2018年新課標高考化學工業(yè)流程題專題

./2017新課標高考化學工藝流程題突破技巧竅門一、化學工藝流程題解決的問題主要有以下幾個方面：1．將原料轉化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理問題；2．除雜、分離和提純產(chǎn)品等問題；3．提高產(chǎn)量和效率問題；4．節(jié)能減排,"綠色化學",循環(huán)利用等生產(chǎn)問題；5．生產(chǎn)設備、流程和生產(chǎn)成本等工藝問題?；ち鞒填}一般就圍繞這幾個方面設問求解,我們需要運用有關物質的性質和物質間相互作用的基本知識,還要掌握一些分離提純物質的基本實驗技能,關鍵是還要具有分析生產(chǎn)工藝流程的方法和能力。這類試題起點高、落點低,試題多以化工生產(chǎn)、能源、材料、環(huán)境等生產(chǎn)、生活方面的常見化學事物為背景,要求明確,設問層次清晰,以無機或有機化合物的組成、性質、變化等內容為載體,要求考生運用所學化學知識、原理和技能從化學視角看待、分析或解決生產(chǎn)、生活實際中的簡單化學問題。解答所需知識、方法都是化學的核心內容。因此,答題時,不要力求把生產(chǎn)流程圖中的每個細節(jié)都弄清楚,只要把握住主要的考查方向,理清每個環(huán)節(jié)的目的和結果,再根據(jù)題中的具體設問,結合題中提取的信息和頭腦中原有的知識和技能,進行針對性作答即可,切不可拘泥于流程圖中的每個細節(jié),把時間和精力過多用于流程分析,使解題誤入歧途。二、整體的學習程序：具體→抽象→具體1、抽象出工藝流程模板2、學習課本上的具體工藝流程〔1侯氏純堿工藝〔2工業(yè)合成硫酸〔3工業(yè)合成硝酸3、具體試題中的幾個過程的劃分對一些線型流程工藝<從原料到產(chǎn)品為一條龍生產(chǎn)工序>試題,首先對比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質原材料與最后一種物質產(chǎn)品,從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關系,弄清生產(chǎn)流程過程中原料轉化為產(chǎn)品的基本原理和除雜分離提純產(chǎn)品的化工工藝,然后再結合題設的問題,逐一推敲解答。給出各種不同核心反應原理的工藝流程的流程圖,指導學生分析工業(yè)流程的主線和核心步驟。在分析過程中關注以下幾個方面：明確實驗的目的抓住幾條線索線索考查側重主要目的主要制備物質核心化學反應產(chǎn)物又多又純雜質分離提純雜質分離徹底輔助試劑輔助主要物質轉化或分離雜質循環(huán)利用三、核心知識點突破不同的學生在完成工藝流程題時遇到的難點是不同的,通過學生易錯題的分析,針對性的做了一下的核心知識點的突破教學。Ⅰ、鹽溶液的分離提純方法：結晶法結晶法有蒸發(fā)結晶和冷卻結晶兩種方法,大多數(shù)同學通過一輪的復習已經(jīng)明白純物質溶液要得到晶體的方法,難點在于混合溶液得到晶體的操作。純物質溶液得到晶體：蒸發(fā)結晶〔NaCl型：溶解度隨溫度變化小的物質蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶〔KNO3型：溶解度隨溫度變化大的物質和含有結晶水的晶體混合溶液〔分離A和B：要得到溶解度受溫度變化小的溶質：蒸發(fā)結晶,趁熱過濾要得到溶解度受溫度變化大的物質和含有結晶水的晶體：蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾Ⅱ、預處理的各種方法工藝流程中的預處理分析進行分類,并形成一定的答題模板。粉碎或研磨：增大固液〔或固氣或固固接觸面積,加快反應〔溶解速率,增大原料的轉化率〔或浸取率。煅燒或灼燒：不易轉化的物質轉為容易提取的物質；其他礦轉化為氧化物；除去有機物；除去熱不穩(wěn)定的雜質酸浸：溶解、去氧化物〔膜、調節(jié)pH促進水解〔沉淀堿溶：去油污,去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅,調節(jié)pH促進水解〔沉淀Ⅲ、平衡原理的應用在工藝流程中經(jīng)常會涉及化學反應平衡,沉淀溶解平衡,沉淀的轉化,離子的水解平衡練習2．工業(yè)上以鋰輝石〔Li2O·A12O3·4SiO2,含少量Ca、Mg元素為原料生產(chǎn)碳酸鋰。其部分工藝流程如下：〔2已知濾渣2的主要成分有Mg<OH>2和CaCO3。向濾液1中加入石灰乳的作用是〔運用化學平衡原理簡述________________________。答題模版四句話：①氫氧根與鎂離子結合生成Mg<OH>2沉淀,Ca2+與SO42-結合生成CaSO4沉淀〔外因的改變,②使Mg2+濃度減小〔對該平衡內在某因素的影響；③使雜鹵石的溶解平衡向右移動〔平衡移動方向④K+變多〔與問題銜接。〔①選對平衡體系,是難溶性雜鹵礦的沉淀溶解平衡；②按照四句話的模版回答很多時候題目中已經(jīng)將外因的改變和最終結果都已經(jīng)給出,學生需要找到中間的外因改變帶來的內因的變化,注意抓住最主要的矛盾。Ⅳ、原電池和電解工業(yè)中的電極反應方程式書寫電極方程書寫的難點：環(huán)境中用于平衡電荷的離子的選擇；不同環(huán)境下產(chǎn)物的存在形式的差異練習3、一種新燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體；電解質是摻雜氧化釔〔Y2O3的氧化鋯〔ZrO2晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導O2-。試寫出該電池放電時的電極反應：正極：____________________________________；負極：______________________________。答案：正極：O2+4e-=2O2-負極：C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2OⅤ、循環(huán)利用的物質：同學理解物質循環(huán)利用的目的：節(jié)能減排,"綠色化學",降低成本等生產(chǎn)問題,提煉出：一定不會用于循環(huán)的物質：目標產(chǎn)物,雜質可以用于循環(huán)的物質：輔助試劑、母液練習4、某小組以難溶性鉀長石〔K2O?Al2O3?6SiO2為原料,提取Al2O3、K2CO3等物質,工藝流程如下：<4>上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質是、和水。答案：Na2CO3、CO2Ⅵ、控制溫度的目的1、加熱：加快反應速率或溶解速率；促進平衡向吸熱方向移動；除雜,除去熱不穩(wěn)定的雜質,如NaHCO3、Ca<HCO3>2、KMnO4、I2、NH4Cl等物質；使沸點相對較低的原料氣化2、降溫：防止某物質在高溫時會溶解<或分解>；使化學平衡向著題目要求的方向移動〔放熱方向；使某個沸點較高的產(chǎn)物液化,使其與其他物質分離；降低晶體的溶解度,減少損失3、控溫：〔用水浴或油浴控溫防止某種物質溫度過高時會分解或揮發(fā)；為了使某物質達到沸點揮發(fā)出來；使催化劑的活性達到最好；防止副反應的發(fā)生；降溫或減壓可以減少能源成本,降低對設備的要求,達到綠色化學的要求。5、實驗室用硫酸廠燒渣〔主要成分為Fe2O3及少量FeS、SiO2等制備聚鐵〔堿式硫酸鐵的聚合物和綠礬<FeSO4·7H2O>,過程如下：<5>在⑥中,將溶液Z控制到70～80℃的目的是_______________________；答案：升高溫度促進Fe3＋的水解<2分>,過高溫度不利于聚鐵的形成<或者完全水解了><1分>Ⅶ、注重文字敘述的規(guī)范性1、洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復以上操作2～3次。2、從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮—冷卻結晶—過濾—洗滌—干燥。3、在寫某一步驟是為了除雜時,應該注明"是為了除去XX雜質",只寫"除雜"等一類萬金油式的回答是不給分的。4、檢驗沉淀是否洗滌干凈：取最后一次洗滌液少許于試管中,逐滴滴加XX試劑,振蕩,若沒有……現(xiàn)象,則沉淀洗滌干凈5、檢驗是否沉淀完全：表達一：靜置,往上層清夜中繼續(xù)滴加XX試劑或者表達二：過濾,取濾液少許于試管中,滴加XX試劑Ⅷ、高頻問題：注意答題技巧1、"浸出"步驟中,為提高鎂的浸出率,可采取的措施有：答：適當提高反應溫度、增加浸出時間,加入過量硫酸,邊加硫酸邊攪拌2、如何提高吸收液和SO2反應速率：答：適當提高溫度、增大吸收液或NaClO3的濃度、增大SO2與吸收液的接觸面積或攪拌3、從溶液中得到晶體：答：蒸發(fā)濃縮-冷卻結晶-過濾-洗滌-干燥4、過濾用到的三個玻璃儀器：答：普通漏斗、玻璃棒、燒杯5、過濾后濾液仍然渾濁的可能的操作原因：答：玻璃棒下端靠在濾紙的單層處,導致濾紙破損；漏斗中液面高于濾紙邊緣6、沉淀洗滌操作：答：往漏斗中〔工業(yè)上改為往過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復以上操作2-3次7、檢驗沉淀Fe<OH>3是否洗滌干凈<含SO42->：答：取最后一次洗滌液,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀則說明未洗滌干凈,若無白色沉淀則說明洗滌干凈8、如何從MgCl2·6H2O中得到無水MgCl2：答：在干燥的HCl氣流中加熱,干燥的HCl氣流中抑制了MgCl2的水解,且?guī)ё進gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水汽10、CuCl2中混有Fe3+加何種試劑調pH值：答：CuO、Cu<OH>2、CuCO3、Cu2<OH>2CO3。原因：加CuO消耗溶液中的H+的,促進Fe3+的水解,生成Fe<OH>3沉淀析出11、調pH值使得Cu2+〔4.7-6.2中的Fe3+〔2.1~3.2沉淀,pH值范圍是：答：3.2~4.7。原因：調節(jié)溶液的pH值至3.2~4.7,使Fe3+全部以Fe<OH>3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀,且不會引入新雜質12、產(chǎn)品進一步提純的操作：答：重結晶13、趁熱過濾的原因及操作：答：減少過濾時間、保持過濾溫度,防止××雜質析出或防止降溫過程中××析出而損耗；操作：已預熱的布氏漏斗趁熱抽濾14、水浴加熱的好處：答：受熱均勻,溫度可控,且溫度不超過100℃15、減壓蒸發(fā)〔小心烘干：答：常壓蒸發(fā)溫度過高,××易分解；或者減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度,可以防止××分解16、Mg<OH>2沉淀中混有Ca<OH>2應怎樣除去：答：加入MgCl2溶液,充分攪拌,過濾,沉淀用蒸餾水水洗滌17、蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有、、燒杯、酒精燈等答：蒸發(fā)皿、玻璃棒。還有取蒸發(fā)皿用坩堝鉗18、不用其它試劑,檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是：答：加熱法；取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部,加熱,若試管底部無殘留物,表明氯化銨產(chǎn)品純凈19、檢驗NH4＋的方法是：答：取××少許,加入NaOH溶液后加熱,生成的氣體能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍。20、過濾的沉淀欲稱重之前的操作：答：過濾,洗滌,干燥,〔在干燥器中冷卻,稱重21、"趁熱過濾"后,有時先往濾液中加入少量水,加熱至沸,然后再"冷卻結晶"：答：稀釋溶液,防止降溫過程中××析出,提高產(chǎn)品的純度22、苯甲酸的重結晶中粗苯甲酸全部溶解后,再加入少量蒸餾水的目的：答：為了減少趁熱過濾過程中損失苯甲酸,一般再加入少量蒸餾水23、加NaCl固體減低了過碳酸鈉的溶解度,原因：答：Na+濃度顯著增加抑止了過碳酸鈉的溶解24、檢驗Fe<OH>3是否沉淀完全的試驗操作是：答：取少量上層清液或過濾后的濾液,滴加幾滴KSCN溶液,若不出現(xiàn)血紅色,則表明Fe<OH>3沉淀完全。25、檢驗濾液中是否含有Fe3+的方法是：答：滴入少量KSCN溶液,若出現(xiàn)血紅色,則證明有Fe3+〔或加NaOH,根據(jù)情況而定26、檢驗溶液中是否含有Fe2+〔當溶液同時存在Fe3+的方法是：答：滴加幾滴高錳酸鉀溶液,若高錳酸鉀溶液紫紅色褪去,則證明有Fe2+操作ⅠKMnO4操作ⅠKMnO4K2CO3操作Ⅱ母液KMnO4粗晶體干燥KMnO4晶體石灰苛化KOH粉碎MnO2熔融KMnO4K2CO3MnO2KOHH2OK2MnO4CO2空氣〔1KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與下列物質相同的是____〔填代號。a、84消毒液〔NaClO溶液b、雙氧水c、二氧化硫d、75%酒精〔2高錳酸鉀保存在棕色試劑瓶,下列試劑保存不需要棕色試劑瓶的是_____〔填代號。a、濃硝酸b、硝酸銀c、氯水d、燒堿〔3上述流程中可以循環(huán)使用的物質有、〔寫化學式?！?若不考慮物質循環(huán)與制備過程中的損失,則1molMnO2可制得molKMnO4?！?該生產(chǎn)中需要純凈的CO2氣體。若實驗室要制備純凈的CO2,所需試劑最好選擇〔選填代號。a、石灰石b、稀HClc、稀H2SO4d、純堿〔6操作Ⅰ的名稱是；操作Ⅱ根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質在〔填性質上的差異,采用〔填操作步驟、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體。氯化鉀硝酸鈉混合溶解氯化鉀硝酸鈉混合溶解蒸發(fā)濃縮趁熱過濾濾渣冷卻結晶過濾濾液洗滌干燥KNO3產(chǎn)品水濾液濾渣020406080100020406080100溫度/℃溶解度/g200100KNO3NaNO3KClNaCl硝酸鉀等四種物質的溶解度隨溫度變化如右圖所示?；卮鹣铝袉栴}：〔1為了加速固體溶解,可采取的措施是：?！?實驗室進行蒸發(fā)濃縮操作時,將蒸發(fā)皿置于鐵圈上,用酒精燈加熱。取用蒸發(fā)皿應使用〔填儀器的名稱為了防止液滴飛濺,進行的操作是?！?"趁熱過濾"操作中,濾渣的主要成分是〔填化學式?！?"趁熱過濾"后,有時先往濾液中加入少量水,加熱至沸,然后再"冷卻結晶",目的是?！?制得的KNO3產(chǎn)品中常含NaCl,進一步提純的方法是。3．〔16分鋁廣泛應用于化學工業(yè)和日常生活中。工業(yè)上由鋁土礦〔Al2O3?3H2O的含量約為85%,其余主要為SiO2、Fe2O3等冶煉金屬鋁的流程如下。溶出已知拜耳法生產(chǎn)Al2O3?3H2O的基本原理為：溶出結晶Al2O3?3H2O+2NaOH〔aq2NaAlO2〔aq+4H2O,[Al2O3?3H2O也可表示為2Al<OH>3]結晶〔1操作I的名稱為,赤泥中除含有鋁硅酸鹽外,還含有的主要物質有〔2為了提高鋁土礦的溶出速率可采取的有效措施為〔任寫三點〔3用化學平衡理論解釋稀釋溶液I有利于Al2O3?3H2O結晶的原因____________〔4為了析出Al2O3?3H2O,也可向溶液I中通入過量CO2氣體,寫出生成Al2O3?3H2O的離子方程式：〔5為了回收赤泥附著液帶走的有用成分,工業(yè)上將用熱水洗滌后的洗液用作溶液I的稀釋劑,請指出流程圖中另一處類似的做法4．工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣<主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等>為原料制備高檔顏料鐵紅<Fe2O3>,具體生產(chǎn)流程如下：試回答下列問題：<1>濾液X中含有的金屬陽離子是______________<填離子符號>。<2>步驟Ⅲ中可選用________調節(jié)溶液的pH<填字母>。A．稀硫酸B．氨水C．氫氧化鈉溶液D．高錳酸鉀溶液<3>步驟Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2＋,檢驗Fe2＋的方法是__________________________________________________________________________。<4>步驟Ⅳ的反應溫度一般需控制在35℃以下,其目的是________________________________________________________________________。<5>在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品氧化鐵的化學方程式為________________________________________________________________________。5．〔2015全國卷1硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦〔主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等>為原料制備硼酸<H3BO3>的工藝流程如圖所示：回答下列問題：⑴寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應的化學方程式_____________。為提高浸出速率,除適當增加硫酸濃度濃度外,還可采取的措施有_________〔寫出兩條。⑵利用_______的磁性,可將其從"浸渣"中分離。"浸渣"中還剩余的物質是______〔化學式。⑶"凈化除雜"需先加H2O2溶液,作用是_______。然后再調節(jié)溶液的pH約為5,目的是_____。⑷"粗硼酸"中的主要雜質是________〔填名稱。⑸以硼酸為原料可制得硼氫化鈉〔NaBH4,它是有機合成中的重要還原劑,其電子式為_______。⑹單質硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質硼,用化學方程式表示制備過程___________。答案Ⅳ、答案：正極：O2+4e-=2O2-負極：C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2OⅤ、答案：Na2CO3、CO21、答案解析：MnO2與KOH混合并在空氣中共熔,便可制得墨綠色的錳酸鉀熔體：2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O錳酸鉀在酸性或中性的環(huán)境下,MnO42-會發(fā)生反應,生成MnO4-和MnO2：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3；過濾除去不溶于水的MnO2,利用溶解度的不同,采取濃縮結晶的方法使KMnO4從溶液中析出而分離出來。答案：〔1ab〔2d〔3MnO2；KOH〔42／3〔5cd〔6過濾；溶解度,濃縮結晶。2、答案：解析：〔1攪拌、加熱；〔2用玻璃棒不斷攪拌濾液坩堝鉗；〔3NaCl；〔4稀釋溶液,防止降溫過程中NaCl析出,提高產(chǎn)品的純度；〔5重結晶3、〔1過濾Fe2O3〔共4分,各2分〔2將鋁土礦粉碎、加熱、攪拌、增大NaOH的濃度〔任答三點即得滿分〔3分〔3稀釋降低了NaOH的濃度,有利于NaAlO2或NaAl<OH>4的水解,使平衡向結晶方向移動〔或向左移動〔3分〔4CO2〔過量+AlO2-+2H2O=Al〔OH3↓+HCO3-或2CO2〔過量+2AlO2-+4H2O=Al2O3?3H2O↓+2HCO3-〔3分〔5將溶液III循環(huán)使用溶解鋁土礦〔3分4、解析：<1>硫鐵礦燒渣<主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等>酸浸后過濾,SiO2為濾渣,濾液中含有的金屬陽離子是Fe2＋、Fe3＋。<2>步驟Ⅲ要把pH調高,步驟Ⅳ還要加NH4HCO3,故使用氨水。若使用氫氧化鈉溶液,產(chǎn)品中容易混入Na＋,所以選B。<4>NH4HCO3受熱易分解,高溫會促進Fe2＋水解。答案：<1>Fe2＋、Fe3＋<2>B<3>取少量溶液,加入硫氰化鉀溶液,不顯紅色,然后滴加氯水,溶液變?yōu)榧t色<4>防止NH4HCO3分解,減少Fe2＋水解<5>4FeCO3＋O2eq\o<=,\s\up6<高溫>,\s\do2<>>2Fe2O3＋4CO25、[答案]⑴Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=2MgSO4+2H3BO3；減小鐵硼礦粉粒徑、提高反應溫度。⑵Fe3O4；SiO2和CaSO4；⑶將Fe2+氧化為Fe3+；使Al3+與Fe3+形成氫氧化物而除去。⑷〔七水硫酸鎂⑸⑹2H3BO3=B2O3+3HOB2O3+3Mg=3MgO+2B專題一無機流程綜專題一無機流程綜熱點1非氧化還原反應方程式的書寫1．鈦鐵礦是鐵和鈦的氧化物礦物,成分可表示為FeTiO3<Ti為+4價>。鈦白粉〔TiO2涂料、塑料、油墨、造紙行業(yè)具有廣泛的用途,制備流程如下：〔1寫出操作III中TiOSO4水解的化學方程式：_________________________。2．碳酸鋰廣泛應用于陶瓷和醫(yī)藥等領域。以-鋰輝石〔主要成分為Li2OAl2O34SiO2為原材料制備Li2CO3的工藝流程如下：〔1步驟Ⅲ中,生成沉淀的離子方程式為_______________。3．銅在自然界存在于多種礦石中?！并褚怨杩兹甘仓饕煞譃镃uSiO3?2H2O,含少量SiO2、FeCO3、Fe2O3等雜質為原料制取硫酸銅的工藝流程如下：已知：Fe3+、Cu2+和Fe2+以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的pH分別為3.2、6.7和9.7．〔1"溶浸"中CuSiO3?2H2O和H2SO4發(fā)生反應的化學方程式?！?5．〔1用稀硫酸溶解五氧化二釩,得到<VO2>2SO4溶液。寫出該反應的化學方程式_____________；熱點2氧化還原反應方程式的書寫1．氯化亞銅〔CuCl常用作有機合成工業(yè)中的催化劑,在空氣中迅速被氧化成綠色；見光則分解,變成褐色。下圖是工業(yè)上用制作印刷電路的廢液〔含F(xiàn)e3+、Cu2+、Fe2+、Cl-生產(chǎn)CuCl的流程：根據(jù)以上信息回答下列問題：〔1寫出產(chǎn)生CuCl的化學方程式________________________。2．鈦<Ti>被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬。如下圖所示,將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈可以大大提高資源利用率,減少環(huán)境污染。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝骸?寫出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學方程：______________。3．一種將廢水〔含Ca2+、Mg2+、CN﹣及懸浮物通過凈化、殺菌消毒生產(chǎn)自來水的流程示意圖如下：〔1向濾液2中通人Cl2的作用有兩種：其中之一是將CN﹣氧化成無毒氣體,從而消除CN﹣的毒性,若參加反應的C12與CN﹣的物質的量之比為5：2,則該反應的離子方程式是。4．輝銅礦主要成分Cu2S,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質,軟錳礦主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等雜質。研究人員綜合利用這兩種資源,開發(fā)出同槽酸浸濕法冶煉工藝,制備硫酸錳和堿式碳酸銅。主要工藝流程如下：已知：①MnO2有較強的氧化性,能將金屬硫化物中的硫氧化為單質硫②[Cu<NH3>4]SO4常溫穩(wěn)定,在熱水溶液中會分解生成NH3③部分金屬陽離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍開始沉淀和完全沉淀的pH：Fe3+：1.5~3.2Mn2+：8.3~9.8Cu2+：4.4~6.4〔1酸浸時,得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。寫出該反應的化學方程式。5．近年來,高錳酸鉀在飲用水和工業(yè)污水處理領域的消費需求增長較快。實驗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：〔1KOH、KClO3和MnO2共熔反應生成墨綠色K2MnO4的化學方程式為。綜合一無機流程綜合推斷〔1該流程中可以循環(huán)的物質是?！?電解法制堿的主要原料是飽和食鹽水,由于粗鹽水中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等無機雜質,所以在進入電解槽前需要進行兩次精制,寫出一次精制中發(fā)生的離子方程式、,若食鹽水不經(jīng)過二次精制,仍會有少量的Ca2+、Mg2+直接進入離子膜電解槽,這樣產(chǎn)生什么后果是?！?圖2是工業(yè)上電解飽和食鹽水的離子交換膜電解槽示意圖〔陽極用金屬鈦網(wǎng)制成,陰極由碳鋼網(wǎng)制成．則B處產(chǎn)生的氣體是,E電極的名稱是極。電解總反應的離子方程式為?！?從陽極槽出來的淡鹽水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%～9%的亞硫酸鈉溶液將其徹底除去,該反應的化學方程式為。〔5已知在電解槽中,每小時通過1安培的直流電理論上可以產(chǎn)生1.492g的燒堿,某工廠用300個電解槽串聯(lián)生產(chǎn)8小時,制得32%的燒堿溶液〔密度為1.342噸/m3113m3,電解槽的電流強度1.45×104A,該電解槽的電解效率為。2．研究人員研制利用低品位軟錳礦漿〔主要成分是MnO2吸收硫酸廠的尾氣SO2,制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如圖1：圖2已知：浸出液的pH＜2,其中的金屬離子主要是Mn2+,還含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金屬離子。PbO2的氧化性大于MnO2．有關金屬離子的半徑、形成氫氧化物沉淀時的pH見下表,陽離子吸附劑吸附金屬離子的效果見圖2．離子離子半徑〔pm開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHFe2+747.69.7Fe3+642.73.7Al3+503.84.7Mn2+808.39.8Pb2+1218.08.8Ca2+99﹣﹣〔1浸出過程中生成Mn2+反應的化學方程式為。〔2Fe2+被氧化的過程中主要反應的離子方程式。〔3在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調節(jié)pH,pH應調節(jié)至范圍?！?陽離子吸附劑可用于除去雜質金屬離子．請依據(jù)圖、表信息回答,決定陽離子吸附劑吸附效果的因素有等〔寫二點?！?吸附步驟除去的主要離子為?！?電解MnSO4、ZnSO4和H4SO4的混合溶液可制備MnO2和Zn,寫出陽極的電極反應方程式。3．鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦〔主要成分為Al2O3,還含有Fe2O3、FeO、SiO2中。工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下。〔1在濾液A中加入漂白液,所得濾液B顯酸性。①濾液A中加入漂白液的目的是：〔用離子方程式表示。②將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出,可選用的最好試劑為〔填代號。A．氫氧化鈉溶液B．硫酸溶液C．氨水D．二氧化碳〔2由濾液B制備少量無水AlCl3〔AlCl3極易在空氣中水解①由濾液B制備氯化鋁晶體〔將AlCl3?6H2O涉及的操作為：、冷卻結晶、〔填操作名稱、洗滌。②將AlCl3?6H2O溶于濃硫酸進行蒸餾,也能得到一定量的無水AlCl3,此原理是利用濃硫酸下列性質中的〔填序號。①氧化性②吸水性③難揮發(fā)性④脫水性〔3SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉,可采用的裝置為〔填代號。4．工業(yè)上用某礦渣〔含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2提取銅的操作流程如下：已知：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O〔1實驗操作I的名稱為；在空氣中灼燒固體混合物D時,用到多種硅酸鹽質的儀器,除玻璃棒、酒精燈、泥三角外,還有〔填儀器名稱?！?濾液A中鐵元素的存在形式為〔填離子符號,生成該離子的離子方程式為,檢驗濾液A中存在該離子的試劑為〔填試劑名稱?！?金屬E與固體F發(fā)生的某一反應可用于焊接鋼軌,該反應的化學方程式為。〔4常溫下,等pH的NaAlO2和NaOH兩份溶液中,由水電離出的c〔OH﹣前者為后者的108倍,則兩種溶液的pH=。〔5①利用電解法進行粗銅精煉時,下列敘述正確的是〔填代號。a．電能全部轉化為化學能b．粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應c．精銅作陰極,電解后電解液中Cu2+濃度減小d．粗銅精煉時通過的電量與陰極析出銅的量無確定關系②從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水中選用合適的試劑,測定粗銅樣品中金屬銅的質量分數(shù),涉及的主要步驟為：稱取一定質量的樣品→→過濾、洗滌、干燥→稱量剩余固體銅的質量．〔填缺少的操作步驟,不必描述操作過程的細節(jié)5．磷酸二氫鉀〔KH2PO4在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥及食品等行業(yè)均有廣泛的應用,有報道一種濕法磷酸萃取制備磷酸二氫鉀的工藝流程如圖甲所示〔部分流程步驟已省略：已知萃取的主要反應原理：KCl+H3PO4═KH2PO4+HCl；HCl+E〔表示有機萃取劑═HCl?E；請回答下列問題：〔1在實驗室實現(xiàn)流程圖中操作X需要的主要玻璃儀器是；流程圖中物質A是；〔2副產(chǎn)品B的化學式是；一系列操作Y,具體包括、洗滌、干燥；〔3評價該工藝的優(yōu)點、〔任寫兩點；〔4若用1000kg質量分數(shù)為56%的磷酸溶液,產(chǎn)率為98%,則可生產(chǎn)KH2PO4的質量為：kg；〔5萃取一步是該流程的核心操作,萃取率、雜質脫除率受眾多因素影響,請從如圖乙中尋找出投料比對萃取率和雜質脫除率影響的主要規(guī)律或結論〔任寫兩條：①；②。6．工業(yè)上以軟錳礦〔主要成分MnO2為原料,通過液相法生產(chǎn)KMnO4．即在堿性條件下用氧氣氧化MnO2得到K2MnO4,分離后得到的K2MnO4,再用惰性材料為電極電解K2MnO4溶液得到KMnO4,其生產(chǎn)工藝簡略如下：〔1反應器中反應的化學方程式為?！?生產(chǎn)過程中最好使用含MnO280%以上的富礦,因為MnO2含量最低的貧礦中Al、Si的氧化物含量較高,會導致KOH消耗量〔填"偏高"或"偏低"．〔3電解槽中陽極的電極反應方程式為?！?在傳統(tǒng)工藝中得到K2MnO4后,向其中通入CO2反應生成黑色固體、KMnO4等,反應的化學反應方程式為。根據(jù)上述反應,從Mn元素的角度考慮KMnO4的產(chǎn)率最高為。與該傳統(tǒng)工藝相比,電解法的優(yōu)勢是?！?用高錳酸鉀測定某草酸結晶水合物的純度：稱量草酸晶體樣品0.250g溶于水,用0.0500mol?L﹣1的酸性KMnO4溶液滴定〔雜質不反應,至溶液呈淺粉紅色且半分鐘內不褪去,消耗KMnO4溶液15.00mL,則該草酸晶體的純度為。〔已知該草酸結晶水合物H2C2O4?2H2O的式量為1267．為回收利用廢釩催化劑〔含有V2O5,、及不溶性殘渣,科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝,主要流程如圖1：已知部分含釩物質在水中的溶解性如下：物質VOSO4V2O5NH4VO3〔VO22SO4溶解性可溶難溶難溶易溶回答下列問靨：〔1工業(yè)由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱法,寫出該反應的化學方程式?！?濾液中含釩的主要成分為〔寫化學式。〔3反應③的沉淀率是回收釩的關鍵,該步反應的離子方程式為；沉淀率的髙低除受溶液pH影響外,還與氯化按系數(shù)〔NH4Cl加入質量與樣品中V2O5的質量比和溫度有關．根據(jù)圖2判斷最佳氯化銨系數(shù)和溫度分別為、。〔4用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定〔VO22SO4溶液,以測定反應②后溶液中含釩量,該滴定反應的離子方程式。若產(chǎn)生2.24L的CO2〔標準狀況下,則轉移電子數(shù)為?！?全礬液流電池的電解質溶液為VOSO4溶液,電池的工作原理為：VO+V2++H+VO2++H2O+V3+電池充電時陽極的電極反應式為。8．鈉及其化合物具有廣泛的用途?！?工業(yè)上制備金屬鈉的常用方法是______________。試寫出制備金屬鈉的化學方程式,金屬鈉可用于〔寫出Na在熔點低方面的一種用途?！?用Na2CO3熔融鹽作電解質,CO、O2、CO2為原料可組成新型電池。該電池的結構如圖所示：①正極的電極反應式為________________,電池工作時物質A可循環(huán)使用,A物質的化學式為______?！?常溫下,濃度均為0.1mol·L－1的下列五種鈉鹽溶液的pH如下表：上述鹽溶液的陰離子中,結合H＋能力最強的是,根據(jù)表中數(shù)據(jù),濃度均為0.01mol·L－1的下列四種酸的溶液分別稀釋100倍,pH變化最大的是_______〔填序號。a．HCN

b．HClO

c．CH3COOH

d．H2CO3〔4實驗室中常用NaOH來進行尾氣處理、洗氣和提純。①常溫下,當300mL1mol·L－1的NaOH溶液吸收4.48L〔折算成標準狀況SO2時,所得溶液pH>7,則溶液中各離子濃度由大到小的順序為________________________。②已知幾種離子開始沉淀時的pH如下表：當向含相同濃度Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋的溶液中滴加某濃度的NaOH溶液時,________〔填離子符號先沉淀,Ksp[Fe〔OH2]______Ksp[Mg〔OH2]〔填"＞"、"＝"或"＜"9．一種以黃磷〔P4為原料制備次磷酸鈉晶體的工藝流程如圖10所示：圖10〔1一定溫度下,PH3為分解反應為4PH3<g>P4<g>+6H2<g>,該反應的平衡常數(shù)表達式為K=；磷化氫是一種易燃、有毒的氣體,可以在常溫下催化氧化為磷酸,其反應的化學方程式是?！?攪拌釜中通入CO2的目的是?！?濾渣2的主要成分為。〔4次磷酸鈉可用于化學鍍。如在塑料鍍件上化學鍍銅,用含有Cu2+和H2PO2-的溶液在pH=11條件下反應,次磷酸根離子被氧化為HPO32-,該反應的離子方程式為?；瘜W鍍與電鍍相比,優(yōu)點是：、。〔答兩點10．茶是我國人民喜愛的飲品。我市某?；瘜W興趣小組的同學設計以下實驗來定性檢驗茶葉中含有Ca、Al、Fe三種元素。[查閱部分資料]草酸銨[<NH4>2C2O4]屬于弱電解質。草酸鈣<CaC2O4>難溶于水。Ca2＋、Al3＋、Fe3＋完全沉淀的pH為Ca<OH>2：pH≥13；Al<OH>3：pH≥5.5；Fe<OH>3：pH≥4.1。請根據(jù)上述過程及信息填空：<1>步驟②加鹽酸的作用是。<2>寫出檢驗Ca2＋的離子方程式。<3>寫出沉淀C所含主要物質的化學式。<4>寫出步驟⑧用A試劑生成紅色溶液的離子方程式。<5>步驟⑨的作用是。<6>稱取400g茶葉樣品灼燒得灰粉后,加入過量鹽酸后過濾,將所得濾液加入過量的<NH4>2C2O4溶液,再過濾、洗滌、干燥、稱量得到5.12g沉淀,原茶葉中鈣元素的質量分數(shù)為。11．療糖尿病有很好的療效。工業(yè)上設計將VOSO4中的K2SO4、SiO2、CuO雜質除去并回收得到V2O5的流程如下：請回答下列問題：〔1操作②的名稱是。〔2步驟②、③的變化過程可表示為〔HM為有機萃取劑：VOSO4<水層>+2HM〔有機層VOM2〔有機層+H2SO4

<水層>

步驟②必須加入適量堿,其原因是。步驟③中X試劑為?！?步驟④的離子方程式為?！?該工藝流程中,可以循環(huán)利用的物質有和?！?操作Ⅰ得到的廢渣,用溶解〔填試劑,充分反應后,〔填寫系列操作名稱,稱量得到mg氧化銅?！?將〔5得到mg氧化銅用氫氣完全還原結果生成銅為ng,則氧化銅的質量分數(shù)是。12．下圖是對一種廢舊合金各成分〔含有Cu、Fe、Si三種成分進行分離、回收再利用的工業(yè)流程,通過該流程將各成分轉化為常用的單質及化合物。已知相關溶度積常數(shù)：298K時,Ksp[Cu<OH>2]＝2．2×10－20,Ksp[Fe<OH>3]＝4．0×10－38,Ksp[Mn<OH>2]＝1．9×10－13,根據(jù)上面流程回答有關問題：〔1操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ指的是。〔2加入過量FeCl3溶液過程中可能涉及的化學方程式：?！?過量的還原劑應是,溶液b中所含的金屬陽離子有?！?①向溶液b中加入酸性KMnO4溶液發(fā)生反應的離子方程式為。②若用Xmol/LKMnO4溶液處理溶液b,當恰好反應時消耗KMnO4溶液YmL,則最后所得紅棕色固體C的質量為〔用含X、Y的代數(shù)式表示。〔5常溫下,若溶液c中所含的金屬陽離子濃度相等,向溶液c中逐滴加入KOH溶液,則三種金屬陽離子沉淀的先后順序為：。<填金屬陽離子>〔6最后一步電解若用惰性電極電解一段時間后,析出固體B的質量為Zg,同時測得陰陽兩極收集到的氣體體積相等,則陽極生成的最后一種氣體在標準狀況下的體積為〔用含Z的代數(shù)式表示。13．工業(yè)上可用食鹽和石灰石為主要原料,經(jīng)不同的方法生產(chǎn)純堿。請回答下列問題：〔1盧布蘭芳是以食鹽、石灰石、濃硫酸、焦炭為原料,在高溫下進行煅燒,再浸取,結晶而制得純堿。①食鹽和濃硫酸反應的化學方程式為___________；②硫酸鈉和焦炭、石灰石反應的化學方程式為___________〔已知產(chǎn)物之一為CaS；〔2氨堿法的工藝如下圖所示,得到的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒生成純堿。①圖中的中間產(chǎn)物C是_______,D_______。〔寫化學式；②裝置乙中發(fā)生反應的化學方程式為______；〔3聯(lián)合制堿法對氨堿法的改進,其優(yōu)點是______________；〔4有人認為碳酸氫鉀與碳酸氫鈉的化學性質相似,故也可用氨堿法以氯化鉀和石灰石為原料制碳酸鉀。請結合下圖的溶解度〔S隨溫度變化曲線,分析說明是否可行？________。14．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(chǎn)硫酸鋅,菱鋅礦的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等,生產(chǎn)工藝流程示意如下：〔1將菱鋅礦研磨成粉的目的是_____?！?完成"氧化除鐵"步驟中反應的離子方程式：□Fe<OH>2+□____+□_____=□Fe<OH>3+□CI-<3>針鐵礦〔Goethite是以德國詩人歌德〔Goethe名字命名的,組成元素是Fe、O和H,化學式量為89,化學式是_______?！?根據(jù)下表數(shù)據(jù),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×—6．8×2．8×〔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．XX石粉b．石灰乳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?！?分析圖中數(shù)據(jù),菱鋅礦粉中ZnCO3的質量分數(shù)不低于________。15．鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主要含有、、、等。某主要生產(chǎn)、、的化工廠利用鋇泥制取,其部分工藝流程如下：〔1酸溶后溶液中,與的反應化學方程式為。〔2酸溶時通?？刂品磻獪囟炔怀^70℃,且不使用濃硝酸,原因是；?！?該廠結合本廠實際,選用的X為〔填化學式；中和Ⅰ使溶液中〔填離子符號的濃度減少〔中和Ⅰ引起的溶液體積變化可忽略。〔4上述流程中洗滌的目的是。16．XXXX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(chǎn)白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下：請回答下列問題：硫酸與二氧化鈦反應的化學方程式是____________________________________。向濾液I中加入鐵粉,發(fā)生反應的離子方程式為：_________________________、____________________。在實際生產(chǎn)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。〔4A可用于生產(chǎn)紅色顏料〔Fe2O3,其方法是：將556akgA〔摩爾質量為278g/mol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(chǎn)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(jīng)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,則理論上可生產(chǎn)紅色顏料_______________________kg。17．18．Ⅰ.重鉻酸鉀是工業(yè)生產(chǎn)和實驗室的重要氧化劑,重鉻酸鉀的溶解度隨溫度影響較大。工業(yè)上常用鉻鐵礦〔主要成分為FeO·Cr2O3,雜質為SiO2、Al2O3為原料生產(chǎn)它,實驗室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制K2Cr2O7的主要工藝如下圖。涉及的主要反應是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2