3．锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌．某硫化锌精矿的主要成分为ZnS（还含少量 FeS等其他成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
（1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为ZnO．
（2）焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的浸出操作．
（3）浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉，其作用是置换出Fe等，反应的离子方程式为Zn+Fe²⁺=Zn²⁺+Fe．
（4）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用 Pb-Ag 合金惰性电极，阳极逸出的气体是O₂．
（5）改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质．“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为：2ZnS+4H⁺+O₂=2Zn²⁺+2S↓+2H₂O．
（6）硫化锌精矿（ZnS）遇到硫酸铜溶液可慢慢地转变为铜蓝（CuS）．请用简短的语言解释该反应发生的原理在一定条件下，溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物（或在相同条件下，由于K_SP（CuS）小于K_SP（ZnS），故反应可以发生）．
（7）我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌．明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，…，冷淀，毁罐取出，…，即倭铅也．”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为ZnCO₃+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑．（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌）

2．绿矾（FeSO₄•7H₂O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分．下列是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法．

已知：室温下饱和 H₂S溶液的 pH 约为3.9，SnS沉淀完全时溶液的 pH 为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH 为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的顺序依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（3）操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：
①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；
②降低洗涤过程中FeSO₄•7H₂O的损耗．
（4）测定绿矾产品中Fe²⁺含量的方法是
a．称取一定质量的绿矾产品，配制成250.00mL溶液；
b．量取25.00mL 待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的 0.010 00mol•L^-1 KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00mL．
滴定时发生反应的离子方程式为5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
①用硫酸酸化的 0.010 00mol•L^-1KMnO₄溶液滴定时，左手把握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化判断此滴定实验达到终点的方法是滴加最后一滴KMnO₄溶液，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色；
②若用上述方法测定的样品中FeSO₄•7H₂O的质量分数偏低（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有样品中存在少量的杂质或样品部分被氧化．

1．氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂．

I．实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料制备铜的氯化物．现用如图1所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应（铁架台、铁夹、酒精灯已省略）．按要求回答下列问题：
（1）按气流方向连接各仪器接口顺序是：a→d→e→j→h→f→g→b
（2）写出加热时硬质试管中主要发生反应的化学方程式Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂、2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃．
II．若将上述实验制得的固体产物按如图2的流程操作，请回答下列问题：
（3）检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是KSCN溶液．
（4）溶液l可加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的（填序号）c、e．
a．NaOH    b．NH₃•H₂O    C．CuO  d．CuSO₄    e．Cu₂（OH）₂CO₃
（5）反应②是向溶液2中通入一定量的SO₂，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀．写出制备CuCl的离子方程式2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．

20．ClO₂是一种广谱、高效的杀菌消毒剂，具有强氧化性，熔点为-59℃，沸点为11.0℃，不稳定，易溶于水．某研究小组在60℃时用硫铁矿还原氯酸钠制取并收集二氧化氯．

（1）三颈烧瓶中加入NaClO₃溶液、浓H₂SO₄，通入空气，温度为60℃时，通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末．反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式如下，请配平：
15 ClO₃^-+1 FeS₂+14 H⁺=15 ClO₂+1 Fe³⁺+2 SO₄^2-+7 H₂O
（2）凝集装置B必须添加温度控制装置，应该是冰水浴装置．
（3）装置D的作用是检验ClO₂是否吸收完全．
（4）反应后在装置C中可得NaClO₂溶液．已知NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO₂•3H₂O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO₂．请补充从NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶体的操作步骤：
①蒸发结晶；②趁热过滤；③洗涤；④干燥．
（5）用水吸收ClO₂可得到ClO₂溶液．为测定所得溶液中ClO₂的含量，进行了下列实验．：
步骤1：准确量取ClO₂溶液10mL，稀释成100mL试样，量取V₁ mL试样加入到锥形瓶中．
步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻．
步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂mL．
（已知2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI）
①写出步骤2中发生反应的离子方程式2ClO₂+10I^-+8H⁺=2Cl^-+5I₂+4H₂O．
②原ClO₂溶液的浓度为$\frac{135CV{\;}_{2}}{V{\;}_{1}}$g/L（用含字母的代数式表示）．

19．高纯六水氯化锶晶体（SrCl₂•6H₂O）具有很高的经济价值，工业上用w kg难溶于水的碳酸锶（SrCO₃）为原料（含少量钡和铁的化合物等），共制备高纯六水氯化锶晶体（a kg）的过程为：

已知：Ⅰ．SrCl₂•6H₂O晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水．
Ⅱ．有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表：

氢氧化物	Fe（OH）3	Fe（OH）2
开始沉淀的pH	1.5	6.5
沉淀完全的pH	3.7	9.7

（1）操作①加快反应速率的措施有加热或充分搅拌或适当增加盐酸浓度等 （写一种）．操作①中盐酸能否改用硫酸，其理由是：不能，否则会大量生成硫酸锶的沉淀，减少产物生成．
（2）酸性条件下，加入30% H₂O₂溶液，将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，其离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（3）在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至4时，宜用的试剂为B．
A．氨水      B．氢氧化锶粉末     C． 氢氧化钠     D．碳酸钠晶体
（4）操作③中所得滤渣的主要成分是Fe（OH）₃、BaSO₄ （填化学式）．
（5）工业上完成操作③常用的设备有：B．
A分馏塔    B 离心机    C  热交换器    D  反应釜
（6）工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是B．
A．40～50℃B．50～60℃C．60～70℃D．80℃以上．
（7）已知工业流程中锶的利用率为90%根据以上数据计算工业碳酸锶的纯度：$\frac{1480a}{267W×9}$×100%．

18．在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得纳米级碳酸钙．如图甲所示A-E为实验室常见的仪器装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答问题．

（1）实验室若用NH₄Cl和熟石灰作试剂来制取、收集干燥的NH₃，则需选用上述仪器装置中的BDE（填装置序号）．若要制取、收集干燥的CO₂，请选择装置并按气流方向连接各仪器接口acdh．
（2）若在A的分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内加NaOH固体，也能制取氨气．请解释装置A中能产生氨气的原因氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠电离出的OH^-增大了氨水中OH^-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出．
（3）向浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂气制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是NH₃，若实验过程中有氨气逸出，应选图乙b装置回收（填代号）．写出制纳米级碳酸钙的化学方程式CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃+2NH₄Cl．
（4）试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级，否则不是．

17．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁[Fe（OH）SO₄]的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：回答下列问题：

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

（1）加入少量NaHCO₃的目的是调节PH，除去溶液中Al³⁺（使溶液中Al³⁺生成氢氧化物沉淀），该工艺中“搅拌”的作用是使反应物充分接触，加快反应速率，使反应充分进行．
（2）反应Ⅱ中的离子方程式为Fe²⁺+2H⁺+NO₂^-=Fe³⁺+NO↑+H₂O，在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，O₂的作用是2H₂O+4NO+O₂=4HNO₃．（用化学方程式表示）
（3）生产中碱式硫酸铁溶液蒸发时需要在减压条件下的原因是防止蒸发时温度过高，碱式硫酸铁进一步水解生成Fe（OH）₃．
（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁．根据我国质量标准，产品中不得含有Fe²⁺及NO₃^-．为检验所得产品中是否含有Fe²⁺，应使用的试剂为D．（填写字母）
A．氯水    B．KSCN溶液    C．NaOH溶液    D．酸性KMnO₄溶液．

16．某兴趣小组同学在实验室用加热1-丁醇、浓H₂SO₄和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷，设计了如图所示的实验装置（其中的夹持仪器没有画出）．

请回答下列问题：
（1）A装置中，在烧杯里的液面倒扣一个漏斗，其目的是既可以吸收充分，又可以防止倒吸．
（2）制备操作中，加入的浓硫酸事先必须进行稀释，其目的是ab．（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成    b．减少Br₂的生成   c．水是反应的催化剂
（3）有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“-CH₂CH₂CH₂CH₃”，来确定副产物中是否存在丁醚（CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃）．请评价该同学设计的鉴定方案是否合理？为什么？
（4）为了进一步提纯1-溴丁烷，该小组同学查得相关有机物的有关数据如表：

物质	熔点/℃	沸点/℃
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

则用B装置完成此提纯实验时，实验中要迅速升高温度至101.6℃收集所得馏分．

15．高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用，湿法浸出软锰矿（主要成分为MnO₂，含少量Fe、Al、Mg等杂质元素）制备高纯碳酸锰的实验过程如下：

（1）浸出：植物粉的作用是作还原剂，浸出时温度控制在90℃～95℃之间，并且要连续搅拌3小时的目的是提高软锰矿中锰的浸出率，
（2）除杂：①向浸出液中加入一定量的碳酸锰矿，调节浸出液的pH为3.5～5.5；
②再加入一定量的软锰矿和双氧水，过滤；   ③…
操作①中使用碳酸锰调pH的优势是增加MnCO₃的产量（或不引入新的杂质等）；
操作②中加入双氧水不仅能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，而且能提高软锰矿的浸出率．写出双氧水提高软锰矿浸出率的离子方程式MnO₂+H₂O₂+2H⁺=Mn²⁺+2H₂O+O₂↑．
（3）制备：在30℃～35℃下，将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中，控制反应液的最终pH在6.5～7.0，得到MnCO₃沉淀．温度控制35℃以下的原因是减少碳酸氢铵的分解，提高原料利用率；该反应的化学方程式为MnSO₄+2NH₄HCO$\frac{\underline{\;30-35℃\;}}{\;}$₃MnCO₃+（NH₄）₂SO₄+CO₂↑+H₂O；
生成的MnCO₃沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是取最后一次的洗涤滤液1～2mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl₂溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净．
（4）室温K_sp（MnCO₃）=1.8×10^-11，K_sp（MgCO₃）=2.6×10^-5，若离子浓度小于1.0×10^-5mol•L^-1时，表示该离子沉淀完全．净化液中的c（Mg²⁺）=x mol/L，若不产生MgCO₃沉淀，则x的取值范围是x≤14.4．（保留三位有效数字）

14．醋酸亚铬水合物{[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O，相对分子质量为376}是一种深红色晶体，不溶于冷水，是常用的氧气吸收剂．实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物，其装置如图所示，且仪器2中预先加入锌粒．已知二价铬不稳定，极易被氧气氧化，不与锌反应．制备过程中发生的相关反应如下：

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）
请回答下列问题：
（1）仪器1的名称是分液漏斗．
（2）往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是C（选下面的A、B或C）；目的是让锌粒与盐酸先反应产生H₂，把装置2和3中的空气赶出，避免生成的亚铬离子被氧化．
A．盐酸和三氯化铬溶液同时加入
B．先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸
C．先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液
（3）为使生成的CrCl₂溶液与CH₃COONa溶液顺利混合，应关闭阀门B（填“A”或“B”，下同），打开阀门A．
（4）本实验中锌粒要过量，其原因除了让产生的H₂将CrCl₂溶液压入装置3与CH₃COONa溶液反应外，另一个作用是使锌与CrCl₃充分反应得到CrCl₂．
（5）已知其它反应物足量，实验时取用的CrCl₃溶液中含溶质9.51g，取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L；实验后得干燥纯净的[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O 9.48g，则该实验所得产品的产率为84.0%（不考虑溶解的醋酸亚铬水合物）．