2022届高三化学一轮复习实验专题强基练40矿石中提纯制备类实验含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习实验专题强基练40矿石中提纯制备类实验含解析，共28页。试卷主要包含了自然界中有多种铁矿石，如磁铁矿，某课题组以硫铁矿烧渣等内容，欢迎下载使用。
矿石中提纯制备类实验
非选择题（共15题）
1．辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示:（已知：硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳、四氯化碳和苯。）

(1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:____________。
(2)“回收S”过程中温度控制在50~60 ℃之间,不宜过高或过低的原因是_____________________。
(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质,该反应的化学方程式为_________________。向“滤液M”中加入(或通入)____(填字母),可得到另一种可循环利用的物质。  a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾
(4)“保温除铁”过程中,加入CuO的目的是__________________；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中,加入HNO3调节溶液的pH,其理由是___________。
(5)洗涤硝酸铜晶体的洗涤剂可以使用下列物质中的______________。
a.酒精 b.热水 c.饱和硝酸铜溶液
2．我国产铜主要取自黄铜矿（CuFeS2），随着矿石品位的降低和环保要求的提高，湿法炼铜的优势日益突出。该工艺的核心是黄铜矿的浸出，目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法。
Ⅰ．氧化浸出
（1）在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化，测得有生成。
①该反应的离子方程式为____________________________________________。
②该反应在25～50℃下进行，实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值，试分析其原因：_____________________________________________________。
Ⅱ．配位浸出
反应原理为：（未配平）
（2）为提高黄铜矿的浸出率，可采取的措施有____________________（至少写出两点）。
（3）为稳定浸出液的pH，生产中需要向氨水中添加NH4Cl，构成NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液。某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究：25℃时，向a mol·L-1的氨水中缓慢加入等体积0.02mol·L-1的NH4Cl溶液，平衡时溶液呈中性。则NH3·H2O的电离常数Kb=________（用含a的代数式表示）；滴加NH4Cl溶液的过程中水的电离平衡________（填“正向”“逆向”或“不”）移动。
Ⅲ．生物浸出
在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿逐渐溶解，反应釜中各物质的转化关系如图所示。

（4）在微生物的作用下，可以循环使用的物质有________（填化学式），微生物参与反应的离子方程式为______________________（任写一个）。
（5）假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为Fe3+，当有2mol 生成时，理论上消耗O2的物质的量为________。
3．硫酸亚铁晶体俗称绿矾(FeSO4• 7H2O)，重铬酸钠晶体俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)，它们都是重要的化工产品。工业上以铬铁矿[主要成分是[Fe(CrO2)2]为原料制备绿矾和红矾钠的工艺流程如图所示。

请回答下列问题：
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为+3价，则Fe(CrO2)中铁元素的化合价为______________。
(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na2SiO3写成Na2O·SiO2，则Fe(CrO2)2可写成__________。
(3)煅烧铬铁矿时，矿石中的Fe(CrO2)2转变成可溶于水的Na2CrO4，反应的化学方程式如下：
4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2
①该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________________。
②为了加快该反应的反应速率，可采取的措施是_________________(填一种即可)。
⑷已知CrO42-在氢离子浓度不同的酸性溶液中有不同的反应。如：
2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O 3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O
①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是________________。
②混合溶液乙中溶质的化学式为______________________。
(5)写出Fe与混合溶液丙反应的主要离子方程式_________________。检验溶液丁中无Fe3+的方法是：_____________。从溶液丁到绿矾的实验操作为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
4．氧化钴(Co2O3)粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2，其中还含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由该矿石制备Co2O3的部分工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）“浸泡”过程中，CoO(OH)可转化为CoSO4，请将该反应的化学方程式补充完整：
2CoO(OH)+2H2SO4+□_______=□CoSO4+□_______+□_______，_____________
（2）固体B的成分是______________________（填化学式）。
（3）向“沉铜”后的滤液中加入NaClO3溶液的主要目的是___________________；若上述流程中固、液分离均采用过滤操作，则共有________________处使用该操作。
（4）根据图1、图2分析：

①矿石粉末浸泡的适宜条件应是________________________________。
②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是___________________________________。
（5）CoC2O4·2H2O在空气中高温煅烧得到Co2O3的化学方程式是_____________。
（6）LiCoO2可用于电动汽车的电池，其工作原理如右图所示，且电解质为一种能传导Li+的高分子材料，隔膜只允许Li+通过,电池反应式为：LixC6+Li1-xCoO2 C6 +LiCoO2

①放电时，Li+移动的方向为_________→___________。（填“ 左”或“ 右”）
②放电时正极的电极反应式为______________________________________。
5．蛭石为一种层状结构的含镁的铝硅酸盐，是黑云母等天然矿物风化蚀变的产物，因为其受热膨胀时呈挠曲状，形态酷似水蛭，故此得名蛭石。膨化后的蛭石呈颗粒状，有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声等优异性能，但不耐酸。
（1）某硅酸盐矿石的组成可以看作SiO2中有1/4的Si被Al置换，再由Mg平衡其电荷形成的。该矿石的组成以氧化物形式表示为___________________________________。
（2）某校研究性学习小组取得了某种牌号的膨化蛭石样品，其成分可以用氧化物（MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2、H2O）的形式表示。为研究蛭石的组成，拟进行实验探究，实验流程及相关数据如下：

①固体A的化学式是___________；
②固体F的物质的量是__________________；
③通过计算，给出用氧化物的形式表示某种膨化蛭石组成的化学式________________。
6．自然界中有多种铁矿石，如磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和菱铁矿（FeCO3）等。铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与稀硫酸反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的价态和氧化物的化学式进行探究。
（提出假设）
假设1：铁矿石中只含+3价铁；
假设2：铁矿石中只含+2价铁；
假设3：____。
（查阅资料）2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
（定性研究）
实验（一）
取铁矿石样品粉碎，盛装于烧杯中，加入适量的X溶液，微热，充分溶解后将滤液分成四份：
①向第一份溶液中滴加少量KSCN溶液；
②向第二份溶液中滴加适量高锰酸钾溶液；
③向第三份溶液中滴加少量KSCN溶液，再滴加适量双氧水溶液；
④向第四份溶液中滴加适量氢氧化钠溶液。
（1）上述X溶液是____（填“稀硝酸”、“稀硫酸”或“浓盐酸”）；上述方案中，一定能证明铁矿石中含+2价铁的方案是____（填序号）。
（定量研究）
实验（二）铁矿石中含氧量的测定：
①按图组装仪器，检查装置的气密性；
②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，其他装置中的药品如图所示（夹持装置已略去）；
③A中开始反应，不断地缓缓向后续装置中通入氢气，待D装置出口处氢气验纯后，点燃C处酒精灯；
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气直至完全冷却。

（2）按上述方案进行多次实验，假设各项操作都正确，但最终测得结果都偏高，请你提出改进方案的建议：____。如果拆去B装置，测得结果可能会___（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（3）改进方案后，测得反应后D装置增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为____。
若将H2换成CO，则还需补充____装置。有同学认为，不测定D装置的净增质量，通过测定物理量____，也能达到实验目的。
实验（三）铁矿石中含铁量的测定：

（4）步骤④中煮沸的作用是____。
（5）步骤⑤中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有___。
（6）下列有关步骤⑥的说法中正确的是___（填序号）。
a.因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需要加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不能用待装液润洗
e.滴定过程中，眼睛应注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
（7）若滴定过程中消耗0.5000mol•L-1的KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的百分含量为____。综合实验（二）的结果，可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为____。
7．软锰矿主要含有MnO2(约70%)、SiO2、Al2O3，闪锌矿主要含有ZnS(约80%)、FeS、CuS、SiO2。为了高效利用这两种矿石，科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，主要流程如下图所示,回答下列问题:

（1）反应Ⅰ所得滤液中含有Mn2+、Zn2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等金属阴离子,所得滤液中含有S和______。为了提高硫酸“酸浸”时的浸出速率,可进行的操作是(至少两条):_________。
（2）若反成Ⅱ加入的锌过量,还会进一步发生反应的离子方程式方为_________。
（3）反应Ⅲ中加入MnO2的作用是（离子方程式表示)________；反应Ⅲ中加入MnCO3、ZnCO3的作用是________________。
（4）反应Ⅴ的电解总反应为:MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4，写出阳极的电极反应式________________。
（5）MnO2和Zn可按等物质的量之比生产锌-锰干电池,则从生产MnO2和Zn的角度计算,所用软锰矿和闪铲矿的质量比大约是______。(保留小数点后两位)
8．Co3O4是制备石墨烯电池正极材料LiCoO2的原料。以钴矿石（主要成分为Co3S4，含有少量FeO、Fe2O3、Al2O3等杂质）为原料制取Co3O4的工艺流程如下：

已知：Co与Fe为活泼金属，氧化性由强到弱的顺序为：Co3+>Fe3+>Co2+。
几种氢氧化物的溶度积如下表：

(l)写出溶解池中生成H2的离子反应方程式是____。
(2)加入试剂1的目的是将Fe2+氧化为Fe3+．试剂l可选用__ 。
A．氯化钠 B．双氧水 C．亚硫酸钠 D．碘水
(3)残渣l的主要成分为____。用浓氨水再调节pH，pH应略大于___ 。（已知：lg2=0.3．当离子浓度小于l.0×l0-5mol/L，可认为沉淀完全）。
(4)操怍Ⅱ包括____、____、干燥，灼烧四个步骤；灼烧中反应的化学方程式 _________。
(5)要得到15.0g质量分数为98%的LiCoO2正极材料，理论上需要Co3O4的质量为 __________g。
9．硅孔雀石是一种含铜矿石，含铜形态为CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O，同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。以其为原料制取硫酸铜的工艺流程如图：

(1) 完成步骤①中稀硫酸与CuSiO3·2H2O反应的化学方程式:
CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4+__________+H2O；双氧水的作用是 。
(2)有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：
氢氧化物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Cu(OH)2

开始沉淀的pH

3.3

1.5

6.5

4.2

沉淀完全的pH

5.2

3.7

9.7

6.7


步骤②中，调节pH=4时，所得滤渣B的成分的化学式为 ，滤液B中除Cu2+外, 还含有的金属阳离子是 。
(3)将滤液B通过 、 ，过滤，洗涤等操作可得到硫酸铜晶体。
(4)硫酸铜也可以用硫化铜和氧气在高温条件下化合制得，该反应的化学方程式 。
10．某课题组以硫铁矿烧渣（含Fe2O3、Fe3O4、Al2O3、CaO、SiO2等）为原料制取软磁用Fe2O3（要求纯度>99.2%，CaO含量加入适量Co粉和稀盐酸，溶解生成Fe2+、Co2+和Al3+，加入试剂1将Fe2+氧化为Fe3+，加入碳酸钠溶液调节溶液的pH，沉淀Fe3+和Al3+，在滤液中加入氨水调节pH，沉淀Co2+，最后在空气中灼烧Co(OH)2生成Co3O4。
(1)溶解池中钴与稀盐酸反应生成氢气，反应的离子反应方程式是Co+2H+ =Co2++H2↑，故答案为：Co+2H+ =Co2++H2↑；
(2)加入试剂1的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，试剂1可选用双氧水，氯化钠没有氧化性，亚硫酸钠是常见的还原剂，碘水不能氧化亚铁离子，故选B；
(3)根据上述分析，残渣1的主要成分有Fe(OH)3 、Al(OH)3，用浓氨水再调节pH是沉淀Co2+，根据Co(OH)2的Ksp，c(OH-)==×10-5，则c(H+)==×10-9，pH=9.15，故答案为：Fe(OH)3 、Al(OH)3；9.15；
(4)操怍Ⅱ为从悬浊液中分离出Co(OH)2，操作包括过滤、洗涤、干燥，灼烧四个步骤；灼烧中反应的化学方程式为6Co(OH)2+O2=2Co3O4+6H2O，故答案为：过滤；洗涤；6Co(OH)2+O2=2Co3O4+6H2O；
(5)根据Co守恒， =×3，解得m(Co3O4)=12.05g，故答案为：12.05。
9．(1)H4SiO4；将Fe2+氧化成Fe3+
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3；Al3+
(3)蒸发浓缩、冷却结晶
(4)CuS+2O2CuSO4
【解析】
试题分析：(1)利用质量守恒定律，可以判断未知物是硅酸，利用观察法配平反应方程式为：CuSiO3•2H2O+H2SO4═CuSO4+H4SiO4+H2O；双氧水将亚铁离子氧化成铁离子的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；
(2)步骤②中，调节pH=4时，所得滤渣B的成分依据表中数据可知，pH=4时，三价铁离子完全生成了氢氧化铁沉淀，而铝离子完全沉淀需要的PH是5.2，所以铝离子没有完全沉淀，铝离子有少量沉淀，所以渣B的成分为：Fe(OH)3、Al(OH)3 ，滤液B中除Cu2+外，还含有的金属阳离子是Al3+；
(3)滤液B为硫酸铜溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤等操作可得到硫酸铜晶体；
(4)硫化铜和氧气在高温条件下化合制得硫酸铜的化学方程式为CuS + 2O2CuSO4。
考点：借助硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程，考查化学方程式书写、误差分析、化学计算等。
10．SiO2 Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+ KSCN c(Fe3+)在1.60mol/L左右时，反应速率更快，Fe3+的还原率更高 CaF2、Al(OH)3 温度过高，(NH4)2CO3易分解（其他合理答案） 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2↑
【分析】
硫铁矿烧渣(含Fe2O3、Fe3O4、Al2O3、CaO、SiO2等)用50%的硫酸溶解后，只有SiO2不溶，滤渣A为SiO2，滤液A中含有硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝和硫酸钙，滤液A中加入铁粉将铁离子还原生成亚铁离子，过滤后，滤渣B主要含有过量的铁，滤液B中加入氨水，调节pH=6和沉钙剂，除去铝离子和钙离子，滤液C中加入(NH4)2CO3得到碳酸亚铁，在空气中灼烧得到氧化铁。
【详解】
(1)根据上述分析，滤渣A的主要成分为SiO2，故答案为SiO2；
(2)过程Ⅱ中加入铁粉，铁与过量的硫酸反应生成氢气，铁将铁离子还原，溶液颜色慢慢变浅，涉及的离子方程式有Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+，反应后，可以用KSCN溶液检验说明Fe3+是否已经完全反应，故答案为Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+；KSCN；
(3)根据图像，c(Fe3+)在1.60mol/L左右时，反应速率更快，Fe3+的还原率更高，因此选择稀释后c(Fe3+)为1.60mol/L左右，故答案为c(Fe3+)在1.60mol/L左右时，反应速率更快，Fe3+的还原率更高；
(4)根据表格数据可知，选择NH4F作沉钙剂，滤液B中钙的含量最低，因此滤渣C的主要成分有氢氧化铝和CaF2，故答案为CaF2、Al(OH)3；
(5)在过程Ⅳ中，反应温度需要控制在35℃以下，不宜过高，因为温度过高，(NH4)2CO3易分解，故答案为温度过高，(NH4)2CO3易分解；
(6)在过程Ⅴ中，碳酸亚铁被空气中的氧气氧化，反应的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2↑，故答案为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2↑。
11．SO3 SO2 是 SO3会被装置②完全吸收，无法被装置①检出 2SO2+O22SO3 98.3%的浓硫酸 SO2+2H2O+Br2=2Br-+4H++SO 2.24%
【分析】
Ⅰ．SO3可以与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，而SO2不与氯化钡反应，所以装置①检验SO3，装置②检验SO2，装置③吸收尾气；
Ⅱ．黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧得到Fe2O3和SO2气体，SO2进入接触室中，在催化剂、加热的条件下被氧气氧化为SO3，为防止形成酸雾，用浓硫酸吸收SO3，处理后得到硫酸产品。
【详解】
(1)SO3可以与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，而SO2不与氯化钡反应，所以装置①检验SO3；SO3在装置①中被完全吸收，SO2会使品红溶液褪色，所以装置②检验SO2；
(2)由于SO3会和水反应，若把①和②互换位置，SO3会被装置②完全吸收，无法被装置①检出，对实验结果产生影响；
Ⅱ．接触室中，SO2在催化剂、加热的条件下被氧气氧化为SO3，化学方程式为2SO2+O22SO3；为防止形成酸雾，用98.3%的浓硫酸吸收SO3；
Ⅲ．溴水具有氧化性，可以把SO2氧化为SO，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为SO2+2H2O+Br2=2Br-+4H++SO；加入过量氯化钡溶液，硫酸根全部转化为硫酸钡沉淀，硫酸钡的物质的量是0.233g÷233g/mol=0.001mol，根据硫原子守恒可知n(SO2)=0.001mol，1L空气中SO2的体积为22.4L/mol×0.001mol=0.0224L，SO2的体积分数为×100%=2.24%。
12．4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 ①净化二氧化硫和氧气，吸收水分，②使二氧化硫和氧气充分混合，③通过观察气泡，调节气体的流速 2SO2+O22SO3 可以通过调节气阀，控制气体流量，观察甲装置的冒泡速率估计 ①浓硫酸对三氧化硫的吸收效果远好于水，三氧化硫被浓硫酸完全吸收了；②插入浓硫酸溶液的导管插得太深，导致两个吸收瓶内的气压差较大，三氧化硫气体在水中冒出来了，与水蒸气化合形成酸雾 用碱液吸收
【分析】
仿照工业制备硫酸的工艺流程：装置甲干燥二氧化硫和氧气，装置乙是把生成的二氧化硫催化氧化，相当于工业上制取硫酸设备中的接触室，装置丙相当于工业上制取硫酸设备中的吸收塔，工业生成中吸收三氧化硫用98.3%的浓硫酸，用水吸收容易形成酸雾影响吸收效果，装置丁用水吸收三氧化硫，通过丙和丁装置比较，做用水或浓硫酸吸收三氧化硫对照实验，据此分析解答。
【详解】
(1)硫化亚铁与氧气反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，故答案为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；
(2)装置甲中的浓硫酸可以干燥二氧化硫和氧气，在乙反应器内要求氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右，可以通过观察甲装置中的冒泡速率控制气体通入量来控制该用量，故答案为：①净化二氧化硫和氧气，吸收水分，②使二氧化硫和氧气充分混合，③通过观察气泡，调节气体的流速；
(3)在催化剂表面，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，反应的化学方程式为2SO2+O22SO3，故答案为：2SO2+O22SO3；
(4)在乙反应器内要求氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右，可以通过调节气阀，控制气体流量，观察甲装置的冒泡速率估计，故答案为：可以通过调节气阀，控制气体流量，观察甲装置的冒泡速率估计；
(5)丁装置在反应过程中先出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直都没有任何现象，原因有两个：①浓硫酸对三氧化硫的吸收效果远好于水，三氧化硫被浓硫酸完全吸收了；②插入浓硫酸溶液的导管插得太深，导致两个吸收瓶内的气压差较大，三氧化硫气体在水中冒出来了，与水蒸气化合形成酸雾，故答案为：①浓硫酸对三氧化硫的吸收效果远好于水，三氧化硫被浓硫酸完全吸收了；②插入浓硫酸溶液的导管插得太深，导致两个吸收瓶内的气压差较大，三氧化硫气体在水中冒出来了，与水蒸气化合形成酸雾；
(6)尾气中含有二氧化硫、三氧化硫等污染空气的气体，二氧化硫、三氧化硫都是酸性氧化物，能够与碱溶液反应，可以用碱液来吸收，故答案为：用碱液吸收。
13．（1）增大固体表面积，加快反应速率（或除去水，高温下生成的AlCl3水解）
（2）Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO
（3）CO、SiCl4；Cl－、ClO－、SiO32－、OH－
（4）FeCl2、NaCl
（5）4Al2Cl7－+3e－=Al+7AlCl4－
【解析】
试题分析：根据题给化学工艺流程分析，铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）在950℃下，与足量焦炭、Cl2和O2反应生成气体Ⅰ：AlCl3、 FeCl3、SiCl4和CO；将气体Ⅰ在100℃下冷凝，结合题给物质的沸点数据知气体Ⅱ的成分为Cl2、SiCl4和CO，固体为氯化铝和氯化铁的混合物；为防止氯化铝和氯化铁的升华，向固体中加入氯化钠，熔化的氯化铁、氯化铝和氯化钠的液态混合物；为防止氯化铁的升华，向液态混合物中加入适量铝粉，氯化铁转化为氯化亚铁，冷却，然后在300℃下升华得氯化铝成品，废渣为氯化钠和氯化亚铁。据此作答。
（1）高温反应前，在800℃焙烧铝土矿，使固体中水分挥发、气孔数目增多，其作用是增大固体表面积，加快反应速率（或除去水，防止高温下生成的AlCl3水解）。
（2）高温下，由Al2O3、C（足量）和Cl2反应生成AlCl3和CO，化学方程式为
Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO。
（3）气体II的主要成分除了Cl2外，还含有CO、SiCl4。气体II常用过量冷的NaOH溶液吸收，发生的反应为：Cl2+2NaOH ==NaCl+NaClO+H2O、SiCl4+6NaOH ==Na2SiO3+NaCl+3H2O，吸收液中含有的阴离子主要有Cl－、ClO－、SiO32－、OH－。
（4）液体混合物中加入适量铝粉，发生反应：Al+3FeCl3==AlCl3+3FeCl2，“废渣”的主要成分是FeCl2、NaCl。
（5）AlCl3和NaCl的熔融盐常用于镀铝电解池，电镀时阴极发生还原反应生成铝单质，电极反应式为4Al2Cl7－+3e－=Al+7AlCl4－。
考点：考查化学工艺流程分析，物质的分离提纯，化学方程式、电极反应式的书写等。
14．+2 SiO2 TiO2-＋H2OTiO2↓＋2H+ ）20：9 cVM/1000W 或 cVM/1000W ×100﹪ TiCl4 +2Mg 2MgCl2 + Ti 防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2 (或CO2、N2)作用 1412
【详解】
试题分析：（1）化合物FeTiO3中氧元素和Ti元素的化合价分别是—2价和＋4价，则根据正负价代数和为0可知铁元素的化合价是＋2价。
（2）钛铁矿中只有二氧化硅与硫酸不反应，则加入过量H2SO4后，得到的滤渣A为SiO2。
（3）含TiO2+ 溶液乙与水反应生成TiO2，根据原子守恒可知还有氢离子产生，则反应的离子方程式是
TiO2-＋H2OTiO2↓＋2H+。
（4）双氧水在反应中得到2个电子，草酸在反应中失去2个电子，则根据电子得失守恒可知，解得，即所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是20：9。
（5）反应中铁离子被还还原为亚铁离子，得到1个电子。Ti由＋3价升高到＋4价，失去1个电子，则根据电子得失守恒和原子守恒可知TiO2的质量是0.001VcM g，所以TiO2质量分数为。
（6）反应②是镁与四氯化钛的置换反应，则反应的方程式是TiCl4 +2Mg 2MgCl2 + Ti。镁是活泼的金属，易与氧气、氮气等反应，则由TiCl4→Ti需要在Ar气中进行的理由是防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用。反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，则温度应该略高于氯化镁的沸点1412℃即可。
考点：考查物质制备工艺流程图的分析与判断
15．Fe2+ 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 坩埚、坩埚钳 K2SO4 蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥 滴加过量Ba(NO3)2溶液，过滤后再向滤液滴加AgNO3溶液
【分析】
Fe2O3、Fe3O4、FeO与还原剂反应生成铁，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，过滤时用到的仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒等，所以滤液中的主要溶质是硫酸亚铁；硫酸亚铁与碳酸氢铵反应得到碳酸亚铁和硫酸铵，实验室进行煅烧操作所需仪器有酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒、坩埚、坩埚钳；碳酸亚铁与氧气反应生成了氧化铁盒二氧化碳；硫酸铵与氯化钾反应生成硫酸钾和氯化铵，根据硫酸钾的溶解度随温度变化不大，可用蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥得到硫酸钾，检验产品II中是否含有氯化物杂质需先除去SO42-，再检验Cl-。
【详解】
(1)因Fe2O3、Fe3O4、FeO与还原剂反应生成Fe单质，铁和稀H2SO4反应生成FeSO4和氢气，所以滤液中的主要溶质是FeSO4，所以酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是Fe2+；
(2)因FeCO3与O2反应生成了Fe2O3和CO2，4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2；因实验室进行煅烧操作所需仪器有酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒、坩埚、坩埚钳；
(3) (NH4)2SO4与KCl反应生成NH4Cl、K2SO4，因K2SO4的溶解度随温度变化不大，可用蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥得到硫酸钾；
(4)因检验产品II中是否含有氯化物杂质需先除去SO42-，再检验Cl-，所以滴加过量Ba(NO3)2溶液，过滤后再向滤液滴加AgNO3溶液。