2023届高考化学二轮总复习广西专版课件 第一部分 专题整合高频突破 专题二 常见的无机物及其应用 第1讲 常见的金属元素及其化合物

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1.(2022全国乙)生活中处处有化学,下列叙述正确的是(　　)。A.HB铅笔芯的成分为二氧化铅B.碳酸氢钠可做食品膨松剂C.青铜和黄铜是不同结构的单质铜D.焰火中红色来源于钠盐灼烧
解题要领:本题考查化学与STSE。铅笔芯是用石墨和黏土等制作而成的,A项错误;碳酸氢钠受热分解产生CO2,可用作食品膨松剂,B项正确;青铜和黄铜都是铜合金,C项错误;钠的焰色是黄色,D项错误。
2.(2022广东卷)中华文明源远流长,在世界文明中独树一帜,汉字居功至伟。随着时代发展,汉字被不断赋予新的文化内涵,其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是(　　)。
解题要领:兽骨的主要成分为无机矿物和有机质,A项错误;青铜器中含有铜、锡、铅等金属,是合金材料,B项正确;纸张的主要成分为纤维素,C项错误;液晶显示屏的材料比较复杂,但一定不是合金,D项错误。
3.(2022广东卷)劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是(　　)。
解题要领:小苏打是NaHCO3,用作发泡剂的原理是小苏打受热分解生成CO2,在面包内部形成许多气孔,使得面包疏松多孔,A项符合题意;熟石灰具有碱性,可以与酸性废水中的酸性物质发生反应,B项不符合题意;铁与水蒸气在高温条件下发生反应生成Fe3O4,工人需要将模具干燥后再注入熔融钢水,C项不符合题意;铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步反应,故镀铝钢板耐腐蚀,D项不符合题意。
4.(2021全国乙)磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见表。
回答下列问题。(1)“焙烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式:  　。 (2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次析出的金属离子是　　　　　　　　　。 
(3)“母液①”中Mg2+浓度为　　　　　　 ml·L-1。 (4)“水浸渣”在160 ℃“酸溶”,最适合的酸是　　　　。“酸溶渣”的成分是　　　　、　　　　。 (5)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,该反应的离子方程式是  　。 (6)将“母液①”和“母液②”混合,吸收尾气,经处理得　 ,循环利用。
(2)根据题表中金属离子开始沉淀与沉淀完全时的pH,用氨水逐步调节pH从2.0至11.6的过程中,依次析出的金属离子是Fe3+、Al3+、Mg2+。
(4)根据焙烧时加入的是硫酸铵,且酸溶时的温度为160 ℃,则酸溶时加入的酸应该为硫酸。酸溶渣的成分为SiO2和硫酸钙。(5)稀释与加热均可促进TiO2+的水解,该反应的离子方程式是(6)尾气中含有NH3,母液①中含有氨水,母液②中含有剩余的硫酸,故将母液①和母液②混合,吸收尾气,经处理得到(NH4)2SO4,(NH4)2SO4可循环利用。
5.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图所示。回答下列问题。
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 ml·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
(1)“滤渣1”含有S和　　　　　　　　　　　;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为　　　　~6.0之间。 
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是　　 　　　　。 (5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)写出“沉锰”的离子方程式:  　。 (7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCyMnzO2,其中Ni、C、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y= 时,z=　　　　。 
答案:(1)SiO2(或不溶性硅酸盐)　MnO2+MnS+2H2SO4 ══ 2MnSO4+S+2H2O(2)将Fe2+氧化为Fe3+(3)4.7(4)NiS和ZnS
解题要领:本题为工艺流程图题,综合考查了陌生化学方程式和离子方程式的书写、pH调节、除杂、沉淀溶解平衡及化合价的简单计算等知识,综合性较强,难度中等。(1)加硫酸“溶浸”过程中MnO2将MnS中的S2-氧化为单质硫:MnO2+MnS+2H2SO4 ══ 2MnSO4+S+2H2O。天然锰矿中含有的二氧化硅(或硅酸盐)不溶于稀硫酸,所以“滤渣1”为S和二氧化硅(或不溶性硅酸盐)。(2)“溶浸”时杂质Fe、Al、Mg、Zn、Ni等元素也都转化为相应的硫酸盐,其中铁元素部分以Fe2+存在,结合金属离子沉淀时的pH范围,加MnO2是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,以方便后面将其转化为沉淀除去。
(3)~(5)结合题给表格中金属离子沉淀时的pH范围可知,加氨水“调pH”主要是沉淀Fe3+和Al3+[“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3],此时需控制的pH范围为4.7~6.0。而后面加Na2S完成的“除杂1”是沉淀Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分为ZnS和NiS。加MnF2完成的“除杂2”是沉淀Mg2+,“滤渣4”的主要成分为MgF2。若沉淀Mg2+时溶液酸性较强,H+会与F-生成弱电解质HF,使平衡MgF2(s) Mg2+(aq)+2F-(aq)右移,则导致Mg2+沉淀不完全。(6)流程图中加NH4HCO3是为了沉淀Mn2+,产物为MnCO3,同时生成CO2和(NH4)2SO4、H2O。(7)根据化合物中元素化合价的代数和为0可列式计算:
【有关金属元素及其化合物的思维路径】
【问题探究】常见金属元素及其化合物有哪些性质?1.钠及其化合物。(1)树立物质转化思想。理清知识主线:Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
(2)重要反应的规范书写。①实验室怎样处理钠屑?2CH3CH2OH+2Na ―→ 2CH3CH2ONa+H2↑②写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式。2Na+2H2O+Cu2+ ══ Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+③向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸,发生反应的离子方程式。
④用化学方程式表示呼吸面具中产生O2的原理。2Na2O2+2H2O ══ 4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2 ══ 2Na2CO3+O2
(3)知识盲点。①钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。②无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2,只要参与反应的Na的质量相等,则转移电子的物质的量一定相等,但得到Na2O2的质量大于Na2O的质量。③1 ml Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 ml,如1 ml Na2O2与SO2反应生成Na2SO4转移电子的物质的量为2 ml。④Li与O2反应只生成Li2O;NaH是离子化合物,是一种强还原剂。Na2O、Na2O2阴、阳离子个数比均为1∶2。
⑤不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,应选用CaCl2或BaCl2 溶液。⑥除去CO2中的HCl气体,应选用饱和的NaHCO3溶液,不能用NaOH溶液、Na2CO3溶液。⑦向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2,有晶体析出。⑧焰色反应是金属元素的特征性质,无论元素是以游离态存在还是以化合态存在,均具有相同的焰色反应,但焰色反应不是化学变化,在观察钾元素的焰色反应时,应透过蓝色钴玻璃。
2.铝及其化合物。(1)树立物质转化思想。理清知识主线:
(2)重要反应的规范书写。①用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。2Al+2NaOH+2H2O ══ 2NaAlO2+3H2↑②用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。Al(OH)3+OH- ══ +2H2O③现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液,制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示):AlCl3+3NH3·H2O ══ Al(OH)3↓+3NH4Cl。
④现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸,制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示):⑤用离子方程式表示泡沫灭火器的原理。
⑥用离子方程式分别表示
(3)知识盲点。①铝是活泼金属,但铝的抗腐蚀性相当强,因为铝表面容易生成一层致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点,故在酒精灯上加热铝箔直至熔化,发现熔化的铝并不滴落。②铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应,还包含制取其他难熔金属的反应,但铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。③引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点,具体操作是先铺一层KClO3,然后插上镁条,最后点燃镁条。④Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3不溶于氨水,所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。
3.铁及其重要化合物。(1)树立物质转化思想。理清知识主线:(2)重要反应的规范书写。①高温下铁与H2O(g)的反应。
(2)重要反应的规范书写。①高温下铁与H2O(g)的反应。②用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀硝酸中的反应过程。
③用离子方程式表示下列反应。
④用方程式表示铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程。
(3)知识盲点。①Fe与O2(在O2中燃烧)、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3,与S反应时生成FeS,说明Cl2的氧化能力大于S。Fe在Cl2中燃烧,无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。②向含Fe2+的溶液中滴加硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有强氧化性的物质时,溶液的颜色会发生变化,该现象可用于Fe2+的检验。③Fe3+的检验方法较多,效果最好最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2+的检验方法较多,其中无干扰检验的方法是K3[Fe(CN)6]溶液法,现象是生成蓝色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。
④配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉),又要防水解(加入盐酸);配制FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解,Fe3+只能存在于酸性溶液中,pH=7时几乎完全水解。⑤制备Fe(OH)2的方法很多,原则有两点:一是溶液中的溶解氧必须提前除去;二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2 转化为Fe(OH)3时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色)。⑥常温下,Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,但加热后继续反应。
4.铜及其重要化合物。(1)树立物质转化思想。理清知识主线:
(2)重要反应的规范书写。①铜分别与Cl2、S的反应。②铜在潮湿的空气中生锈。③将Cu与浓硫酸混合加热。
④Cu与稀硝酸反应的离子方程式。⑤常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)。⑥用离子方程式表示将氨水逐滴滴入CuSO4溶液的反应过程。
(3)知识盲点。①铜是紫红色金属,它在潮湿的空气中最终不是生成CuO,而是生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]。②受热分解:Cu(OH)2(蓝色) ―→ CuO(黑色) ―→ Cu2O(砖红色) ―→ Cu(紫红色)。Cu(OH)2常温下缓慢分解,CuO需要在高温条件下才能分解。③常用灼热的铜粉除去N2中的O2,灼热的CuO除去CO2中的CO。④Cu与一定量的浓硝酸反应,产生的是NO2和NO的混合气体,当Cu有剩余时,再加入稀硫酸,Cu继续溶解。
5.金属的冶炼方法。
例1下列有关金属及其化合物的应用不合理的是(　　)。A.将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2B.铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业C.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良D.无水CCl2呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水分析推理:A项,发生的相关反应为2FeCl2+Cl2 ══ 2FeCl3,2FeCl3+Fe ══ 3FeCl2,正确;B项,铝与锂形成密度小、强度大的合金,可用于航天工业,正确;C项,碳酸钠与熟石灰反应生成CaCO3沉淀和强碱NaOH,会使土壤碱性增强,错误;D项,变色硅胶含有CCl2呈蓝色,吸水后变为CCl2·6H2O呈粉红色,因此根据颜色变化可判断变色硅胶是否吸水,正确。答案:C
对点训练11.(2022福建福州高三月考)下列说法不正确的是(　　)。A.Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3B.金属Na着火时,用细沙覆盖灭火C.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金D.等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数相等
解析:氯气具有较强的氧化性,Fe与Cl2反应生成FeCl3,碘的氧化性较弱,Fe与I2反应生成FeI2,A项错误;钠比较活泼,与水、氧气、二氧化碳等均会发生反应,所以金属钠着火时,可用细沙覆盖灭火,B项正确;不锈钢是铁与镍、铬等形成的合金,C项正确;由于Cl2的氧化性很强,与变价金属Fe反应时生成的是FeCl3,与Al发生反应生成AlCl3,所以等物质的量的铁和铝分别与足量的氯气完全反应转移电子数目相等,D项正确。
2.(2022河南许昌三模)下列实验的现象与结论均正确的是(　　)。
解析:将铜片加入盛有稀硝酸的试管中,Cu把稀硝酸中氮元素还原为NO,NO在瓶口与O2反应生成红棕色的气体NO2,A项不合题意;灼热的铁丝插入氯气瓶中,铁丝能剧烈燃烧,Fe与Cl2反应生成FeCl3,化学方程式为2Fe+3Cl2 2FeCl3,B项符合题意;将洁净铁丝放入浓硫酸中,无明显现象是由于常温下铁遇到浓硫酸发生钝化,钝化属于化学变化,C项不合题意;HCl极易溶于水,用HCl气体做喷泉实验,可以形成喷泉,但并不是只有极易溶于水的气体才能用来做喷泉实验,气体可以与水(或溶液)反应,使得容器内的压强快速下降,也能形成喷泉,D项不合题意。
【有关无机化学工艺流程的思维路径】
【问题探究】1.如何对原料进行预处理?(1)研磨:减小固体的颗粒,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。(2)水浸:与水接触反应或溶解。(3)酸(碱)浸:与酸(碱)接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。(4)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。(5)煅烧:把物料加热到低于熔点的一定温度,使其除去所含结晶水、二氧化碳等挥发性物质。
2.如何理解流程题中表述性词语的作用?(1)控制较低温度:应联想到物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。(2)加过量试剂:应联想到反应完全或增大转化率、产率等。(3)能否加其他物质:应联想到会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。(4)在空气中或在其他气体中反应:应联想到O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或是否要达到防氧化、防水解、防潮解等目的。(5)检验某物质的设计方案:通常取少量待检液放入试管中,加入一种试剂产生某现象,然后得出结论。(6)用某些有机试剂清洗:应联想到降低物质的溶解度,有利于析出、减少损耗或提高利用率。
例2五氧化二钒是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。为回收利用含钒催化剂,研制了一种利用废催化剂(V以+4、+5价存在,含少量K2SO4、Al2O3杂质以及不溶性硅酸盐)回收V2O5的工艺流程如下:
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
回答下列问题。(1)写出“酸浸氧化”中,VO2+转化为 反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　。 (2)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为V2O5·xH2O,随滤液②可除去金属离子K+、Na+、　　　　,以及部分的　　　　　　。 (3)写出“沉淀转溶”中V2O5·xH2O转化为 溶解的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时,需要加入过量NH4Cl,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
分析推理:根据图示可知,废钒催化剂(V以+4、+5价存在,含少量K2SO4、Al2O3杂质以及不溶性硅酸盐),加入H2SO4和MnO2,酸浸氧化,滤渣①为不溶性硅酸盐,滤液①加入NaOH溶液至pH=3.0~3.1,随滤液②可除去Mn2+、K+、Na+及部分Al3+,使钒水解并沉淀为V2O5·xH2O,滤饼②中加入NaOH调至pH大于13时,钒转化为钒酸盐溶解,铝转化为偏铝酸盐溶解,再加入HCl调pH=8.5,滤渣③为Al(OH)3,滤液③中加入过量的NH4Cl,得到NH4VO3沉淀,最后焙烧得到五氧化二钒;据此解答。(1)加入氧化剂MnO2,在酸性条件下,+4价的钒化合价升高变成+5价,MnO2中+4价的锰化合价降低变成+2价,根据电荷守恒和得失电子守恒,其离子方程式为
(2)“中和沉淀”中,滤液①加入NaOH溶液至pH=3.0~3.1,由题中表格数据,Mn2+未开始沉淀,Al3+部分沉淀,则NaOH中和过量的硫酸并沉淀部分Al3+,使钒水解并沉淀为V2O5·xH2O,得滤饼②,随滤液②可除去Mn2+、K+、Na+及部分Al3+。
(4)利用同离子效应,促进NH4VO3析出完全(5)多次连续萃取　浓碳酸钠溶液
对点训练2(2022东北三省四城市联考)镍及其化合物在工业上应用广泛,工业上可以用红土镍矿[主要成分为Mg3Si2O5(OH)4、Fe2MgO4、NiO、FeO、Fe2O3]为原料,采用硫酸铵焙烧法选择性提取镍并回收副产物黄铵铁矾[化学式可表示为(NH4)xFey(SO4)z(OH)w,摩尔质量为480 g·ml-1]的工艺流程如图所示。
已知:①2Mg3Si2O5(OH)4+9(NH4)2SO4 3(NH4)2Mg2(SO4)3+12NH3↑ +4SiO2+10H2O↑②2Fe2MgO4+15(NH4)2SO4 (NH4)2Mg2(SO4)3+16NH3↑+4(NH4)3Fe(SO4)3+8H2O↑③常温下,NiSO4易溶于水,NiOOH不溶于水。(1)除铁时加入的H2O2的用量高于理论用量的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)矿样中的部分FeO在空气中焙烧时与(NH4)2SO4反应生成Fe2(SO4)3,该反应的化学方程式为　　　　 　　;“浸渣”的主要成分除含有铁元素的化合物外还有　　　　　　　　　(填化学式)。 
(3)若浸出液中的铁完全转化为黄铵铁矾除去,“除铁”时通入NH3调节溶液pH的范围是　　　　　　　　　。常温下,Ni2+生成Ni(OH)2沉淀,Fe3+生成Fe(OH)3或黄铵铁矾沉淀,开始沉淀和沉淀完全时的pH如表: 
(4)“沉镍”时pH调为9.0,滤液中Ni2+浓度约为　　　　　　　 ml·L-1。 (5)由所得滤液获得稳定的MgSO4·7H2O晶体的操作依次是　　　　　　、　　　　　　、过滤、洗涤、干燥。 (6)对黄铵铁矾进行热分解实验,其结果如图所示,则黄铵铁矾的化学式为　　　　　　　　。 
(已知:黄铵铁矾在300 ℃前分解释放的物质为H2O,300~575 ℃之间只有NH3和H2O放出,此时残留固体只存在Fe、O、S三种元素,670 ℃以上得到的是纯净的红棕色粉末)
答案:(1)过氧化氢在Fe3+催化下分解(2)4FeO+O2+6(NH4)2SO4 2Fe2(SO4)3+12NH3↑+6H2O↑　SiO2(3)2.3~2.7(4)10-4.6(5)蒸发浓缩　冷却结晶(6)NH4Fe3(SO4)2(OH)6
1.下列指定反应的化学方程式正确的是(　　)。
2.用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性(平均直径25 nm)纳米Fe3O4的流程示意图如图:
下列叙述不正确的是(　　)。A.常用热的Na2CO3溶液除去钢铁表面的油污B.步骤②中,主要反应的离子方程式是2Fe3++Fe ══ 3Fe2+C.步骤④中,反应完成后剩余的H2O2无需除去D.步骤⑤中,为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子,可将其均匀分散在水中,做丁达尔效应实验
解析:钢铁表面的油污在碱性条件下可以发生水解反应,Na2CO3是强碱弱酸盐溶液,显碱性,热的Na2CO3溶液可以让油脂水解,水解是吸热的,温度升高,水解平衡向吸热的方向移动,水解效果越好,故A正确;滤液A溶质为FeCl3、FeCl2、HCl,加入铁粉还原铁离子和反应过量的盐酸,主要反应的离子方程式是2Fe3++Fe ══ 3Fe2+,故B正确;步骤④中,防止其在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素,反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2,故C错误;超顺磁性的Fe3O4粒子平均直径25 nm,属于胶体,可以做丁达尔效应实验,故D正确。
3.某学习小组在实验室中用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的过程如图所示:
下列说法正确的是(　　)。A.为尽量少引入杂质,试剂①应选用氨水B.滤液A中加入NH4HCO3溶液产生CO2C.沉淀B的成分为Al(OH)3D.将溶液C蒸干得到纯净的明矾
解析:加入试剂①的目的是除去Fe、Mg杂质,得到含铝滤液A,氨水不与Al反应,不能达到此目的,故A错误;滤液A为偏铝酸盐,与NH4HCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸铵,故B错误;根据B选项得出沉淀B的成分为Al(OH)3,故C正确;将溶液C蒸干得到的明矾中含有硫酸钾杂质,故D错误。
4.我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:
常温下,相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 ml·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围 如表:
回答下列问题。(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为  　。 (2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有　　　　　　;氧化除杂工序中ZnO的作用是　　　　　　　　　　　。若不通入氧气,其后果是　 。 (3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为　　　　;沉积锌后的电解液可返回　　　　　工序继续使用。