新课标高考化学工业流程题专题

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‎2017新课标高考化学工艺流程题突破技巧窍门 操作Ⅰ KMnO4 ‎ K2CO3‎ 操作Ⅱ 母液 KMnO4粗晶体 干燥 KMnO4晶体 石灰苛化 KOH 粉碎 MnO2‎ 熔融 KMnO4‎ K2CO3‎ MnO2‎ KOH H2O K2MnO4‎ CO2‎ 空气 练习：1、工业制备高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。‎ ‎（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是_ ___（填代号）。‎ a、84消毒液（NaClO溶液） b、双氧水 c、二氧化硫 d、75%酒精 ‎（2）高锰酸钾保存在棕色试剂瓶，下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是____ _（填代号）。‎ a、浓硝酸 b、硝酸银 c、氯水 d、烧碱 ‎（3）上述流程中可以循环使用的物质有 、 （写化学式）。‎ ‎（4）若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。‎ ‎（5）该生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要制备纯净的CO2，所需试剂最好选择（选填代号） 。 a、石灰石 b、稀HCl c、稀H2SO4 d、纯碱 ‎（6）操作Ⅰ的名称是 ；操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在 （填性质）上的差异，采用 （填操作步骤）、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。‎ 氯化钾硝酸钠 混合 溶解 蒸发 浓缩 趁热 过滤 滤渣 冷却 结晶 过滤 滤液 洗涤 干燥 KNO3产品 水 滤液 滤渣 ‎2、实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下：‎ ‎0 20 40 60 80 100 温度/℃‎ 溶解度/g ‎ ‎200 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎100 ‎ KNO3 ‎ ‎ ‎ NaNO3 ‎ ‎ ‎ KCl ‎ NaCl ‎ 硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如右图所示。 ‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）为了加速固体溶解，可采取的措施是： 。‎ ‎（2）实验室进行蒸发浓缩操作时，将蒸发皿置于铁圈上，‎ 用酒精灯加热。取用蒸发皿应使用 （填仪器的名称）‎ 为了防止液滴飞溅，进行的操作是 。‎ ‎（3）“趁热过滤”操作中，滤渣的主要成分是（填化学式） 。‎ ‎（4）“趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”，目的是 。‎ ‎（5）制得的KNO3产品中常含NaCl，进一步提纯的方法是 。‎ ‎3．（16分）铝广泛应用于化学工业和日常生活中。工业上由铝土矿（Al2O3∙3H2O的含量约为85%，其余主要为SiO2、Fe2O3等）冶炼金属铝的流程如下。‎ 溶出 已知拜耳法生产Al2O3∙3H2O的基本原理为： ‎ 结晶 Al2O3∙3H2O+2NaOH（aq） 2NaAlO2 （aq）+4H2O，[Al2O3∙3H2O也可表示为2 Al(OH)3]‎ ‎（1）操作I的名称为 ，赤泥中除含有铝硅酸盐外，还含有的主要物质有 ‎ ‎（2）为了提高铝土矿的溶出速率可采取的有效措施为 （任写三点）‎ ‎（3）用化学平衡理论解释稀释溶液I有利于Al2O3∙3H2O 结晶的原因____________ ‎ ‎（4）为了析出Al2O3∙3H2O，也可向溶液I中通入过量CO2气体，写出生成Al2O3∙3H2O的离子方程式： ‎ ‎（5）为了回收赤泥附着液带走的有用成分，工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液I的稀释剂，请指出流程图中另一处类似的做法 ‎ ‎4．工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)滤液X中含有的金属阳离子是______________(填离子符号)。‎ ‎(2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH(填字母)。‎ A．稀硫酸 B．氨水 C．氢氧化钠溶液 D．高锰酸钾溶液 ‎(3)步骤Ⅳ中，FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2＋，检验Fe2＋的方法是__ ‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎5．（2015全国卷1）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：‎ 回答下列问题：‎ ‎⑴写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_______ ______。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有__ _______（写出两条）。‎ ‎⑵利用_______的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______（化学式）。‎ ‎⑶“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是__ _____。然后再调节溶液的pH约为5，目的是___ __。‎ ‎⑷“粗硼酸”中的主要杂质是________（填名称）。‎ ‎⑸以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为___ ___ _。‎ ‎⑹单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_______ ____。‎ 答案 Ⅳ、答案：正极：O2+4e-=2O2- 负极： C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2O ‎ Ⅴ、答案：Na2CO3 、CO2‎ ‎1、答案解析：MnO2与KOH混合并在空气中共熔，便可制得墨绿色的锰酸钾熔体： ‎ ‎2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O 锰酸钾在酸性或中性的环境下，MnO42-会发生反应，生成MnO4-和MnO2 ：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3；过滤除去不溶于水的MnO2，利用溶解度的不同，采取浓缩结晶的方法使KMnO4从溶液中析出而分离出来。‎ 答案：（1）ab （2）d （3）MnO2； KOH （4）2／3 （5）cd ‎ ‎（6）过滤；溶解度，浓缩结晶。 ‎ ‎2、答案：解析：（1）搅拌、加热；（2）用玻璃棒不断搅拌滤液 坩埚钳；（3）NaCl；（4）稀释溶液，防止降温过程中NaCl析出，提高产品的纯度；（5）重结晶 ‎3、（1）过滤 Fe2O3 （共4分，各2分）‎ ‎（2）将铝土矿粉碎、加热、搅拌、增大NaOH的浓度（任答三点即得满分）（3分）‎ ‎（3）稀释降低了NaOH的浓度，有利于NaAlO2或NaAl(OH)4的水解，使平衡向结晶方向移动（或向左移动）（3分）‎ ‎（4）CO2（过量）+ AlO2-+2H2O = Al（OH）3↓+HCO3- 或 ‎2CO2（过量）+ 2AlO2-+4H2O = Al2O3∙3H2O↓+2HCO3- （3分） ‎ ‎（5）将溶液III循环使用溶解铝土矿 （3分） ‎ ‎4、解析：(1)硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后过滤，SiO2为滤渣，滤液中含有的金属阳离子是Fe2＋、Fe3＋。(2)步骤Ⅲ要把pH调高，步骤Ⅳ还要加NH4HCO3，故使用氨水。若使用氢氧化钠溶液，产品中容易混入Na＋，所以选B。(4)NH4HCO3受热易分解，高温会促进Fe2＋水解。‎ 答案：(1)Fe2＋、Fe3＋　(2)B ‎(3)取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色 ‎(4)防止NH4HCO3分解，减少Fe2＋水解 ‎(5)4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2‎ ‎5、【答案】⑴ Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=== 2MgSO4+2H3BO3；减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度。‎ ‎⑵ Fe3O4； SiO2和CaSO4；‎ ‎⑶将Fe2+氧化为Fe3+；使Al3+与Fe3+形成氢氧化物而除去。‎ ‎⑷（七水）硫酸镁 ‎⑸ ‎ ‎⑹ 2H3BO3 ===B2O3+3HO B2O3+3Mg === 3MgO+2B 专题一 无机流程综 热点1 非氧化还原反应方程式的书写 ‎1．钛铁矿是铁和钛的氧化物矿物，成分可表示为FeTiO3 (Ti为+4价)。钛白粉（TiO2）涂料、塑料、油墨、造纸行业具有广泛的用途，制备流程如下：‎ ‎（1）写出操作III中TiOSO4水解的化学方程式：________________________ _。‎ ‎2．碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：‎ ‎（1）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为____________ ___。‎ ‎3．铜在自然界存在于多种矿石中。‎ ‎（Ⅰ）以硅孔雀石（主要成分为CuSiO3•2H2O，含少量SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质）为原料制取硫酸铜的工艺流程如下：‎ 已知：Fe3+、Cu2+和Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、6.7和9.7．‎ ‎（1）“溶浸”中CuSiO3•2H2O和H2SO4发生反应的化学方程式 。‎ ‎（1）‎ ‎5．金属钒（V）在材料科学上有重要作用，被称为“合金的维生素”。以下是测定矿石中钒的含量的两个反应： ‎ ‎（1）用稀硫酸溶解五氧化二钒，得到(VO2)2SO4溶液。写出该反应的化学方程式 _____________； ‎ 热点2 氧化还原反应方程式的书写 ‎1．氯化亚铜（CuCl）常用作有机合成工业中的催化剂，在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色。下图是工业上用制作印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）生产CuCl的流程：‎ 根据以上信息回答下列问题：‎ ‎（1）写出产生CuCl的化学方程式 _______________________ _。‎ ‎2．钛(Ti )被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染。请填写下列空白：‎ ‎（1）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程：_____________ _。‎ ‎3．一种将废水（含Ca2+、Mg2+、CN﹣及悬浮物）通过净化、杀菌消毒生产自来水的流程示意图如下：‎ ‎（1）向滤液2中通人Cl2的作用有两种：其中之一是将CN﹣氧化成无毒气体，从而消除CN﹣的毒性，若参加反应的C12与CN﹣的物质的量之比为5：2，则该反应的离子方程式是　 。‎ ‎4．辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有MnO2，以及少量SiO2、‎ Fe2O3等杂质。研究人员综合利用这两种资源，开发出同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜。‎ 主要工艺流程如下：‎ 已知：①MnO2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫 ‎ ②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3‎ ‎③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH)：‎ Fe3+：1.5 ~3.2 Mn2+：8.3~ 9.8 Cu2+：4.4~6.4‎ ‎（1）酸浸时，得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式 ‎ ‎ 。‎ ‎5．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）KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为 。‎ 综合一 无机流程综合推断 ‎1. 氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图1所示：‎ ‎（1）该流程中可以循环的物质是　 　。‎ ‎（2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式　 　 、‎ ‎　 　，若食盐水不经过二次精制，仍会有少量的Ca2+、Mg2+直接进入离子膜电解槽，这样产生什么后果是　 　 。‎ ‎（3）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成）．则B处产生的气体是　 　，E电极的名称是　 　极。电解总反应的离子方程式为　 　。‎ ‎（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8%～9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为　 　 。‎ ‎（5）已知在电解槽中，每小时通过1安培的直流电理论上可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342吨/m3）113m3，电解槽的电流强度1.45×104A，该电解槽的电解效率为　 　 。‎ ‎2．研究人员研制利用低品位软锰矿浆（主要成分是MnO2）吸收硫酸厂的尾气SO2，制备硫酸锰的生产流程如图1：‎ 图2‎ 已知：浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子。PbO2的氧化性大于MnO2．有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见图2．‎ 离子 离子半径（pm）‎ 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH Fe2+‎ ‎74‎ ‎7.6‎ ‎9.7‎ Fe3+‎ ‎64‎ ‎2.7‎ ‎3.7‎ Al3+‎ ‎50‎ ‎3.8‎ ‎4.7‎ Mn2+‎ ‎80‎ ‎8.3‎ ‎9.8‎ Pb2+‎ ‎121‎ ‎8.0‎ ‎8.8‎ Ca2+‎ ‎99‎ ‎﹣‎ ‎﹣‎ ‎（1）浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式为　 　 。‎ ‎（2）Fe2+被氧化的过程中主要反应的离子方程式　 　 。‎ ‎（3）在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，pH应调节至　 　 范围。‎ ‎（4）阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子．请依据图、表信息回答，决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有　 　 等（写二点）。‎ ‎（5）吸附步骤除去的主要离子为　 　 。‎ ‎（6）电解MnSO4、ZnSO4和H4SO4的混合溶液可制备MnO2和Zn，写出阳极的电极反应方程式　 　 。‎ ‎3．铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。‎ ‎（1）在滤液A中加入漂白液，所得滤液B显酸性。‎ ‎①滤液A中加入漂白液的目的是： （用离子方程式表示）。‎ ‎②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为 （填代号）。‎ A．氢氧化钠溶液 B．硫酸溶液 C．氨水 D．二氧化碳 ‎（2）由滤液B制备少量无水AlCl3（AlCl3极易在空气中水解）‎ ‎①由滤液B制备氯化铝晶体（将AlCl3•6H2O）涉及的操作为： 、冷却结晶、 （填操作名称）、洗涤。‎ ‎②将AlCl3•6H2O溶于浓硫酸进行蒸馏，也能得到一定量的无水AlCl3，此原理是利用浓硫酸下列性质中的 ‎ ‎ （填序号）。‎ ‎①氧化性 ②吸水性 ③难挥发性 ④脱水性 ‎（3）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为 （填代号）。‎ ‎4．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：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）①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 ‎②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，不必描述操作过程的细节）‎ ‎5．磷酸二氢钾（KH2PO4）在工业、农业、医药及食品等行业均有广泛的应用，有报道一种湿法磷酸萃取制备磷酸二氢钾的工艺流程如图甲所示（部分流程步骤已省略）：‎ 已知萃取的主要反应原理：KCl+H3PO4═KH2PO4+HCl；HCl+E（表示有机萃取剂）═HCl•E；‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）在实验室实现流程图中操作X需要的主要玻璃仪器是 ；流程图中物质A是 ；‎ ‎（2）副产品B的化学式是 ；一系列操作Y，具体包括 、洗涤、干燥；‎ ‎（3）评价该工艺的优点 、 （任写两点）；‎ ‎（4）若用1000kg质量分数为56%的磷酸溶液，产率为98%，则可生产KH2PO4的质量为： kg；‎ ‎（5）萃取一步是该流程的核心操作，萃取率、杂质脱除率受众多因素影响，请从如图乙中寻找出投料比对萃取率和杂质脱除率影响的主要规律或结论（任写两条）：‎ ‎① ；‎ ‎② 。‎ ‎6．工业上以软锰矿（主要成分MnO2）为原料，通过液相法生产KMnO4．即在碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4，分离后得到的K2MnO4，再用惰性材料为电极电解K2MnO4溶液得到KMnO4，其生产工艺简略如下：‎ ‎（1）反应器中反应的化学方程式为　 　 。‎ ‎（2）生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿，因为MnO2含量最低的贫矿中Al、Si的氧化物含量较高，会导致KOH消耗量　 　 （填“偏高”或“偏低”）．‎ ‎（3）电解槽中阳极的电极反应方程式为　 　 。‎ ‎（4）在传统工艺中得到K2MnO4后，向其中通入CO2反应生成黑色固体、KMnO4等，反应的化学反应方程式为　 　。 根据上述反应，从Mn元素的角度考虑KMnO4的产率最高为　 　。与该传统工艺相比，电解法的优势是　 　 。‎ ‎（5）用高锰酸钾测定某草酸结晶水合物的纯度：称量草酸晶体样品0.250g溶于水，用0.0500mol•L﹣1的酸性KMnO4溶液滴定（杂质不反应），至溶液呈浅粉红色且半分钟内不褪去，消耗KMnO4溶液15.00mL，则该草酸晶体的纯度为　 　 。（已知该草酸结晶水合物H2C2O4•2H2O的式量为126）‎ ‎7．为回收利用废钒催化剂（含有V2O5，、及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如图1：‎ 已知部分含钒物质在水中的溶解性如下：‎ 物质 VOSO4‎ V2O5‎ NH4VO3‎ ‎（VO2）2SO4‎ 溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶 回答下列问靥：‎ ‎（1）工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热法，写出该反应的化学方程式 。‎ ‎（2）滤液中含钒的主要成分为 （写化学式）。‎ ‎（3）反应③的沉淀率是回收钒的关键，该步反应的离子方程式为 ；沉淀率的髙低除受溶液pH影响外，还与氯化按系数（NH4Cl加入质量与样品中V2O5的质量比）和温度有关．根据图2判断最佳氯化铵系数和温度分别为 、 。‎ ‎（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，该滴定反应的离子方程式 。若产生2.24L的CO2（标准状况下），则转移电子数为 。‎ ‎（5）全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为：VO+V2++H+ VO2++H2O+V3+ 电池充电时阳极的电极反应式为 。‎ ‎8．钠及其化合物具有广泛的用途。‎ ‎（1）工业上制备金属钠的常用方法是______________。试写出制备金属钠的化学方程式          ，‎ 金属钠可用于                        （写出Na在熔点低方面的一种用途）。‎ ‎（2）用Na2CO3熔融盐作电解质，CO、O2、CO2为原料可组成新型电池。该电池的结构如图所示：‎ ‎①正极的电极反应式为________________，电池工作时物质A可循环使用，A物质的化学式为______。‎ ‎（3）常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列五种钠盐溶液的pH如下表：‎ 上述盐溶液的阴离子中，结合H＋能力最强的是         ，根据表中数据，浓度均为0.01 mol·L－1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是_______（填序号）。‎ a．HCN    b．HClO     c．CH3COOH    d．H2CO3‎ ‎（4）实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。‎ ‎①常温下，当300 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液吸收4.48 L（折算成标准状况）SO2时，所得溶液pH>7，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________。‎ ‎②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表：‎ 当向含相同浓度Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时，________（填离子符号）先沉淀，Ksp[Fe（OH）2]______Ksp[Mg（OH）2]（填“＞”、“＝”或“＜”）‎ ‎9．一种以黄磷（P4）为原料制备次磷酸钠晶体的工艺流程如图10所示：‎ ‎ 图10‎ ‎（1）一定温度下，PH3为分解反应为4PH3(g) P4(g) + 6H2(g)，该反应的平衡常数表达式为K = ‎ ‎ ；磷化氢是一种易燃、有毒的气体，可以在常温下催化氧化为磷酸，其反应的化学方程式是 。‎ ‎（2）搅拌釜中通入CO2的目的是 。‎ ‎（3）滤渣2的主要成分为 。‎ ‎（4）次磷酸钠可用于化学镀。如在塑料镀件上化学镀铜，用含有Cu2+和H2PO2-的溶液在pH = 11条件下反应，次磷酸根离子被氧化为HPO32-，该反应的离子方程式为 。化学镀与电镀相比，优点是： 、 。（答两点）‎ ‎10．茶是我国人民喜爱的饮品。我市某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有Ca、Al、Fe三种元素。‎ ‎【查阅部分资料】草酸铵[(NH4)2C2O4]属于弱电解质。草酸钙(CaC2O4)难溶于水。Ca2＋、Al3＋、Fe3＋完全沉淀的pH为Ca(OH)2：pH≥13；Al(OH)3：pH≥5.5；Fe(OH)3：pH≥4.1。‎ 请根据上述过程及信息填空：‎ ‎(1)步骤②加盐酸的作用是 。‎ ‎(2)写出检验Ca2＋的离子方程式 。‎ ‎(3)写出沉淀C所含主要物质的化学式 。‎ ‎(4)写出步骤⑧用A试剂生成红色溶液的离子方程式 。‎ ‎(5)步骤⑨的作用是 。‎ ‎(6)称取400g茶叶样品灼烧得灰粉后，加入过量盐酸后过滤，将所得滤液加入过量的(NH4)2C2O4溶液，再过滤、洗涤、干燥、称量得到5.12g沉淀，原茶叶中钙元素的质量分数为 。‎ ‎11．钒有金属“维生素”之称，研究发现钒的某些化合物对治疗糖尿病有很好的疗效。工业上设计将VOSO4‎ 中的K2SO4、SiO2、CuO杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：‎ ‎ ‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）操作②的名称是 。‎ ‎（2）步骤②、③的变化过程可表示为（HM为有机萃取剂）：‎ VOSO4 (水层)+ 2HM（有机层） VOM2（有机层） + H2SO4 (水层) ‎ 步骤②必须加入适量碱，其原因是 。‎ 步骤③中X试剂为 。 ‎ ‎（3）步骤④的离子方程式为 。‎ ‎（4）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。‎ ‎（5）操作Ⅰ得到的废渣，用 溶解（填试剂），充分反应后， ‎ ‎ （填写系列操作名称），称量得到m g氧化铜。‎ ‎（6）将（5）得到m g氧化铜用氢气完全还原结果生成铜为n g，则氧化铜的质量分数是 。‎ ‎12．下图是对一种废旧合金各成分（含有Cu、Fe、Si 三种成分）进行分离、回收再利用的工业流程，通过该流程将各成分转化为常用的单质及化合物。‎ ‎ 已知相关溶度积常数：298K时，Ksp[Cu(OH)2]＝2．2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝‎ ‎4．0×10－38，Ksp[Mn(OH)2]＝1．9×10－13，根据上面流程回答有关问题：‎ ‎（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ指的是 。‎ ‎（2）加入过量FeCl3溶液过程中可能涉及的化学方程式： 。‎ ‎（3）过量的还原剂应是 ，溶液b中所含的金属阳离子有 。‎ ‎（4）①向溶液b中加入酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式为 。‎ ‎②若用Xmol/LKMnO4溶液处理溶液b，当恰好反应时消耗KMnO4溶液YmL，则最后所得红棕色固体C的质量为 （用含X、Y的代数式表示）。‎ ‎（5）常温下，若溶液c中所含的金属阳离子浓度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，则三种金属阳离子沉淀的先后顺序为： 。(填金属阳离子)‎ ‎（6）最后一步电解若用惰性电极电解一段时间后，析出固体B的质量为Zg，同时测得阴阳两极收集到的气体体积相等，则阳极生成的最后一种气体在标准状况下的体积为 （用含Z的代数式表示）。‎ ‎13．工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题：‎ ‎（1）卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取，结晶而制得纯碱。‎ ‎①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为__________ _；‎ ‎②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为____ _______（已知产物之一为CaS）；‎ ‎（2）氨碱法的工艺如下图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。‎ ‎①图中的中间产物C是____ ___，D_____ __。（写化学式）； ‎ ‎②装置乙中发生反应的化学方程式为____ __；‎ ‎（3）联合制碱法对氨碱法的改进，其优点是______ ________；‎ ‎（4）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？_______ _‎ ‎ 。‎ ‎14．硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：‎ ‎（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_____ 。‎ ‎（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：‎ ‎□Fe(OH)2+□____ +□_____ =□Fe(OH)3 + □CI-‎ ‎(3)针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是______ _。‎ ‎（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为_____ _。‎ Mg(OH)2‎ Zn(OH)2‎ MgCO3‎ CaCO3‎ 开始沉淀的pH ‎10．4‎ ‎6．4‎ ‎—‎ ‎—‎ 沉淀完全的pH ‎12．4‎ ‎8．0‎ ‎—‎ ‎—‎ 开始溶解的pH ‎—‎ ‎10．5‎ ‎—‎ ‎—‎ Ksp ‎5．6×‎ ‎—‎ ‎6．8×‎ ‎2．8×‎ ‎（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是______（选填序号）。‎ a．大理石粉 b．石灰乳 c．纯碱溶液 d．烧碱溶液 ‎（6）“滤液4”之后的操作依次为_____ _、_____ __、过滤，洗涤，干燥。‎ ‎（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于________ 。‎ ‎15．钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有、、、等。某主要生产、、的化工厂利用钡泥制取，其部分工艺流程如下：‎ ‎（1）酸溶后溶液中，与的反应化学方程式为 。‎ ‎（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，原因是 ；‎ ‎ 。‎ ‎（3）该厂结合本厂实际，选用的X为 （填化学式）；中和Ⅰ使溶液中 （填离子符号）的浓度减少（中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略）。‎ ‎ （4）上述流程中洗涤的目的是 。‎ ‎16．四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：‎ 请回答下列问题：‎ 硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是____________________________________。‎ 向滤液I中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：_________________________、____________________。‎ 在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：_______________________________________________。‎ 过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、___________、______________、_______________________（填化学式），减少废物排放。‎ ‎（4）A可用于生产红色颜料（Fe2O3）,其方法是：将556a kgA（摩尔质量为278 g/mol）溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3336b kg A和112c kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料_______________________kg。‎ ‎18．Ⅰ.重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，重铬酸钾的溶解度随温度影响较大。工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO·Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产它，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图。涉及的主要反应是:‎ ‎6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O ‎ ‎ ‎（1）碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是__________________ 。‎ ‎（2）步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是__________________ 。‎ ‎（3）操作④中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，‎ 写出平衡转化的离子方程式 __________________ 。‎ ‎（4）用简要的文字说明操作⑤加入KC1的原因__________________ 。‎ ‎（5）称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液，取出25mL于锥形瓶中，加入10mL 2mol/ LH2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min。然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示 剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2 + 2S2O32- = 2I一 + S4O52-）‎ 判断达到滴定终点的依据是__________________ 。‎ Ⅱ.氨作为一种富氢化合物，具有各种优点，特别是 氨有着良好的产业基础，价格低廉，‎ 氨作为燃料电池燃料具有很大的发展潜力。‎ 氨氧燃料电池示意图，回答下列问题 ‎(1) a电极的电极反应式为_________________________；‎ ‎(2)反应一段时间后，电解质溶液的pH将_________‎ ‎（填“增大”“减小”或“不变”）；‎ ‎(3)已知：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol，‎ ‎2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol，‎ 试写出氨气完全燃烧生成气态水的热化学方程式：_____________________ ___；‎ ‎19．过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂，广泛应用于农业、医药、日用化工等领域。湿法工艺制取过氧化尿素是用低浓度的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件下合成过氧化尿素。反应的方程式为：CO（NH2）2+H2O2CO（NH2）2·H2O2 △H <0。过氧化尿素的部分性质如下：‎ 湿法合成过氧化尿素的流程图如下：‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）反应器的加热方式是          ；反应温度需控制在适当温度下进行，温度不能过高的原因是               ，温度也不能过低的原因是 。‎ ‎（2）若欲从母液中分离出H2O2和尿素，可采用的操作是           。‎ ‎（3）干法工艺制取过氧化尿素的方法是：采用高浓度双氧水水溶液喷雾到无水尿素固体上进行反应，水和反应热通过流态床移去而得到干燥的过氧化尿素产品。‎ 比较干法与湿法两种工艺，你认为干法工艺的优点是：         （答出一点即可），‎ 干法工艺的缺点是：                              （答出两点即可），‎ 湿法工艺的优点是：                               （答出两点即可）。‎ ‎（4）准确称取0．6000 g产品于250 mL锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，再加1 mL 6 mol•L-1 H2SO4，用0．1000 mol•L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗20．00 mL（尿素与KMnO4溶液不反应），则产品中CO（NH2）2•H2O2的质量分数为          （结果保留到小数点后一位）。‎ ‎20．钴（Co）及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如下（废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质）。‎ 已知：①物质溶解性：LiF难溶于水，Li2CO3微溶于水；‎ ‎②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表．‎ Fe3+‎ Co2+‎ Co3+‎ Al3+‎ pH（开始沉淀）‎ ‎1.9‎ ‎7.15‎ ‎﹣0.23‎ ‎3.4‎ pH（完全沉淀）‎ ‎3.2‎ ‎9.15‎ ‎1.09‎ ‎4.7‎ 请回答：‎ ‎（1）步骤Ⅰ中得到含铝溶液的反应的离子方程式是　 　。‎ ‎（2）写出步骤Ⅱ中Co2O3与盐酸反应生成Cl2的离子方程式：　 　 。‎ ‎（3）步骤Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH，应使溶液的pH不超过　 　；废渣中的主要成分除了LiF外，还有　 　 。‎ ‎（4）NaF与溶液中的Li+形成LiF沉淀，此反应对步骤Ⅳ所起的作用是　 。‎ ‎（5）在空气中加热5.49g草酸钴晶体（CoC2O4•2H2O）样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如表。 ‎ 温度范围/℃‎ 固体质量/g ‎150～210‎ ‎4.41‎ ‎290～320‎ ‎2.41‎ ‎890～920‎ ‎2.25‎ ‎①加热到210℃时，固体质量减轻的原因是　 　。‎ ‎②经测定，加热到210～290℃过程中的生成物只有CO2和钴的氧化物，此过程发生反应的化学方程式为：　 。[已知M(CoC2O4·2H2O)=183g/mol]‎