工艺流程模拟题详解版

1、工艺流程题1某废渣中含有 Al 2O3和Cr203(三氧化二铬)，再次回收利用工艺流程如下。1 50曲斗 56AUOHlj * A12Oj回答下列问题：(1) 滤液1中阴离子为 CrO42-和AlO 2-，X的电子式是 。写出滤液1与过量气体 X反应生成 AI(OH) 3的离子方程式：。(2) 熔烧”中反应之一是 4Na2CO3+ 2Cr2O3+ 3O2 =4Na2CrO4+ 4X，该反应中被氧化的物质是(填化学式)；若该反应转移 6mol电子，则生成 mol Na2CrO4。(3) 还原”中加入适量稀硫酸，调节pH=5，氧化产物为SO42-。写出离子方程式(4) 已知该废料中含铬元素质量分数

2、为a%，wt这样废料经上述流程提取mkgC2O3。则该废料中铬元素回收率为 (用代数式表示)。(已知回收率等于实际回收质量与理论质量之比)*« 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与Na2CO3反应生成 NaAIO2和X气体CO2, Cr2O3与Na2CO3反应生成 Na2CrO4 和 X 气体 CO2，发生的反应为：4Na2CO3+?2C2O3+

3、?3O2 =4Na2CrO4+?4CO2,过滤得滤液1中阴离子为CrO42-和AlO 2-,通入CO2 ,得到Al(OH)? 3,离子方程 式:AlO 2-+CO2+2H2O=Al(OH) 3 J +HCO-。滤液2中CrO42-,还原” ”加入适量稀硫酸，调节 pH=5，发生反应：8CrO42-+3S2O32-+34H+=6SO42-+8Cr3+17H2O，加氨水反应后得到 Cr(OH) 3,9 «« 4 0 'K C K" 0" 加热分解得C2O3。(1)滤液1中阴离子为CrO 42-和AlO 2-, X是CO电子式是*""

4、;"。 滤液1主要成分为NaAIO2，与过量气体X反应生成 Al(OH)? 3的离子方程式AlO 2+CO2+2H2O=Al(OH) 3 J +HCO-。(2)"熔烧”中反应之一是 4Na2CO3+?2Cr2O3+?3O2 =4Na2CrO4+?4X，铬元素由+3价升高为+6价，该反应中被氧化的物质是Cr2O3；由方程式每生成4molNa2CrO4,转移12mol电子，若该反应转移 6mol电子，则生成2mol?Na2CrO4°( 3)还 原”中加入适量稀硫酸，调节pH=5 ,氧化产物为SO42-。离子方程式52冥28CrO42-+3S2O32-+34H+=6SO

5、42-+8Cr3+17H2Oo (4)mkgC“O3中含铬 mkg" 汁.；：，该废 料中含铬元素质量分数为a%, wt这样废料中含铬1000wkgxa%,则该废料中铬元素回收率十 16X3为 X1OO%= 13m100%。190a2. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种极强的氧化剂，常应用于饮用水处理，其工业制备方法如图所示:NaOHKKOHtfefilKOH乙詳落液ch 丄丄11啟应1 反血11沉住；iS *L?纯品废液(1) 高铁酸钾中铁元素的化合价是 价。(2) 反应I的目的是。(3) 反应II的离子方程式为 。洗涤粗品时选用乙醇而不用水的理由是 。(5) 己知生成高铁酸钾的反应

6、为Na2FeO4+2KOHK2FeO4 J +2NaOH请你解释加入饱和KOH溶液能生成高铁酸钾的理由是 。(6) 为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂常使用高铁酸钾(K2FeO4)进行消毒、净化以及改善水质，其消毒原理是 。(7) 可用亚铬酸盐滴定法测定高铁酸钾含量，滴定时有关反应的离子方程式为： FeO42-+CrO 2-+2H 2O=?CrO 42-+Fe(OH) 3 J +0H 2CrO42-+2H +=CrO 72-+H 2O CrO72-+6Fe2+14H+=?2Cr3+6Fe3+7H2O现称取高铁酸钾样品溶于适量NaOH溶液中，加入稍过量的 NaCrO2,充分反应后过滤，滤液在2

7、50mL容量瓶中定容。每次取加入稀硫酸酸化， 用L-1的FeSOq标准溶液滴定，三次 滴定消耗标准溶液的平均体积为。则上述样品中K2FeO4的质量分数为 。【答案】(1)+6生成氧化剂NaCIO(3) 2Fe3+3ClO -+l0OH -=2FeO42-+3Cl-+5H2O(4) 减少高铁酸钾的损失K2FeO4的溶解度小于 Na2FeO4的溶解度，增大 K+浓度，平衡向正反应方向移动，促 进K2FeO4晶体析出(6) 高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，在水中被还原生成Fe(OH)3胶体、有吸附性起净水作用(7) % %)【解析】反应I为：2NaOH+Cl 2 NaCl+NaClO+H2O，由湿

8、法制备信息，可知反应n： 3CIO-+10 OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O,调节溶液 pH，使溶液 Fe3+、FeO42-转化为沉 淀，加入KOH溶液溶解，过滤除去氢氧化铁，再加入饱和KOH溶液可以增大 K+浓度，促进K2FeO4晶体析出。(1)高铁酸钾K2FeO4中K的化合价为+1价，O的化合价为-2价，根据 正负化合价的代数和为 0,铁元素的化合价为+6价；(2)反应I是氯气与氢氧化钠反应生成氯 化钠、次氯酸钠与水，反应方程式为2NaOH+Cl 2 NaCl+NaClO+H2O，目的是生成氧化剂NaClO ; (3)由湿法制备信息，可知碱性条件下，CIO-与Fe3+

9、反应得到FeO42-, ClO-被还原为Cl-，离子方程式为 3ClO-+10 OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O;高铁酸钾 K2FeO4易溶于水， 难溶于水有机溶剂，因此洗涤粗品时选用乙醇而不用水可以减少高铁酸钾的损失；K 2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的溶解度，增大 K+浓度，平衡向正反应方向移动，促进©FeO4晶体析出，因此加入饱和 KOH溶液能生成高铁酸钾；(6)高铁酸钾具有很强的氧化性，能杀菌消 毒，在水中被还原生成 Fe(OH) 3胶体，有吸附性，可以吸附水中的吸附物质，自来水厂常使 用高铁酸钾(K2FeO4)进行消毒、净化以及改善水质；(7)根

10、据反应，可得关系2FeO42-2CrO42-Cr2O72-6Fe2+, FeS04 的物质的量为?L-1 XX10-3L= X10-3mol，所以 K2FeO4 的物质的1-xxio-3xi98g=，所以样品中3K2FeO4的质量分数为0.132g 250 y 252.084gx100%=%。1量为一xxi0-3mol，进而求得其质量为33. Cu2O是一种几乎不溶于水的氧化物，在涂料、玻璃等领域应用非常广泛。一种以硫 化铜矿石 洽CuFe&、Cu2S等)为原料制取CU2O的工艺流程如下：(1) 硫酸化焙烧”时：硫化铜矿需粉碎的目的是 :CuS与O2反应生成CuSO4等物质的化学方程式

11、为 ;加入Na2SO4的作用除减小物料间黏结外，另一主要作用是。(2) 浸取”时为提高铜的浸取率，除需控制硫酸的浓度外，还需控制 (至少列举两点)。(3) 制备”时，溶液的pH与CU2O的产率关系如右图所示。八肃*-也g 9: 口 在100 C时，发生反应的离子方程式为 图中在4<pH<5时，pH越小产率越低且产品中杂质Cu的含量越高，是因为。【答案】(1)提高硫化铜矿的利用率2CU2S+5O2愛2CuSO4+2CuO 提高焙烧产物中CuSO4比例 浸取温度、浸取时间、液固物质的量之比、焙烧产物颗粒的直径等(3) 2Cu2+3SO32-土' CU2OJ +SO2-+2SO2

12、f(4) pH越小时Cu2O越易与H+发生反应，生成 Cu和Cu2+【解析】(1)硫酸化焙烧”时：硫化铜矿需粉碎的目的是增大接触面积，提高硫化铜矿的利用率；CuS与O2反应生成CuSO4等物质的化学方程式为2CU2S+5O22CuSO4+2CuO ;加入Na2SO4的作用除减小物料间黏结外，另一主要作用是增大SO2浓度，提高焙烧产物中CuSO4比例；(2)浸取”时为提高铜的浸取率，除需控制硫酸的浓度外，还需控制浸取温度、浸取时间、液固物质的量之比、焙烧产物颗粒的直径等；在100c时，Cu2+还原成CU2O, SO32氧化成SO42，发生反应的离子方程式为 2Cu2+3SO32-翌5 CU2OJ

13、 +SO2-+2SO2f :图中在4<pH<5时，pH越小产率越低且产品中 杂质Cu的含量越高，是因为 pH越小时CU2O越易与H+发生反应，生成 Cu和Cu2+。4. Nal用作制备无机和有机碘化物的原料，也用于医药和照相等，工业利用碘、氢氧化 钠和铁屑为原料可生产 Nal，其生产流程如下图。10%NaOH ( *4过”卿碘元素在周期表中的位置为 。(2) 反应的离子方程式为 。(3) 反应加入过量铁屑的目的是 ,过滤所得固体1中除剩余铁屑外,还有红褐色固体，则加入铁屑时发生反应的化学方程式为 。(4) 溶液2中除含有H+外，一定还含有的阳离子是 ;试设计实验验证溶液2中该金属阳

14、离子的存在： 。(5) 溶液2经一系列转化可以得到草酸亚铁晶体(FeC2O4 2H2O，相对分子质量180),称取g草酸亚铁晶体，用热重法对其进行热分解(隔绝空气加热)，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如右图所示： 分析图中数据，根据信息写出过程I发生的化学方程式： 300 C时剩余固体只含一种成分且是铁的氧化物，写出过程II发生的化学方程式:【答案】第五周期第VIIA族(2)3l2+6OH-5+IO3-+3H2O(3)将 NalO3完全转化为 Nal 2Fe+3H2O+ NaIO 3=NaI+2Fe(OH) 3 JFe2+取少量溶液2加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，则含2加入K3Fe(C

15、N)6溶液，若有蓝色沉淀生成，则含Fe2+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，在加热条件下碘与氢氧化钠溶液反应生成了碘化钠和碘酸钠的混 合液，加入铁粉把碘酸钠还原为碘化钠，过滤后，将滤液蒸发浓缩、降温结晶、过滤得到产 品。固体1是氢氧化铁和剩余的铁粉，氢氧化铁被稀硫酸溶解后生成硫酸铁溶液，硫酸铁可以被铁粉还原为硫酸亚铁。(1)碘元素在周期表中的位置为第五周期第VIIA族。(2)反应的离子方程式为 3I2+6OH-5I-+IO 3-+3H 20。(3)反应加入过量铁屑的目的是将NalO

16、3完全转化为Nal，过滤所得固体1中除剩余铁屑外，还有红褐色固体，该红褐色固体是氢氧 化铁，则加入铁屑时发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O+ NalO3=Nal+2Fe(OH) 3J。(4)溶液2中除含有H+外，一定还含有的阳离子是Fe2+，因为Fe3+的氧化性比H+强且铁粉无剩余，所以还可能含有 Fe3+,;设计实验验证溶液 2中Fe2+的存在时，要考虑 Fe3+的干扰，所以可 以取少量溶液 2加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，则含F0;或取少量溶液 2加入K3Fe(CN)6溶液，若有蓝色沉淀生成，则含Fe2+。(5)由题中信息可知，g草酸亚铁晶体的物质的量为，草酸亚铁晶体中n(Fe)=

17、，铁元素质量为56g/mol >=，结晶水的物质的量为，结晶水的质量为18mol=。分析图中数据，过程I固体质量变为，所以这个过程中失去了全部结晶水，所以过程I发生反应的化学方程式为FeC2O4 2H2O FeC2O4+2H2O。300C时剩余固体只含一种成分且是铁的氧化物，由图可知其质量为，其中铁元 素的质量为，所以氧元素的质量为，求出n(O)= , n(Fe): n(O)=1:1，所以该氧化物为FeO, 依据质量守恒定律可以写出过程II发生反应的化学方程式：FeC2O4 2H2OFeO+CO2f +CO件 2H2O。5 .重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成

18、分为 FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：回答下列问题:咼温(1) 步骤的主要反应为：FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+NaNO2,上述反应配平后 FeOCr2O3与NaNO3的系数比为 。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是 。(2) 滤渣1中含量最多的金属元素是 ，滤渣2的主要成分是 及含硅杂质。(3) 步骤调滤液2的pH使之变(填 大”或 小”),原因是(用离子方程式表示)。(4) 有关物质的溶解度如图所示。向滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到 (填标号)得到的K262O7固体产品最

19、多。. 80Cb. 60Cc. 40Cd. 10C步骤的反应类型是。【答案】(1) 2 : 7陶瓷在高温下会与 Na2CO3反应(2) Fe Al (OH) 3(3) 小 2CrO42-+2H+ _- Cr2O72-+H2O(4) d 复分解反应【解析】(1)FeO Cr2O3是还原剂，氧化产物为 Na2CrO4和Fe2O3,每摩转移7 mol电子， 而NaNO3是氧化剂，还原产物为NaNO2,每摩转移 2 mol电子，根据电子守恒可知，FFeO Cr2O3和NaNO3的系数比为2 : 7;陶瓷在高温下会与 Na2CO3反应，则熔融时不能使用 陶瓷容器；(2)熔块中氧化铁不溶于水，过滤后进入滤

20、渣1，则滤渣1中含量最多的金属元素 是铁；滤渣2的含有偏铝酸根离子、硅酸根离子、铬酸根离子，调节pH并过滤后得到滤渣2为氢氧化铝及含硅杂质。调滤液2的pH目的是提高溶液的酸性，pH变小；使2CrO42+2H+ ：Cr2O72 +H 2O平衡正向移动，提高重铬酸根离子浓度，有利于K2Cr2O7固体析出。(4)由图示可知，在10 C左右时，得到得到 K2Cr2O7固体最多；发生复分解反应。.工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁Fe(OH)SO4工艺流程 如下：过董注秋膚 NaHCO-NaNO:I JIIaQTIIOI甘词捲 年息11 |_减庄薫刻冷奁Im丸喊蛛 1已知：部分阳离

21、子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：沉淀物Fe(OH) 3Fe(OH)2Al(OH) 3开始沉淀完全沉淀回答下列问题：(1) 反应I溶液中存在的金属阳离子有 。(2) 加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的 (填“龟”、“ F時”或“ Al十”沉淀。该工艺流程中 搅拌”的作用是。(3) 反应n的离子方程式为 。在实际生产中， 反应n常同时通入。2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作 。若参与反应的O2有L(标准状况)，则相当于节约 NaNO2的物质的量为 。(4) 碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子，可部分水解生成Fez(OH) 42-聚合离子。该水解反

22、应的离子方程式为 。(5) 在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。 根据我国质量标准，产品中不得含有 Fe2+及NO3一。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为(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+ 加快反应速率(或使反应物充分接触)(3) Fe2+ + NO2_ + 2H + = Fe3 + + NOT + 出0 氧化剂 2mol(4) 2Fe(OH) 2 + + 2出0 -= Fe2(OH) 42+ + 2H +D【解析】废铁屑中含少量氧化铝、氧化铁等，将过量废铁

23、屑加入稀硫酸中，发生反应 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 f、Al 2O3+3H2SO4=AI 2(SO4)3 +3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3 +3H2O、 Fe2(SO4)3 +Fe=3FeSO4，然后反应I中加入NaHCO3并搅拌，调节溶液的pH，发生反应 Al3+ 一+3HCO3 =AI(OH) 3J +3COf，滤渣中成分是 AI(OH) 3，过滤得到硫酸亚铁，向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸和 NaNO2,酸性条件下，NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成铁离子、 NO,将溶液蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁。(1)反应I溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、A|

24、3+ ; (2)根据氢氧化物沉淀需要的 pH知，在pH在之间将铝离子转化为 AI(OH) 3沉淀，而亚 铁离子不能生成沉淀，加入少量NaHCO3的目的是调节 pH，使溶液中的 Al3+ ;该工艺流程中 搅拌”的作用是：加快反应速率 (或使反应物充分接触)；(3)酸性条件下，亚硝酸钠具 有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原生成 NQ所以反应n中加入 NaNO的目的是氧化 Fe2+,发生反应的离子方程式为2H +Fej +NO一=Fe3+ +NCf +H2Q在实际生产中，反应n常同时通入 Q以减少NaNO的用量，若参与反应的 Q有(标准状况)，反应过程中提供 电子相等，则相当于节约NaN

25、O的物质的量= mol 1) x 4/1=2mol; (4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子，可部分水解生成 Fe2(OH)42一聚合离子，该水解反应的离子方程式为 2Fe(OH) 2+ + 2H2O Fe2(OH) 42+ + 2H + ; (5)亚铁离子具有还原性，能被强氧化剂氧化生成铁离子，反应过程中颜色变化明显的效果最佳，A .氯水为黄绿色，Cl2将亚铁离子氧化为铁离子，溶液呈黄色，颜色变化不明显，故A不选；B . KSCN溶液和亚铁离子不反应，没有颜色变化，故 B不选；C. NaOH溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀，铁离子和氢 氧根离子反应生成红褐色沉淀，掩盖氢氧化亚铁颜色

26、，故C不选；D .酸性KMnO 4溶液呈紫色，亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，现象明显，故D选。匸业碗股锂址浊酒(1)实验室中在右图所示装置中进行碳化反应:温度不宜过高的原因是7由工业级碳酸锂(含有少量碳酸镁等杂质)制备高纯碳酸锂。实验过程如下： 碳化反应的主要反应离子方程式为 碳化时温度需控制在30 C，可采取的措施是O用CO2调pH为89，其目的是 。(3)已知在不同温度下蒸发分解碳酸锂的产率与溶解度关系如图:1.81.0g 1.4耗 1* 0.80.6X0ot 2>otr 40tr boD aot loot?Aft co90C以下，随温度升高，碳酸锂产率升

27、高的原因可能是 。(4) 请补充完整由滤液制备高纯碳酸锂的实验方案：取滤液放置于烧杯中。【答案】 CO2 +Li2CO3 +H2O=2Li + +2HCO3-给三颈烧瓶水浴加热二氧化碳溶解度降低且部分碳酸氢锂分解(2) 使少量的碳酸锂和氢氧化锂转化为碳酸氢锂，减少损失(3) 碳酸氢锂分解随温度升高而完全，碳酸锂溶解度随温度升高而减小在90C下蒸发至出现大量晶体，趁热过滤，热水洗涤23次，干燥【解析】(1)向碳酸锂悬浊液中通入 CO的主要反应含主要物质碳酸锂与CO反应生成碳酸氢锂，其离子方程式为：CO2 +Li 2CO3 +H2O=2Li + +2HCO3-;控制比较稳定的温度时，一般采取水浴加

28、热法，即给三颈烧瓶水浴加热至水温为30 C止，温度过高不利于二氧化碳的溶解参与反应，同时碳酸氢锂也易受热分解；(2)在加NaOH除镁后的存在少量的碳酸锂和 氢氧化锂，用 CO2调pH为89，其目的是使少量的碳酸锂和氢氧化锂转化为碳酸氢锂， 减少损失；(3)由蒸发分解碳酸锂的产率与溶解度关系可以看到温度升高碳酸锂溶解度下降， 而温度升高碳酸氢锂也易分解生成碳酸锂，两个因素共同促进了随温度升高，碳酸锂产率的升高；(4)因碳酸锂溶解度随温度的升高而降低，要制备高纯碳酸锂，可取滤液放置于烧杯 中在90C下蒸发至出现大量晶体，趁热过滤，热水洗涤23次，干燥即可。&某工业废料中主要含有 AI26

29、CcpO?CoO少量Fe3。等金属氧化物(Co20?CoO不与强 碱反应).实验室科技人员欲将之分离并制备相关物质，设计流程如下：L恥住琏JU业上也红觸邑KCIO. KOH小迄连Vm喝氏Oj(1) 过程I中的操作名称是写出过程I发生反应的化学方程式(2) 溶液a中含有金属离子有 .(3) 溶液a中逸出的黄绿色气体是氯气，下列说法不正确的是_ 氯气是有漂白性的酸性气体 液氯和氯水均为液体，且都含有氯分子 将氯气通入碱液时，氯气既是氧化剂，又是还原剂 次氯酸见光易分解，说明次氯酸是弱酸 向氯水中滴硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明氯水中含CI 一(4) 写出过程n发生反应的离子方程式： 高铁电池的总

30、反应为：3Zn+2K2FeQ+8H2=L 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH充电则充电时阳极反应式为 .(5)Co可以形成CoCO?2H20(M为183g/mol)，该晶体在空气中加热，在不同温度下分别 得到一种固体物质，其质量如表：温度范围(c)固体质量(g)150 - 210290 - 320890 - 920经测定，210C290C过程中，产生的气体只有CO,则此过程发生的化学反应方程式为：.【答案】过滤 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】试题分析：本题以含有AI2O3、Co2O3?CoO、少量Fe3O4等金属氧化物的工业废 料为原料进行物质的分离和制备为载体，考查工业流程的分析、Cl 2的性质、二次电池电极反应式的书写、热重分析的计算。废料样品中加入足量的NaOH溶液，其中Al 2O3发生反应而溶解，Co2O3?CoO、Fe3O4不溶，过程I为过滤操作，得到的滤渣中主要含 Co2O3?CoO、Fe3O4;滤渣中加入足量 HCI，由流程知，Co2O3?CoO与HCI反应生成 C0CI2 和Cl2(黄绿色气体),反应的方程式为 C

32、o2O3?CoO+8HCI=3CoCI 2+CI2T +4HO,通过此反应说 明Co2O3?CoO具有强氧化性(氧化性比CI2强)，在此过程中Fe3O4也发生反应转化成 FeCl3, 溶液a中的溶质为 C0CI2、FeCl3和HCI ;将溶液a的pH调至8产生红褐色沉淀，FeCl3转 化成Fe(OH)3沉淀而分离出来，此时得到的滤液的主要成分为CoCl2；过程II用Fe(OH)3与KCIO、KOH反应制备K2FeO4，此反应中Fe(OH)3被氧化成FeO42-, CIO-被还原成CI-，反 应的化学方程式为 3KCIO+2Fe(OH) 3+4KOH=2K 2FeO4+3KCI+5H 2O;滤液

33、中加入 Na2CO3 产 生CoCO3沉淀，CoCO3在高温下分解产生 CoO 0 (1)过程I的操作是过滤。过程I中Al 2O3与NaOH反应的方程式为 Al 2O3+2NaOF 2NaAIO 2+H2O 0根据上述分析，溶液 a中的金 属离子有Co2+、Fe3*0 (3)Cl2没有漂白性，错误；液氯为纯净物，只有氯气分子，氯水 为混合物，其中含 CI2、H20、HCIO、H +、Cl-、CIO-、少量OH-，正确；将氯气通入碱液 时，发生反应：Cl2+2OH-=CI-+CIO -+H2O,氯气既是氧化剂又是还原剂，正确；次氯酸见 光易分解，说明次氯酸具有不稳定性，不是弱酸性，错误；向氯水中

34、滴硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明氯水中含CL,正确；故选、。(4)过程II反应的化学方程式为3KCIO+2Fe(OH) 3+4KOH=2K 2FeO4+3KCI+5H 2O,离子方程式为 2Fe(OH) 3+3CIO +4OH 2FeQ2 一 +5H2O+3CI 一。充电时的反应方程式为 3Zn (OH) 2+2Fe(OH) 3+4KOH=3Zn+2K 2FeO4+8H 2O,充电时阳极发生失电子 的氧化反应，则充电时 阳极反应式为Fe(OH)3 - 3e+5OH一 FeQ2+4H2Oo (5) n(CoC2O4?2H2O) = mol=，其中含有结晶水的质量为 mol= ； 210C时固体

35、的质量为，固体质量减少，则210C时固体为 COC2O4； 210C290C过程中产生的气体只有CO2，贝U 290C固体为Co的氧化物，290C时固体的质量为，根据 Co 守恒，其中 n(Co) =, m(Co)= mol= , n(O)= 一 =, n(Co) : n(O)=3:4,16g/mol则290C时固体为CO3O4, 210 C290 C反应过程中Co的化合价升高，所以有O2参与反应， 则210C290C过程中反应的化学方程式为3COC2O4+2O2CO3O4+6CO2。9. 碱式碳酸铅化学式为2PbCO3 Pb(OH)2是生产铅酸蓄电池正极的原料。(1) 某研究小组制备碱式碳酸

36、铅的主要实验流程如下： 反应”的生成物是(CH3COO)2Pb Pb(OH)2，该反应是在90C、搅拌并保温 3 h的条件下完成的，则该反应的化学方程式为 。 过滤时所需要的玻璃仪器有漏斗、 。 沉淀经水洗涤后又用酒精洗涤的目的是 。(2) 为确定2PbCO3 Pb(OH)2的热分解过程，进行了如下实验： 称取一定量(1)中制得的产品放在热重分析仪中，在氩气流中加热分解，测得残留固体 的质量随温度的变化如下图所示。155 !a115L4 怵肚 142.fi133.8Jj11.(J200250 JOO 350 400 450 AB过程中，逸出的分解产物的化学式为 ; E点残留固体的化学式为。 根

37、据图中数据，计算并确定D点残留固体的化学式(写出计算过程)。【答案】(1)2PbO + 2CH3COOH (CH 3COO) 2Pb Pb(OH) 2烧杯、玻璃棒除去沉淀表面附着的水并促进其快速干燥(2) H2O PbO 1 mol 2PbCO3 Pb(OH) 2(用氧化物形式表示为：3PbO -2CO2 H2O)的质量为775 g, 155 g 2PbCO3 Pb(OH)2的物质的量为 mol，可以表示为：含 PbO mol、CO2 mol、H2O mol，而加热过程中 Pb元素的质量不变，因此，AB的过程中， 皿1= g,减少的是 molH 2O,BD的过程中，412=g ,减少的是mol

38、 CO 2,DE的过程中，413 =g,减少的是 mol CO2，所以，B点的化学式为 2PbCO3PbO,即卩3PbO -2CO2, D点的化学式 为 PbCO3 2PbO，即 3PbO CO2【解析】 反应”的生成物是(CH 3COO)2Pb?Pb(OH)2,该反应是在90C、搅拌并保温 3h 的条件下完成的，则该反应的化学方程式为： 2PbO+2CH3COOH_(CH3COO)2Pb?Pb(OH)2;过滤时所需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、 玻璃棒； 洗涤”时，经水洗涤后再用酒精洗涤的目的是除去表面的水份同时可以快速干燥， 得纯净 2PbCO3?Pb(OH)2的产品；(2)1?mol?2Pb

39、CO3?Pb(OH)2(用氧化物形式表示为： 3PbO?2CO2?H2O)的质量为 775?g, 155?g?2PbCO3?Pb(OH)2 的物质的量为 ？mol，可以表示 为：含PbO?mol、CO2?mol、H2O?mol，而加热过程中 Pb元素的质量不变，因此 AB 的过程中，Ami=?g ,减少的是？mol?H2O, BD的过程中，m2=?g ,减少的是？mol?CO2, DE的过程中，m3=?g，减少的是？mol?CO2,贝U E点残留的固体为 PbO;1?mol?2PbCO3?Pb(OH)2(用氧化物形式表示为：3PbO?2CO2?H2O)的质量为 775?g, 155?g?2Pb

40、CO3?Pb(OH)2 的物质的量为？mol, 可以表示为：含 PbO?mol、CO2?mol、H2O?mol，而加热过程中Pb元素的质量不变，因此AB的过程中， mi=?g,减少的是？mol?H2O, BD的过程中， m2=?g，减少的是？mol?CO2, DE的过 程中， m3=?g,减少的是？mol?CO2，所以，B点的化学式为 2PbCO3?PbO,即3PbO?2CO2, D 点的化学式为PbCO3?2PbO,即3PbO?CO2。10. 亚氯酸钠(NaCIO2)是一种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。 以下是一种制取亚氯酸钠的工艺流程：* 5100: 0已知：NaCIO

41、2的溶解度随着温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaCIO2?3H2O。 CIO2气体只能保持在稀释状态下以防止爆炸性分解，且需现合成现用。 CIO 2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。(1) 在无隔膜电解槽中用惰性电极电解一段时间生成NaCIO3和氢气，电解的总反应式为：。电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg2 +和Ca2+，要加入的试剂分别为 、。(2) 发生器中鼓入空气的作用是 。(3) 吸收塔内反应的化学方程式为 ，吸收塔内的温度不宜过高的原因为： 。从滤液中得到 NaCIO2?3H2O粗晶体的实验操作依次是 、过滤、洗涤、低温干燥。(5) 经查阅资料可知，当pH

42、W时，CIO2能被1完全还原成CI,欲测定成品中NaCIO2(M 为mol)的含量，现进行以下操作：步骤I称取样品 W?g于锥形瓶中，并调节 pH?<?步骤n向锥形瓶中加入足量的 KI晶体，并加入少量的指示剂步骤川用c mol/L的Na2S2O3溶液滴定，生成 厂和SQ62 步骤n中发生反应的离子方程式是 。 若上述滴定操作中用去了VmL Na2S2O3溶液，则样品中NaCIO2的质量分数为:(用字母表示，不用化简 )。(已知2Na2S2O3+ l2=Na2®06+ 2NaI)稀释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 歼(4) 蒸发浓缩冷却结晶 CIO2 + 4H + + 4I =212+ Cl + 2H2O【解析】过氧化氢法生产亚氯酸钠，由流程可知，NaCIO3溶解后与硫酸发生氧化还原反 应生成CIO 2，结合信息可知混合气体稀释CIO 2，吸收塔内发生2NaOH+2CIO 2+H2OL2NaCIQ+2H2O+O2,过滤后，结合信息可知，滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NaCIO2?3H2O。（1）在无隔膜电解槽中用惰性电极电解食盐水段时间生成NaCIO3和氢气，电解的总反应式为NaCI+ 3H 2- NaCIO 3 + 3H2f；电解”所用食盐

44、水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为NaOH溶液；Na2CO3溶液；（2）由题目中的信息可知，纯 CIO2易分解爆炸，所以通入空气的目的是 稀释CIO2,防止发生爆炸；（3）吸收塔中发生的是二氧化氯与氢氧化钠、过氧化氢发生反应 生成亚氯酸钠（NaCIO 2）, CI元素的化合价降低，则过氧化氢中的O元素的化合价升高，所以产物中还有氧气生成，根据元素守恒可知产物中有水生成，所以化学方程式是 2NaOH+2CIO 2+H2OL2NaCIQ+2H2O+O2,过氧化氢受热易分解，所以吸收塔的温度不宜过高；（4）从溶液中得到含结晶水的晶体，需要采取蒸发浓缩、冷却结晶

45、方法，最后通过过滤 得到粗晶体；（5）步骤n中发生反应是酸性溶液中CIO2-能被I-完全还原成CI-,碘离子被氧化为碘单质，离子方程式为：CIO 2-+4H +4I-=2I2+CI-+2H 2O ,故答案为： CIO 2-+4H +4I -=212+CI-+2H 2O :依据CIO2-+4H +4I-=212+CI-+2H20, 2Na2S2O3+l2=2Nal+Na 2$。6,反应的定量关系计算得到，设 NaCIO2为 xmoI，则: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）钛矿石在加入浓硫酸酸溶前要先粉碎，其目的是11. 金属钛性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”，工业上用钛矿石 分：FeO TQ2, SiO2等）为原料制取钛，工艺流程如下，回答下列问题：(2) 操作1名称为 ,固体2的主要成分是 ,写出金属钠与TiCI 4共热的化学反应方程式。(3) 一定温度下，在一个固定容积的容器中发生反应：耳畫TiO2(s)+2CI 2(g)+2C(s) 一TiCI 4(g)+2CO(g),反应中氧化剂是 ，下列说法能够说明该反应已达化

47、学平衡状态的是 。A. 反应每断裂2个CI 一 CI键，同时生成2个尸0键B. 容器内压强不再发生变化C. CI 2和TiCI 4的浓度不再变化(TiCI 4)正=2v(C)逆(4) 将50吨钛矿石经上述变化后，最终可得金属钛12吨，假设各步反应均完全，则原矿石中TiO2的百分含量为 。【答案】(1)增大反应物的接触面积，使反应速率加快(2) 过滤 FeS0(FeSO 7H2O等合理都行)4Na+TiCI 4 Ti+4NaCI(3) 氯气 BC (4)40%【解析】(1)矿石粉碎能够增大酸浸时的接触面积，加快酸浸的速率；(2)由框图可知：原料是钛铁矿，主要产品是钛，畐U产品为绿矶和硫酸，由信息

48、可知：框图的第一步反应为： TiO2 + H2SO4=TiOSO 4+出0,框图的第二步中加入水和过量铁，加入物质铁的目的是防 止Fe2+被氧化，那么固体 2无疑是硫酸亚铁。操作1得到固体和液体，只能是过滤；金属钠与TiCI 4共热产生金属钛，故为置换反应，由此可写出对应的化学方程式；(3)根据反应K4TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCI 4(g)+2CO(g),反应前后Ti化合价没有变化，氯的化合价降低，故氧化剂为氯气；A.反应每断裂2个CI-CI键，同时生成2个C-O键，均为正反应速率， 错误；B.容器内压强不再发生变化，即气体分子数不变，说明已经达到平衡状态，正确；C. C

49、I2和TiCI 4的浓度不再变化，说明达到平衡，正确； D.固体的浓度为定值，不能用于描 述反应速率，错误。(4)根据物质的变化不难写出化学方程式，根据关系式：TiO2Ti80482012可得百分含量为 20/50 100%=40%。12. 某化学小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备 NiSO4?7H2O.已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni，还含有Al(31%)、Fe%)的单质及氧化物，其他不溶杂质 %).固体D.部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下:沉淀物开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHAI(OH) 3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH) 2操作a应

50、选用下列哪种方法或装置： (2) 碱浸”过程中发生反应的离子方程式是 (3) 酸浸”时所加入的酸是(填化学式).(4) 加入H 202时发生反应的离子方程式为 操作b为调节溶液的pH，你认为pH的调控范围是 产品晶体中有时会混有少量绿矶(FeSO4?7H2O)，其原因可能是(写出一点即可).(7)NiSO4?7H2O可用于制备镍氢电池(NiMH),镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一 种主要电池类型.NiMH中的M表示储氢金属或合金.该电池在充电过程中总反应的化学 方程式是 Ni(OH) 2+M=NiOOH+MH ，贝U NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为【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)、保温时间不足导致 Fe2+未被完全氧化造成的(7) NiOOH+H 2O+e=Ni(OH) 2+OH【解析】(1)A是过滤、B是蒸发、C是蒸馏、D是分液，由流程可得，操作a是过滤得到固体和滤液，故选 A。(2)铝具有两性能和强碱反应，氧化铝是两性氧化物能和强碱反应， 而镍单质和铁及其氧化物不和碱反应，所以 碱浸”过程目的是除去铝及其氧化物，达到除去 铝元素的目的，反应的离子方程式为：2AI+2O

52、H -+2H2O=2AIO 2-+3H2 f、Al2O3+2OH-=2AIO 2-+H2O。 酸浸”时主要是溶解金属镍和铁单质及其氧化物，因为最终得到NiSO4?7H2O，加入的酸不能引入新杂质，故加入H2SO4进行酸浸。加入H2O2是为了氧化溶液中的Fe2+，使后续步骤从溶液中沉淀分离铁元素而不影响镍元素的存在，H2O2与Fe2+反应的离子方程式为：H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O。根据图表中沉淀需要的溶液pH范围，加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+后，调节溶液pH使Fe3+全部沉淀，而镍离子不沉淀，注 意：前面除去 AI元素的过程中可能使此时溶液中仍有少量AI3+，所以为了得

53、到较纯净的硫酸镍溶液，pH应调控在之间，以确保完全沉淀AI3+和Fe3+。产品晶体中有时会混有少量绿矶(FeSO4?7H2O)，说明在加入氧化剂 H2O2时未全部氧化Fe2+，则可能是H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保温时间不足等原因造成的。(7)NiMH电池放电过程中，正极上 NiOOH得电子生成Ni(OH) 2,则正极的电极反应式为：NiOOH+H 2O+e-= Ni(OH) 2+OH-。13. SO2属于严重大气污染物，不能直接排放在空气中，其两种处理方法如下：方惓2：电化孑出FI <ill济潘JUi tlfo麻41池(n®屯分阖屯 719电梯已知：25C时，NH3

54、 H2O的电离平衡常数Kb= 1. 8X10_5。相关物质的Ksp数据如下表所示。AfiSrAgCl心5,0m IO'11LSscKF1*请回答下列问题：(1) 方法1工艺中利用了 SO2的(填化学性质)。用过氧化氢也能氧化NH4HSO3溶液为铵盐溶液，过氧化氢电子式为 ，将所得铵盐溶液变为无水铵盐的方法为。(2) 方法2生产工艺的优点有 。(3) 方法2中为检验分离器的分离效果，取分离后的H2SO4溶液于试管中，向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反应，若观察到 ，证明分离效果较好。(4) 某含有大量氯化银沉淀的悬浊液中c(CI_)= 0. 36 mol L一1,加入等体积的溴化钠溶液，若要产生溴化银沉淀，加入的溴化钠溶液的最小浓度是 molL 1O氨水是一种重要的弱电解质，常温下，向0. 1 mol/L氨水中加入少许 NH4NO3,使溶液中 c(NH3 H2O)： c(NH4 + )= 5 : 9，此时溶液的 pH =。【答案】(1)酸性_将溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、干燥(2) 溴可以循环利用，并获得清洁能源氢气(3) 无淡黄色沉淀产生，最终生成白色沉淀(4)10-3moI L 1 (5)9【解析】(1)方法1工艺中利用了 SO2的酸性，能与碱反应生成盐和水；过氧化氢电子式h：