2020届一轮复习人教版物质的分类及题材操作角度（工艺流程）课时作业

2020届一轮复习人教版物质的分类及题材操作角度（工艺流程）课时作业

‎2020届一轮复习人教版 物质的分类及题材操作角度（工艺流程） 课时作业 ‎1．高纯MnCO3在电子工业中有重要的应用，湿法浸出软锰矿（主要成分为MnO2，含少量Fe、Al、Mg等杂质元素）制备高纯碳酸锰的实验过程如下：‎ ‎（1）浸出时温度控制在90℃~95℃之间，并且要连续搅拌3小时的目的是_________________，植物粉的作用是_________________。‎ ‎（2）除杂过程的操作为：‎ ‎①向浸出液中加入一定量的碳酸锰矿，调节浸出液的pH为3.5~5.5；‎ ‎②再加入一定量的软锰矿和双氧水，过滤；‎ ‎③…‎ 操作①中使用碳酸锰调pH的优势是____________________________；操作②中加入双氧水不仅能将Fe2+氧化为Fe3+，而且能提高软锰矿的浸出率。写出双氧水提高软锰矿浸出率的离子方程式___________。 ‎ ‎（3）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MnCO3沉淀。温度控制35℃以下的原因是_____________；该反应的化学方程式为________；生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是__________________________________。 ‎ ‎（4）已知：室温下，Ksp(MnCO3)=1.8×10-11，Ksp(MgCO3)=2.6×10-5，当离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时，表示该离子沉淀完全。若净化液中的c(Mg2+)=10-2mol/L，试计算说明Mg2+的存在是否会影响MnCO3的纯度。‎ ‎____________。‎ ‎【答案】使软锰矿粉充分反应，提高软锰矿中锰的浸出率 作还原剂 增加MnCO3的产量（或不引入新的杂质等） MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑ 减少碳酸氢铵的分解，提高原料利用率 MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O 取最后一次的洗涤滤液1～2 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净 Ksp(MnCO3)=c(Mn2+)·c(CO32-)，当Mn2+沉淀完全时，c(CO32-)=1.8×10-11/1.0×10-5=1.8×10-6‎ mol·L-1，若Mg2+也能形成沉淀，则要求Mg2+＞2.6×10-5/1.8×10-6=14.4mol·L-1， Mg2+的浓度0.01mol/L远小于14.4 mol·L-1，所以Mg2+的存在不会影响MnCO3的纯度 ‎ ‎【解析】湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2‎ ‎，含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰，加入浓硫酸和植物粉浸出过滤得到滤液除去杂质，加入碳酸氢铵形成沉淀通过一系列操作得到高纯碳酸锰， (1)升温、搅拌都可以加快物质的溶解反应速率，浸出时温度控制在90℃95℃之间，并且要连续搅拌3小时的目的是提高软锰矿中锰的浸出率；加入植物粉是一种还原剂， 因此，本题正确答案是：使软锰矿粉充分反应，提高软锰矿中锰的浸出率；作还原剂； ‎ ‎(3)根据碳酸氢铵受热易分解分析，温度控制35℃以下的原因是防止碳酸氢铵分解，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MnCO3沉淀、硫酸铵、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O，生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子设计，取最后一次的洗涤滤液1～2 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净。‎ 因此，本题正确答案是：减少碳酸氢铵的分解，提高原料利用率；MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O；取最后一次的洗涤滤液1～2 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净； (4)Ksp（MnCO3）=c(Mn2+)•c(CO32-)，当Mn2+沉淀完全时，c(CO32-)==1.810-6 mol•L-1，若Mg2+也能形成沉淀，则要求c(Mg2+)>=14.4 mol•L-1，Mg2+的浓度0.01 mol•L-1 远小于14.4mol•L-1，若净化液中的c(Mg2+)=10-2 mol/L，说明Mg2+的存在不会影响MnCO3的纯度， 答：Ksp（MnCO3）=c(Mn2+)•c(CO32-)，当Mn2+沉淀完全时，c(CO32-)==1.810-6 mol•L-1，若Mg2+也能形成沉淀，则要求c(Mg2+)>=14.4 mol•L-1，Mg2+的浓度0.01 mol•L-1 远小于14.4mol•L-1，若净化液中的c(Mg2+)=10-2 mol/L，说明Mg2+的存在不会影响MnCO3的纯度。 ‎ ‎6．回收的废旧锌锰干电池经过处理后可得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe和炭粉等)，由锰粉为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)的工艺流程如下：‎ 已知：①2H2SO4 + MnO2 + 2FeSO4 ＝ MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O ‎②部分氢氧化物的Ksp(近似值)如下表(25 ℃)‎ 物质 ‎ Mn(OH)2‎ Fe(OH)2‎ Fe(OH)3‎ Ksp ‎10－13‎ ‎10－17‎ ‎10－38‎ 根据上图流程及有关数据回答下列问题。‎ ‎（1）锰粉酸溶时，过量FeSO4所起的作用为______________________。‎ ‎（2）往滤液1中先加入H2O2的目的是氧化Fe2+，该反应的离子方程式为________________，后加入氨水的目的是调节pH除去杂质离子，使滤液中的杂质离子沉淀完全(残留在溶液中的离子浓度≤ l0－5 mol·L－1)，常温下测得溶液中c(Mn2＋)＝0.1 mol·L－1，则需调节溶液的pH范围为_______________。‎ ‎（3）沉锰工序中，加入氨水的目的是（从化学平衡移动的角度解释）___________，沉锰工序中判断沉淀已经洗涤干净的实验操作是________________________________。‎ ‎（4）沉锰后废液中的主要成份为_____________________________。‎ ‎【答案】把二氧化锰完全转化成二价锰离子 2Fe2++H202+2H+= 2Fe3++2H2O 3∼8 促进HCO3-离子的电离，提供出CO32-来沉锰 取最后一次洗涤液少许于试管中，向其中滴加稀盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成，若不产生白色沉淀表明沉淀已经洗净 硫酸铵和氨水 ‎ ‎【解析】（1）根据提供的方程式可以看出FeSO4作用为把二氧化锰完全转化成二价锰离子，故答案为：把二氧化锰完全转化成二价锰离子；‎ ‎（3）根据流程图，沉锰工序中，加入碳酸氢铵和氨水生成碳酸锰，所以加氨水的目促进HCO3- 离子的电离，提供出CO32-来沉锰；溶液中含有硫酸根，所以可以根据是否存在硫酸根离子来判断沉淀是否洗涤干净，实验操作为：取最后一次洗涤液少许于试管中，向其中滴加稀盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成，若不产生白色沉淀表明沉淀已经洗净；‎ 故答案为：促进HCO3-离子的电离，提供出CO32-来沉锰；取最后一次洗涤液少许于试管中，向其中滴加稀盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成，若不产生白色沉淀表明沉淀已经洗净；‎ ‎（4）根据流程图知，刚开始加入了硫酸溶液和FeSO4，后来加入过量氨水，结合各阶段的反应，所以废液中的主要成份为硫酸铵和氨水，‎ 故答案为：硫酸铵和氨水。‎ ‎7．ZrO2常用作陶瓷材料，可由锆英砂(主要成分为 ZrSiO4，还含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下流程制取。‎ 已知：① ZrSiO4能与烧碱反应生成Na2ZrO3和Na2SiO3，Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+。‎ ‎②部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表。‎ 金属离子 Fe3+‎ Al3+‎ ZrO2+‎ 开始沉淀pH ‎1.9‎ ‎3.3‎ ‎6.2‎ 沉淀完全pH ‎3.0‎ ‎5.2‎ ‎8.0‎ ‎(1)“熔融”过程中，ZrSiO4发生反应的化学方程式是_________________，滤渣I的化学式为______________________。‎ ‎(2)“氧化”过程中，发生反应的离子方程式是____________，调“pH=a”时，a的范围是____________________。‎ ‎(3)为得到纯净的ZrO2，滤渣III要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_____________________。‎ ‎(4)滤渣Ⅲ的成分是Zr(CO3)2·xZr(OH)4。取干燥后的滤渣Ⅲ 37.0g，煅烧后可得到24.6gZrO2。则x等于______________________；“调pH=8.0”时，所发生反应的离子方程式为_______。‎ ‎【答案】ZrSiO4＋4NaOHNa2ZrO3＋Na2SiO3＋2H2O H2SiO3 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O 5.2≤a＜6.2 取少许最后一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，说明已洗净 1 2ZrO2＋＋2CO32－＋2H2O＝Zr(CO3)2·Zr(OH)4↓ ‎ ‎（2）加双氧水，将Fe2＋氧化为Fe3＋，加氨水调节pH为5.2～6.2，使Fe3＋、Al3＋转化为氢氧化物沉淀，而ZrO2+不沉淀，“氧化”过程中，发生反应的离子方程式是2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O，调“pH=a”时，a的范围是 5.2≤a＜6.2；‎ ‎（3）为得到纯净的ZrO2，滤渣III要用水洗，滤渣III中可能含有氯离子，检验沉淀是否洗涤干净的方法是：取少许最后一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，说明已洗净；‎ ‎8．Ni2O3主要用作陶瓷、搪瓷和玻璃的着色颜料，也可用于制备镍粉。以废镍料为原料提取Ni2O3的工艺流程如图所示。‎ 请回答下列问题:‎ ‎（1）Ni2O3中Ni的化合价为_________。‎ ‎（2）提高“酸浸”“酸溶”速率时，温度不宜过高，其原因是_______。‎ ‎（3）加入双氧水“氧化”的离子方程式为____________；滤渣A的主要成分是_____(填化学式)。‎ ‎（4）上述流程分两次加入Na2CO3的目的是________；为了控制“氧化”效率，加入NaClO和NaOH的最佳物质的量之比为_________。‎ ‎（5）工业上，镍作阳极，电解0.1 mol·L−1 NiCl2溶液与一定量NH4Cl溶液组成的混合溶液，可得高纯度、球形的超细镍粉。当其他条件一定时，NH4Cl的浓度对阴极电流效率及Ni的成粉率的影响如图所示。‎ ‎①NH4Cl溶液的浓度最好控制为______mol·L−1(保留一位小数)。‎ ‎②当NH4Cl溶液的浓度大于15 g·L−1时，阴极有H2生成，导致阴极电流效率降低，用化学平衡移动原理解释其原因:_____________。‎ ‎【答案】+3 温度过高，HCl挥发加快 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Fe(OH)3 将Fe3+和Ni2+分别沉淀出来 1∶4 0.2 随着NH4Cl溶液浓度的增大，NH4++H2ONH3·H2O+H+水解平衡向右移动，H+浓度增大，导致阴极放出氢气 ‎ ‎（4）工艺中分步加入Na2CO3的作用是将Fe3+和Ni2+分别沉淀出来，为提高原料的利用率，NaClO与NaOH“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3↓+Cl-+2H2O，加入NaClO与NaOH的物质的量之比为 1：4；‎ ‎（5）①根据图2可知，NH4Cl的浓度为10g•L-1时，镍的成粉率最高，所以NH4Cl的浓度最好控制为10 g•L-1，浓度为mol/L≈0.2mol/L；②当NH4Cl溶液的浓度大于15g/L时，随着NH4+浓度增大，水解平衡NH4++H2O ⇌NH3•H2O+H+向右移动，H+浓度增大，导致阴极析出H2。 ‎ ‎13．（16分）钯(Pd)的性质与铂相似。工业上从废催化剂（主要成分是钯和活性炭，还含有少量铁、锌）中回收钯，采用如下流程：‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）酸溶I的目的是__________________________________。‎ ‎（2）①酸溶Ⅱ时残渣与王水在加热条件发生的主要反应是：‎ ‎3Pd +12HCl + 2HNO3 3H2PdCl4+ 2NO↑+ 4H2O 写出催化剂中另一主要成分与浓硝酸反应的化学方程式：_________________。‎ ‎②酸溶Ⅱ需控制温度不宜过高，除了控制一定反应速率外，其原因可能还有________________。‎ ‎③若用足量的烧碱吸收气体，请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式：NaOH、NaNO2‎ ‎、___________、___________。‎ ‎（3）使用甲醛还原钯的化合物时，溶液须保持碱性，否则会造成甲醛的额外损耗，原因是_________。‎ ‎（4）操作I的名称是_______________，溶液I可能含有的有机离子为________________。‎ ‎（5）有人提出，在进行酸溶前最好先将废催化剂在700℃下进行灼烧，同时不断通入空气，其目的是____________。‎ ‎【答案】（1）除去铁、锌等杂质 （2分）‎ ‎（2）①C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O （2分）‎ ‎②防止硝酸分解，防止盐酸、硝酸挥发（2分）‎ ‎③NaNO3、Na2CO3（2分）‎ ‎（3）酸性条件下，甲醛会被硝酸氧化（2分） （4）过滤（2分） HCOO−（2分）‎ ‎（5）除去废催化剂中的活性炭，减少王水的消耗（2分）‎ ‎14．钼酸钠晶体（Na2MoO4·2H2O）常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。下图是利用钼精矿（主要成分是MoS2，含少量PbS等）为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)提高焙烧效率的方法有_______________________。（写一种）‎ ‎(2)“焙烧”时MoS2转化为MoO3，该反应过程的化学方程式为________，氧化产物是______。‎ ‎(3)“碱浸”时生成CO2的电子式为_______，碱浸”时含钼化合物发生的主要反应的离子方程式为_____。‎ ‎(4)若“除重金属离子”时加入的沉淀剂为Na2S，则废渣成分的化学式为______。‎ ‎(5)测得“除重金属离子”中部分离子的浓度：c(MoO42-)=0.20mol⋅L−1,c(SO42-)=0.01mol⋅L−1。“结晶”前应先除去SO42-,方法是加入Ba(OH)2固体。假设加入Ba(OH)2固体后溶液体积不变,当BaMoO4开始沉淀时,去除的SO42-的质量分数为_____%。〔已知Ksp(BaSO4)=1×10−10,Ksp(BaMoO4)=2.0×10−8〕‎ ‎(6)钼精矿在酸性条件下，加入NaNO3溶液，也可以制备钼酸钠，同时有SO42-生成，该反应的离子方程式为___。‎ ‎【答案】粉碎固体 2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2 MoO3、SO2 MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑ PbS 90% MoS2+6NO3-=MoO42−+2SO42−+6NO↑ ‎ ‎（3）CO2的电子式为；根据问题（5），碱浸时，Mo元素以MoO42－的形式存在，即“碱浸”时含钼化合物发生的主要离子反应是MoO3＋CO32－=MoO42－＋CO2↑；‎ ‎（4）根据钼精矿中含有成分，以及流程，该步骤是除去的Pb元素，废渣是PbS；‎ ‎（5）根据溶度积，SO42－先沉淀出来，BaMoO4开始出现沉淀，此时溶液中c(Ba2＋)===1.0×10－7mol·L－1，此时溶液中c(SO42－)=Ksp(BaSO4)/c(Ba2＋)=1×10－10/1.0×10－7=1.0×10－3mol·L－1，令溶液的体积为VL，去除SO42－的质量分数为×100%=90%；‎ ‎（6）MoS2与NO3－反应，S和Mo的化合价都升高，S原子被氧化成SO42－，Mo元素以MoO32－的形式存在，NO3－中N的化合价降低，N转化成NO，离子方程式为MoS2＋6NO3－=MoO42－＋2SO42－＋6NO↑。‎ ‎15．工业上采用酸性高浓度含砷废水（砷主要以亚砷酸H3AsO3形式存在）提取中药药剂As2O3．工艺流程如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)“沉砷”中所用Na2S的电子式为_____________。‎ ‎(2)已知：As2S3与过量的S2-存在以下反应：As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33- ；“沉砷”中FeSO4的作用是_____。‎ ‎(3)“焙烧”过程中由于条件的原因，生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁，证明四氧化三铁存在的试剂是___________。(写名称)‎ ‎(4)“氧化”过程中，可以用单质碘为氧化剂进行氧化，写出该反应的离子方程式__________。‎ ‎(5)调节pH=0时，请写出由Na3AsO4制备As2O3的离子方程式_________________。‎ ‎(6)一定条件下，用雄黄(As4S4)制备As2O3的转化关系如图所示。若反应中，1molAs4S4（其中As元素的化合价为+2价）参加反应时，转移28mole-，则物质a为___________。(填化学式)‎ ‎【答案】 与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止AS2O3与S2-结合生成AsS33- 稀硫酸、高锰酸钾溶液 AsO33-+I2+2OH-=2I-+3AsO43-+H2O 2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O SO2 ‎ ‎【解析】 (1)Na2S为离子化合物，电子式为；‎ ‎(3)四氧化三铁含有+2价铁，具有还原性，可在酸性条件下与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液的紫色褪去，因此可用的试剂为硫酸、酸性高锰酸钾溶液 ‎(4)在“氧化”过程中，I2将Na3AsO3氧化为Na3AsO4，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为AsO33-+I2+2OH-=2I-+3AsO43-+H2O；‎ ‎(5)调节pH=0时，SO2将Na3AsO4还原为As2O3，SO2被氧化为SO42-，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得离子方程式为2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O；‎ ‎(6)As4S4中As为+2价、S为-2价，且As元素被氧化为+3价的As2O3，1molAs4S4(其中As元素的化合价为+2价)参加反应时，转移28mole-‎ ‎，由于As的化合价只升高了1，则S元素化合价必须升高6价，即S元素的化合价由-2升高为+4价，因此应为SO2。‎ ‎16．随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：‎ 物质 VOSO4‎ V2O5‎ NH4VO3‎ ‎(VO2)2SO4‎ 溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶 该工艺的主要流程如下。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式_________。 ‎ ‎（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如下图）。其中a、c二步的化学方程式可表示为_________________，______________。‎ ‎（3）该工艺中沉矾率是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度。根据下图试建议控制氯化铵系数为_________，控制温度的方法为_________________。‎ ‎（4）将滤液1和滤液2混合后用氯酸钾氧化，氯元素被还原为最低价，其反应的离子反应方程式为___。‎ ‎（5）经过热重分析测得：NH4VO3在焙烧过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如图所示。则NH4VO3在分解过程中_________。‎ A．先分解失去H2O，再分解失去NH3  B．先分解失去NH3，再分解失去H2O C．同时分解失去H2O和NH3                 D．同时分解失去H2、N2和H2O ‎（6）全钒电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为VO2+ + V2++2H+ VO2+ +H2O +V3+。电池充电时阳极的电极反应式为___________。‎ ‎【答案】V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O SO2+V2O5⇌SO3+V2O4 4VOSO4+O2⇌2V2O5+4SO3 4 将反应容器置于80℃的水浴中 6 VO2++ClO3-+3 H2O=6VO2++Cl-+6 H+ B VO2+ +H2O –e- = VO2+ + 2H+ ‎ ‎【解析】（1）亚硫酸根具有还原性，酸性条件下，能被五氧化二钒氧化生成硫酸根离子，离子反应方程式为：V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O；‎ ‎（3）根据图示分析数据，80℃时沉矾率最高为98%，再升高温度时其沉钒率反而降低，从氯化铵系数知，氯化铵系数越大沉钒率越大，但系数为5比为4稍微大些，且氯化铵系数越大需要的氯化铵越多，从经济角度分析不合适，所以加NH4Cl的系数最好为4；控制温度的方法为将反应容器置于80℃的水浴中；‎ ‎（4）将滤液1和滤液2混合后用氯酸钾氧化，氯元素被还原为最低价-1价，其反应的离子反应方程式为6 VO2++ClO3-+3 H2O=6VO2++Cl-+6 H+；‎ ‎（6）全钒电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为VO2+ + V2++2H+ VO2+ +H2O +V3+。电池充电时阳极VO2+失电子生成VO2+，其电极反应式为VO2+ +H2O –e- = VO2+ + 2H+。‎ ‎17．磷酸二氢钾(KH2PO4)是一种高效复合肥。工业上以羟磷灰石精矿[主要成分是Ca5(PO4)3OH，还含有少量石英和氧化铁等杂质]为原料，生产磷酸二氢钾的流程如下：‎ ‎(1)“制酸”过程中生成磷酸的化学方程式为___________________________________________________。‎ 该过程若用硫酸代替盐酸，磷酸的产率明显降低，其原因是___________________________________。‎ ‎(2)“反应”中加入有机碱——三辛胺(TOA)的目的是____________________________________________。‎ ‎(3)“反应”中，三辛胺的用量会影响溶液的pH。水溶液中H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的分布分数δ随pH的变化如右图所示。‎ ‎①“反应”中，当pH＝____时，停止加入三辛胺。‎ ‎②使用pH试纸测定溶液pH的操作是_____________________________________________。‎ ‎(4)查阅资料可知：①磷酸三丁酯、二(2乙基己基)磷酸都是难溶于水的液态有机物。‎ ‎②磷酸三丁酯对H3PO4和Fe3＋有较强的萃取作用。‎ ‎③二(2乙基己基)磷酸仅对Fe3＋有较强的萃取作用。‎ 请根据题中信息，补充完整“提纯”步骤的实验方案：向“制酸”所得粗磷酸中加入活性炭，________________，向有机层中加入蒸馏水，振荡、静置，分液取水层，得到稀磷酸。[实验中须使用的试剂有：二(2乙基己基)磷酸、磷酸三丁酯]‎ ‎【答案】Ca5(PO4)3OH＋10HCl===5CaCl2＋3H3PO4＋H2O 使用H2SO4，会产生微溶性的CaSO4覆盖在羟磷灰石的表面，阻止反应的继续进行 加入三辛胺会与溶液中的HCl反应，促进了KH2PO4生成 4.5 用洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，立即与标准比色卡对比，读取pH 过滤，向滤液中加入适量二(2乙基己基)磷酸，振荡、静置，分液取水层；在水层中加入适量磷酸三丁酯，振荡，静置，分液取有机层 ‎ ‎(2)“反应”中加入有机碱——三辛胺(TOA)会与溶液中的HCl反应，促进了KH2PO4生成；‎ ‎(3)①“反应”中，三辛胺的用量会影响溶液的pH。三辛胺(TOA)会与溶液中的HCl反应，促进了KH2PO4生成，当pH=4.5时，c(H2PO4-)最大，故“反应”中，当pH＝4.5时，停止加入三辛胺；‎ ‎②使用pH试纸测定溶液pH的操作是用洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，立即与标准比色卡对比，读取pH；‎ ‎(4)“提纯”步骤的实验方案：向“制酸”所得粗磷酸中加入活性炭，过滤，向滤液中加入适量二(2乙基己基)磷酸，振荡、静置，分液取水层；在水层中加入适量磷酸三丁酯，振荡，静置，分液取有机层，向有机层中加入蒸馏水，振荡、静置，分液取水层，得到稀磷酸。 ‎ ‎22．用生产钛白的副产品FeSO4与软锰矿(主要成分是MnO2)可制备高纯MnO2。‎ ‎(1)步骤①中研磨的目的是_________。‎ ‎(2)步骤②中主要发生的反应是FeSO4与MnO2转化为MnSO4与_________。‎ ‎(3)步骤②中Mn2+浸出率受初始H2SO4浓度与温度的影响如下图所示。‎ 软锰矿粉酸浸的适宜条件是__________。‎ ‎(4)步骤②中，若硫酸初始浓度小于1.8mol/L，反应进行一段时间后，有红褐色固体析出，其原因是____________。‎ ‎(5)已知MnSO4粗液中还含有Al3+、Fe3+和Ni2+离子，溶液中离子生成氢氧化物的pH如下表：‎ Al(OH)3‎ Fe(OH)3‎ Ni(OH)2‎ Mn(OH)2‎ 开始沉淀时pH ‎3.4‎ ‎1.5‎ ‎6.9‎ ‎8.2‎ 完全沉淀时pH ‎4.7‎ ‎2.8‎ ‎8.9‎ ‎10.2‎ 注：金属离子的起始浓度为0.1mol/L 步骤③进行的操作是：调节pH=5.4，过滤，滤渣中含_____。‎ ‎(6)已知：几种难溶物的溶解平衡常数K 化学式 MnCO3‎ NiCO3‎ MnS NiS K ‎2.24×10-11‎ ‎1.42×10-7‎ ‎4.65×10-14‎ ‎1.07×10-21‎ 步骤③还需加入的除杂试剂是_______固体(填序号)。‎ a.Na2CO3 b.MnCO3 c.Na2S d.MnS ‎(7)步骤⑤中焙烧MnCO3制MnO2，发生反应的化学方程式是______。固体产物除MnO2外，还可能存在______。‎ ‎【答案】增大反应面积，加快化学反应速率 Fe2(SO4)3 c(H2SO4)=2.1mol/L，t=70℃ 随着反应进行，pH变大，Fe3+水解生成Fe(OH)3 Al(OH)3，Fe(OH)3 d 2MnCO3+O22MnO2+2CO2 MnO ‎ ‎(3)步骤②中根据Mn2+浸出率与初始H2SO4浓度的关系可知在硫酸浓度接近2.1mol/L时达到最大值，根据Mn2+浸出率与温度的关系可知：在温度为70℃达到最大值，故选择的条件是硫酸的浓度为2.1mol/L，t=70℃；‎ ‎(4)步骤②中，若硫酸初始浓度小于1.8mol/L，反应进行一段时间后，随着反应进行，溶液的酸性减弱，pH变大，反应产生的Fe3+发生水解反应，生成Fe(OH)3胶体，当聚集到一定程度，就形成Fe(OH)3沉淀析出；‎ ‎(5)根据溶液的pH与不同氢氧化物沉淀的关系可知，在pH=5.4，过滤，滤渣中含有Al(OH)3，Fe(OH)3；‎ ‎(6)在MnSO4粗液中还含有Al3+、Fe3+和Ni2+离子，调整溶液的pH至5.4时，Al3+、Fe3+形成Al(OH)3，Fe(OH)3沉淀析出，溶液中还含有杂质Ni2+离子，要除去杂质，同时不引入新的杂质离子，根据NiCO3、NiS的溶度积常数可知要加入的物质是MnS，通过沉淀的转化达到除杂的目的，故合理选项是d；‎ ‎23．高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。以工业级氧化锌(含Fe2＋、Mn2＋、Cu2＋、Ni2＋、Cd2＋等)为原料，用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下：‎ 已知Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)浸出时，为了提高浸出效率可采用的措施有(写两种)：___________；___________。‎ ‎(2)氧化时，加入KMnO4溶液是为了除去浸出液中的Fe2＋和Mn2＋(溶液中Mn全部转化为MnO2)，请配平下列除去Fe2＋的离子方程式：MnO＋Fe2＋＋ ===MnO2↓＋Fe(OH)3↓＋H＋ ____________ ‎ ‎(3)加入锌粉的目的是_______________________________________________________。‎ ‎(4)已知H2SO4浸出液中，c(Fe2＋)＝5.04 mg·L－1、c(Mn2＋)＝1.65 mg·L－1，加入KMnO4‎ 溶液反应一段时间后，溶液中c(Fe3＋)＝0.56 mg·L－1，若溶液pH＝3，则此时Fe3＋__________(填“能”或“不能”)生成沉淀。‎ ‎(5) 已知：常温下，①Ka1(H2CO3)＝4.3×10-7，Ka2(H2CO3)＝5.6×10-11；②H2R及其钠盐的溶液中，H2R、HR－、R2-分别在三者中所占的物质的量分数(α)随溶液pH的变化关系如图所示。‎ ‎①比较H2R ，HR－，H2CO3三者的酸性强弱_________________________________‎ ‎②NaHR溶液中存在= _______________________‎ ‎【答案】将工业级氧化锌粉碎、搅拌， 增大硫酸浓度，提高浸出温度等 1　3　7　H2O　1　3　5 调节溶液pH，除去溶液中的Cu2＋、Ni2＋、Cd2＋等 不能 H2R ＞HR－＞H2CO3 10-3 ‎ ‎【解析】（1）搅拌、将氧化锌粉碎等可以增大反应物的接触面积，可以提高浸出效率，故答案为：搅拌、将氧化锌粉碎；‎ ‎（3）加入锌粉的目的是：调节溶液pH，除去溶液中Cu2+、Ni2+、Cd2+等； ‎ ‎（4）溶液中c（Fe3+）=0.56mg．L-1，则其物质的量浓度为10-5mol/L，溶液pH=3，则溶液中c（OH-）=10-11mol/L，10-5×（10-11）3=1×10-38

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