2024届高三新高考化学大一轮专题训练----工业流程题
1．镍催化剂的主要成分为Ni，还含有一定量Al、Fe及氧化铁、少量其他不溶性物质，回收废镍催化剂制备硫酸镍晶体的工艺流程如下：
常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子
开始沉淀时的pH 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时的pH 8.7 4.7 3.2 9.0
(1)提高“碱浸”速率的措施是 (任写两点即可)。
(2)为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。该反应的化学反应方程式是 。
(3)“氧化”步骤中加入的目的是 (用离子方程式表示)。
(4)“调pH”时，最适宜的pH范围是 。
(5)若工艺流程改为先“调pH”后“氧化”，“滤液③”中可能含有的杂质离子为 。
(6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系：
温度 低于30.8℃ 30.8℃～53.8℃ 53.8℃～280℃ 高于280℃
晶体形态 多种结晶水合物
从溶液获得稳定的晶体的操作依次 。
(7)硫酸镍在强碱溶液中用氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。该反应的离子方程式是 。
2．电石渣[主要成分为，杂质不参与反应]是氯碱工业中的废料，以电石渣为原料制取的工艺流程如图所示：
已知：易溶于水。
(1)工业生产电石的反应为，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ，电子式为 。
(2)流程中的可由与浓盐酸反应制得，离子方程式为 。
(3)写出与反应生成的化学方程式 。
(4)制时要控制温度70℃以上，原因可能是 ，反应结束以后通常会加入适量活性炭，再过滤。从绿色化学的角度分析，活性炭的作用是 。
(5)“转化”时加入的目的是 。
3．工业上以菱锰矿(主要成分为，还含少量的、、、、、等杂质)为原料制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下。
已知：①该工艺中，相关金属离子形成沉淀的pH如下表：
金属离子
开始沉淀的pH 3.4 1.9 7.0 8.1 9.1
沉淀完全的pH 4.7 3.2 9.0 10.1 11.1
时可认为沉淀完全
②常温下，，
回答下列问题：
(1)为了提高酸浸速率，除粉碎菱锰矿外还可采取的措施有 (任写两条)。
(2)滤渣1的主要成分是 、 。
(3)在浸出液中加入的作用为 。
(4)滤渣2为和，加入氨水调节溶液pH范围为： 。
(5)加入的目的是将、沉淀除去，常温下，当溶液中、完全除去时，则 。
(6)沉锰时，溶液中加入得到沉淀并有气泡产生，该反应的离子方程式为 。
4．明朝宋应星所著的《天工开物》中记载了世界上最早的炼锌技术：“罐中炉甘石熔化成团，冷定毁罐取出。每十耗其二，即倭铅也。”这里炉甘石即菱锌矿(含，其余为和杂质)。硒化锌是一种半导体材料，以菱锌矿为原料制备硒化锌的流程如下：
已知部分信息如下：
①常温下，几种离子形成氢氧化物的如表所示。
金属离子
开始沉淀的 1.9 7.0 6.0 6.2 8.8
完全沉淀的 3.2 9.0 8.0 8.2 10.9
②锌的性质和铝、铜相似，如是两性氢氧化物，溶于氨水形成。回答下列问题：
(1)为增大“酸浸”速率，可采取的措施是 (填一条即可)，“酸浸”中溶解的离子方程式为 。
(2)“滤渣1”的主要成分为 (填化学式)。
(3)常温下，“调”的范围为 。
(4)“反萃取”中稀硫酸的主要作用是 。
(5)“电解”中以石墨为电极，阳极的电极反应式为 ，废液可以循环用于 (填名称)工序。
(6)合成宜在氩气氛围中进行，氩气的作用是 。
(7)硒化锌()晶胞结构如图甲所示，乙图为甲图的俯视图，若A点坐标为，B点坐标为，点坐标为 。在晶胞中距离最近且等距离的组成的空间结构为 形。
5．某地轮胎厂排出的酸性废水中主要含有、、、。某学校化学兴趣小组同学设计如图方案将该酸性废水变废为宝。
已知：在空气中难以稳定存在，极易被氧化为。
回答下列问题：
(1)检验该废水中含有的方法的名称为 ，为了排除微量钠盐干扰，需要使用 进行观察。
(2)同学们取5mL该废水于一试管中，向该试管中逐滴加入NaOH溶液至溶液呈碱性，在此过程中，原废水中的离子的物质的量会发生明显变化的是 (填离子符号)。
(3)写出加入粉末a与反应的化学方程式并用双线桥标明电子转移情况： 。
(4)试剂b为 (填化学式)，向溶液2加入适量试剂b的目的 。
(5)生成沉淀2的离子方程式为 。
6．金属 Ni 对 H2有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应， 将块状 Ni 转化成多孔型雷尼 Ni 后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼 Ni 暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
石室中学某实验小组制备雷尼 Ni并探究其催化氢化性能的实验如下：
步骤1：雷尼Ni 的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
用 M 向 N 中加入0.138g 邻硝基苯胺，反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)，装置I 用于储存H2和监测反应过程。
回答下列问题：
(1)操作(a)中、反应的离子方程式是 。
(2)操作(d)中，判断雷尼 Ni 被水洗净的方法是 。
(3)操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤 2 中氢化反应的是___________(填序号)。
A．乙醚 B．四氯化碳 C．乙醇 D．正己烷
(4)仪器N 的名称是 ，M比普通分液漏斗的优势为 。
(5)反应前应向装置 Ⅱ 中通入N2一段时间，目的是 。
(6)向集气管中充入V1mL H2时，三通阀的孔路位置如下左图所示。发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为 (填序号)。
(7)判断氢化反应完全的现象是 。
(8)反应结束后集气管中液面刻度为V2mL ，N中产物经纯化后得0.0648 g产品，则邻苯二胺的产率为 %。
7．绿矾是一种绿色晶体，是治疗缺铁性贫血的特效药，临床上主要用于慢性失血的治疗。某工厂以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾，生产工艺流程如下图所示：
查询资料，得有关物质的数据如下表
时 饱和溶液 沉淀完全 开始沉淀 沉淀完全
3.9 1.6 3.0 5.5
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有，最好选用的试剂为___________。
A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．新制氯水
(2)操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是 ，在溶液中用硫酸酸化至的目的是 。
(3)操作IV的顺序依次为 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(4)操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；② 。
(5)测定绿矾产品中含量的方法是：
a．称取绿矾产品，溶解，在容量瓶中定容；
b．量取待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的溶液滴定至终点，消耗溶液体积的平均值为。
①判断此滴定实验达到终点的方法是 。
②计算上述样品中的质量分数为 。(结果保留一位小数)
8．利用水钴矿(主要成分为、、FeO、、)制备二次电池添加剂的流程如下。
已知：i．沉淀过快无法形成，在碱性溶液中易被氧化。
ii．25℃时，，的。
(1)“酸浸”中与、发生反应的离子方程式为 。
(2)“沉铁”中被与空气混合产生的自由基氧化，被还原为 。
(3)“萃取”可分离Co、Mn元素。下列物质可作萃取剂的是 。(填标号)
A． B． C．
(4)过程中：
①“沉钴”中，的离子方程式为 ，该反应的 。
②制备，先加氨水再加NaOH溶液的理由是 。
③“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是 。
9．钛酸钡()是制备电子陶瓷材料的基础原料。
(1)实验室模拟制备钛酸钡的过程如下：
已知：能水解生成，能进一步水解生成；能与浓硫酸反应生成。草酸氧钛钡晶体的化学式为。
①写出基态Ti原子的价电子排布式：
②Ti(IV)的存在形式(相对含量分数)与溶液pH的关系如图所示。“沉钛”时，需加入氨水调节溶液的pH在2～3之间，理由是 。
③由草酸氧钛钡晶体(相对分子质量为449)煅烧制得钛酸钡分为三个阶段。现称取44.9g草酸氧钛钡晶体进行热重分析，测得残留固体质量与温度的变化关系如图所示。C点残留固体中含有碳酸钡和钛氧化物，则阶段II发生反应的化学方程式为 。
(2)利用将浅紫色氧化为无色Ti(IV)的反应可用于测定钛酸钡的纯度。
①请补充完整实验方案：称量2.33g钛酸钡样品完全溶于浓硫酸后，加入过量铝粉，充分振荡，使其完全反应(A1将转化为)； ；将待测钛液转移到100mL容量瓶中后定容，取20.00mL待测钛液于锥形瓶中， ，记录消耗标准液的体积，重复滴定实验操作3次，平均消耗标准液19.50mL。(实验时须使用的试剂有：稀硫酸、溶液、KSCN溶液)
②计算钛酸钡样品的纯度(写出计算过程) 。
10．纳米氧化锌可作为一些催化剂的载体，二氧化锰也常作催化剂、氧化剂与去极化剂，用途非常广泛。工业上由软锰矿(主要成分为)与锌精矿(主要成分为ZnS)酸性共溶法制备，及纳米ZnO，工艺流程如图：
请回答下列问题：
(1)实验室完成步骤③所用到的主要玻璃仪器是 (填写名称)。
(2)完成步骤④中发生反应的离子方程式： 。
(3)经⑤所得水相再依次经过 、 、过滤等操作得到。
(4)已知：，，，。制得后最终残留的酸性废液中含有，除去酸性废液中的方法是：在酸性废液中加入一定量后，再通入生成ZnS沉淀。处理后的溶液中部分微粒浓度为：
微粒
浓度() 0.10 0.10 0.18
则：处理后的溶液中 。
11．随着第三代半导体材料砷化镓、砷化铟的发展，使得高纯砷的需求量越来越大。用含砷废渣(主要成分为)制备高纯砷工艺流程如图。
已知：①砷的主要化合价有；
②低温可分解；
③砷与氯气在200~250℃时生成低价氯化物。
回答下列问题：
(1)“碱浸”发生的反应为，则甲的化学式为 。
(2)“滤渣1”的主要成分为 。
(3)“沉砷”生成的最佳温度是85℃，温度过高，沉淀率却下降，原因为 。
(4)“还原”反应的离子方程式为 。
(5)俗称砒霜，剧毒，法医学上鉴定砷的马氏试砷法是将试样与锌、盐酸混合，将生成的导入热玻璃管，分解，观察玻璃管壁是否有黑亮的“砷镜”生成，用反应的化学方程式解释该原理 。
(6)“氢还原”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(7)可循环利用的物质有 。
12．从铜转炉烟灰(主要成分 还有 等元素)中回收锌、铜、铅等元素进行资源综合利用， 具有重要意义。以铜转炉烟灰制备重要化工原料活性氧化锌的工艺流程如图所示。
已知： ①单质锌可以将镉离子从溶液中置换得到单质镉
②活性炭净化主要是除去有机杂质。
请回答以下问题：
(1)若浸出液中锌元素以形式存在，则浸取时发生反应的离子方程式为 。
(2)在反应温度为，反应时间为时，测定各元素的浸出率与氯化铵溶液浓度的关系如图所示，结合流程图分析，氯化铵适宜的浓度为 。
(3)若浸出液中，现将 溶液与浸出液等体积混合生成砷酸铁沉淀。若该温度时，则反应后溶液中 。
(4)滤渣 II 的主要成分为 ； 除杂3主要除去的金属有 (填化学式)。
(5)沉锌得到的物质为，请写出水解转化的化学方程式 。
(6)该流程中可以循环使用的物质的化学式为 。
(7)将 溶解在和的混合溶液中，得到含的电解液， 电解溶液生成的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式 。
②当有 生成时，通过质子交换膜的 。
13．稀土元素钪(Sc)广泛应用于航空航天、超导、激光、核能等领域，从钛白水解工业废酸(含、、、、等离子)中提取氧化钪并制备三氯化钪(ScCl3)的一种工艺流程如下：
已知：为砖红色固体；，。
请回答下列问题：
(1)萃取操作使用到的仪器如何检漏 。
(2)在钛白水解工业废酸中，加入是为了使转化为，若该离子中Ti的化合价为+4价，则黑点标的氧元素价态为 价，该反应的离子方程式为 。
(3)若温度对钪、钛的萃取率影响情况见下表，一般合适的萃取温度为10~15℃，其理由是 。
T/℃ 5 10 15 25 30
钪的萃取率/% 91.3 96 97.1 97.3 98.0
钛的萃取率/% 0.94 0.95 2.10 3.01 4.20
(4)反萃取步骤中，强碱性条件下双氧水可以氧化锰离子生成MnO2，则该反应的离子方程式为 。
(5)上述工艺流程在“灼烧”步骤中可得到Sc2O3，已知在后续的“加热氯化”步骤中可得到一种使热的氧化铜由黑变红的气体，请依题写出此时由Sc2O3制备ScCl3的化学方程式： 。
(6)现取制得的ScCl3粗产品(只含难溶Sc2O3杂质)溶于水，配成溶液，采用K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液滴定，当达到滴定终点，溶液中Cl－恰好沉淀完全［假设此时c(Cl－)为］时，则此时溶液中c()的浓度为
14．金属钨是重要的战略资源，由黑钨矿(主要成分为、，含有少量Si、As的化合物)制取金属钨的流程如图所示：
已知：常温下钨酸()难溶于水，酸性很弱，其钠盐易溶于水。
回答下列问题：
(1)已知元素周期表中74号元素钨与铬同族，钨在元素周期表中的位置是第六周期第 族。
(2)“碱熔”步骤中为提高反应速率，可以将黑钨矿预先 ，“碱熔”过程发生反应的化学方程式为 。
(3)上述流程中加盐酸中和至时，溶液中的杂质阴离子有、、等，则“氧化、净化”过程中，先加入发生反应的离子方程式为 。
(4)沉钨过程中，判断是否沉淀完全的方法是 。
(5)钨酸钙())和氢氧化钙都是微溶电解质。某温度下和的饱和溶液中，与pc(阴离子)的关系如图所示，已知：pc(离子)(离子)。该温度下将溶液加入石灰乳中得到大量钨酸钙，该反应的平衡常数 。
(6)合金具有比金属单质更优越的性能，Cu-Mn-Al合金为磁性形状记忆合金材料之一，其晶胞结构如图所示。该合金的化学式为 。若A原子的坐标参数为，则B原子的坐标参数为 。
15．三氯化六氨合钴(Ⅲ)是科研和化工上一种常用的化学试剂，在工业上用途广泛。实验室制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)配合物的反应方程式为。制备的实验步骤如图所示：
已知：①不易被氧化，具有较强还原性，；
②在不同温度下水中的溶解度曲线如图所示；
③在强碱热溶液中可以生成。
回答下列问题：
(1)1mol中含有的共价键数目为 。该实验中用到的浓氨水也可用代替，实验室制备的化学方程式是 。
(2)制备过程中的作用：①作反应物；②防止生成 (填化学式)。
(3)步骤④中要冷却至10℃，再缓慢地边搅拌边加入溶液，这样操作的目的是 。
(4)步骤⑦中操作A的名称为 。
(5)步骤⑨晶体依次用稀盐酸、乙醇洗涤，用稀盐酸洗涤的原因是 。
(6)测定产品中的含量：
①蒸氨：三颈烧瓶中依次加入xg样品和过量浓NaOH溶液，并加热，蒸出的通入盛有mLmol/L溶液的锥形瓶中。
②滴定：滴定时选用甲基橙为指示剂，用mol/LNaOH溶液滴定剩余的，消耗mLNaOH溶液。的质量分数为 。若用NaOH溶液滴定结束时俯视读数，测得的含量 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
16．皓矾()在生活中主要用作材料防腐剂和医疗消毒剂。以闪锌矿(主要成分为ZnS，含有少量等杂质)为主要原料制备皓矾的工艺流程如图(已知：“滤渣1”含有硫等)。
回答下列问题：
(1)“酸浸”前，先要对闪锌矿粉碎处理，其目的是 ；
(2)“酸浸”时，ZnS和反应的离子方程式为 ；
(3)“氧化”时，双氧水实际消耗量远大于理论计算值，除温度因素外，可能的原因是 ；
(4)“滤渣2”为黄钠铁矾沉淀，产生该沉淀的离子方程式方 ；
(5)若“净化”时，将除去和的反应设计成原电池，正极生成的物质是 (填化学式)。
(6)该工艺产生的废液中含有，需要先处理后排放。向废液中加入由和组成的缓冲溶液调节，再通入发生反应：。处理后的废液中部分微粒浓度如下：
微粒
浓度/() 0.2 0.1 0.2 a
则 ，该废水 (填“能”或“不能”)排放。
已知：常温下，，。当时认为废水可以排放。
17．从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如图：
已知：pH较大时，二价锰[](在空气中易被氧化。回答下列问题：
(1)用溶液制备胶体的化学方程式为 。
(2)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1，已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，“沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为 (填化学式)
(3)某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2，“沉铬”过程最佳pH为 ；在该条件下滤液B中 【近似为，的近似为】。
(4)“转化”过程中生成的离子方程式为 。
(5)“提纯”过程中的作用为 。
18．HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧——水浸取法从HDS废催化剂(主要成分为MoS、NiS、、等)中提取贵重金属钒和钼，其工艺流程如图所示。
已知：Ⅰ．焙烧时、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO不行。
Ⅱ．高温下易分解，分解产物含氮元素的气体有两种，二者均非氧化物。
Ⅲ．；、。
请回答下列问题：
(1)流程的“气体”中含有二氧化碳，写出二氧化碳的一种用途： 。
(2)请写出“焙烧”过程中及MoS分别与纯碱反应的化学方程式： ， 。
(3)“浸渣”的成分为 (填化学式)；“滤液2”中的成分除了外，还含有 (填化学式)。
(4)“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示，则选择的初始的加入量为 。
(5)在实际工业生产中，“沉钼”前要加入完全沉淀掉溶液中的，应维持反应后溶液中，的范围是 。
(6)“沉钒”时生成沉淀，请写出“煅烧”中发生反应的化学方程式： 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．(1)升高温度、搅拌、将固体粉碎
(2)
(3)将Fe2＋氧化为Fe3＋
(4)3.2～7.2
(5)Fe2+
(6)调温度为30.8℃～53.8℃，浓缩结晶，过滤
(7)
【分析】向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑，过滤分离，滤液①含有NaAlO2，滤渣①含有Ni、Fe及Fe2O3、少量其他不溶性物质，再用稀H2SO4酸浸得到含有Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋的滤液②，Fe2＋经H2O2氧化为Fe3＋转化后，加入NaOH调节pH在3.2～7.2之间使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去，即滤渣③为Fe(OH)3，滤液③中含有NiSO4等，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体；据此分析解题。
【详解】（1）升高温度、搅拌、将固体粉碎等都可以提高“碱浸”速率，故答案为升高温度、搅拌、将固体粉碎。
（2）滤液①含有NaAlO2，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成Al(OH)3沉淀，反应方程式为，故答案为。
（3）加入H2O2的目的是：将Fe2＋氧化为Fe3＋，故答案为将Fe2＋氧化为Fe3＋。
（4）调节溶液pH的目的是将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去，而Ni2＋不转化为沉淀，由题给数据可知，最适宜的pH范围是3.2～7.2，故答案为3.2～7.2。
（5）若工艺流程改为先“调pH”后“氧化”，则Fe2+无法被去除，“滤液③”中可能含有的杂质离子为Fe2+，故答案为Fe2+。
（6）由表可知，在30.8℃～53.8℃时可获得，所以从溶液获得稳定的晶体的操作依次为调温度为30.8℃～53.8℃，浓缩结晶，过滤，故答案为调温度为30.8℃～53.8℃，浓缩结晶，过滤。
（7）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平反应的离子方程式为，故答案为。
2．(1) 2：1
(2)
(3)
(4) 增大Cl2发生歧化反应时化合价升高的价态，利于得到Ca(ClO3)2 吸附过量的Cl2
(5)沉淀Ca2＋，将Ca(ClO3)2转化为KClO3
【分析】电石渣主要成分为Ca(OH)2，由制备流程可知，氯气和电石渣在70℃以上温度下反应生成Ca(ClO3)2、CaCl2和H2O，Ca(ClO3)2和K2CO3发生反应生成CaCO3沉淀和KClO3溶液，过滤后将滤液经过一系列操作，最终得到KClO3，据此分析解题。
【详解】（1）工业生产电石（CaC2）的反应为，碳元素的化合价既升高又降低，因此该反应中氧化剂、还原剂均为C，C生成CaC2时作氧化剂，C生成CO时作还原剂，故物质的量之比为2：1，CaC2的电子式为，故答案为2：1；。
（2）MnO2与浓盐酸反应生成Cl2、氯化锰和水，该反应的离子方程式是，故答案为。
（3）流程中“制Ca(ClO3)2”主要是Cl2和Ca(OH)2反应生成Ca(ClO3)2、CaCl2和H2O，其化学方程式为，故答案为。
（4）升高能加快反应速率，制Ca(ClO3)2时要控制温度70℃以上，原因可能是增大Cl2发生歧化反应时化合价升高的价态，利于得到Ca(ClO3)2，反应结束以后通常会加入适量活性炭，再过滤。氯气有毒会污染空气，活性炭具有吸附性，则从绿色化学的角度分析，活性炭的作用是吸附过量的Cl2，故答案为增大Cl2发生歧化反应时化合价升高的价态，利于得到Ca(ClO3)2；吸附过量的Cl2。
（5）“转化”主要是Ca(ClO3)2和K2CO3发生反应生成CaCO3沉淀和KClO3溶液，则“转化”时加入K2CO3的目的是：沉淀Ca2＋，将Ca(ClO3)2转化为KClO3，故答案为沉淀Ca2＋，将Ca(ClO3)2转化为KClO3。
3．(1)适当增大硫酸的浓度、适当升高温度、搅拌等
(2)
(3)将氧化为
(4) 8.1
(5)
(6)
【分析】菱镁矿粉碎后加入稀硫酸酸浸，将碳酸盐和金属氧化物转化为硫酸盐，其中得到的硫酸钙微溶于水，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的滤渣1和含有可溶性硫酸盐的滤液；向滤液中加入二氧化锰，酸性条件下二氧化锰将溶液中的亚铁离子转化为铁离子，向反应后的溶液中加入氨水调节溶液pH在4.7～8.1范围内，将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣2和含有钙离子、镁离子、锰离子的滤液；向滤液中加入氟化铵溶液，将溶液中钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀，过滤得到含有氟化钙、氟化镁的滤渣3和含有锰离子的滤液；向滤液中加入碳酸氢铵溶液，将锰离子转化为碳酸锰沉淀，过滤、干燥得到高纯度的碳酸锰，据此分析解题。
【详解】（1）适当增大硫酸的浓度、适当升高温度、搅拌等都可以提高酸浸速率，故答案为适当增大硫酸的浓度、适当升高温度、搅拌等。
（2）有分析可知，滤渣1的主要成分是，，故答案为；。
（3）由分析可知，加入二氧化锰的目的是酸性条件下二氧化锰将溶液中的亚铁离子转化为铁离子，便于加入氨水调节溶液pH时转化为沉淀，故答案为将Fe2＋氧化为Fe3＋。
（4）由表格数据可知，加入氨水调节溶液4.7≤pH＜8.1范围内的目的是将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，故答案为4.7≤pH＜8.1；
（5）由氟化钙、氟化镁的溶度积可知，当钙离子的浓度小于等于1.0×10 5mol/L时，溶液中的钙离子、镁离子完全除去，则溶液中的氟离子浓度不小于，故答案为4×10 3。
（6）由题意可知，在30℃～35℃下，将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中，控制反应液的最终pH在6.5～7.0，得到碳酸锰沉淀的反应为硫酸锰溶液与碳酸氢铵溶液反应生成硫酸铵、碳酸锰沉淀、二氧化碳和水，反应的离子方程式为；故答案为。
4．(1) 将菱锌矿粉碎或搅拌或适当升温等
(2)
(3)或
(4)促使进入水层或促进有机层和水层分离等
(5) 反萃取或酸浸
(6)作保护气
(7) 正四面体
【分析】菱锌矿加入稀硝酸、稀硫酸进行酸浸，然后过滤，不反应的、生成的成为滤渣1；铁元素被氧化为铁离子，锌元素、铜元素、镁元素反应转化为金属阳离子进入滤液，往滤液中加入试剂调节溶液的，将转化为沉淀得到滤渣2；往滤液中加锌，将还原为得到滤渣3，过滤后，往滤液中加入萃取剂，萃取出锌后，往有机层中加入稀硫酸进行反萃取，将水溶液层进行电解，可制得，在加热条件下锌与反应，从而制得。
【详解】（1）为增大“酸浸”速率，可采取的措施是：将菱锌矿粉碎（或搅拌或适当升温等合理答案），“酸浸”中硝酸具有强氧化性，将铁元素氧化为铁离子，故溶解生成同时生成和水，离子方程式为。
（2）由分析可知，“滤渣1”的主要成分为。
（3）常温下，“调”将转化为沉淀，而不生成沉淀，根据表格中的数据可知范围为（或）。
（4）“反萃取”中，稀硫酸使锌从有机层再次进入水层，则主要作用是：促使进入水层（或促进有机层和水层分离等合理答案）。
（5）“电解”中以石墨为电极，阳极是水失电子发生氧化反应生成，电极反应式为，得到废液中含有硫酸，可以循环用于反萃取或酸浸工序，实现废物循环利用。
（6）合成时，需防止被空气中氧化，宜在氩气氛围中进行，氩气的作用是作保护气。
（7）根据题意，原子位于晶胞右侧面心上，因此坐标为，晶胞中距离最近的位于顶角和三个相邻面的面心上，配位数为4，形成正四面体结构。
5．(1) 焰色试验 蓝色钴玻璃
(2)、、
(3)
(4) 将KOH转化为，提高的纯度
(5)
【分析】废水中加入过量铁粉将铜离子还原，过滤即可得到沉淀1（包含铜单质和铁单质），溶液1为硫酸钾和硫酸亚铁的混合溶液；在沉淀1中加入适量硫酸可以将铁粉溶解，过滤后得到铜单质和硫酸亚铁溶液；溶液1中加入过量氢氧化钾溶液后在空气中亚铁离子被氧化再沉淀，沉淀2为氢氧化铁，被硫酸溶解后得到硫酸铁溶液，溶液2中含有氢氧化钾和硫酸钾，加入适量稀硫酸后得到硫酸钾溶液，蒸发得到硫酸钾晶体。
【详解】（1）检验钾离子做焰色试验，透过蓝色钴玻璃可以排除钠离子焰色的干扰，观察到焰色为紫色则说明含有钾离子；
（2）加入氢氧化钠溶液后溶液碱性变强氢离子浓度降低，铜离子和亚铁离子都会转化为氢氧化物沉淀，在此过程中离子的物质的量会有明显变化的为：、、；
（3）粉末a为铁粉，加入后将铜离子还原为铜单质用双线桥表示为：；
（4）根据分析，试剂b为；溶液2中加入适量稀硫酸可以将氢氧化钾转化为硫酸钾，提升硫酸钾的纯度；
（5）亚铁离子在空气中被氢氧根离子沉淀转化为氢氧化铁沉淀，其离子方程式为：。
6．(1)
(2)取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则可证明洗涤干净，否则没有洗涤干净
(3)C
(4) 三颈烧瓶 能够保持压强平衡，利于液体顺利滴下
(5)排除装置的空气，防止雷尼Ni自燃
(6)B
(7)集气管中液面不再改变
(8)60
【分析】首先用氢氧化钠溶液溶解镍铝合金中的铝，过滤后先后用碱和水来洗涤固体镍，随后加入有机溶剂制得雷尼镍悬浮液，可用于步骤2中邻硝基苯胺的催化氢化；
【详解】（1）铝可以和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：;
（2）由于水洗之前是用碱洗，此时溶液显碱性，故可以用酸碱指示剂来判断是否洗净，具体方法为，取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则可证明洗涤干净，否则没有洗涤干净；
（3）根据题中信息可知，邻硝基苯胺再极性有机溶剂中更有利于反应的进行，再丙酮，四氯化碳，乙醇，正己烷中极性较强的为乙醇，C项正确；答案选C；
（4）如图可知，仪器N为三颈烧瓶；M为恒压分液漏斗，能够保持压强平衡，利于液体顺利滴下；
（5）装置Ⅱ 中通入氮气一段时间，可以排除装置的空气，防止雷尼Ni自燃；
（6）向集气管充入氢气时，氢气从左侧进入，向下进入集气管，则当由集气管向装置Ⅱ 供气，此时孔路位置需调节为气体由下方的集气管，向右进入装置Ⅱ ，应该选B，装置C方式左侧会漏气，不符合题意，故选B；
（7）反应完成后，氢气不再被消耗，则集气管中液面不再改变；
（8）0.138g 邻硝基苯胺的物质的量为，根据方程式，邻硝基苯胺的物质的量和邻苯二胺物质的量相等，则理论上邻苯二胺质量为，产率为。
7．(1)A
(2) 将铁离子还原为亚铁离子、沉淀Sn2+ 防止亚铁离子生成沉淀
(3)蒸发浓缩
(4)减少绿矾晶体溶解
(5) 当滴入最后半滴高锰酸钾溶液，溶液恰好由无色变为浅紫色且半分钟不变为原来颜色 97.5%
【分析】铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)加入稀硫酸反应，过滤，将滤液加入稀硫酸调节pH=2，再通入硫化氢至饱和，将铁离子还原为亚铁离子，沉淀Sn2+，过滤，将滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥等操作得到。
【详解】（1）铁离子与硫氰根反应显红色，因此检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+，最好选用的试剂为KSCN溶液；故答案为：A。
（2）溶液中含有Fe3+和Sn2+，操作Ⅱ中，通入硫化氢至饱和的目的是将铁离子还原为亚铁离子、沉淀Sn2+，FeS开始沉淀时pH=3.0，因此在溶液中用硫酸酸化至的目的是防止亚铁离子生成沉淀；故答案为：将铁离子还原为亚铁离子、沉淀Sn2+；防止亚铁离子生成沉淀。
（3）溶液到结晶水合物，采用冷却结晶法，故操作Ⅳ的顺序依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥；故答案为：蒸发浓缩。
（4）绿矾晶体在冰水溶解度小，操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②减少绿矾晶体溶解；故答案为：减少绿矾晶体溶解。
（5）①由于高锰酸钾是紫红色，因此判断此滴定实验达到终点的方法是当滴入最后半滴高锰酸钾溶液，溶液由无色变为紫红色且半分钟不变为原来颜色；故答案为：当滴入最后半滴高锰酸钾溶液，溶液由无色变为紫红色且半分钟不变为原来颜色。
②根据，则上述样品中的质量分数为；故答案为：97.5%。
8．(1)
(2)
(3)C
(4) “碱溶”形成的在加入NaOH“沉钴”时可缓释，利于晶体形成 温度高利于减少溶解氧，形成气氛隔绝空气，防止产物被氧化
【分析】水钴矿主要成分为、、FeO、、，在硫酸和过氧化氢混合溶液中酸浸，不和硫酸反应过滤后存在于滤渣1中，滤液中含有、、，再向滤液中加入并通入空气进行沉铁，将转化为过滤后存在于滤渣2中，向滤液中加入萃取剂，水相中含有，经过一系列处理后得到固体，再加入氨水溶解，然后加入热的NaOH溶液沉Co得到。
【详解】（1）“酸浸”中与、发生反应生成和，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为。
（2）由流程图可知，经过“沉铁”和萃取后得到，则“沉铁”中被与空气混合产生的自由基氧化，具有氧化性，可知中含有3个-1价氧原子，则被还原为。
（3）“萃取”可分离Co、Mn元素，磷酸易溶于水，和水不分层；为磷酸()中的两个羟基被烷氧基取代的化合物，可以依靠其中一个氢离子与水相中的交换而萃取，都没有此效果，故选C。
（4）①“沉钴”中，和NaOH反应生成，离子方程式为：，该反应的
；
②沉淀过快无法形成。制备，先加氨水再加NaOH溶液的理由是：“碱溶”形成的在加入NaOH“沉钴”时可缓释，利于晶体形成；
③在碱性溶液中易被氧化，“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是温度高利于减少溶解氧，形成气氛隔绝空气，防止产物被氧化。
9．(1) pH在2～3之间时，Ti(IV)主要以[TiO(C2O4)2]2-的形式存在，可直接与Ba2+反应，有利于草酸氧钛钡晶体的生成 BaTiO(C2O4)2BaCO3+TiO2+2CO↑+CO2↑
(2) 过滤，洗涤滤渣2～3次，将洗涤液与原滤液合并，向合并后的溶液中加入稀硫酸酸化 向锥形瓶中滴加2～3滴KSCN溶液，用溶液滴定，当滴入最后半滴标准液时，溶液由浅紫色变成红色，且半分钟内红色不褪去 97.5%
【分析】由制备实验流程可知，向TiCl4溶液和氯化钡混合液中加入草酸溶液、氨水得到草酸氧钛钡晶体，最后通过过滤、洗涤、干燥煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3，以此分析解答。
【详解】（1）①Ti是22号元素，基态Ti原子的价电子排布式为。
②根据图像可知pH在2～3之间时，Ti(IV)主要以[TiO(C2O4)2]2-的形式存在，可直接与Ba2+反应，有利于草酸氧钛钡晶体的生成，因此“沉钛”时，需加入氨水调节溶液的pH在2～3之间，故答案为：pH在2～3之间时，Ti(IV)主要以[TiO(C2O4)2]2-的形式存在，可直接与Ba2+反应，有利于草酸氧钛钡晶体的生成；
③44.9g草酸氧钛钡晶体的物质的量是0.1mol，含有结晶水的物质的量是0.4mol，质量是0.4mol×18g/mol=7.2g，A→B点固体质量减少44.9g-37.7g=7.2g，即B点固体是BaTiO(C2O4)2，测得C点残留固体中含有碳酸钡和钛氧化物，根据钡原子守恒可知碳酸钡的质量是0.1mol×197g/mol=19.7g，钛氧化物的质量是27.7g-19.7g=8.0g，根据钛原子守恒可知钛的质量为0.1mol×48g/mol=4.8g，其中氧原子的物质的量是(8.0 4.8)÷16mol=0.2mol，所以该氧化物是TiO2，设生成的CO和CO2的物质的量分别是xmol、ymol，反应前后碳原子守恒，则x+y=0.4-0.1=0.3，依据反应前后电子得失守恒可知x=y+0.1，解得x=0.2，y=0.1，所以阶段Ⅱ发生反应的化学方程式为BaTiO(C2O4)2BaCO3+TiO2+2CO↑+CO2↑，故答案为：BaTiO(C2O4)2BaCO3+TiO2+2CO↑+CO2↑；
（2）①称量2.33g钛酸钡样品完全溶于浓硫酸后，加入过量铝粉，充分振荡，使其完全反应（Al将TiO2+转化为Ti3+）；过滤，洗涤滤渣2～3次、将洗涤液与原滤液合并，向合并后的溶液中加入稀硫酸酸化；将待测钛液转移到100mL容量瓶中后定容，取20.00mL待测钛液于锥形瓶中，向锥形瓶中滴加2～3滴KSCN溶液，用0.1000mol/LFeCl3溶液滴定，当滴入最后半滴标准液时，溶液由浅紫色变成血红色，半分钟红色不褪去；记录消耗标准液的体积，重复滴定实验操作3次，平均消耗标准液19.50mL，故答案为：过滤，洗涤滤渣2～3次，将洗涤液与原滤液合并，向合并后的溶液中加入稀硫酸酸化；向锥形瓶中滴加2～3滴KSCN溶液，用0.1000 mol/LFeCl3溶液滴定，当滴入最后半滴标准液时，溶液由浅紫色变成红色，且半分钟内红色不褪去；
②根据Ti3++Fe3+→Ti（Ⅳ）+Fe2+可知，钛酸钡样品中Ti的物质的量是5×0.0195L×0.1mol/L=0.00975mol，钛酸钡的质量是0.00975mol×233g/mol，因此钛酸钡样品的纯度为×100%=97.5%，故答案为：97.5%。
10．(1)分液漏斗
(2)
(3) 蒸发浓缩 冷却结晶
(4)
【分析】锌精矿和软锰矿经粉碎后加20%稀硫酸进行酸浸转化为可溶性的MnSO4和ZnSO4，过滤后向滤液中加入萃取剂萃取分离MnSO4和ZnSO4，水相中的MnSO4加入NaClO3反应获取MnO2，含ZnSO4的有机相中加水进行反萃取得到ZnSO4的水溶液，调节pH使得Zn2+转化为Zn(OH)2沉淀，分离出沉淀之后焙烧制得纳米ZnO
【详解】（1）实验室常用分液漏斗进行萃取与分液的操作；
（2）NaClO3具有强氧化性，Mn2+与NaClO3发生氧化还原反应制得MnO2，氯酸根离子被还原为氯离子，结合电子守恒可知，离子方程式为；
（3）⑤所得水相中含有硫酸锌，硫酸锌溶液依次经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到晶体；
（4）由题可知，，其平衡常数=，根据醋酸电离平衡：，可知，代入数据可得，再根据，可得。
11．(1)Na3AsS3
(2)S
(3)3Ca(OH)2(s)＋2AsO(aq)=Ca3(AsO4)2(s)＋6OH﹣(aq)，随着温度升高，Ca(OH)2溶解度降低，c(Ca2＋)降低，引起Ca3(AsO4)2溶解平衡正向移动，沉淀率下降
(4)SO2＋H3AsO4＋H2O=H3AsO3＋2H＋＋SO
(5)As2O3＋6Zn＋12HCl=2AsH3↑＋6ZnCl2＋3H2O 2AsH3=2As＋3H2↑
(6)2∶3
(7)H2SO4、H2S
【分析】用含砷废渣(主要成分为As2S3)加入烧碱碱浸，发生反应；得到含有Na3AsO4、Na3AsS3的溶液，融入氧气氧化Na3AsS3为Na3AsO4，同时生成S沉淀，滤渣1为S，再加入石灰乳沉砷得到Ca3(AsO4)2沉淀，用稀硫酸溶解沉淀，生成H3AsO4和硫酸钙，通入二氧化硫将H3AsO4还原为H3AsO3，反应为：，浓缩冷却结晶H3AsO3分解为As2O3，得到As2O3粗品，H2S和H2硫化还原生成As，经过升华，再氯化，生成AsCl3，再通过H2还原得到高纯硅，据此分析答题。
【详解】（1）根据“碱浸”的反应方程式，利用原子守恒可知甲的化学式为Na3AsS3；
（2）根据分析，“滤渣1”的主要成分为S；
（3）“沉砷”反应方程式为：，随着温度升高，Ca(OH)2溶解度降低，降低，引起Ca3(AsO4)2溶解平衡正向移动，沉淀率下降；
（4）根据分析，“还原”反应的离子方程式为；
（5）法医学上鉴定砷的马氏试砷法是将试样与锌、盐酸混合，将生成的AsH3导入热玻璃管，分解，观察玻璃管壁是否有黑亮的“砷镜”生成，反应方程式为As2O3＋6Zn＋12HCl=2AsH3↑＋6ZnCl2＋3H2O 2AsH3=2As＋3H2↑；
（6）“氢还原”反应方程式为：，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3
（7）根据工艺流程图，可循环利用的物质有H2SO4、H2S。
12．(1)
(2)4
(3)
(4) Cu和Cd
(5)
(6)
(7) 0.02mol
【分析】首先用氯化铵和氨水浸取烟灰，将锌元素转化为配离子，计入氯化铁沉砷，加入氯化钙可以得到沉淀（滤渣Ⅱ），加入锌粉可以将其它金属离子全部置换出来得到滤渣Ⅲ，加入活性炭除去有机杂质，加入盐酸将锌转化为 ，最后得到氧化锌。
【详解】（1）若浸出液中锌元素以形式存在，则浸取时发生反应的离子方程式为：
（2）观察题图，当氯化铵的浓度为时，一方面锌元素的浸出液已经接近100%，再增加氯化铵浓度没有太大意义，另一方面若浓度再高，铅元素将进入溶液，无法完全除去铅，故氯化铵适宜的浓度为。
（3）等体积混合后，两种离子的浓度都变为原先的一半，即，，而两种离子是1:1沉淀的，反应后，则。
（4）根据分析，滤渣Ⅱ为 ，而除杂3主要可以除去溶液中的Cu和Cd。
（5）既然煅烧后得到ZnO，则煅烧前必然为，即水解产物为，沉锌得到的物质为，其水解转化出方程式：。
（6）水解后得到氯化铵，又可以用于第一步的浸取，可以循环利用，其化学式为：。
（7）电解溶液生成Pb，则阴极的电极反应式为：，阳极的电极反应式为：；当有 生成时，电路通过的电量为0.02mole-，故通过质子交换膜的0.02mol。
13．(1)向分液漏斗中加少量水，检查活塞处是否漏水，旋转1800再看活塞处是否漏水。将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水
(2) 1 H2O2+TiO2++4H2O = [TiO2(OH)(H2O)4]++H+
(3)温度为10~15℃时，钪的萃取率较高而且钛的萃取率较低
(4)
(5)
(6)或0.005
【分析】钛白水解工业废酸含有、、、、等离子，加入H2O2和有机萃取剂，分液分离，是为了除去，用93%硫酸、27.5%的双氧水和水洗涤“油相”，可进一步除去钛，加入NaOH进行反萃取，此时Mn2+与H2O2在碱性条件下生成MnO2沉淀，Sc3+与OH-生成Sc(OH)3，过滤，滤渣酸溶，加入草酸使Sc转化为Sc2(C2O4)3沉淀，过滤分离，灼烧生成Sc2O3。再加入焦炭、氯气反应生成三氯化钪(ScCl3)；
【详解】（1）萃取操作使用到的仪器为分液漏斗，检漏的方法为向分液漏斗中加少量水，检查活塞处是否漏水，旋转1800再看活塞处是否漏水。将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水；
（2）依据[TiO2(OH)(H2O)4]+中Ti的化合价为+4且有一个OH-，整个原子团离子带一个单位正电荷，则另外两个氧原子只有是才可能满足条件，故除去OH-和H2O外的其余氧元素价态为―1价；该反应的离子方程式为H2O2+TiO2++4H2O = [TiO2(OH)(H2O)4]++H+；
（3）根据表格数据可知温度为10~15℃时，钪的萃取率较高而且钛的萃取率较低，得到的钪纯度相对较高；
（4）碱性条件下双氧水可以氧化Mn2+生成MnO2，根据电子守恒可知H2O2和Mn2+的系数比为1∶1，再结合元素守恒可得离子方程式为；
（5）根据题意加热氯化可得到一种使热的氧化铜由黑变红的气体只能为CO，再综合题意并结合元素守恒和电子守恒可知Sc2O3制备ScCl3反应的化学方程式为；
（6）若在滴定时盛装标准溶液的滴定管未润洗，则相当于将标准溶液稀释，从而导致测得的纯度偏高；当溶液中恰好沿淀完全时，依题此时有：c(Ag+)=，故有：c()=mol/L=0.005mol/L或mol/L。
14．(1)ⅥB
(2) 粉碎
(3)
(4)将沉淀后的悬浊液静置分层，向上层清液中继续滴加盐酸，若无明显现象，则沉淀完全；若上层清液变浑浊，则沉淀不完全
(5)
(6)
【分析】碱溶中NaOH和SiO2反应生成Na2SiO3，与Al2O3反应生成Na2AlO2，由水浸后的产物可知FeWO4和NaOH反应生成Na2WO4和Fe2O3，通入过量二氧化碳与Na2AlO2、Na2SiO3分别反应生成Al(OH)3、H2SiO3，加入盐酸与Na2WO4反应生成H2WO4，分解可得WO3，用氢气还原得到金属W。
【详解】（1）已知元素周期表中钨与铬同族，钨位于元素周期表的第六周期第ⅥB族；
（2）“碱熔”前将黑钨矿粉碎，可增大矿石的表面积，加快反应速率，提高原料的利用率；根据流程和信息，“碱熔”过程中与氢氧化钠反应生成二氧化锰和钨酸钠，化学方程式为
（3）由流程图知，加盐酸后含有杂质，“氧化、净化”过程中，砷元素以沉淀的形式被除去，因此过氧化氢的作用是将氧化为，随后加入形成沉淀除去砷元素。因此加入发生反应的离子方程式为；
（4）沉钨即生成钨酸沉淀，判断是否沉淀完全，可以静置后取上层清液，继续加入盐酸，观察现象；
（5）与石灰乳反应生成，反应的离子方程式为。由图可知，当时，，，该反应的平衡常数；
（6）晶胞中，Cu数目为，Al数目为4，Mn数目为4，该合金的化学式为。若A原子的坐标参数为，则B原子的坐标参数为。
15．(1) 24
(2)
(3)防止温度过高分解；降低反应速率，防止反应过于剧烈
(4)趁热过滤
(5)降低晶体在洗涤过程中的溶解损失
(6) 或 偏高
【分析】加水溶解配成溶液，再加入活性炭和浓氨水得到，加入将氧化为，恒温抽滤得到的粗产品，再用热水和浓盐酸溶解后趁热过滤，让其0℃在盐酸环境中结晶，再水洗、醇洗、烘干即可得到成品。
【详解】（1）中含有与6个配体之间的配位键，分子中有3个键，6个共有18个键，所以1mol中含有的共价键数为；实验室制备的化学方程式是；
（2）由题可知，氯化亚钴能与氨水反应生成氢氧化亚钴沉淀，所以混合溶液中氯化铵的作用是抑制氨水电离，防止溶液中氢氧根离子浓度过大生成氢氧化亚钴沉淀，导致产率降低；
（3）步骤④中要冷却至10℃再缓慢地边搅拌边加入溶液，目的是防止温度过高分解；降低反应速率，防止反应过于剧烈；
（4）为减少产品的损失，操作A为趁热过滤，除去活性炭；
（5）由于同离子效应，洗涤液中存在，可减少产品溶解损失，因此三氯化六氨合钴首先应该用稀盐酸洗涤，再用有机溶剂乙醇洗涤；
（6）②用NaOH溶液滴定剩余的，最终溶液为硫酸铵和硫酸钠混合溶液，溶液呈酸性，因此应选甲基橙作指示剂。中和剩余硫酸所用的NaOH的物质的量为mol，则剩余硫酸的物质的量：mol，则吸收氨气消耗的硫酸的物质的量为mol，的质量分数为或；若用NaOH溶液滴定结束时俯视读数读取的体积比实际滴定体积小，测得的含量偏高。
16．(1)提高浸取速率
(2)
(3)等金属离子催化分解
(4)
(5)Cu、Ni
(6) 能
【分析】闪锌矿主要成分为ZnS，含有少量等，闪锌矿加氯化铁、稀硫酸 “酸浸”， ZnS、CuS、NiS被氧化为S，“滤渣1”含有硫、SiO2，滤液中加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+，加硫酸钠生成沉淀，滤渣2是，加锌粉置换出Ni、Cu得硫酸锌溶液。
【详解】（1）根据影响反应速率的因素，“酸浸”前，先要对闪锌矿粉碎处理，增大接触面积，提高浸取速率；
（2）“酸浸”时，ZnS被氧化为S，ZnS和反应的离子方程式为；
（3）等金属离子催化分解，所以“氧化”时，双氧水实际消耗量远大于理论计算值；
（4）“滤渣2”为黄钠铁矾沉淀，可知硫酸铁和硫酸钠反应生成沉淀，产生该沉淀的离子方程式方；
（5）若“净化”时，锌将和置换为Ni、Cu，若设计成原电池，正极发生还原反应，正极和得电子生成Ni、Cu，生成的物质是Ni、Cu；
（6），c(H+)=， ，则，,，即a=；所以该废水能排放。
17．(1)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)
(3) 6.0 1×10-6
(4)
(5)防止pH较大时，二价锰[]被空气中氧气氧化为MnO2，附在Cr(OH)3的表面，使产物不纯
【分析】本流程的目的是除矾杂质，将铬转化为Cr2O3，将锰转化为MnO2，利用Fe(OH)3胶体将钒沉淀后，过滤，向滤液中加入NaOH溶液，将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀，过滤后向固体A中加入Na2S2O3溶液提纯，防止Mn2+在pH较大时被氧化为MnO2附在Cr(OH)3表面，提纯后煅烧Cr(OH)3即可获得Cr2O3；同时将两份滤液合并，再加入H2O2、NaOH溶液，将Mn2+转化为MnO2。
【详解】（1）用FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体时向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，促进FeCl3水解制备Fe(OH)3胶体，则化学方程式为：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl；
（2）常温下，已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，，则lgc总(V)=lg0.01=-2，
“沉钒”过程控制pH=3，此时五价钒粒子的存在形态为，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为；
（3）“沉铬”过程要求Cr(Ⅲ)沉淀率要高，Mn(Ⅱ)沉淀率要低，则最佳pH为6.0；在该条件下滤液B中c(H+)=10-6mol L-1，c(OH-)=10-8mol L-1，则；
（4）“转化”过程Mn2+在碱性环境下被H2O2氧化为MnO2，则离子方程式为；
（5）因为Cr(OH)3沉淀中混有MnO2，加入Na2S2O3溶液将MnO2还原为Mn2+，所以“提纯”过程中Na2S2O3的作用为：防止pH较大时，二价锰[Mn(Ⅱ)]被空气中氧气氧化为MnO2，附在Cr(OH)3表面，使产物不纯。
18．(1)灭火
(2) Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑ 2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2
(3) NiO NaVO3、NaHCO3
(4)10g/L
(5)<
(6)6NH4VO33V2O3+2N2↑+2NH3↑+9H2O
【分析】HDS废催化剂主要成分为MoS、NiS、、，加入纯碱焙烧，转化为Na2MoO4、NaVO3、NaAlO2、NiO；水浸除去NiO，滤液1通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀除铝，滤液2中含有、NaVO3、NaHCO3，调节pH=8.4，加氯化铵生成沉淀，过滤，滤液中加硝酸生成钼酸沉淀。
【详解】（1）二氧化碳不支持燃烧，可以用来灭火。
（2）和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳， MoS与纯碱反应生成钼酸钠、二氧化硫、二氧化碳，反应的化学方程式为，Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑、2MoS+2Na2CO3+5O2 2Na2MoO4+2CO2+2SO2。
（3）焙烧时NiS被氧化为NiO、SO2，NiO与碳酸钠不反应，“浸渣”的成分为NiO；根据流程图，可知滤液1通入二氧化碳气体除铝，“滤液2”中的成分除了外，还含有NaVO3、NaHCO3。
（4）由图可知加入量为10g/L时，钒提取率达到90%以上，且再增大量时，提钒率变化不大，则选择的初始的加入量为10g/L。
（5），，则完全沉淀掉溶液中的时，，应维持反应后溶液中。
（6）高温下易分解，分解产物含氮元素的气体有两种，二者均非氧化物，则含氮气体为氮气和氨气，“煅烧”中发生反应的化学方程式为6NH4VO33V2O3+2N2↑+2NH3↑+9H2O。
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