锆()是现代工业的重要金属原料，具有良好的可塑性，抗蚀性能超过钛。以锆英石(主要成分是，还...

锆()是现代工业的重要金属原料，具有良好的可塑性，抗蚀性能超过钛。以锆英石(主要成分是，还含有少量等杂质)为原料生产锆及其化合物的流程如图所示

(1)写出的电子式____________________。

(2)高温气化过程中，不考虑损失，发现分馏后得到的质量通常比由纯发生的反应得到的质量大，用化学方程式来解释原因_________________________。

(3)高温气化后的固体残渣除碳外，还有和，加水浸取得氯化铁溶液，过滤，从滤渣中分离出碳和两种固体的方法是____________________。

(4)写出上述流程中与水反应的化学方程式：____________________________。

(5)已知氧化锆()是一种两性氧化物，与氢氧化钠共熔融可形成酸盐，请写出化学方程式_________________________________________。

(6)工业上可用钾还原时制得金属，被还原时生成的钾盐的物质的量为_________________。

(7)已知，。下列说法正确的是__________

A．，电解质溶液的与之和均为14

B．用盐酸滴定某浓度的溶液，滴定过程中逐渐增大

C．溶液中逐滴加入硫酸溶液，滴加过程中逐渐减小

D．某温度下，则其溶液中

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铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：

已知：（1）铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；

（2）溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O=Na2A12Si2O8↓+4NaOH。请回答下列问题：

（1）铝土矿中Al2O3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_________________________________。

（2）在工艺流程中“酸化”时，加入的最佳物质B是________，理由是_______________________，写出酸化过程发生反应的化学方程式：________________________________。

（3）工业上用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应制取AlCl3，理论上每消耗6.0 g碳单质，转移1 mol电子，则反应的化学方程式为__________________________________。

（4）某同学推测铝与氧化铁发生铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3，设计了如下方案来验证：取一块该熔融物投入少量稀硫酸中，反应一段时间后，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察溶液颜色的变化，即可证明熔融物中是否含有Fe2O3。

则物质甲是_________(填化学式)，请判断该同学设计的实验方案的合理性_________(填“合理”或“不合理”）。原因是_______________________________________（若合理，则不用填写）。

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铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2]的工艺流程如图所示：

请回答下列问题：

(1)固体a的化学式为________，固体b化学式为________，Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为________________。

(2)由Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为__________________。

(3)由Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ都要用到的分离方法是__________________，由铵明矾溶液中制铵明矾晶体的操作是__________________。

(4)如果先向铝土矿加入过量氢氧化钠，再加入过量盐酸，此时首先出现的固体a是__________。

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铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示：

请回答下列问题：

（1）固体a的化学式为________。

（2）由图中Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为____　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 _，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)________、冷却结晶、过滤洗涤。

（3）以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3，需消耗质量分数为98%的硫酸(密度1.84 g·cm－3)________ L(保留一位小数)。

（4）若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1，则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为________。

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（16分）锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿（主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质）为原料生产金属锰的工艺流程如下：

已知25℃，部分物质的溶度积常数如下：

（1）步骤Ⅰ中，MnCO3与硫酸反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）步骤Ⅱ中，MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+，反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，加氨水调节溶液的pH为5.0-6.0，以除去Fe3+。

（3）步骤Ⅲ中，滤渣2的主要成分是 　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）步骤Ⅳ中，在　　 （填“阴”或“阳”）极析出Mn，电极反应方程式为 　　　　　　　　　　 。

（5）电解后的废水中还含有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适量Na2S，进行二级沉降。进行二级沉降的目的是 　　　　　　　　　　　　 。

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（12分）工业上用闪锌矿（主要成分为ZnS，还含有CdS、Fe2O3等杂质）为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下：（已知Cd的金属活动性介于Zn和Fe之间）

（1）从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品，其化学式为　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）浸取时Fe2(SO4)3与ZnS发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）除铁过程控制溶液的pH在5.4左右，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）置换法除去重金属离子Cd2+，所用物质C为　　　 。

（5）取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示。

680℃时所得固体的化学式为　　　　　　 。

a．ZnO　　　　 b．Zn3O(SO4)2　　　 　　 c．ZnSO4　　　 d．ZnSO4·H2O

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工业上主要采用软锰矿和闪锌矿联合生产MnO2和锌。软锰矿主要成分为MnO2；还含少量Al2O3和SiO2杂质。闪锌矿主要成分为ZnS，还含少量FeS、CuS杂质。现用稍过量的软锰矿和闪锌矿为原料，经过一系列处理后分别在两个电极生成产品“MnO2和锌”。工艺流程如下：

已知：Ⅰ：金属硫化物、硫酸、二氧化锰三者发生的反应均是氧化还原反应。

例如：MnO2+ZnS+2H2SO4MnSO4+ZnSO4+S+2H2O.

Ⅱ：4X-+Mn2+MnX42-，X-不参与电极反应。Zn2+与X-不反应。

Ⅲ：各种金属离子完全沉淀的pH如下表：

回答下列问题：

（1）操作I的名称是_____________________。

（2）物质C是MnO2和ZnO的混合物。加入物质C充分作用后，过滤，所得固体的成分是________(用化学式表示)。

（3）电解溶液D的装置如下图所示，两个电极都是惰性电极。

①硫酸钠的作用是________________________。

②b电极的电极反应式是______________________。a电极的电极反应式是_______________________。

（4）若一定质量的闪锌矿中含1.76kgFeS，则在上述流程中1.76kgFeS消耗MnO2的质量为_______kg。

（5）现有0.4mol/L Mn(NO3)2、 0.8mol/LZn(NO3)2的混合溶液100mL，向该混合液中逐滴加入Na2S溶液，当MnS沉淀一定程度时，测得c(Mn2+)=2.0×10-3 mol/L，则此时c(Zn2+)=________[已知Ksp(ZnS)=1.3×10-24，Ksp(MnS)=2.6×10-13]

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钛(22Ti)由于其特殊的性能被誉为“未来世纪的金属”。钛铁矿主要成分为FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等杂质)，Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿来制备，工艺流程如下：

⑴钛铁矿在预处理时需要进行粉碎，其原因是__________________________________。

⑵过程①中，铁的浸出率结果如图所示。由图可知，当铁的浸出率为80%时，所采用的实验条件是_________________________。

⑶过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度关系如图所示，反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是_______________________。

⑷写出由滤液D生成FePO4的离子方程式_____________________________________________

⑸由流程图可知FePO4制备LiFePO4的化学方程式是_________________________。

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软锰矿的主要成分是MnO2，还含有少量金属铁、镁、铝、锌、铜的化合物等杂质。黄铁矿的主要成分是FeS2，还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上用软锰矿制备碳酸锰并回收硫酸铵，其主要流程如下：

已知金属离子从开始形成氢氧化物沉淀，到沉淀时溶液的pH如下表：

（1）提高浸出率的可采取的措施有_________。

A．适当升高温度  B．搅拌  C．加适量纯碱  D．加压

（2）浸取完成后，取浸取液少许，加入KSCN溶液无明显现象，则浸取时发生的主要反应的化学方程式是____________________________________________。

（3）调节pH为5.4～5.8的目的是_____________________________________________。

（4）滤渣3的主要成分的化学式是_____________。

（5）50℃碳化过程发生反应的离子方程式是____________________________________。

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软锰矿的主要成分是MnO2，还含有少量(Hg2+等)重金属化合物杂质。黄铁矿的主要成分是FeS2，还含有SiO2和Al2O3等杂质。工业上采用同槽硫酸酸溶等工艺制备碳酸锰并回收硫酸铵，其主要流程如下：( 已知: Ksp[Al(OH) 3]=1 3×10-33，Ksp[Fe(OH) 3]=5.3×10-38，金属离子的浓度小于1×10-6视为沉淀完全。)

（1）为了提高锰元素的浸出率，在“浸取”时可采取的措施有：

①适当升高温度，②搅拌，③_________________等。

（2）流程“氧化”中加入MnO2与Fe2+发生反应的离子方程式为_________________。

（3）“滤渣2”中主要成分的化学式为_________________。

（4）流程“除重金属”时使用（NH4）2S而不使用Na2S的原因是_________________。

（5）流程“50℃碳化”得到碳酸锰，该反应的化学方程式为_________________。

（6）生成的碳酸锰产品需经充分洗涤，检验产品完全洗净的方法是_________________。

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