工藝流程模擬題詳解版

1、工藝流程題1某廢渣中含有 Al 2O3和Cr203(三氧化二鉻)，再次回收利用工藝流程如下。1 50曲斗 56AUOHlj * A12Oj回答下列問題：(1) 濾液1中陰離子為 CrO42-和AlO 2-，X的電子式是 。寫出濾液1與過量氣體 X反應生成 AI(OH) 3的離子方程式：。(2) 熔燒”中反應之一是 4Na2CO3+ 2Cr2O3+ 3O2 =4Na2CrO4+ 4X，該反應中被氧化的物質是(填化學式)；若該反應轉移 6mol電子，則生成 mol Na2CrO4。(3) 還原”中加入適量稀硫酸，調節(jié)pH=5，氧化產物為SO42-。寫出離子方程式(4) 已知該廢料中含鉻元素質量分數(shù)

2、為a%，wt這樣廢料經上述流程提取mkgC2O3。則該廢料中鉻元素回收率為 (用代數(shù)式表示)。(已知回收率等于實際回收質量與理論質量之比)*« B O CK o 【答案】(1) ' F i "AIO2-+CO2+2H2O=AI(OH) 3 J +HCO- Cr2O32(3) 8CrO 42-+3S2O32-+34H +=6SO42-+8Cr3+17H 2O13m 100%190a【解析】Al?2O3與Na2CO3反應生成 NaAIO2和X氣體CO2, Cr2O3與Na2CO3反應生成 Na2CrO4 和 X 氣體 CO2，發(fā)生的反應為：4Na2CO3+?2C2O3+

3、?3O2 =4Na2CrO4+?4CO2,過濾得濾液1中陰離子為CrO42-和AlO 2-,通入CO2 ,得到Al(OH)? 3,離子方程 式:AlO 2-+CO2+2H2O=Al(OH) 3 J +HCO-。濾液2中CrO42-,還原” ”加入適量稀硫酸，調節(jié) pH=5，發(fā)生反應：8CrO42-+3S2O32-+34H+=6SO42-+8Cr3+17H2O，加氨水反應后得到 Cr(OH) 3,9 «« 4 0 'K C K" 0" 加熱分解得C2O3。(1)濾液1中陰離子為CrO 42-和AlO 2-, X是CO電子式是*""

4、;"。 濾液1主要成分為NaAIO2，與過量氣體X反應生成 Al(OH)? 3的離子方程式AlO 2+CO2+2H2O=Al(OH) 3 J +HCO-。(2)"熔燒”中反應之一是 4Na2CO3+?2Cr2O3+?3O2 =4Na2CrO4+?4X，鉻元素由+3價升高為+6價，該反應中被氧化的物質是Cr2O3；由方程式每生成4molNa2CrO4,轉移12mol電子，若該反應轉移 6mol電子，則生成2mol?Na2CrO4°( 3)還 原”中加入適量稀硫酸，調節(jié)pH=5 ,氧化產物為SO42-。離子方程式52冥28CrO42-+3S2O32-+34H+=6SO

5、42-+8Cr3+17H2Oo (4)mkgC“O3中含鉻 mkg" 汁.；：，該廢 料中含鉻元素質量分數(shù)為a%, wt這樣廢料中含鉻1000wkgxa%,則該廢料中鉻元素回收率十 16X3為 X1OO%= 13m100%。190a2. 高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種極強的氧化劑，常應用于飲用水處理，其工業(yè)制備方法如圖所示:NaOHKKOHtfefilKOH乙詳落液ch 丄丄11啟應1 反血11沉住；iS *L?純品廢液(1) 高鐵酸鉀中鐵元素的化合價是 價。(2) 反應I的目的是。(3) 反應II的離子方程式為 。洗滌粗品時選用乙醇而不用水的理由是 。(5) 己知生成高鐵酸鉀的反應

6、為Na2FeO4+2KOHK2FeO4 J +2NaOH請你解釋加入飽和KOH溶液能生成高鐵酸鉀的理由是 。(6) 為了提高生活用水的衛(wèi)生標準，自來水廠常使用高鐵酸鉀(K2FeO4)進行消毒、凈化以及改善水質，其消毒原理是 。(7) 可用亞鉻酸鹽滴定法測定高鐵酸鉀含量，滴定時有關反應的離子方程式為： FeO42-+CrO 2-+2H 2O=?CrO 42-+Fe(OH) 3 J +0H 2CrO42-+2H +=CrO 72-+H 2O CrO72-+6Fe2+14H+=?2Cr3+6Fe3+7H2O現(xiàn)稱取高鐵酸鉀樣品溶于適量NaOH溶液中，加入稍過量的 NaCrO2,充分反應后過濾，濾液在2

7、50mL容量瓶中定容。每次取加入稀硫酸酸化， 用L-1的FeSOq標準溶液滴定，三次 滴定消耗標準溶液的平均體積為。則上述樣品中K2FeO4的質量分數(shù)為 。【答案】(1)+6生成氧化劑NaCIO(3) 2Fe3+3ClO -+l0OH -=2FeO42-+3Cl-+5H2O(4) 減少高鐵酸鉀的損失K2FeO4的溶解度小于 Na2FeO4的溶解度，增大 K+濃度，平衡向正反應方向移動，促 進K2FeO4晶體析出(6) 高鐵酸鉀具有強氧化性，能殺菌消毒，在水中被還原生成Fe(OH)3膠體、有吸附性起凈水作用(7) % %)【解析】反應I為：2NaOH+Cl 2 NaCl+NaClO+H2O，由濕

8、法制備信息，可知反應n： 3CIO-+10 OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O,調節(jié)溶液 pH，使溶液 Fe3+、FeO42-轉化為沉 淀，加入KOH溶液溶解，過濾除去氫氧化鐵，再加入飽和KOH溶液可以增大 K+濃度，促進K2FeO4晶體析出。(1)高鐵酸鉀K2FeO4中K的化合價為+1價，O的化合價為-2價，根據(jù) 正負化合價的代數(shù)和為 0,鐵元素的化合價為+6價；(2)反應I是氯氣與氫氧化鈉反應生成氯 化鈉、次氯酸鈉與水，反應方程式為2NaOH+Cl 2 NaCl+NaClO+H2O，目的是生成氧化劑NaClO ; (3)由濕法制備信息，可知堿性條件下，CIO-與Fe3+

9、反應得到FeO42-, ClO-被還原為Cl-，離子方程式為 3ClO-+10 OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O;高鐵酸鉀 K2FeO4易溶于水， 難溶于水有機溶劑，因此洗滌粗品時選用乙醇而不用水可以減少高鐵酸鉀的損失；K 2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的溶解度，增大 K+濃度，平衡向正反應方向移動，促進©FeO4晶體析出，因此加入飽和 KOH溶液能生成高鐵酸鉀；(6)高鐵酸鉀具有很強的氧化性，能殺菌消 毒，在水中被還原生成 Fe(OH) 3膠體，有吸附性，可以吸附水中的吸附物質，自來水廠常使 用高鐵酸鉀(K2FeO4)進行消毒、凈化以及改善水質；(7)根

10、據(jù)反應，可得關系2FeO42-2CrO42-Cr2O72-6Fe2+, FeS04 的物質的量為?L-1 XX10-3L= X10-3mol，所以 K2FeO4 的物質的1-xxio-3xi98g=，所以樣品中3K2FeO4的質量分數(shù)為0.132g 250 y 252.084gx100%=%。1量為一xxi0-3mol，進而求得其質量為33. Cu2O是一種幾乎不溶于水的氧化物，在涂料、玻璃等領域應用非常廣泛。一種以硫 化銅礦石 洽CuFe&、Cu2S等)為原料制取CU2O的工藝流程如下：(1) 硫酸化焙燒”時：硫化銅礦需粉碎的目的是 :CuS與O2反應生成CuSO4等物質的化學方程式

11、為 ;加入Na2SO4的作用除減小物料間黏結外，另一主要作用是。(2) 浸取”時為提高銅的浸取率，除需控制硫酸的濃度外，還需控制 (至少列舉兩點)。(3) 制備”時，溶液的pH與CU2O的產率關系如右圖所示。八肅*-也g 9: 口 在100 C時，發(fā)生反應的離子方程式為 圖中在4<pH<5時，pH越小產率越低且產品中雜質Cu的含量越高，是因為?！敬鸢浮?1)提高硫化銅礦的利用率2CU2S+5O2愛2CuSO4+2CuO 提高焙燒產物中CuSO4比例 浸取溫度、浸取時間、液固物質的量之比、焙燒產物顆粒的直徑等(3) 2Cu2+3SO32-土' CU2OJ +SO2-+2SO2

12、f(4) pH越小時Cu2O越易與H+發(fā)生反應，生成 Cu和Cu2+【解析】(1)硫酸化焙燒”時：硫化銅礦需粉碎的目的是增大接觸面積，提高硫化銅礦的利用率；CuS與O2反應生成CuSO4等物質的化學方程式為2CU2S+5O22CuSO4+2CuO ;加入Na2SO4的作用除減小物料間黏結外，另一主要作用是增大SO2濃度，提高焙燒產物中CuSO4比例；(2)浸取”時為提高銅的浸取率，除需控制硫酸的濃度外，還需控制浸取溫度、浸取時間、液固物質的量之比、焙燒產物顆粒的直徑等；在100c時，Cu2+還原成CU2O, SO32氧化成SO42，發(fā)生反應的離子方程式為 2Cu2+3SO32-翌5 CU2OJ

13、 +SO2-+2SO2f :圖中在4<pH<5時，pH越小產率越低且產品中 雜質Cu的含量越高，是因為 pH越小時CU2O越易與H+發(fā)生反應，生成 Cu和Cu2+。4. Nal用作制備無機和有機碘化物的原料，也用于醫(yī)藥和照相等，工業(yè)利用碘、氫氧化 鈉和鐵屑為原料可生產 Nal，其生產流程如下圖。10%NaOH ( *4過”卿碘元素在周期表中的位置為 。(2) 反應的離子方程式為 。(3) 反應加入過量鐵屑的目的是 ,過濾所得固體1中除剩余鐵屑外,還有紅褐色固體，則加入鐵屑時發(fā)生反應的化學方程式為 。(4) 溶液2中除含有H+外，一定還含有的陽離子是 ;試設計實驗驗證溶液2中該金屬陽

14、離子的存在： 。(5) 溶液2經一系列轉化可以得到草酸亞鐵晶體(FeC2O4 2H2O，相對分子質量180),稱取g草酸亞鐵晶體，用熱重法對其進行熱分解(隔絕空氣加熱)，得到剩余固體的質量隨溫度變化的曲線如右圖所示： 分析圖中數(shù)據(jù)，根據(jù)信息寫出過程I發(fā)生的化學方程式： 300 C時剩余固體只含一種成分且是鐵的氧化物，寫出過程II發(fā)生的化學方程式:【答案】第五周期第VIIA族(2)3l2+6OH-5+IO3-+3H2O(3)將 NalO3完全轉化為 Nal 2Fe+3H2O+ NaIO 3=NaI+2Fe(OH) 3 JFe2+取少量溶液2加入酸性高錳酸鉀溶液，若溶液褪色，則含2加入K3Fe(C

15、N)6溶液，若有藍色沉淀生成，則含F(xiàn)e2+Fe2+;或取少量溶液 FeC2O4 2H?FeGO4?+2H2O2 FeC2O4 2H?FeO+CO2 T +CO件 2H2O【解析】由流程可知，在加熱條件下碘與氫氧化鈉溶液反應生成了碘化鈉和碘酸鈉的混 合液，加入鐵粉把碘酸鈉還原為碘化鈉，過濾后，將濾液蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾得到產 品。固體1是氫氧化鐵和剩余的鐵粉，氫氧化鐵被稀硫酸溶解后生成硫酸鐵溶液，硫酸鐵可以被鐵粉還原為硫酸亞鐵。(1)碘元素在周期表中的位置為第五周期第VIIA族。(2)反應的離子方程式為 3I2+6OH-5I-+IO 3-+3H 20。(3)反應加入過量鐵屑的目的是將NalO

16、3完全轉化為Nal，過濾所得固體1中除剩余鐵屑外，還有紅褐色固體，該紅褐色固體是氫氧 化鐵，則加入鐵屑時發(fā)生反應的化學方程式為2Fe+3H2O+ NalO3=Nal+2Fe(OH) 3J。(4)溶液2中除含有H+外，一定還含有的陽離子是Fe2+，因為Fe3+的氧化性比H+強且鐵粉無剩余，所以還可能含有 Fe3+,;設計實驗驗證溶液 2中Fe2+的存在時，要考慮 Fe3+的干擾，所以可 以取少量溶液 2加入酸性高錳酸鉀溶液，若溶液褪色，則含F(xiàn)0;或取少量溶液 2加入K3Fe(CN)6溶液，若有藍色沉淀生成，則含F(xiàn)e2+。(5)由題中信息可知，g草酸亞鐵晶體的物質的量為，草酸亞鐵晶體中n(Fe)=

17、，鐵元素質量為56g/mol >=，結晶水的物質的量為，結晶水的質量為18mol=。分析圖中數(shù)據(jù)，過程I固體質量變?yōu)椋赃@個過程中失去了全部結晶水，所以過程I發(fā)生反應的化學方程式為FeC2O4 2H2O FeC2O4+2H2O。300C時剩余固體只含一種成分且是鐵的氧化物，由圖可知其質量為，其中鐵元 素的質量為，所以氧元素的質量為，求出n(O)= , n(Fe): n(O)=1:1，所以該氧化物為FeO, 依據(jù)質量守恒定律可以寫出過程II發(fā)生反應的化學方程式：FeC2O4 2H2OFeO+CO2f +CO件 2H2O。5 .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

18、分為 FeOCr2O3,還含有硅、鋁等雜質。制備流程如圖所示：回答下列問題:咼溫(1) 步驟的主要反應為：FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+NaNO2,上述反應配平后 FeOCr2O3與NaNO3的系數(shù)比為 。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是 。(2) 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。(3) 步驟調濾液2的pH使之變(填 大”或 小”),原因是(用離子方程式表示)。(4) 有關物質的溶解度如圖所示。向濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到 (填標號)得到的K262O7固體產品最

19、多。. 80Cb. 60Cc. 40Cd. 10C步驟的反應類型是?！敬鸢浮?1) 2 : 7陶瓷在高溫下會與 Na2CO3反應(2) Fe Al (OH) 3(3) 小 2CrO42-+2H+ _- Cr2O72-+H2O(4) d 復分解反應【解析】(1)FeO Cr2O3是還原劑，氧化產物為 Na2CrO4和Fe2O3,每摩轉移7 mol電子， 而NaNO3是氧化劑，還原產物為NaNO2,每摩轉移 2 mol電子，根據(jù)電子守恒可知，F(xiàn)FeO Cr2O3和NaNO3的系數(shù)比為2 : 7;陶瓷在高溫下會與 Na2CO3反應，則熔融時不能使用 陶瓷容器；(2)熔塊中氧化鐵不溶于水，過濾后進入濾

20、渣1，則濾渣1中含量最多的金屬元素 是鐵；濾渣2的含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子、鉻酸根離子，調節(jié)pH并過濾后得到濾渣2為氫氧化鋁及含硅雜質。調濾液2的pH目的是提高溶液的酸性，pH變??；使2CrO42+2H+ ：Cr2O72 +H 2O平衡正向移動，提高重鉻酸根離子濃度，有利于K2Cr2O7固體析出。(4)由圖示可知，在10 C左右時，得到得到 K2Cr2O7固體最多；發(fā)生復分解反應。.工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產堿式硫酸鐵Fe(OH)SO4工藝流程 如下：過董注秋膚 NaHCO-NaNO:I JIIaQTIIOI甘詞捲 年息11 |_減莊薫刻冷奩Im丸喊蛛 1已知：部分陽離

21、子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下表：沉淀物Fe(OH) 3Fe(OH)2Al(OH) 3開始沉淀完全沉淀回答下列問題：(1) 反應I溶液中存在的金屬陽離子有 。(2) 加入少量NaHCO3的目的是調節(jié)pH，使溶液中的 (填“龜”、“ F時”或“ Al十”沉淀。該工藝流程中 攪拌”的作用是。(3) 反應n的離子方程式為 。在實際生產中， 反應n常同時通入。2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在反應中均作 。若參與反應的O2有L(標準狀況)，則相當于節(jié)約 NaNO2的物質的量為 。(4) 堿式硫酸鐵溶于水后產生的Fe(OH)2+離子，可部分水解生成Fez(OH) 42-聚合離子。該水解反

22、應的離子方程式為 。(5) 在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應制備堿式硫酸鐵。 根據(jù)我國質量標準，產品中不得含有 Fe2+及NO3一。為檢驗所得產品中是否含有Fe2+,應使用的試劑為(填字母)。A.氯水 B. KSCN溶液 C. NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液【答案】(1)Fe2+、Al3+(2) Al 3+ 加快反應速率(或使反應物充分接觸)(3) Fe2+ + NO2_ + 2H + = Fe3 + + NOT + 出0 氧化劑 2mol(4) 2Fe(OH) 2 + + 2出0 -= Fe2(OH) 42+ + 2H +D【解析】廢鐵屑中含少量氧化鋁、氧化鐵等，將過量廢鐵

23、屑加入稀硫酸中，發(fā)生反應 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 f、Al 2O3+3H2SO4=AI 2(SO4)3 +3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3 +3H2O、 Fe2(SO4)3 +Fe=3FeSO4，然后反應I中加入NaHCO3并攪拌，調節(jié)溶液的pH，發(fā)生反應 Al3+ 一+3HCO3 =AI(OH) 3J +3COf，濾渣中成分是 AI(OH) 3，過濾得到硫酸亞鐵，向硫酸亞鐵溶液中加入稀硫酸和 NaNO2,酸性條件下，NaNO2和FeSO4發(fā)生氧化還原反應生成鐵離子、 NO,將溶液蒸發(fā)濃縮、過濾得到堿式硫酸鐵。(1)反應I溶液中存在的金屬陽離子有Fe2+、A|

24、3+ ; (2)根據(jù)氫氧化物沉淀需要的 pH知，在pH在之間將鋁離子轉化為 AI(OH) 3沉淀，而亞 鐵離子不能生成沉淀，加入少量NaHCO3的目的是調節(jié) pH，使溶液中的 Al3+ ;該工藝流程中 攪拌”的作用是：加快反應速率 (或使反應物充分接觸)；(3)酸性條件下，亞硝酸鈉具 有氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，自身被還原生成 NQ所以反應n中加入 NaNO的目的是氧化 Fe2+,發(fā)生反應的離子方程式為2H +Fej +NO一=Fe3+ +NCf +H2Q在實際生產中，反應n常同時通入 Q以減少NaNO的用量，若參與反應的 Q有(標準狀況)，反應過程中提供 電子相等，則相當于節(jié)約NaN

25、O的物質的量= mol 1) x 4/1=2mol; (4)堿式硫酸鐵溶于水后產生的Fe(OH)2+離子，可部分水解生成 Fe2(OH)42一聚合離子，該水解反應的離子方程式為 2Fe(OH) 2+ + 2H2O Fe2(OH) 42+ + 2H + ; (5)亞鐵離子具有還原性，能被強氧化劑氧化生成鐵離子，反應過程中顏色變化明顯的效果最佳，A .氯水為黃綠色，Cl2將亞鐵離子氧化為鐵離子，溶液呈黃色，顏色變化不明顯，故A不選；B . KSCN溶液和亞鐵離子不反應，沒有顏色變化，故 B不選；C. NaOH溶液和亞鐵離子反應生成白色沉淀，鐵離子和氫 氧根離子反應生成紅褐色沉淀，掩蓋氫氧化亞鐵顏色

26、，故C不選；D .酸性KMnO 4溶液呈紫色，亞鐵離子能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色，現(xiàn)象明顯，故D選。匸業(yè)碗股鋰址濁酒(1)實驗室中在右圖所示裝置中進行碳化反應:溫度不宜過高的原因是7由工業(yè)級碳酸鋰(含有少量碳酸鎂等雜質)制備高純碳酸鋰。實驗過程如下： 碳化反應的主要反應離子方程式為 碳化時溫度需控制在30 C，可采取的措施是O用CO2調pH為89，其目的是 。(3)已知在不同溫度下蒸發(fā)分解碳酸鋰的產率與溶解度關系如圖:1.81.0g 1.4耗 1* 0.80.6X0ot 2>otr 40tr boD aot loot?Aft co90C以下，隨溫度升高，碳酸鋰產率升

27、高的原因可能是 。(4) 請補充完整由濾液制備高純碳酸鋰的實驗方案：取濾液放置于燒杯中?！敬鸢浮?CO2 +Li2CO3 +H2O=2Li + +2HCO3-給三頸燒瓶水浴加熱二氧化碳溶解度降低且部分碳酸氫鋰分解(2) 使少量的碳酸鋰和氫氧化鋰轉化為碳酸氫鋰，減少損失(3) 碳酸氫鋰分解隨溫度升高而完全，碳酸鋰溶解度隨溫度升高而減小在90C下蒸發(fā)至出現(xiàn)大量晶體，趁熱過濾，熱水洗滌23次，干燥【解析】(1)向碳酸鋰懸濁液中通入 CO的主要反應含主要物質碳酸鋰與CO反應生成碳酸氫鋰，其離子方程式為：CO2 +Li 2CO3 +H2O=2Li + +2HCO3-;控制比較穩(wěn)定的溫度時，一般采取水浴加

28、熱法，即給三頸燒瓶水浴加熱至水溫為30 C止，溫度過高不利于二氧化碳的溶解參與反應，同時碳酸氫鋰也易受熱分解；(2)在加NaOH除鎂后的存在少量的碳酸鋰和 氫氧化鋰，用 CO2調pH為89，其目的是使少量的碳酸鋰和氫氧化鋰轉化為碳酸氫鋰， 減少損失；(3)由蒸發(fā)分解碳酸鋰的產率與溶解度關系可以看到溫度升高碳酸鋰溶解度下降， 而溫度升高碳酸氫鋰也易分解生成碳酸鋰，兩個因素共同促進了隨溫度升高，碳酸鋰產率的升高；(4)因碳酸鋰溶解度隨溫度的升高而降低，要制備高純碳酸鋰，可取濾液放置于燒杯 中在90C下蒸發(fā)至出現(xiàn)大量晶體，趁熱過濾，熱水洗滌23次，干燥即可。&某工業(yè)廢料中主要含有 AI26

29、CcpO?CoO少量Fe3。等金屬氧化物(Co20?CoO不與強 堿反應).實驗室科技人員欲將之分離并制備相關物質，設計流程如下：L恥住璉JU業(yè)上也紅觸邑KCIO. KOH小迄連Vm喝氏Oj(1) 過程I中的操作名稱是寫出過程I發(fā)生反應的化學方程式(2) 溶液a中含有金屬離子有 .(3) 溶液a中逸出的黃綠色氣體是氯氣，下列說法不正確的是_ 氯氣是有漂白性的酸性氣體 液氯和氯水均為液體，且都含有氯分子 將氯氣通入堿液時，氯氣既是氧化劑，又是還原劑 次氯酸見光易分解，說明次氯酸是弱酸 向氯水中滴硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，說明氯水中含CI 一(4) 寫出過程n發(fā)生反應的離子方程式： 高鐵電池的總

30、反應為：3Zn+2K2FeQ+8H2=L 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH充電則充電時陽極反應式為 .(5)Co可以形成CoCO?2H20(M為183g/mol)，該晶體在空氣中加熱，在不同溫度下分別 得到一種固體物質，其質量如表：溫度范圍(c)固體質量(g)150 - 210290 - 320890 - 920經測定，210C290C過程中，產生的氣體只有CO,則此過程發(fā)生的化學反應方程式為：.【答案】過濾 Al2O3+2NaOHF2NaAIO 2+H2O(2) Co2+、Fe3+(3)、(4) 2Fe(OH) 3+3CIO +4OH 2FeO2+5H 2O+3CI 一 Fe(O

31、H)3 3e+5OH FeQ2 +4H2O(5) 3CoC2O4+2O2 CO3O4+6CO2【解析】試題分析：本題以含有AI2O3、Co2O3?CoO、少量Fe3O4等金屬氧化物的工業(yè)廢 料為原料進行物質的分離和制備為載體，考查工業(yè)流程的分析、Cl 2的性質、二次電池電極反應式的書寫、熱重分析的計算。廢料樣品中加入足量的NaOH溶液，其中Al 2O3發(fā)生反應而溶解，Co2O3?CoO、Fe3O4不溶，過程I為過濾操作，得到的濾渣中主要含 Co2O3?CoO、Fe3O4;濾渣中加入足量 HCI，由流程知，Co2O3?CoO與HCI反應生成 C0CI2 和Cl2(黃綠色氣體),反應的方程式為 C

32、o2O3?CoO+8HCI=3CoCI 2+CI2T +4HO,通過此反應說 明Co2O3?CoO具有強氧化性(氧化性比CI2強)，在此過程中Fe3O4也發(fā)生反應轉化成 FeCl3, 溶液a中的溶質為 C0CI2、FeCl3和HCI ;將溶液a的pH調至8產生紅褐色沉淀，F(xiàn)eCl3轉 化成Fe(OH)3沉淀而分離出來，此時得到的濾液的主要成分為CoCl2；過程II用Fe(OH)3與KCIO、KOH反應制備K2FeO4，此反應中Fe(OH)3被氧化成FeO42-, CIO-被還原成CI-，反 應的化學方程式為 3KCIO+2Fe(OH) 3+4KOH=2K 2FeO4+3KCI+5H 2O;濾液

33、中加入 Na2CO3 產 生CoCO3沉淀，CoCO3在高溫下分解產生 CoO 0 (1)過程I的操作是過濾。過程I中Al 2O3與NaOH反應的方程式為 Al 2O3+2NaOF 2NaAIO 2+H2O 0根據(jù)上述分析，溶液 a中的金 屬離子有Co2+、Fe3*0 (3)Cl2沒有漂白性，錯誤；液氯為純凈物，只有氯氣分子，氯水 為混合物，其中含 CI2、H20、HCIO、H +、Cl-、CIO-、少量OH-，正確；將氯氣通入堿液 時，發(fā)生反應：Cl2+2OH-=CI-+CIO -+H2O,氯氣既是氧化劑又是還原劑，正確；次氯酸見 光易分解，說明次氯酸具有不穩(wěn)定性，不是弱酸性，錯誤；向氯水中

34、滴硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，說明氯水中含CL,正確；故選、。(4)過程II反應的化學方程式為3KCIO+2Fe(OH) 3+4KOH=2K 2FeO4+3KCI+5H 2O,離子方程式為 2Fe(OH) 3+3CIO +4OH 2FeQ2 一 +5H2O+3CI 一。充電時的反應方程式為 3Zn (OH) 2+2Fe(OH) 3+4KOH=3Zn+2K 2FeO4+8H 2O,充電時陽極發(fā)生失電子 的氧化反應，則充電時 陽極反應式為Fe(OH)3 - 3e+5OH一 FeQ2+4H2Oo (5) n(CoC2O4?2H2O) = mol=，其中含有結晶水的質量為 mol= ； 210C時固體

35、的質量為，固體質量減少，則210C時固體為 COC2O4； 210C290C過程中產生的氣體只有CO2，貝U 290C固體為Co的氧化物，290C時固體的質量為，根據(jù) Co 守恒，其中 n(Co) =, m(Co)= mol= , n(O)= 一 =, n(Co) : n(O)=3:4,16g/mol則290C時固體為CO3O4, 210 C290 C反應過程中Co的化合價升高，所以有O2參與反應， 則210C290C過程中反應的化學方程式為3COC2O4+2O2CO3O4+6CO2。9. 堿式碳酸鉛化學式為2PbCO3 Pb(OH)2是生產鉛酸蓄電池正極的原料。(1) 某研究小組制備堿式碳酸

36、鉛的主要實驗流程如下： 反應”的生成物是(CH3COO)2Pb Pb(OH)2，該反應是在90C、攪拌并保溫 3 h的條件下完成的，則該反應的化學方程式為 。 過濾時所需要的玻璃儀器有漏斗、 。 沉淀經水洗滌后又用酒精洗滌的目的是 。(2) 為確定2PbCO3 Pb(OH)2的熱分解過程，進行了如下實驗： 稱取一定量(1)中制得的產品放在熱重分析儀中，在氬氣流中加熱分解，測得殘留固體 的質量隨溫度的變化如下圖所示。155 !a115L4 怵肚 142.fi133.8Jj11.(J200250 JOO 350 400 450 AB過程中，逸出的分解產物的化學式為 ; E點殘留固體的化學式為。 根

37、據(jù)圖中數(shù)據(jù)，計算并確定D點殘留固體的化學式(寫出計算過程)?！敬鸢浮?1)2PbO + 2CH3COOH (CH 3COO) 2Pb Pb(OH) 2燒杯、玻璃棒除去沉淀表面附著的水并促進其快速干燥(2) H2O PbO 1 mol 2PbCO3 Pb(OH) 2(用氧化物形式表示為：3PbO -2CO2 H2O)的質量為775 g, 155 g 2PbCO3 Pb(OH)2的物質的量為 mol，可以表示為：含 PbO mol、CO2 mol、H2O mol，而加熱過程中 Pb元素的質量不變，因此，AB的過程中， 皿1= g,減少的是 molH 2O,BD的過程中，412=g ,減少的是mol

38、 CO 2,DE的過程中，413 =g,減少的是 mol CO2，所以，B點的化學式為 2PbCO3PbO,即卩3PbO -2CO2, D點的化學式 為 PbCO3 2PbO，即 3PbO CO2【解析】 反應”的生成物是(CH 3COO)2Pb?Pb(OH)2,該反應是在90C、攪拌并保溫 3h 的條件下完成的，則該反應的化學方程式為： 2PbO+2CH3COOH_(CH3COO)2Pb?Pb(OH)2;過濾時所需要的玻璃儀器有漏斗、燒杯、 玻璃棒； 洗滌”時，經水洗滌后再用酒精洗滌的目的是除去表面的水份同時可以快速干燥， 得純凈 2PbCO3?Pb(OH)2的產品；(2)1?mol?2Pb

39、CO3?Pb(OH)2(用氧化物形式表示為： 3PbO?2CO2?H2O)的質量為 775?g, 155?g?2PbCO3?Pb(OH)2 的物質的量為 ？mol，可以表示 為：含PbO?mol、CO2?mol、H2O?mol，而加熱過程中 Pb元素的質量不變，因此 AB 的過程中，Ami=?g ,減少的是？mol?H2O, BD的過程中，m2=?g ,減少的是？mol?CO2, DE的過程中，m3=?g，減少的是？mol?CO2,貝U E點殘留的固體為 PbO;1?mol?2PbCO3?Pb(OH)2(用氧化物形式表示為：3PbO?2CO2?H2O)的質量為 775?g, 155?g?2Pb

40、CO3?Pb(OH)2 的物質的量為？mol, 可以表示為：含 PbO?mol、CO2?mol、H2O?mol，而加熱過程中Pb元素的質量不變，因此AB的過程中， mi=?g,減少的是？mol?H2O, BD的過程中， m2=?g，減少的是？mol?CO2, DE的過 程中， m3=?g,減少的是？mol?CO2，所以，B點的化學式為 2PbCO3?PbO,即3PbO?2CO2, D 點的化學式為PbCO3?2PbO,即3PbO?CO2。10. 亞氯酸鈉(NaCIO2)是一種重要的消毒劑，主要用于水、砂糖、油脂的漂白與殺菌。 以下是一種制取亞氯酸鈉的工藝流程：* 5100: 0已知：NaCIO

41、2的溶解度隨著溫度升高而增大，適當條件下可結晶析出NaCIO2?3H2O。 CIO2氣體只能保持在稀釋狀態(tài)下以防止爆炸性分解，且需現(xiàn)合成現(xiàn)用。 CIO 2氣體在中性和堿性溶液中不能穩(wěn)定存在。(1) 在無隔膜電解槽中用惰性電極電解一段時間生成NaCIO3和氫氣，電解的總反應式為：。電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去 Mg2 +和Ca2+，要加入的試劑分別為 、。(2) 發(fā)生器中鼓入空氣的作用是 。(3) 吸收塔內反應的化學方程式為 ，吸收塔內的溫度不宜過高的原因為： 。從濾液中得到 NaCIO2?3H2O粗晶體的實驗操作依次是 、過濾、洗滌、低溫干燥。(5) 經查閱資料可知，當pH

42、W時，CIO2能被1完全還原成CI,欲測定成品中NaCIO2(M 為mol)的含量，現(xiàn)進行以下操作：步驟I稱取樣品 W?g于錐形瓶中，并調節(jié) pH?<?步驟n向錐形瓶中加入足量的 KI晶體，并加入少量的指示劑步驟川用c mol/L的Na2S2O3溶液滴定，生成 廠和SQ62 步驟n中發(fā)生反應的離子方程式是 。 若上述滴定操作中用去了VmL Na2S2O3溶液，則樣品中NaCIO2的質量分數(shù)為:(用字母表示，不用化簡 )。(已知2Na2S2O3+ l2=Na2®06+ 2NaI)稀釋CIO 2以防止爆炸(3) 2NaOH+2CIO 2+H2O2=2NaCIO 2+2 H2O+O2

43、T 防止 H2O2 分解gomictwK100 殲(4) 蒸發(fā)濃縮冷卻結晶 CIO2 + 4H + + 4I =212+ Cl + 2H2O【解析】過氧化氫法生產亞氯酸鈉，由流程可知，NaCIO3溶解后與硫酸發(fā)生氧化還原反 應生成CIO 2，結合信息可知混合氣體稀釋CIO 2，吸收塔內發(fā)生2NaOH+2CIO 2+H2OL2NaCIQ+2H2O+O2,過濾后，結合信息可知，濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到NaCIO2?3H2O。（1）在無隔膜電解槽中用惰性電極電解食鹽水段時間生成NaCIO3和氫氣，電解的總反應式為NaCI+ 3H 2- NaCIO 3 + 3H2f；電解”所用食鹽

44、水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去 Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為NaOH溶液；Na2CO3溶液；（2）由題目中的信息可知，純 CIO2易分解爆炸，所以通入空氣的目的是 稀釋CIO2,防止發(fā)生爆炸；（3）吸收塔中發(fā)生的是二氧化氯與氫氧化鈉、過氧化氫發(fā)生反應 生成亞氯酸鈉（NaCIO 2）, CI元素的化合價降低，則過氧化氫中的O元素的化合價升高，所以產物中還有氧氣生成，根據(jù)元素守恒可知產物中有水生成，所以化學方程式是 2NaOH+2CIO 2+H2OL2NaCIQ+2H2O+O2,過氧化氫受熱易分解，所以吸收塔的溫度不宜過高；（4）從溶液中得到含結晶水的晶體，需要采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶

45、方法，最后通過過濾 得到粗晶體；（5）步驟n中發(fā)生反應是酸性溶液中CIO2-能被I-完全還原成CI-,碘離子被氧化為碘單質，離子方程式為：CIO 2-+4H +4I-=2I2+CI-+2H 2O ,故答案為： CIO 2-+4H +4I -=212+CI-+2H 2O :依據(jù)CIO2-+4H +4I-=212+CI-+2H20, 2Na2S2O3+l2=2Nal+Na 2$。6,反應的定量關系計算得到，設 NaCIO2為 xmoI，則:CIO2-212 4Na2S2O31?4x? cVX10-3molx=cVcV10 3molNaCIO 2皿mol90.5g / mol4Wg3X100%= 9

46、°5 10 Vc X100%。4W（主要成已知：TiO2（s）+H 2SQ（aq）=TiOSO 4（aq）+H 2O（1）鈦礦石在加入濃硫酸酸溶前要先粉碎，其目的是11. 金屬鈦性能優(yōu)越，被稱為繼鐵、鋁之后的“第三金屬”，工業(yè)上用鈦礦石 分：FeO TQ2, SiO2等）為原料制取鈦，工藝流程如下，回答下列問題：(2) 操作1名稱為 ,固體2的主要成分是 ,寫出金屬鈉與TiCI 4共熱的化學反應方程式。(3) 一定溫度下，在一個固定容積的容器中發(fā)生反應：耳畫TiO2(s)+2CI 2(g)+2C(s) 一TiCI 4(g)+2CO(g),反應中氧化劑是 ，下列說法能夠說明該反應已達化

47、學平衡狀態(tài)的是 。A. 反應每斷裂2個CI 一 CI鍵，同時生成2個尸0鍵B. 容器內壓強不再發(fā)生變化C. CI 2和TiCI 4的濃度不再變化(TiCI 4)正=2v(C)逆(4) 將50噸鈦礦石經上述變化后，最終可得金屬鈦12噸，假設各步反應均完全，則原礦石中TiO2的百分含量為 ?！敬鸢浮?1)增大反應物的接觸面積，使反應速率加快(2) 過濾 FeS0(FeSO 7H2O等合理都行)4Na+TiCI 4 Ti+4NaCI(3) 氯氣 BC (4)40%【解析】(1)礦石粉碎能夠增大酸浸時的接觸面積，加快酸浸的速率；(2)由框圖可知：原料是鈦鐵礦，主要產品是鈦，畐U產品為綠磯和硫酸，由信息

48、可知：框圖的第一步反應為： TiO2 + H2SO4=TiOSO 4+出0,框圖的第二步中加入水和過量鐵，加入物質鐵的目的是防 止Fe2+被氧化，那么固體 2無疑是硫酸亞鐵。操作1得到固體和液體，只能是過濾；金屬鈉與TiCI 4共熱產生金屬鈦，故為置換反應，由此可寫出對應的化學方程式；(3)根據(jù)反應K4TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCI 4(g)+2CO(g),反應前后Ti化合價沒有變化，氯的化合價降低，故氧化劑為氯氣；A.反應每斷裂2個CI-CI鍵，同時生成2個C-O鍵，均為正反應速率， 錯誤；B.容器內壓強不再發(fā)生變化，即氣體分子數(shù)不變，說明已經達到平衡狀態(tài)，正確；C. C

49、I2和TiCI 4的濃度不再變化，說明達到平衡，正確； D.固體的濃度為定值，不能用于描 述反應速率，錯誤。(4)根據(jù)物質的變化不難寫出化學方程式，根據(jù)關系式：TiO2Ti80482012可得百分含量為 20/50 100%=40%。12. 某化學小組通過查閱資料，設計了如下圖所示的方法以含鎳廢催化劑為原料來制備 NiSO4?7H2O.已知某化工廠的含鎳廢催化劑主要含有Ni，還含有Al(31%)、Fe%)的單質及氧化物，其他不溶雜質 %).固體D.部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時的pH如下:沉淀物開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHAI(OH) 3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH) 2操作a應

50、選用下列哪種方法或裝置： (2) 堿浸”過程中發(fā)生反應的離子方程式是 (3) 酸浸”時所加入的酸是(填化學式).(4) 加入H 202時發(fā)生反應的離子方程式為 操作b為調節(jié)溶液的pH，你認為pH的調控范圍是 產品晶體中有時會混有少量綠磯(FeSO4?7H2O)，其原因可能是(寫出一點即可).(7)NiSO4?7H2O可用于制備鎳氫電池(NiMH),鎳氫電池目前已經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.該電池在充電過程中總反應的化學 方程式是 Ni(OH) 2+M=NiOOH+MH ，貝U NiMH 電池放電過程中，正極的電極反應式為【答案】(1)A(2)2Al

51、+2OH +2H2O 2AIO2- +3H2f、Al 2O3+2OH 2AIO2_+H20 H2SO4(4)H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O-(6) H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保溫時間不足導致 Fe2+未被完全氧化造成的(7) NiOOH+H 2O+e=Ni(OH) 2+OH【解析】(1)A是過濾、B是蒸發(fā)、C是蒸餾、D是分液，由流程可得，操作a是過濾得到固體和濾液，故選 A。(2)鋁具有兩性能和強堿反應，氧化鋁是兩性氧化物能和強堿反應， 而鎳單質和鐵及其氧化物不和堿反應，所以 堿浸”過程目的是除去鋁及其氧化物，達到除去 鋁元素的目的，反應的離子方程式為：2AI+2O

52、H -+2H2O=2AIO 2-+3H2 f、Al2O3+2OH-=2AIO 2-+H2O。 酸浸”時主要是溶解金屬鎳和鐵單質及其氧化物，因為最終得到NiSO4?7H2O，加入的酸不能引入新雜質，故加入H2SO4進行酸浸。加入H2O2是為了氧化溶液中的Fe2+，使后續(xù)步驟從溶液中沉淀分離鐵元素而不影響鎳元素的存在，H2O2與Fe2+反應的離子方程式為：H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O。根據(jù)圖表中沉淀需要的溶液pH范圍，加入H2O2氧化Fe2+為Fe3+后，調節(jié)溶液pH使Fe3+全部沉淀，而鎳離子不沉淀，注 意：前面除去 AI元素的過程中可能使此時溶液中仍有少量AI3+，所以為了得

53、到較純凈的硫酸鎳溶液，pH應調控在之間，以確保完全沉淀AI3+和Fe3+。產品晶體中有時會混有少量綠磯(FeSO4?7H2O)，說明在加入氧化劑 H2O2時未全部氧化Fe2+，則可能是H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保溫時間不足等原因造成的。(7)NiMH電池放電過程中，正極上 NiOOH得電子生成Ni(OH) 2,則正極的電極反應式為：NiOOH+H 2O+e-= Ni(OH) 2+OH-。13. SO2屬于嚴重大氣污染物，不能直接排放在空氣中，其兩種處理方法如下：方惓2：電化孑出FI <ill濟潘JUi tlfo麻41池(n®屯分闔屯 719電梯已知：25C時，NH3

54、 H2O的電離平衡常數(shù)Kb= 1. 8X10_5。相關物質的Ksp數(shù)據(jù)如下表所示。AfiSrAgCl心5,0m IO'11LSscKF1*請回答下列問題：(1) 方法1工藝中利用了 SO2的(填化學性質)。用過氧化氫也能氧化NH4HSO3溶液為銨鹽溶液，過氧化氫電子式為 ，將所得銨鹽溶液變?yōu)闊o水銨鹽的方法為。(2) 方法2生產工藝的優(yōu)點有 。(3) 方法2中為檢驗分離器的分離效果，取分離后的H2SO4溶液于試管中，向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反應，若觀察到 ，證明分離效果較好。(4) 某含有大量氯化銀沉淀的懸濁液中c(CI_)= 0. 36 mol L一1,加入等體積的溴化鈉溶液，若要產生溴化銀沉淀，加入的溴化鈉溶液的最小濃度是 molL 1O氨水是一種重要的弱電解質，常溫下，向0. 1 mol/L氨水中加入少許 NH4NO3,使溶液中 c(NH3 H2O)： c(NH4 + )= 5 : 9，此時溶液的 pH =?！敬鸢浮?1)酸性_將溶液進行蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、干燥(2) 溴可以循環(huán)利用，并獲得清潔能源氫氣(3) 無淡黃色沉淀產生，最終生成白色沉淀(4)10-3moI L 1 (5)9【解析】(1)方法1工藝中利用了 SO2的酸性，能與堿反應生成鹽和水；過氧化氫電子式h：