2019年高三化學二輪復習 題型專練10 化工流程（含解析）.doc

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題專訓練10 化工流程1. 銻(Sb)及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以輝銻礦(主要成分為Sb2S3，還含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)為原料制備金屬銻的工藝流程如圖所示：已知：浸出液中除含過量鹽酸和SbCl5之外，還含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；常溫下：Ksp(CuS)=1.2710-36，Ksp(PbS)=9.0410-29；溶液中離子濃度小于等于1.010-5molL-1時，認為該離子沉淀完全。（1）濾渣1中除了S之外，還有_（填化學式）。（2）“浸出”時，Sb2S3發(fā)生反應的化學方程式為_。（3）“還原”時，被Sb還原的物質(zhì)為_（填化學式）。（4）常溫下，“除銅、鉛”時，Cu2+和Pb2+均沉淀完全，此時溶液中的c(S2-)不低于_；所加Na2S也不宜過多，其原因為_。（5）“電解”時，被氧化的Sb元素與被還原的Sb元素的質(zhì)量之比為_。（6）一種突破傳統(tǒng)電池設計理念的鎂-銻液態(tài)金屬儲能電池工作原理如圖所示：該電池由于密度的不同，在重力作用下分為三層，工作時中間層熔融鹽的組成不變。充電時，Cl-向_（填“上”或“下”）移動；放電時，正極的電極反應式為_。【答案】 (1). SiO2 (2). Sb2S33SbCl55SbCl33S (3). SbCl5 (4). 9.0410-24 molL-1 (5). 產(chǎn)生H2S等污染性氣體或生成Sb2S3 (6). 32 (7). 下 (8). Mg -2e-Mg2+【解析】（1）二氧化硅與鹽酸不反應；正確答案：SiO2；（2）根據(jù)題給信息，Sb2S3與SbCl5反應生成單質(zhì)硫，浸出液中含有SbCl3；因此反應產(chǎn)生SbCl3和S；正確答案：Sb2S33SbCl55SbCl33S；（3）SbCl5 中+價Sb 被還原到+3價；正確答案：SbCl5；（4）由Ksp(CuS)=1.2710-36，Ksp(PbS)=9.0410-29可知，Ksp(PbS)較大，在保證PbS沉淀的前提下，CuS已經(jīng)沉淀；所以：Ksp(PbS)=9.0410-29=c(Pb2+)c(S2-)=1.010-5c(S2-)；解出c(S2-)=9.0410-24 mol/L；正確答案：9.0410-24；加入過多的Na2S，硫離子與Sb3+形成Sb2S3或者硫離子與氫離子結(jié)合成硫化氫氣體等；正確答案：產(chǎn)生H2S等污染性氣體或生成Sb2S3；（5）+3價Sb被氧化到+5價，還原到0價；根據(jù)電子得失守恒規(guī)律：被氧化的Sb與被還原的Sb的量之比為3:2；正確答案：3:2；（6）根據(jù)電流方向可知：鎂-銻液態(tài)金屬極為正極，液鎂為負極；放電時，氯離子向負極移動，充電時，氯離子向陽極移動，向鎂-銻液態(tài)金屬極方向移動；放電時溶液中的鎂離子得電子變?yōu)榻饘冁V；正極反應： Mg2+2e-Mg；正確答案：下；Mg2+2e-Mg。2. 鎢有“光明使者”的美譽,在自然界中主要以鎢(+6價)酸鹽的形式存在，黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽，化學式常寫成(Fe、Mn)WO4,鎢酸(B)酸性很弱，難溶于水，黑鎢礦傳統(tǒng)冶煉工藝的第一階段是堿熔法，第二階段則是用還原劑還原出金屬鎢?；衔顰、B、C含有同一元素。請回答下列問題：（1）為提高水浸速率，采取的措施為_(寫兩種)。（2）用還原劑還原出金屬鎢。碳和氫氣均可還原化合物C得鎢,用氫氣比用碳更具有優(yōu)點,其理由是_。如果用金屬鋁與化合物C反應,還原出1mol鎢至少需要鋁的質(zhì)量為_。（3）利用“化學蒸氣轉(zhuǎn)移法”提純金屬鎢的反應原理為：W(s)+I2(g)WI2(g) H”、“”或“=”)。（4）寫出黑鎢礦中FeWO4在步驟中反應的化學方程式_。【答案】 (1). 為提高水浸速率， 粉碎、攪拌、升高水溫等中的兩種即可 (2). 氫氣易與產(chǎn)物鎢分離且不產(chǎn)生有毒氣體 (3). 54g (4). 41 (5). C (6). (7). 4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O；【解析】（1）粉碎、攪拌、升溫等方法都可以達到目的；正確答案：粉碎、攪拌、升高水溫等中的兩種即可； (2)氫氣的氧化產(chǎn)物為水，對環(huán)境無危害，且氣體易與固體分離；而碳的氧化產(chǎn)物易產(chǎn)生一氧化碳，對環(huán)境有危害；正確答案：氫氣易與產(chǎn)物鎢分離且不產(chǎn)生有毒氣體； 根據(jù)電子守恒規(guī)律：設消耗金屬鋁xmol,鎢由+6價降到0價。鋁由0價升高到+3價； 3x=61，x=2mol,m(Al)= 227=54g, 正確答案：54g；（3） W(s) + I2(g) WI2(g) H0。 起始量 2 0變化量 220% 220%平衡量 1.6 0.4則平衡時c（I2(g)）c（WI2(g)）=4:1 ；平衡常數(shù)為溫度的函數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，A錯誤；增大反應物的濃度，反應速率加快，但不是成正比關系，B錯誤；該反應為反應前后氣體的總量不變的反應，I2(g)的物質(zhì)的量濃度增大2倍，相當于加壓，平衡不動，平衡時I2(g)的物質(zhì)的量濃度是原平衡的2倍，平衡時WI2(g)的體積分數(shù)保持不變；C正確，D錯誤；正確答案：41 ；C； 碘單質(zhì)受熱易升華，溫度升高，碘固體變?yōu)榈庹魵猓瑥墓腆w中分離；所以溫度T1小于T2； 正確答案：；（4）黑鎢礦在氫氧化鈉、空氣的條件下，高溫發(fā)生反應，+2價鐵變?yōu)?3價（氧化鐵），發(fā)生氧化反應，氧由0價降低到-2價，發(fā)生還原反應，然后根據(jù)電子得失守恒進行配平，正確答案： 4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O；3. 隨著材料科學的發(fā)展，金屬釩及其化合物得到了越來越廣泛的應用，并被譽為“合金的維生素”。為了回收利用含鋼催化劑(V2O5、VOSO4及不溶性雜質(zhì))，科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝。該工藝的主要流程如圖所示:已知:部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性:物質(zhì)V2O5VOSO4NH4VO3(VO2)2SO4溶解性難溶可溶難溶易溶(1)由V2O5冶煉金屬釩采用鋁熱劑法，反應的化學方程式為:_(2)V2O5通常用作為反應2SO2+O22SO3的理想催化劑，其催化的機理可能是加熱時可逆地失去氧的原因，其過程可用兩個化學方程式表示:_、4V+5O22V2O5.(3)反應的目的是_.(4)將濾液1與濾液2混合后用氯酸鉀氧化，氯元素被還原為最低價，其反應的離子方程式為_。(5)反應的沉淀率(又稱沉釩率) 是回收釩的關鍵之一，下圖是反應溫度與沉釩率的關系圖，則控制溫度的方法是_.(6)反應在NH4VO3的焙燒過程中，固體質(zhì)量的減少值(縱坐標) 隨溫度變化的曲線如圖2所示，則其分解過程中_(填字母代號)。A.先分解失去H2O，再分解失去NH3B.先分解失去NH3， 再分解失去H2OC.同時分解失去H2O 和NH3D.同時分解失去H2和N2和H2O(7)全釩電池的電解質(zhì)溶液為VOSO4溶液，電池的工作原理為VO2+V2+2H+VO2+H2O+V3+。電池充電時陽極的電極反應式為_【答案】 (1). 3V2O5+10Al6V+5A12O3 (2). 5SO2+V2O55SO3+2V (3). 將V2O5轉(zhuǎn)化為可溶性的VOSO4 (4). C1O3 -+6VO2+3H2O=6VO2+6H+C1- (5). 將反應容器置于80的水浴中 (6). B (7). VO2+H2O-e- =VO2+2H+【解析】(1)高溫下，用金屬鋁從活潑性比鋁差的金屬氧化物中置換出該金屬，既為鋁熱劑法；正確答案：3V2O5+10Al 6V+5A12O3。 (2)用2SO2+O22SO3反應減去4V+5O22V2O5反應，消去氧氣，即可得到第一個反應的方程式；正確答案：5SO2+V2O55SO3+2V。(3) 根據(jù)題給信息，V2O5 不溶于水，因此在酸性條件下，用亞硫酸鈉把 V2O5還原為可溶性的VOSO4，便于氯酸鉀把VOSO4氧化為(VO2)2SO4；正確答案：將V2O5轉(zhuǎn)化為可溶性的VOSO4 。 (4) 易溶于水VOSO4被氧化為易溶的(VO2)2SO4，而氯酸鉀中氯元素被還原到Cl-；正確答案： C1O3 -+6VO2+3H2O=6VO2+6H+C1-。(5)從圖像中看出，溫度為80時，沉釩率最高，因此可以用水浴加熱進行操作；正確答案：將反應容器置于80的水浴中。 (6)由圖像中曲線變化可知：200時左右時，固體質(zhì)量大約減少17克，應該為氨氣的質(zhì)量；400左右時，固體質(zhì)量大約又減少18克，應該為水的質(zhì)量；所以NH4VO3在焙燒過程中200時左右先失去氨；在400左右再失去水，最終NH4VO3在焙燒發(fā)生分解反應，最終產(chǎn)物為V2O5、NH3和H2O；正確答案：B。(7)充電過程為電解的過程，陽極發(fā)生氧化反應，VO2+中釩為+4價，氧化為+5價的VO2+；正確答案：VO2+H2O-e- =VO2+2H+。4. 二氧化鋯(ZrO2)是最重要的氧離子固體電解質(zhì)，用于制造燃料電池、氧氣含量測定儀等?？捎射営⑸埃ㄖ饕煞譃閆rSiO4，也可表示為ZrO2SiO2；含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2雜質(zhì)）通過如工藝流程法制得。已知：ZrO2具有兩性，高溫與純堿共熔生成可溶于水的Na2ZrO3，與酸反應生成ZrO2+。部分金屬離子在實驗條件下開始沉淀和完全沉淀的pH如下表。金屬離子Fe3+Al3+ZrO2+開始沉淀時pH1.93.36.2沉淀完全時pH3.25.28.0請回答下列問題：（1）已知Zr元素的原子序數(shù)是40，請寫出它在周期表中的位置：_。（2）燒結(jié)時ZrSiO4發(fā)生反應的化學方程式為_；濾渣1的化學式為_。（3）調(diào)節(jié)pH=a時，a的范圍應該是_；用氨水調(diào)節(jié)pH=b時，所發(fā)生反應的離子方程式為_。（4）本題的流程中，一共有三步過濾操作，北中最后一步過濾所得的Zr(OH)4沉淀需要洗滌，證明該沉淀已經(jīng)洗滌干凈的最佳操作方法是：_。（5）工業(yè)上用鋁熱法冶煉鋯，寫出以ZrO2通過鋁熱法制取鋯的化學方程式：_。（6）一種新型燃料電池用摻雜Y2O3的ZrO2晶體作電解質(zhì)在熔融狀態(tài)下傳導O2-，一極通入空氣，另一極通入乙烷，寫出負極的電極反應式：_?！敬鸢浮?(1). 第五周期，B族 (2). ZrSiO4 + 2Na2CO3Na2ZrO3 + Na2SiO3 +2CO2 (3). H2SiO3(或H4SiO4) (4). 5.2pH6.2 (5). ZrO2+ +2NH3H2O + H2OZr(OH)4+2NH4+ (6). 取最后一次洗滌液，(用鹽酸酸化)加入BaCl2溶液，沒有白色沉淀生成，證明沉淀已經(jīng)洗干凈 (7). 3ZrO2 + 4Al3Zr + 2Al2O3 (8). 2C2H628e+ 14O24CO2 +6H2O【解析】已知Zr元素的原子核外電子排布由里往外依次為2、 8 、18、 10、 2，在周期表中的位置為第五周期，B族；正確答案：五周期，B族。（2）ZrSiO4 與Na2CO3固體在高溫下發(fā)生反應，生成Na2ZrO3 、Na2SiO3和CO2氣體；正確答案：ZrSiO4 + 2Na2CO3Na2ZrO3 + Na2SiO3+2CO2。硅酸鈉溶液與過量的稀硫酸反應，生成硅酸或原硅酸沉淀，所以濾渣1為 H2SiO3(或H4SiO4)；正確答案：H2SiO3(或H4SiO4)。（3）用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，目的是使Fe3+ 、 Al3+沉淀完全，以此達到除去兩種離子的目的，根據(jù)圖表信息可知：5.2pH6.2； 根據(jù)流程可知用氨水調(diào)節(jié)pH=b時，溶液中的ZrO2+與氨水反應生成Zr(OH)4沉淀，；離子方程式為ZrO2+ +2NH3H2O + H2OZr(OH)4+2NH4+ ；正確答案：5.2pH6.2 ； ZrO2+ +2NH3H2O+H2OZr(OH)4+2NH4+ 。 （4）ZrOSO4溶液與NH3H2O反應生成Zr(OH)4和硫酸銨溶液，所以Zr(OH)4沉淀上可能附有硫酸銨，因此檢驗硫酸根離子是否存在就可以達到實驗目的；正確答案：取最后一次洗滌液，(用鹽酸酸化)加入BaCl2溶液，沒有白色沉淀生成，證明沉淀已經(jīng)洗干凈。 （5）高溫下，金屬鋁與氧化鋯反應置生成鋯和氧化鋁；正確答案：3ZrO2 + 4Al3Zr + 2Al2O3。（6）乙烷燃料電池，乙烷在負極發(fā)生氧化反應，乙烷被氧化為CO2；正確答案：2C2H628e+ 14O24CO2 +6H2O。點睛：第（6）問中，乙烷的極反應方程式的書寫要注意Y2O3的ZrO2晶體作電解質(zhì)，方程式中要體現(xiàn)出O2-的參與，不是酸性或堿性環(huán)境。5. 含鈷催化劑廢料(含F(xiàn)e3O4、Co2O3、Al2O3、CO及SiO2為原料制取Co3O4的一種工藝流程如下:回答下列問題:（1）CoC2O4中Co的化合價為_。（2）步驟經(jīng)溶解后過濾，濾渣1的主要成分為_(填化學式)，濾液中含有_種陽離子。（3）步驟氧化對Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，反應的離子方程式為_，檢驗其是否已完全氧化自方法是_。（4）步驟國加Na2CO3溶液的目的是_，濾渣2中含有Na2Fe6(S04)4(OH)x，則x=_，濾渣2中_(填“含有”或“不含”Al(OH)3。（5）某工廠用m1kg含鈷催化劑廢料Co2O3的質(zhì)量分數(shù)為35%)制備Co3O4，最終得到產(chǎn)品m2kg,其產(chǎn)率為_(列出算式即可)?！敬鸢浮?(1). +2 (2). SiO2和CaSO4 (3). 6 (4). 6Fe2+6H+ClO3-=6Fe3+Cl-+3H2O (5). 取少量上層清液，向其中滴加K3Fe(CN)6溶液，觀察有無藍色沉淀(或滴入酸性高錳酸鉀溶液，振蕩，觀察溶液紫色是否褪去等合理答案) (6). 調(diào)節(jié)溶液pH以除去Fe3+ (7). 12 (8). 含有 (9). 【解析】（1）草酸根離子C2O42-，所以Co的化合價為+2價；正確答案：+2。（2）加入稀硫酸后，二氧化硅不與酸反應，濾渣為二氧化硅及微溶物硫酸鈣；含鈷催化劑廢料(含F(xiàn)e3O4、Co2O3、Al2O3、CaO及SiO2，加入稀硫酸后，生成硫酸亞鐵溶液、硫酸鐵溶液、硫酸鈷溶液、硫酸鋁溶液；所以，濾液含有：Fe2+ Fe3+ Co3+ Al3+ H+ Ca2+等6種陽離子；濾渣為SiO2、CaSO4。正確答案：SiO2和CaSO4 ； 6 。中含有6種陽離子。（3）氯酸鈉溶液把亞鐵離子氧化為鐵離子，本身還原為氯離子；反應的離子方程式為：. 6Fe2+6H+ClO3-=6Fe3+Cl-+3H2O；檢驗亞鐵離子是否完全氧化為鐵離子方法，加入酸性高錳酸鉀溶液，如果溶液不褪色，氧化完全；正確答案：取少量上層清液，向其中滴加K3Fe(CN)6溶液，觀察有無藍色沉淀(或滴入酸性高錳酸鉀溶液，振蕩，觀察溶液紫色是否褪去等合理答案)。 （4）步驟加Na2CO3溶液的目的是，調(diào)整溶液的pH，使鐵離子變?yōu)槌恋矶?；濾渣2中含有Na2Fe6(S04)4(OH)x，根據(jù)化合價法則：Na元素為+1價、Fe為+3價、S042-為-2價，OH-為-1價，所以x=12；根據(jù)流程圖看出，鋁離子也已經(jīng)沉淀，所以包含Al(OH)3沉淀；正確答案：調(diào)節(jié)溶液pH以除去Fe3+ ； 12 ； 含有。（5）根據(jù)題給信息，鈷元素的量守恒，得到產(chǎn)品的產(chǎn)率為(m22413)(m135%166) 2100%；正確答案：6. 碲(Te)為第VIA元素，其單質(zhì)憑借優(yōu)良的性能成為制作合金添加劑、半導體、光電元件的主體材料，并被廣泛應用于冶金、航空航天、電子等領域?？蓮木珶掋~的陽極泥(主要成分為Cu2Te)中回收碲，（1）“培燒”后,確主要以TeO2形式存在，寫出相應反應的離子方程式:_。（2）為了選擇最佳的培燒工藝進行了溫度和硫酸加入量的條件試驗，結(jié)果如下表所示:溫度/硫酸加入量(理論量倍數(shù))浸出率/%CuTe4501.2577.32.634601.0080.292.811.2589.862.871.5092.317.705001.2559.835.485501.2511.6510.63則實驗中應選擇的條件為_，原因為_。（3）濾渣1在堿浸時發(fā)生的化學方程式為_。（4）工藝（I）中，“還原”時發(fā)生的總的化學方程式為_。（5）由于工藝（I）中“氧化”對溶液和物料條件要求高。有研究者采用工藝（II）獲得磅.則“電積”過程中，陰極的電極反應式為_。（6）工業(yè)生產(chǎn)中，濾渣2經(jīng)硫酸酸浸后得濾液3和濾渣3。濾液3與濾液1合井。進入銅電積系統(tǒng)。該處理措施的優(yōu)點為_。濾渣3中若含Au和Ag，可用_將二者分離。(填字母)A.王水 B.稀硝酸 C.濃氫氧化鈉溶液 D.濃鹽酸【答案】 (1). Cu2Te+4H+2O22+TeO2+2H2O (2). 460，硫酸用量為理論量的1.25倍 (3). 該條件下,銅的浸出率高且碲的損失較低 (4). ToO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O (5). Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O (6). TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH- (7). CuSO4溶液回收利用，提高經(jīng)濟效益 (8). B【解析】（1）Cu2Te在H2SO4條件下，與氧氣在高溫下反應生成TeO2和CuSO4，反應的離子方程式Cu2Te+4H+2O22Cu2+TeO2+2H2O；正確答案：Cu2Te+4H+2O22 Cu2+TeO2+2H2O 。（2）從圖表信息可知：當硫酸的量一定時，溫度升高時，銅的浸出率降低；溫度一定時，銅和Te的浸出率均增大。在460條件下，硫酸用量為理論量的1.25倍的條件下最佳，銅的浸出率高且Te 的損失較?。徽_答案：460，硫酸用量為理論量的1.25倍；該條件下，銅的浸出率高且碲的損失較低。 （3）從流程可知，濾渣1為ToO2，它可與堿反應生成TeO32-；正確答案： ToO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O。（4）從流程圖可知：Na2TeO4被Na2SO3還原為Te，而Na2SO3被氧化為Na2SO4，總反應方程式：Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O；正確答案：Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4 +Te+H2O。（5）根據(jù)反應ToO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O，生成的TeO32-在陰極得電子被還原為Te，極反應方程式為：TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH- ；正確答案：TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。（6）工業(yè)生產(chǎn)中，濾渣2為少量的氫氧化銅固體，經(jīng)硫酸酸浸后得濾液硫酸銅，濾液1中主要成分也為硫酸銅，濾液3與濾液1合并進入銅電積系統(tǒng)，提取金屬銅，有效回收利用了硫酸銅，提高經(jīng)濟效益；正確答案：CuSO4溶液回收利用，提高經(jīng)濟效益。 Au和Ag都與王水反應，與濃氫氧化鈉溶液、.濃鹽酸均不反應；但是Au與稀硝酸不反應而Ag可以反應，所以可以用稀硝酸將二者分離；正確答案： B。7. 以某鉻礦石（主要成分是Cr2O3，含F(xiàn)eO、SiO2等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)Cr2O3的流程如下：已知：Cr2O72+H2O2CrO42+2H+，KspCr(OH)3 =6.41031，lg2 = 0.3（1）步驟中為了提高反應速率應該采取的措施有_、_。（寫2種）（2）焙燒時Cr2O3被氧化成Na2CrO4，配平下面的化學方程式，并用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目： Na2CO3+ Cr2O3+ O2 Na2CrO4 + CO2，_（3）流程中沉淀2為_（填化學式）（4）步驟發(fā)生的反應中Cr2O72和蔗糖（C12H22O11）的物質(zhì)的量之比為_。（5）步驟中為了使Cr3+完全沉淀此時，c(Cr3+)105molL1，pH至少調(diào)至_。（6）濾液3中的主要溶質(zhì)是兩種鹽，化學式為_、_。（7）另一種制取Cr(OH)3的工藝是將NaCrO2溶解后通入CO2得到更為純凈的Cr(OH)3，則NaCrO2溶液與過量CO2反應的離子方程式為_?！敬鸢浮?(1). 適當升溫 (2). 粉碎鉻礦石或攪拌等合理答案 (3). (4). H2SiO3 (5). 8:1 (6). 5.6 (7). (NH4)2SO4 (8). Na2SO4 (9). CrO2 + CO2 +2H2O = Cr(OH)3+ HCO3【解析】（1）步驟中為了提高反應速率應該采取的措施有適當升溫 、粉碎鉻礦石或攪拌等；正確答案： 適當升溫 、粉碎鉻礦石。（2）Cr元素由+3價升高到+6價，氧元素由0價降低到-2價，根據(jù)元素得失電子數(shù)相等規(guī)律，找出最小公倍數(shù)，填系數(shù)最后根據(jù)原子守恒進行其他物質(zhì)的配平。根據(jù)所填系數(shù)，可知該反應共轉(zhuǎn)移電子12e-；單線橋注意是還原劑把電子給了氧化劑；正確答案：（3）二氧化硅與純堿加熱反應生成硅酸鈉，加入稀硫酸后，產(chǎn)生了硅酸沉淀；正確答案：H2SiO3。（4）根據(jù)流程分析看出：設Cr2O72有xmol, C12H22O11有y mol，根據(jù)電子守恒：x2（6-3）=y12（4-0），解之得x：y=8:1；正確答案：8:1。（5）根據(jù)KspCr(OH)3 = c(Cr3+)c3(OH-)=105c3(OH-)=6.41031，c3(OH-)=6.41026mol/L,c(OH-)=4109mol/L, c(H+)=1/410-5mol/L, 已知lg2 = 0.3，pH=6-0.3=5.7；正確答案：5.6或5.7（近似值）（6）整個流程中加入了碳酸鈉、加入了硫酸，經(jīng)過一系列反應后，溶液中剩下鈉離子和硫酸根離子，加入氨水后，剩余銨根離子，因此濾液3中的主要溶質(zhì)是兩種鹽，化學式為(NH4)2SO4 、 Na2SO4 ； 正確答案：NH4)2SO4 、Na2SO4。（7）利用強酸制備弱酸的規(guī)律：NaCrO2溶液與過量CO2反應生成碳酸氫鈉和Cr(OH)3，離子方程式：CrO2 + CO2 +2H2O = Cr(OH)3+ HCO3；正確答案：CrO2 + CO2 +2H2O = Cr(OH)3+ HCO3。8. .次磷酸(H3PO2) 是一種精細磷化工產(chǎn)品，具有較強還原性:（1）H3PO2是一元中強酸，寫出其電離方程式_。（2）H3PO2 及NaH2PO2 均可將溶液中的Ag+還原為銀，從而可用于化學鍍銀。利用H3PO2 進行化學鍍銀反應中，當氧化產(chǎn)物為H3PO4 時，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_.工業(yè)上采用硫鐵礦焙燒去硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考慮其他雜質(zhì))，制取七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O),流程如圖:（3）還原時，試劑X 若選用SO2，則反應后的陰離子是_(填化學式)。（4）從分離出濾渣后的濾液中得到產(chǎn)品，應進行的操作是_、_、過濾、洗滌、干燥。（5）七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O) 在醫(yī)學上常用作補血劑。某課外小組通過以下實驗方法測定某補血劑中亞鐵離子的含量。步驟a: 取10片補血劑樣品除去糖衣、研磨、溶解、過濾，將濾液配成250mL 溶液;步驟b: 取上述溶液25mL 于錐形瓶中，加入少量稀硫酸酸化后，逐漸滴加0.010mol/L 的KMnO4溶液，至恰好完全反應，記錄消耗的KMnO4 溶液的體積(假定藥品中其他成分不與KMnO4 反應)，發(fā)生的反應為:MnO4-+5Fe2+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O;步驟c: 重復“步驟b”23 次，平均消耗KMnO4 溶液20.00mL。步驟a 中配制溶液時需要的玻璃儀器除燒杯、膠頭滴管外，還需要_、_。該補血劑中亞鐵離子的含量為_mg/片?！敬鸢浮?(1). H3PO2H+H2PO2- (2). 4:1 (3). SO42- (4). 蒸發(fā)濃縮 (5). 冷卻結(jié)晶 (6). 玻璃棒 (7). 250 mL 容量瓶 (8). 56【解析】（1）H3PO2是一元中強酸，為弱酸，部分電離出氫離子，其電離方程式：H3PO2H+H2PO2- ；正確答案：H3PO2H+H2PO2- 。（2）Ag+為氧化劑，為xmol, H3PO2為還原劑，為ymol, 根據(jù)電子守恒可知：x1=y（5-1），所以x：y=4:1；正確答案：4:1。（3）試劑X若選用,發(fā)生反應:，則陰離子為；正確答案：SO42- 。（4）濾渣為氫氧化鋁，即，濾液中含有硫酸亞鐵，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,可得到；正確答案：蒸發(fā)濃縮 ；冷卻結(jié)晶。5）配制溶液需要的玻璃儀器除有燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、250mL容量瓶；正確答案：玻璃棒 ；250mL容量瓶。根據(jù)反應關系可知：MnO4-5Fe2+，消耗n(MnO4-)=0.012010-3=210-4mol，25 mL溶液中n(Fe2+)=5210-4=10-3mol, 250mL溶液中n(Fe2+)=10-310=10-2mol,10片補血劑中含有n(Fe2+)=10-2mol, 1片補血劑樣品中n(Fe2+)=10-3mol, m(Fe2+)=10-356=0.056g=56mg；正確答案：56。9. 硫酸鎳晶體（NiSO47H2O）可用于電鍍工業(yè)，可用含鎳廢催化劑為原料來制備。已知某化工廠的含鎳廢催化劑主要含有Ni，還含有Al、Fe的單質(zhì)及其他不溶雜質(zhì)（不溶于酸堿）。某小組通過查閱資料，設計了如下圖所示的制備流程：已知： KspFe(OH)3=4.010-38 ，KspNi(OH)2=1.210-15（1）“堿浸”過程中發(fā)生反應的離子方程式是_。（2）操作a所用到的玻璃儀器有燒杯、_、_；操作c的名稱為_、_、過濾、洗滌。（3）固體是_；加H2O2的目的是（用離子方程式表示）_。（4）調(diào)pH為2-3時所加的酸是_。（5）操作b為調(diào)節(jié)溶液的pH，若經(jīng)過操作b后溶液中c（Ni2）=2molL-1，當鐵離子恰好完全沉淀溶液中c（Fe3）=1.010-5molL-1時，溶液中是否有Ni(OH)2沉淀生成？_（填“是”或“否”）。（6）NiSO47H2O可用于制備鎳氫電池（NiMH），鎳氫電池目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池類型NiMH中的M表示儲氫金屬或合金該電池在放電過程中總反應的化學方程式是NiOOH+MH=Ni(OH)2+M，則NiMH電池充電過程中，陽極的電極反應式為_?！敬鸢浮?(1). 2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2 (2). 漏斗 (3). 玻璃棒 (4). 蒸發(fā)濃縮 (5). 冷卻結(jié)晶 (6). 不溶雜質(zhì) (7). 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O (8). 硫酸（H2SO4） (9). 否 (10). Ni(OH)2 + OH- - e- = NiOOH + H2O【解析】（1）鎳廢樣品中只有金屬鋁與強堿溶液發(fā)生反應生成偏鋁酸鹽和氫氣，離子方程式為：2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2；正確答案：2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2。（2）操作a為過濾，用到玻璃儀器有燒杯、漏斗 、玻璃棒；從溶液中得到硫酸鎳晶體（NiSO47H2O），就需要制成高溫時飽和溶液，然后再蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌；正確答案：漏斗 、玻璃棒；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。（3）鐵、鎳溶于酸，只有雜質(zhì)不溶于酸和堿，所以固體是不溶雜質(zhì)；溶液中存在有亞鐵離子，加入H2O2的目的就是氧化亞鐵離子變?yōu)殍F離子，離子方程式為：2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O；正確答案：不溶雜質(zhì)；2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O。（4）最后要得到NiSO47H2O，為了不引入雜質(zhì)離子，最好加入硫酸調(diào)溶液的pH；正確答案：硫酸（H2SO4）。（5）：已知 KspFe(OH)3=4.010-38 ，KspNi(OH)2=1.210-15；根據(jù)KspFe(OH)3=c(Fe3+)c3(OH-)=1.010-5c3(OH-)=4.010-38, c3(OH-)=4.010-33 molL-1, c(OH-)=1.610-11 molL-1, Ni(OH)2的濃度商QC= c(Ni2+)c2(OH-)=2（1.610-11）2=5.1210-22KspFe(OH)3= 8.010-38，此時Fe3+已經(jīng)沉淀。因此，無法通過調(diào)節(jié)溶液pH制得純凈的ZrO(OH) (7). 5/min (8). 在失重相同的情況下，升溫速率快時，分解所需溫度相對較高（其他合理答案均可，如在相同溫度下，升溫速率高時，失重百分率?。窘馕觥浚?）ZrSiO4與NaOH加熱反應生成Na2ZrO3和Na2SiO3，反應的化學方程式ZrSiO4+4NaOH= ZrSiO4+Na2SiO3+2H2O，正確答案：ZrSiO4+4NaOH=Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O。（2）反應后產(chǎn)生的水溶性物質(zhì)為NaOH和NaSiO3，NaSiO3的主要用途可以做建筑材料的粘合劑（或防火劑等）；正確答案：NaSiO3；粘合劑（或防火劑等）。（3）Na2ZrO3在酸性條件下分解為Na2ZrO，反應的離子方程式為Na2ZrO3+4H+=2Na+ZrO2+2H2O；正確答案：Na2ZrO3+4H+=2Na+ZrO2+2H2O。（4）根據(jù)圖（1）分析可知，ZrO2+濃度越大ZrO2粒徑越大，正確答案：ZrO2+濃度越大ZrO2粒徑越大。 （5）當ZrO2+完全沉淀時，由KspZrO(OH)2=c(ZrO2+)c2 (OH-)=1.010-5c2(OH-)=4.010-26可知c(OH-)=6.3210-11。QcFe(OH)3=(Fe3+)c3(OH-)=0.03(6.3210-11)3=7.5710-33KspFe(OH)3= 8.010-38，此時Fe3+已經(jīng)沉淀。因此，無法通過調(diào)節(jié)溶液pH制得純凈的ZrO(OH) ；正確答案：不能制得純凈的ZrO(OH)。6）通過圖（2）分析可知，如在相同溫度下，升溫速率高時，失重百分率小，因此煅燒時最佳升溫速率為5/min，正確答案：5/min； 在失重相同的情況下，升溫速率快時，分解所需溫度相對較高（其他合理答案均可，如在相同溫度下，升溫速率高時，失重百分率?。?。11. 從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如圖:已知: FeCl3在加熱情況下與水反應生成Fe(OH)3?；卮鹣铝袉栴}:(1)試劑a是_，過量的原因是_。操作I用到的玻璃儀器是_。(2)濾液X、Z中都有同一種溶質(zhì)，請設計實驗驗證該溶質(zhì)的離子:_(3)向佛水中逐滴滴加1mol/L FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該分散系中粒子直徑的范圍是_nm,檢驗溶液中Fe3+存在的試劑是_(填物質(zhì)名稱)，證明Fe存在的現(xiàn)象是_。電子工業(yè)需要用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板，請寫出FeCl3溶被與銅反應的離子方程式:_。(4)若要驗證溶液中不含F(xiàn)e而只含有Fe2+，正確的實驗操作方法及現(xiàn)象是_。(5)硫鐵礦燒渣的主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等，欲測定硫鐵礦燒清中Fe元素的質(zhì)量分數(shù)，稱取ag樣品，充分“酸溶”、“水溶”后過濾，向濾被中加入足量的H2O2，充分反應后加入NaOH溶液至不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得殘留固體bg。計算該樣品中Fe元素的質(zhì)量分數(shù)為_。【答案】 (1). Fe (2). 使氯化鐵/氯化銅完全反應 (3). 燒杯、漏斗、玻璃棒 (4). 取未知液少量，滴加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象；再滴加氯水后,溶液變?yōu)檠t色，證明含有Fe2+，另取未知液少量,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀，證明含有Cl (5). 1100 (6). 硫氰化鉀 (7). 溶液呈血紅色 (8). 2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+ (9). 先加KSCN溶液，無現(xiàn)象，再加氯水，產(chǎn)生血紅色溶液 (10). 100%=100%【解析】(1)通過整個流程可知，最后的產(chǎn)物為氯化鐵晶體，因此工業(yè)廢液中加入過量的鐵粉，除去銅離子，試劑a是鐵粉，鐵粉過量，能夠使氯化鐵全部轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵，氯化銅轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵；操作I為過濾操作，用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒；正確答案：Fe；使氯化鐵/氯化銅完全反應；燒杯、漏斗、玻璃棒。(2)濾液X、Z中都有同一種溶質(zhì)氯化亞鐵，檢驗該物質(zhì)的方法分兩種，一種檢驗亞鐵離子，另外一種檢驗氯離子；亞鐵離子檢驗可用氯水和硫氰化鉀溶液，氯離子檢驗可用稀硝酸和硝酸銀；正確答案：取未知液少量，滴加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象；再滴加氯水后,溶液變?yōu)檠t色，證明含有Fe2+，另取未知液少量,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀，證明含有Cl 。(3)向沸水中逐滴滴加1mol/L FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該分散系為膠體，粒子直徑的范圍是1nm-100 nm之間,檢驗溶液中Fe3+存在的試劑是硫氰化鉀溶液，如果溶液變?yōu)檠t色，證明Fe3+存在；FeCl3溶被與銅反應生成氯化亞鐵和氯化銅，離子方程式: . 2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+；正確答案：1100；硫氰化鉀 ； 溶液呈血紅色； 2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+ 。(4) Fe3+遇到硫氰化鉀溶液變?yōu)檠t色，而Fe2+遇到硫氰化鉀溶液沒現(xiàn)象，再滴加氯水，溶液變?yōu)檠t色，結(jié)論得證，正確答案：先加KSCN溶液，無現(xiàn)象，再加氯水，產(chǎn)生血紅色溶液。(5)稱取硫鐵礦燒渣ag樣品，充分“酸溶”、“水溶”后過濾，向濾被中加入足量的H2O2充分反應后把亞鐵離子氧化為鐵離子，加入NaOH溶液至不再繼續(xù)產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得殘留固體氧化鐵為bg；根據(jù)鐵元素守恒規(guī)律：樣品中的鐵元素質(zhì)量等于氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量，氧化鐵中鐵元素質(zhì)量為b562/160=0.7bg, 該樣品中Fe元素的質(zhì)量分數(shù)為0.7b/a100%；正確答案：0.7b/a100%。12. 馬日夫鹽（Mn(H2PO4)2）是一種白色晶體，易溶于水，常用于機械設備的磷化處理。以軟錳礦（主要成分為MnO2，還含有少量的Fe2O3、FeO和Al2O3）為原料制備馬日夫鹽的流程如下：（1）粉碎軟錳礦制成礦漿的目的是_，葡萄糖（C6H12O6）與MnO2反應時，產(chǎn)物為MnSO4、CO2和H2O，該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_。（2）用H2O2溶液“氧化”時發(fā)生反應的離子方程式為_。（3）已知幾種金屬離子的氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示、“調(diào)pH并過濾”時，應調(diào)整的pH范圍為_，濾渣1的主要成分為_（填化學式）。金屬離子開始沉淀的pH完全沉淀的pHFe3+1.83.2Al3+3.05.0Fe2+5.88.8Mn2+7.89.8（4）加入磷酸后發(fā)生反應的化學方程式為_。（5）某工廠用上述流程制備馬日夫鹽，已知軟錳礦中MnO2的含量為87%，整個流程中錳元素的損耗率為9%，則1t該軟錳礦可制得馬日夫鹽_t?！敬鸢浮?(1). 增大反應物接觸面積，加快反應速率，提高原料利用率 (2). 12:1 (3). 2Fe3H2O22H2Fe32H2O (4). 5.07.8 (5). Fe(OH)3和Al(OH)3 (6). MnCO32H3PO4Mn(H2PO4)2 CO2H2O (7). 2.59（或2.5935）【解析】（1）粉碎軟錳礦制成礦漿的目的是增大反應物接觸面積，加快反應速率，提高原料利用率； 由葡萄糖（C6H12O6）與MnO2反應時，產(chǎn)物為MnSO4、CO2和H2O可知：葡萄糖做還原劑，MnO2做氧化劑；根據(jù)電子守恒：設MnO2為xmol, （C6H12O6）ymol，2x=y（4-0）6；x/y=12:1,正確答案：增大反應物接觸面積，加快反應速率，提高原料利用率；12:1。（2）反應中的亞鐵離子在酸性條件下被雙氧水氧化為鐵離子，離子方程式為2Fe2H2O22H2Fe32H2O；正確答案：2Fe2H2O22H2Fe32H2O。 （3）“調(diào)pH并過濾”時，主要除去鐵離子和鋁離子，變?yōu)槌恋矶?，根?jù)表中數(shù)據(jù)可知應調(diào)整的pH范圍為5.0-7.8，得到的沉淀（濾渣1）為Fe(OH)3和Al(OH)3 ；正確答案：5.0-7.8 ；Fe(OH)3和Al(OH)3。（4）沉錳過程中形成碳酸錳沉淀，再加入磷酸，碳酸錳變?yōu)轳R日夫鹽，反應的化學方程式為MnCO32H3PO4Mn(H2PO4)2 CO2H2O ；正確答案：MnCO32H3PO4Mn(H2PO4)2 CO2H2O。（5）根據(jù)錳元素的量守恒規(guī)律：1t該軟錳礦含有錳元素的量為：110687%（1-9%）87=0.0091106mol, 馬日夫鹽Mn(H2PO4)2的量為0.0091106mol,質(zhì)量為0.0.0091106249=2.26106g=2.26t；正確答案：2.26。13. NaClO2是一種漂白、消毒劑,廣泛應用于紙漿、棉紡等物質(zhì)漂白。一種制備NaClO2粗產(chǎn)品的工藝流程如下圖所示：已知:純凈的ClO2因易分解而發(fā)生爆炸。NaClO2飽和溶液在低于38時析出NaClO23H2O晶體;高于38時析出NaClO2晶體;高于60時NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。試回答下列問題：（1）向發(fā)生器中鼓入足量空氣,其目的是_(選填序號)。a.將SO2氧化成SO3,以增強酸性b.稀釋CO2氣體,以防止發(fā)生爆炸c.將發(fā)生器中氣體全部吹出,以減少CO2損失（2）吸收塔中反應的離子方程式為_（3）CO2發(fā)生器中反應的化學方程式為_（4）從吸收塔中可獲得 NaClO2溶液,從NaClO2溶液到NaCO2產(chǎn)品,經(jīng)過的操作步驟依次為:_下減壓蒸發(fā)結(jié)晶;_；洗滌;低溫干燥,得到成品。（5）“電解”中陽極的電極反應式是_，陰極反應的主要產(chǎn)物是_?！敬鸢浮?(1). bc (2). 2ClO2H2O22OH = 2ClO2O22H2O (3). 2NaClO3SO2H2SO4 = 2ClO22NaHSO4 (4). 3860 (5). 過濾 (6). 2Cl2e = Cl2 (7). ClO2（或NaClO2）【解析】（1）通過流程過程可以看出，向發(fā)生器中鼓入足量空氣，其目的是稀釋CO2氣體，以防止發(fā)生爆炸；將發(fā)生器中氣體全部吹出，以減少CO2損失；發(fā)生器中已經(jīng)加入硫酸了，酸性已經(jīng)增強，所以將SO2氧化成SO3，以增強酸性是錯誤的；正確選項bc。（2）ClO2與H2O2在堿性環(huán)境下，生成NaClO2，H2O2在該反應中做還原劑，被氧化為氧氣，反應的離子方程式為2ClO2H2O22OH = 2ClO2O22H2O；正確答案：2