钛及其合金具有密度小，强度高，耐腐蚀等优良性能，被广泛用于航天、航空、航海、石油化工、医药等部门，因此，钛被誉为第三金属和战略金属。从钛铁矿提取金属钛(海绵钛)的主要工艺过程如下：
(1)钛铁矿的主要成分是FeTiO3，第一步发生的反应：
，在FeTiO3 (钛酸亚铁)中，钛的化合价为___________ 。
(2)第二步：二氧化钛在高温下与焦炭、氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳，写出化学方程式：___________ ，还原产物是___________ 。
(3)用镁在高温下还原四氯化钛，该反应的环境要求是___________ ；写出化学方程式：___________ 。
(4)菱镁矿(主要成分是碳酸镁)煅烧后与焦炭混合在氯化器中高温下通入氯气生成氯化镁，电解熔融氯化镁得到镁。写出菱镁矿煅烧及氯化制取氯化镁的化学方程式：___________ ；___________ 。
(1)钛铁矿的主要成分是FeTiO3，第一步发生的反应：
，在FeTiO3 (钛酸亚铁)中，钛的化合价为(2)第二步：二氧化钛在高温下与焦炭、氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳，写出化学方程式：
(3)用镁在高温下还原四氯化钛，该反应的环境要求是
(4)菱镁矿(主要成分是碳酸镁)煅烧后与焦炭混合在氯化器中高温下通入氯气生成氯化镁，电解熔融氯化镁得到镁。写出菱镁矿煅烧及氯化制取氯化镁的化学方程式：
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湖南省长沙市湖南师范大学附属中学2021-2022学年高三上学期第一次月考化学试题湖北省麻城市实验高级中学2021-2022学年高二上学期9月月考化学（B卷）试卷（已下线）专题06 钛铬锰元素拓展之工业流程大题-【微专题·大素养】备战2022年高考化学核心突破（元素拓展综合题）
更新时间：2021-09-14 23:34:34
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】用低品铜矿(主要含CuS、FeO)制备Cu2O的一种工艺流程如图：
(1)“酸浸”中CuS发生反应的化学方程式为_____ 。
(2)“调pH”后滤液中Fe3+刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol·L-1认为沉淀完全)，此时pH约为_____ 。[Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38]
(3)“除锰”时的离子方程式为_____ 。
(4)“还原”前需测定铜氨离子｛[Cu(NH3)4]2+｝的浓度来确定水合肼的用量。准确量取20.0mL除去Mn2+的铜氨溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取25.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加3mol·L-1H2SO4至pH为3～4，加入过量KI固体。以淀粉溶液为指示剂，生成的碘用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应为2Cu2++4I-=2CuI+I2，I2+2S2O
=2I-+S4O
)，重复2～3次，平均消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。计算铜氨溶液的物质的量浓度_____ (写出计算过程)。
(5)保持其它条件不变，水合肼浓度对Cu2O的产率的影响如图所示。水合肼浓度大于3.25mol·L-1时Cu2O的产率下降，[Cu(NH3)4]2+的转化率仍增大，可能的原因是_____ 。
(1)“酸浸”中CuS发生反应的化学方程式为
(2)“调pH”后滤液中Fe3+刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol·L-1认为沉淀完全)，此时pH约为
(3)“除锰”时的离子方程式为
(4)“还原”前需测定铜氨离子｛[Cu(NH3)4]2+｝的浓度来确定水合肼的用量。准确量取20.0mL除去Mn2+的铜氨溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取25.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加3mol·L-1H2SO4至pH为3～4，加入过量KI固体。以淀粉溶液为指示剂，生成的碘用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应为2Cu2++4I-=2CuI+I2，I2+2S2O
=2I-+S4O)，重复2～3次，平均消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。计算铜氨溶液的物质的量浓度(5)保持其它条件不变，水合肼浓度对Cu2O的产率的影响如图所示。水合肼浓度大于3.25mol·L-1时Cu2O的产率下降，[Cu(NH3)4]2+的转化率仍增大，可能的原因是
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解答题-工业流程题
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(0.65)
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解题方法
【推荐2】锶有“金属味精”之称。以天青石(主要含有SrSO4和少量Fe2O3、MgO杂质)生产氢氧化锶的工艺如下：
已知氢氧化锶在水中的溶解度：
(1)隔绝空气烧时SrSO4只被还原成SrS，化学方程式为___________ 。
(2)盐酸酸浸是将SrS溶解、脱硫，溶解过程中SrS与盐酸发生复分解反应生成SrCl2，并将硫元素以气体的形式脱去，该含硫气体的化学式为___________ 。
(3)除杂时采取“趁热过滤”的目的是___________ 。从趁热过滤后的滤液中获取氢氧化锶的步骤是：___________ 、过滤、洗涤、干燥。
(4)取100g天青石样品，样品中含有质量分数为5%的杂质，酸浸步骤中有80%的Sr溶解，其他步骤均100%转化没有损耗，理论上可以获取纯净的氢氧化锶质量的计算表式为___________ 。
(5)Sr和Ca的化学性质比较类似，推测SrO与水发生反应的化学方程式___________ 。取1.04g的SrO制得氢氧化锶的饱和溶液，维持温度为10℃，需要加水的质量为___________ g。
已知氢氧化锶在水中的溶解度：
| 温度(℃) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
| 溶解度(g) | 0.91 | 1.22 | 1.77 | 2.64 | 3.95 | 8.42 | 20.2 | 44.5 | 91.2 |
(1)隔绝空气烧时SrSO4只被还原成SrS，化学方程式为
(2)盐酸酸浸是将SrS溶解、脱硫，溶解过程中SrS与盐酸发生复分解反应生成SrCl2，并将硫元素以气体的形式脱去，该含硫气体的化学式为
(3)除杂时采取“趁热过滤”的目的是
(4)取100g天青石样品，样品中含有质量分数为5%的杂质，酸浸步骤中有80%的Sr溶解，其他步骤均100%转化没有损耗，理论上可以获取纯净的氢氧化锶质量的计算表式为
(5)Sr和Ca的化学性质比较类似，推测SrO与水发生反应的化学方程式
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】MnSO4在染料、造纸等领域中应用广泛。以软锰矿(主要成分为MnO2，含铁的化合物等杂质)和闪锌矿(主要成分ZnS)为原料，制备硫酸锰的流程如图：
(1)请列出两种提高“酸浸”速率的方法：______ 、______ 。
(2)闪锌矿的主要作用是______ 。
(3)写出“除铁”过程中发生的主要反应的离子方程式：______ 。
(4)“滤渣2”的主要成分包括______ 、______ 。
(5)从MnSO4溶液中得到MnSO4晶体的操作是______ 、______ 。
(1)请列出两种提高“酸浸”速率的方法：
(2)闪锌矿的主要作用是
(3)写出“除铁”过程中发生的主要反应的离子方程式：
(4)“滤渣2”的主要成分包括
(5)从MnSO4溶液中得到MnSO4晶体的操作是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
【推荐1】无水MgBr2 可广泛用于有机反应催化剂、污水处理剂等。实验室可用镁屑与液溴为原料，采用下图装置制备无水MgBr2,请回答:
（1）识别下图中仪器。A的名称是______ ，B是_______
（2）实验时，可向装置C中缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中。干燥的氮气能将液溴吹出，因为液溴具有________ 的性质;实验中不能用干燥空气代替干燥N2，原因是：___________________________________________________________
（3）已知:Mg和Br2反应剧烈放热;乙醚(C2H5OC2H5)极易挥发。MgBr2和乙醚能发生如下反应:MgBr2+3C2H5OC2H5
MgBr2·3C2H5OC2H5+Q(Q>0);反应完毕后恢复至室温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0°C,析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。第一次过滤除去的物质是_______ 。过滤必须用到的玻璃仪器是:_______ 。
（4）试用平衡移动的原理说明得到三乙醚合溴化镁后，加热有利于其分解，得无水MgBr2产品的原因:______________________________
（5）为测定产品的纯度，可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定，反应的离子方程式:Mg2++Y4-====Mg Y2-
①滴定前润洗滴定管的操作方法是____________________________
②测定前，先称取0.2500g无水MgBr2产品，溶解后，用0.0500mol/L的EDTA 标准溶液滴定至终点，消耗EDTA 标准溶液26.50mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是___________ (以质量分数表示)。
（1）识别下图中仪器。A的名称是
（2）实验时，可向装置C中缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中。干燥的氮气能将液溴吹出，因为液溴具有
（3）已知:Mg和Br2反应剧烈放热;乙醚(C2H5OC2H5)极易挥发。MgBr2和乙醚能发生如下反应:MgBr2+3C2H5OC2H5
MgBr2·3C2H5OC2H5+Q(Q>0);反应完毕后恢复至室温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0°C,析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。第一次过滤除去的物质是（4）试用平衡移动的原理说明得到三乙醚合溴化镁后，加热有利于其分解，得无水MgBr2产品的原因:
（5）为测定产品的纯度，可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定，反应的离子方程式:Mg2++Y4-====Mg Y2-
①滴定前润洗滴定管的操作方法是
②测定前，先称取0.2500g无水MgBr2产品，溶解后，用0.0500mol/L的EDTA 标准溶液滴定至终点，消耗EDTA 标准溶液26.50mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】镁的化合物在化工生产和药物合成上有重要用途。某兴趣小组以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgSiO3和少量Fe的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：
（1）废渣的成分为_________ （填化学式），过滤装置在使用一段时间后需用NaOH溶液清洗，用化学方程式表示其清洗原理_____________________ 。
（2）加入H2O2的目的是__________________ ，一段时间后，溶液中有气泡出现并放热，则产生气泡的原因是____________ 。
（3）萃取分液中要用到分液漏斗，分液漏斗在使用前须洗干净并________________ 。萃取分液的目的是____________ 。（填序号）
A、除去水溶液中的铁离子
B、增加镁离子在水中的溶解性
C、富集铁元素，可以回收利用
（4）萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验操作：边搅拌边向溶液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，________ ，确定沉淀完全后，过滤、____________ ，得到MgCO3·3H2O。
（1）废渣的成分为
（2）加入H2O2的目的是
（3）萃取分液中要用到分液漏斗，分液漏斗在使用前须洗干净并
A、除去水溶液中的铁离子
B、增加镁离子在水中的溶解性
C、富集铁元素，可以回收利用
（4）萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验操作：边搅拌边向溶液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，
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解答题-实验探究题
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真题
【推荐3】由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分。甲同学欲探究X的组成。
查阅资料：①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。
②Al3+在pH=5.0时沉淀完全；Mg2+在pH=8.8时开始沉淀，在pH=11.4时沉淀完全。
实验过程：
I．向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A，得到无色溶液；
Ⅱ．用铂丝蘸取少量I中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰；
Ⅲ．向I中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5～6，产生白色沉淀B，过滤；
Ⅳ．向沉淀B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解；
Ⅴ．向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到白色沉淀C。
(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是__________ 。
(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、_____________ 。
(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是_____________ 。
(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是_____________ 。
(5)沉淀C的化学式是_____________ 。
(6)若上述n(A):n(B):n(C)=1:2:3，则X的化学式是_____________ 。
查阅资料：①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。
②Al3+在pH=5.0时沉淀完全；Mg2+在pH=8.8时开始沉淀，在pH=11.4时沉淀完全。
实验过程：
I．向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A，得到无色溶液；
Ⅱ．用铂丝蘸取少量I中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰；
Ⅲ．向I中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5～6，产生白色沉淀B，过滤；
Ⅳ．向沉淀B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解；
Ⅴ．向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到白色沉淀C。
(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是
(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、
(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是
(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是
(5)沉淀C的化学式是
(6)若上述n(A):n(B):n(C)=1:2:3，则X的化学式是
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】开发和利用海洋资源是当前科学研究的一项重要任务，如图是某化工厂对海洋资源综合利用的流程图：
请根据以上信息回答下列问题：
(1)写出流程中⑦所用的方法：_______ 。
(2)初步提纯后的粗盐中含有
等杂质，精制时一般步骤如下：
粗盐
滤液
精盐
加入的试剂①、②分别是：_______ 、_______ 。
(3)步骤③的条件是通直流电，其离子方程式为_______ 。D具有杀菌消毒的作用，在喷洒前需要在空气中晾置一会，这样做的原因是_______ 。
(4)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力(即得电子数)相当于多少克(
的氧化能力(氯元素均被还原至
价)。则亚氯酸钠
的有效氯含量为_______ (保留两位小数)。
(5)若用来提取
，反应⑤所用的氧化剂的来源较合理的是_______ 。
A．从外地购买 B．在当地新建生产厂 C．从本厂生产烧碱处循环
(6)流程⑥将溴单质从水溶液中分离出来是基于溴单质具有_______ 性。对粗溴一般做如下处理：
其中步骤II、III起到的作用是_______ 。
(7)某实验小组将一定量氯气通入
的混合溶液中，溶液中各种离子物质的量的变化如图所示，线段BC表示_______ (填离子符号)物质的量的变化，原混合溶液
_______ 。
请根据以上信息回答下列问题：
(1)写出流程中⑦所用的方法：
(2)初步提纯后的粗盐中含有
等杂质，精制时一般步骤如下：粗盐
滤液精盐加入的试剂①、②分别是：
(3)步骤③的条件是通直流电，其离子方程式为
(4)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力(即得电子数)相当于多少克(
的氧化能力(氯元素均被还原至价)。则亚氯酸钠的有效氯含量为(5)若用来提取
，反应⑤所用的氧化剂的来源较合理的是A．从外地购买 B．在当地新建生产厂 C．从本厂生产烧碱处循环
(6)流程⑥将溴单质从水溶液中分离出来是基于溴单质具有
其中步骤II、III起到的作用是
(7)某实验小组将一定量氯气通入
的混合溶液中，溶液中各种离子物质的量的变化如图所示，线段BC表示
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】以硫铁矿(主要成分为FeS2，还有少量CuS、SiO2)为原料，制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)和软磁性材料a-Fe2O3的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3，写出焙烧过程主要反应的化学方程式___________ 。
(2)试剂X是___________ (填化学式)。
(3)焙烧产生的SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出离子方程式___________ 。
(4)用如图所示装置可探究SO2的性质：在锥形瓶中先后使用同体积的蒸馏水(①已预先煮沸，②未预先煮沸)，控制食用油油层厚度一致、通SO2流速一致。两次实验分别得到如下pH-t图：
锥形瓶中覆盖食用油的目的___________ pH-t图中，②的曲线出现骤降，这是因为___________ (用化学方程式表示)。
(5)取FeSO4·7H2O(M=278)粗产品Xg，加水完全溶解，滴加酸化的a mol/LK2Cr2O7溶液至恰好完全反应，消耗K2Cr2O7溶液bmL(已知Cr2O
被还原为Cr3+)，则FeSO4·7H2O的纯度为___________ 。
(6)“沉铁”操作时，将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。
①生成FeCO3沉淀的离子方程式为___________ 。
②以FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案为：边搅拌边缓慢向FeSO4溶液中滴加氨水NH4HCO3混合溶液，___________ ；静置后___________ 所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；___________ ，干燥。【Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5，FeCO3沉淀需“洗涤完全”，实验中须使用的实验仪器为pH计，选用的试剂有：稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、NaOH溶液】。
回答下列问题：
(1)焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3，写出焙烧过程主要反应的化学方程式
(2)试剂X是
(3)焙烧产生的SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出离子方程式
(4)用如图所示装置可探究SO2的性质：在锥形瓶中先后使用同体积的蒸馏水(①已预先煮沸，②未预先煮沸)，控制食用油油层厚度一致、通SO2流速一致。两次实验分别得到如下pH-t图：
锥形瓶中覆盖食用油的目的
(5)取FeSO4·7H2O(M=278)粗产品Xg，加水完全溶解，滴加酸化的a mol/LK2Cr2O7溶液至恰好完全反应，消耗K2Cr2O7溶液bmL(已知Cr2O
被还原为Cr3+)，则FeSO4·7H2O的纯度为(6)“沉铁”操作时，将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。
①生成FeCO3沉淀的离子方程式为
②以FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案为：边搅拌边缓慢向FeSO4溶液中滴加氨水NH4HCO3混合溶液，
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】环烷酸镍主要用于顺丁橡胶和其他产品的有机合成催化剂。用废镍催化剂(主要含Ni、Al、Cr、Cu、FeS和有机物等)合成环烷酸镍的工艺流程如图。
已知：溶液中金属离子沉淀开始和沉淀完全的
如表
回答下列问题：
(1)“碱浸”发生反应的化学方程式为___________
(2)“灼烧”产生的废气主要有
、___________ 等。
(3)“溶解”时先加入一定量的水，然后分次加入浓硫酸，与直接用稀硫酸溶解相比，其优点是___________
(4)“氧化”反应的离子方程式为___________
(5)“滤渣1”的主要成分除
外，还有___________ 。“调”时，当溶液中
恰好沉淀完全时， 
为___________ 
[已知金属离子c(Mn+)≤1×10-5mol/L时沉淀全完]。
(6)“分离”时，加入汽油后将反应液分为两层，上层为含环烷酸镍的液体，下层为主要含___________ (填化学式)的液体，从上层液体中要得到环烷酸镍产品的分离方法为___________ 。
已知：溶液中金属离子沉淀开始和沉淀完全的
如表| 金属离子 |  |  |  |  | |
| 沉淀开始的 | 7.0 | 1.8 | 6.2 | 5.4 | 4.5 |
| 沉淀完全的 | 9.0 | 3.2 | 8.6 | 6.7 | 5.6 |
(1)“碱浸”发生反应的化学方程式为
(2)“灼烧”产生的废气主要有
、(3)“溶解”时先加入一定量的水，然后分次加入浓硫酸，与直接用稀硫酸溶解相比，其优点是
(4)“氧化”反应的离子方程式为
(5)“滤渣1”的主要成分除
外，还有”时，当溶液中恰好沉淀完全时， 为 [已知金属离子c(Mn+)≤1×10-5mol/L时沉淀全完]。(6)“分离”时，加入汽油后将反应液分为两层，上层为含环烷酸镍的液体，下层为主要含
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解题方法
【推荐1】某种电镀污泥主要含有碲化亚铜(
)、三氧化二铬(
)以及少量的金(
)，可用于制取
溶液、金属铜和粗碲等，以实现有害废料的资源化利用，工艺流程如下：
已知：煅烧时，发生的反应为：
(1)
元素在元素周期表中的位置为___________ ，该元素最高化合价___________ 。
(2)煅烧时，发生反应的化学方程式为___________ 。
(3)浸出液中除了含有
(在电解过程中不反应)外，还含有___________ (填化学式)。电解沉积过程中析出单质铜的电极为___________ 极。
(4)工业上用重铬酸钠()母液生产重铬酸钾(
)的工艺流程如图所示：
通过冷却结晶能析出大量的原因是___________ 。
(5)测定产品中含量的方法如下：称取试样
配成
溶液，取
置于锥形瓶中，加入足量稀硫酸和几滴指示剂，用
标准液进行滴定。滴定过程中发生反应的离子方程式为___________ 。若三次实验消耗
标准液的体积平均为，则所得产品中的纯度为___________ 。
)、三氧化二铬()以及少量的金()，可用于制取溶液、金属铜和粗碲等，以实现有害废料的资源化利用，工艺流程如下：已知：煅烧时，
发生的反应为：(1)
元素在元素周期表中的位置为(2)煅烧时，
发生反应的化学方程式为(3)浸出液中除了含有
(在电解过程中不反应)外，还含有(4)工业上用重铬酸钠(
)母液生产重铬酸钾()的工艺流程如图所示：通过冷却结晶能析出大量
的原因是(5)测定产品中
含量的方法如下：称取试样配成溶液，取置于锥形瓶中，加入足量稀硫酸和几滴指示剂，用标准液进行滴定。滴定过程中发生反应的离子方程式为标准液的体积平均为，则所得产品中的纯度为
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【推荐2】工业上以铝土矿(主要成分为
，含少量
、
、
等杂质)为主要原料制备氯化铝，流程如下。
(1)酸浸
①用
溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，写出加入溶液后产生有色离子的离子方程式___________ ；___________ 。
②浸渣的主要成分为___________ (填化学式)。
(2)氧化：用
将
氧化为
，反应的离子方程式为___________ 。判断已完全被氧化为的实验操作是___________ 。
(3)沉淀：用
溶液调节，将
、转化为沉淀，溶液终点对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液最佳为___________ (填字母)。
A．4.0左右 B．5.0左右 C．6.0左右
(4)碱溶：用
溶液溶解沉淀，写出发生反应的离子方程式___________ ，分离出
的实验操作为___________ (填名称)。
(5)碳分：向碱溶后的溶液中通入足量
气体，该反应的离子方程式为___________ 。
，含少量、、等杂质)为主要原料制备氯化铝，流程如下。(1)酸浸
①用
溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，写出加入溶液后产生有色离子的离子方程式②浸渣的主要成分为
(2)氧化：用
将氧化为，反应的离子方程式为已完全被氧化为的实验操作是(3)沉淀：用
溶液调节，将、转化为沉淀，溶液终点对铝、铁沉淀率的影响如图所示。为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液
最佳为A．4.0左右 B．5.0左右 C．6.0左右
(4)碱溶：用
溶液溶解沉淀，写出发生反应的离子方程式的实验操作为(5)碳分：向碱溶后的溶液中通入足量
气体，该反应的离子方程式为
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】金属镓被称为“电子工业脊梁”，性质与铝相似。氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。
【方法一】利用粉煤灰(主要成分为Ga2O3、ZnO、SiO2，还有少量Fe2O3等杂质)制备氮化镓流程如图：
已知：常温下，相关元素可溶性组分物质的量浓度与pH的关系如图所示。回答下列问题：
(1)基态Ga原子的电子排布式为_______ 。
(2)“焙烧”的目的是制得NaGaO2，该反应的化学方程式为______ 。
(3)常温下，反应Ga(OH)3+OH-
[Ga(OH)4]-的平衡常数K=______ 。
(4)“碱浸”后溶液的主要成分为Na[Ga(OH)4]、Na2SiO3、Na2[Zn(OH)4]。请补充完整流程中“操作”过程的步骤：_______ 。
[实验中须使用的试剂和仪器有0.1mol•L-1H2SO4溶液、0.1mol•L-1NaOH溶液、pH计]
【方法二】溶胶凝胶法
(5)步骤一：溶胶——凝胶过程包括水解和缩聚两个过程
①水解过程：乙氧基镓[Ga(OC2H5)3]与乙醇中少量的水脱除部分乙氧基，形成Ga－OH键
Ga(OC2H5)3+2H2O=Ga(OH)2OC2H5+2C2H5OH
Ga(OH)2OC2H5+H2O=Ga(OH)3+C2H5OH
②缩聚过程：在之后较长时间的成胶过程中，通过失水和失醇缩聚形成Ga2O3无机聚合凝胶
失水缩聚：－Ga－OH+HO－Ga—===—Ga－O－Ga－+H2O
失醇缩聚：______ 。(参考“失水缩聚”书写该过程的方程式)
(6)步骤二：高温氨化(原理：Ga2O3+2NH3=2GaN+3H2O)
该实验操作为：将Ga2O3无机聚合凝胶置于管式炉中，先通20min氮气后停止通入，改通入氨气，并加热至850～950℃充分反应20min，再_______ (补充实验操作)，得到纯净的GaN粉末。
【方法一】利用粉煤灰(主要成分为Ga2O3、ZnO、SiO2，还有少量Fe2O3等杂质)制备氮化镓流程如图：
已知：常温下，相关元素可溶性组分物质的量浓度与pH的关系如图所示。回答下列问题：
(1)基态Ga原子的电子排布式为
(2)“焙烧”的目的是制得NaGaO2，该反应的化学方程式为
(3)常温下，反应Ga(OH)3+OH-
[Ga(OH)4]-的平衡常数K=(4)“碱浸”后溶液的主要成分为Na[Ga(OH)4]、Na2SiO3、Na2[Zn(OH)4]。请补充完整流程中“操作”过程的步骤：
[实验中须使用的试剂和仪器有0.1mol•L-1H2SO4溶液、0.1mol•L-1NaOH溶液、pH计]
【方法二】溶胶凝胶法
(5)步骤一：溶胶——凝胶过程包括水解和缩聚两个过程
①水解过程：乙氧基镓[Ga(OC2H5)3]与乙醇中少量的水脱除部分乙氧基，形成Ga－OH键
Ga(OC2H5)3+2H2O=Ga(OH)2OC2H5+2C2H5OH
Ga(OH)2OC2H5+H2O=Ga(OH)3+C2H5OH
②缩聚过程：在之后较长时间的成胶过程中，通过失水和失醇缩聚形成Ga2O3无机聚合凝胶
失水缩聚：－Ga－OH+HO－Ga—===—Ga－O－Ga－+H2O
失醇缩聚：
(6)步骤二：高温氨化(原理：Ga2O3+2NH3=2GaN+3H2O)
该实验操作为：将Ga2O3无机聚合凝胶置于管式炉中，先通20min氮气后停止通入，改通入氨气，并加热至850～950℃充分反应20min，再
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