难点突破专题5 工艺流程-2024-2025学年高一化学上学期期末复习一遍过 （人教版2024必修第一册）

难点突破专题5工艺流程 难点突破 难点01 小工艺流程 1．（24-25高一上·吉林长春·期中）漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品，有效成分均为，相应的生产流程如图。 下列说法不正确的是 A．②中反应的离子方程式为 B．在清洁卫生间时，可将洁厕灵(主要成分为盐酸)与漂白粉溶液混合使用以增强去污效果 C．在上述②制备过程中消耗1molCl2，转移电子1mol D．漂白粉与漂粉精的区别是漂粉精中次氯酸钙的质量百分数更大 2．（22-23高一上·河北石家庄·阶段练习）亚氯酸钠()是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下： 下列说法错误的是 A．反应①阶段，参加反应的和的个数之比为 B．属于不成盐氧化物 C．反应②中的可用代替 D．反应②条件下，的氧化性大于 3．（24-25高一上·江苏无锡·阶段练习）高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂，是比、氧化性更强，无二次污染的绿色水处理剂。工业上可以由硫酸亚铁制备高铁酸钾以及高铁酸钾处理污水的部分流程如下，其中过程①中发生的反应为：) 以下说法不正确的是 A．过程①中还原剂与氧化剂的个数之比为1∶3 B．另一种在碱性条件下制备K2FeO4的反应可能： C．K2FeO4处理污水时不仅能消毒杀菌，还能生成Fe(OH)3胶体吸附水中的悬浮杂质 D．污水中的有害离子CN-被K2FeO4氧化转化为两种无毒气体，反应过程中CN-做还原剂 4．（23-24高一上·陕西西安·阶段练习）工业用溶液刻蚀电路板的废液中主要含有、、、，实验室从废液中回收某些物质的流程如下：(已知氧化性：) 下列说法正确的是 A．还原过程中，溶液中可能存在的阳离子只有、 B．溶解过程中反应的离子方程式： C．滤液1、滤液2合并后通入过量的，重新获得溶液 D．滤渣的成分为Fe和Cu 5．（24-25高一上·黑龙江鹤岗·阶段练习）自来水是自然界中的淡水经过絮凝、沉淀、过滤、消毒等工艺处理后得到的。高铁酸钾(K2FeO4，极易溶于水)是常见的水处理剂，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．K2FeO4的Fe为+2价 B．K2FeO4具有强氧化性 C．此过程中Fe元素被氧化 D．该处理剂能净水的原因是生成了Fe(OH)3沉淀 6．（23-24高一上·福建宁德·期末）从“烂版液”(含有)中回收铜，并制备的流程如图所示，下列叙述不正确的是 A．步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中所涉及的反应均为氧化还原反应 B．滤液2中主要含有的阳离子为 C．和次氯酸钠反应中的作用与步骤Ⅲ中的作用相同 D．制备需要的质量大于 7．（23-24高一上·安徽芜湖·期末）高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾微溶于浓KOH溶液，能溶于水，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于Cl2、KMnO4等。工业上湿法制备K2FeO4的流程如下。下列说法错误的是 A．“反应Ⅰ”中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3 B．过滤操作需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯 C．将K2FeO4与盐酸混合使用，会降低其杀菌消毒的效果 D．“转化”时，反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4 8．（23-24高一上·湖南衡阳·期末）工业上用铝土矿[主要成分为Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2(SiO2是酸性氧化物，与一般的酸不反应，可溶于强碱)等]提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如图所示，下列说法错误的是 A．试剂a为强酸溶液，试剂b为强碱溶液 B．溶液2 中含两种金属阳离子 C．操作I、操作II、操作III均为过滤 D．溶液3的溶质为NaHCO3 9．（23-24高一上·江苏盐城·期末）以高硫铝土矿(主要成分为、、，少量)为原料，生产氧化铝并获得的部分工艺流程如下： 下列说法错误的是 A．“焙烧”产生的可用溶液吸收 B．“碱浸”时适当提高溶液浓度可加快反应速率 C．向“过滤”得到滤液中通入过量，将转化为离子反应为： D．与混合后在缺氧条件下焙烧生成和，理论上完全反应消耗的 10．（23-24高一上·湖南益阳·期末）钛酸钡是一种压电材料，主要用于电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元器件的配制。某工厂以重晶石为原料，生产的工业流程如下图，下列说法不正确的是 资料：“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的 A．“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是做还原剂，将还原 B．“酸化”中的酸为硫酸 C．“沉淀”步骤中生成的化学方程式为： D．“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的 难点02金属和非金属工艺流程 1．（24-25高一上·贵州贵阳·阶段练习）按要求完成下列问题： Ⅰ．一种从钛铁矿中提取金属钛的主要工艺过程如图所示： (1)钛铁矿的主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁)，其中钛的化合价为 。 (2)第一步：还原熔炼，FeTiO3+CTiO2+Fe+CO↑。 第二步：氯化精制，二氧化钛在高温下与氯气(Cl2)、焦炭反应生成四氯化钛(TiCl4)和一氧化碳(CO)，请写出该反应的化学方程式： 。 第三步：还原精炼，镁还原四氯化钛的反应类型为 (填四种基本反应类型)。 (3)金属钛有银白色金属光泽，密度为 4.5g/cm3，熔点为1725°C，具有良好的延展性和耐腐蚀性，具有多种用途。但是不能用于制作下列物品的是_______(填写下列选项) A．保险丝 B．医疗器械 C．潜艇外壳 D．眼镜架 Ⅱ．K2FeO₄(高铁酸钾)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比KMnO₄氧化性更强，无二次污染。 在碱性环境下湿法制备K2FeO₄，反应体系中有六种微粒：Fe3+、ClO-、OH-、、Cl-、H2O。 (4)请依据上述信息，写出并配平湿法制高铁酸钾的离子方程式： 。 (5)高铁酸钾可用于水的杀菌消毒的原因是 。 (6)高铁酸钾入水后可以释放氧气，可以补充水体溶解氧的不足：在酸性条件下其作用原理为：4K2FeO4+10H2SO4=4K2SO4+2Fe2(SO4)3+10H2O+3O2↑，利用双线桥法标出转移的电子数。 。 (7)干法制备高铁酸钾：先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。由此可知高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的 (填“大”或“小”)。 2．（24-25高一上·辽宁·阶段练习）精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程，如图所示。请回答下列问题： 已知：“浸出液2”中的Au以形式存在。 (1)向硫酸溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红的原因是 (用电离方程式解释)。 (2)上述流程中，三个浸取步骤均涉及相同的操作，实验室中该操作使用到的玻璃仪器为烧杯、 。 (3)“浸出液1”中含有，“浸出1”的目的是 ，发生反应的化学方程式为 。 (4)“浸取2”发生的反应为，该反应中，作 (填“氧化”或“还原”)剂。下列反应中，的作用与该反应完全相同的是 (填标号)。 A．溶液与KI溶液混合，有生成 B．在作用下，分解生成和 C．向溶液中滴加酸性溶液，溶液褪色 D．向溶液中加入酸化后的溶液，有生成 (5)可使转化为，而自身转化为，则该反应中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为 。 (6)“还原”过程中，当制得19.7gAu时，理论上消耗的质量为 g。 3．（23-24高一上·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 。 4．（23-24高一上·江苏无锡·阶段练习）高铝粉煤灰是火力发电厂燃煤锅炉排放出的固体废物，含有较多的和，少量的MgO、铁的氧化物及其他不溶性杂质。从粉煤灰中提取的工艺流程如图： 已知：不溶于水，也不溶于稀盐酸。 (1)酸浸时和盐酸反应的离子方程式为 ，酸浸时控制温度在40℃左右不宜过高，原因是 。 (2)滤渣1中除了原不溶性杂质外，还有 ；滤渣2的主要成分有 。 (3)通入发生反应①的离子方程式为 。 (4)“沉铝”中反应的化学方程式为 ；沉淀后的滤液需要减压蒸发才能得到固体，不采用常压蒸发的原因是 。 (5)反应①可在如图所示装置中进行。B中使用多孔球泡并搅拌，目的是 。为了提高原料的利用率和生成物的产率，通入的速度应该 。(填“迅速”或“缓慢”) 5．（23-24高一上·江苏·阶段练习）工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如下。 (1)酸浸：用H2SO4溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，H2SO4溶液的用量不宜过量太多，其原因是 。 (2)氧化：用H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为 。 (3)沉淀：用Na2CO3溶液调节pH，将Al3+、Fe3+转化为沉淀。溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。 为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为 。 (4)碱溶：用NaOH溶液溶解沉淀，分离出Fe(OH)3.下列措施中能提高单位时间内铝元素浸出率的有 (填序号)。 A．适当增大NaOH溶液浓度　　　　B．适当加快搅拌速率　　　　C．适当降低温度 (5)碳分：向“碱溶”后的溶液中通入足量CO2气体，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，该反应的离子方程式为 。 6．（24-25高一上·重庆·阶段练习）铁是人类使用最多的金属元素，这些铁不单是以金属单质的形式被使用， (1)在人体中就是以和的形式存在。给贫血者补充铁时，应给予含亚铁离子的亚铁盐，碳酸亚铁可作为补血剂生产原料，下图是用硫铁矿烧渣(主要成分为、等)为原料制备碳酸亚铁的生产流程示意图 ①向硫铁矿烧渣中通入CO发生反应的化学方程式为 。 ②流程中出现的物质中属于酸性氧化物的是 (填化学式)。 ③向溶液B中加入碳酸氢铵溶液发生反应的离子反应方程式为 。 ④工业盐的主要成分是，以前有许多起因误食而中毒的事件，其原因是把人体内的转化为而失去与结合的能力，这说明具有 (填“氧化”或“还原”性)。下列不能实现这种转化的物质是 (填字母)。 A．　　　B．　　　C．　　　D． (2)高铁酸钾是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程中，高铁酸钾转化为胶体，此过程发生的反应 (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。可以把废水中的转化为两种无毒气体，反应中是 (填“氧化剂”或“还原剂”) (3)在的反应中，每有1个参加反应，被还原的为 个，转移电子数 个。用单线桥法标出该反应电子转移 。 7．（24-25高一上·江苏盐城·阶段练习）某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和CuSO4，为了减少污染并变废为宝，工厂拟定用以下流程从该废水中回收FeSO4和金属Cu。请根据以下流程图，回答相关问题： 已知：①FeSO4∙7H2O易溶于水，不溶于乙醇，在空气中极易被氧化。 ②FeSO4▪7H2O加热至70~73℃失去3分子水，至80~123℃失去6分子水，至156℃以上转变成碱式硫酸铁。 (1)操作I和操作Ⅱ分离的方法是 。 (2)固体A的成分是 (填化学式)。 (3)检验铜是否洗净的操作为 。操作Ⅲ将所得FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、 、过滤，醇洗，干燥得到FeSO4*7H2O晶体。其中氮气的作用是 ；用乙醇洗涤晶体的原因是 。 8．（23-24高一上·广东汕头·期末）综合利用废弃物，对资源利用和环境保护具有现实意义。以废铁屑(含少量等杂质)为原料，制备硫酸亚铁晶体，流程示意图如下。 (1)酸浸过程中，的作用是、、 (用离子方程式表示)。 (2)酸浸时间对所得溶液的成分影响如下表所示。 酸浸时间 用溶液检验 变红 未变红 变红 ①时检验，溶液变红，说明所得溶液中含有 。 ②时检验，用离子方程式表示溶液未变红的原因 。 ③时检验，溶液复又变红，用文字说明原因 。 (3)已知：受热易失水。操作X为：蒸发浓缩、冷却结晶、 。 (4)工业废水中含有的重铬酸根离子有毒，必须处理达标后才能排放。工业上常用硫酸亚铁晶体做处理剂，反应的离子方程式如下： 在该反应中，氧化剂是 (填离子符号，下同)，被氧化的是 。 (5)测定所得硫酸亚铁晶体中的含量，步骤如下： Ⅰ：称取硫酸亚铁晶体样品，配制成溶液。 Ⅱ：取出溶液，加入适量稀硫酸，滴入的溶液，至反应完全共消耗溶液。 ①依题意完善Ⅱ中氧化的离子方程式 。 ________________________ ②计算硫酸亚铁晶体样品中的质量分数 。 9．（23-24高一上·广东广州·期末）高铁酸钾是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂。一种制备高铁酸钾的流程如下图所示。 (1)反应Ⅰ的化学方程式为 ，检验产物中铁元素价态的方法是：取少量产物溶于水， ，观察现象。 (2)反应Ⅱ的离子方程式为 ，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 (3)反应Ⅲ的反应类型是 。 (4)反应Ⅰ中的尾气用溶液吸收的优点是 。 (5)性质决定用途。在水处理的过程中，高铁酸钾可以作絮凝剂，是因为它可转化为胶体，从而吸附水中的悬浮物；高铁酸钾还可以作消毒剂，是因为它具有 。 10．（23-24高一上·广东湛江·开学考试）对工厂烟气进行脱硫处理，可减少二氧化硫和硫化氢等含硫化合物的污染。 I．用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝【】溶液，可用于烟气脱硫，能有效减少二氧化硫的排放。 已知：SiO2是一种难溶于酸的固体。 (1)酸浸时A12O3发生反应的化学方程式为 。 (2)调节pH约为3.6目的是消耗溶液中过量的酸，滤渣Ⅱ的主要成分是 。 (3)A12(SO4)x(OH)y中x和y的代数关系式为 。 (4)若含SO2烟气中存在O2，经完全热分解放出的SO2量会小于吸收的SO2量，且溶液酸性变强。其主要原因是 。 Ⅱ．有毒的H2S气体常用脱硫液吸收和活性炭吸附氧化进行处理。 (5)一种用氯化铁溶液循环脱硫工艺的物质转化如下图所示。 ①上图中X物质可能是 (填化学式)。 ②写出该脱硫总反应的的化学方程式： 。 (6)表面喷淋水的活性炭可用于吸附氧化H2S，其原理可用下图表示(aq代表溶液)。其它条件不变时，若水膜过厚，H2S的氧化去除率减小的原因是 。 11．（22-23高一上·四川眉山·期末）为探索工业含铝、铁、铜合金(其余成分与酸碱都不反应)废料的再利用，某同学实设计的回收利用方案如下： (1)滤渣B中含有 (填化学式，下同)；试剂Z为 (填化学式)。 (2)写出生成沉淀 C 的离子方程式 。 (3)写出合金与NaOH溶液反应的离子方程式 。 (4)如何检验滤液D中含有的阳离子(试剂自选)： ，若要从滤液 D 得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤： 、冷却结晶、 、洗涤、自然干燥。 (5)试剂Y是H2O2溶液，写出生成硫酸铜溶液的化学方程式 。 12．（23-24高一上·广东·期末）利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)和粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、CaO等)，制备高效水处理剂聚合硫酸铁铝([AlaFeb(OH)x(SO4)y]a、b、x、y均为整数)的流程如下： (1)聚合硫酸铁铝中，a、b、x、y的关系是 。 (2)“酸溶Ⅰ”得到的溶液中所含的金属阳离子主要有 。 (3)“氧化”时，不能引入新的杂质，该氧化剂可以是 (写出其中一种的化学式)。利用该氧化剂氧化时发生反应的离子方程式是 。 (4)“碱溶”时，Al2O3发生反应的化学方程式为 。 (5)“滤渣Ⅱ”的主要成分为 和 。 13．（23-24高一上·辽宁抚顺·期末）工厂以镍废渣(主要成分为Ni含少量Fe、Pb、Fe3O4、Al2O3和不溶性杂质等)为原料制备翠矾(NiSO4•7H2O)，其生产工艺如图： 已知：铅能溶于强碱性溶液。回答下列问题： (1)“碱浸”时Al2O3发生反应的化学方程式为 。 (2)“转化”过程中加入H2O2的目的是 ，该过程用离子方程式表示为 。 (3)设计实验方案确认“滤液B”中的杂质离子已经被完全除去： 。 (4)“操作1”的具体操作是控制pH、蒸发浓缩、冷却结晶、 、 、干燥。 (5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出NiOOH。写出该反应的离子方程式 。 (6)Pb3O4在涂料工业中用作防锈颜料，Pb3O4中+2价铅和+4价铅的原子个数之比为 。 14．（24-25高一上·江西上饶·阶段练习）某研究小组利用炭粉与氧化铜反应后的剩余固体(含Cu、、CuO和C)制备，操作流程如图所示，请回答下列问题： 已知：(未配平)。 (1)的俗称为 。 (2)剩余固体中加入过量稀硫酸后，除了发生反应；还发生另一个反应，其化学方程式为 。 (3)操作1和操作2的作用相同，这两项操作的名称均为 ，下列仪器中，该操作不需要使用的是 (填字母序号，下同)。 A．玻璃棒    B．酒精灯    C．烧杯    D．试管 (4)固体N为 (写化学式)，溶液丙中溶质的化学式为 ，步骤④中发生反应的离子方程式为 。 15．（23-24高一上·甘肃·期末）氧氯化铝是一种广谱性杀菌剂，低毒、杀菌效果好、价廉。一种利用铜矿（含CuS、、、及不参与反应的不溶物）制备氧氯化铜的流程如图，请回答下列问题： 已知：①氧氯化铜受热易分解；②滤液2中溶质的主要成分为。 (1)“氧化焙烧”时，CuS会转化为和一种黑色固体，黑色固体为 （填化学式）；是一种酸性氧化物，其与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为 ；“氧化焙烧”时，会发生 （填基本反应类型），生成生石灰。 (2)“酸浸”时，发生反应的离子方程式为 ；实验室进行过滤操作时需要用到的玻璃仪器有烧杯、 。 (3)检验“过滤2”所得的氯化铜溶液中是否含有的方法为 （写全操作、现象及结论）；“过滤3”所得的滤液3中主要含有的金属阳离子为 （填离子符号）。 (4)下列有关说法正确的是________（填标号）。 A．是混合物 B．“氧化焙烧”时CuS发生氧化反应 C．“酸浸”时可用稀酼酸代替盐酸 D．氧氯化铜粗产品进行干燥时的温度不宜过高 16．（23-24高一下·四川绵阳·期中）硝酸铜是一种重要的化工原料，可由工业含铜废料制备，含铜废料的主要成分为Cu、CuS、CuSO4等，制备流程如图所示： 回答下列问题： (1)“焙烧”时，CuS与空气中的O2反应生成CuO和SO2，该反应的化学方程式为 ，提高“焙烧”效率的方法为 。(任写一种) (2)“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为 。 (3)①“淘洗”所用时溶液A可以是 。(填标号)。 a．稀硝酸 b．浓硝酸    c．稀硫酸      d．㳖硫酸 ②如何证明“淘洗”已完全 。 (4)“反应”阶段所用的试剂是20%的HNO3溶液和10%的H2O2溶液，反应过程中无红棕色气体生成。 ①理论上反应所消耗的H2O2和HNO3的物质的量之比为 。 ②若不加10%的H2O2溶液，只用20%的HNO3溶液，随着反应的进行，温度上升并出现大量红棕色气体，反应的离子方程式为 。 (5)某工厂用m1kg上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备Cu(NO3)2•3H2O，最终得到产品m2kg，产率为 。(分数化为最简) 17．（24-25高一上·广东茂名·期中）我国科学家侯德榜发明了联合制碱法。联合制碱法以氯化钠、氨及二氧化碳为原料，同时生产纯碱和氯化铵两种产品，又称“侯氏制碱法”，对世界制碱工业做出了卓越贡献。下列是“侯氏制碱法”制备纯碱的工艺流程，回答下列问题。 (1)纯碱的化学式为 ，类别是 （填“单质”、“氧化物”、“酸”、“碱”或“盐”）。 (2)请写出“侯氏制碱法”中，往饱和食盐水中通入和发生的化学反应方程式 该反应 （填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。 (3)粗盐水中含大量，“除杂”时依次加入过量的提纯。用离子方程式说明加入的目的 。 (4)若在实验室中进行“分离”操作，用到的玻璃仪器有烧杯、 。 (5)循环Ⅰ中参与循环的物质是 。 (6)制得的纯碱可能含少量，检验含有该杂质的方法及现象是 。 18．（24-25高一上·山东菏泽·期中）实验室里需要纯净的NaCl溶液，但只有混有少量K2SO4、NH4HCO3的NaCl固体。某学习小组设计了如图所示方案提取纯净的NaCl溶液。(已知：) 已知：氯化钠、氯化钾在不同温度下的溶解度如下表所示： 温度/℃ 0 20 40 60 80 100 溶解度/g NaCl 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4 KCl 27.6 34.0 40.0 45.5 51.1 回答下列问题： (1)心脏活动的主要表现是产生电激动，心肌激动的电流从心脏经身体组织传导到体表，使体表的不同部位产生电位差。医生在给病人做心电图时在仪器与皮肤接触部位需要擦_______(填序号)溶液。 A．氯化钠 B．医用酒精 C．葡萄糖 D．碘酒 (2)步骤①中所用的仪器有：酒精灯、玻璃棒、 。 (3)步骤③、④所加试剂X、Y分别为 、 (写化学式)。 (4)设计实验证明溶液1中所除杂质离子已经除尽 。 (5)步骤⑤所得滤渣的主要成分是 (写化学式)。 (6)流程中由溶液2经操作1先得到NaCl晶体再经操作2获得NaCl的目的是 。 (7)常温下NaCl的溶解度为36g，饱和溶液的密度为，该溶液的物质的量浓度为 (结果保留整数)，用制得的NaCl溶液制纯碱，反应中消耗饱和食盐水VmL，制得纯碱mg，NaCl的利用率为 (用含V、m的代数式回答)。 19．（24-25高一上·广西河池·阶段练习）我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献。下图为联合制碱法的主要过程(部分物质已略去)。 资料：I．沉淀池中的反应为。 Ⅱ．溶解度 物质 NaCl 20℃溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (1)①工业制硝酸的第一步反应是则生成物Y的化学式为 。 ②“联合制碱法”制得的碳酸钠俗称 ；物质X是 (填化学式)。 ③该制碱工业同时得到一种氮肥 (填化学式)，但它不能与碱性物质熟石灰混用，否则会降低肥效。 (2)请把沉淀池中的化学方程式改成离子方程式 。 (3)从沉淀池中取出沉淀的操作是 ，在实验室，该操作使用到的玻璃仪器为 。 20．（24-25高一上·四川成都·期中）钠元素在自然界以盐的形式广泛分布于海洋和陆地中，其中NaCl是一种重要的化工原料。实验室模拟海水的部分应用流程如图所示： 已知：极易溶于水。 回答下列问题： (1)上述应用所涉及的反应为氧化还原反应的有 (填序号)。 (2)操作a的名称是 ，需要的仪器除了铁架台(带铁圈)、蒸发皿、酒精灯外，还需要 。 (3)氯碱工业中的产物可用于生产盐酸，在中燃烧时火焰呈 色，化学方程式为 ，生成的气体溶于水即得盐酸。 (4)侯氏制碱法中反应②应先通入 (填“”或“”)。反应③的化学方程式为 。 (5)在一定条件下，Na与发生置换反应制得，中氮元素的化合价为 ，该反应的化学方程式为 。 21．（24-25高一上·江苏苏州·阶段练习）Ⅰ．二氧化氯()可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产的工艺主要包括：①粗盐精制；②电解微酸性溶液制得；③的制取。工艺流程如下图，其中反应Ⅲ制取的化学方程式为。 (1)操作A的名称 。 (2)试剂X是 (填化学式)。 (3)及试剂X均需过量的原因是 。 (4)反应Ⅱ的电解方程式是 。 Ⅱ．亚氯酸钠()也是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物，可通过下列流程得到。 已知：饱和溶液在低于时析出的晶体是，高于时析出晶体是。 (5)“合成”中发生：中元素的化合价为 ，该反应是 反应。(填反应类型) (6)将得到的溶液进行蒸发浓缩， 洗涤，得到。 (7)为测定所得产品的纯度，进行如下实验： 步骤①：取样品于烧杯中，用适量蒸馏水溶解后，加入略过量的晶体，再滴加适量的稀硫酸，充分反应；(反应方程式为：) 步骤②：将上述所得溶液置于锥形瓶中，向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液作指示剂，用的标准溶液与之反应，至恰好完全反应时消耗溶液。(反应方程式为：) 计算该产品的纯度 (写出计算过程)。 22．（24-25高一上·湖北武汉·阶段练习）某化工厂用石灰粉[主要成分为和固体杂质(不参与反应)]为原料制备，其工艺流程如图所示。 【已知】氯酸钾的溶解度随温度的升高而增大。根据要求回答下列问题： (1)“氯化”过程中用过量的与打浆后，的混合物生成和，其主要反应为： (填化学方程式)，反应中还原产物为 (填化学式)。 (2)当“氯化”温度较低时，易与反应生成氯化钙和次氯酸钙，其中是漂白粉的主要成分，若有71g氯气完全反应，则消耗的质量为 g。 (3)操作a的名称是 ，该操作需要的玻璃仪器有 。 (4)步骤“冷水洗涤干燥”中，用冷水而不用热水的目的是： 。 23．（23-24高一上·安徽合肥·期末）常用作测定钠、蛋白的试剂、色谱分析试剂等，易溶于水。实验室以含锌废液（主要成分为，含少量的）为原料制备的实验流程如图所示： 请回答下列问题： (1)已知中存在一个过氧键，则过二硫酸钠中元素的化合价为 ；“除锰”阶段被氧化的元素有 （填元素名称）。 (2)加入能“除铁”的原因：消耗使溶液调整至左右时，能使溶液中的完全转化为沉淀，则该阶段发生总反应的离子方程式为 。 (3)“沉锌”过程中通常加入。 ①在水溶液中的电离方程式为 。 ②向饱和食盐水中加入与等物质的量的，固体时发生反应的化学方程式为 。 (4) （填“属于”或“不属于”）盐，其与醋酸反应生成的离子方程式为 。 24．（23-24高一上·上海松江·阶段练习）镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的，从海水制备金属镁的流程如图所示： (1)母液中除含有大量MgCl2，还可能含有少量NaCl，检测其中含钠元素的实验方法是 (填实验方法名称)。 (2)由母液制得的Mg(OH)2中混有Ca(OH)2，向其中加入过量MgCl2溶液，经充一系列操作可得较为纯净的Mg(OH)2，写出该反应的化学反应方程式： 。 (3)已知工业上用CaO和水反应获得石灰乳，用电解饱和食盐水获得NaOH。请说明，工业上制Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH和澄清石灰水的原因是： 。 (4)写出电解熔融MgCl2制金属镁的化学方程式 。 (5)重结晶得到精盐的步骤有：溶解、 、 、洗涤、干燥(填写操作名称)。 (6)下列说法正确的是___________。 A．从海水到脱水后的氯化镁，是一个富集镁的过程 B．通过过滤操作得到Mg(OH)2 C．得到MgCl2·6H2O可以通过蒸发结晶 D．海水提镁的过程涉及的均是非氧化还原反应 25．（23-24高一上·云南曲靖·阶段练习）Ⅰ.氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为，另含少量杂质和等)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下： 已知：①不溶于稀硫酸和稀盐酸， ②滤渣2中除了过量的MgO外，还含有。 (1)酸溶时，与稀硫酸反应的离子方程式为 。 (2)滤渣1的化学式为 。 (3)“氧化”流程的目的把氧化成，再调节pH把除去，写出“氧化”流程的离子方程式为 。 Ⅱ.HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和；它能被常见的强氧化剂氧化：在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把氧化成。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题： (4)人体正常的血红蛋白含有，若误食亚硝酸盐(如)，则导致血红蛋白中的转化为而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是___________(填字母)。 A．亚硝酸盐被还原 B．维生素C是还原剂 C．维生素C将还原为 D．亚硝酸盐是还原剂 (5)某同学把新制的氯水(主要成分)加到溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目： 。 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 $$ 难点突破专题5工艺流程 难点突破 难点01 小工艺流程 1．（24-25高一上·吉林长春·期中）漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品，有效成分均为，相应的生产流程如图。 下列说法不正确的是 A．②中反应的离子方程式为 B．在清洁卫生间时，可将洁厕灵(主要成分为盐酸)与漂白粉溶液混合使用以增强去污效果 C．在上述②制备过程中消耗1molCl2，转移电子1mol D．漂白粉与漂粉精的区别是漂粉精中次氯酸钙的质量百分数更大 【答案】B 【分析】反应①是电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气；反应②是氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙、水；反应③是氯气和碳酸钠反应生成一氧化二氯、氯化钠、二氧化碳；反应④是一氧化二氯和水反应生成次氯酸；反应⑤是氢氧化钙和次氯酸反应生成次氯酸钙和水。 【详解】A．反应②是氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙、水，反应为，A正确； B．在清洁卫生间时，洁厕灵(主要成分为盐酸)与漂白粉溶液中次氯酸根离子反应生成有毒的氯气，B错误； C．，则②制备过程中消耗1molCl2，转移电子1mol，C正确； D．由流程可知，漂白粉中含有氯化钙和次氯酸钙，漂白精中含次氯酸钙不含氯化钙，故漂白粉与漂粉精的区别是漂粉精中次氯酸钙的质量百分数更大，D正确； 故选B。 2．（22-23高一上·河北石家庄·阶段练习）亚氯酸钠()是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下： 下列说法错误的是 A．反应①阶段，参加反应的和的个数之比为 B．属于不成盐氧化物 C．反应②中的可用代替 D．反应②条件下，的氧化性大于 【答案】C 【分析】、硫酸和二氧化硫发生反应①：生成硫酸氢钠和二氧化氯，二氧化氯与双氧水在碱性条件下发生反应②：生成亚氯酸钠。 【详解】A．，参加反应的和的个数之比为，A正确； B．不成盐氧化物即不能与酸和碱反应生成对应价态的盐和水的氧化物叫做不成盐氧化物。由反应②知ClO2化合价在变，属于不成盐氧化物，B正确； C．反应②：，ClO2做氧化剂；H2O2做还原剂，不能用NaClO4代替H2O2，C错误； D．反应②：，ClO2做氧化剂；H2O2做还原剂，推出ClO2的氧化性大于H2O2，D正确； 故选C。 3．（24-25高一上·江苏无锡·阶段练习）高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂，是比、氧化性更强，无二次污染的绿色水处理剂。工业上可以由硫酸亚铁制备高铁酸钾以及高铁酸钾处理污水的部分流程如下，其中过程①中发生的反应为：) 以下说法不正确的是 A．过程①中还原剂与氧化剂的个数之比为1∶3 B．另一种在碱性条件下制备K2FeO4的反应可能： C．K2FeO4处理污水时不仅能消毒杀菌，还能生成Fe(OH)3胶体吸附水中的悬浮杂质 D．污水中的有害离子CN-被K2FeO4氧化转化为两种无毒气体，反应过程中CN-做还原剂 【答案】A 【分析】由硫酸亚铁制备高铁酸钾发生反应，硫酸亚铁被过氧化钠氧化为高铁酸钠，硫酸亚铁中Fe元素化合价由+2升高为+6，过氧化钠中氧元素化合价由-1降低为-2、有-1价升高为0，硫酸亚铁是还原剂，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，高铁酸钠溶液与饱和氢氧化钾反应生成高铁酸钾沉淀，高铁酸钾氧化具有强氧化性，能杀菌消毒，还原产物为氢氧化铁胶体，能吸附水中的悬浮杂质。 【详解】A．过程①中发生反应，硫酸亚铁被过氧化钠氧化为高铁酸钠，硫酸亚铁中Fe元素化合价由+2升高为+6，过氧化钠中氧元素化合价由-1降低为-2、有-1价升高为0，2个硫酸亚铁和1个过氧化钠作还原剂，5个过氧化钠作氧化剂，还原剂与氧化剂的个数之比为3∶5，故A错误； B．另一种在碱性条件下制备K2FeO4的反应，铁元素化合价由+3升高为+6、氯元素化合价由+1降低为-1，根据得失电子守恒配平方程式为，故B正确； C．K2FeO4具有强氧化性，处理污水时能消毒杀菌，生成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质，故C正确； D．污水中的有害离子CN-被K2FeO4氧化转化为二氧化碳、氮气两种无毒气体，C、N元素化合价升高，反应过程中CN-做还原剂，故D正确； 选A。 4．（23-24高一上·陕西西安·阶段练习）工业用溶液刻蚀电路板的废液中主要含有、、、，实验室从废液中回收某些物质的流程如下：(已知氧化性：) 下列说法正确的是 A．还原过程中，溶液中可能存在的阳离子只有、 B．溶解过程中反应的离子方程式： C．滤液1、滤液2合并后通入过量的，重新获得溶液 D．滤渣的成分为Fe和Cu 【答案】C 【分析】由流程可知，废液中主要含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Cl-，加入过量Fe发生2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu，过滤I分离出滤渣为Cu、Fe，滤液1含FeCl2溶液，滤渣中加盐酸时与Fe发生Fe+2H+=Fe2++H2↑，过滤Ⅱ分离出滤渣为Cu，滤液2含FeCl2溶液，滤液1、滤液2合并后通入过量的Cl2发生发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，重新获得FeCl3溶液； 【详解】A．还原时Fe3+、H+均与Fe反应，则溶液中可能存在的阳离子只有Fe2+，故A错误； B．溶解过程中反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故B错误； C．滤液1、滤液2合并后通入过量的Cl2发生发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，重新获得FeCl3溶液，故C正确； D．由上述分析可知，过滤Ⅱ分离出滤渣为Cu，故D错误； 故选：C。 5．（24-25高一上·黑龙江鹤岗·阶段练习）自来水是自然界中的淡水经过絮凝、沉淀、过滤、消毒等工艺处理后得到的。高铁酸钾(K2FeO4，极易溶于水)是常见的水处理剂，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．K2FeO4的Fe为+2价 B．K2FeO4具有强氧化性 C．此过程中Fe元素被氧化 D．该处理剂能净水的原因是生成了Fe(OH)3沉淀 【答案】B 【分析】K2FeO4具有强氧化性，杀死细菌后，生成Fe3+和灭活细菌；Fe3+与河水作用生成氢氧化铁胶体，使河水中的泥沙发生聚沉，从而制得净化水。 【详解】A．K2FeO4中，K显+1价，O显-2价，则Fe显+6价，A不正确； B．K2FeO4能杀死细菌，Fe元素由+6价降为+3价，具有强氧化性，B正确； C．此过程中Fe元素由+6价降低为+3价，被还原，C不正确； D．该处理剂能净水的原因是生成的Fe(OH)3胶体具有吸附作用，能吸附水中的悬浮颗粒物并沉降，而不是生成Fe(OH)3沉淀，D不正确； 故选B。 6．（23-24高一上·福建宁德·期末）从“烂版液”(含有)中回收铜，并制备的流程如图所示，下列叙述不正确的是 A．步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中所涉及的反应均为氧化还原反应 B．滤液2中主要含有的阳离子为 C．和次氯酸钠反应中的作用与步骤Ⅲ中的作用相同 D．制备需要的质量大于 【答案】C 【分析】由题给流程可知，向烂版液中加入过量铁粉，将溶液中的氯化铁转化为氯化亚铁、氯化铜转化为铜，过滤得到含有氯化亚铁的滤液和含有铁、铜的滤渣；向滤渣中加入过量盐酸，将铁转化为氯化亚铁，过滤得到铜和含有盐酸、氯化亚铁的滤液；将滤液混合后加入过氧化氢溶液，将溶液中的氯化亚铁转化为氯化铁，氯化铁溶液在氯化氢气流中经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水氯化铁。 【详解】A．由分析可知，步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中所涉及的反应都有元素发生化合价变化，均为氧化还原反应，故A正确； B．由分析可知，滤液2的主要成分为有盐酸、氯化亚铁，溶液中的阳离子为氢离子和铁离子，故B正确； C．由分析可知，步骤Ⅲ中加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中的氯化亚铁转化为氯化铁，过氧化氢是反应的氧化剂，而过氧化氢溶液和次氯酸钠溶液反应时，次氯酸钠是反应的氧化剂、过氧化氢是还原剂，过氧化氢的作用不同，故C错误； D．由分析可知，步骤Ⅲ中加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中的氯化亚铁转化为氯化铁，由得失电子数目守恒可知，制备1mol六水氯化铁需要过氧化氢的质量为1mol××34g/mol=17g，由于过氧化氢受热易分解，所以实验中需要过氧化氢的质量大于17g，故D正确； 故选C。 7．（23-24高一上·安徽芜湖·期末）高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾微溶于浓KOH溶液，能溶于水，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于Cl2、KMnO4等。工业上湿法制备K2FeO4的流程如下。下列说法错误的是 A．“反应Ⅰ”中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3 B．过滤操作需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯 C．将K2FeO4与盐酸混合使用，会降低其杀菌消毒的效果 D．“转化”时，反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4 【答案】A 【分析】往Fe(NO3)3溶液中加入过量的NaClO、过量的NaOH，发生反应生成Na2FeO4等；过滤，滤渣为NaCl、NaNO3，滤液为Na2FeO4溶液；往滤液中加入过量饱和KOH溶液，发生反应生成K2FeO4沉淀，过滤后得到K2FeO4。 【详解】A．“反应Ⅰ”的化学方程式为2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH =2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O，氧化剂[NaClO]和还原剂[Fe(NO3)3]的物质的量之比为3:2，A错误； B．过滤操作用于分离固体与液体，需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯，B正确； C．盐酸具有还原性，能还原K2FeO4，所以将K2FeO4与盐酸混合使用，会降低其杀菌消毒的效果，C正确； D．“转化”时，Na2FeO4与KOH反应，生成K2FeO4和NaOH，发生复分解反应，则反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4，D正确； 故选A。 8．（23-24高一上·湖南衡阳·期末）工业上用铝土矿[主要成分为Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2(SiO2是酸性氧化物，与一般的酸不反应，可溶于强碱)等]提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如图所示，下列说法错误的是 A．试剂a为强酸溶液，试剂b为强碱溶液 B．溶液2 中含两种金属阳离子 C．操作I、操作II、操作III均为过滤 D．溶液3的溶质为NaHCO3 【答案】B 【分析】铝土矿灼烧除去结晶水，灼热后的不挥发物质中加入过量的强酸，Al2O3、Fe2O3溶解成铝盐、铁盐，过滤除去不溶的杂质二氧化硅等，溶液1中含有过量的强酸，向溶液1中加入过量强碱溶液使铝盐变成四羟基合铝酸盐，而铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去，滤液中含有过量的氢氧化钠，向溶液2中通入过量二氧化碳，可得氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀加热分解生成氧化铝，溶液3主要成分是碳酸氢钠； 【详解】A．由上述分析可知，试剂a为强酸溶液，试剂b为强碱溶液，故A正确； B．溶液2中含有的金属阳离子是强碱的阳离子，Al元素变为了四羟基合铝酸根，故B错误； C．操作I、操作II、操作III均是进行固体和液体分离，均是过滤，故C正确； D．由分析可知，溶液3的主要成分是NaHCO3，故D正确； 答案选B。 9．（23-24高一上·江苏盐城·期末）以高硫铝土矿(主要成分为、、，少量)为原料，生产氧化铝并获得的部分工艺流程如下： 下列说法错误的是 A．“焙烧”产生的可用溶液吸收 B．“碱浸”时适当提高溶液浓度可加快反应速率 C．向“过滤”得到滤液中通入过量，将转化为离子反应为： D．与混合后在缺氧条件下焙烧生成和，理论上完全反应消耗的 【答案】D 【分析】高硫铝土矿主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2，通入空气、加入氧化钙焙烧，其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，和二氧化硅反应生成硅酸钙，得到产物加入氢氧化钠溶液碱浸其中氧化铝溶解生成四羟基合铝酸钠溶液(偏铝酸钠)，经过滤得到的固体中含大量的Fe2O3，Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，以此解答该题。 【详解】A．“焙烧”产生的SO2可用NaOH溶液吸收转化为亚硫酸钠和水，A正确； B．根据增大反应物浓度，可以加快化学反应速率，“碱浸”时适当提高NaOH溶液浓度可加快反应速率，B正确； C．向“过滤”得到滤液中通入过量CO2，将转化为Al(OH)3离子反应为：，C正确； D．无氧焙烧的方程式为FeS2+16Fe2O32SO2+11Fe3O4，理论上消耗的n(FeS2)：n(Fe2O3)=1:16；D错误； 故选D。 10．（23-24高一上·湖南益阳·期末）钛酸钡是一种压电材料，主要用于电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元器件的配制。某工厂以重晶石为原料，生产的工业流程如下图，下列说法不正确的是 资料：“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的 A．“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是做还原剂，将还原 B．“酸化”中的酸为硫酸 C．“沉淀”步骤中生成的化学方程式为： D．“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的 【答案】B 【分析】重晶石、炭粉、氯化钙焙烧生成、BaS、CaS和CO，浸取、过滤，滤渣为CaS，滤液中含有、BaS；加盐酸酸化，把BaS转化为，浓缩结晶得固体，用水溶解，加TiCl4、草酸铵生成沉淀，加热分解生成。据此答题。 【详解】A．“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是做还原剂，将还原为BaS，A正确； B．与硫酸反应生成硫酸钡沉淀，“酸化”中的酸不能为硫酸，应该为盐酸，B错误； C．“沉淀”步骤中、TiCl4、草酸铵反应生成沉淀，反应的化学方程式为：，C正确； D．“热分解”时，分解生成粉状钛酸钡，根据元素守恒，产生的，故D正确； 故选B； 难点02金属和非金属工艺流程 1．（24-25高一上·贵州贵阳·阶段练习）按要求完成下列问题： Ⅰ．一种从钛铁矿中提取金属钛的主要工艺过程如图所示： (1)钛铁矿的主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁)，其中钛的化合价为 。 (2)第一步：还原熔炼，FeTiO3+CTiO2+Fe+CO↑。 第二步：氯化精制，二氧化钛在高温下与氯气(Cl2)、焦炭反应生成四氯化钛(TiCl4)和一氧化碳(CO)，请写出该反应的化学方程式： 。 第三步：还原精炼，镁还原四氯化钛的反应类型为 (填四种基本反应类型)。 (3)金属钛有银白色金属光泽，密度为 4.5g/cm3，熔点为1725°C，具有良好的延展性和耐腐蚀性，具有多种用途。但是不能用于制作下列物品的是_______(填写下列选项) A．保险丝 B．医疗器械 C．潜艇外壳 D．眼镜架 Ⅱ．K2FeO₄(高铁酸钾)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比KMnO₄氧化性更强，无二次污染。 在碱性环境下湿法制备K2FeO₄，反应体系中有六种微粒：Fe3+、ClO-、OH-、、Cl-、H2O。 (4)请依据上述信息，写出并配平湿法制高铁酸钾的离子方程式： 。 (5)高铁酸钾可用于水的杀菌消毒的原因是 。 (6)高铁酸钾入水后可以释放氧气，可以补充水体溶解氧的不足：在酸性条件下其作用原理为：4K2FeO4+10H2SO4=4K2SO4+2Fe2(SO4)3+10H2O+3O2↑，利用双线桥法标出转移的电子数。 。 (7)干法制备高铁酸钾：先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。由此可知高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的 (填“大”或“小”)。 【答案】(1)+4 (2) TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO 置换反应 (3)A (4)2Fe3++3ClO−+10OH−=2+3Cl−+5H2O (5)高铁酸钾具有强氧化性 (6) (7)小 【分析】钛铁矿中加碳还原熔炼，得到生铁和高钛渣，再向高钛渣中加入焦炭、氯气进行氯化精制得到四氯化钛，最后用镁还原四氯化钛可得到海绵钛，据此解答。 【详解】（1）钛铁矿的主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁)，Fe显+2价，O显-2价，化合物中各元素化合价代数和为0，则钛的化合价为+4价； （2）二氧化钛在高温下与氯气(Cl2)、焦炭反应生成四氯化钛(TiCl4)和一氧化碳(CO)，该反应的化学方程式为：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。镁还原四氯化钛的化学方程式为：2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2，反应类型为置换反应； （3）钛的熔点为1725°C，熔点较高，当电路出现短路时，产生的热量难以将其熔断，不能用于制作保险丝；但金属钛具有良好的延展性和耐腐蚀性，能用于制作医疗器械、潜艇外壳和眼镜架，故选A。 （4）在碱性环境下湿法制备K2FeO4时，反应体系中有六种微粒：Fe3+、ClO-、OH-、、Cl-、H2O，即在碱性环境下，Fe3+被氧化生成，ClO-被还原生成Cl-，则湿法制高铁酸钾的离子方程式为：2Fe3++3ClO−+10OH−=2+3Cl−+5H2O； （5）高铁酸钾中铁元素化合价为+6价，具有强氧化性，可用于水的杀菌消毒，原因是：高铁酸钾具有强氧化性； （6） 在反应4K2FeO4+10H2SO4=4K2SO4+2Fe2(SO4)3+10H2O+3O2↑中，Fe元素化合价由+6价降低至+3价，O元素化合价由-2价升高至0价，则利用双线桥法标出转移的电子数为：； （7）先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出，即此时高铁酸钾溶解度较小，高铁酸钠溶解度较大，由此可知高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的小。 2．（24-25高一上·辽宁·阶段练习）精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程，如图所示。请回答下列问题： 已知：“浸出液2”中的Au以形式存在。 (1)向硫酸溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红的原因是 (用电离方程式解释)。 (2)上述流程中，三个浸取步骤均涉及相同的操作，实验室中该操作使用到的玻璃仪器为烧杯、 。 (3)“浸出液1”中含有，“浸出1”的目的是 ，发生反应的化学方程式为 。 (4)“浸取2”发生的反应为，该反应中，作 (填“氧化”或“还原”)剂。下列反应中，的作用与该反应完全相同的是 (填标号)。 A．溶液与KI溶液混合，有生成 B．在作用下，分解生成和 C．向溶液中滴加酸性溶液，溶液褪色 D．向溶液中加入酸化后的溶液，有生成 (5)可使转化为，而自身转化为，则该反应中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为 。 (6)“还原”过程中，当制得19.7gAu时，理论上消耗的质量为 g。 【答案】(1) (2)漏斗、玻璃棒 (3) 除去Cu (4) 氧化 AD (5)1：2 (6)2.4 【分析】精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu被转化为Cu2+进入浸出液1中，Ag、Au不反应，浸渣1中含有Ag和Au；浸渣1中加入盐酸、H2O2浸取，Au转化为HAuCl4进入浸出液2，Ag转化为AgCl，浸渣2中含有AgCl；浸出液2中加入N2H4将HAuCl4还原为Au，同时N2H4被氧化为N2；浸渣2中加入Na2S2O3，将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-，得到浸出液3，利用电沉积法将[Ag(S2O3)2]3-还原为Ag。 【详解】（1）硫酸是强电解质，能完全电离出氢离子，电离方程式为； （2）浸取后都涉及过滤操作，需要使用的仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒； （3）浸取液1中含铜离子，所以浸取1 的目的是为了除去铜，用双氧水在酸性条件下将铜氧化为铜离子，分离，方程式为； （4）“浸取2”发生的反应中，作氧化剂； A．溶液与KI溶液混合，H2O2将I-氧化为I2，H2O2作氧化剂，A符合题意； B．在作用下，分解生成和，既作氧化剂，又作还原剂，B项不符合题意； C．向溶液中滴加酸性溶液，溶液褪色，作还原剂，C项不符合题意； D．向溶液中加入酸化后的溶液，有生成，H2O2作氧化剂，D符合题意； 答案选AD； （5）发生的化学反应为，作氧化剂，作还原剂，氧化剂与还原剂的化学计量数之比为1：2； （6）根据得失电子守恒，失去，，得到，得到关系式：，，得。 3．（23-24高一上·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 。 【答案】(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。 4．（23-24高一上·江苏无锡·阶段练习）高铝粉煤灰是火力发电厂燃煤锅炉排放出的固体废物，含有较多的和，少量的MgO、铁的氧化物及其他不溶性杂质。从粉煤灰中提取的工艺流程如图： 已知：不溶于水，也不溶于稀盐酸。 (1)酸浸时和盐酸反应的离子方程式为 ，酸浸时控制温度在40℃左右不宜过高，原因是 。 (2)滤渣1中除了原不溶性杂质外，还有 ；滤渣2的主要成分有 。 (3)通入发生反应①的离子方程式为 。 (4)“沉铝”中反应的化学方程式为 ；沉淀后的滤液需要减压蒸发才能得到固体，不采用常压蒸发的原因是 。 (5)反应①可在如图所示装置中进行。B中使用多孔球泡并搅拌，目的是 。为了提高原料的利用率和生成物的产率，通入的速度应该 。(填“迅速”或“缓慢”) 【答案】(1) 防止盐酸挥发 (2) SiO2 Fe(OH)3和Mg(OH)2 (3)2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- (4) Na[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3 常压蒸发需要温度较高，NaHCO3易分解，导致产品不纯 (5) 氯气与溶液充分接触，发生反应 缓慢 【分析】由题干工艺流程图可知，粉煤灰中含有Al2O3、SiO2，少量MgO、铁的氧化物及其他不溶性杂质，加入盐酸酸化会与碱性氧化物和两性氧化物氧化铝发生发生反应生成氯化镁、氯化铝及氯化亚铁、氯化铁，通过过滤得到浸出液和滤渣，其中滤渣1为SiO2；浸出液中通入氯气后会将溶液中的二价铁氧化为三价铁，加入氢氧化钠溶液后，镁元素和铁元素都转化为沉淀：即滤渣2为氢氧化镁和氢氧化铁；而铝元素转化为四羟基合铝酸钠，再通入二氧化碳会生成氢氧化铝沉淀，焙烧时Al(OH)3生成Al2O3，滤液中含有NaHCO3，据此分析解题。 【详解】（1）酸浸时与盐酸反应，生成氯化铝和水，离子方程式为，温度过高，盐酸易挥发，故控制在40℃左右；答案为：；防止盐酸挥发； （2）由分析可知，滤渣1中除了原不溶性杂质外，还有SiO2，滤渣2的主要成分有Fe(OH)3和Mg(OH)2，答案为：SiO2；Fe(OH)3和Mg(OH)2； （3）根据物质的氧化性与还原性判断，发生反应①发的离子方程式为：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-；故答案为：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-； （4）由分析可知，“沉铝”即向四羟基合铝酸钠溶液中通入过量的CO2生成Al(OH)3和NaHCO3，故反应的化学方程式为Na[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3，由于NaHCO3受热易分解，常压蒸发需要温度较高，NaHCO3易分解，导致产品不纯，减压蒸馏则可降低水的沸点，减少NaHCO3的分解，故沉淀后的滤液需要减压蒸发才能得到NaHCO3固体，不采用常压蒸发，故答案为：Na[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3；常压蒸发需要温度较高，NaHCO3易分解，导致产品不纯； （5）B中使用多孔球泡并搅拌，让氯气与溶液充分接触，发生反应；为了提高原料的利用率和生成物的产率，应该缓慢通入；答案为：氯气与溶液充分接触，发生反应；缓慢。 5．（23-24高一上·江苏·阶段练习）工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如下。 (1)酸浸：用H2SO4溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，H2SO4溶液的用量不宜过量太多，其原因是 。 (2)氧化：用H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为 。 (3)沉淀：用Na2CO3溶液调节pH，将Al3+、Fe3+转化为沉淀。溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。 为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为 。 (4)碱溶：用NaOH溶液溶解沉淀，分离出Fe(OH)3.下列措施中能提高单位时间内铝元素浸出率的有 (填序号)。 A．适当增大NaOH溶液浓度　　　　B．适当加快搅拌速率　　　　C．适当降低温度 (5)碳分：向“碱溶”后的溶液中通入足量CO2气体，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，该反应的离子方程式为 。 【答案】(1)防止增大后续步骤中Na2CO3和NaOH溶液的消耗，造成浪费 (2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (3)5.0左右 (4)AB (5)+CO2=Al(OH)3+ 【分析】铝土矿经过酸浸，生成Al3+、Fe3+和Fe2+，二氧化硅不与硫酸反应，过滤可除去，过氧化氢可将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，加入碳酸钠调节溶液pH可使Al3+、Fe3+形成沉淀，利用强碱NaOH溶液将Al(OH)3溶解生成四羟基合铝酸钠，将氢氧化铁沉淀滤出进行分离，最后用酸对四羟基合铝酸钠溶液进行处理生成氢氧化铝沉淀，加热使之分解得到氧化铝。 【详解】（1）由于后续步骤中加入的Na2CO3和NaOH均能与H2SO4反应，故若“酸浸”步骤中H2SO4溶液的用量过量太多，则将增大后续步骤中Na2CO3和NaOH溶液的消耗，造成浪费； （2）由题干流程图信息可知，在酸性环境中用H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （3）由题干图示信息可知，pH=5.0左右时铝铁的沉淀率均比较高了，接近100%，再提高pH沉淀率增大不显著，且消耗更多的Na2CO3，故为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为5.0左右； （4）A．适当增大NaOH溶液浓度，增大反应物浓度，反应速率加快，能提高单位时间内铝元素浸出率，故A正确； B．适当加快搅拌速率，以试剂充分接触增大接触面积，反应速率加快，能提高单位时间内铝元素浸出率，故B正确； C．适当降低温度，反应速率减慢，不能提高单位时间内铝元素浸出率，故C错误； 故答案为：AB； （5）向“碱溶”后的溶液中通入足量CO2气体，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，该反应化学方程式为：NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3，该反应的离子方程式为：+CO2=Al(OH)3+。 6．（24-25高一上·重庆·阶段练习）铁是人类使用最多的金属元素，这些铁不单是以金属单质的形式被使用， (1)在人体中就是以和的形式存在。给贫血者补充铁时，应给予含亚铁离子的亚铁盐，碳酸亚铁可作为补血剂生产原料，下图是用硫铁矿烧渣(主要成分为、等)为原料制备碳酸亚铁的生产流程示意图 ①向硫铁矿烧渣中通入CO发生反应的化学方程式为 。 ②流程中出现的物质中属于酸性氧化物的是 (填化学式)。 ③向溶液B中加入碳酸氢铵溶液发生反应的离子反应方程式为 。 ④工业盐的主要成分是，以前有许多起因误食而中毒的事件，其原因是把人体内的转化为而失去与结合的能力，这说明具有 (填“氧化”或“还原”性)。下列不能实现这种转化的物质是 (填字母)。 A．　　　B．　　　C．　　　D． (2)高铁酸钾是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程中，高铁酸钾转化为胶体，此过程发生的反应 (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。可以把废水中的转化为两种无毒气体，反应中是 (填“氧化剂”或“还原剂”) (3)在的反应中，每有1个参加反应，被还原的为 个，转移电子数 个。用单线桥法标出该反应电子转移 。 【答案】(1) CO2、SiO2 氧化 C (2) 属于 还原剂 (3) 1 3 【分析】硫铁矿烧渣(主要成分为、等)通入足量CO与氧化铁反应生成Fe和CO2，加入稀硫酸与Fe反应生成硫酸亚铁和氢气，操作I是过滤，溶液B的成分是FeSO4，加入NH4HCO3反应生成碳酸亚铁、硫酸铵和二氧化碳，溶液C为(NH4)2SO4； 【详解】（1）①向硫铁矿烧渣中通入CO与氧化铁在高温条件下反应生成Fe和CO2，发生反应的化学方程式为； ②酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水，流程中出现的物质中属于酸性氧化物的是CO2、SiO2； ③向FeSO4溶液中加入碳酸氢铵溶液发生反应生成碳酸亚铁、硫酸铵和二氧化碳，离子反应方程式为； ④NaNO2能将Fe2+转化为Fe3+，则NaNO2做氧化剂，具有氧化性；具有氧化性的物质有：Cl2、O2 、KMnO4，它们均能将Fe2+转化为Fe3+，FeCl3虽具有氧化性，但不能将Fe2+转化为Fe3+，故不能实现转化的是FeCl3，选C； （2）高铁酸钾中Fe显+6价，高铁酸钾转化为胶体，铁元素化合价降低，此过程发生的反应属于氧化还原反应。可以把废水中的转化为两种无毒气体是二氧化碳和氮气，反应中是氧化剂，是还原剂； （3） 在的反应中，每有1个参加反应生成1个NO，被还原的为1个，铁元素化合价从0升高至+3，转移电子3个，电子由铁失去，转移至硝酸中氮中，用单线桥法标出该反应电子转移。 7．（24-25高一上·江苏盐城·阶段练习）某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和CuSO4，为了减少污染并变废为宝，工厂拟定用以下流程从该废水中回收FeSO4和金属Cu。请根据以下流程图，回答相关问题： 已知：①FeSO4∙7H2O易溶于水，不溶于乙醇，在空气中极易被氧化。 ②FeSO4▪7H2O加热至70~73℃失去3分子水，至80~123℃失去6分子水，至156℃以上转变成碱式硫酸铁。 (1)操作I和操作Ⅱ分离的方法是 。 (2)固体A的成分是 (填化学式)。 (3)检验铜是否洗净的操作为 。操作Ⅲ将所得FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、 、过滤，醇洗，干燥得到FeSO4*7H2O晶体。其中氮气的作用是 ；用乙醇洗涤晶体的原因是 。 【答案】(1)过滤 (2)Fe、Cu (3) 取适量滤液于试管中，然后加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若没有沉淀生成，则洗涤干净，有沉淀生成，没有洗涤干净 冷却结晶 保护气，防止Fe2+被空气中的氧气氧化 FeSO4∙7H2O难溶于乙醇，减少绿矾的溶解损失，同时防止干燥过程中晶体失去结晶水 【分析】工业废水中含有大量FeSO4和CuSO4，工业废水中加入过量铁粉，可置换出铜，同时生成硫酸亚铁，操作I为过滤，滤液中主要含FeSO4，过滤得到的固体A中含Fe、Cu，加入试剂B为H2SO4，操作Ⅱ为过滤，得到的滤渣为Cu，滤液主要含FeSO4，与第一次过滤得到的滤液合并，操作为Ⅲ蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到FeSO4‧7H2O，据此分析解答。 【详解】（1）实验中通常使用过滤的方法分离固体和溶液，所以操作Ⅰ和操作Ⅱ的名称为过滤，答案为：过滤； （2）固体A中除了未反应完的Fe，还有就是加入铁粉后置换出的Cu单质，答案为：Fe、Cu； （3）检验铜是否洗净可以检验硫酸根离子，操作为取适量滤液于试管中，然后加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若没有沉淀生成，则洗涤干净，有沉淀生成，没有洗涤干净。已知：①FeSO4∙7H2O易溶于水，不溶于乙醇，在空气中极易被氧化。操作Ⅲ将所得FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，醇洗，干燥得到FeSO4晶体。为防止Fe2+被溶解的O2氧化，充入氮气，则氮气的作用是：保护气，防止Fe2+被空气中的氧气氧化。已知：②FeSO4∙7H2O加热至70~73℃失去3分子水，至80~123℃失去6分子水，至156℃以上转变成碱式硫酸铁。则用乙醇洗涤晶体的原因是：FeSO4∙7H2O难溶于乙醇，减少绿矾的溶解损失，同时防止干燥过程中晶体失去结晶水。答案为：取适量滤液于试管中，然后加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若没有沉淀生成，则洗涤干净，有沉淀生成，没有洗涤干净；冷却结晶；保护气，防止Fe2+被空气中的氧气氧化；FeSO4∙7H2O难溶于乙醇，减少绿矾的溶解损失，同时防止干燥过程中晶体失去结晶水。 8．（23-24高一上·广东汕头·期末）综合利用废弃物，对资源利用和环境保护具有现实意义。以废铁屑(含少量等杂质)为原料，制备硫酸亚铁晶体，流程示意图如下。 (1)酸浸过程中，的作用是、、 (用离子方程式表示)。 (2)酸浸时间对所得溶液的成分影响如下表所示。 酸浸时间 用溶液检验 变红 未变红 变红 ①时检验，溶液变红，说明所得溶液中含有 。 ②时检验，用离子方程式表示溶液未变红的原因 。 ③时检验，溶液复又变红，用文字说明原因 。 (3)已知：受热易失水。操作X为：蒸发浓缩、冷却结晶、 。 (4)工业废水中含有的重铬酸根离子有毒，必须处理达标后才能排放。工业上常用硫酸亚铁晶体做处理剂，反应的离子方程式如下： 在该反应中，氧化剂是 (填离子符号，下同)，被氧化的是 。 (5)测定所得硫酸亚铁晶体中的含量，步骤如下： Ⅰ：称取硫酸亚铁晶体样品，配制成溶液。 Ⅱ：取出溶液，加入适量稀硫酸，滴入的溶液，至反应完全共消耗溶液。 ①依题意完善Ⅱ中氧化的离子方程式 。 ________________________ ②计算硫酸亚铁晶体样品中的质量分数 。 【答案】(1) (2) 空气中氧气具有氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子 (3)过滤 (4) (5) 或 【分析】废铁屑加入稀硫酸酸浸，铁元素转化为硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干得到硫酸亚铁晶体，据此回答。 【详解】（1）酸浸过程中，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式； （2）①时检验，溶液变红，发生，说明所得溶液中含； ②时检验，由于，故溶液未变红； ③时检验，由于空气中氧气具有氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子，溶液复又变红； （3）由于受热易失水，故操作X：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤； （4）在中，Fe的化合价由+2升高到+3，Cr的化合价由+6降低到+3，故该反应中，氧化剂是，被氧化的是； （5）①根据得失电子守恒及电荷守恒得； ②由可得，，故硫酸亚铁晶体样品中的质量分数。 9．（23-24高一上·广东广州·期末）高铁酸钾是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂。一种制备高铁酸钾的流程如下图所示。 (1)反应Ⅰ的化学方程式为 ，检验产物中铁元素价态的方法是：取少量产物溶于水， ，观察现象。 (2)反应Ⅱ的离子方程式为 ，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 (3)反应Ⅲ的反应类型是 。 (4)反应Ⅰ中的尾气用溶液吸收的优点是 。 (5)性质决定用途。在水处理的过程中，高铁酸钾可以作絮凝剂，是因为它可转化为胶体，从而吸附水中的悬浮物；高铁酸钾还可以作消毒剂，是因为它具有 。 【答案】(1) 滴加溶液 (2) (3)复分解反应 (4)尾气吸收的产物可再利用 (5)强氧化性 【分析】铁屑与氯气发生反应生成FeCl3，尾气中有氯气，反应Ⅱ中是NaClO被还原得到NaCl，FeCl3被氧化得到Na2FeO4，加入饱和KOH溶液，发生反应Ⅲ将Na2FeO4转化为K2FeO4晶体，过滤、洗涤、干燥，从而获得K2FeO4晶体，以此解题。 【详解】（1）由分析可知，反应Ⅰ的化学方程式为；产物中铁为+3价，遇到硫氰化钾显红色，则检验产物中铁元素价态的方法是：取少量产物溶于水，滴加溶液观察现象； （2）由分析可知，反应Ⅱ的离子方程式为；该反应中次氯酸根离子是氧化剂，三价铁是还原剂，则氧化剂与还原剂物质的量之比为：； （3）反应Ⅲ为高铁酸钠和氢氧化钾反应生成高铁酸钾和氢氧化钠的复分解反应； （4）由分析可知，反应Ⅰ中的尾气中含有氯气，和氯化亚铁反应生成氯化铁，可以进一步生成产物，则反应Ⅰ中的尾气用溶液吸收的优点是尾气吸收的产物可再利用； （5）高铁酸钾中铁为+6价，高铁酸钾具有强氧化性，可以杀菌消毒，则高铁酸钾还可以作消毒剂，是因为它具有强氧化性。 10．（23-24高一上·广东湛江·开学考试）对工厂烟气进行脱硫处理，可减少二氧化硫和硫化氢等含硫化合物的污染。 I．用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝【】溶液，可用于烟气脱硫，能有效减少二氧化硫的排放。 已知：SiO2是一种难溶于酸的固体。 (1)酸浸时A12O3发生反应的化学方程式为 。 (2)调节pH约为3.6目的是消耗溶液中过量的酸，滤渣Ⅱ的主要成分是 。 (3)A12(SO4)x(OH)y中x和y的代数关系式为 。 (4)若含SO2烟气中存在O2，经完全热分解放出的SO2量会小于吸收的SO2量，且溶液酸性变强。其主要原因是 。 Ⅱ．有毒的H2S气体常用脱硫液吸收和活性炭吸附氧化进行处理。 (5)一种用氯化铁溶液循环脱硫工艺的物质转化如下图所示。 ①上图中X物质可能是 (填化学式)。 ②写出该脱硫总反应的的化学方程式： 。 (6)表面喷淋水的活性炭可用于吸附氧化H2S，其原理可用下图表示(aq代表溶液)。其它条件不变时，若水膜过厚，H2S的氧化去除率减小的原因是 。 【答案】(1)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O (2)硫酸钙/CaSO4 (3)2x+y=6 (4)二氧化硫、氧气、水反应生成硫酸 (5) HCl (6)氧气不易溶于水，若水膜过厚与活性炭接触的氧分子减少 【分析】粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)加入硫酸与氧化铝反应生成硫酸铝，二氧化硅不反应，加入碳酸钙粉末消耗溶液中过量的硫酸，硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙、水和二氧化碳，滤渣Ⅱ的主要成分是硫酸钙； 【详解】（1）氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为； （2）调节pH约为3.6目的是消耗溶液中过量的酸，则过滤Ⅰ后滤液中有硫酸铝和硫酸，硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙、水和二氧化碳，根据制备碱式硫酸铝，而使用的是滤液，所以滤渣中没有铝元素的沉淀，则滤渣Ⅱ的主要成分是硫酸钙； （3）化合物中各元素正负化合价代数和为0，铝元素为+3价，硫酸根为-2价，氢氧根为-1价，所以(+3)×2+(-2x)+(-1y)=0，2x+y=6； （4）根据二氧化硫烟气中含有氧气，则经完全热分解放出的SO2量会小于吸收的SO2量，则氧气和二氧化硫会发生反应导致释放的二氧化硫变少。溶液酸性变强，则溶液中氢离子增加，则推测有酸生成，则主要原因是二氧化硫、氧气、水反应生成硫酸，硫酸受热不分解为二氧化硫导致释放二氧化硫减少，且硫酸解离出氢离子，导致溶液酸性变强； （5）①化学反应前后元素的种类不变及反应前后原子的种类和数目不变，根据H2S、FeCl3转化为X和S、FeCl2，X、FeCl2、O2转化为FeCl3、H2O，可知，X一定含有H、Cl(根据FeCl3和FeCl2中铁、氯原子个数比)，是HCl。该脱硫总反应是H2S和O2反应生成H2O和S，化学方程式为； （6）要吸附氧化H2S需要氧气，且氧气需要在活性炭表面转化为氧原子后与硫化氢分子反应。则H2S的氧化去除率减小可能与能和活性炭接触的氧分子的多少有关。氧气不易溶于水，所以若水膜过厚与活性炭接触的氧分子减少，导致H2S的氧化去除率减小。 11．（22-23高一上·四川眉山·期末）为探索工业含铝、铁、铜合金(其余成分与酸碱都不反应)废料的再利用，某同学实设计的回收利用方案如下： (1)滤渣B中含有 (填化学式，下同)；试剂Z为 (填化学式)。 (2)写出生成沉淀 C 的离子方程式 。 (3)写出合金与NaOH溶液反应的离子方程式 。 (4)如何检验滤液D中含有的阳离子(试剂自选)： ，若要从滤液 D 得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤： 、冷却结晶、 、洗涤、自然干燥。 (5)试剂Y是H2O2溶液，写出生成硫酸铜溶液的化学方程式 。 【答案】(1) Cu、Fe H2SO4 (2)+CO2=Al(OH)3↓+ (3)2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑ (4) 取少量待检液于试管中，向其中先滴加KSCN溶液，无变化，再滴加新制的氯水，溶液显红色，说明含Fe2+ 蒸发浓缩 过滤 (5)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 【分析】铝、铁、铜合金加入NaOH溶液后，铝会溶解，得滤液A为四羟基偏铝酸钠溶液，滤渣为铁和铜的混合物，滤液A中通入过量的二氧化碳气体会得到沉淀氢氧化铝，再加入盐酸会得氯化铝溶液；滤渣B中加入过量稀硫酸会得硫酸亚铁溶液和稀硫酸的混合物，滤渣E是铜，硫酸亚铁溶液经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥会得绿矾晶体，金属铜加入稀硫酸和双氧水会得到硫酸铜溶液。 【详解】（1）合金中含有铝、铁、铜，加入氢氧化钠溶液过滤后得到滤液A和滤渣B，铝具有两性，能和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，而铁、铜不能和氢氧化钠反应，所以滤液A中含有偏铝酸钠，滤渣B中含有Fe、Cu；向滤渣B中加入试剂Z，过滤得到滤液D和滤渣E，滤液D最后变成绿矾，可以推测试剂Z是H2SO4。 （2）滤液A中含有四羟基偏铝酸钠，向四羟基偏铝酸钠溶液通入气体得到氢氧化铝沉淀，可以推测出通入的气体为二氧化碳气体，离子方程式为：+CO2=Al(OH)3↓+。 （3）该合金中含有Al，与NaOH溶液反应生成、H2和H2O，离子方程式为：2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑。 （4）取少量待检液于试管中，向其中先滴加KSCN溶液，无变化，再滴加新制的氯水，溶液显红色，说明含Fe2+；若要从滤液D得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、自然干燥。 （5）铜、硫酸和过氧化氢反应生成硫酸铜和水，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。 12．（23-24高一上·广东·期末）利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)和粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、CaO等)，制备高效水处理剂聚合硫酸铁铝([AlaFeb(OH)x(SO4)y]a、b、x、y均为整数)的流程如下： (1)聚合硫酸铁铝中，a、b、x、y的关系是 。 (2)“酸溶Ⅰ”得到的溶液中所含的金属阳离子主要有 。 (3)“氧化”时，不能引入新的杂质，该氧化剂可以是 (写出其中一种的化学式)。利用该氧化剂氧化时发生反应的离子方程式是 。 (4)“碱溶”时，Al2O3发生反应的化学方程式为 。 (5)“滤渣Ⅱ”的主要成分为 和 。 【答案】(1)3a+3b=x+2y (2)Fe3+、Fe2+ (3) H2O2 (4) (5) 氧化铁 氢氧化钙 【分析】硫铁矿烧渣加入硫酸，二氧化硅不反应成为滤渣Ⅰ，铁转化为盐溶液，加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁，结晶得到硫酸铁；粉煤灰为铝源，加入氢氧化钠碱溶，将铝转化为四羟基合铝酸钠，氧化铁和氢氧化钙不反应成为滤渣Ⅱ，滤液加入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，沉淀加入硫酸溶解、结晶得到硫酸铝；硫酸铝、硫酸铁最终制得聚合硫酸铁铝； 【详解】（1）根据化合价代数和为零，聚合硫酸铁铝中，a、b、x、y的关系是：3a+3b=x+2y； （2）“酸溶Ⅰ”得到的溶液中所含的金属阳离子主要有铁离子、亚铁离子，故为：Fe3+、Fe2+； （3）过氧化氢为绿色氧化剂，反应不引入新杂质，“氧化”时，不能引入新的杂质，该氧化剂可以是过氧化氢H2O2；酸性条件下过氧化氢氧化二价铁为三价铁，离子方程式是； （4）“碱溶”时，Al2O3和氢氧化钠生成四羟基合铝酸钠，化学方程式为：； （5）由分析可知，“滤渣Ⅱ”的主要成分为不反应的氧化铁、微溶的氢氧化钙。 13．（23-24高一上·辽宁抚顺·期末）工厂以镍废渣(主要成分为Ni含少量Fe、Pb、Fe3O4、Al2O3和不溶性杂质等)为原料制备翠矾(NiSO4•7H2O)，其生产工艺如图： 已知：铅能溶于强碱性溶液。回答下列问题： (1)“碱浸”时Al2O3发生反应的化学方程式为 。 (2)“转化”过程中加入H2O2的目的是 ，该过程用离子方程式表示为 。 (3)设计实验方案确认“滤液B”中的杂质离子已经被完全除去： 。 (4)“操作1”的具体操作是控制pH、蒸发浓缩、冷却结晶、 、 、干燥。 (5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出NiOOH。写出该反应的离子方程式 。 (6)Pb3O4在涂料工业中用作防锈颜料，Pb3O4中+2价铅和+4价铅的原子个数之比为 。 【答案】(1) (2) 将亚铁离子氧化为铁离子 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (3)取少量滤液B于试管中，滴加几滴硫氰化钾试剂，滤液不显红色，证明杂质铁离子已经被完全除去 (4) 过滤 洗涤 (5) (6)2：1 【分析】由题给流程可知，向镍废渣中加入氢氧化钠溶液碱浸，将氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，过滤得到含有四羟基合铝酸钠的滤液A和滤渣；向滤渣中加入硫酸溶液酸浸，将金属元素转化为硫酸盐，过滤得到含有硫酸铅和含有可溶性硫酸盐的滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液，将溶液中的亚铁离子转化为铁离子，向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣B和含有硫酸镍的滤液B；滤液B经控制溶液pH、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸镍晶体。 【详解】（1）由分析可知，“碱浸”时发生的反应为氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，反应的化学方程式为，故答案为：； （2）由分析可知，“转化”过程中加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中的亚铁离子转化为铁离子，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：将亚铁离子氧化为铁离子；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （3）由分析可知，得到滤液B发生的反应为氢氧化钠溶液与溶液中的铁离子反应转化为氢氧化铁沉淀，则确认“滤液B”中的杂质离子已经被完全除去实际上就是检验滤液中不含有铁离子，具体操作为取少量滤液B于试管中，滴加几滴硫氰化钾试剂，滤液不显红色，证明杂质铁离子已经被完全除去，故答案为：取少量滤液B于试管中，滴加几滴硫氰化钾试剂，滤液不显红色，证明杂质铁离子已经被完全除去； （4）由分析可知，“操作1”的具体操作是控制pH、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：过滤；洗涤； （5）由题意可知，沉淀出碱式氧化镍的反应为硫酸镍溶液与氢氧化钠、次氯酸钠混合溶液反应生成碱式氧化镍沉淀、硫酸镍、氯化钠和水，反应的离子方程式为，故答案为：； （6）设四氧化三铅中+2价铅的个数为a、+4价铅的个数为b，由原子个数守恒可得：a+b=3，由化合价代数和为0可得：2a+4b—8=0，解得a=2、b=1，则+2价铅和+4价铅的原子个数之比为2：1，故答案为：2：1。 14．（24-25高一上·江西上饶·阶段练习）某研究小组利用炭粉与氧化铜反应后的剩余固体(含Cu、、CuO和C)制备，操作流程如图所示，请回答下列问题： 已知：(未配平)。 (1)的俗称为 。 (2)剩余固体中加入过量稀硫酸后，除了发生反应；还发生另一个反应，其化学方程式为 。 (3)操作1和操作2的作用相同，这两项操作的名称均为 ，下列仪器中，该操作不需要使用的是 (填字母序号，下同)。 A．玻璃棒    B．酒精灯    C．烧杯    D．试管 (4)固体N为 (写化学式)，溶液丙中溶质的化学式为 ，步骤④中发生反应的离子方程式为 。 【答案】(1)胆矾或蓝矾 (2)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O (3) 过滤 BD (4) C H2SO4 Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O 【分析】炭粉与氧化铜反应后的剩余固体含Cu、、CuO和C。用过量稀硫酸溶解，CuO和硫酸反应生成硫酸铜，和硫酸反应生成硫酸铜和铜， Cu和C不溶于硫酸；过滤，滤液中含有硫酸铜，固体M中含有Cu和C；M中加双氧水和硫酸，铜被双氧水氧化为硫酸铜，碳不反应，固体N是C；溶液甲是硫酸铜溶液，加氢氧化钠生成蓝色测定氢氧化铜，溶液乙是硫酸钠；氢氧化铜沉淀和稀硫酸反应生成硫酸铜和硫酸钠 ，溶液丙是稀硫酸；硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得。 【详解】（1）的俗称为胆矾或蓝矾； （2）剩余固体中加入过量稀硫酸后，除了发生反应；氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，其化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O； （3） 操作1和操作2都是固液分离，操作名称为过滤，过滤装置图为，所以不需要使用的是酒精灯、试管，选BD。 （4）根据以上分析，固体N为C，溶液丙是稀硫酸，溶质的化学式为H2SO4，步骤④中氢氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，发生反应的离子方程式为Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O。 15．（23-24高一上·甘肃·期末）氧氯化铝是一种广谱性杀菌剂，低毒、杀菌效果好、价廉。一种利用铜矿（含CuS、、、及不参与反应的不溶物）制备氧氯化铜的流程如图，请回答下列问题： 已知：①氧氯化铜受热易分解；②滤液2中溶质的主要成分为。 (1)“氧化焙烧”时，CuS会转化为和一种黑色固体，黑色固体为 （填化学式）；是一种酸性氧化物，其与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为 ；“氧化焙烧”时，会发生 （填基本反应类型），生成生石灰。 (2)“酸浸”时，发生反应的离子方程式为 ；实验室进行过滤操作时需要用到的玻璃仪器有烧杯、 。 (3)检验“过滤2”所得的氯化铜溶液中是否含有的方法为 （写全操作、现象及结论）；“过滤3”所得的滤液3中主要含有的金属阳离子为 （填离子符号）。 (4)下列有关说法正确的是________（填标号）。 A．是混合物 B．“氧化焙烧”时CuS发生氧化反应 C．“酸浸”时可用稀酼酸代替盐酸 D．氧氯化铜粗产品进行干燥时的温度不宜过高 【答案】(1) CuO 分解反应 (2) 漏斗、玻璃棒 (3) 取适量滤液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若试管内溶液不变红，则表明滤液2中不含有，反之则含有 (4)BD 【分析】铜矿中含CuS、、、及不参与反应的不溶物，“氧化焙烧”时，通入空气，CuS被O2氧化为和CuO，分解为CaO和CO2；“酸浸”时加入盐酸，CuO转化为CuCl2、转化为AlCl3、转化为FeCl2和FeCl3、转化为CaCl2，过滤后，滤渣1为不参与反应的不溶物，滤液1中主要为HCl、CuCl2、AlCl3、FeCl2、FeCl3、CaCl2；题中说明，滤液2中溶质的主要成分为，可知滤渣2中主要含有铁元素和钙元素；加入NaOH溶液产生沉淀，过滤后得到粗产品。 【详解】（1）根据氧化还原反应的规律可知，CuS中硫元素化合价升高，则O2中氧元素的化合价降低，发生的反应为：，因此黑色固体为CuO； 与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为：； “氧化焙烧”时，会发生分解反应产生氧化钙。 （2）“酸浸”时，发生反应的离子方程式为：； 过滤操作时需要用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒。 （3）检验含有的方法为：取适量滤液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若试管内溶液不变红，则表明滤液2中不含有，反之则含有； 根据分析可知，“过滤3”的前序步骤中加入NaOH溶液，因此所得的滤液3中主要含有的金属阳离子为：。 （4）A．含有结晶水的物质为纯净物，因此是纯净物，故A错误； B．“氧化焙烧”时CuS中硫元素化合价升高，发生氧化反应，故B正确； C．“酸浸”时可用稀酼酸代替盐酸，则会引入硫酸根离子，产物中含有氯元素，因此会影响到产物的生成，故C错误； D．根据题干可知，氧氯化铜受热易分解，氧氯化铜粗产品进行干燥时的温度不宜过高，故D正确； 故答案选BD。 16．（23-24高一下·四川绵阳·期中）硝酸铜是一种重要的化工原料，可由工业含铜废料制备，含铜废料的主要成分为Cu、CuS、CuSO4等，制备流程如图所示： 回答下列问题： (1)“焙烧”时，CuS与空气中的O2反应生成CuO和SO2，该反应的化学方程式为 ，提高“焙烧”效率的方法为 。(任写一种) (2)“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为 。 (3)①“淘洗”所用时溶液A可以是 。(填标号)。 a．稀硝酸 b．浓硝酸    c．稀硫酸      d．㳖硫酸 ②如何证明“淘洗”已完全 。 (4)“反应”阶段所用的试剂是20%的HNO3溶液和10%的H2O2溶液，反应过程中无红棕色气体生成。 ①理论上反应所消耗的H2O2和HNO3的物质的量之比为 。 ②若不加10%的H2O2溶液，只用20%的HNO3溶液，随着反应的进行，温度上升并出现大量红棕色气体，反应的离子方程式为 。 (5)某工厂用m1kg上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备Cu(NO3)2•3H2O，最终得到产品m2kg，产率为 。(分数化为最简) 【答案】(1) 将含铜废料充分粉碎\通适当过量的空气\从底部吹空气，并使废料“沸腾” (2)FeSO4 (3) c 取最后一次洗涤(淘洗)滤液，先(滴)加适量双氧水溶液(或氯水)，然后滴几滴硫氰化钾溶液，若溶液不变血红色，则已洗涤(淘洗)完全(或用铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀) (4) 1：2 (5) 【分析】根据流程，含铜废料在空气中焙烧，Cu转化为CuO，CuS与空气中的O2反应生成CuO和SO2，加入稀硫酸酸化生成硫酸铜，加入Fe置换硫酸铜，过滤，滤液为硫酸亚铁，得到Cu，用稀硫酸淘洗得到的Cu，用20%的HNO3溶液和10%的H2O2溶液氧化Cu：Cu+H2O2+2HNO3═Cu( NO3)2+2H2O，得到硝酸铜溶液，蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4℃时结晶，过滤、洗涤、干燥得到Cu(NO3)2•3H2O，据此分析作答。 【详解】（1）“焙烧”时，其中的CuS与空气中的O2反应生成CuO和SO2，反应为：，提高“焙烧”效率的方法有将含铜废料充分粉碎或通适当过量的空气或从底部吹空气，并使废料“沸腾”等； （2）加入Fe到硫酸铜中置换得到硫酸亚铁和Cu，故滤液中溶质的主要成分为FeSO4； （3）①为减少Cu的损失，淘洗Cu用稀硫酸，答案为c； ②证明“淘洗”完全即需证明不含Fe2+，实验方案为：取最后一次洗涤(淘洗)滤液，先(滴)加适量双氧水溶液(或氯水)，然后滴几滴硫氰化钾溶液，若溶液不变血红色，则已洗涤(淘洗)完全(或用铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀)； （4）①“反应”为20%的HNO3溶液和10%的H2O2溶液溶解Cu,反应过程中无红棕色气体生成，反应为：Cu+H2O2+2HNO3═Cu(NO3)2+2H2O，论上反应所消耗的H2O2和HNO3的物质的量之比为1：2； ②若不加10%的H2O2溶液，只用20%的HNO3溶液，随着反应的进行，温度上升并出现大量红棕色气体NO2，反应离子方程式为：； （5）m1kg含铜废料中铜元素质量为0.8m1kg,根据铜元素质量守恒可得关系式： 理论上可制备Cu(NO3)2⋅3H2O的质量为x=kg，产率为。 17．（24-25高一上·广东茂名·期中）我国科学家侯德榜发明了联合制碱法。联合制碱法以氯化钠、氨及二氧化碳为原料，同时生产纯碱和氯化铵两种产品，又称“侯氏制碱法”，对世界制碱工业做出了卓越贡献。下列是“侯氏制碱法”制备纯碱的工艺流程，回答下列问题。 (1)纯碱的化学式为 ，类别是 （填“单质”、“氧化物”、“酸”、“碱”或“盐”）。 (2)请写出“侯氏制碱法”中，往饱和食盐水中通入和发生的化学反应方程式 该反应 （填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。 (3)粗盐水中含大量，“除杂”时依次加入过量的提纯。用离子方程式说明加入的目的 。 (4)若在实验室中进行“分离”操作，用到的玻璃仪器有烧杯、 。 (5)循环Ⅰ中参与循环的物质是 。 (6)制得的纯碱可能含少量，检验含有该杂质的方法及现象是 。 【答案】(1) 盐 (2) 不属于 (3)、 (4)漏斗、玻璃棒 (5) (6)取少量样品溶于水中，先加入足量稀，再加入溶液，若产生白色沉淀，证明样品中含有 【分析】粗盐水除杂后得到的饱和食盐水中通入氨气进行氨化，再通入二氧化碳，反应生成碳酸氢钠，过滤分离得到碳酸氢钠晶体，受热分解得到碳酸钠、水和二氧化碳，二氧化碳可以进行循环利用。据此解答。 【详解】（1）纯碱为碳酸钠，化学式为；碳酸钠能电离出金属阳离子和酸根阴离子，属于盐类； （2）向饱和食盐水通入氨气进行氨化，再通入二氧化碳，反应生成碳酸氢钠和氯化铵，化学方程式为：；由于无元素化合价升降，因此不属于氧化还原反应； （3）加入除了要除去钙离子，还要除去加入的过量钡离子，离子方程式为、； （4）实验中的分离为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒； （5）由分析可知，该过程中参与循环的物质为二氧化碳； （6）检验碳酸钠中有氯化钠，即为检验氯离子，故用硝酸和硝酸银。具体方法为：取少量样品溶于水中，先加入足量稀，再加入溶液，若产生白色沉淀，证明样品中含有。 18．（24-25高一上·山东菏泽·期中）实验室里需要纯净的NaCl溶液，但只有混有少量K2SO4、NH4HCO3的NaCl固体。某学习小组设计了如图所示方案提取纯净的NaCl溶液。(已知：) 已知：氯化钠、氯化钾在不同温度下的溶解度如下表所示： 温度/℃ 0 20 40 60 80 100 溶解度/g NaCl 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4 KCl 27.6 34.0 40.0 45.5 51.1 回答下列问题： (1)心脏活动的主要表现是产生电激动，心肌激动的电流从心脏经身体组织传导到体表，使体表的不同部位产生电位差。医生在给病人做心电图时在仪器与皮肤接触部位需要擦_______(填序号)溶液。 A．氯化钠 B．医用酒精 C．葡萄糖 D．碘酒 (2)步骤①中所用的仪器有：酒精灯、玻璃棒、 。 (3)步骤③、④所加试剂X、Y分别为 、 (写化学式)。 (4)设计实验证明溶液1中所除杂质离子已经除尽 。 (5)步骤⑤所得滤渣的主要成分是 (写化学式)。 (6)流程中由溶液2经操作1先得到NaCl晶体再经操作2获得NaCl的目的是 。 (7)常温下NaCl的溶解度为36g，饱和溶液的密度为，该溶液的物质的量浓度为 (结果保留整数)，用制得的NaCl溶液制纯碱，反应中消耗饱和食盐水VmL，制得纯碱mg，NaCl的利用率为 (用含V、m的代数式回答)。 【答案】(1)A (2)坩埚、泥三角、三脚架(坩埚钳) (3) BaCl2 Na2CO3 (4)取静置后的上层清液，滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，无沉淀生成，证明硫酸根已经除尽 (5)BaCO3、BaSO4 (6)除去杂质KCl (7) 5 【分析】含有K2SO4、NH4HCO3的NaCl固体加热，NH4HCO3受热分解生成氨气、二氧化碳和水，残留物溶解后得到的溶液1加BaCl2溶液除去硫酸根，再加Na2CO3溶液除去Ba2+，过滤，除去BaCO3、BaSO4，所得滤液加盐酸后加热煮沸，所得溶液2含KCl、NaCl，经操作1得氯化钠晶体，再经操作2得氯化钠溶液。 【详解】（1）所擦溶液应为电解质溶液，医用酒精、葡萄糖、碘酒均不属于电解质溶液，氯化钠为电解质溶液，故答案为：A； （2）步骤①从溶液中得晶体，所用的仪器有：酒精灯、玻璃棒、坩埚、泥三角、三脚架(坩埚钳)； （3）步骤③加试剂X除去硫酸根，所加试剂X为BaCl2溶液，步骤④加试剂Y除去Ba2+，试剂Y为Na2CO3溶液； （4）NH4HCO3受热分解生成氨气、二氧化碳和水，残留物溶解后得到的溶液1中含K2SO4、NaCl，加BaCl2溶液除去溶液1中所含杂质离子硫酸根，证明硫酸根已经除尽的方法为：取静置后的上层清液，滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，无沉淀生成，证明硫酸根已经除尽； （5）据分析可知，加BaCl2溶液除去硫酸根，再加Na2CO3溶液除去Ba2+，过滤，滤渣的主要成分是BaCO3、BaSO4； （6）溶液2含KCl、NaCl，据表格不同温度下KCl、NaCl溶解度数据，经操作1除去KCl、先得到NaCl晶体，再经操作2获得NaCl溶液，即目的是除去杂质KCl； （7）常温下NaCl的溶解度为36g，则饱和溶液溶质的质量分数为，密度为，该溶液的物质的量浓度为；用制得的NaCl溶液制纯碱，反应中消耗饱和食盐水VmL，制得纯碱mg，据NaCl+H2O+ CO2+NH3= NaHCO3↓+NH4Cl ，可得2NaCl~Na2CO3，NaCl的利用率为。 19．（24-25高一上·广西河池·阶段练习）我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献。下图为联合制碱法的主要过程(部分物质已略去)。 资料：I．沉淀池中的反应为。 Ⅱ．溶解度 物质 NaCl 20℃溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (1)①工业制硝酸的第一步反应是则生成物Y的化学式为 。 ②“联合制碱法”制得的碳酸钠俗称 ；物质X是 (填化学式)。 ③该制碱工业同时得到一种氮肥 (填化学式)，但它不能与碱性物质熟石灰混用，否则会降低肥效。 (2)请把沉淀池中的化学方程式改成离子方程式 。 (3)从沉淀池中取出沉淀的操作是 ，在实验室，该操作使用到的玻璃仪器为 。 【答案】(1) 纯碱 (2) (3) 过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒 【分析】根据流程可知向饱和NaCl溶液中通入氨气、二氧化碳，根据溶解度数据可知，可以得到碳酸氢钠和氯化铵，将碳酸氢钠和氯化铵分离，碳酸氢钠加热煅烧得到碳酸钠，氯化铵用于化肥的生产，煅烧碳酸氢钠时会产生二氧化碳气体，此气体可以循环至沉淀池用于碳酸氢钠的制备。 【详解】（1）①根据反应的元素守恒和原子个数守恒，Y的化学式为：； ②碳酸钠俗称纯碱； 煅烧碳酸氢钠时会产生碳酸钠固体和二氧化碳气体，二氧化碳通入沉淀池循环使用，X的化学式为：； ③制碱工业同时得到一种氮肥为氯化铵，化学式为：； （2）中氯化钠、氯化铵完全电离，需拆成离子形式，二氧化碳、水、碳酸氢钠保持化学式，离子方程式为：； （3）从沉淀池中取出沉淀的操作是过滤； 过滤操作使用到的玻璃仪器为：漏斗、烧杯、玻璃棒。 20．（24-25高一上·四川成都·期中）钠元素在自然界以盐的形式广泛分布于海洋和陆地中，其中NaCl是一种重要的化工原料。实验室模拟海水的部分应用流程如图所示： 已知：极易溶于水。 回答下列问题： (1)上述应用所涉及的反应为氧化还原反应的有 (填序号)。 (2)操作a的名称是 ，需要的仪器除了铁架台(带铁圈)、蒸发皿、酒精灯外，还需要 。 (3)氯碱工业中的产物可用于生产盐酸，在中燃烧时火焰呈 色，化学方程式为 ，生成的气体溶于水即得盐酸。 (4)侯氏制碱法中反应②应先通入 (填“”或“”)。反应③的化学方程式为 。 (5)在一定条件下，Na与发生置换反应制得，中氮元素的化合价为 ，该反应的化学方程式为 。 【答案】(1)①④ (2) 蒸发结晶 玻璃棒 (3) 苍白 (4) (5) -3 【分析】海水淡化后得到粗盐水，处理后得到精盐水，电解可以得到氢气，氯气，氢氧化钠，向其中通入氨气，二氧化碳得到碳酸氢钠，结晶后电解熔融的氯化钠可以得到单质钠，以此解题。 【详解】（1）反应①电解氯化钠生成氢气，氯气，为氧化还原反应，反应②侯氏制碱法，不是氧化还原反应，反应③碳酸氢钠受热分解，不是氧化还原反应，反应④为电解熔融的氯化钠，是氧化还原反应，则上述应用所涉及的反应为氧化还原反应的有①④； （2）操作a为由溶液得到氯化钠晶体，则操作名称为蒸发结晶；蒸发结晶时需要铁架台(带铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒； （3）在中燃烧时会有苍白色火焰；方程式为：； （4）由于极易溶于水，且溶于水后溶液显碱性，更容易吸收二氧化碳，故先通入；反应③为碳酸氢钠的分解反应，方程式为：； （5）中钠为+1价，氢为+1价，则N为-3价；该反应中Na与发生置换反应制得和氢气，方程式为：。 21．（24-25高一上·江苏苏州·阶段练习）Ⅰ．二氧化氯()可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产的工艺主要包括：①粗盐精制；②电解微酸性溶液制得；③的制取。工艺流程如下图，其中反应Ⅲ制取的化学方程式为。 (1)操作A的名称 。 (2)试剂X是 (填化学式)。 (3)及试剂X均需过量的原因是 。 (4)反应Ⅱ的电解方程式是 。 Ⅱ．亚氯酸钠()也是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物，可通过下列流程得到。 已知：饱和溶液在低于时析出的晶体是，高于时析出晶体是。 (5)“合成”中发生：中元素的化合价为 ，该反应是 反应。(填反应类型) (6)将得到的溶液进行蒸发浓缩， 洗涤，得到。 (7)为测定所得产品的纯度，进行如下实验： 步骤①：取样品于烧杯中，用适量蒸馏水溶解后，加入略过量的晶体，再滴加适量的稀硫酸，充分反应；(反应方程式为：) 步骤②：将上述所得溶液置于锥形瓶中，向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液作指示剂，用的标准溶液与之反应，至恰好完全反应时消耗溶液。(反应方程式为：) 计算该产品的纯度 (写出计算过程)。 【答案】(1)过滤 (2)Na2CO3 (3)保证Ca2+、Mg2+完全除掉 (4) (5) +5 氧化还原 (6)降温到38℃以下结晶、过滤 (7)99.55% 【分析】Ⅰ：粗盐水中含有CaCl2、MgCl2杂质，加入过量的NaOH后再加入过量的试剂X发生反应Ⅰ，经过滤操作后得到含Mg(OH)2、CaCO3的滤渣，不引入杂质情况下，X为Na2CO3溶液，过滤后滤液加入适量的HCl至酸性，去掉过量的NaOH、Na2CO3，得到含NaCl滤液，经反应Ⅱ电解微酸性溶液制得，通入HCl发生反应Ⅲ制取； Ⅱ：合成中发生反应，得到，然后在碱性条件下用H2O2还原，得到NaClO2溶液，从溶液中获得时，可从题目已知提取信息，即降温结晶时，控制温度不超过38℃。 【详解】（1）操作A是分离固体和液体的操作，是过滤； （2）由分析可知试剂X是Na2CO3溶液； （3）和Na2CO3能将Ca2+、Mg2+转化为沉淀，需过量的原因是保证Ca2+、Mg2+完全除掉； （4）反应Ⅱ为电解微酸性溶液制得同时生成氢气，方程式是； （5）中Na为+1价，O为-2价，则Cl为+5价，该反应存在元素化合价的变化，属于氧化还原反应； （6）饱和溶液在低于时析出的晶体是，高于时析出晶体是，则蒸发浓缩后应降温到38℃以下结晶、过滤； （7）根据题意可得关系式：，n()==，产品的纯度为。 22．（24-25高一上·湖北武汉·阶段练习）某化工厂用石灰粉[主要成分为和固体杂质(不参与反应)]为原料制备，其工艺流程如图所示。 【已知】氯酸钾的溶解度随温度的升高而增大。根据要求回答下列问题： (1)“氯化”过程中用过量的与打浆后，的混合物生成和，其主要反应为： (填化学方程式)，反应中还原产物为 (填化学式)。 (2)当“氯化”温度较低时，易与反应生成氯化钙和次氯酸钙，其中是漂白粉的主要成分，若有71g氯气完全反应，则消耗的质量为 g。 (3)操作a的名称是 ，该操作需要的玻璃仪器有 。 (4)步骤“冷水洗涤干燥”中，用冷水而不用热水的目的是： 。 【答案】(1) 6Cl2+ 6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O CaCl2 (2)74 (3) 过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯 (4)减少氯酸钾的损失 【分析】石灰粉加水搅拌打浆，使石灰粉混合均匀，使其更充分反应，更迅速反应；氯化过程中用过量的Cl2与打浆后的混合物生成和Ca(ClO3)2；经过过滤后得到滤液和滤渣， Ca(ClO3)2溶液中加过量KCl转化后得到KClO3溶液，经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤后得到固体A氯酸钾，经冷水洗涤干燥后得到纯净的KClO3固体。 【详解】（1）“氯化”过程中用过量的Cl2与Ca(OH)2反应生成CaCl2和Ca(ClO3)2，其主要反应为：6Cl2+ 6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O；生成CaCl2过程中氯元素化合价降低，被还原，故CaCl2为还原产物； （2）与反应生成氯化钙和次氯酸钙，反应方程式为2Cl2+ 2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，可得关系式Cl2~Ca(OH)2，若有71g氯气完全反应，则消耗的质量为74g； （3）操作a分离出滤渣和滤液，操作名称为过滤，需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯； （4）已知氯酸钾的溶解度随温度的升高而增大，用冷水而不用热水的目的是减少氯酸钾的损失。 23．（23-24高一上·安徽合肥·期末）常用作测定钠、蛋白的试剂、色谱分析试剂等，易溶于水。实验室以含锌废液（主要成分为，含少量的）为原料制备的实验流程如图所示： 请回答下列问题： (1)已知中存在一个过氧键，则过二硫酸钠中元素的化合价为 ；“除锰”阶段被氧化的元素有 （填元素名称）。 (2)加入能“除铁”的原因：消耗使溶液调整至左右时，能使溶液中的完全转化为沉淀，则该阶段发生总反应的离子方程式为 。 (3)“沉锌”过程中通常加入。 ①在水溶液中的电离方程式为 。 ②向饱和食盐水中加入与等物质的量的，固体时发生反应的化学方程式为 。 (4) （填“属于”或“不属于”）盐，其与醋酸反应生成的离子方程式为 。 【答案】(1) +6 锰、铁元素 (2) (3) (4) 属于 【分析】以含锌废液(主要成分为，含少量的)，加入Na2S2O8，发生反应，将氧化为MnO2，过滤除去，同时将Fe2+氧化为Fe3+，再加入ZnO，调节pH，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，同时Zn2+还在溶液中，再加入NaOH将Zn2+转化为Zn(OH)2，向Zn(OH)2中加入足量醋酸后可得醋酸锌溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作可得到晶体。 【详解】（1）中存在一个过氧键(-O-O-)，则有6个O为-2价，有2个O为-1价，即S为+6价；根据分析，“除锰”阶段被氧化的元素有锰、铁元素。 （2）加入“除铁”发生总反应的离子方程式为。 （3）①在水溶液中的电离方程式为。 ②向饱和食盐水中加入与等物质的量的固体，反应生成碳酸氢钠沉淀，发生反应的化学方程式为。 （4）含有酸根离子和金属阳离子，属于盐，其与醋酸反应生成的离子方程式为。 24．（23-24高一上·上海松江·阶段练习）镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的，从海水制备金属镁的流程如图所示： (1)母液中除含有大量MgCl2，还可能含有少量NaCl，检测其中含钠元素的实验方法是 (填实验方法名称)。 (2)由母液制得的Mg(OH)2中混有Ca(OH)2，向其中加入过量MgCl2溶液，经充一系列操作可得较为纯净的Mg(OH)2，写出该反应的化学反应方程式： 。 (3)已知工业上用CaO和水反应获得石灰乳，用电解饱和食盐水获得NaOH。请说明，工业上制Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH和澄清石灰水的原因是： 。 (4)写出电解熔融MgCl2制金属镁的化学方程式 。 (5)重结晶得到精盐的步骤有：溶解、 、 、洗涤、干燥(填写操作名称)。 (6)下列说法正确的是___________。 A．从海水到脱水后的氯化镁，是一个富集镁的过程 B．通过过滤操作得到Mg(OH)2 C．得到MgCl2·6H2O可以通过蒸发结晶 D．海水提镁的过程涉及的均是非氧化还原反应 【答案】(1)焰色试验 (2)Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2 (3)用石灰乳原料易得，价格低廉 (4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ (5) 过滤 结晶 (6)AB 【分析】海水蒸发结晶析出粗盐，过滤得到母液，粗盐净化除杂，加水重结晶得到精盐，母液杂质加入石灰乳沉淀镁离子生成氢氧化镁，过滤得到沉淀中加入盐酸得到氯化镁溶液，浓缩结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中脱水得到氯化镁固体，电解熔融氯化镁生成金属镁； 【详解】（1）母液中除含有大量MgCl2，还可能含有少量NaCl，检测其中含钠元素的实验方法是利用焰色试验，用铂丝蘸取待测溶液，放在酒精灯火焰上灼烧，出现黄色火焰证明含钠元素，故答案为：焰色试验； （2）Mg(OH)2中混有Ca(OH)2，向其中加入过量MgCl2溶液，氢氧化钙和氯化镁发生复分解反应得到氢氧化镁沉淀和氯化钙，该反应的化学反应方程式：Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2； （3）工业上制Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH和澄清石灰水的原因是：用石灰乳原料易得，价格低廉； （4）电解熔融MgCl2制得金属镁和氯气，反应的化学方程式为：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑； （5）重结晶得到精盐的步骤有：溶解、过滤、结晶、洗涤、干燥； （6）A. 从海水到脱水后的氯化镁，能提纯镁元素，是一个富集镁的过程，故A正确； B. Mg(OH)2难溶于水，通过过滤操作得到Mg(OH)2，故B正确； C. 氯化镁中的镁离子易水解，在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，不能只通过蒸发结晶得到MgCl2·6H2O，故C错误； D. 海水提镁的电解过程，氯化镁电解生成单质镁，镁和氯元素化合价发生变化，涉及的是氧化还原反应，故D错误； 故选AB。 25．（23-24高一上·云南曲靖·阶段练习）Ⅰ.氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为，另含少量杂质和等)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下： 已知：①不溶于稀硫酸和稀盐酸， ②滤渣2中除了过量的MgO外，还含有。 (1)酸溶时，与稀硫酸反应的离子方程式为 。 (2)滤渣1的化学式为 。 (3)“氧化”流程的目的把氧化成，再调节pH把除去，写出“氧化”流程的离子方程式为 。 Ⅱ.HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和；它能被常见的强氧化剂氧化：在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把氧化成。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题： (4)人体正常的血红蛋白含有，若误食亚硝酸盐(如)，则导致血红蛋白中的转化为而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是___________(填字母)。 A．亚硝酸盐被还原 B．维生素C是还原剂 C．维生素C将还原为 D．亚硝酸盐是还原剂 (5)某同学把新制的氯水(主要成分)加到溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目： 。 【答案】(1) (2) (3) (4)D (5) 【分析】菱镁矿加入稀硫酸溶解，二氧化硅不反应成为滤渣1，镁、铁转化为相应盐溶液，加入过氧化氢将二价铁盐转化为三价铁盐，调节溶液pH将铁离子转化为氢氧化铁沉淀过滤得到滤渣2，滤液处理得到氧化镁。 【详解】（1）酸溶时，与稀硫酸反应的离子方程式为：； （2）结合分析可知，滤渣1的化学式为； （3）“氧化”流程的目的把氧化成，再调节pH把除去，写出“氧化”流程的离子方程式为：； （4）人体正常的血红蛋白含有，若误食亚硝酸盐(如)，则导致血红蛋白中的转化为而中毒，服用维生素C可解毒。此过程中亚铁离子被亚硝酸盐氧化，后被维生素C还原；故亚硝酸盐做氧化剂，被还原，A正确；维生素C是还原剂，B正确；维生素C将还原为，C正确；亚硝酸盐是氧化剂，D错误； 故选D。 （5）某同学把新制的氯水(主要成分)加到溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目：。 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 $$