《2026年一本密卷高考化学》

16. （14分）一种从深海多金属结核[主要含$MnO_2$、$FeO(OH)$、$SiO_2$，有少量的$Co_2O_3$、$Al_2O_3$、$NiO$、$CuO$]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液（$NiSO_4$、$CoSO_4$、$MnSO_4$）的工艺流程如下：

已知：①金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子。
②常温下，溶液中金属离子（假定浓度均为$0.1mol·L^{-1}$）开始沉淀和完全沉淀（$c\leqslant1.0×10^{-5}mol·L^{-1}$）的$pH$：

回答下列问题：
(1)基态$Ni$的价层电子排布式为3d⁸4s²。
（2）“酸浸还原”时，“滤渣”的主要成分是______（写化学式）；$SO_2$还原$Co_2O_3$的化学方程式为_。
(3)“沉铁”时，$Fe^{2+}$转化为$Fe_2O_3$的离子方程式为4Fe²⁺ + O₂ + 4H₂O =高压200℃ 2Fe₂O₃ + 8H⁺，加热至$200℃$的主要原因是防止形成Fe(OH)₃胶体，防止其吸附其他金属阳离子，造成产率下降。
(4)“沉铝”时，未产生$Cu(OH)_2$沉淀，该溶液中$c(Cu^{2+})$不超过1×10⁻²$mol·L^{-1}$。
(5)“第二次萃取”时，Co²⁺、Ni²⁺(填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图所示，$M$表示金属元素)更稳定，这些配合物中氮原子的杂化类型为sp²。

答案： 16.
(1)3d⁸4s²
(2)SiO₂ SO₂ + Co₂O₃ + H₂SO₄ ⇌ 2CoSO₄ + H₂O
(3)4Fe²⁺ + O₂ + 4H₂O =高压200℃ 2Fe₂O₃ + 8H⁺ 防止形成Fe(OH)₃胶体，防止其吸附其他金属阳离子，造成产率下降
(4)1×10⁻²
(5)Co²⁺ Ni²⁺ sp²