化學(xué)通用版二輪專題復(fù)習(xí)創(chuàng)新文檔：3－3　化學(xué)工藝流程綜合題 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精eq\a\vs4\al（\o（\s\up7（必考大題),\s\do5（押題訓(xùn)練)))3－3化學(xué)工藝流程綜合題1．硼鎂泥是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂晶體（Na2B4O7·10H2O)時(shí)的廢渣，其主要成分是MgO，還含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等雜質(zhì).以硼鎂泥為原料制取的七水硫酸鎂在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用。硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下：回答下列問題：（1）Na2B4O7·10H2O中B的化合價(jià)為______________________________________。（2)Na2B4O7易溶于水，也較易發(fā)生水解：B4Oeq\o\al(2－,7）＋7H2O4H3BO3（硼酸）＋2OH－(硼酸在常溫下溶解度較小).寫出加入硫酸時(shí)Na2B4O7發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。（3）濾渣B中含有不溶于稀鹽酸但能溶于濃鹽酸的黑色固體,寫出生成黑色固體的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(4)加入MgO的目的是________________________________________________。（5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：溫度(℃)溶解度(g）40506070MgSO430.933。435.636.9CaSO40.2100。2070.2010.193“操作A”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根據(jù)上表數(shù)據(jù)，簡要說明“操作A"步驟為____________________.(6)Na2B4O7·10H2O失去全部結(jié)晶水后的硼砂與金屬鈉、氫氣及石英砂一起反應(yīng)可制備有機(jī)化學(xué)中的“萬能還原劑——NaBH4”(該過程B的化合價(jià)不變)。①寫出NaBH4的電子式：______________。②“有效氫含量”可用來衡量含氫還原劑的還原能力，其定義是：每克含氫還原劑的還原能力相當(dāng)于多少克H2的還原能力。NaBH4的有效氫含量為________（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)).③在堿性條件下，在陰極上電解NaBO2也可制得硼氫化鈉，寫出陰極室的電極反應(yīng)式：________________________________________________________________________。解析：（1)Na2B4O7·10H2O中，鈉的化合價(jià)＋1價(jià)，氧的化合價(jià)－2價(jià)，設(shè)B的化合價(jià)為x價(jià)，根據(jù)元素化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算:2×（＋1)＋4x＋(－2）×7＝0，x＝＋3。（2）在Na2B4O7溶液中加入硫酸，會(huì)促進(jìn)水解，反應(yīng)生成硼酸，化學(xué)方程式為Na2B4O7＋H2SO4＋5H2O＝Na2SO4＋4H3BO3↓。（3）NaClO溶液在加熱條件下將溶液中的Mn2＋氧化成MnO2,生成黑色固體的離子方程式為ClO－＋Mn2＋＋H2O=MnO2＋Cl－＋2H＋。（4）加入MgO的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH值，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去。(5)溫度對(duì)MgSO4、CaSO4的溶解度有影響，溫度越高，CaSO4溶解度越小，故可以采用蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾的方法除去CaSO4。(6)①NaBH4屬于離子化合物,電子式為。②每克含氫還原劑的還原能力相當(dāng)于多少克H2的還原能力,則NaBH4變化為H＋，電子轉(zhuǎn)移8e－,電子轉(zhuǎn)移和H2變化為H＋電子轉(zhuǎn)移相同,設(shè)NaBH4的質(zhì)量為1g,相當(dāng)于H2質(zhì)量為x，eq\f（1g，37。8g·mol－1）×8＝eq\f（x,2g·mol－1）×2，解得x≈0.21g。③在陰極上電解NaBO2也可制得硼氫化鈉，則陰極室BOeq\o\al(－，2）得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成BHeq\o\al（－，4)，則電極反應(yīng)式為BOeq\o\al（－,2)＋6H2O＋8e－=BHeq\o\al（－，4）＋8OH－。答案：(1)＋3（2）Na2B4O7＋H2SO4＋5H2O=Na2SO4＋4H3BO3↓（3）ClO－＋Mn2＋＋H2O=MnO2＋Cl－＋2H＋（4）調(diào)節(jié)溶液的pH值，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去(5)蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾(6）①②0。21③BOeq\o\al（－,2）＋6H2O＋8e－=BHeq\o\al（－，4）＋8OH－2．砷為第ⅤA族元素，金屬冶煉過程中產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。Ⅰ。冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)的形式存在，可用化學(xué)沉降法處理酸性高濃度含砷廢水，其工藝流程如下:已知：①As2S3與過量的S2－存在以下反應(yīng):As2S3(s)＋3S2－（aq）2AsSeq\o\al(3－,3)（aq）;②亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)砷酸鹽。(1)亞砷酸中砷元素的化合價(jià)為________；砷酸的第一步電離方程式為________________________________________________________________________。(2)“一級(jí)沉砷”中FeSO4的作用是______________________________________；“二級(jí)沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。（3)沉淀X為____________（填化學(xué)式).Ⅱ。冶煉廢渣中的砷元素主要以As2S3的形式存在,可用古氏試砷法半定量檢測(As的最低檢出限為3。0×10－6g）。步驟1：取10g廢渣樣品，粉碎后與鋅粉混合，加入H2SO4共熱,生成AsH3氣體。步驟2：將AsH3氣體通入AgNO3溶液中，生成銀鏡和As2O3。步驟3：取1g廢渣樣品，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),未見銀鏡生成。(4)AsH3的電子式為________________。（5)步驟2的離子方程式為_______________________________________________。(6）固體廢棄物的排放標(biāo)準(zhǔn)中，砷元素不得高于4.0×10－5g·kg－1，請(qǐng)通過計(jì)算說明該排放的廢渣中砷元素的含量________（填“符合”或“不符合”）排放標(biāo)準(zhǔn)，原因是________________________________________________________________________。解析:(1）亞砷酸（H3AsO3）中，氧元素化合價(jià)為－2價(jià)，氫元素化合價(jià)為＋1價(jià),砷元素化合價(jià)設(shè)為x,＋1×3＋x＋(－2)×3＝0，x＝＋3；第ⅤA族非金屬元素形成的最高價(jià)含氧酸中磷、砷形成的含氧酸都是弱酸,在水溶液中分步電離，第一步電離方程式為H3AsO4H＋＋H2AsOeq\o\al（－,4）.(2）“一級(jí)沉砷”中FeSO4的作用是除去過量的S2－,使As2S3＋3S2－2AsSeq\o\al(2－,3）平衡逆向進(jìn)行,提高沉砷效果；“二級(jí)沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，亞砷酸被氧化為砷酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為H3AsO3＋H2O2=H3AsO4＋H2O。(3)分析流程可知,加入CaO和水反應(yīng)生成Ca(OH）2，Ca(OH）2和砷酸反應(yīng)生成Ca3(AsO4）2沉淀、和Fe3＋反應(yīng)生成Fe（OH）3沉淀,Ca2＋結(jié)合SOeq\o\al（2－，4)形成CaSO4沉淀,所以沉淀X為CaSO4。（4)AsH3和NH3分子結(jié)構(gòu)相同為共價(jià)化合物，砷原子和三個(gè)氫原子形成三個(gè)As—H鍵，電子式為。（5）將AsH3氣體通入AgNO3溶液中,生成銀鏡和As2O3，結(jié)合電荷守恒、原子守恒配平離子方程式：12Ag＋＋2AsH3＋3H2O=12Ag↓＋As2O3＋12H＋。（6）As的最低檢出限為3.0×10－6g，取1g廢渣樣品,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，未見銀鏡生成，取10g廢渣樣品最后生成銀鏡和As2O3.則10g廢渣含砷量最少為3。0×10－6g,含砷量為eq\f(3。0×10－6g,10g）×1000g·kg－1＝3。0×10－4g·kg－1＞4。0×10一5g·kg－1，不符合排放標(biāo)準(zhǔn)。答案：(1)＋3H3AsO4H＋＋H2AsOeq\o\al（－,4）（2)沉淀過量的S2－，使As2O3（s)＋3S2－(aq）2AsSeq\o\al(2－，3）(aq）平衡左移,提高沉砷效果H3AsO3＋H2O2=H3AsO4＋H2O（3）CaSO4（4）(5)12Ag＋＋2AsH3＋3H2O=12Ag＋As2O3＋12H＋(6）不符合因?yàn)樵搹U渣砷含量最少為（eq\f（3.0×10－6g，10g）)×1000g·kg－1＝3.0×10－4g·kg－1，大于排放標(biāo)準(zhǔn)4.0×10－5g·kg－13．稀土元素的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)極為相似,常見化合價(jià)為＋3價(jià)。在合金中加入適量稀土金屬，能大大改善合金的性能，所以稀土元素又被稱為冶金工業(yè)的維生素。其中釔（Y）元素是激光和超導(dǎo)的重要材料。我國蘊(yùn)藏著豐富的含釔礦石（Y2FeBe2Si2O10)，工業(yè)上通過如下生產(chǎn)流程可獲得氧化釔。已知：①有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表:開始沉淀時(shí)的pH完全沉淀時(shí)的pHFe3＋2.73。7Y3＋6.08.2②在元素周期表中，鈹元素和鋁元素處于第二周期和第三周期的對(duì)角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似。請(qǐng)回答下列問題：（1）寫出釔礦石與氫氧化鈉共熔時(shí)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。（2)欲從Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH）2沉淀.則①最好選用鹽酸和________兩種試劑，再通過必要的操作即可實(shí)現(xiàn)。（填字母）a．NaOH溶液 b．氨水c．CO2 d．HNO3②寫出Na2BeO2與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________________。（3)已知10－2.7＝2×10－3、10－3.7＝2×10－4,則25℃時(shí)，反應(yīng)Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋的平衡常數(shù)K＝____________；如何檢驗(yàn)Fe3＋是否沉淀完全________________________________________________________________________________________________________________________________________________(回答操作方法，不需設(shè)計(jì)所用儀器）。(4)①寫出生成草酸釔沉淀的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________.②若H2C2O4和濕潤的KClO3混合加熱到60℃可制得國際公認(rèn)的高效含氯消毒劑ClO2，反應(yīng)中氧化劑和氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________；在熱水中ClO2會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成Cl2和HClO2，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________________________________________________________________________________。解析：（1）根據(jù)流程圖可知釔礦石(Y2FeBe2Si2O10）與氫氧化鈉共熔后水溶解以及過濾后的濾液和濾渣成分分別為Na2SiO3、Na2BeO2、Y（OH)3、Fe2O3，則共熔時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Y2FeBe2Si2O10＋32NaOH＋O2=8Y（OH）3＋2Fe2O3＋8Na2SiO3＋8Na2BeO2＋4H2O。(2)①欲從Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH）2沉淀,則根據(jù)Na2BeO2的性質(zhì)和NaAlO2類比推斷：加過量的鹽酸，Na2SiO3反應(yīng)生成硅酸沉淀，Na2BeO2則反應(yīng)生成氯化鈹溶液，再加入過量氨水沉淀Be2＋。②Na2BeO2與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈹，其反應(yīng)的離子方程式為BeOeq\o\al（2－,2）＋4H＋=Be2＋＋2H2O。(3)當(dāng)開始沉淀時(shí)為建立水解平衡，pH＝2。7,則c（H＋)＝10－2。7mol·L－1,反應(yīng)Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋的平衡常數(shù)K＝eq\f（c3H＋,cFe3＋）＝eq\f(10－2.73，10－5）≈8×10－4；取少量濾液,滴加幾滴KSCN溶液,觀察溶液是否變?yōu)榧t色，若觀察不到紅色,則說明Fe3＋沉淀完全。(4）①草酸與Y（OH）3反應(yīng)生成草酸釔沉淀的化學(xué)方程式為2Y(OH)3(s）＋3H2C2O4(aq）=Y2(C2O4）3(s）＋6H2O(l）.②H2C2O4和KClO3混合加熱到60℃可制得ClO2，反應(yīng)方程式為H2C2O4＋2KClO3=2ClO2＋CO2＋K2CO3＋H2O,其中KClO3是氧化劑，CO2和K2CO3是氧化產(chǎn)物，則氧化劑和氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1；在熱水中ClO2會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成Cl2和HClO2，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為6ClO2＋2H2O=Cl2＋4HClO2＋3O2。答案：(1)4Y2FeBe2Si2O10＋32NaOH＋O2=8Y（OH)3＋2Fe2O3＋8Na2SiO3＋8Na2BeO2＋4H2O（2)①b②BeOeq\o\al(2－,2）＋4H＋=Be2＋＋2H2O（3）8×10－4取少量濾液，滴加幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變?yōu)榧t色,若觀察不到紅色,則說明Fe3＋沉淀完全(說明:用NaOH溶液鑒別不得分）(4）①2Y（OH）3（s）＋3H2C2O4（aq）=Y2（C2O4)3(s）＋6H2O（l)②1∶16ClO2＋2H2O=Cl2＋4HClO2＋3O24．硒(Se）和碲(Te)有許多優(yōu)良性能，被廣泛用于冶金、化工、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域.工業(yè)上以銅陽極泥（含有Cu、Cu2S、Cu2Se、Cu2Te等)為原料制備硒和碲的一種生產(chǎn)工藝如下圖所示:已知：“酸浸”過程中TeO2與硫酸反應(yīng)生成TeOSO4。(1)焙燒時(shí)通入氧氣使銅陽極泥沸騰，目的是__________________________________________________________________________________________________。(2)SeO2與SO2的混合煙氣可用水吸收制得單質(zhì)Se，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________.已知25℃時(shí)，亞硒酸（H2SeO3）的Ka1＝2。5×10－3，Ka2＝2.6×10－7，NaHSeO3溶液的pH________7(填“>”“〈”或“＝"）,理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“浸出液”的溶質(zhì)成分除了TeOSO4外，還有________，上述整個(gè)流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_____________________________________________________________。（4)“還原”步驟中生成Te的化學(xué)方程式為________________；Te也可以通過堿性環(huán)境下電解Na2TeO3溶液獲得,其陰極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。（5）粗硒中硒的含量可用如下方法測定：①Se＋2H2SO4(濃）=2SO2↑＋SeO2＋2H2O；②SeO2＋4KI＋4HNO3=Se＋2I2＋4KNO3＋2H2O；③I2＋2Na2S2O3=Na2S4O6＋2NaI。通過用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)②中生成的I2來計(jì)算硒的含量。實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱量0.1200g粗硒樣品，滴定中消耗0.2000mol·L－1Na2S2O3溶液24。00mL，則粗硒樣品中硒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________。解析：(1)陽極泥沸騰時(shí)與O2接觸面積加大，加快反應(yīng)速率.（2）SeO2與SO2的混合煙氣可用水吸收制得單質(zhì)Se，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SeO2＋2SO2＋2H2O=Se＋2H2SO4,氧化產(chǎn)物是H2SO4、還原產(chǎn)物是Se，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1；HSeOeq\o\al（－，3)的水解常數(shù)Kb＝eq\f(Kw，Ka1）＝eq\f(1。0×10－14，2.5×10－3)＝4。0×10－12，HSeOeq\o\al(－，3）的電離平衡常數(shù)為2。6×10－7，電離大于水解，所以NaHSeO3溶液的pH〈7.(3)根據(jù)元素守恒，“浸出液"的溶質(zhì)成分除了TeOSO4外，還有CuSO4；整個(gè)流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是H2SO4。(4)“還原”步驟中SO2與TeOSO4反應(yīng)生成Te的化學(xué)方程式為2SO2＋TeOSO4＋3H2O=Te＋3H2SO4;Na2TeO3生成Te發(fā)生還原反應(yīng)，陰極TeOeq\o\al(2－,3）得電子生成Te，陰極反應(yīng)式為TeOeq\o\al（2－，3)＋3H2O＋4e－=Te＋6OH－。（5）設(shè)Se的質(zhì)量為x,根據(jù)關(guān)系式：4Na2S2O3~2I2~SeO2～Se4mol79g0。024L×0.2000mol·L－1xx＝0.0948g則粗硒樣品中硒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(0。0948g，0.1200g)×100％＝79%。答案:(1）增大氧氣與銅陽極泥的接觸面積，加快反應(yīng)速率（2）2∶1〈HSeOeq\o\al(－，3)的水解常數(shù)Kb＝eq\f(Kw，Ka1)＝eq\f（1。0×10－14，2.5×10－3)＝4.0×10－12，由于Kb<Ka2，故NaHSeO3溶液的pH〈7(3)CuSO4H2SO4(4)2SO2＋TeOSO4＋3H2O=Te＋3H2SO4TeOeq\o\al(2－，3)＋3H2O＋4e－=Te＋6OH－（5）79％5．CoCl2·6H2O是一種飼料營養(yǎng)強(qiáng)化劑。一種利用水鈷礦[主要成分為Co2O3、Co（OH）3，還含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工藝流程如下：已知：①浸出液含有的陽離子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋等；②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表:(金屬離子濃度為0.01mol·L－1）沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co(OH)2Al（OH)3Mn(OH)2開始沉淀2.77。67.64。07。7完全沉淀3.79.69。25.29。8③CoCl2·6H2O熔點(diǎn)為86℃，加熱至110~120℃時(shí)，失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷?；卮鹣铝袉栴}:（1)寫出浸出過程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________________。（2）寫出NaClO3發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式:____________________________________________________；若不慎向“浸出液”中加過量NaClO3時(shí)，可能會(huì)生成有毒氣體，寫出生成該有毒氣體的離子方程式：________________________________。(3)“加Na2CO3調(diào)pH至a"，過濾所得到的沉淀成分為________________________.(4）“操作1”中包含3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作，它們依次是________________、________________和過濾。制得的CoCl2·6H2O在烘干時(shí)需減壓烘干的原因是________________________________________________________________________________________________。（5)萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖。向“濾液”中加入萃取劑的目的是________________；其使用的最佳pH范圍是________（填字母）。A．2。0～2。5 B．3。0～3。5C．4.0～4。5 D．5.0～5。5(6）為測定粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O含量,稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水，加入足量AgNO3溶液,過濾、洗滌，將沉淀烘干后稱其質(zhì)量。通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,其原因可能是___________________________________（答一條即可）。解析:（1)Co2O3和Na2SO3在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)電荷守恒和得失電子守恒,反應(yīng)的離子方程式為Co2O3＋SOeq\o\al（2－,3）＋4H＋=2Co2＋＋SOeq\o\al（2－,4）＋2H2O.(2)NaClO3的作用是將Fe2＋氧化成Fe3＋，其反應(yīng)的離子方程式為ClOeq\o\al(－，3）＋6Fe2＋＋6H＋=Cl－＋6Fe3＋＋3H2O；在酸性條件下，NaClO3與Cl－發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl2，其反應(yīng)的離子方程式為ClOeq\o\al（－,3）＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H2O。（3)加Na2CO3調(diào)pH至a，Al3＋與COeq\o\al（2－，3）互相促進(jìn)水解的離子方程式為2Al3＋＋3COeq\o\al（2－，3)＋3H2O=2Al(OH）3↓＋3CO2↑；Fe3＋與COeq\o\al(2－，3)互相促進(jìn)水解的離子方程式為2Fe3＋＋3COeq\o\al（2－,3)＋3H2O=2Fe（OH)3↓＋3CO2↑,所以沉淀成分為Fe(OH)3、Al（OH)3。（4)利用從溶液中制取固體的方法制取氯化鈷固體，其操作步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾；因?yàn)镃oCl2·6H2O加熱至110~120℃時(shí),失去結(jié)晶水,所以烘干時(shí)應(yīng)減壓降溫.(5)根據(jù)流程圖可知,此時(shí)溶液中存在Mn2＋、Co2＋金屬離子；由萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系可知，調(diào)節(jié)溶液pH在3。0～3.5之間，可使Mn2＋完全沉淀，并防止Co2＋轉(zhuǎn)化為Co（OH)2沉淀。（6）根據(jù)CoCl2·6H2O的組成分析，造成產(chǎn)品中CoCl2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100％的原因可能是含有雜質(zhì)導(dǎo)致氯離子含量變大或結(jié)晶水化物失去部分水,導(dǎo)致相同質(zhì)量的固體中氯離子含量變大。答案:(1)Co2O3＋SOeq\o\al(2－,3）＋4H＋=2Co2＋＋SOeq\o\al（2－，4）＋2H2O(2)ClOeq\o\al（－,3）＋6Fe2＋＋6H＋=Cl－＋6Fe3＋＋3H2OClOeq\o\al(－，3）＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H2O（3）Fe（OH)3、Al（OH)3（4）蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解（5)除去溶液中的Mn2＋B（6）粗產(chǎn)品含有可溶性氯化物（或晶體失去了部分結(jié)晶水)6．鈧及其化合物具有許多優(yōu)良的性能，在宇航、電子、超導(dǎo)等方面有著廣泛的應(yīng)用。從鈦白工業(yè)廢酸(含鈧、鈦、鐵、錳等離子）中提取氧化鈧（Sc2O3）的一種流程如下：回答下列問題：（1)洗滌“油相”可除去大量的鈦離子。洗滌水是用93%的硫酸、27.5%的雙氧水和水按一定比例混合而成.混合的實(shí)驗(yàn)操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）先加入氨水調(diào)節(jié)pH＝3，過濾，濾渣主要成分是______;再向?yàn)V液加入氨水調(diào)節(jié)pH＝6，濾液中Sc3＋的濃度為______________。[25℃時(shí)，Ksp［Mn（OH）2］＝1。9×10－13、Ksp［Fe（OH)3]＝2。6×10－39，Ksp［Sc（OH）3]＝9.0×10－31］（3)用草酸“沉鈧”。25℃時(shí)pH＝2的草酸溶液中eq\f(cC2O\o\al（2－，4），cH2C2O4）＝______________;寫出“沉鈧”得到草酸鈧的離子方程式：_______________________________________________。(25℃時(shí),草酸電離平衡常數(shù)為K1＝5。0×10－2,K2＝5.4×10－5）（4)草酸鈧“灼燒”氧化的化學(xué)方程式為__________________________________________________________。(5)廢酸中含鈧量為15mg·L－1，VL廢酸最多可提取Sc2O3的質(zhì)量為____________。解析：（1)洗滌水是用93％的硫酸、27.5%的雙氧水和水按一定比例混合而成?；旌线^程相當(dāng)于將濃硫酸稀釋，因此混合的實(shí)驗(yàn)操作為將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩慢注入水中,并用玻璃棒不斷攪拌,冷卻后再緩慢注入雙氧水中，并不斷攪拌。（2)根據(jù)Ksp［Mn（OH)2］＝1.9×10－13、Ksp[Fe（OH）3］＝2。6×10－39,Ksp［Sc（OH）3］＝9。0×10－31］可知，溶液中的Mn2＋完全沉淀時(shí)，溶液中的c(OH－）＝eq\r(\f（Ksp［MnOH2]，1×10－5）)＝eq\r（\f(1.9×10－13,1×10－5))＝eq\r(1.9）×10－4≈1。38×10－4，溶液的pH約為10，同理Fe3＋完全沉淀時(shí)，溶液中的c(OH－）＝eq\r(3，\f(2.6×10－39，1×10－5））＝eq\r（3,0。26)×10－11，溶液的pH約為3,Sc3＋完全沉淀時(shí)，溶液中的c(OH－)＝eq\r(3,\f（9。0×10－31,1×10－5))＝eq\r(3，90)×10－9，溶液的pH約為5,因此先加入氨水調(diào)節(jié)pH＝3，過濾，濾渣中主要含有Fe(OH）3；再向?yàn)V液加入氨水調(diào)節(jié)pH＝6，c（OH－）＝10－8＝eq\r（3,\f(9。0×10－31,cSc3＋）)，解得：c(Sc3＋）＝9.0×10－7mol·L－1。（3)根據(jù)草酸的電離方程式可知，K1＝eq\f（cHC2O\o\al（－,4）·cH＋,cH2C2O4)，K2＝eq\f（cC2O\o\al(2－，4)·cH＋，cHC2O\o\al（－,4）)，因此K1K2＝eq\f（cC2O\o\al（2－,4)·c2H＋,cH2C2O4)，則eq\f（cC2O\o\al(2－,4），cH2C2O4）＝eq\f（K1K2，c2H＋)＝eq\f（5。0×10－2×5.4×10－5，1.0×10－22)＝2.7×10－2；“沉鈧”得到草酸鈧的離子方程式為2Sc3＋＋3H2C2O4=Sc2（C2O4）3↓＋6H＋。（4）草酸鈧“灼燒”氧化生成Sc2O3和CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Sc2（C2O4)3＋3O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Sc2O3＋12CO2。(5)VL廢酸中含有鈧的質(zhì)量為15Vmg，根據(jù)原子守恒，可提取Sc2O3的質(zhì)量為15Vmg×eq\f(45×2＋48，45×2）＝0。023Vg。答案：(1)將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，冷卻后再緩慢注入雙氧水中，并不斷攪拌(2）Fe（OH)39。0×10－7mol·L－1（3）2。7×10－22Sc3＋＋3H2C2O4=Sc2(C2O4）3↓＋6H＋(4）2Sc2（C2O4）3＋3O2eq\o（=，\s\up7(高溫))2Sc2O3＋12CO2(5)0。023Vg7．草酸鈷是制作氧化鈷和金屬鈷的原料.一種利用含鈷廢料(主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有機(jī)物等）制取CoC2O4的工藝流程如下：（1）“550℃焙燒”的目的是_________________________________________。(2）“浸出液”的主要成分是____________。（3)“鈷浸出”過程中Co3＋轉(zhuǎn)化為Co2＋,反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。（4)“凈化除雜1”過程中，先在40~50℃時(shí)加入H2O2，其作用是____________________________(用離子方程式表示）；再升溫至80～85℃，加入Na2CO3溶液，調(diào)pH至4。5，“濾渣1"的主要成分是____________________。(5)“凈化除雜2”可將鈣、鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀過濾除去，若所得濾液中c（Ca2＋）＝1.0×10－5mol·L－1,則濾液中c(Mg2＋）＝________________。［已知Ksp（MgF2）＝7。35×10－11、Ksp（CaF2）＝1。05×10－10](6)為測定制得樣品的純度，現(xiàn)稱取1.00g樣品，將其用適當(dāng)試劑轉(zhuǎn)化，得到草酸銨［(NH4)2C2O4]溶液，再用過量稀硫酸酸化,用0。1000mol·L－1KMnO4溶液滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，共用去KMnO4溶液26.00mL,則草酸鈷樣品的純度為________.解析:(1）含鈷廢料中的碳及有機(jī)物在550℃焙燒時(shí)可以生成CO2等被除去。(2）含鈷廢料中的Al2O3能夠被NaOH溶解，因此浸出液中主要含有NaAlO2。（3）“鈷浸出”過程中Co3＋可以被Na2SO3還原為Co2＋，反應(yīng)的離子方程式為2Co3＋＋SOeq\o\al（2－，3）＋H2O=2Co2＋＋SOeq\o\al(2－，4)＋2H＋.(4)在鈷浸出過程中Fe3＋被Na2SO3還原為Fe2＋,在“凈化除雜1"過程中,先在40～50℃時(shí)加入H2O2，可以將Fe2＋氧化為Fe3＋，離子方程式為2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O；再升溫至80~85℃時(shí)，加入Na2CO3溶液，調(diào)pH至4.5，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe（OH)3沉淀。(5）根據(jù)Ksp(CaF2)＝1。05×10－10，若所得濾液中c(Ca2＋）＝1。0×l0－5mol·L－1，則c（F－）＝eq\r(\f(KspCaF2，cCa2＋））＝eq\r(\f(1.05×10－10,1。0×10－5)）mol·L－1，則c（Mg2＋)＝eq\f（KspMgF2,c2F－）＝eq\f（7。35×10－11,\f（1.05×10－10，1。0×10－5))＝7。0×10－6mol·L－1。(6)設(shè)草酸鈷的質(zhì)量為x,根據(jù)方程式:5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O,草酸根守恒可得：5CoC2O4~5(NH4)2C2O4～5H2C2O4～2MnOeq\o\al（－，4)5×147g2molx0.026L×0.1000mol·L－1eq\f（5×147g,x)＝eq\f(2mol，0。026L×0。1000mol·L－1），解得x＝0。9555g，樣品純度＝eq\f(0.9555g,1g)×100%＝95.55%。答案：（1)除去碳和有機(jī)物(2）NaAlO2（答“NaAlO2和NaOH”也可得分)（3)2Co3＋＋SOeq\o\al(2－,3）＋H2O=2Co2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋（4)2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2OFe（OH)3（5)7.0×10－6mol·L－1(6)95。55%8．銻(Sb)及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以輝銻礦（主要成分為Sb2S3,還含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等）為原料制備金屬銻的工藝流程如圖所示：已知：①浸出液中除含過量鹽酸和SbCl5之外，還含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；②常溫下:Ksp(CuS）＝1.27×10－36,Ksp（PbS)＝9.04×10－29；③溶液中離子濃度小于等于1。0×10－5mol·L－1時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全.回答下列問題：（1)濾渣1中除了S之外，還有________(填化學(xué)式）。(2）“浸出"時(shí),Sb2S3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“還原”時(shí)，被Sb還原的物質(zhì)為________（填化學(xué)式）。(4）常溫下，“除銅、鉛”時(shí)，Cu2＋和Pb2＋均沉淀完全，此時(shí)溶液中的c(S2－）不低于________________；所加Na2S也不宜過多，其原因?yàn)開_______________________________________________________________________。（5）“除砷”時(shí)有H3PO3生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________.(6)“電解"時(shí)，被氧化的Sb元素與被還原的S