05 无机化工流程题(5) （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用）

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无机化工流程题(5)
1．绿矾被广泛用于医药和工业领域，工业上两种制备绿矾(FeSO4·7H2O)的方法如下：
方法一：利用黄铜矿粉(主要成分为CuFeS2)制取绿矾(流程如图1所示)

(1)试剂a和试剂b分别为________________(填名称)，操作1的名称为________
(2)有一种细菌在有氧气存在的稀硫酸中可以将CuFeS2氧化成硫酸盐，写出该反应的化学方程式：___________
方法二：利用工业废铁屑制取绿矾(流程如图2所示)

(3)加入适量Na2CO3溶液的作用是______________
(4)实验室进行操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器的名称为____________________
(5)可通过检验CO判断操作Ⅰ是否洗涤干净，检验方法为__________________________________________
(6)测定绿矾产品中FeSO4·7H2O含量的方法如下：
a．称取3.72 g绿矾产品，溶解，在250 mL容量瓶中定容
b．量取25.00 mL待测液于锥形瓶中
c．用硫酸酸化的0.010 0 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL
①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器名称为_______________________________________
②样品中FeSO4·7H2O的质量分数为________×100%(用分数表示)
③上述测定中，若滴定管规格为50 mL，则步骤a中称取样品的质量不能超过_______g(保留小数点后四位)
2．某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)为原料，制备MgCO3·3H2O。实验流程如下图所示：

(1)为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法有________________________________(任写一点)，酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为___________________________________
(2)加入30%H2O2的目的是______________________________________________
(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3＋
①加入30%H2O2后，检验溶液中是否含有Fe2＋的最佳试剂是_____________________
②萃取分液完成后，检验水相中是否含有Fe3＋的最佳试剂是_______________________
(4)室温下，除去MgSO4溶液中的Al3＋(使Al3＋浓度小于1×10－6 mol·L－1)而不引入其他杂质，应加入的试剂X为____________，应调节pH的范围为________________________
(已知：①Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33；②pH＝8.5时，Mg(OH)2开始沉淀)
(5)向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸馏水洗涤，确认沉淀洗净的操作及现象是________________
______________________________________________________________________________
3．精制硅藻土因为颗粒小(直径仅几微米)、吸附性强、化学性质稳定等特点被广泛应用。粗硅藻土主要成分是SiO2和有机质，并含有少量的Al2O3、Fe2O3等杂质，下图是以粗硅藻土为原料生产精制硅藻土并获得Al(OH)3及高铁酸钾(K2FeO4)的工艺流程

请回答下列问题：
(1)反应①后的“过滤”应该是________(填“普通”或“减压”)过滤，选择的理由是___________________________
(2)洗涤Al(OH)3产品，下列方法最合适的是________
A．先用稀盐酸洗，后用冷水洗 B．先用NaOH溶液洗，后用冷水洗
C．先用酒精洗，后用冷水洗 D．先用冷水洗，后用酒精洗
(3)Al(OH)3纯度测定：准确称取一定质量的样品，在高温下充分灼烧，冷却后称重。下列情形可能造成测定结果偏高的是________
A．固体中含有NaHCO3杂质 B．固体中含有Na2SO4杂质
C．Al(OH)3未完全干燥 D．Al(OH)3在灼烧前已部分分解
(4)制取高铁酸钾的一定条件为：在30 ℃以下加入过量的KClO溶液，进行搅拌。请写出该反应的离子方程式：______________________________________________
(5)高铁酸钾(K2FeO4式量为198)产品纯度分析：称取2.475 g产品溶于2.000 mL浓氢氧化钠溶液的烧杯中，加入过量的Cr3＋盐，充分反应后，得到CrO和红褐色固体，过滤，取滤液加入稀硫酸酸化，定容到250 mL溶液，取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用0.100 0 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2滴定到终点，共消耗30.00 mL。分析计算该产品的纯度是________
4．从钒铬锰矿渣(主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO)中提铬的一种工艺流程如下：

已知：pH较大时，二价锰[Mn(Ⅱ)](在空气中易被氧化)。回答下列问题：
(1)Cr元素位于元素周期表第______周期______族
(2)用FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为______________________________________________
(3)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[lg c总(V)]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中c总(V)＝0.01 mol·L－1，“沉钒”过程控制pH＝3.0，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为________________(填化学式)

(4)某温度下，Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为________；在该条件下滤液B中c(Cr3＋)＝________mol·L－1[Kw近似为1×10－14，Cr(OH)3的Ksp近似为1×10－30]
(5)“转化”过程中生成MnO2的离子方程式为_____________________________________________________
(6)“提纯”过程中Na2S2O3的作用为___________________________________________________
5．铍可应用于飞机、火箭制造业和原子能工业。素有“中国铍业一枝花”之称的湖南水口山六厂改进国外生产工艺， 以硅铍石(主要成分为BeO、Al2O3、SiO2、FeO、Fe2O3)为原料提取铍，具体流程如下，回答下列问题：

已知：①铍和铝在元素周期表中处于对角线位置，电负性相近，其单质及化合物在结构与性质等方面具有相似性
②铝铵矾在不同温度下的溶解度：
温度/℃
0
10
20
30
40
60
溶解度/g
2.10
5.00
7.74
10.9
14.9
26.7
(1)流程中“系列操作”为__________________________________________________
(2)将“中和液”沉淀时，调节溶液的pH不能过大或过小。pH过大时发生反应的离子方程式为__________________
(3)已知Ksp[Be(OH)2]＝4.0×10－21，Ksp[Al(OH)3]＝4.0×10－33。若Be2＋浓度为0.40 mol·L－1的中和液开始沉淀时，溶液中c(Al3＋)＝________ mol·L－1
(4)若在实验室洗涤粗Be(OH)2，操作为__________________________________；洗涤时加入NaOH溶液除去表面吸附的少量氢氧化铝，反应的离子方程式为________________
(5)氧化铍转化为氯化铍的化学方程式为__________________________
(6)BeCl2的电子式为__________；电解时须加入氯化钠的作用是__________________
6．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称为保险粉，常作还原剂，能溶于冷水，难溶于乙醇，在碱性介质中稳定
Ⅰ.用甲酸钠(HCOONa)生产保险粉的工艺流程如图：

回答下列问题：
(1)Na2S2O4中硫元素的化合价为________
(2)“滤液”中可以循环利用的物质是________
(3)“洗涤”所用试剂最好为______
a．冰水　　　b．热水　　　c．无水乙醇　　　d．90%乙醇水溶液
(4)“反应”在70 ℃条件下进行，写出发生反应的化学方程式：_________________
(5)在包装保存“保险粉”时加入少量的Na2CO3固体，目的是____________________
Ⅱ.探究保险粉的性质
(6)现将0.05 mol·L－1 Na2S2O4溶液在空气中放置，其溶液的pH与时间(t)的关系如图所示：

①t1时溶液中含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序_____________________________。
②t2→t3段发生反应的离子方程式为______________________________________。
(7)取少量连二亚硫酸钠在隔绝空气的条件下加强热使其完全分解，得到Na2SO3、Na2S2O3和一种气体(STP)，该反应中氧化产物、还原产物的物质的量之比为________
7．钛用途广泛，焦磷酸镁(Mg2P2O7)不溶于水，是牙膏、牙粉的稳定剂。一种以含钛废料(主要成分为TiO2，含少量MgO、Cu、Al2O3、FeO、Fe2O3)为原料，分离提纯TiO2并制取少量焦磷酸镁的工艺流程如图：

已知：TiO2不与碱反应，与酸反应后以TiO2＋的形式存在。回答下列问题：
(1)“碱浸”和“酸浸”操作的目的是____________________________________________
(2)适当升高温度可有效提高钛的浸出率，工业上“酸浸”时，温度选择40 ℃而不选择更高温度的原因是_____
____________________________________________________
(3)“反应”步骤中加入适量铁粉，加入铁粉的目的为_______________________________；滤渣2的主要成分为_______________(填化学式)
(4)“氧化”时S2O转化为SO的离子方程式为__________________________________
(5)离子浓度≤1.0×10－5 mol·L－1时表示该离子沉淀完全。常温下，为了使Fe3＋沉淀完全，调节pH的最小值为______
(已知：Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10－38，lg 2＝0.3)
(6)向滤液Ⅲ中加入Na4P2O7溶液生成焦磷酸镁(Mg2P2O7)的化学方程式为____________________________
8．富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下：

已知：生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1 mol·L－1)

Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀时
1.9
3.4
7.0
9.1
完全沉淀时
3.2
4.7
9.0
11.1
(1)酸浸时发生反应：2MgO·SiO2＋2H2SO4===2MgSO4＋SiO2＋2H2O,2MgO·B2O3＋2H2SO4＋H2O===2H3BO3＋2MgSO4
①上述反应体现出酸性强弱：H2SO4__________(填“>”或“＜”)H3BO3
②已知硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为H3BO3＋OH－===B(OH)。下列关于硼酸的说法正确的是________(填字母)
A．硼酸是一元酸 B．向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液，有气泡产生
C．硼酸的电离方程式可表示为H3BO3＋H2OB(OH)＋H＋
(2)检验褐色浸出液中的杂质离子：取少量浸出液，________________(填操作和现象)，证明溶液中含有Fe2＋
(3)除去浸出液中的杂质离子：用MgO调节溶液的pH至____________以上，使杂质离子转化为_________(填化学式)沉淀，过滤
(4)获取晶体：ⅰ.浓缩滤液，使MgSO4和H3BO3接近饱和；ⅱ.控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。结合如图溶解度曲线，简述ⅱ的方法：将浓缩液加入到高压釜中，升温结晶得到____________晶体，分离后，再将母液降温结晶，分离得到________________晶体

9．工业上利用碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有Fe、Mg、Ca的碳酸盐，Cu、Ni、Al的氧化物及少量不溶杂质)制备硫酸锰，其工艺流程如图：

请回答下列问题：
(1)“酸浸”中MnCO3溶解的离子方程式为________________________________________，为提高“酸浸”速率，下列措施不可行的是________
A．升温 B．采用高压氧酸浸 C．使用98%的浓硫酸 D．将矿石粉碎成小块
(2)“除铝铁”步骤中加入MnO2发生反应的离子方程式为__________________________
(3)加入氨水调节pH与铝铁去除率、锰损失率的关系如图所示，则应调节的pH范围为________(填字母)

A．1～2 B．2～3 C．3～4 D．4～5
已知在此条件下Mn2＋不会产生沉淀，推测锰元素损失的可能原因是________________________________
(4)“除铜镍”步骤可以加入硫化铵将Cu、Ni元素除去，其缺点是_____________________________________，造成锰元素损失，产率下降。实际生产采用SDD代替
(5)“结晶分离”步骤所得滤渣主要成分是_____________________
(6)为确定所得硫酸锰中含有的结晶水，称取纯化后的硫酸锰晶体8.45 g，加热至完全脱去结晶水，固体减重0.9 g，则该硫酸锰晶体的化学式为___________________________
10．金属钼具有高强度、高熔点、耐磨抗腐性等优点，用于制火箭、卫星的合金构件。钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种重要的金属缓蚀剂。利用钼矿(主要成分MoS2，还含少量钙、镁等元素)为原料冶炼金属钼和钼酸钠晶体的主要流程图如下：

(1)Na2MoO4·2H2O中钼元素的价态为________，煅烧产生的尾气引起的环境危害主要是__________________
(2)用浓氨水溶解粗产品的离子方程式是________________________，由图中信息可以判断MoO3是________氧化物(填“酸性”“碱性”或“两性”)
(3)操作Ⅰ是________，操作Ⅱ所得的钼酸要水洗，检验钼酸是否洗涤干净的方法是________________
(4)采用NaClO氧化钼矿的方法将矿石中的钼浸出，该过程放热。
①请配平以下化学反应：NaClO＋___MoS2＋___NaOH===___Na2MoO4＋___Na2SO4＋___NaCl＋___H2O
②钼的浸出率随着温度变化如图，当温度高于50 ℃后浸出率降低的可能原因是___________________(写一点)

11．用辉铜矿(主要成分为 Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：

(1)下列措施是为了加快浸取速率，其中无法达到目的的是______
A．延长浸取时间 B．将辉铜矿粉碎 C．充分搅拌 D．适当增加硫酸浓度
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是MnO2、S、SiO2，请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式________________________
(3)研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是____________________________________
(4)“除铁”的方法是通过调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3。则加入的试剂A可以是____________(填化学式)；“赶氨”时，最适宜的操作方法是____________
(5)“沉锰”(除Mn2+)过程中有关反应的离子方程式为________________________________________________
(6)滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是____________(填化学式)
12．用含钴废料(主要成分为Co，还含有一定量的NiO、Al2O3 、Fe、SiO2 等)制备草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的工艺流程如下图所示：

已知：①草酸钴晶体难溶于水；②RH为有机物(难电离)。回答下列问题：
(1)滤渣Ⅰ的主要成分是________(填化学式)，操作①的名称是________，需用到的玻璃仪器有______________
(2)H2O2是一种绿色氧化剂，加入H2O2时发生反应的离子方程式为______________________________。加入CoO的目的是________________
(3)[已知：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10－5 mol·L－1，则认为该离子已经完全沉淀；Ni(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp分别为1.0×10－15、1.0×10－38、1.0×10－32]。若要将浸出液中Fe3＋和Al3＋全部沉淀，则应将浸出液的pH控制在____________之间
(4)加入有机溶剂的目的是________________________________，实验室可以用酸性KMnO4标准液滴定溶液中的C2O浓度，KMnO4标准液常用硫酸酸化，若用盐酸酸化，会使测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
13．锌是一种常用金属，工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等)湿法制取金属锌的流程如图所示，回答下列问题。

已知：Fe的活泼性强于Ni
(1)ZnFe2O4可写成ZnO·Fe2O3，则ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式为______________________________
(2)“净化Ⅰ”操作分为两步：
①将溶液中少量的Fe2＋氧化，下列试剂中可选用的是__________(填字母)
A．新制氯水　　　B．30% H2O2溶液　　　C．FeCl3溶液　　　D．KMnO4溶液
②加入ZnO，调节溶液pH为3.3～6.7，加热到60 ℃左右并不断搅拌，加热搅拌的主要目的是____________
(3)“净化Ⅰ”生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是___________________
________________________________________________
(4)“净化Ⅱ”中加入过量Zn的目的是_______________________________________________________________




【无机化工流程题(5)】答案
1．(1)稀H2SO4、铁粉　过滤　
(2)4CuFeS2＋17O2＋2H2SO44CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O　
(3)除去油污　
(4)烧杯、玻璃棒、漏斗　
(5)取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已经洗净；若有白色沉淀生成，则未洗净　
(6)①酸式滴定管　②　③9.300 0
解析：(1)由流程图可知，滤渣2为Fe(OH)3，目标产物为绿矾(FeSO4·7H2O)，故试剂a为稀硫酸，试剂b为铁粉，操作1为过滤。(2)黄铜矿在细菌、稀硫酸存在的条件下被足量氧气氧化为CuSO4和Fe2(SO4)3，结合原子守恒配平书写化学方程式为4CuFeS2＋17O2＋2H2SO44CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。(3)碳酸钠溶液呈碱性，可除去油污。(4)分离固体和液体的方法是过滤，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。(5)碳酸根离子可以和钡离子反应生成白色沉淀，检验碳酸根是否存在可以验证沉淀是否洗净，具体做法是：取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已经洗净；若有白色沉淀生成，则未洗净。(6)①高锰酸钾溶液具有强氧化性，应盛放在酸式滴定管中。②根据关系式：5Fe2＋～MnO，可知3.72 g 绿矾产品中n(Fe2＋)＝0.010 0 mol·L－1 ×0.020 0 L×5×＝0.01 mol，FeSO4·7H2O的质量分数为×100%＝×100%。③若滴定管规格为50 mL，则最多能量出50 mL高锰酸钾溶液，根据关系式5Fe2＋～MnO，可知最多反应的n(Fe2＋)＝0.010 0 mol·L－1 ×0.050 0 L×5＝0.002 5 mol，则FeSO4·7H2O的质量为0.025 mol×278 g·mol－1＝6.95 g，故样品的质量为6.95 g÷＝9.300 0 g。
2．(1)升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等(合理即可)
MgCO3＋2H＋===Mg2＋＋H2O＋CO2↑、MgSiO3＋2H＋===Mg2＋＋H2SiO3↓
(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于除铁
(3)①K3[Fe(CN)6]溶液　②KSCN溶液
(4)MgO、Mg(OH)2、MgCO3或Mg2(OH)2·CO3(写出一个即可)　5.0＜pH＜8.5
(5)取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净
解析：(1)为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法有升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等，酸溶时废渣中主要是碳酸镁和硅酸镁与硫酸的反应，写离子方程式时碳酸镁和硅酸镁都要保留化学式。(2)由流程信息可知下一步是“萃取分液”除去溶液中的Fe3＋，而溶液中可能含有亚铁离子，因而用双氧水将亚铁离子氧化为铁离子，便于除去。(3)①检验溶液中是否含有Fe2＋的最佳试剂是K3[Fe(CN)6]溶液。②萃取分液完成后，检验水相中是否含有Fe3＋的最佳试剂是KSCN溶液。(4)MgO、Mg(OH)2、MgCO3或Mg2(OH)2·CO3均能消耗溶液中的氢离子且不引入新的杂质。根据氢氧化铝的溶度积常数可知当铝离子浓度小于1×10－6 mol·L－1时，可计算氢氧根的浓度：c(OH－)＞＝＝1.0×10－9 mol·L－1，即pH应大于5.0，又因为pH＝8.5时，Mg(OH)2开始沉淀，所以应调节pH的范围为5.0＜pH<8.5。(5)沉淀表面含有硫酸根离子，可以通过检验硫酸根离子判断沉淀是否洗涤干净。
3．(1)普通　硅藻土颗粒小，易在滤纸上形成一层密实的沉淀，溶液不易透过　
(2)D　
(3)AC
(4)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O　
(5)80.00%
解析：(1)分离难溶性固体和溶液采用过滤方法，反应Ⅰ后的“过滤”应该是普通过滤，因为硅藻土颗粒小易在滤纸上形成一层密实的沉淀，溶液不易透过。(2)Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于稀盐酸和氢氧化钠溶液，为抑制氢氧化铝溶解，应该用水洗然后用乙醇洗，乙醇具有挥发性，可以使氢氧化铝易干燥，D正确。(3)测定Al(OH)3样品的纯度，需根据减少的质量计算Al(OH)3的质量。固体中含有NaHCO3杂质，碳酸氢钠受热易分解，相同质量的氢氧化铝和碳酸氢钠，碳酸氢钠减少的质量多，所以导致测定结果偏高，故A正确；固体中含有Na2SO4杂质，Na2SO4受热不分解，会导致固体质量减少的量降低，则测定结果偏低，故B错误；Al(OH)3未完全干燥会导致固体在灼烧前后质量减少增加，所以沉淀结果偏高，故C正确；Al(OH)3在灼烧前已部分分解，会导致固体在灼烧前后质量减少降低，则测定结果偏低，故D错误。(4)Fe(OH)3在30 ℃以下被过量KClO溶液氧化，根据氧化还原反应原理和质量守恒定律可知生成高铁酸钾、氯化钾、水，反应的离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。(5)根据K2FeO4～CrO～3(NH4)2Fe(SO4)2关系式，n(K2FeO4)＝n[(NH4)2Fe(SO4)2]＝×0.100 0 mol·L－1×30.00×10－3 L＝0.001 mol，×100%＝80.00%。
4．(1)4　ⅥB
(2)FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl
(3)H3V2O
(4)6.0　1×10－6
(5)Mn2＋＋H2O2＋2OH－===MnO2＋2H2O
(6)防止pH较大时，二价锰[Mn(Ⅱ)]被空气中氧气氧化，转化为MnO2附在Cr(OH)3的表面，使产物不纯
解析：分析工艺流程图可知，“沉钒”步骤中使用氢氧化铁胶体吸附含有钒的杂质，滤液中主要含有Mn2＋和Cr3＋，加热NaOH“沉铬”后，Cr3＋转化为固体A为Cr(OH)3沉淀，滤液B中主要含有MnSO4，加入Na2S2O3主要是防止pH较大时，二价锰[Mn(Ⅱ)]被空气中氧气氧化，Cr(OH)3煅烧后生成Cr2O3，“转化”步骤中反应的离子方程式为Mn2＋＋H2O2＋2OH－===MnO2＋2H2O，据此分析解题。
(1)Cr是24号元素，价层电子对排布式为3d54s1，根据最高能层数等于周期序数，价电子数等于族序数，故Cr元素位于元素周期表第4周期ⅥB族。
(2)用FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。
(3)已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中c总(V)＝0.01 mol·L－1，lg c总(V)＝－2，从图中可知， “沉钒”过程控制pH＝3.0，lg c总(V)＝－2时，与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为H3V2O。
(4)由图中信息可知“沉铬”过程最佳pH为6.0；则此时溶液中OH－的浓度为c(OH－)＝10－8 mol·L－1，在该条件下滤液B中c(Cr3＋)＝＝＝1×10－6 mol·L－1。
(5)由分析可知，“转化”过程中生成MnO2的离子方程式为Mn2＋＋H2O2＋2OH－===MnO2＋2H2O。
5．(1)蒸发浓缩、降温结晶、过滤
(2)Be(OH)2＋2OH－===[Be(OH)4]2－
(3)4.0×10－3
(4)向过滤器中加入NaOH溶液至浸没沉淀，待溶液滤出，重复操作2～3次　Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
(5)BeO＋C＋Cl2===BeCl2＋CO
(6)CBeC　BeCl2为共价化合物，加入NaCl使BeCl2转化为其他含铍的离子化合物(或将氯化铍转化为Na2[BeCl4])
解析：(1)铝铵矾在水中的溶解度随温度升高而增大，流程中“系列操作”为铝铵矾的结晶操作，步骤是蒸发浓缩、降温结晶、过滤。(2)Be(OH)2与Al(OH)3性质相似，将“中和液”沉淀时，调节溶液的pH过大，Be(OH)2会溶解，发生反应的离子方程式为Be(OH)2＋2OH－===[Be(OH)4]2－。(3)Be2＋浓度为0.40 mol·L－1的中和液开始沉淀时，溶液中c(OH－)＝＝1.0×10－10 mol·L－1，此时c(Al3＋)＝＝4.0×10－3 mol·L－1。(4)若在实验室洗涤粗Be(OH)2，操作为向过滤器中加入NaOH溶液至浸没沉淀，待溶液滤出，重复操作2～3次；洗涤时加入NaOH溶液除去表面吸附的少量氢氧化铝，反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－或Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。(6)BeCl2为共价化合物，熔融的BeCl2不导电，电解时加入NaCl使BeCl2转化为其他含铍的离子化合物(或将氯化铍转化为Na2[BeCl4])。
6．(1)＋3　
(2)乙醇　
(3)d　
(4)HCOONa＋NaOH＋2SO2Na2S2O4＋CO2＋H2O　
(5)Na2CO3为碱性物质，可提高“保险粉”的稳定性　
(6)①c(HSO)＞c(SO)＞c(H2SO3)　②2HSO＋O2===2SO＋2H＋　
(7)2∶1
解析：(1)Na2S2O4中Na为＋1价，O为－2价，根据化合物中元素的正负化合价代数和为0，所以S元素为＋3价。(2)滤液主要为乙醇水溶液，所以可以循环利用的物质为乙醇。(3)Na2S2O4能溶于冷水，难溶于乙醇，所以不宜水洗，而纯净的乙醇可能无法洗净固体表面的水溶性杂质，所以最好选用90%乙醇水溶液洗涤，答案选d。(4)反应物有HCOONa、NaOH以及SO2，产物有Na2S2O4和CO2，根据得失电子守恒和原子守恒可得化学方程式为HCOONa＋NaOH＋2SO2Na2S2O4＋CO2＋H2O。(5)由于Na2S2O4在碱性介质中稳定，而碳酸钠为碱性物质，加入Na2CO3可提高其稳定性。(6)①t1时溶液中的溶质为NaHSO3，溶液显酸性，说明NaHSO3的电离程度大于水解程度，含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为c(HSO)＞c(SO)＞c(H2SO3)。②t3时溶液的pH为1，说明NaHSO3完全被氧化生成硫酸氢钠，t2～t3段发生反应的离子方程式为2HSO＋O2===2SO＋2H＋。(7)连二亚硫酸钠在隔绝空气的条件下加强热完全分解得到Na2SO3、Na2S2O3和一种气体，根据原子守恒可以推测出该气体应为SO2，结合得失电子守恒和原子守恒可知该过程中发生的反应为2Na2S2O4Na2S2O3＋Na2SO3＋SO2↑；Na2SO3和SO2中S元素的化合价为＋4价，所以二者为氧化产物，Na2S2O3中S元素的化合价为＋2价，所以为还原产物，则该反应中氧化产物、还原产物的物质的量之比为2∶1。
7．(1)除去Al2O3、Cu，使TiO2生成TiO2＋　
(2)防止TiO2＋水解，减少损失　
(3)将Fe3＋还原成Fe2＋　FeSO4·7H2O　
(4)S2O＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2SO
(5)3.3　
(6)Na4P2O7＋2MgSO4===Mg2P2O7↓＋2Na2SO4
解析：以含钛废料(主要成分为TiO2，含少量MgO、Cu、Al2O3、FeO、Fe2O3)为原料，分离提纯TiO2并制取少量焦磷酸镁。由于原料中除主要含有TiO2外还含少量MgO、Cu、Al2O3、FeO、Fe2O3，所以碱浸是为了除去能与碱反应的Al2O3，然后过滤，向滤渣中加入过量的稀硫酸除去不与酸反应的Cu，再次过滤，向滤液中加铁粉，将铁离子还原成亚铁离子。然后冷却结晶时亚铁离子生成七水硫酸亚铁晶体析出从而除去大部分亚铁离子；然后过滤，将滤液加热水解生成TiO(OH)2，过滤得到TiO(OH)2固体和主要含硫酸镁以及少量硫酸亚铁的溶液；煅烧TiO(OH)2得TiO2；将滤液氧化后调pH使铁离子生成氢氧化铁而被除去，然后过滤，向滤液中加焦磷酸钠溶液得到焦磷酸镁，据此分析可得。
(1)“碱浸”的目的是除去能与碱反应的Al2O3，“酸浸”的目的是除去不与酸反应的Cu，并使TiO2以TiO2＋形式存在，同时产生Fe2＋、Fe3＋以及Mg2＋。
(3)“酸浸”后溶液中存在的离子有Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、TiO2＋以及SO，所以加铁粉是为了将Fe3＋还原成Fe2＋，便于冷却结晶生成FeSO4·7H2O晶体而析出，所以滤渣2的主要成分为FeSO4·7H2O。
(5)当c(Fe3＋)≤1.0×10－5 mol·L－1时表示该离子沉淀完全。由Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10－38，可知Fe3＋恰好完全沉淀时c(OH－)＝＝ mol·L－1＝2×10－11 mol·L－1，则pH＝3.3。
8．(1)①＞　②AC　
(2)滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀　
(3)4.7　Al(OH)3、Fe(OH)3　
(4)硫酸镁　硼酸
解析：(1)①2MgO·B2O3＋2H2SO4＋H2O===2H3BO3＋2MgSO4，根据强酸制弱酸可知，酸性：H2SO4＞H3BO3；②硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为H3BO3＋OH－===B(OH)，可知硼酸为一元酸，A项正确；由于非金属性：B (3)溶液中含有铁离子、铝离子等杂质，由表中数据可知，用MgO调节溶液的pH至4.7以上，使杂质离子转化为 Al(OH)3、Fe(OH)3。
(4)由图像可知硫酸镁的溶解度随温度升高而降低，硼酸的溶解度随温度升高而增大，则可升温结晶，得到硫酸镁晶体，分离后，再将母液降温结晶，分离得到硼酸晶体。
9．(1)MnCO3＋2H＋===Mn2＋＋CO2↑＋H2O　C
(2)MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O
(3)D　Al(OH)3、Fe(OH)3形成胶体吸附Mn2＋
(4)可能生成MnS　
(5)MgSO4、CaSO4　
(6)MnSO4·H2O
解析：(1)“酸浸”中MnCO3与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳、水，反应的离子方程式为MnCO3＋2H＋===Mn2＋＋CO2↑＋H2O；98%的浓硫酸中氢离子浓度小，使用98%的浓硫酸不能加快酸浸的速率。
(3)根据加入氨水调节pH与铝铁去除率、锰损失率的关系图知，pH范围为4～5时，铝铁去除率高、锰损失率低；锰元素损失的原因可能是Al(OH)3、Fe(OH)3形成胶体吸附Mn2＋。
(4)“除铜镍”步骤可以加入硫化铵将Cu、Ni元素除去，其缺点是可能生成MnS沉淀，造成锰元素损失，产率下降。
(5)根据流程图，“结晶分离”步骤前的溶液中含有杂质MgSO4、CaSO4，所以“结晶分离”的滤渣主要成分是MgSO4、CaSO4。
(6)设硫酸锰晶体的化学式是MnSO4·xH2O，则8.45×＝0.9，解得x＝1，则该硫酸锰晶体的化学式为MnSO4·H2O。
10．(1)＋6　酸雨　
(2)MoO3＋2NH3·H2O===2NH＋MoO＋H2O　酸性　
(3)过滤　取少量最后一次水洗液于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无沉淀产生即证明钼酸已洗净　(4)①9　1　6　1　2　9　3　
②该反应为放热反应，升温使平衡逆向移动(或随着温度升高，其他金属杂质离子浸出也增多，沉淀了MoO)
解析：(1)Na2MoO4·2H2O中Na元素的化合价为＋1价、O元素的化合价为－2价，根据化合物中各元素化合价的代数和为0，确定Mo元素的价态为4×2－2×1＝＋6价；工业煅烧钼矿的尾气为二氧化硫，二氧化硫引起的环境危害主要是酸雨。(2)用浓氨水溶解粗产品MoO3，反应生成钼酸铵和水，反应的离子方程式为MoO3＋2NH3·H2O===2NH＋MoO＋H2O；MoO3可以与碱溶液反应生成MoO和水，因此可以说明MoO3是酸性氧化物。(3)操作Ⅰ是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的方法，该分离混合物的方法为过滤；操作Ⅱ过滤分离出固体钼酸和滤液，在滤液中含有NH4Cl，所得的钼酸要水洗，检验钼酸是否洗涤干净的方法就是检验洗涤液中是否含有Cl－，操作是取少量最后一次水洗液于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无沉淀产生即证明钼酸已洗净。(4)①在该反应中Cl元素化合价由反应前NaClO中的＋1价变为反应后NaCl中的－1价、Mo元素化合价由反应前MoS2中的＋2价变为＋6价、S元素化合价由反应前MoS2中的－1价变为反应后Na2SO4中的＋6价，根据转移电子及原子守恒，配平方程式为9NaClO＋MoS2＋6NaOH===Na2MoO4＋2Na2SO4＋9NaCl＋3H2O。②如图钼的浸出率随着温度变化，当温度低于50 ℃时，温度升高，反应速率加快，更多的钼溶解，因此钼的浸出率随着温度的升高而增大；当温度高于50 ℃后浸出率降低的可能原因：第一，该反应的正反应是放热反应，随着温度升高，平衡向吸热的逆反应方向移动；第二，随着温度升高，其他金属杂质离子浸出也增多，沉淀了MoO，导致浸出率降低。
11．(1)A
(2)2MnO2＋Cu2S＋8H+===S↓＋2Cu2+＋2Mn2+＋4H2O
(3)Fe3+可加催化Cu2S被MnO2氧化
(4)CuO[或Cu(OH)2]　加热
(5)Mn2+＋HCO3－＋NH3===MnCO3↓＋NH4+
(6)(NH4)2SO4
解析： 辉铜矿的主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质，加入稀硫酸和二氧化锰浸取，过滤得到滤渣为MnO2、SiO2、单质S，滤液中含有Fe3+、Mn2+、Cu2+，调节溶液pH除去铁离子，加入碳酸氢铵溶液沉淀锰，过滤得到滤液赶出氨气循环使用，得到碱式碳酸铜。
(1) 酸浸时，通过粉碎矿石或者升高温度或者进行搅拌等都可以提高浸取速率，延长浸取时间并不能提高速率。(2) “浸取”时：在酸性条件下MnO2氧化Cu2S得到硫单质、CuSO4和MnSO4，其反应的离子方程式是2MnO2＋Cu2S＋8H+===S↓＋2Cu2+＋2Mn2+＋4H2O。(3) 浸取时氧化铁与稀硫酸生成硫酸铁和水，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，Fe3+可催化Cu2S被MnO2氧化。(4) 加入的试剂A应用于调节溶液pH，促进铁离子的水解，但不能引入杂质，因最后要制备碱式碳酸铜，则可加入氧化铜、氢氧化铜等；因氨气易挥发，加热可促进挥发，则可用加热的方法赶氨。(5) “沉锰”(除Mn2+)过程中，加入碳酸氢铵和氨气，生成碳酸锰沉淀，反应的离子方程式为Mn2+＋HCO3－＋NH3===MnCO3↓＋NH4+。(6) 滤液Ⅱ主要是硫酸铵溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到硫酸铵晶体。
12．(1)SiO2　分液　分液漏斗、烧杯
(2)2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O　调节溶液的pH　
(3)5 (4)溶解NiR2，使之与水层分离　偏高
解析：(1)用含钴废料，粉碎后用硫酸溶解，二氧化硅不与硫酸反应，滤渣Ⅰ为SiO2；通过操作①得到水层和有机层，则操作①为分液；分液需要的仪器有：分液漏斗、烧杯。(2)过氧化氢与亚铁离子反应生成铁离子，离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O；加入CoO的目的是调节溶液的pH。(3)若要将浸出液中铁离子和铝离子全部沉淀，氢氧化铝的Ksp＝1×10－32，则c(OH－)＝＝10－9 mol·L－1，则c(H＋)＝10－5，pH＝5；Ni2＋不能沉淀，开始沉淀的c(OH－)＝≈10－5 mol·L－1，则c(H＋)＝10－9，pH＝9，则调节pH在5到9之间。(4)加入有机萃取剂的目的是溶解NiR2，使之与水层分离。实验室可以用酸性高锰酸钾标准液滴定草酸根离子来测定溶液中草酸根离子的浓度，若用盐酸酸化，高锰酸钾会氧化盐酸中的氯离子，消耗高锰酸钾偏多，测定结果偏高。
13．(1)ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O
(2)①B　②促进三价铁离子水解转化为沉淀，并使过量的过氧化氢分解除去
(3)氢氧化铁胶粒具有吸附性
(4)使铜离子、镍离子转化为单质而除去
解析：

(1)根据ZnFe2O4可写成ZnO·Fe2O3可知，ZnFe2O4与硫酸反应的化学方程式为ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O。(2)①将溶液中少量的Fe2＋氧化，应选用氧化性较强且不会引入新杂质的物质，新制氯水的还原产物为氯离子，会引入新的杂质，氯化铁无法将Fe2＋氧化，且会引入新的杂质，KMnO4的还原产物为二价锰离子，会引入新的杂质，因此应选用过氧化氢。②加热搅拌的目的是促进三价铁离子水解转化为沉淀，并使过量的过氧化氢分解除去。(3)因为Fe(OH)3胶粒具有吸附性，故“净化Ⅰ”生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质。(4)结合流程梳理知，“净化Ⅱ”中加入过量Zn的目的是使Cu2＋、Ni2＋转化为Cu、Ni而除去。