2019届一轮复习人教版无机工艺流程学案

2019届一轮复习人教版无机工艺流程学案

‎2019年全国卷高考化学总复习《无机工艺流程》专题突破 ‎[题型分析]工艺流程题近几年是高考的热点，所占的分值也相当重，但由于此类试题陌生度高，对学生的能力要求也大，加上有的试题文字量大，学生在没做之前往往就会产生畏惧感，所以这类题的得分不是很理想。综合近几年的考查情况来看，预测2019年工艺流程在大部分省市卷中均会考查，这类题型一般有，从混合物中分离、提纯某一物质、利用某些物质制备另一物质、化工新技术类。‎ ‎【例题演练】‎ ‎☆★考点一：物质分离提纯类 对于实验目的为一的题目，其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。当遇到这一类题时，要求学生一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。这里特别提一提蒸发与结晶 。蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。‎ 有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大，如NH4NO3、KNO3等物质，在蒸发过程中比较难析出来，所以要用冷却法使它结晶。而有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小，如NaCl、KCl等，有少数物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca（OH）2要使它们析出较多固体溶质时，则要用蒸发浓缩的方法。例如NaCl 和KNO3 混合溶液，如果将混合溶液蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中是KNO3 和少量NaCl 。如果将混合溶液加热后再降温,则析出的固体主要是KNO3，母液中是NaCl 和少量KNO3。如果是除杂，杂质所含的量比较少，一般是让主要物质析出来。如KNO3溶液中含少量NaCl，常用升温冷却结晶法，再经过过滤、洗涤、烘干（不同的物质在烘干时采取的方法不同），就可得到 KNO3固体了。如果NaCl溶液中含少量 KNO3，则用蒸发浓缩结晶法，这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质，主要原因是如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来。‎ ‎1．【2017江苏卷】(12分)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：‎ 注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。‎ ‎（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。 ‎ ‎（2）向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。‎ ‎（3）“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。 ‎ ‎（4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________，阴极产生的物质A的化学式为____________。‎ ‎（5）铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是_____________________。 ‎ ‎【答案】（1）Al2O3+2OH−=2AlO2－+H2O （2）减小（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化 ‎（4）4CO32－+2H2O−4e−=4HCO3－+O2↑ H2‎ ‎（5）NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜 ‎☆★考点二：制备某一物质的流程题 ‎1、明确题目目的是制什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质。‎ 只有知道了实验目的，才能非常清楚的知道整个流程的意义所在，题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。而产物如果具有某些特殊性质（由题目信息获得或根据所学知识判断），则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。一般来说主要有如下几种情况：‎ ‎（1）如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca（HCO3）、KMnO4、AgNO3、HNO3（浓）等物质。‎ ‎（2）如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来防止水解。如：制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu（NO3）2等物质时，要蒸干其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解，否则得到的产物分别是Fe2O3 、Al2O3 、MgO、CuO；而像Al2 (SO4)3 、NaAlO2 、Na2CO3等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中Al(OH)3 、H2SO4 、NaHCO3、NaOH 都不是挥发性物质,在蒸发时，抑制了盐的水解,最后得到的还是溶质本身。 ‎ ‎（3）如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂，则要防止它们发生氧化还原的物质，如：含Fe2+、SO32-等离子的物质，则要防止与氧化性强的物质接触。‎ ‎（4）如果产物是一种易吸收空气中的CO2或水（潮解或发生反应）而变质的物质（如NaOH固体等物质），则要注意防止在制备过程中对CO2或水的除去，也要防止空气中的CO2或水进入装置中。‎ ‎（5）如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况，根据它们的不同变化，找出合适的分离方法。‎ ‎2、寻找在制备过程中所需的原料，写出主要的化学反应文程式或制备原理，从中了解流程图。‎ 从近几年的高考题目中会发现，大多数题目都会给出制备物质时所需的原料，但一般会涉及到物质的分离、提纯的操作。所以在明确了实验目的之后，再写出主要的反应方程式，观察有没有副产品，如果有，剩余的步骤就是分离提纯了。‎ ‎2．【2017新课标1卷】（14分）‎ 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，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。‎ ‎（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，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：[来源:]‎ 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，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，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。‎ ‎（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++ + 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()=mol·L−1=1.3×10–17 mol·L−1，c3(Mg2+)×c2()＝(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。学科&网 ‎（6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑[来源:]‎ ‎【真题回访】‎ ‎1．【2017新课标3卷】（15分）‎ 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 2+2H++H2O （4）d 复分解反应 （5）×100%‎ ‎2．【2017北京卷】（13分）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：‎ 资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质 化合物 SiCl4‎ TiCl4‎ AlCl3‎ FeCl3‎ MgCl2‎ 沸点/℃‎ ‎58‎ ‎136‎ ‎181（升华）‎ ‎316‎ ‎1412‎ 熔点/℃‎ ‎−69‎ ‎−25‎ ‎193‎ ‎304‎ ‎714‎ 在TiCl4中的溶解性 互溶 ‎——‎ 微溶 难溶 ‎（1）氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。‎ 已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1‎ ‎2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1‎ ‎① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：_______________________。‎ ‎② 氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成CO反应的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据：_______________。‎ ‎③ 氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是______________________。‎ ‎④ 氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl4混合液，则滤渣中含有_____________。‎ ‎（2）精制过程：粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下：‎ 物质a是______________，T2应控制在_________。‎ ‎【答案】（1）①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=-45.5 kJ/mol ‎②> 随温度升高，CO含量增大，说明生成CO的反应是吸热反应 学科&网 ‎③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液 ④MgCl2、AlCl3、FeCl3‎ ‎（2）SiCl4 高于136℃，低于181℃‎ ‎3．以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：‎ ‎ ‎ ‎（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。‎ ‎（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：‎ i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42−＝2Fe3++PbSO4+2H2O ii: ……‎ ‎①写出ii的离子方程式：________________。‎ ‎②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。‎ a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。‎ b.______________。‎ ‎（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。‎ ‎①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是_____(选填序号)。‎ A．减少PbO的损失，提高产品的产率 B．重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率 C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率 ‎②过滤Ⅲ的目的是提纯，综合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作_______________________。‎ ‎【答案】（1）Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4+ 2H2O。 （2）①2Fe3＋+Pb+SO42—=PbSO4+2Fe2＋；‎ ‎②取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。‎ ‎（3）①A、B；②将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到PbO固体。‎ ‎4．（12分）以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下：‎ ‎ ‎ ‎（1）氯化过程控制电石渣过量，在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2 分解为CaCl2和O2。‎ ‎①生成Ca(ClO)2的化学方程式为 ▲ 。‎ ‎②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有 ▲ （填序号）。‎ A．适当减缓通入Cl2速率 B．充分搅拌浆料 C．加水使Ca(OH)2完全溶解 ‎（2）氯化过程中Cl2 转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为 ‎6Ca(OH)2+6Cl2＝Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O 氯化完成后过滤。‎ ‎①滤渣的主要成分为 ▲ （填化学式）。‎ ‎②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比 n[Ca(ClO3)2] ∶n[CaCl2] ▲ 1∶5‎ ‎（填“＞”、“＜”或“＝”）。‎ ‎（3）向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3，若溶液中KClO3的含量为100g▪L-1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是 ▲ 。 ‎ ‎【答案】（1）①2Cl2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O；②AB （2）①CaCO3、Ca(OH)2 ②＜；‎ ‎（3）蒸发浓缩、冷却结晶 ‎5．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) △H=-271kJ/mol ‎5 CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) △H=-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5/6.若akg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) △H=-418kJ/mol 。‎ ‎（6）‎ ‎6．为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在）转变成重要的化工原料FeSO4（反应条件略）。‎ 活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考虑其他反应。请回答下列问题：‎ ‎（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是 。‎ ‎（2）检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选择 （填字母编号）。‎ ‎ A．KMnO4溶液 B．K3[Fe(CN)6]溶液 C．KSCN溶液 ‎（3）第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是 。‎ ‎（4）FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。‎ 已知25℃，101kPa时：4Fe(s) + 3O2 (g) =2Fe2O3(s) =-1648kJ/mol ‎ C(s)+O2(g)=CO2(g) =-393kJ/mol ‎ 2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) =-1480kJ/mol FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 。‎ ‎（5）FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+ FeS2= Fe +2Li2S，正极反应式是 。‎ ‎（6）假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO3 kg。‎ ‎【答案】‎ ‎（1）Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O ‎（2）C ‎（3）Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+水解产生H+。学科&网 ‎（4）4FeCO3(s)+O2(g) =2Fe2O3(s)+ 4CO2(g) =－260kJ/mol。‎ ‎（5）FeS2+4e－= Fe +2S2－‎ ‎（6）－kg。‎ ‎7．毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:‎ ‎（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是 。实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的 。‎ a．烧杯 b．容量瓶 c．玻璃棒 d．滴定管 ‎（2）‎ Ca2+‎ Mg2+‎ Fe3+‎ 开始沉淀时的pH ‎11.9‎ ‎9.1‎ ‎1.9‎ 完全沉淀时的pH ‎13.9‎ ‎11.1‎ ‎3.2‎ 加入NH3·H2O调节pH=8可除去 （填离子符号），滤渣Ⅱ中含 （填化学式）。加入H2C2O4时应避免过量，原因是 。‎ 已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9‎ ‎（3）利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行。‎ 已知：2CrO42—+2H+=Cr2O72—+H20 Ba2++CrO42—=BaCrO4↓‎ 步骤Ⅰ 移取xml一定浓度的Na2CrO4溶液与锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL。‎ 步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ 相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL。‎ 滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的 （填“上方”或“下方”）。BaCl2‎ 溶液的浓度为 mol·L－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2+浓度测量值将 （填“偏大”或“偏小”）。‎ ‎【答案】（1）增大接触面积从而使反应速率加快；ac ‎（2）Fe3+；Mg(OH)2、Ca(OH)2；H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少。‎ ‎（3）上方；（V0b—V1b）/y；偏小。‎ ‎8．碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷。工业上用精炼铜的阳极泥（主要含有TeO2、少量Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如下：‎ 已知TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强喊。‎ ‎（1）“碱浸”时发生反应的离子方程式为____________________。‎ ‎（2）碱浸后的“滤渣”可以部分溶于稀硝酸，发生反应的化学方程式是______________。‎ ‎（3）“沉碲”时控制溶液的pH为4．5〜5．0，生成TeO2沉淀。酸性不能过强，其原因是_______________；防止局部酸度过大的操作方法是_________。‎ ‎（4）“酸溶”后，将SO2通人TeCl4酸性溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方程式是__________。‎ ‎（5）25°C 时，亚碲酸（H2TeO3) 的Ka1=1×10-3，Ka2=2×10-8。‎ ‎①0.1 mol·L-1 H2TeO3电离度α约为_____________。（α=×100%)‎ ‎②0．lmol • L-1的NaH TeO3溶液中，下列粒子的物质的量浓度关系正确的是___________。‎ A．c(Na+ )>c(HTeO3- )>c(OH-)>c(H2TeO3)>c(H+ )‎ B．c(Na+) + c( H+) >= c(HTeO3- ) +c(TeO32-) +c(OH- )‎ C．c(Na+ ) =c(TeO32-) +c( HTeO3-) + c( H2TeO3) ‎ D．c(H+)+c(H2TeO3)=c(OH-)+e(TeO32-)‎ ‎【答案】 TeO2＋2OH-＝TeO32-＋H2O 3Ag +4HNO3 = 3AgNO3 +NO↑+2H2O 溶液酸性过强，TeO2会继续与酸反应导致碲元素损失 缓慢加入H2SO4，并不断搅拌 TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4 10％ C D ‎9．金属钒主要用于冶炼特种钢和在化学工业、炼油工业中作催化剂，被誉为“合金的维生素”。回收利用废钒催化剂（主要成分为V2O5、VOSO4和二氧化硅）的工艺流程如下图所示。‎ ‎（1）粉碎的作用是_______，滤渣可用于_______（填用途）。‎ ‎（2）25时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表所示：‎ pH ‎1.3 ‎ ‎1.4 ‎ ‎1.5 ‎ ‎1.6 ‎ ‎1.7‎ ‎1.8‎ ‎1.9‎ ‎2.0 ‎ ‎2.1 ‎ 钒沉淀率/% ‎ ‎8.1 ‎ ‎91.8 ‎ ‎96.5 ‎ ‎98 ‎ ‎99.8‎ ‎9.8‎ ‎96.4‎ ‎93.0 ‎ ‎89.3 ‎ 根据上表数据判断，加入氨水调节溶液pH的最佳选择为_____；上述过滤操作过程中所需用到的玻璃仪器有__________。‎ ‎（3）为了提高钒的浸出率，用酸浸使废钒催化剂中的V2O5转变成可溶于水的VOSO4，酸浸过程中还原产物和氧化产物的物质的量之比为_______。‎ ‎（4）完成并配平氧化过程中的离子方程式：_____‎ ‎_____ClO3-＋ VO2+ + = VO3+＋ Cl-＋ 。‎ ‎（5）废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%（原料中的所有钒已换算成V2O5）。取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验，当加入105 mL 0.1 mol·L-1的KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该工业生产中钒的回收率是________。‎ ‎【答案】提高VOSO4（可溶性钒化合物）的浸出率 制作光导纤维、建筑材料等（写出一种即可得分） 1.7-1.8（或1.7或1.8） 漏斗、烧杯、玻璃棒 2：1 1 6 6H+ 6 1 3H2O 95.55%‎ ‎10．硫酸亚铁铵［(NH4)2Fe(SO4)2]是一种重要的工业原料，能溶于水，不溶于乙醇，其工业制法如下。请回答：‎ ‎（1）步骤①中碱液洗涤的目的是 ▲ 。若将碱液换为酸液，可能产生的问题是＿▲ 。‎ ‎（2）步骤②中B可以是 ▲ （填字母），加入少量B的目的是 ▲ 。‎ a．CuCl2 b．CuO c．Cu(NO3)2 d．CuSO4 ‎ ‎（3）步骤⑥中要用到少量乙醇洗涤，其目的是 ▲ 。‎ ‎（4）用硫酸亚铁按晶体配制溶液时，需加入一定量硫酸，目的是 ▲ 。工业上常用酸性KMnO4溶液通过滴定的方法测定硫酸亚铁铵样品的纯度，反应的离子方程式为 ▲ 。准确量取硫酸亚铁铵溶液时，硫酸亚铁铵溶液应盛放于 ▲ （填“酸式”或“碱式”）滴定管中。‎ ‎（5）硫酸亚铁铵晶体的样品中可能含有的杂质离子是 ▲ ，实验室的检验方法是 ▲ 。 ‎ ‎【答案】（15分）（1）除去油污和锌层（2分）；铁部分损失（或油污未除净）（1分） ‎ ‎（2） b、d（2分）；加快铁与稀硫酸的反应速率（1分）； [来源:]‎ ‎（3）除去少量水并避免硫酸亚铁铵晶体因溶解而损失（2分）‎ ‎（4）避免样品水解（1分）；MnO4-+5Fe2++8H+ ＝Mn2++5Fe3++4H2O（2分）；酸式（1分）；‎ ‎（5）Fe3+（或铁离子）（1分）；取少许样品加入到KSCN溶液中，观察是否有血红色出现（2分）。‎ ‎11．利用酸性含锰废水（主要含Mn2+、Cl-、H+、Fe2+、Cu2+）可制备高性能磁性材料（MnCO3）及纯净的氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）。工业流程如下：‎ 已知：几种金属离子沉淀的pH如表 金属离子 Fe2+‎ Fe3+‎ Cu2+‎ Mn2+‎ 开始沉淀的pH ‎7.5‎ ‎3.2‎ ‎5.2‎ ‎8.8‎ 完全沉淀的pH ‎9.7‎ ‎3.7‎ ‎6.4‎ ‎10.4‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）过程①中，MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为 ‎ ‎（2）过程②中，所得滤渣W的成分是 。‎ ‎（3）过程③中，调pH=6.4目的是 。‎ ‎（4）过程④中，若生成的气体J可使澄清的石灰水变浑浊，则生成MnCO3反应的离子方程式是 。‎ ‎（5）将滤渣Q溶解在过量的盐酸中，经过 ，过滤、洗涤、低温烘干，即可获得纯净的氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）。‎ ‎（6）过程④中，298K、c(Mn2+)为1.05mol/L时，实验测得MnCO3‎ 的产率与溶液pH、反应时间关系如右图。‎ 据图中信息，你选择的最佳pH是 ；理由是 。‎ ‎（7）从滤液C可得到的副产品是 （填化学式）。‎ ‎【答案】（14分）（每空2分） ‎ ‎（1）MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O； （2）Fe(OH)3和过量的MnO2‎ ‎（3）使Cu2+ 完全沉淀为Cu(OH)2 ‎ ‎（4）Mn2++2HCO3－= MnCO3 ↓+ CO2↑+H2O ‎ ‎（5）加热浓缩，降温结晶 (其它合理答案也给分)‎ ‎（6）7.0（1分） pH等于7.0时反应速率最快，且MnCO3产率最高 （7）NH4Cl（1分）。‎ ‎12．(10分)电子级钴的氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域，是一种纯度很高的氧化物。其工业制取流程如下：‎ ‎（1）滤渣A的成分除过量的Co3(PO4)2和Fe(OH)3外还有 (填化学式)。‎ ‎（2）加入Co3(PO4)2的目的是__________________。‎ ‎（3）Co与稀硝酸反应生成Co2＋的离子方程式为 。‎ ‎（4）滤渣B经过反复洗涤、干燥后，进行灼烧，其热重分析图如下：[来源:]‎ 写出B点物质的化学式：__________，C点物质的化学式：________________。‎ ‎【答案】(10分)（1） Si(2分)　‎ ‎（2）调节溶液pH，保证Co2＋不沉淀，而使铁离子全部沉淀(2分)‎ ‎（3）3Co＋8H＋＋2NO===3Co2＋＋4H2O＋2NO↑(2分)‎ ‎（4）①CoO (2分) ②Co3O4(2分)‎ ‎13．（15分）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。高铁酸钾为暗红色粉末状晶体，干燥的晶体80℃以下十分稳定，它极易溶于水，难溶于异丙醇。实验室模拟生产工艺流程如下：‎ 已知：①2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O（条件：较低温度） ②6KOH+3Cl2=5KCl+KClO3+3H2O（条件：较高温度）‎ ‎ ③K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3（胶体）+8OH-+3O2↑‎ 回答下列问题：‎ ‎ ‎ 实验室可利用右图装置完成流程①和②‎ ‎（1）仪器a的名称是 ▲ ，恒压滴液漏斗支管的作用是 ▲ ，两水槽中的水为 ▲ （填“热水”或“冷水”）。‎ ‎（2）反应一段时间后，停止通氯气，再往仪器a中加入浓KOH溶液的目的是 ▲ ；判断浓KOH溶液已过量的实验依据是 ▲ 。‎ ‎（3）从溶液II中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，则反应③中发生的离子方程式为： ▲ 。‎ ‎（4）用重结晶法提纯粗产品：将粗产品先用KOH稀溶液溶解，再加入饱和的KOH溶液，冷却结晶，过滤，用少量异丙醇洗涤，最后低温真空干燥。‎ ‎ ① 粗产品用KOH溶解的目的是 ▲ 。‎ ‎ ② 如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净 ▲ 。‎ ‎（5）从环境保护的角度看，制备K2FeO4较好的方法为电解法，其装置如右图。电解过程中阳极的电极反应式为 ▲ 。‎ ‎【答案】（1）三颈烧瓶；平衡压强；冷水 （2）与过量的氯气继续反应，生成更多的KClO，并提供碱性环境；三颈烧瓶内颜色彻底变为无色，再加适量的浓KOH溶液 ‎（3）2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O （4）①增大c(0H—)浓度，抑制FeO42－的水解 ‎②取最后一次洗涤液，加硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀，则已洗涤干净 ‎（5）Fe—6e—＋80H－＝FeO42－＋4H2O ‎14．工业上用重晶石(BaSO4)制备其他钡盐的常用方法主要有高温煅烧还原法、沉淀转化法等。‎ I． 高温煅烧还原法 工业上利用重晶石高温煅烧还原法制备BaCl2的工艺流程图如下： ‎ 某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验。查表得：‎ BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1 = + 571.2 kJ·mol-1 ①‎ BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2 = + 226.2 kJ·mol-1 ②‎ ‎（1）气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为： 。‎ ‎（2）反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H＝ kJ·mol-1。‎ ‎（3）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的可能是 。‎ II．沉淀转化法 （4）已知KSP(BaSO4) =1.0×10-10，KSP(BaCO3)=2.5×10-9。某同学设想用饱和Na2CO3溶液和盐酸将 BaSO4转化成BaCl2，若用10 L Na2CO3溶液一次性溶解并完全转化1.0 mol BaSO4（溶液体积变化可忽略不计）， 则该转化过程的离子方程式为 ； 反应的平衡常数K= ；Na2CO3溶液的最初浓度不得低于 。 ‎ ‎【答案】（1）S2- + H2O HS- +OH-；HS- + H2O H2S +OH-（写第一步即可）（2分）‎ ‎（2）+ 172.5 ；（2分） （3）使BaSO4得到充分的还原（或提高BaS的产量）；①②为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温。（其他合理答案也给分）（2分）‎ ‎（4）BaSO4(s) + CO32-(aq)BaCO3(s) + SO42-（3分） 0.04（2分）；2.6 mol/L（2分）‎