1、化工流程专题训练1海水是巨大的化学资源宝库，利用海水可以提取很多物质。利用1：提溴工业用海水晒盐之后的盐卤可提取溴，提取流程如图：(1)吹出塔中热空气能将溴单质吹出的原因是_。蒸馏塔中通入水蒸气进行加热，需要控制温度在90 左右的原因是_。利用2：提镁工业从海水提取食盐和Br2之后的盐卤中除含有Mg2、Cl外，还含有少量Na、Fe2、Fe3、SO和CO(NH2)2等，还可以用来提取MgCl2、MgO、Mg(OH)2等物质，流程如图所示：(2)用NaClO除去尿素CO(NH2)2时，生成物除盐外，还有能参与大气循环的无毒物质，则该反应的化学方程式为_；加入NaClO的另一个作用是_。利用3：淡化
2、工业(3)海水淡化的方法主要有闪蒸法、离子交换法、电渗析法等。离子交换法淡化海水模拟过程如图所示。氢型阳离子交换原理可表示为：HRNa=NaRH；。羟型阴离子交换树脂填充部分存在的反应有：ROHCl=RClOH；_；_。(4)电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示：图中的海水没有直接通入到阴极室中，其原因是_。淡化水在_室(填X、Y、Z、M或N)形成后流出。答案(1)溴单质的沸点低，溴单质易挥发温度过低不利于溴的蒸出，温度过高会蒸出较多水蒸气(2)3NaClOCO(NH2)2=3NaClCO2N22H2O将Fe2氧化为Fe3，并形成Fe(OH)3(3)2ROHSO=R2
3、SO42OHHOH=H2O(4)海水中含有较多的Mg2、Ca2等阳离子，阴极放电产生OH，容易生成Mg(OH)2和Ca(OH)2等沉淀附着在电极表面或堵塞交换膜Y、M解析(1)吹出塔中热空气能将溴单质吹出的原因是由于液溴沸点低，易挥发。蒸馏塔中通入水蒸气进行加热，需要控制温度在90 左右是由于温度过低不利于溴的蒸出，而温度过高会蒸出较多水蒸气。(2)加入的NaClO具有强氧化性，尿素具有还原性，在NaClO除去尿素CO(NH2)2时，二者发生氧化还原反应，产生CO2、N2、H2O、NaCl，根据得失电子守恒、原子守恒，可得反应方程式为3NaClOCO(NH2)2=3NaClCO2N22H2O；
4、在提取盐后的盐卤水中含有还原性微粒Fe2，而NaClO具有强氧化性，能够将Fe2氧化产生Fe3，同时NaClO是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，Fe3与水解产生的OH结合形成Fe(OH)3沉淀，因此加入NaClO的另一个作用是将Fe2氧化为Fe3，并形成Fe(OH)3沉淀除去。(4)海水为混合物，其中含有大量的Mg2、Ca2等阳离子，而阴极在电解时水放电产生H2同时会产生OH，OH易与Mg2、Ca2反应生成Mg(OH)2和Ca(OH)2等沉淀附着在电极表面或堵塞交换膜，因此不能将海水直接通入到阴极室；X、Y、Z、M中均加入海水，根据电解装置可知左侧为电解池的阳极，右侧为阴极，溶液中的阳离子向阴极
5、移动，阴离子向阳极移动，由此可分析Y中的Cl会通过阴离子交换膜进入左侧X室，而其中的Na则通过阳离子交换膜进到右侧Z中；同理M中的阳离子Na会通过阳离子交换膜进到右侧阴极区N中，其中的阴离子Cl会通过阴离子交换膜进入Z中，而Z中的阴、阳离子都无法透过相应的交换膜，因此能得到淡水的是Y、M，而Z中的氯化钠浓度增大。2锆及其化合物作为新材料，具有相当重要的意义。氧氯化锆(ZrOCl2)是制备锆系列材料的一种重要中间产品，用锆英砂(主要成分ZrSiO4)制备水合氧氯化锆有多种方法，目前使用较多的是“一酸一碱法”，其主要流程如图：已知：Na2ZrO3在强碱性的介质中不溶解或水解；硅酸和原硅酸都具有吸附
6、性。回答下列问题：(1)“碱烧”过程中生成“碱熔料”的化学方程式为_。(2)“水洗压滤”工艺可以将30%70%的硅除去，如图表示的是各种工艺变化对水洗除硅率的影响，则为了提高除硅率应采取的措施是_(任意回答两条即可)。(3)硅的去除还有一部分是通过上述流程中的_工艺实现的，这一部分硅转化成的物质是_(填化学式)。(4)水洗压滤的主要目的是除硅，则转型压滤的主要目的是除去_，转型压滤过程中生成ZrO(OH)2的离子方程式为_。(5)操作M包括_、过滤、洗涤、干燥；上述工艺若不加改进，锆的损失会比较大，为了减少锆的损失，应该改进的措施是_。(6)称取3.220 g产品(水合氧氯化锆)，溶于盐酸配制
7、成1 000 mL溶液，取25 mL于锥形瓶中，加热至90 以上，并滴入2滴二甲酚橙指示剂，趁热用0.012 5 molL1EDTA标准溶液滴定，当溶液由红色变为黄色且半分钟不褪色时，消耗EDTA溶液20 mL。计算水合氧氯化锆的化学式为_(EDTA与ZrO2在上述条件下以11比例反应；锆的相对原子质量为91)。答案(1)ZrSiO44NaOHNa2SiO3Na2ZrO32H2O(或ZrSiO46NaOHNa4SiO4Na2ZrO33H2O)(2)水料比在3141之间均可；混合后立即搅拌；搅拌时间3060 min均可(3)“转型压滤”和“酸化压滤”H2SiO3(或H4SiO4)(4)钠(或Na
8、或氯化钠)Na2ZrO32H=2NaZrO(OH)2(5)蒸发浓缩、冷却结晶将滤渣洗涤，并将洗涤液并入母液中，重复操作M(6)ZrOCl28H2O解析(6)根据题意，25 mL产品溶液消耗EDTA标准溶液的物质的量为0.02 L0.012 5 molL10.000 25 mol，由于EDTA与ZrO2在上述条件下以11比例反应，则ZrO2的物质的量为0.000 25 mol，则3.220 g产品(水合氧氯化锆)中水合氧氯化锆的物质的量为0.000 25 mol0.01 mol，氧氯化锆的物质的量也为0.01 mol，因此所含结晶水的质量为3.22 g0.01 mol178 gmol11.44
9、g，则水的物质的量为0.08 mol，则氧氯化锆与水的物质的量之比为0.01 mol0.08 mol18，则水合氧氯化锆的化学式为ZrOCl28H2O。3Ni(OH)2作为合成镍钴锰三元电极材料的原料，工业上可用红土镍矿(主要成分为NiO、FeO、Fe2O3、MgO和SiO2)制备，工艺流程如图所示。回答下列问题：(1)“滤渣1”的成分为_(写化学式)。(2)“除铁”中，加入NaClO的目的是_，为了证明加入NaClO已足量，可选择的试剂是_ (填字母)。aKSCN溶液、氯水bK3Fe(CN)6 溶液cNaOH溶液 (3)已知“滤渣2”的成分为黄钠铁矾，其化学式为NaFe3(SO4)2(OH)
10、6，则“除铁”中“Na2CO3/”条件下生成滤渣2的离子方程式为_。(4)“除镁”中，若溶液pH过小，Mg2沉淀不完全，原因是_。(5)“沉镍”的离子方程式为_。(6)以镍钴锰三元材料(可简写为Li1nMO2)为一极电极材料的新型锂电池工作原理如图所示，放电时总反应为Li1nMO2LinC6 LiMO26C，则充电时b极的电极反应式为_。答案(1)SiO2(2)将Fe2氧化成Fe3b(3)Na3Fe32SO3H2O3CO=NaFe3(SO4)2(OH)63CO2(4)F与H结合形成弱电解质HF，MgF2Mg22F平衡向右移动(5)Ni22HCO=NiCO3CO2H2O(6)LiMO2ne=Li
11、1nMO2nLi解析(2)加入NaClO可以将Fe2氧化成Fe3，便于除去；当NaClO足量时，溶液Fe元素以Fe3的形式存在，不含Fe2，所以只要证明溶液中没有Fe2就可以说明NaClO足量；由于溶液中存在Fe3，所以滴加KSCN溶液溶液会显红色，再加氯水没有明显变化，无法检验Fe2，故不选a；Fe2可以和K3Fe(CN)6溶液生成蓝色沉淀，故b合适；加NaOH溶液会产生Fe(OH)3沉淀，即便有Fe2，产生的Fe(OH)2沉淀也会被迅速氧化，而且Fe(OH)3沉淀的颜色会覆盖掉Fe(OH)2的颜色，所以无法通过NaOH溶液判断是否有Fe2，故不选c。(3)反应物有Fe3、Na2CO3、SO
12、等，产物有NaFe3(SO4)2(OH)6，产物中的OH说明该反应过程有Fe3与CO的相互促进水解，所以产物应该还有CO2，根据元素守恒可得离子方程式为Na3Fe32SO3H2O3CO=NaFe3(SO4)2(OH)63CO2。(4)F与H结合形成弱电解质HF，MgF2Mg22F平衡向右移动，导致镁离子沉淀不完全。(5)沉镍时反应有Ni2、NH4HCO3，产物有NiCO3说明不是相互促进水解，而是Ni2与HCO电离出的CO结合生成NiCO3沉淀，促进HCO的电离，同时产生大量的氢离子，而氢离子又和HCO反应生成二氧化碳和水，所以离子方程式为Ni22HCO=NiCO3CO2H2O。4钼酸钠晶体(
13、Na2MoO42H2O)是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是MoS2，含少量PbS等)制备钼酸钠的途径如图所示：(1)Na2MoO42H2O中钼元素的化合价是_。(2)焙烧过程发生的主要反应为MoS2O2MoO3SO2(未配平)，该反应的氧化产物是_(填化学式)。(3)碱浸时生成Na2MoO4和一种气体A，该气体的电子式为_；沉淀时加入Na2S溶液的目的是_。(4)焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉，图1为各炉层固体物料的物质的量的百分数()。第6层焙烧炉中所得MoO3与MoO2的物质的量之比为_。(5)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在
14、三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图2：使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为_。随着盐酸和硫酸浓度的增大，碳素钢在两者中腐蚀速率产生明显差异的主要原因是_。空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在碳钢表面形成FeMnO4Fe2O3保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀，除需要加入钼酸盐外还需加入NaNO2。则NaNO2的作用是_。答案(1)6(2)MoO3和SO2(3)除去Pb2(4)13(5)11Cl有利于碳钢的腐蚀，SO不利于碳钢的腐蚀，使得钢铁在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸替代空气中氧气起氧化剂作用解析(2)焙烧过程中MoS2和O2反应生成MoO3和SO2，Mo元素的化
15、合价从2价升高到6价、S元素的化合价从1价升高到4价，O元素的化合价从0价降低到2价，根据得失电子守恒和原子守恒，配平后的化学方程式为2MoS27O22MoO34SO2，该反应的还原剂是MoS2，则氧化产物是MoO3和SO2。(3)由流程图可知，碱浸时MoO3与Na2CO3反应生成一种气体A和Na2MoO4，可推知碱浸时发生了反应：MoO3CO=MoOCO2，则A为CO2，电子式为；流程图中“沉淀时”加入Na2S溶液后再过滤，得到的滤液中已经不含铅元素，则铅元素转移到废渣中，即废渣含PbS，加入Na2S溶液目的是除去Pb2。(4)第6层焙烧炉中所得含钼元素产物有MoS2、MoO3与MoO2，其
16、中MoS2与MoO3物质的量百分数均为20%，则MoO2物质的量百分数为60%，则MoO3与MoO2的物质的量之比为13。(5)根据图像知当缓蚀剂中钼酸钠和月桂酰肌氨酸均为150 mgL1时碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为11。随着盐酸和硫酸浓度的增大，碳素钢在两者中腐蚀速率产生明显差异，则二者主要的差别为阴离子不同，可以推测其主要原因是Cl有利于碳钢的腐蚀，SO不利于碳钢的腐蚀，使得钢铁在盐酸中的腐蚀速率明显快于在硫酸中的腐蚀速率。空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在碳钢表面形成FeMnO4Fe2O3保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀，除需要加入钼酸盐外还需加入N
17、aNO2。则NaNO2的作用是替代空气中氧气起氧化剂作用，以便在碳钢表面形成FeMnO4Fe2O3保护膜。5 (2020深圳外国语学校高三4月测试)铍铜是广泛应用于制造高级弹性元件的良好合金。某科研小组从某废旧铍铜元件(含25%BeO、71%CuS、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的工艺流程如下：已知：.铍、铝元素化学性质相似；BeCl2熔融时能微弱电离；.常温下部分难溶物的溶度积常数如下表：难溶物Cu(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2溶度积常数(Ksp)2.210204.010382.11013(1)滤液A的主要成分除NaOH外，还有_(填化学式)，写出反应中含铍化合物与过量盐
18、酸反应的离子方程式：_。(2)滤液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl，为提纯BeCl2，最合理的实验步骤顺序为_(填字母)。a加入过量的氨水b通入过量的CO2c加入过量的NaOHd加入适量的HCle洗涤 f过滤从BeCl2溶液中获得BeCl2的晶体易带结晶水，但是将BeCl2晶体与SOCl2(易水解，产物之一能使品红褪色)混合可得无水BeCl2，请从平衡移动角度解释原因：_。(3)MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质，写出反应中CuS发生反应的化学方程式：_。(4)滤液D中c(Cu2)2.2 molL1、c(Fe3)0.008 0 molL1、c(Mn2)0.010 molL1，缓
19、慢通氨气调节pH可将其依次分离(体积变化忽略不计)。当Cu2恰好完全沉淀c(Cu2)1.0105 molL1时，溶液中约为_。(4.7，保留两位有效数字)(5)电解NaClBeCl2混合熔盐可制备金属铍。电解过程中，加入氯化钠的目的是_。电解得到的Be蒸气中约含1%的Na蒸气，除去Be中少量Na的方法为_。已知部分物质的熔沸点如下表：物质熔点(K)沸点(K)Be1 5513 243Na3701 156答案(1)Na2BeO2、Na2SiO3BeO4H=Be22H2O(2)afedSOCl2H2OSO22HCl，SOCl2能吸收水，同时产生HCl，抑制BeCl2的水解(3)MnO2CuS2H2S
20、O4=MnSO4SCuSO42H2O(4)2.61010(5)增强熔融物的导电性可以控制温度在1 1563 243 K之间冷却解析(2)滤液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl，为提纯BeCl2，可先加入过量的氨水生成Be(OH)2，过滤，洗涤后再加入盐酸，可生成BeCl2，操作顺序为afed。已知SOCl2易水解，产物之一能使品红褪色，发生的反应为SOCl2H2OSO22HCl，则SOCl2能吸收水，同时产生HCl，抑制BeCl2的水解。(4)已知KspCu(OH)2 2.21020，当Cu2恰好完全沉淀c(Cu2)1.0105molL1时，c(OH)molL1；则根据KspFe(OH)3
21、4.01038，可知溶液中c(Fe3)molL1，故溶液中1.01052.61010。(5) 熔融的NaCl能导电，则电解过程中，加入氯化钠能增强熔融物的导电性。电解得到的Be蒸气中约含1%的Na蒸气，由表中熔沸点可知，除去Be中少量Na的方法为控制温度在1 1563 243 K之间冷却。6. 钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以3、4、5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Fe3Fe2Al3Mn2开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.2
22、9.04.710.1回答下列问题：(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是_。(2)“酸浸氧化”中，VO和VO2被氧化成VO，同时还有_离子被氧化。写出VO转化为VO反应的离子方程式_。(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为V2O5 xH2O，随滤液可除去金属离子K、Mg2、Na、_，以及部分的_。(4)“沉淀转溶”中，V2O5 xH2O转化为钒酸盐溶解。滤渣的主要成分是_。(5)“调pH”中有沉淀产生，生成沉淀反应的化学方程式是_。(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是_。答案(1)加快酸浸氧化反应速率(促进氧化完全)(2) Fe2VOMnO22H=VOMn2H2
23、O(3) Mn2Fe3、Al3(4)Fe(OH)3(5)NaAlO2HClH2O=NaClAl(OH)3(6)利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全解析(1)“酸浸氧化”过程中钒矿粉、MnO2和30% H2SO4发生反应，常温下反应速率较小，加热的目的是加快酸浸氧化反应速率。(2)Fe3O4与稀硫酸反应：Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O，“酸浸氧化”过程中，Fe2具有还原性，也能被MnO2氧化生成Fe3。VO被氧化为VO，MnO2则被还原为Mn2，溶液呈酸性，结合守恒规律，写出离子方程式：VOMnO22H=VOMn2H2O。(3)由表中数据可知，Mn2开始沉淀的pH为8.1，Al
24、3开始沉淀的pH为3.0，沉淀完全的pH为4.7，Fe3沉淀完全的pH为3.2。“中和沉淀”中调节pH3.03.1，钒水解并沉淀为V2O5xH2O，此时Mn2不沉淀，Al3部分沉淀，Fe3几乎沉淀完全，故随滤液除去的金属离子有K、Mg2、Na、Mn2及部分Al3、Fe3。(4)滤饼中含V2O5xH2O、Fe(OH)3和少量Al(OH)3，“沉淀转溶”中，加入NaOH溶液，调节pH13，V2O5xH2O转化为钒酸盐溶解，Al(OH)3转化为NaAlO2，故滤渣的主要成分是Fe(OH)3。(5)滤液中含有NaAlO2、NaVO3，“调pH”中加入HCl，调节pH8.5，此时NaAlO2HClH2O
25、=Al(OH)3NaCl。(6)NH4VO3存在沉淀溶解平衡：NH4VO3(s)NH(aq)VO(aq)，“沉钒”中加入过量NH4Cl，增大c(NH)，有利于NH4VO3结晶析出(同离子效应的应用)。7. (2020全国卷，27)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO47H2O)：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Ni2Al3Fe3Fe2开始沉淀时(c0.01 molL1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全时(c1.0105 molL1)的pH8.74.73.2
26、9.0回答下列问题：(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是_。为回收金属，用稀硫酸将“滤液”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式_。(2)“滤液”中含有的金属离子是_。(3)“转化”中可替代H2O2的物质是_。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即，“滤液”中可能含有的杂质离子为_。(4)利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp_(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2浓度为1.0 molL1，则“调pH”应控制的pH范围是_。(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式_。(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、
27、循环使用，其意义是_。答案(1)除去油脂，溶解铝及其氧化物AlOHH2O=Al(OH)3(2)Ni2、Fe2、Fe3(3)O2或空气Fe3(4)0.01(107.214)2或105(108.714)23.26.2(5)2Ni2ClO4OH=2NiOOH ClH2O(6)提高镍的回收率解析(1)因为废镍催化剂表面沾有油脂，所以“碱浸”的目的是除去油脂，同时还可以溶解催化剂中混有的铝及氧化铝杂质。滤液中存在的金属元素只有铝元素，铝元素以AlO的形式存在，当加酸调到中性时，发生反应的离子方程式为AlOHH2O=Al(OH)3。(2)滤饼加稀硫酸酸浸，产生的滤液中的金属离子有Ni2、Fe2、Fe3。(
28、3)过程中加入H2O2的目的是氧化Fe2，由于Fe2的还原性强，能与氧气反应，因此也可以用氧气或空气代替H2O2。如果过程中先“调pH”后“转化”，结合金属离子沉淀的有关pH数据可知，当调节pH小于7.2时，Fe2不能形成沉淀，加入H2O2后Fe2被氧化为Fe3，因此滤液中可能混有Fe3。(4)根据溶度积的表达式得KspNi(OH)2c(Ni2)c2(OH)0.01(107.214)2或105(108.714)2。当溶液中c(Ni2)1.0 molL1时，c(OH)107.8，c(H)106.2，pHlg c(H)lg 106.26.2。所以当pH6.2时，Ni2开始产生沉淀，根据流程图可知，
29、调pH的目的是让Fe3沉淀完全，所以需要调节pH大于3.2，综合分析，应控制pH的范围为3.26.2。(6)分离出硫酸镍晶体后的母液中仍有Ni2，采用循环使用的意义是提高镍的回收率。8. 2020新高考全国卷(山东)，16用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：已知：MnO2是一种两性氧化物；25 时相关物质的Ksp见下表。物质Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp11016.311038.611032.311012.7回答下列问题：(1)软锰矿预先粉碎的目的是_，MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方
30、程式为_。(2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是_。(3)滤液可循环使用，应当将其导入到_操作中(填操作单元的名称)。(4)净化时需先加入的试剂X为_(填化学式)，再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_(当溶液中某离子浓度c1.0105 molL1时，可认为该离子沉淀完全)。(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为_。答案(1)增大接触面积，充分反应，提高反应速率MnO2BaSH2O=Ba(OH)2MnOS(2)过量的MnO2消耗了产生的Ba(OH)2(3)蒸发(4)H2O24.9(5)
31、Mn2HCONH3H2O=MnCO3NHH2O解析(1)软锰矿粉碎后，表面积增大，即在反应中增大了反应物的接触面积，一是可以使之充分反应；二是可以提高反应速率。由题给信息可知，反应物有MnO2、BaS，生成物有MnO；由流程图中给出的信息可知，生成物中还有Ba(OH)2和硫黄。根据原子守恒和得失电子守恒，可写出该反应的化学方程式MnO2BaSH2O=MnOBa(OH)2S。(2)增大MnO2与BaS的投料比，S的量达到最大值后不再变化，说明过量的MnO2与S不反应；Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，说明过量的MnO2与Ba(OH)2发生了反应，消耗了产生的Ba(OH)2。(3)滤液中还含有
32、未结晶的Ba(OH)2，可循环使用，应将其导入蒸发操作中。(4)软锰矿中含有的Fe3O4、Al2O3杂质与硫酸反应生成FeSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3，要除去Fe2，应先将Fe2氧化为Fe3，为了不引入其他杂质，加入的氧化剂X可选用H2O2。因Fe(OH)3和Al(OH)3的组成相似，且Fe(OH)3的Ksp小于Al(OH)3的，因此当Al3完全沉淀时，Fe3也完全沉淀，由KspAl(OH)311032.3可知，c(Al3)c3(OH)11032.3，由题意知，当c(Al3)1.0105 molL1时沉淀完全，可求得c(OH)1109.1 molL1，即c(H)1104.9
33、molL1，pH的理论最小值为4.9。(5)由流程图提供的信息可知，碳化时的反应物有碳酸氢铵、氨水、Mn2，生成物有MnCO3，由此可写出该反应的离子方程式为Mn2HCONH3H2O= MnCO3NHH2O。9氧化铍(BeO)常温下为不溶于水、易溶于强酸和强碱的固体，除用作耐火材料外，还可以用于制霓虹灯和铍合金。工业上以硅铍石(主要含有BeO、SiO2、MgO，还含有少量Al2O3和Fe2O3)制备高纯度BeO的流程如图所示：已知：BeO为离子化合物，熔点为2 350 ，BeCl2和NaCl等比例混合的固体混合物在350 即可熔化；不同金属阳离子在D2EHPA中的溶解性如下表所示：Be2Mg2
34、Fe3Al3D2EHPA中的溶解性易溶难溶微溶微溶请回答下列问题：(1)“滤渣1”的主要成分为_(填化学式)。“残液”中含量最多的金属元素为_(填名称)。(2)“萃取”后铍元素以Be(HX2)2的形式存在于有机相中，“反萃取”后以(NH4)2Be(CO3)2的形式存在于水相中，则“反萃取”时含铍微粒发生反应的化学方程式为_。(3)“净化”时需将反萃取液加热到70 ，加热到70 的目的为_。(4)由2BeCO3Be(OH)2制备高纯BeO的方法是_。(5)BeO的电子式为_。工业上常采用电解熔融BeCl2与NaCl等比例混合物的方法制备金属Be，不采用电解熔融BeO制备的主要原因为_。答案(1)
35、SiO2镁(2)Be(HX2)22(NH4)2CO3=(NH4)2Be(CO3)22NH4HX2(3)使被萃取的少量Fe3和Al3水解为对应的氢氧化物而被除去(4)高温煅烧(5)BeO熔点高，熔融时能耗高，增加生产成本解析(1) BeO、SiO2、MgO、Al2O3和Fe2O3，只有SiO2与硫酸不反应，所以“滤渣1”的主要成分为SiO2。根据不同金属阳离子在D2EHPA中的溶解性表，Mg2难溶于D2EHPA，“残液”中含量最多的金属元素为镁。(2)“萃取”后铍元素以Be(HX2)2的形式存在于有机相中，“反萃取”后以(NH4)2Be(CO3)2的形式存在于水相中，则“反萃取”时Be(HX2)2和(NH4)2CO3反应生成(NH4)2Be(CO3)2，反应的化学方程式为Be(HX2)22(NH4)2CO3=(NH4)2Be(CO3)22NH4HX2。(3) “净化”时需将反萃取液加热到70 ，加热促进水解，加热到70 的目的是使被萃取的少量Fe3和Al3水解为对应的氢氧化物而被除去。(5)BeO是离子化合物，电子式为；BeCl2和NaCl等比例混合的固体混合物在350 即可熔化，BeO为离子化合物，熔点为2 350 ，BeO熔点高，熔融时能耗高，增加生产成本，所以工业上常采用电解熔融BeCl2与NaCl等比例混合物的方法制备金属Be。