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            • 1． 信息时代给人们的生活带来了极大的便利，但同时也产生了大量的电子垃圾．某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到了主要含Cu、Al及少量Fe、Au等金属的混合物，并设计了如下制备硫酸铜晶体和硫酸铝晶体的路线：

              部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
              沉淀物Fe（OH）3Al（OH3）Cu（OH）2
              开始沉淀1.14.05.4
              完全沉淀3.25.26.7
              （1）过滤操作中用到的玻璃仪器有    ．
              （2）Cu可溶于稀硫酸与H2O2的混合溶液，其离子方程式是    ．
              （3）滤渣a的主要成分是    ．
              （4）步骤③中X的取值范围是    ．
              （5）为了测定硫酸铜晶体的纯度，该组甲同学准确称取4.0g样品溶于水配成100mL溶液，取10mL溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3～4，加入过量的KI和淀粉指示剂，用0.1000mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点．共消耗14.00mL
              Na2S2O3标准溶液．上述过程中反应的离子方程式如下：
              2Cu2++4I-═2CuI（白色）↓+I2      2S2
              O
              2-
              3
              +I2═2I-+S4
              O
              2-
              6

              ①样品中硫酸铜晶体的质量分数为    ．
              ②该组乙同学提出通过直接测定样品中S
              O
              2-
              4
              的量也可求得硫酸铜晶体的纯度，老师审核后予以否决，其原因是    ．
              （6）请你设计一个由滤渣c得到Al2（SO4）3•18H2O的实验方案    ．
              难度：较难
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            • 2． 结晶氯化铝（AlCl3•6H20）在精密铸造中可以代替氯化铵，也是生产净水剂聚合氯化铝的中间产品．以煤矸石（含有Al203、Fe203及Si02等）为原料制备结晶氯化铝是煤矸石资源利用的重要方式之一，工艺流程如下．请回答：

              （1）结晶滤液的主要成分是    ，二次残渣的主要成分是    （填化学式）．
              （2）该工艺流程中可以循环使用的物质是    ，循环利用该物质的优点是    ，缺点是    ．
              （3）为了分析二次残渣中铁元素的含量，某同学称取5.000g二次残渣，先将其预处理使铁元素还原为Fe2+，并在容量瓶中配制成100mL溶液，然后移取25.00mL用1.000×l0-2mol•L-lKMn04标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL．已知反应式为：Fe2++Mn04-+H+→Fe3++Mn2++H20（未配平），二次残渣中铁元素的质量分数为    ．
              （4）下表为HCl通入体积对AlCl3结晶效率和HC1利用率的影响．
               HCl气体体积/（m3．L-1） 结晶效率/% HCl利用效率/%
               0.0375 11.8 93.2
               0.075 31.5 89.8
               0.1225 59.0 83.2
               0.15 68.0 74.9
               0.1875 71.0 67.8
               0.225 73.1 59.1
              结晶效率变化的原因是    ；随HC1体积的增大，HC1利用率降低的原因可能是    ．
              （5）将结晶氯化铝加入一定量蒸馏水，在lOO℃水浴中加热蒸干即可得到聚合氯化铝[Al2（OH）nCl6-n•H20]m．由结晶氯化铝制取Al2（OH）nCl6-n的化学方程式为    ．
              难度：较难
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            • 3． 重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放．
              Ⅰ．某工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等，且酸性较强．为回收利用，通常采用如下流程处理：

              注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见表．
              氢氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2Mg（OH）2Al（OH）3Cr（OH）3
              pH3.79.611.189（＞9溶解）
              （1）氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是    （填序号）．
              A．Na2O2      B．HNO3      C．FeCl3      D．KMnO4
              （2）加入NaOH溶液调整溶液pH=8时，除去的离子是    ；（填下列选项）已知钠离子交换树脂的原理：Mn++nNaR-→MRn+nNa+，此步操作被交换除去的杂质离子是    ．（填下列选项）
              A．Fe3+          B． Al3+        C．Ca2+         D．Mg2+
              （3）还原过程中，每消耗0.8mol Cr2O72-转移4.8mol e-，该反应离子方程式为    ．
              Ⅱ．酸性条件下，六价铬主要以Cr2O72-形式存在，工业上常用电解法处理含Cr2O72-的废水：该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀．
              （1）电解时能否用Cu电极来代替Fe电极？    （填“能”或“不能”），理由是    ．
              （2）电解时阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式为    ．
              （3）常温下，Cr（OH）3的溶度积Ksp=1×10-32，溶液的pH应为    时才能使c（Cr3+）降至10-5 mol•L-1．
              难度：较难
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            • 4． 高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂．工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH
              浓H2SO4
              170℃
              2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
              Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH主要的生产流程如下：

              （1）写出反应①的离子方程式    ．
              （2）流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp（K2FeO4）    Ksp（Na2FeO4）（填“＞”或“＜”或“=”）．

              （3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响．
              图1为不同的温度下，Fe（NO3）3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；
              图2为一定温度下，Fe（NO3）3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响．
              ①工业生产中最佳温度为    ℃，此时Fe（NO3）3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为    ．
              ②若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe（OH）3，写出该反应的离子方程式：    ．
              ③若Fe（NO3）3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：    ．
              （4）K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO42-+10H2O⇌4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑．在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用    溶液（填序号）．
              A．H2O   B．CH3COONa、异丙醇   C．NH4Cl、异丙醇   D．Fe（NO3）3、异丙醇．
              难度：较难
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            • 5． 某同学设计如下实验方案，以分离KCl和BaCl2两种固体混合物．试回答下列问题：

              （1）B物质的化学式为    ．
              （2）该方案的明显失误是因某一步设计不当而使分离产物不纯，该步骤是    （填序号）
              如何改进    ．
              （3）写出K2CO3的电离方程式    ．
              （4）写出 ②④两步中对应的离子方程式：
              ②    
              ④    ．
              难度：较难
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            • 6． 镍是有机合成的重要催化剂．某化工厂有含镍催化剂废品（主要成分是镍，杂质是铁、铝单质及其化合物，少量难溶性杂质）．某学习小组设计如图流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体：
              几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH如表：
              沉淀物开始沉淀完全沉淀
              Al（OH）33.85.2
              Fe（OH）32.73.2
              Fe（OH）27.69.7
              Ni（OH）27.19.2
              回答下列问题：
              （1）溶液①中含金属元素的离子是    ．
              （2）用离子方程式表示加入双氧水的目的    ．双氧水可以用下列物质替代的是    ．
              A．氧气     B．高锰酸钾     C．氯气     D．硝酸
              （3）取2.0000g硫酸镍晶体样品溶于蒸馏水，用0.2mol•L-1的EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液为34.50mL．滴定反应为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+．计算样品纯度为    ．（已知，NiSO4•7H2O相对分子质量为281，不考虑杂质反应）．
              （4）操作b调节溶液范围为3.2-7.1，其目的是    ．固体②的化学式为    ．
              （5）操作a和c需要使用的仪器除铁架台（带铁圈）、烧杯、酒精灯、玻璃棒外还需要的主要玻璃仪器是    ．上述流程中，“酸浸”时所加入的酸是    （填化学式）．
              难度：较难
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            • 7． 硫化锌（ZnS）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取t其工艺流程如图1所示．

              （1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是    （填序号）．
              ①研磨  ②多次浸取  ③升高温度  ④加压    ⑤搅拌
              （2）步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是    （写化学式）．
              （3）步骤Ⅲ中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂b应为
              （4）步骤Ⅳ还可以回收Na2SO4来制取Na2S．
              ①检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是    ，
              ②Na2S可由等物质的量的Na2S04和CH4在高温、催化剂条件下制取．化学反应方程式为    ；
              ③已知Na2SO4．10H2O及Na2SO4的溶解度随温度变化曲线如图2．从滤液中得到Na2SO4.10H2O的操作方法是    
              （5）若步骤Ⅱ加入的ZnCO3为b mol，步骤Ⅲ所得Cd为d mol，最后得到VL、物质的量浓度为
              c mol/L的Na2SO4溶液．则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为    ．
              难度：较难
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            • 8． 含汞废水主要来源于氯碱工业和塑料工业，未经处理不得排放．某含汞酸性废水（主要含Hg2+、H+、Na+、Cl-等）的处理工艺流程如图所示．

              请回答：
              （1）含汞废水未经处理直接排放的危害是（填字母）    ．
              a．造成水体污染 b．引起人体中毒
              （2）调节废水pH时加入的溶液A可能是（填字母）    ．a．盐酸b．NaOH溶液
              （3）Na2S与Hg2+发生反应的离子方程式是    ．
              （4）该废水经处理后，测得有关数据如下（其他离子忽略不计）：
              离子Na+Fe2+Cl-SO42-
              浓度（mol/L）3.0×10-42.0×10-42.5×10-4
              则c（Fe2+）=    mol/L．
              难度：较难
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            • 9． 硫酸锌是制备荧光粉的原料之一．工业上由锌白矿（主要成分是ZnO，还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂质）制备ZnSO4•7H2O的流程如下．

              已知：常温下，溶液中的Fe3+、Zn2+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为：3.7，6.5，9，7．
              （1）浸取过程中提高浸出效率可采用的措施有    （任答一条），ZnO和硫酸反应的化学方程式为    ．
              （2）加入适量锌粉的作用为：①使溶液中的Fe3+转化为Fe2+；②    ．
              （3）氧化过程中H2O2发生反应的离子方程式为    ．
              （4）加入适量Ca（OH）2调节溶液pH，促进Fe3+水解，Fe3+水解反应的平衡常数表达式K=    ，Ca（OH）2不能过量的原因是    ．
              难度：较难
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            • 10． 我市某地的煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：

              已知：
              离子开始沉淀pH完全沉淀pH
              Fe3+2.13.2
              Al3+4.15.4
              请回答下列问题：
              （1）“酸浸”后得到的残渣中主要含有的物质是    ．物质X的化学式为    ．
              （2）“酸浸”时影响铝浸出率的因素可能有（写出两个）    、    ．
              （3）为了获得产品Al（OH）3，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO3一种试剂，后续操作过程是    ．
              （4）Al（OH）3可添加到塑料中作阻燃剂的原因是    ．
              （5）以Al和MnO2为电极，与NaCl和稀氨水电解质溶液组成一种新型电池，放电时MnO2转化为MnO（OH）．该电池反应的化学方程式是    ．
              （6）预处理后的100t煤矸石经上述流程后，得到39t纯度为95%的氢氧化铝产品．则预处理后的100t煤矸石中铝元素的回收率为    ．
              难度：较难
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