高考化學(xué)工藝流程專題訓(xùn)練.doc

絕密啟用前高考化學(xué)工藝流程專題訓(xùn)練一、填空題1工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如圖：某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用重晶石（主要成分BaSO4)對(duì)工業(yè)過(guò)程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。查表得 BaSO4(s)+4C (s) 4CO(g) +BaS(s) H1=+571kJmol-1BaSO4 (s) +2C (s) 2CO2 (g) +BaS(s) H=+226kJmol-1（1）反應(yīng)C(s) +CO2 (g) 2CO (g)的H=_kJmol-1。（2）氣體用過(guò)量NaOH溶液吸收，得到Na2S，在Na2S水溶液中c(Na)與c (S-2)的關(guān)系是_。（填字母）Ac(Na ) =2c(S2) Bc(Na) <2c(S2)Cc(Na) >2c(S2) D2c(Na) >c(S2)（3）向AgNO3溶液中加入BaCl2和KBr，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，=_。KSP (AgBr) =5.4l0-13， Ksp (AgCl) =2.010-10（4）常溫常壓下，空氣中的CO2溶于水達(dá)到平衡時(shí)，溶液的pH=5.6，溶液c(H2CO3) =1.510-5molL-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級(jí)電離，則H2CO3H2CO3+H的平衡常數(shù)K1=_。(保留兩位有效數(shù)字）（已知：10-5.60=2.5 10-6)2高純度氫氧化鎂廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電力等領(lǐng)域。鎂硅酸鹽礦石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡(jiǎn)要工藝流程如圖所示：已知：溶液I中除含Mg2+、SO42外，還含少量Fe3+、Al3+、Fe2+等離子；Mg2+與氨水的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）Mg在元素周期表中的位置為_。（2）H2O2的電子式為_。溶液I中加入H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。（3）向溶液I中首先加入的試劑是_，產(chǎn)生沉淀的化學(xué)式為_。工業(yè)上有時(shí)只用一種含鈉化合物替代H2O2和MgO，該試劑通常為_（填化學(xué)式）。（4）溶液II中Mg2+轉(zhuǎn)化率隨溫度T的變化情況如圖所示：向溶液II中加入氨水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。T1前Mg2+轉(zhuǎn)化率增大的原因是_；3硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3 、MgO、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）將菱鋅礦研磨成粉的目的是：_。（2）漂白粉的有效成分是NaClO,請(qǐng)完成“氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式：_ Fe(OH)2+ ClO- + _ Fe(OH)3 + Cl（3）針鐵礦（Goethite）是以德國(guó)詩(shī)人歌德（Goethe）名字命名的，組成元素是Fe、O和H，相對(duì)分子質(zhì)量為89，化學(xué)式是_（不用考慮化學(xué)式中各元素的排列順序）。（4）根據(jù)下表數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時(shí)，理論上可選用的最大區(qū)間為_。Mg(OH)2Zn(OH)2開始沉淀的pH10.46.4沉淀完全的pH12.48.0開始溶解的pH10.5（5）假設(shè)各步轉(zhuǎn)化均完全，分析圖中數(shù)據(jù)可知：菱鋅礦粉中ZnCO3的質(zhì)量是_。4利用氯堿工業(yè)的鹽泥生產(chǎn)MgSO47H2O的工藝流程如下。鹽泥含Mg(OH)2及少量的CaCO3、MnCO3、FeCO3、Al(OH)3、SiO2等:(1)酸浸時(shí)，F(xiàn)eCO3與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；濾渣1的主要成分為CaSO4和_(填化學(xué)式)；為了提高浸取率可采取的措施有_(填序號(hào))。a多次用廢硫酸浸取 b減小鹽泥粒度并充分?jǐn)嚢?c延長(zhǎng)浸取時(shí)間(2)氧化時(shí)，次氯酸鈉溶液(堿性條件)將MnSO4氧化為MnO2的離子方程式為_；濾渣2為MnO2和_、_(填化學(xué)式)。(3)鎂的碳化物常見(jiàn)的有MgC2和Mg2C3 兩種，分別可發(fā)生水解反應(yīng)生成乙炔和丙二烯，MgC2的電子式為_；丙二烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_。(4)一種堿式碳酸鎂4MgCO3Mg(OH)25H2O可用作防火保溫材料，用化學(xué)方程式說(shuō)明可作防火材料的原理：_。5碳酸鋇是一種重要的無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)陶瓷、光學(xué)玻璃、建筑等行業(yè)。碳化法生產(chǎn)碳酸鋇的工藝流程示意圖如下：已知：重晶石的主要成分是BaSO4；Ba(HS)2溶液呈弱堿性；2BaS+2H2O=Ba(OH)2+Ba(HS)2。回答下列問(wèn)題：(1)煅燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物的電子式為 ；當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，尾氣中有毒氣體的含量會(huì)升高，原因是 (用化學(xué)方程式表示)。(2)為了提高浸取速率，可采取的措施是 (任寫一種)。(3)碳化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。(4)脫硫過(guò)程是用Na2CO3溶液將BaCO3漿液中含有的BaS2O3除去：CO32+BaS2O3=BaCO3+S2O32，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 【已知Ksp(BaCO3)=2.5109，Ksp(BaS2O3)=1.6105】。(5)Ba(HS)2溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?。(6)BaCO3不能用于醫(yī)療用的“鋇餐”，原因是 。6近年來(lái)，高錳酸鉀在飲用水和工業(yè)污水處理領(lǐng)域的消費(fèi)需求增長(zhǎng)較快。實(shí)驗(yàn)室可用二氧化錳為主要原料制備高錳酸鉀。其部分流程如下： (1)第步中采用鐵坩堝而不用瓷坩堝的原因是(用化學(xué)方程式表示)_。(2)KOH、KClO3和MnO2共熔反應(yīng)生成墨綠色K2MnO4的化學(xué)方程式為_。(3)第步通入CO2可以使MnO42發(fā)生反應(yīng)，生成MnO4和MnO2。則K2MnO4完全反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)化為KMnO4的百分率約為_(精確到0.1%)。(4)第步趁熱過(guò)濾的目的是_。(5)第步加熱濃縮至液面有細(xì)小晶體析出時(shí)，停止加熱，冷卻結(jié)晶、_、洗滌、干燥。干燥過(guò)程中，溫度不宜過(guò)高，因?yàn)開。7工業(yè)上以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)，其中一部分鐵元素在風(fēng)化過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化為3價(jià)。已知：TiOSO4遇水會(huì)水解。(1)步驟中，用鐵粉將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2的離子方程式為_(2)步驟中，實(shí)現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的_(填字母序號(hào))。a熔、沸點(diǎn)差異 b溶解性差異 c氧化性、還原性差異(3)步驟、中，均需要進(jìn)行的操作是_(填操作名稱)。(4)請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)用化學(xué)平衡理論解釋步驟中將TiO2轉(zhuǎn)化為H2TiO3的原理：_。(5)利用生產(chǎn)過(guò)程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應(yīng)可生產(chǎn)硫酸錳(MnSO4，易溶于水)，該反應(yīng)的離子方程式為_(6)研究發(fā)現(xiàn)，用石墨作陽(yáng)極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2CaO作電解質(zhì)，利用如圖所示裝置可獲得金屬鈣，并可以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：_在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是_(請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋)。8工業(yè)碳酸鈉(純度約為98%)中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl和SO42等雜質(zhì)，提純工藝流程如下：.碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如下圖所示：.有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下：物質(zhì)CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp4.961096.821064.681065.6110122.641039回答下列問(wèn)題：(1)加入NaOH溶液后過(guò)濾得到的濾渣中主要含有_(填寫化學(xué)式)。25時(shí)，向含有Mg2、Fe3的溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH8 時(shí)，c(Mg2)c(Fe3)_。(2)操作X為_，其溫度應(yīng)控制在_(3)有人從“綠色化學(xué)”角度設(shè)想將“母液”沿流程中虛線所示進(jìn)行循環(huán)使用。請(qǐng)你分析實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中是否可行_，并說(shuō)明理由_。9氧化銅礦石含有CuO和難溶于水的Cu2(OH) 2CO3，還含有Fe2O3、FeO和SiO2等。銅、鐵是畜禽所必需的微量元素。某廠生產(chǎn)硫酸銅和硫酸亞鐵流程如下：（1）氧化銅礦石粉碎的目的是 ,KMnO4的作用是將Fe2+氧化成Fe3+。（2）寫出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。（3）“中和/過(guò)濾”中加入CaCO3的目的是 ,使Fe3+ 水解成沉淀而除去。（4）流程中多處涉及“過(guò)濾”，實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾需要使用的玻璃儀器有燒杯、 。（5）加入鐵屑的作用是使母液中Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+、 。（6）下表為硫酸銅晶體“烘干粉碎”的試驗(yàn)結(jié)果。表中m為CuSO45H2O晶體的質(zhì)量，x為干燥后所得晶體中結(jié)晶水個(gè)數(shù)。據(jù)此可確定由CuSO45H2O脫水得流程所示產(chǎn)品的適宜工藝條件為 （指出條件的溫度和時(shí)間）。10醋酸鎳（CH3COO）2Ni是一種重要的化工原料。一種以含鎳廢料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）為原料，制取醋酸鎳的工藝流程圖如下：相關(guān)離子生成氫氧化物的pH和相關(guān)物質(zhì)的溶解性如下表：（1）調(diào)節(jié)pH步驟中，溶液pH的調(diào)節(jié)范圍是_。（2）濾渣1和濾渣3主要成分的化學(xué)式分別是_、_。（3）酸浸過(guò)程中，lmol NiS失去6NA個(gè)電子，同時(shí)生成兩種無(wú)色有毒氣體。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。（4）沉鎳前c（Ni2）2.0 mol L-1，欲使100 mL該濾液中的Ni2沉淀完全c（Ni2）10-5molL-1，則需要加入Na2CO3固體的質(zhì)量最少為_g。（保留小數(shù)點(diǎn)后1位）11化工生產(chǎn)中常利用硫酸廠煅燒黃鐵礦石的燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)來(lái)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO47H2O)，流程如 下： (1)將過(guò)程中產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液會(huì)褪色的是_(填選項(xiàng)序號(hào))。a品紅溶液 b紫色石蕊溶液 c酸性KMnO4溶液 d溴水(2)過(guò)程中，F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應(yīng)的離子方程式為_(3)過(guò)程中，需加入的物質(zhì)是_；反應(yīng)的化學(xué)方程式為_用溶液Y制綠礬時(shí)，可取少量Y溶液于試管中，向試管內(nèi)加入少量的_溶液，觀察溶液是否變?yōu)開色，以驗(yàn)證其中是否含有Fe3。(4)在實(shí)驗(yàn)室里，完成過(guò)程中的_(填操作名稱)，需要使用酒精燈、三腳架、坩堝鉗等，還需要的玻璃儀器有_。(5)過(guò)程中，將溶液Z加熱到7080，目的是_。(6)實(shí)驗(yàn)室為測(cè)量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：用分析天平稱取2.700 g樣品；將樣品溶于足量的鹽酸后，加入過(guò)量的氯化鋇溶液；過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量，得固體質(zhì)量為3.495 g。若該聚鐵的主要成分為Fe(OH)SO4n，則聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。(假設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素)12利用化學(xué)原理可以對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。某工廠對(duì)制革工業(yè)污泥中Cr()的處理工藝流程如下。其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3，其次是Fe3、Al3、Ca2和Mg2。(1)實(shí)驗(yàn)室用18.4 molL1的濃硫酸配制250 mL 4.8 molL1的H2SO4溶液，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和量筒外，還需_ _。(2)酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施有_ _(答出兩點(diǎn))。(3)H2O2的作用是將濾液中的Cr3轉(zhuǎn)化為Cr2O72，寫出此反應(yīng)的離子方程式：_。(4)常溫下，部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下：陽(yáng)離子Fe3Mg2Al3Cr3開始沉淀時(shí)的pH2.7沉淀完全時(shí)的pH3.711.189(9溶解)加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr2O72轉(zhuǎn)化為CrO42。濾液中陽(yáng)離子主要有_；但溶液的pH不能超過(guò)8，其理由是_。(5)鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為MnnNaRMRnnNa，利用鈉離子交換樹脂除去的濾液中的金屬陽(yáng)離子是_。(6)寫出上述流程中用SO2進(jìn)行還原時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。二、實(shí)驗(yàn)題13氧化銅礦石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3，還含有Fe2O3、FeO和SiO2等。銅、鐵是畜禽所必需的微量元素。某飼料廠聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銅和硫酸亞鐵工藝流程如下：（1）氧化銅礦石粉碎的目的是 。氧化時(shí)加入的KMnO4的作用是 。（2）寫出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。（3）“中和/過(guò)濾”中加入CuCO3的目的是 。（4）流程中多處涉及“過(guò)濾”，實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾操作需要使用的玻璃儀器有燒杯、 。（5）加入鐵屑的作用是 、 。（6）下表和圖為“烘干粉碎”的試驗(yàn)結(jié)果。 表2中，m為CuSO45H2O晶體的質(zhì)量，x為干燥后所得晶體中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)。據(jù)此可確定由CuSO45H2O和FeSO47H2O脫水得流程中所示產(chǎn)品的適宜工藝條件分別為 ， （分別指出兩條件的溫度和時(shí)間）。14鋅焙砂是鋅精礦經(jīng)焙燒后所得的產(chǎn)物，主要含ZnO、ZnSO4，有少量FeO、CuO、NiO雜質(zhì)，是煉鋅最主要的原料。某科研小組設(shè)計(jì)了如下提取金屬鋅的實(shí)驗(yàn)流程：（1）酸浸時(shí)需要240 mL 4 molL1 稀H2SO4，用18.4 molL1 濃硫酸配制該稀H2SO4過(guò)程中用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、膠頭滴管外，還要 、 ；酸浸得到的溶液中除Zn2+、Ni2外，還含有的金屬陽(yáng)離子是 、 （填離子符號(hào)）。（2）凈化需要加入H2O2，加入H2O2時(shí)發(fā)生的離子反應(yīng)方程式是 ；反應(yīng)后控制溶液pH為4即沉淀完全，沉淀的主要成分是 。（3）凈化得到的Cu、Ni，需要進(jìn)行洗滌操作，檢驗(yàn)是否洗滌干凈的方法是 ；本流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)除鋅外還有 、 。（4）可用電解沉積硫酸鋅溶液的方法制備鋅，若在在陽(yáng)極產(chǎn)生13.44L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下） 氧氣，在陰極析出鋅的質(zhì)量為 。（5）上述工藝中，如果不設(shè)計(jì) “凈化”，對(duì)提取金屬鋅造成的影響是_。15硫酸廠的燒渣主要成分是Fe2O3，其次含少量的SiO2和FeS。工業(yè)上利用硫酸廠燒渣經(jīng)回收處理制得綠礬(FeSO47H2O)和一種聚鐵膠體Fe(OH)SO4n。綠礬是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分，而聚鐵膠體是重要的水處理劑。上述生產(chǎn)工藝流程如下：請(qǐng)通過(guò)分析回答下列相關(guān)問(wèn)題：（1）灼燒產(chǎn)生的尾氣對(duì)大氣有污染，因此工業(yè)生產(chǎn)中必須進(jìn)行回收處理，下列方法可行的是_：A用氨水吸收 B. 直接用水吸收C. 用濃硫酸吸收 D. 與空氣混合用石灰石粉末懸濁液吸收（2）操作是_、_、過(guò)濾、洗滌、干燥保存等；（3）在由溶液X制聚鐵膠體過(guò)程中調(diào)節(jié)pH及控制溫度目的是_。（4）在反應(yīng)釜中FeS、O2及稀H2SO4反應(yīng)硫酸鐵等物質(zhì)，則反應(yīng)的離子方程式為_；（5）某研究性小組為探究綠礬(相對(duì)分子質(zhì)量：278)在隔絕空氣條件下加熱分解反應(yīng)的產(chǎn)物(已知分解產(chǎn)物全為氧化物)，進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，在點(diǎn)燃C處酒精噴燈之前應(yīng)先打開活塞通CO2，其目的是_。 裝置D的作用是_。該組同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置存在著一個(gè)明顯的缺陷是_。該組同學(xué)稱取55.6 g綠礬按上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。待綠礬分解完全后，E瓶中產(chǎn)生了23.3 g白色沉淀。將C中固體產(chǎn)物投入足量稀硫酸中完全溶解得到溶液，取少量該溶液滴入KSCN溶液呈紅色；另取少量該溶液滴入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液不褪色。據(jù)寫出綠礬分解的化學(xué)方程式為_。16用軟錳礦(MnO2)、黃鐵礦(FeS2)酸浸生產(chǎn)硫酸錳(MnSO4)，并進(jìn)一步電解制取二氧化錳(EMD)的工藝流程如下：I. 將軟錳礦、黃鐵礦和硫酸按一定比例放入反應(yīng)釜中，攪拌，加熱保溫反應(yīng)一定時(shí)間。II. 向反應(yīng)釜中加入MnO2、CaCO3試劑，再加入Na2S溶液除掉浸出液中的重金屬。III. 過(guò)濾，向?yàn)V液中加入凈化劑進(jìn)一步凈化，再過(guò)濾，得到精制MnSO4溶液。IV. 將精制MnSO4溶液送入電解槽，電解制得EMD。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)步驟I中攪拌、加熱的目的是 。完成酸浸過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式：(2) 加入CaCO3將浸出液pH調(diào)至pH=5，從而除掉鐵，請(qǐng)解釋用CaCO3除鐵的原理： 。(結(jié)合離子方程式解釋)(3)步驟IV中用如圖所示的電解裝置電解精制的MnSO4溶液，生成EMD的是極(填“a”或“b”)，生成EMD的電極反應(yīng)式是 。(4)EMD可用作堿性鋅錳電池的材料。已知堿性鋅錳電池的反應(yīng)式為：Zn2MnO22H2O2MnOOHZn(OH)2。下列關(guān)于堿性鋅錳電池的說(shuō)法正確的是 (填字母序號(hào))。來(lái)源A堿性鋅錳電池是二次電池B堿性鋅錳電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C正極反應(yīng)為：2MnO22H2O2e2MnOOH2OHD堿性鋅錳電池工作時(shí)，電子由MnO2經(jīng)外電路流向Zn極17用鋁土礦（含30% SiO2、40.8% Al2O3和少量Fe2O3等）制取鋁硅合金材料有濕法、干法等方法，其中干法制備的工藝流程如下：（1）若濕法處理鋁土礦，用強(qiáng)酸浸取時(shí)，所得溶液中陽(yáng)離子有 。（2）焙燒除鐵反應(yīng)：4（NH4）2SO4 + Fe2O3 2NH4Fe（SO4）2 + 3H2O + 6NH3（Al2O3部分發(fā)生類似反應(yīng)）。氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的百分率與溫度的關(guān)系如圖，最適宜焙燒溫度為 ，用電子式表示氣體I的形成過(guò)程 。（3）操作包括：加水溶解、 。（4）用焦炭還原SiO2、Al2O3會(huì)產(chǎn)生中間體SiC、Al4C3。寫一個(gè)高溫下中間體與Al2O3反應(yīng)生成鋁單質(zhì)的化學(xué)方程式 。（5）鋁硅合金材料中若含鐵，會(huì)影響其抗腐蝕性。原因是 。（6）不計(jì)損失，投入1t鋁土礦，當(dāng)加入54kg純鋁后，鋁硅合金中m：n = 。18氧化銅礦石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3，還含有Fe2O3、FeO和SiO2等。銅、鐵是畜禽所必需的微量元素。某廠生產(chǎn)硫酸銅和硫酸亞鐵流程如下：（1）氧化銅礦石粉碎的目的是 。氧化時(shí)加入的KMnO4的作用是 。（2）寫出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。（3）“中和/過(guò)濾”中加入CaCO3的目的是 。（4）流程中多處涉及“過(guò)濾”，實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾需要使用的玻璃儀器有燒杯、 。（5）加入鐵屑的作用是 、 。（6）下表為硫酸銅晶體“烘干粉碎”的試驗(yàn)結(jié)果。表中m為CuSO45H2O晶體的質(zhì)量，x為干燥后所得晶體中結(jié)晶水個(gè)數(shù)。據(jù)此可確定由CuSO45H2O脫水得流程所示產(chǎn)品適宜工藝條件分別為 （指出條件的溫度和時(shí)間）。19CoCl26H2O是一種飼料營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。以含鈷廢料（含少量Fe、Al等雜質(zhì)）制取CoCl26H2O的一種新工藝流程如圖：已知：鈷與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Co2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔點(diǎn)86，易溶于水、乙醚等；常溫下穩(wěn)定無(wú)毒，加熱至110 120時(shí)，失去結(jié)晶水變成有毒的無(wú)水氯化鈷。物質(zhì)的熔沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)降低而降低乙醚沸點(diǎn)為34.6部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3開始沉淀2.37.57.63.4完全沉淀4.19.79.25.2（1）在上述工藝中，用“鹽酸”代替原工藝中“鹽酸與硝酸的混酸”直接溶解含鈷廢料，從環(huán)保角度分析其主要優(yōu)點(diǎn)為_。（2）加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至a ，a的范圍是_。（3）操作包含3個(gè)實(shí)驗(yàn)基本操作，它們依次是_、_和過(guò)濾。（4）制得的CoCl26H2O在烘干時(shí)需減壓烘干的原因是_。（5）在實(shí)驗(yàn)室，為了從上述產(chǎn)品中獲得純凈的CoCl26H2O，通常先將產(chǎn)品溶解在乙醚中，通過(guò)過(guò)濾除去不溶性雜質(zhì)后，再進(jìn)行_（填操作名稱）。（6）為測(cè)定產(chǎn)品中CoCl26H2O含量，某同學(xué)將一定量的樣品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，過(guò)濾，并將沉淀烘干后稱量其質(zhì)量。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中CoCl26H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100，其原因可能是_。（答出一個(gè)原因即可）20聚合氯化鋁晶體是介于 AlCl3和 Al(OH)3之間的一種水溶性無(wú)機(jī)高分子聚合物， 是一種高效無(wú)機(jī)水處理劑， 其制備原料主要是鋁加工行業(yè)的廢渣-鋁灰，它主要含 Al2O3、 Al，還有一些不溶于酸的雜質(zhì)聚合氯化鋁生產(chǎn)工藝流程如下：（1）反應(yīng)中副產(chǎn)品E是_（用化學(xué)式表示）；（2）生產(chǎn)過(guò)程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是_（用化學(xué)式表示）；（3）為使得到的晶體較純凈，生產(chǎn)過(guò)程中使pH升高的c 物質(zhì)可選用_（填編號(hào)）；a NaOH b Al c氨水 d A12O3 e NaAlO2（4）聚合氯化鋁晶體的化學(xué)式可表示為： A12(OH)nCl6-nxH2Om，實(shí)驗(yàn)室為測(cè)定化學(xué)式中n的值，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：稱取 ag晶體，制成粉末，加熱至質(zhì)量不再變化時(shí)，得到bg氧化鋁固體此過(guò)程可能用到的下列儀器有_；（填編號(hào)）a蒸發(fā)皿 b坩堝 c研缽 d試管另取ag晶體，進(jìn)行如下操作：用A 酸溶解加足量AgNO3溶液操作c 烘干稱量為c g 固體試劑A為_，操作C為_（填操作名稱）n=_（用含a、b、c的代數(shù)式表示）21砷為VA族元素，金屬冶煉過(guò)程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測(cè)。（l）冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸（H3 AsO3）形式存在，可用化學(xué)沉降法處理酸性高濃度含砷廢水，其工藝流程如下：已知：I As2 S3與過(guò)量的S2一存在以下反應(yīng)：As2S3(s)+3S2(aq)2AsS33(aq)；II亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)砷酸鹽。亞砷酸中砷元素的化合價(jià)為 ；砷酸的第一步電離方程式為 ；“一級(jí)沉砷”中FeSO4的作用是 ；“二級(jí)沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；沉淀X為 （填化學(xué)式）。（2）冶煉廢渣中的砷元素主要以As2O3的形式存在，可用古氏試砷法半定量檢測(cè)（As的最低檢出限為3.010 6g)。步驟1：取10 g廢渣樣品，粉碎后與鋅粉混合，加人H2 SO4共熱，生成H3As氣體。步驟2：將H3As氣體通人AgNO3溶液中，生成銀鏡和As2O3。步驟3：取1g廢渣樣品，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，未見(jiàn)銀鏡生成。AsH3的電子式為 ；步驟2的離子方程式為 ；固體廢棄物的排放標(biāo)準(zhǔn)中，砷元素不得高于4.010一5gkg一1，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該排放的廢渣中砷元素的含量 （填“符合”、“不符合”）排放標(biāo)準(zhǔn)，原因是 。22一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以Co2O3CoO的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面；鋰混雜于其中從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如下：(1)過(guò)程I中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al，反應(yīng)的離子方程式為 (2)過(guò)程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出鈷則浸出鈷的離子反應(yīng)方程式為 (產(chǎn)物中只有一種酸根)請(qǐng)從反應(yīng)原理分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因 (3)碳酸鈉溶液在過(guò)程III和IV中所起作用有所不同，請(qǐng)分別用離子方程式表示在過(guò)程III、IV中起的作用： 23三氧化二錳(Mn2O3)在現(xiàn)代工業(yè)上位用廣泛，在鋰離子電池的制備中有重要的作用。 用軟錳礦 (主要成分為MnO2)和硫錳礦(主要成分為MnS)制備高純度Mn2O3的工藝流程如圖所示。（1） 反應(yīng)中會(huì)生成一種非金屬單質(zhì)，則該非金屬單質(zhì)是_，該反應(yīng)的還原劑是_。（填化學(xué)式）（2） 操作X為蒸發(fā)濃縮、_、過(guò)濾、洗滌烘干。在洗滌操作中，常用酒精洗滌MnSO4 H2O晶體，主要目的是_。（3） Mn2O3與MnO2類似，加熱時(shí)也能與濃鹽酸反應(yīng)放出Cl2，該反應(yīng)的離子方程式為_。24二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土化合物。以氟碳鈰礦(主要含CeFCO3)為原料制備 CeO2的一種工藝流程如下：已知：Ce4+能與F-結(jié)合成CeFx(4-x)+，也能與SO42-結(jié)合成CeSO42+；在硫酸體系中Ce4+能被萃取劑(HA)2 萃取，而Ce3+不能?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）“氧化焙燒”前需將礦石粉碎成細(xì)顆粒，其目的是_。（2）“酸浸”中會(huì)產(chǎn)生大量黃綠色氣體，寫出CeO2與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：_；為避免產(chǎn)生上述污染，請(qǐng)?zhí)岢鲆环N解決方案：_。（3）“萃取”時(shí)存在反應(yīng)：Ce4+ +n(HA)2Ce(H2n-4A2n)+4H+。實(shí)驗(yàn)室中萃取時(shí)用到的主要玻璃儀器名稱為_；下圖中D時(shí)分配比，表示Ce()分別在有機(jī)層中與水層中存在形式的物質(zhì)的量濃度之比()。保持其它條件不變，在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改變水層中的c(SO42-)，D隨起始料液中c(SO42-)變化的原因：_。（4）“反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2轉(zhuǎn)化為Ce3+。H2O2在該反應(yīng)中作_(填“催化劑”“氧化劑”或“還原劑”)，每有1molH2O2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_。（5）“氧化”步驟的化學(xué)方程式為_。（6）取上述流程中得到的CeO2產(chǎn)品0.4500 g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)(鈰被還原為Ce3+，其他雜質(zhì)均不反應(yīng))，消耗25.00 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品中CeO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。25鉻是一種銀白色金屬,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，以+2、+3和+6價(jià)為常見(jiàn)價(jià)態(tài)。工業(yè)上以鉻鐵礦（主要成分為FeOCr2O3，含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）為主要原料生產(chǎn)金屬鉻和重鉻酸鈉（Na2Cr2O72H2O），其主要工藝流程如下：已知：Na2Cr2O7是一種強(qiáng)氧化劑常溫下，NaBiO3不溶于水，有強(qiáng)氧化性，在堿性條件下，能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO42工業(yè)上常采用熱還原法制備金屬鉻，寫出以Cr2O3為原料，利用鋁熱反應(yīng)制取金屬鉻的化學(xué)方程式： ；酸化濾液D時(shí)，不選用鹽酸的原因是 ；固體E的主要成分是Na2SO4，根據(jù)下圖分析操作a為 ；已知含+6價(jià)鉻的污水會(huì)污染環(huán)境。電鍍廠產(chǎn)生的鍍銅廢水中往往含有一定量的Cr2O72，處理該廢水常用還原沉淀法，具體流程如下：Cr(OH)3的化學(xué)性質(zhì)與Al(OH)3相似。在上述生產(chǎn)過(guò)程中加入NaOH溶液時(shí)要控制溶液的pH不能過(guò)高，是因?yàn)?；下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是 （填選項(xiàng)序號(hào)）AFeSO4溶液 B濃H2SO4 C酸性KMnO4溶液 DNa2SO3溶液上述流程中，每消耗0.1molNa2S2O3轉(zhuǎn)移0.8mole，則加入Na2S2O3溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ；根據(jù)有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，含CrO42的廢水要經(jīng)化學(xué)處理，使其濃度降至5.0107molL1以下才能排放。用以下方法處理廢水：加入可溶性鋇鹽生成BaCrO4沉淀Ksp(BaCrO4)1.21010，再加入可溶性硫酸鹽處理多余的Ba2+。則加入可溶性鋇鹽后的廢水中Ba2+的濃度應(yīng)不小于 molL1，廢水處理后方能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。三、簡(jiǎn)答題26黃銅礦（CuFeS2）是冶煉銅及制備鐵的氧化物的重要礦藏，常含有微量的金、銀等。如圖是以黃銅礦為主要原料生產(chǎn)銅、鐵紅（氧化鐵）顏料的工藝流程圖：（1）反應(yīng)I的離子方程式為_。（2）CuCl難溶于水，但可與過(guò)量的Cl反應(yīng)生成溶于水的CuCl2。該反應(yīng)的離子方程式為_。（3）有大量Cl存在時(shí)，Na2SO3可將CuCl2還原成CuCl2。Na2SO3要緩慢滴加到溶液中的原因是_。（4）反應(yīng)IV五個(gè)反應(yīng)中屬于非氧化還原反應(yīng)的是反應(yīng)_。（5）已知Cu+在反應(yīng)V中發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，歧化為Cu2+和Cu，由w此可推知溶液A中的溶質(zhì)為_（填化學(xué)式）。（6）含AsO43的廢水對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，常用新制的氫氧化鐵沉淀與之作用形成FeAsO4沉淀而除去，相同溫度下溶解度：Fe(OH)3_（填“”“”或“=”）FeAsO4。（7）在酸性、有氧條件下，一種叫Thibacillus ferroxidans的細(xì)菌能將黃銅礦轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，該過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。27目前全球范圍內(nèi)環(huán)境污染備受關(guān)注，化工生產(chǎn)中應(yīng)大力倡導(dǎo)“綠色化學(xué)”和“原子經(jīng)濟(jì)”的理念，工業(yè)生產(chǎn)中的廢物利用尤為重要。工業(yè)上生產(chǎn)高氯酸時(shí)，還同時(shí)生產(chǎn)了一種常見(jiàn)的重要含氯消毒劑和漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)，其工藝流程如下：已知：NaHSO4溶解度隨溫度的升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出。高氯酸是至今為止人們已知酸中的最強(qiáng)酸，沸點(diǎn)90 。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1） 反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，冷卻的目的是_。（2） 反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（3） 通入反應(yīng)器中的SO2用H2O2代替同樣能生成NaClO2，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明雙氧水在反應(yīng)中能代替SO2的原因是_。（4） Ca(ClO)2、ClO2、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒劑和漂白劑，是因?yàn)樗鼈兌季哂衉，請(qǐng)寫出工業(yè)上用氯氣和消石灰生產(chǎn)漂粉精的化學(xué)方程式：_。28鈦是一種重要的金屬，以鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)，還含有少量Fe2O3為原料制備鈦的工藝流程如圖所示：(1)鈦鐵礦與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)步驟中的“一系列操作”為_。(3)步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_；為提高TiO2xH2O的產(chǎn)率，可采取的措施有_(任寫一種) (4)由TiO2獲得金屬Ti可用以下兩種方法。電解法：以石墨為陽(yáng)極，TiO2為陰極，熔融CaO為電解質(zhì)，其陰極的電極反應(yīng)式為_。熱還原法：首先將TiO2、氯氣和過(guò)量焦炭混合，高溫反應(yīng)生成TiCl4；然后用Mg還原TiCl4即可制取Ti。生成Ti的反應(yīng)需在Ar氣氛中，其原因?yàn)開。選做題，29和30題任選一題寫在答題紙上，寫清題號(hào)29高鐵酸鉀（K2FeO4）具有強(qiáng)氧化性，可作為水處理劑和高容量電池材料。工業(yè)上生產(chǎn)高鐵酸鉀的工藝流程如下：已知K2FeO4具有下列性質(zhì)：可溶于水，微溶于KOH溶液，難溶于異丙醇；在0-5，強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定；在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解；在酸性至弱堿性條件下，能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3和O2請(qǐng)完成下列填空：（1）已知Cl2與KOH在低溫下可制得KClO，請(qǐng)寫出化學(xué)反應(yīng)方程式_。（2）在“反應(yīng)液”中加KOH固體的目的是_。（3）生產(chǎn)K2FeO4的化學(xué)反應(yīng)方程式為_，制備K2FeO4時(shí)，須將Fe(NO3)3溶液緩慢滴加到堿性的KClO濃溶液中，并且不斷攪拌，采用這種混合方式的原因是_。（4）請(qǐng)補(bǔ)充完整由“反應(yīng)液”得到K2FeO4晶體的實(shí)驗(yàn)步驟。（可選用的試劑：NaOH溶液、KOH溶液、蒸餾水和異丙醇） 向反應(yīng)液中加入飽和_，在冰水浴中靜置結(jié)晶后過(guò)濾，得K2FeO4粗產(chǎn)品； 將K2FeO4粗產(chǎn)品溶解在_中，再次在冰水浴中靜置結(jié)晶后過(guò)濾，得到較純凈的K2FeO4； 將K2FeO4晶體再用少量_洗滌，低溫真空干燥，得到高鐵酸鉀成品。（5）從“反應(yīng)液”中分離出K2FeO4晶體后，可以得到的副產(chǎn)品有_（寫化學(xué)式）。30一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以鈷以Co2O3CoO的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面，鋰混雜于其中。從該廢料中回收（CoO）的工藝流程如下：（1）過(guò)程I中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al，反應(yīng)的離子方程式為_。（2）過(guò)程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出鈷。則浸出鈷的化學(xué)反應(yīng)方程式為（產(chǎn)物中只有一種酸根）_。（3）過(guò)程得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸鈉溶液在產(chǎn)生Al(OH)3時(shí)起重要作用，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式_。（4）碳酸鈉溶液在過(guò)程III和IV中所起作用有所不同，請(qǐng)寫出在過(guò)程IV中起的作用是_。（5）在Na2CO3溶液中存在多種粒子，下列各粒子濃度關(guān)系正確的是_（填序號(hào)）。Ac(Na) = 2c(CO32) Bc(Na)>c(CO32)> c(HCO3)Cc(OH)>c(HCO3)>c(H) Dc(OH)-c(H)c(HCO3) + 2c(H2CO3)31工業(yè)上“中溫焙燒鈉化氧化法”回收電鍍污泥中的鉻已獲技術(shù)上的突破。其工藝流程如下：【查閱資料】電鍍污泥中含有Cr(OH)3、Al203、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì)；水浸后溶液中含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物質(zhì)；Na2CrO4轉(zhuǎn)化成Na2Cr2O7離子反應(yīng)方程式為：2 CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；Na2SO4、Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同溫度下的溶解度如下表：請(qǐng)回答：（1）操作的名稱是_,“水浸”后的溶液呈_性；（2）“焙燒氧化”過(guò)程中Cr(OH)3轉(zhuǎn)化成Na2CrO4的化學(xué)方程式為_；（3）濾渣II的主要成分有Zn(OH)2和X，生成X的離子反應(yīng)方程式_；（4）“酸化濃縮”時(shí)，需繼續(xù)加入H2SO4，然后_、結(jié)晶、過(guò)濾。繼續(xù)加入H2SO4目的是_；（5）以鉻酸鈉為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鈉的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：_；若測(cè)定陽(yáng)極液中Na與Cr的物質(zhì)的量之比值為d，則此時(shí)鉻酸鈉的轉(zhuǎn)化率為_。32鍶(Sr)元素廣泛存在于礦泉水中，是一種人體必需的微量元素，在元素周期表中與 Ca 和Ba同屬于同族。（1）Sr 的原子序數(shù)是 ，堿性：Sr(OH)2 Ba(OH)2(填“”或“”)；鍶的化學(xué)性質(zhì)與鈣和鋇類似，用原子結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)解釋其原因是 。（2）碳酸鍶是最重要的鍶化合物。用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制備SrCO3，工藝流程如下(部分操作和條件略)：I將天青石礦粉和Na2CO3溶液充分混合，過(guò)濾；II將濾渣溶于鹽酸，過(guò)濾；II