化工流程练习

1、南充一中高2016届化工流程题练习1、硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5H2O，硼砂的化学式为Na2B4O710H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：回答下列有关问题：（1）硼砂中B的化合价为，溶于热水后，常用H2SO4调pH23制取H3BO3，反应的离子方程式为。X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg制取粗硼的化学方程式为。（2）MgCl27H2O需要在HCl氛围中加热，其目的是。若用惰性电极电解MgCl2溶液，其阴极反应式为。（3）镁H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O，则正极反应式为。若起始电解质溶

2、液pH=1，则pH=2时溶液中Mg2+离子浓度为。已知KspMg(OH)2=5.6×1012，当溶液pH=6时，（填“有”或“没有”）Mg(OH)2沉淀析出。（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0.020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30molL1 Na2S2O3（H2S2O3为弱酸）溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18.00mL。盛装Na2S2O3溶液的仪器应为滴定管（填“酸式”或“碱式”）。该粗硼样品的纯度为。（提示：I2+2S2O322I+S4O62）2、高效净水剂聚合氯化铝铁（PAFC）的组成可表示为AlFe（O

3、H）nCl6nm，该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理。（1）为检测PAFC中铝和铁元素的含量，采用如图所示流程进行。回答下列问题：PAFC中铁元素的化合价为。步骤I中的试剂A是（从“氢氧化钠溶液”、“氨水”中选择）步骤中的试剂B是。步骤的操作是，用到的主要玻璃仪器。（2）某工厂欲以工业废料（铁、铁和铝的氧化物）为原料制取PAFC，设计如下流程：废料（Fe、Fe2O3、FeO、Al2O3）酸性溶液PAEC在废料中加入过量稀盐酸，发生多个离子反应，请在空白处补全离子方程式：FeO+2H+Fe2+H2O Al2O3+6H+2Al3+3H2O Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O所得酸性溶液

4、中，不能确定是否一定存在的阳离子是（填序号）。3、某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：阴离子膜法电解装置如图所示：（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式：。（2）已知Ksp(Fe(OH)3)=4×10-38，假设溶液中Fe3+离子浓度为0.1molL-1，则开始生成Fe(OH)3 沉淀的pH是，沉淀完全的pH是。（可能用到的数据：lg=0.1 lg=0.2）（3）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：离子Fe3+A13+Fe

5、2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH1.23.77.07.89.3沉淀完全的pH3.74.79.69.810.8加氨水调节溶液的pH等于6，则“滤渣（待处理）”的成分是 （写化学式），滤液中含有的阳离子有H+和（写符号）。（4）在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣A中也无MnO2，请用离子方程式解释原因：。（5）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为。（6）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式：。4、.工业废水中Cr（）回收与

6、再利用工艺如下：注：硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。氢氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2Mg（OH）2Al（OH）3Cr（OH）3pH3.79.611.189（9溶解）（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施（至少写一条）。（2）调pH=8是为了除去离子（选填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）。（3）钠离子交换树脂的原理为：Mn+nNaRMRn+nNa+，被交换的杂质离子是（选填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）。.电解法处理含Cr2O72离子的废水（pH=46）的一种方法

7、是：往废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，同时鼓入空气，经过一段时间后，经过一段时间后，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀产生，使工业废水中铬含量低于排放标准。（1）阴极电极反应式：。（2）加入适量NaCl的作用？。（3）鼓入空气的作用？。5、电解铝技术的出现与成熟让铝从皇家珍品变成汽车、轮船、航天航空制造、化工生产等行业的重要材料。工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，Fe2O3、SiO2等）提取纯Al2O3做冶炼铝的原料，某研究性学习小组设计了如下提取流程图（1）固体的化学式为_，该固体的颜色为；（2）在实际工业生产流程中需加入冰晶石，目的是；（3）写出流程的离子方程式；（4）铝

8、粉与氧化铁粉末在引燃条件下常用来焊接钢轨，主要是利用该反应；（5）从铝土矿中提取铝的过程不涉及的化学反应类型是；A、复分解反应 B、氧化还原反应 C、置换反应 D、分解反应（6）生产过程中除NaOH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有_；（7）若向滤液中逐滴滴入NaOH溶液至过量，产生沉淀随NaOH滴入关系正确的是。6、金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀等性质被广泛用在高新科技材料和航天领域中。“硫酸法”生产钛的原料是钛铁矿（主要成分是：FeTiO3，还含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金属元素及脉石等杂质）；主要生产流程如下：已知反应：将钛铁矿与浓H2SO4煮解：F

9、eTiO3+2H2SO4（浓）TiOSO4（硫酸氧钛）+FeSO4+2H2O。加水分解硫酸氧钛：TiOSO4+（n+1）H2OTiO2nH2O+H2SO4。请回答下列问题：（1）副产品甲是，可循环利用的物质是。（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是。（3）写出中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应的方程式为：。（4）最近，用熔融法直接电解中间产品乙制取金属钛获得成功。写出电解乙制取金属钛的化学方程式。（5）“硫酸法”生产钛排放的废液对水体有哪些污染，请指出主要的两点：；。根据废液的主要成分，针对其中一项污染，提出处理的方法：。第15页，共10页5。（2015江苏模拟）硼、镁及其化合物在工农业生产

10、中应用广泛。已知：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5H2O，硼砂的化学式为Na2B4O710H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：回答下列有关问题：（1）硼砂中B的化合价为+3，溶于热水后，常用H2SO4调pH23制取H3BO3，反应的离子方程式为B4O72+2H+5H2O=4H3BO3。X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg制取粗硼的化学方程式为3Mg+B2O32B+3MgO。（2）MgCl27H2O需要在HCl氛围中加热，其目的是防止MgCl2水解生成Mg（OH）2。若用惰性电极电解MgCl2溶液，其阴极反应式为2H2O+Mg2+2e=H2+Mg（OH）2。（3）镁H2O2酸性燃

11、料电池的反应机理为Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O，则正极反应式为H2O2+2H+2e=2H2O。若起始电解质溶液pH=1，则pH=2时溶液中Mg2+离子浓度为0.045 molL1。已知KspMg（OH）2=5.6×1012，当溶液pH=6时，没有（填“有”或“没有”）Mg（OH）2沉淀析出。（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0.020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30molL1 Na2S2O3（H2S2O3为弱酸）溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18.00mL。盛装Na2S2O3溶液的仪器应为碱式滴定管（填“

12、酸式”或“碱式”）。该粗硼样品的纯度为99%。（提示：I2+2S2O322I+S4O62）【考点】制备实验方案的设计；化学电源新型电池；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用。菁优网版权所有【专题】实验设计题。【分析】硼镁矿主要成分为Mg2B2O5H2O，硼砂的化学式为Na2B4O710H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程中硼镁矿加入氢氧化钠浓溶液过滤得到氯化镁，加入浓盐酸溶解通过蒸发浓缩得到氯化镁结晶水合物，在氯化氢气流中加热得到氯化镁固体，过电解得到镁；滤液中主要是NaBO2，通入适量二氧化碳气体得到硼砂，溶于热水后，用H2SO4调pH23制取H3BO3，加热得到B2O3；（1）硼

13、砂的化学式为Na2B4O710H2O，依据元素化合价标注计算硼元素化合价；用H2SO4调pH23，硼砂中的Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3 ，X为H3BO3晶体加热脱水的产物判断为B2O3，与Mg反应生成粗硼和氧化镁；（2）氯化镁在水溶液中水解生成氢氧化镁；惰性电极电解MgCl2溶液阴极氢离子得到电子生成氢气，水的电离平衡破坏，水电离生成氢氧根离子浓度增大，和镁离子形成氢氧化镁沉淀，合并写出电极反应；（3）燃料电池中正极上是过氧化氢得到电子生成水；依据电解质溶液PH变化结合电池反应计算镁离子浓度；PH=6计算氢氧根离子浓度，结合生成镁离子浓度计算浓度商和溶度积常数比较分析是否生成氢氧化镁

14、沉淀；（4）硫代硫酸钠溶液呈碱性，选择碱式滴定管，根据反应方程式及滴定数据计算出粗硼中硼的含量。【解答】解：（1）硼砂的化学式为Na2B4O710H2O，钠元素化合价为+1价，氧元素化合价2价，依据化合价代数和计算得到硼元素化合价为+3价；用H2SO4调pH23，硼砂中的Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3 ，反应的离子方程式为：B4O72+2H+5H2O=4H3BO3，X为H3BO3晶体加热脱水的产物判断为B2O3，与Mg反应生成粗硼和氧化镁，反应的化学方程式为3Mg+B2O32B+3MgO，故答案为：+3；B4O72+2H+5H2O=4H3BO3；3Mg+B2O32B+3MgO；（2）M

15、gCl27H2O需要在HCl氛围中加热，是为了防止氯化镁水解生成氢氧化镁；若用惰性电极电解MgCl2溶液，阴极氢离子得到电子生成氢气，水的电离平衡破坏，水电离生成氢氧根离子浓度增大，和镁离子形成氢氧化镁沉淀，合并写出阴极反应式为：2H2O+Mg2+2e=H2+Mg（OH）2；故答案为：防止MgCl2水解生成Mg（OH）2；2H2O+Mg2+2e=H2+Mg（OH）2；（3）镁H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O，正极上是过氧化氢得到电子生成水的反应，正极反应式H2O2+2H+2e=2H2O；若起始电解质溶液pH=1，则pH=2时溶液中，氢离子浓度减小0.1mo

16、l/L0.01mol/L=0.09mol/L，依据反应方程式得到Mg2+离子浓度=0.045mol/L；KspMg（OH）2=5.6×1012，当溶液pH=6时，c（OH）=108mol/L，则Qc=c（Mg2+）×c2（OH）=0.045mol/L×1016mol/L=4.5×1018KspMg（OH）2，说明无氢氧化镁沉淀生成；故答案为：H2O2+2H+2e=2H2O；0.045 molL1；没有；（4）硫代硫酸钠溶液呈碱性，选择碱式滴定管；硫代硫酸钠的物质的量为：0.30mol/L×0.018L=0.0054mol，根据关系式：BBI3I

17、23S2O32，n（B）=n（S2O32）=0.0018mol，硼的质量为：11g/mol×0.0018mol=0.0198g，粗硼中硼的含量为：×100%=99%，故答案为：碱式；99%。【点评】本题考查了盐类的水解、原电池原理和电解池原理的分析，沉淀溶解平衡的计算应用，题目难度稍大，计算是难点，计算时要充分利用题目所给数量关系和表中数据，根据质量关系和质量分数的概念快速解题。1。（2014秋增城市校级期末）高效净水剂聚合氯化铝铁（PAFC）的组成可表示为AlFe（OH）nCl6nm，该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理。（1）为检测PAFC中铝和铁元素的含量，采

18、用如图所示流程进行。回答下列问题：PAFC中铁元素的化合价为+3。步骤I中的试剂A是氢氧化钠溶液（从“氢氧化钠溶液”、“氨水”中选择）步骤中的试剂B是CO2。步骤的操作是过滤，用到的主要玻璃仪器烧杯、玻璃棒、漏斗。（2）某工厂欲以工业废料（铁、铁和铝的氧化物）为原料制取PAFC，设计如下流程：废料（Fe、Fe2O3、FeO、Al2O3）酸性溶液PAEC在废料中加入过量稀盐酸，发生多个离子反应，请在空白处补全离子方程式：FeO+2H+Fe2+H2O Al2O3+6H+2Al3+3H2O Fe2O3+6H+2Fe3+3H2OFe+2H+Fe2+H2、Fe+2Fe3+3Fe2+所得酸性溶液中，不能确

19、定是否一定存在的阳离子是Fe3+（填序号）。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用。菁优网版权所有【专题】实验设计题。【分析】（1）为检测PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A为氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液过滤后得到氢氧化铁灼烧得到氧化铁，滤液中通入过量二氧化碳气体分压生成氢氧化铝沉淀，灼烧得到氧化铝；依据元素化合价代数和为0计算铁元素化合价；步骤中的试剂A为氢氧化钠溶液；步骤的反应为偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀；实现固体和液体的分离采用过滤的方法，根据过滤实验的一起来回答。（2）根据物质的性质结合发生的反应来回答；废料中加入过量稀盐酸，充

20、分反应后得到甲溶液，甲溶液中含有AlCl3，由于Al、Fe以及Fe2O3的物质的量关系无法确定，则不能确定溶液中Fe元素的存在形成，不能确定是否存在Fe3+。【解答】解：（1）为检测PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A为氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液过滤后得到氢氧化铁灼烧得到氧化铁，滤液中通入过量二氧化碳气体分压生成氢氧化铝沉淀，灼烧得到氧化铝；设铁化合价是x，聚合氯化铝铁可表示为AlFe（OH）nCl6nm，由此合物内化合价和为0得：3+xn（6n）=0；x=3，所以PAFC中铁元素的化合价为+3；故答案为：+3；步骤中的试剂A为氢氧化钠溶液，步骤的反应为偏铝酸钠溶液

21、中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为：AlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3，故答案为：氢氧化钠溶液；CO2；步骤是实现固体和液体的分离，采用过滤的方法，用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗，故答案为：过滤；烧杯、玻璃棒、漏斗；（2）在废料中加入过量稀盐酸，其中的反应有：FeO+2H+Fe2+H2O、Al2O3+6H+2Al3+3H2O、Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O、Fe+2H+Fe2+H2、Fe+2Fe3+3Fe2+，故答案为：Fe+2H+Fe2+H2；Fe+2Fe3+3Fe2+；由于Al、Fe以及Fe2O3的物质的量关系无法确定，则不能确定溶液中

22、Fe元素的存在形成是否有Fe3+，所得酸性溶液中，不能确定是否一定存在的阳离子为Fe3+，故答案为：Fe3+。【点评】本题考查了物质的分离提纯的实验探究知识，物质分离的方法和实验步骤分析判断，主要是物质性质的理解应用，掌握流程分析方法和物质性质是解题关键，题目难度中等。2。（2013秋江岸区校级期中）某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：阴离子膜法电解装置如图所示：（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式：MnCO3+2H+=Mn2+CO2+H2O。

23、（2）已知Ksp （Fe（OH）3）=4×1038，假设溶液中Fe3+离子浓度为0.1molL1，则开始生成Fe（OH）3 沉淀的pH是1.9，沉淀完全的pH是3.2。（可能用到的数据：lg=0.1 lg=0.2）（3）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：离子Fe3+A13+Fe2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH1.23.77.07.89.3沉淀完全的pH3.74.79.69.810.8加氨水调节溶液的pH等于6，则“滤渣（待处理）”的成分是Al（OH）3、Fe（OH）3 （写化学式），滤液中含有的阳离子有H+和Mn2+、Mg2+、NH4+（写符号）。（4）在浸出液里锰

24、元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣A中也无MnO2，请用离子方程式解释原因：MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O。（5）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的负极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为4OH4e=O2+2H2O。（6）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式：Mn2+2e+2H2O=MnO2+4H+，。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；电解原理；制备实验方案的设计。菁优网版权所有【专题】实验设计题；电化学专题。【分析】将碳酸锰矿粉

25、溶于稀硫酸中，MnCO3、FeCO3、MgO、Al2O3都和稀硫酸反应生成硫酸盐，酸性条件下，MnO2被亚铁离子还原生成Mn2+，SiO2以沉淀析出，然后向浸出液中先加双氧水、再加氨水，并调节溶液的pH到6，根据氢氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6时Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+，则滤渣为Al（OH）3、Fe（OH）3，然后进一步精制，再利用阴离子交换膜电解，从而得到金属Mn，（1）碳酸锰和稀硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水；（2）根据KspFe（OH）3=c（Fe3+）c3（OH），铁离子的浓度是1×105mol/L，认为是完全沉淀，据此

26、计算；（3）根据氢氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6时Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+；（4）酸性条件下，MnO2被亚铁离子还原，亚铁离子被氧化生成Fe3+；（5）电解时，电解溶液中阴离子向阳极移动，据此判断阴阳极，连接电解池阴极的电极是原电池负极；阳极上氢氧根离子放电生成氧气；（6）锰离子不稳定，能被氧气氧化生成二氧化锰，据此书写电极反应式。【解答】解：将碳酸锰矿粉溶于稀硫酸中，MnCO3、FeCO3、MgO、Al2O3都和稀硫酸反应生成硫酸盐，酸性条件下，MnO2被亚铁离子还原生成Mn2+，SiO2以沉淀析出，然后向浸出液中先加双氧水、再加氨水，并

27、调节溶液的pH到6，根据氢氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6时Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+，则滤渣为Al（OH）3、Fe（OH）3，然后进一步精制，再利用阴离子交换膜电解，从而得到金属Mn，（1）碳酸锰和稀硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水，离子方程式为MnCO3+2H+=Mn2+CO2+H2O，故答案为：MnCO3+2H+=Mn2+CO2+H2O；（2）KspFe（OH）3=c（Fe3+）c3（OH），溶液中Fe3+离子浓度为0.1molL1，则开始生成Fe（OH）3 沉淀时，c（OH）=×1012，c（H+）=，pH=1.9，当铁离子沉

28、淀完全时，c（OH）=×1011，c（H+）=，pH=3.2，故答案为：1.9；3.2；（3）加入双氧水时将亚铁离子氧化为铁离子，根据氢氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6时Fe3+、Al3+完全转化为沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+，所以滤渣的成分是Al（OH）3、Fe（OH）3，滤液中含有的阳离子有H+和Mn2+、Mg2+、NH4+，故答案为：Al（OH）3、Fe（OH）3；Mn2+、Mg2+、NH4+；（4）酸性条件下，MnO2被亚铁离子还原，亚铁离子被氧化生成Fe3+，反应为：MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O，故答案为：MnO2+2Fe2+4

29、H+=Mn2+2Fe3+2H2O；（5）根据阴离子移动方向知，左边电极是阴极、右边电极是阳极，则连接阴极的电极A是电源负极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为4OH4e=O2+2H2O，故答案为：负极；4OH4e=O2+2H2O；（6）锰离子不稳定，易被氧气氧化生成二氧化锰，所以阳极反应的副反应为Mn2+2e+2H2O=MnO2+4H+，故答案为：Mn2+2e+2H2O=MnO2+4H+。【点评】本题考查混合物的分离和提纯，侧重考查学生对知识的综合运用能力，涉及电解原理、氧化还原反应，知道流程图中各个步骤发生的反应、基本操作，题目难度较大。3。（2013秋招远市校级月考）。工业废水中C

30、r（）回收与再利用工艺如下：注：硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。氢氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2Mg（OH）2Al（OH）3Cr（OH）3pH3.79.611.189（9溶解）（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施升高温度，搅拌，过滤后再向滤渣中加入H2SO4 （多次浸取），适当延长浸取时间等（至少写一条）。（2）调pH=8是为了除去Fe3+、Al3+离子（选填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）。（3）钠离子交换树脂的原理为：Mn+nNaRMRn+nNa+，被交换的杂质离子是

31、Mg2+、Ca2+（选填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）。电解法处理含Cr2O72离子的废水（pH=46）的一种方法是：往废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，同时鼓入空气，经过一段时间后，经过一段时间后，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀产生，使工业废水中铬含量低于排放标准。（1）阴极电极反应式：Cr2O72+14H+6e=2Cr3+7H2O。（2）加入适量NaCl的作用？增强废水的导电性，便于电解的进行。（3）鼓入空气的作用？将阳极溶解生成的Fe2+转化为Fe3+，便于形成沉淀除去。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；电解原理。菁优网版权所有【专题】实验设计题

32、。【分析】、（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是延长浸取时间、加快溶解速度等措施；硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，酸浸是溶解物质为了提高浸取率，可以升高温度增大物质溶解度，增大接触面积增大反应速率，或加快搅拌速度等；（2）硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，加入NaOH溶液使溶液调节pH=8，Al3+、Fe3+转化为沉淀除去；（3）钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子；、（1）用Fe做电极进行电解，阳极发生Fe2e=Fe2+，在阴极上是重铬酸根离子得电子发生还原反应，Cr2O72发生氧

33、化还原反应被还原为Cr3+然后生成Cr（OH）3沉淀除去；（2）电解池中加入氯化钠NaCl可增强溶液的导电能力；（3）通入空气Fe2+被氧化为Fe3+，最后形成沉淀而除去，以此来解答。【解答】解：硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，双氧水有强氧化性，能氧化还原性的物质，Fe2+和Cr3+有还原性，Fe2+和Cr3+能被双氧水氧化为高价离子，以便于与杂质离子分离；加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Fe3+、Al3+转化为沉淀除去；最后钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子。I、（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是：增加浸取时间、不断搅拌混合物、

34、滤渣多次浸取等，故答案为：升高温度，搅拌，过滤后再向滤渣中加入H2SO4 （多次浸取），适当延长浸取时间；（2）硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，加入NaOH溶液使溶液呈碱性，溶液PH=8，Fe3+、Al3+转化为沉淀除去；故答案为：Al3+、Fe3+；（3）钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子，因为在此之前，Fe3+被除去，Al3+转化为偏铝酸根的形式，故答案为：Ca2+、Mg2+；、（1）Fe为阳极，则阳极反应为Fe2e=Fe2+，溶液中重铬酸根离子在阴极放电：Cr2O72+14H+6e=2Cr3+7H2O，故答案为：Cr2O72+14

35、H+6e=2Cr3+7H2O；（2）因NaCl为电解质，加入适量的NaCl增强废水的导电性，便于电解的进行，故答案为：增强废水的导电性，便于电解的进行；（3）亚铁离子具有还原性可以被空气中的氧气氧化为铁离子，所以鼓入空气，是将阳极溶解生成的Fe2+转化为Fe3+，便于形成沉淀除去，故答案为：将阳极溶解生成的Fe2+转化为Fe3+，便于形成沉淀除去。【点评】本题考查了离子方程式、化学方程式的书写、物质的分离等知识点，难度较大，注意会运用溶液的pH值对溶液中的离子进行分离，除杂的原则是：除去杂质且不引进新的杂质。6。（2010秋台州期末）电解铝技术的出现与成熟让铝从皇家珍品变成汽车、轮船、航天航空

36、制造、化工生产等行业的重要材料。工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，Fe2O3、SiO2等）提取纯Al2O3做冶炼铝的原料，某研究性学习小组设计了如下提取流程图（1）固体的化学式为_Fe2O3，该固体的颜色为红棕色；（2）在实际工业生产流程中需加入冰晶石，目的是降低Al2O3的熔化温度，减少能量消耗；（3）写出流程的离子方程式AlO2+2H2O+CO2=Al（OH）3+HCO3；（4）铝粉与氧化铁粉末在引燃条件下常用来焊接钢轨，主要是利用该反应放出大量的热；（5）从铝土矿中提取铝的过程不涉及的化学反应类型是C；A。复分解反应 B。氧化还原反应 C。置换反应 D。分解反应（6）生产过程中除Na

37、OH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有_CaOCO2_；（7）若向滤液中逐滴滴入NaOH溶液至过量，产生沉淀随NaOH滴入关系正确的是D。【考点】镁、铝的重要化合物。菁优网版权所有【专题】几种重要的金属及其化合物。【分析】铝土矿可以主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2，铝土矿加过量盐酸溶解后，Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解，而SiO2和HCl不反应，不能溶解，不溶物为SiO2；滤液中含有的阳离子有Fe3+、Al3+、H+，加入过量烧碱，氢离子和氢氧化钠反应生成水，铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，过滤所得出的

38、为Fe（OH）3，滤液含有AlO2、Cl、OH，通入过量二氧化碳气体，得到Al（OH）3沉淀，加热分解生成Al2O3，电解可得到铝；滤液含有碳酸氢根离子，加入氧化钙可生成碳酸钙和氢氧化钠，其中氢氧化钠可循环使用，结合物质的性质以及题目要求可解答该题。【解答】解：铝土矿可以主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2，铝土矿加过量盐酸溶解后，Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解，而SiO2和HCl不反应，不能溶解，不溶物为SiO2；滤液中含有的阳离子有Fe3+、Al3+、H+，加入过量烧碱，氢离子和氢氧化钠反应生成水，铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生

39、成偏铝酸根离子，过滤所得出的为Fe（OH）3，滤液含有AlO2、Cl、OH，通入过量二氧化碳气体，得到Al（OH）3沉淀，加热分解生成Al2O3，电解可得到铝；滤液含有碳酸氢根离子，加入氧化钙可生成碳酸钙和氢氧化钠，其中氢氧化钠可循环使用，（1）滤液中含有的阳离子有Fe3+、Al3+、H+，加入过量烧碱生成Fe（OH）3，加热分解生成Fe2O3，颜色为红棕色，故答案为：Fe2O3；红棕色；（2）在实际工业生产流程中，氧化铝熔点高，熔融氧化铝需要消耗较多能量，需加入冰晶石，目的是降低Al2O3的熔化温度，减少能量消耗；故答案为：降低Al2O3的熔化温度，减少能量消耗；（3）滤液含有AlO2、Cl

40、、OH，通入过量二氧化碳气体，得到Al（OH）3沉淀，反应的离子方程式为AlO2+2H2O+CO2=Al（OH）3+HCO3，故答案为：AlO2+2H2O+CO2=Al（OH）3+HCO3；（4）铝热反应放出大量的热，常用于冶炼熔点高、难熔化的金属的冶炼，铝粉与氧化铁粉末在引燃条件下常用来焊接钢轨，主要是利用该反应放出大量的热，故答案为：放出大量的热；（5）反应为复分解反应，反应为氧化还原反应，氢氧化铁、氢氧化铝生成氧化物的反应为分解反应，不涉及置换反应，故答案为：C；（6）根据反应流程可知，反应需要NaOH、水、二氧化碳以及氧化钙等物质为原料，生产过程中除NaOH、H2O可以循环使用外，还可

41、以循环使用的物质有CaO、CO2，其中氧化钙可由碳酸钙加热分解制得，故答案为：CaO； CO2；（7）滤液中含有的阳离子有Fe3+、Al3+、H+，加入过量烧碱，氢离子和氢氧化钠反应生成水，铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，则符合的图象为D，故答案为：D。【点评】本题以框图题形式考查铝的化合物的性质，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，清楚冶炼铝工艺流程原理，熟练掌握“铝三角”的相关反应是解答的关键，题目难度中等。4。（2012天心区校级模拟）金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀等性质被广泛用在高新科技材料和航天领域中

42、。“硫酸法”生产钛的原料是钛铁矿（主要成分是：FeTiO3，还含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金属元素及脉石等杂质）；主要生产流程如下：已知反应：将钛铁矿与浓H2SO4煮解：FeTiO3+2H2SO4（浓）TiOSO4（硫酸氧钛）+FeSO4+2H2O。加水分解硫酸氧钛：TiOSO4+（n+1）H2OTiO2nH2O+H2SO4。请回答下列问题：（1）副产品甲是FeSO47H2O，可循环利用的物质是硫酸。（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是防止Fe2+氧化（成Fe3+）。（3）写出中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应的方程式为：TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO。（4）最近，用熔融法直接电解中间产品乙制取金属钛获得成功。写出电解乙制取金