硫酸法是现代氧化铍或氢氧化铍生产中广泛应用的方法之一, 其原理是利用预焙烧破坏铍矿物（绿柱石—3BeO· Al2O3·6SiO2及少量FeO等）的结构与晶型, 再采用硫酸酸解含铍矿物, 使铍、铝、铁等酸溶性金属进入溶液相, 与硅等脉石矿物初步分离, 然后将含铍溶液进行净化、除杂, 最终得到合格的氧化铍（ 或氢氧化铍） 产品, 其工艺流程如右图。
已知：（1）铝铵矾的化学式是NH4Al（SO4）2·12H2O
（2）铍元素的化学性质与铝元素相似
根据以上信息回答下列问题：
（1）熔炼物酸浸前通常要进行粉碎，其目的是：
（2）“蒸发结晶离心除铝”若在中学实验室中进行，完整的操作过程是______________洗涤、过滤。
（3）“中和除铁”过程中“中和”所发生反应的离子方程式是__________________，用平衡原理解释“除铁”的过程___________________________。
（4）加入的“熔剂”除了流程中的方解石外，还可以是纯碱、石灰等。其中, 石灰具有价格与环保优势, 焙烧时配料比（ m石灰/ m绿柱石） 通常控制为1：3, 焙烧温度一般为1400℃—1500℃ 。若用纯碱作熔剂，SiO2与之反应的化学方程式是__________________________，若纯碱加入过多则Al2O2、BeO2也会发生反应，其中BeO与之反应的化学方程式是_______________________，从而会导致酸浸时消耗更多硫酸，使生产成本升高，结合离子方程式回答成本升高的原因___________________________。
铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：
（1）写出反应1的离子方程式________________________， 。
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是___________，反应2的离子方程式为_____________。
（3）E可作为建筑材料，化合物C是___________，写出由D制备冰晶石的化学方程式____________。
（4）电解制铝的化学方程式是______________，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是___________。
铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用图，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：
已知：
①铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；
②溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为：2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O═Na2Al2Si2O8↓+4NaOH
回答下列问题：
（1）溶解铝土矿时，其成分与NaOH溶液发生反应的离子方程式： ．
（2）滤渣A的主要成分为 ；硅酸盐沉淀写成氧化物的形式是 ．
（3）在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂而不使用盐酸的原因是 ．
（4）若该工厂用mkg铝土矿共制得nkgAl（假设每步反应进行完全），则铝土矿中Al2O3的质量分数为 ．
（5）若将铝用酸溶解，下列试剂中最好选用 （填编号）．
| A．浓硫酸 | B．稀硫酸 | C．稀HNO3 | D．浓HNO3 |
（6）电解冶炼铝时用Na3AlF6作助熔剂，Na3AlF6是配合物，其中内界是 ，配位数为 ．
铝是用途广泛的金属材料，目前工业上主要用铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)来制取铝，其常见的过程如下：
请回答下列问题：
（1）沉淀B的化学式为 ，溶液C中阴离子主要是 。
（2）操作Ⅰ是 （填操作名称）
（3）写出①过程中发生反应的离子方程式 。
（4）Al(OH)3沉淀必须进行洗涤才能通过操作Ⅳ获得纯净Al2O3，操作Ⅳ是 （填操作名称），简述洗涤沉淀的操作方法： 。
（5）生产过程中，除水、CaO和CO2可以循环使用外，还可循环使用的物质有 （填化学式）。
（6）电解Al2O3制取金属Al的阳极电极反应式为 。
“烂版液”是制印刷锌板时，用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”(含有少量的Cl－、Fe3＋)，某化学兴趣小组拟用“烂版液”制取Zn(NO3)2·6H2O的过程如下：
已知：Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体，水溶液呈酸性，Zn(NO3)2能与碱反应，得到的产物具有两性。
生成氢氧化物沉淀的pH
| |
Fe(OH)3 |
Zn(OH)2 |
| 开始沉淀时 |
1.5 |
8.0 |
| 完全沉淀时 |
2.8 |
11.1 |
注： 金属离子的起始浓度为0.1 mol/L
回答下列问题：
（1）“烂版液”中溶质的主要成分是Zn(NO3)2，若稀硝酸腐蚀锌板产生的气体为N2O，写出稀硝酸腐蚀锌板反应的主要化学方程式______________________。
（2）在操作①中保持pH＝8的目的是_________________________________。
（3）沉淀Ⅰ的主要成分是___________________________________________。
（4）操作③中调节pH的范围是_______________；目的是_____________________________________。
某工业废液中含有Cu2+、Mg2+、Zn2+等离子，为将其回收利用，再采用了如下工艺
已知Zn(OH)2的性质与Al(OH)3相似
所用试剂在下列试剂中选择
① 铁粉 ②锌粉 ③稀HNO3 ④稀H2SO4 ⑤稀HCl ⑥稀氨水 ⑦NaOH溶液 ⑧石灰水
请回答下列问题：
（1）试剂1、试剂2、试剂3分别可以是________、________、________(填编号)
（2）操作2是_____________、________________、_____________
（3）操作3是______________________________
（4）加过量CO2时发生反应的离子方程式________________________
（5）在金属冶炼方法中方法1是_________方法2是____________
亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等。已知①亚氯酸钠（NaClO2）受热易分解。
②NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。
③纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：
（1）“反应1”需要鼓入空气，空气的作用是_______________
（2）“反应2”的化学方程式为：_______________
（3）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是_______________；结晶后需要对晶体洗涤，为了减少损失，可以用_______洗澡晶体。
（4）从“母液”中可回收的主要物质是___________；
（5）要得到纯的亚氯酸钠晶体（NaClO2·3H2O），对粗产品的必须进行的操作名称__________。
[化学选修2——化学与技术]
信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组，将一批废弃的线路析简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
请回答下列问题：
（1）第①步Cu与酸反应的所有的离子方程式为_______；得到滤渣1的主要成分为___________。
（2）第②步加H2O2的作用是___________，使用H2O2的优点是___________，调溶液pH的目的是使________________生成沉淀。
（3）用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是_______________________。
（4）由滤渣2制取Al2（S04）3•18H2O，探究小组设计了三种方案：
上述三种方案中，________方案不可行，原因是________________从原子利用率角度考虑，__________方案更合理。
下图是传统的工业生产金属铝的基本流程图。结合铝生产的流程图回答下列问题：
（1）工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是________(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品__________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
（2）在金属铝的冶炼中加入冰晶石和氟化钙的目的是________
（3）在冶炼过程中，阳极材料需要定期进行更换，原因是氧化铝溶解并和部分冰晶石发生反应生成Al2OF62－，写出该反应的离子方程式________________。若电解的总反应为2Al2O3+3C
3CO2+4Al，则阳极的电极反应式为_______________。
（4）冰晶石能在碱性溶液中分解，写出冰晶石与足量NaOH溶液反应生成两种钠盐的化学方程式______________。
（5）已知生产1mol铝消耗的电能为1.8x106J，9g铝制饮料罐可回收能量为0.2kJ，则铝制饮料罐的热回收效率η=_____________。（热回收效率= 回收能量/生产耗能x100%）
已知草酸镍晶体（NiC2O4·2H2O）难溶于水，工业上从废镍催化剂（成分主 要是Ni，含有一定量的Al2O3、Fe、SiO2、CaO等）制备草酸镍晶体的流程如图所示：
已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：
| 金属离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Al3+ |
Ni2+ |
| 开始沉淀的pH |
1.1 |
5.8 |
3.0 |
6.8 |
| 完全沉淀的pH |
3.2 |
8.8 |
5.0 |
9.5 |
②Ksp（CaF2）=1.46×10-10
③当某物质模拟高度小于1.0×10-5mol．L-1时，视为完全沉淀．
（1）请写出一种能提高酸浸速率的措施________________________________。
（2）试剂a是一种绿色氧化剂，写出“氧化”时反应的离子方程式____________________。
（3）pH的调控范围为_____________，试用化学反应原理的相关知识解释滤渣Ⅱ的生成。
（4）写出“沉镍”时反应的离子方程式______，证明Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是________，
（5）操作a的内容为___________。
磁材氧化铁的化学名称是氧化铁（Fe2O3），它是电子、电信工业的磁性材料，工业上采用生产钛白粉的下脚料（含大量FeSO4的废液）为原料来制备磁材氧化铁。
已知:煅烧中的化学反应方程式为：FeCO3 → FeO + CO2↑，4FeO + O2 → 2Fe2O3
（1）用98%的H2SO4的配制500mL的20%的H2SO4，所需玻璃仪器是
| A．玻璃棒 | B．烧杯 | C．漏斗 | D．250mL容量瓶 |
E．500mL容量瓶 F．胶头滴管
（2）浓缩结晶后得到的晶体是 （填化学式），A中溶质是 ；此溶液中各
离子的浓度比较大小为： 。
（3） 20%H2SO4和铁皮的作用分别是 。
（4）检验滤液中含有NH4+的方法是 。
（5）写出步骤“合成”中发生的化学变化（用化学方程式表示）： 。
(15分)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得．
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如图1所示：
图1
图2
②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如图2所示：
回答下列问题：
（1）写出反应1的化学方程式 ； 。
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是______，反应2的离子方程式为______；
（3）E可作为建筑材料，化合物C是______，写出由D制备冰晶石的化学方程式______；
（4）电解制铝的化学方程式是______，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是______。
活性ZnO俗称锌白，能改进玻璃的化学稳定性，可用于生产特种玻璃。工业上由粗锌ZnO（含FeO、CuO等）制备ZnO，采取酸浸入、净化除杂、中和沉淀、干燥等步骤，工艺如下：
（1）该流程中物质X可以是下列中的 （ ）
| A．ZnO | B．NaOH | C．Zn（OH）2 | D．Na2CO3 |
（2）已知ZnO为两性氧化物，与氢氧化钠溶液反应可生成可溶性的锌酸盐（ZnO22-),写出反应的离子方程式 ；
（3）写出加入H2O2时发生反应的离子方程式 ；
（4）加入Zn后，过滤所得的滤渣有 ；
（5）上述流程中多次用到了过滤操作，请写出过滤时用到的玻璃仪器： ；
（6）检验滤液A中溶质的阴离子的方法是 。
（7）取碱式碳酸锌水合物6.82g，溶于盐酸中生成二氧化碳448mL（标况下），溶解过程消耗氯化氢0.12摩尔，若该碱式盐中氢元素的质量分数为1.76%，试推测该碱是碳酸锌水合物的化学式是 。
亚氯酸钠（NaClO2）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
（1）Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是 、 （填化学式）。
（2）Ⅱ中反应的离子方程式是 。
（3）A的化学式是 ，装置Ⅲ中A在 极区产生。
（4）ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该制备反应的化学方程式 。
（5）NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液，分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2+的物质的量 。（填“相同”，“不同”或“无法判断”）
二氧化锗一般由四氯化锗水解制得，被广泛用于制作高纯金属锗、化工催化剂及电子器件等。现以含锗烟尘(主要含GeO2、SiO2和ZnO)为原料可制备GeO2，其工艺流程图如下：
已知；GeO2是两性氧化物；GeCl4易水解，沸点为86.6 ℃。
（1）第①步滤渣的主要成分有_ （填化学式），第④步操作所需的玻璃仪器为锥形瓶、牛角管、温度计、酒精灯、冷凝管和_ 。
（2）第③步萃取时，锗的萃取率与
（水相和有机相的体积比）的关系如图所示，从生产成本角度考虑，较适宜的的值为_ 。
（3）第④步加入盐酸的作用_ （答两点即可）。
（4）第⑤步反应的化学方程式是_ 。
（5）检验GeO2·nH2O是否洗涤干净的操作是_
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