2025届高三化学一轮复习 - -工业流程题

2025届高三化学复习--工业流程题 1．（2024·江苏南京·一模）用镍铂合金废料（主要成分为Ni、Pt，含少量Al和难溶于硫酸的重金属）回收镍和铂的一种工艺流程如下： (1)“酸浸”后分离出的溶液中c(Ni2+)＝0.2mol/L，c(Al3+)＝0.01mol/L，溶液中离子浓度＜1×10-5时可认为沉淀完全，则“调pH”应控制pH的范围是 。（设“调pH”时溶液体积不变）{已知：Ksp[Ni(OH)2]＝2×10-15、Ksp[Al(OH)3]＝1×10-33} (2)“控温氧化”时控制其他条件一定，Ni2O3的产率与温度和时间的关系如图所示。20℃、40℃时反应后所得滤液主要为NaCl、NaOH和Na2SO4，60℃时反应后所得滤液主要为NaCl、NaClO3、NaOH和Na2SO4。反应相同时间，60℃时Ni2O3的产率低于40℃时，原因可能是 。 (3)“含Pt滤渣”中的Pt可以用王水（体积比3：1的浓盐酸和浓硝酸的混合液）浸出。浸出时有H2PtCl6和NO生成。向(NH4)2PtCl6溶液中加入NH4Cl会生成(NH4)2PtCl6沉淀。 ①写出浸出时Pt所发生反应的化学方程式： 。 ②(NH4)2PtCl6在一定温度下可以分解生成Pt(NH3)2Cl2，Pt(NH3)2Cl2在顺式和反式两种结构。请在如图的两个结构中，选择其中一个，填入相应的基团表示Pt(NH3)2Cl2的顺式结构 。 (4)另外一种镍催化剂废渣（主要成分是Ni，含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质）为原料可制备锂离子材料镍酸锂。在制备过程中有人认为“除钙”可以用HF，则“除钙”的反应为：反应的平衡常数K=1.0×103，则 。（已知：室温下，HF的电离平衡常数K=4×10-4） 2．（23-24高三上·福建龙岩·期中）碳酸钠是一种重要的无机化工原料，主要用于玻璃制品和陶瓷釉的生产，还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。工业制碱法大致经历了如图所示的三个阶段。 Ⅰ．路布兰是开创化学工业的先驱者，路布兰制碱法是化工史上的一个里程碑。路布兰制碱法的反应原理如下： ① ② ③ 请回答下列问题： (1)反应①属于 (填四大基本反应类型)，反应②中的氧化产物为 (填化学式)。 (2)路布兰制碱法的缺点有 (写出一点即可)。 Ⅱ．1861年，比利时人欧内斯特·索尔维发明了以食盐、石灰石、氨气为原料制取碳酸钠的索尔维制碱法(又称氨碱法)，其工业生产的简单流程如图所示。 请回答下列问题： (3)上述流程涉及的物质中，属于碱性氧化物的是 (填化学式)。 (4)的摩尔质量为 。 Ⅲ．1943年左右我国著名科学家侯德榜先生克服重重困难，把合成氨工业和氨碱法制碱工业结合起来，发明了联合制碱法，也被人们称为“侯氏制碱法”，该方法大大提高了原料的利用率，其流程如图所示。 请回答下列问题： (5)往饱和食盐水中通入和获得固体和母液a的化学方程式为 ，通过 操作分离固体和母液a． (6)相比索尔维制碱法，侯氏制碱法的优点有 (填标号)。 a．用等量的食盐可以生产更多的纯碱，同时得到氮肥氯化铵，NaCl的利用率高 b．不产生用途不大且难处理的，对环境更加友好 c．侯氏制碱法无须加热 d．侯氏制碱法中可以循环使用，后续无须补充 3．（23-24高三上·福建·期中）化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。在此基础上，将工业纯碱(含、等杂质)进行提纯，能获得更高质量的纯碱。 (1)从A～E中选择合适的仪器制备，正确的连接顺序是 (按气流方向，用小写字母表示)。 (2)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理后得到固体和滤液： ①对固体充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量，增重0.14g，则固体的质量为 g。 ②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(固体)＋(溶液)→NaCl(溶液)＋(固体)过程。为使沉淀充分析出并分离，根据NaCl和溶解度曲线，需采用的操作为 、过滤、洗涤、干燥。 (3)流程中加入NaOH除去杂质离子的离子方程式为 (4)“结晶”后得到晶体，母液Ⅱ中含有的离子主要有、、 。 4．（23-24高三下·福建福州·期末）为一种不溶于水的黄色固体，在染料工业中有重要的作用。某工厂以废料（含少量、等）为原料制备，流程如下图所示：（在乙醇中的溶解度减小） 回答下列问题： (1)为提高“酸浸”的速率，可采取的措施有 （任填一种）。 (2)“废渣”的主要成分为 （填化学式）。 (3)向滤液1中滴加溶液后变为红色，则该滤液中含有 （填离子符号）。 (4)“试剂X”宜选择的是 （选填序号）。 A．双氧水    B．铁粉    C．氯水 (5)从“滤液2”中获得晶体的另一种方法是：蒸发浓缩、 、过滤、洗涤。 5．（23-24高三下·广西河池·阶段练习）随着中国铝土矿资源日益消耗，高硫铝土矿将成为重要的新型铝土矿资源。广西加大了铝土矿勘查力度，在广西桂西地区自平果—靖西一带探获了相当量的高硫铝土矿，其主要成分为和，还含有少量、。现以高硫铝土矿为原料生产金属Al和的部分工艺流程如下图所示。 请回答下列问题： (1)将高硫铝土矿粉碎的目的是 。 (2)过程②通入足量空气，发生反应的化学方程式为 。 (3)“碱浸”之后“滤液1”中含有金属元素的阴离子为 （填化学式）。 (4)“滤液2”中主要的溶质为 （填化学式）。 (5)过程⑤的焙烧温度对磁性氧化铁的纯度有很大影响。已知温度对磁性氧化铁纯度的影响如图所示，则焙烧时，温度最好控制在 ℃。 (6)过程⑥若采取物理方法，可以使用 （填物质名称）分离。 (7)铝和白磷在一定条件下可以制备磷化铝（AlP），其晶胞如图所示： ①晶胞中Al的配位数是 ； ②若晶胞参数为apm，为阿伏加德罗常数，则该晶胞的密度为 （列出表达式）。 6．（23-24高三下·吉林·期末）硝酸和硫酸均是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料等。 Ⅰ．如图为合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意图： (1)写出氧化炉中发生的化学反应方程式 。 (2)工业上常用碱液来吸收NOx，有关的化学反应： ① ② 现有一定条件下amol NO2和bmol NO的混合气体恰好被200mL NaOH溶液完全吸收，则NaOH溶液的物质的量浓度为 (用含a、b的式子表示)。 (3)某化学自主实验小组利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。 ①A装置发生的化学反应方程式为 。 ②甲、乙分别是 (填标号)。 a．硫酸、浓硫酸                b．碱石灰、无水氯化钙 c．碱石灰、碱石灰              d．五氧化二磷、五氧化二磷 ③若NO2能够被NH3还原为N2，写出反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比 。 ④装置C中发生的离子反应方程式 。 ⑤此实验装置存在一个明显的缺陷是 。 7．（23-24高三下·江苏南通·阶段练习）在磁性材料、电化学领域应用广泛，实验室中可以用或煅烧后制得。利用钴渣[含、等]制备钴氧化物的流程如图所示： 已知：煅烧300℃～600℃生成，1100℃以上生成。 (1)基态的核外电子排布式为 。 (2)“溶解还原”过程中发生反应的离子方程式为 。 (3)检验固体是否洗净的实验操作是 。 (4)以尿素为原料可获得并制备。已知：尿素水溶液在70℃以上能缓慢水解产生在为1～3时水解速率对生成沉淀较为适宜。设计以溶液、尿素粉末、盐酸为原料，制备的实验方案：取一定体积溶液， 。 8．（23-24高三下·四川南充·阶段练习）化学实验小组的同学们进入某博物馆，看到许多矿石标本，其中三种矿石及其主要成分如下： 回答下列问题： (1)加热条件下，氨气与足量孔雀石反应可以产生金属铜，发生反应的化学方程式为 。 (2)一种以辉铜矿(主要成分为，含有和少量等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示： 已知：a．的沸点为在中的溶解度随温度升高而增大； b．。 ①滤渣I经提取后可获得一种淡黄色副产品，则滤渣I中的主要成分有 (填化学式)。回收该淡黄色副产品过程中必须控制温度不宜过高或过低的原因是 。 ②常温下，加入的试剂A若为，其“除铁”的原理是 (从平衡移动的角度进行解释)，加一定量的后，若测得溶液的为4，则溶液中的浓度为 。 ③写出“沉锰”(除)过程中反应的离子方程式 。 (3)已知钨酸钙和氢氧化钙都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度的升高而减小，下图为不同温度下的沉淀溶解平衡曲线。则： ① (填“>”或“<”)。 ②在钨的冶炼工艺中，向钨酸钠溶液中加入石灰乳得到钨酸钙，发生的反应为：，温度下该反应的平衡常数 。 9．（23-24高三上·上海·期末）三草酸合铁（Ⅲ）酸钾（）是一种经典的光敏剂，也是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。用废铁屑（含少量、）先制备草酸铁，然后再制备三草酸合铁（Ⅲ）酸钾。以下为第一步制备草酸亚铁的流程。 已知：部分氢氧化物沉淀时溶液的pH如下表： 沉淀物 开始沉淀 2.3 7.5 3.4 完全沉淀 3.2 9.7 4.4 (1)以下不是加入过量废铁屑的主要目的是______。 A．提高铁的利用率 B．除去溶液中的 C．防止被氧化 D．抑制的水解 (2)加入少量后，混合溶液pH范围应调控在______。 A．3.2以下 B．3.2~3.4 C．4.4~7.5 D．7.5以上 (3)常温下，向10 mL 0.1 mol/L的溶液中滴加0.1 mol/L KOH溶液，下列说法正确的是______。 A．滴加5 mL KOH溶液时，溶液中有 B．滴加10 mL KOH溶液时，溶液中有 C．滴加至时，溶液中有 D．滴加20 mL KOH溶液时，溶液中有 已知：常温下，、，、。 (4)向10 mL 0.1 mol/L的溶液中滴加几滴0.1 mol/L溶液时所发生反应的离子方程式为 。 (5)下列溶液蒸干、灼烧后仍能得到原溶质的是______。 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液 (6)写出一种检验溶液中的的实验方案 。 (7)高铁酸钠（）是一种新型绿色消毒剂，其在处理水时，既能起到杀菌消毒作用，又能起到净水作用的原因是 。 10．（23-24高三下·河北石家庄·期末）以软锰矿(主要成分为)为原料生成和，流程如图所示。 (1)熔融过程温度较高，可以选用_______(填标号)坩埚作反应容器。 A．铁 B．石英 C．陶瓷 D．玻璃 (2)熔融工序发生的化学方程式为 。 (3)酸化工序发生的离子方程式为 。 (4)“结晶”获取晶体时采用的结晶方法 (填标号)，理由是 。 A．蒸发结晶        B．降温结晶 (5)加入溶液产生白色沉淀和无色气泡，则溶液与溶液反应的离子方程式为 。 (6)流程中用无水乙醇洗涤的目的是 。 (7)用软锰矿(含元素质量分数)制得，则的产率为 (保留两位有效数字)。 11．（23-24高三上·河南周口·期中）已知某工业废水中含有大量的、较多的和部分污泥，某化学小组在实验室中通过如图所示流程从该废水中回收晶体及金属。 回答下列问题： (1)“步骤1”对应的实验操作名称为 ，其用到的玻璃仪器为烧杯、 和 。 (2)“步骤2”中加入试剂甲发生反应的离子方程式为 ，固体混合物的成分为 (填化学式)。 (3)“步骤3”中加入的试剂乙为 (填物质名称)，其所得溶液与溶液2合并的目的为 。 (4)铜的某种氧化物-氧化亚铜()，与稀硫酸反应，会生成单质铜同时溶液变蓝。试写出该反应的离子方程式： ，据此判断 (填“是”或“不是”)碱性氧化物。 12．（2025·广东·一模）碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿，含有和少量等杂质为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示： 已知：有关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下： 金属离子 开始沉淀的 完全沉淀的 常温稳定，在热水中会分解生成； 。 回答下列问题： (1)加快“浸取”速率，除将辉铜矿粉碎外，还可采取的措施有 任写一种。 (2)滤渣Ⅰ经无色液体，沸点提取后可获得一种淡黄色副产品，则滤渣Ⅰ中的主要成分是 填化学式。“浸取”过程中被氧化的化学方程式为： ，回收淡黄色副产品过程中温度控制在之间，不宜过高或过低的原因是 。 (3)常温下“除铁”时加入的试剂可用，调节的范围为 ，若加后将溶液的调为，则溶液中的浓度为 。 (4)写出“沉锰”除过程中反应的离子方程式： 。 (5)测定副产品样品的纯度：准确称取样品，加蒸馏水配成溶液，取出用标准溶液测定，完全反应后得到沉淀，则此样品的纯度为 保留到小数点后位。 13．（23-24高三下·上海·阶段练习）铁酸锌()是可见光的敏感半导体材料，也可以用作脱硫剂，难溶于水和稀硫酸，以锌灰(含及少量、、、)和为原料制备的的过程可以表示为下图： (1)“浸取”时为加快浸取速率，可以采取的措施有 (填一种即可)。“除杂”包括加适量锌粉、过滤、加氧化等步骤。“加入氧化”的目的是 。 (2)下列说法不正确的是___________(填字母)。 A．杂质中的属于酸性氧化物，能与反应 B．除杂过程包括加足量锌粉、双氧水氧化等步骤，除和外，与锌粉反应的离子还有和 C．溶液是为了调节溶液的，也可以用弱碱代替 D．难溶于稀硫酸，但在体系中溶解度会明显增大 (3)700℃时会分解，设计实验验证中含有元素，写出操作步骤、现象和结论。 14．（23-24高三下·福建厦门·期中）I．海洋中蕴含着丰富的资源，我们通过“浓缩、氧化、提取”等步骤提取其中的溴、碘单质等资源。 为研究海水提溴工艺，甲、乙两同学分别设计了如下实验流程： 甲：苦卤含溴海水含溴空气溴水混合物溴蒸气液溴 乙：苦卤含溴海水溴蒸气液溴 (1)步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的 性。甲同学步骤④所发生反应的化学反应方程式为 。步骤④中SO2被氧化生成，实验室检验的方法 。 (2)对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，其中符合工业生产要求的是 (填“甲”或“乙”)，理由 。 II．海洋植物中富含一种人体必需的微量元素——碘。实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下： (3)为寻找氯水的替代品，某同学将O2不断鼓入“溶液A”中。为判断O2是否能代替氯水，可选择实验方案为(简要说明所用的试剂、现象和结论) 。 (4)由于“溶液B”中I2的含量较低，“操作I”能将I2“富集、浓缩”到“有机溶液X”中。已知：I2在以下试剂中的溶解度都大于水，则“试剂a”可以是 。(选填编号) 试剂 A．乙醇 B．氯仿 C．四氯化碳 相关性质 与水互溶，不与I2反应 与水不互溶，不与I2反应 与水不互溶，不与I2反应 (5)除操作I可以从碘的有机溶液中提取碘以外，还可用反萃取法，其流程如下： 相较于操作II，反萃取法的优点在于 。(选填一项) 15．（23-24高三下·湖南衡阳·期末）氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下 已知：①菱锰矿的主要成分是MnCO3，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。 ②相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol/L形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Al3+ Fe3+ Fe2+ Ca2+ Mn2+ Mg2+ 开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.3 10.6 8.8 9.6 沉淀完全的pH 5.2 2.8 8.3 12.6 10.8 11.6 ③常温下，CaF2、MgF2的溶度积分别为1.46×10－10、7.42×10－11。 回答下列问题： (1)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为 。分析下列图1、图2、图3，氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是：焙烧温度为 、氯化铵与锰矿粉的质量之比为 、焙烧时间为 。 (2)浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为 ；再调节溶液的pH将Al3+、Fe3+变为沉淀除去，溶液pH的范围为 ；然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+变为CaF2、MgF2沉淀除去，两种沉淀共存时溶液中c(Ca2+)/c(Mg2+)= 。 (3)碳化结晶时，反应的离子方程式为 。 (4)将制得的高纯度碳酸锰溶于过量稀硫酸后用惰性电极电解，在某极得到重要的无机功能材料MnO2，该电极的电极反应式为 。 16．（23-24高三上·江苏南京·阶段练习）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注，由菱锰矿(MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如图： 已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10﹣39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10﹣33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10﹣16。 回答下列问题： (1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。为提高溶矿速率，可采取的措施 (举1例)。 (2)加入少量MnO2的作用是 (用离子方程式表示)。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是 。 (3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)= mol•L﹣1；用石灰乳调节至pH≈7的步骤中，除去的金属离子是 。 (4)加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有 。 (5)在电解槽中，阳极的电极反应式为 。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断加入 。电解废液可在反应器中循环利用。 (6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。 17．（22-23高三下·江苏南京·期末）N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含氮氧化物的尾气需处理后才能排放。 (1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 。 (2)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。在酸性溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和，其离子方程式为 。 (3)NO和NO2的处理。工业上用石灰乳吸收已除去N2O的硝酸尾气(含NO、NO2)，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如图： 已知：NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O； 4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO2)2+Ca(NO3)2+2H2O。 ①上述工艺中采用气—液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从塔顶喷淋)，其目的是 ；滤渣可循环使用，其主要成分是 (填化学式)。 ②硝酸尾气中NO和NO2之比保持1：1的原因是 。 ③过滤后的滤液经 、 、过滤、 、干燥，得到无水Ca(NO2)2。 18．（23-24高三下·广东深圳·阶段练习）氧化石墨烯／四氧化三铁()在吸附材料、磁性材料、电池材料等方面具有广泛的应用前景。某实验小组按如下流程制备，并研究其对模拟废水中的吸附去除性能。 ．制备 已知：①反应部分机理：浓硫酸是强质子酸，嵌入石墨层间破坏范德华力，有助于石墨烯层被剥离开； ②氧化石墨烯是一种单层二维材料，结构中有羧基、羟基和环氧基。 请回答： (1)实验室研磨用的仪器是___________。(填选项字母) A． B． C． D． (2)下列有关说法不正确的是___________。 A．采用磁力搅拌可减少沉淀中的团聚现象 B．取沉淀的上清液，滴入酸性溶液，褪色说明沉淀反应未完全 C．制备过程中，和作氧化剂 D．反应中，宜将石墨研成细粉，主要目的是增大石墨粒子表面积，提高氧化程度 (3)沉淀中的离子方程式 。 (4)反应采用冰水浴，控温的理由是 。(写一条即可) ．研究对模拟废水中的吸附去除性能。 步骤一： ①配制不同浓度的标准液； ②测定吸光度。分别取0.50不同浓度标准液加入一定量酸酸化、摇匀，再加入一定量显色剂，摇匀，用紫外分光光度计在540处测量其吸光度； ③根据测定的吸光度值和标准液浓度，绘制吸光度(A)与浓度(c)的标准曲线(如图所示)。 步骤二： ①取10.00模拟废水稀释至250，用步骤一中②的方法，测得吸光度值为0.6； ②取50.00模拟废水，加入进行吸附性能测试，用磁铁分离，用步骤一中②的方法，测得吸光度值为0.6。 (5)步骤一中，酸化后，的主要存在的离子形式是，加入50后的去除率为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)4.7＜pH＜7 (2)60℃，部分NaClO分解生成NaCl和NaClO3，NaClO浓度减小，反应速率减慢 (3) 3Pt+18HCl+4HNO3＝3H2PtCl6+4NO↑+8H2O (4)1.6×10-10 【分析】镍铂合金废料主要成分为Ni、Pt，含少量Al和难溶于硫酸的重金属；镍铂合金废料加硫酸“酸浸”，过滤，滤渣中含有Pt、难溶于硫酸的重金属；滤液中含有硫酸镍、硫酸铝；滤液加氢氧化钠调节pH生成氢氧化铝沉淀，过滤出氢氧化铝，滤液中加氢氧化钠、次氯酸钠“控温氧化”生成Ni2O3，用焦炭还原Ni2O3生成金属镍。 【详解】（1）“酸浸”后分离出的溶液中c(Ni2+)＝0.2mol/L，c(Al3+)＝0.01mol/L，溶液中离子浓度＜1×10-5时可认为沉淀完全，Al3+完全沉淀时， c(OH-)＝ ，c(H+)=，pH=4.7；Ni2+开始沉淀时， c(OH-)＝，c(H+)=，pH=7；则“调pH”应控制pH的范围是4.7＜pH＜7。 （2）60℃，部分NaClO分解生成NaCl和NaClO3，NaClO浓度减小，反应速率减慢，所以反应相同时间，60℃时Ni2O3的产率低于40℃时。 （3）“含Pt滤渣”中的Pt可以用王水（体积比3：1的浓盐酸和浓硝酸的混合液）浸出。浸出时有H2PtCl6和NO生成。向(NH4)2PtCl6溶液中加入NH4Cl会生成(NH4)2PtCl6沉淀。 ①浸出时Pt和3：1的浓盐酸和浓硝酸的混合液反应生成H2PtCl6和NO，根据得失电子守恒，发生反应的化学方程式3Pt+18HCl+4HNO3＝3H2PtCl6+4NO↑+8H2O。 ②Pt(NH3)2Cl2在顺式和反式两种结构，说明为平面结构，通常把两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体，在两侧的为反式结构，则Pt(NH3)2Cl2的顺式结构 （4）另外一种镍催化剂废渣（主要成分是Ni，含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质）为原料可制备锂离子材料镍酸锂。在制备过程中有人认为“除钙”可以用HF，则“除钙”的反应为：反应的平衡常数K=1.0×103，即 ， 2．(1) 复分解反应 CO (2)需要硫酸作为原料，导致设备腐蚀严重(或原料没有充分利用或副产品多等其他合理答案) (3)CaO (4) (5) 过滤 (6)ab 【分析】石灰水高温分解得二氧化碳，通入氨盐水中生成过饱和碳酸氢钠溶液，析出碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠受热分解生成产品碳酸钠和可循环利用的二氧化碳。母液中的氯化铵和氢氧化钙悬浊液反应生成循环使用的氨气。 【详解】（1）此反应属于复分解反应；此反应C发生氧化反应，生成氧化产物。 （2）路布兰制碱法制取纯碱时，主要生产过程在固体原料中进行，难以连续生产，又需硫酸作原料，设备腐蚀严重，原料利用不充分，副产品多，产品不纯。 （3）为流程图中的碱性氧化物。 （4）的摩尔质量为23+1+12+16×3=。 （5）侯氏制碱法方程式为：，分离碳酸氢钠晶体和氯化铵溶液的方法为过滤。 （6）a．用等量的食盐可以生产更多的纯碱，同时得到副产品氮肥氯化铵，而且NaCl的利用率高，a正确； b．侯氏制碱法不产生用途不大且难处理的氯化钙，同时无有毒的CO气体生成，对环境更加友好，b正确； c．转化为时需要加热，c错误； d．生成会导致循环体系碳含量减少，需要补充一部分，d错误； 故本题选ab。 3．(1)aefbcgh (2) 0.84 蒸发浓缩、冷却结晶 (3) (4)、 【分析】向饱和NaCl溶液中先通入NH3，得到氨盐水，再通入CO2，过滤，得到NaHCO3固体和氯化铵溶液，母液I中主要含有NH4Cl，反应I的化学方程式为：，加热NaHCO3生成Na2CO3，得到工业纯碱，其中含有Mg2+、等杂质，加水溶解，然后加NaOH溶液，使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，过滤，滤液中主要含有碳酸钠，把滤液浓缩结晶，过滤，得到Na2CO3∙10H2O晶体，洗涤，脱水，得到Na2CO3，据此分析解题。 【详解】（1）在实验室模拟侯氏制碱法制备，首先利用装置A制取CO2，然后利用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2混有的HCl气体，然后通入B装置中与氨盐水反应，最后利用NaOH溶液吸收尾气，所以连接顺序为：aefbcgh。 （2）①NaHCO3受热分解产生Na2CO3、H2O、CO2，反应方程式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，将产生的气体先通过足量浓硫酸吸收水分，再通过足量Na2O2，发生反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，根据方程式可知：每有2mol CO2发生反应，固体质量增加56 g，现在Na2O2增重0.14 g，则CO2的物质的量是n(CO2)=，则原固体中含有NaHCO3的物质的量为n(NaHCO3)=0.005 mol×2=0.01 mol，因此固体NaHCO3的质量为m(NaHCO3)=0.01 mol×84 g/mol=0.84 g； ②为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线可知，NaCl溶解度随温度变化变化不大，NH4Cl溶解度随温度升高而增大，故可通过蒸发浓缩、冷却结晶分离得到NH4Cl晶体，再过滤、洗涤、干燥即可。 （3）根据分析，加入NaOH除去的杂质离子是Mg2+，反应的离子方程式为：。 （4）滤液中加入氯化钠粉末后产生氯化铵固体，碳酸钠结晶后产生，但仍会有部分氯化铵溶于母液Ⅱ中，因此母液Ⅱ中含有的离子主要有、、、。 4．(1)将废料粉碎、适当增大硫酸的浓度、适当升温等 (2)SiO2 (3)Fe3+ (4)B (5)冷却结晶 【分析】废料中加入稀硫酸进行酸浸，铁的氧化物均溶解，二氧化硅是酸性氧化物，不与酸反应，过滤得到废渣为二氧化硅，逆向推导，滤液2后得到硫酸亚铁，说明滤液1中加入还原剂将+3价铁还原为+2价，试剂X为还原剂，继续向溶液中加入乙醇，结合题干信息可知，FeSO4•7H2O在乙醇中的溶解度减小，析出硫酸亚铁晶体，向硫酸亚铁晶体中加入氢氧化钠、空气，反应生成氢氧化氧铁和硫酸钠溶液，以此答题。 【详解】（1）为提高“酸浸“的速率，可采取的措施有将废料粉碎、适当增大硫酸的浓度、适当升温等； （2）加入稀硫酸进行酸浸，铁的氧化物均溶解，二氧化硅是酸性氧化物，不与酸反应，过滤得到废渣为SiO2； （3）Fe3+遇溶液后变为红色，说明溶液中含有Fe3+； （4）滤液2后得到硫酸亚铁，说明滤液1中加入还原剂将+3价铁还原为+2价，试剂X为还原剂，宜选择铁粉，则选B； （5）“滤液2”为硫酸亚铁溶液，从硫酸亚铁溶液中获得晶体的方法是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。 5．(1)增大接触面积，加快反应速率 (2) (3)或者 (4) (5)800 (6)磁铁 (7) 4 【分析】高硫铝土矿主要成分为和，还含有少量、，经粉碎后焙烧，发生反应得到和气体，所得固体经“碱浸”，和少量转变为和少量，则过滤所得滤液1含和，滤渣1为，滤渣1加入后隔绝空气加热反应得到和，经烧渣分离即可得到；滤液1中通入足量的得到氢氧化铝沉淀、少量硅酸沉淀和碳酸氢钠溶液，经过滤的滤渣2为氢氧化铝沉淀、少量硅酸沉淀，经焙烧得到和少量，再熔融电解得到金属Al。 【详解】（1）高硫铝土矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应快速充分； （2）过程②通入足量空气，发生反应得到和气体，化学方程式为 ； （3）“碱浸”之后“滤液1”中含有金属元素的阴离子的化学式为或者。 （4）“滤液2”中主要的溶质的为。 （5）从图中可以看出，过程⑤的焙烧温度在800~850℃时，磁性氧化铁的纯度高，所以焙烧时，温度最好控制在800℃。 （6）四氧化三铁具有铁磁性，故过程⑥中可采取磁铁予以分离。 （7）①与Al原子距离最近的P原子有4个，Al的配位数为4；②均摊法计算该晶体的晶胞中含4个P原子，个Al原子，其晶胞体积， 6．(1)4NH3+5O24NO+6H2O (2)5(a+b) (3) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O b 4：3 缺少尾气处理装置 【分析】氮气和氢气在合成塔中生成氨气，用氨分离器分离出氨气，氧化炉中氨气转化为NO，吸收塔中NO和水、氧气反应生成硝酸，最后进行尾气处理；装置A中氯化铵和熟石灰共热生成氨气，甲装置中干燥氨气，C装置中浓硝酸和铜片生成二氧化氮，用乙装置干燥二氧化氮，二氧化氮和氨气在B装置催化剂作用下反应。 【详解】（1）氧化炉中氨气转化为NO，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O； （2）由反应①②可知，氮氧化物中的氮原子与氢氧化钠中的钠离子物质的量之比1：1， amol NO2和bmol NO氮原子总物质的量为(a+b)mol，则200mL NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量也为(a+b)mol，所以NaOH溶液的物质的量浓度为； （3）①装置A中氯化铵和熟石灰共热生成氨气，所以A装置中反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O； ②甲装置干燥氨气，乙装置干燥二氧化氮，则甲装置中不能是硫酸和五氧化二磷，无水氯化钙能和氨气反应，乙装置中不能是无水氯化钙，甲、乙分别是碱石灰、无水氯化钙，故答案为：b； ③若NO2能够被NH3还原为N2，则反应的化学方程式为，其中还原剂和氧化剂分别为NH3和NO2，则还原剂和氧化剂的物质的量之比为4:3； ④C装置中浓硝酸和铜片反应生成二氧化氮、硝酸铜和水，反应的离子方程式为； ⑤氮氧化物有毒，不能直接排放到空气中，此实验装置存在一个明显的缺陷为缺少尾气处理装置。 7．(1)1s22s22p63s23p63d7 (2) (3)取最后一次少量洗涤滤液于试管中，向其中加入盐酸酸化，无明显现象，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明洗涤干净，反之则反 (4)加入稀盐酸调节溶液的pH在1~3时，在70℃水浴中边搅拌边滴加尿素溶液，充分反应后过滤出沉淀，洗涤沉淀，干燥并在300℃～600℃温度下高温煅烧至恒重即可 【分析】由题干本工艺流程图信息可知，Co(OH)3溶解还原反应为Co(OH)3、H+、的氧化还原反应，发生，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、加入氯酸钠，亚铁离子被氧化为铁离子；CoCO3煅烧300℃～600℃生成Co3O4，1100℃以上生成Co2O3即可解题，据此分析解题。 【详解】（1）Co是27号元素，Co2+ 离子核外有25个电子，基态Co2+的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d7，故答案为：1s22s22p63s23p63d7； （2）由分析可知，“溶解还原”过程中，Co(OH)3溶解还原反应为Co(OH)3、H+、的氧化还原反应，发生，故答案为：； （3）此实验中生成的CoC2O4表面含有可溶性杂质离子为等，故检验CoC2O4固体是否洗净的实验操作是：取最后一次洗涤滤液少许于一试管，向其中加入盐酸酸化，无明显现象，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明洗涤干净，反之则反，故答案为：取最后一次少量洗涤滤液于试管中，向其中加入盐酸酸化，无明显现象，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明洗涤干净，反之则反； （4）已知：尿素水溶液在70℃以上能缓慢水解产生，在pH为1～3时水解速率对生成CoCO3沉淀较为适宜。结合题干信息可知，CoCO3煅烧300℃～600℃生成Co3O4，1100℃以上生成Co2O3，故以CoCl2溶液、尿素粉末、盐酸为原料，制备Co3O4的实验方案：取一定体积CoCl2溶液，加入稀盐酸调节溶液的pH在1~3时，在70℃水浴中边搅拌边滴加尿素溶液，充分反应后过滤出沉淀，洗涤沉淀，干燥并在300℃～600℃温度下高温煅烧至恒重即可，故答案为：加入稀盐酸调节溶液的pH在1~3时，在70℃水浴中边搅拌边滴加尿素溶液，充分反应后过滤出沉淀，洗涤沉淀，干燥并在300℃～600℃温度下高温煅烧至恒重即可。 8．(1) (2) 、S、 温度过低，硫的溶解度较小(或溶解速率小)，温度过高，大量挥发 消耗，使平衡正向移动，转化为沉淀而除去 (3) < 1000 【分析】辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等 杂质)加入稀硫酸和二氧化锰浸取：2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O，过滤得到滤渣为MnO2、SiO2、 单质S，滤液中含有Fe3+、Mn2+、 Cu2+，加入加入试剂A调节pH除去Fe3+离子，加入碳酸氢铵溶液沉淀锰过滤得到滤液，赶出氨气循环使用，得到碱式碳酸铜。 【详解】（1）孔雀石主要成分为Cu2(OH)2CO3，氨气具有还原性，可以将其还原为Cu，同时生成氮气、二氧化碳和水，根据电子转移守恒配平得； （2）①浸取过程中可得到一种淡黄色单质，说明生成S单质；另外物质中的酸性氧化物SiO2不与硫酸反应，还有没有反应掉的MnO2，因此滤渣I中主要成分是S、SiO2、MnO2；回收淡黄色副产品，过程中温度控制在50~ 60°C之间。若温度过高，加入的CS2易挥发；温度过低，单质S的溶解速率小，所以温度必须适当，即控制在50 ~60°C之间； ②常温下，加入的试剂A若为，其“除铁”的原理是：消耗，使平衡正向移动，转化为沉淀而除去；加一定量的后，若测得溶液的为4， 则此时溶液中c(OH-)=10-10 mol/L，故溶液中铁离子c(Fe3+)= mol/L； ③写出“沉锰”(除)过程主要是使Mn2+生成沉淀MnCO3，反应的离子方程式为 ； （3）①根据图象可知，氢氧化钙和钨酸钙（CaWO4）在钙离子浓度相同时，T1温度下阴离子浓度大于T2，说明T1时的溶度积大于T2，溶度积越大，则溶解度越大，所以T1时溶解度较大，由于“已知氢氧化钙和钨酸钙（CaWO4）都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小”，则T1＜T2； ②由图可知，，反应为：，温度下该反应的平衡常数。 9．(1)D (2)C (3)BC (4) (5)C (6)取样，加入KSCN溶液，无现象，再通入适量氯气，若观察到溶液变血红色，则证明原溶液中含 (7)具有强氧化性，可用于杀菌消毒。其还原产物与水作用生产胶体，可用于净水 【分析】用废铁铬(含少量Al2O3、Fe2O3)先制备草酸铁，然后再制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾，废铁屑加入稀硫酸酸溶得到硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁，过量铁将三价铁转化为二价铁，加入碳酸钠调节pH将铝转化为氢氧化铝沉淀除去，分离出硫酸亚铁溶液加入草酸钾得到草酸亚铁晶体沉淀； 【详解】（1）亚铁离子容易被空气中氧气氧化，且溶液中铁离子能和铁生成亚铁离子，故加入过量废铁屑的主要目的是：提高铁的利用率、除去溶液中的Fe2+、防止Fe2+被氧化，没有起到抑制的水解作用，故答案为：D； （2）加入少量Na2CO3后，需要将铝离子转化为沉淀而亚铁离子不沉淀，结合表可知，混合溶液pH范围应调控在4.4～7.5，故答案为：C； （3）A．滴加5 mL KOH溶液时，此时溶质为、KHC2O4，溶液中有电荷守恒：，A错误； B．滴加10 mL KOH溶液时，溶质为KHC2O4，溶液中有质子守恒：，B正确； C．滴加至时，根据电荷守恒：，溶液中有，C正确； D．滴加20 mL KOH溶液时，溶质为K2C2O4，溶液中有物料守恒：，D错误； 故选BC； （4）根据电离常数越大，弱酸的酸性越强，则酸性：>>>，则溶液加入少量溶液反应生成NaHCO3和Na2C2O4，反应的离子方程式为； （5）A．AlCl3溶液中氯化铝水解生成氢氧化铝和盐酸，加热溶液，盐酸挥发，得到水解产物氢氧化铝，灼烧生成氧化铝，故A错误； B．加热易被空气中氧气氧化生成硫酸钠，灼烧后固体是，故B错误； C．溶液发生水解生成硫酸和氢氧化镁，硫酸是难挥发性酸，灼烧仍能得到原物质，故C正确； D．固体受热分解生成氨气和氯化氢气体，不可得到溶质固体，故D错误； 故选：C； （6）检验溶液中的，先滴加KSCN溶液无现象，再通入氧化剂氯气将亚铁离子氧化为铁离子，观察溶液是否变红色，实验方案为：取样，加入KSCN溶液，无现象，再通入适量氯气，若观察到溶液变血红色，则证明原溶液中含； （7）既能起到杀菌消毒作用，又能起到净水作用的原因是：具有强氧化性，可用于杀菌消毒。其还原产物与水作用生产胶体，可用于净水。 10．(1)A (2)2MnO2+O2+4KOH 2K2MnO4+2H2O (3)3MnO+4CO2+2H2O=2MnO+MnO2↓+4HCO (4) B 高锰酸钾受热易分解 (5)Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O (6)洗去晶体表面的水分,有利于后期快速干燥 (7)29% 【分析】制备KMnO4的流程如下：MnO2、KOH和O2在熔融状态下反应生成K2MnO4，反应后加水溶浸，使K2MnO4等可溶性物质溶解，并过滤，除去不溶性杂质，向滤液中通入过量CO2使溶液酸化，并使K2MnO4发生歧化反应，生成KMnO4和MnO2，过滤除去MnO2，滤液进行结晶、过滤、洗涤、干燥等操作后可得到KMnO4晶体。MnO2加入硫酸等处理成硫酸锰溶液，调节pH，加入过量碳酸氢铵，过滤、洗涤、干燥，可得MnCO3。 【详解】（1）在高温下KOH会和石英坩埚、陶瓷、玻璃发生反应，故不能选则石英、陶瓷、玻璃坩埚作反应容器，应选铁坩埚，故答案为：A； （2）MnO2、KOH和O2在熔融状态下反应生成K2MnO4，熔融工序发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH 2K2MnO4+2H2O。故答案为：2MnO2+O2+4KOH 2K2MnO4+2H2O； （3）通入过量CO2使溶液酸化，并使K2MnO4发生歧化反应，生成KMnO4和MnO2，酸化工序发生的离子方程式为3MnO+4CO2+2H2O=2MnO+MnO2↓+4HCO。故答案为：3MnO+4CO2+2H2O=2MnO+MnO2↓+4HCO； （4）高锰酸钾受热易分解，故不能采用蒸发结晶，该采用降温结晶。故答案为：B；高锰酸钾受热易分解； （5）加入溶液产生白色沉淀(MnCO3)和无色气泡(CO2)，则溶液与溶液反应的离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O。故答案为：Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O； （6）MnCO3在乙醇中溶解度远小于水，乙醇易挥发， 流程中用无水乙醇洗涤的目的是洗去晶体表面的水分,有利于后期快速干燥。故答案为：洗去晶体表面的水分,有利于后期快速干燥； （7）用软锰矿(含元素质量分数)制得，则的产率为 =29%。故答案为：29%。 11．(1) 过滤 漏斗 玻璃棒 (2) Fe+Cu2+= Fe2++Cu Fe、Cu (3) 稀硫酸 提高FeSO4·7H2O晶体的产率 (4) Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O 不是 【分析】由题给流程可知，工业废水经过滤分离得到污泥和溶液1；向溶液1中加入过量的铁，将溶液中的铜离子转化为铜，过滤得到含有铁、铜的固体混合物和硫酸亚铁溶液2；向固体混合物中加入稀硫酸，将铁转化为硫酸亚铁，过滤得到铜和硫酸亚铁；所得硫酸亚铁溶液与硫酸亚铁溶液2合并，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚铁晶体。 【详解】（1）由分析可知，“步骤1”对应的实验操作为固液分离的过滤操作，过滤用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：过滤；漏斗、玻璃棒； （2）由分析可知，“步骤2”中加入过量的铁的目的是将溶液中的铜离子转化为铜，过滤得到含有铁、铜的固体混合物和硫酸亚铁溶液2，反应的离子方程式为Fe+Cu2+= Fe2++Cu，故答案为：Fe+Cu2+= Fe2++Cu；Fe、Cu； （3）由分析可知，“步骤3”中加入稀硫酸的目的是将铁转化为硫酸亚铁，所得溶液与溶液2合并的目的为减少铁元素的损失，提高FeSO4⋅7H2O晶体的产率，故答案为：稀硫酸；提高FeSO4·7H2O晶体的产率； （4）由题意可知，氧化亚铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和铜，反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O，由方程式可知，氧化亚铜不属于碱性氧化物，故答案为：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O；不是。 12．(1)搅拌、适当增加硫酸浓度、适当加热等； (2) 、 温度过低，硫的溶解速率小，温度过高，易挥发 (3) ； (4) (5)都对 【分析】辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等 杂质)加入稀硫酸和二氧化锰浸取：2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O，过滤得到滤渣为MnO2、SiO2、 单质S，滤液中含有Fe3+、Mn2+、 Cu2+，加入试剂A调节pH除去Fe3+离子，加入碳酸氢铵溶液沉淀锰过滤得到滤液，赶出氨气循环使用，得到碱式碳酸铜； 【详解】（1）根据影响化学反应速率的因素可知，为加快反应速度，可采取的方法有搅拌、适当增加硫酸浓度、适当加热等； （2）二氧化锰有较强的氧化性，可将辉铜矿中的硫元素氧化为单质硫，单质硫易溶于二硫化碳，则滤渣的主要成分为、，“浸取”过程中被氧化的化学方程式为：，温度过低，硫的溶解速率小，温度过高，易挥发； （3）加入氧化铜，消耗酸，升高，使溶液中沉淀完全，而铜离子不沉淀，则范围是，将溶液的调为，则溶液中，，； （4）沉锰阶段，加入了碳酸氢铵和氨气，生成了碳酸根离子，进而生成碳酸锰沉淀，离子方程式为：； （5）沉淀为硫酸钡，物质的量为，则溶液中含有，样品中含有0.08mol，则此样品的纯度为。 13．(1) 可将固体混合物研碎；还可以适当增大稀硫酸的浓度或加热 将Fe2+氧化为Fe3+ (2)C (3)ZnFe2O4加热分解后加入稀硫酸溶液，取少量溶解后的溶液滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红，说明其中含有铁元素 【分析】锌灰含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2，加入稀硫酸浸取，SiO2和硫酸不反应，过滤出SiO2，所得溶液中含有硫酸锌、硫酸铅、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸，加足量锌粉，硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸铁、硫酸都能与锌反应，加H2O2氧化Fe2+，再加入硫酸铁调节锌、铁的配比，加入碳酸氢铵沉锌铁，制得脱硫剂ZnFe2O4，据此分析解题。 【详解】（1）用稀硫酸溶解锌灰时，可将固体混合物研碎；还可以适当增大稀硫酸的浓度或加热，均可加快浸取速率；“除杂”包括加适量锌粉、过滤、加H2O2氧化等步骤，其中“加入H2O2氧化”的目的是作氧化剂，在酸性条件将Fe2+氧化为Fe3+； （2）A．杂质中的SiO2属于酸性氧化物，能和NaOH反应：2NaOH+ SiO2 =Na2SiO3+H2O，故A正确； B．结合上述分析，浸取时生成的硫酸铅、硫酸铜、硫酸铁、硫酸均与锌粉发生反应，故B正确； C．用弱碱NH3·H2O代替时，易生成氢氧化铁、氢氧化锌杂质，故C错误； D．在SO2-H2SO4体系中，SO2具有还原性，易于三价铁发生氧化还原反应，故ZnFe2O4的溶解度会明显增大，故D正确； 答案为：C； （3）ZnFe2O4加热分解后加入稀硫酸溶液，取少量溶解后的溶液滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红，说明其中含有铁元素。 14．(1) 易挥发 Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4 取少量溶液于试管中，滴加几滴(盐酸酸化的)BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明有 (2) 甲 含溴海水中溴的浓度低，直接蒸馏成本高，甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程，可提高溴的浓度，减少能源消耗，降低成本 (3)在试管中取少量通入O2后的溶液A，滴入少量淀粉溶液，若溶液显蓝色，则说明O2能代替氯水 (4)BC (5)能耗低或有利于有机溶剂的循环利用 【分析】苦卤中通入氯气把溴离子氧化为溴单质，用热空气吹出溴单质，用二氧化硫吸收溴生成硫酸和HBr，实现溴元素富集，再通入氯气把HBr氧化为溴单质，蒸馏得溴； 海带灼烧灰化，浸泡过滤，得含有I-的溶液A，A中通入氯气把I-氧化为I2，加萃取剂萃取分液，得碘的有机溶液，蒸馏得I2。 【详解】（1）步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2，说明溴沸点低，利用了溴的易挥发性。甲同学步骤④中二氧化硫和溴水反应生成硫酸和HBr，所发生反应的化学反应方程式为Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4。步骤④中SO2被氧化生成，实验室检验的方法是：取少量溶液于试管中，滴加几滴(盐酸酸化的)BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明有。 （2）含溴海水中溴的浓度低，直接蒸馏成本高，甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程，可提高溴的浓度，减少能源消耗，降低成本，所以符合工业生产要求的是甲。 （3）氯气的作用是把I-氧化为I2。为判断O2是否能代替氯水，检验氧气是否能把I-氧化为I2，实验方案为：在试管中取少量通入O2后的溶液A，滴入少量淀粉溶液，若溶液显蓝色，则说明O2能代替氯水。 （4）“操作I”能将I2“富集、浓缩”到“有机溶液X”中，X为萃取剂，萃取剂不溶于水，I2在萃取剂中的溶解度大于水。乙醇溶于水水，故不能用乙醇作萃取剂，不选A；氯仿不溶于水，与碘不反应，故能用氯仿作萃取剂，选B；四氯化碳不溶于水，与碘不反应，故能用四氯化碳作萃取剂，选C；则“试剂a”可以是BC。 （5）操作II需要用蒸馏法，相较于操作II，反萃取法的优点是能耗低或有利于有机溶剂的循环利用。 15．(1) MnCO3＋2NH4ClMnCl2＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O 500℃ 1.10 60min (2) MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O 5.2≤pH<8.8 1.97 (3)Mn2＋＋2HCOMnCO3＋CO2↑＋H2O (4)Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2＋4H＋ 【分析】菱锰矿的主要成分为MnCO3，加入氯化铵焙烧发生MnCO3+2NH4Cl MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O↑，气体为二氧化碳和氨气、水蒸气，浸出液中含MnCl2、FeCl2、CaCl2、MgCl2、AlCl3等，结合表中离子的沉淀pH及信息可知，浸取液净化除杂时加入少量MnO2氧化亚铁离子为铁离子，加氨水调pH，生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝，加入NH4F，除去Ca2+、Mg2+，净化液加入碳酸氢铵碳化结晶过滤得到碳酸锰， 【详解】（1）NH4Cl分解为NH3、HCl,HCl与MnCO3反应得到MnCl2、CO2、H2O，反应方程式为MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O；氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是：焙烧温度为500℃、氯化铵与锰矿粉的质量之比为1.10、焙烧时间为60min,故答案为：MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O；500℃；1.10；60min； （2）MnO2在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；欲使Al3+、Fe3+变为沉淀除去，溶液pH≥5.2，不使Mn2+沉淀，pH＜8.8，溶液pH的范围为5.2≤pH＜8.8；加入NH4F将Ca2+、Mg2+变为CaF2、MgF2沉淀除去，两种沉淀共存时溶液中，故答案为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；5.2≤pH＜8.8；1.97； （3）可看成Mn(HCO3)2受热分解，离子方程式为：Mn2++2MnCO3+CO2↑+H2O； （4）将制得的高纯度碳酸锰溶于过量稀硫酸后用惰性电极电解，在阳极得到重要的无机功能材料MnO2，该电极的电极反应式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+，阴极反应为：2H++2e-=H2↑，故答案为：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。 16．(1) 矿石粉碎 (2) 将Fe2+氧化为 可以催化分解 (3) (4)、 (5) Mn(OH)2 (6) 【分析】根据题给的流程，将菱锰矿置于反应器中，加入硫酸和，可将固体溶解为离子，将杂质中的Fe、Ni、 Al等元素物质也转化为其离子形式，同时，加入的可以将溶液中的Fe2+ 氧化为；随后将溶液pH调至制约等于7，此时，根据已知条件给出的三种氢氧化物的溶度积可以将溶液中的、Al3+沉淀出来，随后加入BaS，可以将溶液中的Ni2+沉淀，得到相应的滤渣，后溶液中含有大量的，将此溶液置于电解槽中电解，得到， 将 与碳酸锂共同煅烧得到最终产物。 【详解】（1）MnCO3与硫酸反应溶解，主要反应的化学方程式为；为提高溶矿速率，可以将矿石粉碎。 （2）根据分析，加入的作用是将酸溶后溶液中含有的Fe2+氧化为，但不宜使用氧化Fe2+， 因为氧化后生成的可以催化分解，不能使溶液中的Fe2+全部氧化为，故答案为：将Fe2+氧化为、 可以催化分解。 （3）溶矿完成以后，反应器中溶液pH=4，此时溶液中，此时体系中含有的，这时，溶液中的c()小于认为已经沉淀完全，用石灰乳调节至pH=7，这时溶液中 溶液中  ，，铝离子沉淀完全，这一 阶段除去的金属离子是，故答案为： 、 。 （4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，此时溶液中发生的离子方程式为，生成的沉淀有、。 （5）在电解槽中，发生反应生成MnO2,反应的离子方程式为，电解时电解液中大 量减少，H+大量增加，需要加入Mn(OH)2以保持电解液成分的稳定，故答案为： ，加入Mn(OH)2。 （6）煅烧窑中与Li2CO3发生反应生成LiMn2O4，反应的化学方程式为 故答 案为：。 17．(1)2NH3+2O2N2O+3H2O (2)3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2+5H+ (3) 使尾气与石灰乳充分接触，使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2 若n(NO)：n(NO2)>1:1，则一氧化氮过量，排放气体中NO含量升高，产率低，若n(NO)：n(NO2)<1:1，则二氧化氮过量，二氧化氮与氢氧化钙反应生成硝酸钙，影响产品纯度，因此为提高亚硝酸钙的产率和纯度，n(NO)：n(NO2)应控制为1:1 蒸发浓缩 冷却结晶 洗涤 【分析】硝酸工业的尾气与石灰乳反应生成亚硝酸钙、硝酸钙等物质，氢氧化钙在水中溶解度小，过滤后滤渣主要成分为未溶解的氢氧化钙，滤液经过系列操作最后得到无水亚硝酸钙。 【详解】（1）NH3与O2在催化剂和加热条件下反应生成N2O，根据原子守恒，产物中还有水生成，则反应的化学方程式为2NH3+2O2N2O+3H2O。 （2）酸性条件下HClO氧化NO生成Cl-和，离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2+5H+。 （3）①采用气-液逆流接触吸收，可使尾气与石灰乳充分接触，使尾气中的NO、NO2被充分吸收。氢氧化钙在水中溶解度较小，因此过滤后滤渣主要为Ca(OH)2，可被重复利用。 ②若n(NO)：n(NO2)>1:1，则一氧化氮过量，排放气体中NO含量升高，产率低，若n(NO)：n(NO2)<1:1，则二氧化氮过量，二氧化氮与氢氧化钙反应生成硝酸钙，影响产品纯度，因此为提高亚硝酸钙的产率和纯度，n(NO)：n(NO2)应控制为1:1。 ③过滤后滤液中含有亚硝酸钙，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到无水亚硝酸钙。 18．(1)C (2)AB (3) (4)防止温度过高发生石墨与浓硫酸之间的副反应；防止浓硫酸与硝酸钠反应产生的硝酸挥发或分解 (5)96.0% 【分析】加水溶解氯化铁及氯化亚铁形成溶液，加入NaOH调节pH，生成Fe3O4，据此解答； 【详解】（1）实验室的研磨仪器为研钵；故答案为：C； （2）A．具有磁性，用磁力搅拌会加重团聚现象，A错误； B．干扰酸性检验，B错误； C．氧化石墨烯结构中有羧基、羟基和环氧基可知，硝酸钠和高锰酸钾的作用是氧化单层石墨烯，C正确； D．将石墨研成细粉，可增大石墨粒子表面积，提高氧化程度，D正确； 故答案为：AB； （3）根据分析，形成的氯化铁及氯化亚铁溶液，加入NaOH调节pH，生成Fe3O4沉淀，离子方程式为； 故答案为：； （4）温度过高发生石墨与浓硫酸之间的副反应且浓硫酸与硝酸钠反应产生的硝酸挥发或分解，故需要在冰水浴中进行；故答案为：防止温度过高发生石墨与浓硫酸之间的副反应；防止浓硫酸与硝酸钠反应产生的硝酸挥发或分解； （5）A=0.6带入c=1.600A-0.060得c=0.90，去除率=；故答案为：96.0%。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$