江苏省2023年高考化学模拟题汇编-08化学实验基础、化学与STST

这是一份江苏省2023年高考化学模拟题汇编-08化学实验基础、化学与STST，共27页。试卷主要包含了单选题，实验题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。

江苏省2023年高考化学模拟题汇编-08化学实验基础、化学与STST

一、单选题
1．（2023·江苏南通·统考二模）易水解、易升华，是有机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量。下列说法正确的是

A．实验开始，先点燃酒精灯，再滴加浓盐酸
B．实验时若不足量，则可能生成
C．装置丙的作用是收集
D．装置丁中的作用是吸收未反应的
2．（2023·江苏南通·统考二模）室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有少量酸性溶液的试管中滴加足量乙醇，充分振荡，观察溶液颜色变化
乙醇具有还原性
B
用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，观察火焰颜色
溶液中存在
C
向盛有3 mL 0.1 mol·L 溶液的试管中滴加2滴0.1 mol·L NaCl溶液，振荡试管，再向试管中滴加2滴0.1 mol·L KI溶液，观察生成沉淀的颜色

D
将中间裹有锌皮的铁钉放在滴有酚酞的饱和NaCl溶液中，一段时间后观察铁钉周围溶液颜色变化
铁钉能发生吸氧腐蚀

A．A B．B C．C D．D
3．（2023·江苏·统考一模）实验室用如下图所示装置探究与溶液的反应(实验前先通入排除装置中的空气)。下列说法不正确的是

A．用装置甲产生
B．装置乙中无明显现象，则与未发生反应
C．装置丙中注入，产生红棕色气体，说明装置乙中发生了氧化反应
D．装置丁吸收尾气并防止空气进入装置丙
4．（2023·江苏·统考二模）用如图所示装置制备氨气并验证氨气的还原性，其中不能达到实验目的的是

A．用装置甲生成氨气 B．用装置乙干燥氨气
C．用装置丙验证氨气的还原性 D．用装置丁和戊分别收集氨气和氮气
5．（2023·江苏·统考一模）根据下列实验操作和现象得出的结论不正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向溶有的溶液中通入气体X，出现白色沉淀
X具有强氧化性
B
向0.1 溶液中滴加KI-淀粉溶液，溶液变蓝
氧化性：
C
向溶液中加入等浓度等体积的溶液，出现白色沉淀
比更容易结合
D
将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热，产生的气体经水洗后，再通入酸性溶液中，溶液褪色
溴乙烷发生了消去反应

A．A B．B C．C D．D
6．（2023·江苏南通·统考一模）室温下，取四根打磨后形状大小相同的镁条，通过下列实验探究镁在溶液中的反应。
实验1    将镁条放入滴有酚酞的蒸馏水中，无明显现象，加热溶液，镁条表面产生气泡，溶液逐渐变红
实验2    将镁条放入滴有酚酞的1 溶液中，产生气泡，溶液逐渐变红
实验3    将镁条放入滴有酚酞的1溶液(pH≈7)，产生气泡，溶液逐渐变红
实验4    将镁条放入滴有酚酞的1NaCl溶液中，产生气泡，溶液逐渐变红
下列基于相应实验现象得出的结论不正确的是
A．实验1加热时发生反应的化学方程式为
B．实验2反应后的溶液中存在：
C．实验3产生的气体中可能含
D．实验1和实验4表明对Mg与反应有催化作用
7．（2023·江苏·统考一模）实验室制取FeSO4溶液和NaHCO3溶液，并利用两者反应制取FeCO3，下列有关实验装置和操作不能达到实验目的的是

A．用装置甲制取FeSO4溶液 B．用装置乙制取NaHCO3溶液
C．用装置丙制取FeCO3 D．用装置丁过滤所得的浊液
8．（2023·江苏南通·统考二模）中国历史文化悠久，流传下许多精美文物。下列文物主要由金属材料制成的是

A．商周青铜器 B．唐代丝绸 C．宋代陶瓷 D．清代玉器
9．（2023·江苏·统考二模）“神舟飞船”接力腾飞、“太空之家”遨游苍穹、“福建号”航母下水、国产“C919”大飞机正式交付都彰显了中国力量。下列成果所涉及的材料为金属材料的是
A．“神舟十五”号飞船使用的耐辐照光学窗材料——石英玻璃
B．“天宫”空间站使用的太阳能电池板材料——砷化镓
C．“福建号”航母使用的高强度甲板材料——合金钢
D．“C919”大飞机使用的机身复合材料——碳纤维和环氧树脂
10．（2023·江苏·统考一模）我国科学家成功以二氧化碳和水为原料合成葡萄糖和脂肪酸，为合成“粮食”提供了新路径。下列有关说法不正确的是
A．属于酸性氧化物 B．链状葡萄糖分子中含有三种官能团
C．合成中发生了氧化还原反应 D．该新路径有利于促进“碳中和”
11．（2023·江苏南通·统考一模）党的二十大报告指出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”。下列做法不合理的是
A．研制可降解塑料，控制白色污染产生 B．研发新能源汽车，降低汽油柴油消耗
C．开发利用天然纤维，停止使用合成材料 D．研究开发生物农药，减少作物农药残留
12．（2023·江苏·统考一模）氨、氮、硫的化合物应用广泛。ClO2(分子空间填充模型为)。NaClO等含氯消毒剂可用于杀菌消毒。人工固氮可将N2转化为NH3，再进一步制备肼(N2H4)、硝酸、铵盐等化合物，肼和偏二甲肼(C2H8N2)常用作火箭燃料，肼的燃烧热为622.08 kJ·mol-1,H2S可除去废水中Hg2+等重金属禹子，H2S 水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变诨浊。下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．H2S具有还原性，可除去废水中的Hg2+
B．HNO3具有强氧化性，可用于制NH4NO3
C．NH4Cl溶液呈酸性，可用于去除铁锈
D．NaClO 溶液呈碱性，可用于杀菌消毒

二、实验题
13．（2023·江苏南通·统考一模）是重要的食品添加剂。实验室模拟工业制备的部分实验流程如下：

(1)“氧化”反应在图所示装置中进行。先将与混合后放入气密性良好的三颈烧瓶中，加水充分溶解，在90℃下边搅拌边滴加20mL 1盐酸引发反应，停止滴加盐酸后持续搅拌40min以上，得到热的溶液。

已知：不溶于有机溶剂。几种物质的溶解度随温度的变化如图所示。

①用12酸配制100mL 1.00盐酸须使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒酸式滴定管、_______。
②检查图中所示装置气密性的操作为_______。
③“氧化”过程中有少量黄绿色的气态副产物产生。用热的KOH溶液可吸收该气体并实现原料的循环利用写出该吸收过程中发生反应的化学方程式：_______。
④能说明反应已经进行完全的标志是_______。
⑤实际工业进行“氧化反应时，需要在反应设备上连接冷凝回流装置，其目的是_______。
(2)除去溶液中稍过量的实验方法是_______。
(3)利用提纯得到的的粗品(含少量KCl)制备纯净的实验方案为_______。(须使用的实验药品：KOH溶液、稀硝酸、溶液、冰水)

三、工业流程题
14．（2023·江苏南通·统考二模）实验室以含锰废液为原料可以制取，部分实验过程如下：

已知室温下，部分难溶电解质的溶度积常数如下表：
难溶电解质












(1)经检测，含锰废液中 mol·L、 mol·L、 mol·L，还含及少量、。“氧化”阶段，用量为理论用量的1.1倍。
①“氧化”1 L该废液，需要加入的物质的量为______。
②检验已经完全被氧化的方法是______。
(2)“除杂I”加入调节溶液。该过程中发生反应的离子方程式为______。
(3)“除杂Ⅱ”中反应之一为。结合反应的平衡常数解释用能除去的原因：________。
(4)已知和的溶解度如图所示。请补充完整由粗溶液制取晶体的实验方案：取实验所得粗溶液，_______，得到晶体。(可选用的试剂：1 mol·L 溶液，1 mol·L 溶液，1 mol·L盐酸)

(5)如图为不同温度下硫酸锰焙烧2小时后残留固体的X-射线衍射图。由固体制取活性的方案为：将固体置于可控温度的反应管中，_____________，将冷却、研磨、密封包装。(可选用的试剂有：1 mol·L-1，1 mol·L-1 NaOH溶液)

15．（2023·江苏·统考二模）硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)可用于生产聚合硫酸铁。以钕铁硼二次废渣(主要含Fe2O3、Fe3O4等)为原料制备硫酸亚铁晶体的实验流程如图：

(1)“酸浸”时，Fe3O4发生反应的离子方程式为_____。
(2)将“滤渣”返回“酸浸”工序，其目的是_____。
(3)与普通过滤相比，使用图1装置进行过滤的优点是_____。

(4)固定其他条件不变，反应温度、反应时间、铁粉过量系数[]分别对“滤液”中Fe3+还原率的影响如图2、图3、图4所示。

设计由100mL“滤液”［其中c(Fe3+)=0.8mol•L-1］制备硫酸亚铁粗品的实验方案：_____。(须使用的试剂和仪器：铁粉、冰水、真空蒸发仪)
(5)通过下列实验测定硫酸亚铁晶体样品的纯度。准确称取1.2000g样品置于锥形瓶中，用50mL蒸馏水完全溶解，加一定量硫酸和磷酸溶液；用0.02000mol•L-1KMnO4标准溶液滴定至终点(MnO转化为Mn2+)，平行滴定3次，平均消耗KMnO4标准溶液42.90mL。计算硫酸亚铁晶体样品中FeSO4•7H2O的质量分数_____。(写出计算过程)
16．（2023·江苏·统考一模）对为载体的加氢废催化剂(主要含有、NiS、，少量碳、磷)处理的实验流程如下：

(1)NiS中，基态镍离子的电子排布式为_______。
(2)高温氧化焙烧时，发生反应的化学方程式为_______。
(3)滤渣X的成分为和_______。
(4)易溶于水，、均难溶于水。除磷装置见如图所示，向滤液中先通入，再滴加溶液，维持溶液pH为9～10，得到复合肥料固体。

①实验中球形干燥管的作用是_______。
②磷酸的分布分数x(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。生成的离子方程式为_______。

③向滤液中先通入后加入溶液的原因是_______。
(5)已知：①该实验中pH=5.0时，沉淀完全；在pH=6.0时，开始沉淀。
②实验中须用到的试剂：2 溶液、0.1 NaOH溶液。浸渣中含NiO、少量的和不溶性杂质。请完成从浸渣制备的实验方案：_______。
17．（2023·江苏·统考二模）以粉煤灰浸取液(含Al3+、Li+、Mg2+、Cl-等)为原料制备电极材料LiFePO4的实验流程如图：

(1)“焙烧”过程中AlCl3最终转化为Al2O3和_____(填化学式)。
(2)“浸出”后的滤液中主要含Li+、Mg2+、Cl-等。已知Ksp[Mg(OH)2]=5.5×10-12，欲使c(Mg2+)≤5.5×10-6mol•L-1，“除杂”需要调节溶液的pH不低于_____。
(3)离子筛法“富集”锂的原理如图1所示。在碱性条件下，离子筛吸附Li+容量较大，其可能原因为_____。

(4)已知Li2CO3的溶解度曲线如图2所示。“沉锂”反应1h，测得Li+沉淀率随温度升高而增加，其原因有_____。

(5)“合成”在高温下进行，其化学方程式为_____。
(6)LiFePO4的晶胞结构示意图如图3所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有_____个。

18．（2023·江苏·统考一模）钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以含钴废料(含和少量Fe、Al、Mn、Ca、Mg等的氧化物及活性炭)为原料制取钴的氧化物的流程如下。

已知：萃取时发生的反应为。
(1)除Fe、Al：先加入溶液，再加入溶液调节pH。写出氧化的离子方程式：_______。
(2)除Ca、Mg：当某离子浓度时，认为该离子已除尽。
①为使、除尽，必须保持溶液中_______。
②若调节溶液的pH偏低、将会导致、沉淀不完全，其原因是_______。 [，，]。
(3)萃取、反萃取：加入某有机酸萃取剂，实验测得萃取率随pH的变化如图所示。向萃取所得有机相中加入，反萃取得到水相。

①该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_______。
②萃取率随pH升高先增大后减小的可能原因是_______。
(4)热分解：向反萃取所得水相中加入溶液，充分反应后，得到。将在空气中加热可得到钴的氧化物。分解时测得残留固体的质量随温度变化的曲线如图所示。

①B点剩余固体产物为_______(写出计算过程)。
②钴的一种氧化物的晶胞如图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有_______个。

19．（2023·江苏·统考一模）实验室以含硒废料(假设杂质不参与反应)提取硒，部分实验过程如下：

(1)“浸取”时单质硒大部分生成二元弱酸H2SeO3，该反应离子方程式为______
(2)H2SeO4溶液转化为H2SeO3溶液的实验可在如图装置中进行。滴液漏斗中液体是_______ (填名称)。

(3)H2SeO3溶液与SO2反应制备硒单质，反应后溶液中物质的量减少的离子有_______(填化学式)
(4)以上述流程中生成的H2SeO3溶液为原料制取高纯硒单质，请补充完整实验方案：取一定量H2SeO3溶液，_______，得高纯硒单质。 (必须使用的试剂： BaCl2溶液、1 mol·L-1NaOH溶液)
(5)实验室常用氧化还原滴定法测定某样品中Se的质量分数，步骤如下：
I.取0.8400 g样品充分磨碎，加酸煮沸配成H2SeO3溶液，将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容。
II.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中，加入0.0200 mol·L-1KMnO4标准溶液25.00 mL，向锥形瓶中再加入25.00 mL 0.06 mol·L-1Fe2+溶液，加入磷酸后再用0.0200mol·L-1KMnO4滴定，消耗KMnO4溶液10.00 mL。
已知：Se的最高价含氧酸氧化Fe2+较慢，在该滴定过程可忽略此反应。计算硒的质量分数______ (写出计算过程)。

参考答案：
1．C
【详解】A．实验开始，先滴加浓盐酸，利用生成的氯气排尽装置内的空气，以免铁粉与氧气发生反应，故A错误；
B．铁与氯气只能生成氯化铁，即使少量氯气也不能生成氯化亚铁，故B错误；
C．装置丙的作用是收集冷凝后的固体氯化铁，故C正确；
D．与氯气不能反应，其目的是防止NaOH溶液中的水蒸气进入丙中使水解，故D错误；
故选：C。
2．A
【详解】A．酸性溶液的试管中滴加足量乙醇，若溶液褪色说明被还原为无色离子，则乙醇表现还原性，否则则无还原性，故A正确；
B．焰色试验只能确定金属元素是否存在，不能确定具体物质，故B错误；
C．所用硝酸银溶液过量，滴入的碘化钾直接与硝酸银反应生成AgI沉淀，不能说明是AgCl转化为AgI，因此不能验证Ksp大小，故C错误；
D．锌比铁活泼，形成原电池时Zn作负极，Fe作正极，铁钉不被腐蚀，故D错误；
故选：A。
3．B
【分析】甲为二氧化硫发生装置，乙为二氧化硫与硝酸钠的反应装置，反应生成NO进入丙，但是整个过程没有明显现象，因此只能通过向丙中通入氧气，看是否有红棕色气体生成，来确定乙中是否发生反应。
【详解】A． 甲为二氧化硫的发生装置，方程式为H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O，A正确；
B．由于生成NO为无色无味气体，故该其反应没有明显现象，B错误；
C．注入氧气，产生红棕色气体，说明装置丙中有NO，进一步证明乙中发生了反应，C正确；
D． 丁做尾气处理，并且防止空气进入丙，D正确；
故选B。
4．D
【详解】A．反应可用于制备氨气，A正确；
B．NH3是碱性气体，可用碱石灰进行干燥，B正确；
C．装置丙发生发应，可验证氨气的还原性，C正确；
D．氨气的密度比空气小，收集时应从短管进长管出，D错误；
故选D。
5．A
【详解】A．向溶有的溶液中通入气体氨气，三者反应也会出现亚硫酸钡白色沉淀，A错误；
B．向0.1 溶液中滴加KI-淀粉溶液，溶液变蓝，说明碘离子和铁离子生成碘单质，氧化性氧化性：，B正确；
C．向溶液中加入等浓度等体积的溶液，出现白色沉淀，说明结合了碳酸氢根离子中的氢离子生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子，则比更容易结合，C正确；
D．将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热，产生的气体经水洗后，再通入酸性溶液中，溶液褪色，说明生成了含有碳碳双键的乙烯，则溴乙烷发生了消去反应，D正确；
故选A。
6．D
【详解】A．加热条件下镁条与水发生反应生成氢氧化镁和氢气，氢氧化镁电离出氢氧根离子使溶液呈碱性，因此滴有酚酞的溶液变红色，故A正确；
B．实验2反应后溶液中存在电荷守恒：，溶液呈碱性，则，由此可知，故B正确；
C．实验3中反应后溶液呈碱性，碱性条件下铵根离子与氢氧根离子反应会生成氨气，因此气体可能为氨气，故C正确；
D．实验1和实验4对比可知NaCl对镁与水的反应有促进作用，其作用的离子可能是氯离子也可能是钠离子，故D错误；
故选：D。
7．C
【详解】A．稀硫酸与Fe反应生成硫酸亚铁，同时过量的铁屑可防止Fe2+被氧化成Fe3+，A正确；
B．碳酸钠溶液中通入二氧化碳，两者反应生成碳酸氢钠，B正确；
C．碳酸氢钠和FeSO4反应生成FeCO3的同时还会生成CO2，不能关闭止水夹，C错误；
D．装置丁可用于过滤所得到的浊液分离出FeCO3，且过滤操作正确，D正确；
故答案选C。
8．A
【详解】A．青铜属于合金，属于金属材料，故A正确；
B．丝绸属于蛋白质，不是金属材料，故B错误；
C．陶瓷主要成分为硅酸盐属于无机非金属材料，故C错误；
D．玉主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，故D错误；
故选：A。
9．C
【分析】金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。一般分为黑色金属和有色金属两种。黑色金属包括铁、铬、锰等。
【详解】A．石英玻璃主要成分为SiO，SiO为新型无机非金属材料，不属于金属材料，故A错误；
B．砷化镓为是一种无机化合物，属于半导体材料，不属于金属材料，故B错误；
C．合金钢是是指钢里除了铁、碳外，加入其他金属元素，所以属于金属材料；故C正确；
D．碳纤维指的是含碳量在百分之九十以上的高强度高模量纤维，不属于金属材料；环氧树脂是一种高分子聚合物，也不属于金属材料，故D错误；
故选C。
10．B
【详解】A．和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，A正确；
B．链状葡萄糖分子中含有羟基、醛基2种官能团，B错误；
C．二氧化碳和水为原料合成葡萄糖和脂肪酸，合成中碳元素化合价发生了改变，故发生了氧化还原反应， C正确；
D．该新路径可以充分利用二氧化碳，有利于促进“碳中和”，D正确，
故选B。
11．C
【详解】A．研制可降解塑料，可以有效降低普通塑料在土壤中的残留，从而控制白色污染产生，故A正确；
B．研发新能源汽车，可替代燃油车的使用，从而降低燃油消耗，故B正确；
C．天然纤维的生成难以满足人类对材料的需求，合成材料的合理使用可以弥补天然材料的不足，故C错误；
D．生物农药的开发使用，可减少农作物中农药的残留，故D正确；
故选：C。
12．C
【详解】A．H2S部分电离产生的硫离子与汞离子结合生成沉淀，可除去废水中的Hg2+，A错误；
B．HNO3具有酸性，可与氨水反应用于制NH4NO3，B错误；
C．NH4Cl溶液因铵根离子水解呈酸性，可用于去除铁锈，C正确；
D． 溶液具有强氧化性，可用于杀菌消毒，D错误；
故选C。
13．(1)     100mL容量瓶、胶头滴管     连接好装置，关闭分液漏斗活塞，将导管用乳胶管连接后插入水中，微热烧瓶，在导管口有气泡产生          溶液的pH不再变化     冷凝回流和盐酸，提高原料利用率并防止污染空气
(2)用萃取后分液
(3)将溶于水，向其中滴加KOH溶液至溶液，加热浓缩，冷却结晶，过滤，用冰水洗涤，直至最后一次洗涤滤液中加入稀硝酸和硝酸银无沉淀产生

【分析】配制一定物质的量浓度的溶液，所需的步骤有计算、称量、溶解（冷却）、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签；溶解度受温度影响较大的物质提纯可以采用降温结晶的方法；
【详解】（1）①用12酸配制100mL 1.00盐酸须使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酸式滴定管、100mL容量瓶、胶头滴管；
②装置气密性检验的原理是：通过气体发生器与液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置气密性的好坏；检查图中所示装置气密性的操作为连接好装置，关闭分液漏斗活塞，将导管用乳胶管连接后插入水中，微热烧瓶，在导管口有气泡产生；
③“氧化”过程中有少量黄绿色的气态副产物产生，产物为氯气；用热的KOH溶液可吸收氯气并实现原料的循环利用，则氯气和氢氧化钾反应生成生成氯化钾、氯酸钾和水，反应为：；
④反应得到，故反应会消耗盐酸，当盐酸不再反应时说明反应进行完全，所以能说明反应已经进行完全的标志是溶液的pH不再变化；
⑤实际工业进行“氧化反应时，需要在反应设备上连接冷凝回流装置，其目的是冷凝回流和盐酸，提高原料利用率并防止污染空气；
（2）已知：不溶于有机溶剂，而碘能溶于有机溶剂。除去溶液中稍过量的实验方法是用萃取后分液；
（3）由溶解度曲线可知，的溶解度在低温时较小，故提纯得到的的粗品(含少量KCl)制备纯净可以选择降温结晶的方法，方案为：将溶于水，向其中滴加KOH溶液至溶液，加热浓缩，冷却结晶，过滤，用冰水洗涤，直至最后一次洗涤滤液中加入稀硝酸和硝酸银无沉淀产生。
14．(1)     0.11 mol     取少量氧化后溶液，向其中滴加溶液，无蓝色沉淀生成(或取少量氧化后溶液，煮沸，冷却后滴入酸性稀溶液中，溶液变红)
(2)
(3)该反应的平衡常数，正向进行程度很大，可以将完全除去
(4)向其中加入1 mol·L 溶液，边加边振荡，当静置后向上层清液中加入1 mol·L 溶液无沉淀生成时停止滴加。过滤并洗涤沉淀，向沉淀中加入1 mol·L 至固体完全溶解，90~100℃条件下蒸发浓缩至有大量晶体析出，趁热过滤
(5)加热到850℃分解2小时，将产生的气体通入1 mol·L NaOH溶液

【分析】含锰废液含、、，还含及少量、，加将氧化成，再加碳酸锰条件溶液pH值使完全沉淀过滤除去，在滤液中加MnF2使、转化为CaF2、MgF2沉淀过滤除去，得到粗硫酸锰溶液，据此解答。
【详解】（1）① mol·L，1 L该废液中含的物质的量为0.2mol，将氧化成，反应为：，结合反应可知0.2mol消耗0.1mol，用量为理论用量的1.1倍，则需要加入0.11mol，故答案为：0.11；
②若完全被氧化，则反应后溶液中不含，通过检验是否存在确定其是否完全被氧化，可取氧化后溶液加溶液，看是否出现蓝色沉淀，也可利用其还原性，滴加酸性高锰酸钾溶液检验，故答案为：取少量氧化后溶液，向其中滴加溶液，无蓝色沉淀生成(或取少量氧化后溶液，煮沸，冷却后滴入酸性稀溶液中，溶液变红)；
（2）加碳酸锰条件溶液pH值使完全转化为沉淀过滤除去，反应的离子方程式为：，故答案为：；
（3）“除杂Ⅱ”中反应之一为，该反应的平衡常数K=，故答案为：该反应的平衡常数，正向进行程度很大，可以将完全除去；
（4）取实验所得粗溶液，向其中加入1 mol·L 溶液，边加边振荡，将硫酸锰转化为Mn(OH)2，当静置后向上层清液中加入1 mol·L 溶液无沉淀生成时确保硫酸锰完全沉淀后停止滴加。过滤并洗涤沉淀，向沉淀中加入1 mol·L 至Mn(OH)2固体完全溶解，90~100℃条件下蒸发浓缩至有大量晶体析出，趁热过滤；故答案为：向其中加入1 mol·L 溶液，边加边振荡，当静置后向上层清液中加入1 mol·L 溶液无沉淀生成时停止滴加。过滤并洗涤沉淀，向沉淀中加入1 mol·L 至固体完全溶解，90~100℃条件下蒸发浓缩至有大量晶体析出，趁热过滤；
（5）由图可知加热到850℃分解2小时，的含量最高，因此应控制温度为850℃，产生的气体用1 mol·L NaOH溶液吸收。故答案为：加热到850℃分解2小时，将产生的气体通入1 mol·L NaOH溶液。
15．(1)Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
(2)提高铁元素的浸出率
(3)过滤速度更快
(4)在80℃水浴加热条件下，向“滤液”中加入2.688g铁粉，搅拌下反应2h后，过滤；滤液在真空蒸发仪中蒸发、在冰水浴中冷却结晶、过滤
(5)99.39%

【分析】废渣溶于硫酸生成硫酸亚铁和硫酸铁，过滤后滤液中加足量铁粉将硫酸铁还原为硫酸亚铁，再过滤，通过蒸发浓缩冷却结晶得到粗品，再重结晶得到硫酸亚铁晶体，据此解答。
【详解】（1）Fe3O4与硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，反应离子方程式为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O，故答案为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；
（2）将“滤渣”返回“酸浸”工序，可使Fe3O4和氧化铁更充分与硫酸发生反应，提高铁的浸取率，故答案为：提高铁元素的浸出率；
（3）抽滤装置通过减小锥形瓶内的压强，可以加快过滤速率，故答案为：过滤速度更快；
（4）由图可知温度再80℃时还原率最高，因此温度选80℃；在稳定一定是过量系数为1.2时还原率最高，因此过量系数为1.2，而在前两者相同时反应时间2h时还原率高，因为搅拌时间控制在2h，结合过量系数可得：应加入铁粉的量为氯化铁消耗铁粉量的1.2倍，则100mL“滤液”［其中c(Fe3+)=0.8mol•L-1］，结合反应可知消耗铁粉0.04mol，则需加0.04×1.2mol=0.048mol，铁粉质量为0.048×56=2.688g，同时为防止硫酸亚铁被氧化，应在真空蒸发仪中蒸发，然后冷却结晶后过滤，具体步骤为：在80℃水浴加热条件下，向“滤液”中加入2.688g铁粉，搅拌下反应2h后，过滤；滤液在真空蒸发仪中蒸发、在冰水浴中冷却结晶、过滤，故答案为：在80℃水浴加热条件下，向“滤液”中加入2.688g铁粉，搅拌下反应2h后，过滤；滤液在真空蒸发仪中蒸发、在冰水浴中冷却结晶、过滤；
（5）根据电子得失守恒可得关系式：，n()==0.02000mol•L-1×0.0429L×5=0.00429 mol，硫酸亚铁晶体样品中FeSO4•7H2O的质量分数=，故答案为：99.39%。
16．(1)[Ar]3d8
(2)
(3)Al(OH)3
(4)     防止倒吸          避免生成MgHPO4沉淀，提升NH4MgPO4产率或纯度
(5)向浸渣中加入稍过量的2mol·L-1H2SO4溶液中，充分搅拌至固体不再溶解；边搅拌边滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液，调节溶液的pH在5.0～6.0之间，过滤；将滤液加热浓缩、冷却结晶，过滤

【分析】废催化剂通入空气氧化焙烧，、NiS、转化为相应的金属氧化物同时生成二氧化碳、二氧化硫，加入碳酸钠焙烧金属氧化物转化钠盐，水浸除去滤渣，滤液加热煮沸加入盐酸调节pH得到硅酸、氢氧化铝沉淀成为滤渣X；过滤滤液加入氨气、氯化镁除去磷，滤液加入氯化钙溶液处理得到CaWO4；
【详解】（1）基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2，镍失去2个电子得到镍离子，基态镍离子的电子排布式为[Ar]3d8；
（2）高温氧化焙烧时，和空气中氧气反应生成WO3和二氧化硫，反应为；
（3）由分析可知，滤渣X的成分为和Al(OH)3；
（4）①氨气极易溶于水溶液产生倒吸，实验中球形干燥管的作用是防止倒吸；
②维持溶液pH为9～10，得到复合肥料固体，pH为9～10时磷主要以存在，则反应为；
③已知：易溶于水，、均难溶于水。向滤液中先通入后加入溶液的原因是避免生成MgHPO4沉淀，提升NH4MgPO4产率或纯度；
（5）该实验中pH=5.0时，沉淀完全；在pH=6.0时，开始沉淀。故实验方案为：向浸渣中加入稍过量的2mol·L-1H2SO4溶液中，充分搅拌至固体不再溶解；边搅拌边滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液，调节溶液的pH在5.0～6.0之间，过滤；将滤液加热浓缩、冷却结晶，过滤。
17．(1)HCl
(2)11
(3)在碱性条件下，OH-与离子筛中H+反应，使离子筛留出更多“空位”，能吸附更多Li+
(4)随温度升高，“沉锂”反应速率加快，相同时间内Li2CO3沉淀量增大；随温度升高，Li2CO3溶解度减小，Li2CO3沉淀量增大
(5)Li2CO3+H2C2O4+2FePO42LiFePO4+H2O+3CO2↑
(6)4

【分析】粉煤灰浸取液(含Al3+、Li+、Mg2+、Cl-等)为原料进行焙烧进行一定的转化，根据题设问可知，“焙烧”过程中AlCl3最终转化为Al2O3，根据元素守恒和元素价态不变，另一产物是HCl，加水溶解后“浸出”后的滤液中主要含Li+、Mg2+、Cl-等。继续加入NaOH溶液，使镁离子形成Mg(OH)2沉淀，可得到富集的Li+；加入碳酸钠溶液后，发生2Li++CO=Li2CO3↓，得到Li2CO3与H2C2O4和FePO4反应，反应方程式是Li2CO3+H2C2O4+2FePO42LiFePO4+H2O+3CO2↑；
【详解】（1）“焙烧”过程中AlCl3最终转化为Al2O3，根据元素守恒和元素价态不变，另一产物是HCl，故答案是HCl；
（2）“浸出”后的滤液中主要含Li+、Mg2+、Cl-等，加入NaOH溶液，使镁离子形成Mg(OH)2沉淀，根据Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×c2(OH-)=5.5×10-12，欲使c(Mg2+)≤5.5×10-6mol•L-1，则此时溶液中c(OH-)==，故c(H+)===10-11，故“除杂”需要调节溶液的pH不低于11；
（3）离子筛法“富集”锂的原理如图分析，离子筛中含H+和Li+，若在碱性条件下，OH-与离子筛中H+反应，使离子筛留出更多“空位”，能吸附更多Li+，故答案是在碱性条件下，OH-与离子筛中H+反应，使离子筛留出更多“空位”，能吸附更多Li+；
（4）由图像可知，温度越高，Li2CO3溶解度减小，越易产生沉淀；“沉锂”发生2Li++CO=Li2CO3↓，温度越高，反应速率越大，相同时间内产生Li2CO3含量越大，故“沉锂”反应1h，测得Li+沉淀率随温度升高而增加，其原因有随温度升高，“沉锂”反应速率加快，相同时间内Li2CO3沉淀量增大；随温度升高，Li2CO3溶解度减小，Li2CO3沉淀量增大；
（5）“合成”在高温下进行，其化学方程式为Li2CO3与H2C2O4和FePO4反应生成产物LiFePO4，分析元素化合价变化，可知FePO4中铁元素化合价由+3降到+2，做氧化剂，H2C2O4中碳元素化合价由+3价，升高到+4价，其产物是CO2，根据氧化还原反应，故反应方程式是Li2CO3+H2C2O4+2FePO42LiFePO4+H2O+3CO2↑；
（6）由题图可知，小白球表示锂离子，每个晶胞中的锂离子数为8×+4×+4×=4，故一个晶胞中含有LiFePO4的单元数有4个。
18．(1)
(2)     0.01     pH偏低，氢离子浓度过大导致氟离子和氢离子结合成HF分子
(3)     实现的提取和富集     随着pH升高，氢离子浓度减小，平衡正向移动，导致萃取率升高；若pH过高则转化为Co(OH)2沉淀，导致萃取率下降
(4)     在空气中加热首先失去结晶水，、的相对分子质量分别为183、147，结合图像可知，初始为0.1mol，A点为0.1mol；根据钴元素守恒，8.03gB中钴为0.1mol，则B中氧为，则B中Co、O的物质的量之比为0.1:0.133=3:4，故B点剩余固体产物为Co3O4     12

【分析】含钴废料焙烧后活性炭转化为二氧化碳，金属元素转化为相应氧化物；加入盐酸、亚硫酸钠浸取后加入氧化为铁离子，加入碳酸钠调节pH除去铁、铝；滤液加入氟化并调节pH除去钙、镁；滤液加入催化剂萃取出后分液，有机层反萃取出，处理后最终得到钴的氧化物；
【详解】（1）氧化生成氯离子和铁离子，离子方程式：；
（2）①，，则氟化钙溶解度更大，钙离子除尽则需要保证氟离子至少为，故为使、除尽，必须保持溶液中0.01。
②若调节溶液的pH偏低、将会导致、沉淀不完全，其原因是pH偏低，氢离子浓度过大导致氟离子和氢离子结合成HF分子；
（3）①该工艺中设计萃取、反萃取的目的是将从滤液中提取到有机层中，然后分液后再反萃取到水层中，实现的提取和富集；
②萃取率随pH升高先增大后减小的可能原因是随着pH升高，氢离子浓度减小，平衡正向移动，导致萃取率升高；若pH过高则转化为Co(OH)2沉淀，导致萃取率下降；
（4）①在空气中加热首先失去结晶水，、的相对分子质量分别为183、147，结合图像可知，初始为0.1mol，A点为0.1mol；根据钴元素守恒，8.03gB中钴为0.1mol，则B中氧为，则B中Co、O的物质的量之比为0.1:0.133=3:4，故B点剩余固体产物为Co3O4；
②钴的一种氧化物的晶胞如图所示，根据“均摊法”，晶胞中含个黑球、个白球，则钴、氧各自周围等距最近的钴、氧原子数目是相同的，以体心白球为例，周围等距最近的白球为12个，故在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有12个。
19．(1)3Se+4NO+4H++H2O=3H2SeO3+4NO↑
(2)浓盐酸
(3)HSeO、SeO、OH-
(4)在不断搅拌下向H2SeO3溶液中缓缓通入SO2气体，同时用1mol·L－1 NaOH溶液吸收多余的尾气，直至静置后在上层清液中继续通入少量SO2气体时不再产生沉淀为止，停止通入SO2气体，静置过滤洗涤，直至取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液无沉淀生成、干燥
(5)n(Fe2+)=0.06mol·L－1 ×25.00×10-3L=1.5×10-3mol

硒的质量分数为：=94.05%

【分析】含硒废料加NaNO3溶液用硫酸酸浸，硒氧化得H2SeO3，H2SeO4溶液，加浓盐酸得H2SeO3溶液，缓缓通入SO2气体，硒元素又被还原得硒单质。
【详解】（1）“浸取”时加NaNO3溶液用硫酸酸浸，单质硒大部分被氧化生成二元弱酸H2SeO3，该反应离子方程式为3Se+4NO+4H++H2O=3H2SeO3+4NO↑；故答案为：3Se+4NO+4H++H2O=3H2SeO3+4NO↑；
（2）H2SeO4溶液转化为H2SeO3溶液的实验可在如图装置中进行，+6价的硒元素具有强氧化性，还原为亚硒酸，滴液漏斗中液体是浓盐酸，浓盐酸被氧化生成氯气。故答案为：浓盐酸；
（3）H2SeO3溶液与SO2反应制备硒单质，二氧化硫具有还原性，HSeO、SeO被还原，二氧化硫是酸性氧化物，能与碱反应，反应后溶液中物质的量减少的离子有HSeO、SeO、OH-，故答案为：HSeO、SeO、OH-；
（4）生成的H2SeO3溶液为原料制取高纯硒单质，完整实验方案：取一定量H2SeO3溶液，在不断搅拌下向H2SeO3溶液中缓缓通入SO2气体，同时用1mol·L－1 NaOH溶液吸收多余的尾气，直至静置后在上层清液中继续通入少量SO2气体时不再产生沉淀为止，停止通入SO2气体，静置过滤洗涤，直至取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液无沉淀生成、干燥，得高纯硒单质。故答案为：在不断搅拌下向H2SeO3溶液中缓缓通入SO2气体，同时用1mol·L－1 NaOH溶液吸收多余的尾气，直至静置后在上层清液中继续通入少量SO2气体时不再产生沉淀为止，停止通入SO2气体，静置过滤洗涤，直至取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液无沉淀生成、干燥；
（5）n(Fe2+)=0.06mol·L－1 ×25.00×10-3L=1.5×10-3mol

硒的质量分数为：=94.05%。故答案为：n(Fe2+)=0.06mol·L－1 ×25.00×10-3L=1.5×10-3mol

硒的质量分数为：=94.05%。