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碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域,以β—锂辉石(主要成分为Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂)为原料制备Li₂CO₃的工艺流程如下:

已知:Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺和Mg²⁺以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li₂SO₄、LiOH和Li₂CO₃在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。

（1）步骤Ⅰ前,β—锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是　　　　　　　　　　　　。

（2）步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li⁺、SO₄^2-；另含有Al³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Na⁺等杂质,需在搅拌下加入　　(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。

（3）步骤Ⅱ中,将适量的H₂O₂溶液、石灰乳和Na₂CO₃溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有　　　　　　　　　　　。

（4）步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为　________。

（5）从母液中可回收的主要物质是　　________。

高二化学填空题极难题

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试题解析

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碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域,以β—锂辉石(主要成分为Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂)为原料制备Li₂CO₃的工艺流程如下:
已知:Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺和Mg²⁺以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li₂SO₄、LiOH和Li₂CO₃在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。
（1）步骤Ⅰ前,β—锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是　　　　　　　　　　　　。
（2）步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li⁺、SO₄^2-；另含有Al³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Na⁺等杂质,需在搅拌下加入　　(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。
（3）步骤Ⅱ中,将适量的H₂O₂溶液、石灰乳和Na₂CO₃溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有　　　　　　　　　　　。
（4）步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为　________。
（5）从母液中可回收的主要物质是　　________。

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活性氧化锌在橡胶、化工、涂料、陶瓷、医药、电子等行业有着广泛的应用，下图是以含锌铜烟尘（火法炼铜的副产品，主要成分是ZnO、CuO和FeO）制备活性氧化锌的工艺流程：
已知：含锌铜烟尘经过预处理后的主要成分是ZnO，还含有少量的CuO和Fe2O3。
（1）溶解池中待固体全部溶解后，加入锌粉的作用有：
① 将Fe3＋还原为Fe2＋；
② ____________；
③ 调节溶液的pH。
（2）检验溶解池中Fe3＋已全部被还原为Fe2＋的实验方法是________________。
（3）反应池中的温度控制在90～95 ℃，沉淀B为氢氧化物，反应池中所发生反应的离子方程式为________________。
（4）沉淀池中得到的沉淀化学式可以表示为aZnCO3·bZn（OH）2·cH2O（a、b、c均为整数）。某校化学兴趣小组的同学为了确定其组成，进行如下实验：称取3.59 g沉淀进行焙烧，将焙烧过程中产生的气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，它们分别增重0.72 g和0.44 g。通过计算确定该沉淀的组成。（写出计算过程）

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过碳酸钠(Na2CO3·3H2O2) 在洗涤、纺织、医药等领域有广泛应用。一种制备过碳酸钠的工艺流程如图所示。
（1）碳酸钠水溶液呈碱性的原因是____________(用离子方程式表示)，为增强洗涤效果，可采取最简单的措施是________________。
（2）过碳酸钠受热易分解，写出反应的化学方程式:__________________
（3）稳定剂可能是_____(填序号)。
A.Na2SO3　　　　　　　　 B.Na2SiO3 C.H2SO4　　　　　　 D.MnO2
（4）结晶时加入食盐的目的是_________,母液中可循环使用的物质是_________(填化学式)。
（5）工业上常以过碳酸钠产品中活性含氧量来衡量产品优劣，13%以上的为优质品。产品中活性氧含量的测定方法: 称量m g 样品，在250mL 锥形瓶中用100mL 0.5mol/L硫酸完全溶解，立即用c mol/L的高锰酸钾标准溶液进行滴定，至滴定终点，过程中MnO2被还原为Mn2+,进行三次滴定，测得消耗标准溶液平均体积为V1mL。另外，在不加样品的情况下按照上述过程进行空白实验，消耗高锰酸钾溶液的体积为V2 mL。该产品活性氧含量为________(用代数式表示)。

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二氧化锗被广泛用于制作高纯金属锗、锗的化合物、化工催化剂及医药工业，某工厂用褐煤烟灰(主要成分为C、GeO2,还有少量Al2O3和SiO2)为原料制备GeO2,其流程如下：
已知：GeO2不溶于水，不跟水反应，是以酸性为主的两性氧化物，可溶于浓盐酸生成四氯化锗，也可溶于强碱溶液,生成锗酸盐。操作X为蒸馏
（1）褐煤灰中加入NaOH和Na2CO3固体进行焙烧时，要加入过量的粉碎的NaOH和Na2CO3固体,其原因是_________________。写出GeO2与NaOH反应的化学方程式：__________。
（2）为提高含锗化合物的浸出率，除采用水浸取焙烧物2小时外，还可采取的措施有_____________。(写出两条即可）
（3）浸出液中滴加7mol/L盐酸，调节溶液的pH约为11，目的是__________。
（4）滴加7mol/L盐酸使滤液“酸化”，若滤液“酸化”时酸度不够，溶液会出现明显的浑浊，该沉淀物是________________，（写化学式）
（5）GeCl4的沸点是83.1℃，其电子式为______________。
（6）单质锗可用作电子工业的半导体材料。由纯净的GeO2和H2在加热的条件下可制得单质锗.该反应的化学方程式为_________________。

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二氧化锗被广泛用于制作高纯金属锗、锗化合物、化工催化剂及医药工业，某工厂用褐煤烟灰（主要成分C、GeO2，还有少量Al2O3和SiO2）为原料制备GeO2，其流程如下：
已知：GeO2难溶于水，不跟水反应，是以酸性为主的两性氧化物，溶于强碱溶液生成锗酸盐，与浓盐酸生成GeCl4（GeCl4的沸点是83.1℃）
（1）用水浸取焙烧物2小时的目的是____________________，操作“X”的名称为________，该操作除了冷凝管、铁架台、牛角管、锥形瓶、石棉网、酒精灯外还缺少的玻璃仪器是________
（2）写出焙烧时二氧化锗与氢氧化钠发生反应的化学方程式________________________________
（3）“酸化”至溶液中盐酸浓度为5.3 mol/L时有利于生成GeCl4，写出该反应的化学方程式：____若滤液“酸化”时酸度不够，溶液会出现明显的浑浊，原因是____________
（4）GeO2产品中通常混有少量SiO2。取样品w g，测得其中氧原子的物质的量为n mol，则该样品中GeO2的物质的量为____________mol（用含w、n的代数式表示）

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碳酸钡是一种重要的无机盐产品，广泛应用于工业陶瓷、光学玻璃、建筑等行业。碳化法生产碳酸钡的工艺流程示意图如下：
已知：重晶石的主要成分是BaSO4；Ba(HS)2溶液呈弱碱性；2BaS+2H2O=Ba(OH)2+Ba(HS)2。
回答下列问题：
(1)煅烧时发生反应的化学方程式为　　　　　　，该反应的氧化产物的电子式为　　　　　　　　；当温度过高时，尾气中有毒气体的含量会升高，原因是　　　　　　 (用化学方程式表示)。
(2)为了提高浸取速率，可采取的措施是　　　　　　　　 (任写一种)。
(3)碳化时发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。
(4)脱硫过程是用Na2CO3溶液将BaCO3浆液中含有的BaS2O3除去：CO32－+BaS2O3=BaCO3+S2O32－，该反应的平衡常数为　　　　　　　【已知Ksp(BaCO3)=2.5×10－9，Ksp(BaS2O3)=1.6×10－5】。
(5)Ba(HS)2溶液中离子浓度由大到小的顺序为　　　　　　　　　　。
(6)BaCO3不能用于医疗用的“钡餐”，原因是　　　　　　　　。

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氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下，下列说法正确的是（　　）
A. MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为CO32-+2H＋=CO2↑+H2O
B. 加入H2O2氧化的离子方程式为Fe2+ + H2O2+2H+ =Fe3+ + 2H2O
C. 滤渣2的成分是Fe(OH)3 和Mg(OH)2
D. 流程图中过滤与煅烧之间有一系列的的实验操作，最后得到MgSO4·7H2O晶体，对MgSO4·7H2O晶体直接加热可以得到无水MgSO4固体

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氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下，下列说法正确的是（　　）
A. MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为CO32-+2H＋=CO2↑+H2O
B. 加入H2O2氧化的离子方程式为Fe2+ + H2O2+2H+ =Fe3+ + 2H2O
C. 滤渣2的成分是Fe(OH)3 和Mg(OH)2
D. 流程图中过滤与煅烧之间有一系列的的实验操作，最后得到MgSO4·7H2O晶体，对MgSO4·7H2O晶体直接加热可以得到无水MgSO4固体

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氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为(MgCO3，舍少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为___________________________。
（2）滤渣2的成分是_________（填化学式）。
煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑；MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑；MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑。
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
（3）D中收集的气体是__________（填化学式）。
（4）B中盛放的溶液是_________（填序号）。
a．NaOH溶液　　 b．Na2CO3溶液　　 c．稀硝酸　　 d.．KMnO4溶液
（5）A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：_________________________

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氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为(MgCO3，舍少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为___________________________。
（2）滤渣2的成分是_________（填化学式）。
煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑；MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑；MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑。
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
（3）D中收集的气体是__________（填化学式）。
（4）B中盛放的溶液是_________（填序号）。
a．NaOH溶液　　 b．Na2CO3溶液　　 c．稀硝酸　　 d.．KMnO4溶液
（5）A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：_________________________

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