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章末过关检测(八)
(满分：100分)
一、选择题：本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．生活中处处有化学，下列叙述错误的是(　　)
A．合理施用化肥、农药可以实现农作物增产
B．豆腐制作过程中可使用氯化镁作为凝固剂
C．聚四氟乙烯可用作不粘锅内侧涂层材料
D．制白砂糖时用活性炭脱色属于化学变化
解析：选D。A.农作物生长需要N、P、K等元素，合理施肥可以为农作物提供这些元素，适当使用农药可以杀死害虫，实现农作物增产，A正确；B.豆浆聚沉可以制成豆腐，MgCl2可以使豆浆胶体聚沉，B正确；C.聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，可以用作不粘锅内侧涂层材料，C正确；D.活性炭具有吸附性，可将色素杂质吸附，因此可用于白砂糖的脱色，属于物理变化，D错误。
2．自然资源是人类社会发展不可或缺的自然物质基础。下列说法错误的是(　　)
A．石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化
B．天然气的主要成分甲烷是高效、较洁净的燃料
C.石油分馏得到的石油气常用来制造塑料或作为燃料
D．将铝土矿处理后通过电解的方法冶炼金属铝
解析：选A。A项，石油的分馏是物理变化，煤的气化和液化都是化学变化，错误；B项，天然气的主要成分为甲烷，属于高效、较洁净的燃料，正确；C项，石油分馏首先得到沸点较低的石油气，常用来制造塑料或作为燃料，正确；D项，将铝土矿处理后，可通过电解熔融氧化铝的方法冶炼金属铝，正确。
3．下列有关保护生态环境的措施不可行的是(　　)
A．对燃煤进行脱硫，减少向大气排放SO2
B．对含SO2、NO2等的工业废气进行无害处理后，再排放到大气中
C．为增加工业产值，大力兴建水泥厂、炼钢厂
D．对汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等
解析：选C。A.二氧化硫可导致酸雨的形成，对燃煤进行脱硫，减少向大气排放SO2，有利于保护生态环境，A项可行；B.SO2、NO2等工业废气污染环境，均可导致酸雨的形成，NO2还可导致光化学烟雾的形成，需对工业废气进行无害处理后，再排放到大气中，B项可行；C.大力兴建水泥厂、炼钢厂，会排放粉尘、废水及污染性气体，增加工业产值不能以破坏生态环境为代价，C项不可行；D.天然气、甲醇等完全燃烧的产物对环境污染小，对汽车等交通工具采用清洁燃料可保护环境，D项可行。
4．化学与生产、生活、社会发展密切相关。下列有关说法不正确的是(　　)
A．食品包装袋中常用的干燥剂有生石灰、硅胶等
B．二氧化硫有毒，不可以将其添加到任何食品或饮料中
C．BaSO4可被用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”
D．胆矾和石灰乳混合可制成一种常用的农药——波尔多液
解析：选B。二氧化硫可添加到葡萄酒中作为抗氧化剂。
5．化肥和农药对农业的增产、增收起到重要作用，但施用不当也会给人类和环境带来危害。下列关于化肥或农药的施用描述不正确的是(　　)
A．对于已结块的硝酸铵，敲击粉碎后施用
B．磷肥的大量施用可能造成水体富营养化
C．农药的施用可能破坏害虫与其天敌之间的生态平衡
D．家蚕吞食喷洒过农药的桑叶，可能引起中毒
解析：选A。A.硝酸铵受热易分解，经高温或猛烈撞击后易发生爆炸，故对于已结块的硝酸铵，不能采用敲击的方法加以粉碎，A错误；B.磷肥的大量施用可能造成水体中含有大量的磷元素，会造成水体富营养化，B正确；C.施用农药能杀死害虫，从而可能破坏害虫与其天敌之间的生态平衡，C正确；D.家蚕吞食喷洒过农药的桑叶，由于农药的残留可能引起中毒，D正确。
6．为延缓全球温室效应，二氧化碳捕获和封存技术已成为当今化学的前沿技术。下列捕获二氧化碳的化学反应中，原子利用率小于100%的是(　　)
A．CO2＋CaO===CaCO3
B．K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3
C．2Mg＋CO22MgO＋C
D．
解析：选C。化合反应、加聚反应中，反应物中的原子全部进入所需产物中，原子利用率均为100%，故选C。
7．氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列有关金属冶炼的说法错误的是(　　)
A．电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化
B．热分解法、热还原法、电解法冶炼金属的过程中，金属元素都由化合态转变为游离态
C．铝热反应中铝作为还原剂将铁从其氧化物中置换出来
D．用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移9 mol电子
解析：选D。A.电解熔融氯化钠生成钠和氯气，Na＋被还原，Cl－被氧化，故A正确；B.冶炼金属时，金属元素都由化合态转变为游离态，故B正确；C.铝热反应中，铝还原金属氧化物生成金属单质和氧化铝，故C正确；D.用磁铁矿炼铁的反应为Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2，当有1 molFe3O4被CO还原成Fe时，转移8 mol电子，故D错误。
8．工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。下列污染物的处理措施和方法类别均正确的是(　　)
选项 污染物 处理措施 方法类别
A 含Cr2O的废水 加FeSO4反应 物理法
B 含纯碱的废水 加石灰石反应 化学法
C 含Cu2＋等重金属离子的废水 加硫酸盐沉降 化学法
D 含复杂有机物的废水 通过微生物代谢 生物法
解析：选D。A项，FeSO4具有还原性，可与Cr2O发生氧化还原反应生成Fe3＋和Cr3＋，属于化学法，错误；B项，纯碱与CaCO3不反应，错误；C项，硫酸铜溶于水，所以不能通过硫酸盐沉降法除去，错误；D项，含复杂有机物的废水可通过微生物代谢进行处理，属于生物法，正确。
9．实验室模拟从海水中制备NaOH溶液，流程如下：
下列有关说法不正确的是(　　)
A．步骤一用到的仪器有坩埚、三脚架和泥三角等
B．步骤二添加NaOH的目的是除去Mg2＋
C．步骤二中的过滤操作在加盐酸之前
D．步骤三中制取NaOH溶液的反应为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
解析：选A。A项，步骤一为蒸发结晶获得粗盐，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、三脚架等，错误；B项，步骤二添加NaOH的目的是除去Mg2＋，正确；C项，因盐酸与氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡反应，故步骤二中过滤后再加盐酸，正确；D项，步骤三为电解精盐溶液制取 NaOH溶液，反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，正确。　
10．某研究性学习小组所做的石蜡油(17个碳原子以上的烷烃)分解实验装置如下图所示。下列有关说法不正确的是(　　)
A．将装置Ⅱ中逸出的气体通入酸性高锰酸钾溶液，发生氧化反应
B．石蜡油分解生成的气体中只有烯烃
C.十八烷完全分解为乙烷和最多乙烯时，二者物质的量之比为1∶8
D．装置Ⅰ中硫酸铝是催化剂
解析：选B。装置Ⅰ中发生石蜡油的分解反应，装置Ⅱ中用冰水冷凝产物，装置Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液可检验烯烃的存在。A.装置Ⅱ中逸出的气体中含有烯烃，通入酸性高锰酸钾溶液，发生氧化反应，A正确；B.石蜡油发生的是裂解反应，所以分解生成的气体中既有烯烃又有烷烃，B不正确；C.十八烷完全分解为乙烷和最多乙烯时，根据碳原子守恒可知，乙烷与乙烯的物质的量之比为1∶8，C正确；D.装置Ⅰ中硫酸铝是催化剂，D正确。
11．下列从海洋中获取物质的方案不合理的是(　　)
A．粗盐先通过除杂、精制得到饱和食盐水，然后电解得到氯气，最后和石灰乳反应制得漂白粉
B．苦卤酸化后通入氯气得到溴水，然后用热空气将其吹出并通入SO2水溶液中，最后通入氯气后蒸馏得粗溴
C．干海带灼烧后加水浸取，然后加入H2O2得到碘水，最后通过萃取、分液、蒸馏得到碘单质
D．向引入水库中的海水加入明矾，明矾电离后可以与水作用产生胶体，即可获得较为纯净的饮用水
解析：选D。A.粗盐中含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质，先依次加入BaCl2、Na2CO3、NaOH除去SO、Ca2＋、Mg2＋，再过滤除去泥沙及沉淀，最后加入稀盐酸调节pH，除去过量的NaOH、Na2CO3，从而得到精制饱和食盐水，然后电解得到氯气(2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑)，所得Cl2和石灰乳反应制得漂白粉[2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O]，A正确；B.苦卤中含有Br－，酸化后通入氯气得到溴水(Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2)，然后用热空气将其吹出并通入SO2水溶液中(Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，最后通入氯气后蒸馏得到粗溴(2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2)，B正确；C.干海带灼烧后加水浸取得到含碘离子的溶液，然后加入H2O2得到碘水(H2O2＋2H＋＋2I－===I2＋2H2O)，最后通过萃取、分液、蒸馏得到碘单质，C正确；D.明矾可以与水作用产生Al(OH)3胶体，胶体能吸附水中的悬浮杂质沉淀，但无法除去海水中的Mg2＋、Na＋、Br－、Cl－等离子，不能获得较为纯净的饮用水，D错误。
12．加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。某同学用如下图所示的装置探究废旧塑料的再利用(部分夹持装置略)。下列叙述不正确的是(　　)
A．装置乙试管中收集到的液体是苯和甲苯的混合物
B．装置丙中发生的反应属于加成反应
C．最后收集到的气体可以作为清洁燃料使用
D．甲烷的二氯代物有2种
解析：选D。加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯，装置乙试管中可得到苯和甲苯的混合物，故A正确；在装置丙中乙烯、丙烯和溴发生加成反应，故B正确；最后收集的气体为氢气、甲烷，二者均可用作清洁燃料，故C正确；甲烷分子是正四面体结构，四个氢原子相同，二氯代物只有1种，故D错误。
13．通过下列实验流程制备少量CaBr2·6H2O。下列说法错误的是(　　)
A．空气吹出法是海水提溴较成熟的工业方法
B．步骤①可用热水浴加热
C．步骤②中CO(NH2)2是氧化剂
D．步骤⑤的主要操作是蒸发浓缩、冷却结晶
解析：选C。石灰乳和液溴在50～70 ℃条件下反应生成溴酸钙、溴化钙，溴酸钙和CO(NH2)2发生氧化还原反应生成CaBr2，加入HBr调节pH至中性，加入活性炭吸附杂质，再将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CaBr2·6H2O。A.海水提溴较成熟的工业方法是空气吹出法，故A正确；B.步骤①是在50～70 ℃的温度下进行的，因此可用热水浴加热，故B正确；C.步骤②中CO(NH2)2与Ca(BrO3)2反应生成CaBr2，Br元素化合价降低，CO(NH2)2中N元素化合价升高，CO(NH2)2是还原剂，故C错误；D.步骤⑤是从溶液到晶体的过程，主要操作是蒸发浓缩、冷却结晶，故D正确。
14．SO2是硫酸工业尾气的主要成分，软锰矿的主要成分是MnO2，还含有SiO2、Fe2O3等少量杂质。以硫酸工业的尾气联合制备硫酸钾和硫酸锰晶体(MnSO4·H2O)的工艺流程如下图所示：
下列叙述错误的是(　　)
A．反应Ⅰ的总化学方程式为2CaCO3＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2CO2
B．操作Ⅰ为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
C．反应Ⅳ后的溶液中含有的阳离子主要为Fe3＋和Mn2＋
D．上述过程中可循环使用的物质为CaCO3
解析：选C。A.根据流程图可知，反应Ⅰ的反应物为氧气、碳酸钙和二氧化硫，生成物有二氧化碳，根据元素守恒、得失电子守恒可知，还应生成硫酸钙，反应的化学方程式为2CaCO3＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2CO2，故A正确；B.通过操作Ⅰ得到结晶水合物，应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，故B正确；C.氧化铁可以被二氧化硫还原为亚铁离子，二氧化锰被还原为二价锰离子，所以反应Ⅳ后的溶液中含有的阳离子主要为Fe2＋和Mn2＋，故C错误；D.题述过程中可循环使用的物质为CaCO3，故D正确。
15．以下为铝土矿(主要含Al2O3、Fe3O4、SiO2)提取铝的流程，下列说法正确的是(　　)
A．残渣A主要是H2SiO3
B．滤液A中阳离子只存在Fe3＋和Al3＋
C．过程Ⅲ可以用HCl替代CO2
D．滤液C主要是碳酸氢钠和硫酸钠溶液
解析：选D。铝土矿中主要含Al2O3、Fe3O4、SiO2，加入过量的稀硫酸溶解、过滤得到的残渣A为二氧化硅，滤液A主要为硫酸铝、硫酸亚铁和硫酸铁溶液，滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液，中和过量的硫酸，沉淀亚铁离子、铁离子，故残渣B主要是氢氧化铁和氢氧化亚铁，滤液B主要是四羟基合铝酸钠和硫酸钠的混合溶液，通入过量的二氧化碳气体、过滤得到的滤液C为碳酸氢钠和硫酸钠溶液，固体C为氢氧化铝，灼烧得到的固体D为氧化铝，电解熔融氧化铝生成铝单质。由分析可知，残渣A主要是SiO2，故A错误；滤液A中的阳离子有Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、H＋，故B错误；盐酸为强酸，能与氢氧化铝反应，所以过程Ⅲ不可以用HCl替代CO2，故C错误；由分析可知，滤液C主要是碳酸氢钠和硫酸钠溶液，故D正确。
二、非选择题：本题包括4小题，共55分。
16．(12分)SO2、H2S、NO是有害气体，有多种方法处理有害气体的工艺。
Ⅰ.一种脱除H2S回收硫工艺的两个阶段主要反应分别如下：
第一阶段　2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)
第二阶段　4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)
(1)该工艺需控制第一阶段与第二阶段参加反应的H2S的物质的量之比n1(H2S)∶n2(H2S)约为1∶2。若过大，会导致________________________________
_______________________________________________________。
(2)Fe2(SO4)3溶液脱除空气中的H2S并再生的原理如图1所示。Fe2(SO4)3溶液脱除空气中的H2S的总反应化学方程式为______________________________________________________________________
______________________________________________________________。
Ⅱ.有氧条件下，NO在催化剂作用下可被NH3还原为N2。在钒基催化剂V2O5作用下的脱硝反应机理如图2所示。
(3)根据如图2所示的反应机理，等物质的量的NO、NH3在有氧条件下的总反应化学方程式是_______________________________________。
(4)按图2中NH3、NO和O2的比例进行催化脱硝反应。相同反应时间，NH3和NO的转化率与温度的关系如图3所示，200 ℃后，NO的转化率急剧下降的原因是_____________________________________________。
(5)羟基自由基(HO·)也可以用于脱硫脱硝。如图4所示的光催化氧化技术可生成HO·；光照时，价带失去电子产生有强氧化性的空穴，价带上H2O直接转化为HO·。描述产生HO·的另一种过程：______________________________
______________________________________________________。
解析：Ⅰ.(1)由题意可知，若n1(H2S)∶n2(H2S)过大，则第一步反应生成的SO2过多，在第二步反应中SO2不能完全转化为S2，多余的SO2排放到空气中会污染大气。(2)由题图1可知，Fe2(SO4)3溶液脱除空气中的H2S的总反应为H2S与O2反应生成S和H2O，根据得失电子守恒和原子守恒，可得总反应化学方程式为2H2S＋O22S↓＋2H2O。Ⅱ.(3)由题图2可知，等物质的量的NO、NH3在有氧条件下反应生成N2和H2O，根据电子守恒、质量守恒，可得总反应化学方程式是4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O。(4)按题图2中NH3、NO和O2的比例进行催化脱硝反应。由题图3可知，200 ℃后，NO的转化率急剧下降而NH3的转化率不变，说明NH3与O2反应生成了NO。(5)由题图4可知，价带上H2O转化为HO·，反应为H2O－e－===H＋＋HO·，光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带上获得电子生成H2O2、O·，O·最终转化为HO·。
答案：Ⅰ.(1)SO2不能完全转化为S2，多余的SO2排放到空气中会污染大气
(2)2H2S＋O22S↓＋2H2O
Ⅱ.(3)4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O
(4)NH3与O2反应生成了NO　(5)光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带上获得电子生成H2O2、O·，O·最终转化为HO·
17．(13分)某城市空气样本的主要污染物为可吸入颗粒物PM2.5、NOx、SO2等，主要来源为燃煤和机动车尾气排放等。
(1)某同学为检测样本中所含成分，将样本用蒸馏水处理制成待测试样，设计实验及实验现象如下图所示：
①该实验能确认存在的阳离子是______________________________________________________。
②该实验检测出样本中有NO，依据是___________________________
____________________________________________________。
③根据该实验能否确定样本中含有SO？________(填“能”或“否”)。
(2)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm(1 μm＝103 nm)的颗粒物。下列说法不正确的是________(填字母)。
a．PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程
b．PM2.5颗粒小，所以对人体无害
c．直径介于1～2.5 μm的颗粒物分散到空气中可形成胶体
d．推广使用电动汽车，可以减少PM2.5的污染
(3)科研工作者利用石灰乳除去工业燃煤尾气中的含硫化合物(SO2、SO3)和含氮化合物(NO、NO2)的新工艺如下图所示，既能净化尾气，又能获得应用广泛的CaSO4和Ca(NO2)2。　
①CaSO4可以调节水泥的硬化时间，尾气中SO2与石灰乳反应生成CaSO4的化学方程式为________________________________________________。
②Ca(NO2)2可制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。写出尾气中NO、NO2与石灰乳反应生成Ca(NO2)2的化学方程式：________________________________
_____________________________________________________。
解析：(1)①焰色为黄色，所以含有Na＋；和强碱共热反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，即氨，说明含有NH；加入硝酸酸化的硝酸银会产生白色沉淀，说明含有Cl－、SO或SO；先加入盐酸再加入氯化钡，产生白色沉淀，说明含有SO；溶液中加入几滴稀硫酸，再加入金属铜，在试管口产生红棕色气体，说明原溶液中含有NO；透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色，说明含有K＋，故一定含有的阳离子是Na＋、NH、K＋。②溶液中加入几滴稀硫酸，再加入金属铜，在试管口产生红棕色气体，说明原溶液中含有NO，金属铜可以和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，一氧化氮遇到空气中的氧气迅速变为红棕色，相关反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、2NO＋O2===2NO2。③根据该实验不能确定样本中含有SO，加入硝酸酸化的硝酸银产生白色沉淀，说明可能含有Cl－、SO或SO。(2)a.PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程，a正确；b.PM2.5表面积大，具有吸附性，能吸附大量有毒物质，b错误；c.胶体分散质微粒直径介于1～100 nm，PM2.5粒子的大小不符合，c错误；d.推广使用电动汽车，能减少机动车尾气排放，从而减少空气中PM2.5，d正确。(3)①尾气中SO2与氧气和石灰乳反应生成CaSO4和H2O，化学方程式为2SO2＋O2＋2Ca(OH)2===2CaSO4＋2H2O。②尾气中NO、NO2与石灰乳反应生成Ca(NO2)2和H2O，化学方程式为NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O。
答案：(1)①Na＋、NH、K＋　②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、2NO＋O2===2NO2　③否　(2)bc
(3)①2SO2＋O2＋2Ca(OH)2===2CaSO4＋2H2O
②NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O
18．(15分)镁及其合金是用途很广的金属材料。工业上冶炼镁的方法有两种，电解法和皮江法。电解法是电解熔融的MgCl2，皮江法是Si在高温下还原MgO。相关各物质的熔点见下表：
物质 MgO MgCl2 Mg Si
熔点/℃ 2 852 714 649 1 410
Ⅰ.电解法冶炼镁。
化工厂利用卤水(主要成分为NaCl和MgCl2)生产金属镁的一种工艺流程如下：
(1)Y与Z反应后的产物溶于水可得X溶液，从而实现了Y的再利用，Z的化学式为__________。
(2)“沉淀”中除Mg(OH)2外，还可能含有的杂质为__________(填化学式)。
(3)工业上不用电解MgO制金属镁的原因为______________________________________________________________________
________________________________________________________。
Ⅱ.皮江法冶炼镁，工艺流程如下：
(4)气体a为__________(填化学式)。
(5)白云石煅烧前粉碎的目的为_____________________________________。
(6)还原炉需控制温度为1 200 ℃左右，并抽空气到近似真空。还原炉中发生的主要反应有________________________、SiO2＋CaOCaSiO3。
解析：Ⅰ.电解法冶炼镁中，牡蛎壳经高温煅烧，得到生石灰即氧化钙，氧化钙溶于水生成氢氧化钙，再与卤水中的镁离子反应生成氢氧化镁，过滤得到氢氧化镁沉淀，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁和氯气，氯气转化成HCl重复利用。(1)电解熔融氯化镁生成镁和氯气，故Y为氯气，X为盐酸，由于氯气和氢气反应生成HCl，HCl溶于水得到盐酸，从而实现了氯气的再利用，故Z的化学式为H2。(2)生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙将Mg2＋转化为氢氧化镁沉淀，氢氧化钙在水中的溶解度较小，沉淀中可能含有的杂质为Ca(OH)2。(3)MgO的熔点高，而MgCl2的熔点相对较低，熔融MgO时会耗费大量的能量而增加生产成本，所以工业上不用电解MgO制金属镁。Ⅱ.皮江法冶炼镁中，白云石煅烧分解生成氧化钙、氧化镁和二氧化碳，硅与氧化镁反应生成镁单质，冷凝得到粗镁锭。(4)白云石煅烧分解生成氧化钙、氧化镁和二氧化碳，故气体a为CO2。(5)白云石煅烧前粉碎的目的是增大固体表面积，增大化学反应速率。(6)还原炉中发生的反应有硅还原氧化镁，生成的二氧化硅与氧化钙反应得到硅酸钙，反应的化学方程式为2MgO＋Si2Mg＋SiO2、SiO2＋CaOCaSiO3。
答案：Ⅰ.(1)H2　(2)Ca(OH)2　(3)MgO的熔点很高(2 852 ℃)，而MgCl2的熔点相对较低(714 ℃)，电解熔融MgO时会耗费大量的能量而增加生产成本
Ⅱ.(4)CO2　(5)增大固体表面积，增大化学反应速率　(6)2MgO＋Si2Mg＋SiO2
19．(15分)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。制备流程如下图所示：
回答下列问题：
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为________________________________________________________。
(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有____________________(任意一点)。
(3)加入物质X调溶液pH＝5，最适宜使用的X是________(填字母)。
A．NH3·H2O
B．Ca(OH)2
C．NaOH
(4)向80～90 ℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液将Fe2＋氧化为Fe(OH)3，充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该步反应的离子方程式为______________________________________________________；
能说明Fe2＋已全部除尽的实验方法是___________________________
__________________________________________________。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是________________________________。
(6)滤渣④与浓硫酸反应可以释放HF并循环利用，同时得到CaSO4和________________________________________________________。
解析：将菱锌矿高温焙烧产生ZnO、CO2，Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物焙烧产生CaO、MgO、Fe3O4、CuO，SiO2不发生反应；然后用H2SO4浸取，ZnO、CaO、MgO、Fe3O4、CuO转化为ZnSO4、CaSO4、MgSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4；然后加入Ca(OH)2 调pH＝5，形成CaSO4、Fe(OH)3沉淀，SiO2与酸不反应，进入滤渣①中，滤液①中含有Zn2＋、Fe2＋、Cu2＋、Mg2＋及少量Ca2＋；向滤液①中加入KMnO4溶液，可以将Fe2＋氧化并沉淀为Fe(OH)3，KMnO4被还原为MnO2，滤渣②中含有Fe(OH)3、MnO2；滤液②中含有Cu2＋、Zn2＋、Ca2＋、Mg2＋，向其中加入Zn粉，可以与溶液中的Cu2＋发生置换反应生成Cu单质，过滤除去Cu及过量的Zn粉；向滤液③中加入HF脱钙镁，故滤渣④的主要成分为CaF2、MgF2沉淀，通过过滤除去，滤液④中含有ZnSO4，然后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4·7H2O。
(1)菱锌矿高温煅烧时，ZnCO3反应生成ZnO、CO2，化学方程式为ZnCO3ZnO＋CO2↑。
(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有将矿石粉碎、增大反应物的接触面积、适当增大硫酸的浓度等。
(3)A项，NH3·H2O易分解生成NH3污染空气，且经济成本较高，不符合题意；B项，Ca(OH)2不会引入新的杂质，且成本较低，符合题意；C项，NaOH会引入杂质Na＋，且成本较高，不符合题意。
(4)向80～90 ℃滤液①中加入KMnO4溶液，可氧化Fe2＋，得到Fe(OH)3和MnO2，反应的离子方程式为3Fe2＋＋MnO＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋；能说明Fe2＋已全部除尽的实验方法是取少许滤液②于试管中，滴加KMnO4溶液不褪色。
(5)滤液②中含有Cu2＋、Zn2＋、Ca2＋、Mg2＋，向其中加入锌粉，发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，加入锌粉的目的为将Cu2＋转化为Cu过滤除去。
(6)由分析可知，滤渣④为CaF2、MgF2，CaF2、MgF2与浓硫酸反应可得到HF，HF可以循环利用，同时得到的副产物为CaSO4、MgSO4。
答案：(1)ZnCO3ZnO＋CO2↑　(2)将矿石粉碎(或搅拌、适当加热、适当增加硫酸浓度等)
(3)B　(4)3Fe2＋＋MnO＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋　取少许滤液②于试管中，滴加KMnO4溶液不褪色　(5)将Cu2＋转化为Cu而除去　(6)MgSO4

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