資源簡介

/ 讓教學更有效 精品試卷 | 化學
能力突破特訓
時間：60分鐘
選擇題（12個小題，每小題只有一個正確選項，每題5分，共60分）
1．化學與生產生活密切相關，下列說法不正確的是
A．在室外大雪的時候可以用作融雪劑，原因是因為其溶解的時候可以放熱
B．鉻是硬度最高的金屬，常在不銹鋼中添加
C．為半導體，可做新型太陽能電池主要材料
D．氧化鎂在工業生產中常用作耐火材料
2．新材料問世常常帶動新科技、新技術的應用和發展，下列有關說法不正確的
A．中國航空鋁材處于世界領先行列，該鋁材是一種鋁合金，鋁合金的密度小，強度高
B．稀土元素被稱為“冶金工業的維生素”，其加入鋼中后可增加鋼的韌性、抗氧化性
C．我國自主研發的新一代動車組在京滬高鐵上跑出486.1公里的世界列車最高時速，得益全路鋪設的優質無縫平滑的超長鋼軌，鋼的熔點比鐵的熔點高，比鐵用途更廣泛
D．2017年8月我國成功完成某超級鋼的研制，該超級鋼強度大，能夠實現鋼板輕薄化
3．下圖為鋁的生產原理示意圖，下列相關說法不正確的是

A．冰晶石做助熔劑
B．氧化鋁屬于過渡晶體
C．金屬鐵、銅的冶煉方法與鋁類似
D．鋁在工業上是一種很好的還原劑
4．關于生鐵和鋼的區別正確的是
A．生鐵屬于純凈物，鋼屬于混合物 B．生鐵比鋼的含碳量更高
C．生鐵比鋼彈性更好 D．生鐵屬于鐵-碳合金，鋼也是合金但不含碳
5．中國是世界上最早使用鎏金技術的國家，漢代的長信宮燈采用了鎏金技術。《本草綱目 水銀條》引梁代陶弘景的話說：水銀“能消化金銀使成泥，人以鍍物是也”。下列說法正確的是
A．“能消化金銀使成泥”，即水銀與金反應形成化合物
B．鎏金技術中將水銀用作在器物上鍍金銀的電鍍液
C．鎏金技術應用了合金的熔點低于成分金屬的性質
D．長信宮燈表面有鎏金，破損后不易被腐蝕
6．我國珍貴文物眾多，給人類文明和社會發展的研究提供了重要依據。下列說法正確的是
A．商四羊方尊由青銅鑄成，青銅為銅鋅合金
B．唐鎏金舞馬銜杯紋銀壺變暗的主要原因是生成
C．繪制宋清明上河圖所用白絹遇濃硝酸顯黃色
D．元青花秞里紅瓷倉的紅色來自二氧化錳
7．下圖表示Cu或Fe元素不同的化合價與物質類別的關系。下列說法正確的是
A．a可以是黃銅或青銅
B．若a為鐵，向ⅰ的溶液中逐滴加入NaOH溶液即可制備f
C．若a為銅或鐵，f和g一定是難溶于水的有色物質
D．若a為銅或鐵，a與j的反應一定是置換反應
8．一同學設計了兩種由CuO→Cu的實驗方案：
方案一：ZnH2Cu；
方案二：CuOCuSO4Cu。
大家認為方案二優于方案一，理由是：①節約能源；②Cu產率高；③產品純凈；④操作安全。其中，評價正確的是
A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．①②③④
9．鈦(熔點為1668℃)廣泛應用于生活和科技等各領域，用鎂還原制取金屬鈦是鈦生產的重要方法，其簡化工藝流程如下，下列說法錯誤的是
A．工業上，一般選擇電解熔融制備金屬
B．“高溫還原”時，發生反應的化學方程式為
C．“真空蒸餾”的目的是為了降低單質和的沸點，使其氣化分離出去
D．“電解”時，陰極上生成單質a，可用作其他聯產過程的氧化劑
10．金屬鉻常用于提升特種合金的性能。工業上以鉻鐵礦(主要成分為，含有少量)為原料制備金屬鉻的流程如下圖。下列說法不正確的是
A．①中需持續吹入空氣做氧化劑
B．②中需加入過量稀硫酸
C．③中濃硫酸的作用是提高促使元素轉化為
D．④中每生成，轉移
11．下列物質的制備與工業生產相符合的是
A．
B．
C．制取鎂：海水
D．鋁土礦
12．工業上利用無機礦物資源生產部分材料的流程示意圖如下(鋁土礦中含有)，下列說法正確的是
A．鋁土礦制備Al的過程涉及的操作有過濾、蒸餾、灼燒、電解
B．石灰石、純堿、石英、玻璃都屬于鹽，都能與鹽酸反應
C．在制粗硅時，氧化劑與還原劑的物質的量之比為1:2
D．黃銅礦與反應產生的、均是還原產物
二、非選擇題（共4小題，共40分）
13．銅及其化合物在生產生活中有著廣泛的應用，銅在化合物中的常見化合價有＋1、＋2。
(1)工業上可利用反應Cu2S＋O22Cu＋SO2制取粗銅，反應中被氧化的元素是 ，當消耗32gCu2S時，轉移電子數目是 (設NA為阿伏伽德羅常數的值)。
(2)將少量銅絲放入適量的稀硫酸中，溫度控制在50～60℃，通入O2，反應一段時間后可制得硫酸銅，發生反應的離子方程式為 。
CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加熱，生成CuCl沉淀，寫出生成CuCl的離子方程式： 。
(3)某小組同學在做銅與濃硫酸反應的實驗時，發現銅片表面有黑色固體生成。
①甲同學猜想：黑色固體是未來得及溶解于酸的CuO，其猜想可用化學方程式表示：
Cu＋H2SO4 。
②乙同學認為：黑色固體除CuO外，還可能含有Cu2S和CuS，其理由可能是 (填字母)。
a.Cu2S和CuS都是黑色的
b.銅與濃硫酸在加熱條件下反應，還可能放出O2
c.濃硫酸是氧化劑，銅是還原劑，Cu的化合價升高與S的化合價降低有多種可能
14．工業上常用電解熔融氧化鋁的方法來生產鋁錠，其電解的氧化鋁純度不得低于 98.2％，而天然鋁土礦中的氧化鋁含量為 50％~70％，雜質主要為 SiO2、Fe2O3、MgO 等。工業生產鋁錠的工藝流程如下圖：

一些難溶物開始沉淀和完全沉淀的 pH 如表所示：
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Mg(OH)2
開始沉淀 pH(離子初始濃度為 0.01mol·L-1) 4 2.3 10.4
完全沉淀 pH(離子濃度<10-5mol·L-1) 5.2 3.2 12.4
請回答下列問題：
(1)步驟①粉碎的目的 ；步驟②③④中操作均為 ；固體A的化學式為 ；
(2)物質 C 可以為 (填序號)
a.Fe b.氨 c.過量氫氧化鈉稀溶液
(3)步驟③中調節溶液 pH 的數值范圍為 ；
(4)步驟④中溶液 E 主要含 Mg2+、Cl-等，故分離固體F時，必須對F進行洗滌。如何檢驗F是否洗滌干凈 ；
(5)步驟⑥的化學方程式為 。
15．廢舊鋰離子電池的正極材料主要成分是，還含有少量金屬Al、Fe以及其他不溶性物質，采用如下工藝流程回收其中的鈷制備Co單質：溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金屬離子
開始沉淀時()的pH 7.8 3.7 2.2 7.5
沉淀完全時()的pH 9.3 4.7 3.2 9.0
回答下列問題：
(1)“濾液1”中主要存在的陰離子有 。
(2)“酸浸”中發生反應的化學方程式為 。“酸浸”時需要控制溫度在80～85℃，溫度不宜過高的原因是 。
(3)如果“酸浸”后的溶液中濃度為1.0，則“調”應控制的pH范圍是 。
(4)“濾液2”中可回收利用的物質主要是 (填化學式)。
(5)“酸溶”中發生反應的離子方程式為 。
(6)“電解”時裝置如圖所示，陰極電極反應式為 ，電解后a室中的電解質溶液可以返回 工序循環使用。

16．鈀(Pd)是一種貴金屬，活性炭載鈀催化劑廣泛應用于石油化工、制藥等工業，但使用過程中因生成難溶于酸的PdO而失活。一種從廢鈀催化劑(雜質主要含有機物、活性炭、及少量Fe、Cu等元素)中回收海綿鈀的工藝流程如圖：

已知：I．陰、陽離子交換樹脂的基本工作原理分別為、
(表示樹脂的有機成分)。
Ⅱ．“沉鈀”時得到氯鈀酸銨固體，不溶于冷水，可溶于稀鹽酸。
請回答下列問題：
(1)進行“焙燒”的目的是 。
(2)“浸取”時，加入有利于Pd的溶解，生成的四氯合鈀(Ⅱ)酸()為二元強酸。加入濃鹽酸和后主要反應的離子方程式： 。
(3)“離子交換除雜”應使用 (填“陽離子”或“陰離子”)樹脂。
(4)“還原”過程轉化為，在反應器出口處器壁內側有白色晶體生成，該過程發生的化學方程式為 ，且該反應的副產物可循環利用至 環節(填環節名稱)。
(5)研究表明有些過渡金屬型氫化物能高效的儲存和輸送氫能源，如LaH2.76、TiH1.73，已知標準狀況下，1體積的鈀粉大約可吸附896體積的氫氣(鈀粉的密度為10.64g·cm-3，相對原子質量為106.4)，試寫出鈀(Pd)的氫化物的化學式 。在第二步還原過程中，也可用代替N2H4進行熱還原，但消耗的H2質量比理論值略高，其原因是 。
2/ 讓教學更有效 精品試卷 | 化學
能力突破特訓
時間：60分鐘
選擇題（12個小題，每小題只有一個正確選項，每題5分，共60分）
1．化學與生產生活密切相關，下列說法不正確的是
A．在室外大雪的時候可以用作融雪劑，原因是因為其溶解的時候可以放熱
B．鉻是硬度最高的金屬，常在不銹鋼中添加
C．為半導體，可做新型太陽能電池主要材料
D．氧化鎂在工業生產中常用作耐火材料
【答案】A
【解析】A．氯化鎂可以用作融雪劑，原因是雪-氯化鎂混合物的熔點低于雪的熔點，使雪能夠在比正常情況更低的溫度下就能融化，故A錯誤；
B．鉻是硬度最高的金屬，常在不銹鋼中添加，增強不銹鋼的耐腐蝕性，故B正確；
C．為半導體，作為光電極很穩定，制作簡單，可做新型太陽能電池主要材料，故C正確；
D．氧化鎂的熔點高，常在工業生產中常用作耐火材料，故D正確；
綜上所述，答案為A。
2．新材料問世常常帶動新科技、新技術的應用和發展，下列有關說法不正確的
A．中國航空鋁材處于世界領先行列，該鋁材是一種鋁合金，鋁合金的密度小，強度高
B．稀土元素被稱為“冶金工業的維生素”，其加入鋼中后可增加鋼的韌性、抗氧化性
C．我國自主研發的新一代動車組在京滬高鐵上跑出486.1公里的世界列車最高時速，得益全路鋪設的優質無縫平滑的超長鋼軌，鋼的熔點比鐵的熔點高，比鐵用途更廣泛
D．2017年8月我國成功完成某超級鋼的研制，該超級鋼強度大，能夠實現鋼板輕薄化
【答案】C
【解析】A．鋁合金的密度小，強度高，抗腐蝕能力強，A正確；
B．稀土元素加入鋼中有多種作用，例如可改變合金的結構增加鋼的韌性、抗氧化性；B正確；
C．鋼是由鐵、碳等元素構成的合金，合金的熔點比鐵的熔點低，C錯誤；
D．超級鋼是通過各種工藝方法將普通的碳素結構鋼的鐵素體晶粒細化，進而使其強度有大幅度提高，能夠實現鋼板輕薄化， D正確；
答案選C。
3．下圖為鋁的生產原理示意圖，下列相關說法不正確的是

A．冰晶石做助熔劑
B．氧化鋁屬于過渡晶體
C．金屬鐵、銅的冶煉方法與鋁類似
D．鋁在工業上是一種很好的還原劑
【答案】C
【解析】A．冰晶石在電解鋁工業中常用作助熔劑，正確；
B．氧化鋁的晶體結構具有某些過渡金屬的特征，因此被稱為過渡晶體，正確；
C．工業上用電解熔融的氧化鋁，得到金屬鋁和氧氣，而工業上用熱還原法來冶煉金屬鐵、銅，錯誤；
D．Al為活潑金屬，冶金工業中常作還原劑，正確；
故選C。
4．關于生鐵和鋼的區別正確的是
A．生鐵屬于純凈物，鋼屬于混合物 B．生鐵比鋼的含碳量更高
C．生鐵比鋼彈性更好 D．生鐵屬于鐵-碳合金，鋼也是合金但不含碳
【答案】B
【解析】A．生鐵也是混合物，且含碳量更高，A錯誤；
B．生鐵比鋼的含碳量更高(生鐵：>2%，鋼：0.03-2%)，B正確；
C．鋼彈性更好，C錯誤；
D．鋼中含碳，D錯誤。
故答案：B。
5．中國是世界上最早使用鎏金技術的國家，漢代的長信宮燈采用了鎏金技術。《本草綱目 水銀條》引梁代陶弘景的話說：水銀“能消化金銀使成泥，人以鍍物是也”。下列說法正確的是
A．“能消化金銀使成泥”，即水銀與金反應形成化合物
B．鎏金技術中將水銀用作在器物上鍍金銀的電鍍液
C．鎏金技術應用了合金的熔點低于成分金屬的性質
D．長信宮燈表面有鎏金，破損后不易被腐蝕
【答案】C
【解析】A．金銀可溶化于汞中形成合金，但不能汞反應，錯誤；
B．古代鎏金技術指火法鍍金，不是電鍍原理，B錯誤；
C．合金的熔，點低于成分金屬，鎏金技術將熔融的金汞合金涂于器物表面，再加熱除去汞，C正確；
D．長信宮燈是表面有鎏金的青銅器，破損后易發生電化腐蝕，D錯誤；
故選C。
6．我國珍貴文物眾多，給人類文明和社會發展的研究提供了重要依據。下列說法正確的是
A．商四羊方尊由青銅鑄成，青銅為銅鋅合金
B．唐鎏金舞馬銜杯紋銀壺變暗的主要原因是生成
C．繪制宋清明上河圖所用白絹遇濃硝酸顯黃色
D．元青花秞里紅瓷倉的紅色來自二氧化錳
【答案】C
【解析】A．青銅為銅錫合金或銅鉛合金，A項錯誤；
B．唐鎏金舞馬銜杯紋銀壺變暗的主要原因是生成，B項錯誤；
C．白絹的主要成分為蛋白質，遇濃硝酸顯黃色，C項正確；
D．二氧化錳為黑色，D項錯誤;
故答案為：C。
7．下圖表示Cu或Fe元素不同的化合價與物質類別的關系。下列說法正確的是
A．a可以是黃銅或青銅
B．若a為鐵，向ⅰ的溶液中逐滴加入NaOH溶液即可制備f
C．若a為銅或鐵，f和g一定是難溶于水的有色物質
D．若a為銅或鐵，a與j的反應一定是置換反應
【答案】C
【解析】A．a為單質，黃銅或青銅都是合金，A錯誤；
B．若a為Fe，則i為亞鐵鹽，向亞鐵鹽中逐滴加入NaOH，先生成Fe(OH)2，Fe(OH)2容易被氧化生成Fe(OH)3，故無法得到Fe(OH)2，B錯誤；
C．若a為銅或鐵，則f和g為氫氧化亞鐵、氫氧化鐵或氫氧化銅，這些物質都是難溶于水的有色物質，C正確；
D．若a為銅或鐵，當a為鐵時，Fe和FeCl3反應生成FeCl2，此反應不是置換反應，D錯誤；
故答案選C。
8．一同學設計了兩種由CuO→Cu的實驗方案：
方案一：ZnH2Cu；
方案二：CuOCuSO4Cu。
大家認為方案二優于方案一，理由是：①節約能源；②Cu產率高；③產品純凈；④操作安全。其中，評價正確的是
A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．①②③④
【答案】A
【解析】方案一中發生、，反應需要加熱，且H2還原CuO時需先通H2排出空氣，否則易爆炸，反應結束后還需通入H2至生成的Cu冷卻，否則Cu又易被氧化，而方案二中發生、，消耗原料少，操作安全，產率高，但Cu易混有Zn，則方案二優于方案一，理由是①節約能源；②Cu產率高；④操作安全；
故選A。
9．鈦(熔點為1668℃)廣泛應用于生活和科技等各領域，用鎂還原制取金屬鈦是鈦生產的重要方法，其簡化工藝流程如下，下列說法錯誤的是
A．工業上，一般選擇電解熔融制備金屬
B．“高溫還原”時，發生反應的化學方程式為
C．“真空蒸餾”的目的是為了降低單質和的沸點，使其氣化分離出去
D．“電解”時，陰極上生成單質a，可用作其他聯產過程的氧化劑
【答案】D
【解析】A．由于的熔點高，電解制備金屬能耗大，工業生產一般采用電解熔融的方法，A項正確；
B．還原時，發生反應的化學方程式為，B項正確；
C．真空蒸餾時，需要將金屬、分離除去，由于金屬鈦的熔點很高，因此真空蒸餾的目的是為了降低單質和的沸點，C項正確；
D．工業生產中，陽極上發生反應為：，可用作其他聯產過程的氧化劑，D項錯誤；
答案選D。
10．金屬鉻常用于提升特種合金的性能。工業上以鉻鐵礦(主要成分為，含有少量)為原料制備金屬鉻的流程如下圖。下列說法不正確的是
A．①中需持續吹入空氣做氧化劑
B．②中需加入過量稀硫酸
C．③中濃硫酸的作用是提高促使元素轉化為
D．④中每生成，轉移
【答案】B
【解析】鉻鐵礦(主要成分為FeO Cr2O3，含有少量Al2O3)，由流程可知，加入碳酸鈉灼燒，可生成Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2，加入水過濾分離出Fe2O3，濾液中加入稀硫酸得到氫氧化鋁和Na2CrO4，Na2CrO4中加濃硫酸得到溶液A為Na2Cr2O7，電解得到Cr。
A．經過反應①，Fe由二價升高為三價，需要空氣作氧化劑，故A正確；
B．硫酸過量，Al(OH)3會溶解，不能加過量稀硫酸，故B錯誤；
C．Na2CrO4加入濃硫酸得到A為Na2Cr2O7，硫酸的作用是提高c(H+)促使Cr元素轉化為，故C正確；
D．④中Cr元素化合價由+3降為0，每生成1molCr,轉移3mole-，故D正確；
故選：B。
11．下列物質的制備與工業生產相符合的是
A．
B．
C．制取鎂：海水
D．鋁土礦
【答案】D
【解析】A．工業上制漂白粉是利用氯氣與石灰乳制備的，不是用石灰水，故A不選；
B．工業生產硝酸是用氨氣催化氧化生產NO，不是用氮氣和氧氣放電反應生產的，故B不選；
C．氫氧化鈉的價格較氫氧化鈣高，工業上是在海水中加入生石灰或石灰乳沉淀海水中鎂離子，故C不選；
D．工業上將鋁土礦用氫氧化鈉溶液溶解，過濾得到偏鋁酸鈉溶液，再通入二氧化碳得到氫氧化鋁沉淀，將氫氧化鋁沉淀煅燒得到氧化鋁，最后電解熔融的氧化鋁冶煉鋁，上述制備過程與工業生產相符合，故D選；
故選D。
12．工業上利用無機礦物資源生產部分材料的流程示意圖如下(鋁土礦中含有)，下列說法正確的是
A．鋁土礦制備Al的過程涉及的操作有過濾、蒸餾、灼燒、電解
B．石灰石、純堿、石英、玻璃都屬于鹽，都能與鹽酸反應
C．在制粗硅時，氧化劑與還原劑的物質的量之比為1:2
D．黃銅礦與反應產生的、均是還原產物
【答案】C
【解析】A．鋁土礦除雜過程中沒有分離液體混合物的操作，不需要蒸餾，A錯誤；
B．石英為SiO2，屬于酸性氧化物，不是鹽，B錯誤；
C．制取粗硅時氧化劑為SiO2，被還原成Si，C為還原劑，被氧化為CO，根據電子守恒可知氧化劑與還原劑的物質的量之比為1:2，C正確；
D．生成SO2時S元素化合價升高，SO2為氧化產物，D錯誤；
綜上所述答案為C。
二、非選擇題（共4小題，共40分）
13．銅及其化合物在生產生活中有著廣泛的應用，銅在化合物中的常見化合價有＋1、＋2。
(1)工業上可利用反應Cu2S＋O22Cu＋SO2制取粗銅，反應中被氧化的元素是 ，當消耗32gCu2S時，轉移電子數目是 (設NA為阿伏伽德羅常數的值)。
(2)將少量銅絲放入適量的稀硫酸中，溫度控制在50～60℃，通入O2，反應一段時間后可制得硫酸銅，發生反應的離子方程式為 。
CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加熱，生成CuCl沉淀，寫出生成CuCl的離子方程式： 。
(3)某小組同學在做銅與濃硫酸反應的實驗時，發現銅片表面有黑色固體生成。
①甲同學猜想：黑色固體是未來得及溶解于酸的CuO，其猜想可用化學方程式表示：
Cu＋H2SO4 。
②乙同學認為：黑色固體除CuO外，還可能含有Cu2S和CuS，其理由可能是 (填字母)。
a.Cu2S和CuS都是黑色的
b.銅與濃硫酸在加熱條件下反應，還可能放出O2
c.濃硫酸是氧化劑，銅是還原劑，Cu的化合價升高與S的化合價降低有多種可能
【答案】 (1) S 1.2NA (2) 2Cu＋4H＋＋O22Cu2＋＋2H2O 2Cu2＋＋2Cl－＋SO32-＋H2O2CuCl↓＋SO42-＋2H＋ (3) CuO＋SO2↑＋H2O ac
【解析】（1）依據反應中元素化合價變化，判斷被氧化的元素，計算電子轉移數目；（2）H2O2具有氧化性，在酸性條件下雙氧水可以把銅氧化成二價銅離子；CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液，二價銅離子將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子，本身被還原為+1價銅，依據得失電子守恒寫出離子方程式；（3）①銅與濃硫酸反應生成氧化銅、二氧化硫和水；②從物質的顏色判斷：Cu2S和CuS的顏色也是黑色的；Cu單質可被氧化為+2價或+1價銅，濃硫酸中的S元素也可被還原為多種低價態。
(1)硫元素的化合價從－2升到＋4，被氧化，當消耗32 g Cu2S時，轉移電子數目是×6NA＝1.2NA；(2)H2SO4、Cu和O2反應的離子方程式為2Cu＋4H＋＋O22Cu2＋＋2H2O;CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加熱，生成CuCl沉淀，離子方程式：2Cu2＋＋2Cl－＋SO32-＋H2O===2CuCl↓＋SO42-＋2H＋；(3)①按照甲同學猜想：銅被氧化得CuO，硫酸還原為SO2，化學方程式表示為Cu＋H2SO4(濃) CuO＋SO2↑＋H2O。②從化合價上分析，銅有可能升高到＋1價，而硫也有可能從＋6價降到－2價，結合Cu2S和CuS均為黑色固體，故a、c符合。
14．工業上常用電解熔融氧化鋁的方法來生產鋁錠，其電解的氧化鋁純度不得低于 98.2％，而天然鋁土礦中的氧化鋁含量為 50％~70％，雜質主要為 SiO2、Fe2O3、MgO 等。工業生產鋁錠的工藝流程如下圖：

一些難溶物開始沉淀和完全沉淀的 pH 如表所示：
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Mg(OH)2
開始沉淀 pH(離子初始濃度為 0.01mol·L-1) 4 2.3 10.4
完全沉淀 pH(離子濃度<10-5mol·L-1) 5.2 3.2 12.4
請回答下列問題：
(1)步驟①粉碎的目的 ；步驟②③④中操作均為 ；固體A的化學式為 ；
(2)物質 C 可以為 (填序號)
a.Fe b.氨 c.過量氫氧化鈉稀溶液
(3)步驟③中調節溶液 pH 的數值范圍為 ；
(4)步驟④中溶液 E 主要含 Mg2+、Cl-等，故分離固體F時，必須對F進行洗滌。如何檢驗F是否洗滌干凈 ；
(5)步驟⑥的化學方程式為 。
【答案】(1) 增大接觸面積，加快溶解速率，提高酸浸效率 過濾 SiO2
(2)b
(3)3.2 ≤ pH <4或3.2~4
(4)取少許最后一次洗滌液，加入稀硝酸，無現象。再加入硝酸銀溶液，也無現象說明洗滌干凈
(5)2Al2O34 Al+3O2↑
【解析】（1）步驟①粉碎的目的是增大接觸面積，加快溶解速率，提高酸浸效率；根據分析，步驟②③④的操作均為過濾；固體A的化學式為SiO2；答案為：增大接觸面積，加快溶解速率，提高酸浸效率；過濾；SiO2；
（2）a．Fe在步驟③中將FeCl3還原成FeCl2，不能使Fe3+轉化成Fe(OH)3沉淀，a項不選；
b．步驟③、④中加入氨調節pH可使Fe3+、Al3+分別轉化成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，與其余物質分離，b項選；
c．Al(OH)3能溶于NaOH溶液，步驟④中加入過量的NaOH溶液不能得到Al(OH)3沉淀，c項不選；
答案選b。
（3）步驟③中調節pH使Fe3+轉化成Fe(OH)3沉淀而除去，根據表中各離子開始沉淀和完全沉淀的pH可知，該步驟調節的pH范圍為3.2≤pH＜4；答案為：3.2≤pH＜4或3.2~4。
（4）步驟④中溶液 E 主要含 Mg2+、Cl-等，故分離固體F時，必須對F進行洗滌，要檢驗F是否洗滌干凈，只要檢驗洗滌液中是否含Cl-即可，方法是：取少許最后一次洗滌液，加入稀硝酸，無現象。再加入硝酸銀溶液，也無現象說明洗滌干凈；答案為：取少許最后一次洗滌液，加入稀硝酸，無現象。再加入硝酸銀溶液，也無現象說明洗滌干凈。
（5）步驟⑥為電解熔融Al2O3生成Al和O2，反應的化學方程式為2Al2O34 Al+3O2↑；答案為：2Al2O34 Al+3O2↑。
15．廢舊鋰離子電池的正極材料主要成分是，還含有少量金屬Al、Fe以及其他不溶性物質，采用如下工藝流程回收其中的鈷制備Co單質：溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金屬離子
開始沉淀時()的pH 7.8 3.7 2.2 7.5
沉淀完全時()的pH 9.3 4.7 3.2 9.0
回答下列問題：
(1)“濾液1”中主要存在的陰離子有 。
(2)“酸浸”中發生反應的化學方程式為 。“酸浸”時需要控制溫度在80～85℃，溫度不宜過高的原因是 。
(3)如果“酸浸”后的溶液中濃度為1.0，則“調”應控制的pH范圍是 。
(4)“濾液2”中可回收利用的物質主要是 (填化學式)。
(5)“酸溶”中發生反應的離子方程式為 。
(6)“電解”時裝置如圖所示，陰極電極反應式為 ，電解后a室中的電解質溶液可以返回 工序循環使用。

【答案】(1)()
(2) 受熱易分解
(3)3.2～6.8
(4)、
(5)
(6) 酸溶
【解析】由流程可知，向廢舊鋰離子電池的正極材料中加入NaOH溶液進行堿浸，發生反應2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，將Al溶解，得到的濾液1含有NaAlO2和過量的NaOH，濾渣為LiCoO2、Fe及其它不溶性雜質；加稀H2SO4、雙氧水酸浸后得到含有Li+、Co2+、Fe3+的濾液，濾渣1為其它不溶性雜質，向濾液中加入氨水調節溶液的pH值，使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀除去，則濾渣2為Fe(OH)3，濾液中含有Li+、Co2+、NH4+，向濾液中再加入氨水調節溶液的pH值，Co2+轉化為Co(OH)2沉淀，濾液2中含有Li+、NH4+，Co(OH)2加入鹽酸酸溶，發生酸堿中和反應生成鹽和水，然后電解CoCl2得到Co。
（1）Al和NaOH溶液反應生成可溶性的鈉鹽NaAlO2，為了將Al盡可能完全除去，所以加入的NaOH溶液過量，則“濾液1”中主要含有NaAlO2、NaOH，則主要存在的陰離子有、OH-，故答案為：、OH-；
（2）通過以上分析知，“酸浸”中LiCoO2和稀硫酸、雙氧水發生反應生成硫酸鋰、硫酸鈷、氧氣和水，該反應中雙氧水作還原劑、LiCoO2作氧化劑，該反應的化學方程式為2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O，雙氧水不穩定，受熱易分解，所以“酸浸”時需要控制溫度在80～85℃，溫度不宜過高，故答案為：2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O；雙氧水受熱易分解；
（3）如果“酸浸”后的溶液中Co2+濃度為1.0mol L-1，“調pH1”使Fe3+完全轉化為沉淀但不Co2+不轉化為沉淀，Co2+生成沉淀時c(OH-)==10-7.2mol/L，溶液中c(H+)= =10-6.8mol/L，溶液的pH=6.8，Fe3+完全轉化為沉淀時溶液的pH=3.2，根據表中數據知，應控制的pH范圍是3.2≤pH＜6.8，故答案為：3.2～6.8；
（4）通過以上分析知，“濾液2”含有Li2SO4、(NH4)2SO4，則“濾液2”中可回收利用的物質主要是Li2SO4、(NH4)2SO4，故答案為：Li2SO4、(NH4)2SO4；
（5）Co(OH)2加入鹽酸酸溶，發生酸堿中和反應生成鹽和水，則“酸溶”中發生反應的離子方程式為Co(OH)2+2H+=Co2++2H2O，故答案為：Co(OH)2+2H+=Co2++2H2O；
（6）“電解”CoCl2溶液得到Co,則陰極上得到Co,陰極電極反應式為Co2++2e-=Co,陰極室中的Cl-通過陰離子交換膜加入a時，陽極上OH-放電生成氧氣，陽極室中的H+通過陽離子交換膜進入a時，則電解后a室中HCl濃度增大，則a室中的電解質溶液鹽酸可以返回酸溶工序循環使用，故答案為：Co2++2e-=Co；酸溶。
16．鈀(Pd)是一種貴金屬，活性炭載鈀催化劑廣泛應用于石油化工、制藥等工業，但使用過程中因生成難溶于酸的PdO而失活。一種從廢鈀催化劑(雜質主要含有機物、活性炭、及少量Fe、Cu等元素)中回收海綿鈀的工藝流程如圖：

已知：I．陰、陽離子交換樹脂的基本工作原理分別為、
(表示樹脂的有機成分)。
Ⅱ．“沉鈀”時得到氯鈀酸銨固體，不溶于冷水，可溶于稀鹽酸。
請回答下列問題：
(1)進行“焙燒”的目的是 。
(2)“浸取”時，加入有利于Pd的溶解，生成的四氯合鈀(Ⅱ)酸()為二元強酸。加入濃鹽酸和后主要反應的離子方程式： 。
(3)“離子交換除雜”應使用 (填“陽離子”或“陰離子”)樹脂。
(4)“還原”過程轉化為，在反應器出口處器壁內側有白色晶體生成，該過程發生的化學方程式為 ，且該反應的副產物可循環利用至 環節(填環節名稱)。
(5)研究表明有些過渡金屬型氫化物能高效的儲存和輸送氫能源，如LaH2.76、TiH1.73，已知標準狀況下，1體積的鈀粉大約可吸附896體積的氫氣(鈀粉的密度為10.64g·cm-3，相對原子質量為106.4)，試寫出鈀(Pd)的氫化物的化學式 。在第二步還原過程中，也可用代替N2H4進行熱還原，但消耗的H2質量比理論值略高，其原因是 。
【答案】(1)除去混合物中的有機物和活性炭，同時將金屬氧化為金屬氧化物有利于浸出
(2)
(3)陰離子
(4) 2(NH4)PdCl4 + N2H4 = N2 + 2Pd + 4NH4Cl + 4HCl 浸取與洗脫
(5) PdH0.8 鈀是一種優良的儲氫金屬，由于鈀吸收儲存了部分氫氣，所以消耗的H2質量比理論值略高
【解析】（1）根據題中信息一種從廢鈀催化劑(雜質主要含有機物、活性炭、及少量Fe、Cu等元素)，則進行“焙燒”的目的是除去混合物中的有機物和活性炭，同時將金屬氧化為金屬氧化物有利于浸出；故答案為：除去混合物中的有機物和活性炭，同時將金屬氧化為金屬氧化物有利于浸出。
（2）“浸取”時，加入有利于Pd的溶解，生成的四氯合鈀(Ⅱ)酸()為二元強酸，則電離出，因此加入濃鹽酸和后主要反應是Pd和氯酸鈉、鹽酸反應生成四氯合鈀(Ⅱ)酸鈉、四氯合鈀(Ⅱ)和水，其反應的離子方程式：；故答案為：。
（3）由于溶液中含有，因此 “離子交換除雜”應使用陰離子樹脂將交換；故答案為：陰離子。
（4）“沉鈀”時得到氯鈀酸銨固體，則“還原”過程轉化為，在反應器出口處器壁內側有白色晶體生成，該過程發生的化學方程式為2(NH4)PdCl4 + N2H4 = N2 + 2Pd + 4NH4Cl + 4HCl，根據流程圖中鹽酸用于浸取，洗脫過程中將變為(NH4)PdCl4，因此該反應的副產物可循環利用至浸取與洗脫環節；故答案為：2(NH4)PdCl4 + N2H4 = N2 + 2Pd + 4NH4Cl + 4HCl；浸取與洗脫。
（5）研究表明有些過渡金屬型氫化物能高效的儲存和輸送氫能源，如LaH2.76、TiH1.73，已知標準狀況下，1體積的鈀粉大約可吸附896體積的氫氣(鈀粉的密度為10.64g·cm-3，相對原子質量為106.4)，則1L(物質的量為)，896L氫氣的物質的量為40mol，則鈀(Pd)的氫化物的化學式PdH0.8。在第二步還原過程中，也可用代替N2H4進行熱還原，但消耗的H2質量比理論值略高，其原因是鈀是一種優良的儲氫金屬，由于鈀吸收儲存了部分氫氣，所以消耗的H2質量比理論值略高；故答案為：PdH0.8；鈀是一種優良的儲氫金屬，由于鈀吸收儲存了部分氫氣，所以消耗的H2質量比理論值略高。
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