纳米氧化钴在半导体和微电子行业应用广泛，某些金属废料中含有Co元素，从废料(含Co3O4、...

纳米氧化钴在半导体和微电子行业应用广泛，某些金属废料中含有Co元素，从废料(含Co3O4、Al2O3、Li2O、Fe2O3等物质) 中制备高纯度的纳米级钴的氧化物，流程如下

已知:

①LiF 难溶于水，Li2CO3微溶于水；

②钴元素常见的化合价为+2 和+3；

③部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表。

（1）步骤Ⅰ中发生的离子反应方程式_______________；

（2）步骤II加浓盐酸的作用是_______________；

（3）步骤III中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH,应使溶液的pH的取值范围为_______________； 滤渣 B 的主要成分为_________________；

（4）简述如何检验滤液B中是否还有残留的Fe3+:_______________；

（5） 经过反复洗涤、干燥后称重，将质量为3.66gCoC2O4·2H2O进行灼烧，残留固体质量如图所示。

210℃~290℃时若生成两种气体，则发生反应的化学方程式为_______________，400℃~500℃所得固体的化学式为_______________；

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电子级钴的氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域，是一种纯度很高的氧化物。现从废料（含Co3O4、Al、Si、Li2O、Fe2O3等物质）中提纯电子级钴的氧化物，其工业制取流程如下：

已知：

①物质的溶解性：LiF难溶于水，Li2CO3微溶于水；②钴元素常见的化合价为+ 2和+ 3；

③部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表。

（1）废料在处理前要粉碎，其主要目的是（回答两个方面）___________；

步骤I得到的滤液A中的溶质为___________（填化学式）。

（2）步骤II中有黄绿色气体生成，有关含钴化合物发生反应的离子方程式为_________。

（3）步骤III中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH，应使溶液的pH的取值范围为___________；滤渣B的主要成分为____________。

（4）步骤I、III、IV中均用到的分离提纯方法为_______，在实验室中完成该操作用到的玻璃仪器是__。

（5）5.49gCoC2O4·2H2O（其相对分子质量为183）经过反复洗涤、干燥后，进行灼烧，其热重分析如下表。

290℃～320℃时若生成两种气体，则发生反应的化学方程式为___________，400℃～500℃所得固体的化学式为__________。

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自然界中存在大量的金属元素和非金属元素，它们在工农业生产中有着广泛的应用。

（1）纳米氧化亚铜（Cu2O）是一种用途广泛的光电材料，已知高温下Cu2O比CuO稳定。

①画出基态Cu原子的价电子轨道排布图____________；

②从核外电子排布角度解释高温下Cu2O比CuO更稳定的原因____________。

（2）CuSO4溶液常用作农药、电镀液等，向CuSO4溶液中滴加足量浓氨水，直至产生的沉淀恰好溶解，再向其中加入适量乙醇，可析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。

①Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中存在的化学键有____________（填字母序号）。

a．离子键　　　　 b．极性键　　　 c．非极性键　　　 d．配位键

②SO42—的立体构型是____________，其中S原子的杂化轨道类型是____________。

③已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是__________________。

（3）NaCl和MgO都属于离子化合物，NaCl的熔点为801.3℃，MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是____________。

（4）合成氨工业中，原料气（N2、H2及少量CO、NH3的混合气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜（I）溶液来吸收原料气体中的CO（Ac－代表CH3COO－），该反应是：　　　

[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac（醋酸羰基三氨合铜）（I）　 △H＜0

①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________；

②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子的配位数为_________。

（5）铜的化合物种类很多，右图是氯化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为a cm，则氯化亚铜密度的计算式为：ρ=____________g/cm3（用NA表示阿伏加德罗常数）。

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。目前工业上使用一种新工艺，以便从冶炼铝的固体废料一赤泥中提取金属钒，赤泥主要含有Fe2O3、Al2O3、V2O5和CuO，具体工艺流程图如下:

已知:钒有多种价态，其中+5 价最稳定。钒在溶液中主要以VO2+和VO3-的形式存在，且存在平衡VO2++H2OVO3-+2H+。回答下列问题:

(1)磁性产品的化学式为_________________________。

(2)赤泥加入NaOH溶液，发生的离子反应方程式为___________________。能否用氨水代替NaOH溶液，___________(填“能”或“不能”)，理由是___________________________________________。

(3)滤液1生成沉淀的离子反应方程式为_________________________________________。

(4)调至pH=8的目的有两个，一是___________________，二是使VO2+转化为VO3-，此时溶液中VO2+和VO3-的物质的量之比为a:b，VO2++H2OVO3-+2H+的平衡常数K=____________________。

(5)滤液2加氯化铵生成NH4VO3的离子方程式为__________________________，该反应能发生是因为__________________________________________。

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。目前工业上使用一种新工艺，以便从冶炼铝的固体废料一赤泥中提取金属钒，赤泥主要含有Fe2O3、Al2O3、V2O5和CuO，具体工艺流程图如下:

已知:钒有多种价态，其中+5 价最稳定。钒在溶液中主要以VO2+和VO3-的形式存在，且存在平衡VO2++H2OVO3-+2H+。回答下列问题:

(1)磁性产品的化学式为_________________________。

(2)赤泥加入NaOH溶液，发生的离子反应方程式为___________________。能否用氨水代替NaOH溶液，___________(填“能”或“不能”)，理由是___________________________________________。

(3)滤液1生成沉淀的离子反应方程式为_________________________________________。

(4)调至pH=8的目的有两个，一是___________________，二是使VO2+转化为VO3-，此时溶液中VO2+和VO3-的物质的量之比为a:b，VO2++H2OVO3-+2H+的平衡常数K=____________________。

(5)滤液2加氯化铵生成NH4VO3的离子方程式为__________________________，该反应能发生是因为__________________________________________。

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在，且存在平衡VO2＋＋H2OVO3－＋2H＋。下列说法正确的是

A. 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水

B. 可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3

C. 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D. 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在，且存在平衡VO2＋＋H2OVO3－＋2H＋。下列说法正确的是

A. 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水

B. 可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3

C. 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D. 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在，且存在平衡VO2＋＋H2OVO3－＋2H＋。下列说法正确的是

A. 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水

B. 可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3

C. 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D. 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素

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自然界中存在大量元素，在工农业生产中有广泛应用。回答下列问题:

(1)人工合成的蓝宝石晶体(Al2O3)是目前半导体工业中应用最广泛的材料。

①基态Al原子中有______种运动状态不同的电子,核外电子占据最高能级的符号是_____，占据该能级电子的电子云轮廓图形状为_______。

②比较第一电高能:Mg______Al(填“>”、”<”或“=”)。在现代化学中，常利用_________上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。

(2)羰基硫(COS)存在于许多种植物中，杀虫效果显著。

①1molCOS分子中含有σ键的数目为_____，其中心原子的杂化方式为_____。

②CS2、CO2、COS的分解温度由低到高的顺序为_____。

(3)NaCl 和MgO都属于离子化合物.NaC1的熔点为801.3℃，MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是_______________。

(4)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。

则:①距离一个Fe原子最近的Mg原子个数是______，与此晶胞结构相似的常见的离子晶体是______(填名称)。

②若该晶体储氢时，H2 分子在晶胞的体心和棱心位置，晶胞的参数为dnm,則距离最近的两个H2分子之间的距离为______cm；含铁56g的该储氢合金可储存标准状况下H2 的体积为____L。

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V2O5（五氧化二钒）可作化学工业中的催化剂，广泛用于冶金、化工等行业。工业上利用冶炼铝生成的固体废料一一赤泥（主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物）提取V2O5其工艺流程图如图：

已知：①NH4VO3是白色粉末，微溶于冷水，可溶于热水。

②NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O

③V2O5是一种橙黄色片状晶体，微溶于水，不溶于乙醇，具有强氧化性。

④部分稀土金属氯化物在乙醇中溶解度较小。

（1）“碱浸”时对赤泥进行粉碎的目的是___。写出滤液1中通入足量CO2时所发生主要反应的离子方程式：___。

（2）将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，写出该磁性产品与稀硝酸反应的离子方程式：___。

（3）“洗涤”操作时可选用的洗涤剂有___。（填字母）

A.冷水　　　　 B.热水C.1%NH4Cl溶液　　　 D.乙醇

（4）需在流动空气中灼烧的原因可能是___。

（5）将0.253g产品溶于强碱溶液中，加热煮沸，调节pH为8~8.5，向反应后的溶液中加入硫酸酸化的KI溶液（过量），溶液中的还原产物为V3+离子，滴加指示剂，用0.250mol•L-1Na2S2O3溶液滴定，达到终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL，则该产品的纯度为___。

（已知：I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI，结果保留三位有效数字）

（6）水系锌离子电池是一种新型二次电池，以Zn(CF3SO3)2(三氟甲磺酸锌）为电解质，工作原理如图。放电时V2O5电极上的电极反应式为___。

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