1 . 从废旧磷酸铁锂电池的正极材料(含LiFePO₄、石墨粉和铝箔等)中综合回收锂、铁和磷等的工艺流程如图所示：


回答下列问题：
(1)“溶浸1”中铝溶解的化学方程式为___________________________。
(2)完成“溶浸2”反应的离子方程式___________________________：
LiFePO₄+ H₂O₂+ = Li⁺+ + H₂PO₄^-+ H₂O
(3)“滤渣2”的主要成分是_______________。
(4)“滤液2”循环两次的目的是___________________________。
(5)“沉铁、磷”时，析出FePO₄沉淀，反应的离子方程式为_______________________。实验中，铁、磷的沉淀率结果如图所示。碳酸钠浓度大于30%后，铁沉淀率仍然升高，磷沉淀率明显降低，其可能原因是___________________________。

(6)为了充分沉淀，“沉锂”时所用的X和适宜温度是___(填标号)。
A．NaOH20-40℃B．NaOH80-100℃
C．Na₂CO₃20-40℃D．Na₂CO₃60-80℃

2 . 亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂，红褐色液体或黄色气体，具有刺鼻恶臭味，遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物。某学习小组在实验室用Cl₂和NO制备ClNO并测定其纯度：
（1）实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(ClNO)；

①X装置的优点为_________________________。
②检验装置气密性并装入药品，打开k₂，然后再打开________(填“k₁”“k₂”或“k₃”)，
通入一段时间气体，（其目的为________________________________________），然后进行其它操作，当Z有一定量液体生成时，停止实验。
③若无装置Y，则Z中ClNO可能发生反应的化学方程式为__________________。
（2）亚硝酰氯(ClNO)的纯度测定：取Z中所得液体m g溶于水，配制成250mL溶液，取出25.00mL，以K₂CrO₄溶液为指示剂，用c   mol·L^－1AgNO₃标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为22.50mL。(已知：Ag₂CrO₄为砖红色固体;Ksp(AgCl)=1.56×10^-10，Ksp(Ag₂CrO₄)=1×10^-12)，则亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为_________(用代数式表示)。

3 . V₂O₅是硫酸生产中的催化剂，某种含钒工业下脚料主要成分是V₂O₃，其中含铝、硅、铜、锰等氧化物及油脂等杂质，一种以该下脚料为原料提取V₂O₅的工艺流程如下：

已知：i.；。
ii.常温时，有关氢氧化物的溶度积常数如下表：

回答下列问题：
(1)“焙烧”可以除去油脂，还有一个作用是_______________________________________。
(2)将焙烧冷却后的固体残留物进行“粉碎”，其目的是______________________________。
(3)“滤渣1”的主要成分是____________(写化学式)，“调pH＝7”，析出沉淀后，滤液中c(Cu^2＋)：c(Al^3＋)＝____________。
(4)“沉锰”操作需微热，微热的目的是______________________________，该反应的离子方程式是________________________________________。
(5)“浓缩结晶”时，需要加入过量(NH₄)₂SO₄，其原因是_______________。
(6)利用制得的V₂O₅可通过电解的方法制备金属钒，电解装置如图：石墨电极Y接直流电池___________(填“正极”或“负极”)，阴极反应式是_________________________。

4 . 已知草酸镍晶体(NiC₂O₄·2H₂O)难溶于水，工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni，含有一定量的Al₂O₃、FeO、SiO₂、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示：

已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据：

金属离子	Fe3＋	Fe2＋	Al3＋	Ni2＋
开始沉淀的pH	1.1	5.8	3.0	6.8
完全沉淀的pH	3.2	8.8	5.0	9.5

②K_sp(CaF₂)＝1.46×10^-10；
③当某物质浓度小于1.0×10^-5 mol·L^-1时，视为完全沉淀。
请回答下列问题：
(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施：______________。
(2)试剂a是一种绿色氧化剂，写出“氧化”时反应的离子方程式：_____________。
(3)“调pH”时pH的调控范围为__________________。
(4)写出“沉镍”时发生反应的离子方程式：__________，当Ca^2＋沉淀完全时，溶液中 c(F^-)>________mol·L^-1(写出计算式即可)。
(5)操作a的内容是____________________。

5 . 以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：

难溶电解质	Mg(OH)2	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
溶解度/g	9×10－4	1.7×10－6	1.5×10－4	3.0×10－9

在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子．如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe^2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H₂O₂，将Fe^2＋氧化成Fe^3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可．
请回答下列问题：
（1）上述三个除杂方案都能够达到很好的效果，Fe^2＋、Fe^3＋都被转化为____________(填化学式)而除去．
（2）①中加入的试剂应该选择________为宜，其原因是__________．
（3）②中除去Fe^3＋所发生的总反应的离子方程式为______________________________．
（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是______(填字母)．
A．H₂O₂是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染
B．将Fe^2＋氧化为Fe^3＋的主要原因是Fe(OH)₂沉淀比Fe(OH)₃沉淀较难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜
D．Cu^2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH＞4的溶液中Fe^3＋一定不能大量存在

6 . 磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上用氯化铵焙烧菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：
已知：①菱锰矿粉的主要成分是MnCO₃，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相关金属Mⁿ⁺离子c(Mⁿ⁺) ═ 0.1 mol• L ^-1形成M(OH) _n沉淀的pH范围如下：

金属离子	Fe3+	Al3+	Fe2+	Mg2+	Ca2+	Mn2+
开始沉淀的pH	1.5	3.8	6.3	9.6	10.6	8.8
沉淀完全的pH	2.8	5.2	8.3	11.6	12.6	10.8

回答下列问题：
（1）“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_____________________________。
（2）浸出液“净化除杂”过程如下：①加入MnO₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；②调节溶液pH，将Al³⁺、Fe³⁺变为沉淀除去，调节pH范围为__________③加入NH₄F将___________离子(填离子符号)沉淀除去。
（3）碳化结晶时，反应的离子方程式为_____________________________________。
（4）碳化结晶过程中不能用碳酸铵溶液代替碳酸氢铵溶液可能的原因是________________。流程中能循环利用的物质除了氯化铵之外还有____________。
（5）测定碳酸锰产品的纯度。
称取0.5000 g碳酸锰产品于锥形瓶中，加25.00 mL磷酸，加热，碳酸锰全部转化为[Mn(PO₄)₂]^3-，冷却至室温。加水稀释至100 mL，滴加2～3滴指示剂，然后用浓度为0.2000 mol·L^-1的硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂]标准溶液滴定（反应为：[Mn(PO₄)₂]^3- +Fe²⁺ ═Mn²⁺ +Fe³⁺+2PO₄^3-）。重复操作3次，记录数据如下表：

滴定次数	0.2000 mol·L-1的硫酸亚铁铵标准溶液读数（mL）
	滴定前	滴定后
1	0.10	20.20
2	1.32	21.32
3	1.05	20.95

则产品的纯度=__________，若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡，则测得的碳酸锰粗产品的纯度_______(填“偏高”“ 偏低”或“无影响”)。

7 . 已知草酸镍晶体(NiC₂O₄·2H₂O)难溶于水，工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni，含有一定量的Al₂O₃、FeO、SiO₂、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示：

已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据：

金属离子	Fe3＋	Fe2＋	Al3＋	Ni2＋
开始沉淀的pH	1.1	5.8	3.0	6.8
完全沉淀的pH	3.2	8.8	5.0	9.5

②K_sp(CaF₂)＝1.46×10^-10；
③当某物质浓度小于1.0×10^-5 mol·L^-1时，视为完全沉淀。
请回答下列问题：
（1）请写出一种能提高“酸浸”速率的措施：_______________________________。
（2）试剂a是一种绿色氧化剂，写出“氧化”时反应的离子方程式：_____________。
（3）“调pH”时pH的调控范围为__________________。
（4）写出“沉镍”时发生反应的离子方程式：________________________________，证明Ni^2＋已经沉淀完全的实验步骤及现象是______________________________，当Ca^2＋沉淀完全时，溶液中c(F^-)>____________mol·L^-1(写出计算式即可)。

8 . 一种以辉铜矿(主要成分为Cu₂S，含少量SiO₂）为原料制备硝酸铜的工艺流程如图所示：

（1）写出“浸取”过程中Cu₂S溶解时发生反应的离子方程式：___。
（2）恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少，有研究指出CuCl₂是该反应的催化剂，该过程的反应原理可用化学方程式表示为：①Cu₂S +2CuCl₂=4CuCl+S；②___。
（3）“回收S”过程中温度控制在50～60℃之间，不宜过高的原因是___。
（4）向滤液M中加入(或通入)___(填字母)，可得到一种可循环利用的物质。
a.铁       b.氯气       c.高锰酸钾       d.氯化氢
（5）“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是__；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，要用HNO₃溶液调节溶液的pH，其理由_。
（6）辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeS₂)通过电化学反应转变而成，有关转化见图，转化时转移0.2mol电子，生成Cu₂S___mol。

9 . 工业锅炉内壁的水垢，不仅浪费燃料，而且容易引发安全隐患。某碳素钢锅炉水垢(主要成分有CaCO₃、CaSO₄、Mg(OH)₂、Fe₂O₃、SiO₂等)碱煮法清除的流程如下：
   
已知：20℃时几种难溶物的溶度积常数如下表(单位省略)：

难溶物	CaCO3	CaSO4	Mg(OH)2	MgCO3	Ca3(PO4)2
Ksp	2.8×10-9	7.1×10-5	5.6×10-12	6.8×10-6	2.1×10-33

回答下列问题：
(1)“碱煮”环节，加入Na₃PO₄的主要目的是将CaSO₄转化为Ca₃(PO₄)₂，请写出该离子方程式______________________。
(2)“浸泡过程中，稀盐酸会溶解Fe₂O₃。溶解后的F_e2O₃会加速锅炉腐蚀，故需“还原”处理。
①锅炉被加速腐蚀的原因是______________________；
②浸泡液还原”处理时，Sn²⁺转化为Sn⁴⁺，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________________。
(3)“钝化”处理的目的是在锅炉表面形成Fe₃O₄保护膜，同时生成可直接参与大气循环的气体。
①反应的离子方程式为_________________________________；
②为检验锅炉“钝化”处理后是否形成致密的保护膜，可往锅炉内壁刷上硫酸铜溶液。若观察到______________________(填现象)，则保护膜致密性欠佳。
(4)柠檬酸(用H₃R表示)可用作清除锅炉水垢的酸洗剂，溶液中H₃R、H₂R^－、HR^2－、R^3－的含量与pH的关系如图所示。由此可推知，0.1 mol ·L^－1 Na₂HR溶液中各种阴离子浓度由大到小的排列顺序为______________________。
   
(5)用如图装置对锅炉用水(含Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^－)进行预处理，可有效防止水垢形成。电解时，Ca²⁺形成沉淀的电极反应式为______________________。
   

10 . 以冶炼金属铝的废弃物铝灰为原料制取超细α－氧化铝，既能降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为A1₂O₃（含少量杂质SiO₂、FeO、Fe₂O₃），其制备流程如下：

（1）用上图中“滤渣”和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为_____（填选项编号）。

（2）流程中加入H₂O₂有气体产生，原因是___________________________________。
（3）通过调节溶液的pH来“沉铁”，得到Fe（OH）₃．已知：

	Fe3+	Fe2+	Al3+
开始沉淀时的pH	2.2	7.5	3.7
完全沉淀时的pH	3.2	9.0	4.7

为保证产品的纯度，可以选用下列物质中的_______调节溶液pH（填字母），调节pH的范围为______________。
a．Al₂O₃ b．NaOH c．Al（OH）₃ d．Na₂CO₃

（4）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：4[NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O]2Al₂O₃+2NH₃↑+N₂↑+5SO₃↑+3SO₂↑+53H₂O，将产生的气体通过下图所示的装置：

①集气瓶中收集到的气体是____________（填化学式）。
②装有KMnO₄溶液洗气瓶的作用是____________________________。
③选用一种常用化学试剂和稀硝酸检验硫酸铝铵，该试剂_________。写出硫酸铝铵加入足量该试剂的离子方程式__________________________________________________。
④20℃时，0.1mol·L^－1硫酸铝铵，其溶液pH=3,则溶液中，2c(SO₄^2－)－c(NH₄⁺)－3c(Al³⁺)=____________mol·L^－1（填具体数字计算式，不必化简）