18．工业上以软锰矿（主要成分MnO₂）为原料，通过液相法生产KMnO₄．即在碱性条件下用氧气氧化MnO₂得到K₂MnO₄，分离后得到的K₂MnO₄，再用惰性材料为电极电解K₂MnO₄溶液得到KMnO₄，其生产工艺简略如下：
（1）反应器中反应的化学方程式为4KOH+2MnO₂+O₂=2K₂MnO₄+2H₂O．
（2）生产过程中最好使用含MnO₂80%以上的富矿，因为MnO₂含量最低的贫矿中Al、Si的氧化物含量较高，会导致KOH消耗量偏高 （填“偏高”或“偏低”）．
（3）电解槽中总的离子反应方程式为2MnO₄^2-+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2MnO₄^-+2OH^-+H₂↑．
（4）在传统工艺中得到K₂MnO₄后，向其中通入适量CO₂反应生成黑色固体、KMnO₄等，反应的化学反应方程式为3K₂MnO₄+2CO₂═2KMnO₄+MnO₂+2K₂CO₃．
上述反应中氧化剂与还原剂的质量比为1：2．与该传统工艺相比，电解法的优势是产率更高、KOH循环利用．
（5）用高锰酸钾测定草酸结晶水合物的纯度：称草酸晶体样品0.500g溶于水配制成100ml溶液，取出20.00ml用0.0200mol•L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定（杂质不反应），至溶液呈浅粉红色且半分钟内不褪去，消耗KMnO₄溶液14.80mL，则该草酸晶体的纯度为93.2%．（结果保留3位有效数字）（已知该草酸结晶水合物H₂C₂O₄•2H₂O的相对分子质量为126）

17．CuCl晶体呈白色，熔点为430℃，沸点为1490℃，见光分解，露置于潮湿空气中易被氧化，难溶于水、稀盐酸、乙醇，易溶于浓盐酸生成H₃CuCl₄，反应的化学方程式为CuCl（s）+3HCl（aq）?H₃CuCl₄（aq）．

（1）实验室用如图1所示装置制取CuCl，反应原理为：
2Cu²⁺+SO₂+8Cl^-+2H₂O═2CuCl₄^3-+SO₄^2-+4H⁺
CuCl₄^3-（aq）?CuCl（s）+3Cl^-（aq）
①装置C的作用是吸收未反应的二氧化硫．
②装置B中反应结束后，取出混合物进行所示操作，得到CuCl晶体．
混合物$→_{i}^{冷却}$ $→_{ii}^{倒入溶有SO_{2}的水中}$ $→_{iii}^{过滤}$ $→_{iV}^{洗涤}$ $→_{v}^{干燥}$CuCl晶体
操作ⅱ的主要目的是促进CuCl析出、防止CuCl被氧化；操作ⅳ中宜选用的试剂是水、稀盐酸或乙醇．
③实验室保存新制CuCl晶体的方法是避光、密封保存．
④欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体，请简述实验方案将固体溶于浓盐酸后过滤，去滤液加入大量的水稀释，过滤、洗涤、干燥得到CuCl．
（2）某同学利用如图2所示装置，测定高炉煤气中CO、CO₂、N₂和O₂的百分组成．
已知：i．CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu（CO）Cl•H₂O．
ii．保险粉（Na₂S₂O₄）和KOH的混合溶液能吸收氧气．
①D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是氢氧化钡溶液、CuCl的盐酸溶液．
②写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O₂的离子方程式：2S₂O₄^2-+3O₂+4OH^-=4SO₄^2-+2H₂O．

16．（Ⅰ）二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等，二氧化钛还可作为制备钛单质的原料．
二氧化钛可由以下方法制备：
TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O，过滤、水洗除去其中的Cl^-，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO₂，此方法制备得到的是纳米二氧化钛．
（1）①TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O的化学方程式为TiCl₄+（x+2）H₂O?TiO₂•xH₂O↓+4HCl；
②检验TiO₂•xH₂O中Cl^-是否被除净的方法是取最后一次的少量水洗液，滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，不产生白色沉淀，说明Cl^-已除净．
（2）TiO₂制取单质Ti，涉及到的步骤如下：
TiO₂$\stackrel{①}{→}$TiCl₄$→_{②}^{Mg_{800}℃}$Ti
反应②的方程式是TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgCl₂+Ti．
（Ⅱ）工业上以粗铜为原料采取如图1所示流程制备硝酸铜晶体：

（1）在步骤a中，还需要通入氧气和水，其目的是将NO_x转化为硝酸，提高原料的利用率，减少污染物的排放．
（2）图2是某小组学生查阅资料后所绘出的硝酸铜晶体[Cu（NO₃）₂•nH₂O]的溶解度曲线（温度在30℃左右对应不同的晶体），说法正确的是BD
A．A点时的溶液为不饱和溶液
B．B点时两种晶体可以共存
C．按上述流程最终得到的晶体一定是Cu（NO₃）₂•3H₂O
D．若将C点时的溶液降温至30℃以下，可以析出Cu（NO₃）₂•6H₂O晶体
（3）某燃料电池以熔融的K₂CO₃（其中不含O^2-和HCO₃^-）为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极．正极电极反应式为O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-或13O₂+26CO₂+52e^-=26CO₃^2-，用该燃料电池来电解饱和食盐水，若电解后得到200mL3.25mol•L^-1 NaOH溶液，则消耗C₄H₁₀的体积在标准状况下为560mL．

15．工业上常利用含硫废水生产Na₂S₂O₃•5H₂O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程．

烧瓶C中发生反应如下：
Na₂S（aq）+H₂O（l）+SO₂（g）═Na₂SO₃（aq）+H₂S（aq）   （I）
2H₂S（aq）+SO₂（g）═3S（s）+2H₂O（l）                   （Ⅱ）
S（s）+Na₂SO₃（aq）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂S₂O₃（aq）                     （Ⅲ）
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若柱高度保持不变，则整个装置气密性良好．装置D的作用是防止倒吸．装置E中为NaOH溶液．
（2）装置B的作用之一是观察SO₂的生成速率，其中的液体最好选择c．
a．蒸馏水            b．饱和Na₂SO₃溶液   c．饱和NaHSO₃溶液    d．饱和NaHCO₃溶液
实验中，为使SO₂缓慢进入烧瓶C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度．已知反应（Ⅲ）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清（或浑浊消失）．反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有ad．
a．烧杯    b．蒸发皿      c．试管      d．锥形瓶
（3）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na₂S₂O₃•5H₂O，其中可能含有Na₂SO₃、Na₂SO₄等杂质．利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na₂SO₄，简要说明实验操作，现象和结论：取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴入几滴BaCl₂溶液，若产生白色沉淀则说明产品中含有Na₂SO₄，若没有产生白色沉淀则说明产品中不含Na₂SO₄．
已知：
1．Na₂S₂O₃•5H₂O遇酸易分解：S₂O₃²?+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O
2．供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、AgNO₃溶液．

14．工业上利用氟碳铈矿（主要成分CeCO₃F）提取CeCl₃的一种工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）CeCO₃F中，Ce元素的化合价为+3．
（2）酸浸过程中用稀硫酸和H₂O₂替换HCl不会造成环境污染．写出稀硫酸、H₂O₂与CeO₂反应的离子方程式：H₂O₂+2CeO₂+6H⁺=2Ce³⁺+4H₂O+O₂↑．
（3）向Ce（BF₄）₃中加入KCl溶液的目的是避免三价铈以Ce（BF₄）₃沉淀的形式损失或除去BF₄^-或提高CeCl₃的产率．
（4）溶液中的C（Ce³⁺）等于1×10^-5mol•l^-1，可认为Ce³⁺沉淀完全，此时溶液的PH为9．
（已知K_SP[Ce（OH）₃]=1×10^-20）
（5）加热CeCl₃.6H₂O和NH₄Cl的固体混合物可得到无水CeCl₃，其中NH₄Cl的作用是NH₄Cl固体受热分解产生HCl，抑制CeCl₃水解．
（6）准确称取0.7500gCeCl₃样品置于锥形瓶中，加入适量过硫酸铵溶液将Ce³⁺氧化为Ce⁴⁺，然后用0.1000mol．l^-1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液滴定至终点，消耗25.00ml标准溶液．（已知：Fe₂+Ce⁴⁺=Ce³⁺+Fe³⁺）
 ①该样品中CeCl₃的质量分数为82.2%．
 ②若使用久置的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液进行滴定，测得该CeCl₃样品的质量分数偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

13．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K]
（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，另一个作用是过量的锌与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 啊9.4g，则该实验所得产品的产率为83.3%（不考虑溶解的醋酸亚铬水合物）．
（6）铬的离子会污染水，常温下要除去上述实验中多余的Cr²⁺，最好往废液中通入足量的空气或氧气，再加入碱液，调节pH至少为5.6才能使铬的离子沉淀完全（铬的离子浓度应小于10^-5mol/L）．
【已知Cr（OH）₃的溶度积为6.3×10^-31，$\root{3}{63}$≈4，lg2≈0.3】．

12．硝酸铵钙晶体[5Ca（NO₃）₂•NH₄NO₃•10H₂O]极易溶于水，是一种绿色的复合肥料．
（1）硝酸铵钙晶体的溶液显酸性，原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用离子方程式表示）．
（2）已知磷酸钙是一种难溶物，常温下，其K_sp=2.0×10^-33，$\sqrt{2}$≈1.414．工业上生产硝酸铵钙的方法是以硝酸浸取磷矿石得到的粗硝酸钙（含硝酸钙、磷酸钙及硝酸）为原料制备，其生产流程如下：

①在粗硝酸钙浊液中，c（Ca²⁺）≈0.1mol/L，则其中c（PO₄^3-）约为1.414×10^-15mol/L．
②加入适量的碳酸钙后发生反应的离子方程式为CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O．
③硝酸铵是一种易分解的物质，保存和利用时，需控制在较低温度．230～400℃时，它会分解成空气中含量最大的两种气体，其反应的化学方程式为2NH₄NO₃$\frac{\underline{\;230～400℃\;}}{\;}$2N₂↑+O₂↑+4H₂O．
（3）生产硝酸铵钙工厂的废水中常含有硝酸铵，净化方法有反硝化净化法和电解法．
①NO₃^-在酸性条件下可转化为N₂，该反硝化方法可用半反应（同电极反应式）表示2NO₃^-+10e-+12H⁺═6H₂O+N₂↑．
②目前常用电解法净化，工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）；

Ⅰ．阳极的电极反应为2H₂O-4e-═4H⁺+O₂↑，
Ⅰ室可回收的产品为硝酸（填名称）．
Ⅱ．Ⅲ室可回收到氨气，请结合方程式和文字解  释其原因电解时Ⅲ室氢离子得电子发生还原反应（或2H⁺+2e^-=H₂），使碱性增强，同时NH₄⁺通过阳离子膜进入III室，发生反应：NH₄⁺+OH^-=NH₃+H₂O，生成氨气．

11．纳米ZnO在催化、医药及橡胶等新材料方面有广阔的应用前景，下面是制备纳米ZnO的相关工艺流程，试回答有关问题：

已知：K_sp[Zn（OH）₂]=4.5×10^-17，且Zn（OH）₂具有两性．
（1）试剂A是氨水，试剂B是Ba（OH）₂，步骤I生成BaSO₄的离子方程式是Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．
（2）步骤II中，pH应调节至c（填序号）．
a．3～5        b．5       c．8～9         d．12～14
（3）步骤II中“回流”时必须用到下列仪器中的d（填序号）．
a．分液漏斗   b．温度计  c．空气冷凝管  d．球形冷凝管
（4）已知，在实验室中用200mL 0.25mol/L ZnSO₄溶液与50mL 8mol/L的试剂A
反应，则加入固体试剂B的质量为8.6g（计算结果保留小数点后一位）．
（5）步骤II在加热回流的同时，要蒸出氨气（填物质名称），该物质可循环使用．
（6）纳米ZnO也可以用以下流程制备（其中反应②生成了两种碳的化合物）．
书写相关的化学方程式①H₂C₂O₄+ZnCl₂+2H₂O=ZnC₂O₄•2H₂O+2HCl，②ZnC₂O₄•2H₂O=ZnO+CO↑+CO₂↑+2H₂O．

10．CoCl₂•6H₂O是一种饲料营养强化剂．一种利用水钴矿（主要成分为Co₂O₃、Co（OH）₃，还含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO等）制取CoCl₂•6H₂O的工艺流程如下：

已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Al³⁺等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（金属离子浓度为：0.01mol/L）

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Co（OH）2	Al（OH）3	Mn（OH）2
开始沉淀	2.7	7.6	7.6	4.0	7.7
完全沉淀	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

③CoCl₂•6H₂O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴．
（1）写出浸出过程中Co₂O₃发生反应的离子方程式Co₂O₃+SO₃^2-+4H⁺=2Co²⁺+SO₄^2-+2H₂O．
（2）写出NaClO₃发生反应的主要离子方程式ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=Cl^-+6Fe³⁺+3H₂O；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO₃时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺=3Cl₂↑+3H₂O．
（3）“加Na₂CO₃调pH至a”，过滤所得到的两种沉淀的化学式为Fe（OH）₃、Al（OH）₃．
（4）制得的CoCl₂•6H₂O在烘干时需减压烘干的原因是降低烘干温度，防止产品分解．
（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图．向“滤液”中加入萃取剂的目的是除去溶液中的Mn²⁺；其使用的最佳pH范围是B．

A．2.0～2.5   B．3.0～3.5   C．4.0～4.5  D．5.0～5.5
（6）为测定粗产品中CoCl₂•6H₂O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO₃溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量．通过计算发现粗产品中CoCl₂•6H₂O的质量分数大于100%，其原因可能是粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水．（答一条即可）

9．苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料--纳米氧化铜的重要前驱体之一．下面是它的一种实验室合成路线：

制备苯乙酸的装置示意图如下 （加热和夹持装置等略）：
已知：苯乙酸的熔点为76.5℃，可升华，易溶于热水，微溶于冷水，溶于乙醇．
请你根据提供的信息回答下列问题：
（1）将装置中的溶液加热至100℃，缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温至130℃继续反应．在装置示意图中，仪器a的名称是球形冷凝管，其作用是冷凝回流，防止苯乙酸的挥发而降低产品产率．
（2）反应结束后加适量冷水，可分离出苯乙酸粗品．其加入冷水的目的是便于苯乙酸结晶析出．下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是BCE（填标号）．
A．分液漏斗       B．漏斗    C．烧杯
D．直形冷凝管     E．玻璃棒
（3）如果要将苯乙酸粗品进一步提纯，你选择的实验方法是重结晶、升华（填二种方法）．
（4）用CuCl₂•2H₂O和NaOH溶液制备适量Cu（OH）₂沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗干净的实验操作和现象是取少量最后一次洗涤液于试管中，加入稀硝酸，再加AgNO₃溶液，无白色沉淀出现．
（5）将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu（OH）₂搅拌30min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反应．