1、- 1 -专题 06 化工流程题中有关溶度积计算1镧系金属元素鈰（Ce）常见有+3、+4 两种价态，鈰的合金耐高温，可以用来制造喷气推进器零件。请回答下列问题：（1）雾霾中含有的污染物 NO 可以被含 Ce4+的溶液吸收，生成 物质的量之比为11，试写出该反应的离子方程式_。（2）用电解的方法可将上述吸收液中的 转化为稳定的无毒气体，同时再生 Ce4+，其原理如图所示。无毒气体从电解槽的_（填字母序号）口逸出。每生成标准状况下 22.4 L 无毒气体，同时可再生 Ce4+_mol。（3）鈰元素在自然界中主要以氟碳鈰矿形式存在，其主要化学成分为 CeFCO3。工业上利用氟碳鈰矿提取 CeCl3的
2、一种工艺流程如下：焙烧过程中发生的主要反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。假设参与酸浸反应的 CeO2和 CeF4的物质的量之比为 31，试写出相应的化学方程式_。向 Ce(BF4)3中加入 KCl 溶液的目的是_。常温下，当溶液中的某离子浓度 时，可认为该离子沉淀完全。据此，在生成 Ce(OH)3的反应中，加入 NaOH 溶液至 pH 至少达到_时，即可视为 Ce3 +已完全沉淀。 加热 CeCl36H2O 和 NH4Cl 的固体混合物可得固体无水 CeCl3，其中 NH4Cl 的作用是_。- 2 -【答案】4Ce 4+ + 2NO + 3H2O = 4Ce3+ + NO2 + NO +
3、 6H+c6149CeO 2 + 3CeF4 + 45HCl + 3H3BO3 = Ce(Br4)3+ 11CeCl3 + 6Cl2+ 27H2O 避免 Ce3+以 Ce(BF4)3形式沉淀而损失（或将Ce3+全部转化为 CeCl3，提高产率）9NH 4Cl 固体分解产生的 HCl 可抑制 CeCl3的水解2镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由 Ni(OH)2、碳粉和氧化铁等涂在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行回收研究，设计实验流程如下：已知：a.NiCl 2易溶于水，Fe 3 不能氧化 Ni2 。b某温度下一些金属氢氧化物的 Ksp 及开
4、始沉淀和完全沉淀时的理论 pH 如表所示：- 3 -pHM(OH)n Ksp开始沉淀 沉淀完全Al(OH)3 1.91033 3.43 4.19Fe(OH)3 3.91038 2.53 2.94Ni(OH)2 1.61014 7.60 9.75回答下列问题：（1）根据表中数据判断步骤依次析出的沉淀_和沉淀_(填化学式)，则pH1_pH2(填“” 、 “”或“”)，控制两种沉淀析出可利用_(填序号)。ApH 试纸 B石蕊指示剂 CpH 计（2）已知溶解度：NiC 2O4NiC 2O4H2ONiC 2O42H2O，则步骤的化学方程式是_。步骤后，过滤沉淀所需的玻璃仪器有_。（3）试写出步骤的离子方
5、程式_。【答案】Fe(OH) 3Al(OH)3 _molL-1。（3）为测定某样品四氧化三铅含量，称取样品 0.1200g，加入足量的 6 molL1 HNO3充分溶解，过滤，得到含 Pb2+的滤液和 PbO2固体。将固体 PbO2连同滤纸一并置于另一只锥形瓶中，加入足量的醋酸和醋酸钠混合溶液，再加入过量 KI，使 PbO2充分氧化 I ，以淀粉溶液作指示剂，用 0.01000molL1 Na2S2O3溶液滴定，终点时用去 30.00 mL。已知：I 2 + 2Na2S2O3 Na2S4O6 + 2NaI。所加 KI 必须过量，原因是_。计算试样中 Pb3O4的质量分数_。 （写出计算过程）【
6、答案】 PbO2+NaHSO3+H2SO4=PbSO4+NaHSO4+H2O 1.5 10-8 确保 PbO2充分反应；过量 KI 会与 I2发生反应：I -+I2 I3-，过量 KI 可固定 I2 85.6%【解析】（1）铅膏的主要成分是 PbSO4和 PbO2，根据流程，铅膏中加入 NaHSO3、H 2SO4后生成PbSO4，PbO 2被还原成 PbSO4，NaHSO 3被氧化成 NaHSO4，根据得失电子守恒和原子守恒， “还原”时的化学方程式为 PbO2+NaHSO3+H2SO4=PbSO4+NaHSO4+H2O。6传统硅酸盐材料因其耐高温、抗腐蚀、强度高等优异性能，被广泛应用于各种工
7、业、科- 9 -学研究及日常生活中。某硅酸盐材料的主要成分为氧化钙、二氧化硅，并含有一定量铁、铝及镁的氧化物，某研究小组设计以下流程测定该硅酸盐材料中钙的含量（如下图所示） 。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表:(金属离子浓度以 0.1molL-1计)沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ca(OH)2 Al(OH)3 Mg(OH)2开始沉淀 pH 2.7 7.6 12.3 4.0 8.0完全沉淀 pH 3.7 9.6 14.3 5.2 12.4回答下列问题:（1）酸浸后，加入双氧水所发生反应的离子方程式为_。为提高钙的浸出率，可以采取的措施是_。 （任写一种）（2）沉淀 B
8、 的成份为_。调节滤液的 pH 为 45，加入的物质可以是_。A CaCO 3 B Ca(OH) 2 C 氨水 D MgO（3）向滤液中加足量草酸铵溶液，在水浴上保温陈化 2 小时，冷却到室温，过滤、洗涤沉淀。将得到的 CaC2O4沉淀溶解在硫酸中，并稀释配成 250mL 溶液。用移液管量取 25.00 mL溶液于锥形瓶中，用 KMnO4标准溶液滴定。滴定时发生反应的离子方程式为_。若实验中所取样品质量为 4.00 g ，KMnO 4标准溶液浓度为0.0500 mol/L，平行滴定 3 次用去 KMnO4标准溶液体积平均值为 36.00 mL，则该硅酸盐样品中钙的质量分数为_。（4）在保温沉钙
9、环节，若样品中镁的含量过高，会导致最终测定结果产生较大误差。试从理论上计算，加草酸铵溶液沉钙时，溶液中镁离子的浓度最高不能超过_mol/L。 （已知：Ksp(CaC2O4) = 4.0010-9， Ksp(MgC2O4) = 4.8310-6）【答案】 H2O2+2H+2Fe2+=2Fe3+2H2O 适当升高温度（或答增大盐酸浓度、延长酸浸时间等） Fe(OH)3 Al(OH) 3 C 5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+= 10CO2+ 2Mn2+ + 8H2O 45.0% 1.210-2- 10 -7电解精炼铜的阳极泥中主要含 Ag、Au 等贵重金属。以下是从精炼铜的阳极泥中回收银
10、、金的流程图：（1）氯金酸(HAuCl 4)中的 Au 的化合价为_。（2） “焙烧渣”在“酸浸”时发生反应的离子方程式为_。（3）铜阳极泥氧化时，采用“低温焙烧”而不采用“高温焙烧”的原因是_。（4）已知 N2H4被银氨溶液氧化的产物是氮气，则每生成 1molAg，需要消耗_g N 2H4。（5）氯金酸(HAuCl 4)在 pH 为 23 的条件下被草酸还原为 Au，同时放出二氧化碳气体,则该- 11 -反应的化学方程式为_。（6）阳极泥中的铜可以用 FeC13溶液浸出，所得溶液主要含有的阳离子为 Cu2+、Fe 3+和Fe2+；结合右图分析（其中的纵坐标代表金属阳离子浓度的对数）：要从浸出
11、液中提纯铜，最好先加入酸化的双氧水，目的是_，然后加入适量的 CuO 调节 pH=3.7，除去_离子；从图中数据计算可得 Cu(OH)2的 Ksp约为_。【答案】 +3 Ag2O + 2H+ +2Cl- 2AgCl+H2O 高温焙烧时，生成的 Ag2O 又分解为 Ag和 O2（或 2Ag2O 4Ag+O2） 8 2HAuCl4 + 3H2C2O4 2Au + 8HCl + 6CO2 将 Fe2+氧化为 Fe3+ Fe3+ 1.010-20【解析】分析：本题考查化学工艺流程，各步生产流程中通过过滤分离固体和溶液。通过得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式，依据化学方程式进行计算；依据溶度积公式计算
12、溶度积。详解：(1)氯金酸(HAuCl4)中的 H 元素为+1，Cl 元素为-1，由化合价代数和为 0 得到 Au 元素的化合价为+3；- 12 -8碱式碳酸镁MgCO 3Mg(OH)23H2O是重要的化工原料。用橄榄石制取碱式碳酸镁的一种工艺流程如图所示。已知:阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和恰好完全沉淀(阳离子浓度等于 10-5mol/L)时的 pH 如下表所示。阴离子 开始沉淀时的 pH 怡好完全沉淀时的 pHFe3+ 2.7 3.7Mg2+ 9.7 11（1）将 Mg9FeSi5O20改写成氧化物的形式:_。（2）将橄榄石粉碎的目的是_。（3） “调节 pH”时，应调节的 pH 范围是_。（4）加入 H 2O2后发生反应的离子方程式为_。- 13 -（5）K spMg(OH)2=_。写出生成碱式碳酸镁的离子方程式：_。【答案】 9MgOFeO5SiO2 增大接触面积，提高酸浸速率 3.7pH9.7 2Fe2+2H+ +H2O2=2Fe3+2H2O 110-11 2Mg2+3CO32-+5H2O=MgCO3Mg(OH)23H2O+ 2HCO3-
