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試卷第=page1515頁,共=sectionpages1515頁試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁高考化學一輪專題復習:工業(yè)流程題學校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________1.(·云南·昆明一中高三開學考試)我國某車企采用技術的刀片電池,大幅度提高了電動汽車的續(xù)航里程,極大地改善電池體系的安全性能,且具有資源豐富、循環(huán)壽命長、環(huán)境友好等特點。下圖是一種生產(chǎn)的工藝流程:已知:,回答下列問題:(1)反應釜中合成磷酸鐵的離子方程式為___________。(2)步驟II中,洗滌是為了除去表面附著的、___________(填離子符號)。(3)步驟III中研磨的作用是___________。(4)在步驟IV中生成了、和,反應的化學方程式為___________。(5)步驟I中pH的控制是關鍵,如果pH>3.0,則可能存在的問題是___________。當pH=2時,若的離子積Q恰好與其相等,則沉淀后的溶液中為___________。(6)作為刀片電池正極材料的在充、放電時的局部放大示意圖如圖,正極的電極反應式是___________。2.(·上海市七一中學分部高三期中)食鹽是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。粗食鹽常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)離子,實驗室提純NaCl的流程如圖:提供的試劑:飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。(1)欲除去粗鹽溶解后形成溶液中的Ca2+、Mg2+、SO離子,從提供的試劑中選出a所代表的試劑,按滴加順序依次為:____、____、____(只填化學式)。為檢測SO離子是否沉淀完全,請你寫出檢驗方法:____。(2)上述流程中,甲、乙兩個過程均要用到玻璃棒,玻璃棒的作用分別是甲____,乙____。(3)飽和食鹽水通過____可以得到的NaCl晶體。(4)食鹽是無機化工生產(chǎn)之母,電解飽和食鹽水的裝置如圖所示。寫出電解飽和食鹽水的化學方程式____;若在U形管中滴加酚酞溶液,電解一段時間后,U形管_____(填電極“X”或“Y”)邊的溶液變紅。檢驗電解食鹽水X電極產(chǎn)物的方法是____;若電解時消耗了117克氯化鈉,則理論上得到氯氣的最大體積為____(標準狀況)。3.(·江蘇·淮海中學高三階段練習)無機流程8.碘(紫黑色固體,微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?;卮鹣铝袉栴}:(1)的一種制備方法如下圖所示:①加入Fe粉進行轉(zhuǎn)化反應的離子方程式為___________,生成的沉淀與硝酸反應,生成___________后可循環(huán)使用。②通入的過程中,若氧化產(chǎn)物只有一種,反應的化學方程式為___________;若反應物用量比時,氧化產(chǎn)物為___________;當,單質(zhì)碘的收率會降低,原因是___________。(2)以為原料制備的方法是:先向溶液中加入計量的,生成碘化物,離子方程式為___________。再向混合溶液中加入溶液,反應得到,離子方程式為___________。(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和,若生成,消耗的至少為___________。在溶液中可發(fā)生反應。實驗室中使用過量的與溶液反應后,過濾,濾液經(jīng)水蒸氣蒸餾可制得高純碘。反應中加入過量的原因是___________。(4)向含SO、Fe2+、Br-、I-各0.1mol的溶液中通入標準狀況下的Cl2,通入Cl2的體積和溶液中相關離子的物質(zhì)的量的關系圖正確的是A. B.C. D.4.(·陜西西安·高三開學考試)我國科學家開發(fā)的光催化劑硒化鋅(ZnSe,不溶于水),可實現(xiàn)人工光合作用,利用CO2制備高附加值的產(chǎn)品,某小組設計一種以鋅礦(主要成分是,含F(xiàn)eS2、CuS、NiS、SiO2等)為原料制備ZnSe的工藝流程如圖。已知:①“堆浸液”中含ZnSO4、FeSO4、CuSO4、NiSO4。②常溫下,Ksp(CuS)≈1×10-36,Ksp(ZnS)≈1×10-25③pH過高時,F(xiàn)eOOH沉淀會轉(zhuǎn)化成膠體。④Zn(OH)2是兩性氫氧化物?;卮鹣铝袉栴}:(1)下列有關“堆浸”的說法正確的是____(填標號);“堆浸”過程中ZnS轉(zhuǎn)化成ZnSO4的化學方程式為____。A.將鋅礦粉碎過篩,有利于加快“堆浸”的速率B.“堆浸”時溫度越高越好,溫度高有利于加快“堆浸”的速率C.“堆浸”時加入大量的硫酸(2)“除鐵”最佳pH為3.0,如果pH過高,會導致溶液中Zn2+的含量降低,其主要原因:①部分Zn2+轉(zhuǎn)化成Zn(OH)2,②____。(3)分析“除銅”時加入ZnS的原因:_____。(4)若以“除鎳”時發(fā)生的化學反應為原理設計原電池,則該原電池中在負極放電的物質(zhì)是____(填物質(zhì)名稱),正極上的電極反應式為_____。(5)“合成”ZnSe后,從反應體系中分離出ZnSe的操作依次為____、洗滌、干燥。(6)傳統(tǒng)方法通常用“灼燒”法將鋅礦轉(zhuǎn)化成金屬氧化物,再進行酸浸等步驟來制備ZnSe,新工藝采用細菌“堆浸”,與傳統(tǒng)的“灼燒”法對比,從環(huán)保角度分析采用細菌“堆浸”的優(yōu)點是____。5.(·江蘇·高郵市第一中學高三階段練習)以含鈷廢催化劑(主要成分為Co、Fe、SiO2)為原料制取復合氧化鈷(CoxOy)的流程如下:(1)用H2SO4溶解后過濾,得到的濾渣是_______(填化學式)。將濾渣洗滌2~3次,再將洗液與濾液合并的目的是_______。(2)在加熱攪拌條件下加入NaClO3,將Fe2+氧化成Fe3+,反應的離子方程式是_______。(3)已知:鐵氰化鉀的化學式為K3[Fe(CN)6];亞鐵氰化鉀的化學式為K4[Fe(CN)6]。3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍色沉淀)4Fe3++3[Fe(CN)6]4-=Fe4[Fe(CN)6]3↓(藍色沉淀)確定Fe2+是否氧化完全的方法是_______。(僅供選擇的試劑:鐵氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀溶液、鐵粉、KSCN溶液)(4)“除鐵”工藝中加入適量的Na2CO3調(diào)節(jié)pH約為2,使之生成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀,寫出該反應的化學方程式:_______。(5)已知CoCl2的溶解度曲線如圖所示?!俺恋?”工藝中加入適量的Na2CO3調(diào)節(jié)pH約為7.2,生成堿式碳酸鈷[Co5(OH)6(CO3)2],向堿式碳酸鈷沉淀中加入足量稀鹽酸邊加熱邊攪拌至完全溶解后,需趁熱過濾的原因是_______。6.(·湖南·高三專題練習)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,可以用作染色工藝的還原劑,紙漿、肥皂等的漂白劑。Na2S2O4易溶于水,難溶于乙醇,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定,在空氣中易被氧化?;卮鹣铝袉栴}:(1)Na2S2O4在潮濕空氣中氧化,生成的兩種常見酸式鹽是_______(填化學式)。(2)鋅粉法制備Na2S2O4的工藝流程如圖所示:①工業(yè)上常將鋅塊進行預處理得到鋅粉-水懸濁液,其目的是_______。②步驟I中發(fā)生反應的化學方程式為_______。③在步驟III中得到的Na2S2O4固體要用乙醇洗滌,其優(yōu)點是_______,“后續(xù)處理”最終要加入少量的Na2CO3固體,其原因是_______。(3)目前,我國普遍采用甲酸鈉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉,其原理是先將HCOONa和燒堿加入乙醇水溶液中,然后通入SO2發(fā)生反應,有CO2氣體放出,總反應的離子方程式是_______。7.(·天津·高三專題練習)如圖是工業(yè)利用菱鎂礦MgCO3(含雜質(zhì)Al2O3、FeCO3)制取鎂的工藝流程?;卮鹩嘘P問題:(1)菱鎂礦送入酸浸池前需要粉碎,目的是___________。(2)氧化池中通入氯氣的目的是氧化___________(填化學式),工業(yè)上不選用硝酸作氧化劑的原因是___________和___________。(3)沉淀混合物為___________和___________(填化學式)。(4)利用熔融氯化鎂制取金屬鎂,選用的方法是___________(填字母)。A.電解法 B.氫氣還原法C.碳還原法 D.分解法8.(·重慶八中高三階段練習)菱鎂礦的主要成分為MgCO3,還含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3。工業(yè)上利用菱鎂礦冶煉鎂的具體工業(yè)流程如下圖?;卮鹣铝袉栴}:(1)“煅燒”時,需將菱鎂礦粉碎,這種操作的目的為_______。(2)“浸出”操作中溶解氧化鎂的離子方程式為_______。(3)“沉鎂”操作中溫度不宜過高,原因為_______。(4)“一系列操作”的目的是_______(填字母)。A.沉硅 B.沉鐵 C.沉鋁 D.除氯(5)“操作”具體是指_______。(6)“沉鎂”過程中當鎂離子沉淀完全時(c1×10-5mol/L),溶液中c(NH):c(NH3·H2O)最大為_______(填計算結果)。(已知Kb(NH3·H2O)=1.6×10-5;Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11)9.(·湖南·高三專題練習)綠色化學在推動社會可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科研團隊設計了一種熔鹽液相氧化法制備高價鉻鹽的新工藝,該工藝不消耗除鉻鐵礦、氫氧化鈉和空氣以外的其他原料,不產(chǎn)生廢棄物,實現(xiàn)了Cr-Fe-Al-Mg的深度利用和Na+內(nèi)循環(huán)。工藝流程如下:回答下列問題:(1)高溫連續(xù)氧化工序中被氧化的元素是_______(填元素符號)。(2)工序①的名稱為_______。(3)濾渣Ⅰ的主要成分是_______(填化學式)。(4)工序③中發(fā)生反應的離子方程式為_______。(5)物質(zhì)Ⅴ可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH,此時發(fā)生的主要反應的化學方程式為_______,可代替NaOH的化學試劑還有_______(填化學式)。(6)熱解工序產(chǎn)生的混合氣體最適宜返回工序_______(填“①”“②”“③”或“④”)參與內(nèi)循環(huán)。10.(·重慶市第七中學校高三階段練習)某實驗小組以粗鎳(含少量Fe和Cr雜質(zhì))為原料制備Ni(NH3)6Cl2,并測定相關組分的含量。制備流程示意圖如下。已知:①部分離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按離子濃度為0.1mol·L-1計算)如表所示。離子Fe2+Fe3+Cr3+Ni2+開始沉淀pH6.31.54.36.9完全沉淀pH8.32.85.68.9②Ni(OH)2為綠色難溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均為可溶于水的藍紫色晶體,水溶液均顯堿性?;卮鹣铝袉栴}:(1)實驗需要配制3.0mol·L-1稀硝酸250mL,需要的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和_______。(2)步驟(a)_______(能/否)采用鹽酸代替硝酸。(3)步驟(b)首先加入試劑X調(diào)節(jié)溶液的pH約為6,過濾后再繼續(xù)加入X調(diào)節(jié)pH得到綠色沉淀。①調(diào)節(jié)pH約為6的原因是_______。②加入X調(diào)節(jié)pH時,試劑X最好選擇_______(填標號)。A.H2SO4

B.NiO

C.NaOH

D.Fe2O3

E.NiCl2(4)步驟(c)和(d)反應都需要在冰浴環(huán)境下進行,其作用除了可以減少氨水等物質(zhì)揮發(fā)外,還有_______。(5)為測定樣品中Cl的含量,請補充完整下述實驗方案。稱量0.4g產(chǎn)品于錐形瓶中,用25mL水溶解,加入稀硝酸至溶液呈弱酸性,滴入2~3滴K2CrO4溶液作指示劑,用0.1mol/L的AgNO3標準溶液滴定至終點,記錄讀數(shù),重復操作2~3次。平均消耗AgNO3的體積為28.00mL。①終點的現(xiàn)象為_______②樣品中Cl的百分含量為_______11.(·江蘇·金陵中學高三階段練習)科學研究發(fā)現(xiàn),鉻的化合物有毒,對環(huán)境有很大的危害。Cr(Ⅵ)有致癌作用。其毒性是Cr(Ⅲ)毒性的100倍。某科研小組采用如圖方案對含鉻的廢水進行處理和回收利用制備無水CrCl3。已知:①在酸性介質(zhì)中用NaHSO3可將+6價Cr還原成+3價Cr。②鉻和鋁及其化合物具有相似的化學性質(zhì)。無水三氯化鉻易升華,在高溫下能被氧氣氧化。氯化鉻晶體(CrCl3·6H2O)難溶于乙醚,易溶于水和乙醇,易水解。(1)Cr原子的基態(tài)電子排布式為_______。(2)“還原”階段所發(fā)生反應的離子方程式為_______;用離子方程式表示調(diào)節(jié)溶液pH不能超過8的原因_______。(3)“過濾Ⅰ”得到的Cr(OH)3沉淀需經(jīng)充分洗滌,檢驗洗滌是否完全的方法是_______。(4)已知CCl4沸點為76.8℃,為保證穩(wěn)定的CCl4氣流,適宜的加熱方式是_______。(5)用如圖裝置制備無水CrCl3時,反應管中發(fā)生的主要反應為Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2,則向三頸燒瓶中通入N2的作用為①_______;②_______。12.(·廣東惠州·二模)LiFePO4可作為新型鋰離子電池的正極材料。以精鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)TiOSO4,同時得到的綠礬(FeSO4·7H2O)與磷酸和LiOH反應可制備LiFePO4,制備流程如圖所示:請回答下列問題:(1)反應之前先將礦石粉碎的目的是_____。(2)酸溶時鈦酸亞鐵(FeTiO3)與硫酸反應的化學方程式為_______。(3)①還原步驟中,加過量鐵屑,其目的是_______。②濾渣成分的化學式是______(4)濾渣中的銅提純后可用于制取Cu2O,工業(yè)制取Cu2O的電解池示意圖如圖,總反應為:2Cu+H2OCu2O+H2↑。則:①該裝置中銅電極應連接直流電源的______極。②石墨電極的電極反應式為_____。③當有0.1molCu2O生成時電路中轉(zhuǎn)移_____mol電子。13.(·湖南·高三單元測試)我國某現(xiàn)代化銅冶煉廠排放的廢水中含有較多的和少量的Na+,為了減少污染并變廢為寶,該銅冶煉廠以該廢水為原料制備硫酸鈉、硫酸亞鐵晶體()并回收金屬銅,設計了如下流程(流程中加入的試劑均過量)。已知:加入的試劑①為NaOH溶液?;卮鹣铝袉栴}:(1)操作a的名稱為_______,在實驗室進行該操作時需要用到的玻璃儀器有_______;溶液A中所含的溶質(zhì)為_______(填化學式)。(2)加入的試劑③為_______(填試劑名稱)。(3)檢驗溶液D中的金屬陽離子的具體操作及現(xiàn)象為_______,寫出檢驗過程中屬于氧化還原反應的離子方程式并用雙線橋法標出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向:_______。(4)若取2mL溶液D加入試管中,然后滴加氫氧化鈉溶液,可觀察到的現(xiàn)象為_______,此現(xiàn)象中涉及的氧化還原反應的化學方程式為_______。14.(·江蘇·高郵市第一中學高三階段練習)四氧化三鉛(Pb3O4,也可寫作2PbO?PbO2)俗名“鉛丹”或“紅丹”,可用作防銹劑。工業(yè)上以廢舊鉛酸電池的鉛膏(主要成分是PbSO4和PbO2)為原料制備Pb3O4的流程如圖:(1)CO中碳原子雜化方式為____。(2)“還原”時的化學方程式為____。(3)已知:Ksp(PbCO3)=1.5×10-13。若使溶液中Pb2+的濃度小于1×10-5mol·L-1,此時溶液中的c(CO)>____mol·L-1。(4)為測定某樣品四氧化三鉛含量,稱取樣品0.1200g,加入足量的6mol·L-1HNO3充分溶解,過濾,得到含Pb2+的濾液和PbO2固體。將固體PbO2連同濾紙一并置于另一只錐形瓶中,加入足量的醋酸和醋酸鈉混合溶液,再加入過量KI,使PbO2充分氧化I-,以淀粉溶液作指示劑,用0.01000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,終點時用去30.00mL。已知:I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI。①所加KI必須過量,原因是____。②計算試樣中Pb3O4的質(zhì)量分數(shù)____。(寫出計算過程)15.(·江西省銅鼓中學高三開學考試)電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,準備采用以下步驟:(1)請寫出上述實驗中加入或生成的有關物質(zhì)的化學式③____,④_____。(2)寫出加入過量①發(fā)生反應的離子方程式____、____。(3)寫出向②⑤的混合溶液中通入⑥的離子方程式_____。(4)將銅片放入0.1mol/LFeCl3溶液中,反應一段時間后取出銅片,溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3,則此時溶液中的n(Fe3+):n(Cu2+)=____。(5)在FeCl3溶液中,加入ag銅,完全溶解后,再加入bg鐵,充分反應后得到cg殘余固體,且a>c,則最后所得溶液中一定存在的金屬陽離子有____。16.(·四川省內(nèi)江市第六中學高三開學考試)高鋁粉煤灰是火力發(fā)電廠燃煤鍋爐排放出的固體廢物,含有較多的Al2O3,少量MgO、CaO、鐵的氧化物及其他不溶性雜質(zhì)。從粉煤灰中提取Al2O3的工藝流程如圖。(1)操作1的名稱是_______,濾渣1中除了原不溶性雜質(zhì)外,還有_______。(2)檢驗浸出液中含有Fe2+的操作與現(xiàn)象是_______。(3)反應①的離子方程式為_______,反應①中還可以用_______(填試劑化學式)替代Cl2。(4)濾渣2的主要成分有_______。(5)溶液2中含鋁元素的化合物與過量CO2反應的化學方程式為_______。(6)實驗室配制100mL2.00mol/LH2SO4溶液。①需要18.00mol/L濃H2SO4的體積為_______mL。(計算結果保留1位小數(shù))②下列儀器中,需要的有_______(填標號),還缺少的玻璃儀器為_______。(填儀器名稱)17.(·江蘇·金沙中學高三期中)一種以生石灰(CaO)為原料制備KClO3的流程如下:注:氯化過程中Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO3)2。(1)制漿過程中發(fā)生的化學反應方程式為_______。(2)氯化過程中須緩慢通入Cl2。①緩慢通入Cl2的目的是_______。②Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO3)2的化學方程式為_______。③氯化過程中會有少量Ca(ClO)2和一些無色無味氣體生成,該氣體可能是_______(填化學式)。(3)根據(jù)如圖的溶解度曲線,回答下列問題。①向濾液中加入過量KCl固體可將溶液中Ca(ClO3)2轉(zhuǎn)化為KClO3固體而析出,若溶液中KClO3的含量為100g·L-1,從該溶液中得到KClO3固體的方法是_______。②KClO3與SO2在強酸性條件下可反應制得ClO2,SO2被氧化為SO,該反應的離子方程式為_______。18.(·四川·射洪中學高三階段練習)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效氧化、殺菌及漂白劑,以NaClO3為原料生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程如下:(1)過程I在生成ClO2的同時,還會得到另一種常見的鹽,請寫出其化學方程式_______。(2)過程I中常伴有少量Cl2生成。結合下表信息,設計實驗方案除去ClO2中的Cl2_______。ClO2Cl2在水中的溶解性易溶溶在CCl4中的溶解性難溶溶(3)過程Ⅱ中H2O2的作用是_______(填“氧化劑”或“還原劑”)(4)理論上每生成1molNaClO2,消耗SO2的質(zhì)量是_______。(5)已知:壓強越大,物質(zhì)的沸點越高。NaClO2飽和溶液在38℃~60℃時析出NaClO2晶體,高于60℃時分解成NaClO3和NaCl。請根據(jù)以上信息分析:過程III采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是_______。19.(·貴州遵義·高三開學考試)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用。已知鎳鎘電池的電池總反應為:,利用廢舊鎳鎘電池回收鉻的流程如下:已知:中和除雜后的溶液中主要含有、、?;卮鹣铝袉栴}:(1)NiOOH中,Ni的化合價為:______。(2)寫出“焙燒”過程中含鎳物質(zhì)變化的化學反應方程式:______。(3)在“選擇性浸出”一步中,40℃時,不同的金屬氧化物在稀中2小時后的浸出率隨PH的變化如下圖1所示,則:①“選擇性浸出”時,最適宜的pH為______(填選項字母),寫出在此pH下發(fā)生的主要離子方程式:______。A.5

B.4

C.3

D.2②浸出液中各元素含量如表1所示。Co的濃度比鎳還小的原因可能是:______。元素ElementsCdNiCoFe濃度(Concentrations/()77.52.610.4060.176表1

浸出液組成(4)沉鉻時生成的離子反應方程式:______。(5)鎳鉻電池充電時,移向______(填“明極”或“陽極”),寫出陽極的電極反應式:______。20.(·廣東·普寧市第二中學高三階段練習)氮的氧化物和硫的氧化物是導致酸雨的物質(zhì)。(1)SO2有毒,且能形成酸雨,是大氣主要污染物之一、雙堿法是常用的煙氣脫硫法。上述方法中,實現(xiàn)循環(huán)利用的物質(zhì)是_______,請用化學方程式表示在Na2SO3溶液中加入CaO后的反應原理_______(涉及兩個反應方程式)。(2)一定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。寫出氨氣和二氧化氮在一定條件下反應的化學方程式:_______(3)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物,反應的化學方程式如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O?,F(xiàn)有VL某NaOH溶液能完全吸收nmolNO2和mmolNO組成的大氣污染物。所用燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度至少為_______mol·L-1。(4)某同學設計下圖裝置測定某硫酸工廠排放尾氣中二氧化硫的含量,圖中氣體流量計用于準確測量通過的尾氣體積。將尾氣通入一定體積的碘水,并通過實驗測定SO2的含量。當洗氣瓶D中溶液藍色剛好消失時,立即關閉活塞K。D中導管末端連接一個多孔球泡E,其作用是_______,可以提高實驗的準確度。(5)當流量計中剛好通過2L尾氣時,D中溶液藍色剛好消失,立即關閉活塞K,容器D中恰好得到100mL溶液,將該溶液全部轉(zhuǎn)移至錐形瓶中,滴入過量BaCl2溶液,過濾、洗滌、干燥,得到4.66g白色沉淀,通過計算可知,上述尾氣中二氧化硫的含量為_______g/L。若洗氣瓶D中溶液藍色消失后,沒有及時關閉活塞K,測得的SO2含量_______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)答案第=page3333頁,共=sectionpages1818頁參考答案:1.(1)(2)、H+(3)增大反應物接觸面積,加快反應速率;使反應物混合均勻,提高產(chǎn)率(答案合理即可)(4)(5)

生成Fe(OH)3雜質(zhì),影響磷酸鐵的純度

(6)【分析】磷酸和硝酸鐵溶液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH值23目的是生成磷酸鐵,再經(jīng)過過濾、洗滌、干燥一系列操作得到,加入葡萄糖和碳酸鋰研磨、干燥、在有Ar氣的裝置中高溫煅燒得到。(1)反應釜中用磷酸、硝酸鐵溶液、氨水反應合成磷酸鐵,其反應離子方程式為;故答案為:;(2)磷酸、硝酸鐵和氨水反應生成磷酸鐵沉淀,反應后溶液中溶質(zhì)為硝酸銨且呈酸性,則步驟II中,洗滌是為了除去表面附著的、、H+;故答案為:、H+;(3)步驟III中研磨的作用是是使反應物混合均勻,增大反應速率,提高反應產(chǎn)率;故答案為:增大反應物接觸面積,加快反應速率;使反應物混合均勻,提高產(chǎn)率(答案合理即可);(4)步驟IV中生成了、和,反應的化學方程式為;故答案為:;(5)如果pH>3.0,則可能存在的問題是生成Fe(OH)3雜質(zhì),影響磷酸鐵的純度;當pH=2時,,,若的離子積Q恰好與其相等,則,根據(jù),解得;故答案為:生成Fe(OH)3雜質(zhì),影響磷酸鐵的純度;;(6)由圖知,放電時正極的電極反應式為;故答案為:。2.(1)

BaCl2

NaOH

Na2CO3

靜置后,取上層清液向其中繼續(xù)滴加2-3滴BaC12溶液,若溶液不出現(xiàn)渾濁,則表明已沉淀完全(2)

攪拌

引流(3)蒸發(fā)結晶(4)

Y

濕潤淀粉碘化鉀試紙變藍

22.4L【分析】粗食鹽常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、等雜質(zhì)離子,由實驗流程可知,粗鹽加熱溶解后,加試劑a后生成沉淀和濾液,Ca2+、Mg2+、轉(zhuǎn)化為沉淀,濾液經(jīng)過調(diào)節(jié)pH,然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,過濾,洗滌烘干得到純凈的NaCl。(1)欲除去溶液中的Ca2+、Mg2+、離子,為了保證雜質(zhì)離子完全除去,每一次所加試劑都過量,加入NaOH溶液除去鎂離子,加BaCl2溶液除去,加Na2CO3溶液是除去鈣離子和過量的鋇離子,因此,Na2CO3溶液一定在BaCl2溶液之后加入。因此過程甲所需試劑,按滴加順序依次為NaOH、BaCl2、Na2CO3(或BaCl2、NaOH、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH),故答案為:NaOH、BaCl2、Na2CO3(或BaCl2、NaOH、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH);檢測已沉淀完全的方法為:靜置后,取上層清液向其中繼續(xù)滴加2-3滴BaC12溶液,若溶液不出現(xiàn)渾濁,則表明已沉淀完全;(2)甲為加水溶解,玻璃棒的作用為:攪拌,加速固體溶解;乙為過濾,玻璃棒的作用為:引流;(3)飽和食鹽水通過蒸發(fā)結晶可以得到NaCl晶體;(4)①電解飽和食鹽水的化學方程式;陰極產(chǎn)生氫氣,產(chǎn)生氫氧化鈉,遇酚酞變紅,故右邊變紅,選Y;陽極產(chǎn)生氯氣,氯氣遇濕潤的淀粉KI變藍,故檢驗陽極產(chǎn)物的實驗方法是:濕潤淀粉碘化鉀試紙變藍;②若電解時消耗了117克氯化鈉,氯化鈉的物質(zhì)的量為2mol,根據(jù)方程式,理論上得到氯氣的最大體積為。3.(1)

AgNO3

FeI2+Cl2=I2+FeCl2

I2、FeCl3

I2被過量的進一步氧化(2)

(3)

4

防止單質(zhì)碘析出(4)C【分析】除氯后的海水中存在大量的碘離子能與AgNO3溶液反應生成AgI的懸濁液,AgI中的銀離子具有氧化性,能與Fe粉發(fā)生氧化還原反應,其離子方程式為:,生成的沉淀為Ag單質(zhì)可與硝酸反應AgNO3溶液,濾液為FeI溶液,可與Cl2發(fā)生氧化還原反應,由于還原性:>可知,Cl2先與反應離子方程式為:,再與反應的離子方程式為:,據(jù)此答題。(1)①懸濁液為AgI,加入Fe粉發(fā)生氧化還原反應進行轉(zhuǎn)化的離子方程式為:;加入鐵粉可還原出金屬銀,則沉淀為金屬銀單質(zhì),硝酸具有強氧化性可與銀單質(zhì)反應生成AgNO3可循環(huán)使用;②向FeI溶液中通入Cl2發(fā)生氧化還原反應,由于還原性:>,若氧化產(chǎn)物只有一種,則只與碘離子反應,化學方程式為:FeI2+Cl2=I2+FeCl2;若反應物用量比時,n(FeI2)=1mol時,完全反應碘離子需要1mol的Cl2,通過計算可知,發(fā)生的離子方程式為:,,則氧化產(chǎn)物為:I2、FeCl3;若,通過計算可知Cl2過量,I2被過量的進一步氧化,則單質(zhì)碘的收率會降低;(2)①NaIO3中碘的化合價為+5具有氧化性,NaHSO3中硫的化合價為+4價具有還原性,則發(fā)生氧化還原反應的離子方程式為:;②再向碘離子溶液中加入溶液,發(fā)生氧化還原反應得到,則離子方程式為:;(3)①溶液和溶液混合可生成沉淀和的化學方程式為:,通過計算可知,若生成1mol的I2則消耗的KI至少為4mol;②加入過量的KI溶液可使溶液中的碘單質(zhì)發(fā)生如下可逆反應,防止單質(zhì)碘析出;(4)溶液中離子的還原性順序為:>>>,則發(fā)生的離子方程式為:①、②、③、④,通過計算可知0.1mol的消耗Cl2為2.24L,0.1mol消耗Cl2為1.12L,0.1mol消耗Cl2為1.12L,0.1mol消耗Cl2為1.12L,則反應①完全反應需要氯氣2.24L,反應②完全反應需要氯氣3.36L,反應③完全反應需要氯氣4.48L,反應④完全反應需要氯氣5.6L,答案選C。4.(1)

A

ZnS+2O2=ZnSO4(2)FeOOH沉淀會轉(zhuǎn)化成膠體,膠體會吸附鋅離子(3)Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)(4)

Ni2++2e-=Ni(5)過濾(6)不會產(chǎn)生SO2【分析】鋅礦主要成分是,含F(xiàn)eS2、CuS、NiS、SiO2等雜質(zhì),用細菌“堆浸”,被氧氣氧化為ZnSO4、FeSO4、CuSO4、NiSO4,加雙氧水把Fe2+氧化為Fe3+,加ZnO調(diào)節(jié)pH生成FeOOH沉淀除鐵,加入ZnS生成CuS沉淀除銅,加鋅粉發(fā)生Zn+NiSO4=ZnSO4+Ni反應除鎳,濾液為硫酸鋅,通入H2Se生成不溶于水的ZnSe,過濾、洗滌、干燥得ZnSe。(1)A.將鋅礦粉碎過篩,增大與氧氣的接觸面積,有利于加快“堆浸”的速率,故A正確;B.“堆浸”在細菌作用下反應,高溫能使蛋白質(zhì)變性,若溫度過高,細菌被殺滅,不利于加快“堆浸”的速率,故B錯誤;C.“堆浸”在細菌作用下反應,硫酸能使蛋白質(zhì)變性,“堆浸”時加入大量的硫酸,不利于加快“堆浸”的速率,故C錯誤;選A;“堆浸”過程中ZnS被氧氣氧化為ZnSO4,根據(jù)得失電子守恒,反應的化學方程式為ZnS+2O2=ZnSO4;(2)膠體具有吸附性,pH過高時,F(xiàn)eOOH沉淀會轉(zhuǎn)化成膠體,膠體會吸附鋅離子。(3)Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),“除銅”時加入ZnS轉(zhuǎn)化為CuS沉淀;(4)“除鎳”時發(fā)生的反應為Zn+NiSO4=ZnSO4+Ni,Zn發(fā)生氧化反應,若以該反應為原理設計原電池,則該原電池中在負極放電的物質(zhì)是鋅;Ni2+在正極得電子生成金屬Ni,正極反應式為Ni2++2e-=Ni;(5)ZnSe不溶于水,“合成”ZnSe后,從反應體系中分離出ZnSe的操作依次為過濾、洗滌、干燥。(6)用“灼燒”法將鋅礦轉(zhuǎn)化成金屬氧化物,同時生成二氧化硫;用細菌“堆浸”與傳統(tǒng)的“灼燒”法對比,從環(huán)保角度分析采用細菌“堆浸”的優(yōu)點是不會產(chǎn)生SO2。5.(1)

SiO2

提高鈷元素的利用率(2)6Fe2++6H++ClO6Fe3++Cl-+3H2O(3)取少許氧化后的溶液于試管中滴加幾滴鐵氰化鉀溶液,若無藍色沉淀生成,則說明Fe2+已全部被氧化(4)3Fe2(SO4)3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4+6CO2↑(5)防止因溫度降低,CoCl2晶體析出【分析】以含鈷廢催化劑(主要成分為Co、Fe、SiO2)為原料制取復合氧化鈷的流程為:鈷廢催化劑加入稀硫酸,發(fā)生Co+H2SO4=CoSO4+H2↑,F(xiàn)e+H2SO4=FeSO4+H2↑,過濾濾渣是不溶的二氧化硅,而濾液是硫酸鈷、硫酸亞鐵與過量的硫酸的混合溶液,向濾液中加氯酸鈉將亞鐵離子氧化成鐵離子,然后加入碳酸鈉得到黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀,繼續(xù)向濾液中加入氫氧化鈉,得到堿式碳酸鈷[(CoCO3)2?3Co(OH)2],然后用鹽酸溶解堿式碳酸鈷[(CoCO3)2?3Co(OH)2],再向所到溶液中加入草酸銨,得到溶解度極小的草酸鈷,最后燃燒生成氧化鈷,據(jù)此解答。(1)根據(jù)分析可知,用H2SO4溶解后過濾,得到的濾渣是SiO2;為了提高鈷元素的利用率,需要將濾渣洗滌2~3次,再將洗液與濾液合并,故答案為:SiO2;提高鈷元素的利用率;(2)在加熱攪拌條件下加入NaClO3,將Fe2+氧化成Fe3+,本身被還原為氯離子,反應的離子方程式是:6Fe2++6H++ClO6Fe3++Cl-+3H2O;(3)依據(jù)所給信息,F(xiàn)e2+和[Fe(CN)6]3?反應,生成藍色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀,故確定Fe2+是否氧化完全的方法是:取少許氧化后的溶液于試管中滴加幾滴鐵氰化鉀溶液,若無藍色沉淀生成,則說明Fe2+已全部被氧化;(4)生成硫酸鐵與碳酸鈉發(fā)生雙水解得到黃鈉鐵礬,化學反應方程式為:3Fe2(SO4)3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4+6CO2↑;(5)根據(jù)圖2CoCl2的溶解度曲線可知,隨溫度的升高CoCl2的溶解度增大,所以趁熱過濾,可防止因溫度降低,CoCl2晶體析出,故答案為:防止因溫度降低,CoCl2晶體析出。6.(1)NaHSO3和NaHSO4(2)

增大鋅與SO2的接觸面積,加快化學反應速率

Zn+2SO2=ZnS2O4

減少Na2S2O4的溶解損失,易于干燥

Na2CO3為堿性物質(zhì),“保險粉”在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定(3)HCOO-+OH-+2SO2=+CO2+H2O【分析】鋅粉-水懸濁液中通入二氧化硫,二氧化硫與鋅粉化合生成ZnS2O4;ZnS2O4與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應生成Na2S2O4溶液,再加入氯化鈉,冷卻到室溫即可得到Na2S2O4固體,后續(xù)處理即可得到保險粉,據(jù)此分析解答。(1)Na2S2O4中S顯+3價,在潮濕空氣中被氧化,S部分轉(zhuǎn)化為+6價,則生成的兩種常見酸式鹽為NaHSO3和NaHSO4。答案為:NaHSO3和NaHSO4;(2)①鋅粉—水懸濁液與SO2的接觸面積比鋅粉與SO2的接觸面積大,反應速率快;②步驟Ⅰ中,鋅與SO2在水溶液中發(fā)生反應,生成ZnS2O4,反應的化學方程式為Zn+2SO2=ZnS2O4;③Na2S2O4固體易溶于水,難溶于乙醇,用乙醇洗滌,既可減少溶解損失,又易于干燥;Na2S2O4在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定,Na2CO3固體可提供堿性環(huán)境,增強“保險粉”的穩(wěn)定性;(3)HCOONa、燒堿、SO2發(fā)生反應,生成Na2S2O4、CO2等,反應的離子方程式為HCOO-+OH-+2SO2=+CO2+H2O。7.(1)提高酸浸速率(2)

FeCl2

會產(chǎn)生污染性氣體NOx

會引入雜質(zhì)離子NO(3)

Al(OH)3

Fe(OH)3(4)A【分析】菱鎂礦用鹽酸酸浸后全部溶解,溶液中的金屬離子有Mg2+、Al3+、Fe2+,氧化池中氯氣將Fe2+氧化為Fe3+,沉淀池中加MgO,Al3+、Fe3+加水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,溶液為MgCl2溶液,氯化氫氣流中蒸干得到無水氯化鎂晶體,電解得到金屬鎂。(1)菱鎂礦送入酸浸池前需要粉碎,目的是:提高酸浸速率;(2)氧化池中通入氯氣的目的是氧化:FeCl2;工業(yè)上不選用硝酸作氧化劑的原因是:會產(chǎn)生污染性氣體NOx、會引入雜質(zhì)離子NO;(3)根據(jù)分析,沉淀成分為:Al(OH)3、Fe(OH)3;(4)金屬鎂比較活潑,一般采用電解熔融MgCl2的方法進行冶煉,故選A。8.(1)增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分(2)MgO+2=2NH3↑+H2O+Mg2+(3)NH3·H2O會分解,氨水易揮發(fā)(4)BC(5)在HCl氣流中加熱(6)0.0161.6×10-2【分析】菱鎂礦煅燒,碳酸鎂分解為氧化鎂,得到燒渣,加入氯化銨溶液,氯化銨溶液顯酸性,將鎂、鐵、鋁轉(zhuǎn)化為相應鹽溶液得到浸液,二氧化硅不反應得到浸渣;浸液一系列操作除去鐵、鋁后,溶液加入氨水得到氫氧化鎂沉淀,氫氧化鎂沉淀分離出后加入鹽酸溶解,濃縮結晶得到MgCl2?6H2O,MgCl2?6H2O轉(zhuǎn)化為MgCl2,電解得到鎂。(1)“煅燒”時,需將菱鎂礦粉碎,這種操作的目的為增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分;(2)“浸出”操作中加入氯化銨溶解氧化鎂反應生成鎂離子、氨氣、水,離子方程式為MgO+2=2NH3↑+H2O+Mg2+;(3)“沉鎂”操作中需要加入氨水,氨水易揮發(fā)且不穩(wěn)定受熱易分解,故溫度不宜過高;(4)浸出得到浸液中含有鎂離子、鋁離子、鐵離子,反應最終要提取鎂,故要除去雜質(zhì)鐵、鋁,故“一系列操作”的目的是沉鐵、沉鋁;故選BC;(5)“操作”將MgCl2?6H2O轉(zhuǎn)化為MgCl2,鎂離子容易水解生成氫氧化鎂,加熱會促進水解的進行,導致生成的氫氧化鎂又分解為氧化鎂,故需要在HCl氣流中加熱,防止生成副產(chǎn)物;(6)當鎂離子沉淀完全時(c1×10-5mol/L),c(OH-)=mol/L,Kb(NH3·H2O)==1.6×10-5,則c(NH):c(NH3·H2O)=1.6×10-2。9.(1)Fe、Cr(2)溶解(3)Fe2O3、MgO(4)2Na++2CrO+2CO2+H2O=Cr2O+2NaHCO3↓(5)

4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO3=8Na2CrO4+2Fe2O3+16CO2+8H2O

Na2CO3(6)②【分析】分析流程可知:鉻鐵礦、氫氧化鈉和空氣在高溫下連續(xù)氧化,在熔融氫氧化鈉作用下,F(xiàn)e(CrO2)2被氧氣高溫氧化生成鉻酸鈉和氧化鐵,氧化鋁與熔融氫氧化鈉反應轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉,氧化鎂為堿性氧化物,不參與反應,將氧化后的固體加水溶解,過濾得到濾渣I,成分為氧化鎂、氧化鐵,濾液中含有過量氫氧化鈉、鉻酸鈉、偏鋁酸鈉,將濾液在介穩(wěn)態(tài)條件下分離得到鉻酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液和偏鋁酸鈉溶液;向Na2CrO4溶液中通入過量的CO2得到Na2Cr2O7和NaHCO3沉淀;向偏鋁酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳氣體得到氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉;向濾渣I中通入二氧化碳和水蒸氣,氧化鎂與二氧化碳和水蒸氣反應轉(zhuǎn)化為碳酸氫鎂溶液;碳酸氫鎂溶液受熱分解得到碳酸鎂固體和二氧化碳、水蒸氣,二氧化碳、水蒸氣可以在工序②③循環(huán)使用;碳酸鎂高溫煅燒得到氧化鎂,據(jù)此分析。(1)由分析可知:高溫連續(xù)氧化工序中鉻元素和鐵元素被連續(xù)氧化,則被氧化的元素有Cr、Fe元素;(2)向混合物中加入水,工序①之后為過濾操作,因此加水的目的是溶解可溶性物質(zhì),工序①的名稱為溶解;(3)經(jīng)高溫連續(xù)氧化工序和工序①后鉻鐵礦轉(zhuǎn)化為可溶性Na2CrO4、NaAlO2及難溶性的Fe2O3和MgO,故過濾后得到的濾渣Ⅰ的主要成分是Fe2O3和MgO;(4)由分析可知:氣體A為CO2,不溶性物質(zhì)Ⅴ為NaHCO3,故工序③中發(fā)生反應的離子方程式為2Na++2CrO+2CO2+H2O=Cr2O+2NaHCO3↓;(5)由分析可知,物質(zhì)Ⅴ為NaHCO3,可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH,此時發(fā)生的主要反應的化學方程式為4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO3=8Na2CrO4+2Fe2O3+16CO2+8H2O;可代替NaOH的化學試劑需滿足以下兩點要求:一是顯堿性,二是能提供Na+,因此可代替NaOH的化學試劑還有Na2CO3;(6)熱解工序中產(chǎn)生的混合氣體為CO2和水蒸氣,最適宜返回工序②參與內(nèi)循環(huán)。10.(1)250mL容量瓶(2)不能(3)

pH=6時,F(xiàn)e3+和Cr3+已沉淀完全,而Ni2+還未開始沉淀

B(4)降低溫度以降低產(chǎn)物的溶解度,使其析出(5)

滴最后半滴硝酸銀,生成磚紅色沉淀,且30s內(nèi)不消失

24.85%【分析】由實驗流程及物質(zhì)的性質(zhì)可知,濃硝酸加熱后離子主要有Ni2+、Cr3+、Fe3+,Ni和濃硝酸反應為Ni+4HNO3Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O;加入試劑X調(diào)節(jié)溶液的pH約為6,根據(jù)表中數(shù)據(jù)知,Cr3+、Fe3+完全沉淀,而Ni2+未開始沉淀;試劑X為NaOH,過濾后再加NaOH分離出綠色沉淀為Ni(OH)2,再在加入稀硝酸、氨水,過濾得到藍紫色晶體1為Ni(NH3)6(NO3)2,再加入鹽酸、氨水和氯化銨的混合溶液,過濾得到藍紫色晶體2為Ni(NH3)6Cl2,最終得到產(chǎn)品,據(jù)此解答。(1)實驗需要配制250mL3.0mol?L-1的稀硝酸,需要轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中定容,還需要燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管,故答案為:250mL容量瓶;(2)由于鹽酸和鐵反應生成氯化亞鐵,沉淀亞鐵離子的同時,鎳離子也被沉淀,達不到分離的目的,所以步驟(a)不能采用鹽酸代替硝酸。(3)①步驟(b)首先加入試劑X調(diào)節(jié)溶液的pH約為6,原因是pH約為6時,Cr3+、Fe3+完全沉淀,而Ni2+未開始沉淀,過濾后再繼續(xù)加入X調(diào)節(jié)pH以得到綠色沉淀,故答案為:pH約為6時,Cr3+、Fe3+完全沉淀,而Ni2+未開始沉淀;②加入X調(diào)節(jié)pH時,由于不能引入新雜質(zhì),所以試劑X最好選擇NiO,答案選B;(4)由于大部分物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大,所以步驟(c)和(d)反應都需要在冰浴環(huán)境下進行,其作用除了可以減少氨水等物質(zhì)揮發(fā)外,還有降低溫度以降低產(chǎn)物的溶解度,使其析出;(5)為測定樣品中Cl的含量,請補充完整下述實驗方案。稱量0.4g產(chǎn)品于錐形瓶中,用25mL水溶解,加入稀硝酸至溶液呈弱酸性,滴入2~3滴K2CrO4溶液作指示劑,用0.1mol/L的AgNO3標準溶液滴定至終點,記錄讀數(shù),重復操作2~3次。平均消耗AgNO3的體積為28.00mL。①由于鉻酸銀是磚紅色沉淀,所以終點的現(xiàn)象為滴最后半滴硝酸銀,生成磚紅色沉淀,且30s內(nèi)不消失;②根據(jù)Cl-~AgCl~AgNO3可知氯離子的物質(zhì)的量是0.028L×0.1mol/L=0.0028mol,則樣品中Cl的百分含量為=24.85%。11.(1)[Ar]3d54s1(2)

Cr2O+3HSO+5H+=2Cr3++3SO+4H2O

(3)取最后一次洗滌液加入氯化鋇溶液,沒有沉淀生成,說明洗滌干凈(4)水浴加熱水浴(5)

排凈裝置中氧氣

鼓氣使反應物進入管式爐中進行反應【分析】含鉻的廢水加入硫酸、亞硫酸鈉,在酸性介質(zhì)中用NaHSO3可將+6價Cr還原成+3價Cr;調(diào)節(jié)pH分離Cr(OH)3沉淀,處理后煅燒得到三氧化二鉻,在反應管中和四氯化碳在氮氣環(huán)境中生成無水CrCl3。(1)基態(tài)Cr原子為24號元素,電子排布為[Ar]3d54s1;(2)亞硫酸氫鈉具有還原性、六價鉻具有氧化性,已知:①在酸性介質(zhì)中用NaHSO3可將+6價Cr還原成+3價Cr。由流程可知,“還原”階段Cr(Ⅵ)轉(zhuǎn)化為Cr(Ⅲ),發(fā)生反應的離子方程式為Cr2O+3HSO+5H+=2Cr3++3SO+4H2O;鉻和鋁及其化合物具有相似的化學性質(zhì),則溶液pH超過8,堿性增強會導致Cr(OH)3溶解生成CrO,反應為;(3)“過濾Ⅰ”得到的Cr(OH)3沉淀表面殘液中含有硫酸根離子,硫酸根離子和鋇離子生成硫酸鋇沉淀,需經(jīng)充分洗滌,檢驗洗滌是否完全的方法是:取最后一次洗滌液加入氯化鋇溶液,沒有沉淀生成,說明洗滌干凈;(4)水的沸點為100℃,已知CCl4沸點為76.8℃,為保證穩(wěn)定的CCl4氣流,適宜的加熱方式是水浴加熱;(5)無水三氯化鉻在高溫下能被氧氣氧化;向三頸燒瓶中通入N2的作用為①排凈裝置中氧氣;②鼓氣使反應物進入管式爐中進行反應。12.(1)增大接觸面積,提高酸溶速率(2)FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O(3)

把鐵離子還原為亞鐵離子,置換出銅

SiO2、Cu、Fe(4)

2H2O+2e-=H2↑+2OH-

0.2【分析】鈦鐵礦精礦用稀硫酸溶解得到強酸溶液中主要含有TiO2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+等,加入過量鐵粉還原鐵離子,并置換出銅,過濾除去二氧化硅、鐵、銅,然后冷凍過濾除去TiOSO4,得到濾液加入磷酸、LiOH、水和異丙醇可得LiFePO4,以此解答該題。(1)從反應速率的影響因素考慮,將礦石粉碎的目的是:增大接觸面積,提高酸溶速率;(2)酸溶時FeTiO3與硫酸反應生成FeSO4和TiOSO4,化學方程式為:FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O;(3)①鐵具有還原性,能夠與鐵離子、銅離子反應;因此加鐵屑的目的是把鐵離子還原為亞鐵離子,并置換出銅;故答案為:把鐵離子還原為亞鐵離子,置換出銅;②由分析可知,濾渣成分的化學式是:SiO2、Cu、Fe;(4)①根據(jù)電解總反應:2Cu+H2OCu2O+H2↑可知,Cu發(fā)生氧化反應,做陽極,應與電源的正極相連;②石墨電極的為電解池的陰極,發(fā)生還原反應,電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-;③根據(jù)該反應可知2e—Cu2O,所以當有0.1molCu2O生成時電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子;故答案為:正,2H2O+2e-=H2↑+2OH-,0.2。13.(1)

過濾

燒杯、漏斗、玻璃棒

Na2SO4、NaOH(2)稀硫酸(3)

取少量溶液D于試管中,加入兩滴KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加少量新制氯水,溶液變紅,證明有Fe2+

(4)

先產(chǎn)生白色沉淀,后迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色

【分析】以該廢水(含、、、和少量的)為原料,制備硫酸鈉、硫酸亞鐵晶體()并回收金屬銅,結合流程可知,①為溶液,使、、轉(zhuǎn)化為沉淀,操作a為過濾,則溶液A主要含有和過量的,固體B含F(xiàn)e(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2,加入稀硫酸將沉淀溶解得溶液C,C中含F(xiàn)e2(SO4)3、FeSO4、CuSO4;加入試劑②為Fe,將還原為,將還原為Cu,操作b為過濾,得到固體E為Cu和過量的Fe,加入試劑③為稀硫酸溶解Fe,操作c為過濾,得到固體F為Cu;溶液D和溶液G都為FeSO4溶液,合并后經(jīng)操作d得到,則操作d為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾。(1)根據(jù)分析,操作a使固液分離,為過濾操作,過濾需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒;溶液A中所含的溶質(zhì)主要為和過量的,故答案為:過濾;燒杯、漏斗、玻璃棒;、;(2)加入試劑③為稀硫酸,用來溶解Fe,故答案為:稀硫酸;(3)溶液D為FeSO4溶液,檢驗溶液FeSO4中的金屬陽離子的具體操作及現(xiàn)象為:取少量溶液D于試管中,加入兩滴溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加少量新制氯水,溶液變紅,證明有;檢驗過程中發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,鐵元素化合價由+2價升高到+3價,氯元素化合價由0價降低為-1價,用雙線橋法標出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向為:,故答案為:取少量溶液D于試管中,加入兩滴溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加少量新制氯水,溶液變紅,證明有;;(4)溶液G為FeSO4溶液,滴加氫氧化鈉溶液,可觀察到的現(xiàn)象為先產(chǎn)生白色沉淀,后白色沉淀變成灰綠色,最終變成紅褐色,此現(xiàn)象中發(fā)生的反應有:FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4,,涉及的氧化還原反應的化學方程式為:,故答案為:先產(chǎn)生白色沉淀,后白色沉淀變成灰綠色,最終變成紅褐色;。14.(1)sp2(2)PbO2+NaHSO3+H2SO4=PbSO4+NaHSO4+H2O(3)1.5×10-8(mol/L)(4)

確保PbO2充分反應;過量KI會與I2發(fā)生反應:I-+I2I,過量KI可固定I2

85.6%【分析】鉛膏(主要成分是PbSO4和PbO2)與硫酸、亞硫酸氫鈉發(fā)生反應PbO2+NaHSO3+H2SO4=PbSO4+NaHSO4+H2O,獲得的硫酸鉛中加入碳酸鈉,實現(xiàn)沉淀的轉(zhuǎn)化,硫酸鉛轉(zhuǎn)化成碳酸鉛,灼燒碳酸鉛獲得Pb3O4。(1)中碳原子的價層電子對數(shù)為3+,故中碳原子的雜化方式為sp2雜化。(2)還原時,鉛膏(主要成分是PbSO4和PbO2)與硫酸、亞硫酸氫鈉發(fā)生反應PbO2+NaHSO3+H2SO4=PbSO4+NaHSO4+H2O(3)Ksp(PbCO3)=1.5×10-13=c(Pb2+)·c(),使溶液中Pb2+濃度小于1×10-5mol/L,則c()>(4)實驗中依次發(fā)生的反應為:Pb3O4+4HNO3=2Pb(NO3)2+PbO2+2H2O、PbO2+2KI+4CH3COOH=(CH3COO)2Pb+2CH3COOK+I2+2H2O、I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI,通過消耗的Na2S2O3計算Pb3O4的質(zhì)量分數(shù),①為了確保PbO2與I-反應充分,過量的KI可固定I2,則所加KI必須過量。②根據(jù)反應方程式可得關系式:Pb3O4~PbO2~I2~2Na2S2O3,n(Pb3O4)=n(Na2S2O3)=×0.01000mol/L×0.03L=1.5×10-4mol,m(Pb3O4)=685g/mol×1.5×10-4mol=0.10275g,試樣中Pb3O4的質(zhì)量分數(shù)為:。15.(1)

Cu、Fe

HCl(2)

2Fe3++Fe=3Fe2+

Cu2++Fe=Fe2++Cu(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(4)4:3(5)Fe2+、Cu2+【分析】向廢液(主要含F(xiàn)e3+、Fe2+、Cu2+、Cl-)中加過量的Fe,F(xiàn)e和Fe3+反應得到Fe2+,F(xiàn)e和Cu2+反應得到Cu和Fe2+,①為Fe,②為FeCl2溶液,③為Fe和Cu的混合物;加過量的④HCl溶液,F(xiàn)e和HCl反應生成FeCl2和氫氣,Cu不和HCl反應,過濾得到Cu和濾液⑤FeCl2溶液,F(xiàn)eCl2溶液中通入⑥氯氣得到FeCl3溶液,據(jù)此解答。(1)由分析可知③為Fe、Cu;④為HCl;(2)由分析可知,加入過量鐵后發(fā)生的反應為2Fe3++Fe=3Fe2+;Cu2++Fe=Fe2++Cu;(3)向氯化亞鐵溶液中通入氯氣生成氯化鐵,離子方程式為:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;(4)由題意Fe3+的起始濃度為0.1mol/L,設反應生成的Cu2+物質(zhì)的量為xmol,溶液的體積為10L,則Fe3+的起始物質(zhì)的量為1mol,則,反應了的Fe3+的物質(zhì)的量n1=2xmol,反應生成的Fe2+的物質(zhì)的量n2=2xmol,取出銅片后溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3,則(1-2x):2x=2:3,解得x=0.3,則取出銅片后Cu2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比=x:(1-2x)=0.3:0.4=3:4;(5)加入的a克銅粉由于發(fā)生了如下的反應2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+而全部溶解,如果這部分銅在加入b克鐵粉后被全部還原出來,則c應與a相等;現(xiàn)題給條件中已知a>c,這明加入的a克銅沒有全部被還原,溶液中還有Cu2+,同時也說明加入的鐵粉不足(否則a克銅將會被全部還原出來),加入的鐵被氧化成Fe2+;而Fe3+由于不能與單質(zhì)銅共存,說明在溶液中已經(jīng)不再存在;綜上所述,說明c克濾渣是銅,濾液中還存在Cu2+、Fe2+、H+這三種陽離子,故答案為:Fe2+、Cu2+。16.(1)

過濾

CaSO4(2)取部分浸出液于試管中,加入高錳酸鉀溶液褪色,說明含F(xiàn)e2+離子(3)

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

H2O2(4)Mg(OH)2、Fe(OH)3(5)NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3(6)

11.1

BDEG

玻璃棒【分析】高鋁粉煤灰中含有Al2O3,少量MgO、CaO、鐵的氧化物及其他不溶性雜質(zhì)加入硫酸銨銨焙燒得到氣體是氨氣,再進行硫酸酸化會與堿性氧化物和兩性氧化物氧化鋁發(fā)生發(fā)生反應生成硫酸鎂、硫酸鋁及硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸鈣,通過過濾得到浸出液和濾渣,其中濾渣為硫酸鈣;浸出液中通入氯氣后會將溶液中的二價鐵氧化為三價鐵,加入氫氧化鈉溶液后,鎂元素和鐵元素都轉(zhuǎn)化為沉淀:氫氧化鎂和氫氧化鐵;而鋁元素轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉,再通入二氧化碳會生成氫氧化鋁沉淀;(1)根據(jù)操作1后的物質(zhì)濾液和濾渣判斷使用的操作是過濾;加入硫酸后與氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣發(fā)生生成的微溶物只有硫酸鈣,故答案為:過濾、硫酸鈣;(2)利用二價鐵的還原性及高錳酸鉀的顏色特點判斷檢驗浸出液中含有Fe2+的操作與現(xiàn)象:是取部分浸出液于試管中,加入高錳酸鉀溶液褪色,說明含F(xiàn)e2+離子;(3)根據(jù)物質(zhì)的氧化性與還原性判斷,發(fā)生反應①發(fā)的離子方程式為:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,加入的氧化劑不引入雜質(zhì),故還可加入H2O2;故答案為:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,H2O2;(4)加入足量的氫氧化鈉溶液后,鋁元素會轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子,鎂元素和鐵元素會生成沉淀,故答案為:Mg(OH)2、Fe(OH)3;(5)根據(jù)原子守恒利用過量問題進行書寫化學方程式為:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;(6)根據(jù)稀釋定律得:0.1×2=18×V,解得V=0.0111L,故答案為11.1mL;根據(jù)溶液配制需要的儀器進行判斷,答案為:BDEG;還需要的儀器是玻璃棒;故答案為:11.1mL、BDEG玻璃棒。【點睛】此題考查物質(zhì)分離過程應用,根據(jù)物質(zhì)間的性質(zhì)不同選擇不同方法進行分離,利用離子的性質(zhì)選擇不同的除雜及檢驗試劑。17.(1)CaO+H2O=Ca(OH)2(2)

提高Cl2的轉(zhuǎn)化率

2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

O2(3)

蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾

2ClO+SO2=2ClO2+SO【分析】生石灰(CaO)中加入水反應生成氫氧化鈣,氫氧化鈣中通入足量氯氣生成氯化鈣、次氯酸鈣、水,Ca(ClO)2進一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2,反應后過濾除去濾渣,濾液中加入過量KCl轉(zhuǎn)化為KClO3溶液,然后經(jīng)過一系列反應生成KClO3固體。據(jù)此解答。(1

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