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文档简介

1、1工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中一部分铁元素在风化过程中会转化为3价。已知:TiOSO4遇水会水解。(1)步骤中,用铁粉将Fe3转化为Fe2的离子方程式为_(2)步骤中,实现混合物的分离是利用物质的_(填字母序号)。a熔、沸点差异 b溶解性差异 c氧化性、还原性差异(3)步骤、中,均需要进行的操作是_(填操作名称)。(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤中将TiO2转化为H2TiO3的原理:_。(5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应可生产硫酸锰(MnSO4,易溶于水),该反应的离子方程式为_(6)

2、研究发现,用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2CaO作电解质,利用如图所示装置可获得金属钙,并可以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。写出阳极的电极反应式:_在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是_(请结合化学用语解释)。2化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),流程如 下: (1)将过程中产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是_(填选项序号)。a品红溶液 b紫色石蕊溶液 c酸性KMnO4溶液 d溴水(2)过程中,FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为_(3)

3、过程中,需加入的物质是_;反应的化学方程式为_用溶液Y制绿矾时,可取少量Y溶液于试管中,向试管内加入少量的_溶液,观察溶液是否变为_色,以验证其中是否含有Fe3。(4)在实验室里,完成过程中的_(填操作名称),需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等,还需要的玻璃仪器有_。(5)过程中,将溶液Z加热到7080,目的是_。(6)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验:用分析天平称取2.700 g样品;将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的氯化钡溶液;过滤、洗涤、干燥、称量,得固体质量为3.495 g。若该聚铁的主要成分为Fe(OH)SO4n,则聚铁样品中铁元素的质量分数为_。(假设杂质

4、中不含铁元素和硫元素)3钼是一种过渡金属元素,通常用作合金及不锈钢的添加剂,这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性,还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。(1)写出反应的化学方程式: 。(2)反应的尾气可以再利用,写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂 。(3)如果在实验室模拟操作1和操作2,则需要使用的主要玻璃仪器有 。(4)钼在空气中灼烧生成三氧化钼,三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠;三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。钼酸钠的化学式为 。(5)工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为CO2CH4高温=2CO2H2,CH4H2O高温=CO3H2。含甲烷体积分

5、数为80%的a L(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应,甲烷转化率为90%,用产生的还原性气体(CO和H2)还原MoO3制钼,理论上能生产钼的质量为 。4近年来,高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾。其部分流程如下: (1)第步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是(用化学方程式表示)_。(2)KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为_。(3)第步通入CO2可以使MnO42发生反应,生成MnO4和MnO2。则K2MnO4完全反应时,转化为KMnO4的百分率约为_(精确到0.1%)。(4)

6、第步趁热过滤的目的是_。(5)第步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶、_、洗涤、干燥。干燥过程中,温度不宜过高,因为_。5工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:已知:Cu2O2H=CuCu2H2O(1)实验操作的名称为_;在空气中灼烧固体混合物D时,用到多种硅酸盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有_(填仪器名称)。(2)滤液A中铁元素的存在形式为_(填离子符号),生成该离子的离子方程式为_,检验滤液A中存在该离子的试剂为_(填试剂名称)。(3)金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为_。(

7、4)常温下,等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中,由水电离出的c(OH)前者为后者的108倍。则两种溶液的pH_。(5)利用电解法进行粗铜精炼时,下列叙述正确的是_(填代号)。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精铜作阴极,电解后电解液中Cu2浓度减小d粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂,测定粗 铜样品中金属铜的质量分数,涉及的主要步骤:称取一定质量的样品_过滤、洗涤、干燥称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤,不必描述操作过程的细节)6铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)

8、是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体NH4Al(SO4)2·12H2O的工艺流程如图所示;请回答下列问题:(1)固体a的化学式为 ,中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为 。(2)由制取铵明矾溶液的化学方程式为 ,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称) 、冷却结晶、过滤洗涤。(3)以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3,需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 g·cm1 L(保留一位小数)。(4)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得

9、的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为11,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为 。7随着能源问题的进一步突出,利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)也可以用于热化学循环分解水制氢,MnFe2O4的制备流程如下: (1)原料Fe(NO3)n中n_,投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为_。(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是_步骤三中洗涤干净的标准是_(3)利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为:MnFe2O4MnFe2O4xO2;MnFe2O4xxH2OMnFe2O4xH2请认真分析上述两个

10、反应并回答下列问题:若MnFe2O4x中x0.8,则MnFe2O4x中Fe2占全部铁元素的百分率为_。该热化学循环制氢法的优点有_、_ (答两点即可)。该热化学循环法制氢尚有不足之处,进一步改进的研究方向是_。8工业上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及铁的氧化物)制备净水剂BACAl2(OH)nCl6n的流程如下: (1)粉碎煤矸石的目的是_;滤渣的主要成分是_(填化学式)。(2)步骤在煮沸的过程中,溶液逐渐由无色变为绿色,此时溶液中的有色离子为_(填化学式);随后溶液又变为棕黄色,相关反应的离子方程式为_;步骤的煮沸装置上方需安装一长导管,长导管的作用是_。(3)步骤中加入适量的C

11、a(OH)2并控制pH,其目的:一是生成BAC;二是_;已知BAC的分散质粒子大小在1100 nm之间,由此区别滤液与BAC两种液体的物理方法是_;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤得到的BAC产率偏低,写出该反应的离子方程式: _(4)若0.1 mol AlCl3在某温度下溶于蒸馏水,当有5%水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量a kJ。写出该过程的热化学方程式:_。9利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr()的处理工艺流程如下。其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3,其次是Fe3、Al3、Ca2和Mg2。(1)实验室用18.4 mol&#

12、183;L1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L1的H2SO4溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需_ _。(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有_ _(答出两点)。(3)H2O2的作用是将滤液中的Cr3转化为Cr2O72,写出此反应的离子方程式:_。(4)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:阳离子Fe3Mg2Al3Cr3开始沉淀时的pH2.7沉淀完全时的pH3.711.189(>9溶解)加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O72转化为CrO42。滤液中阳离子主要有_;但溶液的pH不能超过8,其理由是_。(5)钠离子交换树脂的反应原理为M

13、nnNaRMRnnNa,利用钠离子交换树脂除去的滤液中的金属阳离子是_。(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式:_。10(16分)粉煤灰,是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物为:SiO2、Al2O3,还含有FeO、Fe2O3等。现将提取粉煤灰中Al、Si等元素,某科研小组的同学设计了如下工艺流程:请回答下列问题:(1)操作i所需要的玻璃仪器有: (填序号)。a铁架台 b烧杯 c冷凝管 d玻璃棒 e集气瓶 f分液漏斗 g漏斗(2)写出粉煤灰与过量NaOH溶液反应的离子方程式 。(3)写出向固体A中加入过量稀H2S

14、O4和过量H2O2时发生的离子反应方程式 。(4)写出生成固体H的离子方程式 。(5)该科研小组的同学准备用0.1 mol·L1KSCN溶液和0.5000mol·L1KI溶液滴定溶液B,以测定粉煤灰中Fe元素的含量:为减小实验误差,由固体A制备溶液B过程中煮沸的目的是 (请用化学方程式表示)。判断滴定终点的现象为 。将溶液B配制成250mL溶液后,取出25.00mL装入锥形瓶中,再滴入12滴KSCN溶液进行滴定,滴定过程中使用KI溶液的量如下表所示:滴定次数1234KI溶液体积/mL30.0032.2030.0229.98则该粉煤灰中Fe元素的质量分数为 (保留三位有效数字

15、)。若滴定操作太慢,则滴定结果 (填“偏小”、“偏大”或“无影响”);原因是 (请用离子方程式及简单的文字描述)。11利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气,既价廉又环保。(1)工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气。已知元素M、R均位于元素周期表中第三周期,两种元素原子的质子数之和为27,则R的原子结构示意图为_。常温下,不能与M单质发生反应的是_(填序号)。aCuSO4溶液 bFe2O3 c浓硫酸 dNaOH溶液 eNa2CO3固体(2)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。高温热分解法已知:H2S(g)H2(g

16、)S2(g)在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L1测定H2S的转化率,结果见下图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985时H2S按上述反应分解的平衡常数K_;说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:_。电化学法该法制氢过程的示意图如下。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是_;反应池中发生反应的化学方程式为_。反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为_。12(20分)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:完成下列填空: (1)粗盐水

17、加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式A _ B _ (2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为: 取样、_ 、沉淀、_ 、_ 、冷却结晶、_ 、烘干 (3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是_碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是_ (4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是_(填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是:_ (5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为:_滤液D加石灰水前先要加热,原因是_ (6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的

18、质量分数可表示为:_(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)13( 16分)活性ZnO俗称锌1-3,能改逬玻璃的化学稳定性,可用于生产特种玻璃,在橡胶的虫产屮能缩短硫化吋间,在涂料、油漆等工业也有重要应用。工业上由粗ZnO(含FeO、CuO等.)制备活性ZnO,采取酸浸、净化除杂、中和沉降、干燥煅烧等步骤,工艺流程如下:(1 )上述流程屮,浸出用的是60%H2SO4(1.5g/cm3),这种硫酸的物质的量浓度为_(保留两位小数)(2 )已知ZnO为两性氧化物,与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的锌酸盐(Zn02-),写出反应的离子方程式_(3)写出加H2O2吋发生反应的离子方程式_(4)除去Fe(O

19、H)3后,在滤液中加入Zn的目的是_(5)上述流程中多次进行了过滤橾作,请写出过滤时用到的玻璃仪器:_(6)物质A是_,检验该溶质阴离子的方法是_(7)取碱式碳酸锌6.82g,溶于盐酸生成C02 448mL(标准状况下),溶解过程消耗HCl 0. 12mol,若该碱式盐中氢元素的质量分数为1.76%,试推测该碱式碳酸锌的化学式_14(12分)美日科学家因研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用,催化剂会被杂质(如:铁、有机物等)污染而失去活性,成为废催化剂,故需对其回收再利用。一种由废催化剂制取氯化钯(PdCl2)的工艺流程如下

20、:(1)甲酸在反应中的作用是 (选填:“氧化剂”或“还原剂”);(2)加浓氨水时,钯元素转变为可溶性Pd(NH3)42+,此时铁元素的存在形式是 (写化学式);(3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比13混合而成的,钯在王水中溶解的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成。 气体B的化学式为 , 经测定,化合物A由3种元素组成,有关元素的质量分数为Pd:42.4%,H:0.8%。则A的化学式为 ;(4)700“焙烧1”的目的是 ,550“焙烧2”的目的是 。15氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗产品并精制的流程:根据上述流程回答下列问题:(1)混合中发生反应的离子方程式

21、为_。(2)混合中使用冰水的目的是_。(3)操作一般适用于分离_混合物。(填序号)a固体和液体 b固体和固体c互不相溶的液体 d互溶的液体(4)混合中加入Na2SO3的目的是_。(5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究:甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有Fe3,则用于证明该假设所用的试剂为_,若假设成立可观察到的现象为_;乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有_,其用于证明该假设所用的试剂为_。试卷第9页,总9页本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。参考答案1(1)2Fe3Fe=3F

22、e2(2)b(3)过滤(4)溶液中存在平衡:TiO22H2OH2TiO32H,当加入热水稀释、升温后,平衡正向移动,生成H2TiO3(5)MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O(6)2O24e=O2(或C2O24e=CO2)制备Ti时,发生反应:2CaO2CaO2,2CaTiO2Ti2CaO,由此可见,CaO的总量不变(或制备Ti时,阴极发生反应;2Ca24e=2Ca,阳极发生反应:2O24e=O2,2CaTiO2Ti2CaO,由此可见,CaO的总量不变)【解析】(1)步骤中,用铁粉将Fe3转化为Fe2的反应的离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2。(2)步骤中,冷却结晶是利用物质在不同温度

23、下的溶解性差异来实现混合物的分离的。(3)分析流程图可知,步骤、中均需进行的操作是过滤。(4)步骤所得溶液中存在平衡:TiO22H2OH2TiO32H,当加入热水稀释、升温后,平衡正向移动,生成H2TiO3。(5)废液中主要含有硫酸和硫酸亚铁,与软锰矿反应的离子方程式为MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O。(6)电解槽的阳极发生氧化反应:2O24e=O2(或C2O24e=CO2)。制备金属钛时,发生反应:2CaO2CaO2,2CaTiO2Ti2CaO由此可见,CaO的总量不变。2(1)acd(2)4FeS3O212H=4Fe36H2O4S(3)Fe(或铁)Fe2(SO4)3Fe=3Fe

24、SO4硫氰化钾(或其他合理答案)红(4)蒸发结晶蒸发皿、玻璃棒(5)促进Fe3的水解(6)31.1 %【解析】由题中信息可知,过程向烧渣中加稀硫酸并同时通入氧气,铁的氧化物、硫化亚铁均会溶解,生成硫酸铁、单质硫和水,所以溶液X是硫酸铁溶液,过程灼烧固体,其中的硫被氧化成二氧化硫。(1)二氧化硫能分别使品红溶液、酸性KMnO4溶液和溴水褪色。(2)过程中,FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为4FeS3O212H=4Fe36H2O4S。(3)由产物绿矾逆推可知过程是将硫酸铁转化为硫酸亚铁的过程,应加入铁粉还原硫酸铁,有关反应的化学方程式为Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4。验证硫酸亚铁溶液

25、中是否含有Fe3,可用含SCN的溶液检验,若溶液变为红色,证明溶液中含有Fe3,若溶液不变色,证明溶液中不含Fe3。(4)由硫酸亚铁溶液制绿矾,应使用蒸发结晶的方法,需要使用酒精灯、三脚架、蒸发皿、玻璃棒等。(5)过程中,将硫酸铁溶液加热到7080,目的是促进Fe3的水解。(6)3.495 g的BaSO4为0.015 mol,铁元素的质量为56 g·mol1×0.015 mol0.840 g,所以该聚铁样品中铁元素的质量分数为(0.840/2.700)×100%31.1 %。3(1)2MoS27O2高温=2MoO34SO2(2)H2SO4、Na2SO3或Na2SO

26、4、(NH4)2SO4等(3)烧杯、漏斗、玻璃棒(4)Na2MoO4(5)4.11a g 【解析】(1)二硫化钼与氧气在高温下反应生成三氧化钼和二氧化硫。(2)二氧化硫可收集再利用,制备硫酸和盐类等。(3)操作1和操作2都是分离固体与液体混合物,都是过滤操作。(4)钼酸是二元酸,可直接写出钼酸钠。(5)根据反应方程式知,1 mol甲烷完全反应生成4 mol还原性气体,而:3COMoO3高温=Mo3CO2,3H2MoO3高温=Mo3H2O,3 mol还原性气体理论上生成1 mol钼。n(CH4)×80%,n(H2CO)×80%×90%×4 mol,n(Mo

27、)×mol mol,m(Mo)mol×96 g·mol14.11a g。4(1)SiO22KOH=K2SiO3H2O(2)6KOHKClO33MnO2KCl3K2MnO43H2O(3)66.7 %(4)减少过滤时的损耗(或防止降温过程中KMnO4析出而损耗)(5)过滤温度过高KMnO4会分解【解析】流程中先将MnO2转化为K2MnO4,K2MnO4发生自身氧化还原反应生成KMnO4。(1)第步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚是由于后者含有的SiO2在高温下会与KOH发生反应:SiO22KOH=K2SiO3H2O。(2)KOH、KClO3和MnO2共熔时,MnO2被氧化为K

28、2MnO4,KClO3被还原为KCl,化学方程式为6KOHKClO33MnO2KCl3K2MnO43H2O。(3)第步通入CO2可以使MnO42发生反应,根据得失电子守恒可知生成MnO4和MnO2的物质的量之比为21,则K2MnO4完全反应时,转化为KMnO4的百分率约为66.7 %。(4)第步趁热过滤的目的是防止降温过程中KMnO4析出而损耗。(5)干燥过程中,温度不宜过高,否则KMnO4会分解。5(1)过滤坩埚(2)Fe22Fe3Cu=2Fe2Cu2硫氰化钾溶液和新制氯水(合理的氧化剂均可)(3)2AlFe2O3Al2O32Fe(4)11(5)bc将浓硫酸用蒸馏水稀释,将称得的样品与足量稀

29、硫酸充分反应【解析】由流程图可以看出,加入足量稀盐酸时,得到的固体混合物B为二氧化硅和单质铜,则滤液A中一定不含Fe3,原因是2Fe3Cu=2Fe2Cu2,验证Fe2可先加入KSCN溶液,没有明显现象,再加入氯水(或其他氧化剂)出现血红色。滤液A中含有Fe 2、Al3、Cu2,加入足量NaOH溶液后得到的固体混合物D为Fe(OH)3和Cu(OH)2,在空气中灼烧后得到的固体混合物F为Fe2O3和CuO,滤液C中含AlO2,则金属单质E为Al,利用铝热反应可焊接钢轨。(4)NaAlO2溶液中水的电离受到促进,而NaOH溶液中水的电离受到抑制。设两种溶液的pHa,NaAlO2溶液中水电离出的c(O

30、H)为10a14 mol·L1,NaOH溶液中水电离出的c(OH)为10amol·L1,10a14108×10a,得a11。(5)电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜溶液作电解液,粗铜中比铜活泼的金属进入电解质溶液。分析选项知,b、c正确。6(1)SiO2AlO2CO22H2O=HCO3Al(OH)3(2)Al2O34H2SO42NH3=2NH4Al(SO4)23H2O蒸发浓缩(3)575.4(4)310【解析】(1)铝土矿中Al2O3和Fe2O3能溶于盐酸,SiO2不溶于盐酸,所以固体a的化学式为SiO2。Al2O3溶于烧碱生成NaAlO2溶液,在其中通

31、入CO2生成Al(OH)3沉淀。(2)Al(OH)3分解生成Al2O3,Al2O3与稀硫酸、氨气反应生成铵明矾溶液。(3)m(Al2O3)1 000 kg×36%360 kg,m(H2SO4)kg1 037.6 kg,需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 g·cm3)为575.4×103 mL575.4 L。(4)设制得的Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)2·12H2O的物质的量都是1 mol,则Al3共3 mol,SO42共5 mol,根据铝原子和SO42守恒原理可得,加入Al2O3和H2SO4的物质的量之比为5310。7(1)321(2)充

32、分反应、沉淀完全洗涤至洗涤液呈中性(3)80%具有过程简单、无污染、原料廉价并可循环使用及氧气和氢气在不同步骤生成,因此不存在高温气体的分离等优点。寻找合适的催化剂,使MnFe2O4分解温度降低或找分解温度更低的氧化物【解析】(1)分析MnFe2O4中各元素的化合价,Mn为2价,Fe为3价,则Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的反应不是氧化还原反应,因此Fe(NO3)n中n3。根据元素守恒,原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为21。(2)步骤二中“连续搅拌”可使Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的混合溶液在碱性条件下充分反应,沉淀完全。步骤三中沉淀是否洗涤干净可通过检验洗涤

33、液的酸碱性,当洗涤液呈中性时,说明沉淀已经洗涤干净。(3)MnFe2O4x中x0.8,则化学式为MnFe2O3.2,Fe的平均化合价为2.2。设在该化合物中含有1 mol Fe时,其中Fe2的物质的量为a mol,则Fe3的物质的量为(1a)mol。因此2.2,解得a0.8。Fe2占全部铁元素的百分率为×100%80%。分析该热化学循环过程,MnFe2O4的分解温度较高,在加热过程中需消耗较多能量,因此可寻找合适的催化剂,使MnFe2O4分解温度降低或找分解温度更低的氧化物进行探究。8(1)增大反应物接触面积,加快溶解速率(提高Al3的浸出率)SiO2(2)Fe24Fe2O24H=4

34、Fe32H2O冷凝、回流(3)除去Fe3用一束光照射液体,观察是否有丁达尔效应Al34OH=AlO22H2O(4)AlCl3(aq)3H2O(l)Al(OH)3(aq)3HCl(aq)H200a kJ·mol1【解析】(1)粉碎煤矸石能增大反应物的接触面积,加快反应速率;SiO2不溶于盐酸和硫酸,滤渣的主要成分是SiO2。(2)溶液中的Fe2为绿色;Fe2很容易被空气中的O2氧化成棕黄色的Fe3,离子方程式为4Fe2O24H=4Fe32H2O;煮沸装置上方的长导管有冷凝、回流的作用。(3)步骤中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,使Fe3生成Fe(OH)3,从而除去Fe3;BAC的分

35、散质粒子大小在1100 nm之间,属于胶体,可以用丁达尔效应区别滤液与BAC两种液体;若Ca(OH)2溶液过量,部分Al3生成AlO2,离子方程式为Al34OH=AlO22H2O。(4)根据题意:AlCl3 H1 mol H01 mol×5% a kJ·mol1则H200a kJ·smol1,其热化学方程式为AlCl3(aq)3H2O(l)Al(OH)3(aq)3HCl(aq)H200a kJ·mol1。9(1)250 mL容量瓶、胶头滴管(2)升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等(答两点即可)(3)2Cr33H2O2H2O=Cr2O728

36、H(4)Na、Mg2、Ca2pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2,最终影响Cr()的回收与再利用(5)Ca2、Mg2(6)3SO22Na2CrO412H2O=2CrOH(H2O)5SO4Na2SO42NaOH【解析】(1)结合一定物质的量浓度的溶液的配制步骤即可写出缺少的玻璃仪器,注意容量瓶必须注明规格。(4)加入NaOH溶液调节pH8,Fe3、Al3以Fe(OH)3、Al(OH)3形式沉淀下来,溶液中还有Mg2、Ca2及加入的Na。(5)运用钠离子交换树脂的目的是除去滤液中的Mg2、Ca2。10(1)b、d、g(选对2个得1分,全对得2分)。(2)SiO22OHSiO32H2O;

37、Al2O32OH2AlO2H2O(各2分)。(3)H2O22H2Fe22Fe32H2O(2分)。(4)Al33NH3·H2OAl(OH)33NH4(2分)。(5)2H2O22H2OO2(1分)。溶液的血红色刚好退去,且半分钟内颜色无变化(2分)。16.8%(2分)。偏大(1分);滴定过慢,KI溶液被空气氧化,消耗KI溶液的体积增大,发生反应的离子方程式为:4H4IO22I22H2O(2分)。【解析】(1)操作i是过滤,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗。(2)粉煤灰中SiO2与Al2O3分别与过量NaOH溶液反应的离子方程式:SiO22OHSiO32H2O;Al2O32OH2A

38、lO2H2O。(3)写出向固体A中加入过量稀H2SO4和过量H2O2的目的是将Fe2氧化为Fe3,发生反应的离子方程式为:H2O22H2Fe22Fe32H2O。(4)固体H的主要成分Al2O3是溶液F中的Al3+与NH3反应生成的,其离子方程式为:Al33NH3·H2OAl(OH)33NH4。(5)加热煮沸的目的是让过量的H2O2完全分解,以防止干扰后面的滴定实验,化学方程式为:2H2O22H2OO2。以KSCN为指示剂,用标准KI溶液滴定未知的Fe3,滴定终点的实验现象为:溶液的血红色刚好退去,且半分钟内颜色无变化。由表可知,第二次滴定数据是错误的,不能用来算平均体积,故舍去。滴定消耗KI溶液的平均体积为30.00mL,根据:I Fe31mol 56g×0.5000×30.00×103mol m(Fe3)m(Fe3)8.40g所以w(Fe)16.8%。滴定过慢,KI溶液被空气氧化,消耗KI溶液的体积增大,故滴定结果偏大;发生反应的离子方程式为:4H4IO22I22H2O。【猜题理由】本题来源于真实的化工工艺,废物中资源的回收、综合利用。该试题起点高、结构新颖,工业背景的题材多、提问灵活,该类题符合考纲“能够从试题提供的新信息中,准确地提取实质性内容,考查学生知识迁移的能力”。 将元

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