工艺流程模板.docx

1．利用化学原理能够对工厂排放废水、废渣等进行有效检测和合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)处理工艺步骤以下。

其中硫酸浸取液中金属离子关键是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。
(1)试验室用18.4 mol·L－1浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L－1H2SO4溶液，所用玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需_______________________ _。
(2)酸浸时，为了提升浸取率可采取方法有_____________________________
______________________________________________________(答出两点)。
(3)H2O2作用是将滤液Ⅰ中Cr3＋转化为Cr2O72—，写出此反应离子方程式：_____________________________________________________________。
(4)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液pH以下：
阳离子
Fe3＋
Mg2＋
Al3＋
Cr3＋
开始沉淀时pH
2.7
－
－
－
沉淀完全时pH
3.7
11.1
8
9(>9溶解)

加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O72—转化为CrO42—。滤液Ⅱ中阳离子关键有________；但溶液pH不能超出8，其理由是_________________________。
(5)钠离子交换树脂反应原理为Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中金属阳离子是_______________________________。
(6)写出上述步骤中用SO2进行还原时发生反应化学方程式：__________________________________________________。
2．化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石烧渣(关键成份为铁氧化物及少许FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，步骤如 下：

(1)将过程②中产生气体通入下列溶液中，溶液会褪色是________(填选项序号)。
a．品红溶液 b．紫色石蕊溶液 c．酸性KMnO4溶液 d．溴水
(2)过程①中，FeS和O2、H2SO4反应离子方程式为______________________
(3)过程③中，需加入物质是____________；反应化学方程式为_____________________
用溶液Y制绿矾时，可取少许Y溶液于试管中，向试管内加入少许________________溶液，观察溶液是否变为________色，以验证其中是否含有Fe3＋。
(4)在试验室里，完成过程④中____________(填操作名称)，需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等，还需要玻璃仪器有___________________________。
(5)过程⑥中，将溶液Z加热到70～80℃，目标是____________________________________________________。
(6)试验室为测量所得到聚铁样品中铁元素质量分数，进行下列试验：①用分析天平称取2.700 g样品；②将样品溶于足量盐酸后，加入过量氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥、称量，得固体质量为3.495 g。若该聚铁关键成份为[Fe(OH)SO4]n，则聚铁样品中铁元素质量分数为________。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)
3．工业上用粉碎煤矸石(关键含Al2O3、SiO2及铁氧化物)制备净水剂BAC[Al2(OH)nCl6－n]步骤以下：

(1)粉碎煤矸石目标是__________________________________________________；
滤渣Ⅰ关键成份是________(填化学式)。
(2)步骤①在煮沸过程中，溶液逐步由无色变为绿色，此时溶液中有色离子为_____
________(填化学式)；随即溶液又变为棕黄色，相关反应离子方程式为_________；步骤①煮沸装置上方需安装一长导管，长导管作用是__________________________。
(3)步骤②中加入适量Ca(OH)2并控制pH，其目标：一是生成BAC；二是________
_______________________；已知BAC分散质粒子大小在1～100 nm之间，由此区分滤液Ⅰ和BAC两种液体物理方法是________________________；若Ca(OH)2溶液过量，则步骤③得到BAC产率偏低，写出该反应离子方程式： _______________________
(4)若0.1 mol AlCl3在某温度下溶于蒸馏水，当有5%水解生成Al(OH)3溶液时，吸收热量a kJ。写出该过程热化学方程式：____________________________________。
4．亚氯酸钠(NaClO2)是一个关键消毒剂。已知：①NaClO2溶解度随温度升高而增大，合适条件下可结晶析出NaClO2·3H2O，②ClO2沸点为283K，纯ClO2易分解爆炸，③HClO2在25℃时电离程度和硫酸第二步电离程度相当，可视为强酸。图是过氧化氢法生产亚氯酸钠工艺步骤图：

(1)C1O2发生器中所发生反应离子方程式为 ，发生器中鼓入空气作用可能是 (选填序号)。
A．将SO2氧化成SO3增强酸性
B．稀释C1O2以预防爆炸
C．将NaClO3氧化成C1O2
(2)在该试验中用质量浓度来表示NaOH溶液组成，若试验时需要450mLl60g／LNaOH溶液，则在正确配制时，需要称取NaOH质量是 g，所使用仪器除托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒外，还必需有
(3)在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判定NaOH是否过量所需要试剂是
(4)在吸收塔中，可替换H2O2试剂是 (填序号)。
A．Na2O2B．Na2S C．FeCl2D．KMnO4
(5)从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体试验操作依次是 （填操作名称）
5．以白云石（化学式表示为MgCO3·CaCO3）为原料制备氢氧化镁工艺步骤以下：

（1）依据步骤图判定白云石“轻烧”后固体产物关键成份 _____ 。则“轻烧”温度应不超出 _____ 。
（2）步骤图中“加热反应”化学方程式为 _ _________________________ 。
（3）沉淀过程溶液pH=9.5，此时溶液中c(Mg2+)= _______ （已知Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12）。
（4）该工艺中能够循环使用物质是 、 （填化学式）。
（5）传统工艺将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取，该工艺采取轻烧白云石 方法，其优点是 、 。
6．下图是工业上生产碳酸锂部分工艺步骤，请依据步骤图及已知信息回复问题。

②
③多个物质不一样温度下溶解度。

（1）从滤渣1中分离出Al2O3部分步骤以下图所表示，括号表示加入试剂，方框表示所得到物质。写出图中①、②、③表示各物质，步骤II中反应离子方程式是 。

（2）已知滤渣2关键成份有Mg（OH）2和CaCO3，写出生成滤渣2反应离子方程式：
。
（3）向滤液2中加入饱和Na2CO，溶液，过滤后，用“热水洗涤”原因是 。
（4）工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3部分工艺以下。
①将粗产品Li2CO3溶于盐酸作用解槽阳极液，LiOH溶液作阴极液，二者用离子选择半透膜隔开，用惰性电极电解。阳极电极反应式是 。
②电解后向产品LiOH溶液中加入过量NH4HCO，溶液生成Li2CO3反应化学方程式是 。
7．钨是熔点最高金属，是关键战略物资。自然界中钨关键存在于黑钨矿中，其关键成份是铁和锰钨酸盐（FeWO4、MnWO4），还含少许Si、As化合物。由黑钨矿冶炼钨工艺步骤以下：

已知：
①滤渣I关键成份是Fe2O3、MnO2。
②上述步骤中，钨化合价只有在最终一步发生改变。
③常温下钨酸难溶于水。
（1）钨酸盐（FeWO4、MnWO4）中钨元素化合价为____，请写出MnWO4在熔融条件下发生碱分解反应生成Fe2O3化学方程式__________。
（2）上述步骤中向粗钨酸钠溶液中加硫酸中和至pH=10后，溶液中杂质阴离子确SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等，则“净化”过程中，加入H2O2时发生反应离子方程式为____，滤渣Ⅱ关键成份是____。
（3）已知氢氧化钙和钨酸钙（CaWO4）全部是微溶电解质，二者溶解度均随温度升高而减小。下图为不一样温度下Ca（OH）2、CaWO4沉淀溶解平衡曲线，则：

①T1 _____T2（填“>”或“<”）T1时Ksp（CaWO4）=____。
②将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙，发生反应离子方程式为____。
8．利用海水资源进行化工生产部分工艺步骤以下图所表示：

（1）步骤I中，欲除去粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO42－等离子，需将粗盐溶解后，按序加入药品进行沉淀、过滤。其加入药品次序合理是 。
a. Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液 b．NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液
c．NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液 d．BaCl2、Na2CO3、NaOH溶液
（2）步骤Ⅱ中，电解饱和NaCl溶液离子方程式为 。从原子结构角度分析阴极之所以得到H2其根本原因是 。
（3）步骤Ⅲ中，经过化学反应得到NaHCO3晶体。下图为NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3溶解度曲线，其中能表示NaHCO3溶解度曲线是 ，化学反应方程式是 。

（4）步骤Ⅳ中，所得纯碱常含有少许可溶性杂质，提纯它过程以下：将碳酸钠样品加适量水溶解、　　 、　 、过滤、洗涤2-3次，得到纯净Na2CO3•10H2O。
② 对Na2CO3•10H2O脱水得到无水碳酸钠。
已知：Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+ H2O(g) ΔH1= + 58.73 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH1= +473.63 kJ·mol-1
如把该过程中产生气态水液化，将释放热量反补给该生产过程所需能耗，若不考虑能量无效损失，则理论上生产1molNa2CO3只需耗能92.36kJ，由此得出：
H2O(g) = H2O(l) △H=　　　　 。
9．四氧化三铁是一个常见磁性材料，纯净四氧化三铁用来作录音磁带和电讯器材原材料。下图是氧化沉淀法生产Fe3O4 工艺步骤示意图：

已知：①工业绿矾中杂质不溶于水，不参与反应；②Fe(OH)2 +2Fe(OH)3 =Fe3O4 +4H2O 。
请回复下列问题：
（1）铁常见氧化物中可用作颜料化学式是 。
（2）加水溶解过程中，试验室通常使用玻璃仪器有 ，操作A名称是 ，和加水溶解过程中用到不一样玻璃仪器是 。
（3）在工艺步骤中，通入适量空气氧化时化学方程式为 。
（4）由溶液B取得该副产品要经历以下步骤，请排出正确操作次序是 （填字母编号），得到副产品化学式为 。
a．过滤　　b．加热浓缩　c．结晶　　d．冷却 e．洗涤
（5）Fe3O4和稀硝酸恰好完全反应时，氧化剂和还原剂物质量之比为 。
10． ZnO是电镀、涂料、有机合成等化学工业关键原料。某课题组设计由含锌工业废料（含Fe、Cu、Mn等杂质）生产ZnO工艺步骤以下：

已知：黄钠铁矾在pH为1.5，温度为90℃时完全沉淀，且易于过滤。
2Cu +O2 +2H2SO4 == 2CuSO4+2H2O
（1）步骤①浸取液里除含有Zn2+、Mn2+以外，还含有金属离子有 、 ，所加试剂X为Na2SO4和_________混合液。
（2）步骤②可深入氧化除铁，还氧化除去了Mn2+，试写出对应除去Mn2+离子方程式_________________________，步骤③加入试剂是_______，整个工艺步骤中能够循环使用试剂是_____________。
（3）步骤⑤中检验沉淀是否洗涤洁净操作方法是____________________________。
（4）步骤④碳化实际得到是一个碱式碳酸锌[ZnCO3·xZn(OH)2·yH2O]，取该样品7.18 g，充足灼烧后测得残留物质量为4.86 g，将所得气体通入足量澄清石灰水中，得到2.00 g沉淀，则此碱式碳酸锌化学式是________________。
11．将海水淡化和浓海水资源化结合起来是综合利用海水关键路径之一。通常是先将海水淡化取得淡水，再从剩下浓海水中经过一系列工艺步骤提取其它产品。
回复下列问题：
（1）下列改善和优化海水综合利用工艺设想和做法可行是________（填序号）。
①用混凝法获取淡水 ②提升部分产品质量
③优化提取产品品种 ④改善钾、溴、镁等提取工艺
（2）采取“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收。已知该反应不产生CO2，且溴歧化为Br－和BrO3-，则反应离子反应方程式为 。
（3）海水提镁一段工艺步骤以下图：

浓海水关键成份以下：
离子
Na＋
Mg2＋
Cl－
SO42-
浓度/(g·L－1)
63.7
28.8
144.6
46.4
该工艺过程中，脱硫阶段关键反应阳离子________，沉降阶段反应离子方程式为 ，浓海水利用率为90％，则1L浓海水最多可得到产品2质量为________g。
（4）由MgCl2·6H2O制备MgCl2固体时是在氯化氢气体气氛中加热进行，其目标是 。
12．四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金关键原料。由钛铁矿(关键成份是FeTiO3)制备TiCl4等产品一个工艺步骤示意以下：

回复下列问题：
(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有以下反应发生：
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O
Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋
加入铁屑作用是 。
(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶分散质颗粒直径大小在 范围。
(3)若把③中制得固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O平衡常数K＝ 。
(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体热化学方程式： 。
(5)上述工艺含有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺步骤中存在不足之处是 (只要求写出一项)。
(6)依据下表信息，要精制含少许SiCl4杂质TiCl4，可采取 方法。

TiCl4
SiCl4
熔点/℃
－25.0
－68.8
沸点/℃
136.4
57.6

13．四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金关键原料。由钛铁矿(关键成为是FeTiO3)制备TiCl4等产品一个工艺步骤示意以下：

回复下列问题：
往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有以下反应发生：
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色) ＋Fe2＋＋2H2O
Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋
加入铁屑作用是 。
（2）在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶分散质颗粒直径大小在 范围。
（3）若把③中制得固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中Fe(OH)3杂质，还能够制得钛白粉。已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O平衡常数K＝ 。
（4）已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体热化学方程式： 。
（5）上述工艺含有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺步骤中存在不足之处是 (只要求写出一项)。
（6）依据下表信息，要精制含少许SiCl4杂质TiCl4，可采取 方法。

TiCl4
SiCl4
熔点/℃
－25.0
－68.8
沸点/℃
136.4
57.6

14．铬是一个银白色金属，化学性质稳定，以+2、+3和+6价为常见价态．工业上以铬铁矿（关键成份为FeO•Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质）为关键原料生产金属铬和重铬酸钠Na2Cr2O7•2H2O（已知Na2Cr2O7是一个强氧化剂），其关键工艺步骤以下：

查阅资料得悉：
①常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42﹣
②常温下，Ksp[Cr（OH）3]=6.3×10﹣31
回复下列问题：
（1）工业上常采取热还原法制备金属铬，写出以Cr2O3为原料，利用铝 热反应制取金属铬化学方程式 ．
（2）酸化滤液D时，不选择盐酸原因是 ．
（3）固体E关键成份是Na2SO4，依据图分析操作a为 、 ．

（4）已知含+6价铬污水会污染环境．电镀厂产生镀铜废水中往往含有一定量Cr2O72﹣，处理该废水常见还原沉淀法，具体步骤以下：

①Cr（OH）3化学性质和Al（OH）3相同．在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液pH不能过高，是因为 ；
②下列溶液中能够替换上述步骤中Na2S2O3溶液是 （填选项序号）；
A．FeSO4溶液 B．浓H2SO4 C．酸性KMnO4溶液 D．Na2SO3溶液
③调整溶液pH=5时，经过列式计算说明溶液中Cr3+是否沉淀完全 ；
④上述步骤中，每消耗0.1molNa2S2O3转移0.8mole﹣，则加入Na2S2O3溶液时发生反应离子方程式为 ．
15．锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β­锂辉矿(关键成份为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一个工艺步骤以下：

已知：部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时pH：
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
2.7
3.7
9.6
完全沉淀pH
3.7
4.7
11

请回复下列问题：
（1）写出反应Ⅰ中有电子转移化学方程式_________________________；
（2）反应Ⅱ加入碳酸钙作用是_______________；
（3）有同学认为在反应Ⅲ中只需加入碳酸钠溶液也能达成该步骤目标，请叙述你见解和理由 ____________；
（4）上述步骤蒸发浓缩步骤，若在试验室进行该操作，当蒸发浓缩至________出现时，就可停止该操作。
（5）Li和Mg、Be和Al、B和Si这三对元素在周期表中处于对角线位置，对应两元素及其化合物性质有很多相同之处。这种相同性称为对角线规则。步骤③中电解时，阳极产生氯气中会混有少许氧气，原因是___________。
（6）请设计一个从水洗后矿泥中分离出Al2O3步骤：
（步骤常见表示方法为：）
16．硅是带来人类文明关键元素之一，从传统材料到信息材料发展过程中发明了很多奇迹。
（l）新型陶瓷Si3N4熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上能够采取化学气相沉积法，在H2保护下，使SiCI4和N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面，写出该反应化学方程式_ ___。
（2）已知硅熔点是1420℃，高温下氧气及水蒸气能显著腐蚀氮化硅。一个用工业硅（含少许钾、钠、铁、铜氧化物）合成氮化硅关键工艺步骤以下：

①净化N2和H2时，铜屑作用是 ；硅胶作用是__________。
②在氮化炉中3Si（s） +2N2（g） =Si3N4（S） △H= -727.5kJ．mol-l，开始时为何要严格控制氮气流速以控制温度？ ；体系中要通人适量氢气是为了__________。
③X可能是 （选填“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”或“氢氟酸”）。
（3）工业上能够经过以下图所表示步骤制取纯硅：

①整个制备过程必需严格控制无水无氧。SiHCl3遇水能发生猛烈反应，写出该反应化学方程式 。
②假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应I中HCI利用率为90%，反应II中H2利用率为93．75%。则在第二轮次生产中，补充投入HC1和H2物质量之比是 。
17．亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]，俗名黄血盐，可溶于水，不溶于乙醇。在化学试验、电镀、食品添加剂、烧制青花瓷时可用于绘画等方面有广泛用途。已知HCN是一个极弱酸，现有一个用含NaCN废水合成黄血盐关键工艺步骤以下：

（1）常温下，NaCN水溶液pH 7（填“＞”、“＜”、“ = ”），试验室用NaCN固体配制NaCN溶液时，应先将其溶于 溶液，再用蒸馏水稀释。
（2）反应器中发生关键反应化学方程式为 。
（3）步骤中加入Na2CO3溶液后过滤除去弃渣，过滤需要玻璃仪器有烧杯、漏斗、 。
（4）转化器中生成K4[Fe(CN)6]反应类型是 ，相同温度下，溶解度：K4[Fe(CN)6] Na4[Fe(CN)6]（填“＞”“ = ”“＜”），过滤后洗涤K4[Fe(CN)6]使用试剂是 。
（5）试验室常见K4[Fe(CN)6]检验Fe3+，生成难溶盐KFe[Fe(CN)6]，试写出上述反应离子方程式为 。
（6）含有14.7kgNaCN工业废水可生产出9.2kgK4[Fe(CN)6]，则K4[Fe(CN)6]产率是 。
18．镁橄榄石关键成份是Mg2SiO4，电解法促进镁橄榄石固定CO2工艺步骤以下图所表示：
已知：Mg2SiO4(s)+4HCl(aq)2MgCl2(aq)+SiO2(s)+2H2O(l) △H =－49.04 kJ·mol-1
固碳时关键反应方程式为NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq)。

（1）上图方框里操作名称是 ，横线上物质有（填化学式） 。
（2）下列物质中也可用作“固碳”是（填字母序号） 。
A．CaCl2 B．NH3·H2O C．Na2CO3 D．H2O
（3）由下图可知，90 ℃后，镁橄榄石在盐酸中溶解效率下降，分析其原因 。

（4）经分析，所得碱式碳酸镁沉淀中含有少许NaCl。为提纯，可采取方法是 。本步骤中可循环利用物质是（填化学式） 。
（5）另一个橄榄石组成是Mg9FeSi5O20，用氧化物形式可表示为 。
19．聚合硫酸铁铝（PFAS）是一个新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣（关键成份为Fe3O4、FeO、SiO2等）为铁源、粉煤灰（关键成份为Al2O3、Fe2O3、FeO等）为铝源，制备PFAS工艺步骤以下：

（1）“碱溶”时， Al2O3发生反应化学方程式为 。
（2）“酸溶Ⅱ”时，Fe3O4发生反应离子方程式为 。
（3）“滤渣Ⅰ”、“滤渣Ⅱ”在本步骤中能加以利用是 。
（4）“氧化”时应控制温度不超出57℃，其原因是 。
（5）“氧化”时若用MnO2替换H2O2，发生反应离子方程式是 。
（6）酸度对絮凝效果和水质有显著影响．若产品PFAS中残留H2SO4过多，使用时产生不良后果是 。
20．工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后母液(含少许杂质Fe3＋)生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。工艺步骤及相关物质溶解度曲线图：

（1）向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH目标是为了除去Fe3+，怎样确定母液中Fe3+已除尽？
（2）母液Ⅰ溶质关键为__________(填化学式)；固体B关键为 _______________(填化学式)。
（3）步骤中要得到母液Ⅲ和固体A操作为蒸发浓缩、 ，原因是 。
（4）工业酸性废水中含Cr2O72－离子会造成铬污染，排放前先将Cr2O72－还原成Cr3+，并转化成Cr(OH)3除去，工业上采取方法是向废水中加入NaCl，以铁为电极进行电解，同时鼓入空气。结果溶液pH值不停升高，溶液由酸性转变为碱性。
①在以上处理过程中， Cr2O72－转化为毒性较低Cr3+离子方程式为： 。
②在阴极区有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成(已知Ksp Fe(OH)3=4.0×10－38 ，KspCr(OH)3=6.0×10－31)。已知电解后溶液中c(Cr3+)为3×10－5 mol·L－1，则溶液中c(Fe3+)为________mol·L－1。
21．硫酸法是现代氧化铍或氢氧化铍生产中广泛应用方法之一， 其原理是利用预焙烧破坏铍矿物(绿柱石—3BeO· Al2O3·6SiO2及少许FeO等)结构和晶型， 再采取硫酸酸解含铍矿物， 使铍、铝、铁等酸溶性金属进入溶液相， 和硅等脉石矿物初步分离， 然后将含铍溶液进行净化、除杂， 最终得到合格氧化铍( 或氢氧化铍) 产品， 其工艺步骤如右图。

已知：（1）铝铵矾化学式是NH4Al(SO4)2·12H2O（2）铍元素化学性质和铝元素相同
依据以上信息回复下列问题：
（1）熔炼物酸浸前通常要进行粉碎，其目标是： ；
（2）“蒸发结晶离心除铝”若在中学试验室中进行，完整操作过程是_____________________洗涤、过滤。
（3）“中和除铁”过程中“中和”所发生反应离子方程式是__________________，用平衡原了解释“除铁”过程_____________________。
（4）加入“熔剂”除了步骤中方解石外，还能够是纯碱、石灰等。其中， 石灰含有价格和环境保护优势， 焙烧时配料比( m石灰/ m绿柱石) 通常控制为1：3， 焙烧温度通常为1400℃—1500℃ 。若用纯碱作熔剂，SiO2和之反应化学方程式是__________________________，若纯碱加入过多则Al2O3、BeO也会发生反应，其中BeO和之反应化学方程式是_______________________，从而会造成酸浸时消耗更多硫酸，使生产成本升高，结合离子方程式回复成本升高原因_____________________。
22．锶（38Sr）元素广泛存在于矿泉水中，是一个人体必需微量元素，在元素周期表中和20Ca和56Ba同属于第ⅡA族。
（1）碱性：Sr(OH)2 Ba(OH)2（填“＞”或“＜”）；锶化学性质和钙和钡类似，
用原子结构见解解释其原因是 。
（2）碳酸锶是最关键锶化合物。用含SrSO4和少许BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2天青石制备SrCO3，工艺步骤以下（部分操作和条件略）：
Ⅰ．将天青石矿粉和Na2CO3溶液充足混合，过滤；
Ⅱ．将滤渣溶于盐酸，过滤；
Ⅲ．向Ⅱ所得滤液中加入浓硫酸，过滤；
Ⅳ．向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸，充足反应后再用氨水调pH约为7，过滤；
Ⅴ．向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH4HCO3，充足反应后，过滤，将沉淀洗净，烘干，得到SrCO3。
已知：ⅰ．相同温度时溶解度： BaSO4＜SrCO3＜SrSO4＜CaSO4
ⅱ．生成氢氧化物沉淀pH
物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.4
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
①Ⅰ中，反应化学方程式是 。
②Ⅱ中，能和盐酸反应溶解物质有 。
③Ⅳ目标是 。
④下列相关该工艺步骤说法正确是 。
a．该工艺产生废液含较多NH4+、Na+、Cl-、SO42-
b．Ⅴ中反应时，升高温度一定能够提升SrCO3生成速率
c．Ⅴ中反应时，加入NaOH溶液一定能够提升NH4HCO3利用率
23．试验室模拟回收某废旧含镍催化剂（关键成份为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等）生产Ni2O3。其工艺步骤为：

图Ⅰ 图Ⅱ
（1）依据图Ⅰ所表示X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种关键成份，其中“物质X”为 。图Ⅱ表示镍浸出率和温度关系，当浸出温度高于70℃时，镍浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)2含量增大，其原因是 。
（2）工艺步骤中“副产品”化学式为 。
（3）已知相关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全pH以下表：
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
开始沉淀pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全pH
3.7
9.7
9.2

操作B是为了除去滤液中铁元素，某同学设计了以下试验方案：向操作A所得滤液中加入NaOH溶液，调整溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该试验方案进行评价： （若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以更正）。
（4）操作C是为了除去溶液中Ca2+，若控制溶液中F－浓度为3×10－3 mol·L－1，则Ca2+浓度为 ______mol·L－1。（常温时CaF2溶度积常数为2.7×10－11）
（5）电解产生2NiOOH·H2O原理分两步：①碱性条件下Cl－在阳极被氧化为ClO－；②Ni2+被ClO－氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应离子方程式为 。
24．工业上利用废铁屑（含少许氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]工艺步骤以下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液pH以下表：
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4

回复下列问题：
（1）加入过量废铁屑目标是 。
（2）加入少许NaHCO3目标是调整pH，使溶液中________（选填“Fe3＋”、“Fe2＋”或“Al3＋”）沉淀。该工艺步骤中“搅拌”作用是 。
（3）反应Ⅱ离子方程式为 。在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以降低NaNO2用量，O2和NaNO2在反应中均作 。若参与反应O2有11.2 L（标准情况），则相当于节省NaNO2物质量为 。
（4）碱式硫酸铁溶于水后产生Fe(OH)2＋离子，可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应离子方程式为 。
（5）在医药上常见硫酸亚铁和硫酸、硝酸混合液反应制备碱式硫酸铁。依据中国质量标准，产品中不得含有Fe2＋及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2＋，应使用试剂为 。
A．氯水 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液
（6）将11.9 g Mg、Al、Fe组成合金溶于足量NaOH溶液中，合金质量降低了2.7 g。另取等质量合金溶于过量稀硝酸中，生成了6.72 L（标准情况下）NO，向反应后溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2＋、Al3＋、Fe3＋完全转化为沉淀，则