锂被誉为“金属味精”，以LiCoO₂为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-­锂辉矿(主要成分为LiAlSi₂O₆，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

（12分）以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃·6H₂O）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）在一定条件下，SO₂转化为SO₃的反应为2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)，该反应的平衡常数表达式为K=          ；过量的SO₂与NaOH溶液反应的化学方程式为          
                 
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是             、                。
（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为                               
该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为                 （写化学式）。

（12分）氯化亚铜（CuCl）是白色粉末，不溶于水、乙醇及稀硫酸，熔点422℃，沸点1366℃，在空气中迅速被氧化成绿色，常用作有机合成工业中的催化剂。以粗盐水（含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质）、Cu、稀硫酸、SO₂等为原料合成CuCl的工艺如下：

（1）A的化学式为                  。
（2）写出反应V的化学方程式                                          。
（3）写出反应VI的离子方程式为                                        。
（4）本工艺中可以循环利用的物质是（用化学式表示）              。
（5）反应VI后，过滤得到CuCl沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀，在真空干燥机内于70℃干燥2小时，冷却，密封包装即得产品。于70℃真空干燥的目的是       、            。

（10分）某科研小组设计出利用工业废酸（10%H₂SO₄）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如下图所示。

已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。

（12分）碱式碳酸铜[Cu₂(OH)₂C0₃]是一种用途广泛的化工原料。工业上可用电子工业中刻蚀线路板的酸性废液（主要成分有FeCl₃、CuCl₂、FeCl₂）制备，其制备过程如下：

查阅资料知，通过调节溶液的酸碱性可使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺生成沉淀的pH如下：

（7分）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料．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：

某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，回答下列问题：

（9分）高铁酸钠（Na₂FeO₄）具有很强的氧化性，是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠，生产过程如下：

回答下列问题：
（1）经过步骤①后，加入NaOH固体的原因是____                ____。     
（2）步骤②反应的离子方程式是_____                          ___。
（3）从溶液Ⅰ中分离出Na₂FeO₄后，还有副产品Na₂SO₄、NaCl，则步骤③中反应的离
子方程式为___                               _____。
（4）将一定量的Na₂FeO₄投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na₂FeO₄浓度变化如下图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线I比曲线II对应的污水pH_____（填“高”或“低”）。

（5）通过计算得知Na₂FeO₄的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）比氯气的_____（填“高”或“低”），用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是____                   （答出两点即可）。

(12分)工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。

已知：TiOSO₄遇水会水解。
（1）步骤②中，用铁粉将Fe³⁺转化为Fe²⁺的反应的离子方程式为                 。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的          （填字母序号）。a. 熔沸点差异 b. 溶解性差异   c. 氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需用到操作是              （填操作名称）。
（4）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO₂）反应生产硫酸锰（MnSO₄，易溶于水），则反应的离子方程式为                                               。
（5）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF₂-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。

①写出阳极所发生反应的电极反应式：                                   。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是
（请结合化学用语解释）                                        

（12分）工业上以锂辉石（Li₂O·A1₂O₃·4SiO₂，含少量Ca、Mg元素）为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：

已知：①Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂ +H₂SO₄（浓）Li₂SO₄+Al₂O₃·4SiO₂·H₂O↓
②某些物质的溶解度（S）如下表所示。

（16分）NiSO₄·6H₂O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣（除含镍外，还含有：Cu、Zn、Fe、Cr等杂质）为原料获得。操作步骤如下：

(1)加Na₂S的目的是除去铜、锌等杂质，请写出除去Cu²⁺的离子方程式__________ __________
(2) 加6%的H₂O₂时，温度不能过高，其目的是： _____         ________ 。
(3) 除铁方法：用H₂O₂充分氧化后，再用NaOH控制pH值2～4范围内生成氢氧化铁沉淀。在上述方法中，氧化剂可用NaClO₃代替，请写出用氯酸钠氧化Fe²⁺的离子方程式为：______________________________________________________
(4)上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是：　       　。
(5)操作Ⅰ包括以下过程：过滤，用         （填试剂化学式）溶解，蒸发浓缩，冷却结晶，洗涤获得产品。