3．一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co₂O₃•CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面，锂混杂于其中，从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如图：

（1）过程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=+2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）过程Ⅱ中加入稀H₂SO₄酸化后，再加入Na₂S₂O₃溶液浸出钴．则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）4Co₂O₃•CoO+Na₂S₂O₃+11H₂SO₄=12CoSO₄+Na₂SO₄+11H₂O．在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因Co₂O₃•CoO可氧化盐酸产生Cl₂，污染环境．
（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al（OH）₃，碳酸钠溶液在产生Al（OH）₃时起重要作用，请写出该反应的离子方程式2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
（4）碳酸钠溶液在过程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同，请写出在过程Ⅳ中起的作用是调整pH，提供CO₃^2-，使Co²⁺沉淀为CoCO₃．
（5）在Na₂CO₃溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是BD（填序号）．
A、c（Na⁺）=2c（CO₃^2-）
B、c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）
C、c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
D、c（OH^-）-c（H⁺）═c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）
（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl₂溶液．CoCl₂含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl₂吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水．如图是粉红色的CoCl₂•6H₂O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是CoCl₂•2H₂O．

2．锰锌铁氧体是应用广泛的高性能磁性材料．现以a kg废旧碱性锌锰电池为原料（含锰元素的物质：MnO₂占b%，MnOOH占c%）制备锰锌铁氧体，主要流程如图1：

（1）酸浸废电池时，被溶解生成Zn²⁺的物质有Zn、Zn（OH）₂，SO₂的作用是D（填字母编号）．
A．漂白剂         B．沉淀剂          C．氧化剂         D．还原剂
（2）除汞是以氮气为载体吹入滤液带出汞蒸汽，经KMnO₄溶液吸收而实现的．图2是KMnO₄溶液处于不同pH时对应的单位时间Hg去除率变化图，图中物质为Hg与MnO${\;}_{4}^{-}$在该pH范围反应的主要产物．
①pH＜6时反应的离子方程式为5Hg+2MnO₄^-+16H⁺=5Hg²⁺+2Mn²⁺+8H₂O．
②汞的去除速率随pH变化的规律是随pH增大，汞的去除速率先减小后增大．
（3）锌锰干电池中MnO₂可以用碳酸锰在空气中煅烧制得．
已知25℃，101 kPa时：2MnO（s）+O₂（g）═2MnO₂（s）△H=-272.0kJ/mol
MnCO₃（s）═MnO（s）+CO₂（g）△H=+116.6kJ/mol
碳酸锰在空气中煅烧反应生成MnO₂的热化学方程式是2MnCO₃（s）+O₂（g）═2MnO₂（s）+2CO₂（g）△H=-38.8kJ/mol．
（4）x=0.2的锰锌铁氧体具有较高的饱和磁场强度，该锰锌铁氧体的组成用氧化物形式（最简整数比）表示为MnO•4ZnO•5Fe₂O₃．若制得这种锰锌铁氧体的质量为100kg，在制取过程中不考虑损耗，需补充硫酸锰晶体（MnSO₄•H₂O）169×（$\frac{20}{239}$-$\frac{ab%}{87}$-$\frac{ac%}{88}$） kg．（只列出计算式）

1．K₂SO₄是无氯优质钾肥，Mn₃O₄是生产软磁铁氧体材料的主要原料．以硫酸工业的尾气联合制备K₂SO₄和Mn₃O₄的工艺流程如图1：

（1）反应Ⅰ通入足量空气的目的是保证二氧化硫在溶液中充分被氧化为硫酸钙．
（2）写出反应Ⅱ的离子方程式CaSO₄+NH₃+HCO₃^-=CaCO₃+NH₄⁺+SO₄^2-，该反应需控制在60℃-70℃之间的原因是加快反应速率同时防止铵盐分解．
（3）几种盐的溶解度见图2．反应Ⅲ中，向（NH₄）₂SO₄溶液中加入KCl溶液充分反应后，进行蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥等操作即得K₂SO₄产品．
（4）反应Ⅳ的化学方程式为MnO₂+SO₂=MnSO₄．
（5）图3为煅烧MnSO₄•H₂O时温度与剩余固体质量变化曲线．
①该曲线中A段所表示物质的化学式为MnSO₄．
②已知B阶段产物为Mn₃O₄，当煅烧温度为1000℃时得到的产物再冷却到400℃过程中，测得产物的总锰含量会减小．试分析产物总锰含量减小的原因MnSO₄部分Mn₃O₄又被氧化成Mn₂O₃或MnO₂，造成总锰含量减少．

20．在一体积固定的密闭容器中加入反应物X、Y，发生如下反应X+2Y?3Z．反应经2min后，X的物质的量浓度从开始的2.0mol/L降为1.6mol/L．已知反应开始时Y的物质的量浓度是2.4mol/L，求：
（1）2min末Y、Z的物质的量浓度．
（2）2min内X的平均反应速率．

19．在400℃时，将一定量的SO₂和14mol O₂压入一个盛有催化剂的10L密闭容器中进行反应：2SO₂+O₂?2SO₃，已知2min后，容器中剩余2mol SO₂和12mol O₂，则：
（1）生成了4mol SO₃，SO₂的起始物质的量浓度是0.6mol/L．
（2）2min内平均反应速率：v（SO₂）是0.2mol/（L•min），v（O₂）是0.1mol/（L•min），
v（SO₃）是0.2mol/（L•min）．

18．KNO₃是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO₃制备方法的主要步骤：

（1）反应Ⅰ中，CaSO₄与NH₄HCO₃的物质的量之比为1：2，该反应的化学方程式为CaSO₄+2NH₄HCO₃=CaCO₃+（NH₄）₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是分离NH₄Cl与K₂SO₄，加快化学反应速率．从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO₄的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是防止KNO₃结晶，提高KNO₃的产率．
（3）检验反应Ⅱ所得K₂SO₄中是否混有KCl的方法是：取少量K₂SO₄样品溶解于水，加入Ba（NO₃）₂溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中滴加AgNO₃溶液，若有沉淀生成，说明K₂SO₄中混有KCl．
（4）整个流程中，可循环利用的物质除（NH₄）₂SO₄外，还有CaSO₄、KNO₃ （填化学式）．

17．柠檬酸铁铵是一种铁质强化剂，可治疗缺铁性贫血．该盐极易潮解，溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，见光易转化为亚铁盐．其实验室制备过程和工业生产流程分别如下：
（一）实验室制备过程：
FeSO₄溶液$→_{①}^{NaClO_{3}/80℃}$Fe₂（SO₄）₃$→_{②}^{NH_{3}H_{2}O}$Fe（OH）₃↓$→_{③}^{C_{6}H_{5}O_{7}H_{3}}$Fe（C₆H₅O₇）$→_{④}^{氨水}$（NH₄）₃Fe（C₆H₅O₇）₂
（二）工业生产流程：
硫酸亚铁$→_{①}^{氯化钠}$氢氧化铁$→_{②}^{柠檬酸}$成盐$→_{③}^{氨水/柠檬酸}$溶液$\stackrel{过滤}{→}$滤液→…$\stackrel{洗涤}{→}$ $\stackrel{干燥}{→}$成品
已知：
Fe（OH）₃+C₆H₅O₇H₃（柠檬酸）═Fe（C₆H₅O₇）（柠檬酸铁）+3H₂O
3NH₃•H₂O+C₆H₅O₇H₃（柠檬酸）═（NH₄）₃C₆H₅O₇（柠檬酸铵）+3H₂O
Fe（C₆H₅O₇）+（NH₄）₃C₆H₅O₇═（NH₄）₃Fe（C₆H₅O₇）₂（柠檬酸铁铵）
请回答下列问题：
（一）实验室制备过程中，高纯度、合适紧密结构的氢氧化铁制备是生成柠檬酸铁铵的关键步骤：
（1）第①步中氯酸钠氧化硫酸亚铁时，下列装置最适合的是D．
（2）若要检验第①步反应后的溶液中不存在Fe²⁺，下列试剂最合适的是D．
A．KSCN溶液               B．KSCN溶液和氯水
C．酸性高锰酸钾溶液         D．铁氰化钾溶液
（3）第②步中反应时间与产品的含铁量的关系如图所示，在26min后含铁量随着反应时间的延长而降低，其主要原因是反应时间过长，产生结构紧密的氢氧化铁，难以被柠檬酸溶解，导致产品含铁量降低．请分析26min前含铁量随着反应时间的延长而增加的主要原因是26min前随着滴加时间的延长氨水与硫酸铁反应更充分，产生更多结构合适易被柠檬酸溶解的氢氧化铁，从而增加含铁量．
（4）检验氢氧化铁是否完全洗涤干净的具体实验操作是取少量最后一次洗涤液于2支试管中，分别滴加酸化的BaCl₂、AgNO₃溶液，均无白色沉淀产生，证明洗涤干净．

（二）在工业生产流程中
（5）下列关于工业生产流程的说法正确的是AC．
A．第①步用大量的NaClO₃氧化Fe²⁺时，可消耗H⁺，促进产生的Fe³⁺水解产生Fe（OH）₃
B．第①步中的NaClO₃可以用稀硝酸溶液代替
C．第②步中为加快Fe（OH）₃的溶解速率，可采用搅拌或适当升高温度
D．第③步中的柠檬酸是起调节溶液pH作用，可用稀硫酸代替
（6）第④步后，为制得成品，后续操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
（7）在室温下，将所得的成品用无水乙醇进行浸泡2次，从而得到精制产品，选择用无水乙醇进行浸泡的优点是①无水乙醇可溶解柠檬酸等有机杂质，提高产品纯度；②减少柠檬酸铁铵的溶解损失；③乙醇易挥发，不易残留．（写出两点）

16．已知用P₂O₅作催化剂，加热乙醇可制备乙烯，反应温度为80℃～210℃．某研究性小组设计如图甲装置并检验产生的乙烯气体（夹持和加热仪器略去）．
（1）仪器a的名称为冷凝管，其作用是将挥发出的乙醇冷凝回流到烧瓶中，提高反应物利用率；加热前，通常需要在三颈瓶中加入碎瓷片，目的是防止暴沸．
（2）用化学反应方程式表示上述制备乙烯的原理C₂H₅OH $→_{P_{2}O_{5}}^{80℃～210℃}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（3）已知P₂O₅是一种酸性干燥剂，吸水时放出大量的热，在实验过程中P₂O₅与乙醇能发生作用，因反应用物用量的不同会生成不同的磷酸酯，它们均为易溶于水的物质，沸点较低．写出乙醇和磷酸反应生成磷酸二乙酯的化学方程式（磷酸用结构式表示为．
（4）某同学认为用上述装置验证产生了乙烯不够严密，理由是没有排除乙醇的干扰．
（5）请在A、B之间设计一个简单的装置解决上述验证乙烯不够严密的问题．请你在图乙虚线框内画出该装置的简图（注明所用试剂）．

15．实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：
CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}（浓）}$CH₂═CH₂
CH₂═CH₂+Br₂→BrCH₂═CH₂Br
可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚．用少量溴和足量的乙醇制备1，2二溴乙烷的装置如图所示：

有关数据列表如下：

	乙醇	1，2二溴乙烷	乙醚
状态	无色液体	无色液体	无色液体
密度/g•cm-3	0.79	2.2	0.71
沸点/℃	78.5	132	34.6
熔点/℃	-130	9	-116

回答下列问题：
（1）在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d（填正确选项前的字母）；
a．引发反应  b．加快反应速度   c．防止乙醇挥发    d．减少副产物乙醚生成
（2）在装置C中应加入c，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体（填正确选项前的字母）；
a．水       b．浓硫酸     c．氢氧化钠溶液      d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去．
（4）将1，2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）；
（5）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的方法除去；
（6）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是冷却可避免溴的大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞．

14．以硅孔雀石[主要成分为CuCO₃•Cu（OH）₂、CuSiO₃•2H₂O，含SiO₂、FeCO₃、Fe₂O₃等杂质]为原料制备CuCl₂的工艺流程如下：

已知：SOCl₂+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₂↑+2HCl↑
（1）“酸浸”时盐酸与CuCO₃•Cu（OH）₂反应的化学方程式为CuCO₃•Cu（OH）₂+4HCl═2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O．为提高“酸浸”时铜元素的浸出率，可以采取的措施有：①适当加快搅拌速率②适当延长酸浸时间．
（2）“滤渣2”的主要成分为Fe（OH）₃（填化学式）；“调pH”时，pH不能过高，其原因是pH过高，Cu²⁺会形成Cu（OH）₂沉淀．
（3）“加热脱水”时，加入SOCl₂的目的是SOCl₂水解生成的HCl，抑制Cu²⁺的水解．