金属锰及化合物广泛应用于工业生产、制造业等领域。（1）科研人员将锰粉碎后加入到溶液中使其浸...

金属锰及化合物广泛应用于工业生产、制造业等领域。

（1）科研人员将锰粉碎后加入到溶液中使其浸出（假定杂质不反应，溶液体积不变），发生反应（已知含水溶液为米黄色）

①为加快上述反应速率可以采取的措施有________（写出一条即可）。不考虑温度因素，一段时间后Mn的溶解速率加快，可能的原因是_______。

②下列说明反应已达平衡的有_______（填编号）。

A.溶液的颜色不发生变化

B.溶液中

C.体系中固体的质量不变

D.与浓度的比值保持不变

③室温下，测得溶液中阳离子浓度随时间的变化情况如下图所示，则上述反应的平衡常数K=___，的转化率为_____。

④若其他条件不变，10mim后向容器中迅速加入蒸馏水至溶液体积变为原来的2倍，则再次平衡时=_____（不考虑离子水解的影响）。

（2）也可在为体系的电解液中电解获得，其阳极反应式为_____。

（3）电解制锰后的废水中含有，常用石灰乳进行一级沉降得到沉淀，过滤后再向滤液中加入等体积的溶液，进行二级沉降，为了将的浓度降到，则加入的溶液的浓度至少是___mol/L[已知]。

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金属锰在冶金工业中用来制造特种钢，常作为脱硫剂和去氧剂，其化合物广泛应用于电池、机械制造业等领域。

(1)以软锰矿(主要为MnO2)为原料通过热还原法得到金属锰涉及的两个反应：

①3MnO2(s)=Mn3O4(s)+ O2(g)　 △H1= akJ•mol-1

②3Mn3O4(s)+ 8Al(s) =4A12O3(s) + 9Mn(s)　　 △H2= bkJ•mol-1

已知A1的燃烧热为 ckJ•mol-1，则MnO2与A1发生铝热反应的热化学方程式为___________。

(2)科研人员将制得的锰粉碎后加入到SnCl2溶液中使其浸出(假定杂质不反应，溶液 体积不变)，发生反应Mn(s)+ Sn2+(aq)Mn2+(aq)+ Sn(s)(已知含Sn2+水溶液为米黄色)

请回答下列问题：

①为加快反应速率可以采取的措施有__________；不考虑温度因素，一段时间后Mn的溶解速率加快，可能的原因是____________________。

②下列能说明反应已达平衡的有____________________(填编号)。

A.溶液的颜色不发生变化

B.溶液中c(Mn2+)=c( Sn2+)

C.体系中固体的质量不变

D.Mn2+与Sn2+浓度的比值保持不变

③室温下，测得溶液中阳离子浓度c(R2+)随时间的变化情况如下图所示，则上述反应的平衡常数K=_________________，Mn2+的产率为____________。

④若其他条件不变，10min后向容器中迅速加入蒸馏水至溶液体积变为原来的2倍，则 再次平衡时c(Mn2+) =____________(不考虑离子水解的影响)。

(3)MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O为体系的电解液中电解获得，其阳极反应式为_____________________，阳极附近溶液的pH____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)电解制锰后的废水中含有Mn2+，常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀，过滤后再向滤液中加入等体积的Na2S溶液，进行二级沉降。为了将Mn2+的浓度降到1.0×l0-9mol/L，则加入的Na2S溶液的浓度至少是____________mol/L [已知Ksp(MnS)=4.5×l0-14]。

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金属锰在冶金工业中用来制造特种钢，常作为脱硫剂和去氧剂，其化合物广泛应用于电池、机械制造业等领域。

(1)以软锰矿(主要为MnO2)为原料通过热还原法得到金属锰涉及的两个反应：

①3MnO2(s)=Mn3O4(s)+ O2(g)　 △H1= akJ•mol-1

②3Mn3O4(s)+ 8Al(s) =4A12O3(s) + 9Mn(s)　　 △H2= bkJ•mol-1

已知A1的燃烧热为 ckJ•mol-1，则MnO2与A1发生铝热反应的热化学方程式为___________。

(2)科研人员将制得的锰粉碎后加入到SnCl2溶液中使其浸出(假定杂质不反应，溶液 体积不变)，发生反应Mn(s)+ Sn2+(aq)Mn2+(aq)+ Sn(s)(已知含Sn2+水溶液为米黄色)

请回答下列问题：

①为加快反应速率可以采取的措施有__________；不考虑温度因素，一段时间后Mn的溶解速率加快，可能的原因是____________________。

②下列能说明反应已达平衡的有____________________(填编号)。

A.溶液的颜色不发生变化

B.溶液中c(Mn2+)=c( Sn2+)

C.体系中固体的质量不变

D.Mn2+与Sn2+浓度的比值保持不变

③室温下，测得溶液中阳离子浓度c(R2+)随时间的变化情况如下图所示，则上述反应的平衡常数K=_________________，Mn2+的产率为____________。

④若其他条件不变，10min后向容器中迅速加入蒸馏水至溶液体积变为原来的2倍，则 再次平衡时c(Mn2+) =____________(不考虑离子水解的影响)。

(3)MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O为体系的电解液中电解获得，其阳极反应式为_____________________，阳极附近溶液的pH____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)电解制锰后的废水中含有Mn2+，常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀，过滤后再向滤液中加入等体积的Na2S溶液，进行二级沉降。为了将Mn2+的浓度降到1.0×l0-9mol/L，则加入的Na2S溶液的浓度至少是____________mol/L [已知Ksp(MnS)=4.5×l0-14]。

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随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为了回收利用含钢催化剂(V2O5、VOSO4及不溶性杂质)，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺。该工艺的主要流程如图所示:

已知:部分含钒物质在水中的溶解性:

(1)由V2O5冶炼金属钒采用铝热剂法，反应的化学方程式为:___________

(2)V2O5通常用作为反应2SO2+O22SO3的理想催化剂，其催化的机理可能是加热时可逆地失去氧的原因，其过程可用两个化学方程式表示:_________、4V+5O22V2O5.

(3)反应①的目的是_________.

(4)将滤液1与滤液2混合后用氯酸钾氧化，氯元素被还原为最低价，其反应的离子方程式为______.

(5)反应③的沉淀率(又称沉钒率) 是回收钒的关键之一，下图是反应温度与沉钒率的关系图，则控制温度的方法是____________.

(6)反应④在NH4VO3的焙烧过程中，固体质量的减少值(纵坐标) 随温度变化的曲线如图2所示，则其分解过程中_______(填字母代号)。

A.先分解失去H2O，再分解失去NH3

B.先分解失去NH3， 再分解失去H2O

C.同时分解失去H2O 和NH3

D.同时分解失去H2和N2和H2O

(7)全钒电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为VO2++V2++2H+VO2++H2O+V3+。电池充电时阳极的电极反应式为__________

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化学与生活、生产和环境等社会实际密切相关。下列说法正确的是

A．处理废水时加入明矾作为消毒剂可以除去水中的杂质

B．利用铜、锶、钡等金属化合物的焰色反应制造节日烟花

C．高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片和光导纤维

D．PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等元素均为对人体有害的金属元素

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化学与生活、生产和环境等社会实际密切相关。下列说法正确的是

A．处理废水时加入明矾作为消毒剂可以除去水中的杂质

B．利用铜、锶、钡等金属化合物的焰色反应制造节日烟花

C．高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片和光导纤维

D．PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等元素均为对人体有害的金属元素

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金属铼熔点高、耐磨、耐腐蚀，广泛用于航天航空等领域。工业上用富铼渣(含ReS2)制得铼粉，其工艺流程如下图所示：

回答下列问题

(1)下图是矿样粒度与浸出率关系图，浸出时应将富铼渣粉碎至___________目；请给出提高铼浸出率的另外两种方法：___________。浸出反应中ReS2转化为两种强酸，请写出铼浸出反应的离子方程式：______________________。

(2)上图表示萃取液流速与铼吸附率关系。结合实际工业生产效益，萃取剂流速宜选用的范围是___________BV/h。

(3)已知高铼酸铵不溶于冷水，易溶于热水。提纯粗高铼酸铵固体的方法是___________。

(4)高铼酸铵热分解得到Re2O7，写出氢气在800℃时还原Re2O7制得铼粉的化学方程式______________________。

(5)整个工艺流程中可循环利用的物质有：H2SO4、___________、___________。

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铋及其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿（主要成分为，含杂质、等）制备的工艺如下（已知水解能力：）

回答下列问题：

(1)为了提高浸出率，可采取的措施有_______________。（任写一条）

(2)“浸出”时与溶液反应的化学方程式为__________________________，盐酸的作用_________________________________________。

(3)“母液2”中主要溶质的化学式为________。

(4)“粗铋”中含有的主要杂质是Pb，可通过电解精炼除杂。电解质为熔融、KC1，电解后精铋留在粗铋电极下方电解槽底部。电解时，粗铋与电源_____（填“正”或“负”）极相连。阴极的电极反应为__________________________，铅元素的金属性比铋元素______。（填“强”“弱”或“不能确定”）。

(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到，上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧的优点是_________。

(6)常温下，向浓度均为的、的混合溶液中滴加溶液，先生成__________沉淀，通过计算说明______________________________。[已知：Ksp(PbS) = 3.0×10-28，Ksp(Bi2S3) = 1.0×10-20]

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（15分）铝是地壳中含量最多的金属元素，铝及其化合物应用日趋广泛。

（1）铝的原子结构示意图是　　　　　　　 　　 　　

（2）氧化铝是两性氧化物，写出其与NaOH溶液反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（3）工业上常用铝土矿（含SiO2等杂质）生产铝。从Na2SiO3和NaAlO2混合溶液中制得Al（OH）3，需要从下列试剂中选择两种，选用的试剂组合最好是　　　　　　　　　　　　　　 。

a. NaOH溶液　　　　 b. CO2　　　　 c. 氨水　　　　 d. 盐酸

最终获得铝单质是电解　　　　　 （填化学式），电解过程中加入冰晶石的作用是　　　　　　　　　

（4）下图表示将足量的CO2不断通入KOH、Ba（OH）2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系（已知Ba（AlO2）2：可溶），最先与CO2反应的物质是　 　　 　　 ，ab段反应的离子方程式为 　　 　 　

（5）某Mg-Al合金是一种潜在的储氢材料。73.2g该合金恰好溶解于1.4 L 5. 0mol·L-1 HCl溶液，则合金中Mg和Al的物质的量之比为　　　　　　　　 。

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随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91．7%以上。该工艺的主要流程如图所示：

已知部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

请问答下列问题：

（1）工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，其化学方程式可表示为____。

（2）滤液中含钒的主要成分________（写化学式）。反应①的离子方程式___________________。

（3）萃取和反萃取过程中所需的主要玻璃仪器为_____________。若反萃取使用硫酸用量过大，进一步处理会增加_______（填化学式）的用量，造成成本增大。

（4）该工艺反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，写出该步发生反应的离子方程式___________________。“沉淀”过程中，沉钒率受温度、氯化铵系数（NH4Cl的质量与调节pH之后的料液中VO3-的质量比）等的影响，其中温度与沉钒率的关系如图所示，温度高于80℃沉钒率降低的可能原因是___________________________。

（5）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：

结合上表，在实际生产中，③中加入氨水，调节溶液的最佳pH值为____。若矾沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜_____。（已知：25℃时，Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×10-39）

（6）废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%（原料中的所有钒已换算成V2O5）。取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验，当加入105mL　0.1mol•L-1的KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该工业生产中钒的回收率是______________。

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