2025届高三化学二轮复习 --工业流程题

2025届高三化学复习---工业流程题 1．（23-24高三上·江苏苏州·期末）碘是一种重要化工原料。工业上提取碘的工艺流程如下： (1)“转化”过程中将转化为。 ①溶液X可以选用 (填字母)。 a．氯水                    b．溶液            c．溶液            d．溶液 ②NaClO溶液可以将酸性溶液中的转化为，该反应的离子方程式为 。 (2)“萃取”时用作为萃取剂的原因有：不与碘反应、 。 (3)“碱化”时，加入NaOH溶液与溶于中的反应，使含碘物质溶于水。该反应的化学方程式为 。 (4)“操作a”的名称是 。 (5)“酸化”时发生的主要反应为。 ①酸性条件下氧化性： (填“>”、“=”或“<”)。 ②根据“方法1”中含碘物质的转化说明：随着溶液pH增大，氧化性 (填“增强”或“减弱”)。 (6)方法2采用“活性炭吸附法”获取。将“脱附”的操作为“隔绝空气加热、冷凝”。该操作利用了的特性是 。 2．（23-24高三上·江苏苏州·期末）工业烟气中的会造成环境问题。可通过多种方法进行脱除并获得含硫产品，实现资源化利用。 (1)“氨脱硫法”。将含有的烟气通入过量氨水中，写出发生主要反应的化学方程式： 。 (2)“钠钙双碱脱硫法”。其部分工艺流程如图所示： ①吸收塔中为提高的吸收效率，图中采取的措施有 。 ②吸收时需控制吸收塔内的温度，温度太高会导致的吸收率降低，其原因可能是 。 ③“沉淀室”中加入石灰乳可实现NaOH吸收液的再生。沉淀室中溶液与石灰乳反应的化学方程式为 。 (3)“废碱渣脱硫法”。工业废碱渣的主要成分为。实验室模拟“废碱渣工业脱硫”并制备硫代硫酸钠()，实验装置如图所示(实验前已除去装置中的空气)： ①装置中的反应分为两步，其中第二步的反应方程式为，在第一步反应中作(填“氧化剂”或“还原剂”) 。 ②为验证装置中生成了，将尾气依次通过酸性溶液、品红溶液和澄清石灰水。能够说明有生成的实验现象是 。 ③可用于去除水中的得到含硫酸盐的酸性溶液，该反应的离子方程式为 。 3．（2024高三·全国·专题练习）完成下列问题 (1)已知SOCl2 是一种液态化合物，沸点为，遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并有能使品红溶液褪色的刺激性气味的气体产生。 ①写出SOCl2 与水反应的化学方程式： 。 ②直接蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3，使SOCl2 与AlCl3·6H2O混合并加热，可得到无水AlCl3，试解释原因： 。 (2)辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如图所示： “保温除铁”过程中，加入CuO的目的是 ；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，要用HNO3溶液调节溶液的pH，其理由是 。 4．（23-24高三上·河北邢台·期末）硼氢化钠在化工领域具有重要的应用价值，工业上可用硼镁矿(主要成分为，含少量杂质)制取，其工艺流程如下： 已知：硼氢化钠常温下能与水反应，易溶于异丙胺(沸点为33℃)。 回答下列问题： (1)一元弱酸硼酸与足量氢氧化钠溶液发生反应：，写出硼酸的电离方程式 。 (2)“粉碎”的目的是 ；“滤渣”的成分是 (写化学式)。 (3)高温合成过程中，加料之前需先在反应器中通入氩气，该操作的目的是 。 (4)流程中可循环利用的物质是 ，写出副产物硅酸钠的一种用途 。 (5)被称为万能还原剂。“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力，其定义是：1g含氢还原剂的还原能力相当于多少克的还原能力。的有效氢含量为 (保留两位小数)。 5．（23-24高三上·江苏·期末）K2FeO4是高效、绿色的水处理剂，紫色的K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液，不溶于乙醇，在0~5℃的强碱性溶液中较稳定，在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2。湿法制备K2FeO4流程图如下： (1)制备 Na2FeO4时，NaOH和NaClO混合溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为 。 (2)发生“氧化”反应的离子方程式为 。 (3)加入饱和KOH溶液“转化”能够实现的原因为 。 (4)在水溶液中的存在形态图如图所示。若向pH=9的这种溶液中加硫酸至pH=4，浓度如何变化： 。 (5)高铁酸钾(K2FeO4)可用于氨氮处理。氧化剂的氧化性受溶液中的H+浓度影响较大。用K2FeO4氧化含氨氮废水，其他条件相同时，废水pH对氧化氨氮去除率及氧化时间的影响如图所示。当pH小于9时，随着pH的减小，氨氮去除率减小，氧化时间明显缩短的原因是 。 (6)用K2FeO4净水的原理如图所示，该净水原理可描述为 。 6．（23-24高三上·云南迪庆·期末）铁泥（主要成分为）含少量FeO、Fe及杂质：杂质与酸不反应，且难溶于水）是一种常见的工业废料，为了减少污染并变废为宝，工程师设计了如下两种不同的工艺（部分步骤已略去），用于生产铁红或七水合硫酸亚铁（）。 (1)上述流程过程Ⅰ中： ①分离出杂质的操作是 。 ②与硫酸反应的离子方程式为 。 (2)制备铁红的过程Ⅱ-Ⅳ中： ①过程Ⅱ中加入的目的是 ，若用代替发生氧化还原反应的离子方程式为 。 ②过程Ⅲ中，加入氨水后，可观察到的现象为 。 (3)制备过程Ⅴ中，用离子方程式说明加入铁屑的主要目的是 。 7．（23-24高三上·新疆巴音郭楞·期末）工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为、、、，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁，流程图如下： 已知：不溶于水也不溶于硫酸。 请回答下列问题： (1)过滤Ⅰ后的滤液中含有 种阳离子(除外)。 (2)还原步骤中发生的离子反应方程式 ，若将试剂X换成，其氧化产物是 。 (3)欲从过滤Ⅱ后的滤液中得到干燥的产品，应进行的操作是 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 (4)写出滤渣Ⅱ与溶液反应的离子方程式 。 (5)绿矾若保存不当或长期放置，易与空气中的氧反应，检验绿矾是否被氧化的最佳试剂为_______(填序号)。 A．溶液 B．酸性高锰酸钾溶液 C．溶液 D．铜粉 (6)工业上常用硫酸亚铁盐处理含有重铬酸根离子的有毒废水，反应的原理为： 。 请配平该反应的离子方程式 ，反应中有被氧化，得到电子的物质的量为 。 8．（23-24高三下·四川成都·阶段练习）硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O)是一种重要的化工原料。以菱镁矿(主要成分是MgCO3，含少量FeCO3和不溶性杂质)为原料制取硫酸镁晶体的过程如下： (1)加快浸取的方法(写一条) ，MgCO3溶于稀硫酸的离子方程式是 。 (2)“氧化”步骤中，加入H2O2溶液的目的是 (用离子方程式表示)。 (3)“沉淀”步骤中，用氨水调节溶液pH的范围是 。 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 阳离子 Mg2＋ Fe2＋ Fe3＋ 开始沉淀 9.1 7.6 1.9 完全沉淀 11.1 9.7 3.2 (4)“过滤”所得滤液中含有的阳离子是 。 (5)将滤液经过 、 、过滤、 、干燥得到MgSO4·7H2O晶体。 9．（23-24高三上·江苏·阶段练习）利用低品位软锰矿浆(主要成分是，还有少量的、等)吸收含的废气制备硫酸锰晶体，可实现资源的综合利用和环境治理。 已知浸出液的，有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的见下表： 离子 开始沉淀时的 完全沉淀时的 (溶解) (1)“浸出”步骤中发生的主要的离子方程式为： ； (2)用石灰浆调节的范围是 ； (3)过滤后的滤渣的主要成分有： ； (4)“操作”步骤包括 ； (5)用化学平衡移动原理解释时溶解的原因： ； (6)在隔绝空气脱水时，是否需要加入适量的硫酸？ (填“是”或“否”)，其原因是 。 10．（23-24高三上·重庆·期末）的用途很多，如用作电极材料和催化剂等。下图为由富锰废料(含、、和少量、NiO)制备和回收金属资源的工艺流程图。 已知：有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 金属离子 开始沉淀时的pH 2.2 3.6 7.5 7.5 8.8 完全沉淀时的pH 3.2 4.7 9.5 9.5 10.8 (1)中，Mn元素的化合价为 ；基态Mn原子的价层电子排布式为 。 (2)提高“化浆”速率的措施是 (任写一种)。 (3)流程中加入的主要目的是 ；“调pH”时，应当调节pH的范围是 。 (4)“转化”过程中主要反应的离子方程式为 。 (5)“沉镍”时，当恰好完全沉淀时，溶液中的 ，所发生的反应为：，则此反应的平衡常数 。［已知此温度下，］ 11．（23-24高三上·江苏南京·期中）铁及其化合物在生产、生活和生命中具有广泛而重要的应用。 I．硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁红、铁系催化剂等。以绿矾（主要成分，部分已被氧化为）为原料，生产铁红（），工艺流程如下： (1)“转化”过程中，加入粉时发生反应的离子方程式为 。 (2)“结晶”时，控制温度在75℃左右进行（相关物质的溶解度见下图），从溶液中析出的晶体是 （填化学式）。 (3)利用“滤液”将工业废水中的还原为，然后投加石灰乳，使转化为，理论上完全反应消耗的： 。 II. 在气氛中，的脱水热分解过程如下图所示： （失重比％：失水质量／起始质量） (4)上述的脱水热分解过程，选择在气氛中进行，而非空气。其目的是 。 (5)根据上述实验结果，可知x= 。 (6)将置入真空刚性容器中，“煅烧”生成铁红和两种硫的气态氧化物。其化学方程式为 。 III．高铁酸盐（其中Fe元素显＋6价）具有极强的氧化性，可作水处理剂。 已知：将溶液酸化时，迅速分解而转化为并放出；酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。 (7)工业上将过氧化钠和硫酸亚铁依次投入反应釜中，发生反应的化学方程式为，上述反应每生成1mol，转移 mol。 (8)工业上用KClO与溶液在碱性条件下反应制得。发生反应的离子方程式为 。 (9)高铁酸盐可用于氧化去除高氯（含高浓度）废水中的有机物。以处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是 。 12．（23-24高三上·河南濮阳·阶段练习）某废旧储氢合金主要含金属Mg、Ni、Al、Fe，还有少量其他不溶性物质。采用如图所示工艺流程回收硫酸镍晶体。 已知：①25℃时，某些金属离子沉淀完全的pH如表： 金属离子 沉淀完全的 3.2 4.7 11.1 9.0 8.7 ②“除杂”所得滤液的溶质为和。回答下列问题： (1)提高“碱浸”速率的有效措施有 （任写一种即可）。 (2)“碱浸”过程中发生反应的化学方程式为 。 (3)“预处理”过程中发生反应的离子方程式为 。 (4)“调节”时，若溶液中，则应控制的范围为 。 (5)“除杂”过程中所得滤渣Ⅱ的主要成分为 。 (6)已知镍硫酸盐的溶解度随温度的变化曲线如图，则“一系列操作”的步骤应为控制、 、 、过滤、洗涤、干燥。 (7)常用作电极材料，一种利用太阳能光伏电池电解水交替制备高纯和的装置如图所示。则制时电极3发生的电极反应为 。 13．（23-24高三上·广东广州·阶段练习）镓、锗均是重要金属，一种从炼锌矿渣[主要含铁酸锗GeFe2O5、铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4]回收镓、锗、锌的工艺流程如下： 已知：①25℃时，Ksp[Ga(OH)3]=3.0×10-36，Ksp[Zn(OH)2]=2.5×10-17，Kb(NH3·H2O)=1.75×10-5。 ②Ga与Al同主族，化学性质相似。 回答下列问题： (1)基态Fe原子的价层电子排布式为 。 (2)“酸浸还原”中，Ga2(Fe2O4)3转化为Ga3+和Fe2+，该反应的离子方程式为 。 (3)“沉镓"所得ZnSO4溶液中Zn2+浓度为0.25mol/L，25℃时，为了提取尽可能多的Ga3+且避免Ga(OH)3中混入Zn(OH)2沉淀，需要调节溶液pH小于 ，此时“沉镓”所得滤液中c(NH3·H2O) c()(填“>”“<”或“=”)。 (4)“碱溶”时发生反应的化学方程式为 。 (5)用惰性电极电解ZnSO4溶液，可获得金属Zn，电解后的残余液可返回到 工序循环使用。 (6)“氧化”所得产物经过“蒸馏”可获得GeCl4(沸点为84℃)，“蒸馏”所得残余物主要含有NaCl和S。 ①GeCl4的晶体类型是 。 ②“氧化”反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。 (7)Ge晶体具有金刚石型结构，其晶胞结构如图所示。 ①晶体中与Ge原子距离最近且相等的原子个数为 。 ②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中原子A的坐标为(，，0)，则原子B的坐标为 。 14．（23-24高三上·山东潍坊·阶段练习）废水中的氨氮是水体富营养化和环境污染的重要物质，工业上可采取加入生物菌以及化学试剂等多种工艺进行无害化处理，反应机理如图所示。若该酸性废水中浓度为，回答下列问题： 已知：①硝化1、硝化2需在不同环境下进行； ②氧化性：； ③。 (1)由图可知，处理的工艺有 种，“反硝化”过程中，还可选用代替进行绿色处理，发生反应的离子方程式为 。 (2)“硝化与反硝化”脱氮工艺中，若外加试剂量不足，会有剩余。已知该过程脱氮率为，取脱氮后溶液加入足量溶液，测得生成2与(标准状况，下同)，则脱氮后溶液中剩余浓度为 ，每升原酸性废液中通入的体积为 。 (3)折点加氯法是将次氯酸钠投入酸性废水中的脱氮工艺。向酸性废水中投入溶液时，浓度、氯胺浓度与投入的溶液体积的关系如图所示。实验证明，酸性有助于提高废水脱氮率，其原因是 。在酸性废水中，投入的在过程中发生反应：，投入量在的过程中发生反应的离子方程式为 。某酸性条件下，当投入的与溶液中的物质的量比为时，脱氮率降低．从氧化还原反应的角度分析可能的原因是 。 15．（23-24高三上·河南新乡·期中）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： (1)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。 (2)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，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 16．（23-24高三上·湖北·期中）Ⅰ．氯化铁在工农业生产中有着广泛的应用，其熔点为，沸点为，极易潮解。工业制备氯化铁的一种工艺如下： (1)“氯化”时，若温度超过产物中存在相对分子质量为325的物质，该物质的化学式为 。 (2)和在加热的条件下可以获得无水，该反应的化学反应方程式为 。（已知该反应为非氧化还原反应） (3)在溶液中分三步水解： ①以上水解反应的平衡常数由大到小的顺序是 。 ②通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为：。欲使平衡正向移动可采用的方法是 （填序号）。 A．降温    B．加水稀释    C．加入    D．加入 Ⅱ．为探究水解的影响因素，学习小组用传感器采集以下溶液的： 编号 待测溶液 溶液温度 ① 溶液 25 1.9 ② 溶液 25 ③ 溶液 35 ④ 对照溶液 25 1.9 ⑤ 对照溶液 25 (4)配制溶液时，应该先将溶于 （填名称），然后加水稀释到所需的浓度。 对照溶液的配制方法如下：在溶液中滴加盐酸，使其与溶液一致，得溶液，将溶液稀释10倍，得溶液。 (5)实验②和③是为了探究 对水解的影响，根据表格数据a c（填“>”或“<”）等可说明稀释使水解平衡正向移动。 17．（23-24高三上·广东·期中）镓、锗不仅是芯片制造必需的材料，也是高端光刻机制造的重要原材料。铅锌矿经冶炼后的浸锌渣主要成分为铁，还含有少量的Ga、Ge、Zn、Pb、SiO2、CaO、MgO、Al2O3等。中南大学采用还原分选工艺处理浸锌渣，较好地提取镓和锗。 已知：镓和锗以类质同象(晶体中的部分构造位置随机地被其他微粒所占据，晶体的构造类型、化学键类型等保持不变)分布于金属铁中。各金属的离子半径如下表： 元素 Mg Al Ca Fe Ga Ge Na 离子半径/pm 89 53 99 64 62 53 95 (1)镓与铝同主族，基态Ga原子核外价层电子排布式为 。 (2)浸锌渣进行焙烧时，锌、铅在焙烧过程中挥发，挥发率达95%以上。固体混合物的主要成分为Fe、 ，煤的作用是 。 (3)将固体混合物与钠盐添加剂混合后置于氧化气氛下钠化焙烧，写出铁生成铁酸钠的化学方程式： 。 (4)需要进行钠化焙烧的原因是 ，导致铁的晶格结构被破坏，镓锗暴露出来变成氧化物。焙烧温度、钠盐的添加量和镓锗浸出率的关系如图，可推测焙烧温度应控制在 ℃左右，Na2CO3的添加量为 。 (5)在浸取过程中，镓锗以离子形式进入溶液，铁酸钠水解成为铁氧化物留在固相，镓锗与铁得以分离。锗的氧化物浸出的离子方程式为 。 (6)电解法制备金属镓。用惰性电极电解NaGaO2溶液即可制得金属镓，写出阴极的电极反应方程式： 。 (7)Ge是典型的半导体材料，Ge单晶属于立方晶系，晶胞结构如图所示，Ge原子半径为r pm，Ge的摩尔质量是M gmol-1，阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞密度为ρg· cm-3，则该晶胞的空间利用率为 (列出计算表达式)。 18．（23-24高三上·浙江·期中）电子工业常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板制造印刷电路板。从腐蚀废液(含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜并再生FeCl3溶液的流程如下图所示： (1)步骤Ⅰ加入铁粉后发生反应的离子方程式 、 。 (2)固体A中主要含有 。 (3)写出步骤Ⅲ中生成FeCl3的化学方程式： 。 (4)步骤Ⅲ中，将氯气换成H2O2溶液也能达到同样的目的，写出H2O2将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式： 。 (5)取腐蚀废液100mL加入足量铁粉充分反应后过滤，所得滤液中c(Fe2+)=2mol/L(忽略溶液体积变化)，则完全沉淀100mL原废液，需2mol/L的NaOH溶液 mL。 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) ac (2)与水互不相溶，在中的溶解度远大于在水中的溶解度 (3)。 (4)分液 (5) > 减弱 (6)易升华 【分析】含碘离子的溶液，经过溶液X氧化处理得到碘单质，方法1加入四氯化碳萃取，再加入氢氧化钠反萃取将碘单质转化为碘酸钠与碘化钠的混合物，溶液分层后进行分液处理，得到含碘离子、碘酸根离子的水溶液，进行酸化处理得到碘单质。方法2用活性炭吸附，再进行低温干燥再脱附处理得到碘单质。 【详解】（1）①“转化”过程中将I-转化为I2，碘离子发生了氧化反应，需要加入氧化剂，溶液X具有氧化性，但不能引进新的杂质，所以可以选取氯水和双氧水，故选ac； ②NaClO具有氧化性，具有还原性，二者可发生氧化还原反应，次氯酸根将碘离子氧化为碘单质的离子方程式为； （2）“萃取”时用作为萃取剂的原因有不与碘反应、与水互不相溶，在中的溶解度远大于在水中的溶解度； （3）同主族元素对应同类型的物质化学性质具有相似性，类比于氯气与氢氧化钠反应原理再结合碘单质的独特的性质，因为NaIO在常温下不稳定，会迅速歧化生成碘酸钠与碘化钠，故对应的化学方程式为； （4）由分析可知“操作a”的名称是分液； （5）①氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，碘酸根离子是氧化剂、碘是氧化产物，则酸性条件下氧化性＞； ②根据“方法1”中含碘物质的转化过程先加入碱液反萃取得到碘化钠与碘酸钠混合物，再加入酸酸化后发生该反应，所以说明随着溶液pH增大，氧化性减弱； （6）方法2采用“活性炭吸附法”获取，将“脱附”的操作为“隔绝空气加热、冷凝”，该操作利用了的特性是升华。 2．(1) (2) 喷雾和逆流等 温度越高，在溶液中的溶解度越小 (3) 氧化剂 (酸性溶液褪色)，品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊 【分析】钠钙双碱脱硫法原理，向吸收塔中喷洒氢氧化钠溶液，使二氧化硫转化为亚硫酸氢钠，再将其引入到沉淀池中与石灰乳反应得到亚硫酸钙，最终即实现了脱硫又获得了硫酸钙固体。 【详解】（1）将含有SO2的烟气通入过量氨水中反应生成亚硫酸铵，其反应的化学方程式为。 （2）①吸收塔中为提高SO2的吸收效率，图中采取的措施有喷雾和逆流等； ②吸收时需控制吸收塔内的温度，温度太高会导致SO2的吸收率降低，其原因可能是温度过高，二氧化硫的溶解度降低，不利于二氧化硫的吸收； ③沉淀室中NaHSO3溶液与石灰乳反应生成亚硫酸钙、氢氧化钠和水，其反应的化学方程式为。 （3）①装置中的反应分为两步，第一步反应方程式为生成硫单质，则反应中SO2作氧化剂； ②为验证装置中生成了CO2，将尾气依次通过酸性KMnO4溶液，除去二氧化硫，品红溶液检验二氧化硫除干净，澄清石灰水检验二氧化碳，则能够说明有CO2生成的实验现象是品红不褪色，澄清石灰水变浑浊； ③可与水中的发生氧化还原反应，被氯气氧化为硫酸根离子，氯气被还原为氯离子，该反应的离子方程式为。 3．(1) SOCl2+H2O= SO2↑+2HCl↑ SOCl2与AlCl3·6H2O中的结晶水反应，一方面消耗水，另一方面生成酸抑制AlCl3的水解 (2) 提升溶液的pH，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀 抑制Cu2+水解 【分析】辉铜矿加入氯化铁溶液溶解浸取过滤，得到矿渣加入苯水浴加热回收硫单质；加入在滤液中加入铁还原铁离子和铜离子过滤，滤液M中加入氯气氧化反应生成氯化铁循环使用，保温除铁加入稀硝酸溶液和氧化铜反应，调节溶液pH除去杂质离子，过滤得到滤液为硫酸亚铁溶液，在稀硝酸溶液中蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤得到晶体。 【详解】（1）①根据SOCl2 遇水剧烈反应，液面上产生白雾即氯化氢，并有能使品红溶液褪色的刺激性气味的气体产生即二氧化硫，则SOCl2 与水反应的化学方程式为SOCl2+H2O= SO2↑+2HCl↑； ②AlCl3溶液易水解，AlCl3·6H2O与SOCl2 混合并加热，SOCl2 与AlCl3·6H2O中的结晶水作用，生成无水AlCl3、SO2和HCl气体，SO2和HCl溶于水呈酸性抑制AlCl3水解。 （2）置换过程过滤后，得到固体物质是Cu和Fe，Cu和Fe与硝酸反应生成Cu(NO3)2和Fe(NO3)3，Fe3+水解：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入CuO的目的是调节pH，促使Fe3+水解，生成氢氧化铁沉淀；Cu(NO3)2溶液中Cu2+发生水解，Cu2++2H2O=Cu(OH)2+2H+，加入硝酸，抑制Cu2+水解。 4．(1) (2) 增大硼镁矿与碱液的接触面积，提高浸取率(或提高原料的利用率)和加快反应速率(或者使反应更快更充分) 和 (3)除去反应器中的空气，防止空气中氧气与钠、氢气反应，水与钠反应 (4) 异丙胺 可做防火剂或黏合剂 (5)0.21 【分析】硼镁矿粉碎后加入氢氧化钠碱溶，氢氧化钠和四氧化三铁不反应、和镁离子生成氢氧化镁沉淀，得到滤渣和，滤液中含硼，为蒸发浓缩、冷却结晶得到，脱水后高温合成得到、，加入异丙胺提取出，蒸馏分离出取异丙胺得到，据此作答。 【详解】（1）一元弱酸硼酸与足量氢氧化钠溶液发生反应：，硼酸根离子以形式存在，所以一元弱酸硼酸在水溶液中部分电离，，答案：； （2）粉碎的目的是增大硼镁矿与碱液的接触面积，提高浸取率(或提高原料的利用率)和加快反应速率(或者使反应更快更充分)，氢氧化钠和四氧化三铁不反应、和镁离子生成氢氧化镁沉淀，故滤渣的成分是和，答案：增大硼镁矿与碱液的接触面积，提高浸取率(或提高原料的利用率)和加快反应速率(或者使反应更快更充分)、和； （3）钠、氢气均可与空气中氧气反应，高温合成过程中，加料之前需先在反应器中通入氩气，该操作的目的是除去反应器中的空气，防止空气中的水、氧气与原料钠、氢气反应，答案：除去反应器中的空气，防止空气中的水、氧气与原料钠、氢气反应； （4）操作3蒸馏出的异丙胺，可以在操作2中重复使用，故流程中可循环利用的物质是异丙胺，副产物硅酸钠可做防火剂或黏合剂等，答案：异丙胺、可做防火剂或黏合剂； （5）中氢元素化合价为-1，可以失去电子变为+1；氢气中氢失去电子变为+1，根据电子守恒可知，～8e-～4，则有效氢含量为，答案：0.21。 5．(1)将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴入NaOH和NaClO混合溶液中并不断搅拌 (2)2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O (3)K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4 (4)先变大，后变小 (5)随着pH的减小K2FeO4的稳定性减弱，利用率减小，氨氮去除率低；但H+浓度增大，氧化性增强，氧化时间缩短 (6)高铁酸钠具有强氧化性，将活细菌杀死变为灭活细菌，同时自己被还原为Fe3+，Fe3+可水解生成氢氧化铁胶体，具有吸附性，能够吸附河水中的悬浮物，即可可达到净水的目的 【分析】本题为实验室制备K2FeO4的探究题，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到NaOH和NaClO混合溶液中，充分搅拌充分反应后生成Na2FeO4和NaCl、H2O，向Na2FeO4溶液中加入饱和KOH即可得到K2FeO4，过滤并用乙醇溶液洗涤，低温干燥后即可得到K2FeO4，然后探究K2FeO4的性质和用途，据此分析解题。 【详解】（1）由题干信息可知，K2FeO4在0~5℃的强碱性溶液中较稳定，在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2，故制备Na2FeO4时，NaOH和NaClO混合溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴入NaOH和NaClO混合溶液中并不断搅拌，故答案为：将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴入NaOH和NaClO混合溶液中并不断搅拌； （2）由题干流程图可知，发生“氧化”反应即Fe(NO3)3饱和溶液和NaOH、NaClO混合溶液反应生成Na2FeO4、NaCl和H2O，根据氧化还原反应配平可知，该反应的离子方程式为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O，故答案为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O； （3）加入KOH饱和溶液，能将溶液中的Na2FeO4转化为K2FeO4悬浊液，说明K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4，故答案为：K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4； （4）根据图象知，随着溶液碱性的增强，的分布分数先增大后减小，即的浓度先增大后减小，故答案为：先变大，后变小； （5）用K2FeO4氧化含氨氮废水，说明K2FeO4具有强氧化性，氧化性受溶液中的H+浓度影响较大，随着pH的减小K2FeO4的稳定性减弱，利用率减小，氨氮去除率低；但H+浓度增大，氧化性增强，氧化时间缩短，故答案为：随着pH的减小K2FeO4的稳定性减弱，利用率减小，氨氮去除率低；但H+浓度增大，氧化性增强，氧化时间缩短； （6）由题干反应流程图可知，高铁酸钠具有强氧化性，将活细菌杀死变为灭活细菌，同时自己被还原为Fe3+，Fe3+可水解生成氢氧化铁胶体，具有吸附性，能够吸附河水中的悬浮物，即可可达到净水的目的，故答案为：高铁酸钠具有强氧化性，将活细菌杀死变为灭活细菌，同时自己被还原为Fe3+，Fe3+可水解生成氢氧化铁胶体，具有吸附性，能够吸附河水中的悬浮物，即可可达到净水的目的。 6．(1) 过滤 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O (2) 将二价铁氧化为铁离子 生成红褐色沉淀 (3)2Fe3++Fe=3Fe2+ 【分析】过程Ⅰ发生的反应有：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、Fe+2H+=Fe2++H2↑，2Fe3++Fe=3Fe2+，过滤除去不与酸反应且不溶性杂质，得到溶液，进行过程Ⅱ时发生的反应为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，溶液中的Fe2+全部转化为了Fe3+，过程Ⅲ即向Fe3+的溶液中加入氨水，故产生红褐色沉淀Fe(OH)3，反应原理为：Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3，过滤后洗涤得到纯净的Fe(OH)3，经过一系列转化得到铁红，过程Ⅴ中加入Fe，发生的反应为：2Fe3++Fe=3Fe2+，经过过程Ⅴ后溶液中的溶质只有FeSO4一种，处理得到硫酸亚铁晶体； 【详解】（1）①分离出杂质的操作为分离固液的操作，为过滤； ②与硫酸反应生成硫酸铁和水：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O； （2）①过氧化氢具有氧化性，过程Ⅱ中加入的目的是将二价铁氧化为铁离子，若用代替发生氧化还原反应为氯气氧化亚铁离子生成铁离子，离子方程式为。 ②过程Ⅲ中，加入氨水后，生成红褐色氢氧化铁沉淀，可观察到的现象为生成红褐色沉淀； （3）加入铁屑的主要目的是将铁离子还原为亚铁离子：2Fe3++Fe=3Fe2+。 7．(1)3 (2) (3)蒸发浓缩 (4) (5)A (6) 【分析】由烧渣、、、，制备硫酸亚铁晶体，在整个流程中要完成除杂分离，最后制得纯净的硫酸亚铁溶液，然后经过结晶制备产品。因此先将烧渣酸溶，不溶于酸的会被分离，浸取后的溶液中含有硫酸铝，硫酸铁，硫酸亚铁。将溶液中的硫酸铁用还原剂还原为硫酸亚铁，再将硫酸铝转变为氢氧化铝沉淀，过滤后即可得到纯净的硫酸亚铁溶液。 【详解】（1）不溶于酸，浸取后的溶液中含有硫酸铝，硫酸铁，硫酸亚铁，因此阳离子有3种。 （2）还原中不能引入新杂质，只能用铁作还原剂，故离子方程式为。作还原剂，根据氧化还原反应原理以及硫元素的原子结构特点，价升高到价在溶液中稳定的是。 （3）从溶液中获取硫酸亚铁晶体，带有结晶水，因此不能蒸发结晶，需要蒸发浓缩、降温结晶。 （4）根据上述分析，滤渣Ⅱ是氢氧化铝，它与溶液反应的离子方程式为：。 （5）绿矾被空气中的氧气氧化，就变为硫酸铁，用检验铁离子的现象明显，试剂灵敏，是最佳的试剂，故选A。 （6）遵守得失电子守恒，离子反应遵守电荷守恒以及质量守恒，配平。的物质的量为，被氧化为，失去电子的物质的量为，还原剂失去电子的物质的量等于氧化剂得到电子的物质的量即为。 8．(1) 搅拌（适当升高温度、适当增大硫酸浓度、粉碎菱镁矿等） MgCO3＋2H＋=Mg2＋＋CO2↑＋H2O (2)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O (3)3.2~9.1 (4)Mg2＋、NH (5) 蒸发浓缩 冷却结晶 洗涤、 【分析】由化学工艺流程可知，菱镁矿加稀硫酸浸取，MgCO3、FeCO3溶于稀硫酸生成Mg2+和Fe2+，加入H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，然后加氨水调节溶液pH，将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去，将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MgSO4·7H2O晶体。 【详解】（1）加快浸取的方法：搅拌、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、粉碎菱镁矿等；根据强酸制弱酸原理，MgCO3溶于稀硫酸生成硫酸镁、水和二氧化碳，离子方程式是MgCO3 + 2H+ = Mg2+ + CO2↑+H2O，故答案为MgCO3 + 2H+ = Mg2+ + CO2↑+H2O； （2）加入H2O2溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O，故答案为H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O； （3）用氨水调节溶液pH，使Fe3+沉淀除去，不能影响Mg2+，由题给数据可知，pH=3.2时Fe3+沉淀完全，pH=9.1时Mg2+开始沉淀，则用氨水调节溶液pH的范围是3.2~9.1，故答案为3.2~9.1； （4）因“沉淀”步骤中使用氨水，使Fe3+沉淀除去，而Mg2+没有沉淀，则过滤所得滤液中存在大量的阳离子有Mg2+和NH，故答案为Mg2＋、NH； （5）将硫酸镁溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MgSO4·7H2O晶体。 【点睛】注意用氨水调节溶液pH的目的是使Fe3+沉淀除去，而Mg2+不能沉淀是解答的关键。 9．(1) (2)4.7~8.3 (3)氢氧化铁、氢氧化铝（或Fe(OH)3、Al(OH)3） (4)蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥 (5)，pH增大溶液中氢离子浓度减小平衡正向移动 (6) 否 锰离子会发生水解，但由于硫酸为难挥发性酸，最终还会反应得到MnSO4，所以不需要加入适量的硫酸 【分析】软锰矿浆的主要成分是MnO2，通入SO2浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2+，则MnO2与SO2发生氧化还原反应，浸出液还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子，由沉淀的pH范围知，Fe2+的沉淀与Mn2+离子的沉淀所需的pH接近，而Fe3+则相差很远，Fe2+具有还原性，可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+，在氧化后的液体中加入石灰浆，杂质中含有Fe3+、Al3+、Ca2+三种阳离子，然后调节pH值在4.7~8.3之间，Fe3+、Al3+通过调pH值，转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，同时生成微溶的硫酸钙，过滤，滤渣主要有氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙，由于制取的MnSO4•H2O含有结晶水，故操作a采用蒸发浓缩结晶的方法，得到MnSO4•H2O，据此分析解答。 【详解】（1）“浸出”步骤中，二氧化硫将二氧化锰还原为Mn2+，则主要的离子方程式为； （2）石灰浆调节pH时Fe3+、Al3+通过调pH值，转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，Mn2+不能沉淀，则pH范围在4.7~8.3之间； （3）根据第(2)问解析可知，滤渣的主要成分是氢氧化铁、氢氧化铝； （4）操作a是将硫酸锰溶液中的硫酸锰转化为MnSO4•H2O，则操作步骤包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥； （5）为两性氢氧化物存在，pH增大溶液中氢离子浓度减小平衡正向移动，则时溶解； （6）在脱水过程中虽然锰离子会发生水解，但由于硫酸为难挥发性酸，最终还会反应得到MnSO4，所以不需要加入适量的硫酸。 10．(1) +7 (2)搅拌、适当增加化浆时间、适当升温、适当增大硫酸浓度、粉碎废料等 (3) 将氧化为，便于除去 (4) (5) 【分析】根据流程：富锰废料(含、、和少量、NiO)进行废气脱硫并制备MnO2，富锰废料先加入硫酸进行酸浸，MnCO3、Fe2O3和少量Al2O3、NiO转化为硫酸锰、硫酸铁、硫酸铝、硫酸镍，MnO2不反应，再用含有二氧化硫的烟气吸收，发生反应SO2+MnO2=Mn2++，下层浆液可以返回化浆步骤，则MnO2过量，上层浆液加入H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，再加入氢氧化钠调节pH，使铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到滤渣；滤液加入MnS除去镍离子，生成NiS沉淀，过滤除去；滤液加入KMnO4，和锰离子发生归中反应，得到MnO2，据此分析答题。 【详解】（1）由化合物中元素化合价代数和为零可知中Mn元素的化合价为+7价，Mn是25号元素，基态Mn原子的价层电子排布式为。 （2）提高“化浆”速率的方法可选用搅拌、适当升温、适当增大硫酸浓度、粉碎废料等。 （3）由分析可知，流程中加入的主要目的是将Fe2+氧化为Fe3+，便于除去，调pH的目的是将Fe3+和Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3，同时不能让Ni2+沉淀，应当调节pH的范围是4.7≤pH≤7.5。 （4）“转化”过程中KMnO4和锰离子发生归中反应得到MnO2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。 （5）“沉镍”时，当Ni2+恰好完全沉淀时，溶液中c(Ni2+)=1×10-5mol/L，则溶液中c(S2-)=，反应为：的平衡常数=4×107。 11．(1) (2)FeSO4·H2O (3)6：1 (4)Fe2+容易被空气中氧气氧化，在气氛中进行可防止Fe2+被氧化 (5)4 (6) (7)5 (8) (9)可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气 【分析】绿矾加水溶解并加入铁粉，Fe3+被还原为Fe2+，可生成硫酸亚铁，加入过量稀硫酸溶解铁，经结晶、过滤得到硫酸亚铁晶体，通入氧气并煅烧，可生产铁红，以此解答该题。 【详解】（1）Fe粉具有还原性，可以将Fe3+被还原为Fe2+，离子方程式为； （2）结晶时，根据溶解度曲线图，温度控制在75℃时析出FeSO4·H2O； （3）硫酸过量，结合分析可知滤液中的溶质为FeSO4、H2SO4；将工业废水中的还原为Cr3+，则1mol得到6mol电子，而Fe元素化合价由+2价升高到+3价，根据电子守恒可知，需要6mol FeSO4，则理论上完全反应消耗的n：n()=6：1； （4）的脱水热分解过程，选择在气氛中进行，因为Fe2+容易被空气中氧气氧化，在气氛中进行可防止Fe2+被氧化； （5）由图中信息可知，当失重比为19.4%时，转化为，则，解得x=4； （6）将置入真空刚性容器中，“煅烧”生成铁红和两种硫的气态氧化物，则产物为Fe2O3、SO2和SO3，其化学方程式为； （7），反应中Na2O2中氧元素化合价既升高又降低，FeSO4中铁元素化合价升高，6mol Na2O2有1mol Na2O2作还原剂，失去2mol电子，2mol FeSO4均作还原剂，失去8mol电子，因此该反应总共转移10mol电子，则每生成1mol，转移5mol电子； （8）在碱性条件下，次氯酸根离子和铁离子发生氧化还原反应，KClO被还原为KCl，离子方程式为； （9）酸性溶液中的氧化性大于的氧化，且迅速分解而转化为并放出，因此在碱性条件下，可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气。 12．(1)适当升高温度、粉碎、搅拌、适当增大氢氧化钠溶液浓度等 (2) (3) (4) (5) (6) 蒸发浓缩 迅速冷却至30.8℃结晶 (7) 【分析】某废旧储氢合金主要含金属Mg、Ni、Al、Fe，还有少量其他不溶性物质，加入氢氧化钠溶液碱浸得到碱浸液和浸渣，碱浸液主要含有，浸渣加入硫酸溶液进行酸浸，得到硫酸镁、硫酸镍、硫酸亚铁，加入双氧水氧化，再加入氢氧化钠溶液调节pH，得到滤渣Ⅰ为氢氧化铁，滤液加入NaF溶液除杂，得到滤渣Ⅱ为，继续加入氢氧化钠溶液调节这H>8.7，所得滤渣加入硫酸溶解，一系列操作得到硫酸镍晶体； 【详解】（1）提高“碱浸”速率的有效措施有适当升高温度、粉碎、搅拌、适当增大氢氧化钠溶液浓度等； （2）“碱浸”过程中发生反应的化学方程式为； （3）“预处理”过程中发生反应的离子方程式为； （4）根据沉淀完全时的计算出的，为确保不沉淀，应保证，因此需要调节为； （5）调节后所得的滤液中还含有、和，因此“除杂”步骤的目的是除去溶液中的，因此滤渣Ⅱ的成分为； （6）根据镍硫酸盐的溶解度随温度的变化曲线图，可知“一系列操作”的步骤应为控制、蒸发浓缩、迅速冷却至30.8℃结晶、过滤、洗涤、干燥； （7）制时，电极3连接，电极3为阳极，对应的电极反应式为。 13．(1)3d64s2 (2)Ga2(Fe2O4)3+3SO2+12H+=6Fe2++2Ga3++3+6H2O (3) 6 < (4)Ga(OH)3+NaOH=Na[Ga(OH)4]或Ga(OH)3+NaOH=NaGaO2+2H2O (5)酸浸还原 (6) 分子晶体 2：3 (7) 4 【分析】炼锌矿渣[主要含铁酸锗GeFe2O5、铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4]，得到目标产物：Ca、Ce,除杂元素：Fe、Zn；酸浸还原GeFe2O5、Ga2(Fe2O4)3、ZnFe2O4中的Fe(+3价)在H2SO4溶液中被SO2还原为Fe2+，所以“酸浸还原”后的溶液中含金属阳离子有(Ge4+、Ga3+、Fe2+、Zn2+，其中Ga2(Fe2O4)3发生的反应为Ga2(Fe2O4)3+3SO2+12H+=6Fe2++2Ga3++3+6H2O；沉锗：溶液中的Ge4+与通入的H2S反应生成GeS2沉淀；分离：“沉锗”后的溶液中含有的金属阳离子有Ga3+、Fe2+、Zn2+，通过分离出FeSO4使溶液进一步纯化；沉镓：向含Ga3+和Zn2+的溶液中通入NH3，可将Ga3+转化为Ga(OH)3；碱溶：由已知信息②可知Ga和Al的化学性质相似，所以Ga(OH)3与NaOH发生的反应为Ga(OH)3+NaOH=Na[Ga(OH)4]或Ga(OH)3+NaOH=NaGaO2+2H2O；电解：电解NaGaO2{或Na[Ga(OH)4]}得到Ga；氧化：GeS2中的S(-2价)在HCl作用下被NaClO3、氧化为S，而NaClO3被还原为Cl-，所以由得失电于守恒可知4n(GeS2)=6n(NaClO3)，由于在该反应中GeS2作还原剂、NaClO3作氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量上比为2：3；蒸馏：氧化后得到的GeCl4通过蒸馏的方法从溶液中分离；水解：GeCl4水解生成GeO2；还原：GeO2经原后生成Ge； 【详解】（1）Fe是26号元素，原子核外有26个电子，所以基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，则其价电子排布式为3d64s2，故答案为：3d64s2； （2）“酸浸还原”后含金属阳离子有(Ge4+、Ga3+、Fe2+、Zn2+，其中Ga2(Fe2O4)3发生的反应为Ga2(Fe2O4)3+3SO2+12H+=6Fe2++2Ga3++3+6H2O： （3）当c(Zn2+)=0.25mol/L时，c(OH-)=，所以为了控制Ga(OH)3中混入Zn(OH)2，需控制溶液的pH小于6，NH3•H2O的电离常数Kb(NH3•H2O)=，所以c(NH3•H2O)=，则当溶液的pH＜6即c(OH-)＜10-8mol/L，此时c(NH3•H2O)＜，故答案为：6；＜； （4）由已知信息②可知Ga和Al的化学性质相似，所以Ga(OH)3与NaOH发生的反应为Ga(OH)3+NaOH=Na[Ga(OH)4]或Ga(OH)3+NaOH=NaGaO2+2H2O； （5）电解ZnSO4溶液获得Zn的残液中含有在H2SO4，所以可返回“酸浸还原”工序中循环使用，故答案为：酸浸还原； （6）①CeCl4沸点较低，所以形成的晶体是分子晶体，故答案为：分子晶体； ②GeS2中的S(-2价)在HCl作用下被NaClO3氧化为S，而NaClO3被还原为Cl-，所以由得失电于守恒可知4n(GeS2)=6n(NaClO3)，由于在该反应中GeS2作还原剂、NaClO3作氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量上比为2：3，故答案为：2：3； （7）①Ge晶体具有金刚石结构，则Ge原子与距离最近的4个Ge原子形成正四面体结构，即Ge原子的配位数是4，故答案为：4； ②由晶胞示意图可知原子A位于晶胞底面的面心，若将晶胞平均分割成8个小立方体，则其中四个小立方体心处各有1个Ge原子，而原子B位于图乙晶胞中左上方的一个小立方体的体心位置，即原子B的分数坐标为。 14．(1) 3 (2) 3.6 34.16 (3) 酸性条件下，可转化为，氧化性增强 发生反应： 【分析】酸性废水中被次氯酸根离子氧化为氮气，经过硝化反硝化转化为氮气，经过铁离子和生物菌作用氧化为氮气； 【详解】（1）由图可知，处理的工艺有硝化、次氯酸氧化、生物菌和铁离子条件下氧化，共3种；“反硝化”过程中，硝酸根离子被还原剂还原为氮气，若选用代替进行绿色处理，则生成氮气同时甲醇被氧化为二氧化碳，发生反应的离子方程式为； （2）若该酸性废水中浓度为，为0.001mol/L；已知该过程脱氮率为，则反应后溶于中含氮物质为0.001mol/L×40%=0.0004mol/L；取脱氮后溶液加入足量溶液，测得生成2（为0.00015mol）与(标准状况，为0.0002mol)，根据氮元素后和，则脱氮后溶液中剩余浓度为0.0004mol/L-0.0002mol/L=0.0002mol/L，为3.6；已知该过程脱氮率为，结合图可知，每升原酸性废液中氧气将60%铵根首先转化为硝酸根，结合电子守恒，耗氧，脱氮后溶液、设分别为amol、bmol，结合氮守恒可知，a+b=0.0002mol，结合电子守恒和生成碘单质量可知，a+3b=0.00015mol×2，解得a=0.00015mol、b=0.00005mol，则生成、耗氧分别为、，故需要通入的体积为（++）×22.4×103mL/mol=34.16mL； （3）酸性条件下，可转化为，氧化性增强，故酸性条件有助于提高废水脱氮率；由图可知，投入量在的过程中被次氯酸根离子氧化为氮气，同时次氯酸根离子被还原为氯离子，结合质量守恒，还会生成水和氢离子，发生反应的离子方程式为；酸性条件下，次氯酸根离子会和氯离子发生氧化还原反应生成氯气：，导致次氯酸根离子浓度降低，导致脱氮率降低。 15．(1) 过滤 (2)ab 【分析】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）分离难溶物和溶液的操作为过滤；碳酸氢钠热稳定性不好受热易分解，固体制备纯碱的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+ H2O + CO2↑； （2）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，a正确； b．不产生用途不大且难处理的，对环境更加友好，b正确； c．侯氏制碱法和索尔维制碱法中都可以循环使用，c错误； d．都利用碳酸氢钠热稳定不好受热分解得纯碱，d错误； 故选ab。 16．(1) (2) (3) BD (4)浓盐酸 (5) 温度 < 【分析】Ⅰ．铁屑经过预处理后，与Cl2反应得到FeCl3，工业尾气中含有Cl2，可用FeCl2溶液吸收，得到FeCl3溶液，蒸发结晶得到FeCl3·6H2O，最终得到无水氯化铁； Ⅱ．水解是吸热的，通过研究三价铁水解的情况，探究了温度和浓度对水解平衡的影响情况。 【详解】（1）FeCl3的相对式量为162.5，而325恰好是162.5的两倍，可知温度超过400℃时，FeCl3会结合在一起，形成Fe2Cl6； （2）根据题意和反应生成，且为非氧化还原反应，则方程式为：； （3）①多元弱碱的阳离子是水解能力是逐渐减弱的，则以上水解反应的平衡常数由大到小的顺序是； ②A．水解是吸热的，则降温平衡逆向移动，A错误； B．加水稀释促进水解正向移动，B正确； C．中铵根的水解抑制了三价铁的水解，平衡逆向移动，C错误； D．电离出的碳酸氢根离子会结合氢离子，水解平衡正向移动，D正确； 故选BD； （4）为了抑制三价铁水解，则配制溶液时，应该先将溶于浓盐酸中； （5）由题给表格数据可知，实验②和③的实验目的是探究温度对氯化铁水解的影响。 17．(1)4s24p1 (2) 镓、锗 作还原剂(或防止铁、镓、锗金属被氧化) (3)2Na2CO3+4Fe+3O2=4NaFeO2+2CO2 (4) Na+半径较大，所以需要引入Na+ 1100 150% (5)GeO2+2OH-=H2O+ (6)2H2O++3e-=Ga+4OH- (7) 【详解】(1)镓与铝同主族，基态Ga原子核外价层电子排布式为。 答案为：。 (2)根据题给信息：镓和锗以类质同象分布于金属铁中，因此，煤的作用是作还原剂，防止铁、镓、锗等金属被氧化，才能使镓锗富集于铁粉中，固体混合物是铁、镓、锗的混合物。 答案为：、；作还原剂。 (3)根据氧化前提下的钠化焙烧，Fe被O2氧化，写出此反应方程式：。 答案为：。 (4)由于Na+半径较大，所以引入，破坏铁的晶格结构。综合考虑在Ga和Ge的浸取率均较高的情况下，进行条件选择，焙烧温度应该控制在，的添加量为。 答案为：半径较大；；。 (5)根据题意，锗的氧化物浸出的离子方程式为：。 答案为：。 (6)用惰性电极电解NaGaO2溶液即可制得金属镓，阴极的电极反应是得电子、化合价降低的反应，因此，电极反应是。 答案为：。 (7)据晶胞结构可知晶胞中含有8个Ge，晶胞的体积为cm3，所以晶胞的空间利用率为。 答案为：。 18．(1) Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu (2)Fe、Cu (3)2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3 (4) (5)200 【分析】从腐蚀废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，由流程可知，应加入过量的Fe与氯化铁、氯化铜反应生成氯化亚铁、铜，过滤进行分离，则滤液B为FeCl2，固体A中含Fe、Cu，加过量盐酸，铁溶解，产生氯化亚铁和氢气，过滤得到金属Cu，滤液D中含FeCl2、HCl，为不引入杂质，将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，则通入足量氯气进行氧化，据此解答。 【详解】（1）①过量铁粉与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，与氯化铜溶液反应生成氯化亚铁和铜，离子方程式分别为：Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+、Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu； （2）由分析可知，固体A中含Fe、Cu，故答案为：Fe、Cu； （3）由分析可知，步骤Ⅲ中为氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，化学方程式为：2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3，故答案为：2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3； （4）H2O2将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式为：，故答案为：； （5）所得滤液中c(Fe2+)=2mol/L，体积为100mL，所得溶液是氯化亚铁，溶液中氯离子的物质的量是0.4mol，根据氯元素守恒可知原腐蚀废液中氯离子的物质的量是0.4mol，加入氢氧化钠后金属离子转化为沉淀，最终得到氯化钠溶液，氯化钠的物质的量是0.4mol，因此需要氢氧化钠的物质的量是0.4mol，溶液体积是200mL。 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 $$