(2)检验反应I的滤液中含有Fe的试剂为____________；写出反应I中由FeS生成Fe的离子方程式____________________________________。
(3)反应Ⅱ加入适量锌的作用是__________________；反应III中MnO2的作用是________________。 (4)已知ZnCO3、MnCO3的Ksp分别为1.4×10-10、2.2×10-11；要使反应IV之后的溶液中Zn2+、Mn2+浓度均降到1.0×10-6mol/L，则溶液中残留的CO32-浓度至少为__________mol/L。
(5)图是Na2SO4和Na2SO4?10H2O的溶解 度曲线(g/100g水)，则Ⅳ中得到Na2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液________→__________→ 用乙醇洗涤→干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是_________________________________________。
3+3+
【答案】加快反应速率，提高原料利用率。 KSCN(或苯酚) 2FeS+3MnO2+12H+ =2Fe3+ +2S+3Mn2+ +6H2O 将溶液中的Cu2+还原成Cu 将Fe2+氧化成Fe3+ 1.4×10-4 蒸发结晶 趁热过滤 防止Na2SO4固体转化为Na2SO4?10H2O，并防止Na2SO4因溶于水而损耗
【解析】（1）反应I是闪锌矿、软锰矿在硫酸中的溶解过程，搅拌是为了加快反应速率，提高原料利用率； 本题答案为：加快反应速率，提高原料利用率。
（2）Fe遇到KSCN溶液变成血红色，Fe遇到苯酚溶液显紫色，故欲检验I的滤液中含有Fe的试剂为：KSCN(或苯酚)；反应I中由FeS和MnO2在酸性溶液中反应生成Fe3+、H2O、S、Mn2+，反应的的离子方程式为：2FeS+3MnO2+12H+ =2Fe3+ +2S+3Mn2+ +6H2O；
本题答案为：KSCN(或苯酚)、2FeS+3MnO2+12H+ =2Fe3+ +2S+3Mn2+ +6H2O。
（3）由图可知，反应Ⅱ加入适量锌有铜析出，故反应Ⅱ是将溶液中的Cu还原为Cu；反应III中加入MnO2，将Fe氧化成Fe，最终生成Fe(OH)3沉淀；
本题答案为：将溶液中的Cu2+还原成Cu；将Fe2+氧化成Fe3+。
（4）欲使Zn、Mn浓度均降到1.0×10mol/L，根据ZnCO3的Ksp=1.4×10，即c(Zn)c(CO3)=1.4×10，求得：c(CO3)=1.4×10÷（1.0×10）=1.4×10mol/L，同理可求使Mn沉淀，当Mn浓度均降到1.0×10mol/L时，c(CO3)=2.2×10mol/L，所以溶液中残留的CO3浓度至少为1.4×10mol/L ； 本题答案为：1.4×10。
13
-4
-6
2--5
2--4
2--10
-6
-4
2+
2+
2+
2+
-6
-10
2+
2--10
2+
3+
2+
3+
3+
3+
（5）由图像溶解度曲线变化可知，Na2SO4的溶解度，在温度较高时，随温度升高而降低，而Na2SO4?10H2O的溶解度，随温度升高而升增大，欲得到Na2SO4晶体，应采取加热蒸发溶剂使Na2SO4结晶析出，并趁热过滤；因Na2SO4在乙醇中难于溶解，所以用乙醇洗涤即防止Na2SO4和水作用生成Na2SO4?10H2O，又能防止Na2SO4因溶于水而损耗；
本题答案为：蒸发结晶 、趁热过滤、防止Na2SO4固体转化为Na2SO4?10H2O，并防止Na2SO4因溶于水而损耗。 11．一种新兴材料——铍日益被重视，有“超级金属…尖端金属…空间金属”之称。工业上常用绿柱石(主要成分3 BeO·Al2O3·6SiO2，还含有铁等杂质)冶炼铍，一种简化的工艺流程如下：
按元素周期表的对角线规则，Be和Al性质相似：几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如表。回答下列问题：
（1）步骤②中将熔块粉碎的目的是___________；滤渣1的主要成分是___________。
（2）步骤③加入H2O2时发生反应的离子方程式为___________，从滤液1中得到沉淀的合理pH为___________(填序号)
A.3.3—3.7 B.3.7—5.0 C.5.0—5.2 D.5.2—6.5
（3）步骤④不宜使用NaOH溶液来沉淀Be2+的原因是___________。从溶液中得到(NH4)2BeF4的实验操作是___________、过滤、洗涤、干燥。
（4）实验室模拟步骤⑤装置如图，控制氨气与氟化氢气体积比的方法是_______________。
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（5）步骤⑥的反应类型是___________，步骤⑦需要隔绝空气的环境，其原因是___________。
（6）若绿柱石中BeO的含量为a%，上述过程生产Be的产率为b%，则1t该绿柱石理论上能生产含铍量2%的镀铜合金___________t。
【答案】增大与硫酸的接触面积，提高浸取率和反应速率 H2SiO3 2H＋＋H2O2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2H2O C 过量NaOH溶液会溶解Be(OH)2 蒸发浓缩、冷却结晶 通过观察广口瓶中产生气泡的速率调节流速 分解反应 高温下，Mg（或铍）与N2、O2等气体发生反应，降低产率 1.8×10ab
【解析】（1）将熔块粉碎的目的是增大与硫酸的接触面积，提高浸取率和反应速率；根据绿柱石的成分，熔炼过程中SiO2与石灰石生成CaSiO3，CaSiO3与硫酸反应生成CaSO4和H2SiO3，即滤渣1的主要成分为H2SiO3； （2）根据流程，滤液1中含有阳离子是Fe、Al、Be、H，步骤③中加入H2O2，H2O2把Fe氧化成Fe
＋
2＋
3＋
2＋
＋
2＋
3
－3
，即离子方程式为2H＋＋H2O2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2H2O；根据流程，步骤③除去的是Fe3＋、Al3＋，加入氨水调节
3＋
3＋
pH，使Fe、Al以Al(OH)3、Fe(OH)3形式除去，因此调节pH范围是5.0≤pH<5.2，故选项C正确； （3）因为Be和Al的性质相似，即Be(OH)2为两性氢氧化物，过量NaOH溶液会溶解Be(OH)2；从溶液中得到(NH4)2BeF4的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （4）根据装置，通过观察广口瓶中产生气泡的速率调节流速；
（5）步骤⑥的反应类型为分解反应；Be和Al的性质相似，Mg是活泼金属，能与空气中氧气发生反应，因此隔绝空气的环境的原因是高温下，Mg（或铍）与N2、O2等气体发生反应，降低产率； （6）根据题意得出：=m(合金)×2%，得出m(合金)=1.8×10abt。
12．ZrO2常用作陶瓷材料，可由锆英砂(主要成分为 ZrSiO4，还含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下流程制取。
－3
已知：① ZrSiO4能与烧碱反应生成Na2ZrO3和Na2SiO3，Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+。 ②部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表。 金属离子 开始沉淀pH Fe3+ 1.9 Al3+ 3.3 ZrO2+ 6.2 15
沉淀完全pH
3.0 5.2 8.0 (1)“熔融”过程中，ZrSiO4发生反应的化学方程式是_________________，滤渣I的化学式为______________。
(2)“氧化”过程中，发生反应的离子方程式是_______________，调“pH=a”时，a的范围是__________________。
(3)为得到纯净的ZrO2，滤渣III要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_____________________。 (4)滤渣Ⅲ的成分是Zr(CO3)2·xZr(OH)4。取干燥后的滤渣Ⅲ 37.0g，煅烧后可得到24.6gZrO2。则x等于______________________；“调pH=8.0”时，所发生反应的离子方程式为_______
△2＋＋3＋
【答案】ZrSiO4＋4NaOH===Na2ZrO3＋Na2SiO3＋2H2O H2SiO3 2Fe＋H2O2＋2H＝2Fe＋2H2O 5.2≤a＜6.2 取少许最后一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，说明已洗净 1 2ZrO＋2CO3＋2H2O＝Zr(CO3)2·Zr(OH)4↓
【解析】 (1)“熔融”过程中，加NaOH熔融，ZrSiO4转化为Na2SiO3和Na2ZrO3，ZrSiO4发生反应的化学方△
程式是：ZrSiO4＋4NaOH===Na2ZrO3＋Na2SiO3＋2H2O ；
加过量盐酸酸浸，Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2＋，Na2SiO3与HCl生成硅酸沉淀，滤渣I的化学式为： H2SiO3； （2）加双氧水，将Fe氧化为Fe，加氨水调节pH为5.2～6.2，使Fe、Al转化为氢氧化物沉淀，而ZrO2+不沉淀，“氧化”过程中，发生反应的离子方程式是2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O，调“pH=a”时，a的范围是 5.2≤a＜6.2；
（3）为得到纯净的ZrO2，滤渣III要用水洗，滤渣III中可能含有氯离子，检验沉淀是否洗涤干净的方法是：取少许最后一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，说明已洗净； （4）根据方程式： Zr(CO3)2·xZr(OH)4
（x+1）ZrO2+2CO2↑＋2xH2O
2＋
3＋
3＋
3＋
2＋
2－
211+159x 123（x+1） 37.0g 24.6g
x=1
“调pH=8.0”时，所发生反应的离子方程式为2ZrO2＋＋2CO32－＋2H2O＝Zr(CO3)2·Zr(OH)4↓。
13．（14分）碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]可用作净水剂、媒染剂、颜料和药物。工业上利用废铁屑（含少量氧
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