是一种绿色易溶于水的晶体，广泛应用于化学镀镍、生产电池、医药工业、催化行业以及印染工业等行业中，由一种废料(主要成分是铁镍合金，还含有铜、镁、硅的氧化物)为原料制取的步骤如下图。已知：镍能溶于稀酸但溶解不完全，通常表现为+2价。物质电离常数物质溶度积常数物质溶度积常数，

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1. $\text{[math]}$ 是一种绿色易溶于水的晶体，广泛应用于化学镀镍、生产电池、医药工业、催化行业以及印染工业等行业中，由一种废料(主要成分是铁镍合金，还含有铜、镁、硅的氧化物)为原料制取 $\text{[math]}$ 的步骤如下图。

已知：镍能溶于稀酸但溶解不完全，通常表现为+2价。

物质	电离常数	物质	溶度积常数	物质	溶度积常数
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

(1) 写出氢硫酸( $\text{[math]}$ )的第二步的电离方程式。

(2) “溶解”时加入 $\text{[math]}$ 溶液的目的是，滤渣的主要成分是。

(3) “除铁”时生成黄钠铁矾 $\text{[math]}$ 沉淀，写出其离子方程式。

(4) 理论上，除铜后，溶液中 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ [计算时 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，结果保留两位有效数字]。

(5) 除镁过程中，调节溶液 $\text{[math]}$ 呈中性的原因是。

(6) “系列操作”包括。

【考点】

难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质; 离子方程式的书写; 电离方程式的书写;

【答案】

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流程题困难

1. 实验室以天青石精矿(主要含SrSO₄ ，还含有少量SiO₂、CaSO₄、BaSO₄)为原料制取SrSO₄ ，其实验流程如下：

(1)室温下，反应SrSO₄(s)＋CO $\text{[math]}$ (aq) $\text{[math]}$ SrCO₃(s)＋SO $\text{[math]}$ (aq)达到平衡，则反应的平衡常数为[K_sp(SrSO₄)＝3.2×10⁻⁷ ， K_sp(SrCO₃)＝5.6×10⁻¹⁰]。

(2)浸取天青石精矿时，向NH₄HCO₃溶液中加入适量浓氨水的目的是。“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃、搅拌、反应3小时，温度过高将会导致SrSO₄的转化率下降，其原因是。

(3) “焙烧”所得SrO粗品用蒸馏水多次浸取得Sr(OH)₂溶液。判断SrO粗品已经浸取完全的方法：。

(4) “沉淀”过程中除得到SrSO₄外，还得到一种可循环利用的物质，该物质为。

(5)将SrSO₄与煤粉按照一定比例混合后煅烧得到一种黑灰(SrS)。

①写出生成SrS的化学反应方程式：。

②设计以黑灰为原料，制取SrSO₄的实验方案：。

(已知：SrS易溶于水，易水解。水浸时的浸取率随温度变化如下图。实验中锶元素需充分转化SrSO₄ ，必须使用的试剂：蒸馏水、3mol·L^－¹H₂SO₄和NaOH溶液)。

流程题普通

2. 毒重石的主要成分为BaCO₃（含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl₂•2H₂O的流程如图所示：

已知：①

离子	Ca²⁺	Mg²⁺	Fe³⁺
开始沉淀时的pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀时的pH	13.9	11.1	3.2

②K_sp(BaC₂O₄) = 1.6×10^-7 K_sp(CaC₂O₄) = 2.3×10^-9

(1) 毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是。

(2) 加入氨水调节pH=8可除去（填离子符号），滤渣II中含有（填化学式）。

(3) 滤渣I在水中的的沉淀溶解平衡可表示为。

(4) 通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10^-5mol∙L^-1时即为除杂完全，则Ca²⁺沉淀完全时溶液中[C₂O $\text{[math]}$ ]至少是，但加入H₂C₂O₄溶液时应避免过量，原因是。

流程题普通

3. 一种银铟矿主要成分为Au、 $\text{[math]}$ 、CuS、ZnS、PbS、FeS、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等物质，从该矿获得稀有金属的工艺流程如图所示：

该工艺条件下，金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表：

金属离子	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
开始沉淀的pH	2.2	2.1	2.6	4.6	6.24	7.1
完全沉淀（ $\text{[math]}$ ）的pH	3.2	3.4	4.3	6.6	8.24	9.1