回收利用废钒催化剂（含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣），最新一种离子交换法回收钒工艺，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①的化学方程式为；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．根据如图判断最佳控制氯化铵系数和温度分别为、．
（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2VO

+ 2

+H₂C₂O₄+2H⁺═2VOⁿ⁺+2CO₂↑+mH₂O，其中n、m分别为、．

回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉（含MnO₂、Mn（OH）₂、Fe、乙炔和黑炭等），由锰粉制取MnO₂的步骤如图所示．
根据上图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题．

物 质	开始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）3	2.7	3.7
Fe（OH）2	7.6	9.6
Mn（OH）2	8.3	9.8

（1）在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn²⁺、Fe²⁺等．MnO₂与浓盐酸反应的离子方程式：．
（2）酸浸时，浸出时间对锰浸出率的影响如下图所示，工业采用的是浸取60min，其可能原因是．

（3）锰粉经浓盐酸浸取，过滤I除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H₂O₂溶液，其作用是．
（4）过滤I所得滤液经氧化后，需加入NaOH溶液调节pH约为5.1，其目的是．
（5）过滤Ⅱ所得滤液加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn²⁺氧化得到MnO₂，反应的离子方程式为．
（6）工业上利用KOH和MnO₂为原料制取KMnO₄．主要生产过程分两步进行：
第一步将MnO₂和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌以制取K₂MnO₄；第二步为电解K₂MnO₄的浓溶液制取KMnO₄．
①第一步反应的化学方程式为．
②电解K₂MnO₄的浓溶液时，电解池中阴极的实验现象为．

二氧化铈（CeO₂）是一种重要的稀土氧化物．平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂等物质）．某课题以此粉末为原料，资源回收的工艺流程如下：

（1）写出第①步反应的离子方程式．
（2）洗涤滤渣B的目的是为了除去（填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是．
（3）写出第③步反应的化学方程式．
（4）制备绿矾（FeSO₄?7H₂O）时，向Fe₂（SO₄）₃溶液中加入过量铁屑，充分反应后，经过滤得到FeSO₄溶液，再经、过滤、洗涤、干燥等操作步骤得到绿矾．
（5）取上述流程中得到的Ce（OH）₄产品（质量分数为97%）1.0g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO₄溶液滴定至终点（铈被还原成Ce³⁺），则需准确滴加标准溶液的体积为mL．（保留小数点后两位Ce-140）
（6）写出第⑤步反应的化学方程式．

从废钒催化剂（主要成分V₂O₅、VOSO₄、K₂SO₄、SiO₂和Fe₂O₃等）中回收V₂O₅的一种生产工艺流程示意图如图a：

回答下列问题：
（1）①中废渣的主要成分是．
（2）完成④中反应的离子方程式：
ClO₃^-+VO²⁺+H⁺=VO³⁺+（）+（）
（3）25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表

pH	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9	2.0	2.1
钒沉淀率/%	88.1	94.8	96.5	98.0	98.8	98.8	96.4	93.1	89.3

试判断在实际生产时，⑤中加入氨水调节溶液的最佳pH为；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）₃沉淀，则溶液中c（Fe³⁺）＜．（已知：25℃时，K_sp（Fe（OH）₃）=2.6×10^-39）
（4）全矾液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置（如图b所示，a、b均为惰性电极），已知：全矾液流电池的工作原理为：
VO₂⁺+V²⁺+2H⁺   

放电

充电

  VO²⁺+H₂O+V³⁺
V²⁺为紫色，V³⁺为绿色，VO²⁺为蓝色，VO₂⁺为黄色．则：
①放电过程中，当转移1.0mol电子时共有1.0mol H⁺从槽迁移进槽（填“左”、“右”）
②当充电时，右槽溶液颜色由色变为色．

回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉（含MnO₂、Mn（OH）₂、Fe、氯化铵和黑炭等），由锰粉制取MnO₂的步骤如图所示．

根据如图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题．
生成氢氧化物沉淀的pH

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）2	2.7	3.7
Fe（OH）2	7.6	9.6
Mn（OH）2	8.3	9.8

（1）在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn²⁺、Fe²⁺等．MnO₂与浓盐酸反应的离子方程式为．
（2）锰粉经浓盐酸浸取，过滤I除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H₂O₂溶液，其作用是．
（3）过滤Ⅰ所得滤液经氧化后，需加入NaOH溶液调节pH约为5.1，其目的是．
（4）过滤Ⅱ所得滤液加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn²⁺氧化得到MnO₂，反应的离子方程式为．
（5）实验室进行过滤操作时．需要用到的玻璃仪器有．

锌锰废电池经处理后，生产并回收硫酸锌及碳酸锰，其中生产工业级碳酸锰工艺如图：

试回答下列问题
（1）锰在元素周期表中第周期，第族．
（2）步骤1和步骤2是将MnO₂等转化为MnO并溶于硫酸，其中步骤2中的氢气，是另一个流程产生的副产品，请写出产生氢气的反应方程式．
（3）步骤3和步骤4都是除杂质
①X是一种“绿色”氧化剂，则X是（填化学式）．
②步骤3是除去杂质Fe²⁺．请用文字和必要的方程式简述除去Fe²⁺的方法 （已知三种离子沉淀的pH范围为Fe³⁺：2.7～3.7，Mn²⁺：8.6～10.1，Fe²⁺：7.6～9.6．）．
③步骤4中主要反应方程式为：MeSO₄+BaS=MeS↓+BaSO₄↓（Me主要为Pb、Cd、Hg等），则其除去杂质的原理是．
（4）已知进行步骤5的操作时，溶液3（主要成分为MnSO₄）会产生大量无色无味的气泡，则步骤5反应的化学方程式为．

某科研小组设计出利用工业废酸（稀H₂SO₄）来浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如图所示．

已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示．

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe2+	6.34	9.7
Fe3+	1.48	3.2
Zn2+	6.2	8.0

请回答下列问题：
（1）在“酸浸”步骤中，为提高浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是．
（2）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：K_sp（CuS） K_sp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“=”）．
（3）物质A最好使用下列物质中的．
A．KMnO₄     B．空气      C．HNO₃      D．NaClO
（4）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在范围之间．
（5）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是．
（6）除铁后得到的Fe（OH）₃可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂--K₂FeO₄，写出该反应的离子方程式．

电子产品产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

按要求回答下列问题：
（1）滤渣1中存在的金属有．
（2）已知沉淀物的pH如下表：

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe2+	7.0	9.0
Fe3+	1.9	3.7
Cu2+	4.9	6.7
Al3+	3.0	4.4

①则操作②中X物质最好选用的是（填编号）
a．酸性高锰酸钾溶液    b．漂白粉    c．氯气       d．双氧水
②理论上应控制溶液pH的范围是．
（3）检验滤液2中既不存在Fe²⁺又不存在Fe³⁺的操作步骤是．
（4）用一个离子方程式表示在酸浸液中加入足量铝粉的反应：．
（5）由CuSO₄?5H₂O制备CuSO₄时，应把CuSO₄?5H₂O放在（填仪器名称）中加热脱水．
（6）现向一含有Ca²⁺、Cu²⁺的混合溶液中滴加Na₂CO₃溶液，若首先生成CuCO₃沉淀，根据该实验可得出的结论是（填序号）
A．Ksp（CuCO₃）＜Ksp（CaCO₃）  B．c（Cu²⁺）＜c（Ca²⁺）
C.

c(Cu2+)

c(Ca2+)

＞

Ksp(CuCO3)

Ksp(CaCO3)

         D.

c(Cu2+)

c(Ca2+)

＜

Ksp(CuCO3)

Ksp(CaCO3)

．

硫酸工业中废渣的成分为SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO．某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验．

已知：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
pH	3.4	5.2	12.4

一水合氨电离常数K_b=1.8×10^-5，其饱和溶液中c（OH^-）约为1×10^-3mol?L^-1．
请回答：
（1）写出A与氢氟酸反应的化学方程式：．
（2）上述流程中两次使用试剂X，推测试剂X是（填以下字母编号）
A．水　　　　B．氧化铝　　　 C．氨水　　 　D．氢氧化钠
（3）溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13，如果pH过小，可能导致的后果
是．（任写2点）
（4）写出F→H的反应离子方程式：．
（5）证明H溶液的主要阴离子（Cl^-、OH^-除外）的方法是．

利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理．
（一）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO₂^-，可以在碱性条件下加入铝粉除去（加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）．除去NO₂^-的离子方程式为．
（二）某工厂对制革工业污泥中Cr（Ⅲ）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）：

常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

阳离子	Fe3+	Fe2+	Mg2+	Al3+	Cu2+	Cr3+
开始沉淀 时的pH	1.9	7.0	-	-	4.7	-
沉淀完全 时的pH	3.2	9.0	11.1	8	6.7	9（＞9溶解）

（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是（至少写一条）．
（2）调pH=8是为了除去（填Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）．
（3）钠离子交换树脂的原理为Mⁿ⁺+nNaR→MR_n+nNa⁺，被交换的杂质离子是（填Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）．
（4）试配平氧化还原反应方程式：□Na₂Cr₂O₇+□SO₂+□H₂O=□Cr（OH）（H₂O）₅SO₄+□Na₂SO₄；每生成1mol Cr（OH）（H₂O）₅SO₄消耗SO₂的物质的量为．
（三）印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl₃．腐蚀铜板后的混合浊液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的浓度均为0.10mol?L^-1，请参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的实验步骤：
①；
②；
③过滤．（提供的药品：Cl₂、浓H₂SO₄、NaOH溶液、CuO、Cu）．