1、1大题精做六 以适应操作为载体的工艺流程1.（2018 江苏卷）以高硫铝土矿（主要成分为 Al2O3、Fe 2O3、SiO 2，少量 FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得 Fe3O4的部分工艺流程如下：（1）焙烧过程均会产生 SO2，用 NaOH 溶液吸收过量 SO2的离子方程式为_。（2）添加 1%CaO 和不添加 CaO 的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600硫去除率=（1焙 烧 后 矿 粉 中 硫 元 素 总 质 量焙 烧 前 矿 粉 中 硫 元 素 总 质 量）100%不添加 CaO 的矿粉在低于 500焙烧时，去除的硫元素
2、主要来源于_。700焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低，其主要原因是_。（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量 CO2，铝元素存在的形式由_（填化学式）转化为_（填化学式） 。（4） “过滤”得到的滤渣中含大量的 Fe2O3。Fe 2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2，理论上完全反应消耗的 n(FeS2) n(Fe2O3)=_。【解析】根据流程，矿粉焙烧时 FeS2与 O2反应生成 Fe2O3和 SO2，在空气中 CaO 可将 SO2转化为CaSO4；“碱浸”时 Al2O3、SiO 2转化为溶于水的 NaAlO2、Na 2Si
3、O3；Fe 2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2，（1）过量 SO2与 NaOH 反应生成 NaHSO3和 H2O，反应的化学方程式为 SO2+NaOH=NaHSO3，离子方程式为SO2+OH=HSO 。 （2）根据题给已知，多数金属硫酸盐的分解温度高于 600，不添加 CaO 的矿粉低于3500焙烧时，去除的硫元素主要来源于 FeS2。添加 CaO，CaO 起固硫作用，添加 CaO 发生的反应为2CaO+2SO2+O2=2CaSO4，根据硫去除率的含义，700焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低的原因是：硫元素转化为 CaS
4、O4留在矿粉中。 （3） “碱浸”时 Al2O3、SiO 2转化为溶于水的2NaAlO2、Na 2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量 CO2，CO 2与 NaAlO2反应生成 NaHCO3和 Al(OH)3，反应的离子方程式为 CO2+AlO +2H2O=Al(OH)3+HCO ，即 Al 元素存在的形式由 NaAlO2转化为 Al(OH)3。 （4）Fe 2O32 3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2，反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O3 11Fe3O4+2SO2，理论上完全反应消耗的 n(FeS2) n(Fe2O3)=116。= = = = =焙 烧
5、【答案】 （1）SO 2+OH=HSO3（2）FeS 2硫元素转化为 CaSO4而留在矿粉中（3）NaAlO 2、Al(OH) 3（4）1161.(2018 山东招远一中月考）PdCl 2广泛用作催化剂和一些物质的检测试剂。由 Pd(NH3)2Cl2制备 PdCl2工艺流程如图所示。（1）肼(N 2H4)可以被看作二元弱碱，结合质子生成 N2H5+或 N2H62+。肼与少量稀硫酸混合后，得到产物的化学式为_。（2）对工艺流程图中的滤液处理办法最好的是：_a返到提钯废液中，循环使用 b转化为无毒物质后排放 c深埋于地下（3）王水溶钯时，Pd 被氧化为 H2PdCl4。同时得到唯一还原产物亚硝酰氯
6、（NOCl） 。反应消耗的 HCl 与HNO3的物质的量之比为_。（4）赶硝，是将残余的 NO 浓度降低到不大于 0.04%。实验数据记录如下：3处理 1 吨 Pd，需要用到 HCl 和 MxOy的总体积至少为_m 3（合理选择表格里相关数据计算） 。（5）煅烧过程发生分解反应，化学方程式为：_。（6）浸有磷钼酸铵溶液的氯化钯试纸遇微量 CO 立即变成蓝色。原理较为复杂，第一步是 CO 还原 PdCl23得到 Pd 单质，同时有常见的氧化物生成。写出反应原理中第一步的化学方程式：_【解析】 （1）硫酸少量，只能生成 N2H5+，化学方程式为 2N2H4+H2SO4=(N2H5)2SO4，故答案
7、为：(N 2H5)2SO4。 （2）对于工业流程中产生的废液应该循环使用，提高原料利用率，故 a 正确，故答案为：a。 （3）王水与 Pd 反应，氧化产物为 H2PdCl4，还原产物为 NOCl，化学方程式为 5HCl+ HNO3+Pd=H2PdCl4+NOCl+2H2O，根据反应方程式可知反应消耗的 HCl 与 HNO3的物质的量之比为 51，故答案为：51。 （4）从实验结果可知，加入 HCl 的同时加入 MxOy，可大大降低生成的 PdCl2中的 NO3-的含量，且 MxOy用量越多，NO 3-的含量越少，MxOy用量相同时，HCl 的用量越大，PdCl 2中的 NO3-的含量越低。当每
8、 10gPd 的 HCl 的用量为 10mL，M xOy用量为 15mL 时，NO 3-的含量可降低至 0.03，达到处理标准，当处理量为 1 吨 Pd 时，需要用到 HCl 和 MxOy的总体积至少为 1106g/(10g/10mL+15 mL)= 2.5106cm3=2.5m3，故答案为：2.5。 （5）在煅烧过程，会生成氯化氢气体和 PdCl2，反应的化学方程式为 H2PdCl4 PdCl2+2HCl，故答案为：H 2PdCl4 = = = = =煅 烧 PdCl2+2HCl。 （6）结合题干信息可推知常见氧化物为 CO2，根据元素守恒可知，H 2O 参与反= = = = =煅 烧 应，
9、提供氧原子，反应的化学方程式为 H2O+CO+PdCl2=Pd+CO2+2HCl。故答案为：H2O+CO+PdCl2=Pd+CO2+2HCl。【答案】 （1）(N 2H5)2SO4（2）a （3）51 （4）2.5 （5）H 2PdCl4 PdCl2+2HCl = = = = =煅 烧 （6）H 2O+CO+PdCl2=Pd+CO2+2HCl 2.（2018 江西吉安理综）利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中 Cr（）的处理工艺流程如下：其中硫酸浸取液中的金属离子主要是 Cr3+，其次是 Fe3+、Al 3+、Ca 2+和 Mg2+。(1)实验
10、室用 18.4molL-1的浓硫酸配制 240mL 4.8molL-1的硫酸，需量取浓硫酸_mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需_。4(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_。 （答出两点）(3)H2O2的作用是将滤液中的 Cr3+转化为 Cr2O ，写出此反应的离子方程式 _。27(4)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 如下：阳离子 Fe3+ Mg2+ Al3+ Cr3+开始沉淀时的 ph 2.7 沉淀完全时的 ph 3.7 11.1 5.4（ 8 溶解） 9（9 溶解）加入 NaOH 溶液使溶液呈碱性，Cr 2O 转化为 CrO 。滤液中阳离子主要有_
11、；但溶液的 pH 不能27 24超过 8，其理由是_。(5)钠离子交换树脂的反应原理为 Mn+nNaRMR n+nNa+，利用钠离子交换树脂除去滤液中的金属阳离子是_。(6)写出上述流程中用 SO2进行还原时发生反应的化学方程式：_。【解析】 （1）设需要浓硫酸的体积为 VmL，则 18.4molL1 VmL=250mL4.8molL1 ，解得 V=65.2；配制一定物质的量浓度的溶液需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管，所以还需要 250mL 容量瓶、胶头滴管；（2）为了提高浸取率，可以升高温度（加热） 、搅拌等；（3）H 2O2具有强氧化性，能将Cr3 氧化为 Cr2O ，H 2
12、O2中 O 元素化合价降低为-2 价，Cr 元素化合价升高为+6 价，根据氧化还原反应中化27合价升降守恒以及电荷、原子守恒可写出其离子方程式为：2Cr 3+3H2O2+H2O=Cr2O +8H+；（4）硫酸浸取液27中的金属离子主要是 Cr3 ，其次是 Fe3 、Al 3 、Ca 2 、Mg 2 ，加入双氧水氧化 Cr3 为 Cr2O ，加入 NaOH 溶27液调节溶液 pH，使溶液呈碱性，Cr 2O 转化为 CrO ；溶液 pH=8，Fe 3 、Al 3 沉淀完全，滤液 II 中阳离子主27 4要是 Na 、Ca 2+和 Mg2 ；pH8 时，氢氧化铝会溶解于强碱溶液中，影响铬离子的回收利
13、用；（5）滤液 II中阳离子主要是 Na 、Ca 2 和 Mg2 ，故钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子；（6）二氧化硫具有还原性，被 Na2CrO4氧化为 SO ，Na 2CrO4被还原为 CrOH(H2O)5SO4，根据原子守恒以及得失电子守恒写出反应24的方程式为：3SO 2+2Na2CrO4+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4+Na 2SO4+2NaOH。【答案】 （1）65.2 250 mL 容量瓶、胶头滴管（2）升高温度（加热） 、搅拌（3）2Cr 3+3H2O2+H2O=Cr2O +8H+27（4）Na +、Ca 2+、Mg 2+pH 超过 8 会使部分 Al(OH)
14、3溶解生成 AlO ，最终影响 Cr（）回收与再利用2（5）Ca 2+、Mg 2+（6）3SO 2+2Na2CrO4+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4+Na 2SO4+2NaOH 3.（2018 四川诊断）氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：5已知：菱锰矿的主要成分是 MnCO3，还含少量 Fe、Al、Ca、Mg 等元素。相关金属离子c 0(Mn+)=0.1mol/L形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：常温下，CaF 2、MgF 2的溶度积分别为 1.461010 、7.4210 11 。回答下列问题：（1） “焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_。分析下列图 1，氯化铵
15、焙烧菱锰矿的最佳条件是：焙烧温度为 500。分析选择反应温度为 500的原因_。（2）浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入 MnO2将 Fe2+氧化为 Fe3+，反应的离子方程式为_；再调节溶液的 pH 将 Al3+、Fe 3+变为沉淀除去，溶液 pH 的范围为_；然后加入 NH4F 将Ca2+、Mg 2+变为 CaF2、MgF 2沉淀除去，两种沉淀共存时溶液中 =_。c(Ca2+)c(Mg2+)（3）碳化结晶时，反应的离子方程式为_。（4）MnCO 3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图所示，300770范围内，发生反应的化学方程式为_。【解析】 （1）焙烧
16、过程中发生的主要反应的化学方程式为：6MnCO32NH 4Cl MnCl22NH 3CO 2H 2O；温度过低，反应速率慢、浸出率低；随着温度的升= = = = 高，锰浸出率逐渐升高，但在 500以后，锰浸出率增加缓慢，并且在 500时，锰浸出率已经达到 95%以上，温度过高，浸出率变化不大，成本增加，故焙烧温度取 500即可；（2）净化除杂中加入 MnO2将 Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：MnO 22Fe 2 4H =Mn2 2Fe 3 2H 2O；由表可知，Fe 3+、Al 3+完全沉淀的 pH分别为 2.8 和 5.2，Mn 2+开始沉淀 pH 为 8.8，故若要将 Al3
17、+、Fe 3+变为沉淀除去，但 Mn2+不能沉淀，故需条件pH 的范围为 5.2pH11 吋，Zn(OH) 2能溶于 NaOH 溶液生成 ZnO 。室温下，几种离子生成氢氧化物沉淀的 pH2如下表所小(开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 0.01molL1 计算)：上表中 Fe3+沉淀完全的 pH 为_。由过滤粗铜的滤液制备 ZnO 的实验步骤依次为(可选用的试剂：30%H 2O2、稀硝酸、1.0molL 1 NaOH 溶液)：a._；b. _；c.过滤；d. _；e.过滤、洗涤、干燥；f.900煅烧。【解析】(1)加快铜帽溶解可以将铜粉碎，也可以增大硫酸的浓度，适当加热，以加快化学反应速率；
18、铜帽溶解时通入空气是让铜与氧气、稀硫酸反应生成硫酸铜，方程式为：2Cu+O 2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O；故答案为：将铜帽粉碎或搅拌，适当加热，适当增大硫酸的浓度等均可；2Cu+O 2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O；(2)Cu 2+和Zn2+在溶液中易发生水解，故需将溶液的 PH 值调小；故答案为：小；(3)电解精炼粗铜时，阴极得到纯铜，即阴极得电子，电极方程式为：Cu 2+2e=Cu；甲醇燃料电池中燃料甲醇作负极，失去电子，在碱性电解质溶液中的电极反应方程式：CH 3OH-6e-+8OH-=CO +6H2O；故答案为： Cu2+2e=Cu；CH 3OH-236e+8OH=
19、CO +6H2O；(4) 溶液中 c(Fe3+)=0.01mol/L，pH=2 时铁离子开始沉淀，即 c(OH)23=11012mol/L，所以 Ksp=c(Fe3+)c3(OH)=11038。当 c(Fe3+)=1105mol/L 时，铁离子沉淀完全，代入上述公式可以求得此时溶液中 c(OH)=11011mol/L，即 pH 为 3 时，Fe 3+完全沉淀；故答案为：3；由过滤粗铜的滤液制备 ZnO 的实验步骤依次为：a.加足量 30%H2O2溶液充分应，将亚铁离子充分氧化；b.滴加1.0molL-1Na0H 溶液，调节溶液 pH 约为 7(或 5.2 pH 7.2)，将溶液中的铁离子和铝离
20、子完全转化为 氢氧化物沉淀，且保证锌离子不沉淀；c.过滤，除去铁和铝的氢氧化物沉淀；d.向滤液中加 1.0molL1NaOH溶液，调节溶液 pH 约为 10(或 8.2 pH 11)，使锌离子完全沉淀为氢氧化锌；e.过滤、洗涤、干燥； f.900煅烧。故答案为：a.加足量 30%H2O2溶液充分应，b.滴加 1.0molL1Na0H 溶液，调节溶液 pH 约为7(或 5.2 pH 7.2)，d.向滤液中加 1.0molL1NaOH 溶液，调节溶液 pH 约为 10(或 8.2 pH 11)。 【答案】 （1）将铜帽粉碎或搅拌，适当加热，适当增大硫酸的浓度等均可； 2Cu+O 2+2H2SO4=
21、2CuSO4+2H2O （2）小（3）Cu 2+2e=Cu CH3OH-6e+8OH=CO32-+6H2O （4）3 加足量 30%H2O2溶液充分应滴加 1.0molL1Na0H 溶液，调节溶液 pH 约为 7(或5.2 pH 7.2) 向滤液中加 1.0molL1NaOH 溶液，调节溶液 pH 约为 10(或 8.2 pH 11) 5.（2018 湖北联考理综）利用银镜反应给玻璃镀上一层银是化学镀的一种，某化学兴趣小组设计的给8ABS 工程塑料零件先化学镀，后电镀的工艺流程如下，回答下列问题：（1）塑料零件不能直接进行电镀的原因是_，Na 2CO3溶液可用于除去塑料零件表面的油污，理由是_
22、(用离子方程式表示)。（2）粗化是利用粗化液与塑料表面的高分子化合物反应，使塑料表面粗糙不平；粗化液的主要成分CrO3(铬酐)，由重铬酸钠与浓硫酸加热熔融反应、再分离除去硫酸氢钠制得，写出该反应的化学方程式_。（3）经粗化的塑料表面浸渍过敏化剂氯化亚锡溶液，表面吸附一层易于氧化的 Sn2+离子。用氯化亚锡晶体(SnCl 22H2O)配制氯化亚锡溶液时，还需要的试剂有_。（4）活化是将经过敏化处理的塑料与硝酸银溶液反应，在塑料表面吸附一层具有催化活性的金属微粒，写出生成有催化活性的金属微粒的离子方程式_。（5）将经活化处理的塑料置于含有 Cu(OH)2、HCHO、NaOH 的化学镀铜液中一段时间
23、，可以在塑料表面镀上一层厚度为 0.050.2m 的金属导电薄层，同时生成 HCOONa 和 H2，若两种还原产物的物质的量相等，写出该反应的化学方程式_。（6）塑料经化学镀的镀层厚度不能满足产品的防腐、耐磨等方面的要求，必须采用电镀镀到所需的厚度，电镀时，有金属导电薄层的塑料作电镀池的_极，维持电流强度为 1.5A，电镀 5 分钟，理论上塑料表面析出铜_g。(已知 F=96500Cmol1 )【解析】(1)塑料属于高分子化合物，分子中原子的价电子都形成了共价键，没有自由移动的电荷，所以塑料不导电，不能直接作电极。Na 2CO3属于强碱弱酸盐，在水溶液中能发生水解反应，使溶液显碱性而能除去油污
24、，其离子方程式为 CO +H2O HCO +OH。(2)由题意知，重铬酸钠与浓硫酸熔融下反应生成 CrO3和23 3硫酸氢钠，其反应的化学方程式为：Na 2Cr2O7+2H2SO4(浓) 2CrO3+2NaHSO4+H2O。(3)因 Sn2+易于氧= = = = 化，表现较强的还原性，可类比 Fe2+被氧化为 Fe3+时用 Fe 还原。因此，防止 Sn2+被氧化可加入单质锡；类比Fe2+的水解反应使溶液显酸性，可推测 SnCl2溶液也能水解使溶液显酸性，可加盐酸抑制其水解。所以用氯化亚锡晶体配制氯化亚锡溶液时还需要的试剂有盐酸和锡。(4)由流程图和题干信息可知，经敏化处理的塑料表面含有 SnC
25、l2溶液，Sn 2+易于氧化，表现较强的还原性，能将硝酸银中 Ag+还原为具有催化活性的银单质，其离子方程式为 2Ag+Sn2+=2Ag+Sn 4+。(5)由题意可知， “将经活化处理的塑料置于含有 Cu(OH)2、HCHO、NaOH 的化学镀铜” ，所以反应生成单质铜，铜元素化合价由 Cu(OH)2中的+2 价变化到 Cu 的 0 价，发生还原反应，Cu 是还原产物，氢元素由 HCHO 中+1 价变化到 H2中的 0 价，发生还原反应，H 2是还原产物，则由题意知 Cu 和 H2的化学计量数之比为 11，碳元素由 HCHO 中 0 价变化到 HCOONa 中的+2 价，失去电子，9根据电子得
26、失守恒和元素守恒配平方程式，该反应的化学方程式为 Cu(OH)2+2HCHO+2NaOH Cu+2HCOONa+H2+ 催 化 剂 2H2O。(6)因为化学镀的镀层厚度不合要求，必须用电镀增加金属厚度，即将电镀液中金属离子还原成金属单质从而在塑料上析出，所以有金属导电薄层的塑料作电镀池的阴极。阴极反应式为：Cu 2+2e=Cu，5min 内电路通过的电子物质的量= =0.0047mol，理论上塑料表面析出铜的质量1.5A5min60s/min96500c/mol= 0.0047mol65g/mol=120.15g。【答案】 （1）塑料零件不导电，不能直接作电极 CO +H2O HCO +OH23 3（2）2H 2SO4+Na2Cr2O7 2CrO3+2NaHSO4+ H2O = = = = （3）盐酸、锡（4）Sn 2+2Ag+=Sn4+2Ag （5）Cu(OH) 2+2HCHO+2NaOH Cu+2HCOONa+H2+ 2H 2O 催 化 剂 （6）阴 0.15g
