專(zhuān)題五高考化學(xué)工藝流程題解題方法

高考化學(xué)工藝流程題一、生產(chǎn)流程解析圖二、解題思路1、讀題與解答：首先，要粗讀試題，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質(zhì)都推出。其次，再精讀試題，根據(jù)問(wèn)題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)。第三，要看清所問(wèn)題，不能答非所問(wèn)，并注意語(yǔ)言表達(dá)的科學(xué)性在答題時(shí)應(yīng)注意：前一問(wèn)回答不了，并不一定會(huì)影響回答后面的問(wèn)題。2、分析流程圖需要掌握的技巧是：瀏覽全題，確定該流程的目的——由何原料獲得何產(chǎn)物（副產(chǎn)物）,對(duì)比原料和產(chǎn)物；了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問(wèn)中的提示性信息，并在下一步分析和解題中隨時(shí)進(jìn)行聯(lián)系和調(diào)用；解析流程圖并思考：從原料到產(chǎn)品依次進(jìn)行了什么反應(yīng)？利用了什么原理（氧化還原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作進(jìn)行到什么程度最佳？每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物？雜質(zhì)或副產(chǎn)物是怎樣除去的？

對(duì)于陌生且復(fù)雜的流程圖，宏觀把握整個(gè)流程，不必要把每個(gè)環(huán)節(jié)都搞清楚，針對(duì)問(wèn)題分析細(xì)節(jié)。三、考察內(nèi)容主要有：1）、原料預(yù)處理（溶解、灼燒、煅燒、粉粹、研磨等）2）、反應(yīng)條件的控制（溫度、壓強(qiáng)、催化劑、原料配比、PH調(diào)節(jié)、溶劑選擇）3）、反應(yīng)原理（離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡、水解原理、物質(zhì)的分離與提純）4）、綠色化學(xué)（物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用）5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。四、常見(jiàn)名詞浸出：固體加水（酸）溶解得到離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程水洗：通常為除去水溶性雜質(zhì)水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解五、規(guī)律主線(xiàn)主產(chǎn)品分支副產(chǎn)品回頭為循環(huán)六、例題解析【例題】某工廠(chǎng)生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：沉淀物Fe（OH）3Al(OH)3Mg(OH)2PH3.25.212.4

部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全深沉?xí)r溶液的pH由見(jiàn)上表，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有

（要求寫(xiě)出兩條）。（2）濾渣I的主要成分有

。（3）從濾渣Ⅱ中可回收利用的主要物質(zhì)有

。（4）Mg(ClO3)2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復(fù)分解反應(yīng)制備：

MgCl2+2NaClO3Mg(ClO3)2+2NaCl已知四種化合物的溶解度（S）隨溫度（T）變化曲線(xiàn)如下圖所示：①將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)比混合制備Mg(ClO3)2。簡(jiǎn)述可制備Mg(ClO3)2的原因：

。②按①中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)。在冷卻降溫析出Mg(ClO3)2過(guò)程中，常伴有NaCl析出，原因是：

。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是：

。專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)1.聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6－n]。本實(shí)驗(yàn)采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價(jià)格廉的高嶺土，化學(xué)組成為：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實(shí)驗(yàn)流程如下：根據(jù)流程圖回答下列問(wèn)題：⑴“煅燒”的目的是_________________________________________________________。⑵配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15％的鹽酸需要200mL30％的濃鹽酸（密度約為1.15g·cm－3）和_______g蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、______________。⑶“溶解”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________________。⑷加少量鋁粉的主要作用是_____________________________________。⑸“調(diào)節(jié)溶液pH在4.2～4.5”的過(guò)程中，除添加必要的試劑，還需借助的實(shí)驗(yàn)用品是_________________；“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90～100℃，控制溫度的實(shí)驗(yàn)方法是_________________。2、在已知提取氯化鈉、溴、鎂等化學(xué)物質(zhì)的富碘鹵水中，采用下面的工藝流程生產(chǎn)單質(zhì)碘：試回答：（1）乙、丁中溶質(zhì)的分子式：乙，丁。（2）第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是（填寫(xiě)字母編號(hào)）a.除去未反應(yīng)的NO3－b.除去未反應(yīng)的I－c.除去未反應(yīng)的Fed.除去堿性物質(zhì)（3）第⑦步操作可供提純的兩種方法是和（不要求寫(xiě)具體步驟）。（4）實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)I2的方法是。（5）甲物質(zhì)見(jiàn)光易變黑，其原因是（用化學(xué)方程式表示）。（6）①中溶解銀的硝酸應(yīng)該用硝酸（填濃或稀）。原因是。3、工業(yè)上用鋁土礦（成分為氧化鋁、氧化鐵）制取鋁的過(guò)程如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）水蒸氣的作用。（2）沉淀C的化學(xué)式為_(kāi)_______，該物質(zhì)除了用于金屬冶煉以外，還可用作________。（3）操作I、操作II、操作III都用到的玻璃儀器是有________________。（4）實(shí)驗(yàn)室洗滌Al(OH)3沉淀應(yīng)該如何操作：。（5）生產(chǎn)過(guò)程中，除NaOH、H2O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有________（填化學(xué)式）。用此法制取鋁的副產(chǎn)品是________（填化學(xué)式）。答案及解析1、解析：對(duì)比原料與產(chǎn)品可知，該生產(chǎn)的主要工序：一是除去原料高嶺土中的雜質(zhì)，二是將Al2O3利用水解絮凝法轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。再進(jìn)一步分析，除鐵用鋁置換后過(guò)濾，高嶺土中的Al2O3不溶于酸，必須經(jīng)煅燒改變結(jié)構(gòu)。該題經(jīng)這樣分析，題設(shè)的所有問(wèn)題的答案就在分析之中。答案：⑴改變高嶺土的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸；⑵230；量筒；⑶Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2OFe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O；⑷除去溶液中的鐵離子；⑸pH計(jì)（或精密pH試紙）；水浴加熱2、（1）FeI2FeCl3（2）C（3）升華、凝華、萃取、分液、減壓蒸餾（4）將I2加在淀粉溶液中，溶液顯藍(lán)色光光（5）2AlI=====2Ag+I2（6）?。?分）減少過(guò)程中產(chǎn)生NOx的量；節(jié)生硝酸物質(zhì)的量3、（1）加熱加快反應(yīng)（2）Fe2O3顏料；（3）燒杯、漏斗、玻璃棒；（4）用玻璃棒引流向過(guò)濾器中加水浸沒(méi)沉淀，濾去洗液后，反復(fù)2到3次即可。；（5）CaO和CO2Fe2O3和O2；（2010北京理綜，26．14分)某氮肥廠(chǎng)氨氮廢水中的氮元素多以NHeq\o\al(＋,4)和NH3·H2O的形式存在，該廢水的處理流程如下： (1)過(guò)程Ⅰ：加NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至9后，升溫至30℃，通空氣將氨趕出并回收。①用離子方程式表示加NaOH溶液的作用：________。②用化學(xué)平衡原理解釋通空氣的目的：________________________。(2)過(guò)程Ⅱ：在微生物作用的條件下，NH經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NO。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：①第一步反應(yīng)是________反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據(jù)是________。②1molNH(aq)全部氧化成NO(aq)的熱化學(xué)方程式是___________________。(3)過(guò)程Ⅲ：一定條件下，向廢水中加入CH3OH，將HNO3還原成N2。若該反應(yīng)消耗32gCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子，則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是________。(2010海淀二模25．10分）從鋁＋礦（主要成分是Al2O3，含RO2、Fe2O3等雜質(zhì)）中提取Al2O3的一種工藝流程如圖13所示：（1）元素R位于周期表中的第三周期，其最高正化合價(jià)和負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值相等。RO2的用途有（寫(xiě)出1條即可）。（2）鋁土礦加入足量燒堿溶液后主要反應(yīng)的離子方程式為①。②。（3）工業(yè)上通過(guò)電解氧化鋁和冰晶石的熔融液來(lái)冶煉金屬鋁。已知電極材料為惰性材料，陽(yáng)極反應(yīng)式為。（4）氧化鋁與焦炭的混合物在氮?dú)庵懈邷丶訜岱磻?yīng)，制得新型非金屬材料AIN與一種中學(xué)常見(jiàn)氣體X。已知每轉(zhuǎn)移3mole－,有1.5mol化合物X生成，此反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2010、西城一模26．（10分）工業(yè)上以鋰輝石（Li2O·A12O3·4SiO2，含少量Ca、Mg元素）為原料生產(chǎn)碳酸鋰。其部分工藝流程如下：過(guò)濾、熱水洗滌過(guò)濾、熱水洗滌鋰輝石研磨浸出過(guò)濾濾液1濾渣1過(guò)濾濾液2濾渣2Li2CO3粗品93%~98%硫酸250℃~300℃①石灰乳調(diào)pH至11飽和Na2CO3溶液②Na2CO3溶液250℃~300℃ 已知：①Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4（濃）Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O↓②某些物質(zhì)的溶解度（S）如下表所示。T/℃20406080S(Li2CO3)/g1.331.171.010.85S(Li2SO4)/g34.232.831.930.7濾渣1（）Ｉ（）II灼燒IIIAl2O3濾渣1（）Ｉ（）II灼燒IIIAl2O3（2）已知濾渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向?yàn)V液1中加入石灰乳的作用是（運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)述）。（3）向?yàn)V液2中加入飽和Na2CO3溶液，過(guò)濾后，用“熱水洗滌”的原因是。（4）工業(yè)上，將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下。a．將Li2CO3溶于鹽酸作電解槽的陽(yáng)極液，LiOH溶液作陰極液，兩者用離子選擇透過(guò)膜隔開(kāi)，用惰性電極電解。b．電解后向LiOH溶液中加入過(guò)量NH4HCO3溶液，過(guò)濾、烘干得高純Li2CO3。①a中，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是。②b中，生成Li2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式是。2010崇文一模27．（14分）最近科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來(lái)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状肌！熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下：（1）分解池中發(fā)生分解反應(yīng)的物質(zhì)是。（2）在合成塔中，若有2.2kgCO2與足量H2恰好完全反應(yīng)，生成氣態(tài)的水和甲醇，可放出2473.5kJ的熱量，試寫(xiě)出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。（3）①?gòu)钠胶庖苿?dòng)原理分析，低溫有利于原料氣的轉(zhuǎn)化，而實(shí)際生產(chǎn)中采用300℃的溫度，原因之一是考慮到催化劑的催化活性，原因之二是。②從合成塔中分離出甲醇的原理與下列哪個(gè)相符（選填字母）。a.過(guò)濾b.分液c.蒸餾③“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程中常包括物質(zhì)和能量的“循環(huán)利用”，上述流程中能體現(xiàn)“循環(huán)利用”的除碳酸鉀溶液外，還包括。（4）右圖是甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。已知電池總反應(yīng)為：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。通入a一端的電極是（填“正極”或“負(fù)極”），負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是。2010朝陽(yáng)一模26．（14分）工業(yè)上以氨氣為原料制備硝酸的過(guò)程如下：OO2NH3NO吸收塔HNO3O2O2H2O某課外小組模擬上述部分過(guò)程設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置制備硝酸（所有橡膠制品均已被保護(hù)）。NaNa2CO3溶液冷水a(chǎn)氣體（1）工業(yè)上用氨氣制取NO的化學(xué)方程式是。（2）連接好該裝置后，首先進(jìn)行的操作是。（3）通入a氣體的目的是。（4）盛有Na2CO3溶液的燒杯為尾氣處理裝置，該裝置中反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是2NO2+Na2CO3==NaNO2++（5）已知：溫度低于21.15℃時(shí)，NO2幾乎全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹2O4。工業(yè)上可用N2O4與水反應(yīng)來(lái)提高硝酸產(chǎn)率。N2O4與a氣體在冷水中生成硝酸的化學(xué)方程式是。（6）一定條件下，某密閉容器中N2O4和NO2的混合氣體達(dá)到平衡時(shí)，c(NO2)=0.50mol/L、c(N2O4)=0.125mol/L。則2NO2(g)N2O4(g)的平衡常數(shù)K=。若NO2起始濃度為2mol/L，相同條件下，NO2的最大轉(zhuǎn)化率為。三、優(yōu)秀試題模擬與預(yù)測(cè)（2011蘇錫常鎮(zhèn)模擬一）（12分）高鐵酸鉀是一種高效的多功能的水處理劑。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn)，原理為：3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH＝2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2ONa2FeO4＋2KOH＝K2FeO4＋2NaOH主要的生產(chǎn)流程如下：（1）寫(xiě)出反應(yīng)①的離子方程式。（2）流程圖中“轉(zhuǎn)化”是在某低溫下進(jìn)行的，說(shuō)明此溫度下Ksp(K2FeO4)Ksp(Na2FeO4)（填“＞”或“＜”或“＝”）。（3）反應(yīng)的溫度、原料的濃度和配比對(duì)高鐵酸鉀的產(chǎn)率都有影響。圖1為不同的溫度下，F(xiàn)e(NO3)3不同質(zhì)量濃度對(duì)K2FeO4生成率的影響；圖2為一定溫度下，F(xiàn)e(NO3)3質(zhì)量濃度最佳時(shí)，NaClO濃度對(duì)K2FeO4生成率的影響。圖1圖2①②若NaClO加入過(guò)量，氧化過(guò)程中會(huì)生成Fe(OH)3，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：。若Fe(NO3)3加入過(guò)量，在堿性介質(zhì)中K2FeO4與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成K3FeO4，此反應(yīng)的離子方程式：。（4）A．H2OB．CH3COONa、異丙醇C．NH4Cl、異丙醇D．Fe(NO3)3、異丙醇焙燒爐(800℃)氯化爐(950℃)冷卻器升華器無(wú)水AlCl3鋁土礦石油焦NaCl固體Cl2焙燒爐(800℃)氯化爐(950℃)冷卻器升華器無(wú)水AlCl3鋁土礦石油焦NaCl固體Cl2、AlO2石油焦CO、Cl2⑴AlCl3是晶體。⑵氯化爐中Al2O3、C12和C反應(yīng)的化學(xué)方程式是。⑶冷卻器排出的尾氣中含有大量CO和少量Cl2，需用Na2SO3溶液除去Cl2，寫(xiě)出此反應(yīng)的離子方程式是。⑷升華器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是。⑸為測(cè)定無(wú)水AlCl3產(chǎn)品的純度，現(xiàn)稱(chēng)取16.25g精制后的無(wú)水AlCl3樣品，溶于過(guò)量的NaOH溶液，過(guò)濾出沉淀物，沉淀物經(jīng)洗滌、灼燒、冷卻、稱(chēng)重，其殘留固體質(zhì)量為0.32g。則AlCl3產(chǎn)品的純度為。CuFeS2反應(yīng)CuFeS2反應(yīng)ⅣNaCl溶液CuCl(s)S(s)鐵紅反應(yīng)ⅢFeCO3過(guò)濾②Na2CO3反應(yīng)Ⅱ過(guò)濾①、FeCl3反應(yīng)ⅠCu過(guò)濾③Na[CuCl2]反應(yīng)Ⅴ空氣水溶液A⑴過(guò)濾③得到的濾渣成分是：。（填化學(xué)式）⑵反應(yīng)Ⅰ~Ⅴ中，共有個(gè)反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)。⑶溶液A中含有的溶質(zhì)是。（填化學(xué)式）⑷寫(xiě)出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式：。 ⑸反應(yīng)Ⅲ是是FeCO3在空氣中煅燒，寫(xiě)出化學(xué)方程式：。（2011鹽城市2月）（12分）．由磷礦石、石英、氯化氫等為原料生產(chǎn)白炭黑（SiO2·nH2O）、磷及甲醇，下列工藝過(guò)程原料綜合利用率高，廢棄物少。（1）上述反應(yīng)中，屬于置換反應(yīng)的是 ▲（選填：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）。（2）已知SiHCl3的沸點(diǎn)為33.0℃，提純SiHCl3適宜的方法是 ▲。（3）高溫下進(jìn)行的反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為：▲；固體廢棄物CaSiO3可用于 ▲。（4）反應(yīng)Ⅲ需在高溫、隔絕氧氣和無(wú)水條件下進(jìn)行，其原因是 ▲ 。（5）CH3OH可用作燃料電池的燃料，在強(qiáng)酸性介質(zhì)中，負(fù)極的電極反應(yīng)式為 ▲。（2010鎮(zhèn)江12月調(diào)研）（10分）以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的廢渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等?，F(xiàn)以此廢渣制備鐵紅（Fe2O3）的過(guò)程如下。此濃度時(shí)，部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH由見(jiàn)右表。沉淀物開(kāi)始沉淀pH沉淀完全pHAl(OH)33.05.2Fe(OH)31.52.8Fe(OH)27.69.7Mg(OH)28.012.4（1）酸溶過(guò)程中Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（2）還原過(guò)程中加入FeS2是將溶液中的Fe3+還原為Fe2+，而本身被氧化為SO42-，寫(xiě)出有關(guān)的離子方程式：。（3）氧化過(guò)程中通入空氣和加入NaOH是為了將溶液中的鐵元素充分轉(zhuǎn)化為沉淀而析出，寫(xiě)出有關(guān)的離子方程式：。（4）為了確保鐵紅的質(zhì)量，氧化過(guò)程需要調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為≤pH＜。（5）若NaOH加入過(guò)量，所的鐵紅產(chǎn)品中有其它雜質(zhì)，但可能無(wú)Al2O3，其原因是（用離子方程式表示）：。14-2．某地有軟錳礦和閃鋅礦兩座礦山，它們的組成如下：軟錳礦：MnO2含量≥65%，SiO2含量約20%，Al2O3含量約4%，其余為水分；閃鋅礦：ZnS含量≥80%，F(xiàn)eS、CuS、SiO2含量約7%，其余為水分?？蒲腥藛T開(kāi)發(fā)了綜合利用這兩種資源的同槽酸浸工藝，工藝流程如下圖所示。MnCO3、ZnCOMnCO3、ZnCO3反應(yīng)Ⅰ軟錳礦S、SiO2硫酸反應(yīng)Ⅱ閃鋅礦Zn（適量）反應(yīng)ⅢMnO2反應(yīng)ⅣNa2CO3Na2SO4反應(yīng)ⅤMnO2ZnCuFe(OH)3Al(OH)3CO2請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）反應(yīng)Ⅰ后過(guò)濾所得濾液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。試寫(xiě)出反應(yīng)Ⅰ中生成CuSO4的化學(xué)方程式______________________________。（2）反應(yīng)Ⅱ加入適量鋅的作用是_________________。如果鋅過(guò)量，還會(huì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________。（3）反應(yīng)Ⅴ的條件是電解，電解時(shí)均用惰性電極，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為_(kāi)______________________________________________________。（4）本工藝所用的原料除軟錳礦、閃鋅礦、硫酸外還需要______________等原料。（10分）某課外研究小組，用含有較多雜質(zhì)的銅粉，通過(guò)不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽礬。其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為：（1）雜銅中含有大量的有機(jī)物，可采用灼燒的方法除去有機(jī)物，灼燒時(shí)將銅粉置于內(nèi)（用以下所給儀器的編號(hào)填入，下同），取用該儀器應(yīng)使用，灼燒完成后該儀器應(yīng)放在上冷卻，不能直接放在桌面上。所用儀器：a．蒸發(fā)皿b．坩堝c．石棉網(wǎng)d．表面皿e．坩堝鉗f．試管夾（2）雜銅經(jīng)灼燒后得到的產(chǎn)物是氧化銅及少量銅的混合物，用以制取膽礬。灼燒后含有少量銅的可能原因是。a．灼燒過(guò)程中部分氧化銅被還原b．灼燒不充分銅未被完全氧化c．氧化銅在加熱過(guò)程中分解生成銅d．該條件下銅無(wú)法被氧氣氧化（3）通過(guò)途徑II實(shí)現(xiàn)用粗制氧化銅制取膽礬，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：酸溶、加熱通氧氣、、、冷卻結(jié)晶、、自然干燥。（4）由粗制氧化銅通過(guò)兩種途徑制取膽礬，與途徑I相比，途徑II有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：、。（5）途徑II反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。（10分）鈦(Ti)被稱(chēng)為繼鐵、鋁之后的第三金屬，四川攀枝花和西昌地區(qū)的釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量十分豐富。如下圖所示，將鈦廠(chǎng)、氯堿廠(chǎng)和甲醇廠(chǎng)組成產(chǎn)業(yè)鏈可以大大提高資源利用率，減少環(huán)境污染。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：(1)電解食鹽水時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式是__________________________________。(2)寫(xiě)出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學(xué)方程式：_________________________。(3)已知:①M(fèi)g(s)+Cl2(g)＝MgCl2(s)；△H=－641kJ/mol；②Ti(s)+2Cl2(g)＝TiCl4(s)；△H＝－770kJ/mol。下列說(shuō)法正確的是。A．Mg的燃燒熱為641kJ/molB．Ti的能量一定比TiCl4高C．等質(zhì)量的Mg(s)、Ti(s)與足量的氯氣反應(yīng)，前者放出的熱量多D．該冶煉Ti法對(duì)環(huán)境友好(4)在上述產(chǎn)業(yè)鏈中，合成192t甲醇理論上需額外補(bǔ)充H2________t(不考慮生產(chǎn)過(guò)程中物質(zhì)的任何損失)。(5)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是____________________。(10分)從含鎳廢催化劑中可回收鎳，其流程如下：某油脂化工廠(chǎng)的含鎳催化劑主要含有Ni，還含有Al（31%）、Fe（1.3%）的單質(zhì)及氧化物，其他不溶雜質(zhì)(3.3%)。部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)的pH如下：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2回答下列問(wèn)題：⑴“堿浸”的目的是除去_______________________________。⑵“酸浸”時(shí)所加入的酸是_______________（填化學(xué)式）。酸浸后，濾液②中可能含有的金屬離子是_________________。⑶“調(diào)pH為2～3”的目的是___________________________。⑷產(chǎn)品晶體中有時(shí)會(huì)混有少量綠礬（FeSO4·7H2O），可能是由于生產(chǎn)過(guò)程中___________________________導(dǎo)致Fe2＋未被完全氧化造成的。⑸NiSO4在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可制得堿性鎳鎘電池電極材料——NiOOH。該反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________。(10分)隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生的廢水對(duì)水體的污染也日趨嚴(yán)重。通過(guò)控制溶液的pH對(duì)工業(yè)廢水中的金屬離子進(jìn)行分離是實(shí)際工作中經(jīng)常使用的方法。下表是常溫下金屬氫氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常數(shù))和金屬離子在某濃度下開(kāi)始沉淀所需的pH(表中濃度為相應(yīng)pH時(shí)溶液中有關(guān)金屬離子產(chǎn)生沉淀的最小濃度；當(dāng)溶液中金屬離子濃度小于10-5molL-1時(shí)通常認(rèn)為該離子沉淀完全)。金屬離子KsppH(10-1molL-l)pH(10-5molL-l)Fe3+4.0×10-382.73.7Cr3+6.0×10-314.35.6Cu2+2.2×10-204.76.7Ca2+4.0×10-512.314.3(1)某廠(chǎng)排出的廢水中含有Cu2+和Fe3+，測(cè)得其濃度均小于0.1molL-l。為除去其中的Fe3+，回收銅，需控制的pH范圍是__________________________。(2)為了處理含有Cr2O72-酸性溶液的工業(yè)廢水，采用如下方法：向廢水中加人適量NaCl，以Fe為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，從而使廢水中鉻含量低于排放標(biāo)準(zhǔn)。①Cr2O72-轉(zhuǎn)變?yōu)镃r3+的離子方程式為_(kāi)_______________________。②pH對(duì)廢水中Cr2072-去除率的影響如右圖。你認(rèn)為電解過(guò)程中溶液的pH取值在______范圍內(nèi)對(duì)降低廢水中的鉻含量最有利，請(qǐng)說(shuō)明理由：____________________________________________。[注：去除率(％)=[(c0-c)／co]×100％，式中：co—理前廢水中Cr2O72-的濃度，c—處理后廢水中Cr2O72-的濃度](3)沉淀轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)中也有重要應(yīng)用。例如，用Na2C03溶液可以將鍋爐水垢中的CaS04轉(zhuǎn)化為較疏松而易清除的CaC03，該沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡時(shí)，其平衡常數(shù)K＝(寫(xiě)數(shù)值)。[已知Ksp(CaS04)=9.1x10-6，Ksp(CaC03)=2.8x10-9]（8分）在汽車(chē)上安裝三效催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車(chē)尾氣中的主要污染物（CO、NOx、碳?xì)浠衔铮┻M(jìn)行相互反應(yīng)，生成無(wú)毒物質(zhì)，減少汽車(chē)尾氣污染。⑴已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=＋180.5kJ/mol2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol尾氣轉(zhuǎn)化的反應(yīng)之一：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H＝。⑵某研究性學(xué)習(xí)小組在技術(shù)人員的指導(dǎo)下，按下列流程探究某種催化劑在不同空燃比（空氣與燃油氣的質(zhì)量比）條件下對(duì)汽車(chē)尾氣的催化效果。①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除空燃比不同外，其他條件：汽車(chē)尾氣的流速、▲等必須相同。②在一定條件下，測(cè)得尾氣中的主要污染物的轉(zhuǎn)化率與空燃比的關(guān)系如右圖所示?？杖急燃s為▲時(shí)，催化劑對(duì)汽車(chē)尾氣的催化效果最好。⑶CO分析儀以燃料電池為工作原理，其裝置如圖所示，該電池中電解質(zhì)為氧化釔－氧化鈉，其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是▲。A．負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CO+O2—―2e-＝CO2B．工作時(shí)電極b作正極，O2-由電極a流向電極bC．工作時(shí)電子由電極a通過(guò)傳感器流向電極bD．傳感器中通過(guò)的電流越大，尾氣中CO的含量越高(12分)高鐵酸鉀是一種高效的多功能水處理劑，具有氧化、吸附、絮凝、、助凝、殺菌、除臭等作用，高鐵酸鉀的開(kāi)發(fā)和利用正日益顯示出其廣闊的應(yīng)用前景。其制備路線(xiàn)如下：試回答下列問(wèn)題(1)操作①攪拌的目的是：。(2)操作②與操作③相同，該操作名稱(chēng)是：___________________。(3)反應(yīng)器中，NaOH、NaClO及Fe(NO3)3反應(yīng)的離子方程式為：_______________________。(4)次氯酸鈉濃度對(duì)高鐵酸鉀產(chǎn)率有一定影響，當(dāng)高鐵酸鉀產(chǎn)率最高時(shí)，NaClO的物質(zhì)的量濃度約為_(kāi)________。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）(5)從環(huán)境保護(hù)的角度看，制備中間產(chǎn)物Na2FeO4較好的方法為電化學(xué)法，其裝置如圖乙所示，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。（12分）隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，氮氧化物（NOx）已成為大氣中的主要?dú)鈶B(tài)污染物之一。（1）超音速飛機(jī)排放的尾氣是平流層中NOx的主要來(lái)源。它們破壞臭氧層的機(jī)理為：上述反應(yīng)的總反應(yīng)式為，其中是催化劑。（2）汽車(chē)尾氣中含有NOx、CO和碳?xì)浠衔锏取＂倨?chē)尾氣凈化裝置里裝有Pd等過(guò)渡元素的催化劑，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機(jī)理如圖所示。尾氣凈化裝置中發(fā)生的總反應(yīng)化學(xué)方程式為。②NOx和碳?xì)浠衔镌陉?yáng)光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生二次污染物的現(xiàn)象，稱(chēng)為“光化學(xué)煙霧”。有學(xué)者對(duì)某城市一天中光化學(xué)煙霧的變化情況進(jìn)行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。由圖象可知，二次污染物有等，醛和O3的峰值出現(xiàn)在14：00左右的主要原因是。③測(cè)定汽車(chē)尾氣中NOx的方法之一是用3％的H2O2溶液吸收尾氣中的NOx生成HNO3，再用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定HNO3。若要測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)狀況下尾氣中NOx的體積分?jǐn)?shù)，所需的數(shù)據(jù)有（選填序號(hào)）。 A．所測(cè)尾氣的總體積 B．兩種氮氧化物的體積比 C．NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度 D．所消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積 E．從滴定開(kāi)始到指示劑變色所需的時(shí)間（3）硝酸工業(yè)尾氣中的NOx可用純堿溶液吸收，有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為：現(xiàn)用0．5L2mol·L－1的純堿溶液恰好吸收一定量硝酸工業(yè)尾氣中的NOx，吸收液質(zhì)量增加44g（設(shè)CO2全部排出）。則NO2和NO的體積比為。（10分）過(guò)度排放CO2會(huì)造成“溫室效應(yīng)”，科學(xué)家正在研究如何將CO2轉(zhuǎn)化為可以利用的資源，其中一種方案就是將CO2轉(zhuǎn)化為可再生燃料甲醇（CH3OH）。其化學(xué)方程式為： 請(qǐng)?zhí)羁眨海?）寫(xiě)出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=。（2）在容積為2L的密閉容器中，用一定量二氧化碳與一定量氫氣在一定條件下合成甲醇，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（填序號(hào)）。 A．在300℃，從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，甲醇的平均反應(yīng)速率 B．反應(yīng)體系從300℃升溫到500℃，平衡常數(shù)K變大 C．該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) D．處于C點(diǎn)的反應(yīng)體系從300℃升溫到500℃n（H2）／n（CH3OH）增大（3）25℃、1．01×105Pa時(shí)16g液態(tài)甲醇完全燃燒，當(dāng)恢復(fù)至原狀態(tài)時(shí)，放出362．9kJ熱量，此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。（4）選用合適的合金為電極，以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料，可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池，此燃料電池負(fù)極應(yīng)加入或通入的物質(zhì)是，正極的電極反應(yīng)式為。（8分）煙氣的脫硫（除SO2）技術(shù)和脫硝（除NOx）技術(shù)都是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。（1）選擇性催化還原法的脫硝原理為：[來(lái)源:學(xué)?？啤＞W(wǎng)]6NOx＋4xNH3(3＋2x)N2＋6xH2O①上述反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移3mol電子，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為_(kāi)_______L。②已知：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝-483.6kJ·mol-1N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)ΔH＝-92.4kJ·mol-1N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)ΔH＝-180.5kJ·mol-1則反應(yīng)6NO(g)＋4NH3(g)＝5N2(g)＋6H2O(g)的ΔH＝__________。（2）目前，科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝（NO）原理，其脫硝機(jī)理示意圖如下圖1，脫硝率與溫度、負(fù)載率（分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的關(guān)系如圖2所示。200℃200℃300℃400℃500℃600℃脫硝率／%100806040200abcd負(fù)載率a0.5%b3.0%c5.0%d8.0%Cu＋O2Cu＋(O2)Cu＋(NO2)C2H4H2O、CO2、N2NO圖1圖2①出該脫硝原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________。②為達(dá)到最佳脫硝效果，應(yīng)采取的條件是____________。粉煤灰是一種火山灰質(zhì)材料，來(lái)源于煤中的無(wú)機(jī)組成，從粉煤灰中能夠獲得Al2O3，已知某火力發(fā)電廠(chǎng)的粉煤灰中的化學(xué)成分如下表：成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOCuOSO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)%50．628．98．42．87．81．5 請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）上述氧化物中能與水反應(yīng)的是。（2）從粉煤灰中提取Al2O3的一種工藝流程如下： ①固體I中含有的主要物質(zhì)的化學(xué)式為。②在溶液Ⅱ中通人過(guò)量的CO2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為（3）氧化鋁和焦炭的混合物與氮?dú)庠诟邷叵路磻?yīng)，可制得新型非金屬材料A1N與一種中學(xué)常見(jiàn)氣體x。已知每轉(zhuǎn)移3mol-，就有1．5mol化