高考化学无机流程图

1 亚氯酸钠 NaClO2 主要用于棉纺 造纸业的漂白剂 也用于食品消毒 水处理等 亚氯酸钠受热易分解 以氯酸钠等为原料制备 亚氯酸钠的工艺流程如下 1 提高 反应 1 反应速率的措施有 等 2 反应 2 的的氧化剂是 该反应的化学方程式为 3 采取 减压蒸发 而不用 常压蒸发 原因是 4 从 母液 中可回收的主要物质是 5 冷却结晶 后经 填操作名称 即可获得粗产品 2 活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂 补强剂 以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生 产工艺流程如下 一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的 pH 见下表 沉淀物Fe OH 3Cu OH 2Zn OH 2Fe OH 2 pH3 26 78 09 7 1 溶解 前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒 目的是 2 溶解 后得到的酸性溶液中含有 Zn2 SO42 另含有 Fe2 Cu2 等杂质 先加 入 填 Na2CO3 或 H2SO4 调节溶液的 pH 至 5 4 然后加入适 量 KMnO4 Fe2 转化为 Fe OH 3 同时 KMnO4转化为 MnO2 经检测溶液中 Fe2 的浓度为 0 009mol L 1 则每升溶液中至少应加入 mol KMnO4 3 杂质 Cu2 可利用置换反应除去 应选择的试剂是 4 沉淀 得到 ZnCO3 2Zn OH 2 H2O 煅烧 在 450 500 下进行 煅烧 反应的 化学方程式为 3多晶硅 硅单质的一种 被称为 微电子大厦的基石 制备中副产物以SiCl4为主 它对 环境污染很大 能遇水强烈水解 放出大量的热 研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸 和钡矿粉 主要成份为BaCO3 且含有铁 镁等离子 制备BaCl2 2H2O 工艺流程如下 已知 常温下Fe3 Mg2 完全沉淀的pH分别是 3 4 12 4 M BaCO3 197g mol M BaCl2 2H2O 244 g mol 1 SiCl4水解反应的方程式为 已知 SiCl4 s H2 g SiHCl3 s HCl g H1 47 kJ mol SiHCl3 s H2 g Si s 3HCl g H2 189 kJ mol 则由 SiCl4制备硅的热化学方程式为 2 加钡矿粉并调节pH 7的作用是使BaCO3转化为BaCl2和 3 加20 NaOH调节pH 12 5 得到滤渣A的主要成分是 4 BaCl2滤液经 过滤 洗涤 再经真空干燥后得到 BaCl2 2H2O 5 10 吨含 78 8 BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成 BaCl2 2H2O 吨 4 二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料 工业上以软锰矿为原料 利用硫酸亚铁制 备高纯二氧化锰的流程如下 40 SiCl4 H2O pH 7 A 20 NaOH H4SiO4 pH BaCl2 70 H2O 2 12 5 某软锰矿的主要成分为 MnO2 还含有 Si 16 27 Fe 5 86 Al 3 42 Zn 2 68 和 Cu 0 86 等元素的化合物 部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的 pH 见下表 沉淀物 Al OH 3Fe OH 3Fe OH 2Pb OH 2Mn OH 2PbSCuSZnSMnSFeS pH5 23 29 78 710 4 0 1 0 42 2 5 7 7 回答下列问题 1 硫酸亚铁在酸性条件下将 MnO2还原为 MnSO4 酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 2 滤渣 B 的主要成分是 3 加入 MnS 的目的是除去 杂质 4 碱性锌锰电池中 MnO2参与的电极反应方程式为 5 某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山 它们的组成如下 软锰矿 MnO2含量 65 SiO2含量约 20 Al2O3含量约 4 其余为水分 闪锌矿 ZnS 含量 80 FeS CuS SiO2含量约 7 其余为水分 科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺 工艺流程如下图所示 请回答下列问题 1 反应 的滤液中含有 MnSO4 ZnSO4 CuSO4 Fe2 SO4 3 Al2 SO4 3等 试完成反 应 中生成 CuSO4和 MnSO4的化学方程式 MnO2 CuS CuSO4 MnCO3 ZnCO3 2 反应 加入适量锌的作用是 如果锌过 量 还会进一步发生反应的离子方程式为 3 反应 要调节 pH 生成 Fe OH 3 Al OH 3 中过量的 H 所使用的物质是 调节 的 pH 范围是 pH 数据见右表 4 本工艺可以循环利用的物质有ZnCO3 MnCO3和 6 请回答有关锌及其化合物的问题 1 高温锻烧时 闪锌矿 ZnS 与氧气反应生成 ZnO 和 SO2 其反应方程式为 该反应 1mol 还原剂失去电子 mol 2 已知 Zn OH 2具有两性 在过量的强 碱性溶液中生成可溶于水的 Zn OH 42 右图是 Zn2 在某温度时水解 沉淀 溶解的曲线图 当 pH 7 c Zn2 0 01mol L 1 Zn2 主要 存在形式为 写化学式 向 c Zn2 1 10 5mol L 1的溶液中加 入固体 NaOH 到 pH 13 其反应的离子方程式为 已知该温度下的 Ksp Zn OH 2 1 10 17 Ksp ZnS 1 6 10 24 当向新生成的 Zn OH 2浊液中滴入足量的 Na2S 溶液 振荡后 Zn OH 2会全部转化为 ZnS 其原理是 7 我国某大型电解铜生产企业 其冶炼工艺中铜 硫回收率达到 97 87 下图表示其冶 炼加工的流程 沉淀物Fe OH 3Al OH 3Zn OH 2 开始沉淀 pH2 34 05 4 完全沉淀 pH4 15 28 0 冶炼中的主要反应 烟气中的主要废气是 从提高资源利用率和减排考虑 其综合利用方式是 电解法精炼铜时 阳极是 填 纯铜板 或 粗铜板 粗铜中含有的金 银以单质的形式沉淀在电解槽 填 阳极 或 阴极 的槽底 阴极的电极 反应式是 在精炼铜的过程中 电解质溶液中 c Fe2 c Zn2 会逐渐增大而影响进一步电解 物 质 Fe OH 2Fe OH 3Zn OH 2Cu OH 2 Ksp8 0 10 164 0 10 383 0 10 172 2 10 20 调节电解液的 pH 是除去杂质离子的常用方法 根据上表中溶度积数据判断 含有等 物质的量浓度 Fe2 Zn2 Fe3 Cu2 的溶液 随 pH 升高最先沉淀下来的离子是 一种方案是先加入过量的 H2O2 再调节 pH 到 4 左右 加入 H2O2的目的是 加入 H2O2后发生反应的离子方程式为 8 铁及其化合物在日常生活中应用广泛 请根据下列实验回答问题 1 钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的正极反应式为 2 生铁中含有一种铁碳化合物 X Fe3C X 在足量的空气中高温煅烧 生成有磁性的 固体 Y Y 可溶于过量盐酸 形成黄绿色的溶液 写出 Y 与盐酸反应的化学方程式 3 某炼铁废渣中含有大量 CuS 及少量铁的化合物 工业上以该废渣为原料生产 CuCl2 2H2O 的工艺流程如下 F B NaCl pH 3 4 CuCl2 2H2O 已知 Fe OH 2 Fe OH 3 Cu OH 2沉淀完全时的 pH 值分别为 9 7 3 2 6 4 试回答下列问题 试剂 F 应选用 填编号 A Cl2 B NaClO C HNO3 D 浓硫酸 理由是 为了获得 CuCl2 2H2O 晶体 对滤液 B 进行的操作是 蒸发浓缩 趁热过滤 滤液 经冷却结晶 过滤得到产品 分析有关物质的溶解度曲线 如图 趁热过滤 得到的 固体是 9 高铁酸盐 K2FeO4 Na2FeO4 在能源 环保等方面有着广泛的用途 干法 湿法 制备高铁酸盐的原理如下表所示 干法 Fe2O3 KNO3 KOH 混合加热共熔生成紫红色 K2FeO4和 KNO2等产物 湿法 强碱性介质中 Fe NO3 3与 NaClO 反应生成紫红色 Na2FeO4溶液 1 干法制备 K2FeO4的化学方程式为 Fe2O3 3KNO3 4KOH 2K2FeO4 3KNO2 2H2O 该反 应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2 工业上用湿法制备高铁酸钾 K2FeO4 的流程如下图所示 反应 I 的离子方程式为 反应 II 的化学方程式为 加入饱和 KOH 溶液的目的是 3 高铁酸钾在水中既能消毒杀菌 又能净水 是一种理想的水处理剂 它能消毒杀菌是 因为 它能净水的原因是 4 高铁电池是正在研制中的可充电干电池 右图为 高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线 由图可得 出高铁电池的优点有 工作电压稳定 10 某研究性学习小组从海水晒盐后的盐卤 主要含 Na Mg2 Cl Br 等 中模拟工业 生产提取镁 主要过程如下 溶解 回答下列问题 1 从过程 得到的 Mg OH 2沉淀中混有少量的 Ca OH 2 除去少量 Ca OH 2的方法是 先将沉淀加入到盛有 饱和溶液的烧杯中 充分搅拌后经 填操作方法 可得纯净的 Mg OH 2 写出有关反应的离子方程式 2 右图是该研究性学习小组设计进行 过程 的实验装置图 其中装置 A 的作用是 若要验证所得无水 MgCl2中不含 NaCl 最简单的操作方法是 3 写出过程 中发生反应的化学方程式 11 锌锰废电池可回收锌 锰元素生产硫酸锌及碳酸锰 其中生产工业级碳酸锰工艺如下 试回答下列问题 1 上述过程中的氢气 是回收硫酸锌的另一个工艺流程中产生的副产品 已知硫酸锌 水溶液显酸性 用离子方程式说明 2 原料锰粉粗品中主要成分为 MnO2和碳 焙烧时反应的化学方程式为 MnO2 C MnO CO 该反应的氧化产物是 3 50 55 向 MnSO4的母液中加入足量 NH4HCO3 反应的化学方程式为 MnSO4 2NH4HCO3 NH4 2SO4 MnCO3 4 已知三种离子沉淀的 pH 范围为 Fe3 2 7 3 7 Mn2 8 6 10 1 Fe2 7 6 9 6 下表是上述过程 中除去 Fe2 的模拟操作方法 请完成下表内容 12 以下是用硫铁矿烧渣 主要成分为 Fe2O3 Fe3O4 FeO SiO2 为原料制备高纯氧化铁的 生产流程示意图 回答下列问题 1 酸浸 过滤后滤液 A 中的金属阳离子是 2 煅烧 FeCO3生成产品 I 的化学反应方程式为 3 已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如右图所示 产品 的化学式为 为了获得产品 向 NH4 2SO4溶液中加入 KCl 溶液后 还需要进行的操作是 趁热过滤 洗涤 干燥 4 检验产品 II 晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到的试剂是 实验步骤离子方程式 步骤 1 取少量滤液于试管中 加入 过量酸化的 H2O2溶液 振荡 步骤 2 将 pH 调到 使 Fe3 沉淀完全 Fe3 3H2OFe OH 3 3H 进一步提纯产品 II 的方法是 5 步骤 中可选用 填序号 试剂调节溶液的 pH A 稀硝酸 B 双氧水 C 氨水 D 高锰酸钾溶液 13 工业生产无铁硫酸铝 以硫酸浸取铝土矿 主要成分是 Al2O3 还有少量的 Fe2O3 SiO2 得 含铁 Fe3 的硫酸铝溶液 加热到一定温度 搅拌 加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸 锰溶液 在溶液中生成活性二氧化锰 调节溶液的 pH 反应一段时间 二氧化锰和 Fe OH 3发生吸附共沉作用 最终得到无铁硫酸铝产品 1 2 pH 1 硫酸浸取铝土矿时主要反应的离子方程式为 2 完成高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式 2KMnO4 3MnSO4 2H2O 3 调节 pH 的作用是 4 操作 1 的名称为 实验室进行操作 2 用到的陶瓷质仪器有 5 下列有关工艺的说法正确的是 双选 填字母 A 可以向溶液中再加入铝土矿粉等调节 pH B 溶液的碱性越强 则除铁效果越好 而且不会影响硫酸铝的产率 C 活性二氧化锰生成量应适宜 不足时铁的去除率较低 过量时会增加成本 D 可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去 Fe OH 3 14 石墨在材料领域有重要应用 某初级石墨中含 SiO2 7 8 Al2O3 5 1 Fe2O3 3 1 和 MgO 0 5 等杂质 设计的提纯与综合利用工艺如下 注 SiCl4的沸点为 57 6 金属氯化物的沸点均高于 150 1 向反应器中通入 Cl2前 需通一段时间 N2 主要目的是 2 高温反应后 石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物 气体 中的碳氧化物主要 为 由气体 中某物得到水玻璃的化学反应方程式为 3 步骤 为 搅拌 所得溶液 中的阴离子有 4 由溶液 生成沉淀 的总反应的离子方程式为 100 kg 初级石墨最多可能获得 的 质量为 kg 5 石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐 完成如图防腐示意图 并作相应标注 15LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质 某工厂用 LiF PCl5为原料 低温反应制备 LiPF6 其流程如下 已知 HCl 的沸点是 85 0 HF 的沸点是 19 5 1 第 步反应中无水 HF 的作用是 反应设备 不能用玻璃材质的原因是 用化学方程 式表示 无水 HF 有腐蚀性和毒性 工厂安全手册提示 如果不小心将 HF 沾到皮肤上 可立即用 2 的 溶液冲洗 2 该流程需在无水条件下进行 第 步反应中 PF5极易水解 其产物为两种酸 写出 PF5水解的化学方程式 3 第 步分离采用的方法是 第 步分离尾气中 HF HCl 采用的方法是 4 LiPF6产品中通常混有少量 LiF 取样品 w g 测得 Li 的物质的量为 n mol 则该样 品中 LiPF6的物质的量为 mol 用含 w n 的代数式表示 16 实验室从含碘废液 除 H2O 外 含有 CCl4 I2 I 等 中回收碘 其实验过程如下 1 向含碘废液中加入稍过量的 Na2SO3溶液 将废液中的 I2还原为 I 其离子方程式 为 该操作将 I2还原为 I 的目的是 2 操作 X 的名称为 3 氧化时 在三颈烧瓶中将含 I 的水溶液用盐酸调至 pH 约为 2 缓慢通入 Cl2 在 40 左右反应 实验装置如图所示 实验控制在较低温度下进行的原因是 锥形瓶里盛放的溶液为 4 已知 5SO 2IO 2H I2 5SO H2O 2 3 3 2 4 某含碘废水 pH 约为 8 中一定存在 I2 可能存在 I IO中的一种或两种 请补充完 3 整检验含碘废水中是否含有 I IO的实验方案 取适量含碘废水用 CCl4多次萃取 分 3 液 直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在 实验中可供选择的试剂 稀盐酸 淀粉溶液 FeCl3溶液 Na2SO3溶液 17 污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题 某研究小组利用 软锰矿 主要成分为 MnO2 另含有少量铁 铝 铜 镍等金属化合物 作脱硫剂 通过如下 简化流程既脱除燃煤尾气中的 SO2 又制得电池材料 MnO2 反应条件已省略 请回答下列问题 1 上述流程脱硫实现了 选填下列字母编号 A 废弃物的综合利用 B 白色污染的减少 C 酸雨的减少 2 用 MnCO3能除去溶液中的 Al3 和 Fe3 其原因是 3 已知 25 101 kPa 时 Mn s O2 g MnO2 s H 520 kJ mol S s O2 g SO2 g H 297 kJ mol Mn s S s 2O2 g MnSO4 s H 1065 kJ mol SO2与 MnO2反应生成无水 MnSO4的热化方程式是 4 MnO2可作超级电容器材料 用惰性电极电解 MnSO4溶液可制得 MnO2 其阳极的 电极反应式是 5 MnO2是碱性锌锰电池的正极材料 碱性锌锰电池放电时 正极的电极反应式是 6 假设脱除的 SO2只与软锰矿浆中的 MnO2反应 按照图示流程 将 a m3 标准状况 含 SO2的体积分数为 b 的尾气通入矿浆 若 SO2的脱除率为 89 6 最终得到 MnO2的质 量为 c kg 则除去铁 铝 铜 镍等杂质时 所引入的锰元素相当于 MnO2 kg 18 无水氯化铝在生产 生活中应用广泛 1 氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体 其反应的离子方程式为 2 工业上用铝土矿 主要成分为 Al2O3 含有 Fe2O3 SiO2等杂质 制取无水氯化铝的一 种工艺流程示意如下 已知 物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2 沸点 57 6180 升华 300 升华 1023 步骤 中焙烧使固体水分挥发 气孔数目增多 其作用是 只要求写出一种 步骤 中若不通入氯气和氧气 则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 已知 i Al2O3 s 3C s 2Al s 3CO g H1 1344 1kJ mol 1 ii 2AlCl3 g 2Al s 3Cl2 g H2 1169 2kJ mol 1 由 Al2O3 C 和 Cl2反应生成 AlCl3的热化学方程式为 步骤 经冷却至室温后 气体用足量的 NaOH 冷溶液吸收 生成的盐主要有 3 种 其化学式分别为 结合流程及相关数据分析 步骤 中加入铝粉的目的是 19 某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 主要成分为 Fe2O3 SiO2 Al2O3 不考虑其他杂 质 制取七水合硫酸亚铁 FeSO4 7H2O 设计了如下流程 下列说法不正确的是 A 溶解烧渣选用足量硫酸 试剂 X 选用铁粉 B 固体 1 中一定含有 SiO2 控制 pH 是为了使 Al3 转化为 Al OH 3 进入固体 2 C 从溶液 2 得到 FeSO4 7H2O 产品的过程中 须控制条件防止其氧化和分解 D 若改变方案 在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量 得到的沉淀用硫酸溶解 其溶液经 结晶分离也可得到 FeSO4 7H2O 20 废旧印刷电路板是一种电子废弃物 其中铜的含量达到矿石中的几十倍 湿法技术是将 粉碎的印刷电路板经溶解 萃取 电解等操作得到纯铜等产品 某化学小组模拟该方 法回收铜和制取胆矾 流程简图如下 回答下列问题 1 反应 是将 Cu 转化为 Cu NH3 42 反应中 H2O2 的作用是 写出操作 的 名称 2 反应 II 是铜氨溶液中的 Cu NH3 42 与有机物 RH 反应 写出该反应的离子方程式 操作 用到的主要仪器名称为 其目的是 填序号 a 富集铜元素 b 使铜元素与水溶液中的物质分离 c 增加 Cu2 在水中的溶解度 3 反应 是有机溶液中的 CuR2与稀硫酸反应生成 CuSO4和 若操作 使用右 图装置 图中存在的错误是 4 操作 以石墨作电极电解 CuSO4 溶液 阴极析出铜 阳极产物是 操 作 由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 5 流程中有三次实现了试剂的循环使用 已用虚线标出两处 第三处的试剂是 循环使用的 NH4Cl 在反应 中的主要作用是 21 硼氢化钠 NaBH4 在化工等领域具有重要的应用价值 某研究小组采用偏硼酸钠 NaBO2为主要原料制备 NaBH4 其流程如下 已知 NaBH4常温下能与水反应 可溶于异丙酸 沸点 13 1 在第 步反应加料之前 需要将反应器加热至 100 以上并通入氩气 该操作的 目的是 原料中的金属钠通常保存在 中 实验室取用少量金属钠需要用 到的实验用品有 玻璃片和小刀等 2 请配平第 步反应的化学方程式 NaBO2 SiO2 Na H2 NaBH4 Na2SiO3 3 第 步分离采用的方法是 第 步分离 NaBH4 并回收溶剂 采用的方 法是 4 NaBH4 s 与 水 l 反应生成 NaBO2 s 和氢气 g 在 25 101KPa 下 已知每消耗 3 8 克 NaBH4 s 放热 21 6KJ 该反应的热化学方程式是 22 七铝十二钙 12CaO 7Al2O3 是新型的超导材料和发光材料 用白云石 主要含 CaCO3和 MgCO3 和废 Al 片制备七铝十二钙的工艺如下 1 煅粉主要含 MgO 和 用适量的 NH4NO3溶液浸取煅粉后 镁化合物几乎不 溶 若溶液 I 中 c Mg2 小于 5 10 6mol L 1 则溶液 pH 大于 Mg OH 2的 Ksp 5 10 12 该工艺中不能用 NH4 2SO4代替 NH4NO3 原因是 2 滤液 I 中的阴离子有 忽略杂质成分的影响 若滤液 I 中仅通入 CO2 会生成 从而导致 CaCO3产率降低 3 用 NaOH 溶液可除去废 Al 片表面的氧化膜 反应的离子方程式为 4 电解制备 Al OH 3时 电极分别为 Al 片和石墨 电解总反应方程式为 5 一种可超快充电的新型铝电池 充放电时 AlCl4 和 Al2Cl7 两种离子在 Al 电极上 相互转化 其它离子不参与电极反应 放电时负极 Al 的电极反应式为 23氯化铁是常见的水处理剂 无水 FeCl3的熔点为 555 K 沸点为 588 K 工业 上制备无水 FeCl3的一种工艺流程如下 1 氯化铁能用作水处理剂的原因是 用必要的文字和化学方程式说明 2 吸收塔中吸收剂 X 是 有关反应的离子方程 式是 3 温度超过 673 K 时 捕集器中捕集到的物质的相对分子质量为 325 该物 质的分子式为 4 从副产物 FeCl3溶液中获得 FeCl3 6H2O 的方法是 5 用 FeCl3溶液 32 35 腐蚀印刷线路板的废液中含 FeCl3 FeCl2和 CuCl2 用化学方法回收废液中铜的方法是 用 反应式表示并简述操作要点 24 烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放 实验室用粉煤灰 主要含 Al2O3 SiO2 等 制备碱式硫酸铝 Al2 SO4 x OH 6 2x 溶液 并用于烟气脱硫研究 1 酸浸时反应的化学方程式为 滤渣 的主要成分为 填化学式 2 加 CaCO3调节溶液的 pH 至 3 6 其目的是中和溶液中的酸 并使 Al2 SO4 3转化为 Al2 SO4 x OH 6 2x 滤渣 的主要成分为 填化学 式 若溶液的 pH 偏高 将会导致溶液中铝元素的含量降低 其原因是 用离子方程式表示 3 上述流程中经完全热分解放出的 SO2量总是小于吸收的 SO2量 其主要 原因是 与吸收 SO2前的溶液相比 热分解后循环利用 的溶液的 pH 将 填 增大 减小 或 不变 25 浅绿色的硫酸亚铁铵晶体 又名莫尔盐 NH4 2SO4 FeSO4 6H2O 比绿矾 FeSO4 7H2O 更稳定 常用于定量分析 莫尔盐的一种实验室制法如下 废铁屑溶液 A莫尔盐 清洗 稀硫酸 过滤 NH4 2SO4晶体 适量水 操作 乙醇淋洗 1 向废铁屑中加入稀硫酸后 并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行 过滤 其目的是 证明溶液 A 中不含 Fe3 的最佳试剂是 填字母序号 a 酚酞溶液B KSCN 溶液 c 烧碱溶液 d KMnO4溶液 操作 的步骤是 加热蒸发 过滤 2 浓度均为 0 1 mol L 1莫尔盐溶液和 NH4 2SO4溶液 c NH 前者大于后 4 者 原因是 3 用托盘天平称量 NH4 2SO4晶体 晶体要放在天平 填 左 或 右 盘 4 从下列装置中选取必要的装置制取 NH4 2SO4溶液 连接的顺序 用接口序 号字母表示 a 接 接 5 将装置 C 中两种液体分离开的操作名称是 装置 D 的作用是 26 硫酸亚锡 SnSO4 可用于镀锡工业 某小组设计 SnSO4制备路线为 查阅资料 锡在酸性溶液中有 Sn2 Sn4 两种主要存在形式 Sn2 易被氧化 SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡 1 锡原子的核电荷数为 50 与碳元素同处 A 族 锡位于周期表的第 周期 2 操作 是 过滤和洗涤等 3 溶解 SnCl2粉末时需加浓盐酸 原因为 4 加入 Sn 粉的作用为 调节溶液 pH 5 反应 所得沉淀是 SnO 其化学反应方程式 6 酸性条件下 SnSO4与双氧水反应的离子方程式 7 该小组通过下列方法可测定该锡粉的纯度 将试样溶于盐酸 反应为 Sn 2HCl SnCl2 H2 加入过量的 FeCl3 用已知浓度的 K2Cr2O7滴定 中生成的 Fe2 再计算锡粉的纯度 请配平 反应 FeCl2 K2Cr2O7 HCl FeCl3 KCl CrCl3 27 软锰矿是制备二氧化锰的原料 软锰矿中含有二氧化硅 氧化铜 氧化铁 氧化铝 氧化锌等杂质 工业上以软锰矿为原料制备高纯二氧化锰的工艺流 程图如下 1 酸性条件下 FeSO4将 MnO2还原为 MnSO4 那么加入的酸 M 为 该反应的离子方程式为 2 制备二氧化锰工艺流程中涉及的阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时溶 液的 pH 如下表 沉淀物Al OH 3Fe OH 3Fe OH 2Cu OH 2Mn OH 2 pH5 23 29 76 710 4 由流程图信息和表格中数据可知滤渣 b 的主要成分是 填化学式 调节溶液 pH 5 4 需加入试剂 N N 可以是 a CO2 b 稀硫酸 c NH3 d 氨水 3 部分硫化物的溶度积常数 Ksp 如下表 硫化物CuSZnSMnSFeS Ksp 6 3 10 3 6 2 9 10 2 5 2 5 10 1 3 6 3 10 1 8 由表格中的数据推知流程图中向滤液 B 中加入 MnS 的作用是 28 我国有丰富的锆英石资源 其主要成分是 ZrSiO4 还含有 Al2O3 SiO2 Fe2O3等杂质 生产锆的流程之一如下 已知 锆 Zr 合金是核反应堆燃料棒的包裹材料 二氧化锆 ZrO2 可以制造 耐高温纳米陶瓷 1 上述流程中高温气化的反应是氧化还原反应 碳转化成 CO 其中氧化剂 是 转移 1 204 1024个电子时 生成 SiCl4 g 2 写出 ZrCl4与水反应的化学方程式 写出 ZrOCl2 8H2O 在 900 条件下分解的化学方程式 3 下列关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是 A 1 nm 10 10 m B 锆合金的硬度比纯锆要高 C 二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料 4 一种新型燃料电池 一极通入空气 另一极通入丁烷 电解质是掺杂氧 化钇 Y2O3 的氧化锆 ZrO2 晶体 在熔融状态下能传导 O2 在熔融电解质 中 O2 向 填 正 或 负 极移动 电池的负极反应式为 29 某工厂用软锰矿 含 MnO2约 70 及 Al2O3 和闪锌矿 含 ZnS 约 80 及 FeS 共同生产 MnO2和 Zn 干电池原料 已知 A 是 MnSO4 ZnSO4 Fe2 SO4 3 Al2 SO4 3的混合液 IV 中的电解反应式为 MnSO4 ZnSO4 2H2O MnO2 Zn 2H2SO4 1 A 中属于还原产物的是 2 MnCO3 Zn2 OH 2CO3的作用是 II 需要加热的原因 是 C 的化学式是 3 该生产中除得到 MnO2和 Zn 以外 还可得到的副产品是 4 如果不考虑生产中的损耗 除矿石外 需购买的化工原料是 5 要从 Na2SO4溶液中得到芒硝 Na2SO4 10H2O 需进行的操作有蒸发浓缩 过滤 洗涤 干燥等 6 从生产 MnO2和 Zn 的角度计算 软锰矿和闪锌矿的质量比大约是 30 高铁酸钾 K2FeO4 是一种集氧化 吸附 絮凝于一体的新型多功能水处理剂 其生 产工艺如下 已知 2KOH Cl2 KCl KClO H2O 条件 温度较低 6KOH 3Cl2 5KCl KClO3 3H2O 条件 温度较高 2Fe NO3 3 2KClO 10KOH 2K2FeO4 6KNO3 3KCl 5H2O 回答下列问题 1 该生产工艺应在 填 温度较高 或 温度较低 的情况下进行 2 写出工业上制取 Cl2的化学方程式 3 K2FeO4具有强氧化性的原因 4 配制 KOH 溶液时 是在每 100 mL 水中溶解 61 6 g KOH 固体 该溶液的密度为 1 47 g mL 它的物质的量浓度为 5 在 反应液 I 中加 KOH 固体的目的是 A 与 反应液 I 中过量的 Cl2继续反应 生成更多的 KClO B KOH 固体溶解时会放出较多的热量 有利于提高反应速率 C 为下一步反应提供反应物 D 使副产物 KClO3转化为 KClO 6 从 反应液 II 中分离出 K2FeO4后 会有副产品 写化学式 它 们都是重要的化工产品 具体说出其中一种物质的用途 31 现代社会中铜在电气 交通 机械和冶金 能源及石化工业 高科技等领域有广泛的 应用 某铜矿石含氧化铜 氧化亚铜 三氧化二铁和脉石 SiO2 现采用酸浸法从矿石中 提取铜 其工艺流程图如下 其中铜的萃取 铜从水层进人有机层的过程 和反萃取 铜 从有机层进人水层的过程 是现代湿法炼铜的重要工艺手段 已知 Cu2O 2H Cu2 Cu H2O 当矿石中三氧化二铁含量太低时 可用硫酸和硫酸 铁的混合液浸出铜 反萃取后的水层 2 是硫酸铜溶液 回答下列问题 1 矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为 Cu2O 2H Cu2 Cu H2O 2 循环 I 经多次循环后的水层 1 不能继续循环使用 但可分离出一种重要的硫酸盐晶体 若 水层 1 暴露在空气中一段时间后 可以得到另一种重要的硫酸盐 写出水层 l 暴露在空气 中发生反应的离子方程式 3 循环 中萃取剂是一类称作为肟类的有机化合物 如 N 510 N 530 等 某肟类 化合物 A 的分子结构中仅含 n1个 CH3 n2个 OH 和 n3个三种基团 无环状结构 三种基团的数目关系为 n3 若 A 的相对分子质量为 116 上述基团连 接时碳原子跟碳原子相连 则 A 的结构简式是 4 写出电解过程中阳极 惰性电极 发生反应的电极反应式 5 该工艺最大亮点是它符合下列原理 A 化学平衡 B 绿色化学 C 质量守恒 D 能量守恒 E 相似相溶 F 酸碱中和 G 氧化还原反应 32 往有机聚合物中添加阻燃剂 可增加聚合物的使用安全性 扩大其应用范围 例如 在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型 Mg OH 2 树脂可燃性大大降 低 该 Mg OH 2的生产工艺如下 1 精制卤水中的 MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁 Mg OH 2 xClx mH2O 反应的化学方程式 2 合成反应后 继续在 393K 523K 下水热处理 8h 发生反应 Mg OH 2 xClx mH2O 1 2 x Mg OH 2 2 x MgCl2 mH2O 水热处理后 过滤 水洗 水洗的目的是 3 阻燃型 Mg OH 2具有晶粒大 易分散 与高分子材料相容性好等特点 上述工艺 流程中与此有关的步骤是 4 已知热化学方程式 Mg OH 2 s MgO s H2O g H1 81 5kJ mol 1 Al OH 3 s 1 2 Al2O3 s 3 2 H2O g H2 87 7kJ mol 1 Mg OH 2和 Al OH 3起阻燃作用的主要原因是 等质量 Mg OH 2和 Al OH 3相比 阻燃效果较好的是 原因是 5 常用阻燃剂主要有三类 A 卤系 如四溴乙烷 B 磷系 如磷酸三苯酯 C 无机 类 主要是 Mg OH 2和 Al OH 3 从环保的角度考虑 应用时较理想的阻燃剂是 填代号 理由是 33 碳酸锰 MnCO3 是理想的高性能强磁性材料 也是制备 Mn2O3 MnO2等锰的氧 化物的重要原料 广泛用于电子 化工 医药等行业 一种制备 MnCO3的生产流程如下图 所示 已知生成氢氧化物的 pH 和有关硫化物的 Ksp如下表 物质Fe OH 3Fe OH 2Mn OH 2 开始沉淀 pH2 77 68 3 完全沉淀 pH3 79 69 8 软锰矿主要成分为 MnO2 其中含有铁 铝 硅的氧化物和少量重金属化合物杂质 SO2来自工业废气 流程 中主要发生的反应有 MnO2 SO2 MnSO4 2Fe3 SO2 2H2O 2Fe2 SO42 4H 1 流程 中所得 MnSO4溶液的 pH 比软锰矿浆的 pH 填 大 或 小 该流程可 与 填写工业生产名称 联合 生产效益更高 2 反应 的目的是将溶液中的 Fe2 氧化成 Fe3 其离子反应方程式为 这 样设计的目的和原理是 3 反应 中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀 碳酸钙的作用是 4 反应 发生的化学反应为 MnSO4 2NH4HCO3 MnCO3 NH4 2SO4 CO2 H2O 反应中通常需加入稍过量的 NH4HCO3 且控制溶液的 pH 为 6 8 7 4 加入稍过量的 NH4HCO3的目的是 溶液的 pH 不能过低的原因是 5 软锰矿中锰的浸出有两种工艺 工艺 A 软锰矿浆与含 SO2的工业废气反应 工艺 B 软锰矿与煤炭粉混合 焙烧后加稀硫酸溶解 其中工艺 A 的优点是 答对 1 个即可 物质MnSCuSPbS Ksp2 5 10 136 3 10 368 0 10 28 34 重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂 工业上常用铬铁矿 主要成份为 FeO Cr2O3 为原料生产 实验室模拟工业法用铬铁矿制 K2Cr2O7的主要工艺如下 涉及的 主要反应是 6FeO Cr2O3 24NaOH 7KClO312Na2CrO4 3Fe2O3 7KCl 12H2O 试回答下列问题 1 在反应器 中 有 Na2CrO4生成 同时 Fe2O3转变为 NaFeO2 杂质 SiO2 Al2O3与纯 碱反应转变为可溶性盐 写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式 2 操作 的目的是什么 用简要的文字说明 3 操作 中 酸化时 CrO42 转化为 Cr2O72 写出平衡转化的离子方程式 4 称取重铬酸钾试样 2 5000g 配成 250mL 溶液 取出 25 00mL 于碘量瓶中 加入 10mL 2mol LH2SO4和足量碘化钾 铬的还原产物为 Cr3 放于暗处 5min 然后加入 100mL 水 加 入 3mL 淀粉指示剂 用 0 1200mol LNa2S2O3标准溶液滴定 I2 2S2O32 2I S4O62 判断达到滴定终点的依据是 若实验中共用去 Na2S2O3标准溶液 40 00mL 则所得产品的中重铬酸钾的纯度 设整 个过程中其它杂质不参与反应 35 工业上用铝土矿 主要成分是 Al2O3 还有少量的 Fe2O3 SiO2 提取冶炼铝的原料氧化 铝 工艺流程如下图 1 原料 A 的名称是 步骤 反应的离子方程式是 2 滤液 1 中要加入稍过量原料 B 原料 B 的化学式是 步骤 反应的 离子方程式是 3 步骤 的化学方程式是 4 如果省去步骤 即溶解铝土矿是从加入原料 B 开始 则会对氧化铝的提取有什么 影响 36 在元素周期表中 锌 30Zn 镉 48Cd 汞 80Hg 同属于锌族 锌和汞在自然界 中常共生 镉的金属活动性介于锌和汞之间 湿法炼锌过程中产生的铜镉渣中含有 Cu Cd Zn 等多种金属 可用于生产金属镉 镉的主要用途可以用作镍 镉电池 以及 用于颜料生产 镉化合物还在 PVC 稳定剂 发光材料 半导体材料 杀菌剂等方面有广 泛的应用 镉的生产流程如图示意如下 请回答下列问题 1 镉在元素周期表中第 周期 第 族 2 写出步骤 反应的离子方程式 3 步骤 所加入的金属的名称是 如何处理 溶液 1 4 步骤 用 溶液 2 作电解液 镉在 极析出 该电极材料是 5 电解废液 中含有镉 不能直接作为污水排放 目前含镉的废水处理的方式有两种 一种是在含镉污水中加入硫化钠 沉淀镉离子 另一种是加入聚合硫酸铁和聚合氯化 铝 沉淀镉离子 写出硫化钠沉淀镉离子的离子方程式 37 为了预防碘缺乏症 国家规定每千克食盐中应含 40 50mg 碘酸钾 碘酸钾晶体有较 高的 稳定性 但在酸性溶液中 碘酸钾是一种较强的氧化剂 能跟某些还原剂作用生成碘 在 碱 性溶液中 碘酸钾能被氯气 次氯酸等强氧化剂氧化为更高价的碘的含氧酸盐 工业生产 碘酸钾的流程如下 1 碘的原子序数为 2 碘 氯酸钾和水混合后的反应为 I2 KClO3 H2OKH IO3 2 KCl Cl2 已知反应 时 两种还原产物所得电子数目相同 请配平该反应的化学方程式 3 混合反应后 用稀酸酸化的作用是 在稀盐酸和稀硝酸中不能 选用的酸是 理由是 4 X 的化学式为 写出用试剂 X 调节 pH 的化学方程式 5 生产中 如果省去 酸化 逐氯 结晶 过滤 这三步操作 直接用试剂 X 调整反 应后溶液的 pH 对生产碘酸钾有什么影响 38 某地有软锰矿 主要成份为 MnO2 含少量 Al2O3 SiO2 和闪锌矿 主要成份 ZnS 含 少量 FeS CuS CdS SiO2 科研人员采用新工艺生产二氧化锰和锌 同时还得副产品镉 和 X Y Z 等 工业流程图如下图 框图中水省略 请回答 1 副产品 X 的名称是 Y 的名称是 Z 的化学式为 2 他们的主要产品中的元素在周期表中 锌属 族 X 在 周期 3 图中 操作 1 4 都包含的共同一种操作 在实验室中该操作的名称为 4 操作 1 中 在稀 H2SO4存在下 MnO2把硫化物氧化成硫单质和 2 价硫酸盐 如果 硫化物用 MS 表示 请写出 MnO2与硫化物反应的化学方程式 5 操作 3 生成的铁 铝化合物的化学式为 6 请写出电解制得锌和二氧化锰的化学方程式 7 旧工艺生产二氧化锰 是将软锰矿与煤混合粉碎后高温焙烧 再用硫酸浸取焙烧料净 化后电解 对比旧工艺 新工艺有好多个优点 请你至少说出新工艺的一个优点 39 科学家从化肥厂生产的 NH4 2SO4中检验出组成为 N2H4 SO4 2的物质 经测定 该物质 易溶于水 在水中以 SO42 和 N2H4 两种形式存在 植物的根系极易吸收 N4H4 但它遇到碱时 会生成一种形似白磷的 N4分子 N4不能被植物吸收 请回答下列问题 1 N4和 N2的关系正确的是 填序号 A 同种单质 B 同位素 C 同分异构体 D 同素异形体 2 N4H4 SO4 2 填 能 或 不能 与草木灰混合使用 3 已知白磷 NH4 N4H4 的空间构形均为四面体 NH4 的结构为 表示共用电子对有 N 原子单方面提供 白磷 P4 的结构为 请画出 N4H4 的结构式 4 已知液氨中存在着平衡 2NH3NH4 NH2 科学家在液氨中加入氢氧化铯 CsOH 和特殊的吸水剂 使液氨中的 NH4 生成 N4分子 请写出液氨与氢氧化铯反应的化学 方程式 5 含有一定量 NH4 2SO4和 NH3 H2O 的水溶液称为 缓冲溶液 在此溶液中加入少 量的强酸或者强碱时 溶液的pH 几乎不变 这可由下列离子方程式来说明 加酸时 NH3 H2O H NH4 H2O 加碱时 NH4 OH NH3 H2O 由于 NH4 2SO4和 NH3 H2O 的大量存在 加少量酸或碱时 溶液中 c H 与 c OH 基本 保持不变 含有一定量 NaH2PO4和 Na2HPO4的溶液 也具有缓冲作用 写出此溶液中加入 少量强酸或者强碱时发生的离子反应方程式 加酸时 加碱时 40 生产重铬酸钠的专业厂是用铬铁矿 主要成分是 Cr2O3 FeO 还有一定量的 Al2O3等 为原料的 其生产过程如下 1 Cr 元素所在周期表中的位置 2 在特制熔炉中将铬铁矿和过量纯碱混合 在 1100 左右通空气进行氧化 Cr2O3发生 反应的化学方程式 Cr2O3 Na2CO3 O2 Na2CrO4 CO2 Al2O3发生反应的化学方程式 3 经上述过程后的反应料 称熟料 冷却后用水浸取 其中可溶性的物质主要有 不溶性杂质经过滤后除去 4 为了除去滤液中的铝元素 用稀硫酸将溶液中和至 PH 为 7 8 其反应的离子方程式 为 5 除去铝元素后的滤液 再用稀硫酸调到 PH 为 2 3 这时可得 Na2Cr2O7溶液 其反应 方程式为 Na2CrO4 H2SO4 6 请简述在实验室中可通过哪些操作可除去溶液中所混有的硫酸钠晶体 从而得到较纯 的重铬酸钠溶液 已知硫酸钠的溶解度随温度的变化较大 而重铬酸钠变化较小 41 氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如下 依据上图完成下列填空 1 与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 与电 源负极相连的电极附近 溶液的 pH 选填 不变 升高 降低 2 工业食盐含 Ca2 Mg2 Fe3 等杂质 精制过程中发生反应的离子方程式为 3 如果粗盐中 SO42 含量较高 必须添加钡试剂除去 SO42 该钡试剂可以是 选 填 a b c a Ba OH 2 b Ba NO3 2 c BaCl2 4 为有效除去 Ca2 Mg2 SO42 加入试剂的合理顺序为 选填 a b c a 先加 NaOH 后加 Na2CO3 再加钡试剂 b 先加 NaOH 后加钡试剂 再加 Na2CO3 c 先加钡试剂 后加 NaOH 再加 Na2CO3 5 脱盐工序中利用 NaOH 和 NaCl 在溶解度上的差异 通过 冷却 填写操作名称 除去 NaCl 6 由图示可知用离子交换膜法电解制碱工艺中 产品可循环使用 7 已知 NaCl 在 60 的溶解度为 37 1 g 现电解 60 精制饱和食盐水 1371 g 经分析 电解后溶液密度为 1 37 g cm 3 其中含有 20g NaCl 则电解后 NaOH 的物质的量浓度为 mo1 L 1 在隔膜法电解食盐水 见下页图 过程中 与电源正极相联的电极上所发生反应为 与电源负极相连的电极附近溶液的 pH 填 升高 下降或不变 若采用无隔膜电解冷的食盐水时 Cl2与 NaOH 充分接触 产物仅是 NaClO 和 H2 相应的化学方程式为 由隔膜法电解食盐水中离子交换膜的功能 进行大胆设 想 能否用电解饱和 Na2SO4溶液的方法生产 NaOH 和 H2SO4 若能 参照上图在方框内试画出装置 示意图 42 制取纯净 CuCl2 2H2O 的生产过程是 1 用粗 CuO 含少量铁 溶解在足量的稀盐酸里加热 过滤 得到 CuCl2 含 FeCl2 的 溶液 经测定 溶液的 PH 植为 3 2 对 1 的溶液按下列步骤进行提纯 已知 可做氧化剂的物质有 A KMnO4 B K2Cr2O7 C H2O2 D NaClO Cu2 Fe2 在 PH 值为 4 5 时不水解 而 Fe3 却几乎全部水解 试回答 1 加入的氧化剂 X 是 答编号 加入 X 的作用是 反应的离子方程式是 2 物质 Y 是 沉淀 Z 是 加入 Y 能形成沉淀 Z 的原因是 3 分离出沉淀 Z 并将溶液 III 蒸发欲获得晶体 CuCl2 2H2O 采取什么措施才能顺利得到 晶体 CuCl2 2H2O 43 辉钼矿 MoS2 是钼最重要的矿物 图 26 1 是辉钼矿多层焙烧炉的示意图 其中 1 2 3 是炉层编号 580 600 610 是各炉层的温度 图 26 2 给出了各炉 层的固体物料的摩尔百分组成 已知 MoS2焙烧生成 1molMoO3的反应热为 H1 1011KJ mol MoO2氧化生成 1molMoO3 的反应热为 H2 154KJ mol 试回答 1 辉钼矿焙烧生成 MoO3的反应中被氧化的元素是 指出辉钼矿焙烧生 成的尾气对环境的一种危害 2 第 6 炉层存在的固体物质分别是 它们的物质的量之比是 3 辉钼矿焙烧生成 MoO3的热化学反应方程式是 4 图 26 2 表明 中间炉层 4 6 可能存在一种 固体 固体 固体 的反应 请写出该反应的化学方程式 5 通过 3 和 4 你能解释为什么中间炉层 4 6 的炉温比上下炉层的炉温低 吗 44 水泥是重要的建筑材