题目内容
钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等]。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba（NO3）2，其部分工艺流程如下：
（1）酸溶后溶液的pH＝1，Ba（FeO2）2与HNO3反应的化学方程式为________。
（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70 ℃，且不使用浓硝酸，原因是________、________。
（3）该厂结合本厂实际，选用的X为________（填化学式）；中和Ⅰ使溶液中________（填离子符号）的浓度减小（中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略）。
（4）上述流程中洗涤的目的是________。
（1）Ba（FeO2）2＋8HNO3=Ba（NO3）2＋2Fe（NO3）3＋4H2O
（2）防止反应速率过快 浓硝酸易挥发、分解（凡合理答案均可）
（3）BaCO3 Fe3＋、H＋
（4）减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染（凡合理答案均可）
解析
有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子： Fe2＋、Mg2＋、Al3＋、Ba2＋、NO3-、SO42-、Cl－、I－、HCO3-，取该溶液进行实验：
| 实验步骤 | 实验现象 |
| (1)取少量该溶液，加几滴紫色石蕊试液 | 溶液变红 |
| (2)取少量该溶液加热，加Cu片和浓H2SO4，加热 | 有无色气体产生，气体遇空气变成红棕色 |
| (3)取少量该溶液，加BaCl2溶液 | 有白色沉淀 |
| (4)取(3)中上层清液，加AgNO3溶液 | 有白色沉淀，且不溶于稀HNO3 |
| (5)取少量该溶液，加NaOH溶液 | 有白色沉淀，NaOH过量时沉淀部分溶解 |
由此判断：
(1)溶液中肯定不存在的离子有________，溶液中肯定存在的离子是____。
(2)请设计实验验证其中可能存在的阴离子的方法(写明操作、现象、结论)_____。
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程如下：
(1)根据图甲所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为________。图乙表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70 ℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)2含量增大，其原因是
________________________________________________________________。
(2)工艺流程中副产品的化学式为______________。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
| 沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价：_____________________________________________
(若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正)。
操作C是为了除去溶液中的Ca2＋，若控制溶液中F－浓度为3×10－3molL－1，则Ca2＋的浓度为________mol·L－1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10－11)
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步：①碱性条件下Cl－在阳极被氧化为ClO－；②Ni2＋被ClO－氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为_______________________________________。
二氧化锰可用作干电池去极剂，合成工业的催化剂和氧化剂，玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。
（1）二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂，请用化学方程式证明：______________________。
（2）锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn（s）＋2MnO2（s）＋H2O（l）=Zn（OH）2（s）＋Mn2O3（s）。
①电池工作时，MnO2发生________反应。
②电池的正极反应式为________。
（3）工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：
已知：软锰矿的主要成分为MnO2，还含Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物，部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
| 沉淀物 | Al（OH）3 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Mn（OH）2 | Cu（OH）2 |
| pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 |
| 沉淀物 | Zn（OH）2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
| pH | 8.0 | －0.42 | 2.5 | 7 | 7 |
回答下列问题：
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为________________________。
②试剂X为________。
③滤渣A的主要成分为________。
④加入MnS的目的主要是除去溶液中的________。
利用含锰废水（主要含Mn2+、SO42-、H+、Fe2+、Al3+、Cu2+）可制备高性能磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其中一种工业流程如下：
已知某些物质完全沉淀的pH值如下表：
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 | CuS | MnS | MnCO3 |
| 沉淀完全时的PH | 3.7 | 5.2 | 6.4 | 9.8 | ≥0 | ≥7 | ≥7 |
（1）若下列物质均能把Fe2+氧化为Fe3+，则过程①中可选择加入的氧化剂是 。
a．Cl2 b．MnO2 c．浓HNO3 d．H2O2
（2）过程②中，所得滤渣的成分是 。
（3）过程③中，搅拌的目的是 ，发生反应的离子方程式是 。
（4）过程④中，若生成的气体J可使澄清石灰水变浑浊，则生成MnCO3反应的离子方程式是___________。
（5）由MnCO3可制得重要的催化剂MnO2，MnCO3 +
O2 → MnO2 + CO2。现在空气中加热 460.0 g的MnCO3，得到332.0 g产品，若产品中杂质只有MnO，则该产品中MnO2的质量分数是 。（摩尔质量/g·：MnCO3 115 MnO2 87 MnO 71）