2 . 钒(V)广泛应用于冶金、化工、航天等领域。一种以钒渣(主要成分是、等)为原料制取金属钒的工艺流程如图所示：

   

已知：①具有强氧化性，主要存在于的溶液中，时转化成酸式多钒酸盐。
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示：

金属离子
开始沉淀时的	1.9	7.0	8.1	8.9
沉淀完全时的	3.2	9.0	10.1	10.9

回答下列问题：
(1)中为价，的化合价为_______；基态原子价层电子排布图为_______。
(2)“焙烧Ⅰ”中将和空气分别加入炉中，焙烧将转化为和的化学方程式为_______。
(3)“酸浸”所得浸出液中除含有外，还含有的金属阳离子有_______。
(4)“沉钒”可得到沉淀，“焙烧Ⅱ”中发生反应的化学方程式为_______。
(5)“沉钒”所得滤液中加入氨水调节溶液，过滤得到沉淀和溶液A，溶液A中浓度为，为尽可能多地回收，并避免中混入，应控制_______。

3 . 亚氯酸钠(NaClO₂)和ClO₂都是重要的漂白剂。
(1)草酸(H₂C₂O₄)是一种弱酸，利用硫酸酸化的草酸还原NaClO₃，可较安全地生成ClO₂，反应的离子方程式为_______。
(2)自来水用ClO₂处理后，有少量ClO₂残留在水中，可用碘量法做如下检测(已知ClO₂存在于pH为4～6的溶液中，ClO存在于中性溶液中)：
①取0.50 L水样，加入一定量的碘化钾，用氢氧化钠溶液调至中性，再加入淀粉溶液，溶液变蓝。写出ClO₂与碘化钾反应的化学方程式：_______。
②已知：2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI，向①所得溶液中滴加5.00×10^-4 mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液至恰好反应，消耗Na₂S₂O₃溶液20.00 mL。该水样中ClO₂的浓度是_______mg·L^-1。
(3)某学习小组设计如下装置制取亚氯酸钠(NaClO₂)。

①装置A中产生的ClO₂气体，在装置C中反应生成NaClO₂，写出生成NaClO₂的化学方程式：_______。
②将NaClO₂溶液在一定条件下处理即可得到NaClO₂晶体。装置B的作用是_______。

4 . 以高硫铝土矿(主要成分为少量)为原料，生产的部分工艺流程如下：

   

已知：是一种难溶于水的酸性氧化物，酸性比碳酸弱，难溶于水。下列说法不正确的是

A．高硫铝土矿加工成粉状，可以加快焙烧速率，又能提高原料利用率

B．碱浸过程发生的反应：

C．向过滤后得到的滤液中通入过量，得到的沉淀为

D．若由与在无氧条件下焙烧制得，则两者物质的量之比为

5 . 以废锰渣(含MnO₂及少量KOH、MgO、Fe₂O₃)为原料制备MnSO₄晶体，其工艺流程可表示为：

(1)Mn²⁺的基态核外电子排布式为_____。
(2)“酸浸”时为提高锰离子的浸出率，可采取的措施有_____。
(3)“反应I”中加入硫铁矿(主要成分FeS₂)与MnO₂反应生成Mn²⁺与Fe³⁺，滤渣1的主要成分为FeS₂和S，写出该反应的离子方程式_____。
(4)已知：K_sp[Fe(OH)₃]=1×10^-38。“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_____；滤渣2除MnO₂、CaCO₃外主要成分是_____(填化学式)。
(5)测定产品纯度。取制得的MnSO₄晶体0.1510g，溶于适量水中，加硫酸酸化；用过量NaBiO₃(难溶于水)将Mn²⁺完全氧化为MnO，过滤洗涤；将几次洗涤的滤液与过滤所得的滤液合并，向其中加入Na₂C₂O₄固体0.5360g；充分反应后，用0.0400mol·L^-1KMnO₄溶液滴定，用去20.00mL。计算产品中MnSO₄的质量分数(写出计算过程，保留两位有效数字)_____。
[已知：+→CO₂↑+Mn²⁺(未配平)]

6 . 党的二十大报告中着重强调了生态文明建设的重要性，在这场蓝天保卫战中，如何有效脱除NO_x是当前科学家研究的重要课题。
(1)碱性KMnO₄氧化法可将NO_x进行脱除。
①KMnO₄(NaOH)溶液进行烟气中NO的脱除，将该离子方程式补充完整_______。
_______NO+_______MnO_______=______NO3NO10MnO_______
②下列叙述错误的是_______。
A.将脱除后的混合溶液进行分离可获得氨态氮肥
B.反应后混合溶液中：[MnO]+[MnO]=[K⁺]
C.在不同酸碱性条件下，KMnO₄发生氧化还原反应的产物可能不同
D.NO中的O－N－O键角大于NO中的O－N－O键角
③在实验室用KMnO₄(NaOH)溶液对模拟烟气中的NO进行脱除。若将标准状况下224L含NO体积分数为10%的模拟烟气进行处理，假设NO最终全部转化为NO，理论上需要KMnO₄的质量为_______g。
(2)用Pl－g－C₃N₄光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。

   

在酸性水溶液中，光催化脱除原理和电化学反应原理类似。g－C₃N₄端的反应为O₂+2H⁺+2e^-=H₂O₂，P1端的反应为_______。
无害化处理水体中的含氮化合物(以NH₃、NO、NO等形式存在)也是生态文明建设的重要环节之一。
(3)向该酸性废水(主要是以NH形式存在)中加入NaClO溶液可将NH转化成无害气体放出，发生反应的离子方程式为_______；NaClO可以通过Cl₂与NaOH溶液反应制得，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(4)使用NH₃时也要注意防止污染环境。电化学气敏传感器可用于监测环境中NH₃的含量，其工作原理如图：

   

①Pt电极(a)为_______极(填“正”或“负”)；Pt电极(b)上的电极反应式为_______。
②电池总反应的化学反应方程式为_______，反应一段时间后，KOH溶液的浓度将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。

8 . 用废锰渣(主要成分为MnO₂、MgO和Fe₂O₃)和硫铁矿(主要成分FeS₂)制取MnSO₄·H₂O的工艺流程如下：

   

(1)Fe²⁺较易被氧化成Fe³⁺，请从原子结构的角度分析其可能的原因：___________。
(2)已知：室温下K_sp[Fe(OH)₂]=4.9×10^-17，K_sp[Fe(OH)₃]=1×10^-37.4，K_sp[Mn(OH)₂]=2×10^-13，“氧化”后溶液中c(Mn²⁺)=0.2mol·L^-1。
①欲使溶液中c(Fe³⁺)<10^-5mol·L^-1，“除铁”过程需控制溶液pH的范围是___________。
②写出“除铁”过程中生成Fe(OH)₃反应的化学方程式：___________。
(3)氧化后溶液的Fe³⁺还可用P204(一种有机萃取剂，密度比水小)萃取除去，实验装置如图所示，从图示装置中得到Mn²⁺水溶液的实验操作方法是___________。

   

(4)①取0.1710gMnSO₄·H₂O晶体样品，溶于水并加硫酸酸化，用过量NaBiO₃(难溶于水)将其完全氧化为，过滤，洗涤，洗涤液并入滤液，加入0.4690gNa₂C₂O₄固体，充分反应后，用0.0200mol·L^-1KMnO₄标准溶液滴定，用去标准溶液20.00mL，计算样品中MnSO₄·H₂O的质量分数___________。(写出详细计算过程)。
C₂O发生的反应为(未配平)。
②若实验测定MnSO₄·H₂O样品的纯度大于100%，可能的原因是___________(忽略操作过程中的误差)。

9 . 电解金属锰阳极渣(主要成分MnO₂，杂质为PbCO₃、Fe₂O₃、CuO)和黄铁矿(FeS₂)为原料可制备Mn₃O₄，其流程如图所示：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：Fe³⁺ 3.7，Fe²⁺ 9.7，Cu²⁺ 7.4，Mn²⁺ 9.8
回答下列问题：
(1)“酸浸”过程中，滤渣Ⅰ的主要成分为S、______(填化学式)。
(2)“酸浸”过程中Fe²⁺、Fe³⁺的质量浓度、Mn浸出率与时间的关系如图1所示。

20~80min，浸出Mn元素的主要离子方程式为______。80~100min时，Fe²⁺浓度上升的原因可能是______。
(3)“除Fe、Cu”过程中依次加入的试剂X、Y为______(填序号)。
A.NH₃•H₂O、H₂O₂ B.H₂O₂、CaCO₃ C.SO₂、MnCO₃
(4)硫酸锰晶体的溶解度曲线如图2，由MnSO₄溶液获得MnSO₄•H₂O晶体的系列操作为______、洗涤、干燥。

(5)“真空热解”过程中，测得固体的质量随温度变化如图3所示。需控制的温度为______。

(6)由MnSO₄溶液制取Mn₃O₄的另一种方案是：向MnSO₄溶液中加入氨水，产生Mn(OH)₂沉淀和少量Mn₂(OH)₂SO₄，滤出，洗净，加水打成浆，浆液边加热边持续通空气，制得Mn₃O₄。沉淀加热通空气过程中，7小时之前，溶液的pH=6，7小时之后迅速下降，原因是______。

10 . 以黄铁矿(主要成分为FeS₂)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如下图所示。

(1)FeS₂中铁元素的化合价为___________。
(2)“氧化”时，反应的化学方程式为___________。
(3)工业上，吸收SO₃时宜选用的试剂X为___________。
(4)因为Na₂S₂O₅在保存过程中发生___________(填“氧化”或“还原”)反应，导致商品Na₂S₂O₅中不可避免地存在Na₂SO_4.欲检验是否变质，可取少量样品溶于水中，___________，说明含有。
(5)Na₂S₂O₅可用于葡萄酒的抗氧化剂。用碘标准液可测定葡萄酒中Na₂S₂O₅的残留量，请配平该反应的方程式：___________。
________S₂O+________I₂+_______H₂O=______+_______I^-+_______H⁺
(6)某同学以如图所示装置用电化学原理模拟生产硫酸：

①电极a为原电池的________(填“正”或“负”)极。写出通入O₂的电极的电极反应式________。
②若此过程中转移了0.4mol电子，则理论上可以得到硫酸的质量为_____；溶液中的H⁺_____(填“从左向右”或“从右向左”)移动。