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...

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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七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)为白色细小四角柱状结晶，无臭，味苦，在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣一硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、CaO、B2O3、Al2O3、MnO等)。

表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

表2两种盐的溶解度(单位为g/100g水)

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下

根据以上流程图并参考表格数据，试回答下列问题：

(1)在酸溶过程中，想加快酸溶速度，提出两种可行的措施_______________。

(2)沉淀A中除二氧化硅外，还含有硼酸(H3BO3)，硼酸微溶于水，为一元弱酸，其酸性不来源于羟基的电离，写出硼酸水溶液电离方程式_____________________

(3)经对沉淀B进行分析，发现其中含有二氧化锰，用离子方程式解释产生二氧化锰原因：__________________。

(4)加入硼镁泥调节pH=5～6目的是________________。

(5)得到的沉淀C的组成是_________________(填化学式)，过滤Ⅲ需趁热过滤，原因是___________。

(6)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是____________。

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七水硫酸镁（MgSO4•7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣﹣硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。

表1　 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

表2　 两种盐的溶解度（单位为g/100g水）

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：

（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为　　　　 ．加热煮沸的主要目的是　　　　 。

（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有　　　　 （填化学式）等物质。

（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是　　 　　　　　　 　　 。

（4）沉淀C的化学式是　　　　 ．过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是　　　　 。

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七水硫酸镁(MgSO₄·7H₂O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO₃，还含有其他杂质(MgO、SiO₂、Fe₂O₃、FeO、CaO、Al₂O₃、MnO等）。

表1  部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

表2  两种盐的溶解度(单位为g／100g水)

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：

（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn²⁺氧化成MnO₂，反应的离子反应方程式为________。加热煮沸的主要目的是________。

（2）沉淀B中除MnO₂、SiO₂外还含有________(填化学式)等物质。

（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe³⁺的实验方法是________；

（4）沉淀C的化学式是________。过滤III需趁热过滤的理由是________

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草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿［主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等］制取CoC2O4工艺流程如下：

已知：

①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；

②酸性条件下Co3+的氧化能力很强。

③部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

（1）浸出过程中加入Na2SO3的目的是将还原_________（填离子符号）。

（2）请用平衡移动原理分析加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是：___________________________________________。

（3）“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。当加入过量NaF后，所得滤液c(Mg2+)/ c (Ca2+)=______________________。【 已知：Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.00×10-10】

（4）已知：NH3·H2O+OH− Kb=1.8×10−5；

H2C2O4H++　　 Ka1=5.4×10−2；

H++　　　 Ka2=5.4×10−5。

所用(NH4)2C2O4溶液中离子浓度由大到小的顺序为______________________。

（5）从萃后余液中制取CoC2O4·2H2O，需要进行的系列操作有蒸发浓缩、__________、过滤。

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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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二硫化钨(WS2，WS2中W的化合价为＋4)可用作润滑剂及石油化工领域中的催化剂。由钨铁矿(其主要成分是FeWO4，还含少量Al2O3)制备二硫化钨的工艺流程如下：

请回答下列问题：

(1)“滤渣Ⅰ”的化学式为__________；

(2)提高“熔融”速率的措施有_____________________(写一条即可)；

(3)用离子方程式表示通入过量CO2的主要目的是：________________________；

(4)钨酸与氨水反应时控制温度为58℃，温度不宜太高，其原因是___________。

(5)已知2(NH4)2WS4+3O22WS2+4NH3+2S+2SO2+2H2O，若该反应转移了8 mol电子，则生成的气体产物在标准状况下的体积为______L；

(6)常温下，Ksp(CaWO4) =1×10-10。在钨酸钠溶液中滴加澄清石灰水产生钨酸钙沉淀，当溶液中pCa=-1g c(Ca2+)=4，c(WO42-)=_____mol/L。

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硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下：

根据题意回答下列问题：

(1)实验中需用1mol/L的硫酸80mL，若用98%的浓硫酸来配制，除量筒、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器有_________。

(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外，还有_________。

(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式_________。在调节pH=5-6之前，还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为________________。

(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽，简述检验方法_________。

(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：

“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，简要说明操作步骤_________、_________。

(6)如果提供的硼镁泥共100 g，得到的MgSO4·7H2O 196.8 g，则MgSO4·7H2O的产率为_________。

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