高考化学工艺流程图题型分类

高考化学工艺流程图题型分类

化学工艺流程 ‎1． Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的净出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。‎ ‎（2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42－形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。‎ ‎（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：‎ 温度/℃‎ ‎30‎ ‎35‎ ‎40‎ ‎45‎ ‎50‎ TiO2·xH2O转化率%‎ ‎92‎ ‎95‎ ‎97‎ ‎93‎ ‎88‎ 分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。‎ ‎（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。‎ ‎（5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？___________（列式计算）。‎ FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。‎ ‎（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式 。‎ ‎【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h ‎（2）FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ TiOCl42− + 2H2O ‎（3）低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降 ‎（4）4 ‎ ‎（5）Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO43－)=mol·L−1=1.3×10-17 mol·L−1，c3(Mg2+)×c2(PO43-)＝(0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40＜Ksp [Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。‎ ‎（6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑‎ ‎2．水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________，还可使用___________代替硝酸。‎ ‎（2）沉淀A的主要成分是_________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为____________________________________。‎ ‎（3）加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________（填化学式）。‎ ‎（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.0500 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。‎ ‎【答案】（1）将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ ； 双氧水(H2O2) ‎ ‎（2） SiO2 (或H2SiO3)；SiO2+4HFSiF4↑+2H2O ‎（3）防止胶体生成，易沉淀分离；Fe(OH)3 、 (OH)3 ‎ ‎（4）45.0%‎ ‎3．重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）步骤①的主要反应为：‎ FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2‎ 上述反应配平后FeO·Cr2O3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④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K2Cr2O7固体产品最多。‎ a.80℃ b.60℃ c.40℃ d.10℃‎ 步骤⑤的反应类型是___________________。‎ ‎（5）某工厂用m1 kg 铬铁矿粉（含Cr2O3 40%）制备K2Cr2O7，最终得到产品 m2 kg，产率为_____________。‎ ‎【答案】（1）2:7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应 ‎ ‎（2）铁 Al(OH)3 ‎ ‎(3)小 增大溶液中H+，促进平衡2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O正向移动 ‎（4）d 复分解反应 ‎（5）‎ ‎4.高锰酸钾（KMnO4）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（主要成分为MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用 是 。‎ ‎（2）“平炉”中发生的化学方程式为 。‎ ‎（3）“平炉”中需要加压，其目的是 。‎ ‎（4）将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。‎ ‎① “歧化法”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4发生歧化反应，反应中生成K2MnO4、MnO2和 （写化学式）。‎ ‎② “电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为 ，‎ 阴极逸出的气体是 。‎ ‎③ “电解法”和“CO2歧化法”中，K2MnO4的理论利用率之比为 。‎ ‎（5）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800 g样品，溶解后定容于100 mL容量瓶中，摇匀。取浓度为 ‎0.2000 mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为24.48 mL，该样品的纯度为 （列出计算式即可，已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O）。‎ ‎【答案】（1）增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；‎ ‎（2）2MnO2+4KOH + O22K2MnO4+2H2O；‎ ‎（3）提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率；‎ ‎（4）①KHCO3；②MnO42−−e−=MnO4−；H2；③3:2；‎ ‎（5）。‎ ‎5．过氧化钙微溶于水，溶于酸，可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：‎ ‎（一）碳酸钙的制备 ‎ ‎ ‎（1）步骤①加入氨水的目的是_______。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于____。‎ ‎（2）右图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是______（填标号）。‎ a． 漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b．玻璃棒用作引流c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d．滤纸边缘高出漏斗e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 ‎(二) 过氧化钙的制备 ‎（3）步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈____性（填“酸”、“碱”或“中”）。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是___________。‎ ‎（4）步骤③中反应的化学方程式为________，该反应需要在冰浴下进行，原因是_________。‎ ‎（5）将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是_______。‎ ‎（6）制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是______，产品的缺点是_______。‎ ‎【答案】（1）调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀；过滤分离；（2）ade ；（3）酸；除去溶液中溶解的CO2；‎ ‎（4）CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2=CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl；温度过高时过氧化氢分解；（5）去除结晶表面水分；（6）工艺简单、操作方便；纯度较低。‎ ‎6．天青石（主要含有SrSO4和少量CaCO3杂质）是获取锶元素的各种化合物的主要原料。回答下列问题（相关数据如下）‎ I、(1) SrO2中氧元素的化合价为______________。‎ Sr(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性____________。（填“强”或“弱”），25℃时Mg(OH)2的溶度积为______。‎ ‎(2)工业上可以用SrO与铝粉充分混合，在真空加热反应生成金属锶和3SrO·8Al2O3，写出该反应的化学方程式____________。‎ Ⅱ、以天青石（主要含有SrSO4和少量CaCO3杂质）生产Sr(OH)2·xH2O的工艺如下：‎ ‎ ‎ ‎(3)滤渣2为混有CaCO3的SrCO3，写出生成SrCO3的化学方程式______________。‎ ‎(4)加热水浸固体3是为了获得较为纯净的Sr(OH)2涪液，此时应缓慢加热使沉淀颗粒长大，有利于__________。‎ ‎(5)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2·x H2O产品的步骤为降温结晶、过滤、洗涤、干燥。为得到较大颗粒的Sr(OH)2·x H2O晶体，可采用的方法是____________（填一种）。‎ ‎(6)取mg纯净Sr(OH)2·x H2O产品溶于水，加入过量纯碱溶液后过滤、洗涤、干燥后，得到n g滤渣，则x=__________（用含m、n的式子表示）。‎ ‎【答案】 (1) -1 强 5.00×10-10 ‎ ‎(2) 27SrO +16A l=3SrO·8Al2O3 +24 Sr ‎ ‎(3) SrSO4 + 2NH4HCO3 = SrCO3↓+ H2O + CO2↑+ (NH4)2SO4 ‎ ‎(4) 过滤分离 (5)减慢冷却结晶的速度 (6) ‎ ‎7．镍及其化合物用途广泛。某矿渣的土要成分是NiFe2O4（铁酸镍）、NiO、FeO、CaO、SiO2等，如图是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线：‎ 已知：（NH4)2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4，NiFe2O4在焙烧过程中 生成NiSO4、Fe2(SO4)3。锡(Sn)位子第五周期第IVA族.‎ ‎(1)焙烧前将矿渣与(NH4)2SO4混合研磨，混合研磨的目的是________________。‎ ‎(2)"浸泡“过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为__________，“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外还含有____________ (填化学式)。‎ ‎(3)为保证产品纯度，要检测“浸出液”的总铁量：取一定体积的浸出液，用盐酸酸化后，加入SnCl2将 Fe3+还原为Fe2+ ，所需SnCl2的物质的量不少于Fe3+物质的量的_____倍；除去过量的SnCl2后，再用酸性K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+ ，还原产物为Cr3+，滴定时反应的离子方程式________________。‎ ‎⑷“浸出液”中c(Ca2+) =1.0×10-3mol·L-1,当除钙率达到99%时，溶液中c(F-)=______mol·L-1。[己知Ksp(CaF2) > 4.0×10-11]‎ ‎(5)本工艺中，萃取剂与溶液的体积比(V0/VA)对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示，V0/VA的最佳取值是__________。‎ ‎(6)己知正十二烷可用作该工艺的萃取剂。用电化学制备正十二烷的方法为：向烧杯中加入50mL甲醇，不断搅拌加入少量金属钠，再加入11mL正庚酸搅拌均匀，装好铂电极，接通电源反应，当电流明显减小时切断电源，然后提纯正十二烷。己知电解总反应为：‎ ‎2C6H13COONa + 2CH3OHC12H26 + 2CO2↑+H2↑+2CH3ONa 下列说法正确的是（_____）‎ A.图中电源的A极为直流电源的负极 B.加入金属钠可以将酸转化为钠盐，提高离子浓度，增强导电性 C.阳极电极反应为：2C6H13COO--2e- =C12H26+2CO2↑‎ D.反应一段时间后将电源正负极反接，会产生杂质影响正十二烷的制备 ‎【答案】 (1) 增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分 ‎ ‎(2) Fe3++2H2OFeO(OH)↓+3H+ SiO2、CaSO4 ‎ ‎(3) 0.5 Cr2O72- +6Fe2++14H+ =2Cr3++6Fe3++7H2O ‎ ‎(4)c (F+ ) =2.0×10-3 mol·L-1 ‎ ‎(5) 0.25 ‎ ‎(6) D ‎8．某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收锌和铜。采用的实验方案如下，回答下列问题：‎ 已知：ZnS与稀硫酸反应，且化合价不变； CuS既不溶解于稀硫酸，也不与稀硫酸反应 ‎（1）在下列装置中，第一次浸出反应装置最合理的_______（填标号）。‎ ‎（2）滤液1中含有Fe2+，选用提供的试剂进行检验，检验方法如下：____________。‎ ‎（提供的试剂：稀盐酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水）‎ ‎（3）本实验要用到抽滤，设所用的洗涤剂为X，抽滤洗涤沉淀的操作__________。‎ ‎（4）写出第二次浸出的化学反应方程式__________________________，‎ 向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液，应先加_________________。‎ ‎（5）滤渣2的主要成分是____________________________________。‎ 浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器名称是______________________。‎ ‎（6）某同学在实验完成之后，得到1.50 g CuSO4·5H2O，则铜的回收率为_____。‎ ‎【答案】 （1） D （2）取少量滤液1，滴加高锰酸钾溶液，若褪色，则证明有亚铁离子 ‎ ‎（3） 关小水龙头，使洗涤剂X缓缓通过沉淀物 （4） CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O ‎ ‎（5） H2SO4 SiO2、S 蒸发皿 （6） 30% .‎ ‎9．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(主要成分为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：‎ 请回答下列问题：‎ (1) 配平反应器①中的反应 ‎____FeO·Cr2O3+ NaOH+ KClO3= Na2CrO4+ Fe2O3+ KCl+ H2O (2) 在反应器①中，除了有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：_________________________________________。‎ ‎(3) NaFeO2能发生强烈水解，在步骤②中生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式： ___________________。‎ ‎(4) 步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是______________简要叙述步骤③的目的：____________________。‎ ‎(5) 步骤④中酸化所用的酸和流程⑤中所用的某种盐最合适的是____________(填字母)。‎ A．盐酸和氯化钾 B．硫酸和氯化钾 C．硫酸和硫酸锌 D．次氯酸和次氯酸钾 ‎(6) 酸化时，CrO转化为Cr2O，写出平衡转化的离子方程式：_________________________。‎ ‎【答案】（1） 6、24、7、12、3、7、12 （2） Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑ ‎ ‎（3） NaFeO2＋2H2O＝Fe(OH)3↓＋NaOH H2SiO3 ‎ ‎（4） Al（OH）3 由于溶液中硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全 （5） B （6） 2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O ‎10．某化学兴趣小组利用工业废弃固体（主要成分为Cu2S和FeS2）制备硫酸铜溶液和硫酸亚铁晶体，设计方案如图所示：‎ 已知:T℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10−20，Ksp[Fe(OH)2]=6.0×10−16，‎ Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10−38。‎ ‎（1）为了提高废弃固体的灼烧速率，可以采取的措施有____________、___________（写出两条）。‎ ‎（2）FeS2在空气中灼烧时氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。‎ ‎（3）溶液C在氮气的环境下，通过____________、____________、过滤、洗涤、干燥制取硫酸亚铁晶体。‎ ‎（4）常温下，固体D、O2和稀硫酸混合后几乎不反应，但加入少量溶液C立即发生反应，则溶液C对该反应起________作用，其中发生反应的离子方程式为___________________、_________________________。‎ ‎（5）除杂时先加入双氧水，然后加入试剂Z调节溶液的pH值使铁离子完全沉淀：‎ ‎①加入的试剂Z可以是________。‎ A． NaOH B．CuO C．Cu(OH)2 D．NH3·H2O ‎②若除杂时溶液中Cu2+浓度为2.0mol·L−1，则加入试剂Z调节溶液的pH至_______________________。‎ ‎【答案】（1）将废弃固体粉碎成细小的颗粒 通入氧气 （2） 11:4‎ ‎（3） 蒸发浓缩 冷却结晶 （4） 催化 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ ‎ ‎（5） BC 3≤pH＜4‎ ‎11．低浓度SO2废气的处理是工业难题，工业上常利用废碱渣（主要成分Na2CO3）吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的成本低，优势明显，其流程如下。‎ ‎（1）为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变吸收塔体积的条件下，可以采取的合 理措施______________、_______________。（写出两条）‎ ‎（2）中和器中发生的主要反应的离子方程式是_____________________。‎ ‎（3）下图为吸收塔中Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化。‎ ‎①则初期反应（图中A点以前）的化学方程式是__________________。‎ ‎②通过电解法可分离图中B点NaHSO3与Na2SO3混合物，实现Na2SO3的循环利用，示意图如下：‎ 简述分离NaHSO3与Na2SO3混合物的原理___________________。‎ ‎（4）下图是亚硫酸钠的溶解度曲线（温度在33℃前后对应不同物质），下列说法正确的是______‎ A．a点时溶液为不饱和溶液 B．b点时Na2SO3·7H2O和无水Na2SO3共存 C．制备无水Na2SO3，应该在95~100℃加热浓缩，冷却至室温结晶 ‎（5）如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别吸收SO2，则理论吸收量最多的是__________‎ A．Na2SO3 B．Na2S C．Ba(NO3)2 D．酸性KMnO4‎ ‎【答案】（1）控制SO2流速增大Na2CO3溶液的浓度（适当升温、采用气液逆流法、喷淋法或将Na2CO3溶液雾化等合理即可）‎ ‎（2）HSO3- + OH- = SO32- + H2O ‎（3） 2Na2CO3 + SO2 + H2O =2 NaHCO3 + Na2SO3阳极4OH－-4e－=2H2O+O2↑，c(H+)增大，H＋由a室经阳离子交换膜进入b室，H＋与SO32－ 结合生成HSO3－，Na2SO3转化为NaHSO3，阴极2H＋-2e－=H2↑，导致HSO3－ H＋+ SO32－正向移动，Na＋从b室进入c室，NaHSO3转化为Na2SO3。（4）B （5）C ‎12． KIO3是一种无色易溶于水的晶体，医药上可作防治地方甲状腺肿的药剂，目前碘酸钾被广泛应用于食盐加碘。一种由含碘废水制取碘酸钾的工艺如下：‎ ‎(1) 检验“含碘废水”中含有的单质I2，常用的试剂是________。‎ ‎(2) 进行“过滤1”时，需同时对CuI沉淀进行洗涤。在洗涤过滤滤液中可通过滴加________盐溶液来检验其是否已洗涤干净。‎ ‎(3) “滤渣2”的成分为____________(填化学式)。‎ ‎(4) “制KI”时，发生反应的化学方程式为____________。‎ ‎(5) 江苏食用加碘盐新标准是每千克食盐中碘元素含量为25毫克(波动范围为18～33 mg/kg)。测定食盐试样中碘元素含量的步骤如下：称取4.000 g市售食盐加入锥形瓶中，依次加入适量的水、稍过量KI及稀硫酸；充分反应后，再加入12.00 mL 6.000×10－4 mol·L－1 Na2S2O3溶液，与生成的碘恰好完全反应。有关反应原理为：‎ KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O；　I2＋2S2O===2I－＋S4O。‎ ‎①计算该食盐试样中碘元素的含量(单位mg/kg，写出计算过程)。_______‎ ‎②该食盐试样是否符合江苏食用加碘盐新标准并说明判断依据。_______‎ ‎【答案】(1)淀粉溶液 (2)BaCl2[或Ba(NO3)2] (3) Cu(或Cu和Fe)‎ ‎(4) K2CO3＋FeI2===FeCO3↓＋2KIKIO3～6Na2S2O3 ‎ ‎(5) n(I)＝n(KIO3)＝n(Na2S2O3)＝×6.000×10－4 mol·L－1×12.00 mL×10－3 L·mL－1‎ ‎＝1.200×10－6 mol m(I)＝1.200×10－6 mol×127 g·mol－1×103 mg·g－1＝0.152 4 mg 碘含量为：＝38.10 mg/kg不符合新标准。因为38.10 mg/kg不在18～33 mg/kg范围内 ‎13．利用废旧锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO的一种制备流程图如下：‎ 已知：Ksp[Zn(OH)2]= 1.2×10—17；Zn(OH)2既能溶于强酸，又能溶于强碱．还能溶于氨水，生成[Zn（NH3)4]2＋．‎ ‎（1）溶液A中加稀H2SO4生成Zn(OH)2的离子方程式为_________。‎ ‎（2）常温下，Zn(OH)2饱和溶液中c(Zn2＋)=3×10—6mol/L，若溶液A中加入稀H2SO4过量，会溶解产生的Zn(OH)2，Zn(OH)2开始溶解的pH为_________，为防止Zn(OH)2溶解，可将稀H2SO4改为_________。（lg2=0.3）‎ ‎（3）“部分氧化”阶段，NaClO3被还原为Cl—，还原剂与氧化剂反应的物质的量之比是_________。‎ ‎（4）①由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中通入N2的原因是_________。‎ ‎②Fe3O4胶体粒子的直径的范围是_________。‎ ‎③确定滤液B中含有Fe2＋的试剂是_________。‎ ‎（5）试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因_________。‎ ‎【答案】 ZnO22— + 2H+ = Zn(OH)2↓ 8.3 CO2 6:1 防止Fe2+[或Fe(OH)2]被空气（或氧气）氧化 1～100nm K3[Fe(CN)6]溶液(或铁氰化钾溶液或酸性高锰酸钾） 可溶性锌盐与氨水反应产生的氢氧化锌要溶于过量的氨水中，生成[Zn(NH3)4]2+，氨水的量不易控制（只答出“氢氧化锌可溶于过量的氨水”也给满分）。‎ ‎14．硫酸厂烧渣（主要成分是Fe2O3，其次含少量的SiO2和FeS）经回收处理可制得绿矾(FeSO4·7H2O)和一种重要的水处理剂聚铁胶体[Fe(OH)SO4]n，上述生产工艺流程如下：‎ 请通过分析回答下列相关问题：‎ ‎（1）操作Ⅰ的名称是 _____。‎ ‎（2）灼烧产生的尾气对大气有污染，因此工业生产中必须进行回收处理，下列方法可行的是____________。‎ ‎ A．直接用水吸收 B. 用氨水吸收 ‎ ‎ C. 用浓硫酸吸收 D. 与空气混合用石灰石粉末悬浊液吸收 ‎（3）操作Ⅲ经蒸发浓缩、___________、过滤、____、干燥等。‎ ‎（4）在由溶液X制聚铁胶体过程中①调节pH及②控制温度目的是_________。‎ ‎（5）检验溶液X中金属阳离子所加试剂是______，其现象是___________ 。‎ ‎（6）溶液X转化为溶液Y需加入一种常见物质是 ____________ 。‎ ‎（7）在反应釜中FeS、O2及稀H2SO4反应生成硫酸铁等物质，则反应的离子方_______________________。‎ ‎15．资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)‎3F和CaCO3·MgCO3 。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下：‎ 已知：①Ca5(PO4)3F在950℃不分解；‎ ‎②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。‎ ‎（2）实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________。‎ ‎（3）NH4NO3溶液能从磷矿Ⅰ中浸取出Ca2+的原因是__________。‎ ‎（4）在浸取液Ⅱ中通入NH3，发生反应的化学方程式是____________。‎ ‎（5）工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃，101kPa时：‎ CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271kJ/mol ‎5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH=-937kJ/mol 则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。‎ ‎（6）在一定条件下CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为1:5，达平衡时，CO转化了。若a kg含Ca5(PO4)3F（相对分子质量为504）的质量分数为10%的磷尾矿，在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4，将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比1:3混合，则相同条件下达平衡时能产生H2________kg。‎ ‎【答案】（1）CO2 ‎ ‎（2）漏斗、烧杯、玻璃棒 ‎ ‎（3）NH4＋ 水解使溶液呈酸性，与CaO、Ca(OH)2反应生成Ca2＋‎ ‎（4）MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4 ‎ ‎（5）Ca5(PO4)3F (s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) ΔH =-418kJ/mol ‎ ‎（6）‎ ‎16．某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收锌和铜。采用的实验方案如下，回答下列问题：‎ 已知：ZnS与稀硫酸反应，且化合价不变； CuS既不溶解于稀硫酸，也不与稀硫酸反应 ‎（1）在下列装置中，第一次浸出反应装置最合理的_______（填标号）。‎ ‎（2）滤液1中含有Fe2+，选用提供的试剂进行检验，检验方法如下：____________。‎ ‎（提供的试剂：稀盐酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水）‎ ‎（3）本实验要用到抽滤，设所用的洗涤剂为X，抽滤洗涤沉淀的操作__________。‎ ‎（4）写出第二次浸出的化学反应方程式__________________________，‎ 向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液，应先加_________________。‎ ‎（5）滤渣2的主要成分是____________________________________。‎ 浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器名称是______________________。‎ ‎（6）某同学在实验完成之后，得到1.50 g CuSO4·5H2O，则铜的回收率为_____。‎ ‎【答案】 （1） D （2） 取少量滤液1，滴加高锰酸钾溶液，若褪色，则证明有亚铁离子 ‎ ‎（3） 关小水龙头，使洗涤剂X缓缓通过沉淀物 ‎（4） CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O H2SO4 （5） SiO2、S 蒸发皿 （6） 30% ‎ ‎17．工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3，Fe2O3、SiO2)制取铜的操作流程如下：‎ 已知：Cu2O＋2H＋= Cu＋Cu2＋＋H2O ‎（1）实验操作Ⅰ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E与固体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 。‎ ‎（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 ‎（6）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，涉及的主要步骤为：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，说出主要操作方法，不必描述操作过程的细节)‎ ‎【答案】（1）过滤；坩埚；‎ ‎（2）Fe2＋；Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋；硫氰化钾溶液和新制氯水或铁氰化钾溶液；‎ ‎（3）2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3；（4）11；‎ ‎（5）b c；（6）将浓硫酸用蒸馏水稀释，使样品与足量稀硫酸充分反应。‎ ‎18．以炼锌烟尘（主要成份为ZnO，含少量CuO和FeO）为原料，可以制取氧化锌和金属锌。‎ Ⅰ.制取氧化锌主要工艺如下：‎ 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为l.0mol/L计算）。‎ 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH ‎ Fe3+‎ ‎1.1‎ ‎3.2‎ Zn2+‎ ‎5.2‎ ‎6.4‎ Fe2+‎ ‎5.8‎ ‎8.8‎ ‎（1）为了加快反应，“酸溶”需要适当加热，但温度不宜太高，原因是_________。‎ ‎（2）加入H2O2溶液发生反应的离子方程式_______。‎ ‎（3）流程图中，为了降低溶液的酸度，调节pH范围为_______；若试剂X为Zn2(OH)2CO3，加入X除杂质的离子方程式为________。‎ ‎（4）已知，室温下，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，当pH=3时，溶液中c(Fe3+)为______。从ZnCl2溶液中提取无水ZnCl2的方法是__________. ‎ Ⅱ.制取金属锌采用碱溶解ZnO(s)+2NaOH (aq)+H2O=Na2[Zn(OH)4](aq),然后电解浸取液。‎ ‎（5）炼锌烟尘采用碱溶，而不采用酸溶后电解，主要原因是______。‎ ‎（6）以石墨作电极电解时，阳极产生的气体为______；阴极的电极反应为______。‎ ‎【答案】（1） 减少盐酸挥发 （2） 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ‎ ‎（3） 3.2≤PH<5.2 3Zn2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3↓+6Zn2++3CO2↑‎ ‎（4） 4.0×10-5 在氯化氢气体，蒸干氯化锌溶液并加热至失去结晶水 ‎ ‎（5） 氧化铜、氧化亚铁不溶于碱溶液中 （6） O2（或氧气） [Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-‎ ‎19．高铁酸钾是环保型水处理剂，制备原理如下：‎ ‎（1）从环保角度考虑，“酸溶”发生的反应中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为_______。吸收尾气的试剂可能是________。‎ ‎（2）洗涤产品常用75%酒精作洗涤液，不用蒸馏水，其目的是___________。‎ ‎（3）写出“氧化”中化学方程式_______________。‎ ‎（4）已知3KC1OKClO3+2KC1，下列是制备次氧酸钾的装置：‎ ‎①B装置中试剂可能是_________（填代号）。‎ a.饱和碳酸氢钠溶液 b.饱和食盐水 c.浓硫酸 d.稀硫酸 ‎②C装置的水槽中盛装________（填“热水”或“冰水”）。‎ ‎（5）为了测定高铁酸钾产品纯度，进行如下实验：5.0000 g K2FeO4样品溶于稀硫酸中，充分反应后，配制成250 mL溶液。准确量取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加足量的KI溶液，并滴加指示剂，用0.1000 mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。‎ 已知有关反应：4FeO42-+20 H+=4Fe3++3O2↑+10H2O ，2S2O32-+I2=2I-+S4O62-。‎ ‎①如果配制的溶液中含少量K2FeO4，会使测得结果_______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。‎ ‎②进行上述实验需要定量仪器有电子天平、滴定管、量筒和________。‎ ‎③该高铁酸钾产品纯度为_______________。‎ ‎【答案】 （1） 1：1 烧碱（或纯碱）溶液 （2） 减少产品损失 ‎（3） 2Fe(OH)3+4KOH+3KC1O =2 K2FeO4+3KCl+5H2O （4） b、d 冰水 ‎ ‎（5） 偏高 250 mL容量瓶 79 2%‎ ‎20．氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：‎ 已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。‎ ‎②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。‎ ‎(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有________。‎ ‎(2)加入BaCl2的目的是________________，加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为________。‎ ‎(3)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定：‎ 步骤1：准确称量‎3.50 g产品配成100 mL溶液。‎ 步骤2：取10.00 mL于锥形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20.00 mL 1.000 mol·L－1的FeSO4溶液，微热。‎ 步骤3：冷却至室温，用0.100 mol·L－1 K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2＋至终点，此过程中反应的离子方程式为：Cr2O＋‎ ‎6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。‎ 步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。‎ ‎①写出步骤2中发生反应的离子方程式：___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为________。‎ ‎【答案】　(1)漏斗、玻璃棒、烧杯 (2)除去SO　BaSO4和Fe(OH)3‎ ‎(3)MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl↓ (4)①ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O　②78.3%‎ ‎21．我国制碱专家侯德榜先生潜心研究制碱技术，发明了侯氏制碱法。制碱过程中重要的一步反应为NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。工业上以侯氏制碱法为基础生产焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的工艺流程如下：‎ 已知：反应Ⅱ包含2NaHSO3Na2S2O5＋H2O等多步反应。‎ ‎(1)在进行反应Ⅰ时，往NaCl溶液中是先通入CO2还是先通入NH3？________(填“CO‎2”‎或“NH‎3”‎)。‎ ‎(2)“灼烧”时发生反应的化学方程式为______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)已知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2，反应的离子方程式为____________________________。‎ ‎(4)副产品X的化学式是________________________________________________________。‎ 生产中可循环利用的物质为____________(填化学式)。‎ ‎(5)为了减少产品Na2S2O5中的杂质含量，理论上需控制反应Ⅱ中气体与固体反应物的物质的量之比为________。检验产品中是否含有碳酸钠杂质，所需试剂是________(填编号)。‎ ‎①酸性高锰酸钾溶液　②品红溶液　③澄清石灰水　④饱和碳酸氢钠溶液　⑤NaOH溶液　⑥稀盐酸 ‎【答案】　(1)NH3‎ ‎(2)2CuS＋3O22CuO＋2SO2‎ ‎(3)S2O＋2H＋===2SO2↑＋H2O ‎(4)CuSO4·5H2O　CO2‎ ‎(5)2:1　①③⑥(或①②③⑥) ‎