已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：
溶液、
溶液、盐酸。按要求回答下列问题：
(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因
(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池
，若能，请写出电极反应式，负极 ，正极 。(若不能，后两空不填)
(3)设计一种以铁和硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图：(需标明电极材料及电池的正负极)
铜是一种重要的金属元素，位于元素周期表第ⅠB族，+1价的铜与氯离子结合的生成的CuCl是一种难溶物质，但它可与过量的Cl－形成可溶于水的络离子[CuCl2]－。含铜最丰富的天然资源是黄铜矿(CuFeS2)。
（1）目前有一种湿法冶炼技术，以黄铜矿为主要原料来生产铜、铁红颜料和可用于橡胶硫化的硫单质，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：
①请完成反应Ⅰ中FeCl3与CuFeS2反应的化学方程式：
CuFeS2 + FeCl3 = +4 + 2S。
②写出反应Ⅳ中发生反应的离子方程式：
。
③反应Ⅲ是FeCO3在空气中煅烧，其化学方程式是
。
④已知Cu+在反应V中发生自身氧化还原反应，歧化为Cu2+和Cu。则反应Ⅴ所得溶液A中含有的溶质有 。
（2）传统工艺从黄铜矿冶炼粗铜的技术，是将精选后的富铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜。与上面湿法冶炼技术方法比较，新方法的优点是 、 。
以白云石（化学式表示为MgCO3·CaCO3）为原料制备Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。
（1）研磨的作用是 。
（2）该工艺中可循环使用的物质是 、 （写化学式）。
（3）白云石轻烧的主要产物是MgO·CaCO3，而传统工艺是将白云石加热分解为MgO和CaO后提取，白云石轻烧的优点是 。
（4）加热反应的离子方程式为 。
（5）①加热反应时，在323k和353k溶液中c(NH4+)与反应时间的关系如下图所示，请在下图画出373k的曲线。
②由图可知，随着温度升高： 。
纳米氧化镁具有特殊的热、光、电、力学和化学等性能，有广泛的应用前景。下图是利用海水制盐的副产品制备纳米氧化镁的流程图。
（1）操作I包括蒸发结晶、____________。
（2）操作I后得到的母液中镁离子浓度为1.8×10－3 mol·L－1，要使镁离子产生沉淀，溶液的pH最低应为_____________。(已知：Ksp[Mg(OH)2]= 1.8×10－11)
（3）反应I中CO(NH2)2与H2O反应生成CO2和NH3·H2O，还发生另一主要化学反应的离子方程式为______________________________。
（4）某科研小组研究反应I在378K～398K时的反应时问、反应物的物质的量配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响。请完成以下实验设计表：
| 实验 编号 |
T/K |
反应 时间/h |
反应物的物质的量配比 n[CO(NH2)2]∶n[MgCl2•6H2O] |
实验目的 |
| ① |
378 |
3 |
3∶1 |
(I)实验①和③探究探究反应物的物质的量配比对产率的影响； (II)实验②和④探究 ； (III)实验②和 探究反应时间对产 率的影响。 |
| ② |
378 |
4 |
4∶1 |
|
| ③ |
378 |
3 |
|
|
| ④ |
398 |
4 |
4∶1 |
（5）下图为反应的温度对纳米MgO产率的影响。请归纳出温度对纳米MgO产率的影响规律________________________________。
铬及其化合物在现代工业上的应用广泛，可用于电镀，鞣制羊毛，皮革；铬还用于照相材料，胶版印刷及化工触媒剂等。但化工废料铬渣对人体健康有很大危害。
Ⅰ：某工厂对制革工业污泥中Cr（III）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3＋、Al3+、Ca2+、Mg2+）：
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 阳离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
Al3+ |
Cu2+ |
Cr3+ |
| 开始沉淀时的pH |
1.9 |
7.0 |
—— |
—— |
4.7 |
—— |
| 沉淀完全时的pH |
3.2 |
9.0 |
11.1 |
8 |
6.7 |
9 （＞9溶解） |
（1）实验室用18.4 mol·L－1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L－1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需 。
（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是 （至少答一点）。
（3）调节溶液的pH=8是为了除去 离子。钠离子交换树脂的原理为：
Mn＋＋nNaR→MRn＋nNa＋，被交换的的杂质离子是 。
（4）Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)
Cr3+(aq)+3OH－(aq)
常温下，Cr(OH)
的溶度积Ksp= c(Cr3+)• c3(OH－)=10－32，要使c(Cr3+)降至10－5mol/L，溶液的pH应调至 。
（5）还原过程发生以下反应（请配平）： Na2Cr2O7＋ SO2＋
= Cr(OH) (H2O)5SO4＋ Na2SO4；
Ⅱ：工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。
其中一种处理方法为电解法：该法用Fe做电极，电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。用Fe做电极的原因为
在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释） 。
水钴矿中除SiO2外，还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084 % CaO。从中提取钴的主要工艺流程如下：
（1）在一定浓度的H2SO4溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如图所示。考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为 小时，最佳的浸出温度为 ℃。
（2）请配平下列除铁的化学方程式：
Fe2(SO4)3+ H2O+ Na2CO3= Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+ Na2SO4+ CO2↑
（3）“除钙、镁”的原理反应为：MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4 ；CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4
已知Ksp（CaF2）=1.11×10－10，Ksp（MgF2）=7.40×10－11，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中
。
（4）“沉淀”中含杂质离子主要有SO42－、F－、 和 ；“操作X”包括 和 。
（5）某锂离子电池正极是LiCoO2，含Li+导电固体为电解质。充电时，Li＋还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6（C6）中（如图所示）。电池反应为LiCoO2+C6 
CoO2+LiC6，写出该电池放电时的正极反应式 。
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