高考二轮复习知识点：无机物的推断4

试卷更新日期：2023-07-29 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核 ${}_{2}^{4}H e$ )轰击金属原子 ${}_{Z}^{W}X$ ，得到核素 ${}_{Z+2}^{30}Y$ ，开创了人造放射性核素的先河： ${}_{Z}^{W}X$ + ${}_{2}^{4}H e$ → ${}_{Z+2}^{30}Y$ + ${}_{0}^{1}n$ 。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是（）

A、 ${}_{Z}^{W}X$ 的相对原子质量为26 B、X、Y均可形成三氯化物 C、X的原子半径小于Y的 D、Y仅有一种含氧酸

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2. 铵明矾[NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O]是分析化学常用基准试剂，其制备过程如下。下列分析错误的是（）

A、过程Ⅰ反应：2NH₄HCO₃＋Na₂SO₄=2NaHCO₃↓＋(NH₄)₂SO₄ B、检验溶液B中阴离子的试剂仅需BaCl₂溶液 C、若省略过程Ⅱ，则铵明矾产率明显减小 D、向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液并加热，先后观察到：刺激性气体逸出→白色沉淀生成→白色沉淀消失

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3. 某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；

②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。

该白色粉末可能为（）

A、NaHCO₃、Al（OH）₃ B、AgCl、NaHCO₃ C、Na₂SO₃、BaCO₃ D、Na₂CO₃、CuSO₄

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4. 已知A、B、C、D为由短周期元素组成的四种物质，它们有如图所示转化关系，且D为强电解质（其他相关物质可能省略）。
$A \overset{O_{2}}{\to} B \overset{O_{2}}{\to} C \overset{H_{2} O}{\to} D$

下列说法不正确的是（）

A、若A是共价化合物，则A和D有可能发生氧化还原反应 B、若A为非金属单质，则其组成元素在周期表中的位置可能处于第二周期第ⅣA族 C、若A为非金属单质，则它与Mg反应的产物中阴、阳离子个数比可能为2：3 D、若A是金属或非金属单质，则常温下0.1mol/L的D溶液中由水电离出的c(H⁺)可能为10^-13mol/L

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5. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。Z原子2p轨道上有3个未成对电子。甲、乙、丙、丁、戊是这四种元素之间形成的化合物，75%的甲溶液常用于消毒，戊是Z和X组成的10电子分子，常温下己溶液显中性，它们有如下转化关系：

则下列说法中错误的是（）

A、四种元素原子半径由大到小的顺序为：Y>Z>W>X B、W的氢化物中的某一种具有漂白性 C、丙的电子式为 D、W的氢化物沸点一定比Y的氢化物沸点高

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6. 某固体混合物 X 可能含有 Fe、Fe₂O₃、CuO、MnO₂、NaCl 和 K₂CO₃ 中的几种，进行了以下实验：
①X 溶于足量水中，得到固体Y和弱碱性溶液 Z。

②取固体 Y，加足量浓盐酸，加热，产生无色气体，析出红色固体，得溶液 W。

下列结论正确的是（）

A、X 中一定不存在 Fe₂O₃、MnO₂ B、X 中一定含有 Fe、CuO 和 K₂CO₃ C、往溶液 Z 中加入 AgNO₃ 溶液，若产生白色沉淀，则Z 中含 NaCl D、取溶液 W，加少量 NaOH溶液，肯定产生沉淀

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7. 某固体样品可能含有Cu、SiO₂、Fe₂O₃、Na₂CO₃、KAl(SO₄)₂、KNO₃中的若干种。为确定其组成，实验过程及产物如下：

已知：①所用试剂均过量；②固体 B 的质量小于固体 A。下列说法正确的是（）

A、无色气体一定是纯净物 B、固体样品中一定有 Cu、Fe₂O₃、SiO₂、Na₂CO₃ C、向溶液 A 加入足量浓氨水所得固体质量可能与固体 C 质量相等 D、向溶液 C 中通入 CO₂ 可改为进行焰色反应(透过蓝色钴玻璃片)，不影响实验结论

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8. X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如下图所示的变化，其中a为双原子分子，b和c均为10电子分子，b在常温下为液体。下列说法不正确的是（）

A、单质Y为N₂ B、a不能溶于b中 C、a和c不可能反应 D、b比c稳定

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9. 混合物M中可能含有Al₂O₃、Fe₂O₃、Al、Cu，为确定其组成，某同学设计如图所示分析方案。下列分析正确的是（）

A、已知m₁>m₂ ，则混合物M中一定含有Al₂O₃ B、生成蓝绿色溶液的离子方程式为Cu＋Fe³^＋＝Cu²^＋＋Fe²^＋ C、固体P既可能是纯净物，又可能是混合物 D、要确定混合物M中是否含有Al，可取M加入过量NaOH溶液

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10. 短周期主族元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大，A、B、C、D、E、F均是由上述元素组成的中学化学常见物质，其中A是四元化合物，C是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，D是淡黄色固体化合物，E是单质。各物质之间存在如下图转化关系(部分产物未标出)。下列说法不正确的是（）

A、简单离子半径大小关系：c＞d＞e B、简单阴离子的还原性：a＞c＞d C、氢化物的沸点：c＞d D、C和E反应生成F是工业制硝酸的重要反应之一

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11. 《新修本草》中关于“青矾”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤色”。《物理小识》中说：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”，下列相关叙述错误的是（）

A、赤色固体可能是Fe₂O₃ B、青矾宜密闭保存，防止氧化变质 C、青矾燃烧过程中发生了电子转移 D、“青矾厂气”可能是CO和CO₂

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12. 由短周期元素组成的中学常见无机物A，B，C，D，E，X存在如图所示转化关系(部分反应物、生成物和反应条件略去)。下列推断错误的是（）

A、若A中含有非极性键，则X可能为一种酸酐 B、若A是单质，则B和E中也一定有一种是单质 C、若B具有强氧化性，则A，E的组成元素可能相同 D、若X为O₂ ，则B，C，D在常温下均可以是气体

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13. 在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能实现的是（）

A、Ca(OH)₂ $\overset{C l_{2}}{\to}$ Ca(ClO)₂ $\overset{_{y}^{1} A g S O_{2}}{\to}$ HClO B、SiO₂ $\to_{△}^{N a O H (a q)}$ Na₂SiO₃ $\overset{C O_{2}}{\to}$ H₂SiO₃ C、FeS₂ SO₂ $\overset{N H_{2} \cdot H_{2} O}{\to}$ (NH₄)₂SO₄ D、饱和NaCl溶液 $\overset{C O_{2}}{\to}$ NaHCO₃ $\overset{Δ}{\to}$ Na₂CO₃

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14. 现有W、X、Y、Z四种短周期元素，W分别与X、Y、Z结合生成甲、乙、丙三种化合物，且甲、乙、丙均为10电子的分子，Y、Z结合生成化合物丁。有关物质的转化关系如下图所示，下列说法错误的是（）

A、原子序数由小到大的顺序是：W<Z<Y<X B、化合物的沸点由高到低的顺序是：乙>甲>丙 C、Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸 D、Y与W、Z都能形成两种或两种以上的化合物

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二、非选择题

15. 图A所示的转化关系中（具体反应条件略），a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见的酸，a的一种同素异形体的晶胞如图B所示．
回答下列问题：

(1)、图B对应的物质名称是，其晶胞中的原子数为，晶体类型为．

(2)、d中元素的原子核外电子排布式为．

(3)、图A中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是，原因是，该物质的分子构型为，中心原子的杂化轨道类型为．

(4)、图A中的双原子分子中，极性最大的分子是．

(5)、k的分子式为，中心原子的杂化轨道类型为，属于分子（填“极性”或“非极性”）．

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16. 锶的化合物应用广泛，SrSO₄可用于陶瓷工业，SrF₂可作防蛀牙膏的添加剂。

(1)、以天青石精矿(主要含SrSO₄)为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如下：
①“转化”中用碳酸氢铵和过量氨水的混合溶液浸取天青石精矿，可制得SrCO₃沉淀。写出该过程的离子方程式：
②“转化”中维持反应温度70℃且控制氨水过量，氨水过量的主要原因是
③该工艺流程中，可循环利用物质是 (填化学式) 。

(2)、工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锶。将天青石精矿和煤粉按照一定质量比在回转窑中煅烧，生成SrS，再处理得高纯SrSO₄。
①煅烧温度对SrSO₄转化率的影响如图，最佳煅烧温度为
②天青石精矿和煤粉质量比对SrSO₄转化率的影响如图，天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5：1后，SrSO₄转化率下降的可能原因是。

(3)、SrF₂一种晶体的晶胞结构如图所示。
①由图可知，每个Sr²⁺周围紧邻且等距离的Sr²⁺个数为。
②已知 $K_{s p} (S r F_{2})$ =3.2×10^-8 ，若一次刷牙所用牙膏含 $S r F_{2}$ 的质量为2mg，口腔中溶液体积为5mL，刷牙时口腔溶液中氟离子浓度为mol·L^-1。

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17. 铜冶炼过程产生的粗硫酸镍废液中含有 $C u^{2 +}$ 、 $F e^{2 +}$ 、 $C a^{2 +}$ 、 $M g^{2 +}$ 、 $H_{3} A s O_{3}$ 等微粒。工业上以此为原料精制硫酸镍的主要流程如下：
已知：①常温下， $K_{s p} [F e (O H)_{3}] = 2.6 \times 1 0^{- 39}$ ， $K_{s p} [N i (O H)_{2}] = 5.48 \times 1 0^{- 16}$ ；② $H_{3} A s O_{3}$ 是一种三元弱酸。

(1)、可选择____(填标号)检验粗硫酸镍废液中是否存在 $F e^{2 +}$ 。

A、NaOH溶液 B、酸性高锰酸钾溶液 C、 $K_{3} [F e (C N)_{6}]$ 溶液 D、稀硫酸

(2)、步骤ⅱ温度不能过高的原因。写出步骤ⅱ生成沉淀 $F e A s O_{4}$ 的离子方程式。

(3)、步骤iii加入 $N a_{2} C O_{3}$ 的目的是。若不考虑溶液体积的变化，溶液3中 $c (F e^{3 +}) \leq 2.6 \times 1 0^{- 9} m o l \cdot L^{- 1}$ ，溶液2中 $c (N i^{2 +}) = 0.0548 m o l \cdot L^{- 1}$ ，则步骤ⅲ需控制pH的范围为。

(4)、步骤ⅳ在加入NaF的同时需调pH约为5，若pH过低，导致沉淀率下降，原因是。

(5)、结合图像分析由溶液4得到 $N i S O_{4} \cdot 6 H_{2} O$ 的操作是，过滤、洗涤、干燥。

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18. 某兴趣小组设计了利用MnO(含少量铁的氧化物和不溶性杂质)制备二氧化锰的两种方案流程如下：
已知：
① $2 N H_{3} + C O_{2} \to H_{2} N C O O N H_{4}$ ；MnO+H₂NCOONH₄→；+2H₂O $\overset{Δ}{\to}$ MnCO₃↓+2NH₃·H₂O
②MnO易被空气中氧化； $M n O_{2}$ 难溶于水； $M n {(N O_{3})}_{2}$ 受热易分解，其他硝酸盐相对难分解。
请回答：

(1)、方案一中铁元素以(填化学式)被除去。

(2)、下列说法正确的是____

A、步骤Ⅱ中，真空加热主要是为了防止 $M n {(N O_{3})}_{2}$ 被氧化 B、步骤Ⅲ中，氨基甲酸铵溶液的制备应在水中先通氨气至饱和，再通 $C O_{2}$ 至饱和 C、步骤Ⅳ和Ⅴ，步骤Ⅳ所得的滤液3和步骤Ⅴ生成的气体可以循环利用 D、方案二与方案一相比，方案二相对比较环保

(3)、过滤后，步骤Ⅴ，为了得到更多 $M n O_{2}$ ，进行了以下操作。请选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：将带有沉淀的滤纸折卷→。
a.将滤纸包放入坩埚后，在泥三角上如装置1朝向摆放；
b.将滤纸包放入坩埚后，在泥三角上如装置2朝向摆放；
c.加热时，不断转动坩埚使滤纸完全灰化；
d.先加热装置3中a处，再加热b处；
e.先加热装置3中b处，再加热a处；
f.将沉淀转移至在石英玻璃管中继续灼烧氧化。

(4)、步骤Ⅰ，硝酸的质量分数选取50%，不能过大或者过小的理由是。

(5)、由碳酸锰在空气中灼烧获得的 $M n O_{2}$ 结构比较疏松，步骤Ⅵ用硫酸溶解其中的 $M n^{2 +}$ 后，再用合适浓度的 $K M n O_{4}$ 氧化后，可得到结构相对致密的重质 $M n O_{2}$ 精品。写出其中发生的离子反应方程式。

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19. 利用富锗ZnO烟尘(还含有CuO、CaO、PbO₂、FeO、MnO₂等)生产锗精矿和碱式碳酸锌[aZnCO₃·bZn(OH)₂]。其流程如下：
已知：酸浸时，锰与铅元素被还原为+2价，锗以Ge⁴⁺存在。
请回答：

(1)、酸浸得到的浸渣主要含有的两种物质是(填化学式)。

(2)、为了提高锗的浸出率，可以采取(填两种方法)。

(3)、流程Ⅱ除Fe、Mn的过程中控制pH不宜过低，除防止锰的形态发生变化外，其原因还可能是。

(4)、沉锌中得到沉淀的化学式表示为aZnCO₃·bZn(OH)₂ ，为了确定其组成，称取34.9g该沉淀充分灼烧，最终获得24.3g氧化锌，计算确定aZnCO₃·bZn(OH)₂中a与b之比为，则沉锌的化学方程式为。

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20. 固体盐X由四种常见元素组成，其中仅含一种金属元素，有如图转化关系：
已知：H中溶质仅为一种常见正盐。黄绿色气体C密度为相同条件下H₂的33.75倍。
请回答：

(1)、X的组成元素为，固体F成分为。

(2)、固体X在水中也可反应生成气体B，同时生成一种的相对较稳定的白色沉淀，请写出该反应化学方程式。

(3)、向血红色溶液Ⅰ中加入足量的KI溶液，发生氧化还原反应，产物中含有与血红色物质组成元素相同的微粒，请写出该反应可能的离子方程式。

(4)、气体C的化学式为。将气体C通入KOH溶液，微热，恰好完全反应，生成两种物质的量之比1∶5的盐，写出这两种盐的化学式，设计定量实验方案验证上述比例关系。

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21. 钴是一种重要战略物质，由钴催化剂废料(含Co₂O₃、Fe₂O₃、CuO等杂质)制备CoCO₃和高效净水剂黄钠铁矾[NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆]的工艺流程如图所示：
已知：(i)氧化性：Co³⁺＞ $C l O_{3}^{-}$ ＞Fe³⁺。
(ii)CoCO₃、Co(OH)₂、黄钠铁矾[NaFe₃(SO₄)₂ (OH)₆]均难溶于水。
回答下列问题：

(1)、写出两条提高还原含钴废催化剂时浸取率的措施。

(2)、“还原浸出”中，Co₂O₃被Na₂SO₃还原的化学方程式为。

(3)、“氧化”中，被氧化的离子有。

(4)、下图表示几种含铁物质稳定存在时与溶液和温度的关系，其中阴影部分表示黄钠铁矾。若工艺在100℃左右进行，为使铁转化为黄钠铁矾，应控制溶液的pH范围为。

(5)、若选用MnS“除铜”，计算常温下“除铜”反应的平衡常数K= [已知常温下，K_sp(MnS)=2.6 ×10^-13 ， Kp (CuS)=1.3×10^-36]。

(6)、“沉钴”时，加入小苏打发生反应的离子反应方程式为，不宜用 Na₂CO₃代替NaHCO₃的原因是。

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22. 硫酸锌广泛用于涂料、皮革等行业。工业上用锌白矿(主要成分为ZnO，还含有PbO、FeO、Fe₂O₃、CuO 、SiO₂等杂质)制备硫酸锌的流程如图：
已知：①工业条件下，部分金属阳离子Mⁿ⁺开始沉淀和完全沉淀时的pH值如图：
②相关常数：K_sp(ZnS)=2.1 ×10^-22 ， K_a1(H₂S)=1.0×10^-7 ， K_a2(H₂S)=7.0×10^-15 ， K_a(CH₃COOH)=1.8×10^-5。
回答下列问题：

(1)、滤渣1的主要成分为、。

(2)、“沉铜”操作时添加的物质A可以是Zn或Fe。与使用Zn相比，使用Fe的不足之处是。

(3)、加入物质B调节pH。下列物质中，不能作为物质B使用的是(填选项)；滤渣3中除物质B外，还含有的主要物质是。
A．ZnO B．ZnCO₃C．Zn(OH)₂ D．Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O

(4)、调节“滤液3”pH值的范围是9.5~。

(5)、滤液4经过加热蒸发、冷却结晶 $⋯$ 等操作得到硫酸锌晶体，其中不同降温方式的冷却结晶得到晶体的颗粒大小及其质量分数如图所示。如果需要得到较小的硫酸锌晶粒，宜选用的方式进行降温结晶。

(6)、滤液4经一系列操作后制得ZnSO₄·7H₂O，最终残留的酸性废液中含有ZnSO₄。除去酸性废液中Zn²⁺的方法是：在酸性废液中加入一定量CH₃COONa后，再通入H₂S生成ZnS沉淀。处理后的溶液中部分微粒浓度为：
微粒
H₂S
CH₃COOH
CH₃COO^-
浓度(mol·L^-1)
0.10
0.10
0.18
则：处理后的溶液pH= ，溶液中 c(Zn²⁺)=mol·L^-1。

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23. 三氧化二钴(Co₂O₃)常用于颜料、釉料及磁性材料。工业上以钴矿石(主要成分是CoO(OH)、CoCO₃、CoO、Co₂O₃ ，及少量SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、MnO₂等)为原料制备Co₂O₃的工艺流程如图所示。

(1)、“浸泡”过程中，为加快反应速率和提高矿石原料利用率，下列方法不可取的是____。

A、将钴矿石粉碎，搅拌 B、适当升高温度 C、适当降低溶液的pH D、使用过量的NaHSO₃溶液

(2)、“浸泡”时CoO(OH)参与反应的离子方程式为。

(3)、“除杂”时加入试剂①的作用是；若溶液中c(Co²⁺)=0.1mol/L，根据表中数据计算，加入试剂②调节pH范围是6~(忽略过程中溶液体积变化)。
沉淀
Al(OH)₃
Fe(OH)₃
Co(OH)₂
Fe(OH)₂
Mn(OH)₂
沉淀完全的pH
5.2
3.2
9.4
9.5
10.1

(4)、“萃取”时发生反应：Co²⁺+n(HA)₂ $\overset{}{⇌}$ CoA₂·(n-1)(HA)₂+2H⁺ ，则试剂③为。设计萃取、反萃取的目的是。

(5)、“沉钴”时的离子方程式为，证明Co²⁺已沉淀完全的实验操作和现象为。

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24. 随着人们对晒的性质深入认识及产品硒的纯度提高，硒的应用范围越来越广。某科学小组以含硒物料(主要含S、Se、Fe₂O₃、CuO、ZnO、SiO₂等)为原料提取硒，设计的流程如图：
回答下列问题：

(1)、“脱硫”时，测得脱硫率随温度的变化如图，最佳温度是。

(2)、“氧化酸浸”中，Se转化成H₂SeO₃(K_a1=2.7×10^-3)，H₂SeO₃的化学名称为，该反应的离子方程式为。

(3)、采用催化剂联合亚硫酸钠进行“控电位还原”，将电位高的物质先还原，电位低的物质保留在溶液中，以达到硒与杂质金属的分离。如表是“氧化酸浸”液中主要粒子的电位。
名称
Cu²⁺/Cu
Zn²⁺/Zn
Fe²⁺/Fe
Fe³⁺/Fe²⁺
ClO₂/Cl^-
H₂SeO₃/Se
电位/V
0.345
-0.760
-0.440
0.770
1.511
0.740
①控制电位在0.740-1.511V范围内，在氧化酸浸液中添加催化剂，可选择性还原ClO₂ ，该过程的还原反应(半反应)式为。
②为使硒和杂质金属分离，用亚硫酸钠还原时的最低电位应控制在V以上。

(4)、粗硒的精制过程：Na₂SO₃浸出[Se转化成硒代硫酸钠(Na₂SeSO₃)])→Na₂S净化→H₂SO₄酸化等。
①净化后的溶液中c(Na₂S)达到0.026mol·L^-1 ，此时溶液中的c(Cu²⁺)的最大值为mol·L^-1 ，精硒中基本不含铜。([K_sp(CuS)=1.3×10^-36])
②硒代硫酸钠酸化生成硒的离子方程式为。

(5)、H₂SeO₄在水溶液中的电离方程式如下：H₂SeO₄=H⁺+HSeO $_{4}^{-}$ ， HSeO $_{4}^{-}$ $\underset{}{⇌}$ H⁺+SeO $_{4}^{2 -}$ 。已知0.01mol·L^-1H₂SeO₄溶液的pH为x，则K(HSeO $_{4}^{-}$ )=(写出含x的表达式)。

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25. 铬系和非铬系铜镍电镀污泥均含有Cu(OH)₂、Ni(OH)₂、Fe(OH)₂、Al(OH)₃前者还含有Cr(OH)₃ ，一种综合回收铜、镍的新工艺流程如下：
已知：
I． FePO₄、CrPO₄、AlPO₄、Ni₃(PO₄)₂的K_sp依次为1.3 ×10^-22、2.4× 10^-23、5.8×10^-19、5.0×10^-31。
II． Cr及其化合物的性质与铝类似。
回答下列问题：

(1)、为了增加“浸出I”的浸出效率，可以采取的措施是 (任写一条)。

(2)、“电解I”时，需严格控制电压，除了回收铜之外，第二个目的是将二价铁转化为三价铁。可通过一种试剂证明第二个目的是否完全达成，该试剂为(填名称)，若未完全达成，出现的现象是。

(3)、“除杂”时，若镍离子(Ni²⁺)浓度为0.05mol·L^-1 ，则应控制溶液中 $P O_{4}^{3 -}$ 浓度范围为mol·L^-1~6.4×10^-14mol·L^-1(已知溶液中离子浓度≤10^-5mol·L^-1时，认为该离子沉淀完全)。

(4)、“沉淀转化”时，氢氧化钠加入量不宜过多，其原因为、 (用离子方程式表示)。

(5)、“浸出II”时，铜镍电镀污泥中铜和镍分别转化为 $C u (N H_{3})_{4}^{2 +}$ 和 $N i (N H_{3})_{6}^{2 +}$ ，此时宜采取多次浸取的方式，其目的为。

(6)、“萃取II”时，发生的反应为 $C u (N H_{3})_{4}^{2 +}$ + 2HR = CuR₂+ 2 $N H_{4}^{+}$ + 2NH₃和 $N i (N H_{3})_{6}^{2 +}$ + 2HR= NiR₂+ 2 $N H_{4}^{+}$ + 4NH₃(HR为有机溶剂)，则“反萃取II“时含铜微粒发生反应的离子方程式为。

(7)、“滤液1”的主要成分为(填化学式)。

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26. 次磷酸钠(NaH₂PO₂)广泛应用于电镀、材料等行业，在生产NaH₂PO₂的过程中会产生大量废渣[主要含NaH₂PO₂和CaHPO₃ ，还含有少量Ca(OH)₂]，一种回收NaH₂PO₂实现废渣资源化利用的工艺流程如下：
已知：CaHPO₃和Ca(OH)₂的K_sp分别为1 ×10^-4和6 ×10^-6 ， H₃PO₃为二元中强酸。
回答下列问题：

(1)、“碱浸”发生反应的化学方程式为， “ 趁热过滤”的目的是。要使该操作后所得滤液中 $H P O_{3}^{2 -}$ 的浓度不小于0.01 mol·L^-1 ，则滤液pH不低于(lg6=0.8)。

(2)、“试剂A”的化学式为，Na₂HPO₃属于 (填 “正盐”或“酸式盐”)。

(3)、电解NaH₂PO₂溶液可制得Ni(H₂PO₂)₂ ，后者广泛用于化学镀镍，电解NaH₂PO₂溶液装置如图所示。阴极的电极反应式为，产品室能得到Ni(H₂PO₂)₂的原理是。

(4)、化学镀镍的方法是：将镀件置于一定浓度的Ni(H₂PO₂)₂溶液中，加入NaOH溶液至碱性，产生的Ni可均匀地沉积在镀件上(同时生成 $P O_{4}^{3 -}$ )，发生反应的离子方程式为。与电镀镍相比，化学镀镍工艺的优点是(写出一点)。

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27. 镍、钴是重要的战略物资，但资源匮乏。一种利用酸浸出法从冶金厂废炉渣中提取镍和钴的工艺流程如下：
已知：i.酸浸液中的金属阳离子有Ni²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等
ii.NiSO₄在水中的溶解度随温度升高而增大
回答下列问题：

(1)、提高“酸浸”速率的方法有。(任写一条)

(2)、“滤渣1”的主要成分是。(写化学式)

(3)、黄钠铁矾的化学式为Na₂ Fe ₆(SO₄)₄(OH)₁₂ ， “除铁”的离子方程式为。

(4)、“除钙镁”时，随pH降低，NaF用量急剧增加，原因是(结合平衡理论解释)。Ca²⁺和Mg²⁺沉淀完全时，溶液中F^-的浓度c(F^- )最小为mol·L^-1。(已知离子浓度≤10^-5 mol·L^-1时，认为该离子沉淀完全，K_sp(CaF₂)=1.0 ×10^-10 ， K_sp(MgF₂)=7.5×10^-11)

(5)、镍、钴萃取率与料液pH、萃取剂体积与料液体积比V_a：V₀的关系曲线如下图所示，则“萃取”时应选择的pH和V_a：V₀分别为、。

(6)、获得NiSO₄(s)的“一系列操作”是。

(7)、工艺流程中，可循环利用的物质是。

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28. 钛和钛的合金在航天领域有着广泛的应用，因而有“空间金属”之称；工业上用钛铁矿(主要成分为

F e T i O_{3}

，含有

F e_{2} O_{3}

、

C a O

、

S i O_{2}

等杂质)为原料制备金属钛的工艺流程如下：

已知：① $T i O^{2 +}$ 易水解生成不溶于水的 $H_{2} T i O_{3}$ ；

②高温下钛易与N₂、H₂等反应。

(1)、钛铁矿酸浸前需要粉碎，其目的是。

(2)、“滤渣I”的主要成分为；工业上用稀硫酸浸取时，温度不宜太高的原因是。

(3)、钛铁矿与硫酸发生非氧化还原反应，生成强电解质

T i O S O_{4}

，试写出该反应的离子方程式。

(4)、写出高温下

T i O_{2}

转化为

T i C l_{4}

的化学反应方程式。

(5)、镁与

T i C l_{4}

，高温下反应制备粗钛时需加保护气，下列可作为保护气的是(填标号)。

a.H₂b.Ar c.CO₂ d.N₂

(6)、“粗钛”中含有Mg、

M g C l_{2}

、

T i

，可采用蒸馏的方法分离得到，加热的温度范围。

	$T i C l_{4}$	$M g$	$M g C l_{2}$	$T i$
熔点/℃	$- 25.0$	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

(7)、利用氧化还原滴定法可测定

T i O S O_{4}

的含量。先取待测钛液

10.00 m L

用水释至

100 m L

，加过量铝粉。充分振荡，使

T i O^{2 +}

还原为

T i^{3 +}

，过滤后，取无色滤液

20.00 m L

，向其中滴加2~3滴KSCN溶液，用

0.1000 m o l / L N H_{4} F e (S O_{4})_{2}

的标准液滴定。

T i^{3 +} + F e^{3 +} = T i^{4 +} + F e^{2 +}

，滴定终点时现象，若用去了

20.00 m L N H_{4} F e (S O_{4})_{2}

溶液，待测钛液中

T i O S O_{4}

的物质的量浓度是

m o l / L

。

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29. 镍矿渣中主要含有Ni(OH)₂和NiS，还有Fe、Cu 、Ca、Mg、Zn等元素的杂质，由镍矿渣制备碳酸镍的流程如下：
已知：含镍浸出液中阳离子主要有Ni²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ca²⁺、 Mg²⁺、Zn²⁺。常温下，部分物质的溶度积常数如下表：
难溶物
NiS
ZnS
CuS
CaF₂
MgF₂
溶度积常数
1.07× 10^-21
2.93 × 10^-25
1.27 × 10^-36
4 × 10^-11
7.42 × 10^-11
请回答下列问题：

(1)、酸浸过程中，提高“浸出率”的措施有(任写一条)。

(2)、含镍矿渣浸取时， NiS与NaClO反应生成硫单质的离子方程式为。

(3)、向含镍浸出液中加入Na₂CO₃的目的是完全沉淀Fe³⁺ ，则沉淀1的主要成分为(填化学式)。

(4)、溶液1中加入NiS的作用是除去溶液中的Cu²⁺ ，反应的离子方程式为。该反应的化学平衡常数K=(保留两位有效数字)；若使用H₂S气体替代NiS。其不足之处是。

(5)、溶液2中加入NaF的作用主要是除去溶液中的(填离子符号)

(6)、“除Zn²⁺”时，ZnSO₄与有机萃取剂(用HA表示)存在以下过程： ZnSO₄+4HA $\overset{}{⇌}$ ZnA₂·2HA+H₂SO₄ ，试分析“除Zn²⁺”时，锌的萃取率随料液pH的增大逐渐增大的原因：。

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30. 钴蓝 $[C o {(A l O_{2})}_{2}]$ 是一种重要的蓝色颜料。利用含钴废料(主要成分为 $L i C o O_{2}$ ，还含有少量的铝箔)制备钴蓝的一种工艺流程如图：
已知： $K_{s p} [C o (O H)_{2}] = 5.9 \times 1 0^{- 15} ； K_{s p} (C o C O_{3}) = 1.4 \times 1 0^{- 13}$
请回答以下问题：

(1)、Co元素位于元素周期表第周期第族

(2)、写出“酸浸”步骤中 $L i C o O_{2}$ 发生反应的化学方程式；在实际生产中，“酸浸”不用盐酸的原因是

(3)、已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与pH的关系如图1所示，则有机磷萃取的最佳pH为

(4)、根据图2判断，“沉锂”步骤中获取 $L i_{2} C O_{3}$ 的操作依次是、、洗涤、干燥

(5)、若 $C o S O_{4}$ 溶液中 $c (C o^{2 +}) = 0.059 m o l \cdot L^{- 1}$ ，为防止沉钴过程中产生 $C o (O H)_{2}$ 沉淀，需控制溶液的pH不高于(保留一位小数)

(6)、写出灼烧过程中主要反应的化学方程式

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31. 铬系和非铬系铜镍电镀污泥均含有Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Al(Ⅲ)的氢氧化物，前者还含有Cr(Ⅲ)的氢氧化物，一种综合回收铜、镍的新工艺流程如下：
已知：Cr及其化合物的性质与铝类似。
回答下列问题：

(1)、硫酸浸出过程中，为提高浸出速率，可以采取的措施 (写出两条)。

(2)、“电解Ⅰ”的目的，一方面是回收铜，另一方面是，为证明这一目的是否达成，取少量“电解Ⅰ”后的溶液滴加的试剂是(填化学式)。

(3)、“转溶”时，氢氧化钠加入量不宜过多，其原因为。

(4)、“萃取II”时，发生的反应为 $C u (N H_{3})_{4}^{2 +}$ + 2HR = CuR₂ + 2 $N H_{4}^{+}$ + 2NH₃和 $N i (N H_{3})_{6}^{2 +}$ + 2HR = NiR₂+ 2 $N H_{4}^{+}$ + 4NH₃ ，则“反萃取Ⅱ”时含铜微粒发生反应的离子方程式为。

(5)、整个流程中除了有机相之外，可以循环利用的物质还有NH₃·H₂O， (NH₄)₂CO₃和(填化学式)。

(6)、NiSO₄溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等多步操作可得NiSO₄·6H₂O。将NiSO₄·6H₂O样品在900℃下，空气中进行煅烧，固体质量随时间变化如图。B点对应物质的化学式为；D点到E点反应的化学方程式为。

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32. A、B、C、D为前三周期的四种元素，化合物X(X的摩尔质量为594g·mol^-1)由四种元素组成。A、B的价层电子排布可表示为as^a ， bs^bbp^2b ， B、C同主族，化合物Z是最常见的溶剂，混合气体W能使晶红溶液褪色，气体G能使带火星的木条复燃。各物质间有如图转化关系，某兴趣小组展开如图实验(气体的体积均在标准状况下测得)：
请回答：

(1)、化合物X的组成元素是。

(2)、白色沉淀H的化学式，写出H的一种用途。

(3)、写出X高温分解的化学方程式为。

(4)、溶液E与NaOH溶液发生非氧化还原反应可制得X，化学方程式为。

(5)、关于混合气体W能使品红溶液褪色的原因，一般认为：W混合气体能使品红褪色，不是其中某种气体本身与品红作用，而是该气体与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明。

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33. 三氧化二钴( $C o_{2} O_{3}$ )主要用作颜料、釉料、磁性材料、催化剂和氧化剂等。用某工业含钴废料(主要成分为 $C o_{2} O_{3}$ ，含有少量 $P b O$ 、 $N i O$ 、 $F e O$ 、 $S i O_{2}$ )制备 $C o_{2} O_{3}$ 和 $N i {(O H)}_{2}$ 的流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 $p H$ 范围如下表：
沉淀物
$F e (O H)_{2}$
$F e (O H)_{3}$
$C o (O H)_{2}$
$N i (O H)_{2}$
开始沉淀时的 $p H$
7.5
2.7
7.6
6.9
完全沉淀时的 $p H$
9.7
3.7
9.0
9.2
回答下列问题：

(1)、滤渣1的主要成分是；检验滤渣2中阳离子可选用的化学试剂为。

(2)、“调 $p H$ ”时，调节 $p H$ 的范围是；“高温煅烧”时，如果是在实验室中进行该项操作，装 $C o_{2} (O H)_{2} C O_{3}$ 的仪器名称是。

(3)、“酸浸”时 $H_{2} O_{2}$ 的作用是。

(4)、“沉镍”时发生反应的离子方程式为；此步骤需加热，温度不能太高也不能太低，原因是。

(5)、 $N i (O H)_{2}$ 可用于制备镍氢电池，该电池充电时总反应为 $N i (O H)_{2} + M = N i O O H + M H$ ( $M$ 为储氢合金)，电解液为 $K O H$ 溶液，则放电时正极的电极反应式为。

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34. 甲醇催化、硼氢化钠水解、光催化分解水等方法是当前制氢领域研究的热点课题。

(1)、甲醇催化制氢主要涉及以下两个反应：CH₃OH(g)+H₂O(g) $⇌$ CO₂(g)+3H₂(g)；CH₃OH(g) $⇌$ CO(g)+2H₂(g)。保持反应温度恒定，将H₂O(g)与CH₃OH(g)的混合气体按一定流速通过催化反应装置(单位时间内通过装置的混合气体总体积恒定)，测得CH₃OH转化率和CO选择性随水醇比[n(H₂O)：n(CH₃OH)]变化的曲线如图1所示。实际制氢生产中选择水醇比为1.2而不选择1.9的原因是。

(2)、以Ru/C作催化剂，硼氢化钠(NaBH₄)与水反应生成NaB(OH)₄·2H₂O细小晶体和H₂。
①写出硼氢化钠与水反应的化学方程式：。
②已知粘度越大的液体，阻止微晶下沉的效果越好。相同温度下，将不同浓度的NaBH₄溶液以相同的流速通过装有Ru/C催化剂的反应器(装置见图2)。质量分数为10%的NaBH₄溶液通过反应器后，测得出液口溶液粘度为4.68mPa·s；质量分数为15%的NaBH₄溶液通过反应器后，测得出液口溶液粘度为10.42mPa·s。不同质量分数的溶液反应50小时后，Ru/C催化剂的活性在15%的NaBH₄溶液中大于10%的NaBH₄溶液的原因是。

(3)、基于TiO₂材料光催化分解水制氢的可能机理如图3所示。
①若使用H₂¹⁸O代替H₂O分解制氢，则获得的氧气可能是(填字母)。
a.O₂ b.¹⁸O₂ c.O^l8O
②补充完成TiO₂材料光催化分解水制氢的过程描述：在紫外光的照射下，TiO₂材料的VB端将电子转移至CB端，。

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35. 锌是一种重要的金属，在电镀电池等工业上具有广泛的应用。以废锌催化剂(主要成分为ZnO及少量Fe₂O₃、CuO、MnO₂)为原料制备锌的工艺流程如下。
已知：①“浸取”后溶液中的阳离子主要是[ Zn( NH₃)₄]²⁺、[Cu(NH₃)₄]²⁺。
②25 ℃时K_sp(ZnS)= 1.6×10^-24；深度除杂标准：溶液中 $\frac{c (杂质离子)}{c {{[Z n {(N H_{3})}_{4}]}^{2 +}}} \leq 2.0 \times 1 0^{- 6}$ 回答下列问题：

(1)、滤渣①的主要成分是(填化学式)；“浸取”时，ZnO发生反应的离子方程式为。

(2)、加入过量氨水的作用之一是使 ZnO、CuO溶解，另一个作用是；“萃取”时需要进行多次萃取且合并萃取液，其目的是。

(3)、“深度除铜”时涉及的部分反应为：
[Cu(NH₃)₄]²⁺ +4H₂O $\overset{}{⇌}$ Cu²⁺+ $4 N H_{3} \cdot H_{2} O$ K₁=a
[Cu(NH₃)₄]²⁺+S^2- +4H₂O $\overset{}{⇌}$ CuS↓+ $4 N H_{3} \cdot H_{2} O$ K₂=b
(NH₄)₂S的加入量 $[\frac{m (实际用量)}{m (理论用量)} \times 100 %]$ 对锌的回收率及铜锌比 $[\frac{c (C u^{2 +})}{c {{[Z n {(N H_{3})}_{4}]}^{2 +}}}]$ 的影响如图所示。
①当(NH₄)₂S加入量超过100%时，锌的回收率下降的可能原因是(用离子方程式表示)。
②(NH₄)₂S较为合理的加入量约为120%，理由是。
③室温下，向“浸取”液中加入一定量(NH₄)₂S固体，“深度除铜”后，测得溶液中 c(Cu²⁺)为1.0×10^-8 mol·L^-1 ，此时溶液中c(S^2- )为mol·L^-1(用含a、b的代数式表示，忽略S^2-水解)。

(4)、用惰性电极“电解”时，阴极存在竞争反应，该竞争反应的电极反应式为。

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沉淀	Al(OH)₃	Fe(OH)₃	Co(OH)₂	Fe(OH)₂	Mn(OH)₂
沉淀完全的pH	5.2	3.2	9.4	9.5	10.1

名称	Cu²⁺/Cu	Zn²⁺/Zn	Fe²⁺/Fe	Fe³⁺/Fe²⁺	ClO₂/Cl^-	H₂SeO₃/Se
电位/V	0.345	-0.760	-0.440	0.770	1.511	0.740

难溶物	NiS	ZnS	CuS	CaF₂	MgF₂
溶度积常数	1.07× 10^-21	2.93 × 10^-25	1.27 × 10^-36	4 × 10^-11	7.42 × 10^-11

沉淀物	$F e (O H)_{2}$	$F e (O H)_{3}$	$C o (O H)_{2}$	$N i (O H)_{2}$
开始沉淀时的 $p H$	7.5	2.7	7.6	6.9
完全沉淀时的 $p H$	9.7	3.7	9.0	9.2

微粒	H₂S	CH₃COOH	CH₃COO^-
浓度(mol·L^-1)	0.10	0.10	0.18