第43练　重要物质的制备 课时作业（含答案）2026届高三化学一轮总复习

这是一份第43练　重要物质的制备 课时作业（含答案）2026届高三化学一轮总复习，共22页。试卷主要包含了5时，停止加热，9×10－2，Ka2＝6等内容，欢迎下载使用。
1. (2024·南京外国语二模)羟基氧化铁(FeOOH)为淡黄色固体，简称铁黄，可作颜料。制备铁黄的关键是先制备铁黄晶种，否则只能得到稀薄的、颜色暗淡的色浆，不具备颜料性能。实验室以硫酸亚铁铵为主要原料制备铁黄的实验步骤如下：
Ⅰ. 产品制备及产率计算
①制备晶种：称取7.0 g (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O放入三颈烧瓶中，加入15 mL去离子水，恒温水浴加热至20～25 ℃，搅拌溶解，慢慢滴加2 ml·L－1 NaOH溶液，用pH试纸检验至溶液pH为4～4.5，停止加碱，观察到出现沉淀并伴随沉淀颜色变化。
②氧化过程：称取足量KClO3，加入上述溶液，于80～85 ℃恒温水浴中进行氧化。氧化过程中，边搅拌边不断滴加NaOH溶液至pH为4～4.5时，停止加热。
③洗涤、干燥：用去离子水洗涤生成的固体，抽滤，弃去母液，得到淡黄色固体。将其转入蒸发皿中，在水浴加热条件下烘干，称量，计算产率。
回答下列问题：
(1)用pH试纸检验溶液pH的操作为_____________________________________________。
(2)①中观察到沉淀的颜色变为____________色时，证明已经成功制备晶种。
(3)②氧化过程中，发生反应的离子方程式为___________________________________________________。
(4)抽滤装置如图，仪器c的作用为___________，和普通过滤相比，抽滤的优点有过滤速度更快和__________。
Ⅱ. 产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
已知：Fe3＋＋3C2Oeq \\al(2－,4)===Fe(C2O4)eq \\al(3－,3)，Fe(C2O4)eq \\al(3－,3)不与稀NaOH溶液反应。
(5)铁黄溶于H2SO4标准液的离子方程式为______________________________________________________。
(6)H2SO4标准液和NaOH标准液浓度均为0.100 0 ml·L－1，消耗两溶液的体积依次为V1 mL、V2 mL，计算铁黄的纯度为________________________________(列出计算式，不需化简)。
(7)若Na2C2O4溶液过量，会使测定结果____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(已知草酸的电离平衡常数：Ka1＝5.9×10－2，Ka2＝6.4×10－5)
2. (2025·海安中学高三下月考)NaClO2是重要漂白剂和消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白杀菌。实验室制备NaClO2装置如图1所示。

已知：ⅰ. NaClO2的溶解度曲线如图2所示；若溶液温度高于60 ℃，NaClO2发生分解。
ⅱ. ClO2气体浓度超过10%时，易发生爆炸性分解。
已知：装置A中发生的主要反应：2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4(浓)===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O。
(1)下列实验操作一定能提高ClO2吸收效率的有__________。(填序号)
A. 装置C采用热水浴 B. 加快滴加浓硫酸的速率
C. 适当提高H2O2的浓度 D. 通过多孔球泡向C的混合溶液中通ClO2
(2)试管C中获得的产品往往混有Na2SO4杂质，其原因是___________________________________________。
(3)反应过程中，打开K1，并缓慢鼓入N2的目的是_________________________________________。
(4)反应结束后，补充完整制取NaClO2晶体的实验方案：取试管C中的溶液，________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，
低温干燥，得到NaClO2晶体。(实验中须使用稀盐酸、BaCl2溶液、蒸馏水)
(5)产品中NaClO2质量分数的测定：称取5.000 g产品配成250 mL溶液；取25.00 mL所配溶液，加入足量KI溶液和稀硫酸，发生反应：I－＋H＋＋ClOeq \\al(－,2)——I2＋Cl－＋H2O；向充分反应后的混合物中逐滴加入0.840 0 ml·L－1 Na2S2O3溶液至恰好完全反应：Na2S2O3＋I2——Na2S4O6＋NaI(方程式均未配平)，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
①若加入KI溶液后在空气中放置时间过长，会导致测得的NaClO2质量分数__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②已知产品中的杂质不与KI、NaClO2发生反应。产品中NaClO2的质量分数为__________。
3. (2024·南通二模)实验室以含锰废液为原料可以制取MnSO4，部分实验过程如下：
室温下，部分难溶电解质的溶度积常数如下表：
(1)经检测，含锰废液中c(Mn2＋)＝0.2 ml·L－1、c(Na＋)＝0.6 ml·L－1、c(Fe2＋)＝0.2 ml·L－1，还含有SOeq \\al(2－,4)及少量Ca2＋、Mg2＋。“氧化”阶段，H2O2用量为理论用量的1.1倍。
①“氧化”1 L该废液，需要加入H2O2的物质的量为__________。
②检验Fe2＋已经完全被氧化的方法是_____________________________________________________。
(2)“除杂Ⅰ”加入MnCO3调节溶液pH＝4。该过程中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________。
(3)已知：MnSO4和Na2SO4的溶解度如图1所示。请补充完整由粗MnSO4溶液制取MnSO4·H2O晶体的实验方案：取实验所得粗MnSO4溶液，________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，
得到MnSO4·H2O晶体(可选用的试剂：1 ml·L－1 NaHCO3溶液，1 ml·L－1 H2SO4溶液，1 ml·L－1盐酸)。

(4)图2为不同温度下硫酸锰焙烧2 h后残留固体的X­射线衍射图。由MnSO4固体制取活性Mn2O3的方案：将MnSO4固体置于可控温度的反应管中，____________________________________________________________，将Mn2O3冷却、研磨、密封包装(可选用的试剂有1 ml·L－1 BaCl2溶液、1 ml·L－1 NaOH溶液)。
4. (2025·前黄中学高三下月考)Li2CO3可用于制备锂电池的正极材料LiCO2，以某锂云母矿石(主要成分为Li2O，还有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等杂质)制备Li2CO3。
已知：①有关沉淀数据如下表(“完全沉淀”时金属离子浓度≤1.0×10－5 ml·L－1)。
②部分物质的溶解度曲线见下图。
利用锂云母矿石制备Li2CO3步骤如下：
(1)酸浸，向锂云母矿石中加入50%硫酸，加热至90 ℃，装置如图所示。烧杯中试剂的作用是________________。
(2)调pH，向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，调节pH约为6，过滤。再向滤液中继续滴加氢氧化钠溶液调pH＞12，过滤，此时的滤渣主要成分为______________________。分两次调节pH的主要原因是__________________________________________。
(3)沉锂，将已经除杂的溶液蒸发浓缩，向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和Na2CO3溶液，加热煮沸，趁热过滤，将滤渣洗涤烘干，得Li2CO3固体。浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入__________杂质(填化学式)。
(4)Li2CO3和C3O4混合后，在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料LiCO2，写出反应方程式：____________________________________。
(5)CC2O4·2H2O热分解可制备C3O4。请补充完整由含c(C2＋)＝0.1 ml·L－1的浸出液(含有杂质Al3＋、Fe3＋、Fe2＋)制备纯净的CC2O4·2H2O实验方案：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，干燥，得到CC2O4·2H2O晶体。[须使用的试剂：NaClO3，NaOH，AgNO3溶液，(NH4)2C2O4，蒸馏水]
5. (2024·泰州一模)以方铅矿(主要成分PbS，含少量FeS)和软锰矿(主要成分MnO2)为原料制备电池材料PbSO4和Mn3O4，过程可表示为
(1)70 ℃时，“协同浸取”生成PbCleq \\al(2－,4)和S的离子方程式为____________________________________；“协同浸取”时加入NaCl可避免生成PbCl2沉积在矿石表面，其原因是____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)“沉降分铅”的目的是将滤液中的PbCleq \\al(2－,4)沉降为PbCl2沉淀。沉降反应的平衡常数K＝__________。
(3)络合萃取剂全氟聚醚­二(甲基吡啶)胺通过氮原子与Pb2＋形成配位键的方式萃取铅。已知氮原子的电子云密度越大配位能力越强，全氟聚醚­二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基团相连使得配位能力下降，若在氮原子和含氟基团间引入—CH2CH2CH2—基团配位能力会增强，其原因分别是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)制备Mn3O4。Mn3O4(难溶于水的黑色晶体)可通过空气氧化Mn2＋制得，制备时溶液的温度和pH对Mn3O4的产率影响如图所示。请补充完整由净化后的含Mn2＋的滤液制备较纯净的Mn3O4的实验方案：取一定量的含Mn2＋的滤液于三颈烧瓶中，______________________________________________________________________________，真空干燥得产品Mn3O4。(必须使用的试剂：空气、蒸馏水、氨水、稀硝酸、AgNO3溶液。)
6. (2024·苏锡常镇二模)实验室用磷矿脱镁废液制备MgHPO4·3H2O的实验过程可表示为
(1)磷矿脱镁废液中主要含H2POeq \\al(－,4)及少量Mg2＋、Ca2＋、Fe3＋、Al3＋和SOeq \\al(2－,4)。
①向废液中加入NaOH溶液调节pH为4.5，可达到Ca2＋、Fe3＋和Al3＋的最佳沉淀效果。其中Ca2＋转化为CaHPO4·2H2O的离子方程式为________________________________________________________________________。
②将除杂净化后的清液控制在一定温度，加入MgO浆液搅拌即可获得MgHPO4固体。实验测得镁回收率、产品纯度与反应后溶液pH关系如图所示。pH小于6时，随着pH增大，镁回收率上升，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③pH大于6时，随着pH增大，产品纯度逐渐下降，其可能原因是______________________________________。
(2)实验室用如下方案测定MgHPO4·3H2O产品(含有Na2HPO4杂质)的纯度：准确称取0.720 0 g磷酸氢镁产品，加入足量稀硫酸溶解后配成100.00 mL溶液。准确移取25.00 mL于锥形瓶中，用0.050 00 ml·L－1 Na2H2Y标准液滴定(离子方程式为Mg2＋＋H2Y2－===MgY2－＋2H＋)至终点，平行滴定三次，平均消耗Na2H2Y标准液19.20 mL。计算该产品中MgHPO4·3H2O的纯度(写出计算过程)。
(3)恒温转化后的母液中主要含Na2HPO4和Na2SO4。已知：水溶液中各含磷微粒的分布如图1所示，Na3PO4和NaCl的溶解度曲线如图2所示；常温下BaSO4、BaHPO4的溶度积常数依次为1.1×10－10和3.2×10－7。请补充完整由恒温转化后的母液制备Na3PO4晶体的实验方案：用比浊法测定母液中SOeq \\al(2－,4)的浓度后，在搅拌下向一定体积的母液中______________________________________________________________________________________，过滤、用无水乙醇洗涤，干燥。

第43练 重要物质的制备
1. (1)用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上，待颜色稳定后与标准比色卡对比读数
(2)淡黄 (3)6Fe2＋＋12OH－＋ClOeq \\al(－,3)===6FeOOH＋Cl－＋3H2O
(4)防止倒吸 得到的沉淀更干燥
(5)FeOOH＋3H＋===Fe3＋＋2H2O
(6)eq \f(（0.100 0×V1×10－3－\f(1,2)×0.100 0×V2×10－3）×\f(2,3)×89,W)×100%
(7)无影响
解析：(1)用pH试纸检验溶液pH的操作为：用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上，待颜色稳定后与标准比色卡对比读数；
(2)已知羟基氧化铁(FeOOH)为淡黄色固体，所以①中观察到沉淀的颜色变为淡黄色时，证明已经成功制备晶种；
(3)碱性条件下，KClO3将Fe2＋氧化为FeOOH，所以②氧化过程中发生反应的离子方程式为6Fe2＋＋12OH－＋ClOeq \\al(－,3)===6FeOOH＋Cl－＋3H2O；
(4)根据抽滤装置图，仪器c是安全瓶，防止倒吸；抽滤是指一种操作，其原理与普通的常压过滤相同，相比普通过滤，此方法过滤速度快，沉淀抽得较干，能达到快速干燥产品的作用；
Ⅱ.铁黄溶于硫酸转化为Fe3＋，加入Na2C2O4，发生反应Fe3＋＋3C2Oeq \\al(2－,4)===Fe(C2O4)eq \\al(3－,3)，由于Fe(C2O4)eq \\al(3－,3)不与稀NaOH溶液反应，所以用NaOH滴定剩余的酸，从而计算出溶解铁黄的硫酸的量，最终计算出铁黄的含量。据此分析作答。
(5)铁黄溶于H2SO4标准液生成Fe3＋和水，反应的离子方程式为：FeOOH＋3H＋===Fe3＋＋2H2O；
(6)H2SO4标准液和NaOH标准液浓度均为0.100 0 ml·L－1，消耗两溶液的体积依次为V1 mL、V2 mL，则与铁黄反应的硫酸的物质的量为(0.100 0×V1×10－3－eq \f(1,2)×0.100 0×V2×10－3)ml，根据FeOOH＋3H＋===Fe3＋＋2H2O的系数关系，铁黄的纯度为eq \f(（0.100 0×V1×10－3－\f(1,2)×0.100 0×V2×10－3）×\f(2,3) ml×89 g·ml－1,W g)×100%；
(7)若Na2C2O4溶液过量，会引入过量C2Oeq \\al(2－,4)，而NaOH滴定的是剩余酸的含量，而这些H＋均来自于硫酸标准液，所以消耗的NaOH的量不会发生任何变化，因此Na2C2O4溶液过量，不会对实验结果造成影响。
2. (1)CD (2)Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2进入C中被H2O2氧化
(3)防止ClO2浓度过大爆炸，将ClO2吹入C中充分吸收
(4)在略低于60 ℃减压蒸发至有大量晶体析出结晶，38 ℃趁热过滤；用38 ℃～60 ℃热蒸馏水洗涤晶体；至取最后一次洗涤液滴加稀盐酸，BaCl2溶液无沉淀产生
(5)①偏高 ②76.02%
解析：装置A中NaClO3、Na2SO3和浓H2SO4反应生成ClO2和Na2SO4，ClO2在冰水浴的条件下和氢氧化钠、过氧化氢混合溶液发生反应得NaClO2，B为安全瓶，D是尾气处理防倒吸装置。
(1)装置C采用热水浴可能导致NaClO2发生分解，过氧化氢分解等问题，A错误；加快滴加浓硫酸的速率，使ClO2的产生速率变快，更快通过C，由于流速快无法充分反应，吸收效率下降，B错误；适当提高H2O2的浓度，能使C中反应速率加快，从而提高ClO2吸收效率，C正确；通过多孔球泡向C的混合溶液中通ClO2，增大了气体和液体的接触面积，加快反应速率，提高了ClO2吸收效率，D正确。故选CD；
(2)A中Na2SO3与硫酸反应生成SO2进入C中与氢氧化钠反应得Na2SO3且继续被H2O2氧化，故C中获得的产品往往混有Na2SO4杂质；
(3)由已知ⅱ.ClO2气体浓度超过10%时，易发生爆炸性分解，故反应过程中，打开K1，并缓慢鼓入N2，防止ClO2浓度过大爆炸，将ClO2吹入C中充分吸收；
(4)由已知ⅰ. NaClO2的溶解度曲线如图所示；若溶液温度高于60 ℃，NaClO2发生分解，反应结束后，得到NaClO2溶液，在略低于60 ℃减压蒸发至有大量晶体析出结晶，防止蒸发时NaClO2发生分解，同时38 ℃趁热过滤；用38 ℃～60 ℃热蒸馏水洗涤晶体，防止生成带有结晶水的产物，最后用氯化钡溶液检验硫酸根从而确定是否洗涤干净；
(5)①若加入KI溶液后在空气中放置时间过长，其中部分碘离子被氧气氧化为碘单质，则使Na2S2O3溶液用量偏大，测定结果偏高；②根据相关物质反应前后的化合价变化，通过电子得失守恒，可以得到ClOeq \\al(－,2)～2I2～4S2Oeq \\al(2－,3)，故m(NaClO2)＝0.84 ml·L－1×20×10－3 L×10×90.5 g·ml－1×eq \f(1,4)＝3.801 g，故产品中NaClO2的质量分数为eq \f(3.801 g,5.000 g)×100%＝76.02%。
3. (1)①0.11 ml ②取少量氧化后溶液，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生成(或取少量氧化后溶液，煮沸，冷却后滴入酸性KMnO4稀溶液，溶液不变色)
(2)2Fe3＋＋3MnCO3＋3H2O===2Fe(OH)3＋3Mn2＋＋3CO2↑
(3)向其中加入1 ml·L－1 NaHCO3溶液，边加边振荡，当静置后向上层清液中加入1 ml·L－1 NaHCO3溶液无沉淀生成时停止滴加。过滤并洗涤沉淀，向沉淀中加入1 ml·L－1 H2SO4至固体完全溶解，90～100 ℃条件下蒸发浓缩至有大量晶体析出，趁热过滤
(4)加热到850 ℃分解2小时，将产生的气体通入1 ml·L－1 NaOH溶液中
解析：(1)①c(Fe2＋)＝0.2 ml·L－1，1 L该废液中含Fe2＋的物质的量为0.2 ml，H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，则0.2 ml Fe2＋可消耗0.1 ml H2O2，H2O2用量为理论用量的1.1倍，则需要加入0.11 ml H2O2。②若Fe2＋完全被氧化，则反应后溶液中不含Fe2＋，通过检验Fe2＋是否存在来确定其是否完全被氧化，故可取氧化后的溶液加K3[Fe(CN)6]溶液，观察是否出现蓝色沉淀，也可利用其还原性，滴加酸性KMnO4溶液来检验。
(2)加MnCO3调节溶液pH，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀过滤除去，离子方程式为2Fe3＋＋3MnCO3＋3H2O===3Mn2＋＋2Fe(OH)3＋3CO2↑。
(3)取实验所得粗MnSO4溶液，向其中加入1 ml·L－1 NaHCO3溶液，边加边振荡，将硫酸锰转化为Mn(OH)2，当静置后向上层清液中加入1 ml·L－1 NaHCO3溶液无沉淀生成时确保硫酸锰完全沉淀后停止滴加。过滤并洗涤沉淀，向沉淀中加入1 ml·L－1 H2SO4至Mn(OH)2固体完全溶解，90～100 ℃条件下蒸发浓缩至有大量晶体析出，趁热过滤。
(4)由图可知，加热到850 ℃分解2小时，Mn2O3的含量最高，故应控制温度为850 ℃，产生有毒气体SO2，可用1 ml·L－1 NaOH溶液吸收尾气。
4. (1)吸收HF，防止污染空气
(2)Mg(OH)2、Mn(OH)2 防止铝元素转化为AlOeq \\al(－,2)，无法去除
(3)Na2SO4
(4)6Li2CO3＋4C3O4＋O2eq \(=====,\s\up7(高温))12LiCO2＋6CO2
(5)向浸出液中边搅拌加入适量NaClO3氧化Fe2＋，再滴加NaOH溶液调节pH的范围至5.2～7.4除去Al3＋、Fe3＋。过滤，向滤液中加入(NH4)2C2O4溶液至不再产生沉淀，过滤，用蒸馏水洗涤至取最后一次洗涤的滤液加入AgNO3溶液不再出现沉淀为止
解析：向锂云母矿石(主要成分为Li2O，还有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等杂质)中加入50%硫酸，加热至90 ℃，Li2O、Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2分别转化为金属的硫酸盐、水和HF气体，HF气体用NaOH溶液吸收，防止污染环境；向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，调节pH约为6，将Al3＋、Fe3＋转化为沉淀；再向滤液中继续滴加氢氧化钠溶液调pH＞12，将Mn2＋、Mg2＋转化为沉淀。将已经除杂的溶液蒸发浓缩，向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和Na2CO3溶液，加热煮沸，趁热过滤，将滤渣洗涤烘干，得Li2CO3固体。
(1)由分析可知，向锂云母矿石中加入50%硫酸，加热至90 ℃，MgF2与硫酸反应生成MgSO4和HF气体，HF是大气污染物，所以烧杯中试剂的作用是：吸收HF，防止污染空气。
(2)向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，调节pH约为6，Al3＋、Fe3＋转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀；过滤后，再向滤液中继续滴加氢氧化钠溶液调pH＞12，此时Mn2＋、Mg2＋转化为Mn(OH)2、Mg(OH)2沉淀，则此时的滤渣主要成分为Mg(OH)2、Mn(OH)2。若直接加入过量的NaOH，Al3＋转化成的Al(OH)3会溶于过量的NaOH，并生成NaAlO2混在溶液中，给后续操作带来麻烦，所以分两次调节pH的主要原因是：防止铝元素转化为AlOeq \\al(－,2)，无法去除。
(3)已经除杂的溶液中含有Li2SO4、Na2SO4，若浓缩液中离子浓度过大，可能会造成Na2SO4结晶析出，此时将在产品中引入Na2SO4杂质。
(4)Li2CO3和C3O4混合后，在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料LiCO2，此时部分＋2价钴被O2氧化为＋3价，反应方程式为：6Li2CO3＋4C3O4＋O2eq \(=====,\s\up7(高温))12LiCO2＋6CO2。
(5)由含c(C2＋)＝0.1 ml·L－1的浸出液(含有杂质Al3＋、Fe3＋、Fe2＋)制备纯净的CC2O4·2H2O时，先加NaClO3将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加入适量NaOH溶液将Al3＋、Fe3＋转化为沉淀；过滤后往滤液中加入(NH4)2C2O4，将C2＋转化为CC2O4沉淀；过滤洗涤后，用AgNO3溶液检验沉淀是否洗涤干净，则实验方案：向浸出液中边搅拌加入适量NaClO3氧化Fe2＋，再滴加NaOH溶液调节pH的范围至5.2～7.4除去Al3＋、Fe3＋。过滤，向滤液中加入(NH4)2C2O4溶液至不再产生沉淀，过滤，用蒸馏水洗涤至取最后一次洗涤的滤液加入AgNO3溶液不再出现沉淀为止。
5. (1)PbS＋MnO2＋4H＋＋4Cl－===PbCleq \\al(2－,4)＋S↓＋Mn2＋＋2H2O 增大氯离子浓度，有利于平衡PbCl2(s)＋2Cl－(aq)PbCleq \\al(2－,4)(aq)正向移动，将PbCl2溶解
(2)2 000
(3)氟的电负性大，将氮原子的孤对电子对吸引，使得氮原子的电子云密度减小，因此氮与Pb2＋形成配位键能力减弱；含氟基团与氮原子之间引入的—CH2CH2CH2—是推电子基团且较大，会减弱F对N的影响，氮与Pb2＋形成配位键能力增强
(4)加热维持在温度50 ℃，不断搅拌下边通空气边加氨水调节溶液的pH值并维持在8.5左右，直至有大量黑色沉淀生成时，静置，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀至取最后一次洗涤液少量于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银，若无沉淀生成
解析：方铅矿(主要成分PbS，含少量FeS)和软锰矿(主要成分MnO2)在盐酸和氯化钠作用下反应生成S和PbCleq \\al(2－,4)，过滤，向滤液中加入碳酸锰除掉铁，过滤，沉降分铅，将含铅物质加入硫酸得到硫酸铅，再将含Mn2＋的滤液经过一系列过程得到Mn3O4。
(1)70 ℃时，方铅矿(主要成分PbS，含少量FeS)和软锰矿(主要成分MnO2)在氯化钠、盐酸作用下反应生成PbCleq \\al(2－,4)和S，则“协同浸取”生成PbCleq \\al(2－,4)和S的离子方程式为PbS＋MnO2＋4H＋＋4Cl－===PbCleq \\al(2－,4)＋S↓＋Mn2＋＋2H2O；根据已知信息得到PbCl2(s)＋2Cl－(aq)PbCleq \\al(2－,4)(aq)，因此“协同浸取”时加入NaCl可避免生成PbCl2沉积在矿石表面，其原因是增大氯离子浓度，有利于平衡正向移动，将PbCl2溶解；
(2)利用盖斯定律，将①＋②得到PbCl2(s)＋2Cl－(aq)PbCleq \\al(2－,4)(aq) K＝31.25×1.6×10－5＝5×10－4，则沉降反应PbCleq \\al(2－,4)(aq)PbCl2(s)＋2Cl－(aq)的平衡常数K＝eq \f(1,5×10－4)＝2×103；
(3)氮原子的电子云密度越大配位能力越强，全氟聚醚­二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基团相连使得配位能力下降，氟的电负性大，将氮原子的孤对电子对吸引，使得氮原子的电子云密度减小，因此氮与Pb2＋形成配位键能力减弱；若在氮原子和含氟基团间引入—CH2CH2CH2—基团配位能力会增强，氮原子远离氟原子，氟对氮的电子对吸引力小，氮原子的电子云密度增大，氮与Pb2＋形成配位键能力增强；
(4)根据图中信息，由净化后的含Mn2＋的滤液制备较纯净的Mn3O4的实验方案：取一定量的含Mn2＋的滤液于三颈烧瓶中，加热维持在温度50 ℃，不断搅拌下边通空气边加氨水调节溶液的pH值并维持在8.5左右，直至有大量黑色沉淀生成时，静置，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀至取最后一次洗涤液少量于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银，若无沉淀生成，再真空40 ℃干燥得产品Mn3O4。
6. (1)①Ca2＋＋H2POeq \\al(－,4)＋OH－＋H2O===CaHPO4·2H2O ②HPOeq \\al(2－,4)浓度增大，有利于生成MgHPO4固体 ③可能生成大量磷酸根离子，进而产生Mg3(PO4)2沉淀
(2)25.00 mL溶液中n(Mg2＋)＝n(H2Y2－)＝0.050 00 ml·L－1×0.019 20 L＝9.6×10－4 ml
0．720 0 g磷酸氢镁产品中MgHPO4·3H2O的质量为9.6×10－4 ml×4×174 g·ml－1＝0.668 16 g
该产品中MgHPO4·3H2O的纯度为eq \f(0.668 16 g,0.720 0 g)×100%＝92.80%
(3)加入计算量的BaCl2溶液，过滤，向滤液中逐滴加入氢氧化钠溶液至pH＝14，将溶液加热蒸发浓缩至有晶膜出现，冷却结晶
解析：磷矿脱镁废液含H2POeq \\al(－,4)及少量Mg2＋、Ca2＋、Fe3＋、Al3＋和SOeq \\al(2－,4)，实验室用磷矿脱镁废液制备MgHPO4·3H2O先加入NaOH溶液调节pH为4.5，使Ca2＋、Fe3＋、Al3＋转化为沉淀，过滤除去沉淀，清液控制在一定温度加入MgO浆液搅拌即可获得MgHPO4固体。
(1)①废液中的H2POeq \\al(－,4)与NaOH反应生成HPOeq \\al(2－,4)，与Ca2＋生成CaHPO4·2H2O，离子方程式为Ca2＋＋H2POeq \\al(－,4)＋OH－＋H2O===CaHPO4·2H2O；②pH小于6时，随着pH增大，HPOeq \\al(2－,4)浓度增大，有利于生成MgHPO4固体，镁回收率上升；③pH大于6时，随着pH增大，可能生成大量磷酸根离子，进而产生Mg3(PO4)2沉淀，导致产品纯度降低；
(2)由所给离子方程式，25.00 mL溶液中n(Mg2＋)＝n(H2Y2－)＝0.050 00 ml·L－1×0.019 20 L＝9.6×10－4 ml，故0.720 0 g磷酸氢镁产品中MgHPO4·3H2O的质量为9.6×10－4 ml×4×174 g·ml－1＝0.668 16 g，该产品中MgHPO4·3H2O的纯度为eq \f(0.668 16 g,0.720 0 g)×100%＝92.80%；
(3)根据常温下BaSO4、BaHPO4的溶度积常数为1.1×10－10和3.2×10－7，恒温转化后的母液中加入氯化钡会生成硫酸钡沉淀从而除去硫酸根，由图1可知，pH＝14时，含磷微粒全部从原来的磷酸氢根转化为磷酸根，故加氢氧化钠溶液至pH＝14时，溶质为Na3PO4，再由图2的溶解度随温度变化曲线，磷酸钠溶解度随温度变化很大，应当将溶液蒸发浓缩至有晶膜出现，冷却结晶，过滤即得Na3PO4晶体，再用无水乙醇洗涤，干燥。
难溶电解质
Fe(OH)3
Mn(OH)2
MnF2
CaF2
MgF2
Ksp
4.0×10－38
4×10－14
1.2×10－3
1.6×10－10
6.4×10－9
沉淀
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
C(OH)2
Mn(OH)2
Mg(OH)2
恰好完全沉淀时pH
5.2
8.8
3.2
9.4
9.8
11.1