重难点10 无机工艺流程-2025年高考化学【热点·重点·难点】专练（天津专用）

重难点10 无机工艺流程 考点 五年考情分析 2025考向预测 1.以废气物为原料回收、分离提纯 2.以矿产为原料的制备 3.工艺流程与晶胞计算、化学图像综合 2024·天津卷； 2023·天津卷； 2022·天津卷； 2021·天津卷； 2020·天津卷； 预计2025年高考会以陌生复杂的情境，将化工生产过程中的主要生产流程用框图形式展示出来，主要考查信息方程式的书写、条件的控制、物质的分离提纯及成分确定、产率计算等知识，新高考中又融入了物质结构与性质的考查，试题新颖，内容丰富，阅读量大。 【思维导图】 【高分技巧】 一、化工流程中原料预处理及反应条件的控制 1.原料预处理的方法及目的 方法 目的 解题指导 粉碎、 研磨 将块状或颗粒状的物质磨成粉末 增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分，也是提高“浸出率”的方法之一 浸取 水浸 与水接触反应或溶解 (1)加热、搅拌、适当提高酸(或碱)浓度，可以加快浸出速率；增加浸出时间可使样品充分溶解，可提高浸出率 (2)酸溶时所加酸的量不能太多 ①过量的酸多消耗后续调节pH所加的碱性试剂 ②如果实验过程有硫化物，酸过量会形成有毒气体硫化氢 酸浸 与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去 碱浸 除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物 灼烧 (焙烧) 1.除去可燃性杂质 2.使原料初步转化 ①除去硫、碳单质 ②使有机物转化或除去有机物 ③高温下原料与空气中氧气反应等 ④使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土 2.常见的流程中的条件控制 条件控制 目的 反应物用 量或浓度 ①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率；②增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行；③增大物质浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等 降温 ①防止某物质在高温时溶解(或分解)；②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动；③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等；④降低某些晶体的溶解度，减少损失等 控温 ①结晶获得所需物质；②防止某种物质(如H2O2、草酸、浓硝酸、铵盐等)温度过高时会分解或挥发；③使某物质达到沸点挥发出来；④使催化剂的活性达到最好；⑤防止副反应的发生等 加入氧化剂 (或还原剂) ①转化为目标产物的价态；②除去杂质离子[如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除去] 加入沉淀剂 ①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)；②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀；③加入氟化钠，除去Ca2＋、Mg2＋ pH控制 ①生成金属氢氧化物，以达到除去金属离子的目的；②抑制盐类水解；③促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离 二、化工流程中物质的分离与提纯 1.化工生产过程中分离、提纯、除杂 化工生产过程中分离、提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的操作紧密联系，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。 2．常考分离、提纯的方法及操作 (1)从溶液中获取晶体的方法及实验操作 ①溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法，实验过程为：蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。 ②溶解度受温度影响较大、带有结晶水的盐或可水解的盐，采取冷却结晶的方法，实验过程为：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥。 (2)固体物质的洗涤 洗涤试剂 适用范围 目的 蒸馏水 冷水 产物不溶于水 除去固体表面吸附着的可溶性粒子，可适当降低固体因为溶解而造成的损失 热水 有特殊的物质其溶解度随着温度升高而下降 除去固体表面吸附着的可溶性粒子，可适当降低固体因为温度变化溶解而造成的损失 有机溶剂(酒精、丙酮等) 固体易溶于水、难溶于有机溶剂 减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥 饱和溶液 对纯度要求不高的产品 减少固体溶解 酸、碱溶液 产物不溶于酸、碱 除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解 洗涤沉淀的方法：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次 检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入××试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净 (3)减压蒸发的原因：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如H 2O2、浓硝酸、NH4HCO3)或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)。 (4)萃取与反萃取 ①萃取：利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。如用CCl4萃取溴水中的Br2。 ②反萃取：反萃取是利用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。反萃取剂主要起破坏有机相中被萃组分结构的作用，使被萃组分生成易溶于水的化合物，或生成既不溶于水也不溶于有机相的沉淀。经过反萃取及所得反萃液经过进一步处理后，便得到被分离物的成品。反萃后经洗涤不含或少含萃合物的有机相称再生有机相，继续循环使用。 (5)其他 ①蒸发时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。 ②减压蒸馏的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止受热分解、氧化等。 3.物质成分的跟踪与确定 (1)滤渣的确定 (2)副产品的确定 (3)循环物质的确定 4.根据溶解度曲线判断结晶的方法 (1)溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法。 (2)溶解度受温度影响较大的采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法。 (3)带有结晶水的盐，一般采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法。 三、化工流程中方程式的书写与计算 1．书写思路 首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型： (1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律； (2)元素化合价有变化则为氧化还原反应，既遵循质量守恒定律，又遵循得失电子守恒规律。 2．流程中陌生的氧化还原反应的书写流程 (1)首先根据题给材料中的信息确定氧化剂(或还原剂)与还原产物(或氧化产物)，结合已学知识根据加入的还原剂(或氧化剂)判断氧化产物(或还原产物)。 (2)根据得失电子守恒配平氧化还原反应。 (3)根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H＋、OH－或H2O等。 (4)根据质量守恒配平反应方程式。 3.化工流程中的有关计算 (1)有关Ksp的计算 常考形式有：①判断能否沉淀；②判断能否沉淀完全；③计算某一离子的浓度；④沉淀生成和沉淀完全时pH的计算。 (2)产率、纯度的计算 ①计算公式 纯度＝纯净物的质量/混合物的质量×100% 产物的产率＝产物的实际产量/产物的理论产量×100% ②计算方法：守恒法或关系式法。 （建议用时：40分钟） 1.（2024天津卷）柠檬酸钙微溶于水、难溶于乙醇，是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料，开展制备柠檬酸钙的如下实验。 Ⅰ．实验流程 （1）实验中，需将蛋壳研磨成粉，其目是_______。 （2）写出蛋壳主要成分与醋酸反应的离子方程式_______，此反应的实验现象是_______。 （3）实验流程中，先将蛋壳粉与醋酸反应，而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由_______。 （4）过滤时用到的玻璃仪器有_______。 （5）洗涤柠檬酸钙最适宜试剂是_______(填序号)。 a．水 b．乙醇 c．醋酸 （6）上述实验流程中可循环使用的反应物为_______。 【答案】（1）增大反应物接触面积，使反应更加充分，提高反应速率 （2） 蛋壳粉溶解，有气泡产生 （3）醋酸钙易溶，柠檬酸钙微溶，反应生成的柠檬酸钙覆盖在蛋壳粉表面会阻碍进一步反应 （4）烧杯、漏斗、玻璃棒 （5）b （6）或醋酸 【解析】碳酸钙固体研磨后有利于加快反应速率，与柠檬酸反应过滤后得到较纯净的柠檬酸钙固体，洗涤、干燥后得产品。本题主要考查分离实验操作和产品的纯度测定。 （1）需将蛋壳研磨成粉，其目的是增大固体反应物接触面积，使反应更加充分，提高反应速率； （2）蛋壳主要成分是碳酸钙，是难溶的固体，醋酸为弱酸，离子方程式中不能拆开要用化学式，碳酸钙与醋酸反应的离子方程式为：； 因为产生二氧化碳气体，实验现象是：蛋壳粉溶解，有气泡产生； （3）实验中先将蛋壳粉与醋酸反应，而不是直接与柠檬酸溶液反应，原因是：醋酸钙易溶，柠檬酸钙微溶，反应生成柠檬酸钙覆盖在蛋壳粉表面会阻碍进一步反应； （4）过滤时用到的仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒和滤纸，玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒； （5）柠檬酸钙微溶于水、难溶于乙醇，洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂乙醇，答案选b； （6）蛋壳制备柠檬酸钙的主要反应为：①； 2.（天津市南开中学2024-2025学年高三月考）粗盐中含有 等杂质离子，实验室按下面的流程进行精制： 已知：的溶解度如图所示： (1)证明该粗盐中含有 的方法为 。 (2)步骤①中 要稍过量。请描述检验) 已过量的方法： 。 (3)若加 后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，会导致_______。 A．不能完全去除 B．消耗更多 C．不能完全去除 D．消耗更多 (4)“一系列操作”是指_______。 A．蒸发至晶膜形成后，趁热过滤 B．蒸发至晶膜形成后，冷却结晶 C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤 D．蒸发至大量晶体析出后，冷却结晶 (5)用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应 。 另有两种方案进行粗盐提纯： 方案2：向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为 除去 再通入含 的工业废气除去 方案3：向粗盐水中加入石灰乳除去 再加入碳酸钠溶液除去 (6)相比于方案3，方案2的优点是 。 (7)已知粗盐水中 含量为含量为现用方案3提纯10L该粗盐水，求需要加入碳酸钠的物质的量 。 【答案】(1)进行焰色反应 (2)取少量该步骤所得的上清液于试管中，再滴入几滴稀硫酸溶液，若溶液变浑浊，表明BaCl2已过量 (3)AD (4)C (5)、 (6)提纯粗盐的同时，可变废为宝，将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥，同时减少了废气的排放，有利于保护环境 (7)0.2mol 【分析】粗盐加入稍过量的BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀，除去硫酸根离子，过滤，滤液中加入稍过量NaOH溶液，生成Mg(OH)2沉淀，除去Mg2+，加入稍过量Na2CO3溶液，生成BaCO3和CaCO3沉淀，除去Ba2+和Ca2+，过滤，滤液中加入稀盐酸，除去氢氧化钠、碳酸钠，经过一系列操作后得到精盐。 【解析】（1）钾离子焰色反应为紫色，证明该粗盐中含有 的方法为进行焰色反应； （2）步骤①中若BaCl2过量，则溶液中存在Ba2+，故判断过量的方法是：取少量该步骤所得的上清液于试管中，再滴入几滴稀硫酸溶液，若溶液变浑浊，表明BaCl2已过量； （3）相同条件下，由于BaCO3和BaSO4的Ksp较为接近，若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，可能发生沉淀的转化：，使得不能完全去除，且消耗更多的Na2CO3溶液，故选AD； （4）由图可知，KCl的溶解度受温度影响较大，而NaCl的溶解度受温度影响较小，因此先蒸发至大量晶体析出，此时KCl在滤液中，趁热过滤，可得到精盐，故选C； （5）滤液中加入稀盐酸，除去过量的氢氧化钠、碳酸钠，反应为：、； （6）方案2加入石灰乳[主要成分为氢氧化钙]除去镁离子后，通入含氨气和二氧化碳的离子方程式为：，相比于方案3，方案2的优点是：提纯粗盐的同时，可变废为宝，将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥，同时减少了废气的排放，有利于保护环境； （7）粗盐水中 含量为0.95g/L，浓度为0.01mol/L，可得，10L该粗盐水需加入氢氧化钙0.01mol/L×10L=0.1mol；氯化钙含量为为0.01mol/L，含有钙离子0.01mol/L×10L=0.1mol，相当于钙离子总物质的量为0.1mol+0.1mol=0.2mol，可得，需加入Na2CO3的物质的量为0.2mol。 3.（天津市部分区2023-2024学年高三期末）铜是人类最早使用的金属，在生产生活中有着重要的应用。一种利用黄铜矿（主要成分为，含少量Fe的氧化物、、Au等）为原料制备纳米Cu的工艺流程如图。 回答下列问题： (1)溶浸前，为加快反应速率，提高溶浸率，要将黄铜矿进行 处理。 (2)溶浸后，滤渣的主要成分为Au、S和 （填化学式）。 (3)写出双氧水氧化的离子方程式 。 (4)氨化时当时，判断是否沉淀完全 （填“是”或“否”）。（已知常温下） (5)保持其他条件相同，分别测得纳米Cu的产率随和pH变化的曲线如图。 生产纳米Cu的适宜条件是 ， 。PH过大，纳米Cu的产率反而下降的原因可能是 。 (6)①铜和氧形成的一种离子化合物的晶体结构如图，则铜离子的电荷数为 。 ②高温下稳定性，其原因 。 【答案】(1)粉碎研磨 (2)SiO2 (3)Fe2+＋ H2O2＋ 2H+＝ 2Fe3+＋ 2H2O (4)否 (5) 3.2 10 生产时pH过大，纳米Cu的产率反而下降的原因可能是铜离子在氢氧根较大的时候宜生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜沉淀不与N2H4⋅H2O反应而导致纳米铜的产率下降 (6) 1 Cu2+价电子排布式为3d9，Cu+价电子排布式为3d10，全满结构，稳定，难失电子 【分析】CuFeS2与硫酸铁发生氧化还原反应生成硫单质、亚铁离子，SiO2、Au不与硫酸反应，过滤，向滤液中加入双氧水氧化亚铁离子，加入氨水沉淀铁离子，过滤，向滤液中加入得到纳米铜。 【解析】（1）溶浸前，要将黄铜矿粉碎研磨，目的是增大接触面积，提高反应速率，使反应更充分； （2）CuFeS2与硫酸铁发生氧化还原反应生成硫单质、亚铁离子，生成的S和SiO2、Au不与硫酸反应，因此溶浸后，滤渣的主要成分为S、SiO2、Au； （3）加入双氧水氧化亚铁离子，其反应的离子方程式2Fe2+＋ H2O2 ＋ 2H+＝ 2Fe3+＋ 2H2O； （4）c(Fe3+)<10-5mol/L时，视为完全沉淀，此时，c(H+)=5×10-4mol/L，pH=4−lg5=4−(1−0.3)=3.3，则氨化时要确保溶液的pH不小于3.3时视为完全沉淀，故pH=3时，Fe3+未沉淀完全； （5）由图可知，生产纳米Cu的适宜条件是c(N2H4⋅H2O)=3.2 mol⋅L−1，pH=10；生产时pH过大，纳米Cu的产率反而下降的原因可能是铜离子在氢氧根浓度较大的时候生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜沉淀不与反应而导致纳米铜的产率下降； （6）①由晶胞结构图可知，铜离子个数为4，氧离子个数为，化学式为Cu2O，铜离子的电荷数为1；②高温下稳定性Cu+>Cu2+，其原因为：Cu2+价电子排布式为3d9，Cu+价电子排布式为3d10，全满结构，稳定，难失电子。 4.（天津市南仓中学2024年高三模拟）碲被誉为尖端技术等工业的维生素。工业上常以粗铜精炼的阳极泥(主要成分是，含等杂质)为原料提取碲并回收金属，其工艺流程如下图所示： 已知：与S同一主族，比S原子多2个电子层；是两性氧化物，微溶于水。请按要求回答下列问题： (1)碲在元素周期表中的位置 ；其最高价氧化物对应的水化物化学式为 。 (2)与稀反应的离子方程式为 。 (3)步骤①中发生了(填“氧化”或“还原”或“非氧化还原”) 反应；此过程控制不宜过低的原因是 ；“加压”的目的是 。 (4)步骤②当温度过高时，会导致碲的浸出率降低，原因是 。为提等滤渣酸浸速率，除适当升温外，还可采取的措施是 (写出1条)。 (5)步骤③铜从(填“阳”或“阴”) 极得到。写出步骤④的离子方程式： 。 (6)常温下，往溶液中滴加盐酸，当溶液时，溶液中 (已知：的，)。 【答案】(1)第5周期第VIA族 H2TeO4 (2) (3)氧化 防止TeO2与酸反应 增大O2浓度，加快反应速率，提高产率 (4) 如温度过高，导致盐酸挥发，反应物浓度减低，导致浸出率降低 适当增大盐酸的浓度 (5)阴 Te4++2SO2 +4H2O=Te↓+2SO+8H+ (6)1：100 【分析】工业上可从电解精炼铜的阳极泥(主要成分Cu2Te，还有少量的Ag、Au)中提取碲并回收金属，铜的阳极泥中通入氧气加入硫酸加压酸浸，调节溶液PH过滤“加压浸出”生成TeO2，和铜盐溶液，滤液中电解方法提取回收铜，滤渣“盐酸酸浸”后得到滤渣回收Ag、Au等，得到滤液为TeO2 溶于盐酸生成TeCl4的溶液，将SO2通入浸出液即可得到单质碲，反应为Te4++2SO2+4H2O=Te+8H++2SO，以此解答该题； 【解析】（1）与S同一主族，比S原子多2个电子层，在周期表的位置为第5周期第VIA族；Te的最高化合价为+6，最高价氧化物对应的水化物化学式为H2TeO4； （2）是两性氧化物，稀反应生成盐和水，离子方程式为； （3）步骤①中Cu2Te发生了反应生成了TeO2，元素化合价升高失电子发生氧化反应，酸性不能过强的原因是：酸性过强TeO2会被酸溶解导致Te产率降低，增大压强，可增大O2浓度，加快反应速率，提高浸出率； （4）盐酸易挥发，如温度过高，导致盐酸挥发，反应物浓度减低，导致浸出率降低；为提等滤渣酸浸速率，除适当升温外，还可采取的措施适当增大盐酸的浓度等； （5）步骤 ③铜从电解池中的阴极析出，TeO2 溶于盐酸生成TeCl4的溶液，将SO2通入浸出液即可得到单质碲，反应为Te4++2SO2+4H2O=Te+8H++2SO； （6），则，则1：100。 5.（天津市武清区杨村第一中学2023-2024学年高三模拟）硫酸亚铁铵又称莫尔盐，是浅绿色晶体。它在空气中比一般亚铁盐稳定，是常用的试剂。某实验小组利用工业废铁屑制取莫尔盐，并测定其纯度。 已知：① 硫酸铵、水合硫酸亚铁、硫酸亚铁铵在水中的溶解度 温度/℃ 溶解度/g 物质 10 20 30 40 50 70 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5 91.9 40.0 48.0 60.0 73.3 — — 18.1 21.2 24.5 27.9 31.3 38.5 ②莫尔盐在乙醇溶剂中难溶。 Ⅰ.莫尔盐的制取 (1)实验前需将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸，倾倒出液体，用水洗净铁屑。其中用碳酸钠溶液煮沸目的是 ；从以下仪器中选择组装，完成此步操作不需要的仪器有 (填编号)。 ①铁架台  ②玻璃棒  ③广口瓶  ④石棉网  ⑤烧杯  ⑥蒸发皿  ⑦酒精灯 (2)步骤2中必须在铁屑少量剩余时，进行热过滤，其原因是 。 (3)产品莫尔盐最后用 洗涤。 Ⅱ.为测定硫酸亚铁铵晶体的纯度，某学生取mg硫酸亚铁铵样品配制成500mL溶液，根据物质组成，甲、乙、丙三位同学设计了如下三个实验方案，请回答： (甲)方案一：取20.00mL硫酸亚铁铵溶液用的酸性溶液分三次进行滴定。 (乙)方案二：取20.00mL硫酸亚铁铵溶液进行如下实验。 (4)若实验操作都正确，但方案一的测定结果总是小于方案二，其可能原因为 ，验证推测的方法为： 。 (丙)方案三：(通过测定)实验设计如图所示，取20.00mL硫酸亚铁铵溶液进行该实验。 (5)①装置 (填“甲”或“乙”)较为合理。量气管中最佳试剂是 (填字母编号。如选“乙”则填此空，如选“甲”此空可不填)。 a．水    b．饱和溶液    c． ②若测得的体积为VL(已折算为标准状况)，则该硫酸亚铁铵晶体的纯度为 。 【答案】(1) 热碱性溶液可去除废铁屑表面的油污 ③⑥ (2)防止被氧化，同时热过滤可防止硫酸亚铁以晶体形式析出 (3)乙醇 (4) 已被空气部分氧化； 取少量硫酸亚铁铵溶液试管中，加入少量KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明已被空气部分氧化 (5)乙 c 【分析】向工业废铁屑中加入15mL10%Na2CO3溶液，小火加热，除去废铁屑表面的油污，过滤、洗涤，向处理后的铁屑中加入15mL3mol/L的硫酸溶液，Fe转化为Fe2+，为防止被氧化，同时防止硫酸亚铁以晶体形式析出，在铁屑少量剩余时，进行热过滤，滤液中加入一定量的硫酸铵固体，经一定实验步骤后得到莫尔盐。 【解析】（1），碳酸钠溶液水解呈碱性，温度升高促进其水解，热碱性溶液可去除废铁屑表面的油污；该操作中需要的仪器有：铁架台、玻璃棒、石棉网、烧杯、酒精灯，不需要广口瓶、蒸发皿； （2）Fe2+易被氧化，少量铁可还原氧化生成的Fe3+，同时热过滤可防止硫酸亚铁以晶体形式析出； （3）由于莫尔盐在乙醇溶剂中难溶，产品莫尔盐最后用乙醇洗涤； （4）方案一是通过酸性高锰酸钾溶液，得到Fe2+的物质的量，进而得到产品纯度，方案二是通过得到硫酸根离子物质的量，进而得到产品纯度，实验操作都正确，但方案一的测定结果总是小于方案二，可能是已被空气部分氧化；可利用Fe3+与KSCN形成红色络合物的性质进行验证，验证方法为：取少量硫酸亚铁铵溶液试管中，加入少量KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明已被空气部分氧化； （5）①装置乙较为合理，氨气极易溶于水，甲装置无法测量氨气体积；量气管中最佳试剂是CCl4，氨气难溶于CCl4； ②的体积为VL(已折算为标准状况)，物质的量为，根据N原子守恒可得，的物质的量为，纯度为：。 6.（天津市南开区2023-2024学年高三质量监测）以硫铁矿(主要成分为)为原料制备氯化铁晶体()的工艺流程如下图所示。 回答下列问题： (1)需将硫铁矿粉碎再“焙烧”的目的是 。 (2)硫铁矿“焙烧”后的烧渣中含有、等，“酸溶”时不能用硫酸代替盐酸的原因是 。 (3)“操作I”的名称为 。 (4)“氧化”过程中主要发生反应的离子方程式为 ，的电子式为 。 (5)实验室常用配制溶液，写出正确的配制方法： 。 (6)尾气主要含、、和少量的、，为测定其中的含量，某同学将VL尾气缓慢通入装置A中。 ①仪器C的名称是 ，该装置的作用是 。 ②实验时先通入尾气，再通入一定量氮气，通过B装置的增重来测量的含量，写出该方案合理与否的理由： 。 【答案】(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率 (2)无法制得 (3)过滤 (4) (5)将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释到所需的浓度 (6)干燥管 防止空气中的水蒸气、CO2进入B装置 该方案不合理，因为尾气中的CO2也能被B装置中的碱石灰吸收，导致所测SO2气体的含量偏大 【分析】由题给流程可知，硫铁矿在空气中焙烧生成氧化铁、四氧化三铁和二氧化硫，向焙烧渣中加入过量稀盐酸酸浸，将氧化铁、四氧化三铁转化为氯化铁、氯化亚铁，过滤得到滤渣和含有氯化铁、氯化亚铁的滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，反应后的溶液在氯化氢气流中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水氯化铁晶体。 【解析】（1）将硫铁矿粉碎再“焙烧”可以增大固体的表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快反应速率，故答案为：增大反应物的接触面积，加快反应速率； （2）“酸溶”时不能用硫酸代替盐酸，否则氧化铁、四氧化三铁溶于稀硫酸生成硫酸铁、硫酸亚铁，无法制得六水氯化铁晶体，故答案为：无法制得； （3）由分析可知，“操作I”为固液分离的过滤操作，故答案为：过滤； （4）由分析可知，加入过氧化氢溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为；过氧化氢是只含有共价键的共价化合物，电子式为，故答案为：；； （5）氯化铁是强酸弱碱盐，在溶液中易发生水解反应生成氢氧化铁和盐酸，为防止氯化铁在溶液中水解，配制氯化铁溶液时应将六水氯化铁溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释到所需的浓度，故答案为：将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释到所需的浓度； （6）由实验装置图可知，装置A中盛有的浓硫酸用于吸收尾气中的水蒸气，装置B中盛有的碱石灰用于吸收测定二氧化硫和二氧化碳的质量，装置C中盛有的碱石灰用于吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止二氧化硫和水蒸气进入装置B中干扰酸性气体的测量； ①由实验装置图可知，仪器C为干燥管，由分析可知，装置C中盛有的碱石灰用于吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止二氧化硫和水蒸气进入装置B中干扰酸性气体的测量，故答案为：干燥管；防止空气中的水蒸气、CO2进入B装置； ②由分析可知，装置B中盛有的碱石灰用于吸收测定二氧化硫和二氧化碳的质量，所以不能通过B装置的增重来测量二氧化硫的含量，故答案为：该方案不合理，因为尾气中的CO2也能被B装置中的碱石灰吸收，导致所测SO2气体的含量偏大。 7.（天津市和平区2023-2024学年高三第二次质量调查）铬铁矿的主要成分为FeO▪Cr2O3, 制备K2Cr2O7流程如图所示： 回答下列问题： (1)基态Cr原子价电子轨道分布图为 ,铬位于元素周期表中 区。 (2)配合物[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl中提供电子对形成配位键的原子是 ，中心离子的配位数为 。 (3)铬的一种氧化物晶胞结构如图所示，若六棱柱的底面边长为lnm，高为hnm，NA代表同伏加德罗常数的值，则该晶体的密度p= g/cm3。 (4)步骤①中 NaNO3反应后生成NaNO2，产物中 Cr元素以CrO形式存在。则该步主要反应的方程为 ,该步骤不能使用陶瓷容器，原因是 。 (5)步骤④调滤液2的pH使之变 (填“大”或“小”)。原因是 (用离子方程式表示）。 (6)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，分离得到K2Cr2O7固体的方法是 ,冷却到 (填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。 a.80℃               b.60℃              c.40℃               d.10℃ (7)已知Ksp(Ag2CrO4 )=1.0×10-12、Ksp(AgCl)=2.0×10-10, 若用10LNaCl溶液溶解0.1mol的Ag2CrO4固体，则NaCl溶液的最初浓度不得低于 mol/L。 【答案】(1) d (2) N、O 6 (3) (4) 陶瓷在高温下会与碳酸钠反应 (5) 小 (6) 重结晶 d (7)0.02002 【分析】铬铁矿中FeO-Cr2O和碳酸钠、硝酸钠在高温下发生熔融氧化反应，反应的化学方程式为，得到熔块，熔块加水进行水浸，过量得到滤渣1，滤渣1为，滤液中含有等钠盐，调pH=7后过滤，得到滤液2，滤液2中主要含，在加入酸，调pH，发生，生成，过滤得到滤液3，滤液3中含有，再加入进行重结晶即可得到，据此回答。 【解析】（1） 由于基态Cr原子价电子排布式为3d54s1，轨道分布图为；铬位于元素周期表中d区； （2）配合物[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl中，中心原子为Cr，配体为NH3和H2O，由中心原子提供空轨道，配体中的N和O提供电子对形成配位键，中心离子的配位数为4+2=6； （3）由图知，晶胞中，Cr有4个，O有，该晶胞的体积为，故晶体的密度 （4）由分析知，步骤①中主要反应的方程为；由于陶瓷在高温下会与碳酸钠反应，该步骤不能使用陶瓷容器； （5）由分析知，步骤④调滤液2的pH使酸性变强，pH变小，将铬酸根转化为重铬酸根，离子方程式为； （6）由图知，分离得到K2Cr2O7固体的方法是重结晶，冷却到10℃得到的K2Cr2O7固体产品最多； （7）0.1mol的Ag2CrO4固体溶于10LNaCl溶液中得，，消耗的，则，，则消耗的，由得溶液中还含有的，故氯化钠溶液的初始浓度为。 8.（天津市河西区2023-2024学年高三二模）铋(Bi)及其化合物在电子材料等领域有着广泛作用。以某铋矿(主要成分为、，主要杂质和)制取并回收锰的工艺流程如下： 按要求回答下列问题。 (1)元素Bi较同主族N的周期数大4，写出基态Bi原子的价层电子排布式 。 (2)回收Mn时，被还原为Mn的过程中，电子填入原子轨道的名称是 。 (3)滤渣1的主要成分的晶体类型为 。 (4)“还原”步骤中Bi粉的作用为 。 (5)已知在的环境中，易水解成BiOCl沉淀。写出该反应的化学方程式： 。若实验室配制溶液，需用的试剂有、蒸馏水、 。 (6)已知：常温下，；“沉Bi”步骤得到BiOCl沉淀。此“沉Bi”步骤控制溶液的pH范围为 。 (7)(相对分子质量为Mr)的立方晶胞结构如图所示(棱长为apm)。的化学式为 ；晶胞密度为 (用含a、Mr、的代数式表示；为阿伏伽德罗常数的值)。 【答案】(1)6s26p3 (2)4s (3)共价晶体 (4)将Fe3+还原成Fe2+ (5) pH＜2的盐酸 (6)2.0＜pH＜6.5 (7) Bi2O3 【分析】某铋矿先水浸提锰，MnSO4溶于水通过过滤分离；用浓盐酸处理浸出固体后过滤，二氧化硅不反应得到滤渣1为SiO2，铋、铁元素反应进入滤液，滤液中含有Fe3+、Bi3+；加入Bi粉处理滤液，Fe3+被还原成Fe2+，过滤后滤液中含有Fe2+、Bi3+；加入NaOH使得铋转化为沉淀过滤分离出来，沉淀加入氢氧化钠溶液脱氯处理得到Bi2O3。 【解析】（1）元素Bi较同主族N的周期数大4，则为第6周期ⅤA族，基态Bi原子的价层电子排布式6s26p3； （2）基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2，则被还原为Mn的过程中，电子填入原子轨道的名称是4s； （3）滤渣1为SiO2，是由共价键形成的共价晶体； （4）加入Bi粉处理滤液，将Fe3+被还原成Fe2+； （5）在的环境中，易水解成BiOCl沉淀，根据质量守恒可知，还生成HCl，该反应的化学方程式：。由容易水解，故实验室配制溶液，需用的试剂有、蒸馏水、pH＜2的盐酸，pH＜2的盐酸用于抑制的水解； （6）亚铁离子浓度度为0.05mol/L，亚铁离子开始沉淀时，mol/L，pOH=7.5，pH=6.5，结合BiCl3在2.0＜pH＜11.0的环境中易水解成BiOCl沉淀，故“沉Bi”步骤控制溶液的pH范围为2.0＜pH＜6.5； （7）根据“均摊法”，晶胞中含个Bi、6个O，则晶体化学式为Bi2O3，密度为。 9.（2023年天津卷）工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下，其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 Ⅰ.硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 (1)硫磺()的晶体类型是 。 (2)硫的燃烧应控制事宜温度。若进料温服超过硫的沸点，部分燃烧的硫以蒸汽的形式随SO2进入到下一阶段，会导致 (填序号)。 a.硫的消耗量增加   b.SO2产率下降   c.生成较多SO3 (3)SO2(g)氧化生成80g SO3(g)放出热量98.3kJ，写出该反应的热化学方程式 。随温度升高，SO2的平衡转化率 (填“升高”或“降低”)。 (4)从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为 。 Ⅱ.一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450～600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2，完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到97％。 (5)气体经过每段的钒催化剂层，温度都会升高，其原因是 。升高温度后的气体都需要降温，其目的是 。 (6)采用四段转化工艺可以实现 (填序号)。 a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率 b．使反应达到平衡状态 c．节约能源 Ⅲ．工业上用浓硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3会产生酸雾，导致吸收效率降低。 (7)SO3的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。 据图分析，最适合的吸收条件；硫酸的浓度 ，温度 。 (8)用32吨含S 99%的硫磺为原料生成硫酸，假设硫在燃烧过程中损失2%，SO2生成SO3的转化率是97%，SO3吸收的损失忽略不计，最多可以生产98%的硫酸 吨。 【答案】(1)分子晶体 (2)ab (3) 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) 降低 (4)降低反应活化能 (5)反应放热 保持钒催化剂活性温度，提高SO2转化率，保证反应速率 (6)ac (7) 98.3% 60℃ (8)94 【分析】先将硫黄在空气中燃烧或焙烧，和氧气反应生成二氧化硫，生成的SO2和氧气发生反应转化为三氧化硫，生成的SO3用浓硫酸吸收得到硫酸； 【解析】（1）是硫单质的分子晶体； （2）a．第Ⅰ步时，硫粉液化并与氧气共热生成二氧化硫，若反应温度超过硫粉沸点，部分硫粉会转化为硫蒸气损失，消耗的硫粉会增大，a正确； b．硫蒸气与生成的二氧化硫一同参加第Ⅱ步反应过程中，降低二氧化硫的生成率，b正确； c．二氧化硫产率降低后，生成的三氧化硫也会减少，c错误； 故选ab。 （3）若每生成80g气体三氧化硫，放出98.3kJ能量，80g三氧化硫的物质的量为：80g÷80g/mol=1mol，则生成三氧化硫的反应的热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)=2SO3 (g)；该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则二氧化硫转化率降低； （4）催化剂可以降低反应的活化能，加快反应速率； （5）通入催化剂层后，体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于：二氧化硫和氧气的反应是放热反应，反应释放能量使得温度升高；每轮反应后进行热交换降温的目的是：保持钒催化剂活性温度，提高SO2转化率，保证反应速率； （6）a．由题目信息可知，在每段SO2向SO3转化的过程中，各段控制适宜的温度，温度逐段降低，可以保持钒催化剂的活性温度，保证SO2的转化率和反应速率均保持较高水平，故a正确； b．由题目信息可知，反应转化率接近平衡转化率，也就是使得反应接近平衡状态，故b错误； c．降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，节约了能源，故c正确； 故选ac。 （7）由图可知，最适合吸收三氧化硫的浓硫酸质量分数为98.3%，最适合吸收的温度为60℃，此时SO3吸收率最高； （8）由题意可知，32吨含硫元素99%的硫粉物质的量为，在第一步反应中硫元素损失了2%，则生成二氧化硫，二氧化硫在第二步反应中97%转化为了三氧化硫，则生成三氧化硫，三氧化硫在第三步反应中被吸收时，视作全部吸收，那么这批硫粉总计可以生产98%的浓硫酸，为94吨。 10.（天津市南开区2023-2024学年高三一模）钪（）是一种功能强大的稀土金属，广泛用于航天、激光、导弹等尖端科学领域。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁，还含有少量、、等杂质，从钛铁矿中提取的流程如下图： 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分是 。 (2)“酸浸”后，钛主要以的形式存在于溶液中，在一定条件下可完全水解生成，写出水解的离子方程式： 。 (3)实验室萃取装置如下图所示，仪器a的名称为 ，将萃取后的两层液体分开的操作名称为 。 (4)25℃时“调”先加氨水调节，过滤除去。再向滤液中加入氨水调节，已知，此时滤液中的浓度为 。写出检验含滤液中是否含的方法： 。 (5)“沉钪”时用到草酸，已知草酸的；，则在25℃时，的草酸溶液中 。 (6)在空气中“焙烧”时生成，该反应的化学方程式为 。 【答案】(1) (2) (3) 分液漏斗 分液 (4) 取少量滤液于试管中，滴入1~2滴溶液，溶液变红色，证明含有 (5)8.4 (6) 【分析】钛铁矿的主要成分为FeTiO3，其他成分为Sc2O3、MgO、SiO2，酸浸后生成Sc3+、TiO2+、Fe3+、Mg2+，SiO2不反应，变成滤渣沉淀下来；水解过程中TiOSO4生成TiO2⋅xH2O沉淀；萃取和反萃取操作之后，酸溶之后的金属阳离子没有Mg2+，说明萃取和反萃取可以除去溶液中的Mg2+；加盐酸溶液酸溶之后主要的金属阳离子有Sc3+、TiO2+、Fe3+，向滤液中加入氨水使Fe3+、TiO2+离子转化为沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、TiO2⋅xH2O的滤渣和含有钪离子的滤液；向滤液中加入草酸溶液，将钪离子转化为草酸钪沉淀，过滤后焙烧草酸钪得到三氧化二钪。 【解析】（1）由分析可知，钛铁矿中只有SiO2不与强酸反应，故滤渣为SiO2； （2）由分析可知，TiOSO4水解后的产物为TiO2⋅xH2O沉淀，故水解方程式应为：TiO2++(x+1)H2O=TiO2⋅xH2O↓+2H+； （3）仪器a的名称为分液漏斗，将萃取后的两层液体分开的操作名称为分液； （4）已知Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10−31，，故，检验含Sc3+滤液中是否含Fe3+的方法是取少量滤液于试管中，滴入1~2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe3+； （5）草酸的Ka1=5.6×10−2；Ka2=1.5×10−4，，pH=3，c(H+)=10-3mol/L，故； （6）草酸钪在空气中充分灼烧得到一种无毒气体，根据元素守恒可得无毒气体为CO2，故该反应的化学方程式为。 11.（天津市宁河区2023-2024学年高三期末）通过下列实验可以从废铜屑中制取。 (1)溶液显碱性的原因(用离子方程式表示)： ，加入溶液的作用 。 (2)“氧化”时反应的离子方程式 。 (3)操作1为过滤，使用玻璃棒的作用是 ，操作2为 。 (4)将加热到以上会分解得到，1个晶胞(如图)中含 个氧原子。 (5)常温下，将除去表面氧化膜的片插入浓中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间的变化如(图2)所示，反应过程中有红棕色气体产生。时，原电池的负极是片，此时，正极的电极反应式是 ，时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是： 。 【答案】(1) 除去废铜屑表面的油污 (2) (3) 引流 蒸发浓缩、冷却结晶 (4)2 (5) Al在浓HNO3中发生钝化，氧化膜阻止了Al的进一步反应 【分析】废铜屑使用碳酸钠溶液除去油污，加入过氧化氢、稀硫酸反应生成硫酸铜溶液，过滤分离出硫酸铜滤液，蒸发浓缩、降温结晶得到硫酸铜晶体； 【解析】（1）溶液水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子，使得溶液显碱性：；碱性溶液能去除油污，故其作用为：除去废铜屑表面的油污； （2）过氧化氢具有氧化性，能氧化铜单质和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，； （3）操作1为过滤，使用玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出；操作2为从溶液得到硫酸铜晶体的操作，为蒸发浓缩、冷却结晶； （4）根据“均摊法”，晶胞中含个白球、4个黑球，结合化学式可知，1个晶胞(如图)中含2个氧原子； （5）开始时，Al比铜活泼，Al被硝酸氧化，Al作负极，正极硝酸根离子得到电子发生还原反应生成二氧化氮，反应为；t1时电子流动方向发生改变，说明原电池的正、负极发生了改变，原因是铝表面被完全钝化后，阻止铝被硝酸进一步氧化，装置中反应转变为铜和浓硝酸的反应，，铜作负极，Al变成正极。 12.（天津市武清区杨村第一中学2023-2024学年高三质量检测）海洋是一个巨大的资源宝库，从海水中可制得食盐等多种产品并加以利用。下图所示以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程。 (1)除去粗盐中的、和离子，加入下列沉淀剂，沉淀剂加入顺序正确的是__________。 ①    ②    ③ A．③①② B．③②① C．②③① D．②①③ (2)将滤液的调至酸性除去的离子是 。 (3)若向分离出晶体后的母液中加入过量生石灰，则可获得一种可以循环使用的物质，其化学式是 。 (4)纯碱在生产、生活中有广泛的应用。 ①生成的总反应的化学方程式为 。 ②工业上，可以用纯碱代替烧碱生产某些化工产品。如用饱和纯碱溶液与反应制取有效成分为的消毒液，其反应的离子方程式是 。 （已知次氯酸的酸性介于碳酸和碳酸氢根之间）。 (5)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，则固体的质量为 。 ②向母液中加入粉末，存在过程。为使沉淀充分析出并分离，根据和溶解度曲线，需采用的操作为 、 、洗涤、干燥。 (6)无水可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果 （填标号）。 A．偏高    B．偏低    C．不变 【答案】(1)ABC (2)CO和OH- (3)NH3 (4)NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 2CO+Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2HCO (5)0.84 蒸发浓缩 冷却结晶 (6)A 【分析】粗盐水，含Ca2+、Mg2+和SO离子，可以加入过量NaOH(去除镁离子和铁离子)：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，加入过量BaCl2(去除硫酸根离子)：SO+Ba2+=BaSO4↓；加入过量Na2CO3(去除钙离子的多余的钡离子)：Ca2++CO=CaCO3↓，碳酸钠必须加在氯化钡之后，氢氧化钠和氯化钡可以颠倒加入的顺序，过滤，然后滤液调节溶液的pH等于7后蒸发即可得到饱和氯化钠溶液，电解电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，向氨化的饱和食盐水中通入足量二氧化碳气体析出碳酸氢钠，加热分解碳酸氢钠来制备碳酸钠，反应为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，得到碳酸钠晶体。 【解析】（1）总体思路是先沉淀再过滤，沉淀时要先加BaCl2溶液，再加Na2CO3溶液，因为碳酸钠能把过量的氯化钡沉淀出来，氢氧化钠可放在它们前面，也可放在它们后面或中间，都完全沉淀完后再过滤，③①②、③②①、②③①，都可以除去，故选：ABC，故答案为：ABC。 （2）加入适量盐酸pH调至酸性除去的离子是CO和OH-，故答案为：CO和OH-。 （3）向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰，发生的反应有H2O+CaO=Ca(OH)2、Ca(OH)2+2NH4Cl=2NH3↑+2H2O+CaCl2，最终产物为氯化钙、氨气，其中氨气可再利用，故答案为：NH3。 （4）①生成的总反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl； ②由烧碱和氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，纯碱溶液呈碱性，饱和纯碱溶液与Cl2反应制生成次氯酸钠、氯化钠和碳酸氢钠，化学方程式为：2Na2CO3+Cl2+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3，其反应的离子方程式是：2CO+Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2HCO。 （5）①对固体充分加热，产生二氧化碳和水蒸气，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，将气体先通过足量浓硫酸，吸收水蒸气，再通过足量，与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，根据方程式可知，根据差量法可知，当增重0.14g（2CO的质量）时，消耗的二氧化碳的质量为=0.22g，其物质的量为=0.005mol，根据关系式可知2NaHCO3~ CO2，消耗的NaHCO3的物质的量为2×0.005mol=0.01mol，所以固体的质量为0.01mo×l84g/mol=0.84g； ②根据溶解度虽温度的变化曲线可以看出，氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大，而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显，所以要想使NH4Cl沉淀充分析出并分离，需采用蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥的方法，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶。 （6）称量前，若无水NaHCO3保存不当，吸收了一定量水分，标准液被稀释，浓度减小，所以用其标定盐酸浓度时，消耗的碳酸氢钠的V(标)体积会增大，根据c(测)= 可知，最终会使c(测)偏高，A项符合题意，故答案为：A。 13.（天津市实验中学2024-2025学年高三月考）工业上常用NaClO氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4)，其主要生产流程如图： 已知： I.Cl2和NaOH溶液在常温下反应可以制得漂白液，当温度高于70℃时可以反应生成NaClO3； Ⅱ.K2FeO4在温度低于198℃或强碱性条件下相当稳定，其稳定性随pH减小而降低，其氧化性随pH减小而逐渐显现； Ⅲ.K2FeO4不溶于乙醚、乙醇等有机溶剂，是一种高效多功能新型非氯绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。 (1)基态Fe原子的简化的电子排布式为 ，铁元素位于元素周期表的 区。 (2)写出温度高于70℃时氯气和NaOH发生反应的离子方程式： 。 (3)写出反应③的化学方程式： 。 (4)提纯高铁酸钾固体时，过滤需要用到的硅酸盐仪器主要有 ，过滤后最好用 洗涤滤渣，得到高纯度产品。 (5)实验室也可以用氯气与Fe(OH)3在氢氧化钾溶液中反应制备少量K2FeO4，写出该反应的离子方程式 ，该反应中每制得2molK2FeO4，消耗的氯气在标准状况下的体积为 L；在高铁酸钾溶液中滴加盐酸，有黄绿色气体产生，原因是 (用文字描述)。 【答案】(1) [Ar]3d64s2 d (2) (3) (4) 烧杯、漏斗、玻璃棒 乙醇或乙醚 (5) 67.2 随着盐酸加入，溶液pH减小，高铁酸钾氧化性增强，氧化Cl-生成Cl2 【分析】往NaOH溶液中通入Cl2，发生反应生成NaClO、NaCl等，往溶液中加入Fe(NO3)3溶液，被NaClO氧化生成Na2FeO4沉淀，过滤后得到滤渣；往滤渣中加入饱和KOH溶液，此时Na2FeO4转化为溶解度较小的K2FeO4，分离、提纯，得到高铁酸钾晶体。 【解析】（1）基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，其简化的电子排布式为[Ar]3d64s2，铁元素最后排布的电子位于3d轨道，则属于元素周期表的d区。 （2）温度高于70℃时氯气和NaOH发生反应，生成NaClO3、NaCl等，离子方程式：。 （3）反应③中，Na2FeO4与KOH发生复分解反应，Na2FeO4转化为溶解度较小的K2FeO4，化学方程式：。 （4）提纯高铁酸钾固体时，过滤需要用到的硅酸盐仪器主要有：烧杯、漏斗、玻璃棒；K2FeO4不溶于乙醚、乙醇等有机溶剂，则过滤后最好用乙醇或乙醚洗涤滤渣，得到高纯度产品。 （5）实验室也可以用氯气与Fe(OH)3在氢氧化钾溶液中反应制备少量K2FeO4，该反应的离子方程式为。由反应可建立关系式：3Cl2——2 K2FeO4，该反应中每制得2molK2FeO4，消耗的氯气的物质的量为3mol，在标准状况下的体积为3mol×22.4L/mol=67.2L；在高铁酸钾溶液中滴加盐酸，有黄绿色气体产生，则在酸性较强溶液中，高铁酸钾能将Cl-氧化为Cl2，原因是：随着盐酸加入，溶液pH减小，高铁酸钾氧化性增强，氧化Cl-生成Cl2。 14.（天津市弘毅中学2023-2024学年高三期中）明矾在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化、造纸工业上作施胶剂、食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料一铝灰(含Al、及少量和)可制备明矾。工艺流程如图： 回答下列问题： (1)明矾净水的原理是 。 (2)操作是 ，操作是蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 (3)检验滤液A中是否存在的试剂是 (只用一种试剂)。 (4)已知：在、加热条件下，可与反应生成，加入发生反应的离子方程式为： 。滤渣2含有的物质是 。 (5)“酸浸”步骤需9 mol⋅L 溶液90 mL，若由18 mol⋅L浓溶液配制，则需浓溶液的体积为 mL，配制所需的玻璃仪器除量筒(用于粗略量取18 mol⋅L 溶液的体积)、烧杯、玻璃棒外还有 。下列操作会引起所配溶液浓度偏低的有 (填字母)。 A．用量筒量取18 mol⋅L 溶液时，仰视量筒的刻度线 B．用量筒量取18 mol⋅L 溶液后未洗涤量筒 C．容量瓶未干燥就用来配制溶液 D．烧杯中稀溶液往容量瓶转移时，有少量液体溅出 (6)为测定该明矾晶体样品中的含量，该实验小组称取a g明矾晶体样品，溶于50mL稀盐酸中，加入足量溶液，使完全沉淀。用质量为m g的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为n g。(硫酸钡的摩尔质量为233 g⋅mol)。该明矾晶体样品中的含量为 mol⋅g。(即每克明矾晶体中的物质的量)。 【答案】(1) (2)过滤 蒸发浓缩 (3)铁氰化钾溶液（或酸性高锰酸钾溶液） (4) MnO2、Fe(OH)3 (5)50 100mL容量瓶、胶头滴管 D (6) 【分析】铝灰（含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO ·xFe2O3），加入过量稀硫酸酸溶过滤，滤液为硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁，滤渣Ⅰ为二氧化硅和不溶性杂质，滤液A中加入稍过量高锰酸钾溶液氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液pH使铁离子全部沉淀，铝离子不沉淀，加入适量硫酸锰除去过量的高锰酸钾过滤得到二氧化锰固体和氢氧化铁沉淀，滤液主要是硫酸铝溶液，加入硫酸钾蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤得到硫酸铝钾晶体。 【解析】（1）明矾是强酸弱碱盐，Al3+水解产生氢氧化铝胶体，能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去，从而达到净水的目的。其反应原理用方程式表示是：。 （2）操作Ⅰ是将难溶性固体与溶液分离的操作，为过滤； 操作Ⅱ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，而后得到明矾晶体。 （3）检验滤液A中是否存在Fe2+的方法加入铁氰化钾溶液，如果有蓝色沉淀，证明含有Fe2+，或加入高锰酸钾溶液，溶液褪色，也说明含有Fe2+。 （4）根据表中数据可知当溶液的pH=3时Fe3+可以形成沉淀Fe(OH)3，根据题意可得方程式：； 由于溶液的pH=3，所以滤渣的成分含有MnO2、Fe(OH)3。 （5）根据配制一定物质的量浓度的溶液的实验操作可知，由浓硫酸配制90 mL9 mol/LH2SO4溶液，只能用100ml容量瓶，故需要18mol/L浓硫酸的体积为=50mL； 需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶和胶头滴管； A．用量筒量取浓硫酸时，仰视量筒的刻度线，所量浓硫酸的体积偏大，即溶质的物质的量偏大，所配溶液浓度偏高，A不合题意； B．用量筒量取浓硫酸后未洗涤量筒，对实验结果无影响，B不合题意； C．容量瓶未干燥就用来配制溶液，对实验结果无影响，C不合题意； D．烧杯中稀溶液往容量瓶中转移时，有少量液体溅出，导致溶质的物质的量偏小，所配溶液浓度偏低，D符合题意；故选D。 （6）该实验小组称取ag明矾晶体样品，溶于50mL稀盐酸中，加入足量BaCl2溶液，使硫酸根完全沉淀。用质量为mg的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为ng，则有n()=n(BaSO4)= mol，故该明矾晶体样品中硫酸根的含量为mol/g。 15.（天津市五区重点校2023-2024学年高三期中联考）I．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）。 已知：i. NH3溶于水生成NH3•H2O    ⅱ. 有关物质的溶解度(20℃) 物质 NaCl NH4HCO3 NaHCO3 NH4Cl 溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (1)分离母液和滤渣的操作名称是 。 (2)沉淀池中发生反应： 。 (3)沉淀池中反应能发生的原因是 。 (4)煅烧炉中发生的反应的化学方程式为 。 Ⅱ．回答下列相关问题： (5)把SO2通入少量氨水的水溶液中，写出反应的离子方程式 。 (6)将足量的SO2通入BaCl2溶液中，下列说法正确的是 （填字母）。 A．溶液中出现白色沉淀               B．溶液没有明显变化 C．若再通入Cl2或NH3，则溶液中均会出现白色沉淀 (7)实验室用固体烧碱配制480mL0.1mol•L-1NaOH溶液。 ①配制上述溶液时需称量NaOH固体的质量为 g（保留小数点后一位）。 ②配制过程中需要挑选仪器，除去托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管以及等质量的几片滤纸，还缺少的玻璃仪器有 。 ③下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 （填字母）。 A．容量瓶洗涤干净后未干燥    B．定容摇匀后发现液面下降，再加蒸馏水 C．定容时俯视刻度线          D．转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒 【答案】(1)过滤 (2) (3)NaHCO3溶解度最小，会先析出 (4)2NaHCO3Na2CO3 + CO2↑ + H2O (5)SO2 + NH3·H2O = NH + HSO (6)BC (7) 2.0 容量瓶 BD 【分析】I、沉淀池中发生反应：，相同温度下碳酸氢钠的溶解度小，生成沉淀析出，过滤后滤渣为碳酸氢钠，滤液中含碳酸氢钠和氯化铵；将滤渣煅烧，碳酸氢钠受热分解得到碳酸钠。 【解析】（1）根据分析可知，分离母液和滤渣的操作名称是：过滤； （2）沉淀池中发生反应： （3）相同温度下碳酸氢钠的溶解度小，因此沉淀池中反应能发生的原因是：NaHCO3溶解度最小，会先析出； （4）煅烧炉中发生的反应的化学方程式为：； （5）SO2通入少量氨水的水溶液中，二氧化硫过量会产生亚硫酸氢根，反应为：SO2 + NH3·H2O = NH + HSO； （6）A．盐酸的酸性强于亚硫酸，溶液中不出现白色沉淀，故A错误； B．足量的SO2通入BaCl2溶液中，二氧化硫与氯化钡不发生反应，溶液没有明显变化，故B正确； C．若再通入Cl2或NH3，氯气将二氧化硫氧化为硫酸，会生成硫酸钡沉淀，氨气与二氧化硫的水溶液反应生成亚硫酸铵，与氯化钡生成亚硫酸钡沉淀，溶液中均会出现白色沉淀，故C正确； 故答案为：BC； （7）①用固体NaOH配制480mL 0.1mol•L-1NaOH溶液，实验室没有480mL规格的容量瓶，应该选择500mL规格的容量瓶，则配制上述溶液时需称量NaOH固体的质量为：即； ②配制溶液时必需的仪器有：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、容量瓶以及等质量的几片滤纸，故答案为：容量瓶； ③A．容量瓶洗涤干净后未干燥，对结果无影响，故A不符合题意； B．定容后经振荡、摇匀、静置，发现液面下降，再加适量的蒸馏水，溶液体积增大，浓度偏低，故B符合题意； C．定容时俯视刻度线，溶液体积偏小，浓度偏高，故C不符合题意； D．转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒，溶质物质的量偏小，浓度偏低，故D符合题意； 综上所述，答案为：BD。 16.（天津市实验中学滨海学校2023-2024学年高三期中）工业废水任意排放，会造成环境污染。“协同去污，变废为宝”，为处理工业废水提供了新思路。电镀厂产生大量含、的电镀废液，皮革厂产生大量含的废液。两厂联合处理废水，回收Cu并生产铁红和媒染剂，工艺流程如图： (1)中Cr元素的化合价为 。 (2)该工艺中多次用到过滤，过滤时需要的玻璃仪器除烧杯外还有 ， 。 (3)滤液可以通入或加入X经一步转化为溶液A，X可以是下列选项中的哪些物质 A．    B．    C．    D．    E． 证明滤液中只含有而不含的实验方法是 。 (4)滤液与含的废液反应的离子方程式为 。 (5)从溶液制取晶体的实验操作方法为 、 、过滤、洗涤、干燥。 (6)已知化学性质与类似，选择合适的化学试剂，先将流程中的溶液转化为氢氧化铬，再转化成可用于陶瓷和搪瓷的着色剂。转化过程中发生的主要的方程式为： 离子方程式① 化学方程式② 。 【答案】(1)+6 (2) 漏斗 玻璃棒 (3)CE 加高锰酸钾酸性溶液褪色或先加硫氰化钾无现象再加氯水有血红色。等等合理即给分 (4) (5)加热浓缩 冷却结晶 (6) 【分析】由题给流程可知，向电镀废液中加入过量铁粉，将溶液中铜离子转化为铜，过滤得到含有铜、铁的滤渣和含有硫酸亚铁的滤液；向滤渣中加入过量稀硫酸，将滤渣中的铁转化为硫酸亚铁，过滤得到铜和含有硫酸亚铁的滤液；向混合后的滤液中通入氧气或氯气，将溶液中的亚铁离子氧化得到含有铁离子的溶液A；向滤液中加入重铬酸钾废液，将溶液中的亚铁离子氧化得到含有铁离子和铬离子的溶液B；向溶液B中加入萃取剂萃取、分液得到含有铁离子的有机相和硫酸铬溶液；硫酸铬溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸铬；向有机相中加入稀硫酸反萃取、分液得到可循环使用的萃取剂和含有铁离子的溶液A；向溶液A中加入氢氧化钠溶液，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到的氢氧化铁受热分解得到铁红。 【解析】（1）由化合价的代数和为0可知，重铬酸钾中铬元素的化合价为+6价，故答案为：+6价； （2）过滤所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：漏斗、玻璃棒； （3）通入具有氧化性的过氧化氢或氯气，将溶液中的亚铁离子氧化得到含有铁离子的溶液A，则X为过氧化氢或氯气，故选：CE；由分析可知，溶液A为含有铁离子的溶液，证明滤液中只含有Fe2+而不含Fe3+的实验方法是先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色； （4）由分析可知，滤液与废液发生的反应为酸性条件下，溶液中亚铁离子与重铬酸根离子反应生成铁离子、铬离子和水，反应的离子方程式为； （5）由分析可知，制得六水硫酸铬的实验操作方法为硫酸铬溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸铬，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶； （6）由氢氧化铬的性质与氢氧化铝类似可知，由硫酸铬溶液制备氧化铬的反应为：硫酸铬溶液与氨水反应生成氢氧化铬沉淀和硫酸铵，离子方程式为，过滤得到的氢氧化铬受热分解生成三氧化铬和水，反应的化学方程式为； 17.（天津市南开区2023-2024学年高三期末）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。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)和必须经过净化才能进入合成塔，最主要的原因是 。 (2)简述氨分离器中，将氨从平衡混合物中分离出去的方法： 。 (3)氧化炉中主要反应的化学方程式为 。 (4)向吸收塔中通入的作用是 。 (5)工业上常用碱液来进行尾气处理，有关的化学反应为 ① ② 现有一定条件下和的混合气体恰好被溶液完全吸收，则溶液的物质的量浓度为 。 (6)实验室中硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中，用化学方程式说明其原因： 。 (7)利用下图所示装置进行铜与稀硝酸反应的实验可以观察到的实验现象为 。 【答案】(1)防止混有的杂质使催化剂“中毒” (2)迅速冷却使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出来 (3) (4)氧化 (5)1.5 (6) (7)铜丝逐渐变细，有气泡产生，试管中有红棕色气体产生，溶液变蓝 【分析】氮气和氢气在一定条件下在合成塔中反应生成氨气，氨分离器得到氨气进入氧化炉，氨气催化氧化反应生成一氧化氮和水，一氧化氮进入合成塔和氧气、水反应生成硝酸，A为空气或氧气，最后尾气处理剩余的氮氧化物，据此进行解答。 【解析】（1）合成氨的过程使用了催化剂，为了避免因为催化剂中毒失去活性，所以原料气必须经过净化，故填防止混有的杂质使催化剂“中毒”。 （2）将氨从平衡混合物中分离出去的方法：迅速冷却使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出来。 （3）“氧化炉”中氨催化氧化生成NO和H2O，根据氧化还原反应配平可得，该反应的化学方程式为：。 （4）向吸收塔中通入过量A是：空气（氧气），作用是氧化。 （5）由题干反应方程式可知，①，②，现有一定条件下0.2molNO2和0.1molNO的混合气体恰好被200mLNaOH溶液完全吸收，根据N原子守恒可知，参加反应的NaOH的物质的量为：0.1mol+0.2mol=0.3mol，则NaOH溶液的物质的量浓度为=1.5mol/L。 （6）硝酸见光或受热分解为NO2、O2和H2O，反应方程式为：，故长期存放的浓硝酸因为其分解生成的NO2溶于硝酸中呈黄色，实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中避光，并放在阴冷处。 （7）铜和稀硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O，可以观察到的实验现象为铜丝逐渐变细，有气泡产生，试管中有红棕色气体产生，溶液变蓝。 18.（天津市实验中学2023-2024学年高三检测）在工业上，可以从废水或废料中回收金属单质或金属的化合物。 Ⅰ．某工厂排出的废水中含有大量的Fe2+、Cu2+和某校研究性学习小组设计如图流程以回收铜和硫酸亚铁。 (1)操作①中用到的玻璃仪器是_____(填序号)。 A．烧杯 B．漏斗 C．玻璃棒 D．酒精灯 (2)固体成份是 (填名称)。 (3)原料②的名称 。 (4)回收的铜可用于制备胆矾，可将铜和一定浓度稀硫酸混合后并在加热的情况下通入氧气，发生如下反应：，制得硫酸铜溶液后经过蒸发、浓缩，冷却结晶，过滤可得胆矾。请分析上述反应中，氧化剂是 (填化学式)。 Ⅱ．某化工厂欲以工业生产废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料制取PAFC(聚合氯化铁铝设计生产流程如下，请回答下列问题： (5)用的浓盐酸配制的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有_____(填序号)。 A．容量瓶 B．烧杯 C．烧瓶 D．胶头滴管 (6)下列关于PAFC的说法中正确的是_____(填序号)。 A．PAFC是一种有机高分子化合物 B．PAFC中Fe显+2价 C．PAFC溶于水能电离出OH-，是一种碱 D．PAFC在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在 (7)步骤Ⅱ中取样分析的目的是_____(填序号)。 A．测定溶液中与的含量比 B．测定原料是否完全溶解 C．测定溶液中的含量，以确定加入的量 D．测定溶液中Al3+的含量 (8)写出向溶液中加入NaClO3时，发生反应的离子方程式为 。 【答案】(1)ABC (2)铜、铁 (3)稀硫酸 (4)O2 (5)ABD (6)D (7)C (8)6Fe2++6H++=6Fe3++Cl-+3H2O 【分析】Ⅰ．废水中含有大量的Fe2+、Cu2+和，加入原料①为铁粉和铜离子反应，过滤得到固体为铁和铜，溶液Ⅰ为硫酸亚铁溶液，固体加入稀硫酸溶解过滤得到铜和硫酸亚铁溶液Ⅱ，溶液Ⅰ和溶液Ⅱ通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥等得到硫酸亚铁晶体；Ⅱ．Al、Fe单质及其氧化物中加入稀盐酸得到酸性溶液，酸性溶液加入NaClO3，发生氧化反应，再调节pH、水解、聚合得到[AlFe(OH)nCl6-n]m，据此分析解题。 【解析】（1）由分析可知，操作①的分离是固体、液体分离，所以应用过滤的方法，故用到的玻璃仪器有：A．烧杯B．漏斗C．玻璃棒，故答案为：ABC； （2）由分析可知，加入原料①为铁粉和铜离子反应，过滤得到固体为铁和铜，故答案为：铜、铁； （3）由分析可知，操作②用于分离铁、铜，且生成硫酸亚铁，应加入稀硫酸，故答案为：稀硫酸； （4）2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O反应中，O2得电子化合价降低(0→-2)是氧化剂，故答案为：O2； （5）浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有烧杯、容量瓶，胶头滴管，故答案为：ABD； （6）A．PAFC(聚合氯化铁铝[AlFe(OH)nC16-n]m)，属于无机高分子化合物，A错误； B．酸性条件下NaClO3可将Fe2+生成Fe3+，该物质中Fe元素的化合价为+3，B错误； C．该物质可以电离出氯离子，不属于碱，C错误， D．氢氧化铝能与强酸、强碱反应，该物质在强酸和强碱性溶液中均不能稳定存在，D正确； 故答案为：D； （7）由分析可知，酸性溶液中取样分析溶液中含有亚铁离子的含量，用来确定加入NaClO3的量，用来氧化亚铁离子为铁离子，故答案为：C； （8）氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，反应的离子方程式为6Fe2++6H++=6Fe3++Cl-+3H2O，故答案为：6Fe2++6H++=6Fe3++Cl-+3H2O。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点10 无机工艺流程 考点 五年考情分析 2025考向预测 1.以废气物为原料回收、分离提纯 2.以矿产为原料的制备 3.工艺流程与晶胞计算、化学图像综合 2024·天津卷； 2023·天津卷； 2022·天津卷； 2021·天津卷； 2020·天津卷； 预计2025年高考会以陌生复杂的情境，将化工生产过程中的主要生产流程用框图形式展示出来，主要考查信息方程式的书写、条件的控制、物质的分离提纯及成分确定、产率计算等知识，新高考中又融入了物质结构与性质的考查，试题新颖，内容丰富，阅读量大。 【思维导图】 【高分技巧】 一、化工流程中原料预处理及反应条件的控制 1.原料预处理的方法及目的 方法 目的 解题指导 粉碎、 研磨 将块状或颗粒状的物质磨成粉末 增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分，也是提高“浸出率”的方法之一 浸取 水浸 与水接触反应或溶解 (1)加热、搅拌、适当提高酸(或碱)浓度，可以加快浸出速率；增加浸出时间可使样品充分溶解，可提高浸出率 (2)酸溶时所加酸的量不能太多 ①过量的酸多消耗后续调节pH所加的碱性试剂 ②如果实验过程有硫化物，酸过量会形成有毒气体硫化氢 酸浸 与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去 碱浸 除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物 灼烧 (焙烧) 1.除去可燃性杂质 2.使原料初步转化 ①除去硫、碳单质 ②使有机物转化或除去有机物 ③高温下原料与空气中氧气反应等 ④使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土 2.常见的流程中的条件控制 条件控制 目的 反应物用 量或浓度 ①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率；②增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行；③增大物质浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等 降温 ①防止某物质在高温时溶解(或分解)；②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动；③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等；④降低某些晶体的溶解度，减少损失等 控温 ①结晶获得所需物质；②防止某种物质(如H2O2、草酸、浓硝酸、铵盐等)温度过高时会分解或挥发；③使某物质达到沸点挥发出来；④使催化剂的活性达到最好；⑤防止副反应的发生等 加入氧化剂 (或还原剂) ①转化为目标产物的价态；②除去杂质离子[如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除去] 加入沉淀剂 ①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)；②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀；③加入氟化钠，除去Ca2＋、Mg2＋ pH控制 ①生成金属氢氧化物，以达到除去金属离子的目的；②抑制盐类水解；③促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离 二、化工流程中物质的分离与提纯 1.化工生产过程中分离、提纯、除杂 化工生产过程中分离、提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的操作紧密联系，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。 2．常考分离、提纯的方法及操作 (1)从溶液中获取晶体的方法及实验操作 ①溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法，实验过程为：蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。 ②溶解度受温度影响较大、带有结晶水的盐或可水解的盐，采取冷却结晶的方法，实验过程为：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥。 (2)固体物质的洗涤 洗涤试剂 适用范围 目的 蒸馏水 冷水 产物不溶于水 除去固体表面吸附着的可溶性粒子，可适当降低固体因为溶解而造成的损失 热水 有特殊的物质其溶解度随着温度升高而下降 除去固体表面吸附着的可溶性粒子，可适当降低固体因为温度变化溶解而造成的损失 有机溶剂(酒精、丙酮等) 固体易溶于水、难溶于有机溶剂 减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥 饱和溶液 对纯度要求不高的产品 减少固体溶解 酸、碱溶液 产物不溶于酸、碱 除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解 洗涤沉淀的方法：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次 检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入××试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净 (3)减压蒸发的原因：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如H 2O2、浓硝酸、NH4HCO3)或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)。 (4)萃取与反萃取 ①萃取：利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。如用CCl4萃取溴水中的Br2。 ②反萃取：反萃取是利用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。反萃取剂主要起破坏有机相中被萃组分结构的作用，使被萃组分生成易溶于水的化合物，或生成既不溶于水也不溶于有机相的沉淀。经过反萃取及所得反萃液经过进一步处理后，便得到被分离物的成品。反萃后经洗涤不含或少含萃合物的有机相称再生有机相，继续循环使用。 (5)其他 ①蒸发时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。 ②减压蒸馏的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止受热分解、氧化等。 3.物质成分的跟踪与确定 (1)滤渣的确定 (2)副产品的确定 (3)循环物质的确定 4.根据溶解度曲线判断结晶的方法 (1)溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法。 (2)溶解度受温度影响较大的采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法。 (3)带有结晶水的盐，一般采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法。 三、化工流程中方程式的书写与计算 1．书写思路 首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型： (1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律； (2)元素化合价有变化则为氧化还原反应，既遵循质量守恒定律，又遵循得失电子守恒规律。 2．流程中陌生的氧化还原反应的书写流程 (1)首先根据题给材料中的信息确定氧化剂(或还原剂)与还原产物(或氧化产物)，结合已学知识根据加入的还原剂(或氧化剂)判断氧化产物(或还原产物)。 (2)根据得失电子守恒配平氧化还原反应。 (3)根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H＋、OH－或H2O等。 (4)根据质量守恒配平反应方程式。 3.化工流程中的有关计算 (1)有关Ksp的计算 常考形式有：①判断能否沉淀；②判断能否沉淀完全；③计算某一离子的浓度；④沉淀生成和沉淀完全时pH的计算。 (2)产率、纯度的计算 ①计算公式 纯度＝纯净物的质量/混合物的质量×100% 产物的产率＝产物的实际产量/产物的理论产量×100% ②计算方法：守恒法或关系式法。 （建议用时：40分钟） 1.（2024天津卷）柠檬酸钙微溶于水、难溶于乙醇，是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料，开展制备柠檬酸钙的如下实验。 Ⅰ．实验流程 （1）实验中，需将蛋壳研磨成粉，其目是_______。 （2）写出蛋壳主要成分与醋酸反应的离子方程式_______，此反应的实验现象是_______。 （3）实验流程中，先将蛋壳粉与醋酸反应，而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由_______。 （4）过滤时用到的玻璃仪器有_______。 （5）洗涤柠檬酸钙最适宜试剂是_______(填序号)。 a．水 b．乙醇 c．醋酸 （6）上述实验流程中可循环使用的反应物为_______。 2.（天津市南开中学2024-2025学年高三月考）粗盐中含有 等杂质离子，实验室按下面的流程进行精制： 已知：的溶解度如图所示： (1)证明该粗盐中含有 的方法为 。 (2)步骤①中 要稍过量。请描述检验) 已过量的方法： 。 (3)若加 后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，会导致_______。 A．不能完全去除 B．消耗更多 C．不能完全去除 D．消耗更多 (4)“一系列操作”是指_______。 A．蒸发至晶膜形成后，趁热过滤 B．蒸发至晶膜形成后，冷却结晶 C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤 D．蒸发至大量晶体析出后，冷却结晶 (5)用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应 。 另有两种方案进行粗盐提纯： 方案2：向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为 除去 再通入含 的工业废气除去 方案3：向粗盐水中加入石灰乳除去 再加入碳酸钠溶液除去 (6)相比于方案3，方案2的优点是 。 (7)已知粗盐水中 含量为含量为现用方案3提纯10L该粗盐水，求需要加入碳酸钠的物质的量 。 3.（天津市部分区2023-2024学年高三期末）铜是人类最早使用的金属，在生产生活中有着重要的应用。一种利用黄铜矿（主要成分为，含少量Fe的氧化物、、Au等）为原料制备纳米Cu的工艺流程如图。 回答下列问题： (1)溶浸前，为加快反应速率，提高溶浸率，要将黄铜矿进行 处理。 (2)溶浸后，滤渣的主要成分为Au、S和 （填化学式）。 (3)写出双氧水氧化的离子方程式 。 (4)氨化时当时，判断是否沉淀完全 （填“是”或“否”）。（已知常温下） (5)保持其他条件相同，分别测得纳米Cu的产率随和pH变化的曲线如图。 生产纳米Cu的适宜条件是 ， 。PH过大，纳米Cu的产率反而下降的原因可能是 。 (6)①铜和氧形成的一种离子化合物的晶体结构如图，则铜离子的电荷数为 。 ②高温下稳定性，其原因 。 4.（天津市南仓中学2024年高三模拟）碲被誉为尖端技术等工业的维生素。工业上常以粗铜精炼的阳极泥(主要成分是，含等杂质)为原料提取碲并回收金属，其工艺流程如下图所示： 已知：与S同一主族，比S原子多2个电子层；是两性氧化物，微溶于水。请按要求回答下列问题： (1)碲在元素周期表中的位置 ；其最高价氧化物对应的水化物化学式为 。 (2)与稀反应的离子方程式为 。 (3)步骤①中发生了(填“氧化”或“还原”或“非氧化还原”) 反应；此过程控制不宜过低的原因是 ；“加压”的目的是 。 (4)步骤②当温度过高时，会导致碲的浸出率降低，原因是 。为提等滤渣酸浸速率，除适当升温外，还可采取的措施是 (写出1条)。 (5)步骤③铜从(填“阳”或“阴”) 极得到。写出步骤④的离子方程式： 。 (6)常温下，往溶液中滴加盐酸，当溶液时，溶液中 (已知：的，)。 5.（天津市武清区杨村第一中学2023-2024学年高三模拟）硫酸亚铁铵又称莫尔盐，是浅绿色晶体。它在空气中比一般亚铁盐稳定，是常用的试剂。某实验小组利用工业废铁屑制取莫尔盐，并测定其纯度。 已知：① 硫酸铵、水合硫酸亚铁、硫酸亚铁铵在水中的溶解度 温度/℃ 溶解度/g 物质 10 20 30 40 50 70 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5 91.9 40.0 48.0 60.0 73.3 — — 18.1 21.2 24.5 27.9 31.3 38.5 ②莫尔盐在乙醇溶剂中难溶。 Ⅰ.莫尔盐的制取 (1)实验前需将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸，倾倒出液体，用水洗净铁屑。其中用碳酸钠溶液煮沸目的是 ；从以下仪器中选择组装，完成此步操作不需要的仪器有 (填编号)。 ①铁架台  ②玻璃棒  ③广口瓶  ④石棉网  ⑤烧杯  ⑥蒸发皿  ⑦酒精灯 (2)步骤2中必须在铁屑少量剩余时，进行热过滤，其原因是 。 (3)产品莫尔盐最后用 洗涤。 Ⅱ.为测定硫酸亚铁铵晶体的纯度，某学生取mg硫酸亚铁铵样品配制成500mL溶液，根据物质组成，甲、乙、丙三位同学设计了如下三个实验方案，请回答： (甲)方案一：取20.00mL硫酸亚铁铵溶液用的酸性溶液分三次进行滴定。 (乙)方案二：取20.00mL硫酸亚铁铵溶液进行如下实验。 (4)若实验操作都正确，但方案一的测定结果总是小于方案二，其可能原因为 ，验证推测的方法为： 。 (丙)方案三：(通过测定)实验设计如图所示，取20.00mL硫酸亚铁铵溶液进行该实验。 (5)①装置 (填“甲”或“乙”)较为合理。量气管中最佳试剂是 (填字母编号。如选“乙”则填此空，如选“甲”此空可不填)。 a．水    b．饱和溶液    c． ②若测得的体积为VL(已折算为标准状况)，则该硫酸亚铁铵晶体的纯度为 。 6.（天津市南开区2023-2024学年高三质量监测）以硫铁矿(主要成分为)为原料制备氯化铁晶体()的工艺流程如下图所示。 回答下列问题： (1)需将硫铁矿粉碎再“焙烧”的目的是 。 (2)硫铁矿“焙烧”后的烧渣中含有、等，“酸溶”时不能用硫酸代替盐酸的原因是 。 (3)“操作I”的名称为 。 (4)“氧化”过程中主要发生反应的离子方程式为 ，的电子式为 。 (5)实验室常用配制溶液，写出正确的配制方法： 。 (6)尾气主要含、、和少量的、，为测定其中的含量，某同学将VL尾气缓慢通入装置A中。 ①仪器C的名称是 ，该装置的作用是 。 ②实验时先通入尾气，再通入一定量氮气，通过B装置的增重来测量的含量，写出该方案合理与否的理由： 。 7.（天津市和平区2023-2024学年高三第二次质量调查）铬铁矿的主要成分为FeO▪Cr2O3, 制备K2Cr2O7流程如图所示： 回答下列问题： (1)基态Cr原子价电子轨道分布图为 ,铬位于元素周期表中 区。 (2)配合物[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl中提供电子对形成配位键的原子是 ，中心离子的配位数为 。 (3)铬的一种氧化物晶胞结构如图所示，若六棱柱的底面边长为lnm，高为hnm，NA代表同伏加德罗常数的值，则该晶体的密度p= g/cm3。 (4)步骤①中 NaNO3反应后生成NaNO2，产物中 Cr元素以CrO形式存在。则该步主要反应的方程为 ,该步骤不能使用陶瓷容器，原因是 。 (5)步骤④调滤液2的pH使之变 (填“大”或“小”)。原因是 (用离子方程式表示）。 (6)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，分离得到K2Cr2O7固体的方法是 ,冷却到 (填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。 a.80℃               b.60℃              c.40℃               d.10℃ (7)已知Ksp(Ag2CrO4 )=1.0×10-12、Ksp(AgCl)=2.0×10-10, 若用10LNaCl溶液溶解0.1mol的Ag2CrO4固体，则NaCl溶液的最初浓度不得低于 mol/L。 8.（天津市河西区2023-2024学年高三二模）铋(Bi)及其化合物在电子材料等领域有着广泛作用。以某铋矿(主要成分为、，主要杂质和)制取并回收锰的工艺流程如下： 按要求回答下列问题。 (1)元素Bi较同主族N的周期数大4，写出基态Bi原子的价层电子排布式 。 (2)回收Mn时，被还原为Mn的过程中，电子填入原子轨道的名称是 。 (3)滤渣1的主要成分的晶体类型为 。 (4)“还原”步骤中Bi粉的作用为 。 (5)已知在的环境中，易水解成BiOCl沉淀。写出该反应的化学方程式： 。若实验室配制溶液，需用的试剂有、蒸馏水、 。 (6)已知：常温下，；“沉Bi”步骤得到BiOCl沉淀。此“沉Bi”步骤控制溶液的pH范围为 。 (7)(相对分子质量为Mr)的立方晶胞结构如图所示(棱长为apm)。的化学式为 ；晶胞密度为 (用含a、Mr、的代数式表示；为阿伏伽德罗常数的值)。 9.（2023年天津卷）工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下，其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 Ⅰ.硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 (1)硫磺()的晶体类型是 。 (2)硫的燃烧应控制事宜温度。若进料温服超过硫的沸点，部分燃烧的硫以蒸汽的形式随SO2进入到下一阶段，会导致 (填序号)。 a.硫的消耗量增加   b.SO2产率下降   c.生成较多SO3 (3)SO2(g)氧化生成80g SO3(g)放出热量98.3kJ，写出该反应的热化学方程式 。随温度升高，SO2的平衡转化率 (填“升高”或“降低”)。 (4)从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为 。 Ⅱ.一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450～600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2，完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到97％。 (5)气体经过每段的钒催化剂层，温度都会升高，其原因是 。升高温度后的气体都需要降温，其目的是 。 (6)采用四段转化工艺可以实现 (填序号)。 a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率 b．使反应达到平衡状态 c．节约能源 Ⅲ．工业上用浓硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3会产生酸雾，导致吸收效率降低。 (7)SO3的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。 据图分析，最适合的吸收条件；硫酸的浓度 ，温度 。 (8)用32吨含S 99%的硫磺为原料生成硫酸，假设硫在燃烧过程中损失2%，SO2生成SO3的转化率是97%，SO3吸收的损失忽略不计，最多可以生产98%的硫酸 吨。 10.（天津市南开区2023-2024学年高三一模）钪（）是一种功能强大的稀土金属，广泛用于航天、激光、导弹等尖端科学领域。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁，还含有少量、、等杂质，从钛铁矿中提取的流程如下图： 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分是 。 (2)“酸浸”后，钛主要以的形式存在于溶液中，在一定条件下可完全水解生成，写出水解的离子方程式： 。 (3)实验室萃取装置如下图所示，仪器a的名称为 ，将萃取后的两层液体分开的操作名称为 。 (4)25℃时“调”先加氨水调节，过滤除去。再向滤液中加入氨水调节，已知，此时滤液中的浓度为 。写出检验含滤液中是否含的方法： 。 (5)“沉钪”时用到草酸，已知草酸的；，则在25℃时，的草酸溶液中 。 (6)在空气中“焙烧”时生成，该反应的化学方程式为 。 11.（天津市宁河区2023-2024学年高三期末）通过下列实验可以从废铜屑中制取。 (1)溶液显碱性的原因(用离子方程式表示)： ，加入溶液的作用 。 (2)“氧化”时反应的离子方程式 。 (3)操作1为过滤，使用玻璃棒的作用是 ，操作2为 。 (4)将加热到以上会分解得到，1个晶胞(如图)中含 个氧原子。 (5)常温下，将除去表面氧化膜的片插入浓中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间的变化如(图2)所示，反应过程中有红棕色气体产生。时，原电池的负极是片，此时，正极的电极反应式是 ，时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是： 。 12.（天津市武清区杨村第一中学2023-2024学年高三质量检测）海洋是一个巨大的资源宝库，从海水中可制得食盐等多种产品并加以利用。下图所示以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程。 (1)除去粗盐中的、和离子，加入下列沉淀剂，沉淀剂加入顺序正确的是__________。 ①    ②    ③ A．③①② B．③②① C．②③① D．②①③ (2)将滤液的调至酸性除去的离子是 。 (3)若向分离出晶体后的母液中加入过量生石灰，则可获得一种可以循环使用的物质，其化学式是 。 (4)纯碱在生产、生活中有广泛的应用。 ①生成的总反应的化学方程式为 。 ②工业上，可以用纯碱代替烧碱生产某些化工产品。如用饱和纯碱溶液与反应制取有效成分为的消毒液，其反应的离子方程式是 。 （已知次氯酸的酸性介于碳酸和碳酸氢根之间）。 (5)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，则固体的质量为 。 ②向母液中加入粉末，存在过程。为使沉淀充分析出并分离，根据和溶解度曲线，需采用的操作为 、 、洗涤、干燥。 (6)无水可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果 （填标号）。 A．偏高    B．偏低    C．不变 13.（天津市实验中学2024-2025学年高三月考）工业上常用NaClO氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4)，其主要生产流程如图： 已知： I.Cl2和NaOH溶液在常温下反应可以制得漂白液，当温度高于70℃时可以反应生成NaClO3； Ⅱ.K2FeO4在温度低于198℃或强碱性条件下相当稳定，其稳定性随pH减小而降低，其氧化性随pH减小而逐渐显现； Ⅲ.K2FeO4不溶于乙醚、乙醇等有机溶剂，是一种高效多功能新型非氯绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。 (1)基态Fe原子的简化的电子排布式为 ，铁元素位于元素周期表的 区。 (2)写出温度高于70℃时氯气和NaOH发生反应的离子方程式： 。 (3)写出反应③的化学方程式： 。 (4)提纯高铁酸钾固体时，过滤需要用到的硅酸盐仪器主要有 ，过滤后最好用 洗涤滤渣，得到高纯度产品。 (5)实验室也可以用氯气与Fe(OH)3在氢氧化钾溶液中反应制备少量K2FeO4，写出该反应的离子方程式 ，该反应中每制得2molK2FeO4，消耗的氯气在标准状况下的体积为 L；在高铁酸钾溶液中滴加盐酸，有黄绿色气体产生，原因是 (用文字描述)。 14.（天津市弘毅中学2023-2024学年高三期中）明矾在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化、造纸工业上作施胶剂、食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料一铝灰(含Al、及少量和)可制备明矾。工艺流程如图： 回答下列问题： (1)明矾净水的原理是 。 (2)操作是 ，操作是蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 (3)检验滤液A中是否存在的试剂是 (只用一种试剂)。 (4)已知：在、加热条件下，可与反应生成，加入发生反应的离子方程式为： 。滤渣2含有的物质是 。 (5)“酸浸”步骤需9 mol⋅L 溶液90 mL，若由18 mol⋅L浓溶液配制，则需浓溶液的体积为 mL，配制所需的玻璃仪器除量筒(用于粗略量取18 mol⋅L 溶液的体积)、烧杯、玻璃棒外还有 。下列操作会引起所配溶液浓度偏低的有 (填字母)。 A．用量筒量取18 mol⋅L 溶液时，仰视量筒的刻度线 B．用量筒量取18 mol⋅L 溶液后未洗涤量筒 C．容量瓶未干燥就用来配制溶液 D．烧杯中稀溶液往容量瓶转移时，有少量液体溅出 (6)为测定该明矾晶体样品中的含量，该实验小组称取a g明矾晶体样品，溶于50mL稀盐酸中，加入足量溶液，使完全沉淀。用质量为m g的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为n g。(硫酸钡的摩尔质量为233 g⋅mol)。该明矾晶体样品中的含量为 mol⋅g。(即每克明矾晶体中的物质的量)。 15.（天津市五区重点校2023-2024学年高三期中联考）I．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）。 已知：i. NH3溶于水生成NH3•H2O    ⅱ. 有关物质的溶解度(20℃) 物质 NaCl NH4HCO3 NaHCO3 NH4Cl 溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (1)分离母液和滤渣的操作名称是 。 (2)沉淀池中发生反应： 。 (3)沉淀池中反应能发生的原因是 。 (4)煅烧炉中发生的反应的化学方程式为 。 Ⅱ．回答下列相关问题： (5)把SO2通入少量氨水的水溶液中，写出反应的离子方程式 。 (6)将足量的SO2通入BaCl2溶液中，下列说法正确的是 （填字母）。 A．溶液中出现白色沉淀               B．溶液没有明显变化 C．若再通入Cl2或NH3，则溶液中均会出现白色沉淀 (7)实验室用固体烧碱配制480mL0.1mol•L-1NaOH溶液。 ①配制上述溶液时需称量NaOH固体的质量为 g（保留小数点后一位）。 ②配制过程中需要挑选仪器，除去托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管以及等质量的几片滤纸，还缺少的玻璃仪器有 。 ③下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 （填字母）。 A．容量瓶洗涤干净后未干燥    B．定容摇匀后发现液面下降，再加蒸馏水 C．定容时俯视刻度线          D．转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒 16.（天津市实验中学滨海学校2023-2024学年高三期中）工业废水任意排放，会造成环境污染。“协同去污，变废为宝”，为处理工业废水提供了新思路。电镀厂产生大量含、的电镀废液，皮革厂产生大量含的废液。两厂联合处理废水，回收Cu并生产铁红和媒染剂，工艺流程如图： (1)中Cr元素的化合价为 。 (2)该工艺中多次用到过滤，过滤时需要的玻璃仪器除烧杯外还有 ， 。 (3)滤液可以通入或加入X经一步转化为溶液A，X可以是下列选项中的哪些物质 A．    B．    C．    D．    E． 证明滤液中只含有而不含的实验方法是 。 (4)滤液与含的废液反应的离子方程式为 。 (5)从溶液制取晶体的实验操作方法为 、 、过滤、洗涤、干燥。 (6)已知化学性质与类似，选择合适的化学试剂，先将流程中的溶液转化为氢氧化铬，再转化成可用于陶瓷和搪瓷的着色剂。转化过程中发生的主要的方程式为： 离子方程式① 化学方程式② 。 17.（天津市南开区2023-2024学年高三期末）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。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)和必须经过净化才能进入合成塔，最主要的原因是 。 (2)简述氨分离器中，将氨从平衡混合物中分离出去的方法： 。 (3)氧化炉中主要反应的化学方程式为 。 (4)向吸收塔中通入的作用是 。 (5)工业上常用碱液来进行尾气处理，有关的化学反应为 ① ② 现有一定条件下和的混合气体恰好被溶液完全吸收，则溶液的物质的量浓度为 。 (6)实验室中硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中，用化学方程式说明其原因： 。 (7)利用下图所示装置进行铜与稀硝酸反应的实验可以观察到的实验现象为 。 18.（天津市实验中学2023-2024学年高三检测）在工业上，可以从废水或废料中回收金属单质或金属的化合物。 Ⅰ．某工厂排出的废水中含有大量的Fe2+、Cu2+和某校研究性学习小组设计如图流程以回收铜和硫酸亚铁。 (1)操作①中用到的玻璃仪器是_____(填序号)。 A．烧杯 B．漏斗 C．玻璃棒 D．酒精灯 (2)固体成份是 (填名称)。 (3)原料②的名称 。 (4)回收的铜可用于制备胆矾，可将铜和一定浓度稀硫酸混合后并在加热的情况下通入氧气，发生如下反应：，制得硫酸铜溶液后经过蒸发、浓缩，冷却结晶，过滤可得胆矾。请分析上述反应中，氧化剂是 (填化学式)。 Ⅱ．某化工厂欲以工业生产废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料制取PAFC(聚合氯化铁铝设计生产流程如下，请回答下列问题： (5)用的浓盐酸配制的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有_____(填序号)。 A．容量瓶 B．烧杯 C．烧瓶 D．胶头滴管 (6)下列关于PAFC的说法中正确的是_____(填序号)。 A．PAFC是一种有机高分子化合物 B．PAFC中Fe显+2价 C．PAFC溶于水能电离出OH-，是一种碱 D．PAFC在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在 (7)步骤Ⅱ中取样分析的目的是_____(填序号)。 A．测定溶液中与的含量比 B．测定原料是否完全溶解 C．测定溶液中的含量，以确定加入的量 D．测定溶液中Al3+的含量 (8)写出向溶液中加入NaClO3时，发生反应的离子方程式为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$