3．鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬，目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅．某硫化鋅精礦的主要成分為ZnS（還含少量 FeS等其他成分），以其為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示：

回答下列問(wèn)題：
（1）硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進(jìn)行，所產(chǎn)生焙砂的主要成分的化學(xué)式為ZnO．
（2）焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的含塵煙氣可凈化制酸，該酸可用于后續(xù)的浸出操作．
（3）浸出液“凈化”過(guò)程中加入的主要物質(zhì)為鋅粉，其作用是置換出Fe等，反應(yīng)的離子方程式為Zn+Fe²⁺=Zn²⁺+Fe．
（4）電解沉積過(guò)程中的陰極采用鋁板，陽(yáng)極采用 Pb-Ag 合金惰性電極，陽(yáng)極逸出的氣體是O₂．
（5）改進(jìn)的鋅冶煉工藝，采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程，既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過(guò)程，又可獲得一種有工業(yè)價(jià)值的非金屬單質(zhì)．“氧壓酸浸”中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為：2ZnS+4H⁺+O₂=2Zn²⁺+2S↓+2H₂O．
（6）硫化鋅精礦（ZnS）遇到硫酸銅溶液可慢慢地轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)（CuS）．請(qǐng)用簡(jiǎn)短的語(yǔ)言解釋該反應(yīng)發(fā)生的原理在一定條件下，溶解度小的礦物可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物（或在相同條件下，由于K_SP（CuS）小于K_SP（ZnS），故反應(yīng)可以發(fā)生）．
（7）我國(guó)古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅．明代宋應(yīng)星著的《天工開(kāi)物》中有關(guān)于“升煉倭鉛”的記載：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，…，然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，…，冷淀，毀罐取出，…，即倭鉛也．”該煉鋅工藝過(guò)程主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnCO₃+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn+3CO↑．（注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，倭鉛是指金屬鋅）

2．綠礬（FeSO₄•7H₂O）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分．下列是以市售鐵屑（含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法．

已知：室溫下飽和 H₂S溶液的 pH 約為3.9，SnS沉淀完全時(shí)溶液的 pH 為1.6；FeS開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH為3.0，沉淀完全時(shí)的pH 為5.5．
（1）操作Ⅱ，在溶液中用硫酸酸化至 pH=2的目的是使Sn²⁺沉淀完全，防止Fe²⁺生成沉淀．
（2）操作Ⅳ的順序依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥．
（3）操作Ⅳ得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：
①除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì)；
②降低洗滌過(guò)程中FeSO₄•7H₂O的損耗．
（4）測(cè)定綠礬產(chǎn)品中Fe²⁺含量的方法是
a．稱取一定質(zhì)量的綠礬產(chǎn)品，配制成250.00mL溶液；
b．量取25.00mL 待測(cè)溶液于錐形瓶中；
c．用硫酸酸化的 0.010 00mol•L^-1 KMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液體積的平均值為20.00mL．
滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
①用硫酸酸化的 0.010 00mol•L^-1KMnO₄溶液滴定時(shí)，左手把握酸式滴定管的活塞，右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視錐形瓶中溶液顏色的變化判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是滴加最后一滴KMnO₄溶液，溶液變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色；
②若用上述方法測(cè)定的樣品中FeSO₄•7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低（測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生的誤差可忽略），其可能原因有樣品中存在少量的雜質(zhì)或樣品部分被氧化．

1．氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料，廣泛地用作有機(jī)合成催化劑．

I．實(shí)驗(yàn)室中以粗銅（含雜質(zhì)Fe）為原料制備銅的氯化物．現(xiàn)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)儀器及藥品來(lái)制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應(yīng)（鐵架臺(tái)、鐵夾、酒精燈已省略）．按要求回答下列問(wèn)題：
（1）按氣流方向連接各儀器接口順序是：a→d→e→j→h→f→g→b
（2）寫出加熱時(shí)硬質(zhì)試管中主要發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂、2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃．
II．若將上述實(shí)驗(yàn)制得的固體產(chǎn)物按如圖2的流程操作，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（3）檢驗(yàn)溶液2中是否含有雜質(zhì)離子的試劑是KSCN溶液．
（4）溶液l可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì)，X可選用下列試劑中的（填序號(hào)）c、e．
a．NaOH    b．NH₃•H₂O    C．CuO  d．CuSO₄    e．Cu₂（OH）₂CO₃
（5）反應(yīng)②是向溶液2中通入一定量的SO₂，加熱一段時(shí)間后生成CuCl白色沉淀．寫出制備CuCl的離子方程式2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．

20．ClO₂是一種廣譜、高效的殺菌消毒劑，具有強(qiáng)氧化性，熔點(diǎn)為-59℃，沸點(diǎn)為11.0℃，不穩(wěn)定，易溶于水．某研究小組在60℃時(shí)用硫鐵礦還原氯酸鈉制取并收集二氧化氯．

（1）三頸燒瓶中加入NaClO₃溶液、濃H₂SO₄，通入空氣，溫度為60℃時(shí)，通過(guò)固體加料器緩慢勻速加入硫鐵礦粉末．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式如下，請(qǐng)配平：
15 ClO₃^-+1 FeS₂+14 H⁺=15 ClO₂+1 Fe³⁺+2 SO₄^2-+7 H₂O
（2）凝集裝置B必須添加溫度控制裝置，應(yīng)該是冰水浴裝置．
（3）裝置D的作用是檢驗(yàn)ClO₂是否吸收完全．
（4）反應(yīng)后在裝置C中可得NaClO₂溶液．已知NaClO₂飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出晶體是NaClO₂•3H₂O，在溫度高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO₂．請(qǐng)補(bǔ)充從NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶體的操作步驟：
①蒸發(fā)結(jié)晶；②趁熱過(guò)濾；③洗滌；④干燥．
（5）用水吸收ClO₂可得到ClO₂溶液．為測(cè)定所得溶液中ClO₂的含量，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)．：
步驟1：準(zhǔn)確量取ClO₂溶液10mL，稀釋成100mL試樣，量取V₁ mL試樣加入到錐形瓶中．
步驟2：調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0，加入足量的KI晶體，靜置片刻．
步驟3：加入淀粉指示劑，用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂mL．
（已知2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI）
①寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2ClO₂+10I^-+8H⁺=2Cl^-+5I₂+4H₂O．
②原ClO₂溶液的濃度為$\frac{135CV{\;}_{2}}{V{\;}_{1}}$g/L（用含字母的代數(shù)式表示）．

19．高純六水氯化鍶晶體（SrCl₂•6H₂O）具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，工業(yè)上用w kg難溶于水的碳酸鍶（SrCO₃）為原料（含少量鋇和鐵的化合物等），共制備高純六水氯化鍶晶體（a kg）的過(guò)程為：

已知：Ⅰ．SrCl₂•6H₂O晶體在61℃時(shí)開(kāi)始失去結(jié)晶水，100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水．
Ⅱ．有關(guān)氫氧化物開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH表：

氫氧化物	Fe（OH）3	Fe（OH）2
開(kāi)始沉淀的pH	1.5	6.5
沉淀完全的pH	3.7	9.7

（1）操作①加快反應(yīng)速率的措施有加熱或充分?jǐn)嚢杌蜻m當(dāng)增加鹽酸濃度等 （寫一種）．操作①中鹽酸能否改用硫酸，其理由是：不能，否則會(huì)大量生成硫酸鍶的沉淀，減少產(chǎn)物生成．
（2）酸性條件下，加入30% H₂O₂溶液，將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，其離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（3）在步驟②-③的過(guò)程中，將溶液的pH值由1調(diào)節(jié)至4時(shí)，宜用的試劑為B．
A．氨水      B．氫氧化鍶粉末     C． 氫氧化鈉     D．碳酸鈉晶體
（4）操作③中所得濾渣的主要成分是Fe（OH）₃、BaSO₄ （填化學(xué)式）．
（5）工業(yè)上完成操作③常用的設(shè)備有：B．
A分餾塔    B 離心機(jī)    C  熱交換器    D  反應(yīng)釜
（6）工業(yè)上用熱風(fēng)吹干六水氯化鍶，適宜的溫度是B．
A．40～50℃B．50～60℃C．60～70℃D．80℃以上．
（7）已知工業(yè)流程中鍶的利用率為90%根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算工業(yè)碳酸鍶的純度：$\frac{1480a}{267W×9}$×100%．

18．在濃CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得納米級(jí)碳酸鈣．如圖甲所示A-E為實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的儀器裝置（部分固定夾持裝置略去），請(qǐng)根據(jù)要求回答問(wèn)題．

（1）實(shí)驗(yàn)室若用NH₄Cl和熟石灰作試劑來(lái)制取、收集干燥的NH₃，則需選用上述儀器裝置中的BDE（填裝置序號(hào)）．若要制取、收集干燥的CO₂，請(qǐng)選擇裝置并按氣流方向連接各儀器接口acdh．
（2）若在A的分液漏斗內(nèi)改加濃氨水，圓底燒瓶?jī)?nèi)加NaOH固體，也能制取氨氣．請(qǐng)解釋裝置A中能產(chǎn)生氨氣的原因氫氧化鈉溶于水放出大量熱，溫度升高，使氨的溶解度減小而放出；氫氧化鈉電離出的OH^-增大了氨水中OH^-濃度，促使氨水電離平衡左移，導(dǎo)致氨氣放出．
（3）向濃CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂氣制納米級(jí)碳酸鈣時(shí)，應(yīng)先通入的氣體是NH₃，若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有氨氣逸出，應(yīng)選圖乙b裝置回收（填代號(hào)）．寫出制納米級(jí)碳酸鈣的化學(xué)方程式CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃+2NH₄Cl．
（4）試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，判斷所得碳酸鈣樣品顆粒是否為納米級(jí)取少量樣品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出現(xiàn)一條光亮的通路，則是納米級(jí)，否則不是．

17．工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO₄]的工藝流程如下：

已知：部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)表：回答下列問(wèn)題：

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Al（OH）3
開(kāi)始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

（1）加入少量NaHCO₃的目的是調(diào)節(jié)PH，除去溶液中Al³⁺（使溶液中Al³⁺生成氫氧化物沉淀），該工藝中“攪拌”的作用是使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)充分進(jìn)行．
（2）反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為Fe²⁺+2H⁺+NO₂^-=Fe³⁺+NO↑+H₂O，在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ常同時(shí)通入O₂以減少NaNO₂的用量，O₂的作用是2H₂O+4NO+O₂=4HNO₃．（用化學(xué)方程式表示）
（3）生產(chǎn)中堿式硫酸鐵溶液蒸發(fā)時(shí)需要在減壓條件下的原因是防止蒸發(fā)時(shí)溫度過(guò)高，堿式硫酸鐵進(jìn)一步水解生成Fe（OH）₃．
（4）在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵．根據(jù)我國(guó)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe²⁺及NO₃^-．為檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含有Fe²⁺，應(yīng)使用的試劑為D．（填寫字母）
A．氯水    B．KSCN溶液    C．NaOH溶液    D．酸性KMnO₄溶液．

16．某興趣小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用加熱1-丁醇、濃H₂SO₄和溴化鈉混合物的方法來(lái)制備1-溴丁烷，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（其中的夾持儀器沒(méi)有畫出）．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）A裝置中，在燒杯里的液面倒扣一個(gè)漏斗，其目的是既可以吸收充分，又可以防止倒吸．
（2）制備操作中，加入的濃硫酸事先必須進(jìn)行稀釋，其目的是ab．（填字母）
a．減少副產(chǎn)物烯和醚的生成    b．減少Br₂的生成   c．水是反應(yīng)的催化劑
（3）有同學(xué)擬通過(guò)紅外光譜儀鑒定所得產(chǎn)物中是否含有“-CH₂CH₂CH₂CH₃”，來(lái)確定副產(chǎn)物中是否存在丁醚（CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃）．請(qǐng)?jiān)u價(jià)該同學(xué)設(shè)計(jì)的鑒定方案是否合理？為什么？
（4）為了進(jìn)一步提純1-溴丁烷，該小組同學(xué)查得相關(guān)有機(jī)物的有關(guān)數(shù)據(jù)如表：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃
1-丁醇	-89.5	117.3
1-溴丁烷	-112.4	101.6
丁醚	-95.3	142.4
1-丁烯	-185.3	-6.5

則用B裝置完成此提純實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)中要迅速升高溫度至101.6℃收集所得餾分．

15．高純碳酸錳在電子工業(yè)中有重要的應(yīng)用，濕法浸出軟錳礦（主要成分為MnO₂，含少量Fe、Al、Mg等雜質(zhì)元素）制備高純碳酸錳的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

（1）浸出：植物粉的作用是作還原劑，浸出時(shí)溫度控制在90℃～95℃之間，并且要連續(xù)攪拌3小時(shí)的目的是提高軟錳礦中錳的浸出率，
（2）除雜：①向浸出液中加入一定量的碳酸錳礦，調(diào)節(jié)浸出液的pH為3.5～5.5；
②再加入一定量的軟錳礦和雙氧水，過(guò)濾；   ③…
操作①中使用碳酸錳調(diào)pH的優(yōu)勢(shì)是增加MnCO₃的產(chǎn)量（或不引入新的雜質(zhì)等）；
操作②中加入雙氧水不僅能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，而且能提高軟錳礦的浸出率．寫出雙氧水提高軟錳礦浸出率的離子方程式MnO₂+H₂O₂+2H⁺=Mn²⁺+2H₂O+O₂↑．
（3）制備：在30℃～35℃下，將碳酸氫銨溶液滴加到硫酸錳凈化液中，控制反應(yīng)液的最終pH在6.5～7.0，得到MnCO₃沉淀．溫度控制35℃以下的原因是減少碳酸氫銨的分解，提高原料利用率；該反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnSO₄+2NH₄HCO$\frac{\underline{\;30-35℃\;}}{\;}$₃MnCO₃+（NH₄）₂SO₄+CO₂↑+H₂O；
生成的MnCO₃沉淀需經(jīng)充分洗滌，檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是取最后一次的洗滌濾液1～2mL于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則表明已洗滌干凈．
（4）室溫K_sp（MnCO₃）=1.8×10^-11，K_sp（MgCO₃）=2.6×10^-5，若離子濃度小于1.0×10^-5mol•L^-1時(shí)，表示該離子沉淀完全．凈化液中的c（Mg²⁺）=x mol/L，若不產(chǎn)生MgCO₃沉淀，則x的取值范圍是x≤14.4．（保留三位有效數(shù)字）

14．醋酸亞鉻水合物{[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O，相對(duì)分子質(zhì)量為376}是一種深紅色晶體，不溶于冷水，是常用的氧氣吸收劑．實(shí)驗(yàn)室中以鋅粒、三氯化鉻溶液、醋酸鈉溶液和鹽酸為主要原料制備醋酸亞鉻水合物，其裝置如圖所示，且儀器2中預(yù)先加入鋅粒．已知二價(jià)鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，不與鋅反應(yīng)．制備過(guò)程中發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)如下：

Zn（s）+2HCl（aq）═ZnCl₂（aq）+H₂（g）
2CrCl₃（aq）+Zn（s）═2CrCl₂（aq）+ZnCl₂（aq）
2Cr²⁺（aq）+4CH₃COO^-（aq）+2H₂O（l）═[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O（s）
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）儀器1的名稱是分液漏斗．
（2）往儀器2中加鹽酸和三氯化鉻溶液的順序最好是C（選下面的A、B或C）；目的是讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H₂，把裝置2和3中的空氣趕出，避免生成的亞鉻離子被氧化．
A．鹽酸和三氯化鉻溶液同時(shí)加入
B．先加三氯化鉻溶液一段時(shí)間后再加鹽酸
C．先加鹽酸一段時(shí)間后再加三氯化鉻溶液
（3）為使生成的CrCl₂溶液與CH₃COONa溶液順利混合，應(yīng)關(guān)閉閥門B（填“A”或“B”，下同），打開(kāi)閥門A．
（4）本實(shí)驗(yàn)中鋅粒要過(guò)量，其原因除了讓產(chǎn)生的H₂將CrCl₂溶液壓入裝置3與CH₃COONa溶液反應(yīng)外，另一個(gè)作用是使鋅與CrCl₃充分反應(yīng)得到CrCl₂．
（5）已知其它反應(yīng)物足量，實(shí)驗(yàn)時(shí)取用的CrCl₃溶液中含溶質(zhì)9.51g，取用的醋酸鈉溶液為1.5L0.1mol/L；實(shí)驗(yàn)后得干燥純凈的[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O 9.48g，則該實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為84.0%（不考慮溶解的醋酸亞鉻水合物）．