影響反應(yīng)速度，則為提高金屬離子的浸出率，除硫酸濃度外，還可以研究酸浸時間、溫度、攪拌速率、液固投料比等條件與金屬離子的浸出率的關(guān)系，故答案為：2.5；酸浸時間；溫度（或攪拌速率、液固投料比）；（2）由金屬離子沉淀的pH值表可知，若“調(diào)pH”時pH值過高，Co2+和Mn2+形成氫氧化物沉淀，不能與鎳鹽沉淀分離，故答案為：Co2+和Mn2+形成氫氧化物沉淀，不能與鎳鹽沉淀分離；（3）“沉錳”時高錳酸鉀和錳離子發(fā)生歸中反應(yīng)生成二氧化錳，反應(yīng)的離子方程式為2MnO4﹣+3Mn2++2H2O＝5MnO2↓+4H+，故答案為：2MnO4﹣+3Mn2++2H2O＝5MnO2↓+4H+；（4）“水浸”時，體系中存在Li2CO3的溶解平衡：Li2CO3（s）?2Li+（aq）+CO32﹣（aq），通入過量CO2與CO32﹣結(jié)合生成HCO3﹣，降低了CO3﹣的濃度，使Li2CO3的溶解平衡向溶解的方向移動，因此有利于Li+進(jìn)入溶液，故答案為：體系中存在Li2CO3的溶解平衡：Li2CO3（s）?2Li+（aq）+CO32﹣（aq），通入過量CO2與CO32﹣結(jié)合生成HCO3﹣，降低了CO3﹣的濃度，使Li2CO3的溶解平衡向溶解的方向移動，因此有利于Li+進(jìn)入溶液；（5）金屬離子發(fā)生還原反應(yīng)生成金屬單質(zhì)，電解池中陰極發(fā)生還原反應(yīng)，則生成的金屬單質(zhì)附著在陰極；由于Co2+和Ni2+還原為單質(zhì)的電壓相差不遠(yuǎn)，較難分離，則應(yīng)在“沉鎳”流程后開始使用電化學(xué)沉積法，故選C，Co2+還原為金屬Co的電壓較低，通電后先析出，最后析出的金屬單質(zhì)為錳，故答案為：陰；C；錳?！军c評】本題考查物質(zhì)分離和提純實驗方案的設(shè)計與評價，為高頻考點，把握制備原理、分離提純的方法、物質(zhì)的性質(zhì)、實驗技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾椋⒁庠鼗衔镏R與實驗的結(jié)合，題目難度較大。二．工藝流程題（共3小題）8．（2024?福建模擬）酸浸法回收廢爐渣中（主要為銅、鈷、鎳、鐵等金屬元素的氧化物）的銅、鈷、鎳的流程如圖：已知：25℃時，Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×10﹣39，Ksp[Ni（OH）2]＝1.0×10﹣15。（1）“磨細(xì)”過程的目的是增加反應(yīng)物的接觸面積，加快酸浸速率。（2）酸浸液中大量鐵元素以Fe3+存在，加入Na2CO3可減少鐵屑的消耗從而降低成本，F(xiàn)e3+與反應(yīng)過程中會產(chǎn)生氣泡，其離子方程式為。（3）“濾渣2”主要成分為Fe（OH）3（填化學(xué)式）。（4）“鎳鈷分離”過程CoSO4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（5）“酸溶1”過程用H2SO4替換HCl，從綠色化學(xué)角度分析其可行性使用HCl會產(chǎn)生有害氣體Cl2，使用H2SO4可避免的同時也能起到酸溶的作用。（6）“焙燒”過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（7）已知當(dāng)c（Ni2+）＝1.0×10﹣5mol?L﹣1時，認(rèn)為其沉淀完全?！俺伶嚒边^程的目的是為了將“NiSO4→Ni（OH）2”，此時應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH為9。（8）“操作X”為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥?！敬鸢浮浚?）增加反應(yīng)物的接觸面積，加快酸浸速率；（2）；（3）Fe（OH）3；（4）；（5）使用HCl會產(chǎn)生有害氣體Cl2，使用H2SO4可避免的同時也能起到酸溶的作用；（6）；（7）9；（8）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。【分析】由題給流程可知，向磨細(xì)后的爐渣中加入硫酸溶液酸浸，將金屬氧化物轉(zhuǎn)化為可溶硫酸鹽，過濾得到濾渣和含有可溶硫酸鹽的濾液；向濾液中加入碳酸鈉溶液，將溶液中的鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，加入鐵屑，將溶液中的銅離子轉(zhuǎn)化為銅，過濾得到含有銅、氫氧化鐵的濾渣和濾液；向濾液中加入過氧化氫溶液，將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子，再加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH，將溶液中的鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，過濾得到含有氫氧化鐵的濾渣和濾液；向濾液中加入次氯酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液，將溶液中的亞鈷離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鈷沉淀，過濾得到含有鎳離子的濾液和氫氧化鈷；向氫氧化鈷中加入鹽酸，將氫氧化鈷轉(zhuǎn)化為氯化亞鈷，向氯化亞鈷溶液中加入草酸，將亞鈷離子轉(zhuǎn)化為草酸亞鈷沉淀，過濾得到草酸鈷；草酸亞鈷在空氣中焙燒得到三氧化二鈷；向含有鎳離子的濾液中加入氫氧化鈉溶液，將鎳離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎳沉淀，過濾得到氫氧化鎳；向氫氧化鎳中加入硫酸溶液，將氫氧化鈷轉(zhuǎn)化為硫酸鎳，硫酸鎳溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到七水硫酸鎳晶體?！窘獯稹拷猓海?）爐渣“磨細(xì)”可以增大固體的表面積，有利于增加反應(yīng)物的接觸面積，加快酸浸速率，故答案為：增加反應(yīng)物的接觸面積，加快酸浸速率；（2）由分析可知，加入碳酸鈉溶液的目的是將溶液中的鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)的離子方程式為，故答案為：；（3）由分析可知，濾渣2的主要成分為氫氧化鐵，故答案為：Fe（OH）3；（4）由分析可知，加入次氯酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液，的目的是將溶液中的亞鈷離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鈷沉淀，反應(yīng)的離子方程式為，故答案為：；（5）由分析可知，向氫氧化鈷中加入鹽酸的目的是將氫氧化鈷轉(zhuǎn)化為氯化亞鈷，轉(zhuǎn)化過程中鹽酸被氧化生成有毒的氯氣會污染環(huán)境，所以用硫酸溶液替換鹽酸可以避免產(chǎn)生有害氣體氯氣，同時也能起到酸溶的作用，故答案為：使用HCl會產(chǎn)生有害氣體Cl2，使用H2SO4可避免的同時也能起到酸溶的作用；（6）由分析可知，“焙燒”過程發(fā)生的反應(yīng)為草酸亞鈷在空氣中焙燒生成三氧化二鈷和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故答案為：；（7）由溶度積可知，溶液中鎳離子完全沉淀時，氫氧根離子濃度為mol/L＝1.0×10﹣5mol?L﹣1，則應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH為9，故答案為：9；（8）由分析可知，硫酸鎳溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到七水硫酸鎳晶體，則“操作X”為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。【點評】本題考查分離提純，側(cè)重考查學(xué)生物質(zhì)之間的反應(yīng)和分離提純知識的掌握情況，試題難度中等。9．（2024?廣東模擬）黃金是一種重要的貴金屬，被廣泛應(yīng)用于金融、珠寶、藝術(shù)、電子等領(lǐng)域。根據(jù)來料金含量可選擇不同提煉黃金的方法。Ⅰ．手機等電子產(chǎn)品中還有微量的金，主要位于芯片（絕緣板上覆蓋銅、銀、鐵等金屬）上，以下是一種從手機芯片中提煉直徑5nm左右納米金的流程；（1）“洗脫液”中主要有的陽離子有Fe3+、Fe2+、Cu2+；（2）“球磨”是通過不停轉(zhuǎn)動使鋼球和原料互相撞擊，主要作用是粉碎原料，增大接觸面積加快浸出。（3）“王水”是將濃鹽酸與濃硝酸按3：1比例配制?！敖鲆骸敝薪鹪刂饕运穆冉鹚岣ǎ┑男问酱嬖?，請寫出“浸出”的離子方程式；是一種配離子，請寫出其結(jié)構(gòu)式；在“濾渣”中，除了難溶的絕緣材料，還有的物質(zhì)是AgCl（寫化學(xué)式）；（4）“還原”步驟中，不加入葡萄糖而是加水稀釋也可以得到金單質(zhì)，與之相比，用葡萄糖還原的主要優(yōu)勢是避免產(chǎn)生污染性氣體Cl2；操作1的名稱是滲析；Ⅱ．金含量較高的來料可以使用混汞黃金提純法。通過將高溫融化的材料與汞混合，金與汞形成“金汞齊”，再通過一系列的提煉得到金。（5）圖1是一種平面層狀的金汞齊結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式為Au2Hg3；通過此法制得的金晶胞如圖二，假設(shè)金原子是直徑為anm的剛性小球，則該晶胞的密度為或g/cm3；（用含a的表達(dá)式表示，阿伏加德羅常數(shù)為NA）【答案】Ⅰ．（1）Fe2+、Cu2+；（2）粉碎原料，增大接觸面積加快浸出；（3）；；AgCl；（4）避免產(chǎn)生污染性氣體Cl2；滲析；Ⅱ．（5）Au2Hg3；或。【分析】