答案：(1)MnO2＋2Fe＋4H===Mn ＋2Fe＋2H2O (2)MnCO3 (或CaCO3等合理答案)
(3)用水洗涤滤渣，洗出液用于酸浸工序，提高锰的回收率(或用水洗涤滤渣，洗出液循环利用，提高锰的回收率等合理答案)
(4)Ca、Mg
(5)Mn＋2H2O－2e=== MnO2＋4H (6)H2SO4、MnO2
6．聚合硫酸铁铝、聚合氯化铝是高效水处理剂。以废铁屑、废铝质易拉罐及硫酸为原料，制备聚合硫酸铁铝的工艺流程如图所示：
2＋
－
＋
2＋
2＋
2＋＋2＋3＋
(1)为提高反应Ⅰ、Ⅱ金属元素的浸出率，可以采取的措施有________________________________________________________________________。
(2)反应Ⅲ中FeSO4转化为Fe2(SO4)3的化学方程式为
________________________________________________________________________。 (3)反应Ⅲ的温度应控制在50℃～70℃为宜，原因是______________________________。反应Ⅲ过程中往往加入少量硝酸铝，其作用如图1所示，转化①的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)写出
Fe2(SO4)3水解生成
Fe2(OH)n(SO4)3－
n2
的离子方程式：
________________________________________________________________________。
(5)利用图2所示电解装置可制备净水剂聚合氯化铝。实际生产中，阳极附近因为副反应可能产生的气体有________。
解析：(1)为提高反应Ⅰ、Ⅱ金属元素的浸出率，可以采取的措施有适当提高硫酸浓度、适当提高反应温度、将废铁屑、废铝质易拉罐粉碎或搅拌等。(2)反应Ⅲ向FeSO4中加入硫酸并通入氧气，转化为Fe2(SO4)3的化学方程式为 4FeSO4＋O2＋2H2SO4===2Fe2(SO4)3＋2H2O。(3)反应Ⅲ的温度应控制在50℃～70℃为宜，原因是温度过低，反应速率太慢；温度过高，金属离子水解趋势增强，易形成沉淀，影响产品的质量。反应Ⅲ过程中往往加入少量硝酸铝，
Fe在H、NO3作用下被氧化为Fe，则转化①的离子方程式为3Fe＋4H＋NO3=== 3Fe＋NO↑＋2H2O。(5)实际生产中，阳极附近由于溶液中的Cl和OH放电发生副反应，可能产生的气体为Cl2、O2。
答案：(1)适当提高硫酸浓度、适当提高反应温度等 (2)4FeSO4＋O2＋2H2SO4===2Fe2(SO4)3＋2H2O
(3)温度过低，反应速率太慢；温度过高，金属离子水解趋势增强，易形成沉淀，影响产品的质量 3Fe＋4H＋NO3===3Fe＋NO↑＋2H2O
(4)2Fe＋?3－?SO4＋nH2O
?2?(5)Cl2、O2
7．(2019·南通模拟)CoCO3是一种制造锂电池电极的原料。以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如图所示：
3＋
2＋
＋
－
3＋
3＋
－
－
2＋＋－3＋2＋＋－
?
n?
2－
Fe2(OH)n(SO4)3－＋nH
2
n＋
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L计算)
金属离子 Co Al Zn 2＋3＋2＋－1
开始沉淀的pH 7.6 3.0 5.4 沉淀完全的pH 9.4 5.0 8.0 (1)“酸浸”时通入SO2的目的是___________________________________________。 (2)“除铝”时调节溶液pH范围为________，该过程中主要反应的离子方程式为______________________________________________________________________。
(3)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)＋2HX(有机层)
ZnX2(有机层)＋H2SO4(水层)，
由有机层获取ZnSO4溶液的操作是__________________________________________。
(4)“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是___________________________。 (5)CoCO3隔绝空气灼烧可以生成Co2O3，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
解析：钴废渣(主要成分CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质)用H2SO4溶解并通入SO2，使溶液中的Co还原成Co，加入Na2CO3除铝时，Al和 CO3 发生互相促进水解反应使铝转化为Al(OH)3↓，但不能让Zn、Co形成沉淀，则pH范围为5.0～5.4，加入萃取剂HX，从有机层中分离出ZnSO4，最后加入Na2CO3，沉钴，形成CoCO3沉淀。(3)根据题给信息“ZnSO4(水层)＋2HX(有机层)
ZnX2(有机层)＋H2SO4(水层)”，要得到ZnSO4溶液，即使上述平衡向
2＋
2＋
3＋
2＋
3＋
2－
逆反应方向移动，故由有机层获取ZnSO4溶液的操作是向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，静置，分液。(4)Na2CO3溶液呈较强的碱性，为了防止生成Co(OH)2↓，故“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加。
答案：(1)将Co还原为Co
(2)5.0～5.4 2Al＋3CO3＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑ (3)向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，静置，分液 (4)防止加入过快后，局部碱性过强而产生Co(OH)2 灼烧
(5)2CoCO3=====Co2O3＋CO↑＋CO2↑
3＋
2－
3＋
2＋
定量分析实验题型研究
[试题特点]
———————————————————————————————————— 这一类题型一般基于某一新型物质的制备或探究其性质实验的基础上考查与实验有关的现象、反应原理、实验仪器、实验操作中出现的问题等，并进行有关新型物质组成的测定或物质含量(纯度)的计算。化学综合计算常常涉及：①氧化还原反应中得失电子守恒计算；②过量问题的计算；③物质含量(纯度)的计算；④新型物质化学组成的计算；⑤多步反应计算等。
[做真题—明考查特点]
1．(2018·江苏高考)碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，反应方程式为
(2－x)Al2(SO4)3＋3xCaCO3＋3xH2O===
2[(1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]＋3xCaSO4↓＋3xCO2↑
生成物(1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。 (1)制备碱式硫酸铝溶液时，维持反应温度和反应时间不变，提高x值的方法有________________________________________________________________________。
[考查反应条件的控制]
(2)碱式硫酸铝溶液吸收SO2过程中，溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。[考查化学原理]
(3)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下： ①取碱式硫酸铝溶液25.00 mL，加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.330 0 g。
②取碱式硫酸铝溶液2.50 mL，稀释至25 mL，加入0.100 0 mol·L EDTA标准溶液 25.00 mL，调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.080 00 mol·L CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO4 标准溶液20.00 mL(已知Al、Cu与EDTA反应的化学计量数比均为1∶1)。
计算(1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。[考查新物质的组成及计算] 解析：(1)要提高x值，就需要提高CaSO4的生成速率，因为碳酸钙是粉末，因此不能通过增大表面积的方式提高反应速率，可以通过增加CaCO3的量和搅拌加快CaSO4的生成速率，以提高x的值。(2)吸收SO2的过程中，OH参加反应，因此溶液的pH减小。(3)由题意知，Al、Cu与EDTA反应的化学计量数比均为1∶1，因此EDTA总物质的量应等于Al
3＋
2＋
3＋
－
3＋
2＋－1
－1
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