高考化学一轮验收特训 精编拔高点睛专题篇 化学实验 分离提纯与物质制取.doc

化学实验分离提纯与物质制取板块一：分离提纯的基本操作1. 2012全国大纲理综化学卷29(15分 ) 氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，在将滤液按下图所示步骤进行操作。回答下列问题：（1） 起始滤液的ph_7（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是_。（2） 试剂i的化学式为_，中发生反应的离子方程式_。（3） 试剂的化学式为_，中加入试剂的目的_；（4） 试剂的名称是_，中发生反应的离子方程式_；（5） 某同学称取提纯的产品0.7759g，溶解后定定容在100ml容量瓶中，每次取25.00ml溶液，用0.1000moll-1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62ml，该产品的纯度为_。（列式并计算结果）答案（1）大于 碳酸根离子水解呈碱性 （2）bacl2 ba2+so42-=baso4 ba2+co32-=baco3 (3)k2co3 除去多余的钡离子 （4）盐酸 2h+ co32-=h2o+co2 (5)0.025620.174.540.7759=0.9840【解析】（1）起始滤液中含有碳酸钾，碳酸根水解呈碱性，故溶液的ph大于7；（2）要除掉杂质离子硫酸根和碳酸根，应加入过量的钡离子；（3）要除掉多余的钡离子，要加入碳酸钾，（4）要除掉多余的碳酸根，要滴加适量的盐酸；（5）计算样品的纯度，注意0.7759g样品配成100ml溶液，每次只取25ml。2. （09海南卷16）(9分)下图表示从固体混合物中分离x的2种方案，请回答有关问题。 (1)选用方案i时，x应该具有的性质是 ，残留物应该具有的性质是 ；(2)选用方案从某金属粉末(含有au、ag和cu)中分离au，加入的试剂是 ，有关反应的化学方程式为 ；(3)为提纯某fe2o3样品(主要杂质有sio2、a12o3)，参照方案i和，请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作) 。答案：（1）有挥发性（或易升华）受热不挥发，且具有较高的热稳定性（2分）（2）（或（3分）（3）（4分）（其他合理答案也可给分）3. （09上海卷27）实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤：c.o.m（1）溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是_。（2）操作的目的是_，溶液a（溶质是共价化合物）是_。（3）写出检验滤液中是否含铁离子的方法： _。（4）写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式： _ 写出滤液b的一种用途：_（5）中一般含。试按下列提示完成含量分析的实验设计。 试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞 仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管 实验步骤： _；加入_；加入酚酞，用氢氧化钠标准溶液滴定。（6）若理论上滴定时耗用标准溶液20.00ml恰好完全反应，实际操作中过量半滴（1ml溶液为25滴），则相对误差为_答案：（1）硫酸钙微溶于水（2）除去溶液中 氨水（3）取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液不变红色，说明滤液中不含；或取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含 （4） 作化肥（合理即给分）（5）称量 过量的标准盐酸（6）0.1%4. （09福建卷24）（13分）从铝土矿（主要成分是，含、mgo等杂质）中提取两种工艺品的流程如下：请回答下列问题：（1）流程甲加入盐酸后生成al3+的方程式为_.（2）流程乙加入烧碱后生成si的离子方程式为_.（3）验证滤液b含，可取少量滤液并加入_（填试剂名称）。（4）滤液e、k中溶质的主要成份是_(填化学式)，写出该溶液的一种用途_（5）已知298k时，的容度积常数=5.6,取适量的滤液b,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得ph=13.00，则此温度下残留在溶液中的=_.答案：（1）al2o3+6h2al3+3h2o（2）sio2+2ohsio32+h2o（3）硫氰化钾（或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案：）（4）nahco3；制纯碱或做发酵粉等合理答案：（5）5.610-10mol/l解析：本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。（1）与hcl反应生成al3，应为铝土矿中al2o3。（2）sio2可以溶于naoh中生成na2sio3。（3）检验fe3的特征反应很多，如与kscn显血红色，与苯酚显紫色，与oh显红褐色沉淀等。（4）生成e、k时，co2均是过量的，故应生成nahco3。（5），=5.610-12/(0.1)2=5.610-10。5. 2011广东卷化学 32（16分）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：（注：nacl熔点为801；alcl3在181升华）（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为 和 （2）将cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除cl2外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 （3）在用废碱液处理a的过程中，所发生反应的离子方程式为 （4）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以alcl4 和al2cl7形式存在，铝电极的主要电极反应式为 （5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是 解析：（1）2al +fe2o3=al 2o3+2fe 4al+3sio2=3si+ 2al 2o3（2）h2、alcl3；nacl。(3)cl2+2oh=cl+clo+h2o(4)阳极；阳极：al-3e-=al3+、（阴极：4al2cl7 +3e- = 7alcl4+al ）(5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止氧化深入内部，起到防腐保护作用6. （2008 广东卷19）.（11分）碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（钝度约98）中含有ca2+、mg2+、fe3+、cl-和so等杂质，提纯工艺路线如下：已知碳酸钠的溶解度（s）随温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题：（1）滤渣的主要成分为。（2）“趁热过滤”的原因是。（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是（写出1种）。（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是。（5）已知：na2co310h2o(s)=na2co3(s)+10h2o(g) h1=+532.36 kjmol-1 na2co310h2o(s)=na2co3h2o(s)+9h2o(g) h1=+473.63 kjmol-1写出na2co3h2o脱水反应的热化学方程式。解析：(1)滤渣的主要成分为mg(oh)2、fe（oh）3、caco3。(2) “趁热过滤”的原因是使析出的晶体为na2co3h2o，防止因温度过低而析出na2co310h20晶体，令后续的加热脱水耗时长。(3)若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是用已预热的布氏漏斗趁热抽滤。(4)若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是问题：溶解时有大量沉淀生成，使na2co3损耗且产物na2co3混有杂质；原因：“母液”中，含有的离子有ca2+，na+，cl-，so42-，oh-，co32-，当多次循环后，使用离子浓度不断增大，溶解时会生成caso4，ca（oh）2，caco3等沉淀。(5)写出na2co3h2o脱水反应的热化学方程式na2co3h2o（s）= na2co3（s） + h2o（g）&8710;h= +58.73kj/mol解释与思路：(1)因工业碳酸钠中含有mg2+，fe3+，ca2+，所以“除杂”中加入过量的naoh溶液，可生成mg(oh)2、fe（oh）3、ca（oh）2沉淀。(2)观察坐标图，温度减少至313k时发生突变，溶解度迅速减少，弱不趁热过滤将析出晶体。(3)思路方向：1.减少过滤的时间 2.保持过滤时的温度。(4)思路：分析“母液”中存在的离子，若参与循环，将使离子浓度增大，对工业生产中哪个环节有所影响。(5)通过观察两个热化学方程式，可将两式相减，从而得到na2co3h2o（s）= na2co3（s）+ h2o（g）。7. 2013新课标二卷 27（14分）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有fe(), mn(), ni()等杂质)的流程如下:提示:在本实脸条件下，ni()不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是mno2回答下列问题:(1)反应中除掉的杂质离子是 ，发生反应的离子方程式为 ；加高锰酸钾溶液前，若ph较低，对除杂的影响是 ；(2)反应的反应类型为 .过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有 ；(3)反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。(4)反应中产物的成分可能是znco3xzn(oh)2 .取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1 g. 则x等于 。解析：（1）除去的杂质离子是fe2和mn2；fe2以fe(oh)3的形式沉淀下来，mn2以mno2的形式沉淀下来；反应离子方程式为：mno43fe27h2o=mno23fe(oh)35h;3mn22mno42h2o=5mno24h;在加高锰酸钾溶液前，若ph较低，不会形成fe(oh)3和mno2沉淀。（2）znni2=zn2ni是置换反应；还有ni。（3）洗涤主要是除去so42和co32离子。检验洗净应该检验so42离子。取最后一次洗涤液少量，滴入稀盐酸，加入氯化钡溶液，没有白色沉淀生成，证明洗涤干净。（4）令znco3为amol,zn(oh)2为bmol125a+99b=11.2; 81(a+b)=8.1 解之，a:b=1:x=1:1,x=1参考答案：（1）fe2和mn2；mno43fe27h2o=mno23fe(oh)35h;3mn22mno42h2o=5mno24h;不会形成fe(oh)3和mno2沉淀。或无法除去fe2和mn2；（2）置换反应；ni（3）取最后一次洗涤液少量，滴入稀盐酸，加入氯化钡溶液，没有白色沉淀生成，证明洗涤干净。（4）18. 2010北京卷化学 26（14分）某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以nh4+和的形式存在，该废水的处理流程如下：（1） 过程：加naoh溶液，调节ph至9后，升温至30，通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示加naoh溶液的作用： 。用化学平衡原理解释通空气的目的： 。（2） 过程：在微生物作用的条件下，nh4+经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下：第一步反应是 反应（选题“放热”或“吸热”），判断依据是 。1mol nh4+(aq)全部氧化成的热化学方程式是 。（3） 过程：一定条件下，向废水中加入ch3oh，将hno3还原成n2。若该反应消耗转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。答案: 26.（14分）（1） 废水中的nh3被空气带走，使d的平衡向正反应方向移动，利于除氨（2）放热h=-273kj/mol0（反应为的总能量大于生成物的总能量） h=-346kj/mol 5:69. （2011天津，14分）工业废水中常含有一定量的cr2o72和cro42，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法1：还原沉淀法该法的工艺流程为其中第步存在平衡：2cro42（黄色）+2h+cr2o72（橙色）+h2o（1）若平衡体系的ph=2，则溶液显 色.（2）能说明第步反应达平衡状态的是 。acr2o72和cro42的浓度相同b2v (cr2o72) =v (cro42)c溶液的颜色不变（3）第步中，还原1mol cr2o72离子，需要_mol的feso47h2o。（4）第步生成的cr(oh)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：cr(oh)3(s)cr3+ (aq)+3oh(aq)常温下，cr(oh)3的溶度积kspc(cr3+)c3(oh)10-32，要使c(cr3+)降至10-5mol/l，溶液的ph应调至 。方法2：电解法该法用fe做电极电解含cr2o72的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液ph升高，产生cr(oh)3沉淀。（5）用fe做电极的原因为 。（6）在阴极附近溶液ph升高的原因是（用电极反应解释） 。 溶液中同时生成的沉淀还有 。解析：（1）ph=2说明溶液显酸性，平衡向正反应方向移动，cr2o72的浓度会增大，所以溶液显橙色；（2）在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变时，该可逆反应就到达化学平衡状态，因此选项a不正确；在任何情况下cr2o72和cro42的反应速率之比总是满足1：2，因此选项b也不正确；溶液颜色不再改变，这说明cr2o72和cro42的浓度不再发生改变，因此可以说明反应已经达到化学平衡状态，c正确。（3）cr2o72中cr的化合价是+6价，所以1mol cr2o72被还原转移2（63）6mol电子；fe2+被氧化生成fe3+，转移1个电子，因此根据得失电子守恒可知需要feso47h2o的物质的量为6mol；（4）由溶度积常数的表达式kspc(cr3+)c3(oh)10-32可知，当c(cr3+)10-5mol/l时，c(oh)10-9mol/l，所以ph5。（5） cr2o72要生成cr(oh)3沉淀，必需有还原剂，而铁做电极时，在阳极上可以失去电子产生fe2+，方程式为fe2efe2+。（6）在电解池中阳离子在阴极得到电子，在溶液中由于h+得电子得能力强于fe2+的，因此阴极是h+放电，方程式为2h+2eh2，随着电解的进行，溶液中的h+浓度逐渐降低，水的电离被促进，oh浓度逐渐升高。由于fe2+被cr2o72氧化生成fe3+，当溶液碱性达到一定程度时就会产生fe(oh)3沉淀。答案：（1）橙（2）c（3）6（4）5（5）阳极反应为fe2efe2+，提供还原剂fe2+（6）2h+2eh2 fe(oh)3 10. 2011北京卷化学 26（14分）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示 （1）溶液a的溶质是 ； （2）电解饱和食盐水的离子方程式是 （3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的ph在23，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 （4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的ca2+、mg2+、nh+3、so42-，c（so42-）。精致流程如下（淡盐水和溶液a来电解池）：盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。过程中将nh4+转化为n2的离子方程式是 的溶解度比的小，过程中除去的离子有 经过程处理，要求盐水中c 中剩余的含量小于5mg /l，若盐水b中的含量是7.45 mg / l，则处理10m3 盐水b ，至多添加10% 溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。答案：（1）n a oh（2）2cl+2h2oh2+cl2+2oh（3）cl2与反应：cl2+h2ohcl+hclo，增大hcl的浓度使平衡逆向移动，减少cl2在水中的溶解，有利于cl2的逸出（4）mg（oh）22nh+4+3cl2+8oh=n2+6cl+8h2oso2-4、ca2+1.7611. (09重庆卷26)（14分）工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。（1）题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是 ；naoh溶液的出口为 （填字母）；精制饱和食盐水的进口为 （填字母）；干燥塔中应使用的液体是 。（2）多晶硅主要采用sihcl3还原工艺生产，其副产物sicl4的综合利用收到广泛关注。sicl4可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下sicl4与h2和o2反应，产物有两种，化学方程式为 。sicl4可转化为sihcl3而循环使用。一定条件下，在20l恒容密闭容器中的反应： 3 sicl4（g）+2h2（g）+si（s）4sihcl3（g）达平衡后，h2与sihcl3物质的量浓度分别为0.140mol/l和0.020mol/l，若h2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯nacl的质量为 kg。（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气 （标准状况）。答案：（1）氯气；a；d；浓硫酸（2）sicl4+2h2+o2sio2+4hcl0.35（3）134.4解析：（1）电解饱和食盐时阳极阴离子cl、oh放电，cl的放电能力强于oh，阳极发生的方程式为：2cl2e=cl2；阴极：2h+2e=h2；总反应为：2nacl+2h2ocl2+h2+2naoh。h2、2naoh在阴极，naoh溶液的出口为a，cl2在阳极，精制饱和食盐水从阳极进入，选d；要干燥cl2需要用酸性干燥剂h2so4或p2o5等，中性干燥剂无水cacl2。（2）sicl4与h2和o2反应，产物有两种，光导纤维的主要成分是sio2，h、cl元素必在另一产物中，h、cl元素结合成hcl，然后配平即可。发生的化学方程式为：sicl4+2h2+o2sio2+4hcl。由3 sicl4（g）+2h2（g）+si（s）4sihcl3（g）起始量（mol） n 0变化量（mol） 3x 2x x 4x平衡量（mol） n2x 4x4x=0.020mol/l20l=0.4mol，n2x=0.140mol/l20l=2.8mol，n=3.0mol，由2nacl+2h2ocl2+h2+2naoh，（258.5）g：1mol=m（nacl）g：3mol；m（nacl）=351g=0.351kg。(3)由nacl转化为naclo3，失去电子数为6，h2o转化为h2，得到的电子数为2，设产生的h2体积为v，由得失电子守恒有：6；v=134.4m3。板块二：物质的工业制取1. （08广东卷）硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：(1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（sihcl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：写出由纯sihcl3制备高纯硅的化学反应方程式。整个制备过程必须严格控制无水无氧。sihcl3遇水剧烈反应生成h2sio3、hcl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式 ；h2还原sihcl3过程中若混02，可能引起的后果是 。(2)下列有关硅材料的详法正确的是 (填字母）。a碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水混b氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承c普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂的，其熔点很高d盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。(1) 写出由纯sihcl3制备高纯硅的化学反应方程式:sihcl3+h2=(1357k)= si+3hclsihcl3遇水剧烈反应生成h2sio3、hcl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式3sihcl3+3h2o=h2sio3+h2+3hcl;h2还原sihcl3过程中若混入o2，可能引起的后果是：高温下，h2遇o2发生爆炸。(2)abcd解释：sic和si3n4均为原子晶体，熔点高，性质稳定，ab正确。光导纤维的材料为sio2，c正确。普通玻璃的主要成分为na2sio3和casio3，它是以石英砂（sio2）、石灰石（caco3）和纯碱（na2co3）为主要原料反应制成的。na2co3+sio2=(高温)=na2sio3+co2；caco3+sio2=(高温)=casio3+co2，d正确。常温下，si只能与唯一一种酸hf反应不与hcl反应，e错。(3)写出实验现象并给予解释：生成白色絮状沉淀，又刺激性气味的气体生成；sio32-与nh4+发生双水解反应，sio32- + 2 nh4+ + 2h2o = 2nh3h2o + h2sio3。2. (09天津卷9)（18分）海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：.c.o.m（1）请列举海水淡化的两种方法：、。（2）将nacl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有h2、或h2、。（3）步骤中已获得br2，步骤中又将br2还原为br，其目的为。（4）步骤用so2水溶液吸收br2，吸收率可达95，有关反应的离子方程式为 ，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是。（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，br2的沸点为59。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，了如下装置简图： 请你参与分析讨论：m图中仪器b的名称：。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是。实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：。c中液体产生颜色为。为除去该产物中仍残留的少量cl2，可向其中加入nabr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是。答案：(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种；（2）cl2 naoh naclo （3）富集溴元素 （4）br2+so2+2h2o=4h+so42-+2br-,强酸对设备的严重腐蚀 （5）冷凝管 溴腐蚀橡胶 控制温度计b的温度，并收集59时的馏分 深红棕色 分液（或蒸馏）解析：本题考查海水中提取溴的实验。电解nacl溶液的方程式为：2nacl+2h2o2naoh+h2+cl2，其中cl2有可能与naoh会生成naclo。步骤i中的br2的浓度很小，多次用so2反复吸收，最终用cl2处理，则可获得大量的工业溴。溴具有强氧化性可以氧化so2，生成h2so4，因此要注意酸对设备的腐蚀问题。溴具有腐蚀性，可以腐蚀橡胶。蒸馏的目的，就是通过沸点不同而提纯br2，所以要通过温度计控制好br2沸腾的温度，尽可能使br2纯净。3. 2013上海卷化学 五（本题共8分）溴主要以br-形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备的br2的操作步骤为：一定条件下，将cl2通入浓缩的海水中，生成br2利用热空气将br2吹出，并用浓na2co3溶液吸收，生成nabr、nabro3等用硫酸酸化步骤得到的混合物完成下列填空：27.cl2氧化br-应在 条件下进行，目的是为了避免 28.br2可用热空气吹出，其原因是 29.写出步骤所发生的化学反应方程式。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是 。步骤的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为 30.为了除去工业br2中微量的cl2,可向工业br2中 a.通入hbr b.加入na2co3溶液 c.加入nabr溶液 d.加入na2so3溶液【答案】27.通风橱，污染环境。28.br2易挥发。29.3h2so4+5nabr+nabro3=3na2so4+3br2+3h2o.用盐酸酸化，则盐酸被nabro3氧化，原因是br2易挥发，对大气有污染。30.c.【解析】cl2、br2 都是污染气体，应该在通风橱进行操作；步骤所发生反应是归中反应，盐酸有还原性，nabro3氧化性，二者可发生氧化还原反应；利用nabr溶液与cl2反应，然后分液可除去cl2。【考点定位】本题考查工业制br2，考查分析问题解决问题的能力。4. （2011四川，14分）开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿（fes2）燃烧产生的so2通过下列碘循环工艺过程既能制h2so4，又能制h2。请回答下列问题：（1）已知1g fes2完全燃烧放出7.1kj热量，fes2燃烧反应的热化学方程式为_。（2）该循环工艺过程的总反应方程式为_。（3）用化学平衡移动的原理分析，在hi分解反应中使用膜反应器分离出h2的目的是_。（4）用吸收h2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用mh）表示），nio（oh）作为电池正极材料，koh溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：nio(oh)mhni(oh)2m电池放电时，负极的电极反应式为_。充电完成时，ni（oh）2全部转化为nio（oh）。若继续充电将在一个电极产生o2，o2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为_答案：（1）4fes2(s)11o2(g)2fe2o3(s)8so2(g) h3408kj/mol（2）2h2oso2=h2so4h2（3）减小氢气的浓度，使hi分解平衡正向移动，提供hi的分解率（4）mhohe=mh2o 2h2oo24e=4oh5. 2012山东理综化学卷28(12分)工业上由黄铜矿(主要成分cufes2)冶炼铜的主要流程如下：(1)气体a中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。 a浓h2so4 b稀hno3 cnaoh溶液 d氨水(2)用稀h2so4浸泡熔渣b，取少量所得溶液，滴加kscn溶液后呈红色，说明溶液中存在 (填 离子符号)，检验溶液中还存在fe2的方法是 (注明试剂、现象)。 (3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。 (4)以cuso4溶液为电解质溶液进行粗铜(含al、zn、ag、pt、au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 。 a电能全部转化为化学能 b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中cu2向阳极移动 d利用阳极泥可回收ag、pt、au等金属(5)利用反应2cu+o2+2h2so4=2cuso4+2h2o可制备cuso4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 。答案：(1)c，d (2)fe3；取少量溶液，滴加kmno4溶液，kmno4褪色 (3)3cu2o+2al=al2o3+6cu(4)b，d (5)4h+o2+4e=2h2o6. 2012海南化学卷14(9分)在fecl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下： i：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液： ii：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液ph，同时鼓入足量的空气。 己知：kspfe(oh)3= 4.010-38 回答下列问题： (1)fecl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 ： (2)过程i 加入铁屑的主要作用是 ，分离得到固体的主要成分是 ，从固体中分离出铜需采用的方法是 ； (3)过程ii中发生反应的化学方程式为 ； (4)过程ii中调节溶液的ph为5，金属离子浓度为 。(列式计算)【答案】(1)2fe3+ + cu = 2fe2+ + cu2+；(2)回收铜 cu和fe 加入过量的盐酸后过滤。(3)fecl2+ca(oh)2=cacl2+fe(oh)2 4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3(4)4.010-11 moll-1【解析】 (1) fe3+具有强氧化性，能将cu氧化，其离子方程式为2fe3+ + cu = 2fe2+ + cu2+；(2)废液中中含有fe2+和cu2+，加入过量的铁屑发生的反应为：fe + cu2+ = fe2+ + cu，故铁屑的作用是回收铜，分离得到的固体为cu和fe的混合物，从中得到铜的方法是先加入过量的盐酸，再过滤。(3)“向滤液中加入一定量石灰水”发生的反应为：fecl2+ca(oh)2=cacl2+fe(oh)2；“鼓入足量的空气”发生的反应为：4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3。(4)据kspfe(oh)3= c(fe3+)c(oh-)3 = 4.010-38 ，ph=5则c(oh-)10-9moll-1，可知c(fe3+)=4.010-11 moll-1。7. （08宁夏卷）某厂的酸性工业废水中含有一定量的fe3+、cu2+、au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。填写下面空白。(1）图中标号处需加入的相应物质分别是、。(2）写出处发生反应的离子方程式。写出处发生反应的化学方程式。(3）铁红的化学式为；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红；氧化铜。答案：(1)铁屑；稀硫酸；稀硝酸；氢氧化钠；氢氧化钠。(2)fe+2h+fe2+h2；2fe3+fe3fe2+。 cu2+fecu+fe2+；2au3+3fe2au+3fe2+。 3cu+8hno3(稀)3cu(no3)2+2no+4h2o(3)fe2o3；用作红色涂料；用作制造铜盐的原料。8. （09北京卷26）（15分）以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）；i从废液中提纯并结晶处。ii 将配置成溶液。.将溶液与稍过量的溶液混合，得到含的浊液. 将浊液过滤，用90c热水洗涤沉淀，干燥后得到固体v煅烧，得到fe2o3固体已知：在热水中分解（1）i中，加足量的铁屑出去废液中的，该反应的离子方程式是_。（2）ii中，需加一定量硫酸，运用化学平衡原理简述硫酸的作用_。（3）iii中，生成的离子方程式是_。若浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是_。（4）iv中，通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验操作是_。（5）已知煅烧的化学方程式是，现煅烧464.0kg的，得到316.8kg产品，若产品中杂质只有，则该产品中fe2o3的质量是_kg（摩尔质量/g；）答案：(1)fe+2fe3+=3fe2+(2)加入硫酸，h+浓度增大，使fe2+2h2ofe(oh)2+2h+的平衡向逆反应方向移动，从而抑制feso4的水解（3）fe2+2hco3-=feco3+co2+h2o；4feco3+6h2o+o2=4fe(oh)3+4co2（4）取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的bacl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净（5）288.09. （2010四川理综卷）29.（16分）四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣（主要成分为tio2、feo、fe2o3,ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：请回答下列问题：（1）硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是_。（2）向滤液i中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：_、_。（3）在实际生产过程中，向沸水中加入滤液，使混合液ph达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：_。过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、_、_、_（填化学式），减少废物排放。（4）a可用于生产红色颜料（fe2o3）,其方法是：将556a kga（摩尔质量为278 g/mol）溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3336b kg a和112c kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量fe2o3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料_kg。答案：(1) 或(2) (3) 加水促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，降低浓度促进钛盐水解 (4) 解析：本题属于化工生产流程题。（1）考查酸的通性，可以与金属氧化物反应，又知道ti的化合价，可以写出化学方程式。（2）加入浓硫酸后，浓硫酸可以氧化亚铁离子，再加入铁粉，铁粉可以还原铁离子。除此外，铁粉还可以与溶液中的h+反应、（3）考查了影响盐类水解的因素。（4）考虑最后溶质是只有硫酸钠和硫酸铁，根据开始加入a为2a103mol加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应.,说明加入氢氧化钠的物质的量为4a103mol，后来又加入12b103mol的a，和2c103mol的铁。根据电荷守恒，溶质中硫酸钠消耗硫酸根离子为2a103mol，。而溶液中加入的硫酸根离子物质的量共计为（2a+12b）103mol,这样剩下的硫酸根就与铁离子结合。可知消耗铁离子为8b103mol,根据铁元素守恒。nfe=(2a+4b+2c) 103mol,n fe2o3=(a+2b+c) 103mol,计算得mfe2o3=kg.10. （2010天津卷）9（18分）纳米tio2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米tio2的方法之一是ticl4水解生成tio2x h2o，经过滤、水洗除去其中的cl，再烘干、焙烧除去水分得到粉体tio2 。用现代分析仪器测定tio2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定tio2的质量分数：一定条件下，将tio2溶解并还原为ti3+ ，再以kscn溶液作指示剂，用nh4fe(so4)2标准溶液滴定ti3+至全部生成ti4+。请回答下列问题： ticl4水解生成tio2x h2o的化学方程式为_。 检验tio2x h2o中cl是否被除净的方法是_。 下列可用于测定tio2粒子大小的方法是_（填字母代号）。a核磁共振法 b红外光谱法 c质谱法 d透射电子显微镜法 配制nh4fe(so4)2标准溶液时，加入一定量h2so4的原因是_；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外，还需要下图中的_（填字母代号）。 滴定终点的现象是_。 滴定分析时，称取tio2（摩尔质量为m gmol1）试样w g，消耗c moll1 nh4fe(so4)2标准溶液v ml，则tio2质量分数表达式为_。 判断下列操作对tio2质量分数测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”） 若在配制标准溶液过程中，烧杯中的nh4fe(so4)2溶液有少量溅出，使测定结果_。 若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，使测定结果_。解析：(1)设ticl4的系数为1，根据元素守恒，tio2xh2o的系数为1，hcl的系数为4；再根据o元素守恒，可知h2o的系数为(2+x)。(2)检验沉淀是否洗净的方法是，取少量洗涤液，检验溶液中溶解的离子是否还存在。(3)核磁共振谱用于测有机物中含有多少种氢原子；红外光谱分析有机物含有何种化学键和官能团；质谱法常用于测有机物相对分子质量；透射电子显微镜可以观察到微粒的大小。(4)nh4fe(so4)2易水解，故需加入一定量的稀硫酸抑制水解；配制一定物质的量浓度的溶液，还需要容量瓶和胶头滴管。(5)因为是用kscn作指示剂，终点时nh4fe(so4)2不再反应，生成血红色的fe(scn)3。(6)根据得失电子守恒，有：1ti3+1fe3+,故n(fe3+)= n(ti3+)= n(tio2)=cv10-3mol，其质量分数为。(7) nh4fe(so4)2溶液溅出，其物质的量浓度减小，消耗的体积增大，百分含量偏大；若终点俯视滴定管，读取的体积比实际消耗的体积偏小，质量分数偏小。答案：(1) ticl4+(2+x) h2o tio2xh2o+4hcl(2)取少量水洗液，滴加agno3溶液，不产生白色沉淀，说明cl-已除净。(3)d(