题目内容
分子筛具有吸附能力强，热稳定性高等优良性能，使得分子筛获得广泛应用，某种型号分子筛的工业生产流程可表示如下：
在滴加氨水调节pH=9的过程中，若pH控制不当，会有Al(OH)3生成，假设生产过程中铝元素、硅元素均没有损失，钠原子利用率为10%。
（1）分子筛的直径为4A(1A=10－10m)称为4A型分子筛，当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛，当Na+被K+取代时就制得6A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4．65A)和异丁烷(分子直径为5．6A)应该选用_______型分子筛。
（2）Al2(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为________________________
（3）该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH－外，主要还有 等离子。检验其中金属阳离子的操作方法是 ；
（4）加NH3?H2O调节pH后，加热到90℃并趁热过滤的原因可能是 。
（5）该生产流程中所得分子筛的化学式为 。（用氧化物形式表示）
（1）5A（2）2Al3++3SiO32-+6H2O=2Al(OH)3+3H2SiO3
（3）Na+,NH4+,SO42-;将铂丝（或铁丝）在酒精灯上加热至无色，蘸取待测溶液放在酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色，则待测液中含有Na+;
（4）加热能促使胶体凝聚，趁热过滤可防止其它杂质晶体析出。
（5）Na2O·Al2O3·10SiO2·6H2O
解析试题分析：（1）由于正丁烷的分子直径为4．65A，异丁烷的分子直径为5．6A，所以应该选择5A型分子筛才可以将二者分离开。（2）Al2(SO4)3是强酸弱碱盐， Na2SiO3是强碱弱酸盐，二者在溶液反应生成胶体的离子方程式为2Al3++3SiO32-+6H2O=2Al(OH)3+3H2SiO3。（3）根据质量守恒定律，可知在该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH－外，主要还有Na+、NH4+、SO42-。可以用焰色反应来检验其中金属阳离子Na+。具体操作方法是将铂丝（或铁丝）在酒精灯上加热至无色，蘸取待测溶液放在酒精灯外焰上灼烧，若观察到火焰呈黄色，则待测液中含有Na+。（4）加NH3?H2O调节pH后，加热到90℃并趁热过滤是因为加热能促使胶体凝聚，趁热过滤可防止其它杂质晶体析出而导致胶体不纯。（5）由于在生产过程中铝元素、硅元素均没有损失，钠原子利用率为10%。n(Al)=(34．2g÷342g/mol)×2=0．2mol；n(Si)=122g÷122g/mol=1mol；n(Na)=2n(Si)=2mol。所以在胶体中的Al:0．2mol;Si:1mol;Na: 2mol×10%=0．2mol;由于在化合物中的正负化合价的代数和为0，所以2n(O)=0．2×3+1×4＋0．2×1．解得n(O)=2．4．所以n(Na): n(Al): n(Si): n(O)=0．2:0．2:1:2．4=1:1:5:12．由于分子筛的化学式为NaxAlySiZOn·mH2O。质量为87．2g．{87．2g÷(382＋18m)g/mol}×1=0．2;解得m=3．因此该分子筛的化学式为NaAlSi5O12·3H2O．分子筛可以用不同的形式表示。在变化的过程中个元素的物质的量的比不能发生变化。所以用氧化物的形式表示为Na2O·Al2O3·10SiO2·6H2O。
考点：考查混合物的分离方法、离子方程式的书写、分子筛的化学式的确定及离子的鉴定的知识。
下列实验方案不合理的是
| A．用灼烧的方法区别人造丝和蚕丝 |
| B．用水鉴别苯和乙醇 |
| C．实验室用N2和H2制备NH3 |
| D．用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的SO2气体 |
（本题共16分）锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿（主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质）为原料生产金属锰的工艺流程如下：
已知25℃，部分物质的溶度积常数如下：
| 物质 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 | MnS | CoS | NiS |
| Ksp | 2.1×10－13 | 3.0×10－16 | 5.0×10－16 | 1.0×10－11 | 5.0×10－22 | 1.0×10－22 |
（2）步骤Ⅱ中，MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+，反应的离子方程式是 ，加氨水调节溶液的pH为5.0～6.0，以除去Fe3+。
（3）步骤Ⅲ中，滤渣2的主要成分是 。
（4）步骤Ⅳ中，在 （填“阴”或“阳”）极析出Mn，电极反应方程式为 。
（5）电解后的废水中还含有Mn2+，常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀，过滤后再向滤液中加入适量Na2S，进行二级沉降。为了将Mn2+降到1.0×10－9mol/L，则c(Na2S)至少是 mol/L。
为回收利用废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如下：
部分含钒物质在水中的溶解性如下：
| 物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
| 溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
回答下列问题：
（1）工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，该反应的氧化剂为_____________。
（2）滤液中含钒的主要成分为______________（填化学式）。
（3）该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式____；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为___________、_________℃。
（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，反应方程式为：2VO2++H2C2O4+2H+＝2VOn+ + 2CO2↑+ mH2O，其中n、m分别为______________、________ 。
（5）全钒液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为：
电池放电时正极的电极反应式为 。
工业上利用电镀污泥（主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质）回收铜和铬等金属，回收流程如下：
已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下：
| | Fe3+ | Cu2+ | Cr3+ |
| 开始沉淀pH | 2．1 | 4．7 | 4．3 |
| 完全沉淀pH | 3．2 | 6．7 | a |
（1）在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有
（2）在除铁操作中，需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作：①加入石灰乳调节pH到 ；②将浊液加热到80℃， 。
（3）写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式 ，此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%，若NaHSO3过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题是 。
（4）当离子浓度≤1×10—5 mol?L-1认为沉淀完全，若要使Cr3+完全沉淀则要保持C(OH—)≥ 。已知：Ksp[Cr(OH)3]=6．3×10-31，
） 
10-12，当溶液pH=6时 (填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出。