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回收利用廢釩催化劑（含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性殘渣），最新一種離子交換法回收釩工藝，主要流程如下：

部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如下：

物質(zhì)	VOSO4	V2O5	NH4VO3	（VO2）2SO4
溶解性	可溶	難溶	難溶	易溶

回答下列問題：
（1）工業(yè)由V₂O₅冶煉金屬釩常用鋁熱劑法，該反應(yīng)的氧化劑為．
（2）濾液中含釩的主要成分為 （填化學(xué)式）．
（3）該工藝中反應(yīng)①的化學(xué)方程式為；沉釩率的高低除受溶液pH影響外，還需要控制氯化銨系數(shù)（NH₄Cl加入質(zhì)量與料液中V₂O₅的質(zhì)量比）和溫度．根據(jù)如圖判斷最佳控制氯化銨系數(shù)和溫度分別為、．
（4）用硫酸酸化的H₂C₂O₄溶液滴定（VO₂）₂SO₄溶液，以測定反應(yīng)②后溶液中含釩量，反應(yīng)方程式為2VO

+ 2

+H₂C₂O₄+2H⁺═2VOⁿ⁺+2CO₂↑+mH₂O，其中n、m分別為、．

回收的廢舊鋅錳于電池經(jīng)過處理后得到錳粉（含MnO₂、Mn（OH）₂、Fe、乙炔和黑炭等），由錳粉制取MnO₂的步驟如圖所示．
根據(jù)上圖所示步驟并參考表格數(shù)據(jù)，回答下列問題．

物 質(zhì)	開始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）3	2.7	3.7
Fe（OH）2	7.6	9.6
Mn（OH）2	8.3	9.8

（1）在加熱條件下用濃鹽酸浸取錳粉，所得溶液中含有Mn²⁺、Fe²⁺等．MnO₂與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式：．
（2）酸浸時，浸出時間對錳浸出率的影響如下圖所示，工業(yè)采用的是浸取60min，其可能原因是．

（3）錳粉經(jīng)濃鹽酸浸取，過濾I除去不溶雜質(zhì)后，向濾液中加入足量H₂O₂溶液，其作用是．
（4）過濾I所得濾液經(jīng)氧化后，需加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH約為5.1，其目的是．
（5）過濾Ⅱ所得濾液加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH約為9，使Mn²⁺氧化得到MnO₂，反應(yīng)的離子方程式為．
（6）工業(yè)上利用KOH和MnO₂為原料制取KMnO₄．主要生產(chǎn)過程分兩步進行：
第一步將MnO₂和固體KOH粉碎，混合均勻，在空氣中加熱至熔化，并連續(xù)攪拌以制取K₂MnO₄；第二步為電解K₂MnO₄的濃溶液制取KMnO₄．
①第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
②電解K₂MnO₄的濃溶液時，電解池中陰極的實驗現(xiàn)象為．

二氧化鈰（CeO₂）是一種重要的稀土氧化物．平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末（含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂等物質(zhì)）．某課題以此粉末為原料，資源回收的工藝流程如下：

（1）寫出第①步反應(yīng)的離子方程式．
（2）洗滌濾渣B的目的是為了除去（填離子符號），檢驗該離子是否洗凈的方法是．
（3）寫出第③步反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（4）制備綠礬（FeSO₄?7H₂O）時，向Fe₂（SO₄）₃溶液中加入過量鐵屑，充分反應(yīng)后，經(jīng)過濾得到FeSO₄溶液，再經(jīng)、過濾、洗滌、干燥等操作步驟得到綠礬．
（5）取上述流程中得到的Ce（OH）₄產(chǎn)品（質(zhì)量分數(shù)為97%）1.0g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO₄溶液滴定至終點（鈰被還原成Ce³⁺），則需準確滴加標準溶液的體積為mL．（保留小數(shù)點后兩位Ce-140）
（6）寫出第⑤步反應(yīng)的化學(xué)方程式．

從廢釩催化劑（主要成分V₂O₅、VOSO₄、K₂SO₄、SiO₂和Fe₂O₃等）中回收V₂O₅的一種生產(chǎn)工藝流程示意圖如圖a：

回答下列問題：
（1）①中廢渣的主要成分是．
（2）完成④中反應(yīng)的離子方程式：
ClO₃^-+VO²⁺+H⁺=VO³⁺+（）+（）
（3）25℃時，取樣進行實驗分析，得到釩沉淀率和溶液pH之間的關(guān)系如下表

pH	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9	2.0	2.1
釩沉淀率/%	88.1	94.8	96.5	98.0	98.8	98.8	96.4	93.1	89.3

試判斷在實際生產(chǎn)時，⑤中加入氨水調(diào)節(jié)溶液的最佳pH為；若釩沉淀率為93.1%時不產(chǎn)生Fe（OH）₃沉淀，則溶液中c（Fe³⁺）＜．（已知：25℃時，K_sp（Fe（OH）₃）=2.6×10^-39）
（4）全礬液流電池是一種新型電能儲存和高效轉(zhuǎn)化裝置（如圖b所示，a、b均為惰性電極），已知：全礬液流電池的工作原理為：
VO₂⁺+V²⁺+2H⁺   

放電

充電

  VO²⁺+H₂O+V³⁺
V²⁺為紫色，V³⁺為綠色，VO²⁺為藍色，VO₂⁺為黃色．則：
①放電過程中，當轉(zhuǎn)移1.0mol電子時共有1.0mol H⁺從槽遷移進槽（填“左”、“右”）
②當充電時，右槽溶液顏色由色變?yōu)?!--BA-->色．

回收的廢舊鋅錳于電池經(jīng)過處理后得到錳粉（含MnO₂、Mn（OH）₂、Fe、氯化銨和黑炭等），由錳粉制取MnO₂的步驟如圖所示．

根據(jù)如圖所示步驟并參考表格數(shù)據(jù)，回答下列問題．
生成氫氧化物沉淀的pH

物質(zhì)	開始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）2	2.7	3.7
Fe（OH）2	7.6	9.6
Mn（OH）2	8.3	9.8

（1）在加熱條件下用濃鹽酸浸取錳粉，所得溶液中含有Mn²⁺、Fe²⁺等．MnO₂與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式為．
（2）錳粉經(jīng)濃鹽酸浸取，過濾I除去不溶雜質(zhì)后，向濾液中加入足量H₂O₂溶液，其作用是．
（3）過濾Ⅰ所得濾液經(jīng)氧化后，需加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH約為5.1，其目的是．
（4）過濾Ⅱ所得濾液加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH約為9，使Mn²⁺氧化得到MnO₂，反應(yīng)的離子方程式為．
（5）實驗室進行過濾操作時．需要用到的玻璃儀器有．

鋅錳廢電池經(jīng)處理后，生產(chǎn)并回收硫酸鋅及碳酸錳，其中生產(chǎn)工業(yè)級碳酸錳工藝如圖：

試回答下列問題
（1）錳在元素周期表中第周期，第族．
（2）步驟1和步驟2是將MnO₂等轉(zhuǎn)化為MnO并溶于硫酸，其中步驟2中的氫氣，是另一個流程產(chǎn)生的副產(chǎn)品，請寫出產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)方程式．
（3）步驟3和步驟4都是除雜質(zhì)
①X是一種“綠色”氧化劑，則X是（填化學(xué)式）．
②步驟3是除去雜質(zhì)Fe²⁺．請用文字和必要的方程式簡述除去Fe²⁺的方法 （已知三種離子沉淀的pH范圍為Fe³⁺：2.7～3.7，Mn²⁺：8.6～10.1，F(xiàn)e²⁺：7.6～9.6．）．
③步驟4中主要反應(yīng)方程式為：MeSO₄+BaS=MeS↓+BaSO₄↓（Me主要為Pb、Cd、Hg等），則其除去雜質(zhì)的原理是．
（4）已知進行步驟5的操作時，溶液3（主要成分為MnSO₄）會產(chǎn)生大量無色無味的氣泡，則步驟5反應(yīng)的化學(xué)方程式為．

某科研小組設(shè)計出利用工業(yè)廢酸（稀H₂SO₄）來浸取某廢棄的氧化銅鋅礦的方案，實現(xiàn)廢物綜合利用，方案如圖所示．

已知：各離子開始沉淀及完全沉淀時的pH如下表所示．

離子	開始沉淀時的pH	完全沉淀時的pH
Fe2+	6.34	9.7
Fe3+	1.48	3.2
Zn2+	6.2	8.0

請回答下列問題：
（1）在“酸浸”步驟中，為提高浸出速率，除通入空氣“攪拌”外，還可采取的措施是．
（2）氧化銅鋅礦中含有少量的CuS和ZnS，在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，則相同溫度下：K_sp（CuS） K_sp（ZnS）（選填“＞”“＜”或“=”）．
（3）物質(zhì)A最好使用下列物質(zhì)中的．
A．KMnO₄     B．空氣      C．HNO₃      D．NaClO
（4）除鐵過程中加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，pH應(yīng)控制在范圍之間．
（5）物質(zhì)B可直接用作氮肥，則B的化學(xué)式是．
（6）除鐵后得到的Fe（OH）₃可用KClO溶液在堿性環(huán)境將其氧化得到一種高效的多功能水處理劑--K₂FeO₄，寫出該反應(yīng)的離子方程式．

電子產(chǎn)品產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅．某化學(xué)興趣小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設(shè)計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：

按要求回答下列問題：
（1）濾渣1中存在的金屬有．
（2）已知沉淀物的pH如下表：

	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe2+	7.0	9.0
Fe3+	1.9	3.7
Cu2+	4.9	6.7
Al3+	3.0	4.4

①則操作②中X物質(zhì)最好選用的是（填編號）
a．酸性高錳酸鉀溶液    b．漂白粉    c．氯氣       d．雙氧水
②理論上應(yīng)控制溶液pH的范圍是．
（3）檢驗濾液2中既不存在Fe²⁺又不存在Fe³⁺的操作步驟是．
（4）用一個離子方程式表示在酸浸液中加入足量鋁粉的反應(yīng)：．
（5）由CuSO₄?5H₂O制備CuSO₄時，應(yīng)把CuSO₄?5H₂O放在（填儀器名稱）中加熱脫水．
（6）現(xiàn)向一含有Ca²⁺、Cu²⁺的混合溶液中滴加Na₂CO₃溶液，若首先生成CuCO₃沉淀，根據(jù)該實驗可得出的結(jié)論是（填序號）
A．Ksp（CuCO₃）＜Ksp（CaCO₃）  B．c（Cu²⁺）＜c（Ca²⁺）
C.

c(Cu2+)

c(Ca2+)

＞

Ksp(CuCO3)

Ksp(CaCO3)

         D.

c(Cu2+)

c(Ca2+)

＜

Ksp(CuCO3)

Ksp(CaCO3)

．

硫酸工業(yè)中廢渣的成分為SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO．某探究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計以下方案，進行硫酸渣中金屬元素的提取實驗．

已知：陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH：

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
pH	3.4	5.2	12.4

一水合氨電離常數(shù)K_b=1.8×10^-5，其飽和溶液中c（OH^-）約為1×10^-3mol?L^-1．
請回答：
（1）寫出A與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：．
（2）上述流程中兩次使用試劑X，推測試劑X是（填以下字母編號）
A．水　　　　B．氧化鋁　　　 C．氨水　　 　D．氫氧化鈉
（3）溶液D到固體E過程中需要控制溶液pH=13，如果pH過小，可能導(dǎo)致的后果
是．（任寫2點）
（4）寫出F→H的反應(yīng)離子方程式：．
（5）證明H溶液的主要陰離子（Cl^-、OH^-除外）的方法是．

利用化學(xué)原理對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理．
（一）染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO₂^-，可以在堿性條件下加入鋁粉除去（加熱處理后的廢水會產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體）．除去NO₂^-的離子方程式為．
（二）某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr（Ⅲ）回收與再利用工藝如下（硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）：

常溫下部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

陽離子	Fe3+	Fe2+	Mg2+	Al3+	Cu2+	Cr3+
開始沉淀 時的pH	1.9	7.0	-	-	4.7	-
沉淀完全 時的pH	3.2	9.0	11.1	8	6.7	9（＞9溶解）

（1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施是（至少寫一條）．
（2）調(diào)pH=8是為了除去（填Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）．
（3）鈉離子交換樹脂的原理為Mⁿ⁺+nNaR→MR_n+nNa⁺，被交換的雜質(zhì)離子是（填Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）．
（4）試配平氧化還原反應(yīng)方程式：□Na₂Cr₂O₇+□SO₂+□H₂O=□Cr（OH）（H₂O）₅SO₄+□Na₂SO₄；每生成1mol Cr（OH）（H₂O）₅SO₄消耗SO₂的物質(zhì)的量為．
（三）印刷電路銅板腐蝕劑常用FeCl₃．腐蝕銅板后的混合濁液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的濃度均為0.10mol?L^-1，請參照上表給出的數(shù)據(jù)和提供的藥品，簡述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的實驗步驟：
①；
②；
③過濾．（提供的藥品：Cl₂、濃H₂SO₄、NaOH溶液、CuO、Cu）．