2020届高考化学三轮冲刺工艺流程题综合一

2020届高考化学三轮冲刺工艺流程题综合一

1. 重铬酸钾（K2Cr2O7）在皮革、火柴、印染化学、电镀等方面应用广泛。回答下列问题：
（1）酒驾醉驾危害社会安全，早期测定是否饮酒的方法是重铬酸钾法：溶液由橙红色变为绿色（Cr3+）则表明已经饮酒。写出重铬酸钾法检验饮酒的离子方程式：___________________________。
（2）用铬铁矿（FeO•Cr2O3，含Al2O3杂质）为原料制备重铬酸钾的工艺：

已知：i. 2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O；
ii．常温，Ksp[Al（OH）3]＝1.3×10﹣33；
iii．有关物质的溶解度曲线如图：

①上述工艺流程图中的操作I的主要反应为：2FeO•Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2，另外一个反应的化学方程式是__________________________________________________。
②滤渣2的成分是_____（写化学式），常温，滤液中，c（Al3+）＝_____mol•L﹣1
③工艺流程图中，操作“调节pH”的作用是_________________________________。
④操作Ⅲ，加入KCl的目的是________________________________________；实验室中，操作IV用到的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、___________________。

2 . 镁及其合金广泛应用于国防生产中。
（1）工业上是通过电解熔融状态的方法冶炼金属镁的，则的电子式为______；工业上不用电解熔融MgO来冶炼镁的原因是_____________________________。
（2）氢化镁是一种危险化学品。遇湿易燃，其原因是_________________________________。
（3）高纯度氧化镁在医药，建筑行业有着广泛的应用，硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新生产工艺，以菱镁矿（主要成分为，含少量）为原料，制备高纯氧化镁的流程如图（已知、）：

①酸浸前对矿石进行粉碎的好处是___________________。试剂A是一种绿色氧化剂。常温下为液态，写出“氧化”过程中发生反应的离子方程式_____________________________。
②为除尽杂质，a的取值应不小于______（当杂质离子浓度小于时，可认为已除尽；≈0.2）。
③煅烧过程中可发生多个反应。试写出氧化剂与还原剂按物质的量为2:1的比例恰好反应时的化学方程式______________________________________，反应生成的气体均为_______（填“酸性”或“碱性”）氧化物。


3 . 2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰，表彰他们对锂离子电池研究的贡献。磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（除LiFePO4外，还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂）中的资源，部分流程如图：

已知：Ksp ( Li2CO3)=1.6×10-3 。部分物质的溶解度（S）如下表所示：
T℃
S(Li2CO3)/g
S(Li2SO4)/g
S(Li3PO4)/g
20
1.33
34.2
0.039
80
0.85
30.5
——
100
0.72
——


（1）从“正极”可以回收的金属有____________。
（2）写出碱溶时Al箔溶解的离子方程式_________________________________。
（3）磷酸亚铁锂电池在工作时，正极发生LiFePO4和FePO4的转化，该电池充电时正极的电极反应式为________________________。
（4）酸浸时产生标准状况下3.36LNO时，溶解 LiFePO4______mol（其他杂质不与HNO3反应），若用H2O2代替HNO3，发生反应的离子方程式为___________________________。
（5）流程中用“热水洗涤”的原因是_______________________________________。
（6）若滤液②中c(Li+)=4mol/L，加入等体积的Na2CO3后，Li+的沉降率到90%，计算滤液③中c(CO32-)=______mol/L。
（7）“沉淀”时______（填“能”或“不能”）用Na2SO4溶液代替饱和Na2CO3溶液，原因是_____________________________________________________________________。


4. 石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(3.4%)、Fe2O3(3.1%)、和MgO(0.5%)等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：

(注：SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃)
(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是___________________。
(2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应氯化物，气体1中的碳氧化物主要为____，由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为________________________；
(3)步骤①为：搅拌、_________，所得溶液IV中的阴离子有_______________；
(4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式___________________，10t(吨)初级石墨最多可获得沉淀V的质量为__________kg；
(5)以石墨为原料可人工制造金刚石。若2.4g石墨完全转为金刚石时吸热0.38kJ，则该反应的热化学方程式为________________________________；
(6)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，则图中电键K应与______(选填“A”、“B”)相连，可实现铜件的防腐。


5 . PdCl2广泛用作催化剂和一些物质的检测试剂。由Pd(NH3)2Cl2制备PdCl2工艺流程如图所示。

（1）肼(N2H4)可以被看作二元弱碱，结合质子生成N2H5+或N2H62+。肼与少量稀硫酸混合后，得到产物的化学式为_________。
（2）对工艺流程图中的滤液处理办法最好的是：______
a.返到提钯废液中，循环使用 b.转化为无毒物质后排放 c.深埋于地下
（3）王水溶钯时，Pd被氧化为H2PdCl4。同时得到唯一还原产物亚硝酰氯(NOCl)。反应消耗的HCl与HNO3的物质的量之比为_________。
（4）赶硝，是将残余的NO3−浓度降低到不大于0.04%。实验数据记录如表：
表一：不同HCl用量和MxOy用量(每10gPd)与NO3−残留量
HCl用量(mL)
MxOy用量(mL)
NO3−含量(%)
5
0、10、20、30、40
0.15、0.10、0.05、0.04、0.03
10
0、5、10、15、20
0.10、0.08、0.05、0.03、0.02
15
0、5、10、15、20
0.08、0.06、0.05、0.03、0.02

处理1吨Pd，需要用到HCl和MxOy的总体积至少为____m3(合理选择表格里相关数据计算)。
（5）煅烧过程发生分解反应，化学方程式为：_________________________________。
（6）浸有磷钼酸铵溶液的氯化钯试纸遇微量CO立即变成蓝色。原理较为复杂，第一步是CO还原PdCl2得到Pd单质，同时有常见的氧化物生成。 写出反应原理中第一步的化学方程式：_____________________________________________


6 . 钼是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊接性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。

（1）反应①的尾气可以再利用，写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂：____________。
（2）如果在实验室模拟操作1和操作2，则需要使用的主要玻璃仪器有：_______________。
（3）钼在空气中灼烧生成三氧化钼，三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠；三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。钼酸钠的化学式为_______________。
（4）工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为CO2＋CH42CO＋2H2，CH4＋H2OCO＋3H2。含甲烷体积分数为80%的a L(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，用产生的还原性气体(CO和H2)还原MoO3制钼，理论上能生产钼的质量为____________。


7. 二氟磷酸锂(LiPO2F2)作为电解液添加剂能够有效提升锂电池的循环性能。在氮气气氛下，在PFA(全氟烷氧基树脂)烧瓶中加入高纯LiPF6和Li2CO3固体，以碳酸二甲酯作溶剂制备LiPO2F2，其流程如下：

已知：LiPF6是一种白色结晶或粉末，潮解性强，遇水发生反应如下：LiPF6＋H2OLiF＋POF3↑＋2HF↑
（1）反应Ⅰ需要控制在60℃的条件下进行，适宜的加热方式为_____________。
（2）反应Ⅰ中有一种无色无味的气体生成，该气体的电子式为_______________。反应Ⅰ的化学方程式为______________________________________。
（3）高纯LiPF6需要控制适当过量的原因可能是_____________________________。 LiPO2F2制备过程中不采用玻璃仪器的原因是____________________________。
（4）保持其他实验条件都不变，在精制过程中加入提纯溶剂(杂质和LiPO2F2均可溶解在提纯溶剂中)，LiPO2F2在提纯溶剂中的浓度对产品纯度和收率(收率＝×100%)的影响如图所示。由图可知，随着LiPO2F2浓度的减小，产品纯度逐渐增大，收率逐渐降低。其原因可能是_______________________________

（5）已知：常温下，碳酸锂微溶于水，碳酸氢锂可溶于水。工业级碳酸锂中含有少量难溶于水且与CO2不反应的杂质。请设计从工业级碳酸锂制备高纯碳酸锂的实验方案。(实验中须使用的试剂有：去离子水，CO2气体；除常用仪器外须使用的仪器：恒温水浴锅、真空干燥箱)__________________________
（6）已知碳酸锂Ksp=8.6×10-4,向浓度为0.2mol·L－1的硫酸锂溶液中加入等体积的碳酸钠溶液产生沉淀,则所加碳酸钠溶液的最低浓度为______________________。


8 . 二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料，工业上以软锰矿、菱锰矿为原料来制备。某软锰矿主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)，Fe(5.86%)，Al(3.42%)，Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的氧化物，其处理流程图如下：

化合物
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
KSP近似值
10－34
10－16
10－38

（1）灼烧软锰矿样品时，铜焰色为______(填字母)。
A.黄色 B.绿色 C.紫色 D.红色
（2）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要离子反应方程式为________________________________________________________________________。
（3）“氨水、搅拌”，其中“搅拌”不仅能加快反应速率，还能_____________________。滤渣S的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3，加入氨水需调节pH至少达到______，恰好能使Fe3＋、Al3＋沉淀完全(当c≤10－5mol·L－1时，认为该离子沉淀完全)。
（4）滤渣B的成分是__________________。
（5）工业上采用间接氧化还原滴定法测定MnO2纯度，其操作过程如下：准确称量0.9200g该样品，与足量酸性KI溶液充分反应后，配制成100mL溶液。取其中10.00mL，恰好与25.00mL0.0800 mol·L－1 Na2S2O3溶液反应(I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－)。计算该样品纯度为_________%(精确到0.1%)。
（6）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有_____________________(写两种)。


9 . 石膏转化为硫酸钾和CaCl2的工艺流程如图：

（1）CO2是一种很重要的副产品，工业上获得CO2的途径是_________________________(用化学方程式表示)。
（2）过滤Ⅰ得到的滤液是____________，检验滤液中含有CO32－的方法______________。
（3）转化Ⅱ中发生反应的化学方程式为_________________________________，转化Ⅱ中可获得K2SO4的原因是_________________________________________。
（4）氯化钙结晶水合物是目前常用的无机储热材料，选择的依据是_________。
a.熔点较低(29℃熔化) b.能制冷
c.无毒 d.能导电
（5）废水中氨氮（主要以NH4+和NH3形式存在）的去除常见的有生物脱氮法和电解法。而电解法产生的强氧化物质HClO也可将氨氮转化为氮气而除去，实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH4)2SO4与NaCl的酸性溶液来模拟。阳极的电极反应式_____________________，处理1mol(NH4)2SO4，需要消耗HClO物质的量是______mol。









































答案与解析
1 .（1）2Cr2O72﹣+3C2H5OH+16H+＝4Cr3++3CH3COOH+11H2O
(2). Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑ (3). Al（OH）3 (4). 1.3×10﹣12 (5). CrO42﹣转化为Cr2O72﹣ (6). 使Na2Cr2O7转化为K2Cr2O7 (7). 漏斗、玻璃棒；
【分析】（1）乙醇具有还原性，被氧化为乙酸；重铬酸钾具有氧化性，铬元素从正六价降低为正三价，根据得失电子数相等，质量守恒配平方程式。
（2）铬铁矿通过焙烧，2FeO•Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2，Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑得到Na2CrO4、Fe2O3、MgO和NaAlO2的混合体系，然后加水溶解，过滤分离，得到固体Fe2O3，滤液中含有Na2CrO4、NaAlO2，再调节溶液的pH，使偏铝酸盐完全转化为氢氧化铝沉淀，过滤分离，滤液继续调节pH值，使得 CrO42﹣转化为Cr2O72﹣ ，加入氯化钾使Na2Cr2O7转化为K2Cr2O7，采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到K2Cr2O7固体，据此进行分析。
【详解】（1）根据氧化还原反应中化合价升降相等，质量守恒，写出离子方程式为2Cr2O72﹣+3C2H5OH+16H+＝4Cr3++3CH3COOH+11H2O；
答案：2Cr2O72﹣+3C2H5OH+16H+＝4Cr3++3CH3COOH+11H2O；
（2）①Al2O3作为两性氧化物，也可以和纯碱在高温条件下反应生成偏铝酸钠和二氧化碳，方程式为Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑；
答案：Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑；
②滤液中含有Na2CrO4、NaAlO2，调节溶液的pH=7，使偏铝酸盐完全转化为氢氧化铝沉淀，过滤分离；根据Ksp[Al（OH）3]＝1.3×10﹣33=c（Al3+）×c（OH-）3，得c（Al3+）== 1.3×10﹣12；
答案：Al（OH）3 ；1.3×10﹣12；
③根据2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O可知，操作“调节pH”作用是使 CrO42﹣转化为Cr2O72﹣；
答案：CrO42﹣转化为Cr2O72﹣；
④操作Ⅲ，加入KCl的目的是使Na2Cr2O7转化为K2Cr2O7，采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到K2Cr2O7固体，所用玻璃仪器有酒精灯、烧杯、漏斗、玻璃棒；
答案：使Na2Cr2O7转化为K2Cr2O7；漏斗、玻璃棒。

2 . (1). (2). MgO熔点太高，若是以MgO为原料，则生产成本过高 (3). 与水反应生成易燃的氢气，且反应过程中可能会放出热量使氢气燃烧甚至爆炸 (4). 能提高反应速率与浸出率 (5). 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O (6). 3.2 (7). 2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑ (8). 酸性
【详解】（1）为离子化合物，其电子式为，MgO熔点太高，若是以MgO为原料，则生产成本过高，故工业不使用MgO作原料冶炼；
（2）氢化镁是一种危险化学品。遇湿易燃，其原因是MgH2与水反应生成易燃的氢气，且反应过程中可能会放出热量使氢气燃烧甚至爆炸；
（3）①酸浸前对矿石进行粉碎的好处是能提高反应速率与浸出率，“氧化”过程中发生反应为亚铁离子被氧化为三价铁，离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；
②氢氧化铁固体溶于水存在离子平衡Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH-(aq)，故Fe元素完全沉淀时，，此时pH为3.2；
③煅烧过程中氧化剂为硫酸镁，还原剂为C，方程式为2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑，反应生成的气体为酸性氧化物。


3 .(1). Li、Fe、Al (2). 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ (3). LiFePO4 -e-=FePO4+Li+ (4). 0.45 (5). H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O或H2O2+8H++2LiFePO4=2Fe3++2H2O+2H3PO4 +2Li+ (6). Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的溶解 (7). 0.04 (8). 不能 (9). Li2SO4为易溶物
【分析】正极片经碱溶可得到NaAlO2滤液，含有磷酸亚铁锂的滤渣加入硫酸、硝酸，可除去不溶于酸碱的导电剂，得到含有P、Fe、Li的滤液，加入碱液调节pH值，生成的沉淀为FePO4，滤液加入碳酸钠，可生成碳酸锂沉淀，以此解答该题。
（1）根据分析流程，碱溶可得到NaAlO2滤液，调节pH值，生成的沉淀为FePO4，加入碳酸钠，可生成Li2CO3沉淀，可判断从“正极”可以回收的金属；
（2）碱溶时Al箔与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气；
（3）磷酸亚铁锂电池在工作时，正极发生还原反应，电极反应式为：FePO4+e-+Li+= LiFePO4该电池充电时正极变为阳极，失电子发生氧化反应，将放电时正极反应倒写即为阳极电极反应式；
（4）酸浸时HNO3转化为NO，产生标准状况下3.36LNO的物质的量为=0.15mol，产生1molNO，转移3mol电子，则生成0.15molNO转移0.45mol电子，LiFePO4与硝酸反应转化为FePO4，Fe的化合价由+2价变为+3价，溶解1mol LiFePO4转移1mol电子，则转移0.45mol电子，溶解 LiFePO40.45mol；若用H2O2代替HNO3，H2O2与LiFePO4发生氧化还原反应；
（5）根据表格数据已知条件可得，Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的溶解；
（6）若滤液②中c(Li+)=4mol/L，加入等体积的Na2CO3后，Li+的沉降率到90%，混合后溶液中含有的c(Li+)=4mol/L×(1-90%)×=0.2mol/L，已知：Ksp ( Li2CO3)= c2 (Li+)·c(CO32-)=1.6×10-3，进而计算c(CO32-)；
“沉淀”时不能用Na2SO4溶液代替饱和Na2CO3溶液，原因是Li2SO4为易溶物，最终得不到Li2CO3沉淀。
【详解】（1）根据分析流程，碱溶可得到NaAlO2滤液，调节pH值，生成的沉淀为FePO4，加入碳酸钠，可生成Li2CO3沉淀，因此从“正极”可以回收的金属有Li、Fe、Al，
答案为：Li、Fe、Al；
（2）碱溶时Al箔与氢氧化钠反应，溶解的离子方程式2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（3）磷酸亚铁锂电池在工作时，正极发生还原反应，电极反应式为：FePO4+e-+Li+= LiFePO4该电池充电时正极变为阳极，失电子发生氧化反应，将放电时正极反应倒写即为阳极电极反应式为LiFePO4=FePO4+Li++e-，
答案为：LiFePO4 -e-=FePO4+Li+；
（4）酸浸时HNO3转化为NO，产生标准状况下3.36LNO的物质的量为=0.15mol，产生1molNO，转移3mol电子，则生成0.15molNO转移0.45mol电子，LiFePO4与硝酸反应转化为FePO4，Fe的化合价由+2价变为+3价，溶解1mol LiFePO4转移1mol电子，则转移0.45mol电子，溶解 LiFePO40.45mol；若用H2O2代替HNO3，H2O2与LiFePO4发生氧化还原反应，反应的离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O或H2O2+8H++2LiFePO4=2Fe3++2H2O+2H3PO4+2Li+，
答案为：0.45；H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O或H2O2+8H++2LiFePO4=2Fe3++2H2O+2H3PO4+2Li+；
（5）根据表格数据可得，Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的溶解，
答案为：Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的溶解；
（6）若滤液②中c(Li+)=4mol/L，加入等体积的Na2CO3后，Li+的沉降率到90%，混合后溶液中含有的c(Li+)=4mol/L×(1-90%)×=0.2mol/L，已知：Ksp ( Li2CO3)= c2 (Li+)·c(CO32-)=1.6×10-3，则滤液③中c(CO32-)===0.04 mol/L，
答案为：0.04；
（7）“沉淀”时不能用Na2SO4溶液代替饱和Na2CO3溶液，原因是Li2SO4为易溶物，最终得不到Li2CO3沉淀，
答案为：Li2SO4为易溶物。
【点睛】本题考察湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片的工艺流程题，第六问溶度积知识的考查是难点，需利用溶度积的公式，算出碳酸根的浓度。


4 . (1). 通入氮气排尽装置中的空气，防止石墨发生氧化反应，减少石墨损失 (2). CO (3). SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O (4). 过滤 (5). AlO2-、OH-、Cl- (6). AlO2-+CH3COOCH2CH3+2H2OCH3COO-+CH3CH2OH+Al(OH)3↓ (7). 5.2 (8). C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ΔH=＋1.9kJ·mol-1 (9). A
【分析】（1）石墨化学性质在常温下稳定，而在高温下可与氧气发生反应，所以通入氮气排尽装置中的空气，防止石墨被氧气氧化；
（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，根据杂质的含量可知，气体I中氯化物主要为SiCl4、AlCl3、FeCl3等，气体I中碳氧化物主要为CO，SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃，80℃冷却得到的气体Ⅱ含有SiCl4及CO，SiCl4与氢氧化钠溶液反应得到硅酸钠与氯化钠；
（3）金属氯化物的沸点均高于150℃，则固体Ⅲ中存在AlCl3、FeCl3、MgCl2，其中FeCl3、MgCl2与过量的氢氧化钠溶液反应得到沉淀，而氯化铝与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，过滤得到的溶液中含有偏铝酸钠、过量的氢氧化钠和氯化钠；
（4）偏铝酸钠发生水解，加入乙酸乙酯除去过量的氢氧化钠，且加热条件下水解平衡一直正向移动，得到氢氧化铝沉淀、醋酸钠、乙醇；根据氧化铝的含量计算氧化铝质量，再根据Al元素守恒计算氢氧化铝的质量；
（5）2.4g石墨为0.2mol，完全转为金刚石时吸热0.38kJ ，根据热化学反应方程式书写规则写出即可；
（6）Cu的化学性质比石墨活泼，所以应用外接电流的阴极保护法保护Cu，故石墨作阳极，连接电源的正极，Cu作阴极，连接电源的负极。
【详解】（1）石墨化学性质在常温下稳定，而在高温下可与氧气发生反应，所以通入氮气排尽装置中的空气，防止石墨发生氧化反应，减少石墨损失，故答案为：通入氮气排尽装置中的空气，防止石墨发生氧化反应，减少石墨损失；
（2）石墨高温反应，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，根据杂质含量可知，气体I中氯化物主要SiCl4、AlCl3、FeCl3等，气体I中碳氧化物主要为CO，SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃，80℃冷却得到的气体Ⅱ含有SiCl4及CO，SiCl4与氢氧化钠溶液反应得到硅酸钠与氯化钠，化学反应方程式为：SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O，故答案为：CO；
SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；
（3）金属氯化物的沸点均高于150℃，则固体Ⅲ中存在AlCl3、FeCl3、MgCl2，其中FeCl3、MgCl2与过量的氢氧化钠溶液反应得到沉淀，而氯化铝与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，搅拌、过滤得到溶液IV，故溶液IV中的阴离子有：AlO2-、OH-、Cl-，故答案为：过滤；AlO2-、OH-、Cl-；
（4）偏铝酸钠发生水解，加入乙酸乙酯除去过量的氢氧化钠，且加热条件下水解平衡正向移动，得到氢氧化铝沉淀、醋酸钠、乙醇，由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为：AlO2-+CH3COOCH2CH3+2H2OCH3COO-+CH3CH2OH+Al(OH)3↓，Al2O3的质量分数为3.4%，100kg初级石墨中氧化铝的质量=100kg×3.4%=3.4kg，根据Al元素守恒，氢氧化铝的质量==5.2kg；故答案为：AlO2-+CH3COOCH2CH3+2H2OCH3COO-+CH3CH2OH+Al(OH)3↓；5.2；
（5）2.4g石墨为0.2mol，完全转为金刚石时吸热0.38kJ ，其热化学反应方程式为；C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH=＋1.9kJ·mol-1；
（6）Cu的化学性质比石墨活泼，所以应用外接电流的阴极保护法保护Cu，故石墨作阳极，连接电源的正极，Cu作阴极，连接电源的负极，故答案为：A。

5. (1). (N2H5)2SO4 (2). a (3). 5：1 (4). 2.5 (5). H2PdCl4PdCl2+2HCl↑ (6). H2O+CO+PdCl2=Pd+CO2+2HCl
【分析】（1）根据肼是二元弱碱分析，与少量硫酸混合，即只能结合一个质子书写产物。
（2）从提高原料利用率分析，处理最好的方法是循环使用。
（3）根据反应中的元素化合价变化分析氧化还原反应配平和氧化剂和还原剂的比例。
（4）从实验结果可知，加入氯化氢的同时加入MxOy，可大大降低生成的PdCl2中的NO3−的含量，且MxOy用量越多，NO3−的含量越少，MxOy用量相同时，HCl的用量越大，PdCl2中的NO3−的含量越低。当每10gPd的HCl的用量为10mL，MxOy用量为15mL时， NO3−的含量可降低至0.03%，达到处理标准，当处理量为1吨Pd时，需要用到HCl和MxOy的总体积至少为（10mL+15mL）。据此计算。
（5）根据流程煅烧过程中分解氯化氢和PdCl2分析。
（6）一氧化碳还原PdCl2得到Pd单质，同时有常见的氧化物二氧化碳生成，结合元素可得有水参与，据此书写。
【详解】（1）肼(N2H4)可以被看作二元弱碱，结合质子生成N2H5+或N2H62+.，肼与少量稀硫酸混合，只能生成N2H5+，反应为：2N2H4+H2SO4=(N2H5)2SO4；故答案为：(N2H5)2SO4；
（2）对工艺流程图中的滤液处理办法最好的是返到提钯废液中，循环使用，提高原料利用率；故答案为：a；
（3）王水溶钯时，Pd被氧化为H2PdCl4.同时得到唯一还原产物亚硝酰氯(NOCl)，反应为：5HCl+HNO3+Pd=H2PdCl4+NOCl+2H2O，故反应消耗的HCl与HNO3的物质的量之比为5：1；故答案为：5：1；
（4）从实验结果可知，加入HCl的同时加入MxOy，可大大降低生成的PdCl2中的NO3−的含量，且MxOy用量越多，NO3−的含量越少，MxOy用量相同时，HCl的用量越大，PdCl2中的NO3−的含量越低。当每10gPd的HCl的用量为10mL，MxOy用量为15mL时， NO3−的含量可降低至0.03%，达到处理标准，当处理量为1吨Pd时，需要用到HCl和MxOy的总体积至少为1×106g（10mL+15mL）=2.5×106cm3=2.5m3；故答案为：2.5；
（5）在煅烧过程，会生成氯化氢气体和PdCl2，反应的化学方程式为H2PdCl4PdCl2+2HCl↑；故答案为：H2PdCl4PdCl2+2HCl↑；
（6）CO还原PdCl2得到Pd单质，生成的常见氧化物为CO2，根据元素守恒可知，H2O参与反应，提供氧原子，反应的化学方程式为：H2O+CO+PdCl2=Pd+CO2+2HCl；故答案为：H2O+CO+PdCl2=Pd+CO2+2HCl。


6 . (1). H2SO4、Na2SO3[或Na2SO4、(NH4)2SO4等] (2). 烧杯、漏斗、玻璃棒 (3). Na2MoO4 (4). 4.11ag
【分析】辉钼矿（主要成分是MoS2）在空气中燃烧生成MoO3和SO2，二氧化硫属于酸性氧化物，能被碱液吸收，所以尾气含SO2用浓氨水吸收，二氧化硫具有还原性，则同时通入氧气生成硫酸铵；MoO3加浓氨水生成钼酸铵溶液，过滤除去杂质，在钼酸铵溶液中加足量盐酸，发生复分解反应生成钼酸和氯化铵，钼酸为难溶于水和酸的黄色晶体，过滤得到钼酸晶体高温分解生成MoO3，在高温条件下用氢气还原得到金属钼。
【详解】（1）反应①的尾气主要为二氧化硫，二氧化硫可以用来制备硫酸、硫酸盐、亚硫酸等，故答案为：H2SO4、Na2SO3[或Na2SO4、(NH4)2SO4等]；
（2）如果在实验室模拟操作1和操作2，该操作为过滤，过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故答案为：烧杯、漏斗和玻璃棒；
（3）三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠和水，结合步骤②的产物钼酸铵可知钼酸钠化学式为：Na2MoO4；
（4）根据、 知，生成（CO+H2）体积是消耗甲烷体积的4倍，CO和氢气还原MoO3制钼时，每个分子CO和H2失去电子数相同，含甲烷体积分数为80%的a L（标准状况）天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，则甲烷转化的物质的量==0.0321amol，则生成CO和氢气物质的量之和为0.1284amol，根据转移电子守恒得生成Mo的质量= (0.1284a×)×96g/mol=4.11ag，故答案为：4.11a g。
【点睛】该流程给出的信息较多，故分析起来比较简单，第（4）小题中计算略为复杂，根据电子守恒进行计算；过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒

7 . (1). ：水浴加热 (2). (3). LiPF6+2Li2CO3 LiPO2F2+2CO2↑+LiF (4). LiPF6易潮解，遇水反应会损耗 (5). 玻璃中含有SiO2会与含氟物质发生反应 (6). 当加入越多的提纯溶剂，会溶解更多的杂质，产品的纯度提高，但同时也溶解了越来越多的LiPO2F2产品，导致产品收率降低 (7). 向工业级碳酸锂中加入一定量的去离子水，搅拌均匀，通入过量CO2气体，过滤，将滤液置于恒温水浴锅中至大量固体析出，过滤，用去离子水洗涤，真空干燥箱干燥，得到高纯度碳酸锂 (8). 0.043mol/L
【分析】根据流程图中反应物和生成物的性质及原子守恒原理判断生成物，书写反应方程式；根据二氧化碳的成键特点书写电子式；根据题干信息中物质的性质分析分离与提纯过程中的操作方法；根据溶度积表达式计算沉淀时溶液中的离子浓度。
【详解】（1）要控制在60℃的条件下进行，则适宜的加热方式为水浴加热，故答案为：水浴加热；
（2）反应I中有Li2CO3参加，则生成的无色无味气体为二氧化碳，属于共价化合物，电子式为；根据流程图知反应I中的反应物为LiPF6和Li2CO3，产物为LiPO2F2、CO2和LiF，则反应方程式为：LiPF6+2Li2CO3 LiPO2F2+2CO2↑+LiF；
故答案为：；LiPF6+2Li2CO3 LiPO2F2+2CO2↑+LiF；
（3）根据题干信息知，LiPF6易潮解，遇水反应会损耗，需要控制适当过量；玻璃中含有SiO2会与含氟物质发生反应，所以不采用玻璃仪器，故答案为：LiPF6易潮解，遇水反应会损耗；玻璃中含有SiO2会与含氟物质发生反应；
（4）根据收率表达式(收率＝×100%)及题干信息分析知，当加入越多的提纯溶剂，会溶解更多的杂质，产品的纯度提高，但同时也溶解了越来越多的LiPO2F2产品，导致产品收率降低，故答案为：当加入越多的提纯溶剂，会溶解更多的杂质，产品的纯度提高，但同时也溶解了越来越多的LiPO2F2产品，导致产品收率降低；
（5）根据题干信息知，通入二氧化碳气体可以将微溶碳酸锂转化为可溶的碳酸氢锂，过滤方法除去难溶杂质，然后加热析出晶体，故答案为：向工业级碳酸锂中加入一定量的去离子水，搅拌均匀，通入过量CO2气体，过滤，将滤液置于恒温水浴锅中至大量固体析出，过滤，用去离子水洗涤，真空干燥箱干燥，得到高纯度碳酸锂；
（6）加入等体积的碳酸钠溶液，则溶液浓度变为原来1/2，Ksp==8.6×10-4，则c(Na2CO3)=c(CO32-)==0.0215mol/L，则所加碳酸钠溶液的最低浓度为0.0215mol/L×2=0.043mol/L，故答案为：0.043mol/L。


8 . (1). B (2). 4H++2Fe2++MnO2=2Fe3++Mn2++2H2O (3). 充分氧化过量的Fe2+ (4). 4.3 (5). CuS、ZnS (6). 94.6 (7). 锌、二氧化锰
【分析】软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的化合物，硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，所以酸浸后的滤液中的金属阳离子主要是Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等，由离子开始沉淀及沉淀完全的pH可知，调节pH将Fe3+、Al3+沉淀，加入硫化锰将Cu2+、Zn2+沉淀，滤液为硫酸锰溶液，再通过系列变化得到高纯度的二氧化锰，以此解答该题。
【详解】（1）铜的焰色反应是绿色，
故选：B。
(2)FeSO4在反应条件下将MnO2还原为MnSO4，Fe2+被氧化为Fe3+，故酸浸时生成硫酸锰、硫酸铁，根据元素守恒还有水生成，反应方程式为2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O，其离子反应为4H++2Fe2++MnO2=2Fe3++Mn2++2H2O，
故答案为：44H++2Fe2++MnO2=2Fe3++Mn2++2H2O；
(3)“氨水、搅拌”,其中“搅拌”不仅能加快反应速率,还能充分氧化过量Fe2+，滤渣A的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3，Al(OH)3完全沉淀，c(OH−)= =1×10−9.7mol/L，加入氨水需调节pH至少达到4.3，恰好能使Fe3+、Al3+沉淀完全，
故答案为：充分氧化过量的Fe2+；4.3；
(4)由题中硫化物的Ksp可知,加入MnS是为了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu2+、Zn2+，滤渣B的成分是CuS、ZnS，
故答案为：CuS、ZnS；
(5)准确称量0.9200g该样品,与足量酸性KI溶液充分反应后，MnO2+2I−+2H+=Mn2++I2+H2O,配制成100mL溶液。取其中10.00mL,恰好与25.00mL 0.0800mol⋅L−1 Na2S2O3溶液反应(I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－)，
则MnO2∼I2∼2S2O32−，
    1                 2
   n                0.025.00L×0.0800mol⋅L−1×
解得n=0.01mol，
该样品MnO2纯度为×100%=94.6%，
故答案为：94.6；
（6）从循环中可以得出循环利用的物质有锌，二氧化锰，
故答案为：锌，二氧化锰。

9 . (1). CaCO3CaO＋CO2↑ (2). (NH4)2SO4 (3). 取少量滤液于试管中，滴加稀HCl，若有无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体产生，则证明滤液中含有CO32－，若无明显现象，则滤液中不含CO32－ (4). 2KCl＋(NH4)2SO4=K2SO4↓＋2NH4Cl (5). KCl、(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl四种物质的溶解度受温度的影响不同 (6). a c (7). H2O+Cl—2e-=HClO+H+ (8). 3mol
【分析】碳酸铵和硫酸钙反应生成硫酸铵和碳酸钙，将碳酸钙过滤后溶液中加入氯化钾，得到硫酸钾固体，再过滤，溶液为氯化铵，加入氧化钙和水，得到氨气和氯化钙。
【详解】(1)工业上用煅烧石灰石的方法得到二氧化碳，反应方程式为: CaCO3CaO＋CO2↑；
(2)碳酸铵和硫酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵，所以过滤后的滤液为 (NH4)2SO4 ；
利用碳酸根离子能和酸反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行实验，实验操作为：取少量滤液于试管中，滴加稀HCl，若有无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体产生，则证明滤液中含有CO32－，若无明显现象，则滤液中不含CO32－ ；
(3).从流程分析，加入氯化钾，析出硫酸钾，所以反应方程式为：2KCl＋(NH4)2SO4=K2SO4↓＋2NH4Cl；因为 KCl、(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl四种物质的溶解度受温度的影响不同，所以硫酸钾随着温度变化较大，能控制温度变化使其析出；
（4）储热材料说明可以吸收热量，这说明化合物的熔点较低，易吸热熔化，从而可以降低周围环境的温度，同时化合物应该是无毒的，对人体健康没有伤害。故选a、c；
(5)根据题中信息，氯离子在阳极电子生成次氯酸，故电极反应为H2O+Cl—2e-=HClO+H+，根据化合价分析，铵根离子的氮元素化合价从-3升高到0，次氯酸中的氯元素化合价从+1降低到-1，根据得失电子数相等分析，硫酸铵和次氯酸的比例为1：3，故处理1mol(NH4)2SO4，需要消耗HClO物质的量是3mol。