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金属钛被称为“未来金属”，它具有硬度大，熔点高，耐腐蚀等特点。某工厂以钛铁矿(主要成分FeTiO3)为主要原料，冶炼金属Ti，其工业生产流程如图：
已知：FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O 回答下列问题： (1)上述生产流程中加入铁屑的目的是___，检验副产品甲是否变质的实验方法是___。 (2)由溶液I获得甲晶体，需要经过___操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还要用到另一种玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是___。 (3)TiO2变为TiCl4的化学方程式___。但最近用熔融法直接电解中间产品乙制取金属钛获得成功，试比较用电解法生产钛比原工艺的优劣___。 (4)该工艺中消耗33.6LCl2(标况)，至少可得___克甲晶体。
某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)：
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
(1)实验室用18.4mol⋅L-1的浓硫酸配制250mL4.8mol⋅L-1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和移液管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外，还需___。 (2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是___(至少两条)。 (3)加入H2O2的作用是___。 (4)钠离子交换树脂的原理为：Mn++nNaR→MRn+nNa+，被交换的杂质离子是___。 (5)还原过程发生以下反应(请配平)：__Na2Cr2O7+__SO2+__=__Cr(OH)(H2O)5SO4+__Na2SO4； (6)从流程的滤液中可回收的主要物质是___。
氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：
已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。 ②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。
（1）过滤所需要的主要玻璃仪器有___，加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为___。 （2）加入BaCl2的目的是除去SO42－，如何检验SO42－已沉淀完全？答：___。 （3）加入NaClO3饱和溶液发生反应为：MgCl2＋2NaClO3＝Mg(ClO3)2＋2NaCl↓，再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为：①___；②___；③___；④过滤、洗涤。 （4）产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定： 步骤1：准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。 步骤2：取10 mL于锥形瓶中，加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L－1的FeSO4溶液，微热。 步骤3：冷却至室温，用0.100 mol·L－1K2Cr2O7溶液滴定至终点，此过程中反应的离子方程式为：Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。 步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。 ①写出步骤2中发生反应的离子方程式：___ ②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为___。
K3[Fe(C2O4)3]· 3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体， 溶于水， 难溶于乙醇， 110℃下失去结晶水，230℃分解；是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。 实验室利用(NH4)2Fe(SO4)2· 6H2O (硫酸亚铁铵)、H2C2O4(草酸)、K2C2O4(草酸钾)、30%双氧水等为原料制备三草酸合铁酸钾晶体的部分实验过程如下：
已知：沉淀FeC2O4 · 2H2O 既难溶于水又难溶于强酸 6FeC2O4 + 3H2O2 + 6K2C2O4 = 4K3[Fe(C2O4)3] + 2Fe(OH)3↓ 2Fe(OH)3 + 3H2C2O4 + 3K2C2O4 = 2K3[Fe(C2O4)3] + 6H2O （1）检验硫酸亚铁铵是否变质的试剂是_____；溶解时加几滴稀硫酸的目的是______。 （2）硫酸亚铁铵溶液与 H2C2O4溶液反应生成 FeC2O4 · 2H2O 沉淀，写出该反应方程式_______________；沉淀过滤后，洗涤 1 的操作方法是_______________________________。 （3）在沉淀中加入饱和 K2C2O4 溶液，并用 40 ℃ 左右水浴加热，再向其中慢慢滴加足量的 30% H2O2溶液，不断搅拌。此过程需保持温度在 40 ℃ 左右，可能的原因是_______。加入30%过氧化氢溶液完全反应后，煮沸的目的是______________。 （4）洗涤 2 中所用洗涤试剂最合适的是_______（填选项字母）。 A.草酸钠溶液 B.蒸馏水 C.乙醇 D.KCl溶液 （5）为了不浪费药品，95%乙醇水溶液进行回收的方法是________，所用的主要玻璃仪器有__________（任写两种）等。
镁及其化合物有广泛用途。工业上以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含SiO2以及少量FeCO3等杂质)为原料制备纳米氧化镁的实验流程如下：
(1)加入H2O2氧化时，发生反应的离子方程式为___。 (2)在实验室煅烧滤渣2制得的金属氧化物为___(填化学式)，需要的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要___(填序号)。 ①蒸发皿 ②坩埚 ③泥三角 ④石棉网 (3)在一定条件下CO(NH2)2可与H2O反应生成CO2和一种弱碱，反应的化学方程式为___。 (4)25℃时，加入CO(NH2)2至开始产生沉淀，溶液的pH=10时，c(Mg2+)=___mol⋅L-1(已知25℃，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11)。 (5)工业上还可用氯化镁和碳酸铵为原料，采用直接沉淀法制备纳米MgO。如图1为反应温度对纳米MgO产率和粒径的影响，据图分析反应的最佳温度为___。
(6)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图2如。该电池工作时，石墨电极发生的电极反应为___。
化学镀是指使用合适的还原剂，使镀液中的金属离子还原成金属而沉积在镀件表面上的一种镀覆工艺。化学镀广泛用作金属、塑料、玻璃、陶瓷等许多材料的装饰和防护。在ABS工程塑料表面进行化学镀镍的流程如下：
回答下列问题： （1）化学镀与电镀比较，优点之一是_________。 （2）镀件表面用热碱液清洗的作用是_________，镀件表面粗化的目的是增强亲水性及_________。 （3）镀件浸入AgNO3溶液后，镀件表面吸附的SnCl2将AgNO3还原生成有催化活性的金属银，反应的化学方程式是_________。 （4）镀镍时，镀液中的Ni2+与H2PO2-在催化表面上反应沉积镍，同时生成中强酸H3PO3及与金属镍物质的量相等的氢气，该反应的离子方程式是_________。 （5）化学镀某种金属时，反应时间与镀层厚度的实验数据记录如下表所示：
由此推断，镀层厚度y与反应时间t的关系式为_________；欲使镀层厚度为6anm，需要的反应时间为_________。 （6）化学镀镍废液中含有Ni2+等污染物，需转化为沉淀除去。已知25℃，Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15。若加入碱后使废液的pH=10，则处理后的废液中镍元素的含量为_________mg·L-1。
锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成：BaS＋ZnSO4＝ZnS↓＋BaSO4↓。请根据以下工业生产流程回答有关问题。
Ⅰ、ZnSO4溶液的制备与提纯： 有关资料：a．菱锌矿的主要成分是ZnCO3，含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等； b．Zn(OH)2与Al(OH)3相似，能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2。 （1）②中使用的氧化剂最好是下列的___（选填字母代号）。 A.Cl2 B.浓HNO3 C.KMnO4 D.H2O2 （2）为了达到综合利用、节能减排的目的，上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤_____（选填①、②、③、⑤）。 （3）写出步骤④后产生滤渣3的化学式______。 （4）与Al相似，Zn也能溶于NaOH溶液。写出将Zn片和Cu片放入NaOH溶液中形成原电池的负极电极反应式：______________________。 Ⅱ、BaS溶液的制备：
有关数据：Ba(s)＋S(s)＋2O2(g)＝BaSO4(s) ΔH1＝－1473.2 kJ·mol-1 C(s)＋ Ba(s)＋S(s)＝BaS(s) ΔH3＝－460 kJ·mol-1 （5）若煅烧还原的产物仅为BaS和CO，则其反应的热化学方程式为：______。 Ⅲ、制取锌钡白： （6）如果生产流程步骤⑤硫酸过量，则ZnSO4与BaS溶液混合制取锌钡白产生的后果是___。
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害。某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：
已知：①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。 ②已知实验温度时的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4·H2O＞NiC2O4·2H2O ③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如下表所示：
回答下列问题： (1) 用NiO调节溶液的pH，依次析出沉淀Ⅰ________和沉淀Ⅱ__________(填化学式)。 (2) 写出加入Na2C2O4溶液的反应的化学方程式：_____________________。 (3) 检验电解滤液时阳极产生的气体的方法：___________________________。 (4) 写出“氧化”反应的离子方程式：___________________________________。 (5) 如何检验Ni(OH)3已洗涤干净？_______________________。
工业上以碳素铬铁为原料制取铬铵矾，利用电解法制取金属铬。其工艺流程如下图所示。 已知：H2SO4＋Cr=CrSO4＋H2↑
（1）碳素铬铁是铁铬合金，粉碎后溶于硫酸和电解阳极液的混合溶液中。该过程中电解阳极液的主要作用是_____________。 （2）加入（NH4）2SO4的目的是__________________。 （3）结晶后的母液从绿色化学的角度可采用的处理方法是__________________。 （4）产品铬中含氧呈脆性，为了降低其含氧量，可通过_____提高其纯度。
铬是一种银白色的坚硬金属，铬的工业用途很广，主要有金属加工、电镀、制革行业，这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源。请回答下面与铬有关的一些问题。
(1)工业上冶炼铬的主要步骤如图1所示： ①已知步骤Ⅱ的反应方程式为：8Na2CrO4+6Na2S+23H2O=8Cr(OH)3↓+3Na2S2O3+22NaOH。该反应中氧化剂是___(填化学式)，生成1molCr(OH)3时转移电子的物质的量为___mol； ②步骤IV中电解Cr2O3的阳极反应式为___； (2)某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如图2，A为电源的___(填“正极”“负极”)，阳极区溶液中发生的氧化还原反应为___。
(3)化学需氧量(COD)可量度水体受有机物污染的程度。它是在强酸并加热条件下，用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样时所消耗的K2Cr2O7的量，换算成相当于O2的含量(以mg/L计)。某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量(COD)，过程如下： Ⅰ.取VamL水样于锥形瓶，加入10.00mL0.2500mol/L K2Cr2O7溶液； Ⅱ.加碎瓷片少许，然后慢慢加入少量硫酸，混合均匀，加热； Ⅲ.反应完毕后，冷却，加指示剂，用cmol/L的硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。终点时消耗硫酸亚铁铵溶液VbmL(此步操作的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-反应成Cr3+)。 ①Ⅰ中，量取K2Cr2O7溶液的仪器是___； ②Ⅱ中，碎瓷片的作用是___； ③该水样的化学需氧量COD=___(用含c、Va、Vb的表达式表示)。
合成氨工业、硫酸工业的生产工艺流程大致为：
合成塔和接触室中的反应分别为：N2(g)+3H2(g) （1）写出流程中设备的名称：B____________，X___________。 （2）进入合成塔和接触室中的气体都要进行热处理，最理想的热处理方法是_________________。 （3）采用循环操作可提高原料的利用率，下列生产中，采用循环操作的是____________（填序号）。 ①硫酸工业 ②合成氨工业 ③硝酸工业 （4）工业上常用98.3％的浓硫酸吸收SO3而不用稀硫酸或水的原因是_______________________。 （5）工业生产中常用氨——酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。硫酸工业尾气中的SO2经处理可以得到一种化肥，该肥料的化学式是_____________。
铁黄是一种重要的颜料，化学式为Fe2O3·xH2O，广泛用于涂料、橡胶、塑料、文教用品等工业。实验室模拟工业利用硫酸渣(含Fe2O3及少量的CaO、MgO等)和黄铁矿粉(主要成分为FeS2)制备铁黄的流程如图：
（1）操作Ⅰ与操作Ⅱ中都用到玻璃棒，玻璃棒在两种操作中的作用分别是___、___。 （2）试剂a最好选用___(供选择使用的有：铝粉、空气、浓HNO3)；其作用是___。 （3）上述步骤中需用到氨气。下列装置可用于实验室制氨气的是___(填序号)。
（4）检验溶液Z中含有NH4+的方法是___。 （5）查阅资料知，在不同温度下Fe2O3被CO还原，产物可能为Fe3O4、FeO或Fe，固体质量与反应温度的关系如图所示。
根据图象推断650℃时Fe2O3还原产物的化学式为___，并设计一个简单的实验，证明该还原产物的成分(简述实验操作、现象和结论)。___。仪器自选。可供选择的试剂：稀H2SO4、稀盐酸、H2O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。
铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应方程式为：4Fe＋3O2＋2xH2O＝2Fe2O3·xH2O。右图为一放在水槽中的铁架，水位高度如右图所示。最容易生锈的铁架横杆是
A.① B.② C.③ D.④
据最近报道,中国生产的首艘国产航母“山东”号已经下水。为保护航母、延长服役寿命可采用两种电化学方法。方法1：舰体镶嵌一些金属块;方法2：航母舰体与电源相连。下列有关说法正确的是（ ） A. 方法1叫外加电流的阴极保护法 B. 方法2叫牺牲阳极的阴极保护法 C. 方法1中金属块可能是锌、锡和铜 D. 方法2中舰体连接电源的负极
锂亚硫酰氯（Li/SOCl2）电池是实际应用电池系列中比能量最高的一种电池，剖视图如图所示，一种非水的LiAlCl4的SOCl2溶液为电解液。亚硫酸氯既是电解质，又是正极活性物质，其中碳电极区的电极反应式为2SOCl2+4e−=4Cl−+S+SO2↑，该电池工作时，下列说法错误的是
A.锂电极区发生的电极反应：Li-e−=Li+ B.放电时发生的总反应：4Li+2SOCl2=4LiCl+SO2↑+S C.锂电极上的电势比碳电极上的低 D.若采用水溶液代替SOCl2溶液，电池总反应和效率均不变
氯盐可导致混凝土中的钢筋腐蚀。为防止混凝土中的钢筋腐蚀，可在混凝土表面敷置一定电解质溶液并将惰性金属导电网浸泡其中，惰性金属导电网与钢筋分别连接外部直流电源从而除去Cl-，装置如图，下列说法错误的是
A.钢筋接电源的正极 B.金属导电网上发生的电极反应为2Cl—－2e-=Cl2↑ C.混凝土中的钙离子向钢筋方向移动 D.电解一段时间后钢筋附近溶液的pH增大
Pd/A12O3催化H2还原CO2的机理示意如图。下列说法不正确的是
A.H-H的断裂需要吸收能量 B.①-②，CO2发生加成反应 C.④中，CO被氧化为CH4 D.生成CH4的总反应方程式是CO2+4H2
传统接触法制取硫酸能耗大，污染严重。将燃料电池引入硫酸生产工艺可有效解决能耗和环境污染问题，同时提供电能。以燃料电池为电源电解硫酸铜溶液的工作原理示意图如图所示。
下列说法不正确的是( ) A.b为正极，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O B.H＋由a极通过质子交换膜向b极移动 C.该燃料电池的总反应为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4 D.若a电极消耗标况下2.24 L SO2，理论上在c极上有6.4 g铜析出
某实验小组模拟光合作用，采用电解CO2和H2O的方法制备CH3CH2OH和O2装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 铂极为阳极，发生氧化反应 B. 电解过程中，H+由交换膜左侧向右侧迁移 C. 阴极的电极反应式为2CO2+12H++12e－====CH3CH2OH+3H2O D. 电路上转移2mol电子时铂极产生11.2LO2（标准状况）
已知高能锂离子电池的总反应式为2Li＋FeS===Fe＋Li2S，LiPF6·SO( CH3)2为电解质，用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.电极Y应为Li B.电解过程中，b中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小 C.X极反应式为FeS＋2Li＋＋2e－===Fe＋Li2S D.若将图中阳离子膜去掉，将a、b两室合并，则电解反应总方程式发生改变
微生物电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。如图为MFC碳氮联合同时去除的转化系统原理示意图。下列说法正确的是（ ）
A.好氧微生物反应器中反应为：NH4+ + 2O2 = NO3－+2H++H2O B.B极电势比A极电势低 C.A极的电极反应式CH3COO－+8e－+2H2O = 2CO2 +7H+ D.当电路中通过1mol电子时，理论上总共生成2.24LN2
最近报道的一种处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图如下。装置工作时，下列说法不正确的是
A. 化学能转变为电能 B. 盐桥中K+向X极移动 C. 电子由X极沿导线流向Y极 D. Y极发生的反应为2NO3-+10e-+12H+=N2+ 6H2O，周围pH增大
我国科学家发明了一种安全可充电的柔性水系钠离子电池，可用生理盐水或细胞培养基为电解质，电池放电的总反应式为：Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3=Na0.44－xMnO2+Na1+xTi2(PO4)3，其工作原理如下图。
下列说法错误的是 A. 放电时，Cl－向X极移动 B. 该电池充电时Y极应该与电源的正极相连 C. 充电时，阴极反应为：NaTi2(PO4)3+xNa++xe-=Na1+ xTi2( PO4)3 D. 该电池可能作为可植入人体的电子医疗设备的电源
臭氧很多实用特性，其强氧化性常用于消毒杀菌和防腐保鲜。目前制取臭氧的方法很多，其中高压放电法(DBD)和电解纯水法原理如图所示。下列说法中错误的是
A.两种方法都是将电能转化为化学能 B.高压放电法和电解纯水法相比，会产生污染性的NOx气体 C.电解纯水时，阳极发生的电极反应有3H2O－6e－＝O3↑＋6H＋ D.电解纯水时，H＋由电极b流向电极a
利用电化学原理可同时将SO2、CO2变废为宝，装置如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是
A.a为负极，发生氧化反应 B.装置工作时，电子从c极流入b极 C.若b极消耗16gO2，则Y中左侧溶液质量减轻16g D.d电极反应式为CO2+6H++6e－=CH3OH+H2O
一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是( )
A. 放电时，多孔碳材料电极为负极 B. 放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C. 充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移 D. 充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+（1—
将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A. 铁被氧化的电极反应式为Fe−3e− B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D. 以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作，装置如图所示。该电池工作时的总反应为：NH3·BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。下列说法错误的是（ ）
A.装置左侧电极为负极，电子由该极出发，依次通过正极、电解质溶液，回到负极 B.正极的反应式为：H2O2+2H++2e－=2H2O C.电池工作时，H+通过质子交换膜向正极移动， D.消耗3.lg氨硼烷，理论上转移0.6mol电子
苯酚具有微弱的酸性，可利用电场促使C6H5O－定向移动、脱离废水，并富集回收。电渗析装置示意图如下。下列说法不正确的是
A. 苯酚的电离方程式为： B. A、B分别为离子交换膜，其中A是阴离子交换膜 C. 电解过程中，阳极室的pH增大 D. 当通过线路中的电子数目为0.1 NA时，有含0.1mol C6H5O－的废水被处理
用电化学法制备LiOH的实验装置如图，采用惰性电极，a口导入LiCl溶液，b口导入LiOH溶液，下列叙述正确的是（ ）
A.通电后阳极区溶液pH增大 B.阴极区的电极反应式为4OH－–4e－＝O2↑+2H2O C.当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.25mol的Cl2生成 D.通电后Li+通过交换膜向阴极区迁移，LiOH浓溶液从d口导出
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