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用心爱心专心-1-1．(2010·广东高考)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域，以β锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g.(1)步骤Ⅰ前，β锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_________________________________________________________________________________________________________.(2)步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li＋、SO2－4，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂质，需在搅拌下加入________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液．(3)步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有________．(4)步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________________________.(5)从母液中可回收的主要物质是______________________________________________．解析：(1)对β锂辉石进行粉碎处理的目的是，增大锂辉石粉末与硫酸的接触面积，使锂辉石与硫酸充分反应，提高浸出率；(2)步骤Ⅰ所要加入的物质，其主要作用是增大溶液的pH，将溶液的pH调节到6.0～6.5，分析所提供的备选物，只有石灰石能达到目的；(3)步骤Ⅰ处理后的浸出液中，已经除去了Al3＋、Fe3＋，加入H2O2会将Fe2＋氧化为Fe3＋，加入石灰乳则可将氧化所得的Fe3＋和Mg2＋除去，再加入Na2CO3则可除去所加入的过量Ca2＋；(4)生成沉淀的主要反应为2Li＋＋CO2－3===Li2CO3↓；(5)母液中留下的主要离子为Na＋和SO2－4，所以回收所得物质为Na2SO4.答案：(1)增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率(2)石灰石(3)Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋(4)2Li＋＋CO2－3===Li2CO3↓(5)Na2SO42．(2009·广东高考)某厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：用心爱心专心-2-沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3.55.212.4部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题：(1)“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有________(要求写出两条)．(2)滤渣Ⅰ的主要成分有_____________________________________________________．(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有________．(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)的变化曲线如下图所示：①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②按①中条件进行制备实验．在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.除去产品中该杂质的方法是：__________________________________________________.解析：(1)中几种镁盐均难溶(其中MgCO3微熔)于水，可溶于稀硫酸，加稀H2SO4同时生成难溶H2SiO3(或H4SiO4)和微溶的CaSO4，为使Mg2＋充分浸出可适当提高反应温度、加过量稀硫酸、延长浸出时间等方法．(2)根据题给表格信息，调节pH＝5.5时，Fe3＋和Al3＋分别已完全转化为沉淀物Fe(OH)3用心爱心专心-3-和Al(OH)3，而Mg2＋并未转化．(3)加NaOH调节pH＝12.5时，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，滤液中的Na＋和SO2－4可回收利用．(4)①解读溶解度曲线，分析NaCl与Mg(ClO3)2溶解度随温度变化而变化程度明显不同，较高温度时NaCl先达到饱和状态析出．②降低饱和溶液温度，在Mg(ClO3)2大量析出的同时，NaCl也会少量析出．可将所得晶体再溶于蒸馏水配成热饱和溶液，再进行重结晶．答案：(1)适当提高反应温度、增加浸出时间(或其他合理答案)(2)Al(OH)3、Fe(OH)3(3)Na2SO4(4)①在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出；Mg(ClO3)2的溶解度随温度的变化量大；NaCl溶解度与其他物质的溶解度有一定差别②降温前，溶液中NaCl已饱和；降温过程中，NaCl溶解度降低，会少量析出重结晶3．(2010·江苏高考)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]．某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下：(1)酸溶后溶液的pH＝1，Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学方程式为________________________________________________________________________．(2)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，原因是________、________.(3)该厂结合本厂实际，选用的X为________(填化学式)；中和Ⅰ使溶液中________(填离子符号)的浓度减小(中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略)．(4)上述流程中洗涤的目的是_________________________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学方程式为：Ba(FeO2)2＋8HNO3===Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O；(2)温度越高反应速率越快，故控制温度不超过70℃是为了防止反应速率过快，且浓硝酸越浓越易分解，温度高既易挥发，也易分解，故不用浓硝酸；(3)X既要能中和硝酸，又不产生新杂质，故可用BaCO3；中和Ⅰ使溶液中的Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀、H＋浓度减小；(4)因为钡盐是重金属盐，有毒，故洗涤的目的是减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染．答案：(1)Ba(FeO2)2＋8HNO3===Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O(2)防止反应速率过快浓HNO3易挥发、分解(凡合理答案均可)(3)BaCO3Fe3＋、H＋(4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染(凡合理答案均可)4．(2010·四川高考)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源．用钛铁矿渣(主要成分为用心爱心专心-4-TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的最高化合价为＋4)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：请回答下列问题：(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是______________________________________________________________________________________________________________.(2)向滤液Ⅰ中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：________________________________________________________________________.(3)在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解．水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀．请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：__________________________.过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、________、________、________(填化学式)，减少废物排放．(4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3)，其方法是：将556akgA(摩尔质量为278g/mol)溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3336bkgA和112ckg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料．若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料________kg.解析：(1)TiO2为金属氧化物，溶解在硫酸中形成Ti(SO4)2.(2)由铁钛矿渣中含有Fe2O3可知滤液Ⅰ中含有Fe3＋，加入铁粉后，两者反应生成Fe2＋.(3)加水稀释、加热、降低溶液中的氢离子浓度都能促进Ti4＋的水解．滤液中的溶质硫酸亚铁、硫酸都可以循环利用．(4)第一次加入FeSO4·7H2O后，SO2－4转化为Na2SO4；第二次加入FeSO4·7H2O和铁粉充分反应后，SO2－4转化为Fe2(SO4)3.根据铁元素守恒，设理论上可生产红色颜料xkg，则可列方程：556a278＋3336b278＋112c56－23×3336b278＝x160×2，解得x＝160a＋320b＋160c.答案：(1)TiO2＋2H2SO4===Ti(SO4)2＋2H2O(或TiO2＋H2SO4===TiOSO4＋H2O)(2)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(3)加水促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，降低H＋浓度促进钛盐水解H2OFeSO4H2SO4(4)160a＋320b＋160c