化工流程練習(xí)

1、南充一中高2016屆化工流程題練習(xí)1、硼、鎂及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。已知：硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5H2O，硼砂的化學(xué)式為Na2B4O710H2O。利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程為：回答下列有關(guān)問(wèn)題：（1）硼砂中B的化合價(jià)為，溶于熱水后，常用H2SO4調(diào)pH23制取H3BO3，反應(yīng)的離子方程式為。X為H3BO3晶體加熱脫水的產(chǎn)物，其與Mg制取粗硼的化學(xué)方程式為。（2）MgCl27H2O需要在HCl氛圍中加熱，其目的是。若用惰性電極電解MgCl2溶液，其陰極反應(yīng)式為。（3）鎂H2O2酸性燃料電池的反應(yīng)機(jī)理為Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O，則正極反應(yīng)式為。若起始電解質(zhì)溶

2、液pH=1，則pH=2時(shí)溶液中Mg2+離子濃度為。已知KspMg(OH)2=5.6×1012，當(dāng)溶液pH=6時(shí)，（填“有”或“沒(méi)有”）Mg(OH)2沉淀析出。（4）制得的粗硼在一定條件下生成BI3，BI3加熱分解可以得到純凈的單質(zhì)硼?，F(xiàn)將0.020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30molL1 Na2S2O3（H2S2O3為弱酸）溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液18.00mL。盛裝Na2S2O3溶液的儀器應(yīng)為滴定管（填“酸式”或“堿式”）。該粗硼樣品的純度為。（提示：I2+2S2O322I+S4O62）2、高效凈水劑聚合氯化鋁鐵（PAFC）的組成可表示為AlFe（O

3、H）nCl6nm，該物質(zhì)廣泛應(yīng)用于日常生活用水和工業(yè)廢水的處理。（1）為檢測(cè)PAFC中鋁和鐵元素的含量，采用如圖所示流程進(jìn)行。回答下列問(wèn)題：PAFC中鐵元素的化合價(jià)為。步驟I中的試劑A是（從“氫氧化鈉溶液”、“氨水”中選擇）步驟中的試劑B是。步驟的操作是，用到的主要玻璃儀器。（2）某工廠欲以工業(yè)廢料（鐵、鐵和鋁的氧化物）為原料制取PAFC，設(shè)計(jì)如下流程：廢料（Fe、Fe2O3、FeO、Al2O3）酸性溶液PAEC在廢料中加入過(guò)量稀鹽酸，發(fā)生多個(gè)離子反應(yīng)，請(qǐng)?jiān)诳瞻滋幯a(bǔ)全離子方程式：FeO+2H+Fe2+H2O Al2O3+6H+2Al3+3H2O Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O所得酸性溶液

4、中，不能確定是否一定存在的陽(yáng)離子是（填序號(hào)）。3、某種碳酸錳礦的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸錳難溶于水。一種運(yùn)用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳，流程如下：陰離子膜法電解裝置如圖所示：（1）寫出用稀硫酸溶解碳酸錳反應(yīng)的離子方程式：。（2）已知Ksp(Fe(OH)3)=4×10-38，假設(shè)溶液中Fe3+離子濃度為0.1molL-1，則開(kāi)始生成Fe(OH)3 沉淀的pH是，沉淀完全的pH是。（可能用到的數(shù)據(jù)：lg=0.1 lg=0.2）（3）已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表：離子Fe3+A13+Fe

5、2+Mn2+Mg2+開(kāi)始沉淀的pH1.23.77.07.89.3沉淀完全的pH3.74.79.69.810.8加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，則“濾渣（待處理）”的成分是 （寫化學(xué)式），濾液中含有的陽(yáng)離子有H+和（寫符號(hào)）。（4）在浸出液里錳元素只以Mn2+的形式存在，且濾渣A中也無(wú)MnO2，請(qǐng)用離子方程式解釋原因：。（5）電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動(dòng)的方向，則A電極是直流電源的極。實(shí)際生產(chǎn)中，陽(yáng)極以稀硫酸為電解液，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。（6）該工藝之所以采用陰離子交換膜，是為了防止Mn2+進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)發(fā)生副反應(yīng)生成MnO2造成資源浪費(fèi)，寫出該副反應(yīng)的電極反應(yīng)式：。4、.工業(yè)廢水中Cr（）回收與

6、再利用工藝如下：注：硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+部分陽(yáng)離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表。氫氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2Mg（OH）2Al（OH）3Cr（OH）3pH3.79.611.189（9溶解）（1）酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施（至少寫一條）。（2）調(diào)pH=8是為了除去離子（選填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）。（3）鈉離子交換樹(shù)脂的原理為：Mn+nNaRMRn+nNa+，被交換的雜質(zhì)離子是（選填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）。.電解法處理含Cr2O72離子的廢水（pH=46）的一種方法

7、是：往廢水中加入適量NaCl，以鐵為電極進(jìn)行電解，同時(shí)鼓入空氣，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀產(chǎn)生，使工業(yè)廢水中鉻含量低于排放標(biāo)準(zhǔn)。（1）陰極電極反應(yīng)式：。（2）加入適量NaCl的作用？。（3）鼓入空氣的作用？。5、電解鋁技術(shù)的出現(xiàn)與成熟讓鋁從皇家珍品變成汽車、輪船、航天航空制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，F(xiàn)e2O3、SiO2等）提取純Al2O3做冶煉鋁的原料，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下提取流程圖（1）固體的化學(xué)式為_(kāi)，該固體的顏色為；（2）在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)流程中需加入冰晶石，目的是；（3）寫出流程的離子方程式；（4）鋁

8、粉與氧化鐵粉末在引燃條件下常用來(lái)焊接鋼軌，主要是利用該反應(yīng)；（5）從鋁土礦中提取鋁的過(guò)程不涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是；A、復(fù)分解反應(yīng) B、氧化還原反應(yīng) C、置換反應(yīng) D、分解反應(yīng)（6）生產(chǎn)過(guò)程中除NaOH、H2O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有_；（7）若向?yàn)V液中逐滴滴入NaOH溶液至過(guò)量，產(chǎn)生沉淀隨NaOH滴入關(guān)系正確的是。6、金屬鈦（Ti）因其硬度大、熔點(diǎn)高、常溫時(shí)耐酸堿腐蝕等性質(zhì)被廣泛用在高新科技材料和航天領(lǐng)域中?！傲蛩岱ā鄙a(chǎn)鈦的原料是鈦鐵礦（主要成分是：FeTiO3，還含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金屬元素及脈石等雜質(zhì)）；主要生產(chǎn)流程如下：已知反應(yīng)：將鈦鐵礦與濃H2SO4煮解：F

9、eTiO3+2H2SO4（濃）TiOSO4（硫酸氧鈦）+FeSO4+2H2O。加水分解硫酸氧鈦：TiOSO4+（n+1）H2OTiO2nH2O+H2SO4。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）副產(chǎn)品甲是，可循環(huán)利用的物質(zhì)是。（2）上述生產(chǎn)流程中加入鐵屑的目的是。（3）寫出中間產(chǎn)品乙與焦炭、氯氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)的方程式為：。（4）最近，用熔融法直接電解中間產(chǎn)品乙制取金屬鈦獲得成功。寫出電解乙制取金屬鈦的化學(xué)方程式。（5）“硫酸法”生產(chǎn)鈦排放的廢液對(duì)水體有哪些污染，請(qǐng)指出主要的兩點(diǎn)：；。根據(jù)廢液的主要成分，針對(duì)其中一項(xiàng)污染，提出處理的方法：。第15頁(yè)，共10頁(yè)5。（2015江蘇模擬）硼、鎂及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

10、中應(yīng)用廣泛。已知：硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5H2O，硼砂的化學(xué)式為Na2B4O710H2O。利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程為：回答下列有關(guān)問(wèn)題：（1）硼砂中B的化合價(jià)為+3，溶于熱水后，常用H2SO4調(diào)pH23制取H3BO3，反應(yīng)的離子方程式為B4O72+2H+5H2O=4H3BO3。X為H3BO3晶體加熱脫水的產(chǎn)物，其與Mg制取粗硼的化學(xué)方程式為3Mg+B2O32B+3MgO。（2）MgCl27H2O需要在HCl氛圍中加熱，其目的是防止MgCl2水解生成Mg（OH）2。若用惰性電極電解MgCl2溶液，其陰極反應(yīng)式為2H2O+Mg2+2e=H2+Mg（OH）2。（3）鎂H2O2酸性燃

11、料電池的反應(yīng)機(jī)理為Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O，則正極反應(yīng)式為H2O2+2H+2e=2H2O。若起始電解質(zhì)溶液pH=1，則pH=2時(shí)溶液中Mg2+離子濃度為0.045 molL1。已知KspMg（OH）2=5.6×1012，當(dāng)溶液pH=6時(shí)，沒(méi)有（填“有”或“沒(méi)有”）Mg（OH）2沉淀析出。（4）制得的粗硼在一定條件下生成BI3，BI3加熱分解可以得到純凈的單質(zhì)硼?，F(xiàn)將0.020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30molL1 Na2S2O3（H2S2O3為弱酸）溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液18.00mL。盛裝Na2S2O3溶液的儀器應(yīng)為堿式滴定管（填“

12、酸式”或“堿式”）。該粗硼樣品的純度為99%。（提示：I2+2S2O322I+S4O62）【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；化學(xué)電源新型電池；物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用。菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題?！痉治觥颗疰V礦主要成分為Mg2B2O5H2O，硼砂的化學(xué)式為Na2B4O710H2O。利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程中硼鎂礦加入氫氧化鈉濃溶液過(guò)濾得到氯化鎂，加入濃鹽酸溶解通過(guò)蒸發(fā)濃縮得到氯化鎂結(jié)晶水合物，在氯化氫氣流中加熱得到氯化鎂固體，過(guò)電解得到鎂；濾液中主要是NaBO2，通入適量二氧化碳?xì)怏w得到硼砂，溶于熱水后，用H2SO4調(diào)pH23制取H3BO3，加熱得到B2O3；（1）硼

13、砂的化學(xué)式為Na2B4O710H2O，依據(jù)元素化合價(jià)標(biāo)注計(jì)算硼元素化合價(jià)；用H2SO4調(diào)pH23，硼砂中的Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3 ，X為H3BO3晶體加熱脫水的產(chǎn)物判斷為B2O3，與Mg反應(yīng)生成粗硼和氧化鎂；（2）氯化鎂在水溶液中水解生成氫氧化鎂；惰性電極電解MgCl2溶液陰極氫離子得到電子生成氫氣，水的電離平衡破壞，水電離生成氫氧根離子濃度增大，和鎂離子形成氫氧化鎂沉淀，合并寫出電極反應(yīng)；（3）燃料電池中正極上是過(guò)氧化氫得到電子生成水；依據(jù)電解質(zhì)溶液PH變化結(jié)合電池反應(yīng)計(jì)算鎂離子濃度；PH=6計(jì)算氫氧根離子濃度，結(jié)合生成鎂離子濃度計(jì)算濃度商和溶度積常數(shù)比較分析是否生成氫氧化鎂

14、沉淀；（4）硫代硫酸鈉溶液呈堿性，選擇堿式滴定管，根據(jù)反應(yīng)方程式及滴定數(shù)據(jù)計(jì)算出粗硼中硼的含量?！窘獯稹拷猓海?）硼砂的化學(xué)式為Na2B4O710H2O，鈉元素化合價(jià)為+1價(jià)，氧元素化合價(jià)2價(jià)，依據(jù)化合價(jià)代數(shù)和計(jì)算得到硼元素化合價(jià)為+3價(jià)；用H2SO4調(diào)pH23，硼砂中的Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3 ，反應(yīng)的離子方程式為：B4O72+2H+5H2O=4H3BO3，X為H3BO3晶體加熱脫水的產(chǎn)物判斷為B2O3，與Mg反應(yīng)生成粗硼和氧化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Mg+B2O32B+3MgO，故答案為：+3；B4O72+2H+5H2O=4H3BO3；3Mg+B2O32B+3MgO；（2）M

15、gCl27H2O需要在HCl氛圍中加熱，是為了防止氯化鎂水解生成氫氧化鎂；若用惰性電極電解MgCl2溶液，陰極氫離子得到電子生成氫氣，水的電離平衡破壞，水電離生成氫氧根離子濃度增大，和鎂離子形成氫氧化鎂沉淀，合并寫出陰極反應(yīng)式為：2H2O+Mg2+2e=H2+Mg（OH）2；故答案為：防止MgCl2水解生成Mg（OH）2；2H2O+Mg2+2e=H2+Mg（OH）2；（3）鎂H2O2酸性燃料電池的反應(yīng)機(jī)理為Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O，正極上是過(guò)氧化氫得到電子生成水的反應(yīng)，正極反應(yīng)式H2O2+2H+2e=2H2O；若起始電解質(zhì)溶液pH=1，則pH=2時(shí)溶液中，氫離子濃度減小0.1mo

16、l/L0.01mol/L=0.09mol/L，依據(jù)反應(yīng)方程式得到Mg2+離子濃度=0.045mol/L；KspMg（OH）2=5.6×1012，當(dāng)溶液pH=6時(shí)，c（OH）=108mol/L，則Qc=c（Mg2+）×c2（OH）=0.045mol/L×1016mol/L=4.5×1018KspMg（OH）2，說(shuō)明無(wú)氫氧化鎂沉淀生成；故答案為：H2O2+2H+2e=2H2O；0.045 molL1；沒(méi)有；（4）硫代硫酸鈉溶液呈堿性，選擇堿式滴定管；硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為：0.30mol/L×0.018L=0.0054mol，根據(jù)關(guān)系式：BBI3I

17、23S2O32，n（B）=n（S2O32）=0.0018mol，硼的質(zhì)量為：11g/mol×0.0018mol=0.0198g，粗硼中硼的含量為：×100%=99%，故答案為：堿式；99%?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了鹽類的水解、原電池原理和電解池原理的分析，沉淀溶解平衡的計(jì)算應(yīng)用，題目難度稍大，計(jì)算是難點(diǎn)，計(jì)算時(shí)要充分利用題目所給數(shù)量關(guān)系和表中數(shù)據(jù)，根據(jù)質(zhì)量關(guān)系和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念快速解題。1。（2014秋增城市校級(jí)期末）高效凈水劑聚合氯化鋁鐵（PAFC）的組成可表示為AlFe（OH）nCl6nm，該物質(zhì)廣泛應(yīng)用于日常生活用水和工業(yè)廢水的處理。（1）為檢測(cè)PAFC中鋁和鐵元素的含量，采

18、用如圖所示流程進(jìn)行?；卮鹣铝袉?wèn)題：PAFC中鐵元素的化合價(jià)為+3。步驟I中的試劑A是氫氧化鈉溶液（從“氫氧化鈉溶液”、“氨水”中選擇）步驟中的試劑B是CO2。步驟的操作是過(guò)濾，用到的主要玻璃儀器燒杯、玻璃棒、漏斗。（2）某工廠欲以工業(yè)廢料（鐵、鐵和鋁的氧化物）為原料制取PAFC，設(shè)計(jì)如下流程：廢料（Fe、Fe2O3、FeO、Al2O3）酸性溶液PAEC在廢料中加入過(guò)量稀鹽酸，發(fā)生多個(gè)離子反應(yīng)，請(qǐng)?jiān)诳瞻滋幯a(bǔ)全離子方程式：FeO+2H+Fe2+H2O Al2O3+6H+2Al3+3H2O Fe2O3+6H+2Fe3+3H2OFe+2H+Fe2+H2、Fe+2Fe3+3Fe2+所得酸性溶液中，不能確

19、定是否一定存在的陽(yáng)離子是Fe3+（填序號(hào)）?！究键c(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用。菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題。【分析】（1）為檢測(cè)PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A為氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液過(guò)濾后得到氫氧化鐵灼燒得到氧化鐵，濾液中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w分壓生成氫氧化鋁沉淀，灼燒得到氧化鋁；依據(jù)元素化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算鐵元素化合價(jià)；步驟中的試劑A為氫氧化鈉溶液；步驟的反應(yīng)為偏鋁酸鈉溶液中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀；實(shí)現(xiàn)固體和液體的分離采用過(guò)濾的方法，根據(jù)過(guò)濾實(shí)驗(yàn)的一起來(lái)回答。（2）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合發(fā)生的反應(yīng)來(lái)回答；廢料中加入過(guò)量稀鹽酸，充

20、分反應(yīng)后得到甲溶液，甲溶液中含有AlCl3，由于Al、Fe以及Fe2O3的物質(zhì)的量關(guān)系無(wú)法確定，則不能確定溶液中Fe元素的存在形成，不能確定是否存在Fe3+。【解答】解：（1）為檢測(cè)PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A為氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液過(guò)濾后得到氫氧化鐵灼燒得到氧化鐵，濾液中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w分壓生成氫氧化鋁沉淀，灼燒得到氧化鋁；設(shè)鐵化合價(jià)是x，聚合氯化鋁鐵可表示為AlFe（OH）nCl6nm，由此合物內(nèi)化合價(jià)和為0得：3+xn（6n）=0；x=3，所以PAFC中鐵元素的化合價(jià)為+3；故答案為：+3；步驟中的試劑A為氫氧化鈉溶液，步驟的反應(yīng)為偏鋁酸鈉溶液

21、中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：AlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3，故答案為：氫氧化鈉溶液；CO2；步驟是實(shí)現(xiàn)固體和液體的分離，采用過(guò)濾的方法，用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、漏斗，故答案為：過(guò)濾；燒杯、玻璃棒、漏斗；（2）在廢料中加入過(guò)量稀鹽酸，其中的反應(yīng)有：FeO+2H+Fe2+H2O、Al2O3+6H+2Al3+3H2O、Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O、Fe+2H+Fe2+H2、Fe+2Fe3+3Fe2+，故答案為：Fe+2H+Fe2+H2；Fe+2Fe3+3Fe2+；由于Al、Fe以及Fe2O3的物質(zhì)的量關(guān)系無(wú)法確定，則不能確定溶液中

22、Fe元素的存在形成是否有Fe3+，所得酸性溶液中，不能確定是否一定存在的陽(yáng)離子為Fe3+，故答案為：Fe3+?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了物質(zhì)的分離提純的實(shí)驗(yàn)探究知識(shí)，物質(zhì)分離的方法和實(shí)驗(yàn)步驟分析判斷，主要是物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，掌握流程分析方法和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等。2。（2013秋江岸區(qū)校級(jí)期中）某種碳酸錳礦的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸錳難溶于水。一種運(yùn)用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳，流程如下：陰離子膜法電解裝置如圖所示：（1）寫出用稀硫酸溶解碳酸錳反應(yīng)的離子方程式：MnCO3+2H+=Mn2+CO2+H2O。

23、（2）已知Ksp （Fe（OH）3）=4×1038，假設(shè)溶液中Fe3+離子濃度為0.1molL1，則開(kāi)始生成Fe（OH）3 沉淀的pH是1.9，沉淀完全的pH是3.2。（可能用到的數(shù)據(jù)：lg=0.1 lg=0.2）（3）已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表：離子Fe3+A13+Fe2+Mn2+Mg2+開(kāi)始沉淀的pH1.23.77.07.89.3沉淀完全的pH3.74.79.69.810.8加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，則“濾渣（待處理）”的成分是Al（OH）3、Fe（OH）3 （寫化學(xué)式），濾液中含有的陽(yáng)離子有H+和Mn2+、Mg2+、NH4+（寫符號(hào)）。（4）在浸出液里錳

24、元素只以Mn2+的形式存在，且濾渣A中也無(wú)MnO2，請(qǐng)用離子方程式解釋原因：MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O。（5）電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動(dòng)的方向，則A電極是直流電源的負(fù)極。實(shí)際生產(chǎn)中，陽(yáng)極以稀硫酸為電解液，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為4OH4e=O2+2H2O。（6）該工藝之所以采用陰離子交換膜，是為了防止Mn2+進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)發(fā)生副反應(yīng)生成MnO2造成資源浪費(fèi)，寫出該副反應(yīng)的電極反應(yīng)式：Mn2+2e+2H2O=MnO2+4H+，?！究键c(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用；電解原理；制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題；電化學(xué)專題。【分析】將碳酸錳礦粉

25、溶于稀硫酸中，MnCO3、FeCO3、MgO、Al2O3都和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽，酸性條件下，MnO2被亞鐵離子還原生成Mn2+，SiO2以沉淀析出，然后向浸出液中先加雙氧水、再加氨水，并調(diào)節(jié)溶液的pH到6，根據(jù)氫氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6時(shí)Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+，則濾渣為Al（OH）3、Fe（OH）3，然后進(jìn)一步精制，再利用陰離子交換膜電解，從而得到金屬M(fèi)n，（1）碳酸錳和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸錳、二氧化碳和水；（2）根據(jù)KspFe（OH）3=c（Fe3+）c3（OH），鐵離子的濃度是1×105mol/L，認(rèn)為是完全沉淀，據(jù)此

26、計(jì)算；（3）根據(jù)氫氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6時(shí)Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+；（4）酸性條件下，MnO2被亞鐵離子還原，亞鐵離子被氧化生成Fe3+；（5）電解時(shí)，電解溶液中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，據(jù)此判斷陰陽(yáng)極，連接電解池陰極的電極是原電池負(fù)極；陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣；（6）錳離子不穩(wěn)定，能被氧氣氧化生成二氧化錳，據(jù)此書寫電極反應(yīng)式。【解答】解：將碳酸錳礦粉溶于稀硫酸中，MnCO3、FeCO3、MgO、Al2O3都和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽，酸性條件下，MnO2被亞鐵離子還原生成Mn2+，SiO2以沉淀析出，然后向浸出液中先加雙氧水、再加氨水，并

27、調(diào)節(jié)溶液的pH到6，根據(jù)氫氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6時(shí)Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+，則濾渣為Al（OH）3、Fe（OH）3，然后進(jìn)一步精制，再利用陰離子交換膜電解，從而得到金屬M(fèi)n，（1）碳酸錳和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸錳、二氧化碳和水，離子方程式為MnCO3+2H+=Mn2+CO2+H2O，故答案為：MnCO3+2H+=Mn2+CO2+H2O；（2）KspFe（OH）3=c（Fe3+）c3（OH），溶液中Fe3+離子濃度為0.1molL1，則開(kāi)始生成Fe（OH）3 沉淀時(shí)，c（OH）=×1012，c（H+）=，pH=1.9，當(dāng)鐵離子沉

28、淀完全時(shí)，c（OH）=×1011，c（H+）=，pH=3.2，故答案為：1.9；3.2；（3）加入雙氧水時(shí)將亞鐵離子氧化為鐵離子，根據(jù)氫氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6時(shí)Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+，所以濾渣的成分是Al（OH）3、Fe（OH）3，濾液中含有的陽(yáng)離子有H+和Mn2+、Mg2+、NH4+，故答案為：Al（OH）3、Fe（OH）3；Mn2+、Mg2+、NH4+；（4）酸性條件下，MnO2被亞鐵離子還原，亞鐵離子被氧化生成Fe3+，反應(yīng)為：MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O，故答案為：MnO2+2Fe2+4

29、H+=Mn2+2Fe3+2H2O；（5）根據(jù)陰離子移動(dòng)方向知，左邊電極是陰極、右邊電極是陽(yáng)極，則連接陰極的電極A是電源負(fù)極，陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為4OH4e=O2+2H2O，故答案為：負(fù)極；4OH4e=O2+2H2O；（6）錳離子不穩(wěn)定，易被氧氣氧化生成二氧化錳，所以陽(yáng)極反應(yīng)的副反應(yīng)為Mn2+2e+2H2O=MnO2+4H+，故答案為：Mn2+2e+2H2O=MnO2+4H+。【點(diǎn)評(píng)】本題考查混合物的分離和提純，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，涉及電解原理、氧化還原反應(yīng)，知道流程圖中各個(gè)步驟發(fā)生的反應(yīng)、基本操作，題目難度較大。3。（2013秋招遠(yuǎn)市校級(jí)月考）。工業(yè)廢水中C

30、r（）回收與再利用工藝如下：注：硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+部分陽(yáng)離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表。氫氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2Mg（OH）2Al（OH）3Cr（OH）3pH3.79.611.189（9溶解）（1）酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施升高溫度，攪拌，過(guò)濾后再向?yàn)V渣中加入H2SO4 （多次浸?。?，適當(dāng)延長(zhǎng)浸取時(shí)間等（至少寫一條）。（2）調(diào)pH=8是為了除去Fe3+、Al3+離子（選填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）。（3）鈉離子交換樹(shù)脂的原理為：Mn+nNaRMRn+nNa+，被交換的雜質(zhì)離子是

31、Mg2+、Ca2+（選填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）。電解法處理含Cr2O72離子的廢水（pH=46）的一種方法是：往廢水中加入適量NaCl，以鐵為電極進(jìn)行電解，同時(shí)鼓入空氣，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀產(chǎn)生，使工業(yè)廢水中鉻含量低于排放標(biāo)準(zhǔn)。（1）陰極電極反應(yīng)式：Cr2O72+14H+6e=2Cr3+7H2O。（2）加入適量NaCl的作用？增強(qiáng)廢水的導(dǎo)電性，便于電解的進(jìn)行。（3）鼓入空氣的作用？將陽(yáng)極溶解生成的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，便于形成沉淀除去。【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用；電解原理。菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

32、。【分析】、（1）酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施是延長(zhǎng)浸取時(shí)間、加快溶解速度等措施；硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，酸浸是溶解物質(zhì)為了提高浸取率，可以升高溫度增大物質(zhì)溶解度，增大接觸面積增大反應(yīng)速率，或加快攪拌速度等；（2）硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，加入NaOH溶液使溶液調(diào)節(jié)pH=8，Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去；（3）鈉離子交換樹(shù)脂交換的離子是鈣離子和鎂離子；、（1）用Fe做電極進(jìn)行電解，陽(yáng)極發(fā)生Fe2e=Fe2+，在陰極上是重鉻酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Cr2O72發(fā)生氧

33、化還原反應(yīng)被還原為Cr3+然后生成Cr（OH）3沉淀除去；（2）電解池中加入氯化鈉NaCl可增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力；（3）通入空氣Fe2+被氧化為Fe3+，最后形成沉淀而除去，以此來(lái)解答?！窘獯稹拷猓毫蛩峤∫褐械慕饘匐x子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，雙氧水有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)，F(xiàn)e2+和Cr3+有還原性，F(xiàn)e2+和Cr3+能被雙氧水氧化為高價(jià)離子，以便于與雜質(zhì)離子分離；加入NaOH溶液使溶液呈堿性，F(xiàn)e3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去；最后鈉離子交換樹(shù)脂交換的離子是鈣離子和鎂離子。I、（1）酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施是：增加浸取時(shí)間、不斷攪拌混合物、

34、濾渣多次浸取等，故答案為：升高溫度，攪拌，過(guò)濾后再向?yàn)V渣中加入H2SO4 （多次浸取），適當(dāng)延長(zhǎng)浸取時(shí)間；（2）硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+，加入NaOH溶液使溶液呈堿性，溶液PH=8，F(xiàn)e3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去；故答案為：Al3+、Fe3+；（3）鈉離子交換樹(shù)脂交換的離子是鈣離子和鎂離子，因?yàn)樵诖酥?，F(xiàn)e3+被除去，Al3+轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根的形式，故答案為：Ca2+、Mg2+；、（1）Fe為陽(yáng)極，則陽(yáng)極反應(yīng)為Fe2e=Fe2+，溶液中重鉻酸根離子在陰極放電：Cr2O72+14H+6e=2Cr3+7H2O，故答案為：Cr2O72+14

35、H+6e=2Cr3+7H2O；（2）因NaCl為電解質(zhì)，加入適量的NaCl增強(qiáng)廢水的導(dǎo)電性，便于電解的進(jìn)行，故答案為：增強(qiáng)廢水的導(dǎo)電性，便于電解的進(jìn)行；（3）亞鐵離子具有還原性可以被空氣中的氧氣氧化為鐵離子，所以鼓入空氣，是將陽(yáng)極溶解生成的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，便于形成沉淀除去，故答案為：將陽(yáng)極溶解生成的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，便于形成沉淀除去?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了離子方程式、化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)的分離等知識(shí)點(diǎn)，難度較大，注意會(huì)運(yùn)用溶液的pH值對(duì)溶液中的離子進(jìn)行分離，除雜的原則是：除去雜質(zhì)且不引進(jìn)新的雜質(zhì)。6。（2010秋臺(tái)州期末）電解鋁技術(shù)的出現(xiàn)與成熟讓鋁從皇家珍品變成汽車、輪船、航天航空

36、制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，F(xiàn)e2O3、SiO2等）提取純Al2O3做冶煉鋁的原料，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下提取流程圖（1）固體的化學(xué)式為_(kāi)Fe2O3，該固體的顏色為紅棕色；（2）在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)流程中需加入冰晶石，目的是降低Al2O3的熔化溫度，減少能量消耗；（3）寫出流程的離子方程式AlO2+2H2O+CO2=Al（OH）3+HCO3；（4）鋁粉與氧化鐵粉末在引燃條件下常用來(lái)焊接鋼軌，主要是利用該反應(yīng)放出大量的熱；（5）從鋁土礦中提取鋁的過(guò)程不涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是C；A。復(fù)分解反應(yīng) B。氧化還原反應(yīng) C。置換反應(yīng) D。分解反應(yīng)（6）生產(chǎn)過(guò)程中除Na

37、OH、H2O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有_CaOCO2_；（7）若向?yàn)V液中逐滴滴入NaOH溶液至過(guò)量，產(chǎn)生沉淀隨NaOH滴入關(guān)系正確的是D?！究键c(diǎn)】鎂、鋁的重要化合物。菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】幾種重要的金屬及其化合物?！痉治觥夸X土礦可以主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2，鋁土礦加過(guò)量鹽酸溶解后，F(xiàn)e2O3、Al2O3和HCl反應(yīng)溶解，而SiO2和HCl不反應(yīng)，不能溶解，不溶物為SiO2；濾液中含有的陽(yáng)離子有Fe3+、Al3+、H+，加入過(guò)量燒堿，氫離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成水，鐵離子和鋁離子都和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，氫氧化鋁易溶于氫氧化鈉溶液中生成偏鋁酸根離子，過(guò)濾所得出的

38、為Fe（OH）3，濾液含有AlO2、Cl、OH，通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w，得到Al（OH）3沉淀，加熱分解生成Al2O3，電解可得到鋁；濾液含有碳酸氫根離子，加入氧化鈣可生成碳酸鈣和氫氧化鈉，其中氫氧化鈉可循環(huán)使用，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)以及題目要求可解答該題?！窘獯稹拷猓轰X土礦可以主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2，鋁土礦加過(guò)量鹽酸溶解后，F(xiàn)e2O3、Al2O3和HCl反應(yīng)溶解，而SiO2和HCl不反應(yīng)，不能溶解，不溶物為SiO2；濾液中含有的陽(yáng)離子有Fe3+、Al3+、H+，加入過(guò)量燒堿，氫離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成水，鐵離子和鋁離子都和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，氫氧化鋁易溶于氫氧化鈉溶液中生

39、成偏鋁酸根離子，過(guò)濾所得出的為Fe（OH）3，濾液含有AlO2、Cl、OH，通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w，得到Al（OH）3沉淀，加熱分解生成Al2O3，電解可得到鋁；濾液含有碳酸氫根離子，加入氧化鈣可生成碳酸鈣和氫氧化鈉，其中氫氧化鈉可循環(huán)使用，（1）濾液中含有的陽(yáng)離子有Fe3+、Al3+、H+，加入過(guò)量燒堿生成Fe（OH）3，加熱分解生成Fe2O3，顏色為紅棕色，故答案為：Fe2O3；紅棕色；（2）在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)流程中，氧化鋁熔點(diǎn)高，熔融氧化鋁需要消耗較多能量，需加入冰晶石，目的是降低Al2O3的熔化溫度，減少能量消耗；故答案為：降低Al2O3的熔化溫度，減少能量消耗；（3）濾液含有AlO2、Cl

40、、OH，通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w，得到Al（OH）3沉淀，反應(yīng)的離子方程式為AlO2+2H2O+CO2=Al（OH）3+HCO3，故答案為：AlO2+2H2O+CO2=Al（OH）3+HCO3；（4）鋁熱反應(yīng)放出大量的熱，常用于冶煉熔點(diǎn)高、難熔化的金屬的冶煉，鋁粉與氧化鐵粉末在引燃條件下常用來(lái)焊接鋼軌，主要是利用該反應(yīng)放出大量的熱，故答案為：放出大量的熱；（5）反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，氫氧化鐵、氫氧化鋁生成氧化物的反應(yīng)為分解反應(yīng)，不涉及置換反應(yīng)，故答案為：C；（6）根據(jù)反應(yīng)流程可知，反應(yīng)需要NaOH、水、二氧化碳以及氧化鈣等物質(zhì)為原料，生產(chǎn)過(guò)程中除NaOH、H2O可以循環(huán)使用外，還可

41、以循環(huán)使用的物質(zhì)有CaO、CO2，其中氧化鈣可由碳酸鈣加熱分解制得，故答案為：CaO； CO2；（7）濾液中含有的陽(yáng)離子有Fe3+、Al3+、H+，加入過(guò)量燒堿，氫離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成水，鐵離子和鋁離子都和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，氫氧化鋁易溶于氫氧化鈉溶液中生成偏鋁酸根離子，則符合的圖象為D，故答案為：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題以框圖題形式考查鋁的化合物的性質(zhì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋宄睙掍X工藝流程原理，熟練掌握“鋁三角”的相關(guān)反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，題目難度中等。4。（2012天心區(qū)校級(jí)模擬）金屬鈦（Ti）因其硬度大、熔點(diǎn)高、常溫時(shí)耐酸堿腐蝕等性質(zhì)被廣泛用在高新科技材料和航天領(lǐng)域中

42、?！傲蛩岱ā鄙a(chǎn)鈦的原料是鈦鐵礦（主要成分是：FeTiO3，還含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金屬元素及脈石等雜質(zhì)）；主要生產(chǎn)流程如下：已知反應(yīng)：將鈦鐵礦與濃H2SO4煮解：FeTiO3+2H2SO4（濃）TiOSO4（硫酸氧鈦）+FeSO4+2H2O。加水分解硫酸氧鈦：TiOSO4+（n+1）H2OTiO2nH2O+H2SO4。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）副產(chǎn)品甲是FeSO47H2O，可循環(huán)利用的物質(zhì)是硫酸。（2）上述生產(chǎn)流程中加入鐵屑的目的是防止Fe2+氧化（成Fe3+）。（3）寫出中間產(chǎn)品乙與焦炭、氯氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)的方程式為：TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO。（4）最近，用熔融法直接電解中間產(chǎn)品乙制取金屬鈦獲得成功。寫出電解乙制取金