2019年领军高考化学清除易错点专题09化工流程知识点讲解.doc

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1、- 1 -易错点 09 化工流程瞄准高考1 (2018 课标)焦亚硫酸钠(Na 2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:(1)生产 Na2S2O5,通常是由 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式_。(2)利用烟道气中的 SO2生产 Na2S2O5的工艺为:pH=4.1 时,中为_溶液(写化学式) 。工艺中加入 Na2CO3固体、并再次充入 SO2的目的是_。(3)制备 Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中 SO2碱吸收液中含有NaHSO3和 Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后,_室的 NaHSO3浓度增加。将该室溶液

2、进行结晶脱水,可得到 Na2S2O5。(4)Na 2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5残留量时,取 50.00 mL葡萄酒样品,用 0.01000 molL1的碘标准液滴定至终点,消耗 10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_,该样品中 Na2S2O5的残留量为_gL 1(以 SO2计) 。【答案】 2NaHSO3Na 2S2O5+H2O NaHSO3 得到 NaHSO3过饱和溶液 2H2O4e 4H +O2 a S2O52 +2I2+3H2O2SO 42 +4I +6H 0.128- 2 -2 (2018 课标)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌

3、矿(ZnS,含有SiO2和少量 FeS、CdS、PbS 杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子 c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的 pH范围如下:金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+开始沉淀的 pH 1.5 6.3 6.2 7.4沉淀完全的 pH 2.8 8.3 8.2 9.4回答下列问题:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为_。(2)滤渣 1的主要成分除 SiO2外还有_;氧化除杂工序中 ZnO的作用是_,若不通入氧气,其后果是_。(3)溶液中的 Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为_。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电

4、极反应式为_;沉积锌后的电- 3 -解液可返回_工序继续使用。【答案】 ZnS+ O2 ZnO+SO2 PbSO4 调节溶液的 pH 无法除去杂质 Fe2+ Zn+Cd2+Zn2+Cd Zn2+2e Zn 溶浸【解析】 (1)由于闪锌矿的主要成分是 ZnS,因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为3 (2018 课标)KIO 3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:(1)KIO 3的化学名称是_。(2)利用“KClO 3氧化法”制备 KIO3工艺流程如下图所示:“酸化反应”所得产物有 KH(IO3)2、Cl 2和 KCl。 “逐 Cl2”采用的方法是_。 “滤液”中的溶质主要

5、是_。 “调 pH”中发生反应的化学方程式为_。(3)KIO 3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_,其迁移方向是_。与“电解法”相比, “KClO3氧化法”的主要不足之处有_(写出一点) 。- 4 -【答案】 碘酸钾 加热 KCl KH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O或(HIO 3+KOH KIO3+H2O) 2H2O+2e 2OH +H2 K + a到 b 产生 Cl2易污染环境等4 (2017 课标)Li 4Ti5O12和 LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3,还含有

6、少量 MgO、SiO 2等杂质)来制备,工艺流程如下:回答下列问题:(1) “酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的净出率为 70%时,所采用的实验条件为_。- 5 -(2) “酸浸”后,钛主要以 TiOCl42 形式存在,写出相应反应的离子方程式_。(3)TiO 2xH2O沉淀与双氧水、氨水反应 40 min所得实验结果如下表所示:温度/ 30 35 40 45 50TiO2xH2O转化率% 92 95 97 93 88分析 40时 TiO2xH2O转化率最高的原因_。(4)Li 2Ti5O15中 Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为_。(5)若“滤液”中 c(Mg2+)

7、=0.02 mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加 1倍) ,使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=110-5 mol/L,此时是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成?_(列式计算) 。FePO4、Mg 3(PO4)2的 Ksp分别为 1.310-22、1.010 -24。(6)写出“高温煅烧”中由 FePO4制备 LiFePO4的化学方程式 。【答案】 (1)100、2h,90,5h(2)FeTiO 3+ 4H+4Cl = Fe2+ TiOCl42 + 2H2O(3)低于 40,TiO 2xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过 40,双氧水分解与氨气逸出导致 TiO2xH2O

8、转化反应速率下降(4)4 (5)Fe 3+恰好沉淀完全时, c(PO43 )=251.0molL1=1.310-17 molL1, c3(Mg2+)c2(PO43-)(0.01) 3(1.310-17)2=1.710-40 Ksp Mg3(PO4)2,因此不会生成 Mg3(PO4)2沉淀。(6)2FePO 4 + Li2CO3+ H2C2O4 高 温 2LiFePO4+ H2O+ 3CO 2- 6 -学方程式为 2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O4 高 温 2LiFePO4+ H2O+ 3CO 2。5 (2017 课标)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为 CaO、SiO 2,

9、并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:回答下列问题:(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_,还可使用_代替硝酸。(2)沉淀 A的主要成分是_,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为_。(3)加氨水过程中加热的目的是_。沉淀 B的主要成分为_、_(填化学式) 。(4)草酸钙沉淀经稀 H2SO4处理后,用 KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为: MnO+H+H2C2O4Mn 2+CO2+H2O。实验中称取 0.400 g水泥样品,滴定时消耗了 0.05

10、00 molL-1的 KMnO4溶液 36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为_。- 7 -【答案】(1)将样品中可能存在的 Fe2+氧化为 Fe3+ ; 双氧水(H 2O2)(2) SiO 2 (或 H2SiO3);SiO 2+4HF SiF4+2H 2O(3)防止胶体生成,易沉淀分离;Fe(OH) 3 、 (OH)3 (4)45.0%pH45 时 Ca2+、Mg 2+不沉淀,Fe 3+、Al 3+沉淀,所以沉淀 B为 Fe(OH)3、 (OH)3。 (4)草酸钙的化学式为 CaC2O4,MnO 4 作氧化剂,化合价降低 5价,H 2C2O4中的 C化合价由3 价4 价,整体升高 2价

11、,最小公倍数为 10, 因此 MnO4 的系数为 2,H 2C2O4的系数为5,运用关系式法 5Ca2+5H 2C2O42KMnO 4n(KMnO4)=0.0500mol/L36.00103 mL=1.80103 moln(Ca2+)=4.50103 mol水泥中钙的质量分数为 4.50103 mol40.0g/mol/0.400g100%=45.0%。6 (2017 课标)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为 FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤的主要反应为:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 高 温 Na2C

12、rO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2上述反应配平后 FeOCr2O3与 NaNO3的系数比为_。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是_。- 8 -(2)滤渣 1中含量最多的金属元素是_,滤渣 2的主要成分是_及含硅杂质。(3)步骤调滤液 2的 pH使之变_(填“大”或“小” ) ,原因是_(用离子方程式表示) 。(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液 3”中加入适量 KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到 K2Cr2O7固体。冷却到_(填标号)得到的 K2Cr2O7固体产品最多。a.80 b.60 c.40 d.10步骤的反应类型是_。(5)某工厂用 m1 kg 铬铁矿粉(含 Cr2O3 40

13、%)制备 K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为_。【答案】 (1)2:7 陶瓷在高温下会与 Na2CO3反应 (2)铁 Al(OH) 3(3)小 增大溶液中 H+,促进平衡 2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O正向移动(4)d 复分解反应(5) 2190m%7- 9 -锁定考点无机化工流程题的特点:规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环。核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。1. 流程的呈现主要有以物质转化为主线,以操作过程为主线,甚至有时候会以设备为主线。2. 这类题常围绕以下几个知识点进行设问: 反应速率与平衡理论的运用 反应物颗粒大小:反应速率

14、、原料的利用率等温度:反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等 氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写; 利用控制 pH分离除杂;- 10 - 化学反应的能量变化; 实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等; 流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用; 环境保护与绿色化学评价。一、原料处理的方法和作用对原料进行预处理的常用方法及其作用:1. 粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。2. 水浸:与水接触反应或溶解。3. 酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。近年来,在高考题出现

15、了“浸出”操作。在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。4. 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)。5. 灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质,将有机碘转化为碘盐。6. 灼烧、焙烧、煅烧:改变结构和组成,使一些物质能溶解;并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土和石灰石。二、掌握核心化学反应1. 元素及其化合物知识:化工生产将原料转变成产品的过程,也是物质经历相互转化的过程。理解物质之间的转化关系,就

16、要用到元素及其化合物的相关知识。一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题,需要掌握这些元素及其化合物的知识2. 还要掌握有关化工生产的知识,熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等;3. 化学反应原理:化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程,从化学反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等,是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速率、化学平衡、电化学、化学热力学等,做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况。 调节溶液的 pH值:使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的

17、,抑制某些离子的水解,防止某些离子的氧化等。在题目中常以表格形式给出信息。例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的 pH如下表所示- 11 -物质 开始沉淀 沉淀完全Fe(OH)3 2.7 3.7Fe(OH)2 7.6 9.6Mn(OH)2 8.3 9.8若要除去 Mn2 溶液中含有的 Fe2 ,应该怎样做?提示:先用氧化剂把 Fe2 氧化为 Fe3 ,再调溶液的 pH到 3.7。调节 pH所需的物质一般应满足两点:能与 H 反应,使溶液 pH值增大;不引入新杂质。例如:若要除去 Cu2 溶液中混有的 Fe3 ,可加入 CuO、Cu(OH) 2、Cu 2(OH)2CO3等物质来调节溶液的 pH

18、值。调节溶液的 pH:“酸作用还可以除去氧化物(膜) ;“碱作用”还可以除去油污、除去铝片氧化物、溶解铝、二氧化硅。 控制体系的温度a控制低温:防止物质的分解,如 NaHCO3、NH 4HCO3、H 2O2、HNO 3(浓)等;防止物质的挥发,如盐酸、醋酸等;抑制物质的水解,如冰水洗涤,以防止洗涤过程中的溶解损耗;增大气体反应物的溶解度,使其被充分吸收;b采取加热:加速某固体的溶解,加快反应速率;减少气体生成物的溶解并使其逸出;使平衡向需要的方向移动;趁热过滤,防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂质;c控制范围:确保催化剂的催化效果,兼顾速率和转化率,追求更好的经济效益,防止副反应发生等。

19、三、 明确反应原理注意每一步在什么条件下,发生了什么反应,生成了什么物质,这些物质分别到哪里去了。如转化成了沉淀还是气体或生成了其他物质。四、 物质分离或提纯的方法化工生产过程中分离提纯、除杂等环节,与高中化学基本实验的原理紧密联系,包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,或蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理,并要熟悉所用到的相关仪器。1. 蒸发、反应时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出 FeCl3、AlCl 3、MgCl 2等溶质时,应在 HCl的气流中加热,以防其水解。 蒸发浓缩、冷却结晶:如除去 KNO3中的少量 NaCl。 蒸发结晶、趁热过滤:如除去 NaCl中的少量 KNO3。2

20、. 溶解法:利用特殊溶剂把杂质溶解而除去,如 Fe(Al)可用过量的 NaOH溶液而除去Al,CO 2(HCl、H 2O)先通过饱和食盐水,再通过浓 H2SO4。- 12 -3. 沉淀法:a. 加合适的沉淀剂(要使杂质离子充分沉淀,加入的沉淀剂必须过量,且在后续步骤中容易除去);b. 调节溶液的酸碱性。4. 洗涤法:a.水洗;b.冰水洗;c.有机溶剂洗。其目的是:洗去目标物表面的杂质离子;减少目标物的溶解损耗或增大有机杂质的溶解量;防止目标物形成结晶水合物;使晶体快速干燥。五、可循环物质的判断和流程评价(一) 可循环物质的判断1. 流程图中回头箭头的物质。2. 生产流程中后面新生成或新分离的物

21、质(不要忽视结晶后的母液),可能是前面某一步反应的相关物质。(二)对整个工艺流程从下列几个方面进行评价1.体现绿色化学思想(使用无毒无害原料,采用原子利用率高的制备路线,原料的循环利用,副产物综合利用,节能,等) 。2. 高效节能方面(原料廉价,工艺简单,产品的纯度高,能耗低等) 。3. 生成物或副产物的污染。【规范答题】实验操作类规范语言表述1. 测定溶液 pH 的操作将一小块 pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在 pH试纸上,待试纸变色后,再与标准比色卡对照。模板 答题关键词:pH 试纸、表面皿、玻璃棒、蘸待测液、比色卡、对照。四步:取放试纸蘸待测液点滴试纸与比色卡对照。概括

22、为“取、蘸、点、比” 。抓住关键词和四步操作环节,此类问题一定不失分。2.沉淀洗涤(1)沉淀洗涤的目的:除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。(2)洗涤方法:向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流出后,重复操作 23 次。(3)误差分析:若沉淀不洗涤或洗涤不干净,则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多,则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。(4)沉淀剂是否过量的判断方法模板 - 13 -加沉淀剂:静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量。加入与沉淀剂反应的试剂:静置,取适量上层清液于另一洁净试管中,向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂,若产生沉淀,证明沉淀剂已

23、过量。注意:若需称量沉淀的质量而进行有关定量计算时则只能选用方法(1)。(5)判断沉淀是否洗净的操作答题取最后一次洗涤液,滴加(试剂) ,若没有现象,证明沉淀已洗净3.容量瓶捡漏操作模板 加入一定量的水,塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞,倒立观察。然后再将容量瓶正立,并将瓶塞旋转 180后塞紧,再倒立。若均无水渗出,则容量瓶不漏水。4.滴定管检查是否漏水的操作模板 酸式滴定管:关闭活塞,向其中加入一定量的水,用滴定管夹将其固定铁架台上,观察是否漏水。若 2分钟内不漏水,将活塞塞旋转 180后,重复上述操作。碱式滴定管:向其中加入一定量的水,用滴定管夹将其固定铁架台上,观察是否漏水。若 2分钟内不漏水,

24、轻轻挤压玻璃球,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水。5.滴定管赶气泡的操作模板 酸式滴定管:右手将滴定管倾斜 30左右,左手迅速打开活塞使溶液冲出,从而使溶液充满尖嘴。碱式滴定管:将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃球,是溶液从尖嘴流出,即可赶出气泡。6.装置的气密性检查模板 形成封闭体系操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)描述现象得出结论。微热法关键词是:封闭(将导管一端放入水中) 、微热、气泡、水柱;液差(封)法关键词是:封闭(用止水夹关闭右侧导气管,向漏斗中加水) 、液差(漏斗中形成一段水柱,停止注水后,水柱不变化) 。- 14 -整套装置气密性检查:为使其产生明

25、显的现象,用酒精灯对装置中某个可加热容器微热,观察插入水中导管口是否有气泡冒出,也可对整套装置适当分割,分段检查气密性。7.萃取分液操作关闭分液漏斗活塞,将混合液倒入分液漏斗中,充分振荡、静置、分层,在漏斗下面放一个小烧杯,打开分液漏斗活塞,使下层液体从下口沿烧杯壁流下;上层液体从上口倒出。8. 焰色反应的操作先将铂丝沾盐酸溶液在酒精灯火焰上灼烧,反复几次,直到与酒精灯火焰颜色接近为止。然后用铂丝沾取少量待测液,到酒精灯火焰上灼烧,观察火焰颜色,如为黄色,则说明溶液中含 Na ;若透过蓝色钴玻璃呈紫色,则说明溶液中含 K 。9.氢氧化铁胶体的制备往煮沸的蒸馏水中逐滴滴加饱和的 FeCl3溶液,

26、当溶液变红褐色时,立即停止加热。10.从溶液中结晶实验操作模板 溶解度受温度影响小的:蒸发结晶过滤溶解度受温度影响较大或带结晶水的:加热浓缩冷却结晶过滤大题冲关1某含锰矿石的主要成分是 MnO2,还含 CaO、Al 2O3、FeS 杂质,由此矿石生产 MnCO3的工艺流程如图所示:已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH如表所示:物质 开始沉淀 沉淀完全- 15 -Fe(OH)3 2.7 3.7Al(OH)3 3.8 4.7Mn(OH)2 8.8 10.4Ca(OH)2 12 常温下,Ksp(CaF 2)=3.9510 -11回答下列问题:(1)酸溶时,是否能将稀硫酸换成浓盐酸_(填“是”或

27、“否” ) ;操作 I的名称为_。(2)取溶液加入 KSCN溶液,溶液呈血红色,试写出酸溶过程中 MnO2与 FeS发生反应的离子方程式:_。(3)调节溶液的 pH时,pH 的范围为_;所用的物质 X最好是_(填字母) 。A盐酸 BNaOH 溶液 C氨水 DMnCO 3固体(4)滤渣为_,滤渣为_。 (填化学式)(5)沉锰的化学方程式为_。(6)沉锰后过滤得到固体 MnCO3,设计实验方案验证 MnCO3固体是否洗涤干净:_。【答案】否过滤 2FeS + 12H+ + 3MnO2 = 2Fe3+ + 2S + 3Mn2+ + 6H2O4.7pHH2O2Fe3+, “酸浸”过程中 H2O2所起主

28、要作用是_。 “调节 pH”除去的离子主要有 Al3+和_。(3)酸浸时浸出率随温度变化如图所示,温度升高至 50以上时漫出率下降的原因是_。(4)“萃取”和“反萃取“可简单表示为: Co2+2(HA)2 Co(HA2)2+2H+。则反萃取过程加入的试剂 X是_。(5)向 CoSO4溶液中加入 NH4HCO3溶液,发生反应的离子方程式为_。(6)工业上用 Li2CO3粗品制备高纯 Li2CO3可采用如下方法:将 Li2CO3溶于盐酸,加入如图所示的电解槽,电解后向 LiOH溶液中加入稍过量的 NH4HCO3溶液,过滤、烘干得高纯 Li2CO3。电解槽中阳极的电极反应式是_。向 LiOH溶液中加

29、入稍过量的 NH4HCO3溶液时,发生反应的化学方程式为_。【答案】 3 NaAlO2、NaOH 将 Co3+还原为 Co2+ Fe3+ 温度升高,H 2O2分解速率加快,参与酸浸反应的 H2O2的量减少,导致浸出率下降 H2SO4溶液 Co2+2HCO =CoCO3CO 2H 2O 2Cl 2e =Cl2 2NH4HCO32LiOH= Li2CO3(NH 4)2CO32H 2O- 23 -7某工业废液中含有 Cu2+、Mg 2+、Zn 2+等离子,为将其回收利用,采用了如下工艺已知 Zn(OH) 2的性质与 Al(OH) 3相似,所用试剂在下列试剂中选择铁粉 锌粉 稀 HNO3 稀 H2SO

30、4 稀 HCl 稀氨水 NaOH 溶液 石灰水请回答下列问题:(1)试剂 1、试剂 2、试剂 3分别可以是_(填编号)(2)操作 2依次是_ 、_ 、 _(3)操作 3是_(4)加过量 CO2时发生反应的离子方程式_(5)在金属冶炼方法中方法 1是_方法 2是_【答案】蒸发浓缩冷却结晶过滤在 HCl的气流中加热脱水 ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn(OH)2+2HCO 3-电解法热还原法- 24 -8 (2018 届山东省烟台市高三上学期期末)以硅藻土(主要成分为 SiO2,含有少量的 Fe2O3、 Al2O3) 为载体的 V2O5-K2SO4常用作接触法制硫酸的催化剂。以下是一种废钒催

31、化剂综合回收利用的工艺路线。已知: 废钒催化剂中钒元素主要以 VOSO4和 V2O5形式存在;V2O5是两性氧化物,不溶于水,溶于酸生成 VO2+,溶于碱生成 VO3-;VOSO4是强电解质,溶于水电离出 VO2+。回答下列问题:(1)VOSO 4中 V 元素的化合价为_。(2)滤渣酸溶后加入的最佳试剂 X 为_。aNaClO bNa 2SO3cK 2SO3dK 2S(3)从滤液中得到产品 K2SO4的操作为_。滤渣除含有 V2O2(OH)4,还含有_。(4)若滤液中 c(VO3-)=0.1molL-1,为使钒元素的沉淀率达到 98%,至少应调节 c(NH4+)为- 25 -_Ksp(NH4V

32、O3)=1.610-3。(5) “焙烧”时通入足量的空气,反应后的尾气可以直接排放。该反应的化学方程式为_。(6) V2O5纯度测定原理: 称取 V2O5产品 ag,先加入硫酸将 V2O5转化为 VO2+,再加入 V1 mLc1molL-1(NH4) 2Fe(SO4) 2溶液将 VO2+转 化为 VO2+,最 后 用 c2molL-1KMnO4 溶液滴定过量的(NH 4)2Fe(SO4)2至终点,消耗 KMnO4溶液 V2mL。假设杂质不参与反应,实验测得某 V2O5产品的纯度为 91%,则理论上加入(NH 4)2Fe(SO4)2溶液的体积 V1至少_mL (用相关字母表示)。【答案】 +4

33、c 蒸发、浓缩、结晶 Al(OH)3、Fe(OH) 2 或 Fe(OH)3 0.8 molL-1 4NH4VO3+3O2 2V2O5+2N2 +8H2O 10a/c19某混合物甲中含有明矾KAl(SO 4)212H2O、Al 2O3和 Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化。请回答下列问题:- 26 -(1)写出 B的化学式_ (2)试剂 a最好选用_。ANaOH 溶液 B稀盐酸 C二氧化碳 D氨水(3)写出反应的离子方程式:_。(4)固体 E可以作为复合性的化学肥料,E 中所含物质的化学式为_、_。【答案】Al 2O3DAl(OH)4-CO 2=Al(OH)3HCO 3-

34、或 AlO2-2H 2OCO 2=Al(OH)3HCO 3-K2SO4(NH4)2SO410以锌锰废电池中的碳包(含碳粉、Fe、Cu、Ag 和 MnO2等物质 )为原料回收 MnO2的工艺流程如下:I.将碳包中物质烘干,用足量稀 HNO3溶解金属单质,过滤,得滤渣 a;II.将滤渣 a在空气中灼烧除去碳粉,得到粗 MnO2;III.向粗 MnO2中加入酸性 H2O2溶液,MnO 2溶解生成 Mn2+,有气体生成;IV. 向 III所得溶液(pH 约为 6)中缓慢滴加 0.50 molL-1 Na2CO3溶液,过滤,得滤渣 b,其主要成分为 MnCO3;V. 滤渣 b经洗涤、干燥、灼烧,制得较纯

35、的 MnO2。(1) 中 Ag与足量稀 HNO3反应生成 NO的化学方程式为_。(2)已知 II的灼烧过程中同时发生反应:MnO2(s)+C(s) = MnO(s) + CO (g) H=+24.4 kJ mol -1MnO2(s)+CO(g) = MnO(s)+CO2(g) H=-148.1 kJ mol -1写出 MnO2和 C反应生成 MnO和 CO2的热化学方程式:_。(3)H 2O2分子中含有的化学键类型为_、_。(4)III 中 MnO2溶解的离子方程式为_,溶解一定量的 MnO2,H 2O2的实际消耗量比理论值高,用化学方程式解释原因:_。- 27 -(5)IV 中,若改为“向

36、0.50 molL-1 Na2CO3溶液中缓慢滴加 III所得溶液” ,滤渣 b中会混有较多 Mn(OH)2沉淀,解释其原因:_。(6)V 中 MnCO3在空气中灼烧的化学方程式为_。【答案】3Ag+4HNO 3=3AgNO3+NO+2H 2O2MnO2(s)+C(s)= 2MnO(s)+CO2(g) H =-123.7 kJmol-1极性键非极性键 MnO2 +H2O2 +2H+ =Mn2+ +O2+2H 2O2H2O2 O2+2H 2ONa2CO3溶液pH7显碱性,III 所得溶液 pH约为 6 显弱酸性,后者滴加到前者中,溶液中 c(OH-)较大,Mn2+与 OH-生成 Mn (OH)2

37、沉淀(或答 CO32-的水解平衡正向移动生成 Mn (OH)2沉淀)2MnCO 3 + O2 2MnO2 + 2CO2为 2MnCO3 +O2 2MnO2 + 2CO2;正确答案:2MnCO 3 + O2 2MnO2 + 2CO2。11铅的单质、氧化物、盐在现代工业中有着重要用途。.(1)铅能形成多种氧化物,如碱性氧化物 PbO、酸性氧化物 PbO2、类似 Fe3O4 的Pb3O4,Pb 3O4 与 HNO3 发生非氧化还原反应生成一种盐和一种铅氧化物,其反应的化学方程式为_。- 28 -.以含铅废料(主要含 Pb、PbO、PbO 2、PbSO 4)为原料制备高纯 PbO,其主要流程如下:(2

38、) “酸溶”时,在 Fe2+催化下,Pb 和 PbO2反应生成 PbSO4生成 1mol PbSO4转移电子的物质的量为_mol 。(3)已知:PbO 溶解在 NaOH 溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq) NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如图所示:粗品 PbO 中所含杂质不溶于 NaOH 溶液。结合上述信息,完成由粗品 PbO得到高纯 PbO 的操作:将粗品 PbO溶解在一定量_(填“35%”或“10%”)的 NaOH 溶液中,加热至 110,充分溶解后,_,将滤液冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到高纯 PbO 固体。(4)将 PbO粗品溶解在 HCl 和 NaCl 的混合溶液中

39、,得到含 Na2PbCl2 的电解液,电解Na2PbCl4 溶液生成 Pb 的装置如图所示。阴极的电极反应式为_。电解一段时间后,Na 2PbCl4浓度极大减小,为了恢复其浓度且实现物质的循环利用,阴极区采取的方法是_。【答案】Pb 3O4+ 4HNO3=2Pb(NO3)2+PbO2+2H2O135%趁热过滤 PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-继续向阴极区加 PbO粗品- 29 -12从古至今,铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大改变。.(1)铁元素在周期表中的位置为_。(2)古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的,其主要成分是_ (填字母)。a.Fe b.FeO c.Fe

40、3O4 d.Fe2O3.下图是用硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、Fe 3O4、SiO 2)为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图:回答下列问题:(1)酸浸、过滤后滤液 A中的金属阳离子是 _ 。(2)煅烧 FeCO3生成产品的化学方程式为_。 - 30 -(3)已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示,产品的化学式为 _ 。(4)写出步骤反应的离子方程式:_。【答案】第四周期第族 cFe3+、Fe 2+(或铁离子、亚铁离子)4FeCO 3+O22Fe2O3+4CO2K2SO4Fe2+2HCO3- FeCO 3+CO 2+H2O13已知蓝铜矿的主要成分是 2CuCO3Cu(OH)2,受热易分解。铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe 2O3、SiO 2。已知:NaAlO 2+CO2+H2O = Al(OH)3+NaHCO 3,根据下列框图转化回答问题:

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