高中化学实验解题指导（三）课件 67页

提升巩固练习题三、化学工艺流程题\n三、化学工艺流程题1、(2013江苏卷·16)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为__________________。（2）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为。（3）滤渣2的成分是(填化学式)。高中化学实验解题指导2\n三、化学工艺流程题（4）煅烧过程存在以下反应：2MgSO4+C==2MgO+2SO2↑+CO2↑MgSO4+C==MgO+SO2↑+CO↑MgSO4+3C==MgO+S↑+3CO↑利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。①D中收集的气体可以是(填化学式)。②B中盛放的溶液可以是(填字母)。a．NaOH溶液b．Na2CO3溶液c．稀硝酸d．KMnO4溶液③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：。高中化学实验解题指导3800℃800℃800℃\n三、化学工艺流程题[答案]（1）MgCO3+2H+===Mg2++CO2+H2O（2）2FeSO4+H2O2+H2SO4===Fe2(SO4)3+2H2O（3）Fe(OH)3（4）①CO②d③3S+6OH-===2S2-+SO32-+3H2O高中化学实验解题指导4∆\n三、化学工艺流程题2、(2013广东卷·32)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：（注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃）（1）电解精炼银时，阴极反应式为________________________；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为____________________________________。（2）固体混合物B的组成为；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式_____________________________________________高中化学实验解题指导5\n三、化学工艺流程题（3）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：____CuO+____Al2O3===CuAlO2+_______↑（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为________molCuAlO2，至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液_______L。(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。高中化学实验解题指导6高温\n三、化学工艺流程题[答案]（1）Ag++e-=Ag；2NO+O2==2NO2（2）CuO和Al(OH)3；Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O（3）4CuO+2Al2O3====4CuAlO2+O2↑（4）25（5）蒸发浓缩、冷却结晶高中化学实验解题指导7高温\n三、化学工艺流程题3、(2013全国卷·29)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：高中化学实验解题指导8\n三、化学工艺流程题（1）写出反应1的化学方程式_____________________________；（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是__________，反应2的离子方程式为_______________________________________________；（3）E可作为建筑材料，化合物C是________，写出由D制备冰晶石的化学方程式；（4）电解制铝的化学方程式是，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是。高中化学实验解题指导9\n三、化学工艺流程题[答案]（1）2NaOH+SiO2==Na2SiO3+H2O；2NaOH+Al2O3==2NaAlO2+H2O；（2）CaSiO3；2AlO2-+CO2+3H2O==2Al(OH)3↓+CO32-（3）浓H2SO4；12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3==2Na3AlF6+3CO2+9H2O（4）2Al2O3=========4Al+3O2↑；O2，CO2(CO)高中化学实验解题指导10高温通电，Na3AlF6\n三、化学工艺流程题4、(2013新课标1·27)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。高中化学实验解题指导11\n三、化学工艺流程题（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为_________。（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____________________________________________________。（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式______________________________；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_____________________________________________________。（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_____________________________________________________。（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式______________________________________。高中化学实验解题指导12\n三、化学工艺流程题（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_____________________________________。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有________________________________(填化学式)。高中化学实验解题指导13\n三、化学工艺流程题[答案]（1）+3（2）2Al+2OH-+6H2O==2Al(OH)4-+3H2↑（3）2LiCoO2+2H2SO4+H2O2===Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O2H2O2===2H2O+O2↑；Cl-被Co3+氧化，产生污染气体Cl2（4）CoSO4+2NH4HCO3==CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑（5）Li1-xCoO2+LixC6==LiCoO2+6C（6）Li+从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4高中化学实验解题指导14∆∆\n三、化学工艺流程题5、(2013新课标2·27)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:提示:在本实脸条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2(1)反应②中除掉的杂质离子是，发生反应的离子方程式为______________________________________________________加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是________________高中化学实验解题指导15\n三、化学工艺流程题(2)反应③的反应类型为____________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有_______________存在(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_____________________________________________________。(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2.取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g。则x等于_______。高中化学实验解题指导16\n三、化学工艺流程题解析：以工艺流程为形式考察化学知识，涉及反应原理、除杂方法、影响因素、反应类型、产物分析、洗涤干净的检验方法、计算等。（1）Fe2＋被MnO4-氧化以Fe(OH)3形式沉淀下来，根据价态规律：Mn2＋与MnO4-发生归中反应，以MnO2的形式沉淀下来，因此除去的杂质离子是Fe2＋和Mn2＋；反应离子方程式为：MnO4－＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋;3Mn2＋＋2MnO4－＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋;在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。（2）上述步骤中，由于Ni2+并未被氧化，因而为除去，由题意可得还原性:Fe2+>Ni2+，则氧化性:Ni2+>Fe2+，因而可发生：Zn＋Ni2＋==Zn2＋＋Ni，置换反应；还有Ni。（3）洗涤主要是除去SO42－和CO32－离子。检验洗净可检验SO42－离子。取最后一次洗涤液少量，滴入稀盐酸，加入氯化钡溶液，没有白色沉淀生成，证明洗涤干净。（4）令ZnCO3为amol,Zn(OH)2为bmol125a+99b=11.2;81(a+b)=8.1解之，a:b=1:x=1:1,x=1高中化学实验解题指导17\n三、化学工艺流程题[变式]活性氧化锌常用作橡胶制品的硫化活性剂．工业上用粗氧化锌（含少量CuO、FeO、MnO、Fe2O3等）生产活性氧化锌，生产工艺流程如下：高中化学实验解题指导18Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Mn(OH)2开始沉淀的pH7.52.25.26.48.6沉淀完全的pH9.03.26.78.010.1\n三、化学工艺流程题（1）“废渣1”的主要成分是_____________（2）完成“反应器2”中反应之一的离子方程式：____MnO4−+____Mn2++_____===_____MnO2↓+_____（3）蘸取“反应器2”中的溶液点在_____________试纸上，如果观察到试纸变蓝，说明KMnO4过量。（4）“废渣2”分离出的MnO2可用于制取MnO，已知：2MnO2(s)+C(s)==2MnO(s)+CO2(g)∆H=-174.6kJ•mol-1C(s)+CO2(g)==2CO(g)∆H=+283.0kJ•mol-1试写出MnO2（s）与CO（g）反应制取MnO（s）的热化学方程式：_____________________________________________________（5）“反应器3”中加入锌粉的作用是_______________________高中化学实验解题指导19\n三、化学工艺流程题（6）“反应器4”得到的废液中，含有的主要离子除了Na+外，还有__________________（7）从“反应器4”中经过滤等操作得到碱式碳酸锌．取碱式碳酸锌3.41g，在400～450℃下加热至恒重，得到ZnO 2.43g和标准状况下CO20.224L，碱式碳酸锌的化学式为_________________________高中化学实验解题指导20\n三、化学工艺流程题[答案]（1）Fe(OH)3（2）2MnO4−+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+（3）淀粉碘化钾；（4）MnO2(s)+CO(g)==MnO(s)+CO2(g)∆H=-228.8kJ•molˉ1（5）除去Cu2+（6）K+、SO42-（7）ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O或Zn3(OH)4CO3·H2O高中化学实验解题指导21\n三、化学工艺流程题6、(2013浙江卷·28)利用废旧锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下：已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似。（1）用NaOH溶液处理废旧锌铁皮的作用有。A．去除油污B．溶解镀锌层C．去除铁锈D．钝化（2）调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是。高中化学实验解题指导22\n三、化学工艺流程题（3）由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通入N2，原因是_____________________________________________________。（4）Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤发实现固液分离？（填“能”或“不能”），理由是。（5）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液250mL，应准确称取gK2Cr2O7(保留4位有效数字，已知M(K2Cr2O7)＝294.0g·mol－1)。配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用到的有(用编号表示）①电子天平②烧杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥胶头滴管⑦移液管（6）滴定操作中，如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。高中化学实验解题指导23\n三、化学工艺流程题[答案]（1）A、B（2）抽滤、洗涤、灼烧（3）N2气氛下，防止Fe2+被氧化（4）不能，胶体粒子太小，抽滤时容易透过滤纸（5）0.7350；③⑦（6）偏大高中化学实验解题指导24\n三、化学工艺流程题7、(2013·安徽理综，27)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去________(填离子符号)，检验该离子是否洗净的方法是____________________________。(2)第②步反应的离子方程式是_____________________________，滤渣B的主要成分是________。高中化学实验解题指导25\n三、化学工艺流程题(3)萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP________(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有________、烧杯、玻璃棒、量筒等。(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol·L－1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3＋)，消耗25.00mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为_________。高中化学实验解题指导26\n三、化学工艺流程题[答案](1)Fe3＋取最后一次洗涤液少许，加入适量KSCN溶液，若不出现红色，则已洗净；反之，未洗净(2)2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2OSiO2(其他合理答案均可)(3)不能分液漏斗(4)97%高中化学实验解题指导27\n三、化学工艺流程题1、碳酸锂用途广泛，可用作陶瓷、药物、催化剂，也是常用的锂离子电池的原料。工业上以锂辉石(Li2O·Al2O3·4SiO2，含少量Ca、Mg元素)为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：已知：①Li2O·Al2O3·4SiO2＋H2SO4(浓)=====Li2SO4＋Al2O3·H2O↓＋4SiO2高中化学实验解题指导28250~300℃\n三、化学工艺流程题②某些物质的溶解度(S)如下表所示。(1)从滤渣1中分离出Al2O3的部分流程如图Z3－3所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。则步骤Ⅰ中反应的离子方程式是_______，步骤Ⅱ应通入一种气体试剂为________，步骤Ⅱ反应完之后需要的操作是________。(2)已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向滤液1中加入石灰乳的作用是(用离子方程式表示)_______。(3)向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是_______________。高中化学实验解题指导29T/℃20406080S(Li2CO3)/g1.331.171.010.85S(Li2SO4)/g34.232.831.930.7\n三、化学工艺流程题(4)工业上，将Li2CO3粗产品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下：a．将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。b．电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液，过滤、烘干得高纯Li2CO3。①a中，阳极的电极反应式是_________。②b中，生成Li2CO3反应的化学方程式是_______。高中化学实验解题指导30\n三、化学工艺流程题[答案](1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2ONH3过滤(2)Ca(OH)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O、Ca(OH)2(s)＋Mg2＋Mg(OH)2(s)＋Ca2＋(3)Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的损失(4)①2Cl－－2e－===Cl2↑②2LiOH＋2NH4HCO3===Li2CO3↓＋(NH4)2CO3＋2H2O高中化学实验解题指导31\n三、化学工艺流程题2、三氧化二镍是一种重要的电子元件材料、蓄电池材料。工业上利用含镍废料(镍铁钙镁合金为主)制取草酸镍，再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐难溶于水。(1)生产过程中多次进行过滤。实验室进行过滤操作中用到玻璃棒，玻璃棒的作用是___________。(2)加入过氧化氢后缓慢加入碳酸钠溶液调pH至4.0～4.5左右，加入碳酸钠溶液的作用是________。再加入NH4F的目的是______。高中化学实验解题指导32\n三、化学工艺流程题(3)草酸镍(NiC2O4·2H2O)在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时，制得三氧化二镍，同时获得一种混合气体。写出草酸镍受热分解的化学方程式____________________。(4)工业上还可用电解法制取三氧化二镍。用NaOH溶液调节NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后采用惰性电极进行电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO－，再把二价镍氧化为三价镍。写出ClO－氧化Ni(OH)2生成三氧化二镍的离子方程式_____________。amol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量是________。(5)电解法制取三氧化二镍实际过程中，有时获得一种结晶水合物，已知1mol该物质中含有0.5mol结晶水。取该化合物20.2g进行充分加热，而获得三氧化二镍固体和0.2mol水，则该结晶水合物的化学式为________。高中化学实验解题指导33\n三、化学工艺流程题[答案](1)引流(2)调节pH，促进铁离子水解沉淀完全；除去钙离子、镁离子(3)2NiC2O4====Ni2O3＋3CO↑＋CO2↑(4)ClO－＋2Ni(OH)2===Cl－＋Ni2O3＋2H2O；1.25amol(5)NiOOH·1/2H2O或2NiOOH·H2O高中化学实验解题指导34高温\n三、化学工艺流程题3、聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)过程如下：(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是___________。(2)制备绿矾时，向溶液X中加入过量________，充分反应后，经________操作得到溶液Y，再经浓缩，结晶等步骤得到绿矾。高中化学实验解题指导35\n三、化学工艺流程题(3)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为__________。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏______。(4)古代将绿矾煅烧可制绿矾油(也叫镪水，即硫酸)和红色颜料(Fe2O3)，请写出有关的化学方程式：_________。(5)绿矾还可用以下方法生产红色颜料(Fe2O3)，其具体操作流程是：将5560kg绿矾(摩尔质量为278g/mol)溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入16680kg绿矾和560kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料________kg。高中化学实验解题指导36\n三、化学工艺流程题[答案](1)将气体通入品红溶液中，如品红褪色，加热后又变红，说明有二氧化硫(2)铁粉；过滤(3)将试纸放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，然后与标准比色卡对比；低(4)2FeSO4·7H2O====Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2OSO3＋H2O===H2SO4(5)4000高中化学实验解题指导37∆\n三、化学工艺流程题4、氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，不溶于水、乙醇，熔点422℃，沸点1366℃，在空气中迅速被氧化成绿色，常用作有机合成工业中的催化剂。以粗食盐水(含Ca2＋、Mg2＋、SO42-等杂质)、Cu、稀硫酸、SO2等为原料合成CuCl的工艺如下：高中化学实验解题指导38\n三、化学工艺流程题(1)反应Ⅰ中加Na2CO3溶液的作用是__________。(2)反应Ⅲ在电解条件下进行，电解时阳极发生的电极反应可表示为_______。(3)①写出反应Ⅴ的化学方程式______。②写出反应Ⅵ的离子反应方程式_____。(4)在整个合成过程中可以循环利用的物质是________。(5)反应Ⅳ加入的Cu必须过量，其目的是_____。(6)反应Ⅵ后，过滤得到CuCl沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀，在真空干燥机内于70℃干燥2小时，冷却，密封包装即得产品。于70℃真空干燥的目的是_____。高中化学实验解题指导39\n三、化学工艺流程题[答案](1)除去Ca2＋和过量的Ba2＋(2)2Cl－－2e－==Cl2↑(3)①2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O②2CuSO4＋2NaCl＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋2NaHSO4＋H2SO4或2CuSO4＋2NaCl＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋Na2SO4＋2H2SO4(4)H2SO4、NaOH(5)防止生成CuCl2(6)加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化高中化学实验解题指导40\n三、化学工艺流程题5、硫酸工业中废渣称为硫酸渣，其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。已知溶液pH＝3.7时，Fe3＋已经沉淀完全；一水合氨电离常数Kb＝1.8×10－5，其饱和溶液中c(OH－)约为1×10－3mol·L－1。请回答：高中化学实验解题指导41\n三、化学工艺流程题(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：________。(2)上述流程中两次使用试剂①，推测试剂①应该是________(填以下字母编号)。A．氢氧化钠B．氧化铝C．氨水D．水(3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH＝13，如果pH过小，可能导致的后果是_____________________；(任写一点)(4)H中溶质的化学式：________；(5)计算溶液F中c(Mg2＋)＝________(25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12)。高中化学实验解题指导42\n三、化学工艺流程题[答案](1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(2)A(3)镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全等(4)NaHCO3(5)5.6×10－10mol/L高中化学实验解题指导43\n三、化学工艺流程题6、磷矿石的主要成分是Ca5F(PO4)3，含少量MgO、Fe2O3等杂质。工业上以磷矿石为原料制备H3PO4的常用流程如下：已知：Ca5F(PO4)3＋7H3PO4→5Ca(H2PO4)2＋HF(1)采用这种方法在实验室溶解磷矿石________(填“能”或“不能”)用玻璃仪器，原因是________________________________。高中化学实验解题指导44\n三、化学工艺流程题(2)操作Ⅰ的名称是________。(3)在实验室中实现操作Ⅱ和Ⅲ所需要的玻璃仪器有________，推测该萃取剂一定具有的性质是________。a．该萃取剂与水互不相溶b.相同条件下，该萃取剂的密度比水小c．磷酸在该萃取剂中的溶解度很小d．某些磷酸二氢盐在该萃取剂中的溶解度很小(4)采用该流程除制取磷酸外，还有_________________等副产品产生，请说出其中一种副产品的用途______________________。(5)与直接用硫酸溶解磷矿石的工艺相比，该工艺的优点是_____。高中化学实验解题指导45\n三、化学工艺流程题[答案](1)不能；HF会腐蚀玻璃(2)过滤(3)分液漏斗、烧杯；a、d(4)氟化氢、石膏(用途略，只要答出氟化氢或氢氟酸或石膏的任一用途均可)(5)磷矿石更易溶解高中化学实验解题指导46\n三、化学工艺流程题7、过氧化氢(H2O2)有广泛的用途。工业上用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢，其反应原理是2NH4HSO4===(NH4)2S2O8＋H2↑，(NH4)2S2O8＋2H2O===2NH4HSO4＋H2O2。其流程如下：回答下列问题：(1)根据以上反应原理可知，电解硫酸氢铵溶液时，阴极的电极反应方程式是________________________________________。高中化学实验解题指导47高温\n三、化学工艺流程题(2)在上流程图中，采用减压蒸馏的原因是____________________。可循环利用的物质是________。(3)过氧化氢具有的化学性质是______________。A．不稳定性B．弱碱性C．氧化性D．还原性(4)硫酸铜溶液中混有少量硫酸亚铁。在除去杂质的过程中，使用过氧化氢时反应的离子方程式是_______________________________。(5)在硫酸的存在下，用过氧化氢与乙酸作用制备过氧乙酸(CH3COOOH)的化学方程式是_____________________________。高中化学实验解题指导48\n三、化学工艺流程题[答案](1)2H＋＋2e－===H2↑(2)过氧化氢不稳定，受热容易分解，减小气压，使液体沸点降低；NH4HSO4或残液(3)ACD(4)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(5)CH3COOH＋H2O2CH3COOOH＋H2O高中化学实验解题指导49H2SO4\n三、化学工艺流程题8、电镀含铬废水的处理方法较多。Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3＋，同时还含有少量的Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋和Al3＋等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：高中化学实验解题指导50\n三、化学工艺流程题已知：a.Cr(OH)3→NaCrO2→Na2CrO4→Na2Cr2O7b.Cu(OH)2能溶于氨水：Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O(1)操作Ⅰ的名称为________，上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同，进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还有________。(2)滤渣Ⅰ的主要成分为________(写化学式)，试剂乙的名称为__________。(3)加入试剂甲的目的是__________________________________。(4)废水处理流程中生成滤渣Ⅲ的离子方程式为________________。高中化学实验解题指导51\n三、化学工艺流程题Ⅱ.酸性条件下，六价铬主要以Cr2O72-形式存在。工业上用以下方法处理含Cr2O72-的废水：①往废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间，最后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。(5)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极________(填“能”或“不能”)，理由是___________________________________。(6)已知某含Cr2O72-的酸性工业废水中铬元素的含量为104.5mg·L－1，处理后铬元素最高允许排放浓度为0.5mg·L－1。处理该废水1000m3并达到排放标准至少消耗铁的质量为________kg。高中化学实验解题指导52\n三、化学工艺流程题[答案](1)过滤；玻璃棒(2)Cu(OH)2、Fe(OH)3；氨水(3)将Fe2＋氧化成Fe3＋(4)AlO2-＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3-(5)不能；因阳极产生的Cu2＋不能还原Cr2O72-(6)336高中化学实验解题指导53\n三、化学工艺流程题9、绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法：查询资料，有关物质的数据如右表：高中化学实验解题指导5425℃时pH值饱和H2S溶液3.9SnS沉淀完全1.6FeS开始沉淀3.0FeS沉淀完全5.5\n三、化学工艺流程题(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3＋，最好选用的试剂为________。A．KSCN溶液B．NaOH溶液C．KMnO4溶液D．苯酚溶液(2)操作Ⅱ中，通入硫化氢至饱和的目的是____________；在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是_____________________________。(3)操作Ⅳ的顺序依次为____________、冷却结晶、___________。(4)操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②_________________________________。高中化学实验解题指导55\n三、化学工艺流程题(5)测定绿矾产品中Fe2＋含量的方法是：a.称取2.850g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.01000mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为________(填仪器名称)。②判断此滴定实验达到终点的方法是____________________。③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为____________。高中化学实验解题指导56\n三、化学工艺流程题[答案](1)AD(2)除去溶液中的Sn2＋，并防止Fe2＋被氧化；防止Fe2＋生成沉淀(3)蒸发浓缩；过滤洗涤(4)降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗(5)①酸式滴定管②滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色③97.5%高中化学实验解题指导57\n三、化学工艺流程题10、KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤：高中化学实验解题指导58\n三、化学工艺流程题(1)反应Ⅰ中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1∶2，该反应的化学方程式为__________________________________________。(2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是___________；从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是_____________________________________________。(3)检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：取少量K2SO4样品溶解于水，_____________________________________。(4)整个流程中，可循环利用的物质有________(填化学式)。(5)将硝酸与浓KCl溶液混合，也可得到KNO3，同时生成等体积的气体A和气体B(NOCl)，该反应的化学方程式为_________________；气体B与O2反应生成1体积气体A和2体积红棕色气体C，该反应的化学方程式为_______________________________________________。高中化学实验解题指导59\n三、化学工艺流程题[答案](1)CaSO4＋2NH4HCO3===CaCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑(2)分离NH4Cl与K2SO4，加快化学反应速率；防止KNO3结晶，提高KNO3的产率(3)加入过量Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，说明K2SO4中混有KCl(4)CaSO4、KNO3、(NH4)2SO4(5)4HNO3＋3KCl(浓)===NOCl↑＋Cl2↑＋3KNO3＋2H2O2NOCl＋O2===Cl2＋2NO2高中化学实验解题指导60\n三、化学工艺流程题11、亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O；②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气将其稀释到体积分数为10%以下较安全；③HClO2可看成是强酸。高中化学实验解题指导61\n三、化学工艺流程题(1)160g·L－1NaOH溶液的物质的量浓度为_________，若要计算该溶液溶质的质量分数，还需要的一个条件是______________(用文字说明)。(2)在发生器中鼓入空气的作用可能是________(填序号)。A．将SO2氧化成SO3，增强酸性B．稀释ClO2以防止爆炸C．将NaClO3还原成ClO2(3)吸收塔内发生反应的化学方程式为___________________，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解，写出H2O2发生分解的化学方程式：______________________________________。高中化学实验解题指导62\n三、化学工艺流程题(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定，吸收塔中应使NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单的实验方法是__________________。(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是______(填序号)。A．Na2O2B．Na2SC．FeCl2D．PbO悬浊液(6)从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是________(填序号)。A．蒸馏B．蒸发C．灼烧D．过滤E．冷却结晶要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必须进行的操作是____________(填操作名称)。高中化学实验解题指导63\n三、化学工艺流程题[答案](1)4mol·L－1；该溶液的密度(2)B(3)2NaOH＋2ClO2＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O22H2O2====2H2O＋O2↑(4)连续测定吸收塔内溶液的pH(5)AD(6)BED或ED；重结晶高中化学实验解题指导64∆\n三、化学工艺流程题12、某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：软锰矿：MnO2含量≥65%，SiO2含量约20%，Al2O3含量约4%，其余为水分；闪锌矿：ZnS含量≥80%，FeS、CuS、SiO2含量约7%，其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如下图所示。高中化学实验解题指导65\n三、化学工艺流程题(1)反应Ⅰ的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。试完成反应Ⅰ中生成CuSO4和MnSO4的化学方程式：MnO2＋CuS＋_____===_____↓＋_____＋CuSO4＋_____(2)反应Ⅱ加入适量锌的作用是______________；如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为___________________________。(3)反应Ⅲ要调节pH生成Fe(OH)3、Al(OH)3，中和过量的H＋所使用的物质是________，调节的pH范围是____________(pH数据见下表)。(4)本工艺可以循环利用的物质有ZnCO3、、MnCO3和____________高中化学实验解题指导66沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Zn(OH)2开始沉淀pH2.34.05.4完全沉淀pH4.15.28.0\n三、化学工艺流程题[答案](1)MnO2＋CuS＋2H2SO4===S↓＋MnSO4＋CuSO4＋2H2O(2)将溶液中的硫酸铜转化为铜；Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋(3)MnCO3、ZnCO3；5.2～5.4(4)MnO2高中化学实验解题指导67