工藝流程圖 高三復(fù)習(xí)題2017(答案)

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1、- 化工流程題的解題策略 1．一個(gè)完整的無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)流程一般具有下列過(guò)程： 原料 ——→ 對(duì)原料的預(yù)處理 ——→ 核心化學(xué)反應(yīng) ——→ 產(chǎn)品的提純與分離 ——→ 目標(biāo)成為 2．各過(guò)程涉及的考點(diǎn)： （1）對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理的常用方法及其作用： ①研磨：減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應(yīng)速率。 ②水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解。 ③酸浸：與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去。 ④灼燒：除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化。如從海帶中提取碘時(shí)的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)，將有機(jī)碘轉(zhuǎn)化為碘鹽。 ⑤煅燒：改變結(jié)構(gòu)和組成，使一些物質(zhì)能溶解；并使一

2、些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土和石灰石。 （2）核心化學(xué)反應(yīng)要掌握： ①元素及其化合物知識(shí)：化工生產(chǎn)將原料轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的過(guò)程，也是物質(zhì)經(jīng)歷相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。 理解物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，就要用到元素及其化合物的相關(guān)知識(shí)。一般圍繞鐵、銅、鋁、鎂、氯、硫、磷、硅等元素的單質(zhì)或化合物的工業(yè)制備來(lái)進(jìn)行命題，需要掌握這些元素及其化合物的知識(shí) ②還要掌握有關(guān)化工生產(chǎn)的知識(shí)，熟悉的有純堿工業(yè)、氨工業(yè)、硅單質(zhì)的制備、氯堿工業(yè)、海水中提取鎂、海水中提取溴等； ③化學(xué)反應(yīng)原理：化工生產(chǎn)中把原料轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的過(guò)程就是化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，從化學(xué)反應(yīng)原理的角度選擇原料、控制條件和選擇設(shè)備等，是化工生產(chǎn)的基本思路?；?/p>

3、學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)包括質(zhì)量守恒定律、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、電化學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)等，做到能綜合運(yùn)用這些知識(shí)分析化工生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)的情況。 （3）化工生產(chǎn)過(guò)程中分離提純、除雜等環(huán)節(jié)，與高中化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)的原理緊密聯(lián)系，包括過(guò)濾、洗滌、蒸發(fā)、結(jié)晶、蒸餾、萃取、分液等基本實(shí)驗(yàn)操作及原理，并要熟悉所用到的相關(guān)儀器。 （4）對(duì)整個(gè)工藝流程能進(jìn)行評(píng)價(jià): ①體現(xiàn)綠色化學(xué)思想（使用無(wú)毒無(wú)害原料，采用原子利用率高的制備路線(xiàn)，原料的循環(huán)利用，副產(chǎn)物綜合利用，節(jié)能，等）； ②高效節(jié)能方面（原料廉價(jià)，工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品的純度高，能耗低等） （5）化學(xué)計(jì)算：純度，轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率計(jì)算，有效數(shù)字的取舍 2．解答基本步

4、驟 （1）讀題頭，得目的，劃原料，明產(chǎn)品，解決“干什么” 一般采用“首尾分析法”：通過(guò)閱讀題頭，了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問(wèn)中的提示性信息，通過(guò)對(duì)比分析工業(yè)流程示意圖中的第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品)，弄清從原料出發(fā)，要得到最終產(chǎn)品，必須除去什么元素、引進(jìn)什么元素。 （2）讀題問(wèn)，逐空填答，用語(yǔ)要規(guī)范，解決“怎么寫(xiě)” 從化學(xué)原理的角度、用化學(xué)語(yǔ)言作答；要抓住主要問(wèn)題，針對(duì)具體問(wèn)題作具體分析。具體答題要點(diǎn)如下： ①答題所問(wèn)：要看清題目要求，按要求答題。如：寫(xiě)離子方程式還是化學(xué)方程式；寫(xiě)物質(zhì)的名稱(chēng)還是化學(xué)式等；方程式中反應(yīng)物、產(chǎn)物的分子式書(shū)寫(xiě)要正確；尤其是化學(xué)

5、方程式要配平，電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式一定要書(shū)寫(xiě)正確；正確使用等號(hào)或可逆符號(hào)；沉淀、氣體、水溶液等符號(hào)要標(biāo)明。 ②準(zhǔn)確、規(guī)范：回答問(wèn)題的要準(zhǔn)確全面，注意語(yǔ)言表達(dá)的規(guī)范性。 例如評(píng)價(jià)或比較實(shí)驗(yàn)方案時(shí)要全面考慮：反應(yīng)物種類(lèi)多少、是否易得、是否對(duì)環(huán)境有污染；反應(yīng)產(chǎn)物的種類(lèi)多少，對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的分離和提純是否有影響；反應(yīng)條件是否苛刻；儀器、設(shè)備是否要求高；工藝流程、實(shí)驗(yàn)步驟的多少。 ③注意答題的完整性：要答到對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的影響這一步！如：除雜：除去……中的……(只寫(xiě)“除雜”一類(lèi)是不給分的) 3．注意歸納答題的套路 （1）增大原料浸出率(離子在溶液中的含量多少)的措施：攪拌、升高溫度、延長(zhǎng)浸出時(shí)間、增

6、大氣體的流速(濃度、壓強(qiáng))，增大氣液或固液接觸面積。 （2）加熱的目的：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向*個(gè)方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動(dòng)。 （3）溫度不高于××℃的原因：適當(dāng)加快反應(yīng)速率，但溫度過(guò)高會(huì)造成(如濃硝酸)揮發(fā)、(如H2O2、NH4HCO3)分解、(如Na2SO3)氧化或促進(jìn)(如AlCl3)水解等，影響產(chǎn)品的生成。 （4）從濾液中提取一般晶體(溶解度隨溫度升高而增大的晶體)的方法：蒸發(fā)濃縮(至有晶膜出現(xiàn))、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗)、干燥。 （5）從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法：蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾(如果溫度下降，雜質(zhì)也會(huì)

7、以晶體的形式析出來(lái))、洗滌、干燥。 （6）溶液配制、灼燒、蒸發(fā)、過(guò)濾用到的儀器。 （7）控制*反應(yīng)的pH值使*些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀：調(diào)節(jié)pH所用試劑為主要元素對(duì)應(yīng)的氧化物、碳酸鹽、堿，以避免引入新的雜質(zhì)；pH分離時(shí)的范圍確定、范圍過(guò)小的后果(導(dǎo)致*離子沉淀不完全)或過(guò)大的后果(導(dǎo)致主要離子開(kāi)始沉淀)。 （8）減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因：減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)受熱分解、揮發(fā)。 （9）檢驗(yàn)溶液中離子是否沉淀完全的方法：將溶液靜置一段時(shí)間后，向上層清液中滴入沉淀劑，若無(wú)沉淀生成，則離子沉淀完全。 （10）檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法：取

8、最后一次的洗滌液少許于試管中，向其中滴入…試劑，若……，則沉淀洗滌干凈。 （11）洗滌的目的：①除掉附著在沉淀表面的可溶性雜質(zhì)。②提高可溶性物質(zhì)的產(chǎn)率 （12）洗滌沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸餾水至液面浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)操作2～3次。 （13）冰水洗滌的目的：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子并降低被洗滌物質(zhì)的溶解度，減少其在洗滌過(guò)程中的溶解損耗。 （14）乙醇洗滌的目的：降低被洗滌物質(zhì)的溶解度，減少其在洗滌過(guò)程中的溶解損耗，得到較干燥的產(chǎn)物。 （15）蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍：抑制*離子的水解，如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時(shí)為獲得AlCl3需在HCl氣流中進(jìn)行。 （16）事先煮沸溶液的原

9、因：除去溶解在溶液中的氣體(如氧氣)防止*物質(zhì)被氧化。 工藝流程圖專(zhuān)題練習(xí) （1）BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl （2）①阻止H2與Cl2發(fā)生反應(yīng)甚至發(fā)生爆炸，或者阻止Cl2與生成的NaOH溶液反應(yīng)而是燒堿產(chǎn)品不純 2NaCl + 2H2O Cl2↑+ H2↑+ 2NaOH ②防止MgCl2水解 （3）Br2 + SO2 + 2H2O == 2Br— + 4H+ + SO42- Cl2>Br2>I2 （4）3Br2 + 3CO2—3 == 5Br— + BrO—3 + 3CO2↑ 蒸餾 ．海水是寶貴的資源寶庫(kù)，目前氯堿工業(yè)

10、、海水提鎂、海水提溴為人類(lèi)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(jù)圖回答問(wèn)題： （1）由海水曬制的粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42－等離子，為除去這些離子，所加試劑及其先后順序?yàn)?寫(xiě)化學(xué)式) ____________________________________________________。 （2）①目前較先進(jìn)的電解制堿法是離子交換膜電解法，即用陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室，其作用是_____________________________________________________________________________（寫(xiě)2條），電解飽和

11、食鹽水的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)____________________________________________。 ②制取MgCl2的過(guò)程中涉及反應(yīng)：MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O，該反應(yīng)要在HCl氣氛中進(jìn)行，原因是____________________________________________。 （3）苦鹵中通入Cl2置換出Br2，吹出后用SO2吸收，寫(xiě)出用SO2吸收發(fā)生的離子方程式：_______________ _______________________，由此判斷Cl2、Br2、SO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)_________________。 （4）也

12、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(shí)有CO2放出。該反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________________________________________；最后再用H2SO4處理得到Br2，之后加入CCl4進(jìn)行Br2的萃取，最終用_____________方法得到單質(zhì)Br2。 （1）①②③⑤ （2）Fe(OH)3 （3）Zn （4）①取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加幾滴BaCl2溶液，若出現(xiàn)渾濁，則為洗凈；反之則已洗凈。 ②Na2SO4 + CH4 == Na2S + 2

13、H2O + CO2 ③蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶，過(guò)濾 （5）65×（cV-b-d）g ．硫化鋅（ZnS）是一種重要的化工原料，難溶于水，可由煉鋅的廢渣鋅灰制取t其工藝流程如下圖所示。 （1）為提高鋅灰的浸取率，可采用的方法是____________（填序號(hào)）。 ①研磨②多次浸?、凵邷囟娶芗訅孩輸嚢? （2）步驟Ⅱ所得濾渣中的物質(zhì)是_______________（寫(xiě)化學(xué)式）。 （3）步驟Ⅲ中可得Cd單質(zhì)，為避免引入新的雜質(zhì)，試劑b應(yīng)為_(kāi)___________ 。 （4）步驟Ⅳ還可以回收Na2SO4來(lái)制取Na2S。 ①檢驗(yàn)ZnS固體是否洗滌干凈的方法是_____________

14、_________________________________________， _______________________________________________________________________。 ②Na2S可由等物質(zhì)的量的Na2S04和CH4在高溫、催化劑條件下制取?；瘜W(xué)反應(yīng)方式為： _____________________________________________________________ ③已知Na2SO4·10H2O及Na2SO4的溶解度隨溫度變化曲線(xiàn)如圖。從濾液中得到Na2SO4.10H2O的操作方法是_____________

15、_____________________ （5）若步驟Ⅱ加入的ZnCO3為b mol，步驟Ⅲ所得Cd為d mol，最后得到VL、物質(zhì)的量濃度為c mol/L的Na2SO4溶液。則理論上所用鋅灰中含有鋅元素的質(zhì)量為_(kāi)_______________________。 （1）BaCl2 BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，當(dāng)溶液中存在大量的CO2—3離子時(shí)，BaSO4(s)會(huì)部分轉(zhuǎn)化為BaCO3(s) （2）H2 2NaClO3 + 4HCl == 2ClO2 + 2NaCl + 2H2O + Cl2↑ （3）酸式滴定管 減少實(shí)驗(yàn)誤差 CV2/2V1

16、．二氧化氯（ClO2）可用于自來(lái)水消毒。以粗鹽為原料生產(chǎn)ClO2的工藝主要包括：①粗鹽精制；②電解微酸性NaCl溶液；③ClO2的制取。工藝流程如下圖： —→—→—→—→—→ （1）粗食鹽水中含有Ca2+、Mg2+、SO2—4等雜質(zhì)。除雜操作時(shí)，往粗鹽水中先加入過(guò)量的試劑*，*是(填化學(xué)式)，至沉淀不再產(chǎn)生后，再加入過(guò)量的Na2CO3和NaOH，充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)濾液中仍含有一定量的SO2—4，其原因是。（已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10；Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9） （2）上述過(guò)程中，將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成ClO2

17、。電解時(shí)生成的氣體B是；反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為。 （3）ClO2很不穩(wěn)定，需隨用隨制，產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測(cè)定所得溶液中ClO2的含量，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)： 步驟1：準(zhǔn)確量取ClO2溶液10.00 mL，稀釋成100 mL試樣。 步驟2：量取V1mL試樣加入到錐形瓶中，調(diào)節(jié)試樣的pH≤，加入足量的KI晶體，搖勻，在暗處?kù)o置30分鐘。(已知：ClO2＋I(xiàn)－＋H+—I2＋Cl－＋H2O 未配平) 步驟3：以淀粉溶液作指示劑，用c mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液V2mL。（已知：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－） ① 準(zhǔn)確量取10.00

18、mL ClO2溶液的玻璃儀器是。 ② 滴定過(guò)程中，至少須平行測(cè)定兩次的原因是。 ③ 根據(jù)上述步驟可計(jì)算出原ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度為mol·L－1（用含字母的代數(shù)式表示）。 （1）4I2+8OH— == IO—3+IO－+6I—+4H2O （2）還原IO—3（或使IO—3轉(zhuǎn)化為I—）（合理即可） NaIO3 + 2Fe +3H2O == NaI + 2Fe(OH)3↓ （3）Fe2+ 取少量試樣溶液與試管中，先加入KSCN溶液無(wú)現(xiàn)象，再加入幾滴氯水，溶液變紅 （4）①FeC2O4·2H2O FeC2O4 +2H2O↑ ②Fe2O3 ．鈉、鉀的碘化物在生產(chǎn)和科

19、學(xué)實(shí)驗(yàn)中有十分重要的應(yīng)用。工業(yè)利用碘、NaOH和鐵屑為原料可生產(chǎn)碘化鈉，其生產(chǎn)流程如圖所示： （1）NaOH溶液和碘反應(yīng)時(shí)需要嚴(yán)格控制溫度，如果溫度過(guò)低，會(huì)生成碘的低價(jià)副產(chǎn)品NaIO。若NaOH溶液和碘反應(yīng)時(shí)所得溶液中IO—3與IO－的物質(zhì)的量之比為1∶1，則該反應(yīng)的離子方程式為： （2）生產(chǎn)流程中加入過(guò)量鐵屑的目的是________________________________________________________，過(guò)濾所得固體中除剩余鐵屑外，還有紅褐色固體，則加入鐵屑時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是： _______________________________________

20、_________________________ （3）溶液2中除含有H＋外，一定含有的陽(yáng)離子是_______________；試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)該金屬陽(yáng)離子的存在：_________________________________________________________________ （4）溶液2經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化可以得到草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)，稱(chēng)取3.60 g草酸亞鐵晶體(相對(duì)分子質(zhì)量是180)用熱重法對(duì)其進(jìn)行熱分解，得到剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線(xiàn)如圖所示： ①分析圖中數(shù)據(jù)，根據(jù)信息寫(xiě)出過(guò)程I發(fā)生的化學(xué)方程式： ________________________

21、_____________________________。 300℃時(shí)剩余固體只有一種且是鐵的氧化物，試通過(guò)計(jì)算確定該氧化物的化學(xué)式：________________ （1）溫度較低　　　　　　?。?）2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ （3）K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，可消毒殺菌；還原產(chǎn)物中Fe元素為+3價(jià)，在水中形成Fe(OH)3膠體，可吸附水中懸浮物形成沉淀 （4）10mol/L （5）AC （6）KNO3；KCl （7）15 ．高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝如下：

22、—→—→反應(yīng)液II 濕產(chǎn)品K2FeO4晶體 已知：①2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O（條件：溫度較低） ②6KOH+3Cl2=5KCl+KClO3+3H2O（條件：溫度較高） ③2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O 回答下列問(wèn)題： （1）該生產(chǎn)工藝應(yīng)在（填“溫度較高”或“溫度較低”）情況下進(jìn)行； （2）寫(xiě)出工業(yè)上制取Cl2的化學(xué)方程式； （3）K2FeO4可作為新型多功能水處理劑的原因是； （4）配制KOH溶液時(shí)，是在每100 mL水中溶解61．6 g KOH固體（該溶液的密度為1．47 g/mL），它的物質(zhì)的量濃

23、度為； （5）在“反應(yīng)液I”中加KOH固體的目的是： A．與“反應(yīng)液I”中過(guò)量的Cl2繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KClO B．KOH固體溶解時(shí)會(huì)放出較多的熱量，有利于提高反應(yīng)速率 C．為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物 D．使副產(chǎn)物KClO3轉(zhuǎn)化為 KClO （6）從“反應(yīng)液II”中分離出K2FeO4后，會(huì)有副產(chǎn)品（寫(xiě)化學(xué)式）。 （7）該工藝每得到1.98 kg K2FeO4，理論上消耗Cl2的物質(zhì)的量為mol。 （1）加熱、攪拌、將礦石粉碎、適當(dāng)提高硫酸的濃度 （2）H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O Fe3+ 和Al3+ （3）H3BO3

24、+ H2O [B(OH)4]— + H+ （4）防止硼酸從溶液中析出，影響產(chǎn)量 H3BO3 MgSO4 （5）加壓升溫結(jié)晶　　　　　?。?） ．硼酸(H3BO3：相對(duì)分子質(zhì)量62)大量應(yīng)用于玻璃制造業(yè)，以硼鎂礦(2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3, Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸的工藝流程如下： —→—→—→—→—→—→—→ 已知：?。瓼e3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別為3.2、、和。 ⅱ．H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃時(shí)的溶解度依次為、、、40.2g。 (1)為了提高硼鎂礦

25、粉的浸出率，可采取的措施有(至少答兩條) (2)“浸出液”顯酸性，含H3BO3和Mg2+和SO42-，還含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等雜質(zhì)?！俺s”時(shí)向浸出液中依次加入適量H2O2和MgO, H2O2的作用是(用離子方程式表示)，MgO除去的雜質(zhì)離子是。 (3)已知H3BO3與過(guò)量的NaOH反應(yīng)生成Na[B(OH)4]，試寫(xiě)出H3BO3在溶液中的電離方程式： 。 (4)“浸取”后，采用“熱過(guò)濾”的目的是，母液中的主要溶質(zhì)有。 (5)“母液”可用于回收硫酸鎂，已知硫酸鎂的溶解度隨溫度變化的曲線(xiàn)如下圖，且溶液的沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)增大而升高。為了從“母液”中充分回收MgSO4·H2O

26、,應(yīng)采取的措施是將“母液”蒸發(fā)濃縮，____________ (6)測(cè)定所得產(chǎn)品的純度：取ag 硼酸，小心加熱使其分解脫去水分(雜質(zhì)受熱不分解)，得殘留固體bg,則產(chǎn)品的純度為。 （１）SO2 + MnO2 == MnSO4 （2）2Fe2+ + MnO2 + 4H+ == 2Fe3+ + Mn2+ + （3）≤ pH ＜8.3 （4）吸附時(shí)間、金屬離子半徑、金屬離子電荷 （5）Pb2+ 、Ca2+ （6）Mn2+ — 2e— + 2H2O = MnO2↓ + 4H+ ．研究人員研制利用低品位

27、軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收硫酸廠(chǎng)的尾氣SO2，制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如下： 軟錳礦漿→→浸出液→→→→→→濾液→ 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(guān)金屬離子的半徑、形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見(jiàn)下表，陽(yáng)離子吸附劑吸附金屬離子的效果見(jiàn)下圖 離子 離子半徑 (pm) 開(kāi)始沉淀時(shí) 的pH 完全沉淀時(shí) 的pH Fe2＋ 74 Fe3＋ 64 Al3＋ 50 Mn2＋ 80 Pb2＋ 121 Ca2＋

28、99 － － （1）浸出過(guò)程中生成Mn2+反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________， （2）Fe2＋被氧化的過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式_________________________。 （3）在氧化后的液體中加入石灰漿，用于調(diào)節(jié)pH，pH應(yīng)調(diào)節(jié)至_______________范圍。 （4）陽(yáng)離子吸附劑可用于除去雜質(zhì)金屬離子。請(qǐng)依據(jù)圖、表信息回答，決定陽(yáng)離子吸附劑吸附效果的因素有_________________________________________________________________________等（寫(xiě)二點(diǎn)）。 （5）吸附

29、步驟除去的主要離子為_(kāi)__________________________。 （6）電解MnSO4、ZnSO4和H4SO4的混合溶液可制備MnO2和Zn，寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)方程式： ______________________________________________。 （1）中 （2）攪拌、適當(dāng)加熱 （3）Mn2+ + H2O2 + 2NH3·H2O == MnO2↓+ 2NH+ 4 +2H2O （4）可行 ZnS + Cu2+ == Zn2+ + CuS K = ×1012 >> 1×105 （5）3Zn2+ + 6HCO— 3 = 2Zn

30、(OH)2·ZnCO3↓ +5CO2↑ + H2O （6）(NH4)2SO4 ．2Zn(OH)2?ZnCO3是制備活性ZnO的中間體，以鋅焙砂（主要成分為ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等離子）為原料制備2Zn(OH)2?ZnCO3的工藝流程如下： 鋅焙砂→→→→→→→→產(chǎn)品 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）當(dāng)(NH4)2SO4，NH3·H2O的混合溶液中存在c(NH4+)＝2c(SO2—4)時(shí)，溶液呈（填“酸”、“堿”或“中”）性。 （2）“浸取”時(shí)為了提高鋅的浸出率，可采取的措施是（任寫(xiě)一種）。 （3）“浸取”時(shí)加入的NH3·H2O過(guò)量，生成MnO2的離子方程式為：。 （4）適

31、量S2-能將Cu2+等離子轉(zhuǎn)化為硫化物沉淀而除去，若選擇ZnS進(jìn)行除雜，是否可行.用計(jì)算說(shuō)明原因：。[已知：Ksp(ZnS)＝1.6×10-24，Ksp(CuS)＝1.3×10-36] （5）“沉鋅”的離子方程式為。 （6）“過(guò)濾3”所得濾液可循環(huán)使用，其主要成分的化學(xué)式是。 （1）2MnO(OH) + 6HCl 2MnCl2 + Cl2↑ + 4H2O （2）反應(yīng)過(guò)程中無(wú)有害物質(zhì)生成，不造成二次污染；廢物資源化等 （3）c 避免生成Mn(OH)2 （4）+2 （5）還原劑 （6）MnO2 +H2O2 + 2H+ == Mn2+ +

32、 O2↑ + 2H2O （7）①3Hg +2MnO4- +4H2O == 3Hg2+ + 2MnO2 + 8OH— ②Mn2+作了催化劑，提高了去除率 ．將廢舊鋅錳電池處理得到含錳混合物，既能減少它對(duì)環(huán)境的污染，又能實(shí)現(xiàn)廢電池的資源化利用。 Ⅰ. 回收二氯化錳：將廢舊鋅錳電池處理，得到含錳混合物，向該混合物加入濃鹽酸并加熱。 （1）寫(xiě)出MnO（OH）與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________。 Ⅱ. 錳回收新方法：向含錳混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不斷攪拌至無(wú)氣泡為止，其主要反應(yīng)為：2MnOOH + MnO2+ 2H2C2O4+ 3H2SO4== 3MnSO4+ 4C

33、O2↑ + 6H2O （2）與使用濃鹽酸回收錳相比，新方法的優(yōu)點(diǎn)是___________________________________（答1點(diǎn)即可）。 （3）欲以MnSO4溶液為原料制備MnCO3，選用的加料方式______（填字母），原因是___________。 已知：Ksp（MnCO3）=2.3×10﹣11、Ksp[Mn（OH）2]=2.1×10﹣13 a. 將MnSO4溶液與Na2CO3溶液同時(shí)加入到反應(yīng)容器中 b. 將MnSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中 c. 將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有MnSO4溶液的反應(yīng)容器中 d. 以上三種方式都無(wú)法得到

34、MnCO3． Ⅲ. 現(xiàn)以含錳混合物為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如圖l所示： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （4）Mn*Zn1﹣*Fe2O4中鐵元素化合價(jià)為+3，則錳元素的化合價(jià)為_(kāi)__________。 （5）活性鐵粉除汞時(shí)，鐵粉的作用是_________（填“氧化劑”或“還原劑”）。 （6）酸浸時(shí)，MnO2與H2SO4、H2O2反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________。 （7）除汞是以氮?dú)鉃檩d氣吹入濾液中，帶出汞蒸氣經(jīng)KMnO4溶液進(jìn)行吸收而實(shí)現(xiàn)的。在恒溫下不同pH時(shí)，KMnO4溶液對(duì)Hg的單位時(shí)間去除率及主要產(chǎn)物如圖2所示： ①寫(xiě)出p

35、H=10時(shí)KMnO4溶液吸收汞蒸氣的離子方程式 __________________________________________________________。 ②在強(qiáng)酸性環(huán)境中汞的單位時(shí)間去除率高，其原因除氫離子濃度增大使KMnO4溶液的氧化性增強(qiáng)外，還可能是__________________。 （1）+6 （2）10H+ + 2CrO2—4 + 3SO2—3 == 2Cr3+ + 3SO2—4 + 5H2O （3）N2、CO2—3（或N2、Na2CO3） CN— + ClO— + H2O == CNCl + 2OH— （4）使兩個(gè)反應(yīng)中過(guò)量的

36、氧化劑和還原劑反應(yīng)，以及發(fā)生中和反應(yīng) （5）①2CN— + 12OH— — 10e— == 2CO2—3 + N2 + 6H2O ②Fe — 2e— == Fe2+ 12 ．工業(yè)廢水中含有流失的生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品，以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的排放量迅速增加，嚴(yán)重威脅人類(lèi)的健康和安全，工業(yè)廢水的處理比城市污水的處理更為重要。下圖是含鉻工業(yè)廢水和含氰廢水的處理流程： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)電鍍廢水中的鉻主要以CrO42—形式存在，其中Cr元素的化合價(jià)為。 (2)酸性條件下，CrO42—極易被還原劑還原為毒性較小的Cr3+

37、。圖中“反應(yīng)Ⅰ”的離子方程式為： (3)pH>10時(shí)，“反應(yīng)Ⅱ”中的NaClO可快速地將氰離子(CN—)氧化為無(wú)毒的兩種物質(zhì)，這兩種物質(zhì)是、(寫(xiě)化學(xué)式)；若，則生成劇毒的CNCl氣體(沸點(diǎn)13.1℃),寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式。 (4)經(jīng)過(guò)“反應(yīng)Ⅰ”和“反應(yīng)Ⅱ”將兩種廢水混合的目的是。 (5)含氰廢水及含鉻廢水可以通過(guò)電化學(xué)的方法進(jìn)行無(wú)害化處理。 ①可采用惰性電極對(duì)含氰廢水進(jìn)行電解，氰離子在堿性條件下被氧化為無(wú)毒的物質(zhì)，該電解工藝中，陽(yáng)極電極反應(yīng)式是。 ②電解法處理酸性含鉻廢水(若鉻元素以Cr2O72—形式存在)時(shí)，以鐵板和石墨作電極，處理過(guò)程中存在反應(yīng)Cr2O72—+6Fe2++14

38、H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為，當(dāng)有1 mol Cr2O72—被還原時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移的電子為mol。 （1）①防止Sn2+被氧化為Sn4+ ②漏斗、玻璃棒 ③Sn2+ + 2HCO— 3 = SnCO↓ + 2CO2↑ + H2O ④取最后一次洗滌液后的濾液少許于試管中，依次加入足量的稀硝酸、少量的硝酸銀溶液，觀(guān)察到無(wú)色沉淀 ⑤蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 （2）①2Fe3+ + Sn2+ == 2Fe2+ + Sn4+ ②60% ．錫及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的用途。已知：Sn的熔點(diǎn)為231 ℃；Sn2+易水解、易被氧化；SnCl4

39、極易水解、熔點(diǎn)為－33 ℃、沸點(diǎn)為114 ℃。請(qǐng)按要求回答下列相關(guān)問(wèn)題： (1)用于鍍錫工業(yè)的硫酸亞錫(SnSO4)的制備路線(xiàn)如下： ①步驟Ⅰ加入Sn粉的作用：__________________及調(diào)節(jié)溶液pH。 ②步驟Ⅱ用到的玻璃儀器有燒杯、________________________。 ③步驟Ⅲ生成SnO的離子方程式：__________________________。 ④步驟Ⅳ中檢驗(yàn)SnO是否洗滌干凈的操作是：______________________，證明已洗凈。 ⑤步驟Ⅴ操作依次為_(kāi)___________、____________、過(guò)濾、洗滌、低溫干燥。 (2)

40、*化學(xué)興趣小組對(duì)用于微電子器件生產(chǎn)的錫粉進(jìn)行了純度測(cè)定： ①取1.19 g試樣溶于稀硫酸中(雜質(zhì)不參與反應(yīng))，使Sn完全轉(zhuǎn)化為Sn2+； ②加入過(guò)量的Fe2(SO4)3； ③用0.1 000 mol/L K2Cr2O7溶液滴定(產(chǎn)物中Cr呈＋3價(jià))，消耗20.00 mL。 a．寫(xiě)出步驟②加入Fe2(SO4)3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________； b．此錫粉樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：__________________。 （1）Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2 + CO2↑ Fe2O3、MgO

41、 （2） （3）H2SO4 2CrO2—4 Cr2O2—7 + H2O ，加入硫酸，平衡向右移動(dòng) （4）蒸發(fā)濃縮，趁熱過(guò)濾 （5）14H+ + Cr2O2—7 == 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O 93.1% ．二水合重重鉻酸鈉（Na2Cr2O7.2H2O），[已知M（Na2Cr2O7.2H2O）=298g/mol]俗稱(chēng)紅礬鈉，在工業(yè)方面有廣泛用途。我國(guó)目前主要是以鉻鐵礦（主要成份為2O3，還含有A1203、MgO、Si02等雜質(zhì)）為主要原料生產(chǎn)，其主要工藝流程如圖： →→→→→→ 已知信息： Ⅰ.“①”中涉及的主要

42、反應(yīng)是：4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O2=8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2 Ⅱ.部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的PH如下： 沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Mg(OH)2 Cr(OH)3 完全沉淀時(shí)溶液PH （1）雜質(zhì)A12O3、SiO2與純堿反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄喳}，寫(xiě)出A12O3純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為： _____________________________________________________，濾渣1的主要成分為_(kāi)_________________。 （2）“③”中通過(guò)調(diào)節(jié)PH除去雜質(zhì)，調(diào)節(jié)PH至______

43、_____。 （3）“⑤”中向?yàn)V液中加入物質(zhì)A，得到Na2Cr2O3和Na2SO4的混合溶液，物質(zhì)A為_(kāi)_________，簡(jiǎn)述原因：_______________________________________________________________________________________________。（用離子方程式及文字加以說(shuō)明） （4）如圖是Na2Cr2O3.2H2O和Na2SO4的溶解度曲線(xiàn)。提純的實(shí)驗(yàn)操作：將Na2Cr2O3和Na2SO4的混合溶液____________________，得到Na2SO4固體和較純凈的Na2Cr2O3溶液。 （5）實(shí)驗(yàn)室測(cè)定

44、所得產(chǎn)品中紅礬鈉的純度，稱(chēng)取產(chǎn)品，配成250mol溶液，取出于錐形瓶中，加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化鉀，放于暗處5min，寫(xiě)出離子方程式：__________________________________________________。然后加水100mL，加入3mL淀粉指示劑，用2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定I2+2S2O32- ==2I-+S4O62-若達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液60mL，所得產(chǎn)品的純度是_________（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位）。 （1）2MnO2 + 4KOH + O2 2K2MnO2 + 2H2O （2）加快反應(yīng)速率，提

45、高轉(zhuǎn)化率 （3）①KHCO3 ②H2 MnO2—4 — e— = MnO—4 ③ （4）最后一滴加入后溶液變成淺紫紅色，且半分鐘不變色 2:5 ．高錳酸鉀（KMnO4）是一種常用氧化劑，主要用于化工、防腐及制藥工業(yè)等。以軟錳礦（主要成為MnO2）為原料生產(chǎn)高錳酸鉀的工藝路線(xiàn)如下： 回答下列問(wèn)題： （1）“平爐”中發(fā)生的化學(xué)方程式為。 （2）“平爐”中需要加壓，其目的是。 （3）將K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4的生產(chǎn)有兩種工藝。 ①“CO2歧化法”是傳統(tǒng)工藝，即在K2MnO4溶液中通入CO2氣體，使體系呈中性或弱堿性，K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng)，反應(yīng)中生成

46、KMnO4，MnO2和（寫(xiě)化學(xué)式）。 ②“電解法”為現(xiàn)代工藝，即電解K2MnO4水溶液，電解槽中陰極逸出的氣體是，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為。 ③CO2的等電子體COS，分子 COS電子式為_(kāi)______________。 （4）高錳酸鉀純度的測(cè)定：稱(chēng)取1.0800 g樣品，溶解后定容于100 mL容量瓶中，搖勻。取濃度為0.2000 mol·L?1的H2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4溶液滴定，滴定終點(diǎn)現(xiàn)象 ，該反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______________。 （1）Ag+ + e— = Ag 2NO + O2 = 2NO2

47、 （2）Al(OH)3和CuO Al(OH)3 + OH— == AlO2— + 2H2O （3）4 2 4O2 （4）50 25 （5）蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶 ．銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下： （注：Al(OH)3和Cu(OH)2開(kāi)始分解的溫度分別為450℃和80℃） （1）電解精煉銀時(shí)，陰極反應(yīng)式為；濾渣A與稀HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學(xué)方程式為。 （2）固體混合物B的組成為；在生成固體B的過(guò)程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過(guò)量，則因過(guò)量引起的反應(yīng)的離子方程式為。 （3）完成煅燒過(guò)程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：CuO+Al2O3CuAlO2+↑。 （4）若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%，理論上廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為molCuAlO2，至少需要1.0mol·L－1的Al2(SO4)3溶液L。 （5）CuSO4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是、過(guò)濾、洗滌和干燥。 參考答案 . z.