高中化學(xué)-化學(xué)流程圖分析

化學(xué)流程圖專題分析

隨著新課改的進(jìn)行，在高考化學(xué)試題中化工題漸漸成為一類熱門的主流題型

〃它將中學(xué)化學(xué)與某些化工生產(chǎn)很好地融合在一起，題目情景新奇，綜合性強(qiáng)，

思維量大，具有挑戰(zhàn)性。一些專家預(yù)料，在新課改背景下，無機(jī)化工題可能會

漸漸取代以往高考化學(xué)試題中的無機(jī)框圖型推斷題，2007年廣東、山東、上海

高考化學(xué)試題中均考查了化工題，江蘇省十三大市化學(xué)試題中幾乎都設(shè)置了化

工題?；ゎ}是以某個(gè)詳細(xì)的工業(yè)生產(chǎn)為背景，以化學(xué)基本理論為主線，結(jié)合

化學(xué)實(shí)踐!環(huán)境愛護(hù)!化學(xué)計(jì)算等考查同學(xué)們應(yīng)用所學(xué)學(xué)問探究解決生產(chǎn)實(shí)際問

題的實(shí)力，對綜合實(shí)力要求很高〃化工題的特點(diǎn)表現(xiàn)為:題目多以流程圖的形式

出現(xiàn);題目所涉及的情景新奇；在題目中還時(shí)常出現(xiàn)一些化工術(shù)語（酸浸!水洗！

水熱處理表面處理等）；題目實(shí)際考查的是應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)平衡原理、

離子平衡理論！晶體結(jié)構(gòu)學(xué)問！物質(zhì)制備和分別（提純）學(xué)問、綠色化學(xué)觀點(diǎn)、平

安生產(chǎn)思想及從經(jīng)濟(jì)的視角分析、評價(jià)、探究實(shí)際生產(chǎn)中各種問題的實(shí)力為了

能夠從容應(yīng)答這類試題，考得志向的分?jǐn)?shù)，下面我通過一個(gè)例題來分析解答化

工題的一般思路和主要策略，希望大家多提珍貴看法。

【例1】重鋁酸鈉（NazCnCh-ZH?。）俗稱紅磯鈉，在工業(yè)方面有廣泛用途。我國

目前主要是以銘鐵礦（主要成份為FeO-CnO3,還含有AI2O3、幅0、SiOZ等雜質(zhì)）

為主要原料進(jìn)行生產(chǎn)，其主要工藝流程如下：

銘鐵礦純堿濾渣1

①中涉及的主要反應(yīng)有：

主反應(yīng)：4FeO?Cr203+8Na2C03+702=^=8Na2Cr04+2Fe203+8C02

副反應(yīng)：SiO2+Na2CO3=^=Na2SiO3+CO2t、Al203+Na2C03=^=2NaA102+C02t

部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH：

Al(OHFe(OHMg(OHCr(OH

沉淀物

)3)2)3

)3

完全沉淀時(shí)溶液

4。73o7llo2506

pH

試回答下列問題：

（1）“①”中反應(yīng)是在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)需不斷攪拌，其作用是上。兩

個(gè)副反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，但在高溫下均能自發(fā)進(jìn)行，其緣由是▲。

（2）“③”中調(diào)整pH至4.7,目的是▲。

⑶“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO,廣轉(zhuǎn)化為CmfV,請寫出該平衡轉(zhuǎn)化

的離子方程式：▲。

（4）“⑦”中采納冷卻結(jié)晶的方法析出紅磯鈉，依據(jù)是▲。

【解析】以紅磯鈉的工業(yè)制備為背景考察化學(xué)原理部分的學(xué)問，過程中考

察了條件的限制、化學(xué)反應(yīng)方向的推斷、溶度積常數(shù)的表達(dá)式和限制pH的應(yīng)

用。攪拌的目的是增大反應(yīng)物的接觸機(jī)會，從而加快反應(yīng)速率。由于這兩個(gè)

副反應(yīng)是在高溫下才自發(fā)進(jìn)行，所以必定是一個(gè)△so的反應(yīng)。③溶液中存在

的主要陰離子有CrO工、Aior>SiO32一，pH調(diào)至4.7,是為了除去其中的AIO2

一、SiO/-o硫酸鈉的溶解度隨溫度的上升，先增大后減小，這一點(diǎn)較特別，

設(shè)問較困難。若給出其溶解度曲線，則可以幫助理解最終兩步工藝。

【答案】⑴使反應(yīng)物接觸更充分，加快反應(yīng)速率AAO⑵除去溶液中

2-

的AW一、SiO3

t2-

（3）2CrO.r+2H^Cr2O7+H2O⑷紅磯鈉的溶解度隨溫度的降低而減小

【小結(jié)】學(xué)生審題不清（采納冷卻結(jié)晶的方法析出紅磯鈉，要回答的是依

據(jù)而不是緣由、試題要求寫出CNV-轉(zhuǎn)化為CnCV-的平衡轉(zhuǎn)化離子方程式，但很

多學(xué)生不用可逆符號而用等號），概念混淆（不斷攪拌、增大反應(yīng)物的接觸面積

能提高反應(yīng)速率，能不能使平衡移動(dòng)、不能增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率），思索問題的

指向不正確（探討反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行應(yīng)從什么角度思索？部分學(xué)生還不知道），

分析問題實(shí)力差，化學(xué)原理不清，不能正確分析流程圖中所包含的化學(xué)反應(yīng)。

【例2】明磯石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料，明磯石的組成和明磯相

像，此外還含有氧化鋁和少量氧化鐵雜質(zhì)。詳細(xì)試驗(yàn)步驟如下圖所示：

明牛石氨冰哪一|蒸發(fā)I結(jié)晶I過濾卜一鉀頷

*一干混和肥料

I焙燒回面21過濾|濾露I

沉淀物T咿I過磐I水產(chǎn)T過孵j氫氧化鋁

氮J化鈉一1鐵空氣濾液U

依據(jù)上述圖示，完成下列填空：

（1）明磯石焙燒后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水（每升含有39。20g氨）

須要取濃氨水（每升含有251.28g氨）mL,用規(guī)格為mL量筒

量取。

(2)氨水浸出后得到固體混合體系，過濾，濾液中除K+、S(V一外，還有大量的

NH/o檢驗(yàn)NHJ的方法是

(3)寫出沉淀物中全部物質(zhì)的化學(xué)式

(4)濾液I的成分是水和。

(5)為測定混合肥料K2s。4、(NHjSOi中鉀的含量，請完善下列步驟:

①稱取鉀氮肥試樣并溶于水，加入足量_____溶液，產(chǎn)生白色沉淀。②

、、(依次填寫試驗(yàn)操作名稱)。③冷卻、稱

重。

(6)若試樣為mg,沉淀的物質(zhì)的量為nmol,則試樣中K2soi的物質(zhì)的量為：

mol(用含有m、n的代數(shù)式表示)。

【解析】(1)依據(jù)稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變得：0.5LX39.2g/L=vX

251.28g/L,v=0.078L=78mLo為了削減誤差，最好選用與氨水的實(shí)際體積稍

大一點(diǎn)的量筒即可。

(2)NHJ的檢驗(yàn)方法是先將NHJ中加入強(qiáng)堿，使之轉(zhuǎn)化為ML,然后檢驗(yàn)ML：

用潤濕的紅色石蕊試紙放在向移的試管口，試紙變藍(lán)色，說明有氨氣放出，原

物質(zhì)中含有鍍根離子。

3+

(3)A1+3NH3*H2O=A1(OH)3I+3NHJ,依據(jù)題意明磯石中含有AI2O3、Fe203,

所以沉淀物為Al(0H)3、AI2O3和FezOs。

(4)由于明磯石的組成與明磯相像，所以濾液的成分中含有K2soi和反應(yīng)后生成

的(NHjSO似及水。

(5)混合肥料中含有K2soi和(NH3SO”要產(chǎn)生白色沉淀，加入的溶液為BaCb

或Ba(N03溶液，以后的操作為：先將混合液過濾，然后洗滌，最終干燥，冷卻

后稱量。

(6)依據(jù)題意有：174n(K2S04)+132n[(NH4)2SOj=mg……①，

口]132n

再由SOr守恒得：n(K2so。+n[(NH.i)2so』=nmo1........②，n(K2so)=-

molo

【答案】(1)78；100o(2)取濾液少許，加入NaOH,加熱，生成的氣體能使

潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)。(3)Al(0H)3；Al203；Fe203o(4)K2S04；(NH4)2S04o(5)BaCl2；

1

過濾；洗滌；干燥。(6)”等m01。

【例3】二氧化銃是制造鋅鎰干電池的基本材料。工業(yè)上以軟鎰礦為原料，

利用硫酸亞鐵制備高純二氧化鎰的流程如下：

某軟鎰礦的主要成分為MiA,還含有Si(16。27%)、Fe(5。86%)、Al(3。42%)、

Zn(2o68%)和Cu(0。86%)等元素的化合物。部分陽離子以氫氧化物或硫化物

的形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見下表，回答下列問題：

沉淀Al(0HFe(OHFe(OHMn(OHCu(OHZn(OHCuSZnMnFe

)2)2)2

物)3)3)2SSS

pH5.23.29.710.46.78.o0三-2

0.422.77

5

(1)FeSO」在酸性條件下將MnCh還原為MnSO,,酸浸時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程

式為O

(2)濾渣A的主要成分

是o

(3)加入MnS的目的是除去雜質(zhì)。

(4)堿性鋅鎰電池中，MnO2參加的電極反應(yīng)方程式

為=

(5)從廢舊堿性鋅鎰電池中可以回收利用的物質(zhì)

有(寫兩種)。

【解析】考查學(xué)生對元素化合物的主要性質(zhì)的駕馭、書寫電極反應(yīng)方程形式

的實(shí)力以及學(xué)生能夠從試題供應(yīng)的新信息中，精確地提取實(shí)質(zhì)內(nèi)容，并與已有

學(xué)問模塊整合，重組為新學(xué)問模塊的實(shí)力。由反應(yīng)流程可知：在酸性條件下二

氧化鎰將Fe2+氧化為Fe",將Cu氧化成Cu。此外溶液中的還有Zr?和Al”,當(dāng)

調(diào)pH至5。4時(shí)，只有A1(OH)3和Fe(OH)3會完全沉淀，故濾渣A的主要成分是

Fe(OH)：/DAl(OH)3。加入MnS后因?yàn)樗嵝詶l件下CuS、ZnS更難溶所以會轉(zhuǎn)化為

CuS、ZnS沉淀而除去C/+Zn2+o

【答案】(1)MnO2+2FeSO4+2H2sol=MnSO4+Fe2(SO.)3+2H20(2)

Fe(0H)3Al(OH)3

2+2+--

(3)CuZn(4)Mn02+H20+e=Mn00H+0H(或2Mn02+H20+2e-=Mn203

+20H-)

(5)鋅、二氧化鋅

【例4】將磷肥生產(chǎn)中形成的副產(chǎn)物石膏(CaSO.,-2H20)轉(zhuǎn)化為硫酸鉀肥料和

氯化鈣水合物儲熱材料，無論從經(jīng)濟(jì)效益、資源綜合利用還是從環(huán)境愛護(hù)角

度看都具有重要意義。以下是石膏轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣的工藝流程示意圖。

CaSO4-2H2O

Caa2*6H2OK2SO4

(1)本工藝中所用的原料除CaS04?2FW、KC1外，還須要等

原料

(2)寫出石膏懸濁液中加入碳酸核溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

(3)過濾I操作所得固體中，除CaC03外還含有(填化學(xué)式)

等物質(zhì)，該固體可用作生產(chǎn)水泥的原料。

(4)過濾I操作所得濾液是(NHJ2soi溶液。檢驗(yàn)濾液中含有C(V一的方法是：

(5)已知不同溫度下K2soi在100g水中達(dá)到飽和時(shí)溶解的量如下表:

溫度(℃)02060

K2s溶解的量7o4llo18o

(g)12

60℃時(shí)K2soi的飽和溶液591g冷卻到0℃,可析出K2soi晶體g

(6)氯化鈣結(jié)晶水合物(CaCl2-6H20)是目前常用的無機(jī)儲熱材料，選擇

的依據(jù)是_________

a熔點(diǎn)較低(29℃熔化)b能導(dǎo)電c能制冷d無毒

(7)上述工藝流程中體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的

是：O

【解析】此題是一道以工業(yè)生產(chǎn)為背景的試驗(yàn)題，考查了試驗(yàn)基本操作、

離子檢驗(yàn)、溶解度計(jì)算等。從生產(chǎn)流程圖可以看出，所需原料除CaSO；-2H20.

KC1外，還須要氨氣、石灰石和水。硫酸鈣是微溶的，碳酸鈣是難溶的，因此石

膏懸濁液中加入碳酸鍍?nèi)芤汉笊闪颂妓徕}和硫酸鏤，生成的碳酸鈣中混有石

膏。碳酸根的檢驗(yàn)可用酸化的方法，若產(chǎn)生氣泡說明慮液中含有碳酸根。硫酸

鉀飽和溶液在結(jié)晶過程中溶劑的量不變，查表可知不同溫度下的溶解度，先求

出591飽和液中含有的水是500g,在0℃可溶解硫酸鉀37g,所以析出晶體54go

作為儲熱材料，要求能在室溫左右的溫度下工作，且對人體無害，故選ad；綠

色化學(xué)要求整個(gè)生產(chǎn)過程中不排放污染物，原子利用率高，因此生產(chǎn)流程中碳

酸鈣用于制水泥原料、硫酸鈣和氯化鉀轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣、氨在工藝中循

環(huán)運(yùn)用。

【答案】(1)CaCO3NH3H20(2)CaSO.+COa^-^CaCOaI+S0>(3)CaSO)

(4)濾液中滴加鹽酸產(chǎn)生氣泡(5)54g(6)ad

(7)碳酸鈣用于制水泥原料、硫酸鈣和氯化鉀轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣、氨

在工藝中循環(huán)運(yùn)用等(原子利用率高，沒有有害物質(zhì)排放到環(huán)境中)

【小結(jié)】工業(yè)生產(chǎn)流程的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)原理相像，只是在工業(yè)生產(chǎn)中

對經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等很多細(xì)微環(huán)節(jié)方面有著更高的要求，解題時(shí)應(yīng)在試驗(yàn)室原

理的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際因素，充分讀懂工業(yè)流程的每一個(gè)步驟的意義。

【例5］以濃硫酸、濃硝酸、粗銅、水和空氣為原料可制得硫酸銅

(CuSOi?5H20)O制取硫酸銅晶體的過程如下圖所示。

回答下列問題：

(1)配平在濾液(HD中發(fā)生反應(yīng)化學(xué)主程式:

N0,v+H20+02-HN03O

(2)寫出制取硫酸銅的總反應(yīng)方程式。

(3)在上述生產(chǎn)過程中，被循環(huán)運(yùn)用的物質(zhì)是

(4)請你選用下列相宜的裝置來模擬上述生產(chǎn)過程。將它們的編號填入方框。

_______A_________________________

(Cu、濃硫酸、濃硝酸)(水)-?(水、空氣)

【解析】(1)NO,中N的化合價(jià)為2筋反應(yīng)前后N化合價(jià)改變?yōu)?-2x,Oz中

0化合價(jià)改變?yōu)?,初步配平為4NO..+H2O+(5-2+)02-HN03,再配平其他物質(zhì)的

化學(xué)計(jì)量數(shù)得：4N0,V+2H20+(5-2+)02——4HN03；(2)發(fā)生的有關(guān)的化學(xué)方程式

為：(5-2才)Cu+(12-4^)HN03—(5-2才)Cu(N03)2+2N0,v+(6-2x)H20...①、

4N0,V+2H20+(5-2N)02—4HN03……②、

Cu(N03)2+H2SOr——CUSO4+2HNO3……③，

①+②+2+③義(5-2x),得：(5-2x)C11+O2+(5-2x)H2sO4—(5-2x)CuSO4+

(5-24)H20,

化簡得2CU+02+2H2S0I^—2CUS04+2H20；

(3)要供應(yīng)O2,可用排空氣法，即用A裝置通過從分液漏斗中加水排出空氣;

消退氮的氧化物用B裝置，一個(gè)導(dǎo)氣管通氮的氧化物，一個(gè)導(dǎo)氣管通空氣，另

一個(gè)導(dǎo)氣管導(dǎo)出多余的空氣。

由試驗(yàn)室用濃硫酸和金屬銅制硫酸銅，拓展到用稀硫酸、金屬銅、通入氧

氣制硫酸銅，延長到化工生產(chǎn)硫酸銅，再回來到試驗(yàn)室模擬化工生產(chǎn)過程。

Cu+2H2S04(濃)金CuS04+S02t+2H20CU+4HN03(濃)==Cu(NO3)2

+2N02f+2H20

S02+2HN03(濃)==H2so4+2N02CU(N03)2+H2s0,==CuS04l+2HN03(應(yīng)

用侯氏制堿法的生產(chǎn)原理)4N02+O2+2H2。==4HN03把方程式進(jìn)行加合，可

得總反應(yīng)方程式：2Cu+02+2H2S04=^=2CUS04+2H20

在模擬化工生產(chǎn)過程時(shí)，又把通入空氣和水回來為制取氧氣通入水中。

答案：(1)2Cu+O2+2H2s2CUS04+2H,0(2)HN03(3)B、A。

［例6］工業(yè)制備高鎰酸鉀是鎰的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)

上用軟錦礦制備高鎰酸鉀的一種工藝流程。

空氣

①KMnOi稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與下列物質(zhì)相同的是（填

代號）。

a.84消毒液（NaClO溶液）b.雙氧水c.苯酚d.75%酒精

②高鎰酸鉀保存在棕色試劑瓶，下列試劑保存不須要棕色試劑瓶的是（填

代號）。

a.濃硝酸b.硝酸銀c.氯水d.燒堿

③上述流程中可以循環(huán)運(yùn)用的物質(zhì)有、（寫化學(xué)

式）。

④若不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過程中的損失，則1molMnCh可制得mol

KMnOio

⑤該生產(chǎn)中須要純凈的C02氣體。若試驗(yàn)室要制備純凈的co2,所需試劑最好選

擇（選填代號）。a.石灰石b.稀HC1c.稀H2SO4

d,純堿

所需氣體發(fā)生裝置是（選填代號）。

⑥操作I的名稱是；操作H依據(jù)KMnO”和K2c0：,兩物質(zhì)在（填

性質(zhì)）上的差異，采納（填操作步驟）、趁熱過濾得

到KMnOi粗晶體。

【解析】高鋅酸鉀又名灰錦氧，是+7價(jià)鋅最重要的化合物，也是最重要和

最常用的氧化劑之一。本題以液相氧化法制備高鎰酸鉀為背景，著重考察了基

本化學(xué)試驗(yàn)學(xué)問，本題可很好地鞏固試劑保存、分別提純操作、有關(guān)氣體制取

試驗(yàn)原理和裝置學(xué)問等。

（1）高鋅酸鉀的消毒機(jī)理主要是靠其氧化性氧化微生物而殺滅微生物，它通

過氧化細(xì)菌體內(nèi)的活性基團(tuán)而發(fā)揮作用，類似84消毒液（NaClO溶液）、雙氧水,

而苯酚、酒精消毒機(jī)理主要是使蛋白質(zhì)75%凝固。

（2）試劑保存方法源于試劑的性質(zhì)，見光易分解的物質(zhì)通常保存在棕色試劑

瓶中。濃硝酸、硝酸銀、氯水等試劑都是中學(xué)階段常用試劑，都保存在棕色試

劑瓶中。

(3從流程圖中不難發(fā)覺，由于KMnO”在酸性條件下易歧化為MnOz和KMnO”所

以MM)?可以部分循環(huán)；母液成分主要是K2CO3,通過加入石灰，產(chǎn)生KOH也可以

循環(huán)利用。

(4)本小題考察學(xué)生對制備原理的理解。一種方法是寫出各步反應(yīng)，通過物

質(zhì)的量的關(guān)系得出；另外，從流程中也可看出，Mn元素?fù)p失發(fā)生在KMnOi歧化

這一步，通過電子得失守恒，lmolKMnCh可制得l/3molMn()2和2/3molKMn()4.

(5)本題主要考察有關(guān)氣體制取試驗(yàn)原理和裝置，氣體發(fā)生裝置取決于氣

體制備原理。題目中關(guān)鍵詞“純凈”，所以要選用純堿和稀硫酸，發(fā)生裝置

就只能相應(yīng)選擇A。

(6)主要考察制備過程中分別提純的基本操作。操作I是分別不溶物Mn02,所

以是過濾；操作H從兩物質(zhì)性質(zhì)上分析，都可溶，故是利用兩者溶解度的不

同而采納結(jié)晶方法分別，但考慮到KMnO,易受熱分解，要得到KMnOi粗晶體，

只能蒸發(fā)濃縮結(jié)晶。

【答案】(1)ab(2)d(3)Mn02；KOH(4)2/3(5)cd；A；(6)過濾;

溶解度；濃縮結(jié)晶

［小結(jié)］結(jié)合本題系統(tǒng)復(fù)習(xí)拓展介紹KMnO,作為氧化劑在不同介質(zhì)條件下被還

原的產(chǎn)物，也可以拓展到電解法制備高鎰酸鉀的工藝流程。

本專題考查考生將工藝流程與化學(xué)原理融合的實(shí)力。學(xué)生之所以怕無機(jī)化

工信息題往往是被生疏情景和專業(yè)術(shù)語嚇倒，或者是因不能完全理解流程圖的

含義而無從下手。解題時(shí)首先要粗讀試題，盡量弄懂流程圖。圖中一般會出現(xiàn)

超綱學(xué)問，但題目中蘊(yùn)涵了提示或者提問時(shí)不涉及，所以肯定要關(guān)注題目的每

一個(gè)字眼，盡量弄懂流程圖但不必要將每一個(gè)物質(zhì)都推出，問什么推什么。其

次要帶著問題去細(xì)心探討某一步或某一個(gè)物質(zhì)。在答題時(shí)應(yīng)留意前后問題往往

沒有聯(lián)帶效應(yīng)，即前一問不能回答沒關(guān)系，不影響后面回答問題。遇到做不出

來的問題要?jiǎng)偤梅艞?，以免影響其他問題的作答。最終，作答時(shí)肯定要看清所

提問題，不能答非所問，留意語言表達(dá)的科學(xué)性。

練習(xí)

1.削減S02的排放、回收利用S02成為世界性的探討課題。我國探討人員研制的利

用低品位軟錦礦漿(主要成分是MnOj汲取廢渣高溫焙燒產(chǎn)生的S02,制備硫酸

鎰的生產(chǎn)流程如下：

浸出液的PHV2,其中的金屬離子主要是加+,還含有少量的Fe?+、Al3\Ca2

\Ph?卡等其他金屬離子。

有關(guān)金屬離子的半徑以及形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見下表，陽離子吸附劑吸附

金屬離子的效果見下圖。

離子離子半徑起先沉淀時(shí)完全沉淀時(shí)

(pm)的pH的pH

Fe2+747.69.7

3+

Fe642.73.7LOOI_吸附率pb2+

3+

Al503.84.70.75-

0.50I

2+

Mn2t>13+

Mn808.39.80.25Fe

-Al3

~~~TJ

2+

Pb1218.08.802468'吸附時(shí)間/h

Ca2+99——

已知PbOz的氧化性大于Mn（h請回答下列問題：

（1）寫出浸出過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式▲,氧化過程中主要反應(yīng)的離子

方程式▲。

⑵在氧化后的液體中加入石灰漿，用于調(diào)整pH,pH應(yīng)調(diào)整至▲。

⑶陽離子吸附劑用于除去雜質(zhì)金屬離子。確定陽離子吸附劑吸附效果的因素是

▲（填寫序號）。

a.溶液的pHb.金屬離子的電荷c.金屬離子的半徑d.吸

附時(shí)間

（4）操作a包括▲等過程。

2.重銘酸鉀（K2CRO7）是工業(yè)生產(chǎn)和試驗(yàn)室的重要氧化劑。試驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)

重銘酸鉀時(shí)用銘鐵礦（主要成份為FeO-CoOs）、純堿、燒堿、氯酸鉀等為

原料先制得銘酸鈉（NazCrOD,涉及的主要反應(yīng)是6FeO?Cn（）3+24NaOH

+7KC103=4=12Na2CrO4+3Fe203+7KC1+12H20,然后將銘酸鈉轉(zhuǎn)化為K2Cr207o

其主要工藝如下：

⑤④③

試回答下列問題：

(1)在反應(yīng)器①中，有NazCrO,生成，同時(shí)FezCh轉(zhuǎn)變?yōu)镹aFeO2,雜質(zhì)SiO?、

AI2O3與純堿反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄喳}，寫出氧化鋁與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方

程式：

(2)NaFeOz能劇烈水解，在操作②生成沉淀而除去，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方

程式：

(3)操作③的目的是什么，用簡要的文字和化學(xué)方程式說明：

(4)操作④中，酸化時(shí)，Cr(V-轉(zhuǎn)化為Cn(”，寫出平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式:

(5)稱取重銘酸鉀試樣2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶

中，加入10mL2moi/LH2soi溶液和足量碘化鉀(銘的還原產(chǎn)物為Cr%,

放于暗處5min,然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示劑，用

2-2_

0.1200mol/LNa2s2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(I2+2S203=2r+S406)□

①推斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)

是：;

②若試驗(yàn)中共用去Na2s2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL,則所得產(chǎn)品中的重銘酸鉀的

純度為(設(shè)兒行2。7的摩爾質(zhì)量為294g?moL,整個(gè)過程中

其它雜質(zhì)不參加反應(yīng))。

3、工業(yè)上用鋁土礦(含氧化鋁、氧化鐵)制取鋁的過程如下：

請回答下列問題：

(1)沉淀C的化學(xué)式為,該物質(zhì)除了用于金屬冶煉以外，還可用

作o

(2)電解熔融的氧化鋁時(shí)，加入冰晶石的作用是o

(3)操作I、操作II、操作HI都是(填操作名稱)，

試驗(yàn)室要洗滌Al(0H)3沉淀應(yīng)當(dāng)在裝置中進(jìn)行。

(4)生產(chǎn)過程中，除NaOH、40可以循環(huán)運(yùn)用外，還可以循環(huán)運(yùn)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)。

(5)寫出Na2c溶液與CaO反應(yīng)離子方程式：

(6)若鋁土礦中還含有二氧化硅，此生產(chǎn)過程中得到的氧化鋁將混有雜質(zhì):

(填化學(xué)式)。

4.現(xiàn)有含F(xiàn)eCk雜質(zhì)的氯化銅晶體(CuCl2?2H20),為制取純凈的CuCk?240,

首先將其制成水溶液，然后按下圖所示步驟進(jìn)行提純：

已知H2O2、KMnOnNaClO、gCnO7均具有強(qiáng)氧化性，要將溶液中的Ci?+、Fe2\

Fe"沉淀為氫氧化物，需溶液的pH分別為6.4、6.4、3.7。請回答下列問題：

(1)本試驗(yàn)最適合的氧化劑X是

A.K2Cr207B.NaClOC.H202D.KMnO4

(2)物質(zhì)Y不行以是

A.CuOB.CuCl2C.Cu(OH)2D.

C11CO3

(3)除去Fe"的有關(guān)離子方程式是(物質(zhì)Y在(2)中選擇合適的選項(xiàng))：

(4)加入氧化劑的目的是

(5)最終能不能干脆蒸發(fā)結(jié)晶得到CuCl2-2H20?(填“能”或“不

能”）。如不能，應(yīng)如何操作？（如能，此空不填）

5.碘酸鉀是一種白色結(jié)晶粉末，無臭無味，酸性條件下碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧

化劑，與氫碘酸、二氧化硫等還原性物質(zhì)作用，被還原為單質(zhì)碘，在堿性介質(zhì)

中，碘酸鉀能被氯氣、次氯酸鹽等氧化為高碘酸鉀。碘酸鉀在常溫下穩(wěn)定，加

熱至560C起先分解。工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如下，在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)

方程式為：

I2+KC103+H20—KH（I03）2+KCl+Cl2t（未酉己平）

碘、氯9交鉀、水硝酸

（1）已知步驟①反應(yīng)器發(fā)生的反應(yīng)中，兩種還原產(chǎn)物所得電子數(shù)相同，請配平該

反應(yīng)的化學(xué)方程式：

（2）步驟②中，用稀酸酸化的作用是

___________________________________________;在稀硝酸和稀鹽酸中不

能選用的酸是：，其緣由是

（3）步驟③要保持溶液微沸1小時(shí)以完全排出氯氣，排出氯氣的緣由為

(4)參照下表碘酸鉀的溶解度，步驟11得到碘酸鉀晶體，你建議的方法是

溫度/℃01020406080

KI03g/1004.66.28.012.18.

24.8

g水07863

6.(10分)工業(yè)碳酸鈉(純度約為98%)中含有Ca?+、曜+、Fe"、和S(V一等

雜質(zhì)，提純工藝線路如下：

水NaOH

I、碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如下圖所示：

Na2c03?10乩0?Na2c?彳NazCO；?H20

3236t(℃)

II、有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下:

物質(zhì)CaCO3MgCO3Ca(0H)2Mg(OH)2Fe(OH)3

4.96X106.82X104.68X105.61X102.64X10

K即

—9-6一6—12—39

回答下列問題：

(1)加入NaOH溶液時(shí)，首先生成的沉淀是(填化學(xué)式)；生成氫氧化

鎂沉淀的離子方程式為。

(2)“趁熱過濾”時(shí)的溫度應(yīng)限制在。

(3)有人從“綠色化學(xué)”角度設(shè)想將?“母液”沿流程中虛線所示進(jìn)行循環(huán)運(yùn)用。

請你分析實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中是否可行,并說明理

由O

(4)已知：Na2c。3TOH2O(S)=Na2CO3(s)+10H20(l)A