博林教育2018高考化学工业流程题强化训练 17页

化学工艺流程题五一集训课 ‎1. 某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。‎ 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：‎固体②‎ 含镍废 催化剂 碱液 酸液 碱浸 操作b 保温一段时间 操作a 酸浸 操作a H2O2‎ 调pH为2-3‎ 操作c 溶液①‎ 固体①‎ 操作a NiSO4•7H2O 晶体 沉淀物 Al(OH)3‎ Fe(OH)3‎ Fe(OH)2‎ Ni(OH)2‎ pH ‎5.2‎ ‎3.2‎ ‎9.7‎ ‎9.2‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。‎ ‎(2)“碱浸”过程中发生的离子方程式是 。‎ ‎(3)“酸浸”时所加入的酸是 （填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是 。‎ ‎(4)操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是： 。‎ ‎(5)“调pH为2~3”的目的是 。‎ ‎(6)产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·7H2O），其原因可能是 __。‎ ‎2. （12分）高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：‎ ‎3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH＝2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O ‎ Na2FeO4＋2KOH＝K2FeO4＋2NaOH 主要的生产流程如下：‎ ‎（1）写出反应①的离子方程式 。‎ ‎（2）流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)（填“＞”或“＜”或“＝”）。‎ ‎（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，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；‎ 图2为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。‎ ‎ 图1 图2‎ ‎①工业生产中最佳温度为 　 ℃，此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为 。‎ ‎②若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式：‎ ‎ 。‎ 若Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式： 。‎ ‎（4）K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO42—+10H2O4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用 溶液（填序号）。‎ A．H2O B．CH3COONa、异丙醇 C．NH4Cl、异丙醇 D．Fe(NO3)3、异丙醇 ‎3．某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO2) ，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取（铜从水层进入有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进入水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。Ks5u 已知：①Cu2O+2H+＝Cu2++Cu + H2O；②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜； ③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。‎ 回答下列问题： ‎ ‎(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为：Cu2O+2H+＝Cu2++Cu + H2O ‎ 、 （写其中2个）‎ ‎(2)将有机层和水层分离的操作方法叫 ，实验室完成此操作所用到的一种主要仪器是 。‎ ‎(3)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是 。‎ ‎(4)写出电解过程中（两电极都是惰性电极）阴极发生反应的电极反应式 ‎ ‎(5)“循环III”中反萃取剂的主要成分是 ‎ ‎4．（16分）炼锌厂产生的工业废渣——锌渣（除了含Zn外，还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质），利用锌渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金属镉是一个有益的尝试，其流程如下：‎ 已知：Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为：3.2，4.7，6.5，9.4，9.7；锌的金属活动性比镉强。‎ 试回答下列问题：‎ ‎（1）“浸出”时用到的“试剂X”为 (填名称)。‎ ‎（2）写出“氧化”过程的离子方程式 。‎ ‎（3）“调pH”过程可以选用 。（从以下选项选择， 填序号）‎ ‎ A．H2SO4 B．ZnO C．NaOH ‎ ‎“滤渣2”的主要成分是 (填化学式，下同)。‎ ‎（4）“试剂Y”是______________；“滤渣3”的成分为______________________。‎ ‎（5）“操作1”的方法是___ ____；在“操作1”时，必须采取的实验措施是 。‎ ‎5.（12分）从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐，从而得到较纯净的硫酸锌，实验流程如下：‎ 沉淀物 Zn(OH)2‎ Fe(OH)2‎ Fe(OH)3‎ Cu(OH)2‎ Cd(OH)2‎ Mn(OH)2‎ pH值 ‎8.0‎ ‎9.7‎ ‎3.2‎ ‎6.7‎ ‎9.4‎ ‎10.4‎ 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH参见上表，请回答下列问题：‎ ‎（1）“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出率，可采取的措施有 。‎ ‎“酸浸”时适当补充少量水的原因是 。‎ ‎（2） 滤液I加入酸性KMnO4所发生反应的离子方程式，请完成剩余产物，并配平相关系数，若系数为1，也需写上 ‎ Fe2++ MnO4-+ H+= Fe3++ Mn2++ ‎ 加入ZnO的原因是（写出相关方程式以及对应的文字说明） 。‎ ‎（3） 滤渣III的成份主要是（化学式） 。‎ ‎（4）从滤液III得到晶体的操作过程为 、冷却结晶、过滤冼涤、小心干燥。‎ ‎6．氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种，其中一种提取铈的工艺流程如下：‎ 已知：焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物；酸浸I的浸出液中含少量的+3价的铈 请回答下列问题 ‎（1）焙烧前将矿石粉碎成细颗粒的目的是__________________________________.‎ ‎（2）酸浸II后，四价铈转化为三价，为了避免三价铈以四氟硼酸盐形式损失，用可溶性钾盐将四氟硼酸根沉淀除去，该反应的离子方程式为:___________________‎ ‎（3）在生产过程中,酸浸I 中会产生大量黄绿色气体,污染环境、腐蚀设备,写出产生黄绿色气体的离子方程式:________________________,提出一种解决的方案:__________________________.‎ ‎（4）实验室中进行操作I所用玻璃仪器名称:________________________________;在操作I后的溶液中加入NaOH溶液是为了调节溶液pH值获得Ce(OH)3，测定该溶液pH值的操作是_________________________________________________________.‎ ‎（5）写出氧化步骤的化学方程式:__________________,其中还原产物是________.‎ ‎7．‎2011年8月12日，网上传云南曲靖市越州镇有总量5000余吨的重毒化工废料铬渣由于非法丢放，毒水被直接排放南盘江中。‎ Ⅰ：某工厂对制革工业污泥中Cr（III）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3＋、Al3+、Ca2+、Mg2+）：‎ 部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：‎ 阳离子 Fe3+‎ Fe2+‎ Mg2+‎ Al3+‎ Cu2+‎ Cr3+‎ 开始沉淀时的pH ‎1.9‎ ‎7.0‎ ‎——‎ ‎——‎ ‎4.7‎ ‎——‎ 沉淀完全时的pH ‎3.2‎ ‎9.0‎ ‎11.1‎ ‎8‎ ‎6.7‎ ‎9 （＞9溶解）‎ ‎（1）实验室用18.4 mol·L－1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L－1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需 。‎ ‎（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是 （至少答一点）。‎ ‎（3）加入H2O2的作用是_______ ____。‎ 调节溶液的pH＝8是为了除去                   离子。‎ ‎（4）钠离子交换树脂的原理为：Mn＋＋nNaR→MRn＋nNa＋，被交换的的杂质离子是____________。‎ ‎（5）还原过程发生以下反应（请配平）： ‎ ‎_____Na2Cr2O7＋_____SO2＋____ ________ ＝ ____ Cr（OH）（H2O）5SO4＋         Na2SO4；‎ Ⅱ：工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。其中一种处理方法为电解法：该法用Fe做电极，电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。阳极的电极反应式为 。在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应方程式解释） 。‎ ‎ ‎ ‎7．（1）以前实验室制备纯碱（Na2CO3）的主要步骤为：将饱和NaCl溶液倒入烧杯加热，控制30—35℃，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕，保温30分钟，静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干，转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体。‎ 四种盐在不同温度下的溶解度表 （g/100g水）‎ ‎ 温度 溶解度 ‎0℃‎ ‎10℃‎ ‎20℃‎ ‎30℃‎ ‎40℃‎ ‎50℃‎ ‎60℃‎ ‎100℃‎ NaCl ‎35.7‎ ‎35.8‎ ‎36.0‎ ‎36.3‎ ‎36.6‎ ‎37.0‎ ‎37.3‎ ‎39.8‎ NH4HCO3‎ ‎11.9‎ ‎15.8‎ ‎21.0‎ ‎27.0‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎—‎ NaHCO3‎ ‎6.9‎ ‎8.1‎ ‎9.6‎ ‎11.1‎ ‎12.7‎ ‎14.5‎ ‎16.4‎ ‎—‎ NH4Cl ‎29.4‎ ‎33.3‎ ‎37.2‎ ‎41.4‎ ‎45.8‎ ‎50.4‎ ‎55.3‎ ‎77.3‎ ‎ ①反应控制在30—35℃，是因为高于35℃NH4HCO3会分解，低于30℃则反应速率降低 ，为控制此温度范围，通常采取的加热方法为___ ；②加料完毕，保温30分钟，目的__ ；③静置后只析出NaHCO3晶体的原因_____ ；④过滤所得母液中含有NaHCO3、NaCl 、NH4Cl、NH4HCO3，加入适当试剂并作进一步处理，使 _（填化学式）循环使用，回收得到NH4Cl晶体。‎ ‎（2）我国科学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，使其更加先进，被称为侯德榜制碱法，生产流程为： ‎ ‎⑤沉淀池中反应的化学方程式： ；⑥检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为： ⑦循环(I)中应该加入或通入物质的化学式为 。‎ ‎10．高温裂解法处理工业废硫酸工艺流程图如下： ‎ 废硫酸高温裂解的基本原理可用下列方程按两个阶段进行 H2SO4（l） SO3（g）+ H2O（g） △H= +176kJ·mol－1 2SO3（g）2SO2（g）+ O2（g） △H= +196k·mol－1 为研究废硫酸的雾化和裂解情况，有关实验数据如下：‎ ‎ ‎ 雾化后废硫酸液滴直径 废硫酸完全裂解所需时间 普通雾化器 ‎800-1200μm ‎10 s以上 旋转式雾化器 ‎600-850μm ‎8-10 s 压缩风雾化器 ‎400-650μm ‎6-7 s 超声波雾化器 ‎100-300μm ‎3.5-5 s （1） 由上表数据可得出的结论是 ；（2）废硫酸裂解成SO2总反应的热化学方程式为 ；（3）在催化氧化室中发生反应：2SO2（g）+ O2（g）2SO3（g）△H= -196 kJ·mol－1 ①某温度时，该反应的平衡常数K=3.5，平衡后再充入一定量气体测得 100 L的恒容密闭容器中含有3.0 mol SO2,16.0 mol O2和3.0mol SO3(g)，此时平衡 移动；(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)‎ 上反应达到平衡后改变下列条件，能使SO2平衡浓度比原来减小A．保持温度和容器体积不变充入1.mol O2B．保持温度和容器内压强不变充入3.0mol N2C．降低温度D．其他条件不变缩小容器的容积 （4）尾气SO2用饱和Na2SO3溶液吸收可得到一种化工原料，反应的化学方程式为 ； （5）科学家研究出以右图所示装置用电化学原理生产硫酸的新工艺，其阳极的电极反应式为 ，总反应的化学方程式为 。 10. 1942年，我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱，他的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。有关反应的化学方程式如下： ‎ NH3＋CO2＋H2O NH4HCO3 ； ‎ NH4HCO3＋NaCl NaHCO3↓＋NH4Cl ；‎ ‎2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O ‎ ‎（1）“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产，请写出工业合成氨的化学反应方程式 ；已知合成氨为放热反应，若从勒夏特列原理来分析，合成氨应选择的温度和压强是 （选填字母）。‎ a．高温 b．低温 c．常温 d．高压 e．低压 f．常压 ‎（2）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是 。‎ a．碳酸氢钠难溶于水 b．碳酸氢钠受热易分解 c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出 ‎（3）某探究活动小组根据上述制碱原理，欲制备碳酸氢钠，同学们按各自设计的方案进行实验。‎ 第一位同学：将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。‎ 请回答：‎ ‎①写出甲中发生反应的离子方程式 。‎ ‎②乙装置中的试剂是 。‎ ‎③实验结束后，分离出NaHCO3 晶体的操作是 （填分离操作的名称）。‎ 第二位同学：用图中戊装置进行实验（其它装置未画出）。‎ ‎①为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度，实验时，须先从a管通入 ‎ 气体，再从b管中通入 气体。‎ ‎②装置c中的试剂为 （选填字母）。‎ e．碱石灰 f．浓硫酸 g．无水氯化钙 ‎（4）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法（用简要的文字和相关的化学反应方程式来描述）： 。‎ ‎11．过氧化钙（CaO2）难溶于水，在常温下稳定，在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气，因而广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面。下图是以大理石（主要杂质是氧化铁）等为原料制取过氧化钙（CaO2）的流程。 请回答下列问题： ‎ ‎（1）操作①应包括下列操作中的　A．溶解 B．过滤C．蒸馏 D．分液 E．蒸发结晶 （2）用氨水调节pH至8～9的目的是　　。（3）若测得滤液C中c（CO32－）=10－3　mol/L，则Ca2+ （填“是”或“否”）沉淀完全。[已知c(Ca2+)≤10－5mol/L可视为沉淀完全；Ksp（CaCO3）＝4.96×10－9]（4）若在滤液C中，加入HNO3使溶液呈酸性以得到副产物NH4NO3，则酸化后溶液中，c(NH4＋)　c(NO3－)（5）操作②是：在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应，写出该反应的化学方程式　　 。一段时间后，再加入氢氧化钠溶液，当调节溶液pH至9～11，才出现大量沉淀。用简要的文字解释需用氢氧化钠调节pH至9～11的原因　　　。（6）已知大理石含CaCO3的质量分数为a，mg大理石可以制得ngCaO2，请计算：CaCO3转化为CaO2过程中，Ca原子的利用率为　　　　。‎ ‎12．氯化亚铜（CuCl）在石油工业生产中常用作脱硫剂和脱色剂。工业生产氯化亚铜的一种工艺流程如下图所示： 　　已知：①CuCl难溶于水和乙醇，干燥的CuCl在空气中比较稳定，但湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化；②CuCl溶于氯化钠的浓溶液可生成CuCl2－，CuCl2－的溶液用水稀释可生成CuCl沉淀，反应式为CuCl2－CuCl↓＋Cl―。 （1）往CuSO4和NaCl混合液中通入SO2可生成CuCl2－和硫酸，请写出反应的离子方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 （2）在反应⑴中，温度升至70～80℃，并使用NaCl浓溶液，主要目的是＿＿＿＿＿＿。 （3）在反应⑴中，还原剂除了可用SO2外，还可选用＿＿＿＿＿＿（填标号）。 A．Na2SO3 B．Cu C．Ag （4）过滤所得沉淀须迅速用＿＿＿＿（填“水”或“95%乙醇”）洗涤、干燥得CuCl成品。 （5）合成氨工业生产中的CO会使催化剂中毒，可通过下列反应除去。 [Cu(NH3)2]Ac(aq)＋CO(g)＋NH3(g)＝[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)　△H＜0，生产中为了提高CO的吸收率，可采用的措施是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ⑹CuOH不稳定易分解为Cu2O。CuOH的Ksp＝1.0×10－14，CuCl的Ksp＝1.2×10－6。把CuCl固体和NaOH溶液混合，加热，得到红色沉淀，该沉淀的化学式为＿＿＿＿。 13．(13分) 某化学兴趣小组同学在馓“证明海带中存在碘元素”的实验时，对课本上的描述：“海带灼烧后的灰烬中碘元素以I-形式存在”产生了疑问。久置KI固体被氧化变质，呈浅黄色（有I2），KI固体直接加热时，为什么不被氧化呢？因此，小组同学针对I-被氧化条件除了氧气之外还需要什么条件进行了实验探究。‎ ‎【提出假设】根据久置KI固体会被氧化而变质，结合空气的成分，首先排除 和稀有气体的影响。然后对KI变质条件提出合理假设：‎ 假设一：需要H2O的参与； 假设二：需要CO2的参与； ‎ 假设三： 。‎ ‎【实验验证】‎ ‎(1)为了验证假设二，小组同学设计了以下实验方案；取10mLKI溶液(浓度较大)于5支试管中，向试管中通入CO2气体或者滴加盐酸。一段时间后对比试管中的颜色深浅，之后向试管中滴入淀粉溶液，再次对比试管中的颜色深浅，具体实验现象见下表：‎ 试管序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 通入CO2时间/min ‎0‎ ‎1‎ ‎5‎ 滴加盐酸/滴 ‎0‎ ‎3‎ ‎6‎ 溶液中颜色对比 无色 浅黄色→黄色（依次加深）‎ 滴加淀粉溶液后的颜色对比 无色 浅蓝色→蓝色（依次加深）‎ 小组同学通过实验现象深入思考了CO2在反应过程中的作用，得出结论：CO2气体同盐酸一样在KI被氧化的过程中提供 环境。‎ 写出此实验中CO2与KI反应的化学方程式 。‎ ‎(2)为了验证I-被氧化是否必须要有H2O的参与，小组同学设计了以下实验验证：‎ 实验步骤 预期现象和结论 ‎①取一份纯净的KI固体，分成两等份；‎ ‎②一份加入到装有 的集气瓶A中；‎ 一份加入到装有 的集气瓶A中；‎ ‎③几天后观察。‎ ‎【交流提高】‎ ‎ 由于空气中CO2和水蒸气的含量很低，导致在加热KI的过程中这两种气体很容易被“驱 散”，不能很好地与KI接触，KI自然就不能被氧化。长时间保存碘化钾需要避光、 。‎ ‎28．(14分)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）实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→____→____→____→____→f。‎ 装置A中发生反应的化学方程式为_________________________________________。‎ ‎（3）制备绿矾时，向溶液X中加入过量__________，充分反应后，经过滤操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。过滤所需的玻璃仪器有_____________________。‎ ‎（4）欲测定溶液Y中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液，用KMnO4标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。‎ ‎（5）溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。‎ ‎36． 世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下：‎ ‎　‎ ‎(1) ClO2中所有原子_____________（填“是”或“不是”）都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用_________‎ A．饱和食盐水 B．碱石灰 C．浓硫酸 D．蒸馏水 ‎ ‎(2)稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品，下列说法正确的是 ( ) ‎ A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理 B．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围 C．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置 ‎(3) 欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备。化学反应方程式为_____________________________。缺点主要是产率低、产品难以分离，还可能污染环境。‎ ‎(4) 我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应制备，化学方程式是 ___________________，此法相比欧洲方法的优点是____________________________。‎ ‎(5) 科学家又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸（H‎2C2O4）溶液还原氯酸 钠，化学反应方程式为______________________________________________________。‎ 此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是 _________________________________。‎ ‎16、从废钒催化剂（主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等）中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）①中废渣的主要成分是　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎（2）②、③中的变化过程可简化为（下式中Rn+表示VO2+或Fe3+，HA表示有机萃取剂的主要成分）：‎ Rn+　(水层)　＋　nHA　(有机层)　 RAn　(有机层)　＋　nH+　(水层)‎ ‎②中萃取时必须加入适量碱，其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎③中反萃取时加入的X试剂是　　　　　　　　。‎ ‎（3）完成④中反应的离子方程式：‎ ‎　ClO＋　VO2+＋　H+＝　VO3+＋　Cl-　＋　　　‎ ‎（4）‎25 ℃‎时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下：‎ pH ‎1.3‎ ‎1.4‎ ‎1.5‎ ‎1.6‎ ‎1.7‎ ‎1.8‎ ‎1.9‎ ‎2.0‎ ‎2.1‎ 钒沉淀率/%‎ ‎88‎ ‎92‎ ‎93‎ ‎95‎ ‎95‎ ‎95‎ ‎93‎ ‎90‎ ‎87‎ 根据上表数据判断，⑤中加入氨水，调节溶液pH最佳值为 ；若钒沉淀率为90%时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c(Fe3+)＜ 。‎ ‎（已知：‎25 ℃‎时，Ksp［Fe(OH)3］=2.6×10-39）‎ ‎（5）在整个工艺流程中，可以循环利用的物质是水、 和 。‎ ‎（6）写出废液Y中除H+之外的两种阳离子 、 。‎ ‎17．（14分）(1)甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。‎ 已知：①2CH3OH(1) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH1 = –1275.6 kJ·mol– 1‎ ‎ ②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) ΔH2 = –566.0 kJ·mol– 1‎ ‎ ③H2O(g) = H2O(1) ΔH3 = –44.0 kJ·mol– 1‎ 写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： 。‎ ‎（2）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法。实验室模拟该方法设计的装置如下图所示。‎ ‎ ‎ ‎ ①图中燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以甲烷为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。下列物质可用做电池中熔融碳酸盐的是____（填字母）。‎ ‎ A． MgCO3 B． Na2CO‎3 ‎ C． NaHCO3 D．（NH4）2CO3‎ 常温下，若将选择的碳酸盐溶于水，则溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。‎ ‎②根据图示信息，已知正极的电极反应式是O2＋2CO2＋4e- = 2CO32-，则电池负极反应式是 。‎ ‎③电解池阳极反应式是 和则阳极产物相互反应生成某金属氢氧化物胶体的离子方程式是 。‎ 电解前污水的pH～5．0～6．0，通过控制电流强度也可形成此金属氢氧化物胶体而使污水净化，其净水原理为 。‎ ‎ ④实验过程中，测得电解池阴极产生44．‎8L气体（标准状况下），该气体把悬浮物带到水面形成浮渣层，同时在电池的负极通入16.8LCH4。（标准状况下），则该电浮选聚装置的能量利用率为 。‎ ‎18．(16分)辉铜矿是铜矿的伴生矿, 主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。把辉铜矿经过精选粉碎后，用来加工制备硝酸铜的工艺流程如下：‎ （1） 写出矿石与足量的FeCl3溶液生成S单质时发生的离子方程式 ‎ 写出操作2需要用到的玻璃仪器的名称 。‎ ‎(2)为保证产物的纯净，需要对沉淀1进行洗涤，写出洗涤的操作过程 。‎ ‎(3)进行操作3时需要向滤液3中加入适量的 ，请结合离子方程式解释其原因 。‎ ‎(4)焙烧辉铜矿会产生大气污染物SO2，实验室探究SO2的性质，按下图装置进行实验。‎ 实验中，对于装置B中溶液红色褪为无色的现象，甲同学猜测是由于SO2显酸性引起的，乙同学猜测是由于SO2有漂白性引起的。你认为 的猜测正确，请设计简单实验证明。 ‎ ‎ 。‎ ‎②装置C可证明SO2具有还原性，则C中的溶液可选用 (填化学式)，验证SO2具有还原性的实验现象为 。‎ ‎③该实验剩余的SO2需要吸收处理，在D处框内画出尾气处理装置图并指明所用试剂。‎ ‎3、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已β-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：‎ 已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为‎34.2g、‎12.7g和‎1.3g．‎ ‎（1）步骤Ⅰ前，B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________．‎ ‎（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。‎ ‎（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______________．‎ ‎（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为________________．‎ ‎（5）从母液中可回收的主要物质是_____________．‎ ‎4、 (NH4)2SO4是农业生产中常见化肥之一，某工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4，首先石膏磨成粉制成CaSO4悬浊液，然后按如下工艺流程进行产生：‎ ‎（1）操作1与操作2的顺序能否调换？ （填能与否），理由是 ‎ ‎ 。‎ ‎（2）常温下，CaCO3和CaSO4的溶解度分别为1.5X10‎-3g和2.1X10‎-1g，请解析CaSO4向CaCO3转化的原因。‎ ‎ ‎ ‎（3）判断操作2通入“适量CO2”的简单实验方法是 ‎ ‎（4）从绿色化学角度考虑，该工艺流程应增加一个操作，这个操作是 。‎ ‎（5）豆腐是日常食品之一，它的制作过程中使用了石膏或盐卤，其中包含的化学原理是 。‎ ‎5、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：‎ ‎（1）反应I前需在FeSO4溶液中加入 （填字母），以除去溶液中的Fe3+。‎ A.锌粉 B.铁屑 C.KI溶液 D.H2 ‎ ‎（2）反应Ⅰ需控制反应温度低于‎35℃‎，其目的是 。‎ ‎（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是 。‎ ‎（4）反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8 (过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生地电极反应可表示为 。‎ ‎6、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：‎ 沉淀物 Fe（OH）3‎ Al(OH)3‎ Mg(OH)2‎ PH ‎3.2‎ ‎5.2‎ ‎12.4‎ 部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表，请回答下列问题：‎ ‎（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （要求写出两条）。‎ ‎（2）滤渣I的主要成分有 。‎ ‎（3）从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有 。‎ ‎（4）Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：‎ ‎ MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl 已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示：‎ ‎①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因： 。‎ ‎②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中，常伴有NaCl析出，原因是： 。除去产品中该杂质的方法是： 。‎ ‎1. ⑴ 漏斗、蒸发皿 ‎⑵ 2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑、Al2O3+2OH—=2AlO2—+3H2O ‎⑶ H2SO4 Ni2+ 、Fe2+ ⑷ 3.2—9.2‎ ‎⑸ 防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解 ‎⑹ H2O2的用量不足（或H2O2失效）、保温时间不足导致Fe2＋未被完全氧化造成的 ‎2. （1）Cl2+2OH—＝Cl—+ClO—+H2O（2分）‎ ‎（2）＜（2分）‎ ‎（3）①26 （1分） 1.2（1分）‎ ‎②3ClO—＋Fe3+＋3H2O＝Fe(OH)3↓＋3HClO （2分）‎ ‎2FeO42—＋Fe3+＋8OH—＝3FeO43—＋4H2O（2分）‎ ‎（4）B（2分）‎ ‎3. ‎ ‎（任写出其中两个即给分，每空 3分，共 6分）‎ ‎(2) 分液 分液漏斗 （各2分，共4分）‎ ‎（3）FeSO4·7H2O (2分，只写FeSO4得1分)‎ ‎ (4) Cu2+ + 2e- = Cu (2分)‎ ‎(5) H2SO4 （2分）‎ ‎4．（16分，每空2分）‎ ‎（1）硫酸溶液 （2）2H++H2O2+2Fe2+ =2Fe3++2H2O ‎（3）B；Fe(OH)3 Al(OH)3 （4）Zn ；Cd和Zn ‎ ‎（5）加热浓缩、蒸发结晶、过滤（洗涤）；保持溶液一定的酸度 ‎5.（11分）‎ ‎（1）增大硫酸浓度或加热升高温度或边加硫酸边搅拌或增加浸出时间（2分）（要求写出一条即可）。防止硫酸锌中从溶液中析出。（1分）‎ ‎（2）5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O （2分，不配平扣1分）‎ 因为Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，ZnO+2H+=Zn2++H2O,加入ZnO能促进Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去。（2分）‎ ‎（3）Zn、Cd、Cu（2分，漏写扣1分） ‎ ‎（4）蒸发浓缩 （2分）‎ ‎6．（1）增大固体与空气的接触面积，增大反应速率；提高原料的利用率 ‎（2）K+ + BF4- = KBF4↓‎ ‎（3）2Ce4+ +2Cl- = 2Ce3+ + Cl2↑ 用H2SO4酸浸 ‎（4）漏斗 烧杯 玻璃棒；撕下一小片pH试纸放在干燥洁净的表面皿上，用玻璃棒蘸取该溶液点在pH试纸的中央，然后与标准比色卡对比。‎ ‎（5）2Ce(OH)3 + NaClO + H2O = 2Ce(OH)4 + NaCl NaCl ‎7．（16分）‎ Ⅰ：（1）250mL容量瓶（1分）、胶头滴管（1分）‎ ‎（2）①升高反应温度，②搅拌，③过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取），④适当延长浸取时间（只要答出任意一点即可，可从反应温度、溶液的pH、搅拌速度、溶剂的配比等角度）（2分）‎ ‎（3）氧化+3价Cr使之转变成+6价Cr（或Cr2O72-），以便于与杂质离子分离（2分）；‎ Fe3+和Al3+ （2分，各1分）‎ ‎（4）Ca2+、Mg2+ （2分，各1分） （5）1， 3， 11H2O, 2， 1（2分），‎ Ⅱ：Fe－2e－＝ Fe2＋（2分）， 2H＋＋2e－＝H2↑（2分）‎ ‎8. （16分）‎ ‎（1）增大固体反应物的表面积，增大化学反应的速率。（2分）‎ ‎（2） 2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑； Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑；‎ Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O； SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O 。‎ ‎（每写出其中1个给2分，共4分，没气体符号扣1分，未配平0分）‎ ‎2Fe2＋ ＋H2O2 ＋2H＋ ＝2Fe3＋ ＋2H2O （2分）‎ ‎（3）C、D （2分） Fe(OH)3 （1分）‎ ‎（4）加热蒸发浓缩时会导致Cu2＋发生水解生成Cu(OH)2，用硫酸调节pH＝2～3是为了抑制Cu2＋的水解，也不会引入杂质。 （2分） 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。 （3分）‎ ‎7．①：水浴加热、②：使反应充分进行 (或使NaHCO3晶体充分析出）③：NaHCO3的溶解度最小④：NaCl⑤： NH3＋CO2＋H2O + NaCl＝NH4Cl＋NaHCO3↓或 NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3 ；NH4HCO3＋NaCl＝NaHCO3↓＋NH4Cl⑥可取少量试样溶于水，滴加过量稀硝酸,再滴加过量硝酸银,观察最终是否有沉淀 ⑦NH3‎ ‎ 10．（1）废硫酸液滴直径越小裂解速率越快（其它合理答案也给分） （2）2H2SO4(l)==== 2SO2(g)+ O2(g)+ 2H2O(g) △H= +548 kJ·mol－1 （3）①向逆反应方向 ②A、C （4）SO2+ H2O + Na2SO3＝2NaHSO3 （5）SO2+ 2H2O＝SO42－+ 4 H+ + 2e－ 2SO2+ O2+ 2H2O== 2H2SO4 11．（1）A、B、E（2）除去Fe3+（3）是（4）＜（5）CaCl2+H2O2CaO2+2HCl（或CaCl2+H2O2+2NaOH＝CaO2↓+2NaCl+2H2O） ‎ 加入NaOH溶液使上述平衡向正反应方向，有利于CaO2沉淀的生成。（6）25n/18am 12．（1）2Cu2＋＋SO2＋4Cl―＋2H2O＝2CuCl2－＋SO42―＋4H＋ （2）提高CuCl2－的生成速率（3）AB（4）95%乙醇（5）加压降温⑹．Cu2O ‎ ‎13、（13分）[提出假设] N2（1分） ； CO2、H2O的共同参与（2分）；‎ ‎[实验验证] （1）酸性（1分）；4KI + O2 + 2CO2 == 2K2CO3 + 2I2（3分）‎ ‎（2）‎ 实验步骤：‎ 预期现象和结论 ‎①取一份纯净的KI固体，分成两等份；‎ ‎②干燥的CO2和O2混合气体（1分）‎ 潮湿的CO2和O2混合气体（1分）‎ 若集气瓶A中的KI固体颜色变黄，则氧化KI可以不需要H2O参加（1分）。‎ 若集气瓶A中的KI固体颜色不变，而集气瓶B的KI固体颜色变黄，则氧化KI必须要有H2O参加（1分）。‎ ‎[交流提高] 密封且放置在干燥处（2分）‎ ‎16.（1）SiO2 （1分）‎ ‎（2）加入碱中和产生的酸，平衡右移，提高钒的萃取率 （2分）‎ 硫酸 （2分）‎ ‎（3）1ClO ＋ 6VO2+ ＋ 6H＋ === 6VO3+＋1Cl-＋3H2O （2分）‎ ‎（4）1.6 （2分）‎ ‎2.6 ×10-3 mol·L-1（2分）‎ ‎（5）有机萃取剂 氨气（或氨水） （各1分，共2分）‎ ‎（6）Fe3+、VO3+、NH、K+（任写2种） （2分）‎ ‎17.答案：（1）(1)CH3OH(1) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(1) ΔH = –442.8 kJ·mol– 1 (2分)‎ ‎（2）① B C(Na+)>C(CO32-)>C(OH-)>C(HCO3-)>C(H+)（2分）‎ ‎②（2分）‎ ‎③ Fe－2e－ == Fe2＋（2分）‎ Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3(胶体)+8H+（2分）‎ 生成的Fe(OH)3胶体具有强吸附性，可吸附水中悬浮污物沉降而使水净化。（2分）‎ ‎ ④2/3(66.7%)(2分)‎ ‎18.答案：（1）Cu2S+4Fe3+=2Cu2++S+4Fe2+；分液漏斗、烧杯 向漏斗中加入蒸馏水至浸没固体，待水自然流出后，再重复2~3次。‎ ‎ (3)稀硝酸；Cu2+在溶液中存在水解平衡，Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+,加入稀硝酸后使平衡逆向移动，抑制Cu2+水解。‎ ‎ ①甲；若向退色后的溶液中加入NaOH，溶液又变成红色，则甲正确。‎ 乙；若将退色后的溶液加热，溶液恢复红色，则乙正确。‎ ‎②KMnO4溶液；溶液的紫色退去。‎ ‎③碱性试剂，画出合理的装置图均给分。‎ ‎3、⑴增加接触面积使反应充分同时加快反应速度。⑵石灰石。石灰石与酸作用，才可调节溶液的PH值。调节溶液的PH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，此时Al3+、Fe3+已除去。⑶Fe2+ ，Mg2+、Ca2+ 。加入适量的H2O2溶液、石灰乳为了把Fe2+ ，Mg2+除去，加入适量Na2CO3溶液为了除去Ca2+ ,过滤后，滤液为LiOH和Li2SO4。蒸发浓缩滤液和加入饱和碳酸钠溶液有利于得到Li2CO3沉淀。‎ ‎⑷2Li++CO32-=Li2CO3↓ ⑸NaOH、Na2SO4‎ ‎4、答案：（1）否，中性条件下CO2的溶解度很小，不能把CaSO4完全转化为CaCO3。（2分）‎ ‎（2）从CaSO4向CaCO3转化中并存着两个沉淀溶解平衡，‎ CaSO4（s） Ca2++SO42-+CO32- CaCO3（s）,随着CO2通入CO32-浓度增大，平衡向CaSO4溶解和CaCO3沉淀生成的方向移动，即溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。（3分）‎ ‎（3）取少量滤液至试管中，加入少量NaOH溶液，无浑浊出现则操作2通入“适量CO2”是正确的。（2分）‎ ‎（4）将滤液提纯(NH4)2SO4后的所有液体用于制CaSO4悬浊液。（2分）‎ ‎（5）胶体中加入电解质，胶体发生聚沉。（1分）‎ ‎5、答案（1）B ‎（2）防止NH4HCO3分解（或减少Fe2＋的水解）‎ ‎（3）降低K2SO4 的溶解度，有利于K2SO4 析出。‎ ‎（4）2SO42- -2e－2S2O82-‎ ‎6、答案 （1）升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取）‎ ‎（2）Fe(OH)3 Al(OH)3‎ ‎（3）Na2SO4‎ ‎（4）①在某一时NaCl最先达到饱和析出；Mg(ClO3)2的溶解度随温度变化最大；NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别。‎ ‎②降温前溶液中NaCl以达饱和；降低过程中NaCl溶解度会降低 ，会少量析出。重结晶。‎