高考化學無機工藝流程題

一、題目特點無機工藝流程題已逐漸成為高考試卷的主角，尤其是2010年的高考中，全國14套理綜(化學)試卷，純粹的無機工藝流程題有6道(其中江蘇卷18題、20題都是無機工藝流程題)，實驗室模擬的有3道。該類型題目的特點是：1.試題源于生產實際，以解決課堂互動探究化學實際問題為思路進行設問，充分體現了理論與實踐相結合的觀點。2.試題內容豐富，涉及基礎知識較為全面，較好地考查學生對“雙基”的掌握情況。3.題目難度為中等以上，分值較大，區(qū)分度強。二、題目類型從化工工藝分，可分為基礎化工工藝題和精細化工工藝題；從生產過程中的主要工序分，可分為除雜提純工藝流程題(如海水提純)、原材料化學轉化工藝流程題、電解工藝流程題、資源(能源)綜合利用工藝流程題；按資源的不同，分為空氣資源生產的工藝流程題(如合成氨)、利用水資源生產的工藝流程題(如海水提溴、鎂、氯堿工業(yè)等)、利用礦產資源生產的工藝流程題(如工業(yè)制H2SO4、煉鐵、煉鋼等)、化石燃料生產的工藝流程題等。三、知識貯備1．熟練掌握中學化學中重要的化工生產原理(列舉如下)化學工業(yè)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(合成氨,工業(yè))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主要原料：空氣、化石燃料、水,反應原理\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(C＋H2Og\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2,H2Og＋CO\o(=,\s\up7(催化劑))CO2＋H2,N2＋3H2\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3)),主要設備：合成塔,主要生產過程：原料氣制備→凈化→壓縮,→合成→分離)),\a\vs4\al(硫酸,工業(yè))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主要原料：空氣、黃鐵礦硫鐵礦或硫磺、水,\a\vs4\al(反應原理,與設備)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(4FeS2＋11O2\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8SO2,——沸騰爐,2SO2＋O2\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3——接觸室,SO3＋H2O=H2SO4——吸收塔)),生產過程：SO2的制取→凈化→SO2的氧化,→SO3的吸收))))化學工業(yè)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氯堿工業(yè)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主要原料：飽和食鹽水,\a\vs4\al(反應,原理)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(電極反應\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(陰極：2H＋＋2e－=H2↑,陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑)),總反應：2NaCl＋2H2O\o(=,\s\up7(電解))2NaOH,＋H2↑＋Cl2↑)),主要設備：離子交換膜電解槽,生產過程：粗鹽水→精制→電解)),玻璃工業(yè)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主要原料：石灰石、石英、純堿,反應原理\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(CaCO3＋SiO2\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑,Na2CO3＋SiO2\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑)),主要成分：Na2O·CaO·6SiO2))))2．熟練掌握分離、提純的實驗技能，如溶解、過濾、蒸餾、結晶、重結晶等。3．熟練掌握化學計算的方法技巧，如守恒法、關系式法、差量法等。四、解題思路無機工藝流程題考慮的問題主要有以下幾方面：一是選擇將原料轉化為產品的生產原理；二是除雜并分離提純產品；三是提高產量和產率；四是減少污染，注意環(huán)保，發(fā)展“綠色化學”；五是考慮原料的來源豐富和經濟成本；六是生產設備簡單，生產工藝簡便等。命題者圍繞以上幾方面設問，我們的解題思路是：(1)從生產目的(標)出發(fā)，讀懂框圖(流程)。解答時要看框內，看框外，里外結合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。(2)分析流程中的每一步驟，從幾個方面了解流程：A.反應物是什么，B.發(fā)生了什么反應，C.該反應造成了什么后果，對制造產品有什么作用。抓住一個關鍵點：一切反應或操作都是為了獲得產品。(3)從問題中獲取信息，幫助解題，了解流程后著手答題。對反應條件的分析可從以下幾個方面著手：對反應速率有何影響、對平衡轉化率有何影響、對綜合生產效益有何影響(如可以從原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對設備的要求，環(huán)境保護等方面考慮)。五、典例導悟典例導悟1利用化學原理對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。(一)染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NOeq\o\al(－,2)，可以在堿性條件下加入鋁粉除去(加熱處理后的廢水會產生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體)。除去NOeq\o\al(－,2)的離子方程式為________________________________________________________________________。(二)某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr元素的回收與再利用工藝如下(硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)：常溫下部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：陽離子Fe3＋Fe2＋Mg2＋Al3＋Cu2＋Cr3＋開始沉淀時的pH1.97.0－－4.7－沉淀完全時的pH3.29.011.186.79(＞9溶解)(1)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施是________(至少寫一條)。(2)調pH＝8是為了除去__________(填Fe3＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)。(3)鈉離子交換樹脂的原理為Mn＋＋nNaR→MRn＋nNa＋，被交換的雜質離子是____________(填Fe3＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)。(4)試配平氧化還原反應方程式：eq\x()Na2Cr2O7＋eq\x()SO2＋eq\x()H2O=eq\x()Cr(OH)(H2O)5SO4＋eq\x()Na2SO4；每生成1molCr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物質的量為____________。(三)印刷電路銅板腐蝕劑常用FeCl3。腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的濃度均為0.10mol·L－1，請參照上表給出的數據和提供的藥品，簡述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的實驗步驟：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③過濾。(提供的藥品：Cl2、濃H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu)。典例導悟2(2010·江蘇，20)以水氯鎂石(主要成分為MgCl2·6H2O)為原料生產堿式碳酸鎂的主要流程如下：eq\a\vs4\al(H2O,↓)eq\a\vs4\al(NH3,↓)eq\a\vs4\al(NH3、NH4HCO3,↓)eq\a\vs4\al(濾液,↑)eq\x(\a\al(水氯,鎂石))→eq\x(\a\al(溶,解))→eq\x(\a\al(預,氨化))→eq\x(\a\al(沉,淀鎂))→eq\x(熱水解)→eq\x(\a\al(過,濾))→eq\x(\a\al(堿式,碳酸鎂))(1)預氨化過程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常溫下Mg(OH)2的Ksp＝1.8×10－11mol3·L－3，若溶液中c(OH－)＝3.0×10－6mol·L－1，則溶液中c(Mg2＋)＝________。(2)上述流程中的濾液濃縮結晶，所得主要固體物質的化學式為________。(3)高溫煅燒堿式碳酸鎂得到MgO。取堿式碳酸鎂4.66g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00g和標準狀況下CO2(4)若熱水解不完全，所得堿式碳酸鎂中將混有MgCO3，則產品中鎂的質量分數________(填“升高”、“降低”或“不變”)。典例導悟3(2010·福建理綜，24)硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生產工藝流程示意如下：(1)將菱鋅礦研磨成粉的目的是________________________________________________________________________。(2)完成“氧化除鐵”步驟中反應的離子方程式：eq\x()Fe(OH)2＋eq\x()________＋eq\x()________=eq\x()Fe(OH)3＋eq\x()Cl－(3)針鐵礦(Coethite)是以德國詩人歌德(Coethe)名字命名的，組成元素是Fe、O和H，化學式量為89，化學式是________。(4)根據下表數據，調節(jié)“濾液2”的pH時，理論上可選用的最大區(qū)間為________Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3開始沉淀的pH10.46.4——沉淀完全的pH12.48.0——開始溶解的pH—10.5——Ksp5.6×10－12mol3·L－3—6.8×10－6mol2·L－22.8×10－9mol2·L－2(5)工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過程中，合適的反應物是________(選填序號a．大理石粉b．石灰粉c．純堿溶液d．燒堿溶液(6)“濾液4”之后的操作依次為________、________、過濾、洗滌、干燥(7)分析圖中數據，菱鋅礦粉中ZnCO3的質量分數不低于________。典例導悟4(2010·四川理綜，29)四川攀枝花蘊藏豐富的釩、鈦、鐵資源。用鈦鐵礦渣(主要成分為TiO2、FeO、Fe2O3、Ti的最高化合價為＋4)作原料，生產白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下：請回答下列問題：(1)硫酸與二氧化鈦反應的化學方程式是____________。(2)向濾液Ⅰ中加入鐵粉，發(fā)生反應的離子方程式為________________________、______________________。(3)在實際生產過程中，向沸水中加入濾液Ⅲ，使混合液pH達0.5，鈦鹽開始水解。水解過程中不斷通入高溫水蒸氣，維持溶液沸騰一段時間，鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀。請用所學化學平衡原理分析通入高溫水蒸氣的作用：________________________________________________________________________。過濾分離出水合二氧化鈦沉淀后，將濾液返回的主要目的是充分利用濾液中的鈦鹽、______、______、______(填化學式)，減少廢物排放。(4)A可用于生產紅色顏料(Fe2O3)，其方法是：556akgA(摩爾質量為278g·mol－1)溶于水中，加入適量氫氧化鈉溶液恰好完全反應，鼓入足量空氣攪拌，產生紅褐色膠體；再向紅褐色膠體中加入3336bkgA和112ckg鐵粉，鼓入足量空氣攪拌，反應完成后，有大量Fe2O3附著在膠體粒子上以沉淀形式析出；過濾后，沉淀經高溫灼燒得紅色顏料。若所得濾液中溶質只有硫酸鈉和硫酸鐵，典例導悟5(2010·上海，27)工業(yè)生產純堿的工藝流程示意圖如下：ABNH3CO2E↓↓↓↓↑eq\x(\a\al(粗,鹽,水))→eq\x(沉淀)→eq\x(\a\al(過,濾))→eq\x(\a\al(氨,化))→eq\x(碳酸化)→eq\x(\a\al(過,濾))→eq\x(\a\al(煅,燒))→eq\x(\a\al(純,堿))↓↓CD完成下列填空：(1)粗鹽水加入沉淀劑A、B除雜質(沉淀劑A來源于石灰窯廠)，寫出A、B的化學式：A____________________，B____________________。(2)實驗室提純粗鹽的實驗操作依次為：取樣、________、沉淀、________、__________、泠卻結晶、________、烘干。(3)工業(yè)生產純堿工藝流程中，碳酸化時產生的現象是________________。碳酸化時沒有析出碳酸鈉晶體。其原因是_____________________________________________________。(4)碳酸化后過濾，濾液D最主要的成分是________(填寫化學式)，檢驗這一成分的陰離子的具體方法是：________________________________________________________________________。(5)氯堿法流程中氨是循環(huán)使用的，為此，濾液D加入石灰水產生氨。加石灰水后所發(fā)生的反應的離子方程式為_______________________________________________________。濾液D加石灰水前先要加熱，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)產品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測定純堿中碳酸氫鈉的質量分數，純堿中碳酸氫鈉的質量分數可表示為_________________________________________。1．鋁用途廣泛，用鋁土礦(主要成分為Al2O3·nH2O、少量SiO2和Fe2O3)制取Al有如下途徑：(1)濾液A可用于凈水，其凈水原理用離子方程式表示為________________________________________________________________________。(2)灼燒時盛放藥品的儀器名稱是________。(3)步驟V中發(fā)生反應的化學方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)步驟Ⅲ中生成固體C的離子反應方程式為________________________________________________________________________；________________濾液C中c(Na＋)＝_______________________________________________________________________________________________________________(用電荷守恒式表達)。(5)取濾液B100mL，加入1mol·L－1鹽酸200mL，沉淀量達到最大且質量為11.7g。則濾液B中c(AlOeq\o\al(－,2))＝________，c(Na＋)____2mol·L－1(填“>”、“＝”或“<”)。2．亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過氧化氫法生產亞氯酸鈉的工藝流程圖：已知：①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，適當條件下可結晶析出NaClO2·3H2O；②純ClO2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下較安全；③HClO2可看成是強酸。(1)160g·L－1NaOH溶液的物質的量濃度為____________________________________，若要計算該溶液溶質的質量分數，(2)在發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是________(填序號)。A．將SO2氧化成SO3，增強酸性B．稀釋ClO2以防止爆炸C．將NaClO3氧化成ClO2(3)吸收塔內的反應的化學方程式為_______________________________________，吸收塔的溫度不能超過20℃，其目的是防止H2O2分解，寫出H2O2分解的化學方程式：________________________________________________________________________(4)在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定，所以吸收塔中應維持NaOH稍過量，判斷NaOH是否過量的簡單的實驗方法是___________________________________________________。(5)吸收塔中為防止NaClO2被還原成NaCl，所用還原劑的還原性應適中。除H2O2外，還可以選擇的還原劑是______(填序號)。A．Na2O2B．Na2SC．FeCl2D．PbO(懸濁液)(6)從濾液中得到NaClO2·3H2O粗晶體的實驗操作依次是____________(填序號)。A．蒸餾B．蒸發(fā)C．灼燒D．過濾E．冷卻結晶要得到更純的NaClO2·3H2O晶體必須進行的操作是________(填操作名稱)。3．海水是寶貴的資源寶庫，目前氯堿工業(yè)、海水提鎂、海水提溴為人類提供了大量工業(yè)原料。下圖是海水綜合利用的部分流程圖，據圖回答問題：(1)由海水曬制的粗鹽中含有Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等離子，為除去這些離子，所加試劑及其先后順序為(寫化學式)____________________________________________。(2)①目前較先進的電解制堿法是離子交換膜電解法，即用陽離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室，其作用是______________________________________________________，電解飽和食鹽水的化學反應方程式為________________________________________________________________________________________________________________。②制取MgCl2的過程中涉及反應：MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))MgCl2＋6H2O，該反應要在HCl氣氛中進行，原因是__________。(3)苦鹵中通入Cl2已經置換出Br2，為什么吹出后用SO2吸收轉化為Br－再用Cl2置換________________________________________________________________________________________________________，由此判斷Cl2、Br2、SO2的氧化性由強到弱的順序為________。(4)也有工藝是在吹出Br2后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時有CO2放出。該反應的離子方程式是______________________________________；最后再用H2SO4處理得到Br2，該反應的離子方程式是___________________________________。一、金屬的冶煉二、海洋資源的開發(fā)利用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(水資源的開發(fā)利用,海水中溴、鎂、碘等元素的提取))三、煤、石油、天然氣的綜合利用煤eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(組成——多種無機物和有機物組成的復雜混合物,綜合利用\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(煤的干餾,煤的液化,煤的氣化))))石油eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(組成——各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴組成的,混合物,石油煉制\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(分餾\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(常壓分餾,減壓分餾)),裂化,裂解,重整))))四、環(huán)境保護、綠色化學與可持續(xù)發(fā)展環(huán)境問題——酸雨、光化學煙霧、臭氧空洞、溫室效應、白色污染、赤潮等eq\a\vs4\al(綠色化學,的特點)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1開發(fā)綠色反應，將原子利用率提高,到100%,2使用無毒無害的原料,3選用無毒無害的催化劑,4使用無毒無害的溶劑,5發(fā)展“綠色工藝”,6開發(fā)和生產綠色產品))答案【專題探究區(qū)】典例導悟1．(一)2Al＋OH－＋NOeq\o\al(－,2)＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋NH3·H2O(二)(1)升高溫度、攪拌、過濾后再向濾渣中加入硫酸(多次浸取)、適當延長浸取時間(只要答出任意一點即可，其他合理答案也可)(2)Fe3＋、Al3＋(3)Mg2＋、Ca2＋(4)1311211.5mol(三)①通入足量氯氣將Fe2＋氧化成Fe3＋②加入CuO調節(jié)溶液的pH至3.2～4.72．(1)2.0mol·L－1(2)NH4Cl(3)n(CO2)＝eq\f(0.896L,22.4L·mol－1)＝4.00×10－2moln(MgO)＝eq\f(2.00g,40g·mol－1)＝5.00×10－2moln(H2O)＝eq\f(4.66g－4.00×10－2mol×44g·mol－1－2.00g,18g·mol－1)＝5.00×10－2moln(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)＝5.00×10－2∶4.00×10－2∶5.00×10－2＝5∶4∶5，則堿式碳酸鎂的化學式為Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O。(4)升高解析(1)常溫下Mg(OH)2的Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝c(Mg2＋)×(3.0×10－6)2＝1.8×10－11mol3·L－3，求得c(Mg2＋)＝2.0mol·L－1。(2)主要流程中加NH3、NH4HCO3進行沉淀鎂得到主要物質為MgCO3和NH4Cl，濾液的主要成分為NH4Cl。(3)設該堿式碳酸鎂的化學式為Mgx(OH)y(CO3)z，高溫煅燒后產物為MgO、CO2和H2O，其物質的量之比為n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)＝x∶z∶eq\f(1,2)y，由題中數據知生成氣體CO2的物質的量n(CO2)＝eq\f(0.896L,22.4L·mol－1)＝4.00×10－2mol，得到的固體為MgO，其物質的量n(MgO)＝eq\f(2.00g,40g·mol－1)＝5.00×10－2mol，n(H2O)＝eq\f(4.66g－4.00×10－2mol×44g·mol－1－2.00g,18g·mol－1)＝5.00×10－2mol，n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)＝x∶z∶eq\f(1,2)y＝5.00×10－2∶4.00×10－2∶5.00×10－2＝5∶4∶5，所以求得該堿式碳酸鎂的化學式為Mg5(OH)10(CO3)4，但該化學式化合價代數和不為0，推測可能含結晶水，故化學式應為Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O，也可寫為Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O。(4)將堿式碳酸鎂的化學式分為兩部分，分別是4MgCO3和Mg(OH)2·4H2O。MgCO3中鎂的質量分數為24/84×100%≈28.6%，Mg(OH)2·4H2O中鎂的質量分數為24/(24＋17×2＋18×4)×100%≈18.5%，MgCO3增多，鎂的質量分數升高。3．(1)增大反應物接觸面積或增大反應速率或使反應更充分(2)eq\x(2)Fe(OH)2＋eq\x(1)ClO－＋eq\x(1)H2O=eq\x(2)Fe(OH)3＋eq\x(1)Cl－(3)FeO(OH)(或其他合理答案)(4)8.0≤pH<10.4(或其他合理答案)(5)b(或b和d或d)(6)蒸發(fā)濃縮冷卻結晶(或其他合理答案)(7)125m2/81m1解析(1)固體顆粒越小，反應時接觸面積越大，反應速率越大；同時反應更充分。(2)因漂白粉中含有強氧化性的Ca(ClO)2，可將Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3，同時ClO－被還原為Cl－，分析化合價的變化：Feq\o(e,\s\up6(＋2))(OH)2→Feq\o(e,\s\up6(＋3))(OH)3化合價升1×2Cleq\o(O,\s\up6(＋1))－→Ceq\o(l,\s\up6(－1))－化合價降2×1配平Fe(OH)2、Fe(OH)3、ClO－、Cl－前的化學計量數后，可根據原子個數守恒，確定反應物H2O及其化學計量數。(3)設針鐵礦的化學式為FexOyHz，則有56x＋16y＋z＝89。x只能為1，若y＝1，則z＝17，化學式FeOH17，由化合價規(guī)則可排除；若y＝2，則z＝1，化學式為FeO2H，或寫為FeO(OH)，符合題意。(4)由流程圖可知，濾液2中主要含有ZnCl2、MgCl2、CaCl2等物質，調節(jié)pH時，只能考慮將Zn2＋轉化為Zn(OH)2，而Mg2＋必須留在溶液中，因此由表中數據可確定pH的理論范圍為8.0≤pH<10.4。(5)濾液3中的主要成分為MgCl2和CaCl2，大理石粉不能參加反應，而純堿溶液可將Ca2＋轉化為CaCO3，只有石灰乳或燒堿溶液可將Mg2＋轉化為Mg(OH)2，而Ca2＋仍留在溶液中。(6)由ZnSO4溶液制備ZnSO4·7H2O，首先應將溶液加熱蒸發(fā)濃縮，然后冷卻析出晶體。(7)由流程圖可知沉淀2中ZnO全部來自菱鋅礦，由鋅元素守恒可得n(ZnCO3)＝n(ZnO)，則m(ZnCO3)＝eq\f(m2kg,81g·mol－1)×125g·mol－1＝125m2/81kg，菱鋅礦中ZnCO3的質量分數為125m2/4．(1)TiO2＋2H2SO4=Ti(SO4)2＋2H2O或TiO2＋H2SO4=TiOSO4＋H2O(2)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋(3)加水促進鈦鹽水解，加熱促進鈦鹽水解，降低H＋濃度促進鈦鹽水解H2OFeSO4H2SO4(4)160a＋320b＋解析(1)TiO2是Ti的最高價氧化物，與硫酸反應生成鹽和水，反應的化學方程式為TiO2＋2H2SO4=Ti(SO4)2＋2H2O或TiO2與少量硫酸反應TiO2＋H2SO4=TiOSO4＋H2O。(2)從框圖信息知加硫酸后，TiO2、FeO、Fe2O3都與H2SO4反應，生成Fe3＋和Fe2＋等離子，再加入鐵粉時，鐵粉與Fe3＋和過量H2SO4反應：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋。(3)從框圖信息可知加入足量鐵粉過濾，FeSO4·7H2O晶體析出，濾液Ⅲ中主要以鈦鹽為主。鈦鹽開始水解是在沸水中，且水解過程要維持沸騰，由于鹽的水解與鹽本身性質、外界溫度、濃度等因素有關，溫度升高，水解程度增大，濃度越小水解程度越大，外加酸堿對鹽的水解也有影響，因為鈦鹽是以硫酸鹽形式存在，屬強酸弱堿鹽水解顯酸性，降低H＋的濃度有利于鈦鹽水解。過濾后剩余物質是沒有水解的鈦鹽、H2O、FeSO4、H2SO4等物質。(4)A是FeSO4·7H2O。由556akgA鼓入空氣生成Fe(OH)3FeSO4·7H2O～2NaOH～Na2SO4～eq\f(1,2)Fe2O3①27880556akgm1＝160a又由于最終溶液中只存在Fe2(SO4)3和Na2SO4，由Fe和SOeq\o\al(2－,4)守恒可得到關系式②③。FeSO4·7H2O～eq\f(1,3)Fe2(SO4)3＋eq\f(1,6)Fe2O3②278eq\f(160,6)3336bkgm2＝320bkgFe～eq\f(1,2)Fe2O3③5680112ckgm3＝160c理論上可生成Fe2O3的質量為m1＋m2＋m3＝(160a＋320b＋160c5．(1)Ca(OH)2或CaONa2(2)溶解過濾蒸發(fā)過濾(3)有晶體析出(或出現渾濁)碳酸鈉溶解度較大，而NaHCO3溶解度較小(4)NH4Cl取樣，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成說明有Cl－(5)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3↑＋H2O防止加石灰水時產生碳酸鈣沉淀(6)wNaHCO3＝eq\f(84m1－m2,31m1)(m1為樣品質量，m2為加熱后剩余固體質量)解析(1)粗鹽中含Ca2＋、Mg2＋，加入石灰乳或CaO可除去Mg2＋，再加入Na2CO3除去Ca2＋，因此A為Ca(OH)2或CaO，B為Na2CO3。(3)碳酸化即向氨的飽和NaCl溶液中通入過量CO2，可析出NaHCO3晶體。反應中由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，因此不會析出Na2CO3晶體。(4)過濾除去NaHCO3，濾液D的主要成分為NH4Cl，要檢驗Cl－應選用AgNO3溶液和稀硝酸。(5)NH4Cl溶液與石灰水的反應為：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3↑＋H2O。(6)樣品質量m1加熱后剩余固體質量為m2，則設樣品中NaHCO3質量為m。2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑Δm16810662mm1－m2則m＝eq\f(84,31)(m1－m2)w(NaHCO3)＝eq\f(\f(84,31)m1－m2,m1)＝eq\f(84m1－m2,31m1)?！緦ｎ}集訓區(qū)】1．(1)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋、Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3H＋(2)坩堝(3)2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))4