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．（2024高三下·湖北黄冈·期中）工业上以侯氏制碱法为基础制备焦亚硫酸钠()的一种工艺流程如下图所示： 已知：①能溶于水，在空气中易被氧化。 回答下列问题： (1)反应Ⅰ的化学方程式为 。反应Ⅰ中应先通入的气体是 。 (2)该流程中可循环利用的物质是 。 (3)灼烧的化学方程式为 。 (4)从溶液乙中获得晶体的操作是 、 、过滤、洗涤、干燥。 (5)反应Ⅲ包含两步反应。第一步：……；第二步：。写出第一步反应的化学方程式 。 (6)常用作抗氧化剂，检验是否变质的实验操作为 。 (7)144kgCuS完全反应，理论上最多可制得的质量为 kg。 2．（24-25高三上·江苏盐城·开学考试）软锰矿(主要成分为，还含有、、、等杂质)氧化硫化钡制取高纯碳酸锰和氢氧化钡的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“反应”过程中，先被BaS还原为，再被BaS还原为MnO。第一步被BaS还原的化学方程式为 。 (2)获得产品前需“真空蒸发”，其目的是 。 (3)“净化”过程包括“除铁铝”和“除钙镁”两个过程。“除铁铝”时，先将氧化为，其中残留的可以氧化一部分，该反应的离子方程式为 ；再用溶液检验是否完全氧化，若未完全氧化，再加适量溶液氧化，最后通过调节pH方式沉淀和。“除钙镁”时，随着的增多，、的硫酸盐的溶解度逐渐降低而以沉淀形式析出，“净化”后“过滤”得到的沉淀除了硫黄之外还有 (填化学式)。 (4)“碳化”过程发生反应的离子方程式为 ，该过程得到的副产品是 (填化学式)。 (5)如何检验得到的沉淀已洗涤干净，其实验操作方法和现象为 。 3．（24-25高三上·江苏无锡·阶段练习）利用某工厂废水(主要成分含有、、及少量、、)制备溶液实验流程如下： 已知：①溶液中金属离子的浓度小于时，可视为沉淀完全。 ②室温下，，，。 (1)①“氧化”后溶液中大量减少的阳离子有 。(填离子符号) ②调节pH=4的目的是 。 (2)流程中分两步除杂而不采用直接加溶液除杂，除了减少的使用量之外，还可能的原因是： 。 (3)利用如图装置，采用溶液、溶液可制得沉淀，同时产生气体。该反应的离子方程式为 。分液漏斗中盛装的溶液A为 (填“”或“”)。 (4)设计以溶液为原料制备纯净的脱硫剂的实验方案：取一定体积溶液，按比例加入溶液充分混合， ，将所得固体干燥。 (已知：实验中须使用的试剂：溶液、溶液) 4．（2024高三下·广东·阶段练习）铁和铬都位于周期表的第四周期，它们的单质及其化合物有多种用途。 (1)电子工业中，人们常用溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。 ①请用化学方程式表示制造印刷电路板的反应原理 。 为了从腐蚀废液中回收铜并重新获得溶液，可采用以下步骤： ②写出回收铜并重新获得溶液的过程中加入的有关物质的化学式：A ，B ，C 。 ③滤液I中的阳离子既有氧化性又有还原性，判断的依据是 。为证明该阳离子的还原性，可选用 (填“锌片”、“酸性溶液”或“NaOH溶液”)进行实验探究，发生反应的离子方程式为：__________________________________________，请配平该离子方程式 。 ④上述步骤中，通入C发生反应的离子方程式为 。 (2)可用绿矾处理工业废水中有毒的，反应的离子方程式为：，该反应中还原剂是 (填离子符号，下同)，被还原的是 。 5．（2024高三下·湖北武汉·期中）氮及其化合物既是重要的化工产品，又是重要的化工原料，它们在反应中常涉及能量变化。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 回答下列问题： (1)液氨可作制冷剂的原因是 。 (2)氧化炉中被氧化的化学方程式为 。 (3)向吸收塔中通入A的作用是 。 (4)汽车发动机工作时会引发和反应，生成的等造成大气污染，其中生成的能量变化如图所示，则的 。 (5)催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产的尾气处理，反应原理如下图所示。 若反应的和物质的量之比为，则总反应的化学方程式为 。 (6)利用与反应构成如图所示的电池，也可用于上述硝酸生产的尾气处理。 ①B的电极反应式为 。 ②当有通过阴离子交换膜时，理论上生成的物质的量为 。 6．（2024高三下·浙江·期中）为探究CuO的性质，某学习小组设计如下实验流程 请回答： (1)单质乙的化学式是 ；生成的A在标准状况下的体积为 L。 (2)固体甲与稀硫酸反应的离子方程式是 。 (3)加热条件下氨气被CuO氧化成一种气体单质，写出该反应的化学方程式 。 (4)下列说法正确的是_______。 A．蓝色溶液B具有杀菌能力，常用于蓄水池、游泳池中以防止藻类生长 B．单质乙可以和单质硫1：1化合生成黑色固体 C．实验室用金属锌和稀硫酸反应制取少量氢气的实验中，加入B溶液，反应速率会加快，加入的B越多，反应速率越快 D．单质乙可作为某些反应的催化剂 (5)设计检验溶液B中主要阴离子的实验方案 。 7．（2024高三下·河南濮阳·期中）如图是氮气及几种氮的化合物间的转换关系。回答下列问题： (1)请写出工业合成氨的化学方程式： 。 (2)写出氧化炉中发生的主要反应的化学方程式： 。 (3)物质A是 ，吸收塔中A的作用为 。 (4)为避免尾气中的氮氧化合物污染环境，人们开发了溶液吸收、催化还原等方法，前者使用碱性的碳酸钠溶液等吸收尾气(含氮氧化物和过量的空气)，后者使用氨气或其他物质将氮氧化物还原为氮气。 ①在足量空气参与的条件下被碳酸钠溶液吸收的化学方程式为 。 ②氨气在催化剂、加热的条件下将还原成的化学方程式为 。 (5)有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，其中。取该混合溶液与铜粉反应，生成的体积(标准状况)为 L。 8．（24-25高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试）铜和银是两种有着广泛应用的金属材料，从氯化铅渣(含、和AgCl等)中，利用分步浸出的方法可实现铜与铅、银的分离和回收工艺流程如下： 已知：常温下，部分氯化物、硫酸盐的溶度积常数如下表： 盐 AgCl (1)流程中分铜渣的成分为 ，“分铜”时若调节pH过高造成铜产率降低，则分铜渣中还可能存在的成分为 。 (2)流程中多次出现“操作”的名称是 。 (3)请写出“分银”过程中反应的离子方程式： ，“分银”反应温度控制在50℃，若温度过高，容易造成分银效果下降，原因是 。 (4)“沉银”时产物中含有，则“沉银”反应的离子方程式为： 。 (5)沉铜后液可以加入到 操作中循环利用。(填步骤名称) (6)铜银合金是优质的金属材料，其晶胞与铜晶胞类似，银位于顶点，铜位于面心。 已知：该铜银晶胞参数为a cm，Ag、Cu原子半径分别为b cm，c cm，则该晶胞中原子空间利用率φ为 。(用代数式表示) 9．（2024高三上·陕西西安·期末）电石渣[主要成分为Ca(OH)2，杂质不参与反应]是氯碱工业中的废料，以电石渣为原料制取KClO3的工艺流程如图所示： 已知：Ca(ClO3)2易溶于水。 (1)工业生产电石(CaC2)的反应为，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (2)流程中的Cl2可由MnO2与浓盐酸反应制得，离子方程式为 ，其中盐酸体现的性质有 ；下列发生装置可用于上述方法制备Cl2的是 (填字母)。 (3)写出Cl2与Ca(OH)2在70℃以上时反应生成Ca(ClO3)2的化学方程式 。 (4)“转化”时加入K2CO3的目的是 。从环保的角度分析，“转化”时加入活性炭的作用是 。 (5)“过滤”操作中，用到的玻璃仪器有 。 (6)若该工艺流程中电石渣的投料为300g，最终得到122.5gKClO3，则电石渣中Ca(OH)2的质量分数为 。 10．（2024高三下·江苏·开学考试）氯化镍()常用于电镀、陶瓷等工业，某实验室以单质为原料制取氯化镍的实验步骤如下： 已知：①完全沉淀为3.2；完全沉淀为9.2.(离子浓度小于时可认为沉淀完全)。 ②易水解，从溶液中获取须控制。 (1)在三颈烧瓶中(装置见下图)加入一定量粉和水，通入空气，滴入稀硝酸和稀硫酸的混酸，至反应结束，过滤，制得溶液。 ①向A装置中通入空气的作用除搅拌外还有 。 ②若镍粉过量，判断反应完成的现象是 。 (2)将所得溶液与溶液混合反应得到沉淀，过滤，洗涤。沉淀反应的离子方程式为 。 (3)所得固体中混有少量。请补充完整由固体制备的实验方案：向固体中加入盐酸至固体全部溶解，所得溶液中， 。[溶解度曲线如图所示。实验中须选用的仪器和试剂：计、盐酸、冰水、] (4)准确称取晶体产品于锥形瓶中，加入足量的蒸馏水溶解配成溶液，取所配溶液于锥形瓶中，用的标准溶液滴定至终点(发生反应)，四次实验消耗标准液的体积分别为、、，则的纯度为 %(只列计算式，不考虑杂质反应)。 11．（2024高三下·新疆·阶段练习）是性能优异的电极材料，可通过电解溶液制得。一种由菱锰矿(主要成分是，杂质有等)制备纯净溶液的工艺流程如下： 已知：。 回答下列问题： (1)基态锰原子的价电子轨道表示式为 。 (2)滤渣1的主要成分有 、 (填化学式)。 (3)加入的作用是 (用离子方程式表示)；已知滤渣2为黄钾铁矾，若加入的速率过快，则会使溶液的快速升高至2以上，不利于的除去，原因是 。 (4)的作用是除去，若在除去之前加入，造成的影响是 。 (5)向滤液2中加入，当恰好完全沉淀时，溶液中浓度为 (保留两位有效数字)。 (6)电解酸性溶液，生成的电极反应为 。 12．（2024高三下·陕西·开学考试）金属镓在工业和医学中有广泛应用。一种利用锌粉置换渣(主要成分为Ga2O3、Ga2S3、ZnS、FeO、Fe2O3、SiO2)制备粗镓的工艺流程如图所示： 已知：P204、YW100协同萃取体系对金属离子的优先萃取顺序为。 回答下列问题。 (1)浸渣的主要成分是 ，“富氧浸出”中高压O2的作用是 。 (2)用H2A2代表P204，代表YW100，“协同萃取”过程中发生反应：，“协同萃取”后无机相含有的主要金属离子为 ，随变化关系如图所示，“反萃取”加入稀硫酸的目的是 (用化学方程式表示)。 (3)下图所示为Ga-H2O系中电势随pH变化的图像。“中和沉镓”时所调pH合理范围为4～ (填正整数)，“碱溶造液”过程中发生反应的离子方程式为 ， (4)“电解”过程中生成粗镓的电极反应式为 。 13．（2024高三上·贵州安顺·期末）钛(Ti)的性质稳定，有良好的耐高温、抗酸碱、高强度、低密度等特性，工业上常用钛铁矿(主要含)和少量等)通过如图所示工艺流程制取钛，并回收镁、铝、铁等。 已知：①易水解，只能存在于强酸性溶液中； ②常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。 金属离子 开始沉淀的pH 2.2 6.5 3.5 9.5 沉淀完全()的pH 3.2 9.7 4.7 11.0 (1)中钛元素的化合价为 ；“酸溶”时，常将钛铁矿粉碎的目的是 ；滤渣的成分是 (填化学式)。 (2)“酸溶”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式： 。 (3)“分步沉淀”中当沉淀完全时，“母液”中的浓度为 。 (4)“水浸”后，过滤、洗涤得水浸渣检验已洗涤干净的方法为 。 (5)已知  ，该反应极难进行，从化学平衡的角度解释“氯化”时需向反应体系中加入焦炭的原因是 。 (6)研究发现，可以用石墨、钛网作电极、熔融作电解质，利用如图装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。若由制得金属，则理论上产生的的体积换算成标准状况时为 L。 14．（2024高三上·江西吉安·期末）马日夫盐易溶于水，且水溶液呈酸性，主要用作大型机械设备的防锈剂，也用作各种武器等的润滑层和防护层。以软锰矿(主要成分为MnO2，还含少量的FeO、Al2O3和SiO2)为原料制备马日夫盐的一种工艺流程如图所示： 已知常温下，几种离子形成氢氧化物沉淀时，开始沉淀与恰好完全沉淀时的pH如表所示： 金属离子 开始沉淀pH 2.7 7.6 7.7 4.0 完全沉淀pH 3.3 9.6 10.1 5.2 回答下列问题： (1)为 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)“浸锰”后溶液中的金属离子有 。 (3)固体2的主要成分经处理可得到一种用于生产油漆、涂料的物质，调pH1时，pH的范围是 ，试剂Y不宜为 (填字母)。 A．氨水        B．CaCO3        C．Na2CO3        D．H2SO4 (4)沉锰过程中有一种无色无味的气体生成，写出相应反应的离子方程式： 。 (5)由表中数据可求出常温下为 (离子浓度时可认为其沉淀完全)。 (6)操作X包括蒸发浓缩、 、 、洗涤、干燥。 (7)马日夫盐可作防锈剂的原因是在防锈处理过程中生成了具有保护作用的FeHPO4，处理过程中马日夫盐可转化为FeHPO4的原理是 。 15．（2024高三上·天津·阶段练习）Ⅰ．是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下： (1)中Cl的化合价为 。 (2)“反应”步骤中生成的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (3)电解所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时，为除去、，要加入的试剂分别为 、 。 Ⅱ．某实验小组模仿工业生产的方法，设计了一套实验室制备装置，生产产品。已知：高于60℃时易分解成和NaCl。 (4)已知装置B中的产物有气体和，则B中产生气体的化学方程式为 。 (5)装置C的作用是 。 (6)如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是 。 (7)测定样品中的纯度：准确称mg的样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：，将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液，加入淀粉溶液做指示剂，用标准液滴定至终点，测得消耗标准溶液体积的平均值为VmL(已知：)。 ①确认滴定终点的现象是 。 ②所称取的样品中的质量分数为 。(用含V、c、m的代数式表示) 16．（2024高三上·山东临沂·期末）硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)在防腐、电镀、医学上有诸多应用。由菱锌矿(主要成分为ZnCO3，含有少量SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu的化合物)制备硫酸锌晶体的工艺流程如下。 已知：①氢氟酸为一元弱酸。 ②该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Zn2+ Mg2+ Fe2+ Fe3+ Cu2+ Ca2+ 开始沉淀的pH 6.2 8.9 6.8 2.2 4.7 10.6 完全沉淀的pH 8.2 10.9 8.3 3.2 6.7 12.6 回答下列问题： (1)“焙烧”生成ZnO的化学方程式为 ；“浸取”过程中H2O2的作用为 。 (2)用ZnO调pH的原理为 (用离子方程式表示)；调溶液pH为5.5，则滤渣I的主要成分为 。 (3)“转化”过程中加入锌粉的作用是 ；“脱镁”过程中生成MgF2的离子方程式为 。 (4)将分离出硫酸锌晶体后的母液收集、循环使用，其意义是 。 17．（2024高三上·山东德州·期末）含铜电路板可以用进行刻蚀，对刻蚀后的液体(、和)进行处理以提取、胆矾，流程如图，回答下列问题。 (1)写出Cu与反应的离子方程式 。证明完全被还原，所选试剂为： (填化学式)。 (2)过程②中选择的试剂为 ；过程③中加入铁粉的目的是 。 (3)过程④发生反应的化学方程式为 ，每消耗，转移电子数为 。 (4)胆矾中结晶水含量测定：称量样品，经灼烧至胆矾全部变为白色，冷却，称量，重复上述操作，最终样品质量恒定为。从下列仪器中选出灼烧，冷却需使用的仪器，依次为 (填标号)。根据实验数据，胆矾分子中结晶水的个数为 (写表达式)。 18．（2024高三上·江苏常州·期末）无色透明的锆石(主要成分为酷似钻石，是很好的钻石替代品。锆石中常含有铁、铝、铜的氧化物等杂质。工业上一种以锆石为原料制备的工艺流程如图所示。 已知：ⅰ．在化合物中通常显价，“氯化"过程中除元素外，其他金属元素(包括杂质中的)均转化为高价氯化物； ⅱ．易溶于水，升华。 (1)①“粉碎”的目的是 。 ②“氯化”过程中的产率与温度、压强的关系如图所示，反应过程中需要控温，当温度过高时产率下降的原因是 。 (2)①“碱浸”所用的在水溶液中的电离方程式是 。 ②“碱浸”的滤液1中含有的阴离子除、外，还有 (填化学式)。 (3)“沉锆”用的中含有的化学键是 (选填：“离子键”、“共价键”、“氢键”、“分子间作用力”)。 (4)“沉锆”所用的氨气尾气可用溶液吸收：。 ①该反应中的氧化产物是 。 ②配平上述化学方程式，标出反应中电子转移的方向及数目 。 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) NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl NH3 (2)CO2 (3)2CuS+3O2 2CuO+2SO2 (4) 蒸发浓缩 冷却结晶 (5)Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2 (6)取少量焦亚硫酸钠于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则证明焦亚硫酸钠已变质，否则未变质 (7)142.5 【分析】饱和食盐水和氨气、二氧化碳反应制备碳酸氢钠，碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水，碳酸钠和二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，亚硫酸氢钠脱水生成。 【详解】（1）反应Ⅰ是饱和食盐水和氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。氨气的溶解度大于二氧化碳，氨气溶于水溶液呈碱性，能增大二氧化碳的溶解度，所以反应Ⅰ中应先通入的气体是NH3。 （2）反应生成的二氧化碳气体Ⅱ、Ⅲ生成的二氧化碳可循环到反应Ⅰ中， 该流程中可循环利用的物质是CO2； （3）在空气中灼烧CuS，根据图示可知，CuS和氧气反应生成氧化铜和二氧化硫，化学方程式为：2CuS+3O2 2CuO+2SO2； （4）乙是硫酸铜溶液，从溶液乙中获得晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 （5）反应Ⅲ包含两步反应。第一步：……；第二步：。可知第一步反应碳酸钠和二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，反应的化学方程式为Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2。 （6）溶于水生成NaHSO3，若被氧化则生成Na2SO4，含有，检验是否变质的实验操作为：取少量焦亚硫酸钠于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则证明焦亚硫酸钠已变质，否则未变质。 （7）144kgCuS 的物质的量为1.5×103mol，根据S元素守恒，理论上最多可制得的物质的量为750mol，质量为750mol×0.19kg/mol=142.5kg。 2．(1) (2)防止和空气中的反应生成，从而影响的纯度 (3) 、、、 (4) (5)取最后一次洗涤液少许于试管中，先加稀盐酸酸化，再滴加溶液，振荡试管，无白色沉淀产生，则得到的沉淀已洗涤干净 【分析】软锰矿(主要成分为，还含有、、、等杂质)的矿浆加入BaS粉末，根据流程图以及小问(1)的信息，MnO2与BaS粉末在水中分两步反应最终生成Ba(OH)2、MnO和单质S，过滤后滤液的主要成分是Ba(OH)2，为防止其与空气中的CO2反应，进行真空蒸发，脱水干燥，得到Ba(OH)2产品；滤渣含有MnO、、、、等，用稀硫酸酸浸，得到Mn2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+等阳离子的混合溶液，通过净化除掉Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+，滤液再用NH4HCO3、进行碳化，生成碳酸锰沉淀，进行过滤、洗涤、干燥、粉碎得到碳酸锰产品； 【详解】（1）结合分析可知，先被BaS还原为，BaS被氧化为S，同时生成Ba(OH)2，反应的化学方程式为； （2）由分析可知，获得产品前需“真空蒸发”，其目的是防止和空气中的反应生成，从而影响的纯度； （3）可以氧化一部分，自身被还原为Mn2+，离子方程式为：；净化时，先调pH将Fe3+、Al3+变为、；、的硫酸盐的溶解度逐渐降低而以沉淀形式析出，即变为、，“净化”后“过滤”得到的沉淀除了硫黄之外还有、、、； （4）“碳化”过程中，Mn2+与NH4HCO3、反应生成碳酸锰沉淀，根据电荷守恒，该反应的离子方程式为：；该过程得到的副产品是； （5）沉淀表面有硫酸根、铵根等可溶性杂质，检验沉淀已洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液少许于试管中，先加稀盐酸酸化，再滴加溶液，振荡试管，无白色沉淀产生，则得到的沉淀已洗涤干净。 3．(1) H+、Fe2+ 除去Fe3+且防止Cu2+、Zn2+、Pb2+沉淀 (2)直接向酸性溶液中加入Na2S溶液会产生H2S气体，污染环境 (3) (4)向所得混合溶液中边搅拌边滴加NaHCO3溶液，直至不再有气泡产生，静置，过滤，将所得沉淀洗涤2~3次，取最后一次洗涤液少许，向其中加入BaCl2溶液，无白色沉淀生成 【分析】废水主要成分含有、、及少量、、。废水中加双氧水，将Fe2+氧化为Fe3+，调节pH=4将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去，再在溶液中加足量Zn将Cu2+和Pb2+还原为对应的单质，再在溶液中加硫化钠深度沉淀Cu2+和Pb2+而除去，过滤得到ZnSO4溶液，据此解答。 【详解】（1）①“氧化”过程中，Fe2+被双氧水氧化为Fe3+，发生反应：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，则溶液中大量减少的阳离子有H+、Fe2+； ②根据室温下、、，，Pb2+完全沉淀时，即pH为9，同理可得：Fe3+完全沉淀的pH为2.7，Cu2+完全沉淀的pH为6.5，Zn2+完全沉淀的pH为8，所以调节pH=4的目的是：除去Fe3+且防止Cu2+、Zn2+、Pb2+沉淀； （2）由题意可知，废水溶液中含一定量氢离子，溶液显酸性，若直接加入Na2S溶液会产生H2S气体，污染环境，所以流程中分两步除杂而不采用直接加Na2S溶液除杂，除了减少Na2S的使用量之外，还可能的原因是：直接向酸性溶液中加入Na2S溶液会产生H2S气体，污染环境； （3）利用如图装置，采用溶液、溶液可制得沉淀，同时产生气体。根据电荷守恒，该反应的离子方程式为： 。若将ZnSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，因 Na2CO3溶液碱性较强，可能会导致生成Zn(OH)2沉淀，因此应将Na2CO3溶液滴入ZnSO4溶液中，则分液漏斗中盛装的溶液A为Na2CO3溶液； （4）设计以溶液为原料制备纯净的脱硫剂的实验方案：取一定体积溶液，按比例加入溶液充分混合，向所得混合溶液中边搅拌边滴加NaHCO3溶液，直至不再有气泡产生，静置，过滤，将所得沉淀洗涤2~3次，取最后一次洗涤液少许，向其中加入BaCl2溶液，无白色沉淀生成，将所得固体干燥。 4．(1) 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 Fe HCl Cl2 滤液Ⅰ中的阳离子为亚铁离子，化合价处于中间价态 酸性高锰酸钾溶液 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (2) Fe2+ 【分析】废液中含氯化亚铁、氯化铜，加入过量铁，可置换分离出铜，涉及的离子方程式为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，所以得到的滤液I中主要成分为FeCl2，滤渣中含铜和过量的铁，再加入过量盐酸，可溶解铁，分离得到金属铜，得到的滤液Ⅱ主要成分也是FeCl2，合并后通入氧化性气体氯气，从而回收得到氯化铁溶液。 【详解】（1）①溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔，涉及的氧化还原反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2； ②废液中含氯化亚铁、氯化铜，加入过量铁，可置换分离出铜，涉及的离子方程式为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，所以得到的滤液I中主要成分为FeCl2，滤渣中含铜和过量的铁，再加入过量盐酸，可溶解铁，分离得到金属铜，得到的滤液Ⅱ主要成分也是FeCl2，合并后通入氧化性气体氯气，从而回收得到氯化铁溶液，则A、B、C分别为：Fe、HCl和Cl2； ③滤液Ⅰ中的阳离子为亚铁离子，化合价处于中间价态，所以既有氧化性又有还原性；为证明亚铁离子的还原性，可加入常见的氧化剂酸性高锰酸钾溶液，发生反应的离子方程式为：； ④上述步骤中，通入Cl2发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； （2）反应中，Fe2+化合价升高，被氧化，Fe2+作还原剂，中Cr元素化合价从+6价降低到+3价，被还原，所以作氧化剂，故答案为：Fe2+；中的Cr元素。 5．(1)汽化时吸收大量的热，使环境温度降低 (2) (3)使NO2和NO全部转化为HNO3 (4)+180kJ/mol (5) (6) 1.4mol 【分析】氮气和氢气进入合成塔催化剂高温高压反应生成氨气，进入氨分离器，从氨分离器中又回到合成塔中的物质是N2和H2，氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，进入吸收塔，通入空气使NO2和NO全部转化为HNO3，得到尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理。 【详解】（1）液氨可作制冷剂的原因是：汽化时吸收大量的热，使环境温度降低。 （2）氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，反应中N元素化合价由NH3中−3价升高为NO中+2价，共升高5价，O元素由O2中0价降低为−2价，共降低4价，化合价升降最小公倍数为20，故NH3化学计量数为4，故O2化学计量数为5，利用元素守恒平衡可知NO化学计量数为4，H2O的化学计量数为6，化学方程式为：。 （3）氧化炉中出来的气体，先降温再进入吸收塔，吸收塔中通入空气发生反应2NO+O2=2NO2；4NO+3O2+2H2O=4HNO3；4NO2+O2+2H2O=4HNO3，可知，A物质为氧气或空气，所以向吸收塔中通入A的作用是：使NO2和NO全部转化为HNO3。 （4）从图中可知，1molN2断裂1mol氮氮三键吸收946kJ能量，1molO2断裂1molO=O键吸收498kJ能量，1molNO断键吸收632kJ能量，，。 （5）NH3催化还原氮氧化物生成N2和水，若催化剂表面参与反应的NO和NO2物质的量之比为1∶1，则总反应的化学方程式为：。 （6）利用与反应构成的电池，也可用于上述硝酸生产的尾气处理，可知与的反应为：，产生无污染的N2，NH3失电子生成N2，因此通入氨气的一极为负极，通入NO2的一极为正极，故电极A为负极，B电极为正极， ①B电极为正极，正极上NO2得电子结合水生成N2和OH-，电极反应式为； ②当有通过阴离子交换膜时，电路中转移的电子为4.8mol，负极的反应式为：，转移4.8mol电子时，产生的为，正极的电极反应式为：，转移4.8mol电子时，产生的为，理论上生成的物质的量为0.8mol+0.6mol=1.4mol。 6．(1) Cu 2.24 (2)Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O (3)3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O (4)AD (5)取少量溶液B于洁净试管中，加入足量硝酸酸化再加入过量氯化钡溶液，若产生白色沉淀，证明存在硫酸根离子(其他合理答案也可) 【分析】32.0 gCuO的物质的量是n(CuO)==0.4 mol，其在隔绝空气条件下加热，分解产生的气体单质是O2，得到的固体甲质量是28.8 g，根据Cu元素守恒，可知其中含有Cu的物质的量是0.4 mol，含有O的物质的量是n(O)==0.2 mol，n(Cu)：n(O)=0.4 mol：0.2 mol=2：1，所以固体甲化学式是Cu2O。CuO在隔绝空气条件下加热，分解产生Cu2O、O2，Cu2O在酸性条件下发生反应得到的蓝色溶液中含有Cu2+，得到的固体乙中含有铜，乙的物质的量是n(Cu)==0.2 mol，因此说明蓝色溶液中含有0.2 mol Cu2+，故可以证明Cu2O在酸性条件下发生反应：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。Cu2+是重金属离子，能够使细菌、病毒的蛋白质变性而失去其生理活性，因而具有杀菌作用。可根据Ba2+与结合形成的BaSO4是白色既不溶于水，也不溶于硝酸的性质鉴别。 【详解】（1）根据上述分析可知单质乙是Cu； 反应产生气体单质A是O2，其质量是m(O2)=32.0 g-28.8 g=3.2 g，其物质的量是n(O2)==0.1 mol，则其在标准状况下的体积V(O2)=0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L； （2）根据上述分析可知固体甲是Cu2O，在酸性条件下，Cu2O与硫酸反应产生Cu、CuSO4、H2O，该反应的离子方程式为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O； （3）NH3具有还原性，CuO具有氧化性，在加热时二者反应产生N2、Cu、H2O，根据电子守恒、原子守恒，可知该反应的化学方程式为：3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O； （4）A．Cu是重金属，Cu2+是重金属离子，能够使细菌、病毒的蛋白质变性而失去其生理活性，因而具有杀菌作用，因此常用于蓄水池、游泳池中以防止藻类生长，A正确； B．Cu与S混合加热反应产生黑色固体是Cu2S，Cu与S反应的物质的量是比是2：1，B错误； C．Zn是比较活泼的金属，能够与稀硫酸发生置换反应产生ZnSO4、H2，在该反应中，若加入少量CuSO4溶液，发生反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，Zn、Cu、H2SO4会构成原电池，使制取氢气的反应速率加快；但若加入过多CuSO4溶液，置换出的Cu完全覆盖金属Zn，Zn被包裹，不能与硫酸溶液接触，就不能得到氢气，因此不能说加入的CuSO4溶液越多，反应速率越快，C错误； D．单质乙是金属Cu，Cu单质可能是某些化学反应的催化剂，D正确； 故合理选项是AD； （5）溶液B是CuSO4溶液，其中含有的阴离子与Ba2+反应产生的BaSO4是白色既不溶于水，也不溶于硝酸的物质，因此可根据BaSO4的不溶性检验的存在。检验方案是：取少量溶液B于洁净试管中，加入足量硝酸酸化，再加入过量氯化钡溶液，若产生白色沉淀，证明存在硫酸根离子。 7．(1)N2＋3H22NH3 (2)4NH3＋5O24NO＋6H2O (3) 空气(或O2) 作氧化剂，氧化NO (4) 4NO2+O2＋2Na2CO3=4NaNO3+2CO2或4NO2+O2+4Na2CO3+2H2O=4NaNO3＋4NaHCO3 4NH3+6NO5N2＋6H2O (5)2.24 【分析】合成塔中发生反应N2＋3H22NH3，将氨分离出来后经氧化炉发生反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，在吸收塔中NO、O2、H2O发生反应生成硝酸，故A物质表示氧气或空气，为反应的氮氧化物需要尾气处理。 【详解】（1）工业上合成氨是用氮气与氢气反应得到，其化学方程式为N2＋3H22NH3； （2）氧化炉中发生氨的催化氧化，化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O； （3）催化氧化过程需要通入A为空气(或O2)；吸收塔中空气中的氧气在反应中作氧化剂，氧化NO； （4）①NO2在足量空气中与Na2CO3反应的方程式为4NO2+O2＋2Na2CO3=4NaNO3+2CO2或4NO2+O2+4Na2CO3+2H2O=4NaNO3＋4NaHCO3； ②NH3中-3价N升高到0价，NO中+2价N降低为0价，利用化合价升降法以及原子守恒，得出4NH3+6NO5N2＋6H2O； （5）硫酸的浓度为2mol/L，硝酸的浓度为lmol/L，取100mL该混合溶液﹐n(H+)=0.1L×2×2mol/L＋0.1L×lmol/L=0.5mol，n()=0.1L×lmol/L=0.1mol，12.8gCu的物质的量=0.2mol，由方程式3Cu+8H++2=3Cu2++2NO+4H2O，可知硝酸根不足，故生成标准状况下NO的体积应根据硝酸根计算﹐即产生0.lmolNO，体积为0.lmol×22.4L/mol=2.24L。 8．(1) 氯化银、硫酸铅 Cu(OH)2 (2)过滤 (3) 氨水容易挥发 (4) (5)分铜 (6) 【分析】氯化铅渣，加入硫酸、硫酸钠反应分铜，进行操作得到分铜渣和分铜液，则操作为过滤，分铜渣加入氨水反应分银，进行过滤操作得到分银渣和分银液，分银渣一系列处理得到硫酸铅；分银液再加入N2H4∙H2O沉银反应得到氮气，再进行过滤操作得到沉银后液和粗银；分铜液加入硫化钠沉铜，过滤操作后得到沉铜后液和硫化铜，一系列处理得到铜； 【详解】（1）由流程可知，分铜渣后续处理得到银和硫酸铅，则分铜渣的主要成分为不反应的氯化银和生成的硫酸铅；“分铜”时若调节pH过高，则会导致铜离子转化为氢氧化铜沉淀，造成铜产率降低，故分铜渣中还可能存在的成分为Cu(OH)2； （2）流程中多次出现“操作”均为分离固液的操作，名称是过滤； （3）“分银”过程中氯化银和氨水发生转化为银氨溶液，反应的离子方程式：，氨水容易挥发，故“分银”反应温度控制在50℃，若温度过高，容易造成分银效果下降； （4）分银液再加入N2H4∙H2O沉银反应得到氮气和银单质，且“沉银”时产物中含有，则“沉银”反应的离子方程式为：； （5）沉铜后液硫化钠和铜硫酸生成硫化铜沉淀、硫酸钠，硫酸钠可以加入到分铜操作中循环利用。 （6）据“均摊法”，晶胞中含个Ag、个Cu，则该晶胞中原子空间利用率φ。 9．(1)2：1 (2) 酸性和还原性 A (3)6Cl2＋6Ca(OH)2Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O (4) 沉淀Ca2+，将Ca(ClO3)2转化为KClO3 吸附过量的Cl2 (5)漏斗、烧杯、玻璃棒 (6)74% 【分析】电石渣主要成分为CaOH2，氯气和电石渣在70℃以上温度下反应生成CaClO32、CaCl2和H2O，Ca(ClO3)2和K2CO3发生反应生成CaCO3沉淀和KClO3溶液，过滤后将滤液经过一系列操作，最终得到KClO3。 【详解】（1）工业生产电石(CaC2)的反应为：CaO+3CCaC2 +CO↑，根据反应方程式分析得到碳化合价既升高又降低，因此该反应中氧化剂、还原剂均为C，C生成CaC2时作氧化剂，C生成CO时作还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1。 （2）MnO2与浓盐酸反应生成Cl2、氯化锰和水，该反应的离子方程式是；氯的化合价部分升高，还有一部分化合价未变，因此盐酸体现的性质为酸性和还原性； 该反应是固体+液体，加热制气装置，故下列发生装置可用于制备Cl2的是A。 （3）流程中“制CaClO32”主要是Cl2和Ca(OH)2反应生成Ca(ClO3)2、CaCl2和H2O，其化学方程式为：6Cl2＋6Ca(OH)2Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O。 （4）“转化”主要是Ca(ClO3)2和K2CO3发生反应生成CaCO3沉淀和KClO3溶液，则“转化”时加入K2CO3的目的是：沉淀Ca2+，将Ca(ClO3)2转化为KClO3； 氯气有毒会污染空气，活性炭具有吸附性，则从绿色化学的角度分析，活性炭的作用是吸附过量的Cl2。 （5）“过滤”操作中，用到的玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒。 （6）“制CaClO32”反应为6Cl2＋6Ca(OH)2Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O，可得反应的关系式为：，若该工艺流程中电石渣的投料为300g，最终得到122.5gKClO3，，则电石渣中Ca(OH)2的质量分数为：。 10．(1) 将生成的部分转化为，便于被溶液完全吸收 三颈烧瓶内无红棕色气体出现 (2) (3))向所得溶液中加入至反应液，静置，过滤，向滤液中加入适量盐酸，用计控制溶液小于2，蒸发浓缩，冷却至左右结晶，过滤，用冰水洗涤，干燥 (4) 【分析】以单质Ni为原料制取氯化镍：在A装置三颈烧瓶中加入一定量Ni粉和水，通入空气，滴入稀硝酸和稀硫酸的混酸，发生反应：，至反应结束，过滤，制得NiSO4溶液，通入空气搅拌，并使生成的NO氧化为硝酸，或使产生的NO部分转化为NO2，便于NOx被B装置中NaOH溶液完全吸收，将所得NiSO4溶液与NaHCO3溶液混合发生反应得到沉淀，向固体中加入盐酸，搅拌，至固体全部溶解，加入NiCO3调节pH值至3.2＜pH＜7.2（用pH计测定），停止加入盐酸，静置，过滤，向滤液中加入适量盐酸，控制溶液pH小于2（用pH计测定），蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，用冰水洗涤沉淀，干燥，得到氯化镍(NiCl2·6H2O)。 【详解】（1）①由分析可知，三颈烧瓶中有NO生成，向A装置中通入空气的作用是搅拌，还可以将生成的NO氧化为硝酸(或使产生的NO部分转化为NO2，便于NOx被NaOH溶液完全吸收)； ②若镍粉过量，则过量的镍粉与空气反应，NO不能被氧化，三颈烧瓶内无红棕色气体出现。 （2）溶液与溶液混合反应得到沉淀，反应的离子方程式为：。 （3）已知完全沉淀pH为3.2；开始沉淀pH为7.2，完全沉淀pH为9.2，固体中混有少量，应先将其转化为离子，再调节pH 沉淀铁离子，同时不能沉淀镍离子，pH范围为3.2<pH<7.2，过滤，由于易水解，从溶液中获取须控制pH<2，实验方案为：向所得溶液中加入至反应液，静置，过滤，向滤液中加入适量盐酸，用计控制溶液小于2，蒸发浓缩，冷却至左右结晶，过滤，用冰水洗涤，干燥。 （4）四次实验消耗标准液的体积分别为20.02mL、19.98mL、19.60mL，20.00mL，其中19.60mL误差较大，舍去，平均体积为，根据反应，可知，纯度为：。 11．(1) (2) SiO2 CaSO4 (3) MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O Fe3+会转化为Fe(OH)3沉淀 (4)溶液的pH较低，MnS会和H+反应转化为有毒气体H2S (5)9.7×10-8 (6)Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+ 【分析】菱锰矿(主要成分是，杂质有等)加入硫酸酸浸，得到含Fe2+、Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe3+、Mn2+、K+的溶液，SiO2不和硫酸反应，CaSO4微溶，二者在过滤后存在于滤渣1中，加入MnO2将2+氧化成Fe3+，调节pH=4，滤渣2为黄钾铁矾，过滤后向滤液中加入MnS，将Zn2+转化为ZnS沉淀，过滤，在滤液加入MnF2，得到CaF2和MgF2的沉淀和硫酸锰的溶液，据此分析解题。 【详解】（1） Mn是25号元素，基态锰原子的价电子排布式为3d54s2，价电子轨道表示式为：。 （2）由分析可知，滤渣1的主要成分有SiO2、CaSO4。 （3）加入MnO2将2+氧化成Fe3+，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O。已知滤渣2为黄钾铁矾，若加入的速率过快，则会使溶液的快速升高至2以上，不利于的除去，原因是：Fe3+会转化为Fe(OH)3沉淀。 （4）除去之前溶液的酸性较强，若在除去之前加入，造成的影响是：溶液的pH较低，MnS会和H+反应转化为有毒气体H2S。 （5）向滤液2中加入，当恰好完全沉淀时，溶液中c(F-)=，溶液中浓度为9.7×10-8mol/L。 （6）电解酸性溶液，Mn2+在阳极失去电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。 12．(1) SiO2、S 氧化Fe2+和S2-，便于后续以形式除去 (2) Zn2+ 2Ga(HA2)R2+3H2SO4=Ga2(SO4)2+4RH+2H2A2 (3) 9 Ga(OH)3+OH-= (4)+3e-=Ga+4OH- 【分析】锌粉置换渣(主要成分为Ga2O3、Ga2S3、ZnS、FeO、Fe2O3、SiO2)经“富氧浸出”后得到主要含Ga3+、Zn2+、Fe3+的浸出液，该过程中高压O2将Fe2+氧化为Fe3+，将S2-氧化为S单质，SiO2不参加反应，则浸渣的主要成分为SiO2、S，加入的NaOH主要沉淀Fe3+，经“中和除杂”后滤液主要含有Ga3+、Zn2+，“协同萃取”过程，镓元素以Ga(HA2)R2形式被萃取至有机相中，从而分离Zn2+和Ga3+，则无机相中主要含有Zn2+，“反萃取”时加入硫酸将镓元素的形式转化为Ga3+，再加入NaOH将Ga3+转化为Ga(OH)3，“碱溶造液”过程将Ga(OH)3转化为，最后电解时被还原生成Ga，据此分析解答。 【详解】（1）由分析可知，浸渣的主要成分为SiO2、S，“富氧浸出”中高压O2将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续转化为Fe(OH)3除去，同时将S2-氧化为S单质而除去S，则高压O2的作用是氧化Fe2+和S2-，故答案为：SiO2、S；氧化Fe2+和S2-，便于后续以形式除去； （2）根据已知信息，Ga3+比Zn2+优先被萃取至P204、YW100协同的有机相中，即“协同萃取”过程，镓元素以Ga(HA2)R2形式被萃取至有机相中，从而分离Zn2+和Ga3+，则“协同萃取”后无机相含有的主要金属离子为Zn2+；由图可知，c()增大，c[Ga(HA2)R2]减小，即“反萃取”加入稀硫酸的目的是将镓元素的形式由Ga(HA2)R2转化为Ga3+，其反应的化学方程式为：2Ga(HA2)R2+3H2SO4=Ga2(SO4)2+4RH+2H2A2，故答案为：Zn2+；2Ga(HA2)R2+3H2SO4=Ga2(SO4)2+4RH+2H2A2； （3）由图可知，“中和沉镓”时要使Ga3+以Ga(OH)3沉淀形式析出，则所调pH合理范围为4～9，“中和沉镓”后镓元素以Ga(OH)3形式存在，因为Ga与Al属于同一主族，性质相似，则“碱溶造液”过程将Ga(OH)3转化为，其反应的离子方程式为：Ga(OH)3+OH-=，故答案为：9；Ga(OH)3+OH-=； （4）“电解”过程中被还原生成Ga，其电极反应式为：+3e-=Ga+4OH-，故答案为：+3e-=Ga+4OH-。 13．(1) 增大接触面积，加快酸溶速率 (2) (3) (4)取少量最后一次洗液于试管中，先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，若有沉淀生成，则未洗净，反之则洗净 (5)与反应减少了的浓度，且与反应放热，温度升高，使平衡右移 (6)22.4 【分析】钛铁矿(主要含和少量等)为原料，加入稀硫酸溶解加入水中浸取，过滤，滤渣为，浸取液含有Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、TiO2+，加热水水浸，得到固体TiO2•xH2O，过滤分离出TiO2•xH2O，煅烧得到TiO2，继续在高温下与C和Cl2反应得到，用Mg还原，得到单质Ti；水浸后的滤液加氨水分步沉淀，得到氢氧化物沉淀； 【详解】（1）中铁为+2价，O为-2价，故钛元素的化合价为+4价；“酸溶”时，常将钛铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快酸溶速率；由分析可知，滤渣的成分是； （2）酸溶时发生的是硫酸和FeTiO3反应生成TiO2+的过程，离子方程式为：； （3）根据Al3+沉淀完全时的 pH=4.7，可知溶液中c(OH-)=10-9.3 mol•L-1时，溶液中c(Al3+)=1.0×10-5mol•L-1，则Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-5×(10-9.3)3=1×10-32.9，“分步沉淀”中当沉淀完全时pH=11.0，即溶液中c(OH)=10-3.0mol•L-1，则此时溶液中c(Al3+)===(mol/L)； （4）水浸后其中含有硫酸根离子，检验硫酸根离子是否洗涤干净就可以了，检验方法是：取最后一次洗涤液，用稀盐酸酸化，无明显现象，再滴入几滴BaCl2溶液，没有白色沉淀产生，则证明洗涤干净； （5）已知  ，加入焦炭后，与反应减少了的浓度，且与反应放热，温度升高，使平衡右移； （6）根据图知，阳极上C失电子和氧离子反应生成二氧化碳，电极反应式为C+2O2--4e-═CO2↑，若由制得金属，电路中转移4mol电子，此时生成的CO2为1mol，标况下体积为22.4L。 14．(1)纯净物 (2)、、 (3) 3.3≤pH<4.0 BD (4) (5) (6) 冷却结晶 过滤 (7)电离的被Fe消耗掉，促进进一步电离，最终形成FeHPO4 【分析】软锰矿，主要成分为MnO2，还含少量的FeO、Al2O3和SiO2，加入稀硫酸和二氧化硫，二氧化硅不反应，被过滤出来得到固体1，滤液中含有Fe3+、Mn2+、Al3+、H+、，根据离子形成沉淀时的pH不同，调节pH除去Fe3+和Al3+，再用NaHCO3使Mn2+沉淀，从而除去H+和，加入磷酸得到马日夫盐的溶液，最后通过冷却结晶等操作得到马日夫盐。 【详解】（1）化学组成确定，为纯净物； （2）“浸锰”过程中，H2SO4将Al2O3转化为，MnO2具有较强的氧化性，与FeO、SO2反应，得到和，因此，“浸锰”后溶液中的金属离子有、、； （3）固体2的主要成分为，灼烧得到的Fe2O3可用于生产油漆等，故调pH1的目的是使沉淀完全，得到较纯净的，pH的范围为3.3≤pH<4.0.体系中含有H2SO4，若加入CaCO3调pH，一方面体系中存在的H2SO4与CaCO3反应产生微溶物CaSO4，CaSO4覆盖在CaCO3表面，阻止反应继续进行，另一方面会引入，沉锰时会生成CaCO3沉淀，故试剂Y不宜为CaCO3，也不能用H2SO4； （4）沉锰时得到MnCO3沉淀与CO2气体，相应反应的离子方程式为； （5）由题表中数据知pH=10.1时，恰好沉淀完全，此时，，故； （6）要从酸溶后的溶液中得到，需要进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作； （7）电离的被Fe消耗掉，促进进一步电离，最终形成FeHPO4。 15．(1)+3 (2)2:1 (3) NaOH Na2CO3 (4) (5)防倒吸 (6)、NaCl (7) 滴入最后一滴标准液，溶液颜色由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色 【分析】酸性条件下用二氧化硫还原氯酸钠生成二氧化氯和硫酸氢钠，电解二氧化氯和食盐水，阳极生成氯气，阴极生成。在碱性条件下用双氧水还原二氧化氯生成。 【详解】（1）中Na显+1价、O显-2价，根据化合价代数和等于0，Cl的化合价为+3。 （2）“反应”步骤中，酸性条件下用二氧化硫还原氯酸钠生成二氧化氯和硫酸氢钠，该反应SO2中S元素化合价由+4升高为+6，SO2是还原剂，NaClO3中Cl元素化合价由+5价降低为+4价，NaClO3是氧化剂，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1。 （3）电解所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时，加氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀除去、加碳酸钠生成碳酸钙沉淀除去，要加入的试剂分别为NaOH、Na2CO3。 （4）装置B中NaClO3和Na2SO3在酸性条件下反应生成和， B中产生气体的化学方程式为 。 （5）装置C是安全瓶，作用是防倒吸。 （6）高于60℃时易分解成和NaCl，如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是、NaCl （7）①滴定终点，碘单质被完全消耗，滴定终点的现象是：滴入最后一滴标准液，溶液颜色由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色。 ②根据反应原理建立关系式~~2I2~~4，所称取的样品中n()=，所称取的样品中的质量分数为。 16．(1) 氧化Fe2+为Fe3+ (2) ZnO+2H+=Zn2++H2O Fe(OH)3 (3) 除去Cu2+杂质 2HF+Mg2+= MgF2↓+2H+ (4)提高原料利用率 【分析】焙烧ZnCO3分解生成ZnO和二氧化碳，加入稀硫酸、过氧化氢与Ca、Mg、Fe、Cu的化合物反应生成CaSO4、Mg2+、Fe3+、Cu2+，SiO2不与硫酸反应，加入ZnO调节pH沉淀Fe3+得到滤渣I为Fe(OH)3，加入Zn粉与Cu2+反应生成滤渣II为Cu，HF与Mg2+、Ca2+反应生成MgF2、CaF2，滤液为ZnSO4溶液，最后得到ZnSO4·7H2O； 【详解】（1）“焙烧” ZnCO3分解生成ZnO和二氧化碳，反应的化学方程式为；含Fe的化合物可能存在Fe2+，为了在调pH步骤完全除去铁元素杂质，需要将亚铁离子氧化为铁离子，“浸取”过程中H2O2的作用为氧化Fe2+为Fe3+； （2）用ZnO调pH的原理为ZnO与H+反应从而提高pH，使Fe3+沉淀得到Fe(OH)3，离子方程式ZnO+2H+=Zn2++H2O，调溶液pH为5.5，由表可知Fe3+完全沉淀的pH为3.2，其他离子完全沉淀的pH均大于5.5，则滤渣I的主要成分为Fe(OH)3； （3）“转化”过程中加入锌粉与Cu2+反应生成Cu，作用是除去Cu2+杂质；“脱镁”过程中HF与Mg2+反应生成MgF2，已知氢氟酸为一元弱酸，则需保留化学式，反应的离子方程式为2HF+Mg2+= MgF2↓+2H+； （4）将分离出硫酸锌晶体后的母液收集、循环使用，其意义是提高原料利用率。 17．(1) KSCN (2) 盐酸 防止亚铁离子被氧化 (3) (4) AC 【分析】刻蚀后的液体主要含、和等，加入过量铁粉，发生反应Fe+2FeCl3=3FeCl2，Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，过滤，得到滤液主要为FeCl2溶液，滤渣的组要成分为过量的Fe和反应生成的Cu，向滤渣中加入盐酸，，得到的滤液为，向该溶液中加入少量铁粉，防止亚铁离子被氧化，最后经过一系列处理得到晶体，将铜与硫酸和过氧化氢反应，生成硫酸铜溶液，反应的化学方程式为，经过一系列操作，得到，据此分析作答。 【详解】（1）具有氧化性，能将Cu氧化，则Cu与反应的离子方程式；由于与KSCN作用生成血红色，故证明完全被还原，所选试剂为KSCN溶液； （2）由分析知，过程②中选择的试剂为盐酸；过程③中加入铁粉的目的是防止亚铁离子被氧化； （3）由分析知，过程④铜与硫酸和过氧化氢反应，生成硫酸铜溶液，发生反应的化学方程式为；在反应中，过氧化氢中O的化合价由-1价降低到-2键，故每消耗，转移电子数为； （4）胆矾中结晶水含量测定中，灼烧时应该选用坩埚，故选A，冷却时应该选C，C中有干燥剂，可以减少误差；由称量样品，经灼烧至胆矾全部变为白色，冷却，称量，重复上述操作，最终样品质量恒定为，可知水的质量为，则水的物质的量为，由可得， 胆矾分子中结晶水的个数为。 18．(1) 增大反应物接触面积，加快“氯化”速率，使反应更充分 因升华而逸出 (2) (3)共价键 (4) 【分析】锆石主要成分为，锆石中常含有铁、铝、铜的氧化物等杂质。锆石粉碎后加入C和氯气进行氯化，水浸过滤，得硅酸沉淀和ZrCl4、FeCl3、CuCl2、AlCl3溶液，滤液加过量氢氧化钠，“碱浸”过滤，滤液1是四羟基合铝酸钠溶液，滤渣1是Zr(OH)4、Fe(OH) 3、Cu(OH)2，用盐酸溶解滤渣1得到ZrCl4、FeCl3、CuCl2溶液，除去铁、铜，通入氨气“沉锆”，煅烧沉淀得ZrO2。 【详解】（1）①根据影响反应速率的因素，“粉碎”锆石能增大反应物接触面积，加快“氯化”速率，使反应更充分； ②升华，所以当温度过高时因升华而逸出，导致产率下降； （2）①是强电解质，在水溶液中完全电离为钠离子和氢氧根离子，电离方程式是； ②“碱浸”过程中生成四羟基合铝酸钠溶液和Zr(OH)4、Fe(OH) 3、Cu(OH)2沉淀，滤液1中含有的阴离子除、外，还有； （3）是共价化合物，含有的化学键是共价键； （4）①该反应中NH3中N元素化合价升高，NH3发生氧化反应生成，氧化产物是 ②该反应中NH3中N元素化合价由-3升高为-2，NaClO中Cl元素化合价由+1降低为-1，根据得失电子守恒配平化学方程式为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O，标出反应中电子转移的方向及数目。 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 $$