2025屆高三《化學(xué)》一輪復(fù)習(xí)熱重分析專題

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁一輪復(fù)習(xí)熱重分析專題學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、解答題1．以鎂渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]為原料制取六水合氯化鎂(MgCl2·6H2O)，具體的工藝流程如圖：已知：①濾液2與適量石灰乳反應(yīng)合成堿式氯化鎂[Mg(OH)2-xClx·mH2O]，當(dāng)x=1，m=0時，堿式氯化鎂為Mg(OH)Cl。②相關(guān)金屬離子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下表：金屬離子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+開始沉淀的pH1.53.48.911.3沉淀完全的pH2.84.710.9—請回答下列問題：（1）實驗室煅燒樣品的實驗儀器為。（2）濾渣2的主要成分是。（3）通過調(diào)節(jié)濾液2的pH來獲取Mg(OH)2沉淀，則溶液pH的范圍為。（4）向溶液A中先加入(填化學(xué)式)酸化，然后、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到MgCl2·6H2O，取少量低溫干燥得到的MgCl2·6H2O晶體溶于水后發(fā)現(xiàn)溶液呈堿性，則含有的雜質(zhì)是從操作上分析引入雜質(zhì)的原因是。（5）熱重分析法是程序控制溫度下測最物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種實驗技術(shù)。MgCl2·6H2O的熱重曲線如圖。已知：MgCl2·6H2O在空氣中受熱脫水時，不產(chǎn)生無水氯化鎂。①試確定200℃時固態(tài)物質(zhì)的化學(xué)式：。②溫度升至554℃時分解得到的主要產(chǎn)物為白色固體和一種酸性氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。2．鈷廣泛應(yīng)用于機械制造、電子電器、航空航天、電池制造等行業(yè)，是國家重要的戰(zhàn)略資源。用含鈷廢料(主要成分為，含少量、、CaO、MgO、等)制備草酸鈷晶體()的工藝流程如圖所示，試回答下列問題：已知：①具有強氧化性。②，。(1)為提高含鈷廢料的浸出效率，可采取的措施是(任寫一條)。(2)在水溶液中的電離方程式為；浸出渣的主要成分為(填化學(xué)式)。(3)向“浸出液”中加入適量的時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)0.1mol?L?1的溶液中：(填“>”或“<”或“=”)。(5)①“除鈣鎂”后，濾液中時，mol?L?1②若“調(diào)pH”時溶液的pH偏低，將會導(dǎo)致、沉淀不完全，其原因是。(6)將在空氣中加熱最終可得到鈷的氧化物。分解時測得殘留固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。[已知：]經(jīng)測定，A→B過程中產(chǎn)生的氣體只有，此過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。3．草酸鎳晶體(，)是一種難溶于水的淺綠色粉末，常用于制鎳催化劑和鎳粉等。工業(yè)上用廢鎳催化劑(主要成分為Ni，含有一定量的、FeO、、CaO等)制備草酸鎳晶體的流程如圖所示：已知：①相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH見表中數(shù)據(jù)：金屬離子Ni開始沉淀的pH1.15.83.06.8完全沉淀的pH3.28.85.09.5②③pH增大，被氧化的速率加快，同時生成的水解形成更多的膠體能吸附Ni2+。④當(dāng)某物質(zhì)濃度小于時，視為完全沉淀?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出一種能提高“酸浸”速率的措施。(2)“氧化”過程中，控制70℃、pH小于3的條件下進行。①的電子式為。②“氧化”過程的離子方程式為。③pH為3~4時，鎳的回收率降低的原因是。(3)“調(diào)pH”的范圍為，“沉鈣”過程中，當(dāng)沉淀完全時，溶液中mol?L?1(4)操作a包含過濾、用乙醇洗滌、110℃下烘干等步驟。過濾后檢驗草酸鎳晶體是否洗滌干凈的方法是。(5)在空氣中加熱草酸鎳晶體得到如下TG-DSC熱分解曲線如圖所示，已知：TG指的是在程序控制溫度下測量待測樣品的質(zhì)量與溫度變化關(guān)系，DSC指通過單獨的加熱器補償樣品在加熱過程中發(fā)生的熱量變化，以保持樣品和參比物的溫差為零。這種補償能量即樣品吸收(峰向下)或放出(峰向上)的熱量。則300℃時，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。4．在國家“十二五環(huán)保規(guī)劃”中，氮氧化物成為實行總量控制的污染物，其總量控制消減主要是煙氣、燃煤的脫硝，機動車尾氣治理等。Ⅰ．甲烷還原氮的氧化物(1)已知下列反應(yīng)：①

△H1=-1155.5kJ·mol-1②

△H2=-112.5kJ·mol-1③

△H3=+178.0kJ·mol-1則反應(yīng)④

△H4=kJ·mol-1。Ⅱ．三元催化劑直接轉(zhuǎn)化氮的氧化物(2)機動車尾氣在三元催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：△H，實驗測得：，，其中k正、k逆是只受溫度影響的速率常數(shù)。在密閉容器中，該反應(yīng)達到平衡，升溫時，測得k逆增大的倍數(shù)比k正大，則△H0(填“>”或“<”)。Ⅲ．堿液吸收氮的氧化物(3)用一定濃度的NaOH溶液吸收含氮氧化物的廢氣(含NO、NO2)，生成亞硝酸鹽，該反應(yīng)的離子方程式是。Ⅳ．氨氣還原氮的氧化物(4)某科研攻關(guān)小組在兩個恒容(2.0L)密閉容器中進行如下投料對比實驗：NH3NOO2容器14mol4mol0容器24mol4mol1mol兩個容器中的混合氣體在相同催化劑表面分別發(fā)生如下反應(yīng)：⑤

△H3=-1814kJ·mol-1⑥

△H6反應(yīng)過程中，測得相同時間時NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示：

620K時，容器2中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(用分數(shù)表示)，溫度大于575K時，溫度升高，容器2中NO轉(zhuǎn)化率逐漸降低的原因是(忽略溫度對催化劑的影響)；工廠在用氨氣處理含氮氧化物的廢氣時，需通入一定量的空氣，從圖中曲線變化分析這種操作的優(yōu)點是。5．氯化銨焙燒菱錳礦制備高純度碳酸錳的工藝流程如圖：

已知：①菱錳礦的主要成分是MnCO3，還含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。②相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1mol/L]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表：金屬離子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+開始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6③常溫下，CaF2、MgF2的溶度積分別為1.46×10-10、7.42×10-11。回答下列問題：(1)“焙燒”時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。分析圖，氯化銨焙燒菱錳礦的最佳條件是：焙燒溫度為500℃。分析選擇反應(yīng)溫度不高于500℃的原因是。

(2)浸出液“凈化除雜”過程如下：首先加入MnO2將Fe2+氧化為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為；再調(diào)節(jié)溶液的pH將Al3+、Fe3+變?yōu)槌恋沓?，溶液pH的范圍為；然后加入NH4F除去。(3)碳化結(jié)晶時，反應(yīng)的離子方程式為。(4)MnCO3(相對分子質(zhì)量115)在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價態(tài)的錳的氧化物，其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示，300℃～770℃范圍內(nèi)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

6．NOx會危害人體健康，破壞環(huán)境，對其進行無害處理研究一直是科技界關(guān)注的重點。請回答以下問題：(1)選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是針對柴油車尾氣排放中的一項處理工藝。已知在催化劑的作用下，有如下反應(yīng)發(fā)生：①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH1=-905kJ·mol-1②4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)ΔH2=-1268kJ·mol-1③4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)ΔH3反應(yīng)③的反應(yīng)熱ΔH3=。(2)氨催化氧化時會發(fā)生(1)中的①、②兩個競爭反應(yīng)。為研究某催化劑的效果，在1L恒容密閉容器中充入1molNH3和2molO2，測得反應(yīng)達到平衡時有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如圖：①根據(jù)以上信息，其他條件不變時，下列措施中可以提高NH3轉(zhuǎn)化為N2的平衡轉(zhuǎn)化率的是(填字母)。A．升高反應(yīng)溫度

B．降低反應(yīng)溫度C．增大NH3和O2的初始投料比

D．及時分離出H2O②520°C-840°C時體系中NO含量迅速增加的原因是。(3)已知：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)分兩步進行，其反應(yīng)過程能量變化如圖a。I.2NO(g)N2O2(g)II.N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)①決定NO氧化反應(yīng)速率的步驟是(填“I”或“II”)。②在恒容的密閉容器中充入一定量的NO和O2氣體，保持其它條件不變，在溫度為T1和T2(T2>T1)，測得c(NO)隨t(時間)的變化曲線如圖b,轉(zhuǎn)化相同量的NO，在溫度(填“T1”或“T2”)下消耗的時間較長，結(jié)合圖a分析其原因。(4)在恒溫條件下，向初始壓強為pMPa的恒容密閉容器中加入等物質(zhì)的量CO和NO發(fā)生反應(yīng)：2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)，反應(yīng)達平衡時，N2的體積分數(shù)為20%，則NO的轉(zhuǎn)化率為(保留一位小數(shù))。該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)Kp=MPa-1(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。7．鈷的氧化物常用于制取催化劑和顏料等。以含鈷廢料(含和少量Fe、Al、Mn、Ca、Mg等的氧化物及活性炭)為原料制取鈷的氧化物的流程如下。已知：萃取時發(fā)生的反應(yīng)為。(1)除Fe、Al：先加入溶液，再加入溶液調(diào)節(jié)pH。寫出氧化的離子方程式：。(2)除Ca、Mg：當(dāng)某離子濃度時，認為該離子已除盡。①為使、除盡，必須保持溶液中mol?L?1。②若調(diào)節(jié)溶液的pH偏低、將會導(dǎo)致、沉淀不完全，其原因是。[，，]。(3)萃取、反萃?。杭尤肽秤袡C酸萃取劑，實驗測得萃取率隨pH的變化如圖所示。向萃取所得有機相中加入，反萃取得到水相。①該工藝中設(shè)計萃取、反萃取的目的是。②萃取率隨pH升高先增大后減小的可能原因是。(4)熱分解：向反萃取所得水相中加入溶液，充分反應(yīng)后，得到。將在空氣中加熱可得到鈷的氧化物。分解時測得殘留固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。①B點剩余固體產(chǎn)物為(寫出計算過程)。②鈷的一種氧化物的晶胞如圖所示，在該晶體中與一個鈷原子等距離且最近的鈷原子有個。8．鐵泥是一種常見的工業(yè)廢料(主要成分為Fe2O3、FeO、Fe及雜質(zhì)，雜質(zhì)與酸不反應(yīng)，難溶于水)，可用于生產(chǎn)檸檬酸鐵銨或磁性氧化鐵，具體流程如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)“溶解”時，F(xiàn)e2O3與硫酸反應(yīng)的離子方程式為。(2)制備檸檬酸鐵銨①寫出“氧化”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式并用單線橋表示該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況。②“氧化”時控制溫度不超過90℃的原因是。(3)制備磁性氧化鐵①“還原”時，加入的試劑X為(填化學(xué)式)。②“操作I”為沉化、、洗滌至濾液呈性(填“酸、中、堿”)、干燥。③在氬氣中加熱草酸亞鐵晶體(FeC2O4?2H2O)，隨溫度升高，F(xiàn)eC2O4?2H2O的質(zhì)量變化曲線出現(xiàn)兩個失重“臺階”，如圖所示。結(jié)合表格，計算第一階段的質(zhì)量損失率為(保留4位有效數(shù)字)，推斷第二階段產(chǎn)生的氣體為。(質(zhì)量損失率=×100%)失重階段溫度范圍/℃質(zhì)量損失率%產(chǎn)物第一階段室溫~255_____FeC2O4第二階段255-52037.06Fe3O49．我國稀土資源豐富，稀土元素包括鈧、釔和鑭系共17種元素，是重要的戰(zhàn)略資源。一種以氟磷灰石[主要成分為，還含有少量，RE表示稀土元素]為原料制備稀土氧化物的工藝流程如下：回答下列問題：(1)酸浸時，轉(zhuǎn)化為，為了提高浸取率，可以適當(dāng)升高溫度，但是溫度不能太高，原因是。酸浸時不能使用玻璃容器，原因是。(2)是磷酸三丁酯，不溶于水，能萃取金屬陽離子和酸分子(、等)。加入氨水反萃取的原理是。(3)水相Ⅱ過濾后得到的濾渣的主要成分為、、，后續(xù)加入硫酸的主要目的是，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為。(4)加入H2C2已知200℃~580℃之間反應(yīng)生成一種含鈰物質(zhì)和CO，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。②已知點固體是純凈的含鈰氧化物，則該物質(zhì)為(填化學(xué)式)。10．是一種重要催化劑。某科研小組以廢棄催化劑(主要成分為，還含有等)為原料制備晶體的工藝流程如圖所示。

一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)()如下表：難溶電解質(zhì)回答下列問題：(1)基態(tài)Ni原子的價電子排布式為。Ni的配合物存在的化學(xué)鍵有(填標(biāo)號)。a．非極性鍵

b．配位鍵

c．金屬鍵

d．極?鍵

e．離子鍵(2)濾渣1中主要有和。(3)若X為，其作用是(用離子方程式表示)。實稱用量遠大于理論用量，可能的原因是。濾液2中，為確保其中，需調(diào)節(jié)的范圍是(已知：)。(4)“氟化除雜”時發(fā)現(xiàn)溶液酸度過高，會導(dǎo)致和沉淀不完全，從化學(xué)平衡移動的角度分析，其原因是。(5)“沉鎳”過程生成堿式碳酸鎳。為測定該沉淀的組成，稱取純凈干燥沉淀樣品，隔絕空氣加熱，該化合物的熱重曲線如圖所示，以上固體質(zhì)量不再變化。通過計算確定該沉淀的化學(xué)式為。

(6)將所得與混合加熱可制備無水并得到兩種酸性氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。11．工業(yè)上以紅土鎳礦(主要成分Mg3Si2O5(OH)4、Fe2MgO4、NiO、FeO、Fe2O3)為原料，采用硫酸銨焙燒法選擇性提取鎳及其化合物，并回收副產(chǎn)物黃銨鐵礬。工藝流程如下圖所示：已知：①在焙燒過程中Mg3Si2O5(OH)4和Fe2MgO4轉(zhuǎn)化為(NH4)2Mg2(SO4)3、(NH4)3Fe(SO4)3及SiO2；②加熱情況下，F(xiàn)e3+可水解生成一種難溶于水的黃色固體FeO(OH)；③常溫下，NiSO4易溶于水，NiOOH不溶于水。(1)在該工藝流程中為了加快化學(xué)反應(yīng)速率而采取的主要措施有(至少回答兩項)(2)經(jīng)分析礦樣中大部分鐵仍以氧化物形式存在于“浸渣”中，只有部分FeO在空氣中焙燒時與(NH4)2SO4反應(yīng)生成Fe2(SO4)3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，“浸渣"的主要成分除鐵的氧化物外還有(填化學(xué)式)。(3)“除鐵”和“沉鎳"時需將Fe3+、Ni2+轉(zhuǎn)化為沉淀。已知溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：沉淀物黃銨鐵礬Fe(OH)3Ni(OH)2開始沉淀時的pH1.32.77.1沉淀完全(c=1×10-5mol/L)時的pH2.33.79.2若“沉鎳"時pH調(diào)為7.8，則濾液中Ni2+濃度約為mol/L。(4)流程中由Ni(OH)2沉淀得到NiSO4·7H2O晶體的操作是；NiSO4在強堿溶液中用NaClO氧化，可制得堿性鎳鎘電池電極材料NiOOH，該反應(yīng)的離子方程式是。(5)依據(jù)下列實驗和數(shù)據(jù)可確定黃銨鐵礬【化學(xué)式可表示為(NH4)xFey(SO4)z(OH)m，摩爾質(zhì)量為480g/mol】的化學(xué)式。①稱取黃銨鐵礬2.400g，加入足量NaOH溶液充分反應(yīng)后過濾，向濾液中加入足量鹽酸酸化，再加入足量的BaCl2溶液，得到沉淀2.330g。②MimRistic等曾對黃銨鐵礬進行熱分解實驗，其結(jié)果可用下圖熱重曲線表示(已知：黃銨鐵礬在300℃前分解釋放的物質(zhì)為H2O，300～575℃之間只有NH3和H2O放出，此時殘留固體只存在Fe、O、S三種元素，670℃以上得到的是純凈的紅棕色粉末)。根據(jù)以上實驗及圖中數(shù)據(jù)確定黃銨鐵礬的化學(xué)式。12．合理處理金屬垃圾既可以保護環(huán)境又可以節(jié)約資源。利用廢舊鍍錫銅線制備膽礬并回收錫的流程如下：已知Sn2+容易水解?；卮鹣铝袉栴}：(1)加快“脫錫”速率的措施有(寫出一點)?！安僮鱅”包含、、過濾、洗滌、干燥。(2)“脫錫”過程中加入少量稀硫酸調(diào)控溶液pH，其目的是；硫酸銅濃度與脫錫率的關(guān)系如圖所示，當(dāng)濃度大于120g·L-1時，脫錫率下降的原因。(3)“脫錫液”中含有的離子主要為Cu2+、Sn2+、H+、SO，以石墨為電極，通過控制溶液pH、電解時電壓，可以依次回收銅、錫。電解時陽極反應(yīng)式為；當(dāng)陰極出現(xiàn)的現(xiàn)象時，說明電解回收錫結(jié)束。(4)“脫錫渣”溶于硫酸的離子方程式為。(5)稱量純凈的膽礬2.50g進行熱重分析，實驗測得膽礬的熱重曲線如圖所示。則120℃時所得固體的化學(xué)式為。13．五氧化二釩廣泛用于冶金、化工等行業(yè)，用作合金添加劑、生產(chǎn)硫酸或石油精煉用的催化劑等。從廢釩催化劑中(含有K2SO4、V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3、Al2O3等)回收釩，既能避免對環(huán)境的污染，又能節(jié)約寶貴的資源?；厥展に嚵鞒倘缦拢阂阎孩佟八峤睍rV2O5和V2O4先與稀硫酸反應(yīng)分別生成VO和VO2+。②有機萃取劑萃取VO2+的能力比萃取VO的能力強。③溶液中VO與VO可相互轉(zhuǎn)化：VO+H2OVO+2H+且NH4VO3為沉淀(1)“酸浸”時，F(xiàn)eSO4參與反應(yīng)的離子方程式為。(2)“萃取”和“反萃取”時，將發(fā)生R2(SO4)n(水層)+2nHA(有機層)2RAn(有機層)+nH2SO4(水層)(R表示VO2+，HA表示有機萃取劑)，“反萃取”加入試劑。(填化學(xué)式)(3)“氧化”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)“沉釩”時，通入氨氣的作用是，以沉釩率(NH4VO3沉淀中V的質(zhì)量和廢催化劑V的質(zhì)量之比)表示該步反應(yīng)釩的回收率。請解釋如圖溫度超過80℃以后，沉釩率下降的可能原因是。(5)該工藝流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有。(6)25.35gMnSO4·H2O樣品受熱分解過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖所示。①300℃時，所得固體的化學(xué)式為，850℃時，所得固體的化學(xué)式為。②1150℃時，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。14．廢舊鉛蓄電池會導(dǎo)致鉛污染，國內(nèi)外對廢蓄電池的濕法處理進行了廣泛研究，工藝回收鉛是其成果之一。具體化工流程如圖：已知：I.鉛膏主要成分是、；Ⅱ.是強酸；Ⅲ.、?；卮鹣铝袉栴}：(1)步驟①通入的用途是(用化學(xué)程式表示)。(2)步驟②中存在平衡，該反應(yīng)平衡常數(shù)(保留兩位有效數(shù)字)。檢驗固體是否洗滌干凈的操作是。(3)寫出步驟④加入溶液的離子方程式。(4)步驟⑤電解溶液時，陽極產(chǎn)生單質(zhì)氣體，則陽極反應(yīng)式為。(5)整個工藝流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)化學(xué)式為；可以用作肥料的是(用化學(xué)式表示)。(6)已知熔燒可制得鉛的氧化物，為了研究其產(chǎn)物成分取進行焙燒，其熱重曲線如圖所示，請寫出時所得鉛的氧化物的化學(xué)式。15．工業(yè)上用含錳廢料(主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)與煙氣脫硫進行聯(lián)合處理并制備MnSO4的流程如下：已知：25℃時，部分氫氧化物的溶度積常數(shù)(Ksp)如下表所示。氫氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2Ksp1.3×10-334.0×10-382.2×10-201.9×10-14請回答：（1）沉淀1的化學(xué)式為。（2）室溫下，調(diào)節(jié)pH為5。試通過計算說明此時Al3+、Fe3+已沉淀完全，理由是。“凈化”時，加入(NH4)2S的作用為。（3）“酸化、還原”中，發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的離子方程式為。（4）已知：濾液3中除MnSO4外，還含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲線如下圖所示。據(jù)此判斷，操作“I”應(yīng)為蒸發(fā)濃縮、、洗滌、干燥。（5）工業(yè)上可用電解酸性MnSO4溶液的方法制備MnO2，其陽極反應(yīng)式為。（6）25.35gMnSO4·H2O樣品受熱分解過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如下圖所示。1150℃時，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。。

16．工業(yè)上以釩鈦磁鐵礦為原料，在煉鐵的同時還可以制備釩的最高價氧化物V2O5，其主要流程如下：已知：①VO3-+2H+VO2++H2O②NH4VO3微溶于冷水，易溶于熱水，不溶于乙醇（1）高爐煉鐵應(yīng)用的冶煉方法是（填標(biāo)號）A．熱分解法

B．熱還原法

C．電解法（2）釩渣中的V2O3在焙燒時轉(zhuǎn)化為Ca(VO3)2，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。（3）Ca(VO3)2難溶于水但能溶于稀硫酸，試用平衡移動原理分析其原因，浸出液中含釩物質(zhì)的化學(xué)式為。（4）沉釩過程有氣體生成，其反應(yīng)的離子方程式為。（5）過濾后用乙醇代替水來洗滌沉淀的原因是。（6）煅燒NH4VO3時，固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。加熱到200℃時，得到的固體物質(zhì)化學(xué)式為，300～350℃放出的氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)式為。17．鈦(Ti)及其合金具有密度小、質(zhì)量輕、比強度高、耐腐蝕性等優(yōu)點，被稱為“全能金屬”。(1)工業(yè)上利用金紅石(TiO2)制備金屬鈦的流程如下：已知：TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。i.直接氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)?H=+172kJ·mol-1ii.碳氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)?H=--51kJ·mol-1①已知：C的燃燒熱為393.5kJ·mol-1，則CO的燃燒熱為。②“碳氯化”的反應(yīng)趨勢遠大于直接氯化，原因是。③“碳氯化”過程中每生成1molTiCl4，理論上轉(zhuǎn)移電子數(shù)為。④“還原”步驟中可使用金屬Mg在1073~1173K及氬氣保護下制取金屬鈦。相比于傳統(tǒng)的氫氣還原法(2500℃下，用H2作還原劑)，請從物質(zhì)轉(zhuǎn)化與資源綜合利用角度分析，用金屬Mg還原的優(yōu)點是。(2)我國科學(xué)家研究出USTB工藝制取金屬鈦，其原理如圖。

USTB法電解原理①該方法使用具有導(dǎo)電性的TiO·TiC固溶體作陽極，碳鋼作陰極，熔鹽作電解質(zhì)，電解時陽極發(fā)生的主要電極反應(yīng)為。②由于水對實驗有嚴重影響，而熔鹽CaCl2具有很強的吸水性，所以必須對CaCl2進行預(yù)處理。將裝有CaCl2的坩堝置于電阻爐后，同時以1.5L/min的速度通入氬氣，實驗所得到的熔鹽CaCl2重量隨溫度和時間的變化曲線如圖所示。圖中244℃時發(fā)生CaCl2脫除結(jié)晶水的反應(yīng)。請結(jié)合圖像分析，工業(yè)上一般在778℃時，將通入氬氣的速度降至0.2L/min，其原因可能是。

CaCl2綜合熱分析曲線圖18．新一代脫硝催化劑(SCR)(主要含TiO2、V2O5，及SiO2、Al2O3等)。該SCR的使用壽命為3年左右，廢棄SCR回收再利用至關(guān)重要。濕法回收SCR的工藝流程如下：已知：V2O5是兩性氧化物，在弱堿性條件下即可生成VO3，VO3易水解。Na?TiO3難溶于水?；卮鹣铝袉栴}：(1)“堿浸”時，提高浸出率的措施有(寫出一種措施即可)。(2)“沉鋁”過程中得到的沉淀主要成分是(填化學(xué)式)(3)“轉(zhuǎn)化”時的離子方程式為。(4)“沉釩”中析出NH4VO3晶體時，需要加入過量的NH4C1，其原因是。(5)已知NH4VO3難溶于水，Ksp=3.0×10-8，向10mL0.1mol·L-1NaVO3的濾液中加入等體積的NH4Cl溶液(忽略混合過程中的體積變化)，欲使VO沉淀完全，則NH4Cl溶液的最小濃度為(溶液中某離子濃度≤1×10-5mol·L-1時，認為該離子沉淀完全)。(6)釩回收率隨溶液pH的變化如圖甲所示，試分析pH在8左右時釩回收率最高的原因：。(7)為研究“煅燒”過程中發(fā)生的化學(xué)變化，某研究小組取234gNH4VO3進行探究，煅燒過程中減少的質(zhì)量(Δm)隨溫度變化的曲線如圖乙所示，則D點所得物質(zhì)的化學(xué)式為19．氯化銨焙燒菱錳礦制備高純度碳酸錳的工藝流程如下：已知：①菱錳礦的主要成分是MnCO3，還含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。②相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol/L]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Al3＋Fe3＋Fe2＋Ca2＋Mn2＋Mg2＋開始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6③常溫下，CaF2、MgF2的溶度積分別為1.46×10－10、7.42×10－11?；卮鹣铝袉栴}：(1)“焙燒”時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。分析下列圖1，氯化銨焙燒菱錳礦的最佳條件是：焙燒溫度為500℃。分析選擇反應(yīng)溫度為500℃的原因。(2)浸出液“凈化除雜”過程如下：首先加入MnO2將Fe2＋氧化為Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式為；再調(diào)節(jié)溶液的pH將Al3＋、Fe3＋變?yōu)槌恋沓?，溶液pH的范圍為；然后加入NH4F將Ca2＋、Mg2＋變?yōu)镃aF2、MgF2沉淀除去，兩種沉淀共存時溶液中＝。(3)碳化結(jié)晶時，反應(yīng)的離子方程式為。(4)MnCO3在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價態(tài)的錳的氧化物，其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示，300℃～770℃范圍內(nèi)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。20．某大理石（含F(xiàn)e2O3）轉(zhuǎn)化為氯化鈣水合物儲熱材料和高純度的碳酸鈣，無論從經(jīng)濟效益還是資源綜合利用都具有重要意義。其工藝流程示意圖如下。完成下列填空：（1）上述流程中A是（填化學(xué)式，下同）、寫出B中的成分。（2）C可以作化肥，寫出檢驗C中含有NH4+的方法：。（3）氯化鈣結(jié)晶水合物（CaCl2·6H2O）是目前常用的無機儲熱材料，選擇的依據(jù)是。a無毒b能導(dǎo)電c易溶于水d熔點較低（29℃熔化）（4）經(jīng)過熱重分析測得：CaCl2·6H2O在焙燒過程中，固體質(zhì)量的減少值（縱坐標(biāo)）隨溫度變化的曲線如圖所示。則第一個相對穩(wěn)定的物質(zhì)的化學(xué)式是。aCaCl2·4H2ObCaCl2·2H2OcCaCl2·H2OdCaCl2（5）工業(yè)還可以利用氨堿法的母液生產(chǎn)氯化鈣。根據(jù)如圖溶解度曲線，設(shè)計從含CaCl241%的飽和食鹽水中，獲得氯化鈣水合物的流程。（流程示意：）答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．坩堝Fe(OH)3Al(OH)310.9≤pH<11.3HCl蒸發(fā)濃縮堿式氯化鎂或氫氧化鎂過度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化鎂水解MgCl2·2H2OMg(OH)ClMgO＋HCl【分析】以鎂渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]為原料制取六水合氯化鎂(MgCl2·6H2O)，由流程可知，鎂渣在700℃煅燒，只發(fā)生MgCO3和Mg(OH)2的分解反應(yīng)，然后在固體中加入鹽酸，可與MgO、CaCO3、Al2O3、Fe2O3反應(yīng)生成氯化鎂，氯化鈣、氯化鐵，濾渣1為SiO2，調(diào)節(jié)pH=5，鐵離子和鋁離子沉淀完全，濾渣2為Al(OH)3和Fe(OH)3，溶液中只余下氯化鎂和氯化鈣，再調(diào)節(jié)10.9≤pH<11.3，將鎂沉淀，最后在濾渣3中加鹽酸酸化得溶液A，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到MgCl2·6H2O?！驹斀狻浚?）固體灼燒用坩堝，實驗室煅燒樣品的實驗儀器為坩堝。故答案為：坩堝；（2）調(diào)節(jié)pH=5，鐵離子和鋁離子沉淀完全，濾渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3。故答案為：Fe(OH)3、Al(OH)3；（3）PH大于10.9時Mg(OH)2沉淀完全，常溫下，飽和石灰水的pH約為11.3，通過調(diào)節(jié)濾液2的pH來獲取Mg(OH)2沉淀，則溶液pH的范圍為10.9≤pH<11.3。故答案為：10.9≤pH<11.3；（4）為防止引入新的雜質(zhì)，向溶液A中先加入HCl酸化，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到MgCl2·6H2O，取少量低溫干燥得到的MgCl2·6H2O晶體溶于水后發(fā)現(xiàn)溶液呈堿性，則含有的雜質(zhì)是堿式氯化鎂或氫氧化鎂，從操作上分析引入雜質(zhì)的原因是過度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化鎂水解。故答案為：HCl；蒸發(fā)濃縮；堿式氯化鎂或氫氧化鎂；過度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化鎂水解；（5）①n(MgCl2·6H2O)==0.02mol，m(MgCl2)=0.02mol×95g·mol－1=1.9g，200℃時，失去部分結(jié)晶水，固體中結(jié)晶水2.62g-1.9g=0.72g，n(H2O)==0.04mol，200℃時固態(tài)物質(zhì)中：n(MgCl2):n(H2O)=0.02:0.04=1:2，200℃時固態(tài)物質(zhì)的化學(xué)式：MgCl2·2H2O。故答案為：MgCl2·2H2O；②加熱到一定的溫度，水解程度增大，生成堿式氯化鎂和氯化氫，故溫度升至554℃時分解得到的主要產(chǎn)物為白色固體和一種酸性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：Mg(OH)ClMgO＋HCl。故答案為：Mg(OH)ClMgO＋HCl。2．(1)將含鈷廢料粉碎(或其他合理答案)(2)、(3)(4)>(5)pH偏低，H+濃度過大，F(xiàn)?和H+結(jié)合成HF分子，降低了F?濃度，導(dǎo)致、(6)【分析】含鈷廢料中加入鹽酸和亞硫酸鈉，與鹽酸和亞硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為Co2+，與鹽酸和亞硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為Fe2+，浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等，工藝流程最終得到草酸鈷，加入NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+，加入Na2CO3調(diào)pH至5.2，可得到Fe(OH)3、A(OH)3沉淀，過濾后所得濾液主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2，用NaF除去鈣離子、鎂離子，過濾后向濾液中加入萃取劑，萃取后的水層中主要含有CoCl2，加入草酸銨溶液得到草酸鈷晶體。【詳解】（1）將水鈷礦粉碎、加熱、適當(dāng)增大鹽酸濃度、攪拌，均可以加快鈷礦的“浸出率”；（2）為強電解質(zhì)，在水溶液中完全電離，電離方程式為；含鈷廢料中加入鹽酸和亞硫酸鈉，與鹽酸和亞硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)：，使轉(zhuǎn)化為，CaO溶于鹽酸生成的與形成沉淀，故浸出渣的主要成分為不反應(yīng)的、生成的；（3）加入的作用是將氧化為，該反應(yīng)的離子方程式為。（4）0.1mol?L?1的溶液中由質(zhì)子守恒可知，，則，那么>。（5）①濾液中時，。②pH偏低，H+濃度過大，F(xiàn)?和H+結(jié)合成HF分子，降低了F?濃度，、溶解平衡向溶解方向移動，將會導(dǎo)致、沉淀不完全。（6）在空氣中加熱首先失去結(jié)晶水，、的相對分子質(zhì)量分別為183、147；結(jié)合圖像可知，初始為0.1mol，A點時為0.1mol。根據(jù)鈷元素守恒，B點時8.03g固體中鈷元素的物質(zhì)的量為0.1mol，則8.03g固體中氧元素的物質(zhì)的量為，則8.03g固體中Co、O的物質(zhì)的量之比為0.1∶0.133≈3∶4，故B點時固體產(chǎn)物為，A→B發(fā)生的反應(yīng)為。3．(1)原材料粉碎、適當(dāng)增加酸的濃度、加熱、攪拌等(2)鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體，可以吸附鎳離子，導(dǎo)致鎳回收率降低(3)5.0~6.8(4)取最后一次的洗滌液少許于試管中，先加鹽酸酸化，再加氯化鋇溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈，否則未洗滌干凈(5)【分析】由題給流程可知，向廢鎳催化劑中加入稀硫酸酸浸時，鎳和金屬氧化物與稀硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，二氧化硅與稀硫酸不反應(yīng)，過濾得到含有硫酸鈣、二氧化硅的濾渣和含有可溶性硫酸鹽的濾液；向濾液中加入過氧化氫溶液，將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子，加入氫氧化鎳調(diào)節(jié)溶液pH，將鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，過濾得到含有氫氧化鐵、氫氧化鋁的濾渣和含有鎳離子、鈣離子的濾液；向濾液中加入氟化銨溶液，將鈣離子轉(zhuǎn)化為氟化鈣沉淀，過濾得到含有氟化鈣的濾渣和硫酸鎳濾液；向濾液中加入草酸銨溶液，將鎳離子轉(zhuǎn)化為二水草酸鎳沉淀，過濾、用乙醇洗滌、110℃下烘干得到二水草酸鎳晶體?！驹斀狻浚?）將原材料粉碎、適當(dāng)增加酸的濃度、加熱、攪拌等措施能提高酸浸速率；（2）①為共價化合物，電子式為。②“氧化”過程在酸性條件下將亞鐵離子氧化為鐵離子，離子方程式為。③膠體具有吸附性，pH為3~4時，鎳的回收率降低的原因是鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體，可以吸附鎳離子，導(dǎo)致鎳回收率降低。（3）“調(diào)pH”使得溶液中的鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，而鎳離子不沉淀，結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，加入氫氧化鎳調(diào)節(jié)溶液pH范圍為：5.0~6.8；“沉鈣”過程中，當(dāng)沉淀完全時，溶液中；（4）過濾得到的草酸鎳上面可能沾有硫酸銨，通過檢驗硫酸根離子，可判斷晶體是否洗滌干凈。其方法是：取最后一次的洗滌液少許于試管中，先加鹽酸酸化，再加氯化鋇溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈，否則未洗滌干凈；（5）根據(jù)分析，首先在175~275℃失重，總質(zhì)量損失率約為19.19%，與失去結(jié)晶水生成NiC2O4理論質(zhì)量損失率19.71%相吻合。因此300℃前所得產(chǎn)物為NiC2O4。隨著熱分解溫度的升高，在325~400℃有較大的質(zhì)量損失，質(zhì)量損失率達到38.36%，與熱分解生成NiO所造成的理論質(zhì)量損失率39.41%基本上相吻合。因此，在空氣中二水合草酸鎳熱分解的最終產(chǎn)物為NiO。即300℃時反應(yīng)的化學(xué)方程式為。4．(1)-865.0(2)<(3)(4)b點后為平衡狀態(tài)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，則平衡逆向移動通入空氣可使氨氧化物的轉(zhuǎn)化率提高【詳解】（1）應(yīng)用蓋斯定律可知，反應(yīng)①-②+③得，故。（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)，升溫時，k逆增大的倍數(shù)比k正大，則K減小，平衡逆向移動，說明反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故△H<0。（3）NO、NO2溶于堿液發(fā)生歸中反應(yīng)生成亞硝酸鹽和水，離子方程式是（4）容器2中發(fā)生反應(yīng)：，由圖中數(shù)據(jù)可知，620K時，容器中NO為4mol×50%=2mol，則根據(jù)三段式法可得：620K時，容器2中反應(yīng)的平衡常數(shù)；對于容器2中的反應(yīng)，b點前未達到平衡狀態(tài)，故NO的轉(zhuǎn)化率隨著溫度升高而增大，b點后曲線均為平衡狀態(tài)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫則平衡逆向移動，導(dǎo)致NO的轉(zhuǎn)化率降低。氧氣具有氧化性，由圖可知，氨氣還原NO時，通入空氣可使氮氧化物的轉(zhuǎn)化率提高。5．(1)MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O溫度過高，浸出率變化不大，成本增加(2)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O5.2≤pH＜8.8Ca2+和Mg2+(3)Mn2++2HCOMnCO3↓+CO2↑+H2O(4)3MnO2Mn3O4+O2↑【分析】根據(jù)化工生產(chǎn)流程圖和題意分析得知，菱鎂礦和氯化銨混合焙燒生成氯化錳和氨氣二氧化碳等，在浸出液凈化除雜中除去的是Fe、Al、Ca、Mg等元素，氯化錳中加入碳酸氫銨進行碳化結(jié)晶生成碳酸錳產(chǎn)品，氯化銨循環(huán)使用。【詳解】（1）焙燒時菱鎂礦和氯化銨混合加熱反應(yīng)，生成氯化錳、氨氣、二氧化碳，方程式為：MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O；由圖得知，在500。C時浸出率已經(jīng)很高，再升高溫度浸出率提高不大，而且成本增加，故選擇不高于500。C的溫度；（2）MnO2具有氧化性，在酸性條件下可以把二價鐵離子氧化為三價鐵離子，方程式為：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；調(diào)節(jié)pH值目的是讓鐵鋁離子沉淀，錳離子不沉淀，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，鐵鋁離子完全沉淀pH值要大于等于5.2，錳離子開始沉淀的pH值為8.8，因此選擇5.2≤pH＜8.8；加入氟化銨可以讓鈣離子和鎂離子形成氟化物沉淀；（3）碳化結(jié)晶是錳離子與碳酸氫根離子的反應(yīng)，故方程式為：Mn2++2HCOMnCO3↓+CO2↑+H2O（4）碳酸錳加熱分解時，100g碳酸錳加熱到300度時剩余75.65g，根據(jù)錳原子守恒75.65g應(yīng)該是MnO2，到770°C時，剩余的是Mn3O4，因此方程式為：3MnO2Mn3O4+O2↑。6．(1)-1812.5kJ·mol-1(2)BD該溫度段時催化劑大幅度提高了NO在產(chǎn)物中的比率(3)IIT2反應(yīng)I放熱，溫度升高，平衡逆移，c(N2O2)減?。磺襝(N2O2)減小對反應(yīng)II速率的影響大于溫度升高對反應(yīng)II速率的影響(4)66.7%【詳解】（1）根據(jù)蓋斯定律，③=②×2.5-①×1.5=-1268×2.5-(-905×1.5)=-1812.5，所以ΔH3=-1812.5kJ·mol-1。（2）①A．在1L密閉容器中充入1molNH3和2molO2，根據(jù)圖像可知，520℃平衡時n(NO)=n(N2)=0.2mol，結(jié)合化學(xué)方程式列數(shù)據(jù)如下：則平衡時，n(NH3)=(1-0.2-0.4)mol=0.4mol、n(O2)=(2-0.25-0.3)mol=1.45mol、n(H20)=(0.3+0.6)mol=0.9mol，因為容器的體積是1L.所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，可提高NH3轉(zhuǎn)化為N2的平衡轉(zhuǎn)化率，故A錯誤，B正確；C．增大NH3和O2的初始投料比，提高O2的轉(zhuǎn)化率，NH3的轉(zhuǎn)化率降低，故C錯誤；D．將反應(yīng)生成的H2O(g)及時移出，降低生成物的濃度，平衡正向移動，可提高NH3轉(zhuǎn)化為N2的平衡轉(zhuǎn)化率，D正確；②該溫度段時催化劑大幅度提高了NO在產(chǎn)物中的比率。（3）①根據(jù)反應(yīng)過程能量變化示意圖可知，反應(yīng)I的活化能較低，速率較快；反應(yīng)II的活化能較高，速率較慢。決定NO氧化反應(yīng)速率的步驟是反應(yīng)II。②由題圖3可知，當(dāng)消耗相同量的NO時，溫度為T：時消耗的時間更長。由題圖2可知，反應(yīng)I和II均為放熱反應(yīng)，但反應(yīng)I的活化能較低，外界條件變化后能迅速達到平衡，溫度升高，反應(yīng)I平衡逆移，c(N2O2)減?。欢磻?yīng)II活化能較高，反應(yīng)速率慢，c(N2O2)減小對反應(yīng)II速率的影響大于溫度升高的影響。（4）加入等物質(zhì)的量CO和NO，因此投料比是1：1。，解得x=。所以n(總)=mol。所以n(總)=mol。算出平衡時，總壓強P1，，解得。2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)；；；；。7．(1)(2)0.01pH偏低，氫離子濃度過大導(dǎo)致氟離子和氫離子結(jié)合成HF分子(3)實現(xiàn)的提取和富集隨著pH升高，氫離子濃度減小，平衡正向移動，導(dǎo)致萃取率升高；若pH過高則轉(zhuǎn)化為Co(OH)2沉淀，導(dǎo)致萃取率下降(4)在空氣中加熱首先失去結(jié)晶水，、的相對分子質(zhì)量分別為183、147，結(jié)合圖像可知，初始為0.1mol，A點為0.1mol；根據(jù)鈷元素守恒，8.03gB中鈷為0.1mol，則B中氧為，則B中Co、O的物質(zhì)的量之比為0.1:0.133=3:4，故B點剩余固體產(chǎn)物為Co3O412【分析】含鈷廢料焙燒后活性炭轉(zhuǎn)化為二氧化碳，金屬元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氧化物；加入鹽酸、亞硫酸鈉浸取后加入氧化為鐵離子，加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH除去鐵、鋁；濾液加入氟化并調(diào)節(jié)pH除去鈣、鎂；濾液加入催化劑萃取出后分液，有機層反萃取出，處理后最終得到鈷的氧化物；【詳解】（1）氧化生成氯離子和鐵離子，離子方程式：；（2）①，，則氟化鈣溶解度更大，鈣離子除盡則需要保證氟離子至少為，故為使、除盡，必須保持溶液中0.01mol?L?1。②若調(diào)節(jié)溶液的pH偏低、將會導(dǎo)致、沉淀不完全，其原因是pH偏低，氫離子濃度過大導(dǎo)致氟離子和氫離子結(jié)合成HF分子；（3）①該工藝中設(shè)計萃取、反萃取的目的是將從濾液中提取到有機層中，然后分液后再反萃取到水層中，實現(xiàn)的提取和富集；②萃取率隨pH升高先增大后減小的可能原因是隨著pH升高，氫離子濃度減小，平衡正向移動，導(dǎo)致萃取率升高；若pH過高則轉(zhuǎn)化為Co(OH)2沉淀，導(dǎo)致萃取率下降；（4）①在空氣中加熱首先失去結(jié)晶水，、的相對分子質(zhì)量分別為183、147，結(jié)合圖像可知，初始為0.1mol，A點為0.1mol；根據(jù)鈷元素守恒，8.03gB中鈷為0.1mol，則B中氧為，則B中Co、O的物質(zhì)的量之比為0.1:0.133=3:4，故B點剩余固體產(chǎn)物為Co3O4；②鈷的一種氧化物的晶胞如圖所示，根據(jù)“均攤法”，晶胞中含個黑球、12×148．(1)(2)過氧化氫不穩(wěn)定受熱易分解(3)Fe過濾中CO、CO2【分析】鐵泥酸溶后過氧化氫把亞鐵離子氧化為鐵離子，加入氨水生成鐵的沉淀，加入檸檬酸制得檸檬酸鐵銨；酸溶后加入鐵生成亞鐵鹽，加入草酸生成草酸亞鐵晶體，最終得到磁性氧化鐵?！驹斀狻浚?）“溶解”時，F(xiàn)e2O3與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，離子方程式為；（2）①“氧化”時發(fā)生過氧化氫把亞鐵離子氧化為鐵離子，離子方程式為，反應(yīng)中亞鐵離子失去電子、氧元素得到電子，單線橋為。②“氧化”時控制溫度不超過90℃的原因是過氧化氫不穩(wěn)定受熱易分解為水和氧氣；（3）①鐵和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子且不引入新雜質(zhì)，故“還原”時，加入的試劑X為Fe。②“操作I”得到草酸亞鐵晶體，操作為沉化、過濾、洗滌至濾液呈中酸性（草酸溶液顯酸性，洗滌液顯中性說明洗滌干凈了）、干燥。③在氬氣中加熱草酸亞鐵晶體(FeC2O4?2H2O)，晶體首先失去結(jié)晶水，則第一階段的質(zhì)量損失率為；由流程可知，最終制得Fe3O4，則鐵元素會有失去電子的導(dǎo)致化合價有升高，根據(jù)電子守恒可知，生成二氧化碳的同時，部分碳元素化合價會降低生成一氧化碳氣體。9．受熱易分解氟磷灰石與硝酸反應(yīng)生成的HF能腐蝕玻璃容器加入氨水調(diào)成堿性環(huán)境，使RE元素以的形式從有機相中分離出來除去雜質(zhì)【分析】氟磷灰石含和，礦石進行酸浸，酸浸液中含有硝酸，硝酸鈣，磷酸和,再經(jīng)萃取進入有機相的硝酸、磷酸、、,用氨水進行反萃取時，有機物的硝酸、磷酸與一水合氨反應(yīng)生成硝酸銨和磷酸銨進入有機相II，此時有機相II中有,加入硝酸和硫酸沉淀鈣離子，加入草酸使稀土元素的離子轉(zhuǎn)化為草酸鹽?！驹斀狻?1)酸浸時，溫度太高會導(dǎo)致分解。與硝酸反應(yīng)生成HF，HF能與玻璃容器中反應(yīng)。故答案為：受熱易分解；氟磷灰石與硝酸反應(yīng)生成的HF能腐蝕玻璃容器。(2)結(jié)合第(3)問中的題干信息可知，反萃取的原理是加入氨水調(diào)成堿性環(huán)境，使RE元素以的形式從有機相中分離出來。故答案為：加入氨水調(diào)成堿性環(huán)境，使RE元素以的形式從有機相中分離出來。(3)加入的硫酸會跟生成硫酸鈣沉淀，過濾可除去。故答案為：除去雜質(zhì)；。(4)①由題圖中有關(guān)數(shù)據(jù)可知，200℃以內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為失去結(jié)晶水生成的反應(yīng)，200℃~580℃之間，結(jié)合所含有的元素及加熱生成的氣體為CO，可知生成CO的質(zhì)量，，根據(jù)元素守恒知，生成的含鈰物質(zhì)為碳酸鈰，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②繼續(xù)加熱固體，0.01mol碳酸鈰繼續(xù)分解，c點時生成含鈰氧化物的質(zhì)量為3.28g，根據(jù)鈰原子守恒知，含鈰氧化物中鈰元素的質(zhì)量為，則含鈰氧化物中氧元素的質(zhì)量為0.48g，則c點含鈰氧化物中鈰原子和氧原子的物質(zhì)的量之比=2:3，則該含鈰氧化物為。故答案為：；?！军c睛】10．(1)bdc(2)S(3)分解損耗(4)F?和H+結(jié)合生成弱電解質(zhì)HF，使F?濃度減小，和(5)(6)【分析】廢棄催化劑加入稀鹽酸后，金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)，生成Ni2+、Cu2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+，加入硫化氫后生成CuS沉淀，所得溶液加入X、Y調(diào)節(jié)溶液的pH，得到氫氧化鐵沉淀，所的濾液中加入氟離子，沉淀法除去鈣離子和鎂離子，過濾后加入碳酸鈉得到碳酸鎳，向沉淀中加入鹽酸可得溶液；【詳解】（1）①Ni的質(zhì)子數(shù)是28，基態(tài)Ni原子的價電子排布式為；②NiNH362+與之間存在離子鍵，Ni（2）通入后發(fā)生反應(yīng)，，故濾渣1的成分主要是CuS、S。（3）①加的作用是氧化，故發(fā)生的反應(yīng)為：；②過氧化氫易分解，溶液中存在的金屬陽離子也會催化分解，故用量遠大于理論用量；③為了使，根據(jù)可得；根據(jù)可得Ni2+開始沉淀的。（4）F?和H+結(jié)合生成弱電解質(zhì)HF，酸度過高，使F?濃度減小，和（5）由圖可知第一階段失去的成分為結(jié)晶水，，第二階段失去的成分為和，最后殘留物是NiO，故。設(shè)樣品中的物質(zhì)的量為a，的物質(zhì)的量為b根據(jù)Ni元素守恒，Ni的總物質(zhì)的量為：①第二階段失去的成分為和總質(zhì)量為②聯(lián)立①②，解得，故。（6）將所得與混合加熱可制備無水并得到兩種酸性氣體，根據(jù)元素守恒可推知為，HCl和SO2，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為：11．(1)研磨、熱水浸泡、除鐵過程加熱(2)4FeO+O2+6(NH4)2SO42Fe2(SO4)3+12NH3↑+6H2O↑FeO(OH)、SiO2(3)1×10-2.2(4)向Ni(OH)2沉淀加入適量的硫酸溶液使沉淀全部溶解，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O(5)NH4Fe3(SO4)2(OH)6【分析】紅土鎳礦[主要成分Mg3Si2O5(OH)4、Fe2MgO4、NiO、FeO、Fe2O3]為原料，采用硫酸銨焙燒法選擇性提取鎳，紅土鎳礦與(NH4)2SO4混合研磨，使二者充分接觸，然后在焙燒發(fā)生反應(yīng)：2[Mg3Si2O5(OH)4]+9(NH4)2SO43(NH4)2Mg2(SO4)3+12NH3↑+4SiO2+10H2O↑、2Fe2MgO4+15(NH4)2SO4(NH4)2Mg2(SO4)3+16NH3↑+4(NH4)3Fe(SO4)3+8H2O↑，然后用熱水浸泡焙燒后的固體物質(zhì)，其中(NH4)2Mg2(SO4)3、(NH4)3Fe(SO4)3進入溶液，部分Fe3+會發(fā)生反應(yīng)：Fe3++2H2OFeO(OH)↓+3H+，產(chǎn)生的難溶性的FeO(OH)及不溶性的酸性氧化物SiO2進入“浸渣”中，大部分Fe3+及Ni2+、Mg2+、、存在于溶液中，然后向濾液中加入NH3、H2O2并進行加熱，F(xiàn)e3+形成黃銨鐵礬沉淀析出，然后向溶液中加入MgO漿調(diào)節(jié)pH，使Ni2+變?yōu)镹i(OH)2沉淀來沉鎳，沉淀經(jīng)過濾、洗滌、H2SO4溶解得到NiSO4，濾液中含有MgSO4，經(jīng)一系列處理得到MgSO4?7H2O，據(jù)此分析解題?！驹斀狻浚?）在該工藝流程中為了加快化學(xué)反應(yīng)速率而采取的主要措施有研磨、熱水浸泡或除鐵過程加熱，故答案為：研磨、熱水浸泡或除鐵過程加熱；（2）經(jīng)分析礦樣中大部分鐵仍以氧化物形式存在于“浸渣”中，只有部分FeO在空氣中焙燒時與(NH4)2SO4反應(yīng)生成Fe2(SO4)3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeO+O2+6(NH4)2SO42Fe2(SO4)3+12NH3↑+6H2O↑，“浸渣“的主要成分除鐵的氧化物外還有FeO(OH)、SiO2，故答案為：4FeO+O2+6(NH4)2SO42Fe2(SO4)3+12NH3↑+6H2O↑；FeO(OH)、SiO2；（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：當(dāng)Ni2+沉淀完全時溶液pH=9.2，則氫氧根離子濃度為109.2-14mol/L=10-4.8mol/L，則該溫度下Ni(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp[Ni(OH)2]=10-5×(10-4.8)2=10-14.6；在“沉鎳“時pH調(diào)為7.8，則氫氧根離子濃度為107.8-14mol/L=10-6.2mol/L，濾液中Ni2+濃度c(Ni2+)=mol/L=10-2.2mol/L，故答案為：10-2.2；（4）流程中由Ni(OH)2沉淀得到NiSO4?7H2O晶體的操作是向Ni(OH)2沉淀加入適量的硫酸溶液使沉淀全部溶解，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾；NiSO4在強堿溶液中用NaClO氧化，可制得堿性鎳鎘電池電極材料NiOOH，該反應(yīng)的離子方程式是2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O，故答案為：向Ni(OH)2沉淀加入適量的硫酸溶液使沉淀全部溶解，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾；2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O；（5）稱取黃銨鐵礬2.400g，加入足量NaOH溶液充分反應(yīng)后過濾，向濾液中加入足量鹽酸酸化的BaCl2溶液，得到沉淀2.330g，為硫酸鋇的質(zhì)量，則可知z==2，由圖象可知1mol該物質(zhì)加熱分解生成240g氧化鐵，則y=×2=3，18g?mol-1×x+56g?mol-1×3+96g?mol-1×2+17g?mol-1×w=480g?mol-1，由化合價代數(shù)和為0：x×(+1)+3×(+3)+2×(-2)+w×(-1)=0，解得：x=1，w=6，[或=，減少的必為NH3和H2O，即每480g黃銨鐵礬受熱分解，此階段中釋放1molNH3和0.5molH2O，推得x=1，由電荷守恒：x+3y=2z+w，w=6]，則化學(xué)式為NH4Fe3(SO4)2(OH)6，故答案為：NH4Fe3(SO4)2(OH)6。12．(1)研碎、攪拌、適當(dāng)提高溫度(答出一點即可)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(2)抑制Sn2+水解置換反應(yīng)速率加快，生成的銅粉快速增多，銅粉附著在銅線的表面，將未反應(yīng)的錫包裹起來，從而導(dǎo)致錫浸出率下降(3)2H2O?4e?=O2↑+4H+或4OH??4e?=O2↑+2H2O氣泡產(chǎn)生(4)2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O(5)CuSO4?H2O【分析】本題是一道由廢舊鍍錫銅線制備膽礬的工業(yè)流程題，首先用硫酸銅溶液溶解銅線上的錫，得到脫錫液和脫錫渣，對脫錫液處理得到單質(zhì)銅和錫，對脫錫渣處理得到單質(zhì)膽礬，以此解題?！驹斀狻浚?）從反應(yīng)速率的影響因素考慮，加快“脫錫”速率的措施有研碎、攪拌、適當(dāng)提高溫度(答出一點即可)；“操作I”是從濾液中獲得膽礬的過程，膽礬中有結(jié)晶水，故“操作I”包含蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；（2）根據(jù)已知信息Sn2+容易水解，故加入少量稀硫酸調(diào)控溶液pH，其目的是抑制Sn2+水解；銅離子濃度越大，反應(yīng)速率越快，但是當(dāng)濃度過大時，析出的銅覆蓋在導(dǎo)線表面，從而影響反應(yīng)，故脫錫率下降的原因是：置換反應(yīng)速率加快，生成的銅粉快速增多，銅粉附著在銅線的表面，將未反應(yīng)的錫包裹起來，從而導(dǎo)致錫浸出率下降；（3）陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，水電離的氫氧根離子失去電子生成氧氣，電極方程式為：2H2O?4e?=O2↑+4H+或4OH??4e?=O2↑+2H2O；在陰極銅離子和錫離子分步得到電子，從而得到其單質(zhì)，當(dāng)它們反應(yīng)完畢后水電離的氫離子得到電子生成氫氣，此時會有氣泡生成，故當(dāng)陰極出現(xiàn)氣泡產(chǎn)生的現(xiàn)象時，說明電解回收錫結(jié)束；（4）“脫錫渣”的主要成分是單質(zhì)銅，在硫酸和氧氣的作用下生成硫酸銅，離子方程式為：2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O；（5）設(shè)120℃時固體物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為M，，M=178，故120℃時固體物質(zhì)的成分為：CuSO4?H2O。13．(1)VO+2Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O(2)H2SO4(3)3H2O+ClO+6VO2+=6VO+Cl-+6H+(4)使VO+H2O2VO+2H+正向移動，將VO轉(zhuǎn)化為VO，同時增大NH濃度原因1：溫度升高，氨水和NH4Cl受熱分解逸出溶液，使NH4+濃度下降，堿性減弱，VO+H2OVO+2H+平衡逆向移動，沉釩率下降；原因2：VO+H2OVO+2H+的正反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)，溫度升高，該平衡逆向移動，導(dǎo)致VO濃度下降，沉釩率下降(5)有機物(有機萃取劑)、氨氣(6)MnSO4MnO23MnO2Mn3O4＋O2↑【分析】從廢釩催化劑中回收V2O5，由流程可知，“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為，V2O4轉(zhuǎn)成VO2+，F(xiàn)eSO4可使轉(zhuǎn)化為VO2+，氧化鐵、氧化鋁均轉(zhuǎn)化為金屬陽離子，只有SiO2不溶，則過濾得到的濾渣1為SiO2，濾液中加過氧化氫將Fe2+氧化，再加KOH時，鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，同時中和硫酸，過濾得到的濾渣2為Fe(OH)3、Al(OH)3，濾液2萃取、分液，水相中蒸發(fā)結(jié)晶分離出硫酸鉀，有機相1反萃取分離出有機萃取劑，水相含VO2+，氧化時發(fā)生3H2O++6VO2+=6+Cl-+6H+，溶液中與可相互轉(zhuǎn)化：+H2O+2H+，“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀，“煅燒”時分解生成V2O5，以此來解答。【詳解】（1）由上分析可知，“酸浸”時，F(xiàn)eSO4與(VO2)2SO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成VOSO4和Fe2(SO4)3，化學(xué)方程式為(VO2)2SO4+2FeSO4+2H2SO4=2VOSO4+Fe2(SO4)3+2H2O，故答案為：(VO2)2SO4+2FeSO4+2H2SO4=2VOSO4+Fe2(SO4)3+2H2O；（2）由R2(SO4)n(水層)+2nHA(有機層)2RAn(有機層)+nH2SO4(水層)(R表示VO2+，HA表示有機萃取劑)可知，“反萃取”時，要使VO2+進入水層，使上述平衡向逆反應(yīng)方向移動，應(yīng)加入H2SO4，故答案為：H2SO4；（3）氧化過程是KClO3將VO2+氧化為，中氯元素得電子被還原為Cl-，其離子方程式為3H2O++6VO2+=6+Cl-+6H+，故答案為：3H2O++6VO2+=6+Cl-+6H+；（4）溶液中存在平衡+H2O+2H+，通入氨氣，使溶液中OH-濃度增大，消耗了H+，該平衡正移，從而使盡可能都轉(zhuǎn)化為，另外溶液中存在平衡NH4VO3(s)(aq)+(aq)，通入氨氣，使溶液中NH4+濃度增大，該平衡逆移，從而使NH4VO3盡可能沉淀析出；溫度超過80℃以后，沉釩率下降的可能原因是原因1：溫度升高，NH4VO3溶解度增大，沉釩率下降；原因2：溫度升高，氨水、NH4Cl受熱分解逸出溶液，使?jié)舛认陆?，沉釩率下降；原因3：溫度升高，氨水受熱分解逸出溶液，使OH-濃度下降，+H2O+2H+，該平衡逆移，導(dǎo)致濃度下降，沉釩率下降；原因4：平衡+H2O+2H+，正反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)，溫度升高，該平衡逆移，導(dǎo)致濃度下降，沉釩率下降，故答案為：使+H2O+2H+正向移動，將轉(zhuǎn)化為，同時增大濃度，使NH4VO3(s)(aq)+(aq)逆向移動使NH4VO3盡可能沉淀析出；原因1：溫度升高，NH4VO3溶解度增大，沉釩率下降；原因2：溫度升高，氨水、NH4Cl受熱分解逸出溶液，使?jié)舛认陆?，沉釩率下降；原因3：溫度升高，氨水受熱分解逸出溶液，使OH-濃度下降，+H2O+2H+，該平衡逆移，導(dǎo)致濃度下降，沉釩率下降；原因4：平衡+H2O+2H+，正反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)，溫度升高，該平衡逆移，導(dǎo)致濃度下降，沉釩率下降；（5）釩酸銨加熱分解生成V2O5、氨氣和水，即2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O，NH3和H2O可循環(huán)使用，“萃取”和“反萃取”時，有機萃取劑也可循環(huán)使用，故答案為：有機物(有機萃取劑)、NH3和H2O。（6）25.35gMnSO4?H2O的物質(zhì)的量為=0.15mol，其中結(jié)晶水的質(zhì)量為0.15mol×18g/mol=2.7g，若晶體全部失去結(jié)晶水，固體的質(zhì)量應(yīng)為25.35g-2.7g=22.65g，由此可知在加熱到280℃~850℃之前，晶體失去結(jié)晶水，故第一個失重臺階減少的是結(jié)晶水，生成硫酸錳；溫度為850℃時，固體質(zhì)量為13.05g，若得到的固體為MnO2，由Mn元素守恒可知，MnO2的物質(zhì)的量為0.15mol，則MnO2的質(zhì)量為0.15mol×87g/mol=13.05g，與實際相符，則850℃是MnSO4分解生成MnO2與SO2；1150℃時，則Mn的物質(zhì)的量為0.15mol，則剩余的O的物質(zhì)的量為：=0.2mol，則n(Mn)：n(O)=0.15:0.20=3:4，即此時固體的化學(xué)式為Mn3O4，據(jù)此分析解題：①結(jié)合分析可知，加熱到850℃之前，晶體失去結(jié)晶水，生成硫酸錳，850℃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnSO4MnO2+SO2↑，故答案為：MnSO4；MnO2；②由上述分析可知，1150℃時，則Mn的物質(zhì)的量為0.15mol，則剩余的O的物質(zhì)的量為：=0.2mol，則n(Mn)：n(O)=0.15:0.20=3:4，即此時固體的化學(xué)式為Mn3O4，根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可知，此時發(fā)生的反應(yīng)方程式為：3MnO2Mn3O4＋O2↑，故答案為：3MnO2Mn3O4＋O2↑。14．取最后一次洗滌液少許于試管中，先加入鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，若無白色沉淀證明已洗凈【分析】鉛膏主要成分是PbO2、PbSO4，通入SO2后，發(fā)生反應(yīng)：PbO2+SO2=PbSO4，再加入(NH4)2CO3，發(fā)生反應(yīng)：(NH4)2CO3+PbSO4=PbCO3+(NH4)2SO4，此反應(yīng)的本質(zhì)為沉淀的轉(zhuǎn)化，過濾得到副產(chǎn)品(NH4)2SO4，再將PbCO3溶于HBF4酸(強酸)，得到Pb(BF4)2溶液和CO2氣體，再對Pb(BF4)2溶液進行電解得到Pb?！驹斀狻?1)步驟①利用二氧化硫的還原性與具有氧化性的二氧化鉛反應(yīng)生成硫酸鉛，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故答案為：；(2)由方程式可知，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)；碳酸鉛沉淀表面附有可溶的硫酸銨，檢驗固體是否洗滌干凈就是檢驗洗滌液中是否存在硫酸根離子，檢驗的方法為取最后一次洗滌液少許于試管中，加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀證明已洗凈，故答案為：，取最后一次洗滌液少許于試管中，先加入鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，若無白色沉淀證明已洗凈；(3)已知HBF4為強酸，故HBF4與碳酸鉛的離子方程式；(4)電解Pb(BF4)2溶液時，鉛離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鉛，電極反應(yīng)式為：，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為：；(5)電解的總反應(yīng)方程式為，由方程式可知，反應(yīng)生成的酸HBF4可以循環(huán)使用;由分析可知，副產(chǎn)品M為硫酸銨溶液，硫酸銨是銨鹽，可以做氮肥，故答案為：HBF4；(NH4)2SO4；(6)由題給圖示可知，500°C時，焙燒后得到固體的質(zhì)量為4.46g，5.34g碳酸鉛的物質(zhì)的量，由鉛原子個數(shù)守恒可知固體中鉛的質(zhì)量為0.02mol×207g/mol=4.14g<4.46g，則含氧化物中鉛原子和氧原子的物質(zhì)的量比為0.02mol∶，鉛的氧化物的化學(xué)式PbO，故答案為：PbO。15．CaSO4pH=5時，[Al3+]=1.3×10-33/(10-9)3=1.3×10-6<×10-5，說明Al3+已經(jīng)沉淀完全。Fe(OH)3的Ksp更小，因此Fe3+也已沉淀完全除去Cu2+MnO2+SO2＝Mn2++SO42-、Fe2O3+SO2+2H+＝2Fe2++SO42-+H2O趁熱過濾Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+3MnO2Mn3O4＋O2↑【分析】含錳廢料（主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等）與含有二氧化硫煙氣、稀硫酸溶解，發(fā)生SO2+MnO2═Mn2++SO42-，F(xiàn)e2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O，Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，CuO+2H+=Cu2++H2O，CaO+2H++SO42-=CaSO4↓+H2O，沉淀1為CaSO4，濾液1金屬陽離子為Mn2+、Fe2+、Al3+、Cu2+，加入雙氧水氧化Fe2+為Fe3+，調(diào)節(jié)pH為5沉淀Fe3+、Al3+，沉淀2為Al（OH）3和Fe（OH）3，濾液2金屬陽離子為Mn2+、Cu2+，加入（NH4）2S沉淀Cu2+，濾液3中除MnSO4外，還含有少量（NH4）2SO4，將濾液3蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥制備MnSO4，據(jù)此分析解答。【詳解】（1）含錳廢料中氧化鈣與稀硫酸反應(yīng)：CaO+2H++SO42-=CaSO4↓+H2O，沉淀1為CaSO4；（2）pH=5時，c(Al3+)=1.3×10-33/(10-9)3=1.3×10-6<×10-5，說明Al3+已經(jīng)沉淀完全。Fe(OH)3的Ksp更小，因此Fe3+也已沉淀完全；（NH4）2S的作用沉淀Cu2+使Cu2+轉(zhuǎn)化為CuS沉淀；（3）“酸化、還原”中，發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的離子方程式為：SO2+MnO2═Mn2++SO42-，F(xiàn)e2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O；（4）由圖可知（NH4）2SO4的溶解度隨溫度的升高而增大，MnSO4的溶解度隨溫度的升高減小，故將濾液3蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥制備MnSO4；（5）用電解酸性MnSO4溶液的方法制備MnO2，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+；（6）25.35gMnSO4?H2O樣品n（錳）=n（MnSO4?H2O）=0.15mol，其中n（H2O）=0.15mol，m（H2O）=2.7g，300℃時，所得固體質(zhì)量為22.65g，減少的質(zhì)量為2.7g，則說明該段失去結(jié)晶水，此時固體為：MnSO4；300℃時，固體為：MnSO4，受熱分解生成錳的氧化物和硫的氧化物0.15mol，850℃時，固體質(zhì)量由22.65g減少到為13.05g，減少的質(zhì)量為9.6g，則硫氧化物的相對質(zhì)量為64，故為二氧化硫，則此時的固體為MnO2，1150℃時固體為為二氧化錳分解所得，錳元素質(zhì)量守恒，則m（錳）=n（錳）×55=8.25g，則氧化物中m（O）=11.45g-8.25g=3.2g，n（O）=0.2mol，故n（Mn）：n（O）=0.15：0.2=3：4，則該氧化物為：Mn3O4，故反應(yīng)為：3MnO2Mn3O4＋O2↑。16．BV2O3+O2+CaCO3Ca(VO3)2+CO2加入硫酸使VO3-+2H+VO2++H2O中c(VO3-)降低，Ca(VO3)2溶解平衡Ca(VO3)2(s)Ca2+(aq)+VO3-(aq)正向移動，Ca(VO3)2溶解(VO2)2SO4NH4++2HCO3-+VO2+=NH4VO3↓+2CO2↑+H2ONH4VO3不溶于乙醇，減少損失HVO3H2O【分析】（1）從高爐煉鐵的反應(yīng)解答；（2）釩渣中的V2O3在焙燒時轉(zhuǎn)化為Ca(VO3)2，可看到釩元素化合價升高了，找氧化劑并用氧化還原反應(yīng)原理來書寫該反應(yīng)的化學(xué)方程式；（3）Ca(VO3)2難溶于水但能溶于稀硫酸，試用平衡移動原理分析；找到浸出液中含釩的微粒，即可寫出物質(zhì)的化學(xué)式；（4）分析浸出液中含釩微粒與碳酸氫銨之間的反應(yīng)，結(jié)合沉釩過程有氣體生成來書寫其反應(yīng)的離子方程式；（5）比較乙醇、水分別作洗滌劑洗滌沉淀優(yōu)劣，就可找出原因；（6）由圖示數(shù)據(jù)等信息、結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)計算求解；