無機(jī)化學(xué)工藝流程專題1.[2017全國卷111,27,15分]重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeO?Cr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示：回答下列問題:(1)步驟①的主要反應(yīng)為:FeOqq+NazCq+NaNq'Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反應(yīng)配平后FeO?Cr2O3與NaNO3的系數(shù)比為。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是—。濾渣1中含量最多的金屬元素是，濾渣2的主要成分是及含硅雜質(zhì)。TOC\o"1-5"\h\z步驟④調(diào)濾液2的pH使之變(填“大”或“小”),原因是(用離子方程式表示)。有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KC1,蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾得到步驟⑤的反應(yīng)類型。(5)某工廠用m1kg鉻鐵礦粉(含Cr2O340%)制備K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品m2kg，產(chǎn)率為1.(1)2:7陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應(yīng)⑵FeAl(0H)3(3)小2CrO2-+2H+\o"CurrentDocument"334CrO2-+HO(4)d復(fù)分解反應(yīng)⑸19血^100%272147mi【解析】本題考查以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀的工藝流程分析。(1)1molFeO?Cr2O3參與反應(yīng)共失去7mol電子，而1molNaNO3參與反應(yīng)得到2mol電子，根據(jù)得失電子守恒，二者的系數(shù)比為2:7。由于高溫下碳酸鈉能與陶瓷中的二氧化硅發(fā)生反應(yīng)所以該步驟不能使用陶瓷容器。(2)步驟①中生成的氧化鐵因不溶于水而進(jìn)入濾渣1,所以濾渣1中含量最多的金屬元素是Fe。結(jié)合流程圖可知，濾渣2的主要成分是氫氧化鋁及含硅雜質(zhì)。(3)濾液2中存在平衡:2Cr02-+2H+—Cr207-+H2O,氫離子濃度越大(pH越小)，越有利于平衡正向移動，所以步驟④應(yīng)調(diào)節(jié)濾液2的pH使之變小。(4)根據(jù)題圖，可知溫度越低,K2Cr2O7的溶解度越小，析出的重鉻酸鉀固體越多，故d項(xiàng)正確。步驟⑤中發(fā)生的反應(yīng)為Na2Cr2O7+2KCl——K2Cr2O7J+2NaCl,其屬于復(fù)分解反應(yīng)。(5)該鉻鐵礦粉中Cr2O3的物質(zhì)的量為E03驢40%，根據(jù)鉻元素守恒可求23152g?mol-1得K2Cr2O7的理論質(zhì)量m0=mix103gx40%x294g.moHxlO-3kg.g-iJ47叫kg,所以產(chǎn)品的產(chǎn)率為2270152g?mol-1190叫x1OO%=190^x100%。mo147m】[2018皖南八校高三模擬，18，11分]鎂鋁合金在工業(yè)上有著廣泛的用途，氧化鋁是冶煉金屬鋁的主要原料。從鋁土礦(主要成分是A12的主要原料。從鋁土礦(主要成分是A12O3,含有SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下:5*9同in過砂⑧通Ail回答下列問題:(1)A12O3、SiO2、Fe2O3、MgO四種物質(zhì)中，屬于酸性氧化物的，屬于堿性氧化物的TOC\o"1-5"\h\z是。(2)流程一中,沉淀③(填化學(xué)式,下同)，沉淀⑥是。⑶流程二中,加入燒堿溶解SiO2的化學(xué)方程式為(4)濾液⑤中的可溶性鹽是NaCl、(填化學(xué)式)，濾液⑨與過量氨水反應(yīng)的離子方程式為。2.(1)SiO2Fe2O3、MgO(2)Fe(OH)3、Mg(OH)2Al(OH)3(3)SiO2+2NaOH—Na2SiO3+H2O(4)NaHCO3H++NH3?H2O—NHy+Hf、A13++3NH3?H2O—Al(0H)」+3NH+(5)8:9【解析】(1)能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物屬于酸性氧化物，如SiO2;能與酸反應(yīng)生成鹽和水的化合物屬于堿性氧化物，如Fe2O3、MgO;與酸和堿反應(yīng)都能生成鹽和水的氧化物屬于兩性氧化物，如A12O3。(2)流程一中，加入鹽酸后，鋁土礦中的A12O3、Fe2O3、MgO能和鹽酸反應(yīng)而溶解，濾液②中含有A13+、Fe3+和Mg2+，加入過量氫氧化鈉溶液,分別轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉、氫氧化鐵沉淀和氫氧化鎂沉淀，因此沉淀③中含有氫氧化鐵和氫氧化鎂，濾液④中通入過量二氧化碳,與偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀及碳酸氫鈉,故沉淀⑥為氫氧化鋁。(3)流程二中,加入燒堿溶解SiO2的化學(xué)方程式為SiO2+2NaOH—Na2SiO3+H2O。(4)根據(jù)⑵的分析，濾液⑤中的可溶性鹽是NaCl和NaHCO3。流程二中,加入燒堿溶解SiO2和氧化鋁得到硅酸鈉和偏鋁酸鈉的溶液，即濾液⑧含有硅酸鈉、偏鋁酸鈉和過量的氫氧化鈉,向其中加入過量鹽酸，反應(yīng)生成硅酸沉淀和氯化鋁溶液，濾液⑨中主要含有氯化鈉、氯化鋁和過量的鹽酸,鹽酸和氯化鋁都能與氨水反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為H++NH3?H2O—NH++H2O、A13++3NH3?H2O—24232Al(OH)3i+3NH4-o(5)電解氧化鋁制取金屬鋁的反應(yīng)方程式為2A12O3——4A1+3O2f,其中氧化產(chǎn)物為氧氣，還原產(chǎn)物為鋁，質(zhì)量之比為(3x32)：(4x27)=8:9。

artrihlt?毆;.Jak購軟SiftI-張比曲嚴(yán)計(jì)舜審J網(wǎng)收」護(hù)J[10分]污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2，另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬的化合物作脫硫劑artrihlt?毆;.Jak購軟SiftI-張比曲嚴(yán)計(jì)舜審J網(wǎng)收」護(hù)J門HnQ,|請回答下列問題：⑴用MnCO3能除去溶液中的A13+和Fe3+,其原因是。(2)已知:25°C、101kPa時(shí),Mn(s)+O2(g)——MnO2(s)AH=-520kJ?mol-i;S(s)+O2(g)一SO2(g)AH=-297kJ?mol-i;Mn(s)+S(s)+2O2(g)一MnSO4(s)AH=-1065kJ?mol-i。SO2與MnO2反應(yīng)生成MnSO4的熱化學(xué)方程式是_。⑶MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2,陽極的電極反應(yīng)式為。MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為_。假設(shè)脫除的SO2只與軟錳礦漿中的MnO2反應(yīng)。按照圖示流程，將am3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)含SO2的體積分?jǐn)?shù)為b%的尾氣通入礦漿，若SO2的脫除率為89.6%,最終得到MnO2的質(zhì)量為ckg,則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時(shí)，所引入的錳元素相當(dāng)于MnO2kg。3.(1)MnCO3消耗溶液中的H+,促進(jìn)A13+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀(2)MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)AH=-248kJ?moH(3)Mn2++2H2O-2e—MnO2；+4H+(4)MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-(5)1500c-87ab2500【解析】(1)MnCO3能消耗溶液中的H+,使A13+、Fe3+的水解平衡不斷正向進(jìn)行,Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氫氧化物沉淀，從而達(dá)到除雜的目的。(2)根據(jù)蓋斯定律，由第三個(gè)熱化學(xué)方程式-第二個(gè)熱化學(xué)方程式-第一個(gè)熱化學(xué)方程式可得:MnO2(s)+SO2(g)—MnSO4(s)AH=-1065kJ?mol-i+297kJ?moH+520kJ?mol-1=-248kJ?mol-1。(3)陽極上發(fā)生氧化反應(yīng):Mn2+-2e-+2H2O—MnO2J+4H+。⑷該原電池放電時(shí),正極上MnO2發(fā)生還原反應(yīng)。⑸根據(jù)3MnSO4+2KMnO4+2H2^=5MnO2；+K2SO4+2H2SO4可知,得到的ckgMnO2中由SO2與軟錳礦漿反應(yīng)及除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時(shí)引入的n(Mn)=n(MnSO4)=晉x；mol,而由MnO2+SO2——MnSO4可知,SO2還原MnO2得到的n(Mn)a°沁竝皿匚0.4abmol,故除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時(shí)引入222.4L?mol-1的n(Mn)=1000cx3mol-0.4abmol,相當(dāng)于MnO的質(zhì)量為(1000cx3mol-0.4abmol)x878752875g?mol"1000g?kg-1=1500c-87必kg。

4.[2017福建高中畢業(yè)班質(zhì)檢,28,14分]將銅鋅合金溶解后與足量KI溶液反應(yīng)(Zn2+不與I-反應(yīng)),生成的I2用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)消耗的Na2S2O3溶液的體積可測算合金中銅的含量。實(shí)驗(yàn)過程如圖所示,回答下列問題:hio2鹽酸4hio2鹽酸4緩沖落臧足話劃溶液瘠灌.薯幻禍槪H2O2的電子式為“溶解”后銅元素的存在形式是(填離子符號)?！爸蠓小钡哪康氖浅ミ^量的H2O2。298K時(shí)，液態(tài)過氧化氫分解，每生成0.01molO2放出熱量1.96kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。⑶用緩沖溶液“調(diào)pH”是為了避免溶液的酸性太強(qiáng)，否則“滴定”時(shí)發(fā)生反應(yīng):S2O?+2H+sj+so2t+h2o。該緩沖溶液是濃度均為0.10moLL-1的CH3COOH和CH3COONH4的混合溶液。25°C時(shí),溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?。[已知：25C時(shí),K(CH3COOH)=a3Kb(NH3?H2O)=1.8x10-5]若100mLNa2S2O3溶液發(fā)生上述反應(yīng),20s后生成的SO2比S多3.2g,則v(Na2S2O3)=mol?L-1?s-1(忽略溶液體積變化的影響)?！俺恋怼辈襟E中有CuI沉淀產(chǎn)生,反應(yīng)的離子方程式為_?！稗D(zhuǎn)化”步驟中,CuI轉(zhuǎn)化為CuSCN,CuSCN吸附I2的傾向比CuI更小，使“滴定”誤差減小。沉淀完全轉(zhuǎn)化后，溶液中哼比5。C(I-)[已知:Ksp(CuI)=1.1x10-12；Ksp(CuSCN)=4.4x10-15]下列情況可能造成測得的銅含量偏高的是(填標(biāo)號)。銅鋅合金中含少量鐵“沉淀”時(shí),I2與I-結(jié)合生成峙碼+卜一：13“轉(zhuǎn)化”后的溶液在空氣中放置太久，沒有及時(shí)滴定“滴定”過程中，往錐形瓶中加入少量蒸餾水4.(1)H:0:4.(1)H:0:0:HCu2+(2)2H2O2(1)—O2(g)+2H2O(l)AH=-196kJ?mol-1⑶①c(CH3COO-)、c(NH+)>c(H+)、c(OH-)[或c(CH3COO-)>c(NH+)>c(H+)>c(OH-)]②0.05(4)2Cu2++4I-—2CuIJ+I2(5)4.0x10-3(6)AC【解析】(1)H2O2是共價(jià)化合物，其電子式為H:0:0:H。溶解后銅元素以Cu2+形式存在。(2)根據(jù)題意,298K時(shí)，液態(tài)過氧化氫分解生成O2的熱化學(xué)方程式為2H2O2(l^2H2O(l)+O2(g)AH=-196kJ?mol-1。⑶①根據(jù)25C時(shí),K(CHCOOH)=K(NH?HO)可知,CH,COONH”溶液呈a3b3234中性，故等濃度的CH3COOH和CH3COONH4的混合溶液呈酸性,則溶液中各離子濃度大小關(guān)系為c(CH3COO-)>c(NH+)>c(H+)>c(OH-)。②由反應(yīng)S2O2-+2H+—SO2f+SJ+H2O可知,每生成

1molSO2和1molS,生成的SO2比S多32g,20s后生成的SO2比S多3.2g,則20s后生成0.1molSO2,參加反應(yīng)的硫代硫酸鈉為0.1mol,故v(Na2S2O3)=0.1mol—0.1L—20s=0.05moLL-W1。(4)Cu2+與I-反應(yīng)生成CuI,反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++4I—2CuIJ+【2。(5)Ksp(CuI)=c(Cu+)?c(I-)=1.1x10-12,Ksp(CuSCN)=c(Cu+)?c(SCN-)=4.4x10-15,則沉淀完全轉(zhuǎn)化后,溶液中￡(SCN4nKspmN)4.你10-154.0x10-3。(6)Fe3+也能與I-反應(yīng)生成打銅鋅合金中含有少量c(I-)Ksp(CuI)1.1x10-122鐵，則會造成測得的銅含量偏高,A項(xiàng)符合題意;沉淀時(shí)生成13,會造成測得的銅含量偏低,B項(xiàng)不符合題意;空氣中的氧氣能氧化I-形成碘單質(zhì),若轉(zhuǎn)化后的溶液在空氣中放置太久，則會造成測得的銅含量偏高,C項(xiàng)符合題意;滴定過程中,往錐形瓶內(nèi)加入少量蒸餾水，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響,D項(xiàng)不符合題意。[14分]氟化鋇可用于制造電機(jī)電刷、光學(xué)玻璃、光導(dǎo)纖維、激光發(fā)生器。以鋇礦粉(主要成分為BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等雜質(zhì))為原料制備氟化鋇的流程如下:BhCI,+2H.0氟化頓沉癥_BhCI,+2H.0氟化頓沉癥謔裱朝化一蔡列操柞刨礦粉誥已知:常溫下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分別是3.4、12.4。(1)濾渣A的化學(xué)式為濾液1加H2O2氧化的過程中主要反應(yīng)的離子方程式為。加20%NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=12.5,得到濾渣C的主要成分是。濾液3加入鹽酸酸化后再經(jīng)、冷卻結(jié)晶、、洗滌、真空干燥等一系列操作后得到BaCl2?2H2O。⑸常溫下，用BaCl2?2H2O配制成0.2molL1水溶液與等濃度的氟化銨溶液反應(yīng)，可得到氟化鋇沉淀。請寫出該反應(yīng)的離子方程。已知Ksp(BaF2)=1.84x10-7，當(dāng)鋇離子完全沉淀時(shí)(即鋇離子濃度三10-5moLL-1),至少需要的氟離子濃度是moLL-1。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字，已知1.84=1.36)⑹已知:Ksp(BaCO3)=2.58x10-9,Ksp(BaSO4)=1.07x10-10o將氯化鋇溶液滴入等物質(zhì)的量濃度的硫酸鈉和碳酸鈉的混合溶液中，當(dāng)BaCO3開始沉淀時(shí)，溶液中也畤=。(結(jié)果保留三位3MO：-)有效數(shù)字)5.(1)SiO2(2)H2O2+2Fe2++2H+一2Fe3++2H2O(3)Mg(OH)2(4)加熱濃縮過濾(5)Ba2++2F-——BaF2J0.136(6)24.11.84x10-710-5【解析】⑴鋇礦粉中SiO2與鹽酸不反應(yīng)，故濾渣A為SiO2o(2)濾液1加H2O2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+—2Fe3++2H2O。(3)根據(jù)已知信息及流程圖可知，加H2O2、調(diào)pH,得到的濾渣B為Fe(OH)3，加20%NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=12.5,得到的濾渣C為Mg(OH)2o(4)濾液3加鹽酸酸化后得到BaCl2和HCl的混合溶液,由該溶液得到BaCl2?1.84x10-710-5K(BaFJ=c(Ba2+).c2(F-),當(dāng)Ba2+完全沉淀時(shí)，至少需要的c(F-)=仲血3=sp2c(Ba2+)mol?L-i=0.136mol?L-i°（6）K（BaSOJvK（BaCOJ,則加入氯化鋇溶液時(shí),S02-先沉淀，當(dāng)BaCO3sp4sp343開始沉淀時(shí),溶液中也韋二^02）c（Ba2+）=%化兀03）=2.5陽0-9-24.1oc（SO：-）C（SO：）.C（Ba2+）心（BaSO4）1.07x10-106.[2016全國卷I,27,15分]元素鉻（Cr）在溶液中主要以Cr3+（藍(lán)紫色）、Cr（OH）-（綠色）、4Cr20：-（橙紅色）、CrO：-（黃色）等形式存在。Cr（OH）3為難溶于水的灰藍(lán)色固體。回答下列問題:2743（1）Cr3+與A13+的化學(xué)性質(zhì)相似。在Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，可觀察到的現(xiàn)象是⑵CrO4-和Cr2O：-在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下，初始濃度為1.0molL1的Na2CrO4溶液中c（Cr2O：-）隨c（H+）的變化如圖所示。用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng).由圖可知,溶液酸性增大,CrO：-的平衡轉(zhuǎn)化率（填“增大”“減小”或“不變”）。根據(jù)A4點(diǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為。升高溫度,溶液中CrO：-的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的AH0（填“大于”“小于”或“等4于”）。（3）在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中Cl-,利用Ag+與CrO：-生成磚紅色沉淀，指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl-恰好沉淀完全（濃度等于1.0x10-5moLL-1）時(shí),溶液中c（Ag+）為mol?L-1，此時(shí)溶液中c（CrO2-）等于mol?L-1。（已知4Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0x10-12和2.0x10-10）。（4）+6價(jià)鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的C^O?-還原成Cr3+，該反應(yīng)的離子方程TOC\o"1-5"\h\z式為。（1）藍(lán)紫色溶液變淺，同時(shí)有灰藍(lán)色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液（2分）（2）①2CrO：-+2H+一Cr°。2-+比0（2分）②增大（1分）1.0x1014（3分）③小于（1分）（3）2.0x10-5（2272分）