高考二轮复习知识点：无机物的推断5

试卷更新日期：2023-07-30 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，p、q、r是由这些元素组成的二元化合物；m、n分别是元素Y、Z的单质，m是常见的金属单质，n通常为深红棕色液体；0.01mol/Lr溶液的pH为2，p被英国科学家法拉第称为“氢的重碳化合物”，s通常是难溶于水、比水重的油状液体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是（）

A、q的溶液显酸性 B、W的氧化物常温常压下为液态 C、Z的氧化物的水化物一定为强酸 D、p不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

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2. 短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素组成的常见化合物，其中丙、丁、戊为二元化合物，已是元素C的单质。甲、乙的溶液均呈碱性。下列说法错误的是（）

A、甲和戊加入水中都能破坏水的电离平衡 B、乙和戊都含有离子键 C、原子半径r(D)>r(B)>r(C)>r(A) D、A，B，C形成的化合物一定显酸性

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3. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。A是元素Y的单质。常温下，甲的浓溶液和A发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物，且丙是无色气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是（）

A、丁和戊中所含元素种类相同 B、简单离子半径大小：X＜Y C、气态氢化物的还原性：X＞Z D、Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存

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4. 前20号元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且分列四个不同周期和四个不同主族。其中A为Y元素组成的单质；甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物；常温下乙为液体。下列说法正确的是（）

A、简单离子半径：Z>Y B、反应①为吸热反应 C、反应②为工业上制备漂白粉的反应原理 D、X、Y分别与Z形成的化合物中，化学键类型一定相同

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5. 单质X有如右转化关系如下，单质X可能是（）

A、Fe B、C C、Si D、Al

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6. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，这些元素组成的单质和化合物转化关系如下图所示。其中C是淡黄色固体，B和E的水溶液均具有漂白性。下列说法错误的是（）

A、简单离子半径：Y>Z>X B、沸点：D<A C、气态氢化物稳定性：Z>Y D、0.1mol·L^-1A溶液中：c(H⁺)>c(HY^-)>c(Y^2-)

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7. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，由这些元素组成的常见物质的转化关系如下图，其中a、b、d、g为化合物，a为淡黄色固体，c是Z的单质，在铝热反应中常做引发剂；e、f为常见气体单质。下列有关说法正确的是（）

A、简单离子的半径：Y>Z>X B、简单氢化物的沸点：Y>X C、最高价氧化物对应水化物的碱性：Z>Y D、W、Y的氧化物所含化学键类型相同

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8. 同一短周期元素甲、乙、丙、丁原子序数依次增大。常温下，含甲的化合物r浓度为0.1mol·L^-1时溶液pH=13。同周期元素简单离子中，乙离子的半径最小。p和q分别是元素丙和丁的单质，其中p为浅黄色固体。上述物质的转化关系如图所示(产物水已略去)。下列说法错误的是（）

A、原子半径的大小关系：甲>乙>丙>丁 B、反应②的离子方程式为：Cl₂+H₂O $\overset{}{⇌}$ H⁺+Cl^-+HClO C、m、n的阴离子在酸性条件下不能大量共存 D、甲、乙、丁的最高价氧化物对应水化物两两之间均可以发生反应

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9. a、b、c、X是中学化学中常见的四种物质，且a、b、c中含有同一种元素，其转化关系如下图所示。下列说法错误的是（）

A、若a、b、c均为厨房中常用的物质，则构成c中的阳离子半径小于其阴离子半径 B、若a为一种气态氢化物，X为O₂ ，则a分子中可能含有10个或者18个电子 C、若b为一种两性氢氧化物，则X可能是强酸，也可能是强碱 D、若a为固态非金属单质，X为O₂ ，则O元素与a元素的原子序数之差可能为8

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10. 根据下列框图分析，下列说法正确的是（　　）

A、E²⁺的氧化性比M²⁺的氧化性强 B、在③反应中加稀硫酸可抑制Fe²⁺的水解 C、反应④的离子方程式可表示为：E³⁺+3SCN^﹣⇌E（SCN）₃↓ D、在反应①中只能用浓硫酸，既表现了酸性、又表现了氧化性

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11.
为了探究FeSO₄和Cu(NO₃)₂的混合物中各组分的含量，现设计如下流程，下列叙述中不正确的是（）

A、n=0.02 B、V=2240 C、m=3.2 D、元混合物中FeSO₄的质量分数约为89%

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12.
某同学拟用含少量Fe₂O₃杂质的废铜粉制备无水硫酸铜，设计了如下流程：
下列有关说法不正确的是（）

A、“过量酸”不适合用硝酸或浓硫酸，固体B可以用CuO、Cu(OH)₂或Cu₂(OH)₂CO₃ B、通入的气体A可以是O₂或Cl₂ C、通入气体A之前的混合溶液中存在的阳离子是：Fe²⁺、Cu²⁺、H⁺ D、将从溶液中得到的硫酸铜晶体在空气中加热，可制得无水硫酸铜

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13. 三种不同物质有如图所示转化关系：甲 $\overset{N a O H 溶液}{\to}$ 乙 $\overset{盐酸}{\to}$ 丙 $\overset{Δ}{\to}$ 甲，则甲不可能是（）

A、Al₂O₃ B、SiO₂ C、CO₂ D、NH₄Cl

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二、非选择题

14.
磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：
请回答：

(1)、A的组成元素为（用化学符号表示），化学式为；

(2)、C溶液可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用；

(3)、已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体（标况下的密度为1.518g•L^﹣¹），该气体分子的电子式为，写出该反应的离子方程式；

(4)、写出F→G反应的化学方程式，设计实验方案探究溶液G中的主要微粒（不考虑H₂O，H⁺ ， K⁺ ， I^﹣）．

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15.
短周期元素W，X，Y，Z的原子序数依次增加．m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01mol•L^﹣¹r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物．上述物质的转化关系如图所示．下列说法正确的是（）

A、原子半径的大小W＜X＜Y B、元素的非金属性Z＞X＞Y C、Y的氢化物常温常压下为液态 D、X的最高价氧化物的水化物为强酸

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16. 废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为Culn_0.5Ga_0.5Se₂。某探究小组回收处理流程如图：
已知：①镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表ⅢA族，镓与铝元素相邻。
②硒(Se)位于元素周期表ⅥA族。
回答下列问题：

(1)、镓(Ga)原子结构示意图为。

(2)、“酸浸氧化”时发生的主要氧化还原反应的离子方程式为。

(3)、滤液Ⅰ中所含金属元素名称为。

(4)、“滤渣Ⅰ”与SOCl₂混合前需要洗涤、干燥，检验滤渣Ⅰ中SO $_{4}^{2 -}$ 是否洗净的操作：；SOCl₂与一定量的水反应能产生两种气体，其中一种气体能使品红溶液褪色，写出SOCl₂水解的化学方程式；“加热回流”中SOCl₂的作用：一种是将氢氧化物转化为氯化物，另一种是。

(5)、浓缩结晶后所得的GaCl₃在“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为。

(6)、如图表示氮化镓与铜组装成的人工光合系统的电池工作原理。电池工作时H⁺向(填“左”或“右”)池移动；当电路中转移1.6mol电子时，电池中液体质量(填“增重”还是“减轻”)g。

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17. 重晶石( $B a S O_{4}$ )作为原料制备金属钡及其他含钡化合物的方法如下图：
完成下列填空：

(1)、Ba在元素周期表中位于第族，最外层电子的电子云形状是。图中涉及的第二周期元素原子半径由大到小的顺序是，可以判断其中两种元素非金属性强弱的反应是(选填流程中的反应编号)。

(2)、配平BaS与稀硝酸反应的化学方程式：。
$B a S +$ $H N O_{3} \to$ $B a {(N O_{3})}_{2} +$ $S +$ $N O ↑ +$ $H_{2} O$
检验溶液中BaS是否完全反应的方法是：取少量反应液，加入(填试剂)，有黑色沉淀生成，则BaS未反应完全。

(3)、工业上，利用反应①②而不用BaS直接与稀硝酸反应制 $B a {(N O_{3})}_{2}$ 的原因是。

(4)、元素的金属性：AlBa(选填“>”或“＜”)；已知：沸点Al>Ba，反应④在真空容器中可以发生的理由是。

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18. 金属钨具有高熔点、低蒸气压、导热性好等特点，是等离子体材料的最佳候选材料。一种以黑钨矿(也叫钨锰铁矿，主要成分是FeWO₄和MnWO₄)为原料生产金属钨及含钨产品的工业流程如下图所示：
已知：“水浸”后滤液中的阴离子主要是 $W O_{4}^{2 -}$ 、 $P O_{4}^{3 -}$ 、 $A s O_{4}^{3 -}$ 、 $A s O_{3}^{3 -}$ 和 $S i O_{3}^{2 -}$ 。

(1)、“焙烧”前需要将黑钨矿进行粉碎，其目的是；已知“滤渣1”主要是Mn₃O₄和Fe₂O₃ ，写出MnWO₄发生反应的化学方程式：。

(2)、写出“氧化”时发生反应的离子方程式：。

(3)、“滤渣2”主要是(填化学式)。

(4)、“操作X”是，产品 1是。

(5)、已知钨酸钙(CaWO₄)微溶于水，钨酸难溶于水，请结合平衡移动原理解释利用盐酸进行“酸解”的原因：。

(6)、在实验室利用碘量法测定产品2中WCl₆ [(易溶于CS₂)的纯度，实验如下：
①将足量CS₂(易挥发)加入干燥的称量瓶中，盖紧称量为ag；开盖并计时1min，盖紧称量为bg；再开盖加入待测样品并计时1min，盖紧称量为cg，则样品的质量为g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。
②先将上面称量好的样品中的WCl₆转化为可溶的Na₂WO₄通过 $I O_{3}^{-}$ 离子交换柱发生反应： $W O_{4}^{2 -}$ +Ba(IO₃)₂=BaWO₄+2 $I O_{3}^{-}$ ；交换结束后，向所得含 $I O_{3}^{-}$ 的溶液中加入足量酸化的KI溶液，反应完全后用x mol·L^-1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定，发生反应：I₂+2 $S_{2} O_{3}^{2 -}$ =2I^-+ $S_{4} O_{6}^{2 -}$ 。滴定终点时平均消耗Na₂S₂O₃标准溶液的体积为VmL，则样品中WCl₆的质量分数为， (列出计算式，无需化简)

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19. 金、银是生活中常见的贵重金属用途非常广泛。工业上常利用氰化法从一种含金矿石(成分为Au、Ag、Fe₂O₃和其它不溶性杂质)中提取金。工艺流程如图：
已知：①Zn+ $\frac{1}{2}$ O₂+H₂O=Zn(OH)₂
②Zn²⁺(aq) $\overset{C N^{-}}{\to}$ Zn(CN)₂(s) $\overset{C N^{-}}{\to}$ Zn(CN) $_{4}^{2 -}$ (aq)

(1)、步骤1，“酸浸”所用的酸是。

(2)、步骤2，“滤液1”中的阳离子主要有。

(3)、步骤3，浸出的目的是将单质Au转化为Au(CN) $_{2}^{-}$ 进入溶液，该反应的离子方程式为。金的溶解速率与温度的关系如图所示。80℃以后溶解速率降低的原因是。

(4)、步骤5的目的是。

(5)、步骤6的总反应为：2Au(CN) $_{2}^{-}$ +3Zn+4CN^-+2H₂O=2Au+2Zn(CN) $_{4}^{2 -}$ +ZnO $_{2}^{2 -}$ +2H₂↑。
①关于步骤6，以下说法正确的是(填字母)。
a步骤6进行前要先脱氧，否则会增加锌的用量
b.该反应最好在强酸性环境下进行
c脱金贫液含有大量Zn²⁺
d实际生产中加入适量Pb(NO₃)₂的目的是形成原电池加快置换速率
②在置换过程中，为防止生成Zn(CN)₂沉淀影响置换速率，应采取的措施是出。

(6)、脱金贫液(主要含有CN^-)会破坏环境，可通过化学方法转化为无毒废水净化排放。碱性条件下，用NaClO将贫液中的CN^-氧化成两种无毒的产物，该反应的离子方程式为。

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20. 近年来，随着锂离子电池的广泛应用，废锂离子电池的回收处理至关重要。下面是利用废锂离子电池正极材料(有Al、LiCoO₂、Ni、Mn、Fe等)回收钴、镍、锂的流程图。
已知：i．P204[二(2-乙基己基)磷酸酯]常用于萃取锰，P507(2-乙基己基磷酸-2-乙基己酯)和Cyanex272[二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸]常用于萃取钴、镍。
ii．萃取剂萃取钴离子的原理为2HR(Org) +Co²⁺ (aq) $\overset{}{⇌}$ CoR₂(Org)+2H⁺ (aq)
iii．氧化性强弱：Co³⁺＞H₂O₂＞Fe³⁺
回答下列问题：

(1)、为了缩短浸出时间，可采取的措施是；浸出时加入H₂O₂的作用是、；(用相应的化学方程式表示)。

(2)、常温下，一些金属难溶氢氧化物的溶解度(用阳离子的浓度表示)与pH的关系图如下，其中Ni(OH)₂与Co(OH)₂的K_sp极其相近。已知离子浓度小于等于1×10^-5 mol·L^-1时视为沉淀完全，则在加P204萃取前已除尽的杂质离子有(填离子符号)。用P204萃取锰时具体操作为：先将混合液转入分液漏斗中，加入P204，盖上分液漏斗的玻璃塞，将分液漏斗倒置，约呈45°振荡，(填具体操作)；重复以上操作，正立放铁圈上静置，最后分液。

(3)、控制水相pH=5.2，温度25 ℃，分别用P507、Cyanex272作萃取剂，萃取剂浓度对萃取分离钴、镍的影响实验结果如图所示。
两种萃取剂中(填“P507”或“Cyanex272”)的分离效果比较好，若选Cyanex272萃取剂，则最适宜的萃取剂浓度大约为mol·L^-1。

(4)、往载钴有机相中加入 (填试剂名称)反萃取后得载钴水相。CoSO₄溶液和(NH₄)₂C₂O₄溶液反应可制得一种难溶于水的浅粉红色粉末草酸钴(CoC₂O₄)。在空气中加热10. 98 g草酸钴晶体(CoC₂O₄·2H₂O) ，受热过程中在不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表所示，加热到890~920 ℃过程中生成的钴的氧化物的化学式为。
温度范围/℃
150~210
290~320
890~920
固体质量/g
8.82
4.82
4.50

(5)、室温下，用NaOH溶液调节钴萃余液，搅拌一段时间后，静置，离心分离得到淡绿色氢氧化镍固体，镍沉淀率可达99.62% ，若离心分离后的溶液中Ni²⁺的浓度为10^-11 mol·L^-1 ， pH=。

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21. 钴配合物在催化剂领域有广泛用途，三氯化六氨合钴(Ⅲ) $([C O {(N H_{3})}_{6}] C l_{3})$ 是合成其他含钴配合物的重要原料，其工业制备过程如下：
步骤Ⅰ：工业利用水钴矿(住要成分为 $C o_{2} O_{3}$ ，含少量 $F e_{2} O_{3}$ 、 $A l_{2} O_{3}$ 、 $M n O$ 、 $C a O$ 、 $M g O$ 、 $S i O_{2}$ 等)制取氯化钴晶体：
步骤Ⅱ：在活性炭的催化作用下，通过氧化 $C o C l_{2} \cdot 6 H_{2} O$ 制得到 $[C o {(N H_{3})}_{6}] C l_{3}$ 流程如下：
$C o C l_{2} \cdot 6 H_{2} O \to_{活性炭}^{N H_{4} C l 溶液} \to_{}^{浓氨水} 中间体 {[C o {(N H_{3})}_{6}]}_{2} \to_{氧化}^{5 % H_{2} O_{2} 溶液} \to_{}^{系列操作} [C o {(N H_{3})}_{6}] C l_{3}$ 已知：①氧化性： $C o^{3 +} > C l O_{3}^{-}$
②沉淀Ⅰ、沉淀Ⅱ中都只含有两种沉淀。
③以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
沉淀物
$F e (O H)_{3}$
$A l (O H)_{3}$
$F e (O H)_{2}$
$M n (O H)_{2}$
$M g (O H)_{2}$
$C o (O H)_{2}$
开始沉淀
2.7
4.0
7.6
7.7
9.6
7.5
完全沉淀
3.7
5.2
9.6
9.8
11.1
9.2

(1)、 $C o$ 原子的核外电子排布式为：。

(2)、加入 $N a_{2} S O_{3}$ 的主要作用：。

(3)、向“浸出液”中加入适量的 $N a C l O_{3}$ ，反应的离子方程式是，加入 $N a_{2} C O_{3}$ 调节溶液 $p H$ 范围为：②；萃取剂层含锰元素，则加入 $N a F$ 的作用是：③。

(4)、步骤Ⅱ中氧化过程，需水浴控温在 $50 \sim 60 ℃$ ，温度不能过高，原因是：；“系列操作”是指在高浓度的盐酸中使 $[C o {(N H_{3})}_{6}] C l_{3}$ 结晶析出，过滤，醇洗，干燥。使用乙醇洗涤产品的具体操作是：。

(5)、结束后废水中的 $C o^{2 +}$ ，人们常用 $F e S$ 沉淀剂来处理，原理是(用离子方程式表示)。

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22. 砷化镓作为二代半导体材料，有半导体贵族之称。从砷化镓废料(主要成分为 $G a A s 、 F e_{2} O_{3} 、 S i O_{2} 、 C a C O_{3}$ )中回收砷和镓的工艺流程如下：
已知镓与铝性质相似。

(1)、“碱浸”时温度不能过高的原因是。

(2)、“滤渣II”的成分为(写名称)。

(3)、写出“碱浸”时砷化镓与氢氧化钠、过氧化氢溶液反应的化学方程式。

(4)、写出“中和”沉镓的离子方程式。

(5)、由“中和”后的“滤液”得到 $N a_{3} A s O_{4} \cdot 12 H_{2} O$ 晶体的操作为、、、洗涤、低温干燥。

(6)、“旋流电积”时若用惰性电极电解 $3 L G a_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 水溶液得到金属镓 $0.01 m o l$ ，则电解后溶液的 $p H$ 为(假定电解过程中溶液的体积不变)。

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23. 锂被誉为“金属味精”，以LiCoO₂为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-锂辉矿(主要成分为LiAlSi₂O₆ ，还含有FeO、MgO、CaO 等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

氢氧化物	Fe(OH)₃	Al(OH)₃	Mg(OH)₂
开始沉淀pH	2.7	3.7	9.6
完全沉淀pH	3.7	4.7	11

②Li₂CO₃在不同温度下的溶解度如下表：

温度/ ℃	0	10	20	50	75	100
Li₂CO₃的溶解度/g	1.539	1.406	1.329	1.181	0.866	0.728

请回答下列问题：

(1)、β-锂辉矿在处理前要粉碎，其主要目的是；用氧化物形式表示LiAlSi₂O₆的组成：。

(2)、写出反应I中发生氧化还原反应的化学方程式：。

(3)、调节pH=5的作用是除去。

(4)、反应IV生成Li₂CO₃沉淀结束后，实验室中通常得到纯净的Li₂CO₃沉淀的操作名称蒸发浓缩，冷却结晶、、、干燥，为了提高所得Li₂CO₃沉淀的产率要使用洗涤(选填“热水”或“冷水”)。

(5)、反应II加入碳酸钙，CaCO₃ 是一种难溶物质，其K_sp=2.8×10^-9。CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若混合前Na₂CO₃溶液的浓度为2.8 ×10^-4mol/L，则生成沉淀所需原CaCl₂溶液的最小浓度为 mol/L。

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24. Pd/Al₂O₃是常见的汽车尾气催化剂。一种从废Pd/Al₂O₃纳米催化剂(主要成分及含量：Pd0.3%，γ-Al₂O₃92.8%，其他杂质6.9%)中回收金属Pd的工艺如图：
已知：γ-Al₂O₃能与酸反应，α-Al₂O₃不与酸反应。
回答下列问题：

(1)、“预处理”时，γ-Al₂O₃经焙烧转化为α-Al₂O₃ ，该操作的主要目的是。

(2)、“酸浸”时，Pd转化为PdCl $_{4}^{2 -}$ ，其离子方程式为。

(3)、“滤液①”和“滤液②”中都含有的主要溶质有(填化学式)。

(4)、“粗Pd”溶解时，可用稀HNO₃替代NaClO₃ ，但缺点是。两者相比，(填化学式)的氧化效率更高(氧化效率以单位质量得到的电子数表示)。

(5)、“沉淀”时，[Pd(NH₃)₄]²⁺转化为[Pd(NH₃)₂]Cl₂沉淀，其化学方程式为。

(6)、酸性条件下，BrO₃^-能在负载Pd/Al₂O₃纳米催化剂的电极表面快速转化为Br^-。
①发生上述转化反应的电极应接电源的极(填“正”或“负”)；
②研究表明，电流密度越大，电催化效率越高；但当电流密度过大时，该电极会发生副反应生成(填化学式)。

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25. 铬铁矿石的主要成分为亚铬酸亚铁(FeCr₂O₄)，还含有 $S i O_{2}$ 及少量难溶于水和碱溶液的杂质。铬及其化合物在化工上用途广泛，由铬铁矿石制备重要化工原料重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)的工艺流程如下图所示：
已知：铬铁矿碱熔后转化为 $N a_{2} C r O_{4}$ 和 $N a F e O_{2}$ 。
回答下列问题：

(1)、为了加快矿石碱熔速率，可以采取的措施有(任写一种)。

(2)、写出铬铁矿碱熔后转化为 $N a_{2} C r O_{4}$ 和 $N a F e O_{2}$ 的化学方程式。

(3)、“水浸”时，滤渣A为红褐色沉淀， $N a F e O_{2}$ 水解的离子方程式为。

(4)、“调pH”时，气体X循环利用，X的化学式为，滤渣B的主要成分为。

(5)、“铬转化”时，若盐酸浓度过大或用量过多，会使产品中含有Cr(Ⅲ)，既影响产品的纯度，又产生有毒气体污染环境，写出相关反应离子方程式。

(6)、某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如下：
若不考虑气体的溶解，当收集到13.44L $H_{2}$ (标准状况下)时有mol $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 被还原，一段时间后产生 $F e {(O H)}_{3}$ 和 $C r {(O H)}_{3}$ 沉淀，若电解后溶液中 $c (C r^{3 +}) = 3.0 \times 1 0^{- 5} m o l \cdot L^{- 1}$ ，则 $c (F e^{3 +}) =$ 。(已知 $K s p [F e {(O H)}_{3}] = 4.0 \times 1 0^{- 38}$ ， $K s p [C r {(O H)}_{3}] = 6.0 \times 1 0^{- 31}$ )

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26. 工业上以锌白矿(主要成分为ZnO，还含有PbO、FeO、Fe₂O₃、CuO、SiO₂等杂质)为主要原料制备硫酸锌的工艺流程如图。回答下列问题：
已知：
①某温度下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀时的pH值如图：
②硫酸锌晶体的溶解度随温度的变化如图：

(1)、“酸浸”时，需不断通入高温水蒸气，其目的是，用到的4.5mol·L^-1的硫酸溶液需用18mol·L^-1的浓硫酸配制。下列操作使所配溶液浓度偏大的是(填字母)。

(2)、滤渣1的主要成分是，调节pH时可使用物质B是(填化学式)。

(3)、从滤液2经一系列操作可得产品级ZnSO₄·7H₂O，具体操作如图：
滤液2调节pH值沉锌的范围是9.4～，简述从滤液3得到产品级ZnSO₄·7H₂O的操作：，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
将硫酸锌与硫化钡混合可以得到很好的白色颜料——锌钡白(俗称：立德粉ZnS·ZnSO₄)。由于锌钡白便宜可部分替代TiO₂使用，稳定性：TiO₂锌钡白(填“大于”或“小于”)。

(4)、该工艺废水中含有Zn²⁺ ，排放前需处理。向废水中加入CH₃COOH和CH₃COONa组成的缓冲溶液调节pH，通入H₂S发生反应：Zn²⁺+H₂S $\underset{}{⇌}$ ZnS(s)+2H⁺。处理后的废水中部分微粒浓度为：
微粒
H₂S
CH₃COOH
CH₃COO^-
浓度/mol·L^-1
0.20
0.10
0.20
则处理后的废水中c(Zn²⁺)=。(已知：K_sp(ZnS)=1.0×10^-23 ， K_a1(H₂S)=1.0×10^-7 ， K_a2(H₂S)=1.0×10^-14 ， K_a(CH₃COOH)=2.0×10^-5)

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27. VOSO₄-H₂O溶液常用作全钒液流电池的电解液，其中VOSO₄易氧化，由废钒催化剂(含V₂O₅、V₂O₄、K₂SO₄、SiO₂等)制备VOSO₄的工艺流程如下：
回答下列问题：

(1)、浸液中含有VO $_{2}^{+}$ 和VO²⁺ ，则V₂O₄发生反应的离子方程式为。

(2)、某学习小组设计如图所示装置，模拟工业“还原”工序将VO $_{2}^{+}$ 转化为VO²⁺的过程。
①仪器b的名称为。
②实验时，向气密性良好的装置中加入药品，需要进行的操作为：先(填选项字母，下同)，一段时间后。
A．打开活塞K₁、K₃ ，关闭K₂B．打开活塞K₂关闭K₁、K₃
③指出c的不足之处：。

(3)、“萃取”时，除了过量的Fe²⁺ ，进入水相的金属离子还有(填离子符号)。

(4)、测定VOSO₄-H₂SO₄溶液中VO²⁺的浓度：量取25.00mL。VOSO₄-H₂SO₄溶液，加入适当过量的KMnO₄溶液(氧化产物为VO $_{2}^{+}$ )，再加入适当过量的NaNO₂除去KMnO₄ ，进一步加入尿素除去NaNO₂；用pmol·L^-1(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定(还原产物为VO²⁺)。达到滴定终点时消耗标准液体积为VmL：
①VOSO₄-H₂SO₄溶液中c(VO²⁺)=。
②滴定过程中发生反应的离子方程式为。
③若不用尿素除去NaNO₂ ，会导致所测结果(填"偏高”“偏低”或“无影响")。

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28. 五氧化二钒(V₂O₅)可作化学工业中的催化剂，广泛用于冶金、化工等行业。实验室以含钒废料(含有V₂O₃、Fe₂O₃、Al₂O₃、CuO、有机物等)来制备V₂O₅的一种工艺流程如下：
已知：含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系：
溶液pH
<4.0
6.0~8.0
8.0~10.0
钒元素主要存在形式
$V O_{2}^{+}$
$V O_{3}^{-}$
$V_{2} O_{7}^{4 -}$
请回答下列问题：

(1)、pH在8.0~10.0之间时， $V_{2} O_{7}^{4 -}$ 中钒元素的化合价为。

(2)、“焙烧”过程可以除去的物质是。

(3)、“焙烧”产物之一是Mg(VO₃)₂ ，写出它在“酸浸”(溶液pH<2.0)过程中发生反应的化学方程式：。

(4)、“滤渣1”的成分是(填化学式)。

(5)、“滤渣2”中含有Mg₂(OH)₂CO₃ ，写出生成Mg₂ (OH)₂CO₃的离子方程式：

(6)、“沉钒”时，需要加入足量(NH₄)₂CO₃ ，其原因是。

(7)、“沉钒”析出的NH₄VO₃晶体需要洗涤，证明NH₄VO₃已洗涤干净的实验操作及现象为。

(8)、写出“煅烧”中发生反应的化学方程式：。

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29. 镍被广泛应用于石油化工、国防、冶金、电子等多个行业，为缓解镍资源的减少、提高资源利用率，一种从废催化剂(含Ni、NiO、CuO、FeO、MgO、ZnO、Al₂O₃等)中提取镍并回收多种有价金属的工艺流程如图所示：
已知：①常温下，K_sp[Fe(OH)₃]=4×10^-38、K_sp[Al(OH)₃]=1×10^-33、K_sp[Ni(OH)₂]=2×10^-15 ，溶液中离子浓度≤1×10^-5mol·L^-1时认为该离子沉淀完全；
②ZnO是两性氧化物。
回答下列问题：

(1)、废催化剂需预先球磨，其目的为。

(2)、“酸浸”时，硫酸溶液中所含H₂SO₄溶质的量一定、浸出时间和温度相同时，液固比(液固比= $\frac{硫酸溶液质量}{废催化剂质量}$ )与镍浸出率的关系如图所示。当液固比大于4：1时镍浸出率下降的原因为。

(3)、将“焙烧”所得混合气通入水中可制得“酸浸”液，反应的化学方程式为；用CuO和ZnO的混合物制备胆矾的方法为。

(4)、“转化II”所得滤渣2的化学式为；若滤液2中c(Ni²⁺)=0.2mol·L^-1 ，则该工序需控制pH的合理范围为。

(5)、滤渣3的主要成分的电子式为。

(6)、“电沉积”时，阴极材料最适宜选用，阳极的电极反应式为。

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30. ZnO是一种难溶于水的白色固体，在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂，医药上用于制软膏、橡皮膏等。工业上可由菱锌矿(主要成分为ZnCO₃ ，还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备。工艺如图所示：
相关金属离子[c(Mⁿ⁺)=0.1mol·L^-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Fe³⁺
Fe²⁺
Zn²⁺
Cd²⁺
Mn²⁺
Ni²⁺
开始沉淀的pH
1.5
6.3
6.2
7.4
8.1
6.9
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.2
9.4
10.1
8.9
已知：
①“溶浸”后的溶液pH=1，所含金属离子主要有：Zn²⁺、Fe²⁺、Cd²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺；
②弱酸性溶液中KMnO₄氧化Mn²⁺时，产物中含Mn元素物质只有MnO₂；
③氧化性顺序：Ni²⁺>Cd²⁺>Zn²⁺。
回答下列问题：

(1)、①“溶浸”过程中，为了提高浸出率，可采取的措施是。(写一条即可)
②“调pH”是向“溶浸”后的溶液中加入少量(填化学式)调节至弱酸性(pH约为5)，“调pH”的目的是。

(2)、“滤渣2”的化学成分为(写化学式)；用离子方程式表示“氧化除杂”时KMnO₄溶液与Mn²⁺的反应原理。

(3)、“还原除杂”除去的离子是；加入的还原剂是。

(4)、“沉锌”时生成碱式碳酸锌[ZnCO₃·2Zn(OH)₂·2H₂O]沉淀，分析测得1kg该沉淀“高温灼烧”后获得ZnO0.670kg。则“高温灼烧”过程中原料的转化率为。

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31. 以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe₂O₃、SiO₂)和Fe₂ (SO₄)₃为原料可以制备脱硫剂ZnFe₂O₄。该脱硫剂的制备硫化、再生过程可表示为
回答下列问题：

(1)、“浸取”时为加快浸取速率，可以采取的措施有 (任写一条)。

(2)、“除杂”包括加适量锌粉、过滤、加H₂O₂氧化等步骤。“加入H₂O₂氧化”的目的是，除Pb²⁺和Cu²⁺外，与锌粉反应的离子还有(填离子符号)。

(3)、“沉锌铁”时反应体系温度不能过高，可能的原因是。

(4)、400 ℃时，将一定比例H₂、CO、CO₂和H₂S的混合气体以一定流速通过装有脱硫剂ZnFe₂O₄的硫化反应器。
①硫化过程中，ZnFe₂O₄与H₂、H₂S反应生成ZnS和FeS，其化学方程式为。
②硫化一段时间后，出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H₂S与CO₂生成COS的反应，但反应前后ZnS的质量不变， ZnS的作用是，生成COS的总反应化学方程式为。

(5)、将硫化后的固体在V(N₂) ： V(O₂) =95 ： 5的混合气体中加热再生，固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400 ℃范围内，固体质量增加的主要原因可能是。

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32. MnO₂是常用的电极材料和催化剂。由富锰废料(含MnO₂、MnCO₃、Fe₂O₃和少量Al₂O₃、NiO)进行废气脱硫并制备MnO₂的工艺流程如下：
已知：I.难溶物的溶度积常数如表所示。
难溶物
Fe(OH)₃
Fe(OH)₂
Mn(OH)₂
Ni(OH)₂
Al(OH)₃
MnS
FeS
NiS
溶度积常数(K_sp)
4×10^-³⁸
2×10^-¹⁶
2×10^-¹³
2×10^-¹⁶
1×10^-³³
1×10^-15
6×10^-18
1×10^-24
II.溶液中离子浓度≤10^-5mol·L^-1时，认为该离子沉淀完全
回答下列问题：

(1)、“化浆”时生成气体的电子式为。

(2)、“吸收”时，浆液与含SO₂废气通过逆流方式混合目的为；该过程中，MnO₂发生反应的离子方程式为。

(3)、“吸收”所得溶液中c(Fe²⁺)=0.04mol·L^-1、c(Ni²⁺)=0.00017mol·L^-1、c(Al³⁺)=0.001mol·L^-1、c(Mn²⁺)=0.12mol·L^-1 ，滤液1中c(Mn²⁺)=0.2mol·L^-1、c(Ni²⁺)=0.0002mol·L^-1 ，则“调pH”的范围为(溶液体积变化忽略不计，保留两位有效数字)；从滤渣1中分离出Al(OH)₃的方法为。

(4)、“除镍”时，将Ni²⁺转化为NiS而不是Ni(OH)₂的原因为。

(5)、“转化"反应在pH=5的条件下进行，其主要反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

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33. 某研究小组计划从含铅锡渣(主要成分为SnO₂ 、PbO₂以及其他难溶于水的固体废弃物)中回收金属锡(Sn) ，设计的回收流程如下。
已知：①SnO₂、PbO₂与SiO₂性质相似，均可与强碱反应生成盐和水；
②Na₂SnO₃·3H₂O可溶于水，难溶于乙醇，碱性条件下，锡酸钠在水中的溶解度随温度的升高而减小。

(1)、“操作Ⅰ”的名称为，该操作中所使用的玻璃仪器有。

(2)、写出“碱浸”时， SnO₂与NaOH发生反应的离子方程式：。

(3)、“浸出液1”在加Na₂S前，溶液中含有的阴离子有 (填离子符号)，加入 Na₂S的目的是除铅，得到的“滤渣2”所含的物质为PbS、S，写出发生反应的离子方程式：。

(4)、“操作Ⅲ”从锡酸钠水溶液中得到晶体的具体操作步骤为、趁热过滤、用洗涤，低温干燥。

(5)、若实验小组使用100 g含铅锡渣(其中SnO₂的质量分数为75. 5%)制备Na₂SnO₃·3H₂O，假设整个流程中Sn的损耗率为20%，最终得到的Na₂SnO₃·3H₂O)的质量为g。

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34. 铋(Bi)的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi₂S₃ ，含FeS、CuO、SiO₂等杂质)制备NaBiO₃的工艺流程如下图：

已知：

ⅰ．Bi³⁺易水解；NaBiO₃难溶于冷水

ⅱ．“氧化浸取”时，铋元素转化为Bi³⁺ ，硫元素转化为硫单质

ⅲ．Cu(OH)₂(s)+4NH₃(g) $⇌$ Cu[(NH₃)₄]²⁺(aq)+2OH^-(aq) K=4.4×10^-7

ⅳ．该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表：

金属离子	Fe²⁺	Fe³⁺	Cu²⁺	Bi³⁺
开始沉淀的pH	7.6	2.7	4.8	4.5
沉淀完全的pH	9.6	3.7	6.4	5.5

回答下列问题：

(1)、“氧化浸取”时，氧化性：H₂O₂S(填“＞”或“＜”)；为抑制“氧化浸取”时Bi³⁺水解，可采取的措施是。

(2)、“滤渣1”的主要成分是(填化学式)。

(3)、“氧化浸取”时，FeS转化为Fe³⁺的离子方程式是。

(4)、“除铁”时，调节溶液pH值的范围是。

(5)、“除铜”时发生反应：Cu²⁺(aq)+4NH₃(g)

⇌

Cu[(NH₃)₄]²⁺(aq) K=2×10¹³ ，则K_sp[Cu(OH)₂]=。

(6)、“转化”时，生成NaBiO₃的离子方程式是。“转化”后应冷却至室温再过滤，原因是。

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35. 铈可用作生产催化剂、电弧电极、特种玻璃等。现以氟碳铈矿(CeFCO₃ ，含Fe₂O₃、FeO等杂质)为原料制备铈，其工艺流程如图所示。

请回答下列问题：

(1)、“焙烧I”时，空气与矿料逆流而行的目的是；CeFCO₃发生反应的化学方程式为。

(2)、“酸浸”反应体现了盐酸的性质，“滤渣I”、“滤渣II”的主要成分分别为、(填化学式)。

(3)、“调pH”时c(Ce³⁺)=0.10mol·L^-1 ，为了除去杂质同时避免Ce元素损失，25℃下溶液pH范围应调节为3.0~7.0，则K_sp[Ce(OH)₃]=(不考虑溶液体积变化)。

(4)、“碳化”时，不能用(NH₄)₂CO₃溶液代替NH₄HCO₃溶液的原因是。

(5)、“热还原”反应的化学方程式为。

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温度范围/℃	150~210	290~320	890~920
固体质量/g	8.82	4.82	4.50

沉淀物	$F e (O H)_{3}$	$A l (O H)_{3}$	$F e (O H)_{2}$	$M n (O H)_{2}$	$M g (O H)_{2}$	$C o (O H)_{2}$
开始沉淀	2.7	4.0	7.6	7.7	9.6	7.5
完全沉淀	3.7	5.2	9.6	9.8	11.1	9.2

溶液pH	<4.0	6.0~8.0	8.0~10.0
钒元素主要存在形式	$V O_{2}^{+}$	$V O_{3}^{-}$	$V_{2} O_{7}^{4 -}$

难溶物	Fe(OH)₃	Fe(OH)₂	Mn(OH)₂	Ni(OH)₂	Al(OH)₃	MnS	FeS	NiS
溶度积常数(K_sp)	4×10^-³⁸	2×10^-¹⁶	2×10^-¹³	2×10^-¹⁶	1×10^-³³	1×10^-15	6×10^-18	1×10^-24

微粒	H₂S	CH₃COOH	CH₃COO^-
浓度/mol·L^-1	0.20	0.10	0.20

金属离子	Fe³⁺	Fe²⁺	Zn²⁺	Cd²⁺	Mn²⁺	Ni²⁺
开始沉淀的pH	1.5	6.3	6.2	7.4	8.1	6.9
沉淀完全的pH	2.8	8.3	8.2	9.4	10.1	8.9