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文檔簡介

1、1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,實現混合物的分離是利用物質的_(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)利用生產過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應可生產硫酸錳(MnSO4,易溶于水),該反應的離子方程式為_(6)

2、研究發(fā)現,用石墨作陽極、鈦網作陰極、熔融CaF2CaO作電解質,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)。2化工生產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(FeSO4·7H2O),流程如 下: (1)將過程中產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,FeS和O2、H2SO4反應的離子方程式為_(3)

3、過程中,需加入的物質是_;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量分數,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量分數為_。(假設雜質

4、中不含鐵元素和硫元素)3鉬是一種過渡金屬元素,通常用作合金及不銹鋼的添加劑,這種元素可增強合金的強度、硬度、可焊性及韌性,還可增強其耐高溫及耐腐蝕性能。如圖是化工生產中制備金屬鉬的主要流程圖。(1)寫出反應的化學方程式: 。(2)反應的尾氣可以再利用,寫出應用該尾氣制得的兩種重要化學試劑 。(3)如果在實驗室模擬操作1和操作2,則需要使用的主要玻璃儀器有 。(4)鉬在空氣中灼燒生成三氧化鉬,三氧化鉬溶于氫氧化鈉溶液生成鉬酸鈉;三氧化鉬不溶于鹽酸或稀硫酸。鉬酸鈉的化學式為 。(5)工業(yè)上制備還原性氣體CO和H2的反應原理為CO2CH4高溫=2CO2H2,CH4H2O高溫=CO3H2。含甲烷體積分

5、數為80%的a L(標準狀況)天然氣與足量二氧化碳和水蒸氣的混合物在高溫下反應,甲烷轉化率為90%,用產生的還原性氣體(CO和H2)還原MoO3制鉬,理論上能生產鉬的質量為 。4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)

6、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_。5工業(yè)上用某礦渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取銅的操作流程如下:已知:Cu2O2H=CuCu2H2O(1)實驗操作的名稱為_;在空氣中灼燒固體混合物D時,用到多種硅酸鹽質的儀器,除玻璃棒、酒精燈、泥三角外,還有_(填儀器名稱)。(2)濾液A中鐵元素的存在形式為_(填離子符號),生成該離子的離子方程式為_,檢驗濾液A中存在該離子的試劑為_(填試劑名稱)。(3)金屬單質E與固體混合物F發(fā)生的某一反應可用于焊接鋼軌,該反應的化學方程式為_。(

7、4)常溫下,等pH的NaAlO2和NaOH兩份溶液中,由水電離出的c(OH)前者為后者的108倍。則兩種溶液的pH_。(5)利用電解法進行粗銅精煉時,下列敘述正確的是_(填代號)。a電能全部轉化為化學能b粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應c精銅作陰極,電解后電解液中Cu2濃度減小d粗銅精煉時通過的電量與陰極析出銅的量無確定關系從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水中選用合適的試劑,測定粗 銅樣品中金屬銅的質量分數,涉及的主要步驟:稱取一定質量的樣品_過濾、洗滌、干燥稱量剩余固體銅的質量。(填缺少的操作步驟,不必描述操作過程的細節(jié))6鋁是重要的金屬材料,鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質)

8、是工業(yè)上制取鋁的原料。實驗室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3和銨明礬晶體NH4Al(SO4)2·12H2O的工藝流程如圖所示;請回答下列問題:(1)固體a的化學式為 ,中通入足量CO2氣體發(fā)生反應的離子方程式為 。(2)由制取銨明礬溶液的化學方程式為 ,從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為(填操作名稱) 、冷卻結晶、過濾洗滌。(3)以1 000 kg含氧化鋁36%的鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3,需消耗質量分數98%的硫酸(密度1.84 g·cm1 L(保留一位小數)。(4)若同時制取銨明礬和硫酸鋁,通過控制硫酸的用量調節(jié)兩種產品的產量。若欲使制得

9、的銨明礬和硫酸鋁的物質的量之比為11,則投料時鋁土礦中的Al2O3和H2SO4的物質的量之比為 。7隨著能源問題的進一步突出,利用熱化學循環(huán)制氫的研究受到許多發(fā)達國家的青睞。最近的研究發(fā)現,復合氧化物鐵酸錳(MnFe2O4)也可以用于熱化學循環(huán)分解水制氫,MnFe2O4的制備流程如下: (1)原料Fe(NO3)n中n_,投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物質的量之比應為_。(2)步驟二中“連續(xù)攪拌”的目的是_步驟三中洗滌干凈的標準是_(3)利用MnFe2O4熱化學循環(huán)制氫的反應可表示為:MnFe2O4MnFe2O4xO2;MnFe2O4xxH2OMnFe2O4xH2請認真分析上述兩個

10、反應并回答下列問題:若MnFe2O4x中x0.8,則MnFe2O4x中Fe2占全部鐵元素的百分率為_。該熱化學循環(huán)制氫法的優(yōu)點有_、_ (答兩點即可)。該熱化學循環(huán)法制氫尚有不足之處,進一步改進的研究方向是_。8工業(yè)上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及鐵的氧化物)制備凈水劑BACAl2(OH)nCl6n的流程如下: (1)粉碎煤矸石的目的是_;濾渣的主要成分是_(填化學式)。(2)步驟在煮沸的過程中,溶液逐漸由無色變?yōu)榫G色,此時溶液中的有色離子為_(填化學式);隨后溶液又變?yōu)樽攸S色,相關反應的離子方程式為_;步驟的煮沸裝置上方需安裝一長導管,長導管的作用是_。(3)步驟中加入適量的C

11、a(OH)2并控制pH,其目的:一是生成BAC;二是_;已知BAC的分散質粒子大小在1100 nm之間,由此區(qū)別濾液與BAC兩種液體的物理方法是_;若Ca(OH)2溶液過量,則步驟得到的BAC產率偏低,寫出該反應的離子方程式: _(4)若0.1 mol AlCl3在某溫度下溶于蒸餾水,當有5%水解生成Al(OH)3溶液時,吸收熱量a kJ。寫出該過程的熱化學方程式:_。9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 mol&#

12、183;L1的濃硫酸配制250 mL 4.8 mol·L1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M

13、nnNaRMRnnNa,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:_。10(16分)粉煤灰,是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰,粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。我國火電廠粉煤灰的主要氧化物為:SiO2、Al2O3,還含有FeO、Fe2O3等?,F將提取粉煤灰中Al、Si等元素,某科研小組的同學設計了如下工藝流程:請回答下列問題:(1)操作i所需要的玻璃儀器有: (填序號)。a鐵架臺 b燒杯 c冷凝管 d玻璃棒 e集氣瓶 f分液漏斗 g漏斗(2)寫出粉煤灰與過量NaOH溶液反應的離子方程式 。(3)寫出向固體A中加入過量稀H2S

14、O4和過量H2O2時發(fā)生的離子反應方程式 。(4)寫出生成固體H的離子方程式 。(5)該科研小組的同學準備用0.1 mol·L1KSCN溶液和0.5000mol·L1KI溶液滴定溶液B,以測定粉煤灰中Fe元素的含量:為減小實驗誤差,由固體A制備溶液B過程中煮沸的目的是 (請用化學方程式表示)。判斷滴定終點的現象為 。將溶液B配制成250mL溶液后,取出25.00mL裝入錐形瓶中,再滴入12滴KSCN溶液進行滴定,滴定過程中使用KI溶液的量如下表所示:滴定次數1234KI溶液體積/mL30.0032.2030.0229.98則該粉煤灰中Fe元素的質量分數為 (保留三位有效數字

15、)。若滴定操作太慢,則滴定結果 (填“偏小”、“偏大”或“無影響”);原因是 (請用離子方程式及簡單的文字描述)。11利用化石燃料開采、加工過程產生的H2S廢氣制取氫氣,既價廉又環(huán)保。(1)工業(yè)上可用組成為K2O·M2O3·2RO2·nH2O的無機材料純化制取的氫氣。已知元素M、R均位于元素周期表中第三周期,兩種元素原子的質子數之和為27,則R的原子結構示意圖為_。常溫下,不能與M單質發(fā)生反應的是_(填序號)。aCuSO4溶液 bFe2O3 c濃硫酸 dNaOH溶液 eNa2CO3固體(2)利用H2S廢氣制取氫氣的方法有多種。高溫熱分解法已知:H2S(g)H2(g

16、)S2(g)在恒容密閉容器中,控制不同溫度進行H2S分解實驗。以H2S起始濃度均為c mol·L1測定H2S的轉化率,結果見下圖。圖中a為H2S的平衡轉化率與溫度關系曲線,b曲線表示不同溫度下反應經過相同時間且未達到化學平衡時H2S的轉化率。據圖計算985時H2S按上述反應分解的平衡常數K_;說明隨溫度的升高,曲線b向曲線a逼近的原因:_。電化學法該法制氫過程的示意圖如下。反應池中反應物的流向采用氣、液逆流方式,其目的是_;反應池中發(fā)生反應的化學方程式為_。反應后的溶液進入電解池,電解總反應的離子方程式為_。12(20分)工業(yè)生產純堿的工藝流程示意圖如下:完成下列填空: (1)粗鹽水

17、加入沉淀劑A、B除雜質(沉淀劑A來源于石灰窯廠),寫出A、B的化學式A _ B _ (2)實驗室提純粗鹽的實驗操作依次為: 取樣、_ 、沉淀、_ 、_ 、冷卻結晶、_ 、烘干 (3)工業(yè)生產純堿工藝流程中,碳酸化時產生的現象是_碳酸化時沒有析出碳酸鈉晶體,其原因是_ (4)碳酸化后過濾,濾液D最主要的成分是_(填寫化學式),檢驗這一成分的陰離子的具體方法是:_ (5)氨堿法流程中氨是循環(huán)使用的,為此,濾液D加入石灰水產生氨。加石灰水后所發(fā)生的反應的離子方程式為:_濾液D加石灰水前先要加熱,原因是_ (6)產品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測定純堿中碳酸氫鈉的質量分數,純堿中碳酸氫鈉的

18、質量分數可表示為:_(注明你的表達式中所用的有關符號的含義)13( 16分)活性ZnO俗稱鋅1-3,能改逬玻璃的化學穩(wěn)定性,可用于生產特種玻璃,在橡膠的蟲產屮能縮短硫化吋間,在涂料、油漆等工業(yè)也有重要應用。工業(yè)上由粗ZnO(含FeO、CuO等.)制備活性ZnO,采取酸浸、凈化除雜、中和沉降、干燥煅燒等步驟,工藝流程如下:(1 )上述流程屮,浸出用的是60%H2SO4(1.5g/cm3),這種硫酸的物質的量濃度為_(保留兩位小數)(2 )已知ZnO為兩性氧化物,與氫氧化鈉溶液反應生成可溶性的鋅酸鹽(Zn02-),寫出反應的離子方程式_(3)寫出加H2O2吋發(fā)生反應的離子方程式_(4)除去Fe(O

19、H)3后,在濾液中加入Zn的目的是_(5)上述流程中多次進行了過濾橾作,請寫出過濾時用到的玻璃儀器:_(6)物質A是_,檢驗該溶質陰離子的方法是_(7)取堿式碳酸鋅6.82g,溶于鹽酸生成C02 448mL(標準狀況下),溶解過程消耗HCl 0. 12mol,若該堿式鹽中氫元素的質量分數為1.76%,試推測該堿式碳酸鋅的化學式_14(12分)美日科學家因研發(fā)“有機合成中的鈀催化的交叉偶聯”而獲得2010年度諾貝爾化學獎。有機合成常用的鈀/活性炭催化劑長期使用,催化劑會被雜質(如:鐵、有機物等)污染而失去活性,成為廢催化劑,故需對其回收再利用。一種由廢催化劑制取氯化鈀(PdCl2)的工藝流程如下

20、:(1)甲酸在反應中的作用是 (選填:“氧化劑”或“還原劑”);(2)加濃氨水時,鈀元素轉變?yōu)榭扇苄訮d(NH3)42+,此時鐵元素的存在形式是 (寫化學式);(3)王水是濃硝酸與濃鹽酸按體積比13混合而成的,鈀在王水中溶解的過程中有化合物A和一種無色、有毒氣體B生成。 氣體B的化學式為 , 經測定,化合物A由3種元素組成,有關元素的質量分數為Pd:42.4%,H:0.8%。則A的化學式為 ;(4)700“焙燒1”的目的是 ,550“焙燒2”的目的是 。15氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途。下圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸粗產品并精制的流程:根據上述流程回答下列問題:(1)混合中發(fā)生反應的離子方程式

21、為_。(2)混合中使用冰水的目的是_。(3)操作一般適用于分離_混合物。(填序號)a固體和液體 b固體和固體c互不相溶的液體 d互溶的液體(4)混合中加入Na2SO3的目的是_。(5)純凈的氫溴酸應為無色液體,但實際工業(yè)生產中制得的氫溴酸(工業(yè)氫溴酸)帶有淡淡的黃色。于是甲乙兩同學設計了簡單實驗加以探究:甲同學假設工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為其中含有Fe3,則用于證明該假設所用的試劑為_,若假設成立可觀察到的現象為_;乙同學假設工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為其中含有_,其用于證明該假設所用的試劑為_。試卷第9頁,總9頁本卷由系統(tǒng)自動生成,請仔細校對后使用,答案僅供參考。參考答案1(1)2Fe3Fe=3F

22、e2(2)b(3)過濾(4)溶液中存在平衡:TiO22H2OH2TiO32H,當加入熱水稀釋、升溫后,平衡正向移動,生成H2TiO3(5)MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O(6)2O24e=O2(或C2O24e=CO2)制備Ti時,發(fā)生反應:2CaO2CaO2,2CaTiO2Ti2CaO,由此可見,CaO的總量不變(或制備Ti時,陰極發(fā)生反應;2Ca24e=2Ca,陽極發(fā)生反應:2O24e=O2,2CaTiO2Ti2CaO,由此可見,CaO的總量不變)【解析】(1)步驟中,用鐵粉將Fe3轉化為Fe2的反應的離子方程式為2Fe3Fe=3Fe2。(2)步驟中,冷卻結晶是利用物質在不同溫度

23、下的溶解性差異來實現混合物的分離的。(3)分析流程圖可知,步驟、中均需進行的操作是過濾。(4)步驟所得溶液中存在平衡:TiO22H2OH2TiO32H,當加入熱水稀釋、升溫后,平衡正向移動,生成H2TiO3。(5)廢液中主要含有硫酸和硫酸亞鐵,與軟錳礦反應的離子方程式為MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O。(6)電解槽的陽極發(fā)生氧化反應:2O24e=O2(或C2O24e=CO2)。制備金屬鈦時,發(fā)生反應:2CaO2CaO2,2CaTiO2Ti2CaO由此可見,CaO的總量不變。2(1)acd(2)4FeS3O212H=4Fe36H2O4S(3)Fe(或鐵)Fe2(SO4)3Fe=3Fe

24、SO4硫氰化鉀(或其他合理答案)紅(4)蒸發(fā)結晶蒸發(fā)皿、玻璃棒(5)促進Fe3的水解(6)31.1 %【解析】由題中信息可知,過程向燒渣中加稀硫酸并同時通入氧氣,鐵的氧化物、硫化亞鐵均會溶解,生成硫酸鐵、單質硫和水,所以溶液X是硫酸鐵溶液,過程灼燒固體,其中的硫被氧化成二氧化硫。(1)二氧化硫能分別使品紅溶液、酸性KMnO4溶液和溴水褪色。(2)過程中,FeS和O2、H2SO4反應的離子方程式為4FeS3O212H=4Fe36H2O4S。(3)由產物綠礬逆推可知過程是將硫酸鐵轉化為硫酸亞鐵的過程,應加入鐵粉還原硫酸鐵,有關反應的化學方程式為Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4。驗證硫酸亞鐵溶液

25、中是否含有Fe3,可用含SCN的溶液檢驗,若溶液變?yōu)榧t色,證明溶液中含有Fe3,若溶液不變色,證明溶液中不含Fe3。(4)由硫酸亞鐵溶液制綠礬,應使用蒸發(fā)結晶的方法,需要使用酒精燈、三腳架、蒸發(fā)皿、玻璃棒等。(5)過程中,將硫酸鐵溶液加熱到7080,目的是促進Fe3的水解。(6)3.495 g的BaSO4為0.015 mol,鐵元素的質量為56 g·mol1×0.015 mol0.840 g,所以該聚鐵樣品中鐵元素的質量分數為(0.840/2.700)×100%31.1 %。3(1)2MoS27O2高溫=2MoO34SO2(2)H2SO4、Na2SO3或Na2SO

26、4、(NH4)2SO4等(3)燒杯、漏斗、玻璃棒(4)Na2MoO4(5)4.11a g 【解析】(1)二硫化鉬與氧氣在高溫下反應生成三氧化鉬和二氧化硫。(2)二氧化硫可收集再利用,制備硫酸和鹽類等。(3)操作1和操作2都是分離固體與液體混合物,都是過濾操作。(4)鉬酸是二元酸,可直接寫出鉬酸鈉。(5)根據反應方程式知,1 mol甲烷完全反應生成4 mol還原性氣體,而:3COMoO3高溫=Mo3CO2,3H2MoO3高溫=Mo3H2O,3 mol還原性氣體理論上生成1 mol鉬。n(CH4)×80%,n(H2CO)×80%×90%×4 mol,n(Mo

27、)×mol mol,m(Mo)mol×96 g·mol14.11a g。4(1)SiO22KOH=K2SiO3H2O(2)6KOHKClO33MnO2KCl3K2MnO43H2O(3)66.7 %(4)減少過濾時的損耗(或防止降溫過程中KMnO4析出而損耗)(5)過濾溫度過高KMnO4會分解【解析】流程中先將MnO2轉化為K2MnO4,K2MnO4發(fā)生自身氧化還原反應生成KMnO4。(1)第步中采用鐵坩堝而不用瓷坩堝是由于后者含有的SiO2在高溫下會與KOH發(fā)生反應:SiO22KOH=K2SiO3H2O。(2)KOH、KClO3和MnO2共熔時,MnO2被氧化為K

28、2MnO4,KClO3被還原為KCl,化學方程式為6KOHKClO33MnO2KCl3K2MnO43H2O。(3)第步通入CO2可以使MnO42發(fā)生反應,根據得失電子守恒可知生成MnO4和MnO2的物質的量之比為21,則K2MnO4完全反應時,轉化為KMnO4的百分率約為66.7 %。(4)第步趁熱過濾的目的是防止降溫過程中KMnO4析出而損耗。(5)干燥過程中,溫度不宜過高,否則KMnO4會分解。5(1)過濾坩堝(2)Fe22Fe3Cu=2Fe2Cu2硫氰化鉀溶液和新制氯水(合理的氧化劑均可)(3)2AlFe2O3Al2O32Fe(4)11(5)bc將濃硫酸用蒸餾水稀釋,將稱得的樣品與足量稀

29、硫酸充分反應【解析】由流程圖可以看出,加入足量稀鹽酸時,得到的固體混合物B為二氧化硅和單質銅,則濾液A中一定不含Fe3,原因是2Fe3Cu=2Fe2Cu2,驗證Fe2可先加入KSCN溶液,沒有明顯現象,再加入氯水(或其他氧化劑)出現血紅色。濾液A中含有Fe 2、Al3、Cu2,加入足量NaOH溶液后得到的固體混合物D為Fe(OH)3和Cu(OH)2,在空氣中灼燒后得到的固體混合物F為Fe2O3和CuO,濾液C中含AlO2,則金屬單質E為Al,利用鋁熱反應可焊接鋼軌。(4)NaAlO2溶液中水的電離受到促進,而NaOH溶液中水的電離受到抑制。設兩種溶液的pHa,NaAlO2溶液中水電離出的c(O

30、H)為10a14 mol·L1,NaOH溶液中水電離出的c(OH)為10amol·L1,10a14108×10a,得a11。(5)電解精煉銅時,粗銅作陽極,純銅作陰極,硫酸銅溶液作電解液,粗銅中比銅活潑的金屬進入電解質溶液。分析選項知,b、c正確。6(1)SiO2AlO2CO22H2O=HCO3Al(OH)3(2)Al2O34H2SO42NH3=2NH4Al(SO4)23H2O蒸發(fā)濃縮(3)575.4(4)310【解析】(1)鋁土礦中Al2O3和Fe2O3能溶于鹽酸,SiO2不溶于鹽酸,所以固體a的化學式為SiO2。Al2O3溶于燒堿生成NaAlO2溶液,在其中通

31、入CO2生成Al(OH)3沉淀。(2)Al(OH)3分解生成Al2O3,Al2O3與稀硫酸、氨氣反應生成銨明礬溶液。(3)m(Al2O3)1 000 kg×36%360 kg,m(H2SO4)kg1 037.6 kg,需消耗質量分數98%的硫酸(密度1.84 g·cm3)為575.4×103 mL575.4 L。(4)設制得的Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)2·12H2O的物質的量都是1 mol,則Al3共3 mol,SO42共5 mol,根據鋁原子和SO42守恒原理可得,加入Al2O3和H2SO4的物質的量之比為5310。7(1)321(2)充

32、分反應、沉淀完全洗滌至洗滌液呈中性(3)80%具有過程簡單、無污染、原料廉價并可循環(huán)使用及氧氣和氫氣在不同步驟生成,因此不存在高溫氣體的分離等優(yōu)點。尋找合適的催化劑,使MnFe2O4分解溫度降低或找分解溫度更低的氧化物【解析】(1)分析MnFe2O4中各元素的化合價,Mn為2價,Fe為3價,則Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的反應不是氧化還原反應,因此Fe(NO3)n中n3。根據元素守恒,原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物質的量之比應為21。(2)步驟二中“連續(xù)攪拌”可使Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的混合溶液在堿性條件下充分反應,沉淀完全。步驟三中沉淀是否洗滌干凈可通過檢驗洗滌

33、液的酸堿性,當洗滌液呈中性時,說明沉淀已經洗滌干凈。(3)MnFe2O4x中x0.8,則化學式為MnFe2O3.2,Fe的平均化合價為2.2。設在該化合物中含有1 mol Fe時,其中Fe2的物質的量為a mol,則Fe3的物質的量為(1a)mol。因此2.2,解得a0.8。Fe2占全部鐵元素的百分率為×100%80%。分析該熱化學循環(huán)過程,MnFe2O4的分解溫度較高,在加熱過程中需消耗較多能量,因此可尋找合適的催化劑,使MnFe2O4分解溫度降低或找分解溫度更低的氧化物進行探究。8(1)增大反應物接觸面積,加快溶解速率(提高Al3的浸出率)SiO2(2)Fe24Fe2O24H=4

34、Fe32H2O冷凝、回流(3)除去Fe3用一束光照射液體,觀察是否有丁達爾效應Al34OH=AlO22H2O(4)AlCl3(aq)3H2O(l)Al(OH)3(aq)3HCl(aq)H200a kJ·mol1【解析】(1)粉碎煤矸石能增大反應物的接觸面積,加快反應速率;SiO2不溶于鹽酸和硫酸,濾渣的主要成分是SiO2。(2)溶液中的Fe2為綠色;Fe2很容易被空氣中的O2氧化成棕黃色的Fe3,離子方程式為4Fe2O24H=4Fe32H2O;煮沸裝置上方的長導管有冷凝、回流的作用。(3)步驟中加入適量的Ca(OH)2并控制pH,使Fe3生成Fe(OH)3,從而除去Fe3;BAC的分

35、散質粒子大小在1100 nm之間,屬于膠體,可以用丁達爾效應區(qū)別濾液與BAC兩種液體;若Ca(OH)2溶液過量,部分Al3生成AlO2,離子方程式為Al34OH=AlO22H2O。(4)根據題意:AlCl3 H1 mol H01 mol×5% a kJ·mol1則H200a kJ·smol1,其熱化學方程式為AlCl3(aq)3H2O(l)Al(OH)3(aq)3HCl(aq)H200a kJ·mol1。9(1)250 mL容量瓶、膠頭滴管(2)升高反應溫度、增大固體顆粒的表面積、加快攪拌速度等(答兩點即可)(3)2Cr33H2O2H2O=Cr2O728

36、H(4)Na、Mg2、Ca2pH超過8會使部分Al(OH)3溶解生成AlO2,最終影響Cr()的回收與再利用(5)Ca2、Mg2(6)3SO22Na2CrO412H2O=2CrOH(H2O)5SO4Na2SO42NaOH【解析】(1)結合一定物質的量濃度的溶液的配制步驟即可寫出缺少的玻璃儀器,注意容量瓶必須注明規(guī)格。(4)加入NaOH溶液調節(jié)pH8,Fe3、Al3以Fe(OH)3、Al(OH)3形式沉淀下來,溶液中還有Mg2、Ca2及加入的Na。(5)運用鈉離子交換樹脂的目的是除去濾液中的Mg2、Ca2。10(1)b、d、g(選對2個得1分,全對得2分)。(2)SiO22OHSiO32H2O;

37、Al2O32OH2AlO2H2O(各2分)。(3)H2O22H2Fe22Fe32H2O(2分)。(4)Al33NH3·H2OAl(OH)33NH4(2分)。(5)2H2O22H2OO2(1分)。溶液的血紅色剛好退去,且半分鐘內顏色無變化(2分)。16.8%(2分)。偏大(1分);滴定過慢,KI溶液被空氣氧化,消耗KI溶液的體積增大,發(fā)生反應的離子方程式為:4H4IO22I22H2O(2分)。【解析】(1)操作i是過濾,需要用到的玻璃儀器有:燒杯、玻璃棒、漏斗。(2)粉煤灰中SiO2與Al2O3分別與過量NaOH溶液反應的離子方程式:SiO22OHSiO32H2O;Al2O32OH2A

38、lO2H2O。(3)寫出向固體A中加入過量稀H2SO4和過量H2O2的目的是將Fe2氧化為Fe3,發(fā)生反應的離子方程式為:H2O22H2Fe22Fe32H2O。(4)固體H的主要成分Al2O3是溶液F中的Al3+與NH3反應生成的,其離子方程式為:Al33NH3·H2OAl(OH)33NH4。(5)加熱煮沸的目的是讓過量的H2O2完全分解,以防止干擾后面的滴定實驗,化學方程式為:2H2O22H2OO2。以KSCN為指示劑,用標準KI溶液滴定未知的Fe3,滴定終點的實驗現象為:溶液的血紅色剛好退去,且半分鐘內顏色無變化。由表可知,第二次滴定數據是錯誤的,不能用來算平均體積,故舍去。滴定消耗KI溶液的平均體積為30.00mL,根據:I Fe31mol 56g×0.5000×30.00×103mol m(Fe3)m(Fe3)8.40g所以w(Fe)16.8%。滴定過慢,KI溶液被空氣氧化,消耗KI溶液的體積增大,故滴定結果偏大;發(fā)生反應的離子方程式為:4H4IO22I22H2O?!静骂}理由】本題來源于真實的化工工藝,廢物中資源的回收、綜合利用。該試題起點高、結構新穎,工業(yè)背景的題材多、提問靈活,該類題符合考綱“能夠從試題提供的新信息中,準確地提取實質性內容,考查學生知識遷移的能力”。 將元

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