1、（16分）
锌钡白是BaSO4和ZnS的混合物，ZnS难溶于水。某化工厂用重晶石为原料制备锌钡白，生产过程中会产生大量废气（主要成分为CO2、CO及少量SO2和硫蒸气等），为防止污染空气并提高原料利用率，生产中采用下述工艺流程：
+ZnSO4(aq) 并经处理过程(a) 锌钡白固体 BaS 重晶石 高温煅烧 x 焦炭 废气 设备1 去x后废气 设备2
请根据上述流程回答下列问题：
（1）重晶石的化学式为_________，锌钡白可用于调制_______色和浅色油漆。
（2）处理过程(a)的步骤为：①_____________；②洗涤；③______________。 （3）设备1是冷却分离塔，若设备1前面的导气管过长、过窄，可能使导气管堵塞，其原因是 。
（4）设备2中所用的洗涤剂是NaOH溶液，则y的化学式为 。
写出设备2中发生反应的离子方程式：___________________________、
_____________________________ 。
（5）可用 法分离溶液中的钠盐，进行分离前，需要查得的是 。
（6）制备过程中得到的硫磺，除了可用来制硫酸外，其它的用途为 （至少写一种）。
2．(16分）工业上利用硫酸渣（含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO）制备高档颜料
铁红(Fe2O3 )和回收(NH4)2SO4，具体生产流程如下：
废渣溶解+A氧化溶液+氨水滤液结晶过滤铵黄铁矾晶体回收(NH4)2SO4+水溶解溶液+B滤液y 沉淀过滤滤渣
铁红回答下列问题：
（1）在废渣溶解操作时，应选用__________溶解（填编号）。
A、氨水 B、氢氧化钠 C、盐酸 D、硫酸
（2）物质A是一种氧化剂，工业上最好选用 (供选择使用的有：空气、Cl2、
MnO2)，其理由是 。 （3）根据下图有关数据，你认为工业上氧化操作时应控制的条件是：
。
（4）往铵黄铁矾溶液(含Fe3+)中加入溶液B至pH为5时产生沉淀，请写出产生沉淀的离
子方程式：
。 3．（16分）以下是用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图：
FeCO3 煅烧 产品I
固体 氧化铁 调节pH至 加入NH4HCO3， 调节pH=1 酸浸 过滤 硫铁矿过滤 滤液 加入足量铁粉 5～6.5，过滤 滤液 B A 烧渣 步骤III 步骤IV 步骤II 步骤I (NH4)2SO4溶液 KCl 合成 产品Ⅱ(无氯钾肥)
回答下列问题：
（1）酸浸、过滤后滤液A中的金
硫酸铵
属阳离子是______ ____；
（2）煅烧FeCO3生成产品I的化
氯化铵 学反应方程式为_____ ___；
（3）已知几种盐的溶解度随温度
氯化钾
变化的曲线如右图所示，产品Ⅱ的化学式为_ _ __，为了获得产品Ⅱ，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，硫酸钾 还需要进行的操作是 、趁热
0 20 40 60 80 100 过滤、洗涤、干燥；
温度（℃） （4）检验产品II晶体中是否含有
少量的氯化物杂质需用到的试剂是 ，进一步提纯产品II的方法是 ；
（5）步骤Ⅲ中可选用 （填序号）试剂调节溶液的pH。
A．稀硝酸 B．双氧水 C．氨水 D．高锰酸钾溶液
溶解度（g/100g水）
4．（16分）工业上以粗铜为原料采取如下图所示流程制备硝酸铜晶体：
HNO3 HNO3
a NOx 蒸发冷却 粗铜 滤液 保温 过滤 晶体 （含铁） 浓缩 过滤 去铁
滤液
（1）①在步骤a中，还需要通入氧气和水，其目的是 。
②在保温去铁的过程中，为使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，根据下表数据，溶液的pH应保持在 范围。
Fe3+ Cu2+ 氢氧化物开始沉淀时的pH 1.9 4.7 氢氧化物沉淀完全时的pH 3.2 6.7 不用加水的方法调节溶液pH的原因是 。 ③进行蒸发浓缩时，要用硝酸调节溶液的pH=1，其目的是（结合离子方程式说明） 。
（2）工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜，电镀时阴极的电极反应式是 。 （3）右图是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体[ Cu(NO3)2·nH2O ]的溶解度曲线（温
度在30℃前后对应不同的晶体），下列说法正确的是 （填字母）。 a. A点时的溶液为不饱和溶液 6H2O S / g Cu(NO3)2·b. B点时两种晶体可以共存
B · c. 按上述流程最终得到的晶体是Cu(NO3)2·3H2O ·C A· 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
Cu(NO3)2·3H2O
30 T / ℃
5.（16分）多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl4为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成份为BaCO3，且含有铁、镁等离子）制备BaCl2·2H2O，工艺流程如下。已知：①常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：3.4、12.4。 ② M (BaCO3)=197g/mol，M(BaCl2·2H2O)=244 g/mol
钡矿粉SiCl4H2O控制在40℃20%NaOH溶液调节pH=12.5过滤②滤渣过滤③滤渣A···过滤④真空干燥BaCl2·2H2O过滤①调节pH=7控制在70℃滤渣（H4SiO4）
（1）SiCl4水解反应的方程式为__________________ 。
已知：SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g) ΔH1=+47 kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) ΔH2=+189 kJ/mol
则由SiCl4制备硅的热化学方程式为 ______________________。
（2）加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2和 ________。 （3）加20% NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是________________。
（4）BaCl2滤液经__________、_______、过滤、洗涤，再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。 （5）10吨含78.8 % BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·2H2O__________吨。 6．钇、钪和镧系一起称为稀土元素，稀土元素堪称“工业味精”，对工业和国防有着十分重要的作用。独居石是稀土元素的常见矿物，下图是由独居石（主要成分是钍和镧系元素的磷酸盐）提取镧系元素（以Ln表示）的生产工艺流程：
（1）独居石中镧系元素主要以LnPO4的形式存在，试写出LnPO4与浓H2SO4反应的化学方程式： ； 写出Ln2(HPO4)3的溶解平衡表达式： 。 （2）可选用精密pH试纸测定pH，控制沉淀的分步沉淀，其pH试纸使用的操作过程是： 。 （3）若在实验室中洗涤所得的Ln2(HPO4)3沉淀的方法是： ；
怎样证明Ln2(HPO4)3沉淀洗涤已经干净，其操作是： 。 （4）若直接加热LnCl3·6H2O,生成的是LnOCl写出相应反应的化学方程式： ；用电解法制取稀土金属Ln时，需要无水氯化物,在干燥的HCl气流中加热LnCl3·6H2O，能得到无水LnCl3，其原因是 。
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