7．以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥（主要含MgO、SiO2、Fe2O3，另含少量FeO、CaO、Al2O3、B2O3等）为原料制取MgSO4·7H2O的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）过滤需用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和_______；其中玻璃棒的作用是___________。
（2）滤渣1中的某种物质是玻璃的主要成分之一，玻璃另外两种主要成分的化学式为_____________。
除杂过程加入MgO的作用是__________________。
（3）写出除杂过程中次氯酸钙将Fe2+氧化的离子方程式__________________。
（4）除杂过程中，当c（Al3+）=1×10−5mol/L时，c（Fe3+）=__________mol/L。
（已知Ksp[Al（OH）3]=3.2×10−34，Ksp[Fe（OH）3]=1.1×10−36，结果保留两位有效数字）
（5）滤渣3主要成分的化学式是___________。
【答案】漏斗引流Na2SiO3、CaSiO3调pH，使Fe3+、Al3+等形成氢氧化物沉淀而除去2Fe2++ClO−+2H+=2Fe3++Cl−+H2O3.4×10−8CaSO4或CaSO4
2H2O
8．工业上通过电解MnSO4和ZnSO4制取Zn和MnO2，原料为软锰矿和闪锌矿。
软锰矿主要含有MnO2（约70%）、SiO2、Al2O3，闪锌矿主要含有ZnS（约80%）、FeS、CuS、SiO2。
I．
（1）为了测量软锰矿中MnO2含量的测定，现将14.5g软锰矿溶于足量的稀硫酸中，加入足量的碘化钾晶体，充分反应后，过滤，将滤液加水稀释至1L，取25.00ml该溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol·L﹣1的标准Na2S2O3溶液滴定，消耗标准液50.00ml，则软锰矿中MnO2含量____。
（已知：
2KI+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4 ；I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣）
Ⅱ．研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如图所示。
请回答下列问题：
（2）反应Ⅰ后过滤所得滤液中含有有Mn2+、Zn2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等金属阳离子。
试写出反应Ⅰ中生成CuSO4的化学方程式____________。
（3）若反成Ⅱ加入的锌过量,还会进一步发生反应的离子方程式为_________。
（4）反应Ⅲ中加入MnO2的作用是（离子方程式表示）______________________。
（5）反应Ⅴ的条件是电解，电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为__________。
（6）图是Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲线（g/100g水），则Ⅳ中得到Na2SO4固体的操作是：
将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶→___→用乙醇洗涤→干燥．用乙醇洗涤而不用水洗的原因是___________。
【答案】60%MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+MnSO4+CuSO4+2H2OZn+Fe2+=Zn2++Fe或Zn+Mn2+=Zn2++Mn4H++MnO2+2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2OMn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+趁热过滤防止Na2SO4固体因溶解而减少；避免形成结晶水合物
【解析】
（1）2KI+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4；I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣，
MnO2～I2～2S2O32-，
12
9．工业上，以钛铁矿（主要含FeTiO3，还含有Fe2O3和Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备二氧化钛并得到副产品绿矾（FeSO4·7H2O）的工艺流程如下图所示。
已知：
TiO2+在一定条件下会发生水解。
回答下列问题：
（1）要提高酸浸时钛矿石的溶解速率，可行的措施是（写一条即可）_______________。
黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+和Fe2+，步骤①主要反应的化学方程式是_________。
（2）步骤②中，加入铁粉的主要作用是_____，同时也会将部分TiO2+还原为Ti3+。
（3）向滤液2中通入空气的目的是______（用离子方程式表示）。
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中加入热水稀释将TiO2+转化为Ti（OH）4的原因:
_________________。
（5）副产品绿矾中含有杂质[Al2（SO4）3]。
要将副产品进一步提纯，请结合右图的绿矾溶解度曲线完成提纯过程：
将副产品溶于稀硫酸中，充分搅拌后，用NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤沉淀后得到FeSO4溶液，______，过滤，用冰水洗涤，低温干燥，得到FeSO4·7H20晶体。
（6）用氧化还原滴定法测定制备得到的产品中TiO2的质量分数：
在一定条件下，将一定量的产品溶解并将TiO2还原为Ti3＋，再以KSCN溶液作为指示剂，用硫酸铁铵[NH4Fe（SO4）2]标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋。
①滴定终点的现象是_______________。
②滴定分析时，称取TiO2试样0.2g，消耗0.1mol/LNH4Fe（SO4）2标准溶液24.00mL，则TiO2的质量分数为_______________。
【答案】粉碎矿石或加热反应物或及时搅拌等FeTiO3＋2H2SO4
FeSO4＋TiOSO4＋2H2O将Fe3+转化为Fe2+并防止Fe2＋被氧化4Ti3++O2+2H2O
4TiO2++4H+TiO2+在溶液中水解：
TiO2++3H2O
Ti（OH）4+2H+△H＞0，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成Ti（OH）4加热浓缩得到60℃的饱和溶液，再冷却至室温（或0℃）结晶滴入最后⼀滴标准溶液时,锥形瓶内溶液变成红色,且半分钟不褪色96%
10．以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：
（1）流程中将高硫铝土矿磨成矿粉的目的是_________________________________。
（2）添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。
已知：
多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃；硫去除率=（1—
）×100%。
①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于____________。
②700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是______________________。
（3）由“过滤”得到的滤液生产氧化铝的反应过程中涉及的离子方程式是________。
（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。
Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=__________。
【答案】增大反应的接触面积,加快化学反应速率FeS2硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-、2Al（OH）3
Al2O3+3H2O1∶16
11．铬合金具有高硬度、耐腐蚀特性，广泛应用于精密仪器制造，由高碳铬铁合金废料制取铬的简单流程如下:
已知:
Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑
请回答下列问题:
请回答下列问题:
（1）稀硫酸酸浸过程中，提高“浸出率”的措施有_____（写一条即可）。
（已知:
）
（2）用纯碱调节溶液酸度，若纯碱过量，则可能导致的后果是______，副产物中两种主要物质的化学式为_____________。
（3）加入草酸发生反应的离子方程式为______；利用铝热反应冶炼铬。
请写出该反应的化学方程式_________。
（4）向滤液中通入空气，加入氨水后发生反应的化学方程式为_________。
（5）利用如图装置，探究铬和铁的活泼性强弱。
能证明铁比铬话泼的实验现象是______，工业上，在钢器具表面镀铬，用硫酸铬（CrSO4）溶液作电解液，阴极的电极反应式为___________。
（6）已知高碳铬铁度料中铁铭元素质量比为14:
13.上述流程中铁元素转化草酸亚铁的利用率为80%。
废料中提取金属铬的总转化率为95%，如果得到草酸亚铁品体（FeC2O4·2H2O）质量为18.00吨，则可以冶炼铬的质量为____吨（结果保留1位小数）。
【答案】加热、搅拌、适当提高稀硫酸浓度等（答案合理即可）Cr2+、Fe2+水解或沉淀Na2SO4、NaHSO4Fe（OH）2+H2C2O4=FeC2O4·2H2O↓Cr2O3+2Al
Al2O3+2Cr4CrSO4+O2+8NH3·H2O+2H2O=4Cr（OH）3↓+4（NH4）2SO4铬极上产生气泡Cr2++2e-=Cr6.2
12．ZnO在医药、石化等领域有广泛的用途。
研究小组用某闪锌矿（主要成分ZnS，含有FeS、SiO2、MnCO3等杂质）制备氧化锌和硫单质，设计如下流程:
请回答下列问题:
（1）滤渣1的化学式为_____________，任写一种该物质的用:
______________________。
（2）沉淀X的化学式为_______________________________。
（3）“转化I”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________________________。
（4）“转化II”中主要反应的离子方程式为_____________________________________。
（5）若Ksp（ZnCO3）=1.5×10-10，溶液中离子浓度≤1.0×10-5mol/L时，认为该离子沉淀完全。
则欲使1Lc（Zn2+）=1.5mol/L溶液中Zn2+沉淀完全，需加入等体积的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为_________（列出计算式，溶液混合时体积变化忽略不计）。
（6）“一系列操作”包括过滤、洗涤、干燥。
过滤所用的玻璃仪器有____________；洗涤沉淀的操作为___________。
【答案】SiO2制光导纤维、制玻璃、冶炼硅等Fe（OH）31:
22MnO4-+3Mn2++2H2O==5MnO2↓+4H+、MnO4-+3Fe2++7H2O==MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+[1.5mol/L×1L+（1.5×10-10/1.0×10-5）mol/L×2L]/1L烧杯、漏斗、玻璃棒用玻璃棒引流向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下，重复操作2~3次
【解析】
（1）根据题中所给信息分析，SiO2不与硫酸反应，其余物质都可以和硫酸反应，所以滤渣1为SiO2，
13．工业上利用β-锂辉矿（LiAlSi2O6和少量MgO、CaCO3杂质） 制备金属锂，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1） β-锂辉矿的主要成分LiAlSi2O6中存在的原子团为_____________。
（2） 工业上加快酸浸速率除调整硫酸浓度、升高温度外还可以采取的措施为_____________。
浸出液中加入CaCO3的主要作用为______________________。
（3）一定温度下,Ksp（CaCO3）= 2.5×10-9,Ksp（Li2CO3）= 1.6×10-3,若反应Ⅱ 的溶液中c（Ca2+）和c（Li+）均为1.0 mol·L-1,则开始滴加稀Na2CO3溶液时，理论上c（CO32-）应控制的范围为_________;实际操作中CaCO3和Li2CO3可能同时析出，从而造成Li+损失，一种改进的工艺是利用草酸钠代替Na2CO3作为沉淀剂，分析使用草酸钠的原因为__________。
（4） 反应Ⅲ的离子方程式为_______________________。
常温下，Na2CO3的溶解度为29.4g,判断反应Ⅲ能否使溶液中Li+沉淀完全?
_______________________（列式计算）。
[化学上规定，当某离子浓度≤10-5mol·L-1时即可认为该离子沉淀完全]
（5） 高温下发生反应Ⅳ的化学方程式为____________________。
（6）一定温度下，LiAlSi2O6与不同浓度的硫酸反应30min时结果如下表所示：
c（H2SO4）/mol·L-1
1.0
5.0
10.0
16.0
18.0
Li 浸出率/%
30
60
90
80
70
Al浸出率/%
30
60
40
10
0
试分析酸浸过程中，若使c（H2SO4）=10.0mol·L-1，则该工艺条件的优缺点为______________。
【答案】SiO32-粉碎、搅拌中和过量的硫酸，调节溶液pH2.5×10-9mol·L-1Al2O3+6Li优点：
反应速率快，Li浸出率高；相同浸取率需要的反应温度低，消耗能量少。
缺点：
Al浸出率较高，需要增加
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