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工艺流程
1.硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知:硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O,硼砂得化学式为Na2B4O7·10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼得工艺流程如下。

回答下列有关问题:
(1) 硼砂中B得化合价为　　　,溶于热水后,常用H2SO4调pH至2~3制取H3BO3(硼酸),反应得离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　,X为H3BO3晶体加热脱水得产物,其与Mg反应制取粗硼得化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　,该反应中得氧化剂就是　　　　　　　(填化学式)。
(2) 硼酸就是一种一元弱酸。皮肤上不小心碰到氢氧化钠溶液,一般先用大量水冲洗,然后再涂上硼酸溶液,硼酸与氢氧化钠反应得离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(3) MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热制MgCl2,其目得就是　 。
(4) 制得得粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净得单质硼。现将0、020 g粗硼制成得BI3完全分解,生成得I2用0、30 mol·L1 Na2S2O3(H2S2O3为弱酸)溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液18、00 mL。盛装Na2S2O3溶液得仪器应为
　　　　(填“酸式”或“碱式”)滴定管,该粗硼样品得纯度为　　　　　(提示:I2+2S2O322I+S4O62)。
图2
2.研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分就是MnO2)吸收硫酸厂得尾气SO2,制备硫酸锰得生产流程如图1。
图1

已知:浸出液得pH<2,其中得金属离子主要就是Mn2+,还含有少量得Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其她金属离子。PbO2得氧化性大于MnO2。有关金属离子得半径、形成氢氧化物沉淀时得pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子得效果见图2。
离子
离子半径/pm
开始沉淀时得pH
完全沉淀时得pH
Fe2+
74
7、6
9、7
Fe3+
64
2、7
3、7
Al3+
50
3、8
4、7
Mn2+
80
8、3
9、8
Pb2+
121
8、0
8、8
Ca2+
99

(1) 浸出过程中生成Mn2+反应得化学方程式为　　　　　　　　　　　　。
(2) Fe2+被氧化得过程中主要反应得离子方程式为　 。
(3) 在氧化后得液体中加入石灰浆,用于调节pH,pH应调节至　　　　　范围。
(4) 阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子,请依据图、表信息回答,决定阳离子吸附剂吸附效果得因素有　　 　　　　　　　　　　　等。(任写两点) 
(5) 吸附步骤除去得主要离子为　　　　 　　。
(6) 电解MnSO4、ZnSO4与H4SO4得混合溶液可制备MnO2与Zn,写出阳极得电极反应式:　　　　　　　　　　　　。
3、氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病得治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]得流程如下图所示。
工业ZnO浸出液滤液滤液滤饼ZnO
提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾得还原产物就是MnO2。
回答下列问题:
(1) 反应②中除掉得杂质离子就是　 　　　　,发生反应得离子方程式 为　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　;
在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂得影响就是　 。
(2) 反应③得反应类型为　 　 　　　,过滤得到得滤渣中,除了过量得锌外还有　 　　　　。
(3) 反应④形成得沉淀要用水洗,检查沉淀就是否洗涤干净得方法 就是　 。
(4) 反应④中产物得成分可能就是ZnCO3·xZn(OH)2,取干燥后得滤饼11、2 g,煅烧后可得到产品8、1 g,则x等于　 　　　　。
4.用辉铜矿(主要成分为 Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备难溶于水得碱式碳酸铜得流程如下:

(1) 下列措施就是为了加快浸取速率,其中无法达到目得得就是　　　　(填字母)。
A、 延长浸取时间 B、 将辉铜矿粉碎
C、 充分搅拌 D、 适当增加硫酸浓度
(2) 滤渣Ⅰ得主要成分就是MnO2、S、SiO2,请写出“浸取”反应中生成S得离子方程式:　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3) 研究发现,若先除铁再浸取,浸取速率明显变慢,可能得原因就是　 。
(4) “除铁”得方法就是通过调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3。则加入得试剂A可以就是　　　　　 　(填化学式);“赶氨”时,最适宜得操作方法就是　　　 　　。
(5) “沉锰”(除Mn2+)过程中有关反应得离子方程式为　　　　　　　　　　 　　。
(6) 滤液Ⅱ经蒸发结晶得到得盐主要就是　　　　　(填化学式)。
5.NiSO4·6H2O就是一种绿色易溶于水得晶体,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如下:

(1) 向滤液Ⅰ中加入FeS就是为了生成难溶于酸得硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等杂质,则除去Cu2+得离子方程式为　　　　　　　　　　 　　。
(2) 根据对滤液Ⅱ得操作作答:
①往滤液Ⅱ中加入H2O2发生反应得离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②调滤液ⅡpH得目得就是　　　　　。
③检验Fe3+就是否除尽得操作与现象就是　 。
(3) 滤液Ⅲ溶质得主要成分就是NiSO4,加Na2CO3过滤后得到NiCO3固体,再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4,这两步操作得目得就是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4) 得到得NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作可得到NiSO4·6H2O晶体。
①在进行蒸发浓缩操作时,加热到　　　　　　　　　 　　(描述实验现象)时,则停止加热。
②为了提高产率,过滤后得到得母液要循环使用,则应该回流到流程中
得　　　　　　　　(填“a”、“b”、“c”或“d”)位置。
③如果得到产品得纯度不够,则应该进行　　　　　(填操作名称)操作。
6.某工厂回收电镀污泥[主要成分为Cu(OH)2、Ni(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3与砂土]中得铜与镍,工艺流程如下:

(1) 下列措施可提高步骤①浸出速率得就是　　　 　　(填字母)。
a、 加热　 b、 增大压强　 c、 延长浸出时间　
d、 适当提高硫酸得浓度　 e、 及时分离出产物
(2) 步骤②电解过程中铜粉在　　　　(填“阴”或“阳”)极产生,若始终没有观察到气体生成,则该电解过程得离子方程式为　　　 　　　　　　　　　　　　　　。
(3) 已知FePO4、AlPO4、Ni3(PO4)2得Ksp分别为1、0×1022、1、0×1019、4、0×1031,步骤②所得溶液中c(Ni2+)为0、1 mo1·L1。步骤③反应后溶液中c(PO43)理论上应控制得范围就是　　　　　　　　　　　　　　。
(4) 步骤④得萃取原理为[注:(HA)2为有机萃取剂]NiSO4(水层)+2(HA)2(有机层)Ni(HA2)2(有机层)+H2SO4(水层),为促使上述平衡向正反应方向移动,可采取得具体措施就是　　　 　　　　　　　(写一条即可)。
(5) 该工艺流程中,可以循环使用得物质有　　　　　　　　　　。
答案
1.(1) +3　 B4O72+2H++5H2O4H3BO3
3Mg+B2O32B+3MgO　 B2O3
(2) H3BO3+OHH2BO3+H2O
(3) 防止MgCl2水解生成Mg(OH)2
(4) 碱式　99%
2.(1) SO2+MnO2MnSO4
(2) 2Fe2++MnO2+4H+2Fe3++Mn2++2H2O
(3) 4、7≤pH<8、3
(4) 吸附时间、金属离子半径、金属离子所带电荷(任写两点)
(5) Pb2+、Ca2+
(6) Mn2+2e+2H2OMnO2↓+4H+
3.(1) Fe2+与Mn2+
MnO4+3Fe2++7H2O3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
2MnO4+3Mn2++2H2O5MnO2↓+4H+
铁离子与锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁与锰杂质
(2) 置换反应　镍
(3) 取少量最后一次洗涤滤液于试管中,滴入1~2滴盐酸,再滴入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净
(4) 1
4.(1) A
(2) 2MnO2+Cu2S+8H+S↓+2Cu2++2Mn2++4H2O
(3) Fe3+可催化Cu2S被MnO2氧化
(4) CuO[或Cu(OH)2]　加热
(5) Mn2++HCO3+NH3MnCO3↓+NH4+
(6) (NH4)2SO4
5.(1) FeS+Cu2+CuS+Fe2+
(2) ①2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
②除去Fe3+
③用试管取少量滤液Ⅲ,滴加几滴KSCN溶液,若溶液不变红色,则Fe3+已除净
(3) 增大NiSO4得浓度,利于蒸发结晶(或富集NiSO4)
(4) ①溶液中有少量晶体析出
②d　③重结晶
6.(1) ad
(2) 阴　Cu2++2Fe2+Cu+2Fe3+
(3) 1、0×1014~2、0×1014 mol·L1
(4) 加入有机萃取剂(HA)2
(5) 硫酸与有机萃取剂