研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO₂)吸收硫酸厂的尾气SO₂，制备硫酸锰的生产流程如下：

已知：浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn^2＋，还含有少量的Fe^2＋、Al^3＋、Ca^2＋、Pb^2＋等其他金属离子。PbO₂的氧化性大于MnO₂。PbSO₄是一种微溶物质。有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。

提示：在本实脸条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化：高锰酸钾的还原产物是MnO₂
回答下列问题：
（1）反应②中除掉的杂质离子是                     ，发生反应的离子方程式为                                             ；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是                                                           。
（2）反应③的反应类型为     ，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有                                            。
（3）反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是                                                。
（4）反应④中产物的成分可能是ZnCO₃·xZn(OH)₂取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g，则x等于                    。

废旧锂离子池的正极材料(主要含有LiCoO₂及少量的Al、Fe等)可用于回收钴、锂，工艺流程如下：

(1)在上述溶解过程中，S₂O₃^2-被氧化成SO₄^2-，LiCoO₂在溶解过程中发生反应的化学方程式为                   ，还原产物是          。
(2)在上述除杂过程中，通入空气的作用是      废渣的主要成分是     。
(3)“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为                。
(4)除了废渣可以回收利用外，本工艺还可回收的副产品是              。

（16分）卤块的主要成分是MgCl₂，此外还含Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺等杂质离子。以卤块为原料按下图所示流程进行生产，可制得轻质氧化镁。

查阅资料得下表相关数据：

黑火药爆炸时发生多种化学反应，其中主要化学反应方程式为：
2KNO₃＋3C＋SK₂S＋N₂↑＋3CO₂↑
（1）上述反应中，原子半径最小的元素其原子结构示意图为________________。
（2）上述反应生成物中，属于非电解质的是________。
（3）上述反应中，每生成1 mol氧化产物，消耗KNO₃的质量为      （保留1位小数）。
（4）收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物，分别与酸性高锰酸钾溶液反应，均能使溶液紫红色退去。
①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液退色的物质是           （填化学式）。
②气体产物与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式                              。
③利用下图装置检验气体产物中的CO气体，一段时间后，观察到B中出现黑色的Pd沉淀，写出B中发生反应的化学方程式                                   。

【化学–选修2：化学与技术】（15分）
重铬酸钠俗称红矾钠(Na₂Cr₂O₇·2H₂O)，是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备红矾钠的流程如下：

（1）化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na₂SiO₃可写成Na₂O·SiO₂，则Fe(CrO₂)₂可写成                          。
（2）煅烧铬铁矿时，矿石中难溶的Fe(CrO₂)₂生成可溶于水的Na₂CrO₄，反应化学方程式如下：4Fe(CrO₂)₂+8Na₂CO₃+7O₂ = 2Fe₂O₃+8Na₂CrO₄+8CO₂。为了加快该反应的反应速率，可采取的措施是                            。（写一种即可）
（3）已知CrO₄^2－在不同的酸性溶液中有不同的反应，如：
2CrO₄^2－+2H⁺= Cr₂O₇^2－+H₂O；     3CrO₄^2－+4H⁺= Cr₃O₁₀^2－+2H₂O
① 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是                                    。
② 混合溶液乙中溶质的化学式是                 。
（4）在含Cr₂O₇^2－废水中存在着平衡：Cr₂O₇^2－+H₂O2CrO₄^2－+2H⁺，请写出该平衡的平衡常数表达式K=       ，若继续加水稀释，平衡将    移动(填“正向”、“逆向”“不”)。
（5）请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应：
□Cr₂O₇^2－+□S^2－+□H₂O ——□Cr(OH)₃+□S₂O₃^2－+□OH^－

(14分)氧化锌是橡胶、油漆、搪瓷、电缆、医药、电子、化学等工业的重要原料。以氧
化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下：

（1）.浸出”后得到的酸性溶液中含有Zn^2＋、SO₄^2－，另含有Fe^2＋、Cu^2＋、^＋、Mn^2＋等
杂质。物质A的作用是调节溶液的pH至5 4，物质A最好选择________。

（14分）工业上可用软锰矿浆（主要成分为MnO₂）吸收硫酸厂废气SO₂，并制备MnSO₄.H₂O晶体，其工艺流程如下：

已知：①浸出液的pH<2，且阳离子主要是Mn^2＋，以及少量Fe^2＋、Al^3＋等。
②几种离子沉淀时数据信息如下：

请回答下列问题：
（1）浸出液pH <2的原因可能是_________________________________________。
（2）加入MnO₂，氧化时溶液中反应的离子方程式为________________________ ，若流程中取消“加入MnO₂”，对上述流程的影响是________________________________________。
（3）试剂X________（填“能”或“不能”）选用氢氧化锰，试说明理由：____________
______________________________________________________________________________。
（4）滤渣的主要成分是________，利用滤渣能提取铁红，其原理是______________________
______________________________________________________________________________。
（5）从滤液中提取MnSO₄.H₂O晶体的操作是____________________________________。

（14分）

明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O] 在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰（含Al 、 Al₂O₃及少量SiO₂和FeO ·xFe₂O₃）可制备明矾。工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）明矾净水的原理是（用离子方程表示）                 
（2）操作Ⅰ是        ，操作Ⅱ是蒸发浓缩、         、过滤、          干燥。
（3）检验滤液A中是否存在Fe²⁺的方法是                     （只用一种试剂）
（4）在滤液A中加入高锰酸钾的目的是            ，发生反应的离子方程式为（该条件下Fe²⁺转化为Fe³⁺，MnO₄^- 转化为Mn²⁺）                          。
已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示

（15分）实验探究是学习化学的一个重要方法，某实验小组的同学利用下列装置完成一些常见气体制备以及相关物质性质探究（夹持装置及连接橡胶管已省略，其中装置E有多个供使用）。

可供选择的液体试剂及固体药品：