第六章 化学反应与能量
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），使其达到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。下的平衡数据列下表:下列说法正确的是
温度/°C 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0
平衡气体总浓度/10-3 molL-1 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4
A．该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变
B．因该反应熵变（S）大于0，焓变（H）大于0，所以在低温下自发进行
C．达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量增加
D．根据表中数据，计算15.0°C时的NH3平衡浓度为1.6 molL-1
2．乙烯可由乙烷脱氢制得：，在一定条件下反应于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，既能加快化学反应速率又能提高乙烷平衡转化率的是
A．升高温度 B．缩小容器体积
C．分离出部分乙烯 D．恒容条件下通入氦气
3．下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应的是
A．铝片和稀硫酸反应 B．灼热的炭与二氧化碳反应
C．氢氧化钙与氯化铵反应 D．盐酸和氢氧化钠反应
4．对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)+D(g)来说，在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)=0.15mol/(L·s)②v(B)=0.6mol/(L·s)③v(C)=0.5mol/(L·s)④v(D)=0.45mol/(L·s)，则反应进行由快到慢的顺序为
A．④>③>①>② B．④>③>②>①
C．②>③>④>① D．②>④>③>①
5．碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：
第一步I2(g)2I(g)（快速平衡）
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)（慢反应）
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)（快反应）
下列说法错误的是（ ）
A．升高温度，第一步向右进行的程度变大
B．第二步的活化能大于第三步的活化能
C．总反应为2N2O2N2+O2
D．c[IO(g)]对总反应速率的影响大于c[I(g)]
6．在2A＋B 3C＋5D反应中，表示该反应速率最快的是（ ）
A．υ(A)＝0.5mol/(L·min) B．υ(B)＝0.3mol/(L·s)
C．υ(C)＝0.8 mol/(L·min) D．υ(D)＝1mol/(L·s)
7．下列关于化学反应的限度的叙述中，正确的是
A．任何化学反应的限度都相同
B．可以通过改变温度调控化学反应的限度
C．可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度
D．当一个化学反应在一定条件下达到最大限度时，反应速率也最大
8．某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极，稀硫酸为电解质溶液研究原电池，并对实验进行了拓展，以下实验记录错误的是
A．铜片上有气泡产生，锌片逐渐溶解 B．电子在溶液中从Cu电极流向Zn电极
C．把铜片换成石墨，实验现象相同 D．把稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流计指针依然偏转
9．下列说法错误的是
A．S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1；S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2，则△H1<△H2
B．Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)△H= 216kJ/mol，则反应总能量>生成物总能量
C．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H>0，则石墨比金刚石稳定
D．若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H= 483.6 kJ/mol，则H2燃烧热为241.8 kJ/mol
10．为了探究反应速率的影响因素，某同学通过碳酸钙与稀盐酸的反应，绘制出收集到的 CO2体积与反应时间的关系图(0-t1、t1-t2、t2-t3的时间间隔相等)。下列说法正确的是
A．0-t1时间段，CO2的化学反应速率 v= mol/(L·min)
B．t1-t2与 0-t1比较，反应速率加快的原因可能是产生的 CO2气体增多
C．t2-t4时间段，反应速率逐渐减慢的原因可能是盐酸浓度减小
D．在 t4 后，收集到的气体的体积不再增加说明碳酸钙消耗完全
二、多选题
11．下图表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲生成氢化物时的焓变数据，下列有关表述正确的是
A．a的ΔH最大，a的氢化物最稳定
B．b生成氢化物的热化学方程式可表示为Se(s)＋H2(g)=H2Se(g) ΔH＝+81kJ/mol
C．c代表硫元素
D．d的氢化物沸点最高是因为d生成氢化物时放出热量最多
12．在Cu、Zn和稀H2SO4构成的原电池中
A．Zn作负极，发生还原反应 B．电子由Zn向Cu移动
C．溶液中H+向Zn迁移 D．铜不参加反应
13．工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2 L的密闭容器中，充入l mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。下列描述正确的是
A．达到平衡时，H2的转化率为75%
B．3 min 时，CH3OH和CO2的浓度相等，达到了化学平衡状态
C．反应进行到10 min时，CO2的正逆反应速率相等，反应停止
D．反应开始到10 min，用CO2表示的反应速率为0.0375 mol·L-1·min-1
14．下列反应既是氧化还原反应又是放热反应的是
A．NaOH和HCl反应 B．Zn和HCl反应
C．Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl反应 D．H2与Cl2反应
三、填空题
15．化学反应速率的定义：_______、计算公式：_______、单位：_______。
16．如图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。按要求回答下列问题。
（1）打开K2，合并K1。B为___极，A极的电极反应为___。
（2）打开K1，合并K2。E为___极，F极的电极反应为___，
（3）若往U形管中滴加酚酞，进行(1)(2)操作时，A、B、E、F电极周围能变红的是___，原因是___。
17．某温度下，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白：
（1）从开始至2min，X的平均反应速率为__。
（2）该反应的化学方程式为___。
（3）1min时，v（正）__v（逆），2min时，v（正）__v（逆）。（填“>”或“<”或“=”）。
（4）上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1，则___中反应更快。
（5）若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气（容器体积不变），X的化学反应速率将___，若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将___。（填“变大”或“不变”或“变小”）。
（6）若X、Y、Z均为气体（容器体积不变），下列能说明反应已达平衡的是___。
a.X、Y、Z三种气体的浓度相等
b.气体混合物物质的量不再改变
c.反应已经停止
d.反应速率v(X)︰v(Y)=3︰1
e.（单位时间内消耗X的物质的量）：（单位时间内消耗Z的物质的量）=3︰2
f.混合气体的密度不随时间变化
18．如图是某原电池的装置图。其电池的总反应是：2Ag＋(aq) + Cu(s) ＝ Cu2＋(aq) + 2Ag(s)。请回答以下问题：
（1）R的名称是__________，R中的阳离子移向________（填“A”或“B”）中的溶液。
（2）电极Y的材料是______________，B中的电解质溶液是________________。
（3）X为原电池的______（填“正”或“负”）极，其电极反应式是____________________________。
四、计算题
19．等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol/L，c(A)：c(B)＝3：5，C的平均反应速率是0.1mol/(L·min)，则5min时，A的浓度为________，B的平均反应速率为____________，x的值是________。
20．向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)＋yB(g)=pC(g)＋qD(g)
已知：平均反应速率vC=vA；反应2 min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了mol，有a mol D生成。回答下列问题：
(1)反应2 min内，vA=________，vB=________；
(2)化学方程式中，x=________、y=________、p=________、q=________；
五、工业流程题
21．实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如如：
（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为
MgCO3(s)+2H+(aq)=Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=-50.4kJ·mol–1
Mg2SiO4(s)+4H+(aq)=2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) ΔH=-225.4kJ·mol–1
酸溶需加热的目的是__；所加H2SO4不宜过量太多的原因是__。
（2）加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为__。
（3）用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。
①实验装置图中仪器A的名称为__。
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，__、静置、分液，并重复多次。
（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，___，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
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参考答案：
1．C
【详解】A. 根据化学方程式NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)可知，生成的气体的物质的量之比始终是2∶1，所以气体的平均相对分子质量始终不变，故不能作为平衡状态的判断依据，A项错误；
B. 从表中数据可以看出，随着温度升高，气体的总浓度增大，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，ΔH＞0；反应中固体变为气体，混乱度增大，ΔS＞0，根据ΔG＝ΔH－TΔS可知反应在高温下自发进行，B项错误；
C. 压缩容器体积，气体压强增大，平衡向逆向移动，氨基甲酸铵质量增加，C项正确；
D. 反应中生成的氨和二氧化碳的浓度之比为2∶1，总浓度为2.4×10-3mol·L－1，所以氨的浓度为1.6×10-3mol·L－1，D项错误；
答案选C。
【点睛】化学平衡状态的判断是学生们的易错点，首先一定要关注反应条件是恒温恒容、恒温恒压还是恒温绝热等，再关注反应前后气体物质的量的变化以及物质的状态，化学平衡状态时正逆反应速率相等，各物质的量、浓度等保持不变，以及衍生出来的一些量也不变，但一定得是“变化的量”不变了，才可作为判断平衡的标志。常见的衍生出来量为：气体总压强、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、温度、颜色等。如本题，由于反应物没有气体，则生成的气体的物质的量之比始终是2∶1，所以气体的平均相对分子质量始终不变，故不能作为平衡状态的判断依据。
2．A
【详解】A．温度升高，化学反应速率增大，这是一个吸热反应，温度升高，平衡正向移动，乙烷平衡转化率增大，A正确；
B．这是一个反应前后气体分子数增加的反应，缩小容器体积，化学反应速率增大，但平衡逆向移动，乙烷平衡转化率降低，B错误；
C．分离出部分乙烯，产物浓度降低，平衡正向移动，乙烷平衡转化率增大，但化学反应速率减小，C错误；
D．恒容条件下通入氦气，参与反应各物质浓度不变，平衡不移动，化学反应速率不变，D错误；
答案选A。
3．A
【详解】A、铝片和稀硫酸反应既是氧化还原反应，又是放热反应，正确；
B、灼热的炭与二氧化碳反应是吸热反应，错误；
C、氢氧化钙与氯化铵反应不是氧化还原反应，错误；
D、盐酸和氢氧化钠反应不是氧化还原反应，错误。
答案选A。
4．B
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快。
①v(A)=0.15mol/(L s)，=0.15；
②v(B)=0.6mol/(L s)，=0.2；
③v(C)=0.5mol/(L s)，=0.25；
④v(D)=0.45mol/(L s)，=0.45；
则反应速率由快到慢的顺序为④＞③＞②＞①，故选B。
5．D
【详解】A．化学键断裂为吸热反应，所以升高温度，第一步向右进行的程度变大，故A正确；
B．活化能越大反应速率越慢，第二步为慢反应，所以第二步活化能大于第三步活化能，故B正确；
C．三步反应相加可得总反应为2N2O2N2+O2，碘蒸气为催化剂，故C正确；
D．决定总反应速率的步骤为慢反应，第二步为慢反应，所以c[I(g)]对总反应速率的影响更大，故D错误；
故答案为D。
6．B
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快。
A．==0.25 mol/(L·min)；
B．===18 mol/(L·min)；
C．==0.26 mol/(L·min)；
D．===12 mol/(L·min)；
显然B中比值最大，反应速率最快，故选B。
【点睛】本题的易错点为单位的换算，要注意1mol/(L·s)=60 mol/(L·min)。
7．B
【详解】在一定条件下的可逆反应经过移动的时间后，正、逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种表面上静止的“平衡状态”就是这个可逆反应所能达到的限度。
A．化学反应不同，限度不同，选项A错误；
B．可以改变外界条件控制化学反应的限度，选项B正确；
C．化学反应的限度与反应时间无关，选项C错误；
D．当化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应速率相等，反应未停止，选项D错误。
答案选B。
8．B
【分析】以Zn和Cu为电极，稀硫酸为电解质溶液构成的原电池中，金属锌做负极，金属铜做正极。
【详解】A. 铜片正极上会析出氢气即有气泡产生，负极锌片逐渐溶解，故A不选；
B. 电子不能经过电解质，而是沿导线从负极流向正极，故B选；
C. 把铜片换成石墨，仍具备原电池的构成条件，会产生电流，锌做负极，石墨做正极，电极上生成氢气，故C不选；
D. 以Zn和Cu为电极,硫酸铜为电解质溶液,发生的氧化还原反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，仍具备原电池的构成条件，可以形成原电池，会产生电流，故D不选；
故选：B。
9．D
【详解】A．都为放热反应，固体燃烧放出的热量小于气体燃烧放出的热量，且放出的热量越多△H越小，则△H1<△H2，故A正确；
B．反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，故B正确；
C．C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H＞0，可知金刚石的能量比石墨能量高，能量越低越稳定，故C正确；
D．1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量为氢气的燃烧热，水的状态不是液态，无法确定氢气燃烧热，故D错误；
故答案为D。
10．C
【详解】A.0～t1内，CO2的化学反应速率为v==mol/min，故A错误；
B．t1～t2比0～t1反应速率快的原因是反应放热加快反应速率，故B错误；
C．随着反应进行，盐酸浓度降低，反应速率下降，故C正确；
D．气体体积不再增加也可能是盐酸被消耗完，故D错误；
故选：C。
11．BC
【分析】根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定；而根据热力学，能量越低越稳定，依次进行分析；
【详解】A．根据与氢气化合的难易程度和气态氢化物的稳定性可以判断出a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧，a的ΔH最大，a的氢化物最不稳定，A错误；
B．生成H2Se的热化学方程式可表示为Se(s)＋H2(g)==H2Se(g) ΔH＝+81kJ/mol，B正确；
C．c代表硫元素，C正确；
D．H2O的沸点最高是由于水分子间存在氢键，D错误；
故选BC。
12．BD
【详解】A．由于Zn比Cu活泼，故Zn作负极，发生氧化反应，A不正确；
B．电子由负极Zn经导线流向正极Cu移动，B正确；
C．原电池内部溶液阳离子移向正极，阴离子流向负极，故H+向正极Cu迁移，C不正确；
D．铜作正极，正极上是H+得电子，故Cu不参加反应，D正确；
故答案为：BD。
13．AD
【详解】A．由题中图示可知，平衡时生成甲醇为0.75mol，根据CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，则消耗的氢气为0.75mol×3=2.25mol，H2的转化率为×100%=75%，故A正确；
B．由题中图示可知，3 min后CH3OH和CO2的浓度仍在变化，没有达到平衡状态，故B错误；
C．CO2的正逆反应速率相等，反应达到化学平衡，但反应没有停止、仍在进行，故C错误；
D．由题中图示可知，反应开始到10 min，消耗CO2的物质的量为n(CO2)=1mol-0.25mol=0.75mol，反应开始到10min，CO2减少了0.75mol，则用CO2表示的反应速率为v(CO2)==0.0375mol·L-1·min-1，故D正确；
答案为AD。
14．BD
【详解】A．酸碱发生的中和反应是放热反应，但由于反应过程中元素化合价都不变，因此不属于氧化还原反应，A不符合题意；
B．该反应是置换反应，反应过程中有元素化合价的升降，属于氧化还原反应；反应发生时放出热量，因此同时属于放热反应，B符合题意；
C．该反应是复分解反应，发生反应时元素化合价不变，不属于氧化还原反应，同时发生反应时吸收热量，属于吸热反应，C不符合题意；
D．该反应属于化合反应，发生反应时元素化合价发生了变化，属于氧化还原反应；发生该反应时还放出了热量，因此又同时还属于放热反应，D符合题意；
故合理选项是BD。
15． 用单位时间内某反应物浓度的减少量(绝对值)或生成物浓度的增加量来表示 v=Δc/t mol·L-1·s-1 或 mol·L-1·min-1
【解析】略
16． 负 O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 阴 2Cl－－2e-=Cl2↑ AE 因为A极产生OH－，E极中H＋反应了，促进了水的电离，溶液中有OH－剩余，酚酞遇OH－变红
【详解】（1）当打开K2，闭合K1时，铁片、石墨和NaCl溶液构成原电池，负极为铁，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，正极为石墨，正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O═4OH-，故答案为：负；O2+4e-+2H2O═4OH-；
（2）当打开K1，闭合K2时，铁片、石墨和NaCl溶液构成电解池，阴极为铁，电极反应式为：2H++2e-═H2↑，阳极为石墨，电极反应式为：2Cl--2e-═Cl2↑，故答案为：阴；2Cl--2e-═Cl2↑；
（3）由于A极O2得到电子产生OH-，E极上水放电产生H2和OH-，均导致电极区域呈碱性，所以A、E电极周围遇酚酞变红，
故答案为：AE；A极上O2放电产生OH-，E极上水放电产生H2和OH-，均导致电极区域呈碱性．
17． 0.075mol L-1 min-1 3X+Y2Z ＞ = 乙 不变 变大 be
【分析】由图可知，从反应开始到达到平衡，X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增加，应为生成物，从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态，X、Y消耗的物质的量分别为0.3mol、0.1mol，Z的生成的物质的量为0.2mol，物质的量的变化量之比为3:1:2，物质的量变化之比等于化学计量数之比，则化学方程式为3X+Y2Z，结合v=及平衡的特征“等、定”及衍生的物理量来解答。
【详解】(1)从开始至2min，X的平均反应速率为=0.075mol/(L min)；
(2)从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态，X、Y消耗的物质的量分别为0.3mol、0.1mol，Z的生成的物质的量为0.2mol，物质的量的变化量之比为3:1:2，物质的量变化之比等于化学计量数之比，则化学方程式为3X+Y2Z；
(3)1min时，反应正向进行，则正逆反应速率的大小关系为：v(正)＞v(逆)，2min时，反应达到平衡状态，此时v(正)=v(逆)；
(4)甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，当乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1时v(X)=3 v(Y)= 1.5mol·L-1·s-1=90mol·L-1·min-1，则乙中反应更快；
(5)若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，容器内压强增大，但X、Y、Z的浓度均不变，则X的化学反应速率将不变；若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将变大；
(4)a．X、Y、Z三种气体的浓度相等，与起始量、转化率有关，不能判定平衡，故a错误；
b．气体混合物物质的量不再改变，符合平衡特征“定”，为平衡状态，故b正确；
c．平衡状态是动态平衡，速率不等于0，则反应已经停止不能判断是平衡状态，故c错误；
d．反应速率v(X):v(Y)=3:1，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能判定平衡，故d错误；
e．(单位时间内消耗X的物质的量)：(单位时间内消耗Z的物质的量)=3:2，说明X的正、逆反应速率相等，为平衡状态，故e正确；
f．混合气体的质量始终不变，容器体积也不变，密度始终不变，则混合气体的密度不随时间变化，无法判断是平衡状态，故f错误；
故答案为be。
【点睛】化学平衡的标志有直接标志和间接标志两大类。一、直接标志：正反应速率=逆反应速率，注意反应速率的方向必须有正向和逆向。同时要注意物质之间的比例关系，必须符合方程式中的化学计量数的比值。二、间接标志：①各物质的浓度不变；②各物质的百分含量不变；③对于气体体积前后改变的反应，压强不变是平衡的标志；④对于气体体积前后不改变的反应，压强不能做标志；⑤对于恒温恒压条件下的反应，气体体积前后改变的反应密度不变是平衡标志；⑥对于恒温恒容下的反应，有非气体物质的反应，密度不变是平衡标志。
18． 盐桥 A Cu（铜） CuSO4溶液 正 Ag+ + e－ ＝ Ag
【详解】（1）根据电子的流向知，Y是原电池负极，X是原电池正极，R是盐桥，原电池放电时，盐桥中的阳离子向正极移动，即向A中移动，故答案为盐桥，A；
（2）Y是原电池负极，根据电池反应式知，铜失电子发生氧化反应，所以Y电极是铜，电解质溶液中必须含有与电极材料相同元素的盐，则电解质溶液是硫酸铜溶液，故答案为Cu（铜），CuSO4溶液；
（3）X是正极，根据电池反应式知，正极上银离子得电子发生还原反应，电极反应式为：Ag++e-=Ag，
故答案为正，Ag++e-=Ag。
19． 0.75 mol/L 0.05 mol/(L min) 2
【详解】(1)5min后，n(D)=0.5mol/L×2L═1mol；根据3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，生成1molD要消耗1.5molA和0.5molB；设初始时A、B的物质的量均为n，则(n-1.5)：(n-0.5)═3:5，即n=3，c(A)══0.75mol/L；
(2)v(B)= ══0.05mol/(L min)；
(3)n(C)═0.1mol/(L min)×5min×2L═1mol，n(D)=0.5mol/L×2L═1mol，根据3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，n(C):n(D)═1:1，因为生成C和D的物质的量之比等化学计量数之比，所以n═2。
20． mol/(L·min) mol/(L·min) 2 3 1 6
【详解】(1)反应2min时，A的浓度减少了，则△c(A)= = amol/L，则v(A)= = a mol/(L min)；B的物质的量减少了mol，则△c(B)=
= amol/L，v(B)= = amol/(L min)；
(2)根据(1)，△c(A)= amol/L，△c(B)= amol/L，由题vC=vA；则△c(C)= △c(A)= amol/L，△c(C)= amo/L，△c(D)= =amol/L，
则x:y:p:q=a: a: a: a=2:3:1:6，
故答案为：x=2；y=3；p=1；q=6。
21． 加快酸溶速率 避免制备MgCO3时消耗更多的碱 H2O2＋2Fe2+＋2H+=2Fe3+＋2H2O 分液漏斗 充分振荡 至5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成
【分析】工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)加入硫酸反应生成硫酸镁、硅酸、硫酸亚铁、硫酸铝等，过滤，向滤液中加入双氧水，主要目的是氧化亚铁离子为后续除杂，加入有机萃取剂萃取分液，有机相中含有铁离子，分液后溶液中先加氨水除铝离子，过滤，滤液中加入碳酸钠溶液得到碳酸镁沉淀。
【详解】（1）酸溶需加热的目的是加快酸溶速率，酸溶时生成硫酸镁，经过一系列反应最终变为MgCO3·3H2O，H2SO4过多，再后续反应过程中会需要大量碱来中和过量的硫酸，因此所加H2SO4不宜过量太多的原因是避免制备MgCO3时消耗更多的碱；故答案为：加快酸溶速率；避免制备MgCO3时消耗更多的碱。
（2）加入H2O2氧化时主要发生亚铁离子被双氧水氧化生成铁离子，发生发应的离子方程式为H2O2＋2Fe2+＋2H+=2Fe3+＋2H2O；故答案为：H2O2＋2Fe2+＋2H+=2Fe3+＋2H2O。
（3）①实验装置图中仪器A的名称为分液漏斗；故答案为：分液漏斗。
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，一般采取少量多次萃取，为充分萃取需要充分振荡；故答案为：充分振荡。
（4）萃取后得到的水溶液，边搅拌边向溶液中滴加氨水，滴加到一定pH值后，生成氢氧化铝沉淀，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成碳酸镁，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O；故答案为：至5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成。
答案第1页，共2页
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