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鋰被譽(yù)為“金屬味精”，以LiCoO₂為正極材料的鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。工業(yè)上常以β-­鋰輝礦(主要成分為L(zhǎng)iAlSi₂O₆，還含有FeO、MgO、CaO等雜質(zhì))為原料來(lái)制取金屬鋰。其中一種工藝流程如下：

已知：①部分金屬氫氧化物開(kāi)始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH：

（12分）以硫鐵礦（主要成分為FeS₂）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl₃·6H₂O）的工藝流程如下：

回答下列問(wèn)題：
（1）在一定條件下，SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃的反應(yīng)為2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=          ；過(guò)量的SO₂與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為          
                 
（2）酸溶及后續(xù)過(guò)程中均需保持鹽酸過(guò)量，其目的是             、                。
（3）通氯氣氧化時(shí)，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為                               
該過(guò)程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為                 （寫(xiě)化學(xué)式）。

（12分）氯化亞銅（CuCl）是白色粉末，不溶于水、乙醇及稀硫酸，熔點(diǎn)422℃，沸點(diǎn)1366℃，在空氣中迅速被氧化成綠色，常用作有機(jī)合成工業(yè)中的催化劑。以粗鹽水（含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)）、Cu、稀硫酸、SO₂等為原料合成CuCl的工藝如下：

（1）A的化學(xué)式為                  。
（2）寫(xiě)出反應(yīng)V的化學(xué)方程式                                          。
（3）寫(xiě)出反應(yīng)VI的離子方程式為                                        。
（4）本工藝中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是（用化學(xué)式表示）              。
（5）反應(yīng)VI后，過(guò)濾得到CuCl沉淀，用無(wú)水乙醇洗滌沉淀，在真空干燥機(jī)內(nèi)于70℃干燥2小時(shí)，冷卻，密封包裝即得產(chǎn)品。于70℃真空干燥的目的是       、            。

（10分）某科研小組設(shè)計(jì)出利用工業(yè)廢酸（10%H₂SO₄）來(lái)堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦的方案，實(shí)現(xiàn)廢物綜合利用，方案如下圖所示。

已知：各離子開(kāi)始沉淀及完全沉淀時(shí)的pH如下表所示。

（12分）堿式碳酸銅[Cu₂(OH)₂C0₃]是一種用途廣泛的化工原料。工業(yè)上可用電子工業(yè)中刻蝕線路板的酸性廢液（主要成分有FeCl₃、CuCl₂、FeCl₂）制備，其制備過(guò)程如下：

查閱資料知，通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的酸堿性可使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺生成沉淀的pH如下：

（7分）二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料．工業(yè)上以軟錳礦為原料，利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下：

某軟錳礦的主要成分為MnO₂，還含Si（16．27%）、Fe（5．86%）、Al（3．42%）、Zn（2．68%）和Cu（0．86%）等元素的化合物．部分陽(yáng)離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表，回答下列問(wèn)題：

（9分）高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）具有很強(qiáng)的氧化性，是一種新型的綠色凈水消毒劑。工業(yè)上可以通過(guò)次氯酸鈉氧化法制備高鐵酸鈉，生產(chǎn)過(guò)程如下：

回答下列問(wèn)題：
（1）經(jīng)過(guò)步驟①后，加入NaOH固體的原因是____                ____。     
（2）步驟②反應(yīng)的離子方程式是_____                          ___。
（3）從溶液Ⅰ中分離出Na₂FeO₄后，還有副產(chǎn)品Na₂SO₄、NaCl，則步驟③中反應(yīng)的離
子方程式為_(kāi)__                               _____。
（4）將一定量的Na₂FeO₄投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na₂FeO₄濃度變化如下圖曲線Ⅰ、Ⅱ所示，試推測(cè)曲線I比曲線II對(duì)應(yīng)的污水pH_____（填“高”或“低”）。

（5）通過(guò)計(jì)算得知Na₂FeO₄的消毒效率（以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示）比氯氣的_____（填“高”或“低”），用高鐵酸鈉代替氯氣作凈水消毒劑的優(yōu)點(diǎn)是____                   （答出兩點(diǎn)即可）。

(12分)工業(yè)上，以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵（FeTiO₃），其中一部分鐵元素在風(fēng)化過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化為+3價(jià)。

已知：TiOSO₄遇水會(huì)水解。
（1）步驟②中，用鐵粉將Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe²⁺的反應(yīng)的離子方程式為                 。
（2）步驟③中，實(shí)現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的          （填字母序號(hào)）。a. 熔沸點(diǎn)差異 b. 溶解性差異   c. 氧化性、還原性差異
（3）步驟②、③、④中，均需用到操作是              （填操作名稱(chēng)）。
（4）可以利用生產(chǎn)過(guò)程中的廢液與軟錳礦（主要成分為MnO₂）反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳（MnSO₄，易溶于水），則反應(yīng)的離子方程式為                                               。
（5）研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽(yáng)極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF₂-CaO作電解質(zhì)，利用下圖所示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。

①寫(xiě)出陽(yáng)極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：                                   。
②在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是
（請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋?zhuān)?u>                                        

（12分）工業(yè)上以鋰輝石（Li₂O·A1₂O₃·4SiO₂，含少量Ca、Mg元素）為原料生產(chǎn)碳酸鋰。其部分工藝流程如下：

已知：①Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂ +H₂SO₄（濃）Li₂SO₄+Al₂O₃·4SiO₂·H₂O↓
②某些物質(zhì)的溶解度（S）如下表所示。

（16分）NiSO₄·6H₂O是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等，可由電鍍廢渣（除含鎳外，還含有：Cu、Zn、Fe、Cr等雜質(zhì)）為原料獲得。操作步驟如下：

(1)加Na₂S的目的是除去銅、鋅等雜質(zhì)，請(qǐng)寫(xiě)出除去Cu²⁺的離子方程式__________ __________
(2) 加6%的H₂O₂時(shí)，溫度不能過(guò)高，其目的是： _____         ________ 。
(3) 除鐵方法：用H₂O₂充分氧化后，再用NaOH控制pH值2～4范圍內(nèi)生成氫氧化鐵沉淀。在上述方法中，氧化劑可用NaClO₃代替，請(qǐng)寫(xiě)出用氯酸鈉氧化Fe²⁺的離子方程式為：______________________________________________________
(4)上述流程中濾液Ⅲ的主要成分是：　       　。
(5)操作Ⅰ包括以下過(guò)程：過(guò)濾，用         （填試劑化學(xué)式）溶解，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，洗滌獲得產(chǎn)品。