1、- 1 -易错点 09 化工流程模拟题训练1某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体FeSO 47H2O和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：回答下列问题：(1)写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式_。(2)用滤渣 F 通过两种途径制取胆矾，与途径相比，途径明显具有的两个优点是_ ，_。(3)进行途径时，该小组用如图所示装置及试剂，将制得的 CO2气体通入滤液 A 中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是_(用离子方程式表示)；为了避免沉淀 D 减少，应该在装置和装置之间增加一个盛有_的洗气瓶。(4)通过途径制取胆矾，必须进行的实验操作
2、步骤：加硫酸、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、过滤、自然干燥。其中“加热通氧气”所起的作用为_(用离子方程式表示)。(5)白磷有剧毒，不慎沾到皮肤上，可取少量胆矾配制成 CuSO4溶液冲洗解毒。白磷可与热的CuSO4溶液反应生成 Cu3P(Cu 为1 价)，与冷 CuSO4溶液则析出 Cu，反应方程式分别(均未配平)为：P 4CuSO 4H 2O Cu3PH 3PO4H 2SO4P 4CuSO 4H 2OCuH 3PO4H 2SO4若上述两反应中被氧化的 P4的物质的量相等，则消耗的 CuSO4的物质的量之比为_。- 2 -【答案】2Al2OH 2H 2O=2AlO2-3H 2产生等量胆矾途径
3、消耗硫酸少途径不会产生污染大气的气体 Al(OH)33H =Al3 3H 2O 饱和 NaHCO3溶液蒸发浓缩2CuO 24H =2Cu2 2H 2O112硫酸镍晶体（NiSO 47H2O）可用于电镀工业，可用含镍废催化剂为原料来制备。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有 Ni，还含有 Al、Fe 的单质及其他不溶杂质（不溶于酸碱） 。某小组通过查阅资料，设计了如下图所示的制备流程：已知： KspFe(OH)3=4.010-38 ，KspNi(OH) 2=1.210-15（1） “碱浸”过程中发生反应的离子方程式是_。（2）操作 a 所用到的玻璃仪器有烧杯、_、_；操作 c 的名称为_、_、过滤
4、、洗涤。（3）固体是_；加 H2O2的目的是（用离子方程式表示）_。（4）调 pH 为 2-3 时所加的酸是_。（5）操作 b 为调节溶液的 pH，若经过操作 b 后溶液中 c（Ni 2 ）=2molL -1，当铁离子恰好完全沉淀溶液中 c（Fe 3 ）=1.010 -5molL-1时，溶液中是否有 Ni(OH)2沉淀生成？- 3 -_（填“是”或“否” ） 。（6）NiSO 47H2O 可用于制备镍氢电池（NiMH） ，镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型NiMH 中的 M 表示储氢金属或合金该电池在放电过程中总反应的化学方程式是 NiOOH+MH=Ni(OH)2+M，则 Ni
5、MH 电池充电过程中，阳极的电极反应式为_。【答案】 2Al+2OH-+2H2O2AlO 2-+3H2 漏斗 玻璃棒 蒸发浓缩 冷却结晶 不溶杂质 2Fe 2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 硫酸（H 2SO4） 否 Ni(OH) 2 + OH- - e- = NiOOH + H2O3硅是带来人类文明的重要元素之一，在传统材料发展到信息材料的过程中创造了一个又一个奇迹。(1)新型陶瓷 Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法，在H2的作用下，使 SiCl4与 N2反应生成 Si3N4沉积在石墨表面，该反应的化学方程式为_。(2)一种用工业硅(含少量铁、铜的单
6、质及化合物)和氮气(含少量氧气)合成氮化硅的工艺主要流程如下：- 4 -已知硅的熔点是 1 420 ，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。N 2净化时，铜屑的作用是：_；硅胶的作用是_。在氮化炉中反应为 3Si(s)2N 2(g)=Si3N4(s) H727.5 kJ/mol，开始时须严格控制氮气的流速以控制温度的原因是_。X 可能是_(选填“盐酸” 、 “硝酸” 、 “硫酸”或“氢氟酸”)。(3)工业上可以通过如下图所示的流程制取纯硅：整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl 3遇水剧烈反应，该反应的化学方程式为_。假设每一轮次制备 1 mol 纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应中
7、HCl 的利用率为90%，反应中 H2的利用率为 93.75%。则在第二轮次的生产中，补充投入 HCl 和 H2的物质的量之比是_。【答案】3SiCl 42N 26H 2=Si3N412HCl 除去原料气中的氧气 除去水蒸气这是放热反应，防止局部过热，导致硅熔化熔合成团，阻碍与 N2的充分接触硝酸SiHCl33H 2O=H2SiO33HClH 251- 5 -4高铁酸钾(K 2FeO4）是新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：回答下列问题：(1)反应应在温度较低的情况下进行，因温度较高时 NaOH 与 Cl2反应生成 NaClO3，写出温度较高时反应的离子方程式_。(2)在溶液 I 中加入 Na
8、OH 固体的目的是_（填字母） 。A与反应液 I 中过量的 Cl2继续反应，生成更多的 NaClOBNaOH 固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率C为下一步反应提供碱性的环境D.使 NaClO3转化为 NaClO(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图 1 为不同的温度下，不- 6 -同质量浓度的 Fe(NO3)3对 K2FeO4生成率的影响；图 2 为一定温度下，Fe(NO 3)3质量浓度最佳时，NaClO 浓度对 K2FeO4的生成率的影响。工业生产中最佳温度为_，此时 Fe(NO3)3与 NaClO 两种溶液的最佳质量浓度之比为_。(4)反应中的离子反应方
9、程式为_；溶液中加入饱和 KOH 得到湿产品的原因是_。(5)高铁酸钾作为水处理剂是能与水反应其离子反应是：4FeO 42-+l0H2O=4Fe(OH)3（胶体）十3O2+8OH -。则其作为水处理剂的原理是：_；_。【答案】 6OH-+3Cl2=ClO3- +5C1-+3H2O A、C 26 6:5（或 l.2:1） 2Fe3+3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠要小 高铁酸钾中的铁为+6 价具有强氧化性能杀菌消毒 水解产生氢氧化铁胶体具有吸附作用而净水- 7 -5铁黄是一种重要的颜料，化学式为 Fe2O3xH2O，广泛用于涂料、橡胶、塑料、
10、文教用品等工业。实验室模拟工业利用硫酸渣（含 Fe2O3及少量的 CaO、MgO 等）和黄铁矿粉（主要成分为 FeS2）制备铁黄的流程如图：（1）操作与操作中都用到玻璃棒，玻璃棒在两种操作中的作用分别是_、_。（2）试剂 a 最好选用_（供选择使用的有：铝粉、空气、浓 HNO3） ；其作用是_。（3）上述步骤中需用到氨气下列装置可用于实验室制氨气的是_（填序号） 。（4）检验溶液 Z 中含有 NH4+的方法是_。（5）查阅资料知，在不同温度下 Fe2O3被 CO 还原，产物可能为 Fe3O4、FeO 或 Fe，固体质量与反应温度的关系如下图所示。根据图像推断 650时 Fe2O3还原产物的化学
11、式为_，并设计一个简单的实验，证明该还原产物的成分（简述实验操作、现象和结论）_。仪器自选。可供选择的试剂：稀H2SO4、稀盐酸、H 2O2溶液、NaOH 溶液、KSCN 溶液。- 8 -【答案】 搅拌加速溶解（或搅拌加速反应） 引流 空气 作氧化剂，将 Fe2+氧化为 Fe3+ bd 取少量溶液 Z 置于试管中，滴加过量浓 NaOH 溶液并微热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝色，证明含有 NH4+ FeO 取少量还原产物置于试管中，加入过量稀硫酸（或稀盐酸） ，固体完全溶解且无气泡产生；再向其中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色；最后滴加 H2O2溶液，溶液变红色，证明还原产物为 F
12、eO6连二亚硫酸钠（ ）俗称保险粉，是一种强还原剂，工业上可通过吸收大气污染物（含有 、NO 等）制取，同时还可得到 产品，工艺流程图如下（Ce 为铈元素）：- 9 -请回答下列问题：（1）装置中可生成 。常温下 溶液呈酸性的原因是_。（2）装置中酸性条件下，NO 被 氧化为 时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为_。（3）装置中阴极上的电极反应式为_。若装置中 的浓度为 11.5g，要使 1 该溶液中的 完全转化为 ,至少向装置中通入标准状况下的_L。（4） 在空气中容易被氧化，其反应方程式可能为： ; 。请设计实验证明氧化时一定有反应发生_。（5） 一空气质子交换膜燃料电池原理示意图如下：
13、质子的流动方向为_（“从 A 到 B”或“从 B 到 A”） ，负极的电极反应式为_。【答案】 HSO3-在溶液中存在电离平衡和水解平衡：HSO 3- SO32-+H+，HSO 3-+H2O H2SO3+OH-，由于 HSO3-的电离程度大于水解程度，故溶液中的 c（H +）c（OH -） ，溶液呈酸性 1:3 2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O 2.8 取少量固体溶于水中，加入 BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则证明是（或取少量固体溶于水中，若闻到刺激性气味，则证明是） 从 A 到 B SO2-2e- +2H2O=SO42-+4H+- 10 -7盐酸法是在一定温度下盐酸与铝
14、土矿、高岭土或粉煤灰等固体中的活性 Al2O3发生反应制备 Al2O3的工艺。氯化铝溶液可通过蒸发结晶生成结晶氯化铝，进而焙烧得到氧化铝；也可利用氯化铝在酸溶液中的溶解度随着盐酸浓度的升高而急剧降低的特点，生成氯化铝晶体，从而焙烧得到氧化铝。图 1 是我国某公司研发的具有自主知识产权的“一步酸溶法”工艺流程。- 11 -回答下列问题:(1)“氯化铝在酸溶液中的溶解度随着盐酸浓度的升高而急剧降低”的原因是_(结合必要的化学方程式说明)。(2)精制液蒸发结晶后分离出纯净结晶氯化铝的操作名称是_,用_洗涤。(3)写出结晶氯化铝(AlCl 36H2O)焙烧的化学方程式:_。(4)工业上冶炼金属铝的方法
15、是电解熔融的_(填化学式)，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(5)铝粉在 1000时可与 N2反应制备 AlN。在铝粉中添加少量 NH4Cl 固体并充分混合，有利于 AlN 的制备,其主要原因是_。【答案】 AlCl3溶液中存在水解平衡 AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl，及结晶溶解平衡AlCl3(s) Al3+(aq)+3Cl-(aq)，盐酸浓度越大，两平衡都向左移动，AlCl 3溶解度越小 过滤 浓盐酸 2(AlCl36H2O) Al2O3+6HCl+9H2O Al2O3 石墨电极被阳极上产生的 O2氧化 NH 4Cl 分解产生的 HCl 能够破坏 Al 表面的 Al2
16、O3薄膜- 12 -8某工业废液主要成分为 SiO2、FeO、Fe 2O3、Al 2O3 等，为综合利用，对其进行如下处理，制备 Al2O3及(NH 4)2Fe(SO4)26H2O。相关数据如下：Kb(NH3H2O) 1.810-5 溶解度/g 10 30 50KspA1(OH)3 1.310-33 (NH4)2SO4 73.0 78.0 84.5KspFe(OH)2 8.010-16 FeSO47H2O 40.0 60.0 KspFe(OH)3 4.010-38 |(NH4)2Fe(SO4)26H2O 18.1 24.5 31.3（1）酸浸过程中产生的滤渣的主要成分是_。（2）滤液中加入铁粉
17、的作用是_。（3）已知加入氨水前，溶液中 H+、Fe 2+、Al 3+的浓度分别为 0.02 mol/L、0.16mol/L、0.04mol/L，加人氨水后，溶液的体积刚好增加 1 倍。为防止 Fe2+ 产生沉淀，则溶液中的 pH 不能超过_，此时溶液中 n(NH3H2O)：n(NH 4+)_；若调节溶液 pH 为 5，则溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小排列的- 13 -顺序是_。（4）由滤液制备(NH 4)2Fe(SO4)26H2O 晶体时，为防止有(NH 4)2SO4或 FeSO4晶体析出，须先向滤液中加人适量的_，再蒸发浓缩、_、过滤、_、干燥。【答案】 SiO 2 将溶液中的 Fe
18、3+还原成 Fe2+，使调节 pH 时只沉淀 Al3+ 7 1180 c(SO )c(Fe 2+)c(NH )c(H +)c(Al 3+)c(OH ) (NH4)2SO4 冷却结晶 洗涤9高锰酸钾可用于生活消毒，是中学化学常见的氧化剂。工业上，用软锰矿制高锰酸钾的流程如下：请回答下列问题：（1）MnO 2和 KOH 在熔融前粉碎的目的是_。- 14 -（2）写出二氧化锰和氢氧化钾熔融物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式_。（3）通入 CO2后，生成的 KMnO4与 MnO2的物质的量之比为_。（4）上述流程中可以循环使用的物质有_、_(填化学式)。（5）已知：常温下，K spMn(OH)2
19、=2.410-13工业上，调节 pH 可以沉淀废水中 Mn2+,当pH=10 时,溶液中 c(Mn2+)=_mol/L。（6）操作的名称是_，操作根据下表 KMnO4和 K2CO3两物质在溶解性上的差异，采用_、_(填操作步骤)得到 KMnO4粗晶体。10 20 30 40 60K2CO3 109.0 111.0 114.0 117.0 126.0KMnO4 4.3 6.3 9.0 12.6 22.1【答案】 增大反应物与空气的接触面积，加快反应速率 2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O 21 KOH MnO 2 2.410-5 过滤 蒸发浓缩 趁热过滤- 15 -K2CO3混
20、合溶液；由图可知 KMnO4、K 2CO3的溶解度随温度变化差异较大，KMnO 4的溶解度随温度降低减小较明显，故可以采用蒸发浓缩、趁热过滤的方式得到 KMnO4粗晶体。故答案为：过滤；蒸发浓缩；趁热过滤。10硫代硫酸钠（Na 2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得，反应原理为:Na 2CO3+SO2=Na2SO3+CO2Na 2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S2H 2S+SO2=3S+2H 2ONa 2SO3+ S Na2S2O3，常温下溶液中析出晶体为 Na2S2O35H2O。Na 2S2O35H2O 于 4045熔化，48分解；Na 2S2O3 易溶于水，不溶于乙醇。在水
21、中有关物质的溶解度曲线如图所示。- 16 -现按如下方法制备 Na2S2O35H2O：将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中，注入 150mL 蒸馏水使其溶解，在分液漏斗中，注入浓盐酸，在装置 2 中加入亚硫酸钠固体，并按下图安装好装置。请问：（1）仪器 2 的名称为_，装置 6 中可放入_。ABaCl 2溶液 B浓 H2SO4C酸性 KMnO4溶液 DNaOH 溶液（2）打开分液漏斗活塞，注入浓盐酸使反应产生的二氧化硫气体较均匀的通入 Na2S 和Na2CO3的混合溶液中，并用磁力搅拌器搅动并加热。随着二氧化硫气体的通入，看到溶液中有大量浅黄色固体析出。持续通二氧化硫气体，反应约半
22、小时。当溶液中 pH 接近或不小于7 时，即可停止通气和加热。溶液 pH 要控制不小于 7 理由是_(用离子方程式表示)。分离 Na2S2O35H2O 并标定溶液的浓度：（1）为减少产品的损失，操作为_，操作是_、洗涤、干燥，其中洗涤操作是用_（填试剂）作洗涤剂。（2）蒸发浓缩滤液直至溶液呈微黄色浑浊为止，蒸发时为什么要控制温度不宜过高_。（3）称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用- 17 -分析天平准确称取基准物质 K2Cr2O7（摩尔质量 294g/mol）0.5880 克。平均分成 3 份分别放入 3 个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的 KI 并
23、酸化，发生下列反应： 6I-+Cr2O72-+14H+=3I2+2Cr3+7H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配 Na2S2O3溶液滴定，发生反应： I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，滴定终点的现象为_。三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为 20.00mL，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_ mol/L。【答案】 蒸馏烧瓶 CD S2O32-+2H+S+SO 2+H 2O 过滤 过滤 乙醇 温度过高会导致析出的晶体分解 溶液由蓝色恰好变成无色，且半分钟不恢复原色 0.200011氯化亚铜是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含
24、Cu2 、Fe 3 )中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：金属离子含量与混合液 pH、CuCl 产率与混合液 pH 的关系图如图。- 18 -【已知：金属离子浓度为 1 molL-1时，Fe(OH) 3开始沉淀和沉淀完全的 pH 分别为 1.4 和3.0，Cu(OH) 2开始沉淀和沉淀完全的 pH 分别为 4.2 和 6.7】请回答下列问题：（1）酸浸时发生反应的离子方程式是_；析出 CuCl 晶体时的最佳 pH 在_左右。（2）铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成 CuCl 的离子反应方程式为_。（3）析出的 CuCl 晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于 70干燥 2 h、冷却密封包装。
25、70真空干燥、密封包装的目的是_。（4）产品滤出时所得滤液的主要分成是_，若想从滤液中获取 FeSO47H2O 晶体，还需要知道的是_。（5）若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式：_。为提高 CuCl 的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节 pH 至 3.5。这样做的目的是_。（6）工业上还可以采用以碳棒为电极电解 CuCl2溶液得到 CuCl。写出电解 CuCl2溶液中的阴极上发生的电极反应:_。【答案】 Cu(OH)22H =Cu2 2H 2O 3 2Cu2 2Cl Fe=2CuClFe 2 加快乙醇和水的蒸发，防止 CuCl 被空气氧化 Na2SO4和 Fe
26、SO4 不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度 2CuSO4Na 2SO32NaClH 2O=2CuCl2Na 2SO4H 2SO4 OH 中和了反应中的 H ，有利于平衡向右移动，提高 CuCl 的产率。但当 OH 浓度过大时，Cu 能与 OH 结合，生成氢氧化亚铜，从而降低了 CuCl 的产率 Cu 2 Cl e-=CuCl- 19 -12工业上用铬铁矿(FeO、Cr 2O3、含 SiO2、Al 2O3杂质)生产红矾钠(Na 2Cr2O7)的工艺流程如下:(1)上述四个步骤中，有氧化还原反应发生的是_(填序号)，被氧化的元素是_(写元素符号)。 (2)滤渣 1 的主要成分是_(写化学式)，写出
27、步骤发生反应的离子方程式_。(3)操作 1 包括_、_、过滤、洗涤、干燥。(4)向橙红色的红钒钠溶液中滴入氨氧化钠溶液，变为黄色 Na2CrO4溶液，写出该转化过程的离子方程式_。【答案】 Fe、Cr Fe2O3 、CaSiO 3 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO 3- 蒸发浓缩 冷却- 20 -结晶 Cr 2O72-+2OH- 2CrO 42-+H2O13工业上利用氯碱工业中的固体废物盐泥（主要成分为 Mg(OH)2、CaCO 3、BaSO 4，除此之外还有 NaCl、Al(OH) 3、Fe(OH) 3、Mn(OH) 2等。 ）与废稀硫酸反应制备七水硫酸镁，产率高，既处理
28、了三废，又有经济效益。其工艺流程如下： 已知：i）部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的 pH沉淀物 Mn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2pH 值（完全沉淀） 10.02 8.96 3.20 4.70 11.12ii）两种盐的溶解度图（单位为 g/100g 水）根据以上流程图并参考表格 pH 数据和溶解度图，请回答下列问题。（1）酸解时，加入的酸为_，在酸解过程中，想加快酸解速率，请提出两种可行的措施_、_。（2）加入的 NaClO 可与 Mn2+反应产生 MnO2沉淀，该反应的离子方程式是_。- 21 -（3）本工艺流程多次用到抽滤操作，其优点在于
29、_，四次抽滤时：抽滤所得滤渣 A 的成分为_、CaSO 4；抽滤所得滤渣 B 的成分为MnO2、_、_；抽滤所得滤液 C 中主要杂质阳离子的检验方法是_；抽滤将产品抽干。（4）依据溶解度曲线，操作 M 应采取的方法是适当浓缩，_。（5）每制备 1 吨 MgSO47H2O，需要消耗盐泥 2 吨。若生产过程中的转化率为 70%，则盐泥中镁（以氢氧化镁计）的质量分数约为_。【答案】 硫酸 升温 把盐泥粉碎、搅拌等 Mn2+ + ClO- + H2O = MnO2 + 2H+ + Cl- 速度快 BaSO 4 Fe（OH） 3 Al（OH） 3 焰色反应 趁热过滤 16.8%（16%、17%均可给分）
30、14硼镁泥是一种工业废料，主要成分是 MgO( 占 40%，还有CaO、MnO、Fe 2O3、FeO、Al 2O3、SiO 2 等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、选纸、医药等工业。从硼镁泥中提取 MgSO47H2O 的流程如下:- 22 -根据题意回答下列问题:（1）实验中需用 1mol/L 的硫酸 800mL，若用 18.4mol/L 的浓硫酸来配制，量取浓硫酸时，需使用的量筒的规格为_。A.10mL B.20mL C.50mL D.100mL（2）加入的 NaClO 可与 Mn2+反应:Mn 2+ +ClO-+H2O=MnO2 +2H +Cl-，还有一种离子也会被NaClO 氧化
31、，该反应的离子方程式为_。（3）滤渣中除含有 Fe(OH)3、A(OH) 3 外还有_。（4）在“除钙”前，需检验滤波中 Fe3+是否被除尽，简述检验方法:_。（5）已知 MeSO4、CaSO 4的溶解度如下表:温度/ 40 50 60 70MgSO4 30.9 33.4 35.6 36.9CaSO4 0.210 0.207 0.201 0.193“除钙”是将 MgSO4和 CaSO4混合溶液中的 CaSO4 除去，根据上表数据，简要说明操作步骤: _。 “操怍 I：是将滤液继续蒸发依缩，冷却结晶，_，便得到了 MgSO47H2O。（6）实验中提供的硼镁泥共 100g，得到的 MgSO47H2
32、O 为 172.2 g，则 MgSO47H2O 的产率为_。【答案】 D 2Fe2+C1O- +2H+=2Fe3+Cl-+H2O MnO2、SiO 2 取少量滤液,向其中加入硫氰化钾容液.如果溶液不变红色.说明溶液中不含 Fe3+，如果溶液变红色，说明滤液中含 Fe3+ 蒸发农缩，趁热过滤 过滤(或过滤洗涤) 70%- 23 -上可得到 40g 246/0gmol=246 g 的 MgSO47H2O，故它的产率为 172.46g100%=70%。15工业上用铬铁矿(FeO、Cr 2O3、含 SiO2、Al 2O3杂质)生产红矾钠(Na 2Cr2O7)的工艺流程如下:(1)上述四个步骤中，有氧化
33、还原反应发生的是_(填序号)，被氧化的元素是_(写元素符号)。 (2)滤渣 1 的主要成分是_(写化学式)，写出步骤发生反应的离子方程式_。(3)操作 1 包括_、_、过滤、洗涤、干燥。(4)向橙红色的红钒钠溶液中滴入氨氧化钠溶液，变为黄色 Na2CrO4溶液，写出该转化过程的离子方程式_。【答案】 Fe、Cr Fe2O3 、CaSiO 3 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO 3- 蒸发浓缩 冷却结晶 Cr 2O72-+2OH- 2CrO 42-+H2O- 24 -16高锰酸钾常用作消毒杀菌、水质净化剂等。某小组用软锰矿(主要含 MnO2,还含有少量SiO2、Al 2O3、F
34、e 2O3等杂质)模拟工业制高锰酸钾流程如下。试回答下列问题。(1)配平焙烧时化学反应: MnO 2+_+O 2 K 2MnO4+H 2O；工业生产中采用对空气加压的方法提高 MnO2利用率，试用碰撞理论解释其原因_。(2)滤渣 II 的成分有_(化学式);第一次通 CO2不能用稀盐酸代替的原因是_。(3)第二次通入过量 CO2生成 MnO2的离子方程式为_。(4)将滤液进行一系列操作得 KMnO4。由下图可知,从滤液得到 KMnO4需经过_、_、洗涤等操作。(5)工业上按上述流程连续生产。含 MnO2a%的软锰矿 1 吨，理论上最多可制 KMnO4_吨。(6)利用电解法可得到更纯的 KMnO
35、4。用惰性电极电解滤液 II。- 25 -电解槽阳极反应式为_；阳极还可能有气体产生,该气体是_。【答案】 2 4 KOH 1 2 2 加压增大了氧气浓度，使单位体积内的活化分子数增加，有效碰撞次数增多,反应速率加快,使 MnO2反应更充分 Al(OH)3、H 2SiO3 稀盐酸可溶解Al(OH)3，不易控制稀盐酸的用量 3MnO42-+4CO2+2H2O=MnO2+2MnO 4-+4HCO3- 蒸发结晶 趁热过滤 0.018a MnO 42-e-= MnO4- O217重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放。已知部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的 pH 见下表氢氧
36、化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Al(OH)3 Cr(OH)3pH 3.7 9.6 11.1 8 9(9 溶解)- 26 -I.某工业废水中主要含有 Cr3+，同时还含有少量的 Fe2+、Fe 3+、Al 3+、Ca 2+和 Mg2+等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：（1）氧化过程中可代替 H2O2加入的试剂是_(填序号)。a.Na2O2 b.HNO 3 c.FeCl 3 d.KMnO 4（2）加入 NaOH 溶液调溶液 pH=8 时，除去的离子是_(填序号)；已知钠离子交换树脂的原理：M n+nNaR MRn+nNa+，此步操作被交换除去的杂质离子_(填
37、序号)。a.Fe3+ b.Al 3+ c.Ca 2+ d.Mg 2+II.酸性条件下，铬元素主要以 Cr2O72-形式存在，工业上常用电解法处理含 Cr2O72-的废水。该法用 Fe、石墨分别作电极电解含 Cr2O72-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液 pH升高，产生 Cr(OH)3和 Fe(OH)3（3）电解时连接铁棒的一极是电源的_极。（4）写出电解时阳极的电极反应式_；阳极附近溶液中 Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式为_；（5）常温下，Cr(OH) 3的溶度积 Ksp=110-32，溶液的 pH 应为_时才能使 c(Cr3+)降至110-5 molL-1【答案】 a ab
38、 cd 正 Fe-2e -=Fe2+ Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O 5- 27 -18磁性纳米四氧化三铁在催化剂、DNA 检测、疾病的诊断和治疗等领域应用广泛，其制备方法有多种， “共沉淀法”制备纳米 Fe3O4的流程如下：（1）中的反应温度需控制在 5060之间，实验室控制该温度的最佳方法是_。（2）中生成 Fe3O4的离子方程式是_。（3）操作包含的方法有_。（4）检验纳米 Fe3O4中含有+2 价铁元素的方法是_。（5）某同学依据上述“共沉淀法”的思路在实验室模拟制备纳米 Fe3O4: 制备时该同学选择 n(Fe3+)n(Fe 2+)小于 21，原因是
39、_。- 28 -经过多次实验发现，当混合溶液中 n(Fe3+)n(Fe 2+)11 时，容易得到理想的纳米Fe3O4。该实验室无 FeCl2溶液，现用 5mLFeCl3溶液制备 Fe3O4，配制 n(Fe3+)n(Fe 2+)11混合溶液的方法是_（其它试剂和仪器自选） 。【答案】 水浴加热 Fe2+2Fe3+8OH Fe3O4+4H 2O 过滤、洗涤 取少量样品于烧杯中，加入稀盐酸，加热溶解，过滤，取少量滤液于试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液的颜色褪去，则说明样品中含+2 铁。 （或滴加几滴 K3Fe(CN)6溶液，若有蓝色沉淀生成，则说明样品中含+2 铁） 制备过程中少量 Fe
40、2+被氧化 取 2mLFeCl3溶液于试管中，加入足量铁粉，振荡使其充分反应，过滤，在滤液中加入剩余的 3mLFeCl3溶液，即为n(Fe3+)n(Fe 2+)=1:1 混合溶液19乙酰苯胺是较早使用的一种解热镇痛药，可由苯胺和乙酸反应制备：已知： 苯胺易被氧化； 乙酰苯胺、苯胺和醋酸的部分物理性质如下表：物质 熔点 沸点 溶解度(20 )乙酰苯胺 114.3 305 0.46苯胺 6 184.4 3.4醋酸 16.6 118 易溶- 29 -实验步骤如下：步骤 1：在 50 mL 圆底烧瓶中，加入 5 mL 苯胺、7.5 mL 冰醋酸及少许锌粉，依照右图装置组装仪器。步骤 2：控制温度计示数
41、约 105 ，小火加热回流 1 h。步骤 3：趁热将反应混合物倒入盛有 100 mL 冷水的烧杯中，冷却后抽滤，洗涤，得到粗产品。请回答下列问题：（1）步骤 1 中加入锌粉的作用是_ 、起着沸石的作用。（2）步骤 2 中控制温度计示数约 105 ，接引管流出的主要物质是_，若温度过高，会导致_。刺形分馏柱中，由下到上，温度逐渐_（填“升高” 、 “降低”或“不变” ） 。（3）步骤 3 中抽滤装置所包含的仪器除减压系统外，还有吸滤瓶、_（填仪器名称） 。（4）步骤 3 得到的粗产品可采取重结晶的方法进一步提纯，操作步骤是_。【答案】 防止苯胺被氧化 水 未反应的醋酸蒸出 降低 布氏漏斗 将粗产
42、品在较高温度下溶解形成浓溶液，降温结晶，过滤，洗涤，重复 23 次- 30 -20含钴催化剂废料(含 Fe3O4、Co 2O3、Al 2O3、CaO 及 SiO2为原料制取 Co3O4的一种工艺流程如下:回答下列问题:（1）CoC 2O4中 Co 的化合价为_。（2）步骤经溶解后过滤，滤渣 1 的主要成分为_(填化学式)，滤液中含有_种阳离子。（3）步骤氧化对 Fe2+全部转化为 Fe3+，反应的离子方程式为_，检验其是否已完全氧化自方法是_。（4）步骤国加 Na2CO3溶液的目的是_，滤渣 2 中含有 Na2Fe6(S04)4(OH)x，则x=_，滤渣 2 中_(填“含有”或“不含”Al(OH) 3。（5）某工厂用 m1kg 含钴催化剂废料 Co2O3的质量分数为 35%)制备 Co3O4，最终得到产品 m2kg,其产率为_(列出算式即可)。【答案】 +2 SiO2 和 CaSO4 6 6Fe2+6H+ClO3-=6Fe3+Cl-+3H2
