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高考化学工艺流程题

来源:爱问旅游网
工艺流程题专题(教师版)

考察形式:流程图、表格图像、文字叙述 问题类型:措施、成分、物质、原因

能力考查:获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力

知识基础:基本生产理论,金属、非金属及其化合物、有机物的性质,实验基本操作

无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题指导思想,能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。

【例】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:

Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯

Ⅱ分离提纯

原 料:矿石(固体)

预处理:酸溶解(表述:“浸出”) 除 杂:控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是:控制条件,调节PH,使Mg全部沉淀 解题技巧:

2+

Ⅲ 还原

明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题的模式与要点 在解这类题目时:

1、要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。 2、再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 3、要看清所问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性

在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。 一、分析流程图需要掌握的技巧是:

浏览全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物;了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;解析流程图并思考:

从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?)。 每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物? 杂质或副产物是怎样除去的?

1

二、无机化工题:

要学会看生产流程图,对于比较陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节的原理都搞清楚,针对问题分析细节。 1.考察内容主要有: (1)原料预处理

(2)反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择)

(3)反应原理(离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯)

(4)绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) (5)化工安全(防爆、防污染、防中毒)等。 2.规律 考 点 知识点 主线主产品 物质的分离操作 分支副产品 除杂试剂的选择 回头为循环 生产条件的控制产品分离提纯 3.熟悉工业流程常见的操作与名词 原料的预处理

①溶 解 通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼 烧 如从海带中提取碘

③煅 烧 如煅烧高岭土,改变结构,使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研 磨 适用于有机物的提取,如苹果中维生素C的测定等。 4.控制反应条件的方法

①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ---- pH值的控制。 例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示

物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2

问题:若要除去Mn溶液中含有的Fe,应该怎样做? 调节pH所需的物质一般应满足两点:

(1)能与H反应,使溶液pH值增大; (2)不引入新杂质。

例如:若要除去Cu溶液中混有的Fe,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值 ②蒸发、反应时的气体氛围

③加热的目的 加快反应速率或促衡向某个方向移动

④降温反应的目的 防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动 ⑤趁热过滤 防止某物质降温时会析出

⑥冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 5.物质的分离和提纯的方法

①结晶——固体物质从溶液中析出的过程(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发)

2

2+

3+

2+

2+

开始沉淀 2.7 7.6 8.3 沉淀完全 3.7 9.6 9.8 ②过滤——固、液分离 ③蒸馏——液、液分离

④分液——互不相溶的液体间的分离

⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 ⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。 ⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出 6.常见名词

浸 出:固体加水(酸或碱)溶解得到离子 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少

酸 浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程 水 洗:通常为除去水溶性杂质 水 浸:与水接触反应或溶解

例1:(2015年新课标I高考化学试卷第27题)硼及其化合物在工业上有许多用途.以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:

回答下列问题:

(1)写出Mg2B2O5•H2O与硫酸反应的化学方程式 ,为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有

(写出两条)。

(2)利用 的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是 (填化学式)。

(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是 ,然后在调节溶液的pH约为5,目的是 。

(4)“粗硼酸”中的主要杂质是 (填名称). (5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为 。

(6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢.以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程 。 答案:

(1)Mg2B2O5•H2O+2H2SO4

2H3BO3+2MgSO4;提高反应温度或减小铁硼矿粉粒径;

(2)Fe3O4;SiO2、CaSO4;

(3)将亚铁离子氧化为铁离子;使铁离子、铝离子形成氢氧化物沉淀而除去; (4)七水硫酸镁;

(5);

3

(6)2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO.

变式一:(2015年新课标I高考化学试卷第36题)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业.CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化.以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:

回答下列问题:

(1)步骤①中得到的氧化产物是 ,溶解温度应控制在60﹣70℃,原因是 。 (2)写出步骤③中主要反应的离子方程式 。 (3)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是 (写名称)。 (4)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是 。 (5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离.工业上常用的固液分离设备有 (填字母) A、分馏塔 B、离心机 C、反应釜 D、框式压滤机

(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg,将其置于过量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀

﹣12﹣3+

硫酸,用amol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点,消耗K2Cr2O7溶液bmL,反应中Cr2O7被还原为Cr,样品中CuCl的质量分数为 。 答案:

2+

(1)CuSO4或Cu;温度低溶解速度慢,温度过高铵盐分解;

2+2﹣﹣2﹣+

(2)2Cu+SO3+2Cl+H2O=2CuCl+SO4+2H; (3)硫酸;

(4)醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化; (5)BD;

3+2+2+﹣

(6)氯化亚铜与氯化铁发生Fe+CuCl═Fe+Cu+Cl,加入K2Cr2O7溶液,发生

2+2﹣+3+3+

6Fe+Cr2O7+14H=6Fe+2Cr+7H2O,

2+2﹣

反应的关系式为6CuCl~6Fe~Cr2O7, 6 1

﹣3

n ab×10mol

﹣3

n=6ab×10mol,

﹣3

m(CuCl)=99.5g/mol×6ab×10mol=0.597g, 则样品中CuCl的质量分数为故答案为:

例2:(2015年新课标II高考化学试卷第11题)苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下:

4

相关化合物的物理常数

﹣3

物质 相对分子质量 密度(g/cm) 沸点/℃ 异丙苯 120 0.80 153 丙酮 58 0.78 56.5 苯酚 94 1.0722 182 回答下列问题:

(1)在反应器A中通入的X是 。

(2)反应①和②分别在装置 和 中进行(填装置符号). (3)在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸,其作用是 ,优点是用量少,缺点是 。

(4)反应②为 (填“放热”或“吸热”)反应.反应温度控制在50﹣60℃,温度过高的安全隐患是 。

(5)中和釜D中加入的Z最适宜的是 (填编号.已知苯酚是一种弱酸) a.NaOH b.CaCO3 c.NaHCO3 d.CaO

(6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为 和 ,判断的依据是 。

(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 。 答案:

(1)氧气或空气; (2)A;C;

(3)催化剂;腐蚀设备;

(4)放热;温度过高会导致爆炸;

(5)加入Z的目的是中和硫酸,且不能与苯酚反应, a.NaOH能与硫酸、苯酚反应,故不选;

b.CaCO3为固体,且与硫酸反应生成的硫酸钙微溶,会阻止碳酸钙与硫酸的反应,故b不选; c.NaHCO3能与硫酸反应,不与苯酚反应,故c选;

d.CaO能与苯酚反应,且与硫酸反应生成的硫酸钙微溶,会阻止碳酸钙与硫酸的反应,故d不选; 故选:c;

(6)丙酮;苯酚;丙酮的沸点低于苯酚; (7)原子利用率高。

5

变式二:(2015年海南高考化学试卷第23题)铁在自然界分布广泛,在工业、农业和国防科技中有重要应用.

回答下列问题:

(1)用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的高炉如图(a)所示.原料中除铁矿石和焦炭外还有 ,除去铁矿石中脉石(主要成分为SiO2)的化学反应方程式

为 、 ;高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和 (填化学式)。

﹣1

(2)已知:①Fe2O3(s)+3C(s)═2Fe(s)+3CO(g)△H=+494kJ•mol ②CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣283kJ•mol ③C(s)+O2(g)═CO(g)△H=﹣110kJ•mol

则反应Fe2O(+3C(s)+O(═2Fe(s)+3CO(的△H= ,理论上反应 放3s)2g)2g)

出的热量足以供给反应 所需要的热量(填上述方程式序号)。

(3)有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺,其流程如图(b)所示,其中,还原竖炉相当于高炉的 部分,主要反应的化学方程式为 ;熔融造气炉相当于高炉的 部分.

(4)铁矿石中常含有硫,使高炉气中混有SO2污染空气,脱SO2的方法是 。 答案:

(1)石灰石;CaCO3

CaO+CO2↑;CaO+SiO2

CaSiO3;CO;

﹣1﹣1

(2)利用盖斯定律将①+②×3得到Fe2O3(s)+3C(s)+O2(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=(+494kJ•mol

﹣1

)+3×(﹣283kJ•mol)=﹣355kJ•mol,

因①为吸热反应,②③为放热反应,则②③反应放出的热量可使①反应, 故答案为:﹣355;②③;①;

(3)高炉炼铁时,炉腰部分发生Fe2O3+3CO炉腹都发生2C+O2

2CO以及CaCO3

2Fe+3CO2,还原竖炉发生此反应,熔融造气炉和高炉的CaO+CO2↑,CaO+SiO2

CaSiO3反应,则熔融造气炉

﹣1﹣1

相当于高炉的炉腹部分, 故答案为:炉腰;Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2;炉腹;

6

(4)碱液或氢氧化钠、氨水.

例3:(2015年江苏高考化学试卷第18题)软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4•H2O,反应的化学方程式为:

MnO2+SO2=MnSO4

(1)质量为17.40g纯净MnO2最多能氧化 L(标准状况)SO2。

﹣33﹣39

(2)已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10,Ksp[Fe(OH)3]=3×10,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀.室温下,

3+3+﹣6﹣1

除去MnSO4溶液中的Fe、Al(使其浓度小于1×10mol•L),需调节溶液pH范围为 。 (3)如图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4•H2O晶体,需控制结晶温度范围为 。

2+

(4)准确称取0.1710gMnSO4•H2O样品置于锥形瓶中,加入适量H2PO4和NH4NO3溶液,加热使Mn全部氧化

3+2+﹣13+2+2+

成Mn,用c(Fe)=0.0500mol•L的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn被还原为Mn),消耗Fe溶液20.00mL.计算MnSO4•H2O样品的纯度(请给出计算过程)

答案:

(1)4.48;

3+3+

(2)pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀.室温下,除去MnSO4溶液中的Fe、Al,氢氧化铝完全变成沉淀时的

﹣333+3﹣3+﹣6﹣1﹣﹣

pH:Ksp[Al(OH)3]=1×10=c(Al)×c(OH),c(Al)=1×10mol•L,解得:c(OH)=1×109﹣1+﹣5﹣1

mol•L,c(H)=1×10mol•LpH=5,同理Fe(OH)3完全变成沉淀时,pH约为3.5,故pH范围是:5.0<pH<7.1,

故答案为:5.0<pH<7.1;

(3)从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4•H2O晶体,根据图上信息,高于60℃以后MnSO4•H2O的溶解度减小,而MgSO4•6H2O的溶解度增大,因此控制结晶温度范围是高于60℃这样可以得到纯净的MnSO4•H2O, 故答案为:高于60℃;

3+2+﹣3

(4)根据氧化还原反应中得失电子守恒:n(Mn)×1=n(Fe)×1=0.02L×0.0500mol=1.00×10mol,根据Mn元素守恒,m(MnSO4•H2O)=1.00×10mol×169g/mol=0.169g,纯度为答:MnSO4•H2O样品的纯度为98.8%.

变式三:烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术都是环境科学研究的热点。 (1)选择性催化还原法的脱硝原理为:

6NOx+4x NH3 (3+2x)N2+6xH2O

①上述反应中每转移3mol电子,生成标准状况下N2的体积为________L。

-1

②已知:2H2(g)+O2(g) =2H2O (g) ΔH=-483.6 kJ·mol

-1

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol

-1

N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=-180.5kJ·mol

则反应6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)的ΔH=__________。

(2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如下图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。

﹣3

×100%=98.8%,

7

100

脱硝率/% H2O、CO2、N2

Cu C2H4 Cu(NO2)

++

80 60 40 20

b c d a

O2 Cu(O2)

负载率 a 0.5% b 3.0% c 5.0% d 8.0%

NO 0

200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃

图1 图2 ①出该脱硝原理总反应的化学方程式:____________。 ②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是____________。 答案: ⑴①

16.811.2x (2分) ②-724.5kJ·mol-1 (2分)

x催化剂

⑵①6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O (2分)

②约为350℃、负载率3.0 %(2分)

专题训练

1.(2015浙江)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质) 制取七水合硫酸亚铁(FeSO4•7H2O),设计了如下流程:

下列说法不正确的是( ) A. 溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉

3+

B. 固体1中一定含有SiO2,控制pH是为了使Al转化为Al(OH)3,进入固体2 C. 从溶液2得到FeSO4•7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解 D. 若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶

分离也可得到FeSO4•7H2O

答案:A.由流程分析可知,溶解烧渣选用足量硫酸,X为铁粉,故A正确;

B.由流程分析可知,固体1中一定含有SiO2,调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀,则固体2为氢氧化铝,故B正确;

C.亚铁离子易被空气中的氧气氧化,而且受热易失去结晶水,所以从溶液2得到FeSO4•7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解,故C正确;

D.在溶液1中含有亚铁离子和铝离子,加过量的氢氧化钠,铝离子转化为偏铝酸根离子,亚铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化亚铁沉淀,但是氢氧化亚铁很易被氧气氧化,则得到的氢氧化亚铁中含有氢氧化铁,最后得到的产品不纯,故D错误. 故选D.

2.(2015安徽)硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4,其流程如图:

8

已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33℃);

(1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的

是 ,原料中的金属钠通常保存在 中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有 、 、玻璃片和小刀等; (2)请配平第①步反应的化学方程式:

NaBO2+ SiO2+ Na+ H2═ NaBH4+ Na2SiO3

(3)第②步分离采用的方法是 ;第③步分出NaBH4并回收溶剂,采用的方法是 ;

(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g).在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是 。 答案:(1)NaBH4常温下能与水反应,且氢气和氧气混合加热易产生爆炸现象,为防止NaBH4水解、防止产生安全事故,需要将装置中的空气和水蒸气排出;

钠极易和空气中氧气、和水反应,钠的密度大于煤油,为隔绝空气和水,原料中的金属钠通常保存在煤油中;

实验室取用少量金属钠时,需要镊子夹取钠、用滤纸吸煤油,所以实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有镊子、滤纸、玻璃片和小刀等,

故答案为:除去反应器中的水蒸气和空气;煤油;镊子、滤纸;

(2)该反应中H元素化合价由0价变为﹣1价、Na元素化合价由0价变为+1价,转移电子总数为4, 根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3, 故答案为:1;2;4;2;1;2;

(3)分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,②中加入的溶剂是异丙胺,NaBH4溶解与异丙胺、Na2SiO3不溶于异丙胺,所以第②步分离采用的方法是过滤;熔沸点相差较大的可以采用蒸馏方法,异丙胺沸点:33℃,将滤液采用蒸馏的方法分离,得到异丙胺和固体NaBH4, 故答案为:过滤;蒸馏;

(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g),n(NaBH4)=

=0.1mol,在25℃、101kPa

下,每消耗0.1molNaBH4(s)放热21.6kJ,则消耗1molNaBH4(s)放热216.0kJ,则热化学方程式为NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)△H=﹣216.0kJ/mol,

故答案为:NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)△H=﹣216.0kJ/mol. 3.(2015福建)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛.

(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为 。

(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:

9

已知: 物质 SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2 沸点/℃ 57.6 180(升华) 300(升华) 1023

①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是 (只要求写出一种)。

②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。 ③已知:

﹣1

Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)△H1=+1344.1kJ•mol

﹣1

2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)△H2=+1169.2kJ•mol

由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。

④步骤Ⅲ的经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为 、 、 。

⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 。 答案:(1)氯化铝是强酸弱碱盐,在溶液中铝离子发生水解反应产生氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,所

3++

以能净水,其反应的离子方程式为:Al+3H2O⇌Al(OH)3+3H,

3++

故答案为:Al+3H2O⇌Al(OH)3+3H;

(2)①步骤1中铝土矿粉和焦炭在300℃焙烧,因后续步骤反应生成氯化铝等强酸弱碱盐易水解,固体水分在焙烧的过程中挥发,防止后续步骤生成的盐水解、气孔数目增多增大反应物的接触面积,加快反应速率,

故答案为:防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率;

②根据物质中含有的元素组成可知:若步骤Ⅱ中不通入氯气和氧气,Fe2O3与焦炭发生氧化还原反应,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是铁, 故答案为:Fe或铁;

﹣1

③Ⅰ、Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)△H1=+1344.1kJ•mol

﹣1

Ⅱ、2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)△H2=+1169.2kJ•mol

根据盖斯定律,将Ⅰ﹣Ⅱ可得:Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g))+3CO(g)△H=(+1344.1kJ•mol﹣1﹣1

)﹣(+1169.2kJ•mol)=+174.9J/mol,

故答案为:Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g))+3CO(g)△H=+174.9J/mol;

④步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,CO2和NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,所以生成的盐的化学式为NaCl、NaClO和Na2CO3, 故答案为:NaCl、NaClO、Na2CO3;

⑤步骤Ⅲ得到氯化铝的粗品,加入氯化钠熔融能降低FeCl3的熔点,铝的金属活动性强于铁,加铝粉,可以将氯化铝的粗品中的氯化铁中的铁置换出来,生成铁和氯化铝,因AlCl3在180℃升华,在300℃,废渣为Fe,冷却得到成品氯化铝,

故答案为:除去FeCl3,提高AlCl3纯度. 4.(2015广东)七铝十二钙(12CaO•7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:

10

(1)锻粉主要含MgO和 ,用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,或滤液Ⅰ中c

2+﹣6﹣1﹣12

(Mg)小于5×10mol•L,则溶液pH大于 (Mg(OH)2的Ksp=5×10);该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是

。 (2)滤液Ⅰ中阴离子有 (忽略杂质成分的影响);若滤液Ⅰ中仅通入CO2,会生成 ,从而导致CaCO3产率降低.

(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为 。

(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为 。

﹣﹣

(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4和Al2Cl7两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为 。 答案:(1)锻粉是由白云石高温煅烧而来,在煅烧白云石时,发生反应:CaCO3MgCO3

CaO+CO2↑,

MgO+CO2↑,故所得锻粉主要含MgO和CaO;用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不

2+

2

﹣12

2+

溶,即得Mg(OH)2的饱和溶液,根据Mg(OH)2的Ksp可知:Ksp=c(Mg)•c(OH)=5×10,而c(Mg)

﹣6﹣1﹣﹣3+﹣11

小于5×10mol•L,故c(OH)大于10mol/L,则溶液中的c(H)小于10mol/L,溶液的pH大于

2+

11;CaSO4微溶于水,如果用(NH4)2SO4代替NH4NO3,会生成CaSO4沉淀引起Ca的损失,

2+

故答案为:CaO;11;CaSO4微溶于水,用(NH4)2SO4代替NH4NO3,会生成CaSO4沉淀引起Ca的损失; (2)在锻粉中加入适量的NH4NO3溶液后,镁化合物几乎不溶,由于NH4NO3溶液水解显酸性,与CaO反应生成Ca(NO3)2和NH3•H2O,故过滤后溶液中含Ca(NO3)2和NH3•H2O,将CO2和NH3通入滤液I中后发生反应:

﹣﹣

Ca(NO3)2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4NO3,故滤液中的阴离子主要为NO3,还含有OH;若滤液Ⅰ中仅通

﹣﹣

入CO2,会造成CO2过量,则会生成Ca(HCO3)2,从而导致CaCO3产率降低,故答案为:NO3,OH;Ca(HCO3)2;

﹣﹣

(3)氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,离子反应为Al2O3+2OH═2AlO2+H2O,故答案为:Al2O3+2OH﹣﹣

═2AlO2+H2O;

﹣3+

(4)用Al片和石墨作电极来制备Al(OH)3,故Al做阳极,石墨做阴极,阳极反应为:Al﹣3e=Al①,

+﹣﹣

阴极上是来自于水的H放电:2H2O+2e=2OH+H2↑ ② 将①×2+②×3可得总反应:2Al+6H2O

3

2Al(OH)3↓+3H2↑,故答案为:2Al+6H2O2Al(OH)

↓+3H2↑;

﹣﹣

(5)放电时负极电极本身Al放电,失电子,由于AlCl4中氯元素的含量高于Al2Cl7中氯元素的含量,故

﹣﹣﹣﹣

AlCl4做反应物而Al2Cl7为生成物,由于其它离子不参与电极反应,故电极反应为:Al﹣3e+7AlCl4

﹣﹣﹣﹣

=4Al2Cl7,故答案为:Al﹣3e+7AlCl4=4Al2Cl7. 5.(2015江苏)以磷石膏(只要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3.

11

(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO4)随时间变化见图.清液pH>11时CaSO4转化的

离子方程式为 ;能提高其转化速率的措施有 (填序号)

2﹣

A.搅拌浆料 B.加热浆料至100℃C.增大氨水浓度 D.减小CO2通入速率

(2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体.滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为 和 (填化学式);检验洗涤是否完全的方法是 。

2+

(3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca)增大的原因是 。

2﹣

答案:(1)由图象可知,经充分浸取,c(SO4)逐渐增大,pH逐渐减小,清液pH>11时CaSO4生成碳酸

+2﹣2

钙、铵根离子和硫酸根离子,反应的离子方程式为CaSO4+2NH3•H2O+CO2=CaCO3+2NH4+SO4+H2O或CaSO4+CO3﹣2﹣2﹣=CaCO3+SO4,为提高其转化速率,可进行搅拌并增大氨水浓度,增大c(CO3),

+2﹣2﹣2﹣

故答案为:CaSO4+2NH3•H2O+CO2=CaCO3+2NH4+SO4+H2O或CaSO4+CO3=CaCO3+SO4;AC;

2﹣﹣2﹣

(2)当清液pH接近6.5时,溶液酸性相对较强,可充分转化生成SO4并有HCO3生成,沉淀吸附SO4,可用盐酸酸化的氯化钡检验,方法是取少量最后一次的洗涤过滤液与试管中,向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤完全,

2﹣﹣

故答案为:SO4;HCO3;取少量最后一次的洗涤过滤液与试管中,向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤完全;

(3)随着浸取液温度上升,氯化铵水解程度增大,溶液酸性增强,则钙离子浓度增大, 故答案为:浸取液温度上升,溶液中氢离子浓度增大,促进固体中钙离子浸出. 6.(2015山东)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料.LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得.

(1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液.B极区电解液为

+

溶液(填化学式),阳极电极反应式为 ,电解过程中Li向 电极迁移(填“A”或“B”).

(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:

12

Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为 ,铁渣中铁元素的化合价为 ,在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为 。

答案:(1)电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液,由图可知,右侧生成氢气,则B中

+

氢离子放电,可知B为阴极,在B中制备LiOH,B极区电解液为LiOH溶液;Li由A经过阳离子交换膜向

﹣﹣2

B移动;A中为LiCl溶液,氯离子放电生成氯气,则阳极反应式为2Cl﹣2e=Cl↑,

﹣﹣2

故答案为:LiOH;2Cl﹣2e=Cl↑;

+2﹣+2

(2)Co(OH)3溶解还原反应为Co(OH)3、H、SO3的氧化还原反应,其离子反应为2Co(OH)3+4H+SO3﹣2+2﹣

=2Co+SO4+5H2O;由制备流程可知,加硫酸溶解后为铁离子,再与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成亚铁离子,在浸液中通入氧气时亚铁离子被氧化为铁离子,可知铁渣中铁元素的化合价为+3价;煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),n(CO2)==

=0.06mol,由化学式可知n(Co)=0.06mol×=0.03mol,则氧化物中n(O)

=0.04mol,则n(Co):n(O)=0.03mol:0.04mol=3:4,所以钴氧化物的

化学式为Co3O4,

+2﹣2+2﹣

故答案为:2Co(OH)3+4H+SO3=2Co+SO4+5H2O;+3;Co3O4.

7.(2015山东)工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3,工艺流程如下:

已知:Na2CO3+NO+NO2═2NaNO2+CO2

(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有 (填化学式)。 (2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是

。蒸发Ⅰ产生的蒸汽中含有少量的NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的 (填操作名称)最合理.

13

(3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是 .母液Ⅱ需回收利用,下列处理方法合理的是 .

a.转入中和液 b.转入结晶Ⅰ操作 c.转入转化液 d.转入结晶Ⅱ操作

(4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2:1,则生产1.38吨NaNO2时,Na2CO3的理论用量为 吨(假定Na2CO3恰好完全反应). 答案:(1)由上述分析可知,二氧化氮与碱液反应生成NaNO2,还可生成NaNO3,中和液中含剩余的少量Na2CO3,故答案为:NaNO3;

(2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是防止NaNO2的析出,蒸发Ⅰ产生的蒸汽中含有少量的NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的溶碱,循环利用,提高利用率,故答案为:防止NaNO2的析出;溶碱;

(3)由上述分析可知,母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是将NaNO2转化为NaNO3.母液Ⅱ需回收利用,可转入转化液或转入结晶Ⅱ操作,提高其利用率, 故答案为:将NaNO2转化为NaNO3;cd; (4)生产1.38吨NaNO2时,n(NaNO2)=

4

=2×10mol,NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之

4

比为2:1,则n(NaNO3)=1×10mol,由Na原子守恒可知,2n(Na2CO3)=n(NaNO2)+n(NaNO3),m(Na2CO3)=(2×10mol+1×10mol)××106g/mol=1.59×10g=1.59t,

故答案为:1.59.

8.(201川)为了保护坏境,充分利用资源.某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(Fe主要以Fe2 O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略).

4

4

6

活化硫铁矿还原Fe的主要反应为:FeS2+7Fe2(S04)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考虑其它反应,请回答下列问题:

(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是 。

3+

(2)检验第Ⅱ步中Fe是否完全还原,应选择 (填字母编号). A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN 溶液

2+

(3)第Ⅲ步加FeCO3调溶液PH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH到5.2,此时Fe不沉淀,滤液中铝、硅杂质被除尽,通入空气引起溶液pH降低的原因是

。 (4)FeSO4可转化FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料. 已知25℃,101kPa时:

4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=﹣18kJ/mol C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393kJ/mol

2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=﹣1480kJ/mol

FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 。

(5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料.该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正极反应式是 。

3+

14

(6)假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%.将akg质量分数为b%的硫酸加入到ckg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性,所残留的硫酸忽略不计,按上述流程,第Ⅲ步应加入FeCO3 kg。

+3+

答案:(1)H2SO4与Fe2O3反应生成硫酸铁与水,反应离子方程式为:Fe2O3+6H=2Fe+3H2O,故答案为:

+3+

Fe2O3+6H=2Fe+3H2O;

2+

(2)KMnO4溶液、K3[Fe(CN)6]溶液可以检验有Fe生成,取第Ⅱ步反应中溶液少许与试管中,滴加KSCN

3+

溶液,若溶液不变红色,说明Fe完全被还原, 故答案为:C;

2+3+3++

(3)氧气可以将Fe离子氧化为Fe离子,Fe离子水解生成H,使溶液pH降低,

2+3+3++

故答案为:氧气可以将Fe离子氧化为Fe离子,Fe离子水解生成H; (4)发生反应:4FeCO3+O2

2Fe2O3+4CO2,

已知:①4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=﹣18kJ/mol ②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393kJ/mol

③2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=﹣1480kJ/mol

根据盖斯定律,①﹣③×2+②×④可得4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g),故△H=﹣18kJ/mol﹣2×(﹣1480kJ/mol)+4×(﹣393kJ/mol)=﹣260kJ/mol,

故反应热化学方程式为:4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=﹣260kJ/mol, 故答案为:4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=﹣260kJ/mol;

2﹣

(5)电池放电时的总反应为:4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正极发生还原反应,FeS2获得电子生成Fe、S,正

﹣2﹣

极电极反应式为:FeS2+4e=Fe+2S,

﹣2﹣

故答案为:FeS2+4e=Fe+2S;

(6)Fe2O3含量为50%,ckg烧渣中,Fe2O3质量为50%×ckg,铁的浸取率为96%,侧参加反应的Fe2O3质量

3

为50%×ckg×96%,其物质的量为(50%×c×10×96%)g÷160g/mol=3c mol,

akg质量分数为b%的硫酸中m(H2SO4)=b%×akg,其物质的量为(b%×a×10)g÷98g/mol=

3+

3

mol,

第Ⅲ步应加入FeCO3后,浸取时加入的硫酸、活化硫铁矿还原Fe时生成的硫酸完全转化为FeSO4, 根据FeS2~7Fe2(S04)3~7Fe2O3,可知参加反应的FeS2的物质的量×3c mol, 根据硫元素守恒计算n总(FeSO4)=×3c mol×2+

mol,

mol﹣×3c mol

由Fe元素守恒n(FeCO3)=n总(FeSO4)﹣n(FeS2)﹣2n(Fe2O3)=×3c mol×2+﹣2×3c mol=

mol﹣

mol,故m(FeCO3)=(

) mol×116g/mol≈(118ab﹣6c)g,

即为(0.118ab﹣0.6c)Kg,

故答案为:(0.118ab﹣0.6c).

9.(2015天津)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍,湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜产品.某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如图1:

15

回答下列问题:

2+

(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)4,反应中H2O2的作用是 ,写出操作①的名称: ;

2+

(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)4与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式: ,操作②用到的主要仪器名称为 ,其目的是(填序号) 。 a.富集铜元素

b.使铜元素与水溶液中的物质分离

2+

c.增加Cu在水中的溶解度

(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和 ,若操作③使用如图2装置,图中存在的错误是 ;

(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液,阴极析出铜,阳极产物是 ,操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 ;

(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是 ,循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是 。 答案:(1)双氧水具有氧化性,能氧化还原性物质Cu,所以双氧水作氧化剂;分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,该混合溶液中贵重金属是难溶物、铜氨溶液是液体,所以操作①是过滤,故答案为:氧化剂;过滤;

2++

(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)4与有机物RH反应生成CuR2,同时生成NH4和NH3,根据反应物和

2++

生成物书写该反应的离子方程式Cu(NH3)4+2RH=CuR2+2NH4+2NH3;分离互不相溶的液体采用分液方法,分液时常用分液漏斗,分液的目的是富集铜元素、使铜元素与水溶液中的物质分离,所以ab正确,

2++

故答案为:Cu(NH3)4+2RH=CuR2+2NH4+2NH3;分液漏斗;ab;

(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应相当于复分解反应,所以生成CuSO4和RH,分液时分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁,且分液漏斗内不能盛放太多溶液,故答案为:RH;分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁;液体过多;

(4)以石墨为电极电解硫酸铜溶液时,阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电,所以阳极上生成O2,

+2﹣

同时有大量的H生成,且SO4也向阳极移动在阳极积累,因此阳极产物还有H2SO4;从溶液中获取晶体采用加热浓缩、冷却结晶、过滤方法,故答案为:O2、H2SO4;

(5)电解硫酸铜溶液时能得到硫酸,在反应III中用到硫酸,所以H2SO4能循环利用;氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,能和氢氧根离子反应,从而抑制氢氧化铜生成,

故答案为:H2SO4;防止由于溶液中c(OH)过高,生成Cu(OH)2沉淀.

16

10.(2014山东)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe)生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:

3+

(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________,通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是____________________________。

(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调PH的目的是____________________________。

(3)固体A主要为__________________(填化学式),固体B主要为________(填化学式)。

(4)用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液______(填“I”“II”或“III”)中,既能提高产率又可使能耗最低。 答案:(1)Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl;

低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分,随温度的降低,K2Cr2O7溶解度明显减小。

3+

(2)除去Fe

(3)NaCl;K2Cr2O7 (4)II

11.(2014年江苏)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。

(1)酸浸时反应的化学方程式为 ;滤渣Ⅰ的主要成分为 。

17

(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为 (填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低, 其原因是 (用离子方程式表示)。

(3)上述流程中经完全热分出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是 ;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

答案:(1)Al2O3 + 3H2SO4= Al2(SO4)3 + 3H2O SiO2

3+2-

(2)CaSO4 3CaSO4 + 2Al+ 3SO4 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 3CO2↑

2-2-

(3)溶液中的部分SO3被氧化成SO4 减小

12.(2014年江苏)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I等)中回收碘,其实验过程如下:

(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I,其离子方程式为 ;

该操作将I2还原为I的目的是 。 (2)操作X的名称为 。

(3)氧化时,在三颈瓶中将含I的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,

0

在 40C左右反应(实验装置如右图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是 ;锥形瓶里盛放的溶液为 。

2——+2—

(4)已知:5SO3+2IO3+2H=I2+5SO4+H2O

-—

某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I、IO3中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中

-—

是否含有I、IO3的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在; 。 实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液

2- - 2- +

答案:(1)SO3+ I2 + H2O = 2I+ SO4+ 2H 使CCl4中的碘进入水层 (2)分液

(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化) NaOH溶液 (4)从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水

--

中含有I;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I。

另从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水

--

中含有IO3;若溶液不变蓝,说明废水中不含有IO3。 13.(2014福建)铁及其化合物与生产、生活关系密切。

(1)右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

①该电化腐蚀称为 。 ②图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是 (填字母)。 (2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:

18

①步骤I若温度过高,将导致分解。分解的化学方程式为 ②步骤II中反应:4Fe(NO3)2+O2+ (2n +4)H2O=2Fe2O3▪nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮 中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为

③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是 (任写一项) (3)已知t℃时,反应FeO(s)+CO(g)Fe( s) +CO2(g)的平衡常数K= 0.25。 ①t℃时,反应达到平衡时n(CO):n(CO2)=

②若在 1L密闭容器中加人0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x= 。 答案:(1)①吸氧腐蚀 ②B (2)①4 HNO3

4NO2↑+O2↑+2H2O

②4Fe+10HNO3=4 Fe(NO3)2+NH4NO3+3 H2O ③氮氧化物排放少 (或其他合理答案) (3)①4:1 ②0.05

14.氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:

依据上图完成下列问题:

(1)在电解过程中,阴极上生成气体的电子式为 。

2+2+2+

(2)精制过程中除去阳离子中的Ca、Mg等杂质,除去Mg的离子方程式为 。

2-

(3)精制过程要除去SO4,可选择下列溶液中的 (填字母序号),并将加入的顺序以箭头符号(↓)的形式画在图上(精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序)。 a. Ba(OH)2 b.Ba(NO3) 2 c.BaCl2

2-

(4)在实际生产中也可以用BaCO3除去SO4(已知溶解度BaSO4(5)脱盐工作中,利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过蒸发、冷却、 、 (填操作名称)而制得50%的NaOH溶液。答案:(1)H:H

2+- (2)Mg+2OH=Mg(OH)2↓

(3)ac

2-2+2-

(4)由于BaSO4比BaCO3的溶解度小, SO4促使BaCO3(s)Ba(aq)+CO3 (aq) 平衡正向移动,生成更难溶的BaSO4沉淀。 (5)结晶、过滤

15.(2014龙岩)废钒催化剂的主要成分是V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等,现欲利用以下工艺流程回

19

收V2O5。

(1) VOSO4中,V元素的化合价为_______,①中产生的废渣的主要成分是_________。 (2)配平④中反应的离子方程式:

(3) 25℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表:

试判断在实际生产时,⑤中加入氨水调节溶液的最佳pH为______________。

(4)生产时,将②中的酸性萃余液循环用于①中的水浸。在整个工艺流程中,可循环利用的物质还有________________。

(5)成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒,写出该反应的化学方程式_____________________________。 答案:(1)+4;SiO2 (2)1,6,6,6,1,3 (3)1.7

(4)有机萃取剂、氨水(或氨气) (5)

16.(2014泉州)某探究小组将一批电子废弃物简单处理后,得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计如下制备硫酸铜晶体和无水氯化铁的方案:

已知:Cu + 4NH3·H2O=[Cu(NH3)4] + 4H2O 请回答下列问题:

(1)步骤①Cu与酸反应的离子方程式为 。 (2)步骤②加H2O2的作用是 ,滤渣2为(填化学式) 。 (3)步骤⑤不能直接加热脱水的理由是 。

-1

(4)若滤液1中Cu2+的浓度为0.02mol·L,则氢氧化铜开始沉淀时的pH =

2+

2+

20

(已知:Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10)。

2+-2--2-

(5)已知:2Cu+4I=2CuI↓+I2 I2+2S2O3=2I+S4O6

某同学为了测定CuSO4·5H2O产品的质量分数可按如下方法:取 3.00g产品,用水溶解后,加入足量的KI溶液,充分反应后过滤、洗涤,将滤液稀释至250mL,取50mL加入淀粉溶液作指示剂,用0.080mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点的依据是 。 四次平行实验耗去Na2S2O3标准溶液数据如下: 实验序号 消耗Na2S2O3标准溶液(mL) 1 25.00 2 25.02 3 26.20 4 24.98 -20

此产品中CuSO4·5H2O的质量分数为 。 答案:(1)Cu+4H + 2NO3=Cu +2NO2↑+2H2O 3Cu+8H + 2NO3

2+

3+

+

2+

+

3Cu +2NO↑+4H2O

2+

(2)将Fe氧化成Fe;Fe(OH)3、Al(OH)3 (3)FeCl3易水解:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加热能促进FeCl3的水解,蒸干得不 到FeCl3。 (4)5

(5)溶液由蓝色褪为无色且半分钟内不恢复原色 (6)83.3%

17.(2014泉州)工业上,以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备金属铜,有如下两种工艺。 I.火法熔炼工艺:往处理过的黄铜矿加入石英,再通入空气进行焙烧,即可制得粗铜。 (1)焙烧的总反应式可表示为:2CuFeS2+2SiO2+5O2=2Cu+2FeSiO3+4SO2 该反应的氧化剂是 。

(2)下列处理SO2的方法,不合理的是 。

A.高空排放 B.用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠 C.用氨水吸收后,再经氧化制备硫酸铵 D.用BaCl2溶液吸收制备BaSO3

(3)炉渣主要成分有FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3等,为得到Fe2O3,加盐酸溶解后,后续处理过程未涉及到的操作有 。

A.过滤 B.加氧化剂 C.蒸发结晶 D.灼烧 E.加过量NaOH溶液

II.FeCl3溶液浸取工艺:其生产流程如下图所示

(4)浸出过程中,CuFeS2与FeCl3溶液反应的离子方程式为

(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质是

(6)若用石墨电极电解滤液,写出阳极最先发生反应的电

极反应式 。

--1

(7)黄铜矿中含少量Pb,调节Cl-浓度可控制Pb2+在滤液中的浓度,当c(Cl)=2mol•L时,溶液中2+-15Pb物质的量浓度为 mol•L。[已知:Ksp(PbCl2)=1×10ˉ] 答案:(1)CuFeS2、O2 (2)A、D (3)C

3+2+2+

(4)CuFeS2+4Fe=Cu+5Fe+S (5)FeCl3

2+-3+

(6)Fe-e=Fe

-6

(7)2.5×10

21

18.(2014泉州)应用化学原理可制备一些化合物。回答下列问题:

(1)在浓H2O2溶液中加入无水氯化钙,可制得过氧化钙(CaO2)。该反应属于 反应。 (2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2==4CuSO4+2H2O用于制取CuSO4,该反应的还原剂是 ,当1mol O2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为 mol。

(3)硅孔雀石是一种含铜的矿石,含铜形态为CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O,同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。利用硅孔雀石制取CuSO4•5H2O的流程如下:

滤渣的主要成分是 ;通入Cl2时被氧化的离子有 。写出在矿粉中加入30%稀硫酸时CuCO3·Cu(OH)2发生反应的离子方程式: (4)铜可溶解于稀和稀浓硫酸混合液中,发生反应的离子方程式为:

3-+2+

3Cu+2NO+8H==3Cu+2NO↑+4H2O

全部溶解后,蒸发结晶,最后得到的晶体是 (填化学式)。 答案:(1)复分解反应 (2)Cu2S 4

2+

(3)SiO2 Fe

+2+

CuCO3·Cu(OH)2 + 4H =2Cu + CO2↑+ 3H2O (4)CuSO4•5H2O

2+2+3+2+

19.以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有Ca、Fe、Fe、Mg等)制备BaCl2·2H2O的流程如下:

(1) 氧化过程主要反应的离子方程式为________________________________。

2+

(2) 沉淀C的主要成分是Ca(OH)2和________________。由图可知,为了更好的使Ca沉淀,还应采取的措施为 。

(3) 用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为:

-1

步骤1:准确称取0.4~0.6 g BaCl2·2H2O试样,加入100 mL水,3 mL 2 mol·L的HCl溶液加热溶解。

-1

步骤2:边搅拌,边逐滴加入0.1 mol·LH2SO4溶液。

步骤3:待BaSO4沉降后, ,确认已完全沉淀。

-1-

步骤4:过滤,用0.01 mol·L的稀H2SO4洗涤沉淀3~4次,直至洗涤液中不含Cl为止。

步骤5:将折叠的沉淀滤纸包置于________中,经烘干、炭化、灰化后在800 ℃灼烧至恒重。称量计算

2+

BaCl2·2H2O中Ba的含量。

22

①步骤3所缺的操作为 。

②若步骤1称量的样品过少,则在步骤4洗涤时可能造成的影响为 。 ③步骤5所用瓷质仪器名称为 。滤纸灰化时空气要充足,否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS,该反应的化学方程式为 。

④有同学认为用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好,请说明原因: 。[已知:

-10-10

Ksp(BaSO4)=1.1×10 Ksp(BaCrO4)=1.2×10]

答案:10、

20.(2014山东潍坊)亚氯酸钠(NaClO2)常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是用过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:

已知:NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。

(1)吸收塔内发生反应的化学方程式为_____________________(配平化学方程式)。该工艺流程中的NaClO3、ClO2、NaClO2都是强氧化剂,它们都能和浓盐酸反应制取Cl2。若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl2,当生成5 mol Cl2时,通过还原反应制得氯气的质量为________克。

(2)从滤液中得到的NaClO2·3H2O晶体的操作依次是__________(填写序号)。 a.蒸馏 b.灼烧 c.过滤 d.冷却结晶 (3)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物,漂白织物时真正起作用的是HClO2。下表是 25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数:

①常温下,物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为____________;体积相等,物质的量浓度相同的NaF、NaCN两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为:______________(填“前者大”“相等”或“后者大”)。

2+2+2+

②Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu、Fe、Pb离子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉

-5-12-淀是_________;当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10mol·L)此时的S的浓度为__________。

-10-36-28

已知Ksp(FeS)=6.3×10;Ksp(CuS)=6×10;Ksp(CuS)=2.4×10

答案:11、

23

21.(2014广州)硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(2MgO.B2O3.H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3, Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:

已知:H3BO3在 200C、 400C、 600C、 1000C时的溶解度依次为 5.0 g、

3 +3 +2 +2 +

8.7g、 14.8 g、40. 2 g。Fe、Al、Fe和Mg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。

(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出,故应分批加入稀硫酸。该反应的化学方程式为

2+2-3+2+2+3+

(2)“浸出液”显酸性,含H3BO3和Mg、SO4,还含有Fe、Fe、Ca、Al等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO,除去的杂质离子是_____。H2O2的作用是 (用离子方程式表示)。

(3)“浸取”后,采用“热过滤”的目的是______________。

(4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如右图,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4·H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩, 答案:(1)CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2

3+3+3+

(2) Fe、Al、Al

+2+3+

H2O2+2H+2Fe=2Fe2H2O

(3)防止温度下降时,H3BO3从溶液中析出 (4)加压升温结晶

22.(2014上海)溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水,易吸潮等性质。实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下:

完成下列填空:

(1)上述使用的氢溴酸的质量分数为26%,若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸的氢溴酸500ml,所需的玻璃仪器有玻璃棒、 。

+

(2)已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4。步骤Ⅱ加入的试剂a是 ,控制溶液的pH约为8.0的目的是 、 。(3)试剂b是 ,步骤Ⅳ的目的是 。(4)步骤Ⅴ所含的操作依次是 、 。 (5)制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度:

①称取 4.00g无水溴化钙样品;②溶解;③滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤;④ ;⑤称量。若得到 1.88g碳酸钙,则溴化钙的质量分数为 (保留两位小数)。 若实验操作规范而测定结果偏低,其原因是 。 答案:(1)量筒、胶头滴管、烧杯、500ml容量瓶。

3+3+

(2)石灰水,沉淀Al、Fe

(3)氢溴酸,除去过量的氢氧化钙。 (4)蒸发浓缩,冷却结晶。

(5)洗涤;23.50%.洗涤时,有少量的碳酸钙溶解。

24

23.(2014北京)用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):

Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:

Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3; Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色: Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤; Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。

(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是 (2)KMnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整:

(3)已知:

生成氢氧化物沉淀的pH 开始沉淀时 完全沉淀时 Al(OH)3 3.4 4.7 Fe(OH)2 6.3 8.3 Fe(OH)3 1.5 2.8 注:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1 根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:

(4)己知:一定条件下,MnO4可与Mn2+反应生成MnO2,

①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 . ②Ⅳ中加入MnSO4的目的是 。

+3+

答案:(1)Al2O3+6H=2Al+3H2O

(2)5 8H 5 4H2O

2+3+2+3+

(3)pH约为3时,Fe和Al不能形成沉淀,将Fe氧化为Fe,可使铁完全沉淀

(4)①生成黄绿色气体 ②除去过量的MnO4

24.(2014安徽)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:

(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去 (填离子符号),检验该离子是否洗净的方法是 。

(2)第②步反应的离子方程式是 ,滤渣B的主要成分是 。

(3)萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP (填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等。

(4)取上述流程中得到了Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点

3+

时(铈被还原为Ce),消耗25.00mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为 。

3+

答案:(1)Fe,取最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若不出现红色,则已洗净,反之,未洗净。(其他合理答案均可)

+3+

(2)2CeO2+H2O2+6H=2Ce+O2↑ +4 H2O SiO2(其他合理答案均可)

25

(3)不能分液漏斗(4)97.01%

25.(2013上海杨浦)工业上冶炼冰铜(mCu2O·nFeS)可得到粗铜,再以粗铜为原料制备硫酸铜晶体。

完成下列填空:

(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 (填序号)吸收。 a.浓H2SO4 b.浓HNO3 c. NaOH溶液 d.氨水

(2)用稀H2SO4 浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加 (填物质名称)溶液后呈红色,说明溶液中存在Fe3+,检验溶液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象)。 实验室可用如右图的装置完成泡铜冶炼粗铜的反应。

(3)泡铜冶炼粗铜的化学方程式是 。 (4)装置中镁带的作用是 。

泡铜和铝粉混合物表面覆盖少量白色 固体a,a是 (填名称)。 沙子能否换成水? (填“能”或“不能”)。

(5)用滴定法测定CuSO4·5H2O的含量。取a g试样配成100 mL溶液,

2–

取20.00mL用c mol /L滴定剂(H2Y,滴定剂不与杂质反应)滴定至终点,消耗滴定剂bmL滴定反应: 2+2–2–+

Cu + H2Y=CuY+ 2H。则CuSO4·5H2O质量分数的表达式是 。 (6)下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。

a.滴定临近终点时,用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴口的半滴标准液至锥形瓶中 b.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00mL进行滴定 c.滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失 答案:(1)c d (2)硫

2+

另取少量溶液,滴加几滴高锰酸钾的酸性溶液,紫色褪去,说明溶液中存在Fe (3)3Cu2O+2Al

6Cu+ Al2O3

(4)燃烧放出大量的热,创造高温环境(或引燃剂)氯酸钾 不能 (5)5bc/ 4a (6)c

26.(2013新课标卷Ⅱ)锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图(a)所示。

26

回答下列问题:

(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:

Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH

① 该电池中,负极材料主要是________,电解质的主要成分是______,正极发生的主要反应是___ 。

② 与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是 。

(2)图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。 图(b)中产物的化学式分别为A_______,B________。

① 操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中,绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体,该反应的离子方程式为 。 ② 采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D,则阴极处得到的主要物质是________。(填化学式)

参:

(1)①Zn;NH4Cl;

-+

MnO2+e+NH4错误!未找到引用源。MnOOH+NH3 (2)ZnCl2; NH4Cl;

2--2-

①3MnO4+2CO2错误!未找到引用源。2MnO4+MnO2+2CO3; ②H2;

27.(2013山东理综)废旧硬质金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法可回收WC和Co。工艺流程简图如下:

27

(1)电解时废旧刀具做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为 。 (2)净化步骤所得滤饼的主要成分是 。回收的洗涤液代替水配制电解液,目的是回收利用其中的 。

(3)溶液I的主要成分是 。洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响,但焙烧时会造成环境污染,原因是 。

(4)将Co2O3还原成Co粉的化学反应方程式为 。

+-【答案】(1)2H + 2e → H2

2+

(2)Fe(OH)3 ; 2Co(或Co)

(3)NH4Cl;焙烧时NH4Cl分解产生NH3和HCl (4)Co2O3 + 3H2 = 2Co + 3H2O

28.(2013新课标卷I)草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:

回答下列问题

(1) CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为 、 。

(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是 ,滤渣是 ;过滤操作②的滤液是 和 ,滤渣是 ;

(3)工艺过程中③和④的目的是 。

(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制各草酸。该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是 。

-1

(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水,用0.0500 mol . L的酸性KMnO4溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL, 反应的离子方程式为

28

;列式计算该成品的纯度 。

29.(2012山东理综)石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。

(1)石油分馏时,在不断向________(填工业设备名称)内投放原料的同时获得产品,该过程为________操作过程。

(2)石油裂化分为热裂化、________和加氢裂化,裂化的目的是提高________的产量。

(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和________的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒,

29

并使全部煤炭颗粒________进行燃烧的过程。

(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和________存在下与________作用生成液体燃料的过程。 1.答案:(1)分馏塔 连续 (2)催化裂化 轻质燃料油(或汽油) (3)硫(S) 浮动 (4)催化剂 氢气(H2)

解析:本题考查石油和煤的综合利用。(1)石油分馏时,向分馏塔中不断加入原料的同时就可在分馏塔上下两部分得到产品,因而石油的分馏是一个连续操作过程。(2)为了提高原油炼制过程中轻质燃油特别是汽油的产量,通常采用裂化的方法进行深加工,石油的裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化。(3)煤的洗选技术是通过物理方法和表面化学方法将原煤中的可燃物和非可燃物进行分离,使灰分和硫的含量显著降低,从而减少燃烧中烟尘、二氧化硫等污染物的排放。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒,并使全部煤炭颗粒浮动进行燃烧的过程。(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和催化剂存在下与氢气作用生成液体燃料的过程。

30.(2012浙江)(1)氯碱工业是利用电解食盐水生产________为基础的工业体系。

(2)电解前,为除去食盐水中的Mg、Ca、SO4等杂质离子,下列加入顺序合理的是________。 A.碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡 B.碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠 C.氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡 D.氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠

(3)“盐泥”是粗盐提纯及电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下:

成分 质量分数/% NaCl 15~20 Mg(OH)2 15~20 CaCO3 5~10 BaSO4 30~40 其他不溶于 酸的物质 10~15 2+

2+

2-

为了生产七水硫酸镁,设计了以下工艺流程:

1-反应器 2-过滤器 3-蒸发浓缩器 4-结晶槽 5-洗涤槽 6-真空干燥器

装置1中加入的酸应选用________,加入的酸应适当过量,控制pH为5左右,反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应,以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4,在此过程中同时生成CaSO4。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是________。 装置2中滤渣的主要成分为________。

30

装置3中通入高温水蒸汽并控制温度在100~110℃,蒸发结晶,此时析出的晶体主要是________。 用装置6(真空干燥器)干燥七水硫酸镁晶体的理由是________。 答案:(1)氯气、烧碱、氢气(只写出氯气、烧碱也可) (2)D

(3)(稀)硫酸 搅拌过程中CO2不断逸出,使平衡

不断向右移动 CaSO4、BaSO4、其他不溶于酸的物质 氯化钠 防止失去结晶水 解析:(1)氯碱工业指的是饱和食盐水的电解。 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 可得到Cl2、NaOH、H2三种化工原料。

(2)粗盐提纯中,为除去Mg、Ca、SO4,所加试剂必须过量,为保证过量的Ba能除去,BaCl2必须在Na2CO3之前加入。

(3)因为要制得MgSO4·7H2O,所以应选用稀H2SO4。由于CaSO4微溶,反应:CaCO3+H2SO4CO2↑必须通过平衡移动来增大反应程度,因此搅拌使CO2逸出成为操作关键。 滤渣主要是BaSO4、CaSO4等一些不溶于酸的物质。

在经过装置2过滤后,还应除去NaCl,所以装置3中结晶出来的是NaCl晶体。 用真实干燥器干燥晶体,主要是防止失去结晶水。

31.(2011山东)水处理技术在生产、生活中应用广泛。

(1)含有较多 离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为 (写出一个即可)。

(2)将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水,应先使硬水通过 (填“RH”或“ROH”)型离子交换树脂,原因是 。

(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留,从而获得纯净水的方法称为 。电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是 。 (4)检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的 。

【解析】(1)通常按水中Ca、Mg的多少,把天然水分为硬水和软水。含有较多Ca、Mg的水叫做硬水;如果水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所引起的,这种硬度叫做暂时硬度。具有暂时硬度的水可以用加热的方法进行软化,方程式为Ca+2HCO3↑+H2O;

(2)如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的,这种硬度叫做永久硬度。具有永久硬度的水

2+

2+

2+

2+

2+

2+

2+

2-

2+

CaSO4+H2O+

△ CaCO3↓+CO2↑+H2O、Mg+2HCO3

2+-

△ MgCO3↓+CO2

31

可以采用离子交换法进行软化。离子交换剂中阳离子与水中的Ca、Mg发生离子交换作用,使水得到净化。如果硬水先通过ROH型阴离子交换树脂时可能产生Mg(OH)2等沉淀而影响交换效果,所以先通过RH型阳离子交换树脂。

(3)电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法。在外加电场的作用下,水溶液中阴、阳离子会分别向两极移动,如果在中间加上一种交换膜,就可能达到分离浓缩的目的。所以电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是电势差或电场力。

(4)因为水的电离程度极小,所以纯水是几乎不导电的,因此要检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的电导率或电阻率。 【答案】(1)Ca、Mg;Ca+2HCO3或Mg+2HCO3

2+

-2+

2+

2+

2+2+

△ CaCO3↓+CO2↑+H2O

△ MgCO3↓+CO2↑+H2O;

(2)RH;先通过阴离子交换树脂时可能产生Mg(OH)2等沉淀而影响交换效果; (3)反渗透法;电势差或电场力; (4)电导率或电阻率。

32.(2011新课标卷)普通纸张的成分是纤维素,在早期的纸张生产中,常采用纸表面涂敷明矾的工艺,以填补其表面的微孔,防止墨迹扩散,请回答下列问题:

(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损,严重威胁纸质文物的保存。经分析检验,发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关,其中的化学原理是______。为防止纸张的酸性腐蚀,可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂,该工艺原理的化学(离子)方程式为______。 (2)为了保护这些纸质文物,有人建议采取下列措施:

①喷洒碱性溶液,如稀氢氧化钠溶液或氨水等,这样操作产生的主要问题是______。

②喷洒Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理______。

(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾,钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿主要成分(FeTiO3)为原料按下过程进行的,请完成下列化学方程式

【解析】(1)因为明矾中含有Al,而Al水解显酸性,在酸性条件下纤维素会发生水解使高分子链断裂;由于碳酸钙会消耗氢离子而降低溶液的酸性,从而防止纤维素水解,方程式为CaCO3+2H=Ca+H2O+CO2↑;

2+

3+

3+

32

(2)①因为纤维素在碱性条件下也会发生水解,同样会造成书籍的污损;

②根据产物可以写出该反应的化学方程式Zn(C2H5)2+ H2O=ZnO+2C2H6↑。因为ZnO也可以消耗氢离子,所以也能防止酸性腐蚀,方程式为ZnO+2H=Zn+H2O。 (3)考察氧化还原方程式的配平,依据电子得失守恒可以配平。

【答案】(1)明矾水解产生酸性环境,在酸性条件下纤维素水解,使高分子链断裂;CaCO3+2H=Ca+H2O+CO2↑;

(2)①过量的碱同样可能会导致纤维素水解,造成书籍污损; ②Zn(C2H5)2+ H2O=ZnO+2C2H6↑、ZnO+2H=Zn+H2O; (3)2 6 7 2 2 6; 1 1 1 2

33.(2010山东卷)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。

(1)酚醛树脂有苯酚和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向已有苯酚的反应釜中____加入甲醛,且反应釜应装有____装置。

(2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、______和石灰石(或长石)高温熔融而成,主要反应的化学方程式为_____________________________________。

(3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是__________。玻璃钢具有___________等优异性能(写出亮点即可)。 (4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是_________。 a.深埋 b.粉碎后用作树脂填料

c.用作燃料 d.用有机溶剂将其溶解,回收树脂 【解析】(1)为防止温度过高,应间歇性加入甲醛,并且有散热装置 (2) 利用碱石灰、纯碱、石英砂生成波兰的方程式为 Na2CO3+SiO2

高温+

2+

2+

2+

Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2

高温CaSiO3+CO2

(3) 玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料,其中玻璃纤维的作用是增强体 ,合成材料是基体;他的优点有: 强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等优良性能

(4)废旧合成材料的再生利用主要是三条途径:①通过再生和改性,重新做成多种有用的材料和制品;②采用热裂解或化学处理方法使其分解,用于制备多种化工原料;③将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能;故b、c正确。因为塑料深埋地下一百年也不会腐烂,造成严重的白色污染,故a错;酚醛塑料不能溶解于有机溶剂,故d错。 【答案】 (1)间歇性 散热 (2) 纯碱 Na2CO3+SiO2

高温Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2

33

高温CaSiO3+CO2

(3) 增强体 强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等 (4)b、c

34.(2010福建卷)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:

(1) 将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。

(2) 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式: □Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3 +□CI

-

(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,相对分子质量为,化学式是_______。

(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______。

开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 开始溶解的pH Ksp Mg(OH)2 10.4 12.4 — 5.6×10 -12Zn(OH)2 6.4 8.0 10.5 — MgCO3 — — — 6.8×10 -6CaCO3 — — — 2.8×10 -9(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是______(选填序号)。 a.大理石粉 b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液 (6)“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤,洗涤,干燥。 (7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于________。

【解析】(1) 将棱铁矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分

(2) 漂白粉的成分中含有次氯酸根,调节酸碱度后,具有较强的氧化性,能使+2价的铁离子氧化成+3价,氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量,可以推测出另一种反应物为水,清楚了反应物,一般可以顺利的配平。

(3) 化学式量为,组成元素是Fe、O、H,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为FeO(OH)

(4)PH=8.0Zn(OH)2完全沉淀,PH=10.5开始溶解,而Mg(OH)2在PH=10.4的时候开始沉淀,

34

为了使Zn(OH)2能完全析出不影响Mg(OH)2,溶液的酸碱度控制在8.0PH10.4范围 (5)a大理石粉难溶于水,选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强,有利于镁离子完全沉淀 (6)蒸发浓缩、冷却结晶能使晶体尽快的析出 (7)综合计算(不展开)

125m2 81m1【答案】

(1) 增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积,使反应更加充分。

(2) 2Fe(OH)31ClO1H2O2Fe(OH)21Cl

(3) FeO(OH)(或其他合理答案) (4) 8.0PH10.4(或其他合理答案) (5)b或(b和d);d

(6)蒸发浓缩、冷却结晶(或其他合理答案) (7)

125m2(或其他合理答案) 81m135.(2010浙江卷)洗车安全气囊是德全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析,确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶物为化合物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。

取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。 请回答下列问题:

(1)甲的化学式为 ,丙的电子式为 。

(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为 。

(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ,安全气囊中红棕色粉末的作用是 。

(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。 A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO

(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合

35

物) 。 【解析】

本题知识载体很新鲜,很生活,很化学。简答式的题目首先要进行分析,确定设计的物质及反应才能完成各小题的内容。

题目关键词:粉末分解释放氮气,粉末仅含Na、Fe、N、O,水溶性试验部分溶解,可溶部分为化合物甲,不溶物红棕色可溶于盐酸。13.0g甲完全分解为N2和单质乙,N26.72L,单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。 解题分析:1、粉末由两种物质混合而成。2、红棕色物质可能为Fe2O3\\Fe(OH)3等,根据题意只能是Fe2O3。3、甲只有两种元素,且含N,必含Na。3、计算:N(6.72/22.4)*2*14=8.4g,则Na的物质的量为:(13-8.4)/23=0.2mol,N与Na的物质的量之比为:0.6:0.2=3:1,则化合物甲为Na3N。4、在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O2和Fe。 【答案】(1)Na3N,

(2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2

(3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,红色粉末的作用是充当氧化剂,除去氮化钠分解产生的金属钠(金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质),提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。(4)从氧化性角度分析KNO3、CuO均可,但KNO3本身受热分解,产生氧气与氮气反应。故选择D. CuO。(5)实验目的:检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物,即检验NaOH和Na2CO3或NaHCO3。实验设计一:实验原理:定量分析法。步骤:1、称量混合固体的质量。2、将混合物加热,并将气体通入澄清石灰水,无气体则无NaHCO3,石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH,称量石灰水质量变化量mg。3、加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,称量石灰水质量增加量ng。4、通过m与n的计算获得最终结果。实验设计二:实验原理:测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。2、开始产生二氧化碳前,与开始产生二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有Na2CO3。大于1:1则为NaOH与Na2CO3的混合物。小于1:1则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。即比较图中a,b的大小。

36.(2010江苏卷)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2,其部分工艺流程如下:

36

(1)酸溶后溶液中pH1,Ba(FeO2)2与HNO3的反应化学方程式为 。 (2)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓, 原因是 、 。

(3)该厂结合本厂实际,选用的X为 (填化学式);中和Ⅰ使溶液中 (填离子符号)的浓度减少(中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略)。

(4)上述流程中洗涤的目的是 。 【答案】

(1)Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O (2)防止反应速度过快 浓HNO3易挥发、分解 (3)BaCO3 Fe H

3+

+

(4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染 (凡合理答案均可)

【解析】本题主要考查的是无机化工流程的分析,此题为化工生产题型,主要考察了化合物性质。(1)Ba(FeO2)2与HNO3反应,生成对应的盐;(2)控制温度,不用浓的目的是控制反应速率,防止反应速率过快;同时浓容易挥发分解;(3)通过产物,结合溶液的酸碱性,选用的X为BaCO3,在I中有Fe、H和Ba、NO3等,加入BaCO3后,能使Fe和H浓度降低;(4)在废渣中有可溶性钡盐,有毒,因此,洗涤的目的是减少可溶性钡盐对环境的污染。

37.(2010江苏卷)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。

3+

+

2+

-3+

+

(1) 方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为:

2NH3SO2H2O(NH4)2SO3 (NH4)2SO3SO2H2O2NH4HSO3

能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有 (填字母)。 A.增大氨水浓度 B.升高反应温度

C.使燃煤烟气与氨水充分接触 D. 通入空气使HSO3转化为SO4

237

采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2,原因是 (用离子方程式表示)。

(2) 方法Ⅱ重要发生了下列反应:

2CO(g)SO2(g)S(g)2CO2(g) H8.0kJmol1 2H2(g)SO2(g)S(g)2H2O(g) H90.4kJmol1 2CO(g)O2(g)2CO2(g) H566.0kJmol1 2H2(g)O2(g)2H2O(g) H483.6kJmol1

S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式为 。

(3) 方法Ⅲ中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置 如右图所示。阳极区放出气体的成分为 。 (填化学式) 【答案】(1)AC

-1

(2)S(g)+O2(g)= S O2(g) H=-574.0kJmol(3) O2 SO2

【解析】本题考察的知识比较散,涉及到环境保护,一道题考察了几个知识点。覆盖面比较多。但盖斯定律、热化学方程式、离子方程式、点击方程式都是重点内容(1)提高SO2的转化率,可以增大氨水的浓度、与氨水充分接触;不需要通入CO2的原因是因为HCO3+SO2=CO2+HSO3而产生CO2 (2)主要考察盖斯定律的灵活运用。适当变形,注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的注意事项。(3)阴极的电极产生的气体为O2和SO2.

38.(2010四川)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4)作原料,生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下:

38

请回答下列问题:

硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是____________________________________。 (1) 向滤液I中加入铁粉,发生反应的离子方程式为:_________________________、____________________。

(2) 在实际生产过程中,向沸水中加入滤液Ⅲ,使混合液pH达0.5,钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用:_______________________________________________。

过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、___________、______________、_______________________(填化学式),减少废物排放。

(4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3),其方法是:将556a kgA(摩尔质量为278 g/mol)溶于水中,加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;再向红褐色胶体中加入3336b kg A和112c kg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料_______________________kg。

【答案】(1) TiO22H2SO4Ti(SO4)22H2O或TiO2H2SO4TiOSO4H2O

2(2)Fe2Fe33Fe2 Fe2HFeH2

(3) 加水促进钛盐水解,加热促进钛盐水解,降低H浓度促进钛盐水解 H2O FeSO4 H2SO4 (4) 160a320b160c

【解析】本题属于化工生产流程题。(1)考查酸的通性,可以与金属氧化物反应,又知道TI的化合价,可以写出化学方程式。(2)加入浓硫酸后,浓硫酸可以氧化亚铁离子,再加入铁粉,铁粉可以还原铁离子。除此外,铁粉还可以与溶液中的H反应、(3)考查了影响盐类水解的因素。(4)考虑最后溶质是只有硫酸钠和硫酸铁,根据开始加入A为2a×10mol加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应.,说明加入氢氧化钠的物质的量为4a×10mol,后来又加入12b×10mol的A,和2c×10mol的铁。根据电荷守恒,溶质中硫酸钠消耗硫酸根离子为2a×10mol,。而溶液中加入的硫酸根离子物质的量共计为(2a+12b)×10mol,这样剩下的硫酸根就与铁离子结合。可知消耗铁离子为8b×10mol,根据铁元素守恒。nFe=(2a+4b+2c) ×10mol,n Fe2O3=(a+2b+c) ×10mol,计算得mFe2O3=160a320b160ckg.

3

3

3

3

3

3

3

3

3

+

39(2009重庆)星形聚合物SPLA可经下列反应路线得到(部分反应条件未注明)。

39

已知:SPLA的结构为,其中R为 (1)淀粉是______________糖(填“单”或“多”);A的名称是______________。

(2)乙醛由不饱和烃制备的方法之一是______________(用化学方程式表示,可多步)。

(3)D→E的化学反应类型属于___________反应;D结构中有3个相同的基团,且1 mol D能与2 mol Ag(NH3)2OH反应,则D的结构简式是______________;D与银氨溶液反应的化学方程式为____________________________。

(4)B的直链同分异构体G的分子中不含甲基,G既不能与NaHCO3溶液反应,又不能与新制Cu(OH)2反应,且1 mol G与足量Na反应生成1 mol H2,则G的结构简式为_________。

(5)B有多种脱水产物,其中两种产物的结构简式为______________和______________。 【答案】

(1)多 葡萄糖 (2)①CH2==CH2+H2O

CH3CH2OH

2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O

CH3CH2OH+NaBr)

或②CH2==CH2+HBrCH3CH2Br CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr(或CH3CH2Br+NaOH

2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O

C(CH2OH)3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

(3)加成(或还原) C(CH2OH)3CHOC(CH2OH)3CHO+2Ag(NH3)2OH

(4)

(5)CH2==CH—COOH

40

(任选两种即可)

【解析】本题为有机推断题,综合考查基本有机化学知识:反应方程式、反应类型、同分异构体结构简式、有机物的制备等。从流程图可直接推出:由多糖淀粉水解得A(葡萄糖),B为2-羟基丙酸(乳酸)。流程图中直接考查乙醛和甲醛的羟醛缩合反应,E为羟醛缩合反应的产物又被加氢的产物,即季戊四醇C(CH2OH)4。整个推断并不难。所设计的问题也很基础。第(2)问答案有多种,最简单的是由乙烯直接氧化制乙醛:2CH2====CH2+O22CH3CHO。

也可以写两步:先由乙烯水化制乙醇,再催化氧化制乙醛。第(3)问考查乙醛和甲醛羟醛缩合反应的产物C(CH2OH)3CHO以及该产物的银镜反应方程式的书写。第(4)问考查乳酸的同分异构体。根据要求,分子中含两个羟基,不含羧基和醛基,其结构简式只能是HOCH2COCH2OH。第(5)问考查根据结构判断性质:乳酸可发生分子内脱水(消去反应),生成丙烯酸;可两分子分子间脱去1分子水生成一元酯,或者脱去2分子水生成二元内酯;也可形成聚酯。

40(2007江苏)21.工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境,同时提高硫酸工业的综合经济效益,应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题:

(1)将尾气通入氨水中,能发生多个反应,写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程

式: 、 。

(2)在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中,按一定比例加入氨水或碳酸氢铵,此时溶液的温度会自行降低,并析出晶体。①导致溶液温度降低的原因可能是 ;②析出的晶体可用于造纸工业,也可用于照相用显影液的生产。已知该结晶水合物的相对分子质量为134,则其化学式为 ;③生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或对苯二胺等物质,其目的是 。

(3)能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是 。(填字母) A.NaOH溶液、酚酞试液 B.KMnO4溶液、稀H2SO4 C.碘水、淀粉溶液 D.氨水、酚酞试液 【答案】

(1)2H2SO3+O2==2H2SO4 2(NH4)2SO3+O2==2(NH4)2SO4 2NH4HSO3+O2==2NH4HSO4(任填两个)

(2)①反应吸热 ②(NH4)2SO3·H2O ③防止亚硫酸铵被氧化 (3)BC

【解析】本题主要考查化学与环境、化学与工业生产及环境污染的关系。(1)将SO2通入到氨水中首先SO2+H2OH2SO3,然后H2SO3与氨水作用可生成(NH4)2SO3也可生成NH4HSO3,当它们与空气中的O2接触时发生反应2H2SO3+O2===2H2SO4;2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)SO4, 2NH4HSO3+O2===2NH4HSO4等。(2)在(1)中所得溶液中加入NH3·H2O或NH4HCO3溶液温度降低并析出晶体,说明反应过程吸收了热量,析出晶体可用于造纸工业作漂白剂,又可用于生产显影液Na2S2O3,说明该晶体为(NH4)2SO3的结晶体,经计算知该晶体的化学式为(NH4)2SO3·H2O,(NH4)2SO3具有还原性易被氧化,故加入所给物质的目的是防止(NH4)2SO3被氧化。(3)要测定SO2的含量,该试剂需与SO2反应,且有能明显指示反应的终点,分析知答案为B、C。

41

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