金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。某工厂废渣的主要成分为等(与性质相似)，以该废渣为主要原料回收其中金属元素的工艺流程如图所示：请回答下列问题：

1. 金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。某工厂废渣的主要成分为 $\text{[math]}$ 等( $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 性质相似)，以该废渣为主要原料回收其中金属元素的工艺流程如图所示：

请回答下列问题：

(1) 铋位于第六周期，且与氮同主族，则铋元素在元素周期表中属于区，基态铋原子的价层电子排布式为。

(2) “焙烧”中采用高压空气的目的是， $\text{[math]}$ 转化成 $\text{[math]}$ 发生反应的化学方程式为。

(3) “氨浸”所得滤液I中的阳离子主要成分为 $\text{[math]}$ ，该步骤温度不宜过高，其原因是。

(4) 写出“碱浸”过程中发生的离子反应方程式为。

(5) 已知常温时， $\text{[math]}$ 在水溶液中存在平衡： $\text{[math]}$ ，该反应的平衡常数为K，达到平衡时测得溶液 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 。

(6) 如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，其中晶胞的边长为 $\text{[math]}$ 。

①该铋氟化物的化学式为。

②晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有个。

【考点】

晶胞的计算; 化学平衡常数; 铵盐;

【答案】

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流程题普通

1. 第五、六周期元素硒、碲是重要的稀散氧族元素，都可以作为半导体材料。一种从碲碱渣(碲和硒的含量较高，还含有少量Cu、Pb等元素)分离硒回收碲的工艺流程如下：

已知：①“水浸液”的主要成分为Na₂TeO₃、Na₂SeO₃及少量可溶性的铜、铅化合物等。“酸浸液”中硒主要以亚硒酸的形式存在。

②TeO₂为两性氧化物，微溶于水。

③亚硒酸为二元弱酸，K_a1=2.7×10^-3、K_a2=2.5×10^-8。

回答下列问题：

(1) 基态Te原子价层电子排布式为。 $\text{[math]}$ 的Se原子杂化类型为，SeO₃空间构型为。

(2) “除杂渣”的主要成分为、PbS。

(3) “中和”时控制pH为4~5，生成TeO₂沉淀，若硫酸过量，将导致Te的回收率下降的原因是。

(4) 若控制“酸浸液”的pH为2，此时溶液中 $\text{[math]}$ =。

(5) “沉硒”时生成了一种无污染的单质气体，写出“沉硒”时发生的主要反应的化学方程式。

(6) 氮化镓也是一种优良的半导体材料，GaN晶体的一种立方晶胞如图所示。该晶体中与Ga原子距离最近且相等的N原子个数为。该晶体密度为 $\text{[math]}$ ， GaN的式量为 $\text{[math]}$ ，则晶胞边长为nm(列出计算式，N_A为阿伏加德罗常数的值)。

流程题普通

2. 氧化铈( $\text{[math]}$ )是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等)为原料制备氧化铈，其工艺流程如图所示：

已知：

① $\text{[math]}$ 在空气中易被氧化，易与 $\text{[math]}$ 形成复盐沉淀；

②硫脲()具有还原性，酸性条件下易被氧化为 $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$ 在硫酸体系中能被萃取剂[ $\text{[math]}$ ]萃取，而 $\text{[math]}$ 不能。

(1) Ce的价电子排布式为 $\text{[math]}$ ，其核外填充有电子的能量最高的电子层符号为。

(2) 步骤①中加入硫脲的目的是将 $\text{[math]}$ 还原为 $\text{[math]}$ ，其离子方程式为

$\text{[math]}$ 。

(3) 硫脲中的键角：∠N-C-N∠N-C-S(填“大于”“小于”“等于”)。

(4) 步骤④萃取时存在反应： $\text{[math]}$ 。保持其它条件不变，在起始料液(含 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 溶液)中加入不同量的 $\text{[math]}$ 以改变水层中的 $\text{[math]}$ 。

通过图分析 $\text{[math]}$ [ $\text{[math]}$ ]随起始料液中 $\text{[math]}$ 变化的原因。

(5) $\text{[math]}$ 立方晶胞如图， $\text{[math]}$ 与最近 $\text{[math]}$ 的核间距为a pm。

① $\text{[math]}$ 晶胞中与 $\text{[math]}$ 最近的 $\text{[math]}$ 的个数为。

② $\text{[math]}$ 晶体的密度(列出表达式) $\text{[math]}$ 。

流程题困难

3. 高铁酸钾( $\text{[math]}$ )是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。其生产工艺如图所示：

已知：① $\text{[math]}$ 与NaOH溶液反应的产物与反应温度有关，温度较低时产物为NaCl、NaClO和 $\text{[math]}$ ；温度较高时产物为NaCl、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

②同一条件下，溶液的碱性越强，高铁酸盐的稳定性越高。

回答下列问题：

(1) 高铁酸钾( $\text{[math]}$ )铁元素化合价为价，铁元素位于元素周期表的区。

(2) 写出 $\text{[math]}$ 与NaOH溶液在较高温度下反应的离子方程式：。

(3) NaCl晶胞结构如图，设晶胞边长为a pm， $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值，则距离最近的 $\text{[math]}$ 间的距离为pm，该晶体的密度为 $\text{[math]}$ 。(列出计算式即可)

(4) 配制NaOH溶液时，将44gNaOH固体溶解在100mL水中(水的密度为 $\text{[math]}$ )，所得溶液的密度为 $\text{[math]}$ ，则该溶液的物质的量浓度为 $\text{[math]}$ 。

(5) 步骤③发生的反应的离子方程式：。

(6) 对“湿产品”进行“洗涤、干燥”时，洗涤剂最好选用____(填标号)溶液和异丙醇。 A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. KCl D. $\text{[math]}$

流程题普通