碳酸镁晶须是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。某工厂以MgCl2(含少量杂质FeCl2、Fe...

碳酸镁晶须是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。某工厂以MgCl2(含少量杂质FeCl2、FeCl3)为原料制备碳酸镁晶须（MgCO3·H2O）的工艺流程如下：

已知：Fe3+、Fe2+、Mg2+生成氢氧化物沉淀时的pH

注：Fe(OH)2沉淀呈絮状，不易从溶液中除去。

（1）写出“氧化”过程中发生的离子反应方程式_______________。

（2）pH调节的范围___________，滤渣的主要成分___________（填化学式）。

（3）操作X包括过滤、洗涤、烘干，证明碳酸镁晶须已经洗涤干净的方法______________。

（4）水浸后溶液中Fe2+、Fe3+含量的测定

①取水浸后溶液100.00 mL，测得Cl-的浓度为0.455 mol·L-1，向其中缓缓通入氯气使Fe2+恰好完全转化为Fe3+，测得此时溶液中Cl-的浓度为0.460 mol·L-1（溶液体积变化忽略不计）。

②另取水浸后溶液100.00 mL，向其中加入过量的1 mol·L-1 NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、灼烧，冷却后，称得固体粉末的质量为0.96 g。试通过计算确定水浸后溶液中Fe2+、Fe3+的物质的量浓度（写出计算过程）。 _______________________

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（14分）碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。

(1)合成该物质的步骤如下：

步骤1：配制0.5 mol·L－1MgSO4溶液和0.5 mol·L－1NH4HCO3溶液。

步骤2：用量筒量取500 mL NH4HCO3溶液于1 000 mL三口烧瓶中，开启搅拌器。温度控制在50 ℃。

步骤3：将250 mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，1 min内滴加完后，用氨水调节溶液pH到9.5。

步骤4：放置1 h后，过滤、洗涤。

步骤5：在40 ℃的真空干燥箱中干燥10 h，得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2O　n＝1～5)。

回答下列问题：

步骤3中加氨水后的离子方程式　　　　　　　　　　　　　 。

(2)测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。称量1.000 g碳酸镁晶须，放入如图所示的广口瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO2被NaOH溶液吸收，在室温下反应4～5 h，反应后期将温度升到30 ℃，最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得CO2的总量；重复上述操作2次。

①图中气球的作用是　　　　　　　　 。

②上述反应后期要升温到30℃，主要目的是　　　　　 。

③用已知浓度的盐酸滴定烧杯中的溶液时应选用　　　　　 为指示剂，若盛放盐酸的滴定管在滴定前有气泡未排尽，滴定后无气泡（其他操作均正确），则所测CO2的量会　　　　　 （填“偏大”“偏小”“无影响”）

④设3次实验测得每1.000 g碳酸镁晶须与稀硫酸反应产生的CO2平均值为a mol，则n值为　　　　　 (用含a的表达式表示)。

(3)称取100 g上述晶须产品进行热重分析，热重曲线如图。则该条件下合成的晶须中，n＝　　　 (选填1、2、3、4、5)。

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（15分）氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg(ClO3)2•6H2O的流程如下：

已知：

①卤块主要成分为MgCl2•6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。

②四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示。

（1）“调节pH=4”可选用的试剂是　　　　　　　　 （填编号）。

①MgO 　　 ②CuO 　　 ③MgCO3　 　　 ④Mg　

（2）加入BaCl2的目的是除去杂质离子，检验杂质离子已沉淀完全的方法是　　　　　　　　 。

（3）“滤渣”的主要成分为　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）加入NaClO3饱和溶液发生反应为：MgCl2+2NaClO3═===Mg(ClO3)2+2NaCl，再进一步制取Mg(ClO3)2•6H2O的实验步骤依次为：①蒸发、浓缩、结晶；②　　　　　　 ；③　　　　　　 ；④过滤、洗涤、干燥。

（5）将产品先用水洗涤，再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是　　　　　　　　　　　　 。

（6）产品中Mg(ClO3)2•6H2O含量的测定：

步骤1：准确称量3.00g产品配成100mL溶液。

步骤2：取10mL于锥形瓶中，加入10mL稀硫酸和20mL 1.000mol•L-1的FeSO4溶液，微热。

步骤3：冷却至室温，用0.100mol•L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点，此过程中反应的离子方程式为：Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。

步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。

①写出步骤2中发生反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②产品中Mg(ClO3)2•6H2O的质量分数为　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为 Cu2S，含少量 Fe2O3、SiO2 等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：

已知：

①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表

②Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38

（1）加快“浸取”速率，除将辉铜矿粉碎外，还可采取的措施有______________________（任写一种）。

（2）常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等，调节pH调的范围为_____________，若加 A 后溶液的 pH调为5，则溶液中 Fe3＋的浓度为_____________mol/L。

（3）写出“沉锰”(除 Mn2＋)过程中反应的离子方程式：____________________。

（4）“赶氨”时，最适宜的操作方法是______________________。

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铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：

已知：①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表

②Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38

(1)滤渣I中的主要成分除了MnO2，S还有___________ (化学式)，请写出“浸取”反应中生成S的化学方程式：_____。

(2)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等，调节pH调的范围为____，若加A后溶液的pH调为5，则溶液中Fe3＋的浓度为____mol/L。

(3)写出“沉锰”(除Mn2＋)过程中反应的离子方程式：_____。

(4)滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是____(写化学式)。

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铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：

已知：

①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表

②Ksp[Fe(OH)3]＝2.0×10－36

③Cu2S遇酸时会生成S

(1)加快“浸取”速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有__________(任写一种)。

(2)滤渣I中的主要成分是______________。

(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等，调节pH调的范围为_______，请用离子方程式表示用CuO“除铁”时所发生的反应__，若加A调节溶液pH后溶液中Fe3＋的浓度为2.0×10－9mol/L，则pH为__。

(4)写出“沉锰”(除Mn2＋)过程中反应的离子方程式：_________________________。

(5)Na2CO3溶液浸泡重晶石(假设杂质不与Na2CO3反应)，能将BaSO4转化为BaCO3，此反应的平衡常数K= ________(填写计算结果)；若不考虑CO32－的水解，要使46.6g BaSO4恰好完全转化为BaCO3，则至少需要浓度为1mol·L－1Na2CO3溶液 ____mL。(已知：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10、Ksp(BaCO3)=5.0×10-9)

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铜及其化合物在工业上有许多用途。回答下列问题：

（1）某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：

①浸取反应中氧化剂的化学式为_______；滤渣Ⅰ的成分为MnO2、S和_________（写化学式）。

②“除铁”这一步反应在25℃进行，加入试剂A调节溶液PH为4后，溶液中铜离子最大浓度不超过__________mol/L。（已知Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20）

③“沉锰”（除Mn2+）过程中反应的离子方程式__________________________ 。

④ 滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是____________________ （写化学式）。

（2）某实验小组同学用电化学原理模拟湿法炼铜，进行了一系列探究活动。

①如下左图为某实验小组设计的原电池装置，盐桥内装载的是足量用饱和氯化钾溶液浸泡的琼脂，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差6.00 g，则导线中通过了________mol电子，若不考虑甲、乙两池电解质溶液中的离子向盐桥中移动，则甲、乙两池电解质溶液的总质量与实验开始前的电解质溶液的总质量相差__________g

②其他条件不变，若将盐桥换成光亮的U形弯铜丝浸入甲池与乙池，如上右图所示，电流计指针偏转方向与先前一样，但偏转角度明显减小。一段时间后，乙池石墨棒浸入液面以下部分也析出了一层紫红色固体，则甲池铜丝附近溶液的pH________(填“减小”、“增大”或“不变”) ，乙池中石墨为________极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)

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铜及其化合物在工业上有许多用途。回答下列问题：

（1）某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质）为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：

①浸取反应中氧化剂的化学式为________；滤渣I的成分为Mn02、S和_______(写化学式)。

②“除铁”这一步反应在25℃进行，加入试剂A调节溶液pH为4后，溶液中铜离子最大浓度不超过_________mol/L。（已知Ksp[Cu(OH)2] =2.2×l0-20。）

③“沉锰”（除Mn2+)过程中反应的离子方程式___________。

④滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是________（写化学式）。

（2）某实验小组同学用电化学原理模拟湿法炼铜，进行了一系列探究活动。

①如下左图为某实验小组设计的原电池装寘，盐桥内装载的是足量用饱和氯ft钾溶液浸泡的琼脂，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差6.00g，则导线中通过了___mol电子，若不考虑甲、乙两池电解质溶液中的离子向盐桥中移动，则甲、乙两池电解质溶液的总质量与实验开始前的电解质溶液的总质量相差________g。

②其他条件不变，若将盐桥换成光亮的U形弯铜丝浸入甲池与乙池，如上右图所示，电流计指针偏转方向与先前一样，但偏转角度明显减小。一段时间后，乙池石墨棒浸入液面以下部分也析出了一层紫红色固体，则甲池铜丝附近溶液的pH　　 ___(填“减小”、“增大”或“不变”），乙池中石墨为___极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”）

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LiCoO2（钴酸锂）是锂离子电池的正极材料。以某海水为原料制备钴酸锂的一种流程如下：

已知如下信息：

①该海水中含浓度较大的LiCl，含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。

②碳酸锂的溶解度与温度关系如图所示：

③常温下，几种难溶物质的溶度积数据如下：

请回答下列问题：

（1）LiCoO2中钴的化合价为________。滤渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和__________（填化学式）。

（2）调节pH=5的目的是__________。

（3）“沉锂”包括过滤、洗涤等，宜用_________（填“热水”或“冷水”）洗涤Li2CO3。加入纯碱的量与锂回收率的关系如表所示：

从生产成本考虑，宜选择_______（填序号）方案投料。

（4）“除杂2”中调pH=13时c(Mg2+)=_________mol·L-1。

（5）“合成”中采用高温条件，放出一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出“合成”发生反应的化学方程式________。

（6）在“合成”中制备1 mol LiCoO2转移电子的物质的量为__________。

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某研究小组同学在实验室用卤块制备少量Mg(ClO3)2·6H2O，其流程如图所示：

已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。

②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)的变化曲线如图所示。

③形成氢氧化物沉淀时，不同离子对应溶液的pH如下：Fe2＋开始沉淀的pH为5.8，完全沉淀的pH为8.8；Fe3＋开始沉淀的pH为1.1，完全沉淀的pH为3.2；Mg2＋开始沉淀的pH为8.2，完全沉淀的pH为11。

④可选用的试剂：H2O2、稀硫酸、KMnO4溶液、MgCl2溶液、MgO。

(1)步骤X包含的操作为___________、 ___________、____________、过滤洗涤并干燥。

(2)加入BaCl2溶液沉淀后需经过两步实验步骤才进行下步反应，请写出这两步实验步骤：

①________________________________________________________________________；

② _______________________________________________________________________；

(3)加入NaClO3饱和溶液发生反应的化学方程式为_______________________________。

(4)将Mg(ClO3)2加入到含有KSCN的FeSO4溶液中立即出现红色，写出相关反应的离子方程式______________。

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