2024届高三新高考化学二轮复习题---工业流程题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024届高三新高考化学二轮复习题---工业流程题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-02-25 09:30:14 | ||
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文档简介
2024届高三新高考化学二轮复习题---工业流程题
1．（2024上·福建厦门·高三厦门一中校考阶段练习）铋酸钠（）是一种可测定锰的强氧化剂。由辉铋矿（主要成分为，含、、等杂质）制备的工艺流程如下：
已知：①易水解，难溶于冷水，与热水反应，不溶于水。
②“氧化浸取”时，硫元素转化为硫单质。
③常温下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的如表：
金属离子
开始沉淀的 7.6 2.7 4.8 4.5
沉淀完全的 9.6 3.7 6.4 5.5
回答下列问题：
(1)基态的电子轨道表示式为 。“滤渣1”的主要成分为 （填化学式）。
(2)“氧化浸取”过程中，需要控制温度不超过40℃的原因是 ，发生反应的化学方程式为 。
(3)已知，中配体的空间结构为 ，键角： （填“>”、“<”或“=”），原因是 。
(4)“氧化”过程发生反应的离子方程式为 。
(5)取制得的产品，加入足量稀硫酸和稀溶液，发生反应：，完全反应后再用的标准溶液滴定生成的，当溶液紫红色恰好褪去时，消耗标准溶液，则产品的纯度为 %。
(6)我国科学家对新型二维半导体芯片材料——的研究取得了突破性进展。的晶胞结构中的位置如图所示（略去、），已知晶胞为竖直的长方体，高为，晶体密度为。设为阿伏加德罗常数的值，则晶胞底边边长 （填含、、的计算式，不必化简）。
2．（2024上·甘肃酒泉·高三统考期末）绿矾（）可用作局部收敛剂及补血剂。某工厂产生的烧渣（主要含、FeO，还有一定量的）可用于制绿矾晶体，其工艺流程如下：
查阅资料：不溶于水，也不与稀硫酸反应。
(1)操作X的名称为 。
(2)“浸取”步骤中，反应的离子方程式分别为 、 。
(3)试剂Y的作用是将转化为。
①若试剂Y是，转化原理用离子方程式表示为，属于 （填“氧化产物”或“还原产物”）。
②若试剂Y是Fe，转化原理用离子方程式表示为 ，化工生产中②比①好，从物质利用率角度考虑，其原因是 。
(4)加入试剂Y充分反应后，如何证明滤液中已不含，写出实验操作和现象： 。
3．（2024上·广东广州·高三校考期末）某兴趣小组用部分氧化的为原料，制取高纯度的。主要操作步骤如下：
(1)在溶解过程中，做氧化剂，试写出加入发生反应的离子方程式 ；
(2)简述检验溶解过程中是否已被完全氧化成的实验操作： (可供选择的试剂：酸性溶液、KSCN溶液、氯水)。
(3)“沉铁”过程中产生红褐色沉淀，试写出相关的化学方程式 ；
(4)写出操作A中发生反应的化学方程式 。
(5)实验室配制100 mL 2.00 mol/L 溶液。
①需要18.00 mol/L浓的体积为 mL。(计算结果保留两位小数)
②下列仪器中，需要的有 (填标号)，还缺少的玻璃仪器为 (填仪器名称)。
4．（2023下·江苏无锡·高三江苏省梅村高级中学校考期末）工业生产过程中产生的含硫化合物(，等)会造成环境问题，可用多种方法脱除。
Ⅰ．由次氯酸钠碱性废水(含有杂质)处理硫酸工业尾气的流程如下：
(1)控制合适的条件有利于提高的吸收率(脱硫率)。
①脱硫时需保持溶液呈碱性，此过程的主要反应之一为：；另一个为氧化还原反应，请写出该反应的离子方程式： 。
②提高脱硫率的可行措施有 (填序号)。
a．加快通入尾气的速率 b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触 c．提高碱液pH
③温度控制在40-60℃之间，脱硫率较高，原因是 。
(2)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
Ⅱ．一种铁基脱硫剂脱除硫化氢()的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如下：
(3)写出“吸收”反应的离子方程式： 。
(4)当吸收224mL(标准状况)时，若要保持脱硫液中的物质的量不变，则所通入的氧气的物质的量为 mol。
5．（2023上·广西玉林·高三博白县中学校联考阶段练习）Mn2O3是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有少量Fe3O4、FeO、CoO、Al2O3)为原料制备Mn2O3的工艺流程如图。
25℃时，相关物质的Ksp见表。
物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Co(OH)2
Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6 1×10-32.3 1×10-12.7 1.09×10-15
已知：氢氧化氧锰(MnOOH)难溶于水和碱性溶液。
(1)MnOOH中Mn的化合价为 价。
(2)向“沉淀池Ⅰ”中加入MnO2，MnO2的作用是 ，在“沉淀池Ⅰ”中，滴加氨水调节溶液的pH，使溶液中铝、铁元素完全沉淀，则理论上pH的最小值为 (当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol L-1时，可认为该离子沉淀完全)。
(3)MnSO4转化为MnOOH的离子方程式为 。
(4)MnSO4转化为MnOOH中“Ⅲ实验操作”包含过滤、洗涤、干燥。检验MnOOH是否洗涤干净，具体操作为 。
(5)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，MnS晶胞结构如图所示。
①以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在MnS晶胞坐标系中，1号S原子坐标为(0，0，0)，3号S原子坐标为(1，1，1)，则2号S原子坐标为 。
②MnS晶胞结构如图所示，其中Mn的配位数为 。
③已知：MnS晶体的密度为ρg cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值。则MnS晶胞中阴、阳离子最近距离为 pm(列出计算式即可)。
6．（2023上·四川内江·高三威远中学校校考阶段练习）资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用，如回收利用电解精炼铜的阳极泥中含有的银、铂、金等贵重金属。提炼阳极泥的方法有多种，湿法提炼是其中重要的一种，其主要生产流程如下：
请回答下列问题：
(1)各步生产流程中都涉及了同一种分离方法，该方法需要的玻璃仪器有玻璃棒和 。
(2)脱铜渣A中含有AgCl，它溶于浓氨水的离子方程式为 。
(3)已知N2H4 被银氨溶液氧化的产物是氮气，则每生成1 mol Ag，需要消耗 g N2H4。
(4)固体B中单质Au在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4，在NaAuCl4中Au元素的化合价为 ，该反应的离子方程式为 。
(5)阳极泥中的铜可以用FeCl3 溶液浸出，所得溶液主要含有的阳离子为Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋；结合下图分析：(其中的纵坐标代表金属阳离子浓度的对数)
①要从浸出液中提纯铜，最好先加入酸化的双氧水，目的是 (用离子方程式表示)，然后加入适量的CuO调节pH=3.7，除去 (离子)；
②根据图中数据计算可得Cu(OH)2的Ksp约为 。
7．（2024上·河南周口·高三统考阶段练习）利用含钴废料(主要成分为Co、Ni、Mn、Pb以及、等)制备碳酸钴和硫酸镍晶体的一种工艺流程如图所示：
已知：；。
请回答下列问题：
(1)基态Co原子的价电子排布式为 。铂钴合金具有较高的永磁性能，其晶胞如图所示，若A点Pt原子的坐标参数为，则B点Pt原子的坐标参数为 。
(2)“碱浸”时所得滤液中溶质的主要成分为NaOH和 。“酸浸”时发生反应的总离子方程式为 。
(3)“萃取”时萃取的反应原理如下：，若萃取剂的量一定时， (填“一次萃取”或“少量多次萃取”)的萃取效率更高。若“酸浸”后浸出液的pH=0，，萃取完成后水相中为，则钴的萃取率为 (结果保留一位小数，溶液体积变化忽略不计)。
(4)“沉锰”时，转化为，则“沉锰”时发生反应的离子方程式为 。
(5)可以通过电解溶液获得单质，Co和较浓的盐酸，其工作原理如图所示：
其中膜a和膜b中，属于阳离子交换膜的是 。若Ⅱ室溶液中溶质的质量增加了73g，则理论上获得的单质Co的质量为 。
8．（2023上·重庆·高三重庆一中校考期中）已知某工业废水中含有大量的，还可能大量存在中的几种，以及部分污泥，通过下列流程可从该废水中回收晶体及固体单质。已知氧化性：。
(1)不做任何实验就可以确定上述工业废水中一定不存在的离子是 (填离子符号)
(2)根据步骤2中得到固体混合物可以确定上述工业废水中肯定存在的离子是 (填离子符号)。
(3)的存在对回收晶体的纯度 (填“有”或“无)影响，理由是 。
(4)检验上述工业废水中是否存在常用方法的名称是 。
(5)步骤3中加入的试剂X为 (填试剂名称)，发生反应的离子方程式为 。
(6)步骤4中涉及的操作是： 、 、过滤、洗涤、烘干。烘干操作需在低温条件下进行，原因是 。
9．（2023上·重庆·高三重庆一中校考期中）钠及其化合物在日常生活和化工生产中应用广泛。
(1)实验室中少量的钠通常保存在 中。钠在实验室中常用作强除水剂，将钠块加入正己烷中可除去其中微量的水，该反应的化学方程式为 。
(2)“神舟号”载人航天器的返回舱内，为防止CO2浓度过大引起宇航员困乏，用过氧化钠降低CO2的浓度，有关反应的化学方程式是 。
(3)工业通过电解产生金属钠：，过程如下：
已知：电解时需要将加热至熔融状态。熔点为801℃，为降低能耗，通常加入，从而把熔点降至约580℃。
①把固体加热至熔融状态，目的是 (用电离方程式表示)。
②过程I，能发生像那样的电解反应而被消耗。但在过程I中却不断地被重新生成，原因是 。
(4)以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠，其步骤如下：
①生成晶体A的化学方程式为 。
②“300℃加热”时，用到的实验仪器除酒精灯、玻璃棒、泥三角、坩埚钳、三角架外，还必须使用的仪器有 (填名称)。
10．（2023上·四川成都·高三成都七中校考阶段练习）钛(Ti)的性质稳定，有良好的耐高温、抗酸碱、高强度、低密度等特性，工业上常用钛铁矿(主要含和少量、MgO、、等)通过如图所示工艺流程制取钛，并回收镁、铝、铁等。
已知：①易水解，只能存在于强酸性溶液中；
②常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。
金属离子
开始沉淀的pH 2.2 6.5 3.5 9.5
沉淀完全()的pH 3.2 9.7 4.7 11.1
(1)为了提高“酸溶”的速率，可采取的措施有 (任写一点)
(2)“酸溶”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式： 。
(3)“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.1，依次析出的金属离子是 (填离子符号)；当沉淀完全时，“母液”中的浓度为 。
(4)“酸溶”后，加入热水进行水浸可得水浸渣()，写出“水浸”过程的离子反应方程式 。
(5)“氯化”过程在高温下会生成一种有毒气体，写出“氯化”过程的化学方程式 。
(6)“还原”在800~900℃及惰性气体的保护下进行，要在惰性气体的保护下进行的原因是 。
11．（2023上·云南昆明·高三昆明一中校考阶段练习）高纯四氧化三锰是电子工业生产锰锌氧软磁材料重要原料之一、以菱锰矿(主要成分为，含和少量Fe、Cu、Ni、Ca、Mg等元素)为原料制备四氧化三锰工艺流程如下图所示。
回答下列问题：
(1)酸浸时发生反应的离子方程式为 。
(2)“滤渣1”的主要成分为、，还含有 (填化学式)。
(3)福美钠的化学式为。生成福美镍沉淀的结构为，其中硫与镍之间的结合方式为下列中的 (填标号)；
A．离子键 B．金属键 C．氢键 D．配位键
25℃，电离常数 (填“大于”“小于”或“等于”)，其判断理由是 。
(4)除钙镁时，、沉淀后溶液中 ［已知、]
(5)除硅时，絮凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，可通过“吸附—电中和—架桥”使硅酸胶体絮凝沉淀，硅酸胶体粒子带 电荷(填“正”或“负”)。
(6)在空气中被氧化生成反应的化学方程式为 。
(7)可表示为，温度高于1170℃时属于立方晶体，其中占据晶胞的顶点、面心及内部交错的4个小立方体的体心，与金刚石晶胞中碳原子占据的位置相似(金刚石晶胞如图所示)。若晶体的密度为，则晶胞参数 pm(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
12．（2023上·江西宜春·高三上高三中校考阶段练习）磷酸锌常用作氯化橡胶合成高分子材料的阻燃剂。工业上利用烧渣灰(主要含ZnO，还含少量FeO、Al2O3、CuO及SiO2)为原料制取磷酸锌的工艺流程如图所示：
已知：①[Zn3(PO4)2]在水中几乎不溶，其在水中的溶解度随温度的升高而降低；
②“溶1”中几种金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH如下表所示：
金属离子 Al3+ Fe3+ Cu2+ Zn2+
开始沉淀的pH 3.0 2.2 5.4 6.5
沉淀完全的pH 5.0 3.6 6.7 8.5
(1)写出通入H2S所发生的离子反应方程式
(2)用硫酸浸烧渣灰，为提高酸浸时锌的浸出率，可以采取的措施是 (填一条)。
(3)加入H2O2的作用 。
(4)经过滤2得到滤渣的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3，则用NaOH溶液调节pH的范围是 。
(5)加入Na2HPO4溶液发生反应的离子方程式为 。
(6)洗涤磷酸锌沉淀时应选用 (填“冷水”或“热水”)。
(7)通入H2S是为了除铜离子，25℃时，当通入H2S达到饱和时测得溶液的pH=1，c(H2S)=0.1mol·L-1，此时溶液中c(Cu2+)= 6.3×10-15mol·L-1，则CuS的溶度积Ksp= (已知： 25℃时，H2S的电离平衡常数Ka1=1×10-7，Ka2=1×10-15)。
13．（2023上·河北唐山·高三开滦第一中学校考期中）镍催化剂的主要成分为Ni，还含有一定量Al、Fe及氧化铁、少量其他不溶性物质，回收废镍催化剂制备硫酸镍晶体的工艺流程如下：
常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子
开始沉淀时的pH 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时的pH 8.7 4.7 3.2 9.0
(1)提高“碱浸”速率的措施是 (任写两点即可)。
(2)为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。该反应的化学反应方程式是 。
(3)“氧化”步骤中加入的目的是 (用离子方程式表示)。
(4)“调pH”时，最适宜的pH范围是 。
(5)若工艺流程改为先“调pH”后“氧化”，“滤液③”中可能含有的杂质离子为 。
(6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系：
温度 低于30.8℃ 30.8℃～53.8℃ 53.8℃～280℃ 高于280℃
晶体形态 多种结晶水合物
从溶液获得稳定的晶体的操作依次 。
(7)硫酸镍在强碱溶液中用氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。该反应的离子方程式是 。
14．（2023上·福建三明·高三三明一中校考阶段练习）电子工业常用过量的 FeCl3 溶液腐蚀绝缘板上的铜箔来制造电路板。利用腐蚀废液 可制铁红，过程如图：
(1)反应①的离子方程式有 。
(2)试剂 a 可以是___________。
A．HCl B．H2SO4 C．KOH 溶液 D．Na2CO3 溶液
(3)操作Ⅱ为 。
(4)检验溶液 1 中是否含有 Fe3+ 的试剂是 。
(5)经检验铁红中有 Fe3O4，取 100 g 产品，用足量稀硫酸溶解，逐滴加入 0.100 mol·L-1高锰酸钾溶液 40.0 mL 至恰好反应完全，反应的离子方程式为 ， 则 Fe3O4 的物质的量为 mol。
15．（2023上·四川·高三四川师范大学附属中学校考期中）某地轮胎厂排出的酸性废水中主要含有、、、。某学校化学兴趣小组同学设计如图方案将该酸性废水变废为宝。
已知：在空气中难以稳定存在，极易被氧化为。
回答下列问题：
(1)检验该废水中含有的方法的名称为 ，为了排除微量钠盐干扰，需要使用 进行观察。
(2)同学们取5mL该废水于一试管中，向该试管中逐滴加入NaOH溶液至溶液呈碱性，在此过程中，原废水中的离子的物质的量会发生明显变化的是 (填离子符号)。
(3)写出加入粉末a与反应的化学方程式并用双线桥标明电子转移情况： 。
(4)试剂b为 (填化学式)，向溶液2加入适量试剂b的目的 。
(5)生成沉淀2的离子方程式为 。
16．（2023上·四川成都·高三石室中学校考期中）CoCl2可用于电镀，是一种性能优越的电池前驱材料，由含钴矿(Co 元素主要以 Co2O3、CoO 的形式存在，还含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素，碳及有机物等)制取氯化钴晶体的一种工艺流程如下：
已知：①焦亚硫酸钠(Na2S2O5) 常作食品抗氧化剂；②CaF2、MgF2难溶于水；③CoCl2·6H2O (M=238g/mol) 的熔点为86℃，易溶于水、乙醚等，常温下稳定无毒，加热至110~120 ℃时， 失去结晶水变成有毒的无水氯化钴；
④部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀的pH见表：
Co3+ Fe3+ Cu2+ Co2+ Fe2+ Zn2+ Mn2+ Mg2+
开始沉淀pH 0.3 2.7 5.5 7.2 7.6 7.6 8.3 9.6
完全沉淀pH 1.1 3.2 6.6 9.2 9.6 9.2 9.3 11.1
回答下列问题：
(1)550 ℃焙烧的目的是 。
(2)浸取的过程中，用离子方程式表示 Na2S2O5的作用 。
(3)向滤液1中加入NaClO3溶液的作用是 。
(4)加入Na2CO3溶液生成滤渣2的主要离子方程式为 。
滤液3经过多次萃取和反萃取制备CoCl2晶体：
(5)滤液3中加入萃取剂 I，然后用稀盐酸反萃取的目的是回收利用萃取剂及分离出 、Cu2+。
(6)氯化钴溶液经过 过滤、洗涤、干燥得到晶体。在干燥晶体 CoCl2·6H2O 时需在减压环境下烘干的原因是 。
(7)为测定制得的产品的纯度，现称取2.00 g CoCl2·6H2O样品，将其用适当试剂转化为 CoC2O4再转化为草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用0.1000mol·L l高锰酸钾溶液滴定，当达到滴定终点时，共用去高锰酸钾溶液24.00 mL，该产品的纯度 为 %。
17．（2023上·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨市第六中学校校考期中）碳酸锰可作为陶瓷、涂料和清漆的原料，氧化铜是玻璃、搪瓷、陶瓷等工业的着色剂。一种利用铜矿(主要成分是CuS，含杂质FeS、)、软锰矿(主要成分是，含杂质、)联合制备、CuO的工艺流程如下(软锰矿相对铜矿稍过量)：
常温下，有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表：
金属离子
开始沉淀时的pH 7.0 2.2 3.5 5.6 8.0
沉淀完全时()的pH 9.0 3.2 4.7 6.7 10.0
回答下列问题：
(1)“滤渣a”中含硫单质，还含有 (填化学式)。
(2)已知的氧化性比+3价铁的强，写出“酸浸”时FeS参与反应的离子方程式： 。软锰矿稍过量的主要目的是 。
(3)除铁铝操作控制溶液的pH最小为 ，常需要加热煮沸的目的是 。
(4)“沉锰”中生成的离子方程式为 。
(5)实验室对沉淀进行洗涤的操作是 。
(6)“蒸氨”所得气体为混合物，则其成分是 (填化学式)。
18．（2023上·天津·高三天津市新华中学校考阶段练习）硫酸亚铁晶体在医药上做补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：
请回答下列问题：
(1)向操作①的滤液中滴加溶液后变为红色，则该滤液中含有 (填离子符号)。
(2)操作②中反应的离子方程式： 。
(3)操作③中反应的离子方程式： 。
(4)操作④中系列操作的步骤：过滤、 、 、灼烧、冷却至室温、称量。
(5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为 g(用含a的代数式表示)。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．(1) 和
(2) 防止盐酸挥发和双氧水分解
(3) 三角锥形 < 二者中心原子的为杂化，孤电子对数目：二对，一对，孤电子对越多，斥力越大，键角越小。
(4)
(5)65.8
(6)
【分析】氧化浸取时，铋元素转化为Bi3+，S元素转化为S单质，向辉铋矿中加入过氧化氢溶液和盐酸，过氧化氢具有氧化性，将Bi氧化为Bi3+，FeS氧化为Fe3+和单质S，CuO与盐酸反应生成Cu2+，滤渣I为S何SiO2，滤液中含有Bi3+、Fe3+、Cu2+，再调节pH除Fe3+，得到滤渣II为Fe(OH)3，过滤后向滤液加入氨水，将Cu2+转化为[Cu(NH3)4]2+，Bi3+转化为氢氧化铋沉淀，过滤，滤渣为氢氧化铋沉淀，加入NaOH和Cl2，生成，分离出来即可。
【详解】（1）Fe为26号元素，基态Fe3+的3d电子排布式为3d5，则电子轨道表示式为：；由分析可知，“滤渣1”的主要成分为和；
（2）由流程可知，氧化浸取过程中使用盐酸易挥发，过氧化氢易分解，故需要控制温度不超过40℃；FeS2发生反应生成FeCl3和S，反应的化学方程式为：；
（3）中配体为NH3，空间结构为三角锥形；键角：<；因为二者中心原子的为杂化，中O原子含孤电子对数目为二对，中N原子含一对孤电子对，孤电子对越多，斥力越大，键角越小；
（4）由分析可知，氧化过程中氢氧化铋沉淀加入NaOH和Cl2，生成，离子方程式为：；
（5）根据反应方程式，，可得关系式：，故有n()=n()=，则产品的纯度为=65.8%；
（6）由题干晶胞结构示意图可知，一个的晶胞结构中含有Se2-的个数为，即1个晶胞中含有2个，已知晶胞为竖直的长方体，高为，晶体密度为，为阿伏加德罗常数的值，则一个晶胞的质量为：，一个晶胞的体积为，则有，故晶胞底边边长为a=。
2．(1)过滤
(2)
(3) 氧化产物 铁消耗掉过量的稀硫酸，同时生成FeSO4利于提高物质利用率
(4)取少量充分反应后的滤液于试管中，滴加KSCN溶液不变成红色，则滤液中已不含Fe3+
【分析】“浸取”过程，Fe2O3、FeO与过量稀硫酸充分反应生成Fe2(SO4)3、FeSO4，SiO2不溶于水也不与稀硫酸反应，经过滤得含Fe2(SO4)3、FeSO4和稀硫酸的滤液以及SiO2固体，向滤液中加入试剂Y将Fe3+还原为Fe2+，得到FeSO4溶液，最后再从FeSO4溶液中获得绿矾晶体。
【详解】（1）经操作X得到滤液和SiO2固体，则操作X的名称为过滤；
（2）“浸取”过程，Fe2O3、FeO分别与过量稀硫酸充分反应生成Fe2(SO4)3、FeSO4，则反应的离子方程式分别为：、；
（3）①SO2被Fe3+氧化为，则属于氧化产物；
②若试剂Y是Fe，则Fe3+被Fe还原为Fe2+，转化原理的离子方程式为：，酸浸过程稀硫酸过量，再加入还原剂铁时，过量稀硫酸与铁反应生成FeSO4，则化工生产中②比①好，其原因是：铁消耗掉过量的稀硫酸，同时生成FeSO4利于提高物质利用率；
（4）检验Fe3+可用KSCN溶液，则加入试剂Y充分反应后，证明滤液中已不含Fe3+的实验操作和现象为：取少量充分反应后的滤液于试管中，滴加KSCN溶液不变成红色，则滤液中已不含Fe3+。
3．(1)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O
(2)取少量酸性KMnO4溶液于试管中，向其中滴入适量待测液，若酸性KMnO4溶液紫红色没有褪去，说明Fe2＋被完全氧化
(3)6NH3 H2O+Fe2(SO4)3=2Fe(OH)3↓+3(NH4)2SO4
(4)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(5) 11.1 BDEG 玻璃棒
【分析】用部分氧化的为原料，用过氧化氢和硫酸溶解并将二价铁氧化为三价铁，之后用一水合氨和三价铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，过滤、洗涤、干燥后加热分解氢氧化铁生成氧化铁。
【详解】（1）在溶解过程中，做氧化剂，把氧化为，加入发生反应的离子方程式2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；
（2）具有还原性，若亚铁离子有残留，则滴入酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾能被亚铁离子还原而褪色，所以检验溶解过程中Fe2＋是否已被完全氧化成Fe3＋实验操作：取少量酸性KMnO4溶液于试管中，向其中滴入适量待测液，若酸性KMnO4溶液紫红色没有褪去，说明Fe2＋被完全氧化；
（3）“沉铁”过程中Fe3＋和氨水反应产生红褐色氢氧化铁沉淀，反应的化学方程式为；
（4）则操作A包括过滤、洗涤、灼烧；操作A中灼烧氢氧化铁分解为氧化铁和水，发生反应的化学方程式2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O；
（5）①配制溶液，根据稀释前后硫酸物质的量不变，需要浓的体积为；
②用浓硫酸稀释成稀硫酸，步骤有：计算、量取、稀释(并冷却)、移液、洗涤、定容、摇匀，需要的仪器中必须用到的有量筒、烧杯、100mL容量瓶、胶头滴管，还缺少的玻璃仪器为玻璃棒。
4．(1) (或) bc 温度过低，反应速率慢；温度过高溶解度减小(或温度过高NaClO或HClO不稳定分解)
(2)(或)
(3)
(4)
【分析】次氯酸钠碱性废水(含有杂质)处理硫酸工业尾气的，二氧化硫和次氯酸钠溶液反应生成硫酸根和氯离子，硫酸根和钙离子结合生成硫酸钙，过滤，得到滤渣硫酸钙，滤液主要成分是硫酸钠、氯化钠，经过一系列过程得到硫酸钠晶体。
【详解】（1）①废水中含有次氯酸钠，可以将SO氧化为SO，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为SO＋ClO-=SO＋Cl-或；
②a．加快通入尾气的速率，导致气体无法与液体充分接触，会降低脱硫效率，a不符合题意；
b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触，可以增大气体和液体的接触面积，提高脱硫效率，b符合题意；
c．SO2为酸性氧化物，提高碱液pH可以充分吸收SO2，提高脱硫效率，c符合题意；
综上所述答案为bc；
③温度过低，反应速率慢；温度过高NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小，所以温度控制在40～60℃之间。
（2）废水中含有钙离子，SO2会被氧化为硫酸根，得到微溶物硫酸钙，所以滤渣的主要成分为CaSO4或CaSO4·2H2O。
（3）据图可知吸收过程中Fe3+将H2S氧化为S，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为。
（4）据图可知Fe3+为催化剂，整个过程的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O，224 mL(标准状况)H2S的物质的量为=1×10-2mol，所需氧气的物质的量为5×10-3mol。
5．(1)+3
(2) 将二价铁氧化为三价铁，便于后续除杂 4.9
(3)
(4)取少量最后一次洗涤液，向其中滴加BaCl2溶液，若不出现白色浑浊，说明MnOOH已洗涤干净，反之则未洗涤干净
(5) (，1，) 6
【分析】菱锰矿加入硫酸进行酸浸，酸浸后得到的溶液中含Mn2+、Fe2+、Fe3+、Co2+、Al3+等；结合已知中Ksp[Fe(OH)3]、Ksp[Fe(OH)2]和Ksp[Mn(OH)2]的相对大小知，Fe3+更容易除去，故在酸性环境中加入MnO2，可将Fe2+氧化成Fe3+，便于后续除杂，而MnO2自身被还原成Mn2+，再用氨水调pH，促使Al3+、Fe3+形成沉淀除去；沉淀池Ⅰ后得到的滤液中含Mn2+、Co2+，沉淀池Ⅱ加含S2-沉淀剂得到的沉淀2是CoS，得到含MnSO4的溶液[含杂质(NH4)2SO4]，通过蒸发浓缩、趁热过滤可以提取MnSO4晶体；再加双氧水氧化、氨水生成MnOOH，再加热得到Mn2O3。
【详解】（1）MnOOH中氢氧化合价分别为+1、-2，根据化合价代数和为零，则Mn的化合价为+3；
（2）分析可知，加入二氧化锰将二价铁氧化为三价铁，便于后续除杂；根据已知Ksp[Fe(OH)3]、Ksp[Al(OH)3]，当铝元素完全沉淀时铁元素已完全沉淀，此时，pOH=9.1，pH=4.9，所以滴加氨水调节溶液的pH，使溶液中铝、铁元素完全沉淀，则理论上的最小值为4.9；
（3）MnSO4溶液加入3%双氧水、氨水转化为MnOOH，Mn的化合价由+2价升高到+3价，H2O2中O的化合价由-1价降低到-2价，根据得失电子守恒可得反应的离子方程式为；
（4）MnOOH中混有，检验MnOOH是否洗涤干净，就是检验，具体操作为：取少量最后一次洗涤液，向其中滴加BaCl2溶液，若不出现白色浑浊，说明MnOOH已洗涤干净，反之则未洗涤干净；。
（5）①2号S位于正方体后面的面心位置，因此坐标为(，1，)；
②MnS晶胞结构如图所示，其中Mn的xyz轴上各有2个S，故其配位数为6；
③阴阳离子最近的距离是棱长的一半，根据“均摊法”，晶胞中含个Mn、个MnS，令晶胞参数为apm，则晶体密度为，，故阴阳离子最近距离是。
6．(1)烧杯、漏斗
(2)
(3)8
(4) ＋3
(5) Fe3＋
【分析】电解精炼铜的阳极泥，灼烧、酸浸、过滤，得到脱铜渣A，加入氨水过滤分离得到溶液和固体B；溶液中加入，得到银单质；固体B在酸性条件下，与次氯酸钠、氯化钠反应生成，通入二氧化硫还原得到和溶液；溶液中加入锌粉，得到、合金。
【详解】（1）各步生产流程中都涉及了同一种分离方法为固体和溶液分离，该方法需要的玻璃仪器有玻璃棒和烧杯、漏斗；
（2）脱铜渣A中含有AgCl，它溶于浓氨水的离子方程式为；
（3）已知N2H4 被银氨溶液氧化的产物是氮气，，，，则每生成1 mol Ag，需要消耗的物质的量为0.25mol，质量为；
（4）固体B中单质Au在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4，在NaAuCl4中钠的化合价是+1价，氯的化合价是-1价，则Au元素的化合价为+3价；该反应的离子方程式为；
（5）要从浸出液中提纯铜，最好先加入酸化的双氧水，目的是；然后加入适量的CuO调节pH=3.7，全部沉淀，铜离子不沉淀，便于除去；，根据图中数据，时，，，，。
7．(1)
(2)
(3) 少量多次萃取 83.3%
(4)
(5) 膜a 59g
【分析】含钴废料经氢氧化钠处理可以除去SiO2，转化为Na2SiO3，Co、Ni、Mn、Pb以及经硫酸和过氧化氢处理得到滤渣PbSO4和含Co2+、Mn2+、Ni2+的溶液，再经有机相萃取分离Co2+和Mn2+、Ni2+。
【详解】（1）基态Co原子的价电子排布式为，B点Pt原子的坐标参数为。
（2）“碱浸”时发生反应：2NaOH+SiO2=+H2O，所得滤液中溶质的主要成分为NaOH和，“酸浸”时发生还原反应，过氧化氢为还原剂，总离子方程式为。
（3）“萃取”时，若萃取剂的量一定时，少量多次萃取的萃取效率更高。氢离子的浓度由变成，增加，由可知Co2+减少，故钴的萃取率为。
（4）“沉锰”时，转化为，Mn2+转化为MnO2，故离子方程式为。
（5）电解溶液时阳极水失去电子产生氧气，即，阴极发生，阳极的氢离子透过阳离子交换膜a进入产品室，阴极Cl-透过阴离子交换膜b进入产品室产生浓盐酸。若Ⅱ室溶液中溶质的质量增加了73g，即共转移2molHCl，说明有2mol氢离子移向产品室，故电路中共转移2mol电子，由可知理论上获得的单质Co为1mol，质量为59g。
8．(1)、
(2)
(3) 无 会与反应生成
(4)焰色试验
(5) 稀硫酸
(6) 蒸发浓缩 降温结晶 防止品体受热分解或防止晶体受热失去结晶水
【分析】工业废水中含有大量的，与，与不能共存，故一定没有、；将废水过滤可以除去废水中的污泥；向溶液中加入过量的Fe，过滤后得到固体混合物，可以证明溶液中含有Cu2+，固体混合物为Fe和Cu，溶液2为FeSO4溶液；向固体混合物中加入试剂X，得到FeSO4溶液和固体单质，固体单质为Cu，则试剂X为稀硫酸，既能溶解部分铁，又不引入新杂质离子；FeSO4溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干得到。
【详解】（1）某工业废水中含有大量的，则根据离子共存的原则可知，不做任何实验就可以确定上述工业废水中一定不存在的离子是、；
（2）由分析可知，上述工业废水中肯定存在的离子是；
（3）有强氧化性，能被过量的铁还原为，故对的分离提纯无影响，故答案为：无；会与反应生成；
（4）钠的焰色试验为黄色，则检验上述工业废水中是否存在常用方法的名称是焰色试验；
（5）步骤3中加入的试剂为稀硫酸，既能溶解部分铁，又不引入新杂质离子，发生反应的离子方程式为：；
（6）FeSO4溶液经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干得到；含结晶水的位置，加热时容易失去结晶水，则采用降温结晶的原因是：防止品体受热分解或防止晶体受热失去结晶水。
9．(1) 煤油或石蜡油
(2)
(3) 钙比钠活泼，氯化钙电解生成的钙又与氯化钠发生置换反应生成钠和氯化钙
(4) 坩埚
【分析】（3）工业通过电解熔融的NaCl产生金属钠，为降低能耗，通常加入降低熔点，发生的反应为：，产生的钠为粗钠，再与反应，最终达到金属钠。
（4）利用碳酸氢钠溶解度小的性质，以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠由于溶解度小而析出，过滤后得到碳酸氢钠晶体，加热分解得到碳酸钠。
【详解】（1）钠性质活泼，易与空气中的氧气和水反应，密度小于水，大于煤油（或石蜡油），不与煤油（或石蜡油）反应，可以保存在煤油或者石蜡中隔绝空气；钠在实验室中常用作强除水剂，将钠块加入正己烷中可除去其中微量的水，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：。
（2）过氧化钠可以与反应，生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式是：。
（3）①NaCl为电解质，固体不导电，熔融状态下能够导电，破坏离子键，产生自由移动的和，所以把NaCl固体加热至熔融状态，是为了使其电离，电离方程式为：；
②钙比钠活泼，氯化钙电解生成的钙又与氯化钠发生置换反应生成钠和氯化钙。
（4）①根据流程可知，晶体A为，在氯化钠溶液中加入碳酸氢铵粉末，水浴条件下生成碳酸氢钠和氯化铵，化学方程式为：；
②“300℃加热”时，用到的实验仪器除酒精灯、玻璃棒、泥三角、坩埚钳、三角架和坩埚，题目所给仪器缺少坩埚，所以还必须使用的仪器为坩埚。
10．(1)搅拌或粉碎或适当提高硫酸的浓度
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)防止镁与空气中氧气、氮气反应
【分析】钛铁矿(主要含FeTiO3和少量SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3等)中加入硫酸，二氧化硅不反应，其他物质与硫酸反应，过滤，向滤液中加入热水，过滤得到TiO2·xH2O，煅烧得到TiO2，再氯化得到四氯化钛，四氯化钛和镁反应生成钛和氯化镁，滤液中滴加氨水分步沉淀金属离子得到氢氧化物。
【详解】（1）为了提高“酸溶”的速率，主要从接触面积、浓度、温度考虑，因此可采取的措施有搅拌或粉碎或适当提高硫酸的浓度；故答案为：搅拌或粉碎或适当提高硫酸的浓度；
（2）“酸溶”后，FeTiO3与硫酸反应生成TiOSO4、FeSO4和水，则反应的离子方程式：；
（3）“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.1，根据金属离子沉淀完全的pH值得到依次析出的金属离子是；当Mg2+沉淀完全时，pH=11.1，则“母液”中Al3+的浓度为mol·L-1；故答案为：；；
（4）TiOSO4完全水解生成TiO2 xH2O沉淀和硫酸，则反应的离子方程式为：
（5）“氯化”过程在高温下会生成一种有毒气体CO，还有TiCl4，则“氯化”过程的化学方程式；
（6）“还原”在800~900℃及惰性气体的保护下进行，要在惰性气体的保护下进行的原因是Mg是活泼性金属，在空气中与氧气、氮气反应，因此防止镁与空气中氧气、氮气反应；故答案为：防止镁与空气中氧气、氮气反应。
11．(1)
(2)CaSO4
(3) D 大于 S原子含有孤电子对，Ni原子含有空轨道，硫与镍之间的结合方式为配位键，故选D。O的电负性大于S，则中-OH的极性大于中-SH的极性，-OH更容易电离出H+
(4)
(5)负
(6)6+O2=2+6H2O
(7)
【分析】生产高纯硫酸锰晶体工艺流程中，软锰矿加入铁屑和稀硫酸溶解，形成MnSO4、FeSO4、MgSO4、NiSO4溶液，其中SiO2和大部分CaSO4进入滤渣1，“氧化”过程加入H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+，“调节pH”过程加入CaCO3，形成Fe(OH)3沉淀过滤除去，“除镍”过程加入MnS，形成NiS沉淀除去，之后加入MnF2，形成CaF2和MgF2沉淀过滤除去，最后溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到MnSO4晶体。
【详解】（1）“酸浸”过程中碳酸锰和氢离子反应生成锰离子和水、二氧化碳气体，离子方程式为：。
（2）钙的氧化物和硫酸生成不溶物硫酸钙，“滤渣1”的主要成分为、，还含有CaSO4。
（3）S原子含有孤电子对，Ni原子含有空轨道，硫与镍之间的结合方式为配位键，故选D。O的电负性大于S，则中-OH的极性大于中-SH的极性，-OH更容易电离出H+，则25℃，电离常数大于。
（4）除钙镁时，、沉淀后溶液中。
（5）除硅时，絮凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺带正电，可通过“吸附—电中和—架桥”使硅酸胶体絮凝沉淀，硅酸胶体粒子带负电荷。
（6）在空气中被氧化生成，Mn元素由+2价上升到+价，O元素化合价由0价下降到-2价，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：6+O2=2+6H2O。
（7）由Mn3O4的晶胞结构可知，其中Mn2+占据晶胞的顶点、面心及内部交错的4个小立方体的体心，Mn2+的个数为4+6×+8×=8，则该晶胞中含有O原子的个数为，晶体的密度为，则 pm。
12．(1)H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
(2)延长浸泡时间或充分搅拌或适量增加硫酸的量或适当加热(合理答案均可)
(3)将Fe2+氧化为Fe3+
(4)5.0≤pH < 5.4
(5)3Zn2++2HPO=Zn3(PO4)2 ↓+ 2H+
(6)热水
(7)6.3×10 36
【分析】烧渣灰(主要含ZnO，还含少量FeO、Al2O3、CuO及SiO2等)加入稀硫酸，烧渣灰的中ZnO，FeO、Al2O3、CuO溶解，SiO2不溶，形成滤渣，溶液1中加入H2O2溶液，将亚铁离子氧化生成铁离子，并加入氢氧化钠溶液调节pH至5.0，除去铁离子和铝离子，生成氢氧化铁和Al(OH)3沉淀，溶液2为金属阳离子主要为Cu2+、Zn2+，加入通入硫化氢，生成CuS沉淀，溶液3为Zn2+加入Na2HPO4，可生成Zn3(PO4)2沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到磷酸锌；
【详解】（1）通入H2S与Cu2+反应生成CuS沉淀，发生的离子反应方程式H2S+Cu2+=CuS↓+2H+；
（2）“酸溶”时，为提高锌的浸出率，加快反应速率，可采取的措施有延长浸泡时间或充分搅拌或适量增加硫酸的量或适当加热，故答案为：延长浸泡时间或充分搅拌或适量增加硫酸的量或适当加热；
（3）H2O2具有氧化性，Fe2+具有还原性，加入H2O2的作用是：将亚铁离子氧化生成铁离子，故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；
（4）过滤2得到滤渣的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3，Fe3+、Al3+完全沉淀的pH分别为3.6、5.0，为完全除去两离子应调节溶液的pH大于5.0，根据Cu2+开始沉淀的pH为5.4，不能得到其他沉淀，则用NaOH溶液调节pH的范围是：5.0≤pH < 5.4，故答案为：5.0≤pH < 5.4；
（5）加入Na2HPO4溶液发生反应，生成[Zn3(PO4)2]沉淀，反应的离子方程式为：3Zn2++2=Zn3(PO4)2↓+2H+；
（6）根据提示信息，磷酸锌[Zn3(PO4)2]在水中几乎不溶，其在水中的溶解度随温度的升高而降低，水洗时，用热水洗涤磷酸锌沉淀比用冷水洗涤损耗更少，故答案为：热水；
（7）沉铜过程中，当通入H2S达到饱和时测得溶液的pH=1，c(H2S)=0.1mol L-1，此时溶液中c(Cu2+)=6.3×10-15mol L-1，H2S H++HS-，HS- H++S2-根据H2S的电离平衡常数Ka1=1×10-7，Ka2=1×10-15，可知Ka1×Ka2=，可得c(S2-)=mol/L=1×10-21mol/L，CuS的溶度积Ksp=c(Cu2+)c(S2-)=1×10-21mol/L×6.3×10-15mol L-1=6.3×10-36，故答案为：6.3×10-36。
13．(1)升高温度、搅拌、将固体粉碎
(2)
(3)将Fe2＋氧化为Fe3＋
(4)3.2～7.2
(5)Fe2+
(6)调温度为30.8℃～53.8℃，浓缩结晶，过滤
(7)
【分析】向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑，过滤分离，滤液①含有NaAlO2，滤渣①含有Ni、Fe及Fe2O3、少量其他不溶性物质，再用稀H2SO4酸浸得到含有Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋的滤液②，Fe2＋经H2O2氧化为Fe3＋转化后，加入NaOH调节pH在3.2～7.2之间使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去，即滤渣③为Fe(OH)3，滤液③中含有NiSO4等，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体；据此分析解题。
【详解】（1）升高温度、搅拌、将固体粉碎等都可以提高“碱浸”速率，故答案为升高温度、搅拌、将固体粉碎。
（2）滤液①含有NaAlO2，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成Al(OH)3沉淀，反应方程式为，故答案为。
（3）加入H2O2的目的是：将Fe2＋氧化为Fe3＋，故答案为将Fe2＋氧化为Fe3＋。
（4）调节溶液pH的目的是将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去，而Ni2＋不转化为沉淀，由题给数据可知，最适宜的pH范围是3.2～7.2，故答案为3.2～7.2。
（5）若工艺流程改为先“调pH”后“氧化”，则Fe2+无法被去除，“滤液③”中可能含有的杂质离子为Fe2+，故答案为Fe2+。
（6）由表可知，在30.8℃～53.8℃时可获得，所以从溶液获得稳定的晶体的操作依次为调温度为30.8℃～53.8℃，浓缩结晶，过滤，故答案为调温度为30.8℃～53.8℃，浓缩结晶，过滤。
（7）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平反应的离子方程式为，故答案为。
14．(1)、
(2)AB
(3)过滤
(4)KSCN溶液
(5) 0.02
【分析】用过量FeCl3溶液腐蚀印刷电路板，氯化铁和铜生成氯化亚铁和氯化铜，腐蚀废液中含有FeCl3、CuCl2、FeCl2，向废液中加入过量的铁粉，铁和铁离子生成亚铁离子、和铜离子生成铜单质，然后过滤，滤渣为Fe、Cu，滤液含有溶质为FeCl2，根据金属活动顺序表，试剂a为盐酸或稀硫酸，将Fe单质转化成亚铁离子，溶液1和溶液2混合，向混合液中加入NaOH溶液，得到Fe(OH)2白色沉淀，氢氧化亚铁容易被氧化成氢氧化铁沉淀，然后煅烧氢氧化铁，得到氧化铁；
【详解】（1）反应①的反应为，铁和铁离子生成亚铁离子、和铜离子生成铜单质，离子方程式有、；
（2）滤渣为Fe、Cu，加入酸使得铁单质转化为亚铁离子，a可以为稀盐酸或稀硫酸，故选AB；
（3）操作Ⅱ为分离固液的操作，为过滤；
（4）铁离子和KSCN溶液反应得到血红色溶液，能用于铁离子检验，故选KSCN；
（5）亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾氧化为铁离子，同时生成锰离子，反应为；Fe3O4中铁元素的价态可以认为是价，能被高锰酸钾溶液氧化成+3价铁元素，反应中锰元素化合价由+7变为+2，根据得失电子数目守恒，有，解得n(Fe3O4)=0.02mol。
15．(1) 焰色试验 蓝色钴玻璃
(2)、、
(3)
(4) 将KOH转化为，提高的纯度
(5)
【分析】废水中加入过量铁粉将铜离子还原，过滤即可得到沉淀1（包含铜单质和铁单质），溶液1为硫酸钾和硫酸亚铁的混合溶液；在沉淀1中加入适量硫酸可以将铁粉溶解，过滤后得到铜单质和硫酸亚铁溶液；溶液1中加入过量氢氧化钾溶液后在空气中亚铁离子被氧化再沉淀，沉淀2为氢氧化铁，被硫酸溶解后得到硫酸铁溶液，溶液2中含有氢氧化钾和硫酸钾，加入适量稀硫酸后得到硫酸钾溶液，蒸发得到硫酸钾晶体。
【详解】（1）检验钾离子做焰色试验，透过蓝色钴玻璃可以排除钠离子焰色的干扰，观察到焰色为紫色则说明含有钾离子；
（2）加入氢氧化钠溶液后溶液碱性变强氢离子浓度降低，铜离子和亚铁离子都会转化为氢氧化物沉淀，在此过程中离子的物质的量会有明显变化的为：、、；
（3）粉末a为铁粉，加入后将铜离子还原为铜单质用双线桥表示为：；
（4）根据分析，试剂b为；溶液2中加入适量稀硫酸可以将氢氧化钾转化为硫酸钾，提升硫酸钾的纯度；
（5）亚铁离子在空气中被氢氧根离子沉淀转化为氢氧化铁沉淀，其离子方程式为：。
16．(1)除去碳和有机物
(2)4Co3++S2O+3H2O=4Co2++2SO+6H+
(3)将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离
(4)2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
(5)分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+，回收利用
(6) 蒸发浓缩、冷却结晶 降低烘干温度，防止产品分解产生有毒的无水氯化钴
(7)71.40%
【分析】图1由含钴矿(Co元素主要以Co2O3、CoO存在，还含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素)制取氯化钴晶体的一种工艺流程，含钴矿粉焙烧后加入稀硫酸和焦亚硫酸钠Na2S2O5，过滤得到滤渣1和滤液1，滤液1中加入NaClO3将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离，加入碳酸钠溶液调节溶液pH3.0-3.5沉淀铁离子，过滤得到滤渣2和滤液2，滤液2中加入NaF调节溶液pH=4.0-5.0沉淀钙离子和镁离子，生成滤渣3为CaF2、MgF2难溶于水；图2分析滤液3中加入萃取剂Ⅰ，分液得到有机层中然后用稀盐酸反萃取得到萃取剂Ⅰ和溶液4，经过一系列操作得到相应的盐，溶液中含钴离子和镍离子，加入萃取剂Ⅱ萃取分液得到含镍离子的溶液和有机层，加入稀盐酸反萃取得到氯化钴溶液。经过浓缩蒸发、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到晶体，
【详解】（1）碳和有机物可通过焙烧除去，550 ℃焙烧的目的是 除去碳和有机物。故答案为：除去碳和有机物；
（2）焦亚硫酸钠Na2S2O5，常做食品抗氧化剂，具有还原性，浸取中加入Na2S2O5的作用是将三价钴离子还原为Co2+，防止生成Co(OH)3沉淀，发生反应的离子方程式为4Co3++S2O+3H2O=4Co2++2SO+6H+。故答案为：4Co3++S2O+3H2O=4Co2++2SO+6H+；
（3）向滤液1中加入NaClO3溶液的作用是 将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离。故答案为：将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离；
（4）加入Na2CO3溶液生成滤渣2的主要离子方程式为加入Na2CO3溶液生成滤渣2是碳酸钠和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式：2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑。故答案为：2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑；
（5）滤液3中加入萃取剂 I，然后用稀盐酸反萃取的目的是分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+，回收利用。故答案为：分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+，回收利用；
（6）氯化钴溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到晶体CoCl2 6H2O，需在减压环境下烘干的原因是：降低烘干温度，防止产品分解产生有毒的无水氯化钴，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；降低烘干温度，防止产品分解产生有毒的无水氯化钴；
（7）由题意可得如下转化关系：5CoCl2 6H2O～5(NH4)2C2O4～5H2C2O4～2KMnO4，由滴定终点时，共用去24.00mL0.1000mol/L高锰酸钾溶液可知，2.00gCoCl2 6H2O样品中产品的纯度为×100%=71.40%，故答案为：71.40%。
17．(1)SiO2
(2) 2FeS+3MnO2+12H+=2Fe3++2S+6H2O+3Mn2+ 将+2价铁完全转化为+3价铁
(3) 4.7 促进Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，便于分离
(4)Mn2+++NH3=MnCO3↓+
(5)沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2～3次
(6)NH3、CO2
【分析】铜矿的主要成分是CuS，含杂质FeS、SiO2，软锰矿的要成分是MnO2，含杂质Fe2O3、Al2O3，铜矿和软锰矿中加入过量稀硫酸进行酸浸，SiO2不溶于稀硫酸，Fe2O3、Al2O3和稀硫酸反应生成硫酸盐，根据(1)题知，滤渣a中含有S，则CuS、FeS、MnO2和稀硫酸反应生成MnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3和S，过滤后，滤渣a中含有SiO2和S，滤液中加入过量氨水除去铁铝，得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤得到的滤渣b为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液中加入适量氨水和NH4HCO3进行沉锰得到MnCO3沉淀和可溶性的Cu(NH3)4CO3，过滤后，将滤液进行蒸氨，(6)“蒸氨”所得气体为混合物，得到的气体有NH3、CO2，同时还得到CuO。
【详解】（1）通过以上分析知，“滤渣a”中含硫单质，还含有不溶于稀硫酸的SiO2，故答案为：SiO2；
（2）已知MnO2的氧化性比+3价铁的强，“酸浸”时FeS被氧化为Fe3+、S，MnO2被还原为Mn2+，该反应的离子方程式：2FeS+3MnO2+12H+=2Fe3++2S+6H2O+3Mn2+，软锰矿稍过量的主要目的是将+2价铁完全转化为+3价铁，故答案为：2FeS+3MnO2+12H+=2Fe3++2S+6H2O+3Mn2+；将+2价铁完全转化为+3价铁；
（3）除铁铝时，要将Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，其它离子不能生成沉淀，Al3+完全沉淀时Fe3+已经完全沉淀，操作控制溶液的pH最小为4.7，常需要加热煮沸的目的是促进Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，便于分离，故答案为：4.7；促进Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，便于分离；
（4）“沉锰”中生成MnCO3的离子方程式为Mn2+++NH3=MnCO3↓+；
（5）实验室对MnCO3沉淀进行洗涤的操作是沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2～3次，故答案为：沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2～3次；
（6）“蒸氨”时Cu(NH3)4CO3分解生成CuO、NH3和CO2，所以所得气体为混合物，则其成分是NH3、CO2，故答案为：NH3、CO2。
18．(1)
(2)
(3)或
(4) 洗涤 干燥
(5)(或)
【分析】由流程图可知，该实验原理为：将药品中的Fe2+形成溶液，将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，再转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量。
【详解】（1）与生成红色的Fe(SCN),向操作①的滤液中滴加溶液后变为红色，则该滤液中含有。故答案为：；
（2）操作②中亚铁离子被双氧水氧化为铁离子，反应的离子方程式：。故答案为：；
（3）操作③中将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，可以是强碱也可以是弱碱，反应的离子方程式：或。故答案为：或；
（4）步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤的氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，操作④中系列操作的步骤：过滤、洗涤、干燥、灼烧、冷却至室温、称量。故答案为：洗涤、干燥；
（5）假设实验中的损耗忽略不计，ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量0.07ag,。故答案为：(或)。
答案第1页，共2页
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1．（2024上·福建厦门·高三厦门一中校考阶段练习）铋酸钠（）是一种可测定锰的强氧化剂。由辉铋矿（主要成分为，含、、等杂质）制备的工艺流程如下：
已知：①易水解，难溶于冷水，与热水反应，不溶于水。
②“氧化浸取”时，硫元素转化为硫单质。
③常温下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的如表：
金属离子
开始沉淀的 7.6 2.7 4.8 4.5
沉淀完全的 9.6 3.7 6.4 5.5
回答下列问题：
(1)基态的电子轨道表示式为 。“滤渣1”的主要成分为 （填化学式）。
(2)“氧化浸取”过程中，需要控制温度不超过40℃的原因是 ，发生反应的化学方程式为 。
(3)已知，中配体的空间结构为 ，键角： （填“>”、“<”或“=”），原因是 。
(4)“氧化”过程发生反应的离子方程式为 。
(5)取制得的产品，加入足量稀硫酸和稀溶液，发生反应：，完全反应后再用的标准溶液滴定生成的，当溶液紫红色恰好褪去时，消耗标准溶液，则产品的纯度为 %。
(6)我国科学家对新型二维半导体芯片材料——的研究取得了突破性进展。的晶胞结构中的位置如图所示（略去、），已知晶胞为竖直的长方体，高为，晶体密度为。设为阿伏加德罗常数的值，则晶胞底边边长 （填含、、的计算式，不必化简）。
2．（2024上·甘肃酒泉·高三统考期末）绿矾（）可用作局部收敛剂及补血剂。某工厂产生的烧渣（主要含、FeO，还有一定量的）可用于制绿矾晶体，其工艺流程如下：
查阅资料：不溶于水，也不与稀硫酸反应。
(1)操作X的名称为 。
(2)“浸取”步骤中，反应的离子方程式分别为 、 。
(3)试剂Y的作用是将转化为。
①若试剂Y是，转化原理用离子方程式表示为，属于 （填“氧化产物”或“还原产物”）。
②若试剂Y是Fe，转化原理用离子方程式表示为 ，化工生产中②比①好，从物质利用率角度考虑，其原因是 。
(4)加入试剂Y充分反应后，如何证明滤液中已不含，写出实验操作和现象： 。
3．（2024上·广东广州·高三校考期末）某兴趣小组用部分氧化的为原料，制取高纯度的。主要操作步骤如下：
(1)在溶解过程中，做氧化剂，试写出加入发生反应的离子方程式 ；
(2)简述检验溶解过程中是否已被完全氧化成的实验操作： (可供选择的试剂：酸性溶液、KSCN溶液、氯水)。
(3)“沉铁”过程中产生红褐色沉淀，试写出相关的化学方程式 ；
(4)写出操作A中发生反应的化学方程式 。
(5)实验室配制100 mL 2.00 mol/L 溶液。
①需要18.00 mol/L浓的体积为 mL。(计算结果保留两位小数)
②下列仪器中，需要的有 (填标号)，还缺少的玻璃仪器为 (填仪器名称)。
4．（2023下·江苏无锡·高三江苏省梅村高级中学校考期末）工业生产过程中产生的含硫化合物(，等)会造成环境问题，可用多种方法脱除。
Ⅰ．由次氯酸钠碱性废水(含有杂质)处理硫酸工业尾气的流程如下：
(1)控制合适的条件有利于提高的吸收率(脱硫率)。
①脱硫时需保持溶液呈碱性，此过程的主要反应之一为：；另一个为氧化还原反应，请写出该反应的离子方程式： 。
②提高脱硫率的可行措施有 (填序号)。
a．加快通入尾气的速率 b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触 c．提高碱液pH
③温度控制在40-60℃之间，脱硫率较高，原因是 。
(2)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
Ⅱ．一种铁基脱硫剂脱除硫化氢()的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如下：
(3)写出“吸收”反应的离子方程式： 。
(4)当吸收224mL(标准状况)时，若要保持脱硫液中的物质的量不变，则所通入的氧气的物质的量为 mol。
5．（2023上·广西玉林·高三博白县中学校联考阶段练习）Mn2O3是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有少量Fe3O4、FeO、CoO、Al2O3)为原料制备Mn2O3的工艺流程如图。
25℃时，相关物质的Ksp见表。
物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Co(OH)2
Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6 1×10-32.3 1×10-12.7 1.09×10-15
已知：氢氧化氧锰(MnOOH)难溶于水和碱性溶液。
(1)MnOOH中Mn的化合价为 价。
(2)向“沉淀池Ⅰ”中加入MnO2，MnO2的作用是 ，在“沉淀池Ⅰ”中，滴加氨水调节溶液的pH，使溶液中铝、铁元素完全沉淀，则理论上pH的最小值为 (当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol L-1时，可认为该离子沉淀完全)。
(3)MnSO4转化为MnOOH的离子方程式为 。
(4)MnSO4转化为MnOOH中“Ⅲ实验操作”包含过滤、洗涤、干燥。检验MnOOH是否洗涤干净，具体操作为 。
(5)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，MnS晶胞结构如图所示。
①以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在MnS晶胞坐标系中，1号S原子坐标为(0，0，0)，3号S原子坐标为(1，1，1)，则2号S原子坐标为 。
②MnS晶胞结构如图所示，其中Mn的配位数为 。
③已知：MnS晶体的密度为ρg cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值。则MnS晶胞中阴、阳离子最近距离为 pm(列出计算式即可)。
6．（2023上·四川内江·高三威远中学校校考阶段练习）资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用，如回收利用电解精炼铜的阳极泥中含有的银、铂、金等贵重金属。提炼阳极泥的方法有多种，湿法提炼是其中重要的一种，其主要生产流程如下：
请回答下列问题：
(1)各步生产流程中都涉及了同一种分离方法，该方法需要的玻璃仪器有玻璃棒和 。
(2)脱铜渣A中含有AgCl，它溶于浓氨水的离子方程式为 。
(3)已知N2H4 被银氨溶液氧化的产物是氮气，则每生成1 mol Ag，需要消耗 g N2H4。
(4)固体B中单质Au在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4，在NaAuCl4中Au元素的化合价为 ，该反应的离子方程式为 。
(5)阳极泥中的铜可以用FeCl3 溶液浸出，所得溶液主要含有的阳离子为Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋；结合下图分析：(其中的纵坐标代表金属阳离子浓度的对数)
①要从浸出液中提纯铜，最好先加入酸化的双氧水，目的是 (用离子方程式表示)，然后加入适量的CuO调节pH=3.7，除去 (离子)；
②根据图中数据计算可得Cu(OH)2的Ksp约为 。
7．（2024上·河南周口·高三统考阶段练习）利用含钴废料(主要成分为Co、Ni、Mn、Pb以及、等)制备碳酸钴和硫酸镍晶体的一种工艺流程如图所示：
已知：；。
请回答下列问题：
(1)基态Co原子的价电子排布式为 。铂钴合金具有较高的永磁性能，其晶胞如图所示，若A点Pt原子的坐标参数为，则B点Pt原子的坐标参数为 。
(2)“碱浸”时所得滤液中溶质的主要成分为NaOH和 。“酸浸”时发生反应的总离子方程式为 。
(3)“萃取”时萃取的反应原理如下：，若萃取剂的量一定时， (填“一次萃取”或“少量多次萃取”)的萃取效率更高。若“酸浸”后浸出液的pH=0，，萃取完成后水相中为，则钴的萃取率为 (结果保留一位小数，溶液体积变化忽略不计)。
(4)“沉锰”时，转化为，则“沉锰”时发生反应的离子方程式为 。
(5)可以通过电解溶液获得单质，Co和较浓的盐酸，其工作原理如图所示：
其中膜a和膜b中，属于阳离子交换膜的是 。若Ⅱ室溶液中溶质的质量增加了73g，则理论上获得的单质Co的质量为 。
8．（2023上·重庆·高三重庆一中校考期中）已知某工业废水中含有大量的，还可能大量存在中的几种，以及部分污泥，通过下列流程可从该废水中回收晶体及固体单质。已知氧化性：。
(1)不做任何实验就可以确定上述工业废水中一定不存在的离子是 (填离子符号)
(2)根据步骤2中得到固体混合物可以确定上述工业废水中肯定存在的离子是 (填离子符号)。
(3)的存在对回收晶体的纯度 (填“有”或“无)影响，理由是 。
(4)检验上述工业废水中是否存在常用方法的名称是 。
(5)步骤3中加入的试剂X为 (填试剂名称)，发生反应的离子方程式为 。
(6)步骤4中涉及的操作是： 、 、过滤、洗涤、烘干。烘干操作需在低温条件下进行，原因是 。
9．（2023上·重庆·高三重庆一中校考期中）钠及其化合物在日常生活和化工生产中应用广泛。
(1)实验室中少量的钠通常保存在 中。钠在实验室中常用作强除水剂，将钠块加入正己烷中可除去其中微量的水，该反应的化学方程式为 。
(2)“神舟号”载人航天器的返回舱内，为防止CO2浓度过大引起宇航员困乏，用过氧化钠降低CO2的浓度，有关反应的化学方程式是 。
(3)工业通过电解产生金属钠：，过程如下：
已知：电解时需要将加热至熔融状态。熔点为801℃，为降低能耗，通常加入，从而把熔点降至约580℃。
①把固体加热至熔融状态，目的是 (用电离方程式表示)。
②过程I，能发生像那样的电解反应而被消耗。但在过程I中却不断地被重新生成，原因是 。
(4)以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠，其步骤如下：
①生成晶体A的化学方程式为 。
②“300℃加热”时，用到的实验仪器除酒精灯、玻璃棒、泥三角、坩埚钳、三角架外，还必须使用的仪器有 (填名称)。
10．（2023上·四川成都·高三成都七中校考阶段练习）钛(Ti)的性质稳定，有良好的耐高温、抗酸碱、高强度、低密度等特性，工业上常用钛铁矿(主要含和少量、MgO、、等)通过如图所示工艺流程制取钛，并回收镁、铝、铁等。
已知：①易水解，只能存在于强酸性溶液中；
②常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。
金属离子
开始沉淀的pH 2.2 6.5 3.5 9.5
沉淀完全()的pH 3.2 9.7 4.7 11.1
(1)为了提高“酸溶”的速率，可采取的措施有 (任写一点)
(2)“酸溶”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式： 。
(3)“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.1，依次析出的金属离子是 (填离子符号)；当沉淀完全时，“母液”中的浓度为 。
(4)“酸溶”后，加入热水进行水浸可得水浸渣()，写出“水浸”过程的离子反应方程式 。
(5)“氯化”过程在高温下会生成一种有毒气体，写出“氯化”过程的化学方程式 。
(6)“还原”在800~900℃及惰性气体的保护下进行，要在惰性气体的保护下进行的原因是 。
11．（2023上·云南昆明·高三昆明一中校考阶段练习）高纯四氧化三锰是电子工业生产锰锌氧软磁材料重要原料之一、以菱锰矿(主要成分为，含和少量Fe、Cu、Ni、Ca、Mg等元素)为原料制备四氧化三锰工艺流程如下图所示。
回答下列问题：
(1)酸浸时发生反应的离子方程式为 。
(2)“滤渣1”的主要成分为、，还含有 (填化学式)。
(3)福美钠的化学式为。生成福美镍沉淀的结构为，其中硫与镍之间的结合方式为下列中的 (填标号)；
A．离子键 B．金属键 C．氢键 D．配位键
25℃，电离常数 (填“大于”“小于”或“等于”)，其判断理由是 。
(4)除钙镁时，、沉淀后溶液中 ［已知、]
(5)除硅时，絮凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，可通过“吸附—电中和—架桥”使硅酸胶体絮凝沉淀，硅酸胶体粒子带 电荷(填“正”或“负”)。
(6)在空气中被氧化生成反应的化学方程式为 。
(7)可表示为，温度高于1170℃时属于立方晶体，其中占据晶胞的顶点、面心及内部交错的4个小立方体的体心，与金刚石晶胞中碳原子占据的位置相似(金刚石晶胞如图所示)。若晶体的密度为，则晶胞参数 pm(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
12．（2023上·江西宜春·高三上高三中校考阶段练习）磷酸锌常用作氯化橡胶合成高分子材料的阻燃剂。工业上利用烧渣灰(主要含ZnO，还含少量FeO、Al2O3、CuO及SiO2)为原料制取磷酸锌的工艺流程如图所示：
已知：①[Zn3(PO4)2]在水中几乎不溶，其在水中的溶解度随温度的升高而降低；
②“溶1”中几种金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH如下表所示：
金属离子 Al3+ Fe3+ Cu2+ Zn2+
开始沉淀的pH 3.0 2.2 5.4 6.5
沉淀完全的pH 5.0 3.6 6.7 8.5
(1)写出通入H2S所发生的离子反应方程式
(2)用硫酸浸烧渣灰，为提高酸浸时锌的浸出率，可以采取的措施是 (填一条)。
(3)加入H2O2的作用 。
(4)经过滤2得到滤渣的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3，则用NaOH溶液调节pH的范围是 。
(5)加入Na2HPO4溶液发生反应的离子方程式为 。
(6)洗涤磷酸锌沉淀时应选用 (填“冷水”或“热水”)。
(7)通入H2S是为了除铜离子，25℃时，当通入H2S达到饱和时测得溶液的pH=1，c(H2S)=0.1mol·L-1，此时溶液中c(Cu2+)= 6.3×10-15mol·L-1，则CuS的溶度积Ksp= (已知： 25℃时，H2S的电离平衡常数Ka1=1×10-7，Ka2=1×10-15)。
13．（2023上·河北唐山·高三开滦第一中学校考期中）镍催化剂的主要成分为Ni，还含有一定量Al、Fe及氧化铁、少量其他不溶性物质，回收废镍催化剂制备硫酸镍晶体的工艺流程如下：
常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子
开始沉淀时的pH 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时的pH 8.7 4.7 3.2 9.0
(1)提高“碱浸”速率的措施是 (任写两点即可)。
(2)为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。该反应的化学反应方程式是 。
(3)“氧化”步骤中加入的目的是 (用离子方程式表示)。
(4)“调pH”时，最适宜的pH范围是 。
(5)若工艺流程改为先“调pH”后“氧化”，“滤液③”中可能含有的杂质离子为 。
(6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系：
温度 低于30.8℃ 30.8℃～53.8℃ 53.8℃～280℃ 高于280℃
晶体形态 多种结晶水合物
从溶液获得稳定的晶体的操作依次 。
(7)硫酸镍在强碱溶液中用氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。该反应的离子方程式是 。
14．（2023上·福建三明·高三三明一中校考阶段练习）电子工业常用过量的 FeCl3 溶液腐蚀绝缘板上的铜箔来制造电路板。利用腐蚀废液 可制铁红，过程如图：
(1)反应①的离子方程式有 。
(2)试剂 a 可以是___________。
A．HCl B．H2SO4 C．KOH 溶液 D．Na2CO3 溶液
(3)操作Ⅱ为 。
(4)检验溶液 1 中是否含有 Fe3+ 的试剂是 。
(5)经检验铁红中有 Fe3O4，取 100 g 产品，用足量稀硫酸溶解，逐滴加入 0.100 mol·L-1高锰酸钾溶液 40.0 mL 至恰好反应完全，反应的离子方程式为 ， 则 Fe3O4 的物质的量为 mol。
15．（2023上·四川·高三四川师范大学附属中学校考期中）某地轮胎厂排出的酸性废水中主要含有、、、。某学校化学兴趣小组同学设计如图方案将该酸性废水变废为宝。
已知：在空气中难以稳定存在，极易被氧化为。
回答下列问题：
(1)检验该废水中含有的方法的名称为 ，为了排除微量钠盐干扰，需要使用 进行观察。
(2)同学们取5mL该废水于一试管中，向该试管中逐滴加入NaOH溶液至溶液呈碱性，在此过程中，原废水中的离子的物质的量会发生明显变化的是 (填离子符号)。
(3)写出加入粉末a与反应的化学方程式并用双线桥标明电子转移情况： 。
(4)试剂b为 (填化学式)，向溶液2加入适量试剂b的目的 。
(5)生成沉淀2的离子方程式为 。
16．（2023上·四川成都·高三石室中学校考期中）CoCl2可用于电镀，是一种性能优越的电池前驱材料，由含钴矿(Co 元素主要以 Co2O3、CoO 的形式存在，还含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素，碳及有机物等)制取氯化钴晶体的一种工艺流程如下：
已知：①焦亚硫酸钠(Na2S2O5) 常作食品抗氧化剂；②CaF2、MgF2难溶于水；③CoCl2·6H2O (M=238g/mol) 的熔点为86℃，易溶于水、乙醚等，常温下稳定无毒，加热至110~120 ℃时， 失去结晶水变成有毒的无水氯化钴；
④部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀的pH见表：
Co3+ Fe3+ Cu2+ Co2+ Fe2+ Zn2+ Mn2+ Mg2+
开始沉淀pH 0.3 2.7 5.5 7.2 7.6 7.6 8.3 9.6
完全沉淀pH 1.1 3.2 6.6 9.2 9.6 9.2 9.3 11.1
回答下列问题：
(1)550 ℃焙烧的目的是 。
(2)浸取的过程中，用离子方程式表示 Na2S2O5的作用 。
(3)向滤液1中加入NaClO3溶液的作用是 。
(4)加入Na2CO3溶液生成滤渣2的主要离子方程式为 。
滤液3经过多次萃取和反萃取制备CoCl2晶体：
(5)滤液3中加入萃取剂 I，然后用稀盐酸反萃取的目的是回收利用萃取剂及分离出 、Cu2+。
(6)氯化钴溶液经过 过滤、洗涤、干燥得到晶体。在干燥晶体 CoCl2·6H2O 时需在减压环境下烘干的原因是 。
(7)为测定制得的产品的纯度，现称取2.00 g CoCl2·6H2O样品，将其用适当试剂转化为 CoC2O4再转化为草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用0.1000mol·L l高锰酸钾溶液滴定，当达到滴定终点时，共用去高锰酸钾溶液24.00 mL，该产品的纯度 为 %。
17．（2023上·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨市第六中学校校考期中）碳酸锰可作为陶瓷、涂料和清漆的原料，氧化铜是玻璃、搪瓷、陶瓷等工业的着色剂。一种利用铜矿(主要成分是CuS，含杂质FeS、)、软锰矿(主要成分是，含杂质、)联合制备、CuO的工艺流程如下(软锰矿相对铜矿稍过量)：
常温下，有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表：
金属离子
开始沉淀时的pH 7.0 2.2 3.5 5.6 8.0
沉淀完全时()的pH 9.0 3.2 4.7 6.7 10.0
回答下列问题：
(1)“滤渣a”中含硫单质，还含有 (填化学式)。
(2)已知的氧化性比+3价铁的强，写出“酸浸”时FeS参与反应的离子方程式： 。软锰矿稍过量的主要目的是 。
(3)除铁铝操作控制溶液的pH最小为 ，常需要加热煮沸的目的是 。
(4)“沉锰”中生成的离子方程式为 。
(5)实验室对沉淀进行洗涤的操作是 。
(6)“蒸氨”所得气体为混合物，则其成分是 (填化学式)。
18．（2023上·天津·高三天津市新华中学校考阶段练习）硫酸亚铁晶体在医药上做补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：
请回答下列问题：
(1)向操作①的滤液中滴加溶液后变为红色，则该滤液中含有 (填离子符号)。
(2)操作②中反应的离子方程式： 。
(3)操作③中反应的离子方程式： 。
(4)操作④中系列操作的步骤：过滤、 、 、灼烧、冷却至室温、称量。
(5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为 g(用含a的代数式表示)。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．(1) 和
(2) 防止盐酸挥发和双氧水分解
(3) 三角锥形 < 二者中心原子的为杂化，孤电子对数目：二对，一对，孤电子对越多，斥力越大，键角越小。
(4)
(5)65.8
(6)
【分析】氧化浸取时，铋元素转化为Bi3+，S元素转化为S单质，向辉铋矿中加入过氧化氢溶液和盐酸，过氧化氢具有氧化性，将Bi氧化为Bi3+，FeS氧化为Fe3+和单质S，CuO与盐酸反应生成Cu2+，滤渣I为S何SiO2，滤液中含有Bi3+、Fe3+、Cu2+，再调节pH除Fe3+，得到滤渣II为Fe(OH)3，过滤后向滤液加入氨水，将Cu2+转化为[Cu(NH3)4]2+，Bi3+转化为氢氧化铋沉淀，过滤，滤渣为氢氧化铋沉淀，加入NaOH和Cl2，生成，分离出来即可。
【详解】（1）Fe为26号元素，基态Fe3+的3d电子排布式为3d5，则电子轨道表示式为：；由分析可知，“滤渣1”的主要成分为和；
（2）由流程可知，氧化浸取过程中使用盐酸易挥发，过氧化氢易分解，故需要控制温度不超过40℃；FeS2发生反应生成FeCl3和S，反应的化学方程式为：；
（3）中配体为NH3，空间结构为三角锥形；键角：<；因为二者中心原子的为杂化，中O原子含孤电子对数目为二对，中N原子含一对孤电子对，孤电子对越多，斥力越大，键角越小；
（4）由分析可知，氧化过程中氢氧化铋沉淀加入NaOH和Cl2，生成，离子方程式为：；
（5）根据反应方程式，，可得关系式：，故有n()=n()=，则产品的纯度为=65.8%；
（6）由题干晶胞结构示意图可知，一个的晶胞结构中含有Se2-的个数为，即1个晶胞中含有2个，已知晶胞为竖直的长方体，高为，晶体密度为，为阿伏加德罗常数的值，则一个晶胞的质量为：，一个晶胞的体积为，则有，故晶胞底边边长为a=。
2．(1)过滤
(2)
(3) 氧化产物 铁消耗掉过量的稀硫酸，同时生成FeSO4利于提高物质利用率
(4)取少量充分反应后的滤液于试管中，滴加KSCN溶液不变成红色，则滤液中已不含Fe3+
【分析】“浸取”过程，Fe2O3、FeO与过量稀硫酸充分反应生成Fe2(SO4)3、FeSO4，SiO2不溶于水也不与稀硫酸反应，经过滤得含Fe2(SO4)3、FeSO4和稀硫酸的滤液以及SiO2固体，向滤液中加入试剂Y将Fe3+还原为Fe2+，得到FeSO4溶液，最后再从FeSO4溶液中获得绿矾晶体。
【详解】（1）经操作X得到滤液和SiO2固体，则操作X的名称为过滤；
（2）“浸取”过程，Fe2O3、FeO分别与过量稀硫酸充分反应生成Fe2(SO4)3、FeSO4，则反应的离子方程式分别为：、；
（3）①SO2被Fe3+氧化为，则属于氧化产物；
②若试剂Y是Fe，则Fe3+被Fe还原为Fe2+，转化原理的离子方程式为：，酸浸过程稀硫酸过量，再加入还原剂铁时，过量稀硫酸与铁反应生成FeSO4，则化工生产中②比①好，其原因是：铁消耗掉过量的稀硫酸，同时生成FeSO4利于提高物质利用率；
（4）检验Fe3+可用KSCN溶液，则加入试剂Y充分反应后，证明滤液中已不含Fe3+的实验操作和现象为：取少量充分反应后的滤液于试管中，滴加KSCN溶液不变成红色，则滤液中已不含Fe3+。
3．(1)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O
(2)取少量酸性KMnO4溶液于试管中，向其中滴入适量待测液，若酸性KMnO4溶液紫红色没有褪去，说明Fe2＋被完全氧化
(3)6NH3 H2O+Fe2(SO4)3=2Fe(OH)3↓+3(NH4)2SO4
(4)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(5) 11.1 BDEG 玻璃棒
【分析】用部分氧化的为原料，用过氧化氢和硫酸溶解并将二价铁氧化为三价铁，之后用一水合氨和三价铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，过滤、洗涤、干燥后加热分解氢氧化铁生成氧化铁。
【详解】（1）在溶解过程中，做氧化剂，把氧化为，加入发生反应的离子方程式2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；
（2）具有还原性，若亚铁离子有残留，则滴入酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾能被亚铁离子还原而褪色，所以检验溶解过程中Fe2＋是否已被完全氧化成Fe3＋实验操作：取少量酸性KMnO4溶液于试管中，向其中滴入适量待测液，若酸性KMnO4溶液紫红色没有褪去，说明Fe2＋被完全氧化；
（3）“沉铁”过程中Fe3＋和氨水反应产生红褐色氢氧化铁沉淀，反应的化学方程式为；
（4）则操作A包括过滤、洗涤、灼烧；操作A中灼烧氢氧化铁分解为氧化铁和水，发生反应的化学方程式2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O；
（5）①配制溶液，根据稀释前后硫酸物质的量不变，需要浓的体积为；
②用浓硫酸稀释成稀硫酸，步骤有：计算、量取、稀释(并冷却)、移液、洗涤、定容、摇匀，需要的仪器中必须用到的有量筒、烧杯、100mL容量瓶、胶头滴管，还缺少的玻璃仪器为玻璃棒。
4．(1) (或) bc 温度过低，反应速率慢；温度过高溶解度减小(或温度过高NaClO或HClO不稳定分解)
(2)(或)
(3)
(4)
【分析】次氯酸钠碱性废水(含有杂质)处理硫酸工业尾气的，二氧化硫和次氯酸钠溶液反应生成硫酸根和氯离子，硫酸根和钙离子结合生成硫酸钙，过滤，得到滤渣硫酸钙，滤液主要成分是硫酸钠、氯化钠，经过一系列过程得到硫酸钠晶体。
【详解】（1）①废水中含有次氯酸钠，可以将SO氧化为SO，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为SO＋ClO-=SO＋Cl-或；
②a．加快通入尾气的速率，导致气体无法与液体充分接触，会降低脱硫效率，a不符合题意；
b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触，可以增大气体和液体的接触面积，提高脱硫效率，b符合题意；
c．SO2为酸性氧化物，提高碱液pH可以充分吸收SO2，提高脱硫效率，c符合题意；
综上所述答案为bc；
③温度过低，反应速率慢；温度过高NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小，所以温度控制在40～60℃之间。
（2）废水中含有钙离子，SO2会被氧化为硫酸根，得到微溶物硫酸钙，所以滤渣的主要成分为CaSO4或CaSO4·2H2O。
（3）据图可知吸收过程中Fe3+将H2S氧化为S，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为。
（4）据图可知Fe3+为催化剂，整个过程的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O，224 mL(标准状况)H2S的物质的量为=1×10-2mol，所需氧气的物质的量为5×10-3mol。
5．(1)+3
(2) 将二价铁氧化为三价铁，便于后续除杂 4.9
(3)
(4)取少量最后一次洗涤液，向其中滴加BaCl2溶液，若不出现白色浑浊，说明MnOOH已洗涤干净，反之则未洗涤干净
(5) (，1，) 6
【分析】菱锰矿加入硫酸进行酸浸，酸浸后得到的溶液中含Mn2+、Fe2+、Fe3+、Co2+、Al3+等；结合已知中Ksp[Fe(OH)3]、Ksp[Fe(OH)2]和Ksp[Mn(OH)2]的相对大小知，Fe3+更容易除去，故在酸性环境中加入MnO2，可将Fe2+氧化成Fe3+，便于后续除杂，而MnO2自身被还原成Mn2+，再用氨水调pH，促使Al3+、Fe3+形成沉淀除去；沉淀池Ⅰ后得到的滤液中含Mn2+、Co2+，沉淀池Ⅱ加含S2-沉淀剂得到的沉淀2是CoS，得到含MnSO4的溶液[含杂质(NH4)2SO4]，通过蒸发浓缩、趁热过滤可以提取MnSO4晶体；再加双氧水氧化、氨水生成MnOOH，再加热得到Mn2O3。
【详解】（1）MnOOH中氢氧化合价分别为+1、-2，根据化合价代数和为零，则Mn的化合价为+3；
（2）分析可知，加入二氧化锰将二价铁氧化为三价铁，便于后续除杂；根据已知Ksp[Fe(OH)3]、Ksp[Al(OH)3]，当铝元素完全沉淀时铁元素已完全沉淀，此时，pOH=9.1，pH=4.9，所以滴加氨水调节溶液的pH，使溶液中铝、铁元素完全沉淀，则理论上的最小值为4.9；
（3）MnSO4溶液加入3%双氧水、氨水转化为MnOOH，Mn的化合价由+2价升高到+3价，H2O2中O的化合价由-1价降低到-2价，根据得失电子守恒可得反应的离子方程式为；
（4）MnOOH中混有，检验MnOOH是否洗涤干净，就是检验，具体操作为：取少量最后一次洗涤液，向其中滴加BaCl2溶液，若不出现白色浑浊，说明MnOOH已洗涤干净，反之则未洗涤干净；。
（5）①2号S位于正方体后面的面心位置，因此坐标为(，1，)；
②MnS晶胞结构如图所示，其中Mn的xyz轴上各有2个S，故其配位数为6；
③阴阳离子最近的距离是棱长的一半，根据“均摊法”，晶胞中含个Mn、个MnS，令晶胞参数为apm，则晶体密度为，，故阴阳离子最近距离是。
6．(1)烧杯、漏斗
(2)
(3)8
(4) ＋3
(5) Fe3＋
【分析】电解精炼铜的阳极泥，灼烧、酸浸、过滤，得到脱铜渣A，加入氨水过滤分离得到溶液和固体B；溶液中加入，得到银单质；固体B在酸性条件下，与次氯酸钠、氯化钠反应生成，通入二氧化硫还原得到和溶液；溶液中加入锌粉，得到、合金。
【详解】（1）各步生产流程中都涉及了同一种分离方法为固体和溶液分离，该方法需要的玻璃仪器有玻璃棒和烧杯、漏斗；
（2）脱铜渣A中含有AgCl，它溶于浓氨水的离子方程式为；
（3）已知N2H4 被银氨溶液氧化的产物是氮气，，，，则每生成1 mol Ag，需要消耗的物质的量为0.25mol，质量为；
（4）固体B中单质Au在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4，在NaAuCl4中钠的化合价是+1价，氯的化合价是-1价，则Au元素的化合价为+3价；该反应的离子方程式为；
（5）要从浸出液中提纯铜，最好先加入酸化的双氧水，目的是；然后加入适量的CuO调节pH=3.7，全部沉淀，铜离子不沉淀，便于除去；，根据图中数据，时，，，，。
7．(1)
(2)
(3) 少量多次萃取 83.3%
(4)
(5) 膜a 59g
【分析】含钴废料经氢氧化钠处理可以除去SiO2，转化为Na2SiO3，Co、Ni、Mn、Pb以及经硫酸和过氧化氢处理得到滤渣PbSO4和含Co2+、Mn2+、Ni2+的溶液，再经有机相萃取分离Co2+和Mn2+、Ni2+。
【详解】（1）基态Co原子的价电子排布式为，B点Pt原子的坐标参数为。
（2）“碱浸”时发生反应：2NaOH+SiO2=+H2O，所得滤液中溶质的主要成分为NaOH和，“酸浸”时发生还原反应，过氧化氢为还原剂，总离子方程式为。
（3）“萃取”时，若萃取剂的量一定时，少量多次萃取的萃取效率更高。氢离子的浓度由变成，增加，由可知Co2+减少，故钴的萃取率为。
（4）“沉锰”时，转化为，Mn2+转化为MnO2，故离子方程式为。
（5）电解溶液时阳极水失去电子产生氧气，即，阴极发生，阳极的氢离子透过阳离子交换膜a进入产品室，阴极Cl-透过阴离子交换膜b进入产品室产生浓盐酸。若Ⅱ室溶液中溶质的质量增加了73g，即共转移2molHCl，说明有2mol氢离子移向产品室，故电路中共转移2mol电子，由可知理论上获得的单质Co为1mol，质量为59g。
8．(1)、
(2)
(3) 无 会与反应生成
(4)焰色试验
(5) 稀硫酸
(6) 蒸发浓缩 降温结晶 防止品体受热分解或防止晶体受热失去结晶水
【分析】工业废水中含有大量的，与，与不能共存，故一定没有、；将废水过滤可以除去废水中的污泥；向溶液中加入过量的Fe，过滤后得到固体混合物，可以证明溶液中含有Cu2+，固体混合物为Fe和Cu，溶液2为FeSO4溶液；向固体混合物中加入试剂X，得到FeSO4溶液和固体单质，固体单质为Cu，则试剂X为稀硫酸，既能溶解部分铁，又不引入新杂质离子；FeSO4溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干得到。
【详解】（1）某工业废水中含有大量的，则根据离子共存的原则可知，不做任何实验就可以确定上述工业废水中一定不存在的离子是、；
（2）由分析可知，上述工业废水中肯定存在的离子是；
（3）有强氧化性，能被过量的铁还原为，故对的分离提纯无影响，故答案为：无；会与反应生成；
（4）钠的焰色试验为黄色，则检验上述工业废水中是否存在常用方法的名称是焰色试验；
（5）步骤3中加入的试剂为稀硫酸，既能溶解部分铁，又不引入新杂质离子，发生反应的离子方程式为：；
（6）FeSO4溶液经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干得到；含结晶水的位置，加热时容易失去结晶水，则采用降温结晶的原因是：防止品体受热分解或防止晶体受热失去结晶水。
9．(1) 煤油或石蜡油
(2)
(3) 钙比钠活泼，氯化钙电解生成的钙又与氯化钠发生置换反应生成钠和氯化钙
(4) 坩埚
【分析】（3）工业通过电解熔融的NaCl产生金属钠，为降低能耗，通常加入降低熔点，发生的反应为：，产生的钠为粗钠，再与反应，最终达到金属钠。
（4）利用碳酸氢钠溶解度小的性质，以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠由于溶解度小而析出，过滤后得到碳酸氢钠晶体，加热分解得到碳酸钠。
【详解】（1）钠性质活泼，易与空气中的氧气和水反应，密度小于水，大于煤油（或石蜡油），不与煤油（或石蜡油）反应，可以保存在煤油或者石蜡中隔绝空气；钠在实验室中常用作强除水剂，将钠块加入正己烷中可除去其中微量的水，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：。
（2）过氧化钠可以与反应，生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式是：。
（3）①NaCl为电解质，固体不导电，熔融状态下能够导电，破坏离子键，产生自由移动的和，所以把NaCl固体加热至熔融状态，是为了使其电离，电离方程式为：；
②钙比钠活泼，氯化钙电解生成的钙又与氯化钠发生置换反应生成钠和氯化钙。
（4）①根据流程可知，晶体A为，在氯化钠溶液中加入碳酸氢铵粉末，水浴条件下生成碳酸氢钠和氯化铵，化学方程式为：；
②“300℃加热”时，用到的实验仪器除酒精灯、玻璃棒、泥三角、坩埚钳、三角架和坩埚，题目所给仪器缺少坩埚，所以还必须使用的仪器为坩埚。
10．(1)搅拌或粉碎或适当提高硫酸的浓度
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)防止镁与空气中氧气、氮气反应
【分析】钛铁矿(主要含FeTiO3和少量SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3等)中加入硫酸，二氧化硅不反应，其他物质与硫酸反应，过滤，向滤液中加入热水，过滤得到TiO2·xH2O，煅烧得到TiO2，再氯化得到四氯化钛，四氯化钛和镁反应生成钛和氯化镁，滤液中滴加氨水分步沉淀金属离子得到氢氧化物。
【详解】（1）为了提高“酸溶”的速率，主要从接触面积、浓度、温度考虑，因此可采取的措施有搅拌或粉碎或适当提高硫酸的浓度；故答案为：搅拌或粉碎或适当提高硫酸的浓度；
（2）“酸溶”后，FeTiO3与硫酸反应生成TiOSO4、FeSO4和水，则反应的离子方程式：；
（3）“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.1，根据金属离子沉淀完全的pH值得到依次析出的金属离子是；当Mg2+沉淀完全时，pH=11.1，则“母液”中Al3+的浓度为mol·L-1；故答案为：；；
（4）TiOSO4完全水解生成TiO2 xH2O沉淀和硫酸，则反应的离子方程式为：
（5）“氯化”过程在高温下会生成一种有毒气体CO，还有TiCl4，则“氯化”过程的化学方程式；
（6）“还原”在800~900℃及惰性气体的保护下进行，要在惰性气体的保护下进行的原因是Mg是活泼性金属，在空气中与氧气、氮气反应，因此防止镁与空气中氧气、氮气反应；故答案为：防止镁与空气中氧气、氮气反应。
11．(1)
(2)CaSO4
(3) D 大于 S原子含有孤电子对，Ni原子含有空轨道，硫与镍之间的结合方式为配位键，故选D。O的电负性大于S，则中-OH的极性大于中-SH的极性，-OH更容易电离出H+
(4)
(5)负
(6)6+O2=2+6H2O
(7)
【分析】生产高纯硫酸锰晶体工艺流程中，软锰矿加入铁屑和稀硫酸溶解，形成MnSO4、FeSO4、MgSO4、NiSO4溶液，其中SiO2和大部分CaSO4进入滤渣1，“氧化”过程加入H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+，“调节pH”过程加入CaCO3，形成Fe(OH)3沉淀过滤除去，“除镍”过程加入MnS，形成NiS沉淀除去，之后加入MnF2，形成CaF2和MgF2沉淀过滤除去，最后溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到MnSO4晶体。
【详解】（1）“酸浸”过程中碳酸锰和氢离子反应生成锰离子和水、二氧化碳气体，离子方程式为：。
（2）钙的氧化物和硫酸生成不溶物硫酸钙，“滤渣1”的主要成分为、，还含有CaSO4。
（3）S原子含有孤电子对，Ni原子含有空轨道，硫与镍之间的结合方式为配位键，故选D。O的电负性大于S，则中-OH的极性大于中-SH的极性，-OH更容易电离出H+，则25℃，电离常数大于。
（4）除钙镁时，、沉淀后溶液中。
（5）除硅时，絮凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺带正电，可通过“吸附—电中和—架桥”使硅酸胶体絮凝沉淀，硅酸胶体粒子带负电荷。
（6）在空气中被氧化生成，Mn元素由+2价上升到+价，O元素化合价由0价下降到-2价，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：6+O2=2+6H2O。
（7）由Mn3O4的晶胞结构可知，其中Mn2+占据晶胞的顶点、面心及内部交错的4个小立方体的体心，Mn2+的个数为4+6×+8×=8，则该晶胞中含有O原子的个数为，晶体的密度为，则 pm。
12．(1)H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
(2)延长浸泡时间或充分搅拌或适量增加硫酸的量或适当加热(合理答案均可)
(3)将Fe2+氧化为Fe3+
(4)5.0≤pH < 5.4
(5)3Zn2++2HPO=Zn3(PO4)2 ↓+ 2H+
(6)热水
(7)6.3×10 36
【分析】烧渣灰(主要含ZnO，还含少量FeO、Al2O3、CuO及SiO2等)加入稀硫酸，烧渣灰的中ZnO，FeO、Al2O3、CuO溶解，SiO2不溶，形成滤渣，溶液1中加入H2O2溶液，将亚铁离子氧化生成铁离子，并加入氢氧化钠溶液调节pH至5.0，除去铁离子和铝离子，生成氢氧化铁和Al(OH)3沉淀，溶液2为金属阳离子主要为Cu2+、Zn2+，加入通入硫化氢，生成CuS沉淀，溶液3为Zn2+加入Na2HPO4，可生成Zn3(PO4)2沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到磷酸锌；
【详解】（1）通入H2S与Cu2+反应生成CuS沉淀，发生的离子反应方程式H2S+Cu2+=CuS↓+2H+；
（2）“酸溶”时，为提高锌的浸出率，加快反应速率，可采取的措施有延长浸泡时间或充分搅拌或适量增加硫酸的量或适当加热，故答案为：延长浸泡时间或充分搅拌或适量增加硫酸的量或适当加热；
（3）H2O2具有氧化性，Fe2+具有还原性，加入H2O2的作用是：将亚铁离子氧化生成铁离子，故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；
（4）过滤2得到滤渣的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3，Fe3+、Al3+完全沉淀的pH分别为3.6、5.0，为完全除去两离子应调节溶液的pH大于5.0，根据Cu2+开始沉淀的pH为5.4，不能得到其他沉淀，则用NaOH溶液调节pH的范围是：5.0≤pH < 5.4，故答案为：5.0≤pH < 5.4；
（5）加入Na2HPO4溶液发生反应，生成[Zn3(PO4)2]沉淀，反应的离子方程式为：3Zn2++2=Zn3(PO4)2↓+2H+；
（6）根据提示信息，磷酸锌[Zn3(PO4)2]在水中几乎不溶，其在水中的溶解度随温度的升高而降低，水洗时，用热水洗涤磷酸锌沉淀比用冷水洗涤损耗更少，故答案为：热水；
（7）沉铜过程中，当通入H2S达到饱和时测得溶液的pH=1，c(H2S)=0.1mol L-1，此时溶液中c(Cu2+)=6.3×10-15mol L-1，H2S H++HS-，HS- H++S2-根据H2S的电离平衡常数Ka1=1×10-7，Ka2=1×10-15，可知Ka1×Ka2=，可得c(S2-)=mol/L=1×10-21mol/L，CuS的溶度积Ksp=c(Cu2+)c(S2-)=1×10-21mol/L×6.3×10-15mol L-1=6.3×10-36，故答案为：6.3×10-36。
13．(1)升高温度、搅拌、将固体粉碎
(2)
(3)将Fe2＋氧化为Fe3＋
(4)3.2～7.2
(5)Fe2+
(6)调温度为30.8℃～53.8℃，浓缩结晶，过滤
(7)
【分析】向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑，过滤分离，滤液①含有NaAlO2，滤渣①含有Ni、Fe及Fe2O3、少量其他不溶性物质，再用稀H2SO4酸浸得到含有Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋的滤液②，Fe2＋经H2O2氧化为Fe3＋转化后，加入NaOH调节pH在3.2～7.2之间使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去，即滤渣③为Fe(OH)3，滤液③中含有NiSO4等，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体；据此分析解题。
【详解】（1）升高温度、搅拌、将固体粉碎等都可以提高“碱浸”速率，故答案为升高温度、搅拌、将固体粉碎。
（2）滤液①含有NaAlO2，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成Al(OH)3沉淀，反应方程式为，故答案为。
（3）加入H2O2的目的是：将Fe2＋氧化为Fe3＋，故答案为将Fe2＋氧化为Fe3＋。
（4）调节溶液pH的目的是将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去，而Ni2＋不转化为沉淀，由题给数据可知，最适宜的pH范围是3.2～7.2，故答案为3.2～7.2。
（5）若工艺流程改为先“调pH”后“氧化”，则Fe2+无法被去除，“滤液③”中可能含有的杂质离子为Fe2+，故答案为Fe2+。
（6）由表可知，在30.8℃～53.8℃时可获得，所以从溶液获得稳定的晶体的操作依次为调温度为30.8℃～53.8℃，浓缩结晶，过滤，故答案为调温度为30.8℃～53.8℃，浓缩结晶，过滤。
（7）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平反应的离子方程式为，故答案为。
14．(1)、
(2)AB
(3)过滤
(4)KSCN溶液
(5) 0.02
【分析】用过量FeCl3溶液腐蚀印刷电路板，氯化铁和铜生成氯化亚铁和氯化铜，腐蚀废液中含有FeCl3、CuCl2、FeCl2，向废液中加入过量的铁粉，铁和铁离子生成亚铁离子、和铜离子生成铜单质，然后过滤，滤渣为Fe、Cu，滤液含有溶质为FeCl2，根据金属活动顺序表，试剂a为盐酸或稀硫酸，将Fe单质转化成亚铁离子，溶液1和溶液2混合，向混合液中加入NaOH溶液，得到Fe(OH)2白色沉淀，氢氧化亚铁容易被氧化成氢氧化铁沉淀，然后煅烧氢氧化铁，得到氧化铁；
【详解】（1）反应①的反应为，铁和铁离子生成亚铁离子、和铜离子生成铜单质，离子方程式有、；
（2）滤渣为Fe、Cu，加入酸使得铁单质转化为亚铁离子，a可以为稀盐酸或稀硫酸，故选AB；
（3）操作Ⅱ为分离固液的操作，为过滤；
（4）铁离子和KSCN溶液反应得到血红色溶液，能用于铁离子检验，故选KSCN；
（5）亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾氧化为铁离子，同时生成锰离子，反应为；Fe3O4中铁元素的价态可以认为是价，能被高锰酸钾溶液氧化成+3价铁元素，反应中锰元素化合价由+7变为+2，根据得失电子数目守恒，有，解得n(Fe3O4)=0.02mol。
15．(1) 焰色试验 蓝色钴玻璃
(2)、、
(3)
(4) 将KOH转化为，提高的纯度
(5)
【分析】废水中加入过量铁粉将铜离子还原，过滤即可得到沉淀1（包含铜单质和铁单质），溶液1为硫酸钾和硫酸亚铁的混合溶液；在沉淀1中加入适量硫酸可以将铁粉溶解，过滤后得到铜单质和硫酸亚铁溶液；溶液1中加入过量氢氧化钾溶液后在空气中亚铁离子被氧化再沉淀，沉淀2为氢氧化铁，被硫酸溶解后得到硫酸铁溶液，溶液2中含有氢氧化钾和硫酸钾，加入适量稀硫酸后得到硫酸钾溶液，蒸发得到硫酸钾晶体。
【详解】（1）检验钾离子做焰色试验，透过蓝色钴玻璃可以排除钠离子焰色的干扰，观察到焰色为紫色则说明含有钾离子；
（2）加入氢氧化钠溶液后溶液碱性变强氢离子浓度降低，铜离子和亚铁离子都会转化为氢氧化物沉淀，在此过程中离子的物质的量会有明显变化的为：、、；
（3）粉末a为铁粉，加入后将铜离子还原为铜单质用双线桥表示为：；
（4）根据分析，试剂b为；溶液2中加入适量稀硫酸可以将氢氧化钾转化为硫酸钾，提升硫酸钾的纯度；
（5）亚铁离子在空气中被氢氧根离子沉淀转化为氢氧化铁沉淀，其离子方程式为：。
16．(1)除去碳和有机物
(2)4Co3++S2O+3H2O=4Co2++2SO+6H+
(3)将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离
(4)2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
(5)分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+，回收利用
(6) 蒸发浓缩、冷却结晶 降低烘干温度，防止产品分解产生有毒的无水氯化钴
(7)71.40%
【分析】图1由含钴矿(Co元素主要以Co2O3、CoO存在，还含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素)制取氯化钴晶体的一种工艺流程，含钴矿粉焙烧后加入稀硫酸和焦亚硫酸钠Na2S2O5，过滤得到滤渣1和滤液1，滤液1中加入NaClO3将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离，加入碳酸钠溶液调节溶液pH3.0-3.5沉淀铁离子，过滤得到滤渣2和滤液2，滤液2中加入NaF调节溶液pH=4.0-5.0沉淀钙离子和镁离子，生成滤渣3为CaF2、MgF2难溶于水；图2分析滤液3中加入萃取剂Ⅰ，分液得到有机层中然后用稀盐酸反萃取得到萃取剂Ⅰ和溶液4，经过一系列操作得到相应的盐，溶液中含钴离子和镍离子，加入萃取剂Ⅱ萃取分液得到含镍离子的溶液和有机层，加入稀盐酸反萃取得到氯化钴溶液。经过浓缩蒸发、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到晶体，
【详解】（1）碳和有机物可通过焙烧除去，550 ℃焙烧的目的是 除去碳和有机物。故答案为：除去碳和有机物；
（2）焦亚硫酸钠Na2S2O5，常做食品抗氧化剂，具有还原性，浸取中加入Na2S2O5的作用是将三价钴离子还原为Co2+，防止生成Co(OH)3沉淀，发生反应的离子方程式为4Co3++S2O+3H2O=4Co2++2SO+6H+。故答案为：4Co3++S2O+3H2O=4Co2++2SO+6H+；
（3）向滤液1中加入NaClO3溶液的作用是 将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离。故答案为：将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离；
（4）加入Na2CO3溶液生成滤渣2的主要离子方程式为加入Na2CO3溶液生成滤渣2是碳酸钠和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式：2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑。故答案为：2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑；
（5）滤液3中加入萃取剂 I，然后用稀盐酸反萃取的目的是分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+，回收利用。故答案为：分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+，回收利用；
（6）氯化钴溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到晶体CoCl2 6H2O，需在减压环境下烘干的原因是：降低烘干温度，防止产品分解产生有毒的无水氯化钴，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；降低烘干温度，防止产品分解产生有毒的无水氯化钴；
（7）由题意可得如下转化关系：5CoCl2 6H2O～5(NH4)2C2O4～5H2C2O4～2KMnO4，由滴定终点时，共用去24.00mL0.1000mol/L高锰酸钾溶液可知，2.00gCoCl2 6H2O样品中产品的纯度为×100%=71.40%，故答案为：71.40%。
17．(1)SiO2
(2) 2FeS+3MnO2+12H+=2Fe3++2S+6H2O+3Mn2+ 将+2价铁完全转化为+3价铁
(3) 4.7 促进Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，便于分离
(4)Mn2+++NH3=MnCO3↓+
(5)沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2～3次
(6)NH3、CO2
【分析】铜矿的主要成分是CuS，含杂质FeS、SiO2，软锰矿的要成分是MnO2，含杂质Fe2O3、Al2O3，铜矿和软锰矿中加入过量稀硫酸进行酸浸，SiO2不溶于稀硫酸，Fe2O3、Al2O3和稀硫酸反应生成硫酸盐，根据(1)题知，滤渣a中含有S，则CuS、FeS、MnO2和稀硫酸反应生成MnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3和S，过滤后，滤渣a中含有SiO2和S，滤液中加入过量氨水除去铁铝，得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤得到的滤渣b为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液中加入适量氨水和NH4HCO3进行沉锰得到MnCO3沉淀和可溶性的Cu(NH3)4CO3，过滤后，将滤液进行蒸氨，(6)“蒸氨”所得气体为混合物，得到的气体有NH3、CO2，同时还得到CuO。
【详解】（1）通过以上分析知，“滤渣a”中含硫单质，还含有不溶于稀硫酸的SiO2，故答案为：SiO2；
（2）已知MnO2的氧化性比+3价铁的强，“酸浸”时FeS被氧化为Fe3+、S，MnO2被还原为Mn2+，该反应的离子方程式：2FeS+3MnO2+12H+=2Fe3++2S+6H2O+3Mn2+，软锰矿稍过量的主要目的是将+2价铁完全转化为+3价铁，故答案为：2FeS+3MnO2+12H+=2Fe3++2S+6H2O+3Mn2+；将+2价铁完全转化为+3价铁；
（3）除铁铝时，要将Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，其它离子不能生成沉淀，Al3+完全沉淀时Fe3+已经完全沉淀，操作控制溶液的pH最小为4.7，常需要加热煮沸的目的是促进Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，便于分离，故答案为：4.7；促进Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，便于分离；
（4）“沉锰”中生成MnCO3的离子方程式为Mn2+++NH3=MnCO3↓+；
（5）实验室对MnCO3沉淀进行洗涤的操作是沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2～3次，故答案为：沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2～3次；
（6）“蒸氨”时Cu(NH3)4CO3分解生成CuO、NH3和CO2，所以所得气体为混合物，则其成分是NH3、CO2，故答案为：NH3、CO2。
18．(1)
(2)
(3)或
(4) 洗涤 干燥
(5)(或)
【分析】由流程图可知，该实验原理为：将药品中的Fe2+形成溶液，将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，再转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量。
【详解】（1）与生成红色的Fe(SCN),向操作①的滤液中滴加溶液后变为红色，则该滤液中含有。故答案为：；
（2）操作②中亚铁离子被双氧水氧化为铁离子，反应的离子方程式：。故答案为：；
（3）操作③中将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，可以是强碱也可以是弱碱，反应的离子方程式：或。故答案为：或；
（4）步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤的氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，操作④中系列操作的步骤：过滤、洗涤、干燥、灼烧、冷却至室温、称量。故答案为：洗涤、干燥；
（5）假设实验中的损耗忽略不计，ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量0.07ag,。故答案为：(或)。
答案第1页，共2页
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