資源簡介

高考真題衍生卷·命題區間十一
角度一
1．D　[向20 mL 0.1 mol·L-1H2A溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液，隨著溶液pH的增大，H2A的百分含量減小，HA－的百分含量先增大后減小，A2-的百分含量增大，所以曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示H2A、HA－和A2-的百分含量(δ)隨pH變化關系曲線。A．c點c(HA－)＝c(A2-)，Ka2＝＝c(H＋)＝10-6.6，數量級為10-7，A錯誤；B．a點c(HA－)＝c(H2A)，當滴加10 mL NaOH溶液時，H2A和NaOH恰好反應生成NaHA，由于HA－的電離和水解程度不同，c(HA－)≠c(H2A)，B錯誤；C．b點c(H2A)＝c(A2-)，存在元素守恒：c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2-)＝c(HA－)＋2c(A2-)＝<0.1 mol·L-1，C錯誤；D．c點c(HA－)＝c(A2-)，存在電荷守恒：c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2-)＝c(H＋)＋c(Na＋)，則3c(A2-)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，D正確。]
2．D　[A．由Ksp[M(OH)2]＝c(M2+)c2(OH－)＝可得，－lgc(M2+)＝2pH－lgKsp[M(OH)2]－2lgKw，為線性關系，故曲線Ⅰ表示的溶解平衡曲線，而曲線Ⅱ表示MA的溶解平衡曲線，A正確；B．初始狀態a點時，溶液pH約為8.5，此時溶液中主要含A微粒為HA－，在曲線Ⅱ的上方，曲線Ⅰ的下方，生成MA，故發生反應：M2+＋2HA－===MA↓＋H2A，B正確；C．由圖2可得，H2A的電離平衡常數Ka1＝＝1×10-6.5，Ka2＝＝1×10-10.5，Ka1·Ka2＝＝1×10-6.5×1×10-10.5＝1×10-17，則當c(A2-)＝c(H2A)時，c(H＋)＝mol·L-1＝1×10-8.5mol·L-1，即pH＝8.5，C正確；D．初始狀態b點在曲線Ⅱ的上方，曲線Ⅰ的下方，生成MA，根據元素守恒，故平衡后溶液中存在c(A2-)＋c(HA－)＋c(H2A)<0.2 mol·L-1，D錯誤。]
3．D　[根據題意分析，隨著pH的增大，H2S電離出的HS－濃度逐漸增大，且比第二步電離產生的S2-的濃度大，所以④代表HS－，③代表S2-，已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，則c(S2-)相同時，c(Ni2+)>c(Cd2+)，則②代表Ni2+，①代表Cd2+，據此分析。曲線①代表Cd2+、③代表S2-，由圖示曲線①③交點可知，此時c(Cd2+)＝c(S2-)＝10-13mol·L-1，則有Ksp(CdS)＝c(Cd2+)·c(S2-)＝10-13×10-13＝10-26，A錯誤；③為pH與－lg c(S2-)的關系曲線，B錯誤；曲線④代表HS－，由圖示曲線④兩點坐標可知，c(H＋)＝時，c(HS－)＝10-6.5mol·L-1，Ka1(H2S)＝＝＝10-7.1，C錯誤；已知Ka1(H2S)·Ka2(H2S)＝＝，由曲線③兩點坐標可知，當c(H＋)＝10-4.9mol·L-1時，c(S2-)＝，故有Ka1(H2S)·Ka2(H2S)＝＝＝10-21.8，結合C項分析可知，Ka1(H2S)＝10-7.1，故有Ka2(H2S)＝10-14.7，D正確。]
4．C　[從圖1可以看出pH＝10.25時，碳酸氫根離子與碳酸根離子濃度相同，A項正確；從圖2可以看出pH＝11、lg [c(Mg2+)]＝－6時，該點位于曲線Ⅰ和曲線Ⅱ的下方，不會產生碳酸鎂沉淀或氫氧化鎂沉淀，B項正確；從圖2可以看出pH＝9、lg[c(Mg2+)]＝－2時，該點位于曲線Ⅱ的上方，會生成碳酸鎂沉淀，根據元素守恒，溶液中<0.1 mol·L-1，C項錯誤； pH＝8時，溶液中主要含碳微粒是，pH＝8，lg[c(Mg2+)]＝－1時，該點位于曲線Ⅱ的上方，會生成碳酸鎂沉淀，因此反應的離子方程式為===MgCO3↓＋H2O＋CO2↑，D項正確。]
5．C　[A．由－lgKsp[N(OH)2]＝－lg[c(N2+)·c2(OH－)]＝－lgc(N2+)－2lgc(OH－)＝pN＋2pR，得關系式①pN＝－2pR－lgKsp[N(OH)2]；由－lgKsp(NCO3)＝]＝＝pN＋pR，得關系式②pN＝－pR－lgKsp(NCO3)。從關系式可知：①的斜率的絕對值大于②的，故曲線XY對應的物質是N(OH)2，曲線XZ對應的物質是NCO3，A項錯誤；B．X點時，pR＝5.7，pN＝0，由關系式①pN＝－2pR－lgKsp[N(OH)2]得lgKsp[N(OH)2]＝－2pR－pN＝－2×5.7＝－11.4，則Ksp[N(OH)2]＝10-11.4，其數量級為10-12，B項錯誤；C．曲線XY中X點表示N(OH)2飽和溶液，向其中通入HCl后，c(OH－)減小(即pR增大)，c(N2+)增大(即pN減小)，所以能使溶液從X點變成Y點，C項正確；D．向N(OH)2飽和溶液中加入一定量NaOH，會產生沉淀N(OH)2，但是c(OH－)變大，D項錯誤。]
角度二
6．A　[量筒的精確度不高，應該用堿式滴定管或移液管量取25.00 mL Na2CO3標準溶液置于錐形瓶中，A錯誤； Na2CO3溶液顯堿性，盛放Na2CO3溶液的容器不能用玻璃塞，以防堿性溶液腐蝕玻璃產生有黏性的硅酸鈉溶液而將瓶塞黏住，故應選用帶塑料塞的容量瓶配制Na2CO3標準溶液，B正確； Na2CO3有吸水性且有一定的腐蝕性，故應選用燒杯而非稱量紙稱量Na2CO3固體，C正確； Na2CO3溶液顯堿性，甲基橙滴入Na2CO3溶液中顯黃色，當滴入最后半滴鹽酸時，溶液由黃色突變為橙色且半分鐘之內不變色即為滴定終點，故達到滴定終點時溶液顯橙色，D正確。]
7．解析：(1)根據裝置圖可知，儀器甲的名稱是直形冷凝管，冷凝水應該逆流操作，從b處進，a處出。
(2)環己酮不斷蒸出，降低生成物濃度，平衡正向移動，提高鹽酸羥胺的產率。
(3)根據已知信息可知，環己酮與空氣接觸易爆炸，裝置乙沒有隔絕空氣。
(4)鹽酸羥胺熔點為152 ℃，則不能用蒸餾的方式提純，易溶于水則不能用滲析和萃取分液的方式提純，因此利用其溶解度隨溫度升高而升高，采取冷卻結晶，過濾的方法提純。
(5)①根據得失電子守恒、結合元素守恒配平離子方程式為4Fe3+＋2NH2OH===N2O↑＋4Fe2+＋4H＋＋H2O。
②配制題述溶液需要稱取樣品，需要用到分析天平，最終使用100 mL容量瓶配制溶液，故配制題述鹽酸羥胺溶液不需要用到的定量儀器為滴定管，答案選C。
③終點時過量高錳酸鉀使得溶液由無色變為淺紫色，因此終點現象為當滴入最后半滴酸性KMnO4溶液，溶液由無色變為淺紫色且半分鐘內不褪色。
④根據關系式有～10Fe3+～5NH2OH·HCl，則樣品NH2OH·HCl的質量為×69.5×g≈0.478 g，則樣品純度約為×100%≈95.6%。
答案：(每空2分)(1)直形冷凝管　b　(2)將環己酮分離出反應體系，有利于反應正向進行，提高鹽酸羥胺的產率　(3)環己酮與空氣接觸易爆炸，裝置乙沒有隔絕空氣　(4)冷卻結晶，過濾　(5)①4Fe3+＋2NH2OH===N2O↑＋4Fe2+＋4H＋＋H2O　②C　③當滴入最后半滴酸性KMnO4溶液，溶液恰好由無色變為淺紫色，且半分鐘內不褪色　④95.6
8．解析：利用丙二酸、糠醛和吡啶反應制備α 呋喃丙烯酸，在三頸燒瓶中95 ℃下回流2小時，停止反應，經調pH、脫色、趁熱過濾、抽濾、洗滌可得粗產品，再利用滴定原理測定產品純度。
(1)根據儀器構造可知，儀器A的名稱是球形冷凝管。
(2)與酒精燈加熱相比，使用油浴加熱的優點是受熱均勻，便于控制溫度。
(3)由于反應中有CO2生成，會產生氣泡，當不再產生氣泡時表明三頸燒瓶中反應已完成。
(4)抽濾使得內外壓強差變大，優點是分離固液速率更快，且產品更易于干燥。
(5)①滴定管需要用標準溶液潤洗，潤洗滴定管的具體操作為從滴定管上口加入少量標準溶液，傾斜著轉動滴定管，使液體潤濕滴定管內壁，然后從下部放出，重復2～3次。
②α 呋喃丙烯酸中含有1個羧基，則由反應的計量關系可知：n(α 呋喃丙烯酸)＝n(NaOH)＝cV×10-3mol，產品的質量分數為×100%＝%。
③A．稱量樣品時，將樣品放在托盤天平的右盤，所測結果偏小，A不符合題意；B．加熱回流階段，油浴時沒有攪拌，出現焦化現象，樣品損失，所測結果偏小，B不符合題意；C．滴定過程中，讀數時，滴定前仰視，滴定后俯視，讀數偏小，所測結果偏小，C不符合題意；D．滴定前，尖嘴管有氣泡，滴定后無氣泡，讀數偏大，所測結果偏大，D符合題意。
答案：(每空2分)(1)球形冷凝管　(2)受熱均勻，便于控制溫度　(3)無氣泡產生　(4)分離固液速率更快，且產品更易于干燥　(5)①從滴定管上口加入少量標準溶液，傾斜著轉動滴定管，使液體潤濕滴定管內壁，然后從下部放出，重復2～3次　②%　③D
角度三
9．解析：由流程可知，該類稀土礦(含鐵、鋁等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取，得到浸取液中含有RE3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、等離子，經“氧化調pH”使Fe3+、Al3+形成沉淀，經過濾除去，濾液1中含有RE3+、Mg2+、等，加入月桂酸鈉，使RE3+形成(C11H23COO)3RE沉淀，濾液2主要含有MgSO4溶液，可循環利用，濾餅加鹽酸，經加熱攪拌溶解后，再冷卻結晶，析出月桂酸，再固液分離得到RECl3溶液。
(1) “氧化調pH”目的是除去含鐵、鋁等元素的離子，需要將Fe2+氧化為Fe3+，以便后續除雜，所以化合價有變化的金屬離子是Fe2+。
(2)由表中數據可知，Al3+沉淀完全的pH為4.7，而RE3+開始沉淀的pH為6.2～7.4，所以為保證Fe3+、Al3+沉淀完全，且RE3+不沉淀，要用NaOH溶液調pH至4.7≤pH<6.2，該過程中Al3+發生反應的離子方程式為Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓。
(3)“濾液2”中Mg2+濃度為2.7 g·L-1，即0.112 5 mol·L-1，根據Ksp[(C11H23COO)2Mg]＝c(Mg2+)·c2(C11H23COO－)，若要加入月桂酸鈉后只生成(C11H23COO)3RE，而不產生(C11H23COO)2Mg，則c(C11H23COO－)<
＝ mol·L-1＝4×10-4mol·L-1。
(4)①“加熱攪拌”有利于加快RE3+溶出、提高產率，其原因是加熱攪拌可加快反應速率；② “操作X”的結果是分離出月桂酸，由信息可知，月桂酸(C11H23COOH)熔點為44 ℃，故“操作X”的過程為先冷卻結晶，再固液分離。
(5)該工藝中，可再生循環利用的物質有MgSO4。
(6)①YCl3中Y為＋3價，PtCl4中Pt為＋4價，而Pt3Y中金屬均為0價，所以還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時，生成1 mol Pt3Y轉移15 mol電子；②堿性溶液中，氫氧燃料電池正極發生還原反應，發生的電極反應為O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
答案：(除注明外，每空2分)(1)Fe2+　(2)4.7≤pH<6.2　Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓　(3)4.0×10-4　(4)①加熱攪拌可加快反應速率　②冷卻結晶(1分)　(5)MgSO4(1分)　(6)①15(1分)　②O2＋4e－＋2H2O===4OH－
10．解析：高鈷渣(含Co、Zn、Pb、Cu、Fe、Cd、Mn等金屬元素)加入過量稀硫酸進行酸浸，生成難溶于水的PbSO4，Co、Zn、Cu、Fe、Cd、Mn等金屬元素均生成相應的可溶性鹽，向濾液中加入Na2S溶液，將Cu2+轉化為CuS沉淀除去，故濾渣1的主要成分為CuS，向溶液中加入MnO2，調節pH，并將Fe2+氧化為Fe3+，將Fe3+轉化為Fe(OH)3而除去，故濾渣2的主要成分為Fe(OH)3，加入Zn將溶液中的Cd2+還原為Cd而除去，向溶液中加入Na2S2O8溶液調節pH＝3，將Mn2+氧化為MnO2而除去，故產品1為MnO2，再繼續加入Na2S2O8溶液調節pH＝5，由已知④得，生成的產物為Co(OH)3，反應的離子方程式為===＋6H＋，過濾得到濾液，濾液中還含有的金屬離子除Na＋外還有Zn2+。
(1)由分析知，濾渣1的主要成分為CuS。
(2)由分析知，“沉鐵”步驟中加入產品1為二氧化錳，可調節pH，將Fe2+氧化為Fe3+，由已知②③中數據可知，要使Fe3+完全沉淀，Co2+不沉淀，該步驟中調節pH的范圍可以為4.0(3)由分析知，“置換”步驟中發生反應的離子方程式為Zn＋Cd2+===Cd＋Zn2+。
(4)由分析得，“步驟3”中發生主要反應的離子方程式為===＋6H＋，濾液中存在的主要金屬離子除Na＋外還有Zn2+。
(5)沉淀前后Mn2+的濃度分別為0.69 g·L-1和1.5×10-4g·L-1，若溶液體積不變，則錳的沉淀率為×100%≈99.98%。
答案：(每空2分)(1)CuS　(2)調節pH，將Fe2+氧化為Fe3+，將Fe3+轉化為Fe(OH)3除去　b　(3)Zn＋Cd2+===Cd＋Zn2+　===＋6H＋　Zn2+　(5)99.98%命題區間十一　水溶液中的離子平衡
(選擇題每小題4分，第7題18分，第8題14分，第9題15分，第10題14分，共85分)
結合圖像判斷溶液中離子濃度的大小關系
1．(2024·湖南卷T14衍生題)向20 mL 0.1 mol·L-1H2A溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液，H2A、HA－、A2-的百分含量δ隨溶液pH的變化如圖所示：
下列說法正確的是(　　)
[A]Ka2的數量級為10-6
[B]a點對應的V(NaOH)＝10 mL
[C]b點c(HA－)＋2c(A2-)＝0.1 mol·L-1
[D]c點3c(A2-)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)
2．(2024·新課標卷T7衍生題)一定溫度下，M2+在不同pH的Na2A溶液中存在形式不同，Na2A溶液中pM[pM＝－lgc(M2+)]隨pH的變化如圖1所示，Na2A溶液中含A微粒的物質的量分數隨pH的變化如圖2所示。
已知：
①MA、M(OH)2均為難溶物；
②初始c(Na2A)＝0.2 mol·L-1。
下列說法錯誤的是(　　)
[A]曲線Ⅰ表示M(OH)2溶解平衡曲線
[B]初始狀態a點發生反應：M2+＋2HA－===MA↓＋H2A
[C]c(A2-)＝c(H2A)時，pH＝8.5
[D]初始狀態的b點，平衡后溶液中存在c(A2-)＋c(HA－)＋c(H2A)＝0.2 mol·L-1
3．(2023·遼寧卷)某廢水處理過程中始終保持H2S飽和，即c(H2S)＝0.1 mol·L-1，通過調節pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分離，體系中pH與－lg c關系如圖所示，c為HS－、S2-、Ni2+和Cd2+的濃度，單位為mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，下列說法正確的是(　　)
[A]Ksp(CdS)＝10-18.4
[B]③為pH與－lg c(HS－)的關系曲線
[C]Ka1(H2S)＝10-8.1
[D]Ka2(H2S)＝10-14.7
4．(2023·北京卷)利用平衡移動原理，分析一定溫度下Mg2+在不同pH的Na2CO3體系中的可能產物。
已知：ⅰ．圖1中曲線表示Na2CO3體系中各含碳粒子的物質的量分數與pH的關系。
ⅱ．圖2中曲線Ⅰ的離子濃度關系符合c(Mg2+)·c2(OH－)＝Ksp[Mg(OH)2]；曲線Ⅱ的離子濃度關系符合＝Ksp(MgCO3)[注：起始c(Na2CO3)＝，不同pH下由圖1得到]。
下列說法不正確的是(　　)
[A]由圖1，pH＝，＝
[B]由圖2，初始狀態pH＝11、lg[c(Mg2+)]＝－6，無沉淀生成
[C]由圖2，初始狀態pH＝9、lg[c(Mg2+)]＝－2，平衡后溶液中存在＝0.1 mol·L-1
[D]由圖1和圖2，初始狀態pH＝8、lg [c(Mg2+)]＝－1，發生反應：===MgCO3↓＋CO2↑＋H2O
5．(2024·黑吉遼卷T15衍生題)室溫下、NCO3的溶解平衡曲線如圖所示，已知：pN＝－lg c(N2+)，pR＝－lg c(OH－)或。下列說法正確的是(　　)
[A]曲線XZ對應的物質是N(OH)2
[B]室溫下，N(OH)2的Ksp的數量級為10-11
[C]曲線XY中X點時，向溶液通入HCl，能使溶液從X點變成Y點
[D]向N(OH)2飽和溶液中加入一定量NaOH，會產生沉淀，c(OH－)變小
中和滴定及拓展應用
6．(2022·山東卷)實驗室用基準Na2CO3配制標準溶液并標定鹽酸濃度，應選甲基橙為指示劑，并以鹽酸滴定Na2CO3標準溶液。下列說法錯誤的是(　　)
[A]可用量筒量取25.00 mL Na2CO3標準溶液置于錐形瓶中
[B]應選用帶塑料塞的容量瓶配制Na2CO3標準溶液
[C]應選用燒杯而非稱量紙稱量Na2CO3固體
[D]達到滴定終點時溶液顯橙色
7．(18分)(2024·山東卷T19衍生題)鹽酸羥胺(化學式為NH2OH·HCl)是一種無機物，可合成抗癌藥，主要用作還原劑，其熔點為152 ℃，易溶于水，受潮遇熱易分解。實驗室以環己酮肟、鹽酸為原料制備鹽酸羥胺的反應原理為
制備鹽酸羥胺的實驗裝置如圖所示(加熱、攪拌和夾持裝置已略去)。
已知：
①環己酮肟溶于乙醇、乙醚；環己酮微溶于水，溶于乙醇、乙醚，沸點155.6 ℃，與空氣混合易爆炸。
②鹽酸羥胺在不同溫度下的溶解度如下表：
溫度/℃ 溶解度/(g/100 g H2O)
0 9.6
20 46.7
40 54.9
60 63.2
80 71.1
回答下列問題：
(1)儀器甲的名稱是________，進水口應為________(填圖中字母)。
(2)反應過程中，將環己酮不斷蒸出的主要原因是___________________________
_____________________________________________________________________。
(3)上述裝置乙有明顯錯誤，請指出：______________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)反應后，將混合液用乙醚萃取環己酮肟并分離，從剩余液中獲得較大產率的鹽酸羥胺的實驗方法為________________。
(5)稱取0.500 0 g由上述方法制得的鹽酸羥胺產品，加水配制成100 mL溶液。量取20.00 mL于錐形瓶中，加入適量稀硫酸酸化，再加入過量硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2]溶液充分反應，接著加入足量磷酸溶液(與Fe3+形成無色配合物)，最后用0.050 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定，達到滴定終點時消耗酸性KMnO4溶液的體積平均為11.00 mL。反應原理為
ⅰ．NH2OH·HCl NH2OH＋HCl
ⅱ．Fe3+將NH2OH氧化為N2O氣體
＋Fe2+―→……
①Fe3+將NH2OH氧化為N2O氣體的離子方程式為__________________________
_____________________________________________________________________。
②配制上述鹽酸羥胺溶液不需要用到的定量儀器有________(填字母)。
A．分析天平　　　B．100 mL容量瓶　　　C．滴定管
③判斷滴定終點的現象為_______________________________________________。
④計算該產品中鹽酸羥胺的質量分數約為________%(結果保留一位小數)。
8．(14分)(2024·安徽卷T16仿真題)α 呋喃丙烯酸是一種重要的有機酸，其實驗室制備原理如下：
＋CH2(COOH)2＋CO2↑＋H2O
制備α 呋喃丙烯酸的步驟如下：向三頸燒瓶中依次加入丙二酸、糠醛和吡啶，在95 ℃下回流2小時，停止反應，實驗裝置如圖所示；將混合物倒入裝有100 mL蒸餾水的燒杯中，加入固體碳酸鈉中和至弱堿性，加入活性炭后煮沸5～10 min脫色，趁熱過濾；濾液在冰水浴中邊攪拌邊滴加濃鹽酸至不再有沉淀生成，抽濾，用冷水洗滌2～3次，得到粗產品。
(1)儀器A的名稱是________。
(2)與酒精燈加熱相比，使用油浴加熱的優點是_____________________________。
(3)三頸燒瓶中反應已完成的標志是______________________________________。
(4)分離出晶體時需減壓抽濾，裝置如圖所示，抽濾的優點是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)為精確測定產品純度，擬用以下實驗方案：
稱取m g α 呋喃丙烯酸樣品，加入1∶1的乙醇水溶液中，滴入2～3滴酚酞溶液作指示劑，用濃度為c mol·L-1的氫氧化鈉標準溶液滴定至終點，做3組平行實驗，所消耗NaOH溶液的平均體積為V mL。
①滴定管需要用標準溶液潤洗，潤洗滴定管的具體操作為___________________
_____________________________________________________________________。
②產品的純度是________(以質量分數表示)。
③下列操作會使測定結果偏大的是________(填字母)。
A．稱量樣品時，將樣品放在托盤天平的右側托盤
B．加熱回流階段，油浴時沒有攪拌，出現焦化現象
C．滴定過程中，讀數時，滴定前仰視，滴定后俯視
D．滴定前，尖嘴管有氣泡，滴定后無氣泡
以水溶液中離子平衡為主要考查內容的工藝流程題
9．(15分)(2022·廣東卷)稀土(RE)包括鑭、釔等元素，是高科技發展的關鍵支撐。我國南方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下：
已知：月桂酸(C11H23COOH)熔點為44 ℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均難溶于水。該工藝條件下，稀土離子保持＋3價不變；(C11H23COO)2Mg的Ksp＝1.8×10-8，Al(OH)3開始溶解時的pH為8.8；有關金屬離子沉淀的相關pH見下表。
離子 Mg2+ Fe3+ Al3+ RE3+
開始沉淀時的pH 8.8 1.5 3.6 6.2～7.4
沉淀完全時的pH / 3.2 4.7 /
(1)“氧化調pH”中，化合價有變化的金屬離子是________。
(2)“過濾1”前，用NaOH溶液調pH至________的范圍內，該過程中Al3+發生反應的離子方程式為___________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)“過濾2”后，濾餅中檢測不到Mg元素，濾液2中Mg2+濃度為2.7 g·L-1。為盡可能多地提取RE3+，可提高月桂酸鈉的加入量，但應確保“過濾2”前的溶液中c(C11H23COO－)低于________mol·L-1(保留兩位有效數字)。
(4)①“加熱攪拌”有利于加快RE3+溶出、提高產率，其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②“操作X”的過程為先________，再固液分離。
(5)該工藝中，可再生循環利用的物質有___________________________________
___________________________________________________________(填化學式)。
(6)稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑Pt3Y。
①還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時，生成1 mol Pt3Y轉移________mol電子。
②Pt3Y/C用作氫氧燃料電池電極材料時，能在堿性溶液中高效催化O2的還原，發生的電極反應為_____________________________________________________。
10．(14分)(2024·湖南卷T16衍生題)充分利用鈷資源具有重要意義。以某濕法煉鋅廠產出的高鈷渣(含Co、Zn、Pb、Cu、Fe、Cd、Mn等金屬元素)為原料回收鈷和錳的一種工藝流程如下：
已知：
①除Cd后的濾液中含有Co2+和Mn2+；
②pH<3.7時，Co2+還原性小于Mn2+，pH>3.7時，Co2+還原性大于Mn2+；
③部分金屬離子形成氫氧化物完全沉淀的pH如下表：
金屬離子 Fe2+ Fe3+ Co2+ Zn2+ Mn2+
完全沉淀的pH 8.3 3.2 8.7 8.2 10.1
④不同pH下，Co2+被Na2S2O8氧化的產物如下表：
pH pH<3 3Co2+的氧化產物 CoO2 Co(OH)3 Co3O4
回答下列問題：
(1)濾渣1的主要成分為________(填化學式)。
(2)“沉鐵”步驟中加入產品1的作用是___________________________________，
該步驟中調節pH的范圍可以為________(填字母)。
a．pH＜2.8　　　b．4.0＜pH＜4.5　　　c．8.2＜pH＜10.1
(3)Cd與Zn同族，“置換”步驟中發生反應的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)“步驟3”中發生主要反應的離子方程式為_____________________________
_____________________________________________________________________________________________________，濾液中存在的主要金屬離子除Na＋外還有_________________________________
_______________________________________(填離子符號)。
(5)沉淀前后Mn2+的濃度分別為0.69 g·L-1和1.5×10-4g·L-1，若溶液體積不變，則錳的沉淀率為________%(保留小數點后兩位)。

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