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（本题共12分）
铝是用途广泛的金属材料，目前工业上主要用铝土矿（主要成分含氧化铝、氧化铁）来制取铝，其常见的过程如下：
请回答下列问题：
39．沉淀B可作为化工产品出售，其用途为 ，溶液C中阴离子有 。
40．若在实验室模拟该生产，则操作IV将原料置于 中进行，确保该过程转化完全的方法是对产品（含容器）进行称量后 。
41．写出①过程中发生反应的离子方程式 ，生产过程中，NaOH、CO2、H2O和 都可循环使用。
42．有时操作Ⅱ得到的溶液为Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。取样品溶液50.00mL加水稀释到1L，从中取出20mL。测量溶液体积的仪器事先进行洗涤的洗涤液依次为： ，对溶液体积读数的方法是读出 对应的刻度值。
43．用标准盐酸（0.2000mol/L）进行滴定：
①上述所取20.00mL溶液（酚酞做指示剂）消耗标准盐酸12.00mL。
②从1L稀释液中另取10.00mL（甲基橙做指示剂）消耗标准盐酸15.00mL。
则50.00mL原样品溶液中碳酸氢钠的浓度为 。
44．操作III进行时，为使D溶液中只有一种溶质，在每升溶液中需加入生石灰的质量为 。
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铝是用途广泛的金属材料，目前工业上主要用铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)来制取铝，其常见的过程如下：
请回答下列问题：
（1）沉淀B的化学式为 ，溶液C中阴离子主要是 。
（2）操作Ⅰ是 （填操作名称）
（3）写出①过程中发生反应的离子方程式 。
（4）Al(OH)3沉淀必须进行洗涤才能通过操作Ⅳ获得纯净Al2O3，操作Ⅳ是 （填操作名称），简述洗涤沉淀的操作方法： 。
（5）生产过程中，除水、CaO和CO2可以循环使用外，还可循环使用的物质有 （填化学式）。
（6）电解Al2O3制取金属Al的阳极电极反应式为 。
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（16分）铝是用途广泛的金属材料，目前工业上主要用铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)来制取铝，其常见的过程如下：
请回答下列问题：
（1）沉淀B的化学式为 ，溶液C中阴离子主要是 。
（2）操作Ⅰ是 （填操作名称）
（3）写出①过程中发生反应的离子方程式 。
（4）Al(OH)3沉淀必须进行洗涤才能通过操作Ⅳ获得纯净Al2O3，操作Ⅳ是 （填操作名称），简述洗涤沉淀的操作方法： 。
（5）生产过程中，除水、CaO和CO2可以循环使用外，还可循环使用的物质有 （填化学式）。
（6）电解Al2O3制取金属Al的阳极电极反应式为 。
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镁铝合金在工业上有着广泛的用途，氧化铝是冶炼金属铝的主要原料。从铝土矿（主要成分是Al2O3，含有SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO四种物质中，属于酸性氧化物的是______，属于碱性氧化物的是______。
（2）流程一中，沉淀③是_________（填化学式，下同），沉淀⑥是_________。
（3）流程二中，加入烧碱溶解SiO2的化学方程式为_________。
（4）滤液⑤中的可溶性盐是NaCl、______（填化学式），滤液⑨与过量氨水反应的离子方程式为_____。
（5）在电解氧化铝制取金属铝的反应中，氧化产物与还原产物的质量之比为______。
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【化学——选修2：化学与技术】
元素铝是在生产、生活中应用广泛的金属元素。
（1）氧化铝是一种耐高温材料，也是工业上制取铝的原料。从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下图所示：
体A的主要成分是 （填化学式，下同），固体X的主要成分是 。
②滤液E中溶质的主要成分是 ，写出该溶质的一种用途： 。
③在滤液D中通入过量CO2时反应的离子方程式为 。
（2）工业上电解氧化铝冶炼铝时加入冰晶石（Na3AlF6）的作用是 。在电解池的工作过程中，需要不断补充阳极材料（石墨），原因是 。
（3）一种新型高效净水剂PAFC——聚合氯化铁铝[AlFe(OH)nCl6－n]m（n<5，m<10）可广泛应用于日常生活用水和工业污水的处理。下列有关PAFC的说法正确的是 （填序号）。
A．PAFC中铁元素显+2价
B．PAFC用于净水时，比用相同物质的量的氯化铝和氯化铁的pH改变小
C．PAFC可看作一定比例的氯化铁与氯化铝水解的中间产物
D．PAFC在强酸性或强碱性溶液中都能稳定存在
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钛化合物常见价态有+2和+4。钛白粉（TiO2，两性氧化物）用途广泛。工业上由高钛渣（主要成分为Ti3O5，还含有TiO2、Fe2O3等）制取钛白粉的主要工艺过程如下：
（1）写出碱熔步骤所发生反应的化学方程式____________、____________。
（2）实验测定EDTA加入量（EDTA和Fe3+的物质的量之比）对 Ti4+和Fe3+溶出率的影响如图所示。由图可知，EDTA的加入量为____________时除铁效率最佳，理由是____________。
（3）在实验室模拟除铁净化后的实验步骤：①向钛原料中加入稀硫酸生成偏钛酸（H2TiO3)沉淀，反应结束后过滤；②洗涤；③……；④在650℃下高温焙烧得到较纯的钛白粉固体。步骤③的实验目的是____________，需要用到的试剂有____________。
（4）测定钛白粉纯度:称取试样0.200g在CO2气氛下用金属铝将钛（IV）还原成钛（Ⅲ），还原后的溶液以NH4SCN为指示剂，用0.08mol/L的 NH4Fe(SO4)2标准液滴定，滴定终点时消耗标准液29.20mL，钛白粉的纯度为____________。（保留三位有效数字）
（5）最新研究发现也可以用图示装置由TiO2获得金属钛。装置中阳极的电极反应方程式为____________，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量____________（填写“增大”、“减小”或者“不变”）。
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钛化合物常见价态有+2和+4。钛白粉（TiO2，两性氧化物）用途广泛。工业上由高钛渣（主要成分为Ti3O5，还含有TiO2、Fe2O3等）制取钛白粉的主要工艺过程如下：
（1）写出碱熔步骤所发生反应的化学方程式____________、____________。
（2）实验测定EDTA加入量（EDTA和Fe3+的物质的量之比）对 Ti4+和Fe3+溶出率的影响如图所示。由图可知，EDTA的加入量为____________时除铁效率最佳，理由是____________。
（3）在实验室模拟除铁净化后的实验步骤：①向钛原料中加入稀硫酸生成偏钛酸（H2TiO3)沉淀，反应结束后过滤；②洗涤；③……；④在650℃下高温焙烧得到较纯的钛白粉固体。步骤③的实验目的是____________，需要用到的试剂有____________。
（4）测定钛白粉纯度:称取试样0.200g在CO2气氛下用金属铝将钛（IV）还原成钛（Ⅲ），还原后的溶液以NH4SCN为指示剂，用0.08mol/L的 NH4Fe(SO4)2标准液滴定，滴定终点时消耗标准液29.20mL，钛白粉的纯度为____________。（保留三位有效数字）
（5） 最新研究发现也可以用图示装置由TiO2获得金属钛。装置中阳极的电极反应方程式为____________，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量____________（填写“增大”、“减小”或者“不变”）。
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Na、Al、Fe是生活中常见的金属元素。
（1）工业上以铝土矿（主要成分Al2O3·3H2O）为原料生产铝，主要包括下列过程：
①将粉碎、筛选后的铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中；
②通入过量二氧化碳使①所得溶液中析出氢氧化铝固体；③使氢氧化铝脱水生成氧化铝；④电解熔融氧化铝生成铝。
写出②所涉及离子反应方程式： ，蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3，使SOCl2与Al2O3·6H2O混合并加热，可得到无水AlCl3，用化学方程式解释： 。
（2）铁在地壳中的含量约占5%左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石、赤铁矿石等。红热的铁能跟水蒸气反应，则其反应的化学方程式为 。生成的黑色物质溶于酸后，加入KSCN溶液，见不到血红色产生，其原因是 、 （用离子方程式解释）。工业炼铁常用赤铁矿与Al在高温下反应制备，写出该反应的方程式： 。
（3）钠的化合物中，其中纯碱显碱性的原因是 （用离子方程式解释），向饱和的纯碱溶液中通入过量的二氧化碳所产生现象 ，该物质是 。（写化学式）
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KMnO4是一种重要的氧化剂，广泛用于化学分析和化工生产以反水处理工业。工业上可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备，目前有两种较为成熟的制法。其模拟流程如下图所示：
附表：不同温度下若干常见钾的化合物的溶解度（单位：g/(100g H2O)）
| 化学式 | 20°C | 30°C | 40°C | 60°C | 80°C | 100°C |
| CH3COOK | 256 | 283 | 324 | 350 | 381 | |
| K2SO4 | 11.1 | 13 | 14.8 | 18.2 | 21.4 | 24.1 |
| KCl | 34.2 | 37.2 | 40.1 | 45.8 | 51.3 | 56.3 |
| KMnO4 | 6.34 | 9.03 | 12.6 | 22.1 | | |
| K2CO3 | 111 | 114 | 117 | 127 | 140 | 156 |
(1)“熔融”时，可用作坩锅材质的是________________(填序号)。
A.氧化铝 B.陶瓷 C.氧化镁 D.石英
(2)写出MnO2和KOH熔融物中通入富氧空气时获得K2MnO4的化学方程式______________________。
(3)“酸歧化法”是在pH<6的情况下K2MnO4即可转化为MnO2和KMnO4，过滤除去MnO2，将滤液经过蒸发浓缩、趁热过滤得到KMnO4粗晶体，再经过重结晶获得较纯净的KMnO4晶体；
①根据表中的溶解度数据以及上述操作的特点，“酸歧化法”不适宜选择的酸性物质是________。
A.稀硫酸 B.醋酸 C.稀盐酸 D.二氧化碳
②“蒸发浓缩”时，温度需控制在70℃，适宜的加热方式是________________。
③根据相关方程式，计算“酸歧化法”的理论产率为_________________。
(4)“电解法”克服了“酸歧化法”理论产率偏低的问题，同时副产品KOH可用于软锰矿的焙烧。电解法制备高锰酸钾的实验装置示意图如下(图中阳离子交换膜只允许K+离子通过)
①a为______极 (填“正”或“负”)，右室发生的电极反应方程式为_______________。
②若电解开始时阳极区溶液为1.0L 0.40 mol·L-1K2MnO4溶液，电解一段时间后，右室中n(K)/m(Mn)为6：5，阴极区生成KOH的质量为_________________。
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二氧化钛是目前使用最广泛的白色颜料。工业上，以钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁[FeTiO3]，含有少量SiO2杂质）为原料制备二氧化钛的过程如下图所示。
已知：①超过70℃TiO2+易水解；低于0℃ FeSO4·7H2O大量结晶。
②钛的化合价主要有+4价和+3价，其中Ti3+（紫黑色）还原性比Fe2+强
③有关氢氧化物开始沉淀的pH如下:
| 氢氧化物 | Ti（OH）4 | Ti（OH）3 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 |
| 开始沉淀时的pH | 0.5 | 3.0 | 1.5 | 7.6 |
根据相关信息回答下列问题；
（1）酸浸过程选用的酸是__________。
（2）步骤①中生成Fe2+和TiO2+的化学反应方程式为__________。
（3）以下相关描述正确的是__________。
A 步骤②中加入铁粉，在防止Fe2+转化成Fe3+的同时也将部分TiO2+氧化成了Ti3+
B 步骤③中的降温结晶过程可以选择冰水混合物
C ③中发生了反应Fe3++ Ti3++H2O== Fe2++ TiO2++2H+
D 废液成分中有硫酸，可以循环利用
（4）步④中生成Ti（OH）4的离子方程式为__________，选择的pH范围是__________。
（5）证明步骤④中Ti （OH）4固体已经洗涤干净的方法是__________。
（6）钛酸锂（Li4Ti5O12）是一种理想型嵌入材料，插入与脱嵌对材料结构几乎没影响。某新型钛酸锂电池总反应式为：LiXO2（s）+Li4Ti5O12（s）=Li1-aXO2+Li4+aTi5O12（s），则其负极反应式为__________。