(8分)现有HNO3和NaNO3的混合溶液200mL，其中 HNO3和NaNO3的物质的量浓度均为1 mol/L。若要使 HNO3和NaNO3的物质的量浓度分别为2 mol/L 和0.2 mol/L，应加入63%的浓硝酸（密度为1.2g/cm3）________mL，再加入蒸馏水稀释至_______mL才能实现。
纳米氧化镁具有特殊的热、光、电、力学和化学等性能，有广泛的应用前景。下图是利用海水制盐的副产品制备纳米氧化镁的流程图。
（1）操作I包括蒸发结晶、____________。
（2）操作I后得到的母液中镁离子浓度为1.8×10－3 mol·L－1，要使镁离子产生沉淀，溶液的pH最低应为_____________。(已知：Ksp[Mg(OH)2]= 1.8×10－11)
（3）反应I中CO(NH2)2与H2O反应生成CO2和NH3·H2O，还发生另一主要化学反应的离子方程式为______________________________。
（4）某科研小组研究反应I在378K～398K时的反应时问、反应物的物质的量配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响。请完成以下实验设计表：
| 实验 编号 |
T/K |
反应 时间/h |
反应物的物质的量配比 n[CO(NH2)2]∶n[MgCl2•6H2O] |
实验目的 |
| ① |
378 |
3 |
3∶1 |
(I)实验①和③探究探究反应物的物质的量配比对产率的影响； (II)实验②和④探究； (III)实验②和探究反应时间对产 率的影响。 |
| ② |
378 |
4 |
4∶1 |
|
| ③ |
378 |
3 |
||
| ④ |
398 |
4 |
4∶1 |
（5）下图为反应的温度对纳米MgO产率的影响。请归纳出温度对纳米MgO产率的影响规律________________________________。
铬及其化合物在现代工业上的应用广泛，可用于电镀，鞣制羊毛，皮革；铬还用于照相材料，胶版印刷及化工触媒剂等。但化工废料铬渣对人体健康有很大危害。
Ⅰ：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＋、Al3+、Ca2+、Mg2+）：
部分阳离子常温下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）实验室用18.4 mol·L－1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L－1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需 。
（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是（至少答一点）。
（3）调节溶液的pH=8是为了除去离子。钠离子交换树脂的原理为：
Mn＋＋nNaR→MRn＋nNa＋，被交换的的杂质离子是。
（4）Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)
Cr3+(aq)+3OH－(aq)
常温下，Cr(OH)
的溶度积Ksp= c(Cr3+)• c3(OH－)=10－32，要使c(Cr3+)降至10－5mol/L，溶液的pH应调至。
（5）还原过程发生以下反应（请配平）：Na2Cr2O7＋SO2＋
=Cr(OH) (H2O)5SO4＋Na2SO4；
Ⅱ：工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。
其中一种处理方法为电解法：该法用Fe做电极，电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。用Fe做电极的原因为
在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）。
水钴矿中除SiO2外，还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084 % CaO。从中提取钴的主要工艺流程如下：
（1）在一定浓度的H2SO4溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如图所示。考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为小时，最佳的浸出温度为℃。
（2）请配平下列除铁的化学方程式：
Fe2(SO4)3+H2O+Na2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+Na2SO4+CO2↑
（3）“除钙、镁”的原理反应为：MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4 ；CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4
已知Ksp（CaF2）=1.11×10－10，Ksp（MgF2）=7.40×10－11，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中
。
（4）“沉淀”中含杂质离子主要有SO42－、F－、和；“操作X”包括和。
（5）某锂离子电池正极是LiCoO2，含Li+导电固体为电解质。充电时，Li＋还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6（C6）中（如图所示）。电池反应为LiCoO2+C6 
CoO2+LiC6，写出该电池放电时的正极反应式。
软锰矿中含MnO2约70%，SiO2约20%，Al2O3约4%，其余为水分；闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO2共约7%，其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，制取Zn、MnO2和Na2SO4。其工艺流程如下：
（1）I的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。写出MnO2、CuS与硫酸反应的化学方程式：；
（2）已知Fe(OH)3、Al(OH)3、Zn(OH)2三种物质开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表：
| 沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Zn(OH)2 |
| 开始沉淀pH |
2.3 |
4.0 |
5.6 |
| 完全沉淀pH |
4.1 |
5.2 |
8.0 |
则III中调节溶液的pH至5.2～5.4，此时生成沉淀M的成分为（写化学式），III中加入MnO2的作用是；
（3）Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲线（g/100g水）如图，则IV中得到Na2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶、、用乙醇洗涤后干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是；
（4）V是用惰性电极电解制得Zn和MnO2，则阳极的电极反应式为；
（5）绿色化学思想在本工艺中得到了充分体现，在本工艺流程中可循环使用的主要物质有：MnO2、ZnCO3、MnCO3、和（写化学式）。
锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业，锆（Zr）元素是核反应堆燃料棒的包裹材料，二氧化锆（ZrO2）可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石（ZrSiO4），含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质，生产锆流程之一如下：
试回答下列问题：
（1）写出上述流程中高温气化的反应方程式（碳转化成CO）：；
（2）写出ZrOCl2•8H2O在900℃生成ZrO2的反应方程式；
（3）关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是（单选）；
| A．二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料 |
| B．1纳米=10－10米 |
| C．锆合金的硬度比纯锆要高 |
| D．日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气爆炸引起 |
（4）一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2－。在熔融电解质中，O2－向(填正负)极移动。电池正极电极反应为：，负极电极反应为：。