高考化学工艺流程题 42页

工艺流程题专题（教师版） 考察形式：流程图、表格图像、文字叙述 问题类型：措施、成分、物质、原因 能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识基础：基本生产理论，金属、非金属及其化合物、有机物的性质，实验基本操作 无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查各方 面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。 【例】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有 MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3 和 Fe2O3 等，回 收其中镁的工艺流程如下： Ⅱ分离提纯 Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯 Ⅲ 还原 原 料：矿石（固体） 预处理：酸溶解（表述：“浸出”） 除 杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是：控制条件，调节PH，使Mg2+全部沉淀 解题技巧： 明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问 题思考 → 注意答题的模式与要点 在解这类题目时： 1、要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。 2、再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 3、要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性 在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。 一、分析流程图需要掌握的技巧是： 浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物；了解流程图以外的 文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；解析流 程图并思考： 从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。 每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？ 杂质或副产物是怎样除去的？ 二、无机化工题： 要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞 清楚，针对问题分析细节。 1.考察内容主要有： （1）原料预处理 （2）反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择） （3）反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与 提纯） （4）绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用） （5）化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。 2．规律 考 点 主线主产品 分支副产品 回头为循环 知识点 物质的分离操作 除杂试剂的选择 生产条件的控制产品分离提纯 3.熟悉工业流程常见的操作与名词 原料的预处理 ①溶 解 通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼 烧 如从海带中提取碘 ③煅 烧 如煅烧高岭土，改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研 磨 适用于有机物的提取，如苹果中维生素 C 的测定等。 4.控制反应条件的方法 ①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ---- pH 值的控制。 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 物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 问题：若要除去 Mn2＋溶液中含有的 Fe2＋，应该怎样做？ 调节 pH 所需的物质一般应满足两点： （1）能与 H＋反应，使溶液 pH 值增大； （2）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、Cu2(OH)2CO3 等物质来调节溶液的 pH 值 ②蒸发、反应时的气体氛围 ③加热的目的 加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 ④降温反应的目的 防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动 ⑤趁热过滤 防止某物质降温时会析出 ⑥冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 5.物质的分离和提纯的方法 ①结晶——固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发） ②过滤——固、液分离 ③蒸馏——液、液分离 ④分液——互不相溶的液体间的分离 ⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 ⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。 ⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出 6.常见名词 浸 出：固体加水（酸或碱）溶解得到离子 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少 酸 浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程 水 洗：通常为除去水溶性杂质 水 浸：与水接触反应或溶解 例 1：（2015 年新课标 I 高考化学试卷第 27 题）硼及其化合物在工业上有许多用途．以铁硼矿（主要成分 为 Mg2B2O5•H2O 和 Fe3O4，还有少量 Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3 和 SiO2 等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程 如图所示： 回答下列问题： （1）写出 Mg2B2O5•H2O 与硫酸反应的化学方程式 ，为提高浸出速 率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有 （写出两条）。 （2）利用 的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是 （填化学式）。 （3）“净化除杂”需先加 H2O2 溶液，作用是 ，然后在调节溶液的 pH 约为 5， 目的是 。 （4）“粗硼酸”中的主要杂质是 （填名称）． （5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式 为 。 （6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢．以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式 表示制备过程 。 答案： （1）Mg2B2O5•H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4；提高反应温度或减小铁硼矿粉粒径； （2）Fe3O4；SiO2、CaSO4； （3）将亚铁离子氧化为铁离子；使铁离子、铝离子形成氢氧化物沉淀而除去； （4）七水硫酸镁； （5） ； （6）2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO． 变式一：（2015 年新课标 I 高考化学试卷第 36 题）氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业．CuCl 难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化．以海绵铜（主要成分是 Cu 和 少量 CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产 CuCl 的工艺过程如下： 回答下列问题： （1）步骤①中得到的氧化产物是 ，溶解温度应控制在 60﹣70℃，原因 是 。 （2）写出步骤③中主要反应的离子方程式 。 （3）步骤⑤包括用 pH=2 的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是 （写名称）。 （4）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是 。 （5）步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离．工业上常用的固液分离设备有 （填字母） A、分馏塔 B、离心机 C、反应釜 D、框式压滤机 （6）准确称取所制备的氯化亚铜样品 mg，将其置于过量的 FeCl3 溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀 硫酸，用 amol/L﹣1 的 K2Cr2O7 溶液滴定到终点，消耗 K2Cr2O7 溶液 bmL，反应中 Cr2O7 2﹣被还原为 Cr3+，样品中 CuCl 的质量分数为 。 答案： （1）CuSO4 或 Cu2+；温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解； （2）2Cu2++SO3 2﹣+2Cl﹣+H2O=2CuCl+SO4 2﹣+2H+； （3）硫酸； （4）醇洗有利于加快去除 CuCl 表面水分防止其水解氧化； （5）BD； （6）氯化亚铜与氯化铁发生 Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl﹣，加入 K2Cr2O7 溶液，发生 6Fe2++Cr2O7 2﹣+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O， 反应的关系式为 6CuCl～6Fe2+～Cr2O7 2﹣， 6 1 n ab×10﹣3mol n=6ab×10﹣3mol， m（CuCl）=99.5g/mol×6ab×10﹣3mol=0.597g， 则样品中 CuCl 的质量分数为 ， 故答案为： ． 例 2:（2015 年新课标 II 高考化学试卷第 11 题）苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧 化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下： 相关化合物的物理常数 物质 相对分子质量 密度（g/cm﹣3） 沸点/℃ 异丙苯 120 0.8640 153 丙酮 58 0.7898 56.5 苯酚 94 1.0722 182 回答下列问题： （1）在反应器 A 中通入的 X 是 。 （2）反应①和②分别在装置 和 中进行（填装置符号）． （3）在分解釜 C 中加入的 Y 为少量浓硫酸，其作用是 ，优点是用量少，缺点 是 。 （4）反应②为 （填“放热”或“吸热”）反应．反应温度控制在 50﹣60℃，温度过高 的安全隐患是 。 （5）中和釜 D 中加入的 Z 最适宜的是 （填编号．已知苯酚是一种弱酸） a．NaOH b．CaCO3 c．NaHCO3 d．CaO （6）蒸馏塔 F 中的馏出物 T 和 P 分别为 和 ，判断的依据 是 。 （7）用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 。 答案： （1）氧气或空气； （2）A；C； （3）催化剂；腐蚀设备； （4）放热；温度过高会导致爆炸； （5）加入 Z 的目的是中和硫酸，且不能与苯酚反应， a．NaOH 能与硫酸、苯酚反应，故不选； b．CaCO3 为固体，且与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，会阻止碳酸钙与硫酸的反应，故 b 不选； c．NaHCO3 能与硫酸反应，不与苯酚反应，故 c 选； d．CaO 能与苯酚反应，且与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，会阻止碳酸钙与硫酸的反应，故 d 不选； 故选：c； （6）丙酮；苯酚；丙酮的沸点低于苯酚； （7）原子利用率高。 变式二：（2015 年海南高考化学试卷第 23 题）铁在自然界分布广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应 用． 回答下列问题： （1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示．原料中除铁矿石和焦炭外还 有 ，除去铁矿石中脉石（主要成分为 SiO2）的化学反应方程式 为 、 ；高炉排出气体的主 要成分有 N2、CO2 和 （填化学式）。 （2）已知：①Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H=+494kJ•mol﹣1 ②CO（g）+ O2（g）═CO2（g）△H=﹣283kJ•mol﹣1 ③C（s）+ O2（g）═CO（g）△H=﹣110kJ•mol﹣1 则反应 Fe2O3（s）+3C（s）+ O2（g）═2Fe（s）+3CO2（g）的△H= ，理论上反应 放 出的热量足以供给反应 所需要的热量（填上述方程式序号）。 （3）有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图（b）所示，其中，还原竖炉相当于高炉的 部分，主要反应的化学方程式为 ；熔融造气炉相当于高炉的 部分． （4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有 SO2 污染空气，脱 SO2 的方法是 。 答案： （1）石灰石；CaCO3 CaO+CO2↑；CaO+SiO2 CaSiO3；CO； （2）利用盖斯定律将①+②×3 得到 Fe2O3（s）+3C（s）+ O2（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H=（+494kJ•mol ﹣1）+3×（﹣283kJ•mol﹣1）=﹣355kJ•mol﹣1， 因①为吸热反应，②③为放热反应，则②③反应放出的热量可使①反应， 故答案为：﹣355；②③；①； （3）高炉炼铁时，炉腰部分发生 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，还原竖炉发生此反应，熔融造气炉和高炉的 炉腹都发生 2C+O2 2CO 以及 CaCO3 CaO+CO2↑，CaO+SiO2 CaSiO3 反应，则熔融造气炉 相当于高炉的炉腹部分， 故答案为：炉腰；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；炉腹； （4）碱液或氢氧化钠、氨水． 例 3：（2015 年江苏高考化学试卷第 18 题）软锰矿（主要成分 MnO2，杂质金属元素 Fe、Al、Mg 等）的水 悬浊液与烟气中 SO2 反应可制备 MnSO4•H2O，反应的化学方程式为： MnO2+SO2=MnSO4 （1）质量为 17.40g 纯净 MnO2 最多能氧化 L（标准状况）SO2。 （2）已知：Ksp[Al（OH）3]=1×10﹣33，Ksp[Fe（OH）3]=3×10﹣39，pH=7.1 时 Mn（OH）2 开始沉淀．室温下， 除去 MnSO4 溶液中的 Fe3+、Al3+（使其浓度小于 1×10﹣6mol•L﹣1），需调节溶液 pH 范围为 。 （3）如图可以看出，从 MnSO4 和 MgSO4 混合溶液中结晶 MnSO4•H2O 晶体，需控制结晶温度范围为 。 （4）准确称取 0.1710gMnSO4•H2O 样品置于锥形瓶中，加入适量 H2PO4 和 NH4NO3 溶液，加热使 Mn2+全部氧化 成 Mn3+，用 c（Fe2+）=0.0500mol•L﹣1 的标准溶液滴定至终点（滴定过程中 Mn3+被还原为 Mn2+），消耗 Fe2+溶 液 20.00mL．计算 MnSO4•H2O 样品的纯度（请给出计算过程） 答案： （1）4.48； （2）pH=7.1 时 Mn（OH）2 开始沉淀．室温下，除去 MnSO4 溶液中的 Fe3+、Al3+，氢氧化铝完全变成沉淀时的 pH：Ksp[Al（OH）3]=1×10﹣33=c（Al3+）×c3（OH﹣），c（Al3+）=1×10﹣6mol•L﹣1，解得：c（OH﹣）=1×10﹣9mol•L ﹣1，c（H+）=1×10﹣5mol•L﹣1pH=5，同理 Fe（OH）3 完全变成沉淀时，pH 约为 3.5，故 pH 范围是：5.0＜pH ＜7.1， 故答案为：5.0＜pH＜7.1； （3）从 MnSO4 和 MgSO4 混合溶液中结晶 MnSO4•H2O 晶体，根据图上信息，高于 60℃以后 MnSO4•H2O 的溶解度 减小，而 MgSO4•6H2O 的溶解度增大，因此控制结晶温度范围是高于 60℃这样可以得到纯净的 MnSO4•H2O， 故答案为：高于 60℃； （4）根据氧化还原反应中得失电子守恒：n（Mn3+）×1=n（Fe2+）×1=0.02L×0.0500mol=1.00×10﹣3mol， 根据 Mn 元素守恒，m（MnSO4•H2O）=1.00×10﹣3mol×169g/mol=0.169g，纯度为 ×100%=98.8%， 答：MnSO4•H2O 样品的纯度为 98.8%． 变式三：烟气的脱硫（除 SO2）技术和脱硝（除 NOx）技术都是环境科学研究的热点。 （1）选择性催化还原法的脱硝原理为： 6NOx＋4x NH3 (3＋2x)N2＋6xH2O ①上述反应中每转移 3mol 电子，生成标准状况下 N2 的体积为________L。 ②已知：2H2(g)＋O2(g) ＝2H2O (g) ΔH＝-483.6 kJ·mol-1 N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g) ΔH＝-92.4 kJ·mol-1 N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) ΔH＝-180.5kJ·mol-1 则反应 6NO(g)＋4NH3(g)＝5N2(g)＋6H2O(g)的ΔH＝__________。 （2）目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（NO）原理，其脱硝机理示意图如下图 1，脱硝 率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图 2 所示。 200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃ 脱 硝 率 ／ % 100 80 60 40 20 0 a b c d 负载率 a 0.5% b 3.0% c 5.0% d 8.0% Cu＋ O2 Cu＋(O2)Cu＋(NO2) C2H4 H2O、CO2、N2 NO 图 1 图 2 ①出该脱硝原理总反应的化学方程式：____________。 ②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是____________。 答案： ⑴① x x2.118.16  （2 分） ②－724.5kJ·mol－1 （2 分） ⑵①6NO＋3O2＋2C2H4 催化剂 3N2＋4CO2＋4H2O （2 分） ②约为 350℃、负载率 3.0 %（2 分） 专题训练 1.（2015 浙江）某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为 Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质） 制取七水合硫酸亚铁（FeSO4•7H2O），设计了如下流程： 下列说法不正确的是（ ） A． 溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 选用铁粉 B． 固体 1 中一定含有 SiO2，控制 pH 是为了使 Al3+转化为 Al（OH）3，进入固体 2 C． 从溶液 2 得到 FeSO4•7H2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解 D． 若改变方案，在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶 分离也可得到 FeSO4•7H2O 答案：A．由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，X 为铁粉，故 A 正确； B．由流程分析可知，固体 1 中一定含有 SiO2，调节 pH 值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，则固体 2 为氢 氧化铝，故 B 正确； C．亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液 2 得到 FeSO4•7H2O 产品的过程 中，须控制条件防止其氧化和分解，故 C 正确； D．在溶液 1 中含有亚铁离子和铝离子，加过量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸根离子，亚铁离子与氢 氧根离子结合生成氢氧化亚铁沉淀，但是氢氧化亚铁很易被氧气氧化，则得到的氢氧化亚铁中含有氢氧化 铁，最后得到的产品不纯，故 D 错误． 故选 D． 2.（2015 安徽）硼氢化钠（NaBH4）在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠（NaBO2） 为主要原料制备 NaBH4，其流程如图： 已知：NaBH4 常温下能与水反应，可溶于异丙胺（沸点：33℃）； （1）在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至 100℃以上并通入氩气，该操作的目的 是 ，原料中的金属钠通常保存在 中，实验室取用少量金属 钠需要用到的实验用品有 、 、玻璃片和小刀等； （2）请配平第①步反应的化学方程式： NaBO2+ SiO2+ Na+ H2═ NaBH4+ Na2SiO3 （3）第②步分离采用的方法是 ；第③步分出 NaBH4 并回收溶剂，采用的方法 是 ； （4）NaBH4（s）与 H2O（l）反应生成 NaBO2（s）和 H2（g）．在 25℃、101kPa 下，已知每消耗 3.8gNaBH4 （s）放热 21.6kJ，该反应的热化学方程式是 。 答案：（1）NaBH4 常温下能与水反应，且氢气和氧气混合加热易产生爆炸现象，为防止 NaBH4 水解、防止产 生安全事故，需要将装置中的空气和水蒸气排出； 钠极易和空气中氧气、和水反应，钠的密度大于煤油，为隔绝空气和水，原料中的金属钠通常保存在煤油 中； 实验室取用少量金属钠时，需要镊子夹取钠、用滤纸吸煤油，所以实验室取用少量金属钠需要用到的实验 用品有镊子、滤纸、玻璃片和小刀等， 故答案为：除去反应器中的水蒸气和空气；煤油；镊子、滤纸； （2）该反应中 H 元素化合价由 0 价变为﹣1 价、Na 元素化合价由 0 价变为+1 价，转移电子总数为 4， 根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式为 NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3， 故答案为：1；2；4；2；1；2； （3）分离难溶性固体和溶液采用过滤方法，②中加入的溶剂是异丙胺，NaBH4 溶解与异丙胺、Na2SiO3 不溶 于异丙胺，所以第②步分离采用的方法是过滤；熔沸点相差较大的可以采用蒸馏方法，异丙胺沸点：33℃， 将滤液采用蒸馏的方法分离，得到异丙胺和固体 NaBH4， 故答案为：过滤；蒸馏； （4）NaBH4（s）与 H2O（l）反应生成 NaBO2（s）和 H2（g），n（NaBH4）= =0.1mol，在 25℃、101kPa 下，每消耗 0.1molNaBH4（s）放热 21.6kJ，则消耗 1molNaBH4（s）放热 216.0kJ，则热化学方程式为 NaBH4 （s）+2H2O（l）=NaBO2（s）+4H2（g）△H=﹣216.0kJ/mol， 故答案为：NaBH4（s）+2H2O（l）=NaBO2（s）+4H2（g）△H=﹣216.0kJ/mol． 3.（2015 福建）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛． （1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为 。 （2）工业上用铝土矿（主要成分为 Al2O3，含有 Fe2O3、SiO2 等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意 如下： 已知： 物质 SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2 沸点/℃ 57.6 180（升华） 300（升华） 1023 ①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是 （只要求写出一种）。 ②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。 ③已知： Al2O3（s）+3C（s）=2Al（s）+3CO（g）△H1=+1344.1kJ•mol﹣1 2AlCl3（g）=2Al（s）+3Cl2（g）△H2=+1169.2kJ•mol﹣1 由 Al2O3、C 和 Cl2 反应生成 AlCl3 的热化学方程式为 。 ④步骤Ⅲ的经冷却至室温后，气体用足量的 NaOH 冷溶液吸收，生成的盐主要有 3 种，其化学式分别 为 、 、 。 ⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 。 答案：（1）氯化铝是强酸弱碱盐，在溶液中铝离子发生水解反应产生氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，所 以能净水，其反应的离子方程式为：Al3++3H2O⇌ Al（OH）3+3H+， 故答案为：Al3++3H2O⇌ Al（OH）3+3H+； （2）①步骤 1 中铝土矿粉和焦炭在 300℃焙烧，因后续步骤反应生成氯化铝等强酸弱碱盐易水解，固体水 分在焙烧的过程中挥发，防止后续步骤生成的盐水解、气孔数目增多增大反应物的接触面积，加快反应速 率， 故答案为：防止后续步骤生成的 AlCl3 水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率； ②根据物质中含有的元素组成可知：若步骤Ⅱ中不通入氯气和氧气，Fe2O3 与焦炭发生氧化还原反应，则反 应生成相对原子质量比硅大的单质是铁， 故答案为：Fe 或铁； ③Ⅰ、Al2O3（s）+3C（s）=2Al（s）+3CO（g）△H1=+1344.1kJ•mol﹣1 Ⅱ、2AlCl3（g）=2Al（s）+3Cl2（g）△H2=+1169.2kJ•mol﹣1 根据盖斯定律，将Ⅰ﹣Ⅱ可得：Al2O3（s）+3C（s）+3Cl2（g）=2AlCl3（g））+3CO（g）△H=（+1344.1kJ•mol ﹣1）﹣（+1169.2kJ•mol﹣1）=+174.9J/mol， 故答案为：Al2O3（s）+3C（s）+3Cl2（g）=2AlCl3（g））+3CO（g）△H=+174.9J/mol； ④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的 NaOH 冷溶液吸收，Cl2 和 NaOH 溶液反应生成 NaCl、NaClO 和 H2O， CO2 和 NaOH 溶液反应生成 Na2CO3 和 H2O，所以生成的盐的化学式为 NaCl、NaClO 和 Na2CO3， 故答案为：NaCl、NaClO、Na2CO3； ⑤步骤Ⅲ得到氯化铝的粗品，加入氯化钠熔融能降低 FeCl3 的熔点，铝的金属活动性强于铁，加铝粉，可 以将氯化铝的粗品中的氯化铁中的铁置换出来，生成铁和氯化铝，因 AlCl3 在 180℃升华，在 300℃，废渣 为 Fe，冷却得到成品氯化铝， 故答案为：除去 FeCl3，提高 AlCl3 纯度． 4．（2015 广东）七铝十二钙（12CaO•7Al2O3）是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含 CaCO3 和 MgCO3）和废 Al 片制备七铝十二钙的工艺如下： （1）锻粉主要含 MgO 和 ，用适量 NH4NO3 溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，或滤液Ⅰ中 c （Mg2+）小于 5×10﹣6mol•L﹣1，则溶液 pH 大于 （Mg（OH）2 的 Ksp=5×10﹣12）；该工艺中不能用 （NH4）2SO4 代替 NH4NO3，原因是 。 （2）滤液Ⅰ中阴离子有 （忽略杂质成分的影响）；若滤液Ⅰ中仅通入 CO2，会生 成 ，从而导致 CaCO3 产率降低． （3）用 NaOH 溶液可除去废 Al 片表面的氧化膜，反应的离子方程式为 。 （4）电解制备 Al（OH）3 时，电极分别为 Al 片和石墨，电解总反应方程式为 。 （5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时 AlCl4 ﹣和 Al2Cl7 ﹣两种离子在 Al 电极上相互转化，其它离子 不参与电极反应，放电时负极 Al 的电极反应式为 。 答案：（1）锻粉是由白云石高温煅烧而来，在煅烧白云石时，发生反应：CaCO3 CaO+CO2↑， MgCO3 MgO+CO2↑，故所得锻粉主要含 MgO 和 CaO；用适量 NH4NO3 溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不 溶，即得 Mg（OH）2 的饱和溶液，根据 Mg（OH）2 的 Ksp 可知：Ksp=c（Mg2+）•c2（OH﹣）=5×10﹣12，而 c（Mg2+） 小于 5×10﹣6mol•L﹣1，故 c（OH﹣）大于 10﹣3mol/L，则溶液中的 c（H+）小于 10﹣11mol/L，溶液的 pH 大于 11；CaSO4 微溶于水，如果用（NH4）2SO4 代替 NH4NO3，会生成 CaSO4 沉淀引起 Ca2+的损失， 故答案为：CaO；11；CaSO4 微溶于水，用（NH4）2SO4 代替 NH4NO3，会生成 CaSO4 沉淀引起 Ca2+的损失； （2）在锻粉中加入适量的 NH4NO3 溶液后，镁化合物几乎不溶，由于 NH4NO3 溶液水解显酸性，与 CaO 反应生 成 Ca（NO3）2 和 NH3•H2O，故过滤后溶液中含 Ca（NO3）2 和 NH3•H2O，将 CO2 和 NH3 通入滤液 I 中后发生反应： Ca（NO3）2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4NO3，故滤液中的阴离子主要为 NO3 ﹣，还含有 OH﹣；若滤液Ⅰ中仅通入 CO2，会造成 CO2 过量，则会生成 Ca（HCO3）2，从而导致 CaCO3 产率降低，故答案为：NO3 ﹣，OH﹣；Ca（HCO3） 2； （3）氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子反应为 Al2O3+2OH﹣═2AlO2 ﹣+H2O，故答案为：Al2O3+2OH ﹣═2AlO2 ﹣+H2O； （4）用 Al 片和石墨作电极来制备 Al（OH）3，故 Al 做阳极，石墨做阴极，阳极反应为：Al﹣3e﹣=Al3+①， 阴极上是来自于水的 H+放电：2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑ ② 将①×2+②×3 可得总反应：2Al+6H2O 2Al（OH）3↓+3H2↑，故答案为：2Al+6H2O 2Al（OH） 3↓+3H2↑； （5）放电时负极电极本身 Al 放电，失电子，由于 AlCl4 ﹣中氯元素的含量高于 Al2Cl7 ﹣中氯元素的含量，故 AlCl4 ﹣做反应物而 Al2Cl7 ﹣为生成物，由于其它离子不参与电极反应，故电极反应为：Al﹣3e﹣+7AlCl4 ﹣ =4Al2Cl7 ﹣，故答案为：Al﹣3e﹣+7AlCl4 ﹣=4Al2Cl7 ﹣． 5．（2015 江苏）以磷石膏（只要成分 CaSO4，杂质 SiO2、Al2O3 等）为原料可制备轻质 CaCO3． （1）匀速向浆料中通入 CO2，浆料清液的 pH 和 c（SO4 2﹣）随时间变化见图．清液 pH＞11 时 CaSO4 转化的离 子方程式为 ；能提高其转化速率的措施有 （填序号） A．搅拌浆料 B．加热浆料至 100℃C．增大氨水浓度 D．减小 CO2 通入速率 （2）当清液 pH 接近 6.5 时，过滤并洗涤固体．滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为 和 （填化学式）；检验洗涤是否完全的方法是 。 （3）在敞口容器中，用 NH4Cl 溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中 c（Ca2+）增大的 原因是 。 答案：（1）由图象可知，经充分浸取，c（SO4 2﹣）逐渐增大，pH 逐渐减小，清液 pH＞11 时 CaSO4 生成碳酸 钙、铵根离子和硫酸根离子，反应的离子方程式为 CaSO4+2NH3•H2O+CO2=CaCO3+2NH4 ++SO4 2﹣+H2O 或 CaSO4+CO3 2﹣ =CaCO3+SO4 2﹣，为提高其转化速率，可进行搅拌并增大氨水浓度，增大 c（CO3 2﹣）， 故答案为：CaSO4+2NH3•H2O+CO2=CaCO3+2NH4 ++SO4 2﹣+H2O 或 CaSO4+CO3 2﹣=CaCO3+SO4 2﹣；AC； （2）当清液 pH 接近 6.5 时，溶液酸性相对较强，可充分转化生成 SO4 2﹣并有 HCO3 ﹣生成，沉淀吸附 SO4 2﹣， 可用盐酸酸化的氯化钡检验，方法是取少量最后一次的洗涤过滤液与试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化 钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全， 故答案为：SO4 2﹣；HCO3 ﹣；取少量最后一次的洗涤过滤液与试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若 不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全； （3）随着浸取液温度上升，氯化铵水解程度增大，溶液酸性增强，则钙离子浓度增大， 故答案为：浸取液温度上升，溶液中氢离子浓度增大，促进固体中钙离子浸出． 6．（2015 山东）利用 LiOH 和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料．LiOH 可由电解法制备，钴氧化物可通 过处理钴渣获得． （1）利用如图装置电解制备 LiOH，两电极区电解液分别为 LiOH 和 LiCl 溶液．B 极区电解液为 溶液（填化学式），阳极电极反应式为 ，电解过程中 Li+向 电 极迁移（填“A”或“B”）． （2）利用钴渣[含 Co（OH）3、Fe（OH）3 等]制备钴氧化物的工艺流程如下： Co（OH）3 溶解还原反应的离子方程式为 ，铁渣中铁元素 的化合价为 ，在空气中煅烧 CoC2O4 生成钴氧化物和 CO2，测得充分煅烧后固体质量为 2.41g，CO2 的 体积为 1.344L（标准状况），则钴氧化物的化学式为 。 答案：（1）电解制备 LiOH，两电极区电解液分别为 LiOH 和 LiCl 溶液，由图可知，右侧生成氢气，则 B 中 氢离子放电，可知 B 为阴极，在 B 中制备 LiOH，B 极区电解液为 LiOH 溶液；Li+由 A 经过阳离子交换膜向 B 移动；A 中为 LiCl 溶液，氯离子放电生成氯气，则阳极反应式为 2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑， 故答案为：LiOH；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑； （2）Co（OH）3 溶解还原反应为 Co（OH）3、H+、SO3 2﹣的氧化还原反应，其离子反应为 2Co（OH）3+4H++SO3 2 ﹣=2Co2++SO4 2﹣+5H2O；由制备流程可知，加硫酸溶解后为铁离子，再与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成亚铁 离子，在浸液中通入氧气时亚铁离子被氧化为铁离子，可知铁渣中铁元素的化合价为+3 价；煅烧 CoC2O4 生成钴氧化物和 CO2，测得充分煅烧后固体质量为 2.41g，CO2 的体积为 1.344L（标准状况），n（CO2） = =0.06mol，由化学式可知 n（Co）=0.06mol× =0.03mol，则氧化物中 n（O） = =0.04mol，则 n（Co）：n（O）=0.03mol：0.04mol=3：4，所以钴氧化物的 化学式为 Co3O4， 故答案为：2Co（OH）3+4H++SO3 2﹣=2Co2++SO4 2﹣+5H2O；+3；Co3O4． 7.（2015 山东）工业上利用氨氧化获得的高浓度 NOx 气体（含 NO、NO2）制备 NaNO2、NaNO3，工艺流程如下： 已知：Na2CO3+NO+NO2═2NaNO2+CO2 （1）中和液所含溶质除 NaNO2 及少量 Na2CO3 外，还有 （填化学式）。 （2）中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是 。蒸发Ⅰ产生的蒸汽中含有少量的 NaNO2 等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用 于流程中的 （填操作名称）最合理． （3）母液Ⅰ进行转化时加入稀 HNO3 的目的是 ．母液Ⅱ需回收利用，下列处理方 法合理的是 ． a．转入中和液 b．转入结晶Ⅰ操作 c．转入转化液 d．转入结晶Ⅱ操作 （4）若将 NaNO2、NaNO3 两种产品的物质的量之比设为 2：1，则生产 1.38 吨 NaNO2 时，Na2CO3 的理论用量为 吨（假定 Na2CO3 恰好完全反应）． 答案：（1）由上述分析可知，二氧化氮与碱液反应生成 NaNO2，还可生成 NaNO3，中和液中含剩余的少量 Na2CO3， 故答案为：NaNO3； （2）中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是防止 NaNO2 的析出，蒸发Ⅰ产 生的蒸汽中含有少量的 NaNO2 等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的溶碱，循环利用，提 高利用率，故答案为：防止 NaNO2 的析出；溶碱； （3）由上述分析可知，母液Ⅰ进行转化时加入稀 HNO3 的目的是将 NaNO2 转化为 NaNO3．母液Ⅱ需回收利用， 可转入转化液或转入结晶Ⅱ操作，提高其利用率， 故答案为：将 NaNO2 转化为 NaNO3；cd； （4）生产 1.38 吨 NaNO2 时，n（NaNO2）= =2×104mol，NaNO2、NaNO3 两种产品的物质的量之 比为 2：1，则 n（NaNO3）=1×104mol，由 Na 原子守恒可知，2n（Na2CO3）=n（NaNO2）+n（NaNO3），m（Na2CO3） =（2×104mol+1×104mol）× ×106g/mol=1.59×106g=1.59t， 故答案为：1.59． 8.（2015 四川）为了保护坏境，充分利用资源．某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧 渣（Fe 主要以 Fe2 O3 存在）转变成重要的化工原料 FeSO4（反应条件略）． 活化硫铁矿还原 Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2（S04）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考虑其它反应，请回答下 列问题： （1）第Ⅰ步 H2SO4 与 Fe2O3 反应的离子方程式是 。 （2）检验第Ⅱ步中 Fe3+是否完全还原，应选择 （填字母编号）． A．KMnO4 溶液 B．K3[Fe（CN）6]溶液 C．KSCN 溶液 （3）第Ⅲ步加 FeCO3 调溶液 PH 到 5.8 左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液 pH 到 5.2，此时 Fe2+不沉淀， 滤液中铝、硅杂质被除尽，通入空气引起溶液 pH 降低的原因是 。 （4）FeSO4 可转化 FeCO3，FeCO3 在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料． 已知 25℃，101kPa 时： 4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=﹣1648kJ/mol C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393kJ/mol 2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=﹣1480kJ/mol FeCO3 在空气中加热反应生成 Fe2O3 的热化学方程式是 。 （5）FeSO4 在一定条件下可制得 FeS2（二硫化亚铁）纳米材料．该材料可用于制造高容量锂电池，电池放 电时的总反应为 4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正极反应式是 。 （6）假如烧渣中的铁全部视为 Fe2O3，其含量为 50%．将 akg 质量分数为 b%的硫酸加入到 ckg 烧渣中浸取， 铁的浸取率为 96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调 pH 后溶液呈微酸性，所残留的硫酸忽略不计，按上述 流程，第Ⅲ步应加入 FeCO3 kg。 答案：（1）H2SO4 与 Fe2O3 反应生成硫酸铁与水，反应离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案为： Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O； （2）KMnO4 溶液、K3[Fe（CN）6]溶液可以检验有 Fe2+生成，取第Ⅱ步反应中溶液少许与试管中，滴加 KSCN 溶 液，若溶液不变红色，说明 Fe3+完全被还原， 故答案为：C； （3）氧气可以将 Fe2+离子氧化为 Fe3+离子，Fe3+离子水解生成 H+，使溶液 pH 降低， 故答案为：氧气可以将 Fe2+离子氧化为 Fe3+离子，Fe3+离子水解生成 H+； （4）发生反应：4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2， 已知：①4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=﹣1648kJ/mol ②C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393kJ/mol ③2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=﹣1480kJ/mol 根据盖斯定律，①﹣③×2+②×④可得 4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g），故△H=﹣1648kJ/mol ﹣2×（﹣1480kJ/mol）+4×（﹣393kJ/mol）=﹣260kJ/mol， 故反应热化学方程式为：4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g）△H=﹣260kJ/mol， 故答案为：4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g）△H=﹣260kJ/mol； （5）电池放电时的总反应为：4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正极发生还原反应，FeS2 获得电子生成 Fe、S2﹣，正极 电极反应式为：FeS2+4e﹣=Fe+2S2﹣， 故答案为：FeS2+4e﹣=Fe+2S2﹣； （6）Fe2O3 含量为 50%，ckg 烧渣中，Fe2O3 质量为 50%×ckg，铁的浸取率为 96%，侧参加反应的 Fe2O3 质量 为 50%×ckg×96%，其物质的量为（50%×c×103×96%）g÷160g/mol=3c mol， akg 质量分数为 b%的硫酸中 m（H2SO4）=b%×akg，其物质的量为（b%×a×103）g÷98g/mol= mol， 第Ⅲ步应加入 FeCO3 后，浸取时加入的硫酸、活化硫铁矿还原 Fe3+时生成的硫酸完全转化为 FeSO4， 根据 FeS2～7Fe2（S04）3～7Fe2O3，可知参加反应的 FeS2 的物质的量 ×3c mol， 根据硫元素守恒计算 n 总（FeSO4）= ×3c mol×2+ mol， 由 Fe 元素守恒 n（FeCO3）=n 总（FeSO4）﹣n（FeS2）﹣2n（Fe2O3）= ×3c mol×2+ mol﹣ ×3c mol ﹣2×3c mol= mol﹣ mol，故 m（FeCO3）=（ ﹣ ） mol×116g/mol≈（118ab﹣646c）g， 即为（0.118ab﹣0.646c）Kg， 故答案为：（0.118ab﹣0.646c）． 9.（2015 天津）废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍，湿法技术是将粉 碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜产品．某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流 程简图如图 1： 回答下列问题： （1）反应Ⅰ是将 Cu 转化为 Cu（NH3）4 2+，反应中 H2O2 的作用是 ，写出操作①的名 称： ； （2）反应Ⅱ是铜氨溶液中的 Cu（NH3）4 2+与有机物 RH 反应，写出该反应的离子方程式： ，操作②用到的主要仪器名称为 ，其目的是（填序号） 。 a．富集铜元素 b．使铜元素与水溶液中的物质分离 c．增加 Cu2+在水中的溶解度 （3）反应Ⅲ是有机溶液中的 CuR2 与稀硫酸反应生成 CuSO4 和 ，若操作③使用如图 2 装置，图中存 在的错误是 ； （4）操作④以石墨作电极电解 CuSO4 溶液，阴极析出铜，阳极产物是 ，操作⑤由硫酸 铜溶液制胆矾的主要步骤是 ； （5）流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是 ，循环使用 的 NH4Cl 在反应Ⅰ中的主要作用是 。 答案：（1）双氧水具有氧化性，能氧化还原性物质 Cu，所以双氧水作氧化剂；分离难溶性固体和溶液采用 过滤方法，该混合溶液中贵重金属是难溶物、铜氨溶液是液体，所以操作①是过滤，故答案为：氧化剂； 过滤； （2）反应Ⅱ是铜氨溶液中的 Cu（NH3）4 2+与有机物 RH 反应生成 CuR2，同时生成 NH4 +和 NH3，根据反应物和 生成物书写该反应的离子方程式 Cu（NH3）4 2++2RH=CuR2+2NH4 ++2NH3；分离互不相溶的液体采用分液方法，分 液时常用分液漏斗，分液的目的是富集铜元素、使铜元素与水溶液中的物质分离，所以 ab 正确， 故答案为：Cu（NH3）4 2++2RH=CuR2+2NH4 ++2NH3；分液漏斗；ab； （3）反应Ⅲ是有机溶液中的 CuR2 与稀硫酸反应相当于复分解反应，所以生成 CuSO4 和 RH，分液时分液漏 斗下端要紧靠烧杯内壁，且分液漏斗内不能盛放太多溶液，故答案为：RH；分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁； 液体过多； （4）以石墨为电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电，所以阳极上生成 O2， 同时有大量的 H+生成，且 SO4 2﹣也向阳极移动在阳极积累，因此阳极产物还有 H2SO4；从溶液中获取晶体采 用加热浓缩、冷却结晶、过滤方法，故答案为：O2、H2SO4； （5）电解硫酸铜溶液时能得到硫酸，在反应 III 中用到硫酸，所以 H2SO4 能循环利用；氯化铵是强酸弱碱 盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性，能和氢氧根离子反应，从而抑制氢氧化铜生成， 故答案为：H2SO4；防止由于溶液中 c（OH﹣）过高，生成 Cu（OH）2 沉淀． 10．（2014 山东）工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）结晶后的母液（含少量杂质 Fe3+）生产重铬酸钾（K2Cr2O7）。 工艺流程及相关物质溶解度曲线如图： （1）由 Na2Cr2O7 生产 K2Cr2O7 的化学方程式为____________________________，通过冷却结晶析出大量 K2Cr2O7 的原因是____________________________。 （2）向 Na2Cr2O7 母液中加碱液调 PH 的目的是____________________________。 （3）固体 A 主要为__________________（填化学式），固体 B 主要为________（填化学式）。 （4）用热水洗涤固体 A，回收的洗涤液转移到母液______（填“I”“II”或“III”）中，既能提高产率 又可使能耗最低。 答案：（1）Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl； 低温下 K2Cr2O7 溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7 溶解度明显减小。 （2）除去 Fe3+ （3）NaCl；K2Cr2O7 （4）II 11.（2014 年江苏）烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰（主要含 Al2O3、SiO2 等）制备 碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。 （1）酸浸时反应的化学方程式为 ；滤渣Ⅰ的主要成分为 。 （2）加 CaCO3 调节溶液的 pH 至 3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使 Al2(SO4)3 转化为 Al2(SO4)x(OH)6—2x。 滤渣Ⅱ的主要成分为 （填化学式）；若溶液的 pH 偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低， 其原因是 （用离子方程式表示）。 （3）上述流程中经完全热分解放出的 SO2 量总是小于吸收的 SO2 量，其主要原因是 ；与吸 收 SO2 前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的 pH 将 （填“增大”、“减小”或“不 变”）。 答案：（1）Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O SiO2 （2）CaSO4 3CaSO4 + 2Al3＋+ 3SO4 2－ + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 3CO2↑ （3）溶液中的部分 SO3 2－被氧化成 SO4 2－ 减小 12.（2014 年江苏）实验室从含碘废液（除 H2O 外，含有 CCl4、I2、I－等）中回收碘，其实验过程如下： （1）向含碘废液中加入稍过量的 Na2SO3 溶液，将废液中的 I2 还原为 I－，其离子方程式为 ； 该操作将 I2 还原为 I－的目的是 。 （2）操作 X 的名称为 。 （3）氧化时，在三颈瓶中将含 I－的水溶液用盐酸调至 pH 约为 2，缓慢通入 Cl2， 在 400C 左右反应（实验装置如右图所示）。实验控制在较低温度下进行的原因 是 ；锥形瓶里盛放的溶液为 。 （4）已知：5SO3 2—+2IO3 —+2H＋＝I2+5SO4 2—+H2O 某含碘废水（pH 约为 8）中一定存在 I2，可能存在 I－、IO3 —中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中 是否含有 I－、IO3 —的实验方案：取适量含碘废水用 CCl4 多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘 单质存在； 。 实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3 溶液、Na2SO3 溶液 答案：（1）SO3 2－ + I2 + H2O = 2I－ + SO4 2－ + 2H＋ 使 CCl4 中的碘进入水层 （2）分液 （3）使氯气在溶液中有较大的溶解度（或防止 I2 升华或防止 I2 进一步被氧化） NaOH 溶液 （4）从水层取少量溶液，加入 1～2mL 淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加 FeCl3 溶液，若溶液变蓝，说明废水 中含有 I－；若溶液不变蓝，说明废水中不含有 I－。 另从水层中取少量溶液，加入 1～2mL 淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加 Na2SO3 溶液，若溶液变蓝，说明废水中 含有 IO3 －；若溶液不变蓝，说明废水中不含有 IO3 －。 13.（2014 福建）铁及其化合物与生产、生活关系密切。 （1）右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 ①该电化腐蚀称为 。 ②图中 A、B、C、D 四个区域，生成铁锈最多的是 (填字母)。 （2）用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下： ①步骤 I 若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为 ②步骤 II 中反应：4Fe(NO3)2+O2+ (2n +4)H2O=2Fe2O3▪nH2O+8HNO3，反应产生的 HNO3 又将废铁皮 中的铁转化为 Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为 ③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是 (任写一项) （3）已知 t℃时，反应 FeO(s)+CO(g) Fe( s) +CO2(g)的平衡常数 K= 0.25。 ①t℃时，反应达到平衡时 n(CO)：n(CO2)= ②若在 1L 密闭容器中加人 0.02 mol FeO(s)，并通入 x mol CO，t℃时反应达到平衡。此时 FeO(s)转 化率为 50%，则 x= 。 答案：（1）①吸氧腐蚀 ②B （2）①4 HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O ②4Fe+10HNO3=4 Fe(NO3)2+NH4NO3+3 H2O ③氮氧化物排放少 (或其他合理答案) （3）①4:1 ②0.05 14.氯碱厂电解饱和食盐水制取 NaOH 的工艺流程示意图如下： 依据上图完成下列问题： （1）在电解过程中，阴极上生成气体的电子式为 。 （2）精制过程中除去阳离子中的 Ca2+、Mg2+等杂质，除去 Mg2+的离子方程式为 。 （3）精制过程要除去 SO4 2－，可选择下列溶液中的 （填字母序号），并将加入的顺序以箭头 符号（↓）的形式画在图上（精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序）。 a. Ba(OH)2 b.Ba(NO3) 2 c.BaCl2 （4）在实际生产中也可以用 BaCO3 除去 SO4 2－（已知溶解度 BaSO4