2012屆高考化學(xué)工藝流程題解題技巧專題教案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
專題十五 工藝流程題解題技巧專題

【考點(diǎn)分析】
無機(jī)化工題實(shí)際上是考查考生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)知識(shí)來解決工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際問題的能力。解此類型題目的基本步驟是:①?gòu)念}干中獲取有用信息,了解生產(chǎn)的產(chǎn)品 ②分析流程中的每一步驟,從幾個(gè)方面了解流程:A.反應(yīng)物是什么B.發(fā)生了什么反應(yīng)C.該反應(yīng)造成了什么后果,對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。③從問題中獲取信息,幫助解題。
了解流程后著手答題。對(duì)反應(yīng)條件的分析可從以下幾個(gè)方面著手:
對(duì)反應(yīng)速率有何影響?
對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率有何影響?
對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響?如原料成本,原料來源是否廣泛、是否可再生,能源成本,對(duì)設(shè)備的要求,環(huán)境保護(hù)(從綠色化學(xué)方面作答)
常見文字?jǐn)⑹鎏茁罚?br />1.洗滌沉淀:往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復(fù)以上操作2-3次
2.從溶液中得到晶體:蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶-過濾-(洗滌)
注意:①在寫某一步驟是為了除雜是,應(yīng)該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”,只寫“除雜”等一類萬金油式的回答是不給分的
②看清楚是寫化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式,注意配平
【難點(diǎn)解析】
化學(xué)工藝流程題近幾年是高考的熱點(diǎn),所占的分值也相當(dāng)重,但由于此類試題陌生度高,對(duì)學(xué)生的能力要求也大,加上有的試題文字量大,學(xué)生在沒做之前往往就會(huì)產(chǎn)生畏懼感,所以這類題的得分不是很理想。
要解好這一類題,學(xué)生最重要的是要克服畏懼心理,認(rèn)真審題,找到該實(shí)驗(yàn)的目的。一般來說,流程題只有兩個(gè)目的:一是從混合物中分離、提純某一物質(zhì);另一目的就是利用某些物質(zhì)制備另一物質(zhì)。
一、對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橐坏念}目,其實(shí)就是對(duì)混合物的除雜、分離、提純。
當(dāng)遇到這一類題時(shí),要求學(xué)生一定要認(rèn)真在題目中找出要得到的主要物質(zhì)是什么,混有的雜質(zhì)有哪些,認(rèn)真分析當(dāng)加入某一試劑后,能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成了什么產(chǎn)物,要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。這里特別提一提蒸發(fā)與結(jié)晶 。蒸發(fā)與結(jié)晶方法都可以將溶液中的溶質(zhì)以固體形式析出,具體采用何種方法,主要取決于溶質(zhì)的溶解度。
有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較大,如NH4NO3、KNO3等物質(zhì),在蒸發(fā)過程中比較難析出來,所以要用冷卻法使它結(jié)晶。而有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較小,如NaCl、KCl等,有少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小,如Ca(OH)2要使它們析出較多固體溶質(zhì)時(shí),則要用蒸發(fā)濃縮的方法。例如NaCl 和KNO3 混合溶液,如果將混合溶液蒸發(fā)一段時(shí)間,析出的固體主要是NaCl ,母液中是KNO3 和少量NaCl 。如果將混合溶液加熱后再降溫,則析出的固體主要是KNO3 ,母液中是NaCl 和少量KNO3。如果是除雜,雜質(zhì)所含的量比較少,一般是讓主要物質(zhì)析出來。如KNO3溶液中含少量NaCl,常用升溫冷卻結(jié)晶法,再經(jīng)過過濾、洗滌、烘干(不同的物質(zhì)在烘干時(shí)采取的方法不同),就可得到 KNO3固體了。如果NaCl溶液中含少量 KNO3,則用蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法,這種方法一般要經(jīng)過趁熱過濾才能得到主要物質(zhì),主要原因是如果溫度下降,雜質(zhì)也會(huì)以晶體的形式析出來。
例1:(2008廣東19)碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉(純度約98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等雜質(zhì),提純工藝路線如下:

已知碳酸鈉的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如下圖所示:

回答下列問題:
(1)濾渣的主要成分為 。
(2)“趁熱過濾”的原因是 。
(3)若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“趁熱過濾”,可采取的措施是 (寫出1種)。
(4)若“母液”循環(huán)使用,可能出現(xiàn)的問題及其原因是 。
(5)已知:Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1= +532.36 kJ?mol-1
Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3?H2O(s)+9H2O(g) ΔH2= +473.63 kJ?mol-1
寫出Na2CO3?H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
分析:從題目中可知,該題中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菑墓I(yè)碳酸鈉中提純出碳酸鈉,工業(yè)碳酸鈉中含有的雜質(zhì)有Mg2+,F(xiàn)e3+,Ca2+,Cl—和SO42—等,所以該流程的目的就是把這些雜質(zhì)除去并得到純凈的碳酸鈉固體。流程圖中加水是使可溶物質(zhì)溶于水,少量的Ca2+與CO32—生成沉淀CaCO3。加入過量的NaOH溶液,很顯然是將Mg2+、Fe3+轉(zhuǎn)化成Mg(OH)2、Fe(OH)3沉淀,再通過過濾的方法除去。但這一步驟對(duì)Cl—和SO42—是沒什么影響的。所以流程圖中出現(xiàn)了一個(gè)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶和趁熱過濾的操作,這肯定是為了使一個(gè)隨溫度升高溶解度變化不大或減小的物質(zhì)析出來,通過讀圖可得出Na2CO3?H2O符合這一條件,這樣可以通過趁熱過濾除去Cl—、SO42—和一些沉淀不完全的離子。由于Na2CO3?10H20的溶解度隨溫度的升高變化非常大,如果降溫,一定會(huì)析出來而影響主要產(chǎn)物,所以要趁熱過濾。
答案:(1)濾渣的主要成分為Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3。 (2) 使析出的晶體為Na2CO3?H2O,防止因溫度過低而析出Na2CO3?10H2O晶體,令后續(xù)的加熱脫水耗時(shí)長(zhǎng)。
(3)用已預(yù)熱的布氏漏斗趁熱抽濾。 (4)溶解時(shí)有大量沉淀生成,使Na2CO3損耗且產(chǎn)物Na2CO3混有雜質(zhì);原因:“母液”中,含有的離子有Ca2+,Na+,Cl-,SO42-,OH-,CO32-,當(dāng)多次循環(huán)后,使用離子濃度不斷增大,溶解時(shí)會(huì)生成CaSO4,Ca(OH)2,CaCO3等沉淀。
(5) Na2CO3?H2O(s)= Na2CO3(s) + H2O(g) ΔH= +58.73kJ/mol

二、對(duì)于目的為制備某一物質(zhì)的流程題,要求學(xué)生注意以下幾個(gè)方面:
1、明確題目目的是制什么物質(zhì),從題干或問題中獲取有用信息,了解產(chǎn)品的性質(zhì)。
只有知道了實(shí)驗(yàn)?zāi)康,才能非常清楚的知道整個(gè)流程的意義所在,題目中的信息往往是制備該物質(zhì)的關(guān)鍵所在。而產(chǎn)物如果具有某些特殊性質(zhì)(由題目信息獲得或根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷),則要采取必要的措施來避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其它雜質(zhì)。一般來說主要有如下幾種情況:
(1)如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物,則要注意對(duì)溫度的控制。如:侯德榜制堿中的NaHCO3;還有如H2O2、Ca(HCO3)、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。
(2)如果產(chǎn)物是一種會(huì)水解的鹽,且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時(shí),則要加相對(duì)應(yīng)的酸來防止水解。如:制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物質(zhì)時(shí),要蒸干其溶液得到固體溶質(zhì)時(shí),都要加相應(yīng)的酸或在酸性氣流中干燥來防止它水解,否則得到的產(chǎn)物分別是Fe2O3 、Al2O3 、MgO、CuO;而像Al2 ( SO4 ) 3 、NaAlO2 、Na2CO3等鹽溶液,雖然也發(fā)生水解,但產(chǎn)物中Al (OH) 3 、H2SO4 、NaHCO3 、NaOH 都不是揮發(fā)性物質(zhì),在蒸發(fā)時(shí),抑制了鹽的水解,最后得到的還是溶質(zhì)本身。
(3)如果產(chǎn)物是一種強(qiáng)的氧化劑或強(qiáng)的還原劑,則要防止它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì),如:含F(xiàn)e2+、SO32-等離子的物質(zhì),則要防止與氧化性強(qiáng)的物質(zhì)接觸。
(4)如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水(潮解或發(fā)生反應(yīng))而變質(zhì)的物質(zhì)(如NaOH固體等物質(zhì)),則要注意防止在制備過程中對(duì)CO2或水的除去,也要防止空氣中的CO2或水進(jìn)入裝置中。
(5)如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息,則要注意對(duì)比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況,根據(jù)它們的不同變化,找出合適的分離方法。
2、尋找在制備過程中所需的原料,寫出主要的化學(xué)反應(yīng)方程式或制備原理,從中了解流程圖。
從近幾年的高考題目中會(huì)發(fā)現(xiàn),大多數(shù)題目都會(huì)給出制備物質(zhì)時(shí)所需的原料,但一般會(huì)涉及到物質(zhì)的分離、提純的操作。所以在明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹螅賹懗鲋饕姆磻?yīng)方程式,觀察有沒有副產(chǎn)品,如果有,剩余的步驟就是分離提純了。
例2:工業(yè)制備高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程。

(1)KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與下列物質(zhì)相同的是____(填代號(hào))。
a、84消毒液(NaClO溶液) b、雙氧水 c、二氧化硫 d、75%酒精
(2)高錳酸鉀保存在棕色試劑瓶,下列試劑保存不需要棕色試劑瓶的是_____(填代號(hào))。
a、濃硝酸 b、硝酸銀 c、氯水 d、燒堿
(3)上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 、 (寫化學(xué)式)。
(4)若不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過程中的損失,則1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。
(5)該生產(chǎn)中需要純凈的CO2氣體。若實(shí)驗(yàn)室要制備純凈的CO2,所需試劑最好選擇(選填代號(hào)) 。
a、石灰石 b、稀HCl c、稀H2SO4 d、純堿
(6)操作Ⅰ的名稱是 ;操作Ⅱ根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在 (填性質(zhì))上的差異,采用 (填操作步驟)、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體。
解析:MnO2與KOH混合并在空氣中共熔,便可制得墨綠色的錳酸鉀熔體:
2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O 錳酸鉀在酸性或中性的環(huán)境下,MnO42-會(huì)發(fā)生反應(yīng),生成MnO4-和MnO2 :3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3;過濾除去不溶于水的MnO2,利用溶解度的不同,采取濃縮結(jié)晶的方法使KMnO4從溶液中析出而分離出來。
答案:(1)ab (2)d (3)MnO2; KOH (4)2/3 (5)cd
(6)過濾;溶解度,濃縮結(jié)晶。
3、注意外界條件對(duì)工藝流程的影響
在很多流程圖的題目中,我們經(jīng)常會(huì)看到壓強(qiáng)、溫度等外界條件的出現(xiàn),不同的工藝對(duì)物質(zhì)反應(yīng)的溫度或壓強(qiáng)有不同的要求,它所起的作用也不一樣,但卻都是能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡年P(guān)鍵所在,也是命題專家們經(jīng)常要考察學(xué)生的地方。對(duì)外界條件的分析主要可從以下兩個(gè)方面著手:(1)對(duì)反應(yīng)速率有何影響?(2)對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率有何影響?這里主要說一說溫度的影響,歸納總結(jié)之后,主要有以下幾個(gè)方面的形式來考察學(xué)生:
①趁熱過濾(或冰水洗滌)的目的:防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出(或升溫時(shí)會(huì)溶解)而帶入新的雜質(zhì);
②冰水中反應(yīng)或降溫反應(yīng)的目的:防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解或?yàn)槭够瘜W(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng);
③反應(yīng)中采取加熱措施的作用:一般是為了加快反應(yīng)速率或加速某固體的溶解;
④如果題目中要求溫度控制在具體的一個(gè)溫度范圍內(nèi)(可用水浴或油浴來控制):一般有以下幾個(gè)目的:
a、防止某種物質(zhì)溫度過高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā),也可能是為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來,具體問題要具體分析。如侯德榜制堿中,將CO2通入NaCl的氨溶液中,保持溶液的溫度為(30+2)℃,可得NaHCO3晶體,溫度控制在這個(gè)范圍,目的就是防止NaHCO3分解。而在Br2的制取過程中,出溴口的溫度控制在80—90℃,目的就是要使Br2揮發(fā)出來而又減少水蒸氣混入Br2中。
b、使催化劑的活性達(dá)到最好:如工業(yè)合成氨或工業(yè)SO2氧化為SO3時(shí),選擇的溫度是500℃左右,原因之一就是使催化劑的活性達(dá)到最高。
c、防止副反應(yīng)的發(fā)生:如乙醇的消去反應(yīng)溫度要控制在170℃,原因是就是在140℃時(shí)會(huì)有乙醚產(chǎn)生。
d、對(duì)于一些工藝來說,降溫或減壓可以減少能源成本,降低對(duì)設(shè)備的要求,達(dá)到綠色化學(xué)的要求。
以上有關(guān)溫度的總結(jié)只能說是有這種可能來考,具體問題要具體分析。
例3:(2008年廣州調(diào)研測(cè)試題)實(shí)驗(yàn)室以氯化鉀和硝酸鈉為原料制備硝酸鉀的實(shí)驗(yàn)流程如下:
硝酸鉀等四種物質(zhì)的溶解度隨溫度變化如右圖所示。

回答下列問題:
(1)為了加速固體溶解,可采取的措施是: 。
(2)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)濃縮操作時(shí),將蒸發(fā)皿置于鐵圈上,用酒精燈加熱。取用蒸發(fā)皿應(yīng)使用
(填儀器的名稱),為了防止液滴飛濺,進(jìn)行的操作是 。
(3)“趁熱過濾”操作中,濾渣的主要成分是(填化學(xué)式) 。
(4)“趁熱過濾”后,有時(shí)先往濾液中加入少量水,加熱至沸,然后再“冷卻結(jié)晶”,目的是 。
(5)制得的KNO3產(chǎn)品中常含NaCl,進(jìn)一步提純的方法是 。
解析:該題可以說得上是流程題中的經(jīng)典題目,它很好的考察了物質(zhì)的分離與提純中的一些基本操作,也考察了不同性質(zhì)的物質(zhì)在分離提純時(shí)所采取的不同方法,特別是考察了溫度這一外界因素在制備產(chǎn)品時(shí)所起的關(guān)鍵作用,通過前面的分析,我們很快可以得出正確的答案:(1)攪拌、加熱;(2)用玻璃棒不斷攪拌濾液 坩堝鉗;(3)NaCl;(4)稀釋溶液,防止降溫過程中NaCl析出,提高產(chǎn)品的純度;(5)重結(jié)晶
工藝流程題由于它考察的知識(shí)點(diǎn)多,也非常靈活,對(duì)學(xué)生的審題能力、分析問題、解決問題、文字表達(dá)等方面的能力都要求非常高,所以學(xué)生得分往往不高,但只要大家在平時(shí)在做這一類題目時(shí)善于歸納、總結(jié),認(rèn)真審題,善于從題目或問題中獲取信息來幫助自己解題,同時(shí)在平時(shí)的學(xué)習(xí)中要熟記一些基本的實(shí)驗(yàn)操作,如沉淀的洗滌、沉淀是否完全的檢驗(yàn)方法、從溶液得到晶體的方法、常見離子的檢驗(yàn)方法等,文字表達(dá)時(shí)一定要做到規(guī)范,相信可以突破這個(gè)難關(guān)。老師在復(fù)習(xí)這一內(nèi)容時(shí),也可將流程圖進(jìn)行分解復(fù)習(xí),如:將分離提純列為一個(gè)專題,溫度、濃度的考察列為一個(gè)專題,如何讀圖、如何尋找題目中的信息為一個(gè)專題等等。只有弄清楚了各個(gè)步驟之后學(xué)生心里就有底了,再遇到這一類題也就不怕了。對(duì)于基礎(chǔ)不好的學(xué)生,也可將流程圖具體化,即將流程圖中各步反應(yīng)或操作之后得到了什么物質(zhì)寫出來,這樣就可避免答非所問的情況出現(xiàn)?傊プ〗膺@類題的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。
工業(yè)流程實(shí)驗(yàn)題專題
1、(2010龍巖質(zhì)檢)TiO2在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有重要用途。
I、工業(yè)上用鈦礦石(FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))經(jīng)過下述反應(yīng)制得:

其中,步驟②發(fā)生的反應(yīng)為:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。
(1)凈化鈦礦石時(shí),是否需要除去雜質(zhì)FeO?答:_________(填“需要”或“不需要”)
(2)凈化鈦礦石時(shí),需用濃氫氧化鈉溶液來處理,寫出該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。答: 。
II、TiO2可通過下述兩種方法制備金屬鈦:
方法一是電解TiO2來獲得Ti(同時(shí)產(chǎn)生O2):將處理過的TiO2作陰極,石墨為陽極,熔融CaCl2為電解液,用碳?jí)K作電解槽池。
(3)陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___________________________________。
(4)電解過程中需定期向電解槽池中加入碳?jí)K的原因是______________________。
方法二是先將TiO2與Cl2、C反應(yīng)得到TiCl4,再用鎂還原得到Ti。因下述反應(yīng)難于發(fā)生:TiO2 (s) +2Cl2 (g) TiCl4(l) + O2 (g) △H= +151 kJ?mol-1
所以不能直接由TiO2 和Cl2反應(yīng)(即氯化反應(yīng))來制取TiCl4。當(dāng)往氯化反應(yīng)體系中加入碳后,碳與上述反應(yīng)發(fā)生耦合,使得反應(yīng)在高溫條件下能順利進(jìn)行。
(5)已知:C(s) + O2 (g) = CO2 (g) △H= - 394 kJ?mol-1。請(qǐng):
TiO2 (s) + C (s) +2Cl2 (g) = TiCl4 (l) + CO2 (g) △H= ______________
(6)從化學(xué)平衡的角度解釋:往氯化反應(yīng)體系中加入碳時(shí),氯化反應(yīng)能順利進(jìn)行的原因。
答:____________________________________________________________。

2、某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬侯氏制堿法的實(shí)驗(yàn)探究,請(qǐng)你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹恐迫〖儔A。
【實(shí)驗(yàn)原理】NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl ①
2NaHCO3 == Na2CO3+CO2↑+H2O↑ ②
【實(shí)驗(yàn)流程】該小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)流程。

【問題討論】
(1)操作I、II可否顛倒?答: (填“能”或“不能”);操作III的名稱是 。
(2)寫出向晶體X的水溶液中滴加NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 。
(3)在實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)②可在下圖所示裝置中進(jìn)行,該裝置可進(jìn)行多個(gè)化學(xué)反應(yīng),如實(shí)驗(yàn)室制取少量氧氣也可利用該裝置,請(qǐng)?jiān)賹懗鲆环N利用該裝置制取的常見氣體的名稱。答: 。

3、硫酸亞鐵銨晶體[(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O]在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定,是分析化學(xué)中常見的還原劑,其實(shí)驗(yàn)室制備流程如下:

回答下列問題:
(1)Na2CO3溶液可以除油污,原因是(用離子方程式表示)_______________________。
(2)判斷鐵屑與硫酸基本反應(yīng)完全的現(xiàn)象是_____________________________________。
(3)某同學(xué)認(rèn)為鐵屑與硫酸反應(yīng)不需精確溫度,因此不使用熱水浴加熱,改用酒精燈斷斷續(xù)續(xù)加熱維持溫度,該做法的不妥之處是_________________________________。
(4)“趁熱過濾”后的濾液有時(shí)略顯黃色,分析其原因是(用離子方程式表示)_______________________________________。
(5)忽略油污質(zhì)量,本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)稱量(NH4)2SO4固體的質(zhì)量為_______g。
(6)若上述流程用于大量生產(chǎn),“冷卻結(jié)晶”后的母液最佳處理方法是_______________。
4、從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取兩種工藝品的流程如下:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)流程甲加入鹽酸后生成Al3+的方程式為_________.
(2)流程乙加入燒堿后生成SiO32-的離子方程式為________.
(3)驗(yàn)證濾液B含F(xiàn)e3+,可取少量濾液并加入________(填試劑名稱)。
(4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成份是________(填化學(xué)式),寫出該溶液的一種用途________
(5)已知298K時(shí),Mg(OH)2的容度積常數(shù)Ksp=5.6×10-12,取適量的濾液B,加入一定量的燒堿達(dá)到沉淀溶液平衡,測(cè)得pH=13.00,則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2+)=_______.
5、孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量Fe、Si的化合物,實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuSO4?5H2O及CaCO3,步驟如下:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)溶液A的金屬離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+:從下列所給試劑中選擇:實(shí)驗(yàn)步驟中試劑①為 (填代號(hào)),檢驗(yàn)溶液A中Fe3+的最佳試劑為 (填代號(hào))。a.KMnO4 b.(NH4) 2S c.H2O2 d.KSCN
(2)由溶液C獲得CuSO4?5H2O,需要經(jīng)過加熱蒸發(fā), 。過濾等操作。除燒杯、漏斗外,過濾操作還用到另一玻璃儀器,該儀器在此操作中的主要作用是 。
(3)制備CaCO3時(shí),應(yīng)向CaCl2溶液中選通入(或先加入) (填化學(xué)式)。若實(shí)驗(yàn)過程中有氨氣逸出、應(yīng)選用下列 裝置回收(填代號(hào))。

(4)欲測(cè)定溶液A中Fe2+的濃度,需要用容量瓶配制某標(biāo)準(zhǔn)溶液,定容時(shí)視線應(yīng) ,直到 。用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)應(yīng)選用 滴定管(填“酸式”或“堿式”)。
6、某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中鎂的工藝流程如下:

沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2
PH3.25.212.4
部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉?xí)r溶液的pH由見上表,請(qǐng)回答下列問題:
(1)“浸出”步驟中,為提高鎂的浸出率,可采取的措施有 (要求寫出兩條)。
(2)濾渣I的主要成分有 。
(3)從濾渣Ⅱ中可回收利用的主要物質(zhì)有 。
(4)Mg(ClO3)2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑,可采用復(fù)分解反應(yīng)制備:
MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl
已知四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如下圖所示:

①將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)比混合制備Mg(ClO3)2。簡(jiǎn)述可制備Mg(ClO3)2的原因: 。
②按①中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)。在冷卻降溫析出Mg(ClO3)2過程中,常伴有NaCl析出,原因是: 。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是: 。
7、實(shí)驗(yàn)室用大理石等原料制取安全無毒的殺菌劑過氧化鈣.大理石的主要雜質(zhì)是氧化鐵.以下是提純大理石的實(shí)驗(yàn)步驟:

(1)溶解大理石時(shí),用硝酸而不用硫酸的原因是 。
(2)操作Ⅱ的目的是 ,溶液A(溶質(zhì)是共價(jià)化合物)是 。
(3)寫出檢驗(yàn)濾液中是否含鐵離子的方法:
(4)寫出加入碳酸銨所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 寫出濾液B的一種用途:
(5)CaO2中一般含CaO。試按下列提示完成CaO2含量分析的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
試劑:氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、酚酞儀器:電子天平、錐形瓶、滴定管
實(shí)驗(yàn)步驟:
① ;②加入 ;③加入酚酞,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。
(6)若理論上滴定時(shí)耗用標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL恰好完全反應(yīng),實(shí)際操作中過量半滴(1mL溶液為25滴),則相對(duì)誤差為
8、醫(yī)用氯化鈣可用于生產(chǎn)補(bǔ)鈣、抗過敏和消炎等藥物。以工業(yè)碳酸鈣(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等雜質(zhì))生產(chǎn)醫(yī)藥級(jí)二水合氯化鈣(CaCl2?2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.0%~103.0%)的主要流程如下:

(1)除雜操作是加入氫氧化鈣,調(diào)節(jié)溶液的pH為8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。檢驗(yàn)Fe(OH)3是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作是__________。
(2)酸化操作是加入鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的pH約為4.0,其目的有:①將溶液中的少量Ca(OH)2轉(zhuǎn)化為CaCl2;②防止Ca2+在蒸發(fā)時(shí)水解;③__________。
(3)測(cè)定樣品中Cl-含量的方法是:a.稱取 0.7500 g樣品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待測(cè)溶液于錐形瓶中;c.用0.05000 mol?L-1 AgNO3溶液滴定至終點(diǎn),消耗AgNO3溶液體積的平均值為20.39 mL。
①上述測(cè)定過程中需用溶液潤(rùn)洗的儀器有__________。
②計(jì)算上述樣品中CaCl2?2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。
③若用上述方法測(cè)定的樣品中CaCl2?2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高(測(cè)定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略),其可能原因有__________;__________。

9、以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸業(yè)鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料,原料的綜合利用率較高。其主要流程如下:

(1)反應(yīng)I前需在FeSO4溶液中加入__________(填字母),以除去溶液中的Fe3+。
A.鋅粉 B.鐵屑 C.KI溶液 D.H2
(2)反應(yīng)Ⅰ需控制反應(yīng)溫度低于 35℃,其目的是 。
(3)工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)Ⅲ的過程中加入一定量的醇類溶劑,其目的是 。
(4)反應(yīng)Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為 。
10、海水是巨大的資源寶庫,在海水淡化及綜合利用方面,天津市位居全國(guó)前列;從海水中提取食鹽和溴的過程如下:

(1)請(qǐng)列舉海水淡化的兩種方法: 、 。
(2)將NaCl溶液進(jìn)行電解,在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有H2、 、 、或H2、 。
(3)步驟Ⅰ中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br,其目的為 。
(4)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達(dá)95%,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為 ,由此反應(yīng)可知,除環(huán)境保護(hù)外,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是 。
(5)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法,查閱了有關(guān)資料,Br2的沸點(diǎn)為 59℃。微溶于水,有毒性和強(qiáng)腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后,了如下裝置簡(jiǎn)圖:

請(qǐng)你參與分析討論:
①圖中儀器B的名稱: 。
②整套實(shí)驗(yàn)裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管,其原因是 。
③實(shí)驗(yàn)裝置氣密性良好,要達(dá)到提純溴的目的,操作中如何控制關(guān)鍵條件: 。
④C中液體產(chǎn)生顏色為 。為除物中仍殘留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反應(yīng)后,再進(jìn)行的分離操作是 。
11、下圖表示從固體混合物中分離X的2種方案,請(qǐng)回答有關(guān)問題。

(1)選用方案I時(shí),X應(yīng)該具有的性質(zhì)是 ,殘留物應(yīng)該具有的性質(zhì)是 ;
(2)選用方案Ⅱ從某金屬粉末(含有Au、Ag和Cu)中分離Au,加入的試劑是 ,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;
(3)為提純某Fe2O3樣品(主要雜質(zhì)有SiO2、A12O3),參照方案I和Ⅱ,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種以框圖形式表示的實(shí)驗(yàn)方案(注明物質(zhì)和操作) 。
12、某廠廢水中含5.00×10-3mol?L-1的Cr2O72-,其毒性較大。某研究性學(xué)習(xí)小組為了變廢為寶,將廢水處理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合價(jià)依次為+3、+2),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程:

(1)第①步反應(yīng)的離子方程式是
(2)第②步中用PH試紙測(cè)定溶液PH的操作是:
(3)第②步過濾得到的濾渣中主要成分除Cr(OH)3外,還有
(4)欲使 1L該廢水中的Cr2O72-完全轉(zhuǎn)化為Cr0.5Fe1.5FeO4。理論上需要加入 g FeSO4?7H2O。
13、減少SO2的排放、回收利用SO2成為世界性的研究課題。我國(guó)研究人員研制的,利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收廢渣高溫焙燒產(chǎn)生的SO2,制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如下:

浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,還含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、 Pb2+等其他金屬離子。(提示:①在工業(yè)上,用沉淀法不能完全除去的離子還可以用 吸附法除去②有關(guān)金屬離子的半徑以及形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見下表③陽離子 吸附劑吸附金屬離子的效果見下圖。④已知PbO2的氧化性大于MnO2。)
離子離子半徑(pm)開始沉淀pH完全沉淀pH
Fe2+747.69.7
Fe3+642.73.7
Al3+503.84.7
Mn2+808.39.8
Pb2+1218.08.8
Ca2+99--

請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出浸出過程中主要反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式 ,氧化過程中主要反應(yīng)的一個(gè)離子反應(yīng)方程式 。
(2)在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調(diào)節(jié)pH,pH應(yīng)調(diào)節(jié)至 。
(3)決定陽離子吸附劑吸附效果的因素是 (填寫序號(hào))。
a.溶液的pH b.金屬離子的電荷 c.金屬離子的半徑 d.吸附時(shí)間
(4)操作a包括 過濾、洗滌等過程。
14、氯化亞銅(CuCl)在石油工業(yè)生產(chǎn)中常用作脫硫劑和脫色劑。工業(yè)生產(chǎn)氯化亞銅的一種工藝流程如下圖所示:

已知:①CuCl難溶于水和乙醇,干燥的CuCl在空氣中比較穩(wěn)定,但濕的CuCl在空氣中易發(fā)生水解和氧化;②CuCl溶于氯化鈉的濃溶液可生成CuCl2-,CuCl2-的溶液用水稀釋可生成CuCl沉淀,反應(yīng)式為CuCl2- CuCl↓+Cl?。
(1)往CuSO4和NaCl混合液中通入SO2可生成CuCl2-和硫酸,請(qǐng)寫出反應(yīng)的離子方程式: 。
(2)在反應(yīng)⑴中,溫度升至70~80℃,并使用NaCl濃溶液,主要目的是 。
(3)在反應(yīng)⑴中,還原劑除了可用SO2外,還可選用 (填標(biāo)號(hào))。
A.Na2SO3 B.Cu C.Ag
(4)過濾所得沉淀須迅速用 (填“水”或“95%乙醇”)洗滌、干燥得CuCl成品。
(5)合成氨工業(yè)生產(chǎn)中的CO會(huì)使催化劑中毒,可通過下列反應(yīng)除去。
[Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)=[Cu(NH3)3]Ac?CO(aq) △H<0,生產(chǎn)中為了提高CO的吸收率,可采用的措施是 。
(6)CuOH不穩(wěn)定易分解為Cu2O。298K時(shí),CuOH的Ksp=1.0×10-14,CuCl的Ksp=1.2×10-6。把CuCl固體和NaOH溶液混合,加熱,得到紅色沉淀,該沉淀的化學(xué)式為 。

15、鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3,鈦酸亞鐵)為主要原料冶煉金屬鈦的工業(yè)生產(chǎn)流程如下圖所示。


(1)上述生產(chǎn)流程中加入鐵屑的目的是 。
(2)副產(chǎn)品是 。
(3)寫出由TiO2+水解生成H2TiO3的離子方程式 。該步驟中,加熱的目的是 。
(4)由TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4的反應(yīng)方程式是:
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(g) + 2CO (g),
該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= 。
TiCl4的百分含量隨溫度的變化如右圖所示,升高溫度時(shí),K值 (填“增大”、“減小”或“不變”)

(5)己知:①M(fèi)g (s) +Cl2 (g)=MgCl2 (s);△H =-642 kJ?mol-1
②Ti(s) + 2Cl2 (g)=TiCl4(g);△H =-815 kJ?mol-1
寫出由TiCl4和鎂制取金屬鈦的熱化學(xué)方程式 。
16、(1)工業(yè)上以粗銅為原料采取如圖17所示流程制備硝酸銅晶體:

①在步驟a中,還需要通入氧氣和水,其目的是 。
②在保溫去鐵的過程中,為使Fe3+沉淀完全,可以向溶液中加入CuO,調(diào)節(jié)溶液的pH,根據(jù)下表數(shù)據(jù),溶液的pH應(yīng)保持在 范圍。
氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH
Fe3+
Cu2+1.9
4.73.2
6.7
不用加水的方法調(diào)節(jié)溶液pH的原因是 。
③進(jìn)行蒸發(fā)濃縮時(shí),要用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1,其目的是(結(jié)合離子方程式說明) 。
(2)工業(yè)上常利用硝酸銅溶液電鍍銅,電鍍時(shí)陰極的電極反應(yīng)式是 。
(3)圖18是某小組同學(xué)查閱資料所繪出的硝酸銅晶體[ Cu(NO3)2?nH2O ]的溶解度曲線(溫度在30℃前后對(duì)應(yīng)不同的晶體),下列說法正確的是 (填字母)。

a.A點(diǎn)時(shí)的溶液為不飽和溶液
b.B點(diǎn)時(shí)兩種晶體可以共存
c.按上述流程最終得到的晶體是Cu(NO3)2?3H2O
d.若將C點(diǎn)時(shí)的溶液降溫至 30℃以下,可以析出Cu(NO3)2?6H2O晶體
(4)某些共價(jià)化合物(如H2O、NH3、N2O4等)在液態(tài)時(shí)有微弱的導(dǎo)電性,主要是因?yàn)榘l(fā)生了電離,如:2NH3 NH4++NH2-,由此制備無水硝酸銅的方法之一是用Cu與液態(tài)N2O4反應(yīng)。液態(tài)N2O4電離得到的兩種離子所含電子數(shù)相差18,則液態(tài)N2O4電離的方程式是 ;Cu與液態(tài)N2O4反應(yīng)制得無水硝酸銅的化學(xué)方程式是 。
17、回收的廢舊鋅錳干電池經(jīng)過處理后得到錳粉(含MnO2、MnOOH、Fe、乙炔黑和炭等),由錳粉制取MnO2的步驟如下圖所示。

生成氫氧化物沉淀的pH
物質(zhì)開始沉淀沉淀完全
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)32.7
7.6
8.33.7
9.6
9.8
根據(jù)上圖所示步驟并參加右表數(shù)據(jù),回答下列問題:
(1)有加熱條件下用濃鹽酸浸取猛粉, 所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等。MnO2與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)錳粉經(jīng)濃相加酸浸取,過濾I除去不溶雜質(zhì)后,向?yàn)V液中加入足量H2O2溶液,其作用是 。
(3)過濾I所得濾液經(jīng)氧化后,需加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH約為5.1,其目的是 。
(4)過濾Ⅱ所得濾液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH約為9,使Mn2+氧化得到MnO2,反應(yīng)的離子方程式為 。
(5)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作時(shí),需要用到的玻璃儀器有 。
18.(16分)鋁土礦的主要成分是 ,還含有 、 等雜質(zhì)。
Ⅰ.從鋁土礦中提取氧化鋁的流程如下圖所示:

(1)試劑A是 ;溶液b與試劑B反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)向溶液a中通入過量的CO2,將得到的不溶物煅燒后也可得到Al2O3,該方案的缺點(diǎn)是 。
Ⅱ.電解熔融的氧化鋁可制備金屬鋁
(3)電解時(shí),陽極的電極反應(yīng)方程式為 ;每生產(chǎn)0.324噸鋁,理論上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 mol。
Ⅲ.新型陶瓷氮化鋁可用以下兩種方法制備
(4)①氧化鋁高溫還原法: CO(請(qǐng)配平)
②氯化鋁與氨氣高溫合成法:
(5)方法②比方法①在生產(chǎn)上更具優(yōu)勢(shì)。下列說法中,正確的是 。
A.方法①中的 Al2O3、C、N2結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,反應(yīng)時(shí)破壞化學(xué)鍵需要消耗更多的能量
B.方法①中的Al2O3和C容易殘留在氮化鋁中
C.兩種方法中氮化鋁均為還原產(chǎn)物
19、工業(yè)上制取CuCl2的生產(chǎn)流程如下:
請(qǐng)結(jié)合下表數(shù)據(jù),回答問題:
物 質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3
溶度積/25℃8.0×10-162.2×10-204.0×10-38
完全沉淀時(shí)的pH范圍≥9.6≥6.43~4
(1)寫出下列離子方程式:
A→B ; B→C+D 。
(2)溶液A中加入NaClO的目的是 。
(3)在溶液B中加入CuO的作用是 。
(4)操作①應(yīng)控制的pH范圍是: ;操作②的目的是 。
(5)由Cu(OH)2加入鹽酸使Cu(OH)2轉(zhuǎn)變?yōu)镃uCl2。采用“稍多量鹽酸”和“低溫蒸干”的目的是 。

20、(16分)從粗產(chǎn)品硫酸鋅固體除去鐵、銅、鎘等可溶性硫酸鹽,從而得到純凈的硫酸鋅,實(shí)驗(yàn)流程如下:

沉淀物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2Cd(OH)2Mn(OH)2
pH值8.09.73.26.79.410.4

部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH參見上表,請(qǐng)回答下列問題:
(1)“酸浸”步驟中,為提高鋅的浸出率,可采取的措施有 。“酸浸”時(shí)適當(dāng)補(bǔ)充少量水的原因是 。
(2)濾液I加入酸性KMnO4所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。加入ZnO的原因是 。
(3)濾渣III的成份主要是 。
(4)從濾液III得到晶體的操作過程為 、冷卻結(jié)晶、過濾冼滌、小心干燥。

參考答案

1、(1)不需要
(2)Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al (OH)4] (或Al2O3+2NaOH=2NaAl O2+H2O)
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
(3)TiO2+4e-=Ti+2O2-(或Ti4++4e-=Ti)
(4)碳單質(zhì)會(huì)與陽極產(chǎn)生的氧氣反應(yīng)而不斷減少
(5)—243Kj ?mol-1
(6)碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)減小產(chǎn)物濃度使平衡向右移動(dòng),導(dǎo)致反應(yīng)順利進(jìn)行
2、(1)不能 過濾
(2)HCO3- + OH- = CO32- + H2O
(3)氨
3、(1)CO32-+ H2O HCO3-+ OH-
(2)不再有氣泡產(chǎn)生(或只有極少量氣泡產(chǎn)生)
(3)若控制不準(zhǔn)確溫度過高Fe2+易被氧化;由于有氫氣生成,明火加熱不安全
(4)4Fe2+ + O2 + 4H+=4Fe3+ + 2H2O
(5)6.6
(6)循環(huán)使用
4、答案(1)Al2O3 + 6H+=2Al3++3H2O
(2)SiO2 + 2OH-=SiO32 -+ H2O
(3)硫氰化鉀(或硫氰酸鉀、苯酚溶液等合理答案)
(4)NaHCO3;制純堿或做發(fā)酵粉等合理答案
(5)5.6×10-10mol/L
【解析】本題考查鋁土礦中氧化鋁提取的工藝流程。(1)與HCl反應(yīng)生成Al3+,應(yīng)為鋁土礦中Al2O3。(2)SiO2可以溶于NaOH中生成Na2SiO3。(3)檢驗(yàn)Fe3+的特征反應(yīng)很多,如與KSCN顯血紅色,與苯酚顯紫色,與OH-顯紅褐色沉淀等。(4)生成E、K時(shí),CO2均是過量的,故應(yīng)生成NaHCO3。(5)Ksp=c(Mg2+)?c2(OH-),c(Mg2+)==5.6×10-12/(0.1)2=5.6×10-10。
5、(1)c d
(2)冷卻結(jié)晶 引流
(3)NH3?H2O b
(4)平視凹液面(或平視刻度線) 凹液面的最低點(diǎn)與刻度線相切
6、(1)適當(dāng)提高溫度、增加浸出時(shí)間;加入過量硫酸。
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3
(3)Na2SO4
(4)①反應(yīng)物混合后,Na+和Cl-結(jié)合生成溶解度較小的NaCl,結(jié)晶析出,從而使反應(yīng)進(jìn)行。
②NaCl的溶解度隨溫度降低有所減小,熱溶液是NaCl的飽和溶液,故冷卻時(shí)會(huì)析出NaCl。
7、(1)硫酸鈣微溶于水
(2)除去溶液中Fe3+氨水 (合理即給分)
(3)取少量濾液,向其中加入硫氰化鉀溶液,溶液不變紅色,說明濾液中不含F(xiàn)e3+;
或取少量濾液,向其中加入硫氰化鉀溶液,溶液變紅色,說明濾液中含F(xiàn)e3+
(4)Ca2++CO32-==CaCO3↓ 作化肥 (合理即給分)
(5)稱量 過量的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸
(6)0.1%
解析:(2)大理石溶于硝酸后生成Ca(NO3)2、Fe(NO3)3,可通過向溶液中加CaCO3或氨水的方法調(diào)節(jié)pH,使Fe3+以Fe(OH)3的形式除去[Fe(OH)3在弱酸性環(huán)境下就能沉淀],由因?yàn)橐笕芤篈的溶質(zhì)是共價(jià)化合物,所以A應(yīng)為氨水。(4)濾液B的溶質(zhì)是NH4NO3,可以用作化肥。
(6)半滴的體積為1/50mL,則相對(duì)誤差為 ×100%=0.1%
8、(1)取少量上層清液,滴加KSCN溶液,若不出現(xiàn)血紅色,表明Fe(OH)3沉淀完全
(2)防止溶液吸收空氣中的CO2
(3)①酸式滴定管 ②99.9% ③樣品中存在少量的NaCl少量CaCl2?2H2O失水
9、(1)B
(2)防止NH4HCO3分解(或減少Fe2+的水解)
(3)降低K2SO4的溶解度,有利于K2SO4析出
(4)2SO42--2e-=S2O82-
10、(1)蒸餾法、電滲析法、離子交換法及其他合理答案中的任意兩種
(2)Cl2 NaOH NaClO
(3)富集溴元素
(4)Br2+SO2+2H2O === 4H++SO42-+2Br-
強(qiáng)酸對(duì)設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕
(5)①冷凝管
②Br2腐蝕橡膠
③控制溫度計(jì)b的溫度,并收集 59℃時(shí)的餾分
④深紅棕色 分液(或蒸餾)
11、(1)有揮發(fā)性(或易升華)受熱不揮發(fā),且具有較高的熱穩(wěn)定性
(2)HNO3
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O
(或Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;Ag+2HNO3(稀)=AgNO3+NO2↑+H2O
(3)

(其他合理答案也可給分)
12、(1)Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ =2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
(2)將一小塊pH試紙放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液,點(diǎn)在pH試紙上,再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照。
(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2
(4)13.9
13、(1)SO2+MnO2=MnSO4
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
(2)4.7~8.3 (3) bcd (4)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶
14、(1)2Cu2++SO2+4Cl?+2H2O=2CuCl2-+SO42?+4H+
(2)提高CuCl2-的生成速率
(3)AB
(4)95%乙醇
(5)加壓降溫
(6)Cu2O
15、(1)將Fe3+還原為Fe2+
(2)FeSO4?7H2O(或FeSO4)
(3)TiO2+ +H2O H2TiO3 +2H+;促進(jìn)TiO2+的水解
(4) ;減小
(5)TiCl4(g)+Mg (s)=Ti(s)+MgCl2 (s);△H =-469kJ?mol-1
16、(1)①提高原料的利用率,減少污染物的排放
②3.2~4.7 加水會(huì)將溶液稀釋,不利于將濾液蒸發(fā)濃縮
③由于Cu2+發(fā)生水解:Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+,加入硝酸可以抑制硝酸銅的水解
(2)Cu2++2e-=Cu
(3)b d
(4)N2O4 NO++NO3- Cu+2N2O4=Cu(NO3)2+2NO↑
17、(1)MnO2+4H++ 2C1- Mn2++C12↑+2H2O
(2)將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+
(3)使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,并防止Mn2+變成Mn(OH)2沉淀。
(4)Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O
(5)漏斗、玻璃棒、燒杯
28、(16分)
Ⅰ、(1)鹽酸(硫酸或硝酸)(2分);Al3++3NH3?H2O =Al(OH)3↓+3NH4+(若用Al3+與AlO2-、CO32-、HCO3-反應(yīng)的正確方程式均可) (3分)(化學(xué)式錯(cuò)誤和不配平0分,不注明必須的反應(yīng)條件和不標(biāo)注沉淀和氣體箭頭的合并扣1分,下同)
(2)Al2O3中含有SiO2雜質(zhì)(2分)
Ⅱ、(3)2O2— - 4e-=O2↑(2分) 3.6×104(3分)
Ⅲ、(4) 1 Al2O3 + 3 C + 1 N2 === 2 AlN + 3 CO (2分)
(5) AB(2分,選對(duì)一個(gè)得1分,錯(cuò)選一個(gè)倒扣1分,最少得0分)
29、(17分)(1)2Fe2++ClO-+2H+ = 2Fe3++Cl-+H2O (2分) CuO+2H+ = Cu2++H2O (2分)
(2)將Fe2+氧化為Fe3+,使后一步沉淀Fe(OH)3更徹底 (3分)
(3)調(diào)節(jié)溶液的pH為3~4(或4<pH<6.4),使Fe3+完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去Fe3+ (3分)
(4)大于或等于6.4(或≥6.4) (2分) 洗滌Cu(OH)2表面的可溶性雜質(zhì) (2分)
(5)抑制Cu2+的水解,防止CuCl2晶體中含有Cu(OH)2雜質(zhì) (3分)
30.(16分)
(1)增大硫酸濃度或加熱升高溫度或邊加硫酸邊攪拌或增加浸出時(shí)間(3分)(要求寫出一條即可)。防止硫酸鋅中從溶液中析出。(2分)
(2)5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O (3分,不配平扣2分)
因?yàn)镕e3++3H2O Fe(OH)3+3H+,ZnO+2H+=Zn2++H2O,加入ZnO能促進(jìn)Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去。(3分)
(3)Mn、Cd、Cu(3分,每個(gè)1分,填錯(cuò)倒扣分,扣完為止)

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