高考化學工藝流程專題訓練.doc

絕密啟用前高考化學工藝流程專題訓練一、填空題1工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如圖：某研究小組在實驗室用重晶石（主要成分BaSO4)對工業(yè)過程進行模擬實驗。查表得 BaSO4(s)+4C (s) 4CO(g) +BaS(s) H1=+571kJmol-1BaSO4 (s) +2C (s) 2CO2 (g) +BaS(s) H=+226kJmol-1（1）反應C(s) +CO2 (g) 2CO (g)的H=_kJmol-1。（2）氣體用過量NaOH溶液吸收，得到Na2S，在Na2S水溶液中c(Na)與c (S-2)的關系是_。（填字母）Ac(Na ) =2c(S2) Bc(Na) <2c(S2)Cc(Na) >2c(S2) D2c(Na) >c(S2)（3）向AgNO3溶液中加入BaCl2和KBr，當兩種沉淀共存時，=_。KSP (AgBr) =5.4l0-13， Ksp (AgCl) =2.010-10（4）常溫常壓下，空氣中的CO2溶于水達到平衡時，溶液的pH=5.6，溶液c(H2CO3) =1.510-5molL-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，則H2CO3H2CO3+H的平衡常數(shù)K1=_。(保留兩位有效數(shù)字）（已知：10-5.60=2.5 10-6)2高純度氫氧化鎂廣泛應用于醫(yī)藥、電力等領域。鎂硅酸鹽礦石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡要工藝流程如圖所示：已知：溶液I中除含Mg2+、SO42外，還含少量Fe3+、Al3+、Fe2+等離子；Mg2+與氨水的反應為吸熱反應。請回答下列問題：（1）Mg在元素周期表中的位置為_。（2）H2O2的電子式為_。溶液I中加入H2O2溶液發(fā)生反應的離子方程式是_。（3）向溶液I中首先加入的試劑是_，產(chǎn)生沉淀的化學式為_。工業(yè)上有時只用一種含鈉化合物替代H2O2和MgO，該試劑通常為_（填化學式）。（4）溶液II中Mg2+轉化率隨溫度T的變化情況如圖所示：向溶液II中加入氨水發(fā)生反應的離子方程式是_。T1前Mg2+轉化率增大的原因是_；3硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3 、MgO、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意如下：請回答下列問題：（1）將菱鋅礦研磨成粉的目的是：_。（2）漂白粉的有效成分是NaClO,請完成“氧化除鐵”步驟中反應的離子方程式：_ Fe(OH)2+ ClO- + _ Fe(OH)3 + Cl（3）針鐵礦（Goethite）是以德國詩人歌德（Goethe）名字命名的，組成元素是Fe、O和H，相對分子質(zhì)量為89，化學式是_（不用考慮化學式中各元素的排列順序）。（4）根據(jù)下表數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時，理論上可選用的最大區(qū)間為_。Mg(OH)2Zn(OH)2開始沉淀的pH10.46.4沉淀完全的pH12.48.0開始溶解的pH10.5（5）假設各步轉化均完全，分析圖中數(shù)據(jù)可知：菱鋅礦粉中ZnCO3的質(zhì)量是_。4利用氯堿工業(yè)的鹽泥生產(chǎn)MgSO47H2O的工藝流程如下。鹽泥含Mg(OH)2及少量的CaCO3、MnCO3、FeCO3、Al(OH)3、SiO2等:(1)酸浸時，F(xiàn)eCO3與硫酸反應的化學方程式為_；濾渣1的主要成分為CaSO4和_(填化學式)；為了提高浸取率可采取的措施有_(填序號)。a多次用廢硫酸浸取 b減小鹽泥粒度并充分攪拌 c延長浸取時間(2)氧化時，次氯酸鈉溶液(堿性條件)將MnSO4氧化為MnO2的離子方程式為_；濾渣2為MnO2和_、_(填化學式)。(3)鎂的碳化物常見的有MgC2和Mg2C3 兩種，分別可發(fā)生水解反應生成乙炔和丙二烯，MgC2的電子式為_；丙二烯的結構簡式為_。(4)一種堿式碳酸鎂4MgCO3Mg(OH)25H2O可用作防火保溫材料，用化學方程式說明可作防火材料的原理：_。5碳酸鋇是一種重要的無機鹽產(chǎn)品，廣泛應用于工業(yè)陶瓷、光學玻璃、建筑等行業(yè)。碳化法生產(chǎn)碳酸鋇的工藝流程示意圖如下：已知：重晶石的主要成分是BaSO4；Ba(HS)2溶液呈弱堿性；2BaS+2H2O=Ba(OH)2+Ba(HS)2?；卮鹣铝袉栴}：(1)煅燒時發(fā)生反應的化學方程式為 ，該反應的氧化產(chǎn)物的電子式為 ；當溫度過高時，尾氣中有毒氣體的含量會升高，原因是 (用化學方程式表示)。(2)為了提高浸取速率，可采取的措施是 (任寫一種)。(3)碳化時發(fā)生反應的離子方程式為 。(4)脫硫過程是用Na2CO3溶液將BaCO3漿液中含有的BaS2O3除去：CO32+BaS2O3=BaCO3+S2O32，該反應的平衡常數(shù)為 【已知Ksp(BaCO3)=2.5109，Ksp(BaS2O3)=1.6105】。(5)Ba(HS)2溶液中離子濃度由大到小的順序為 。(6)BaCO3不能用于醫(yī)療用的“鋇餐”，原因是 。6近年來，高錳酸鉀在飲用水和工業(yè)污水處理領域的消費需求增長較快。實驗室可用二氧化錳為主要原料制備高錳酸鉀。其部分流程如下： (1)第步中采用鐵坩堝而不用瓷坩堝的原因是(用化學方程式表示)_。(2)KOH、KClO3和MnO2共熔反應生成墨綠色K2MnO4的化學方程式為_。(3)第步通入CO2可以使MnO42發(fā)生反應，生成MnO4和MnO2。則K2MnO4完全反應時，轉化為KMnO4的百分率約為_(精確到0.1%)。(4)第步趁熱過濾的目的是_。(5)第步加熱濃縮至液面有細小晶體析出時，停止加熱，冷卻結晶、_、洗滌、干燥。干燥過程中，溫度不宜過高，因為_。7工業(yè)上以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)，其中一部分鐵元素在風化過程中會轉化為3價。已知：TiOSO4遇水會水解。(1)步驟中，用鐵粉將Fe3轉化為Fe2的離子方程式為_(2)步驟中，實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的_(填字母序號)。a熔、沸點差異 b溶解性差異 c氧化性、還原性差異(3)步驟、中，均需要進行的操作是_(填操作名稱)。(4)請結合化學用語用化學平衡理論解釋步驟中將TiO2轉化為H2TiO3的原理：_。(5)利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應可生產(chǎn)硫酸錳(MnSO4，易溶于水)，該反應的離子方程式為_(6)研究發(fā)現(xiàn)，用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2CaO作電解質(zhì)，利用如圖所示裝置可獲得金屬鈣，并可以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。寫出陽極的電極反應式：_在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是_(請結合化學用語解釋)。8工業(yè)碳酸鈉(純度約為98%)中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl和SO42等雜質(zhì)，提純工藝流程如下：.碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如下圖所示：.有關物質(zhì)的溶度積如下：物質(zhì)CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp4.961096.821064.681065.6110122.641039回答下列問題：(1)加入NaOH溶液后過濾得到的濾渣中主要含有_(填寫化學式)。25時，向含有Mg2、Fe3的溶液中滴加NaOH溶液，當兩種沉淀共存且溶液的pH8 時，c(Mg2)c(Fe3)_。(2)操作X為_，其溫度應控制在_(3)有人從“綠色化學”角度設想將“母液”沿流程中虛線所示進行循環(huán)使用。請你分析實際工業(yè)生產(chǎn)中是否可行_，并說明理由_。9氧化銅礦石含有CuO和難溶于水的Cu2(OH) 2CO3，還含有Fe2O3、FeO和SiO2等。銅、鐵是畜禽所必需的微量元素。某廠生產(chǎn)硫酸銅和硫酸亞鐵流程如下：（1）氧化銅礦石粉碎的目的是 ,KMnO4的作用是將Fe2+氧化成Fe3+。（2）寫出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3發(fā)生反應的離子方程式 。（3）“中和/過濾”中加入CaCO3的目的是 ,使Fe3+ 水解成沉淀而除去。（4）流程中多處涉及“過濾”，實驗室中過濾需要使用的玻璃儀器有燒杯、 。（5）加入鐵屑的作用是使母液中Fe3+轉化為Fe2+、 。（6）下表為硫酸銅晶體“烘干粉碎”的試驗結果。表中m為CuSO45H2O晶體的質(zhì)量，x為干燥后所得晶體中結晶水個數(shù)。據(jù)此可確定由CuSO45H2O脫水得流程所示產(chǎn)品的適宜工藝條件為 （指出條件的溫度和時間）。10醋酸鎳（CH3COO）2Ni是一種重要的化工原料。一種以含鎳廢料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）為原料，制取醋酸鎳的工藝流程圖如下：相關離子生成氫氧化物的pH和相關物質(zhì)的溶解性如下表：（1）調(diào)節(jié)pH步驟中，溶液pH的調(diào)節(jié)范圍是_。（2）濾渣1和濾渣3主要成分的化學式分別是_、_。（3）酸浸過程中，lmol NiS失去6NA個電子，同時生成兩種無色有毒氣體。寫出該反應的化學方程式_。（4）沉鎳前c（Ni2）2.0 mol L-1，欲使100 mL該濾液中的Ni2沉淀完全c（Ni2）10-5molL-1，則需要加入Na2CO3固體的質(zhì)量最少為_g。（保留小數(shù)點后1位）11化工生產(chǎn)中常利用硫酸廠煅燒黃鐵礦石的燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)來制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO47H2O)，流程如 下： (1)將過程中產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液會褪色的是_(填選項序號)。a品紅溶液 b紫色石蕊溶液 c酸性KMnO4溶液 d溴水(2)過程中，F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應的離子方程式為_(3)過程中，需加入的物質(zhì)是_；反應的化學方程式為_用溶液Y制綠礬時，可取少量Y溶液于試管中，向試管內(nèi)加入少量的_溶液，觀察溶液是否變?yōu)開色，以驗證其中是否含有Fe3。(4)在實驗室里，完成過程中的_(填操作名稱)，需要使用酒精燈、三腳架、坩堝鉗等，還需要的玻璃儀器有_。(5)過程中，將溶液Z加熱到7080，目的是_。(6)實驗室為測量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，進行下列實驗：用分析天平稱取2.700 g樣品；將樣品溶于足量的鹽酸后，加入過量的氯化鋇溶液；過濾、洗滌、干燥、稱量，得固體質(zhì)量為3.495 g。若該聚鐵的主要成分為Fe(OH)SO4n，則聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為_。(假設雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素)12利用化學原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr()的處理工藝流程如下。其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3，其次是Fe3、Al3、Ca2和Mg2。(1)實驗室用18.4 molL1的濃硫酸配制250 mL 4.8 molL1的H2SO4溶液，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和量筒外，還需_ _。(2)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有_ _(答出兩點)。(3)H2O2的作用是將濾液中的Cr3轉化為Cr2O72，寫出此反應的離子方程式：_。(4)常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下：陽離子Fe3Mg2Al3Cr3開始沉淀時的pH2.7沉淀完全時的pH3.711.189(9溶解)加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr2O72轉化為CrO42。濾液中陽離子主要有_；但溶液的pH不能超過8，其理由是_。(5)鈉離子交換樹脂的反應原理為MnnNaRMRnnNa，利用鈉離子交換樹脂除去的濾液中的金屬陽離子是_。(6)寫出上述流程中用SO2進行還原時發(fā)生反應的化學方程式：_。二、實驗題13氧化銅礦石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3，還含有Fe2O3、FeO和SiO2等。銅、鐵是畜禽所必需的微量元素。某飼料廠聯(lián)合生產(chǎn)硫酸銅和硫酸亞鐵工藝流程如下：（1）氧化銅礦石粉碎的目的是 。氧化時加入的KMnO4的作用是 。（2）寫出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3發(fā)生反應的離子方程式 。（3）“中和/過濾”中加入CuCO3的目的是 。（4）流程中多處涉及“過濾”，實驗室中過濾操作需要使用的玻璃儀器有燒杯、 。（5）加入鐵屑的作用是 、 。（6）下表和圖為“烘干粉碎”的試驗結果。 表2中，m為CuSO45H2O晶體的質(zhì)量，x為干燥后所得晶體中結晶水的個數(shù)。據(jù)此可確定由CuSO45H2O和FeSO47H2O脫水得流程中所示產(chǎn)品的適宜工藝條件分別為 ， （分別指出兩條件的溫度和時間）。14鋅焙砂是鋅精礦經(jīng)焙燒后所得的產(chǎn)物，主要含ZnO、ZnSO4，有少量FeO、CuO、NiO雜質(zhì)，是煉鋅最主要的原料。某科研小組設計了如下提取金屬鋅的實驗流程：（1）酸浸時需要240 mL 4 molL1 稀H2SO4，用18.4 molL1 濃硫酸配制該稀H2SO4過程中用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、膠頭滴管外，還要 、 ；酸浸得到的溶液中除Zn2+、Ni2外，還含有的金屬陽離子是 、 （填離子符號）。（2）凈化需要加入H2O2，加入H2O2時發(fā)生的離子反應方程式是 ；反應后控制溶液pH為4即沉淀完全，沉淀的主要成分是 。（3）凈化得到的Cu、Ni，需要進行洗滌操作，檢驗是否洗滌干凈的方法是 ；本流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)除鋅外還有 、 。（4）可用電解沉積硫酸鋅溶液的方法制備鋅，若在在陽極產(chǎn)生13.44L（標準狀況下） 氧氣，在陰極析出鋅的質(zhì)量為 。（5）上述工藝中，如果不設計 “凈化”，對提取金屬鋅造成的影響是_。15硫酸廠的燒渣主要成分是Fe2O3，其次含少量的SiO2和FeS。工業(yè)上利用硫酸廠燒渣經(jīng)回收處理制得綠礬(FeSO47H2O)和一種聚鐵膠體Fe(OH)SO4n。綠礬是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分，而聚鐵膠體是重要的水處理劑。上述生產(chǎn)工藝流程如下：請通過分析回答下列相關問題：（1）灼燒產(chǎn)生的尾氣對大氣有污染，因此工業(yè)生產(chǎn)中必須進行回收處理，下列方法可行的是_：A用氨水吸收 B. 直接用水吸收C. 用濃硫酸吸收 D. 與空氣混合用石灰石粉末懸濁液吸收（2）操作是_、_、過濾、洗滌、干燥保存等；（3）在由溶液X制聚鐵膠體過程中調(diào)節(jié)pH及控制溫度目的是_。（4）在反應釜中FeS、O2及稀H2SO4反應硫酸鐵等物質(zhì)，則反應的離子方程式為_；（5）某研究性小組為探究綠礬(相對分子質(zhì)量：278)在隔絕空氣條件下加熱分解反應的產(chǎn)物(已知分解產(chǎn)物全為氧化物)，進行了如圖所示的實驗： 實驗開始時，在點燃C處酒精噴燈之前應先打開活塞通CO2，其目的是_。 裝置D的作用是_。該組同學設計的裝置存在著一個明顯的缺陷是_。該組同學稱取55.6 g綠礬按上圖裝置進行實驗。待綠礬分解完全后，E瓶中產(chǎn)生了23.3 g白色沉淀。將C中固體產(chǎn)物投入足量稀硫酸中完全溶解得到溶液，取少量該溶液滴入KSCN溶液呈紅色；另取少量該溶液滴入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液不褪色。據(jù)寫出綠礬分解的化學方程式為_。16用軟錳礦(MnO2)、黃鐵礦(FeS2)酸浸生產(chǎn)硫酸錳(MnSO4)，并進一步電解制取二氧化錳(EMD)的工藝流程如下：I. 將軟錳礦、黃鐵礦和硫酸按一定比例放入反應釜中，攪拌，加熱保溫反應一定時間。II. 向反應釜中加入MnO2、CaCO3試劑，再加入Na2S溶液除掉浸出液中的重金屬。III. 過濾，向濾液中加入凈化劑進一步凈化，再過濾，得到精制MnSO4溶液。IV. 將精制MnSO4溶液送入電解槽，電解制得EMD。請回答下列問題：(1)步驟I中攪拌、加熱的目的是 。完成酸浸過程中反應的離子方程式：(2) 加入CaCO3將浸出液pH調(diào)至pH=5，從而除掉鐵，請解釋用CaCO3除鐵的原理： 。(結合離子方程式解釋)(3)步驟IV中用如圖所示的電解裝置電解精制的MnSO4溶液，生成EMD的是極(填“a”或“b”)，生成EMD的電極反應式是 。(4)EMD可用作堿性鋅錳電池的材料。已知堿性鋅錳電池的反應式為：Zn2MnO22H2O2MnOOHZn(OH)2。下列關于堿性鋅錳電池的說法正確的是 (填字母序號)。來源A堿性鋅錳電池是二次電池B堿性鋅錳電池將化學能轉化為電能C正極反應為：2MnO22H2O2e2MnOOH2OHD堿性鋅錳電池工作時，電子由MnO2經(jīng)外電路流向Zn極17用鋁土礦（含30% SiO2、40.8% Al2O3和少量Fe2O3等）制取鋁硅合金材料有濕法、干法等方法，其中干法制備的工藝流程如下：（1）若濕法處理鋁土礦，用強酸浸取時，所得溶液中陽離子有 。（2）焙燒除鐵反應：4（NH4）2SO4 + Fe2O3 2NH4Fe（SO4）2 + 3H2O + 6NH3（Al2O3部分發(fā)生類似反應）。氧化物轉化為硫酸鹽的百分率與溫度的關系如圖，最適宜焙燒溫度為 ，用電子式表示氣體I的形成過程 。（3）操作包括：加水溶解、 。（4）用焦炭還原SiO2、Al2O3會產(chǎn)生中間體SiC、Al4C3。寫一個高溫下中間體與Al2O3反應生成鋁單質(zhì)的化學方程式 。（5）鋁硅合金材料中若含鐵，會影響其抗腐蝕性。原因是 。（6）不計損失，投入1t鋁土礦，當加入54kg純鋁后，鋁硅合金中m：n = 。18氧化銅礦石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3，還含有Fe2O3、FeO和SiO2等。銅、鐵是畜禽所必需的微量元素。某廠生產(chǎn)硫酸銅和硫酸亞鐵流程如下：（1）氧化銅礦石粉碎的目的是 。氧化時加入的KMnO4的作用是 。（2）寫出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3發(fā)生反應的化學方程式 。（3）“中和/過濾”中加入CaCO3的目的是 。（4）流程中多處涉及“過濾”，實驗室中過濾需要使用的玻璃儀器有燒杯、 。（5）加入鐵屑的作用是 、 。（6）下表為硫酸銅晶體“烘干粉碎”的試驗結果。表中m為CuSO45H2O晶體的質(zhì)量，x為干燥后所得晶體中結晶水個數(shù)。據(jù)此可確定由CuSO45H2O脫水得流程所示產(chǎn)品適宜工藝條件分別為 （指出條件的溫度和時間）。19CoCl26H2O是一種飼料營養(yǎng)強化劑。以含鈷廢料（含少量Fe、Al等雜質(zhì)）制取CoCl26H2O的一種新工藝流程如圖：已知：鈷與鹽酸反應的化學方程式為：Co2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔點86，易溶于水、乙醚等；常溫下穩(wěn)定無毒，加熱至110 120時，失去結晶水變成有毒的無水氯化鈷。物質(zhì)的熔沸點隨壓強降低而降低乙醚沸點為34.6部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3開始沉淀2.37.57.63.4完全沉淀4.19.79.25.2（1）在上述工藝中，用“鹽酸”代替原工藝中“鹽酸與硝酸的混酸”直接溶解含鈷廢料，從環(huán)保角度分析其主要優(yōu)點為_。（2）加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至a ，a的范圍是_。（3）操作包含3個實驗基本操作，它們依次是_、_和過濾。（4）制得的CoCl26H2O在烘干時需減壓烘干的原因是_。（5）在實驗室，為了從上述產(chǎn)品中獲得純凈的CoCl26H2O，通常先將產(chǎn)品溶解在乙醚中，通過過濾除去不溶性雜質(zhì)后，再進行_（填操作名稱）。（6）為測定產(chǎn)品中CoCl26H2O含量，某同學將一定量的樣品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，過濾，并將沉淀烘干后稱量其質(zhì)量。通過計算發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中CoCl26H2O的質(zhì)量分數(shù)大于100，其原因可能是_。（答出一個原因即可）20聚合氯化鋁晶體是介于 AlCl3和 Al(OH)3之間的一種水溶性無機高分子聚合物， 是一種高效無機水處理劑， 其制備原料主要是鋁加工行業(yè)的廢渣-鋁灰，它主要含 Al2O3、 Al，還有一些不溶于酸的雜質(zhì)聚合氯化鋁生產(chǎn)工藝流程如下：（1）反應中副產(chǎn)品E是_（用化學式表示）；（2）生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是_（用化學式表示）；（3）為使得到的晶體較純凈，生產(chǎn)過程中使pH升高的c 物質(zhì)可選用_（填編號）；a NaOH b Al c氨水 d A12O3 e NaAlO2（4）聚合氯化鋁晶體的化學式可表示為： A12(OH)nCl6-nxH2Om，實驗室為測定化學式中n的值，進行如下實驗：稱取 ag晶體，制成粉末，加熱至質(zhì)量不再變化時，得到bg氧化鋁固體此過程可能用到的下列儀器有_；（填編號）a蒸發(fā)皿 b坩堝 c研缽 d試管另取ag晶體，進行如下操作：用A 酸溶解加足量AgNO3溶液操作c 烘干稱量為c g 固體試劑A為_，操作C為_（填操作名稱）n=_（用含a、b、c的代數(shù)式表示）21砷為VA族元素，金屬冶煉過程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。（l）冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸（H3 AsO3）形式存在，可用化學沉降法處理酸性高濃度含砷廢水，其工藝流程如下：已知：I As2 S3與過量的S2一存在以下反應：As2S3(s)+3S2(aq)2AsS33(aq)；II亞砷酸鹽的溶解性大于相應砷酸鹽。亞砷酸中砷元素的化合價為 ；砷酸的第一步電離方程式為 ；“一級沉砷”中FeSO4的作用是 ；“二級沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應的化學方程式為 ；沉淀X為 （填化學式）。（2）冶煉廢渣中的砷元素主要以As2O3的形式存在，可用古氏試砷法半定量檢測（As的最低檢出限為3.010 6g)。步驟1：取10 g廢渣樣品，粉碎后與鋅粉混合，加人H2 SO4共熱，生成H3As氣體。步驟2：將H3As氣體通人AgNO3溶液中，生成銀鏡和As2O3。步驟3：取1g廢渣樣品，重復上述實驗，未見銀鏡生成。AsH3的電子式為 ；步驟2的離子方程式為 ；固體廢棄物的排放標準中，砷元素不得高于4.010一5gkg一1，請通過計算說明該排放的廢渣中砷元素的含量 （填“符合”、“不符合”）排放標準，原因是 。22一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以Co2O3CoO的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面；鋰混雜于其中從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如下：(1)過程I中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al，反應的離子方程式為 (2)過程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出鈷則浸出鈷的離子反應方程式為 (產(chǎn)物中只有一種酸根)請從反應原理分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因 (3)碳酸鈉溶液在過程III和IV中所起作用有所不同，請分別用離子方程式表示在過程III、IV中起的作用： 23三氧化二錳(Mn2O3)在現(xiàn)代工業(yè)上位用廣泛，在鋰離子電池的制備中有重要的作用。 用軟錳礦 (主要成分為MnO2)和硫錳礦(主要成分為MnS)制備高純度Mn2O3的工藝流程如圖所示。（1） 反應中會生成一種非金屬單質(zhì)，則該非金屬單質(zhì)是_，該反應的還原劑是_。（填化學式）（2） 操作X為蒸發(fā)濃縮、_、過濾、洗滌烘干。在洗滌操作中，常用酒精洗滌MnSO4 H2O晶體，主要目的是_。（3） Mn2O3與MnO2類似，加熱時也能與濃鹽酸反應放出Cl2，該反應的離子方程式為_。24二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土化合物。以氟碳鈰礦(主要含CeFCO3)為原料制備 CeO2的一種工藝流程如下：已知：Ce4+能與F-結合成CeFx(4-x)+，也能與SO42-結合成CeSO42+；在硫酸體系中Ce4+能被萃取劑(HA)2 萃取，而Ce3+不能。回答下列問題：（1）“氧化焙燒”前需將礦石粉碎成細顆粒，其目的是_。（2）“酸浸”中會產(chǎn)生大量黃綠色氣體，寫出CeO2與鹽酸反應的離子方程式：_；為避免產(chǎn)生上述污染，請?zhí)岢鲆环N解決方案：_。（3）“萃取”時存在反應：Ce4+ +n(HA)2Ce(H2n-4A2n)+4H+。實驗室中萃取時用到的主要玻璃儀器名稱為_；下圖中D時分配比，表示Ce()分別在有機層中與水層中存在形式的物質(zhì)的量濃度之比()。保持其它條件不變，在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改變水層中的c(SO42-)，D隨起始料液中c(SO42-)變化的原因：_。（4）“反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2轉化為Ce3+。H2O2在該反應中作_(填“催化劑”“氧化劑”或“還原劑”)，每有1molH2O2參加反應，轉移電子的物質(zhì)的量為_。（5）“氧化”步驟的化學方程式為_。（6）取上述流程中得到的CeO2產(chǎn)品0.4500 g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO4標準溶液滴定至終點時(鈰被還原為Ce3+，其他雜質(zhì)均不反應)，消耗25.00 mL標準溶液。該產(chǎn)品中CeO2的質(zhì)量分數(shù)為_。25鉻是一種銀白色金屬,化學性質(zhì)穩(wěn)定，以+2、+3和+6價為常見價態(tài)。工業(yè)上以鉻鐵礦（主要成分為FeOCr2O3，含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）為主要原料生產(chǎn)金屬鉻和重鉻酸鈉（Na2Cr2O72H2O），其主要工藝流程如下：已知：Na2Cr2O7是一種強氧化劑常溫下，NaBiO3不溶于水，有強氧化性，在堿性條件下，能將Cr3+轉化為CrO42工業(yè)上常采用熱還原法制備金屬鉻，寫出以Cr2O3為原料，利用鋁熱反應制取金屬鉻的化學方程式： ；酸化濾液D時，不選用鹽酸的原因是 ；固體E的主要成分是Na2SO4，根據(jù)下圖分析操作a為 ；已知含+6價鉻的污水會污染環(huán)境。電鍍廠產(chǎn)生的鍍銅廢水中往往含有一定量的Cr2O72，處理該廢水常用還原沉淀法，具體流程如下：Cr(OH)3的化學性質(zhì)與Al(OH)3相似。在上述生產(chǎn)過程中加入NaOH溶液時要控制溶液的pH不能過高，是因為 ；下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是 （填選項序號）AFeSO4溶液 B濃H2SO4 C酸性KMnO4溶液 DNa2SO3溶液上述流程中，每消耗0.1molNa2S2O3轉移0.8mole，則加入Na2S2O3溶液時發(fā)生反應的離子方程式為 ；根據(jù)有關國家標準，含CrO42的廢水要經(jīng)化學處理，使其濃度降至5.0107molL1以下才能排放。用以下方法處理廢水：加入可溶性鋇鹽生成BaCrO4沉淀Ksp(BaCrO4)1.21010，再加入可溶性硫酸鹽處理多余的Ba2+。則加入可溶性鋇鹽后的廢水中Ba2+的濃度應不小于 molL1，廢水處理后方能達到國家排放標準。三、簡答題26黃銅礦（CuFeS2）是冶煉銅及制備鐵的氧化物的重要礦藏，常含有微量的金、銀等。如圖是以黃銅礦為主要原料生產(chǎn)銅、鐵紅（氧化鐵）顏料的工藝流程圖：（1）反應I的離子方程式為_。（2）CuCl難溶于水，但可與過量的Cl反應生成溶于水的CuCl2。該反應的離子方程式為_。（3）有大量Cl存在時，Na2SO3可將CuCl2還原成CuCl2。Na2SO3要緩慢滴加到溶液中的原因是_。（4）反應IV五個反應中屬于非氧化還原反應的是反應_。（5）已知Cu+在反應V中發(fā)生自身氧化還原反應，歧化為Cu2+和Cu，由w此可推知溶液A中的溶質(zhì)為_（填化學式）。（6）含AsO43的廢水對環(huán)境造成嚴重污染，常用新制的氫氧化鐵沉淀與之作用形成FeAsO4沉淀而除去，相同溫度下溶解度：Fe(OH)3_（填“”“”或“=”）FeAsO4。（7）在酸性、有氧條件下，一種叫Thibacillus ferroxidans的細菌能將黃銅礦轉化成硫酸鹽，該過程中發(fā)生反應的離子方程式為_。27目前全球范圍內(nèi)環(huán)境污染備受關注，化工生產(chǎn)中應大力倡導“綠色化學”和“原子經(jīng)濟”的理念，工業(yè)生產(chǎn)中的廢物利用尤為重要。工業(yè)上生產(chǎn)高氯酸時，還同時生產(chǎn)了一種常見的重要含氯消毒劑和漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)，其工藝流程如下：已知：NaHSO4溶解度隨溫度的升高而增大，適當條件下可結晶析出。高氯酸是至今為止人們已知酸中的最強酸，沸點90 。請回答下列問題：（1） 反應器中發(fā)生反應的化學方程式為_，冷卻的目的是_。（2） 反應器中發(fā)生反應的離子方程式為_。（3） 通入反應器中的SO2用H2O2代替同樣能生成NaClO2，請簡要說明雙氧水在反應中能代替SO2的原因是_。（4） Ca(ClO)2、ClO2、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒劑和漂白劑，是因為它們都具有_，請寫出工業(yè)上用氯氣和消石灰生產(chǎn)漂粉精的化學方程式：_。28鈦是一種重要的金屬，以鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)，還含有少量Fe2O3為原料制備鈦的工藝流程如圖所示：(1)鈦鐵礦與硫酸反應的化學方程式為_。(2)步驟中的“一系列操作”為_。(3)步驟中發(fā)生反應的離子方程式為_；為提高TiO2xH2O的產(chǎn)率，可采取的措施有_(任寫一種) (4)由TiO2獲得金屬Ti可用以下兩種方法。電解法：以石墨為陽極，TiO2為陰極，熔融CaO為電解質(zhì)，其陰極的電極反應式為_。熱還原法：首先將TiO2、氯氣和過量焦炭混合，高溫反應生成TiCl4；然后用Mg還原TiCl4即可制取Ti。生成Ti的反應需在Ar氣氛中，其原因為_。選做題，29和30題任選一題寫在答題紙上，寫清題號29高鐵酸鉀（K2FeO4）具有強氧化性，可作為水處理劑和高容量電池材料。工業(yè)上生產(chǎn)高鐵酸鉀的工藝流程如下：已知K2FeO4具有下列性質(zhì)：可溶于水，微溶于KOH溶液，難溶于異丙醇；在0-5，強堿性溶液中比較穩(wěn)定；在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解；在酸性至弱堿性條件下，能與水反應生成Fe(OH)3和O2請完成下列填空：（1）已知Cl2與KOH在低溫下可制得KClO，請寫出化學反應方程式_。（2）在“反應液”中加KOH固體的目的是_。（3）生產(chǎn)K2FeO4的化學反應方程式為_，制備K2FeO4時，須將Fe(NO3)3溶液緩慢滴加到堿性的KClO濃溶液中，并且不斷攪拌，采用這種混合方式的原因是_。（4）請補充完整由“反應液”得到K2FeO4晶體的實驗步驟。（可選用的試劑：NaOH溶液、KOH溶液、蒸餾水和異丙醇） 向反應液中加入飽和_，在冰水浴中靜置結晶后過濾，得K2FeO4粗產(chǎn)品； 將K2FeO4粗產(chǎn)品溶解在_中，再次在冰水浴中靜置結晶后過濾，得到較純凈的K2FeO4； 將K2FeO4晶體再用少量_洗滌，低溫真空干燥，得到高鐵酸鉀成品。（5）從“反應液”中分離出K2FeO4晶體后，可以得到的副產(chǎn)品有_（寫化學式）。30一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以鈷以Co2O3CoO的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面，鋰混雜于其中。從該廢料中回收（CoO）的工藝流程如下：（1）過程I中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al，反應的離子方程式為_。（2）過程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出鈷。則浸出鈷的化學反應方程式為（產(chǎn)物中只有一種酸根）_。（3）過程得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸鈉溶液在產(chǎn)生Al(OH)3時起重要作用，請寫出該反應的離子方程式_。（4）碳酸鈉溶液在過程III和IV中所起作用有所不同，請寫出在過程IV中起的作用是_。（5）在Na2CO3溶液中存在多種粒子，下列各粒子濃度關系正確的是_（填序號）。Ac(Na) = 2c(CO32) Bc(Na)>c(CO32)> c(HCO3)Cc(OH)>c(HCO3)>c(H) Dc(OH)-c(H)c(HCO3) + 2c(H2CO3)31工業(yè)上“中溫焙燒鈉化氧化法”回收電鍍污泥中的鉻已獲技術上的突破。其工藝流程如下：【查閱資料】電鍍污泥中含有Cr(OH)3、Al203、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì)；水浸后溶液中含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物質(zhì)；Na2CrO4轉化成Na2Cr2O7離子反應方程式為：2 CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；Na2SO4、Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同溫度下的溶解度如下表：請回答：（1）操作的名稱是_,“水浸”后的溶液呈_性；（2）“焙燒氧化”過程中Cr(OH)3轉化成Na2CrO4的化學方程式為_；（3）濾渣II的主要成分有Zn(OH)2和X，生成X的離子反應方程式_；（4）“酸化濃縮”時，需繼續(xù)加入H2SO4，然后_、結晶、過濾。繼續(xù)加入H2SO4目的是_；（5）以鉻酸鈉為原料，電化學法制備重鉻酸鈉的實驗裝置如圖所示。陰極發(fā)生的電極反應式為：_；若測定陽極液中Na與Cr的物質(zhì)的量之比值為d，則此時鉻酸鈉的轉化率為_。32鍶(Sr)元素廣泛存在于礦泉水中，是一種人體必需的微量元素，在元素周期表中與 Ca 和Ba同屬于同族。（1）Sr 的原子序數(shù)是 ，堿性：Sr(OH)2 Ba(OH)2(填“”或“”)；鍶的化學性質(zhì)與鈣和鋇類似，用原子結構的觀點解釋其原因是 。（2）碳酸鍶是最重要的鍶化合物。用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制備SrCO3，工藝流程如下(部分操作和條件略)：I將天青石礦粉和Na2CO3溶液充分混合，過濾；II將濾渣溶于鹽酸，過濾；II