专题16工艺流程题1.(2021·广东)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝()、钼()、镍()等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:已知:25℃时,的,;;;该工艺中,时,溶液中元素以的形态存在。(1)“焙烧”中,有生成,其中元素的化合价为_______。(2)“沉铝”中,生成的沉淀为_______。(3)“沉钼”中,为7.0。①生成的离子方程式为_______。②若条件控制不当,也会沉淀。为避免中混入沉淀,溶液中_______(列出算式)时,应停止加入溶液。(4)①滤液Ⅲ中,主要存在的钠盐有和,为_______。②往滤液Ⅲ中添加适量固体后,通入足量_______(填化学式)气体,再通入足量,可析出。(5)高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示,图中所示致密保护膜为一种氧化物,可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。①该氧化物为_______。②已知:和同族,和同族。在与上层的反应中,元素的化合价变为+5价,则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。【答案】(1)+6(2)(3)+=↓(4)(5)【分析】由题中信息可知,废催化剂与氢氧化钠一起焙烧后,铝和钼都发生了反应分别转化为偏铝酸钠和钼酸钠,经水浸、过滤,分离出含镍的固体滤渣,滤液I中加入过量的二氧化碳,偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到的沉淀X为氢氧化铝,滤液II中加入适量的氯化钡溶液沉钼后,过滤得到钼酸钡。【解析】(1)“焙烧”中,有生成,其中Na和O的化合价为+1和-2,根据化合价的代数和为0可知,元素的化合价为+6。(2)“沉铝”中,偏铝酸钠转化为氢氧化铝,因此,生成的沉淀为。(3)①滤液II中含有钼酸钠,加入氯化钡溶液后生成沉淀,该反应的离子方程式为+=↓。②若开始生成沉淀,则体系中恰好建立如下平衡:,该反应的化学平衡常数为。为避免中混入沉淀,必须满足,由于“沉钼”中为7.0,,所以溶液中时,开始生成沉淀,因此,时,应停止加入溶液。(4)①滤液I中加入过量的二氧化碳,偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀,同时生成碳酸氢钠,过滤得到的滤液II中含有碳酸氢钠和钼酸钠。滤液II中加入适量的氯化钡溶液沉钼后,因此,过滤得到的滤液Ⅲ中,主要存在的钠盐有和,故为。②根据侯氏制碱法的原理可知,往滤液Ⅲ中添加适量固体后,通入足量,再通入足量,可析出。(5)①由题中信息可知,致密的保护膜为一种氧化物,是由与反应生成的,联想到金属铝表面容易形成致密的氧化膜可知,该氧化物为。②由和同族、和同族可...