暑假作业19 化学工艺流程题-【暑假分层作业】2025年高二化学暑假培优练（2026届一轮复习通用）

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 暑假作业19 化学工艺流程题 1．沉淀的洗涤操作 (1)答题模板：沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复实验2～3次 (2)实例：在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，试问：怎样洗涤沉淀？ 沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复实验2～3次 2．证明沉淀完全的操作 (1)答题模板：静置，取少量上层清液于试管中，加入××试剂(沉淀剂)，若没有××沉淀产生，则证明××沉淀完全 (2)实例：在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，试问：怎样判断SO是否沉淀完全？ 静置，取上层清液少许于试管中，继续加入BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则证明SO沉淀完全 3．检验沉淀是否洗涤干净的操作 (1)答题模板：取最后一次洗涤液少量于试管中，加入××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子，选择合适的检验试剂)，若没有××(特征现象)出现，则证明沉淀已洗涤干净 (2)实例：在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，试问：怎样判断沉淀是否洗净？ 取最后一次洗涤液少量于试管中，加入稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，则证明沉淀已洗净 4．判断滴定终点的答题规范 (1)答题模板：当滴入最后半滴×××标准溶液后，溶液由×××色变成×××色，或溶液×××色褪去，且半分钟内不恢复原来的颜色 (2)用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，酚酞作指示剂，滴定终点的判断：当加入最后半滴标准盐酸后，溶液由红色变为无色，且半分钟内不恢复原来的颜色 5．描述离子检验现象的答题规范 (1)答题模板：取试样→加水溶解→加……试剂加……检验试剂→观察现象→得出结论 (2)以“SO的检验”为例：取少量溶液于试管中，加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则证明有SO 6．增大原料浸出率的措施 搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气液或固液接触面积 7．蒸发结晶的操作 (1)从NaCl溶液中获取NaCl固体 ①方法：蒸发结晶②具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干 (2)NaCl溶液中混有少量的 KNO3溶液 ①方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥 ②具体操作：若将混合溶液加热蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，这样就可以分离出大部分NaCl 8．冷却结晶的操作：KNO3溶液中混有少量的 NaCl溶液 ①方法：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 ②具体操作：若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，这样就可以分离出大部分KNO3 9．“目的或原因”类 目的或原因 思考方向 沉淀(晶体)洗涤的目的 若滤渣是所需的物质，洗涤的目的是除去晶体表面的可溶性杂质，得到更纯净的沉淀物 若滤液是所需的物质，洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣，把有用的物质如目标产物尽可能洗出来 沉淀(晶体)冰水洗涤的目的 既能洗去晶体表面的杂质离子，且能防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗 沉淀(晶体)用有机溶剂(酒精、丙酮等)洗涤的目的 既能洗去晶体表面的杂质离子，且能防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗，此外又利用有机溶剂的挥发性，除去固体表面的水分，产品易干燥 控制溶液pH的目的 防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子沉淀完全；防止××溶解等 温度不高于×× ℃的原因 温度过高××物质分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)或××物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或××物质氧化(如Na2SO3等)或促进××物质水解(如AlCl3等) 蒸发、反应时的气体氛围 抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl3溶液时需在HCl气流中进行，加热MgCl2·6H2O得MgCl2时需在HCl气流中进行等) 加热的目的 加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动 减压蒸馏(减压蒸发)的原因 减小压强，使液体沸点降低，防止××物质受热分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等) 减压过滤的目的 加快过滤速度 减压烘干的目的 降低产品的烘干温度，防止产品分解 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H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品) 趁热过滤的目的 防止过滤一种晶体或杂质的过程中，因降温而析出另一种晶体 ①要滤渣(产品)：防止降温时析出杂质而影响产品纯度或减少产品溶解损耗 如：NaCl (KNO3) ②要滤液(产品)：防止降温时析出产品(溶解度随温度增大而增大)而损耗 (除去溶解度小或难溶的杂质) 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．某厂设计的从某种铝矿石(主要成分为、、)中提炼金属铝，并回收镁、铁等金属资源的工艺流程如图所示，回答下列问题： (1)Al元素在地壳中的含量排名为第 。 (2)碱浸过程中发生反应的离子方程式为 。 (3)气体A的结构式为 ，滤液2中溶质的主要成分在水中的电离方程式为 。 (4)热解的混合气体可以返回到 (填步骤名称)步骤中循环利用。 (5)固体1的主要成分为，请写出的一种用途： ；高温下，可用与反应得到一种金属单质，发生反应的化学方程式为 ，每生成金属单质，反应中消耗的体积(标准状况下)为 。 【答案】(1)三 (2) (3) (4)溶解、沉淀 (5) 作红色油漆的涂料 13.44 【分析】加入NaOH碱浸，氧化铝与碱反应，则滤渣1为和氧化铁，滤液1为和过量的NaOH，在滤液1中通入过量的二氧化碳气体，得到沉淀，加热分解生成；滤渣1中通入二氧化碳和水蒸气，将MgO溶解，得到滤液2为，则固体1为氧化铁，滤液2经过热解生成固体，煅烧得到MgO。 【详解】（1）地壳中前四位的元素含量大小为氧、硅、铝、铁，故Al元素在地壳中的含量排名为第三。 （2）加入NaOH碱浸，氧化铝与碱反应方程式为：。 （3）分析可知，气体A是二氧化碳，其结构式为：。滤液2溶质为，电离方程式为：。 （4）热解的方程式为：，所以混合气体可以返回到溶解、沉淀步骤中。 （5）固体1的主要成分为氧化铁，可以作红色油漆的涂料。与氧化铁发生反应的化学方程式为：。每生成铁单质，根据方程式计量关系可知，消耗的一氧化碳为：，体积为：。 2．我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要流程如下(部分物质已略去)： (1)①~③所涉及的操作方法中，包含过滤的是 (填序号)。 (2)根据上述流程图，将化学方程式补充完整： 。 ___＋____ (3)煅烧固体的化学方程式是 。 (4)下列说法正确的是 (填序号)。 a．可以循环使用 b．副产物可用作肥料 c．溶液B中一定含有、、 d．①中析出是因为一定条件下的溶解度最小 (5)检验溶液B中是否含有的操作及现象为 。 (6)某纯碱样品中含杂质NaCl，取质量为ag的样品，加入足量的稀盐酸，充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到bg固体物质，此样品的质量分数为 。(列表达式) 【答案】(1)①③ (2)NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl (3) (4)abcd (5)检验溶液B中是否含有的操作及现象：取少量溶液B于小试管中，向其中加入浓氢氧化钠溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液B中含有，反之则不含。 (6) 【分析】向饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体，发生反应得到碳酸氢钠晶体和氯化铵溶液，过滤得到碳酸氢钠固体，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠，溶液A中加入氯化钠可使氯化铵晶体析出，过滤可得到氯化铵晶体和溶液B，溶液B中主要为氯化钠、氯化铵饱和溶液。 【详解】（1）结合分析可知，①~③所涉及的操作方法中，①③包含过滤。 （2）氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠和氯化铵，相同温度下碳酸氢钠的溶解度低于氯化钠，因此生成的碳酸氢钠会析出，反应方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 。 （3）碳酸氢钠的热稳定性较差，受热发生分解生成碳酸钠、二氧化碳、水，反应方程式为。 （4）a．开始通入二氧化碳反应，最后碳酸氢钠受热分解生成CO2，故CO2可以循环使用，a正确； b．副产物NH4Cl属于氮肥，可用作植物生长所需的肥料，b正确； c．溶液B中主要是氯化钠、氯化铵饱和溶液，一定含有、、，c正确； d．氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳，所得溶液含铵离子、钠离子、碳酸氢根和氯离子，而①中析出的是NaHCO3晶体，说明该条件下NaHCO3已形成过饱和溶液，即NaHCO3溶解度最小，d正确； 故答案为abcd。 （5）取少量溶液B于小试管中，向其中加入浓氢氧化钠溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液B中含有，反之则不含。 （6）设样品中含ymol，含xmolNaCl，则106y+58.5x=a，加入足量的稀盐酸，和盐酸反应生成NaCl、水和二氧化碳，经加热、蒸干、灼烧，得到的bg固体为NaCl，根据钠原子守恒，2y+x=，解得y=，则样品的质量为mol，其质量分数为。 3．比亚迪电动汽车所使用的刀片电池，采用了磷酸亚铁锂(LiFePO4)材料。工业上以废旧磷酸亚铁锂正极片(该正极中还含有铝箔)为原料回收金属，以及电池再生技术的流程如图： 已知： ①LiFePO4难溶于水、强碱溶液，可溶于强酸溶液； ②FePO4难溶于水； ③Li2CO3在水中的溶解度很小，且溶解度随温度的升高而降低。 请回答下列问题： (1)“碱浸”工序得到滤液中主要存在的阴离子为 (填离子符号)。 (2)“氧化浸出”工序中，不同浓度的H2SO4溶液对Li、Fe元素的浸出率如下图。c(H2SO4)的范围应控制在___________(填字母)。 A．0.1～0.2 mol∙L−1 B．0.3～0.4 mol∙L−1 C．0.6～0.7 mol∙L−1 D．0.9～1.0 mol∙L−1 (3)“氧化浸出”工序中发生反应的离子方程式为 ，该过程中需控制温度不超过40℃，原因是 。 (4)进行“煅烧”工序之前，Li2CO3粗产品需要用 (填字母)洗涤多次。检验Li2CO3是否洗涤干净的操作、现象为 。 A．热水             B．冷水          C．稀H2SO4         D．Li2SO4溶液 (5)“煅烧”工序生成LiFePO4再生材料的同时会生成一种气体，理论上每生成15 mol该气体，该反应转移电子物质的量为 。 (6)比亚迪电动汽车所使用的刀片电池的工作原理为LixC6 + Li1−xFePO4C6 + LiFePO4，则充电时，阳极的电极反应式为 。 【答案】(1)[Al(OH)4]－ (2)B (3) 2LiFePO4 + H2O2 + 2H+ = 2Li+ + 2FePO4 + 2H2O 防止H2O2大量分解，有利于提高FePO4的产率 (4) A 取少量最后一次洗涤液，先加入适量稀盐酸，再加入少量BaCl2溶液，若未生成白色沉淀，则证明Li2CO3已洗涤干净 (5)10 mol (6) 【分析】由流程可知，碱浸时发生反应，过滤分离，加硫酸、过氧化氢发生反应 ，过滤分离出FePO4，滤液含Li+，加入碳酸钠发生复分解反应生成Li2CO3，经系列操作得到Li2CO3。 【详解】（1）碱浸时发生反应，所以主要存在的阴离子为。 （2）根据图像可知，当硫酸浓度在时，Fe元素浸出量少，而此时锂元素浸出量几乎达到最大，这样可以保证铁和锂的分离。 （3）双氧水作氧化剂使用，氧化浸出工序中发生反应的离子方程式为：。由于双氧水受热易分解，为确保氧化浸出更彻底，提高原料的利用率，所以温度不超过。 （4）Li2CO3在水中的溶解度很小，且溶解度随温度的升高而降低，为提高原料利用率，要尽量减少其损失，所以选择热水。在氧化浸出步骤中，加入了硫酸，硫酸根会残留在碳酸锂表面，需要检验其中是否还残留硫酸根，所以检验Li2CO3是否洗涤干净的操作和现象是：取少量最后一次洗涤液，先加入适量稀盐酸，再加入少量BaCl2溶液，若未生成白色沉淀，则证明Li2CO3已洗涤干净。 （5）煅烧”工序加入还原剂的反应方程式为：，理论上每生成15mol二氧化碳，反应的，转移电子的物质的量为：。 （6）根据放电时总反应可以写出充电时阳极反应为：。 4．黄金(Au)的一种化学精炼过程如下图所示。 回答下列问题： (1)步骤①中部分Cu与稀H2SO4、O2反应，该反应的离子方程为 。 (2)步骤②的还原产物是 。 (3)滤液A含有的金属离子主要有Zn2、Cu2+、 。 (4)步骤④中的王水是 和 的混合物，王水与Au反应生成了HAuCl4、NO和H2O，该反应的化学方程式为 。该步骤产生的尾气中有NO，可向尾气中通入适量的空气后，再通入 溶液(填一种试剂)中的方法将其除去。 (5)步骤⑤中工业上若加入甲醛脱硝，反应生成CO2、NO和H2O，若加入尿素脱硝则生成N2、CO2和H2O。工业上应选择 脱硝，原因是 。 【答案】(1)2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O (2)FeSO4 (3)Ag+ 、Fe2+ (4) 浓盐酸或浓HCl 浓硝酸或浓HNO3 Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO↑+2H2O NaOH (填氢氧化钠也可) (5) 尿素 尿素无毒，生成的产物无毒或甲醛有毒，生成的NO是有毒气体 【分析】经过第①步，部分Cu与O2、稀硫酸反应生成CuSO4，经过第②步，Zn、Cu、Ag被Fe2(SO4)3氧化生成ZnSO4、CuSO4、Ag2SO4，Fe2(SO4)3自身被还原为FeSO4，Au不溶解，故滤液A中主要含ZnSO4、CuSO4、Ag2SO4、FeSO4，滤渣中的粗金经王水溶解后生成HAuCl4（滤液B），滤液B经过脱销操作除去硝酸根，再经过草酸还原获得纯金。 【详解】（1）Cu与稀硫酸、O2反应生成CuSO4和水，结合得失电子守恒和元素守恒配平得方程式为：2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O，对应离子方程式为：2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O； （2）经过第②步，Zn、Cu、Ag被Fe2(SO4)3氧化生成ZnSO4、CuSO4、Ag2SO4，Fe2(SO4)3自身被还原为FeSO4； （3）根据分析可知，滤液A中主要含ZnSO4、CuSO4、Ag2SO4、FeSO4，含有的金属离子主要有Zn2、Cu2+、Ag+ 、Fe2+； （4）王水是浓盐酸和浓硝酸的混合物，水与Au反应生成了HAuCl4、NO和H2O，该反应的化学方程式：Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO↑+2H2O；尾气中有NO，可向尾气中通入适量的空气后，再通入NaOH溶液中吸收； （5）由于尿素无毒且产物也无毒，而甲醛有毒且产物中NO为有毒气体，故工业上应选择尿素脱硝，故依次填：尿素；尿素无毒且产物也无毒，而甲醛有毒且产物中NO为有毒气体。 5．工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图： (1)写出CuS “焙烧”生成SO2和CuO的化学反应方程式： 。 (2)图中SO2经转化生成的硫酸可用于“酸化”，转化反应中SO2与O2的物质的量比为 。 (3)过滤使用的玻璃仪器为 (4)“淘洗”所用的溶液A应选用 (填字母) a． 稀硫酸    b． 浓硫酸   c． 稀硝酸   d．  浓硝酸 (5)“反应”步骤加10%H2O2可以避免污染性气体的产生，写出该反应的离子方程式： ，也可以用气体 (填化学式)代替双氧水。 (6)最后所得溶液经蒸发浓缩、 、过滤、洗涤，最后干燥得到硝酸铜晶体。 【答案】(1) (2) (3)漏斗、烧杯、玻璃棒 (4) (5) (6)冷却结晶 【分析】含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)中通入空气“焙烧”时Cu被氧化生成CuO，CuS被氧化为SO2，再向其加入H2SO4“酸化”，同时“焙烧”生成的SO2经转化生成的硫酸也可用于“酸化”，将CuO转化为CuSO4，再加入过量的Fe发生置换反应生成Cu，滤液主要含有FeSO4，过滤得到的滤渣含有Fe和Cu，经过溶液A淘洗后得到纯净的铜，则溶液A为稀硫酸，以除去铁，淘洗后得到的铜中加入20%的HNO3和10%的H2O2发生反应生成，其溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，最后干燥得到硝酸铜晶体，据此解答。 【详解】（1）“焙烧”时CuS和O2反应生成SO2和CuO，反应的化学方程式为：； （2）SO2经转化生成硫酸的总反应为：，则转化反应中的物质的量比为； （3）过滤使用的玻璃仪器为：漏斗、烧杯、玻璃棒； （4）由分析可知，过滤后滤渣含有Cu和过量的Fe，“淘洗”时只能溶解Fe、不能溶解Cu，Fe遇冷的浓硫酸会发生钝化而阻止进一步反应，稀硝酸和浓硝酸能溶解铜，稀硫酸不能溶解铜、能溶解铁，则“淘洗”所用的溶液A应选用稀硫酸，故选a； （5）双氧水具有氧化性，在酸性环境下，能将Cu氧化为，该反应的离子方程式：；氧气也具有氧化性，可以代替双氧水； （6）由分析可知，最后所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，最后干燥得到硝酸铜晶体。 6．一种以辉钼矿(主要成分为，含少量、、等元素的化合物及等)为原料制备四钼酸铵的生产工艺如图所示： 已知：“浸出液”的主要成分是。 回答下列问题： (1)铜在周期表中位于第 周期第 族。 (2)“焙烧”时转化为和，该反应的化学方程式为 。 (3)“氨浸”温度不能过高，原因是 ；“浸出渣”的主要成分有和 (填化学式)。 (4)“沉铜”时可以将溶液中的进一步转化为除去，该反应的离子方程式为 。 (5)“除磷”过程中，若太大会导致除磷效果变低，原因是 。 (6)“酸沉”后所得“滤液”中的主要成分是 (填化学式)。 【答案】(1) 四 ⅠB (2) (3) 温度过高，氨水挥发，影响氨浸效率 (4) (5)pH过大，形成沉淀，使除磷效率下降 (6) 【分析】钼精矿(主要成分为，含少量、、等元素的化合物及等)通入空气焙烧时转化为和，加氨水浸出，MoO3转化为，SiO2不反应，浸渣为SiO2、等，“浸出液”的主要成分是，加(NH4)2S沉铜，Cu2+转化CuS沉淀，滤渣为CuS，滤液中加除磷，得到滤渣为，加硫酸进行沉淀得到(NH4)2Mo4O13•2H2O。 【详解】（1）铜是29号元素，位于元素周期表的第四周期第ⅠB族； （2）“焙烧”时转化为和，氧气做氧化剂，反应的化学方程式为； （3）“氨浸”温度不能过高，原因是温度过高，氨水挥发，影响氨浸效率；由分析可知，“浸出渣”的主要成分有和； （4）沉铜”时，溶液中的转化为除去，离子方程式为； （5）“除磷”过程中，所用试剂是，若太大会导致除磷效果变低，原因是pH过大，形成沉淀，使除磷效率下降； （6）“酸沉”所用的试剂是硫酸，最后得到四钼酸铵晶体中并无，则所得滤液中的阴离子为，阳离子为，所得“滤液”中的主要成分是。 7．从粉煤灰(含等)中回收提取铝、锂、铁相关化合物的流程如下图所示： 已知：是酸性氧化物。 回答下列问题： (1)可以提高“酸浸”速率的方法有 (任写两条)。 (2)“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。 (3)“滤液”中加入的氧化剂是，反应的离子方程式为 。 (4)“沉铝” (填“能”或“不能”)将足量换成足量盐酸，理由是 。 (5)与适量碳粉、在高温下可得到“能源新宠”磷酸亚铁锂，该反应的化学方程式为 ，生成的同时消耗还原剂 g。 (6)若该粉煤灰含的质量分数为30%，其他不含锂的杂质的质量分数为70%，则这种粉煤矿中锂的质量分数为 。 【答案】(1)搅拌、适当增大硫酸浓度、适当升温等 (2) (3) (4) 不能 如果换成足量盐酸，沉淀不完全 (5) 12 (6)14% 【分析】粉煤灰粉碎后，用稀硫酸“酸浸”，与硫酸反应生成硫酸铝、硫酸锂、硫酸铁、硫酸亚铁，不溶于硫酸，滤渣是；在滤液中加入氧化剂，将亚铁离子氧化为铁离子；滤液中加氢氧化钠使得铁离子生成氢氧化铁沉淀，通入足量的二氧化碳使得铝离子成为氢氧化铝沉淀，过滤后，向滤液中加入碳酸铵生成碳酸锂，过滤、洗涤、干燥，可得固体碳酸锂。 【详解】（1）根据影响反应速率的因素，除了“粉碎”粉煤灰，还可以通过适当增大硫酸浓度，适当提高“酸浸”温度、搅拌等方法提高“酸浸”的速率； （2）是酸性氧化物，不与硫酸反应，其余都会与硫酸反应成为滤液，则滤渣1的主要成分是。 （3）滤液中有 ，酸性条件下能氧化，氯化合价由+5变为-1、铁化合价由+2变为+3，结合电子守恒，离子方程式如下：。 （4）盐酸会和氢氧化铝沉淀反应，“沉铝”不能将足量换成足量盐酸，因为如果换成足量盐酸，沉淀不完全。 （5）与适量碳粉、在高温下可得到磷酸亚铁锂，反应中碳化合价由0变为+4、铁化合价由+3变为+2，由电子守恒，化学方程式为，生成的同时消耗还原剂，则消耗还原剂C的质量为。 （6）该粉煤灰含的质量分数为30%，其他不含锂的杂质的质量分数为70%，则这种粉煤灰中锂的质量分数。 8．一种以废镍氢电池的废渣[主要成分为Ni(OH)2，Co(OH)2，及少量Fe、Al的氧化物]为原料制备硫酸镍(NiSO4·7H2O)晶体的流程如图所示。 已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表。 阳离子 Fe2+ Fe3+ Co2+ Co3+ Al3+ Ni2+ 开始沉淀的pH 6.3 1.5 7.2 3.4 6.2 完全沉淀的pH 8.3 2.8 9.2 1.1 4.7 8.9 回答下列问题： (1)“酸浸”中不能用盐酸替代稀硫酸，其主要原因是 。 (2)“氧化1”中调节pH为5的目的是 ，将沉淀M浸于 (填化学式)溶液，经过滤、洗涤、灼烧得到红色粉末，可用于制造颜料。 (3)“氧化2”中Co2+被氧化生成Co(OH)3的离子方程式为 。 (4)“沉镍”中不能加入过量氨水，其原因是Ni(OH)2溶解生成硫酸四氨合镍，故过量氨水与硫酸镍反应的化学方程式为 。 (5)利用Co(OH)3制备CoCO3，的微流程如图所示： “转化、酸溶”中主要发生放热反应，如果加入双氧水过快，则消耗双氧水的量远大于理论值，其主要原因是 ；“转化、酸溶”中H2O2主要表现的性质是 (填“氧化性”或“还原性”)。 (6)探究Co(OH)3的氧化性。取少量Co(OH)3于试管中，滴加KI淀粉溶液，无明显现象，再滴加稀硫酸，立即变蓝色，其变蓝色的原因是 (填化学方程式)。 【答案】(1)避免氧化2中产生氯气 (2) 促进Fe3+、Al3+完全沉淀 NaOH(或KOH) (3)2Co2++ClO-+5H2O=2Co(OH)3↓+Cl-+4H+ (4)NiSO4+4NH3·H2O=[Ni(NH3)4]SO4+4H2O (5) 放热多，导致H2O2分解加快 还原性 (6)2Co(OH)3+2KI+3H2SO4=2CoSO4+K2SO4+I2+6H2O 【分析】废镍氢电池的废渣[主要成分为Ni(OH)2，Co(OH)2，及少量Fe、Al的氧化物]加入硫酸酸溶，金属元素转化为金属离子(Ni2+、Co2+、Fe2+、Al3+)。浸取液加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+；调pH=5，Fe3＋、Al3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而被除去。过滤后，滤液加入NaClO将Co2+氧化为Co3+；调pH，得到Co(OH)3沉淀，从而与Ni2＋分离。沉镍后得到Ni(OH)2沉淀；经过一系列操作最终得到NiSO4·7H2O晶体。 【详解】（1）“酸浸”中若使用稀盐酸酸浸，盐酸的与氧化2中的在酸性条件下发生归中反应生成，所以不能用盐酸酸浸； （2）由表可知，“氧化1”中调节pH为5，使得Fe3＋、Al3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而被除去；沉淀M含有Fe(OH)3、Al(OH)3，将其进入NaOH溶液中，Al(OH)3转化为，过滤后得到Fe(OH)3固体，灼烧后得到，常用于制造红色颜料； （3）“氧化2”中NaClO将Co2+氧化为Co3+；进而生成Co(OH)3沉淀，离子方程式为：； （4）过量氨水与硫酸镍反应生成硫酸四氨合镍和水，化学方程式为； （5）制备CoCO3的流程为，在硫酸参与下，Co(OH)3被H2O2还原为CoSO4，加入溶液得CoCO3沉淀； 该反应为放热反应，双氧水不稳定，温度过高易分解，所以消耗双氧水的量远大于理论值； 由上述分析可知，H2O2表现还原性； （6）淀粉KI溶液变蓝色原因是酸性条件下，Co(OH)3表现氧化性，将氧化为，化学方程式为。 9．草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料，一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、ZnO、Al2O3、 CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下： 已知：①Ca2+、 Mg2+均能与F-生成沉淀； ②ZnO与Al2O3化学性质相似，既能溶于强酸又能溶于强碱。 (1)“550°C焙烧”的目的是 。 (2)“浸出液”的主要成分是 。 (3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+，反应的离子方程式为 。 (4)“净化除杂1”过程中，先在40-50 °C加入H2O2，控制温度不能太高的原因是 (用化学方程式表示)。 (5)在空气中焙烧CoC2O4生成Co3O4和一种气体，请写出该反应的化学方程式： 。 【答案】(1)除去碳和有机物 (2)Na[Al(OH)4]、Na2[Zn(OH)4] (3) (4) (5) 【分析】含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、ZnO、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)经“550°C焙烧”除去碳和有机物，再加入NaOH“碱浸”将Al2O3、ZnO转化为Na[Al(OH)4]、Na2[Zn(OH)4]，Co2O3、Fe2O3、CaO、MgO不溶，则浸出液的主要为Na[Al(OH)4]、Na2[Zn(OH)4，再向得到的固体中加入、Na2SO3，Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+，得到主要含Co2+、Fe2+、Mg2+、Ca2+的浸出液，浸渣的主要成分为，“净化除杂1”过程中，先在40~50 °C加入H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+，再将Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀除去，则滤渣1的主要成分为Fe(OH)3，再向滤液中加入过量的NaF溶液除去Ca2+、Mg2+，则滤渣2的主要成分为、，过滤后滤液中主要含有Co2+，再加入草酸铵溶液“沉钴”，经一系列操作得到草酸钴产品，据此解答。 【详解】（1）由分析可知，“550°C焙烧”的目的是除去碳和有机物； （2）由分析可知，“浸出液”的主要成分是：Na[Al(OH)4]、Na2[Zn(OH)4]； （3）“钴浸出”过程中，Na2SO3将Co3+还原为Co2+，被氧化为，反应的离子方程式为：； （4）H2O2受热易分解，则“净化除杂1”过程中，先在40~50 °C加入H2O2，控制温度不能太高的原因是防止过氧化氢分解，即防止发生反应：； （5）在空气中焙烧CoC2O4生成Co3O4和一种气体，由元素守恒可知，该气体为CO2，则该反应的化学方程式为：。 10．无水常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水(s)。 已知：氯化亚砜()熔点-101℃，沸点76℃，与水反应可生成和HCl气体。 请回答问题： (1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有 。 (2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用___________(填字母)。 A．溶液 B．氯水 C．溴水 D．溶液 (3)取少量D晶体，溶于水并滴加KSCN溶液，现象是 。 (4)反应D→E的化学方程式为 。 (5)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，写出另一种可能产生的离子的化学式： 。 【答案】(1)烧杯、玻璃棒和漏斗 (2)BD (3)溶液变为红色 (4) (5)SO 【分析】废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸，铁粉反应生成氯化亚铁，过滤除去少量碳和SiO2杂质，A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，蒸发结晶生成FeCl3·6H2O，通入SOCl2生成无水FeCl3。 【详解】（1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗； （2）A．KMnO4溶液引入新的杂质离子钾离子、锰离子，且酸性高锰酸钾溶液能氧化氯离子生成氯气，故A错误； B．氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁，且不引入新的杂质，故B正确； C．溴水与Fe2+反应生成Fe3+和Br-，会引入新的杂质离子溴离子，故C错误； D．H2O2和亚铁离子生成铁离子和水，不会引入新杂质，故D正确； 故答案为：BD； （3）Fe3+遇KSCN溶液会变为红色； （4）根据已知信息氯化亚砜(SOCl2)易水解，生成SO2和HCl，SOCl2与FeCl3•6H2O加热可失去结晶水得到无水FeCl3，反应的化学方程式为； （5）反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁，可能的还原剂是SO2，若二氧化硫作还原剂，则氧化产物为SO。 11．溴及其化合物应用广泛，吹出法可从海水中提取溴，其过程为：先吹出，再富集，后蒸馏。主要流程如下图。已知：溴沸点是58.5℃。 请回答下列问题： (1)海水获得苦卤的实验操作是蒸发结晶和 。 (2)苦卤中通入Cl2将Br-氧化的离子方程式是 。 (3)“吹出塔”中用热空气吹出，是利用了Br2的 性。 (4)“吸收塔”可采用SO2水溶液吸收方法富集Br2，吸收塔中反应的化学方程式是 。 (5)“蒸馏塔”中温度控制在80～90℃时提溴率最高，请解释原因 。 【答案】(1)过滤 (2)C12 +2Br-=2Cl- +Br2 (3)挥发 (4)Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr (5)加热温度过低，Br2汽化率低，提溴率不高，温度过高有较多水蒸气，降低产品Br2的纯度 【分析】海水经浓缩得到粗盐和含溴苦卤(酸化)，向含溴苦卤(酸化)中通入氯气将Br-氧化为Br2，再向“吹出塔”中通入热空气将生成的Br2吹出，“吸收塔”中采用SO2水溶液吸收方法富集Br2，再经过“蒸馏塔”蒸出，经一系列操作得到产品Br2，据此解答。 【详解】（1）海水蒸发结晶后得到固体粗盐和苦卤溶液，要将固体和液体分离得到苦卤，需要进行过滤，则海水获得苦卤的实验操作是蒸发结晶和过滤； （2）Cl2具有氧化性，可以将苦卤的Br-氧化为Br2，自身被还原为Cl-，反应的离子方程式为：； （3）Br2的沸点为58.5℃，沸点较低，且易挥发。热空气可以使溴挥发出来，从而将溴从吹出塔中吹出，因此利用了Br2的挥发性； （4）Br2具有氧化性，二氧化硫具有还原性，在水溶液中二者发生氧化还原反应，Br2被还原生成氢溴酸，二氧化硫被氧化生成硫酸，反应的化学方程式为：； （5）如果温度过低，Br2汽化率低，提溴率低；如果温度过高，水会大量汽化，得到的溴蒸气中水蒸气含量过高，降低了产品Br2的纯度，也不利于溴的提取，所以“蒸馏塔”中温度控制在80～90℃时提溴率最高，其原因为：加热温度过低，Br2汽化率低，提溴率不高，温度过高有较多水蒸气，降低产品Br2的纯度。 12．碳酸钠是重要的工业原料。已知工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有、、、和等杂质，提纯工艺流程如下： 碳酸钠饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示。 请回答下列问题： (1)①写出用NaOH溶液除去时反应的离子方程式： 。 ②“母液”中除了含有较多的、、外，还含有 等离子，“过滤”获得的操作是 。 (2)检验试剂级中少量的和杂质是否被除尽，所选溶液及加入的顺序是 (填字母)。 a．HCl、、                            b．、、 c．、、                    d．、HCl、 (3)市场上销售的“苏打水”是一种非常受欢迎的饮用水，其溶质是小苏打。苏打水会因储藏温度过高而分解产生少量，使口感发涩，写出向“苏打水”中通入足量除去以改善口感的方法： (用离子方程式表示)。 【答案】(1) 、 高于36℃趁热过滤 (2)c (3) 【分析】工业碳酸钠中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl-和，所以“除杂”中加入过量的NaOH溶液，除去溶液中的Mg2＋、Fe3＋，滤液中除了含有Na＋、、OH－离子外，还含有Cl－、；依据流程图可知过滤得到产品为Na2CO3•H2O和母液，而从碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质可知温度较高时析出物质为Na2CO3•H2O，所以过滤要“趁热”的目的是提高Na2CO3•H2O的含量。 【详解】（1）①NaOH溶液除去时反应的离子方程式：； ②根据分析可知，“母液”中除了含有较多的、、外，还含有Cl－、；碳酸钠饱和溶液在不同温度下析出的溶质可知，“过滤”获得的操作是高于36℃趁热过滤； （2）检验试剂级Na2CO3中Cl－和是否除尽，检验氯离子需要硝酸银溶液，但硫酸银也是白色沉淀，因此首先要加足量的硝酸除尽碳酸根并使溶液呈酸性，接着检验硫酸根再检验氯离子，但检验硫酸根时不能引入氯离子，故不能选用氯化钡而应选用硝酸钡，同时为了防止硫酸根干扰氯离子的检验，应加入足量硝酸钡，所以应加足量的试剂、且加入的先后次序是、、，答案选C； （3）向“苏打水”中通入足量与反应生成：。 13．I.氮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。 (1)氧化炉中发生反应的化学方程式为 。 (2)图中M为空气，其作用是 。 (3)工业中为了盛装大量浓硝酸，可选择 作为罐体材料 A．铜       B．铂       C．铝        D．镁      E.铁 II.在实验室中，几位同学围绕浓硫酸的性质进行了如下探究：将适量蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀；然后再加入适量浓硫酸，迅速搅拌，观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并产生有刺激性气味的气体。 (4)生成的黑色物质是 ，该过程体现了浓硫酸的 性。有刺激性气味的气体的主要成分为 (填化学式)，写出产生该气体的化学反应的方程式 。 【答案】(1) (2)将一氧化氮氧化为二氧化氮，提高吸收效率 (3)CE (4) C 脱水 SO2 【分析】氮气、氢气进入合成塔合成氨气，分离出氨气后，氨气催化氧化生成一氧化氮，吸收塔中二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，通入空气，可以将一氧化氮氧化为二氧化氮，提高吸收效率； 【详解】（1）氧化炉中氨气发生催化氧化，生成NO和水，反应的化学方程式为：； （2）图中M为空气，根据分析，其作用是将一氧化氮氧化为二氧化氮，提高吸收效率； （3）硝酸具有强氧化性，常温下，铁、铝遇浓硝酸钝化，可以选择铁、铝作为罐体材料，故选CE； （4）浓硫酸具有脱水性和强氧化性，蔗糖逐渐变黑，脱水碳化，生成的黑色物质是C；该过程体现了浓硫酸的脱水性；有刺激性气味的气体的主要成分为SO2；产生该气体的化学反应的方程式。 14．氮元素及其化合物的转化关系如图所示。 (1)反应①②③④⑤中不属于氧化还原反应的是 。 (2)氮元素在元素周期表中的位置是 。 (3)汽车尾气净化装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示： ①该过程的中间产物是 。 ②催化转化过程中，发生的总反应方程式为 ，理论上每生成1mol时，转移的电子为 mol。 【答案】(1)⑤ (2)第二周期ⅤA族 (3) NO2 2NO+O2+4CO4CO2+N2 8 【分析】由图可知，反应①为催化剂作用下氮气与氢气高温高压条件下反应生成氨气，反应②为催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮，反应③为一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，反应④为二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应⑤为氨气与硝酸反应生成硝酸铵。 【详解】（1）由分析可知，反应①②③④都有元素发生化合价变化，属于氧化还原反应，反应⑤为氨气与硝酸反应生成硝酸铵，反应中没有元素发生化合价变化，属于非氧化还原反应，故答案为：⑤； （2）氮元素的原子序数为7，位于元素周期表第二周期ⅤA族，故答案为：第二周期ⅤA族； （3）①由图可知，净化装置中发生的反应为催化剂作用下一氧化碳与一氧化氮和氧气反应生成氮气和水，则过程的中间产物是二氧化氮，故答案为：NO2； ②由图可知，净化装置中发生的反应为催化剂作用下一氧化碳与一氧化氮和氧气反应生成氮气和水，反应的化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2，由方程式可知，反应生成1mol氮气时，反应转移电子的物质的量为8mol，故答案为：2NO+O2+4CO4CO2+N2；8。 15．硫酸是重要的化工产品，可用于生产化肥、农药、炸药、染料等。工业制硫酸的原理(反应条件和部分生成物已略去)如图所示： 回答下列问题： (1)中硫元素的化合价是 ，“过程I”发生的反应为，其中氧化产物是 (填化学式)。为了提高过程I的效率，可以采取的措施为 (答一条即可)。 (2)“过程II”中由制备的化学方程式为 。 (3)某企业利用下列流程(下图)综合处理工厂排放的含的烟气，以减少其对环境造成的污染。“吸收塔”中发生反应的化学方程式为 ，该流程中可循环利用的物质为 (填化学式)。图中的氨气来源于工业生产，而实验室制取的方法与其不同，写出实验室制取氨气的化学方程式 ，实验室制取氨气时常用的干燥剂为 (填名称)。 【答案】(1) -1 Fe2O3、SO2 将黄铁矿粉碎、适当升高温度等(答一条即可) (2) (3) SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3 (NH4)2SO3、NH4HSO3 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ 碱石灰 【分析】黄铁矿(FeS2)在空气中高温煅烧生成二氧化硫，二氧化硫经催化氧化生成三氧化硫，最后三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收得到高浓度的硫酸，据此解答。 【详解】（1）中Fe元素化合价为+2价，则硫元素的化合价是-1价，“过程I”发生的反应为，该反应中被氧气氧化生成氧化铁和二氧化硫，Fe元素化合价由+2价升高到+3价，S元素化合价由-1价升高到+4价，则氧化产物是Fe2O3、SO2。为了提高过程I的效率，可以采取的措施为：将黄铁矿粉碎、适当升高温度等(答一条即可)； （2）“过程II”中由和O2反应生成，化学方程式为：； （3）由图中可知，“吸收塔”中亚硫酸铵溶液吸收二氧化硫反应生成亚硫酸氢铵，发生反应的化学方程式为：SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3，由图可知，生成的NH4HSO3吸收氨气后又重新转化为(NH4)2SO3，则该流程中可循环利用的物质为(NH4)2SO3、NH4HSO3；实验室用氢氧化钙和氯化铵混合固体加热制取氨气，反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑，氨气为碱性气体，应用碱性干燥剂干燥氨气，则实验室制取氨气时常用的干燥剂为碱石灰。 1．金属铬可用作铝合金、钴合金、钛合金及高温合金、电阻发热合金等的添加剂。一种以铬铁矿(主要成分是)为原料制备金属铬的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)制备金属铬的工艺流程中的部分物质：①纯碱 ②水蒸气 ③铝粉 ④ ⑤空气 ⑥硫粉 ⑦ ⑧滤液，属于混合物的是 (填序号，下同)；属于电解质的是 。反应a通入空气，其中做氧化剂，请写出与互为同素异形体的物质的化学式： 。 (2)“焙烧”是实验室中的常见操作，该操作选用的装置是___________(填字母)。 A． B． C． D． (3)滤液中的溶质主要是，其中硫元素的化合价是 ，在反应c中，氧化剂是 。 (4)熔炼过程中加入铝粉用以还原金属铬，则反应e的化学方程式为 。 【答案】(1) ⑤⑧ ①②④⑦ (2)B (3) +2 Na2CrO4 (4) 【分析】铬铁矿与纯碱在空气中焙烧生成Fe2O3和Na2CrO4，通过水浸过滤分离出Fe2O3，Na2CrO4与硫粉在水蒸气作用下生成Cr(OH)3，Cr(OH)3加热分解为Cr2O3，最后通过铝热反应生成Cr。 【详解】（1）①纯碱是碳酸钠，是纯净物，属于电解质；②水蒸气是纯净物，属于电解质；③铝粉是单质，不是电解质，也不是非电解质；④是纯净物，属于电解质；⑤空气是混合物，不是电解质，也不是非电解质；⑥硫粉是单质，不是电解质，也不是非电解质；⑦是纯净物，属于电解质；⑧滤液是混合物，不是电解质，也不是非电解质；故属于混合物的是⑤⑧；属于电解质的是①②④⑦；与互为同素异形体的物质是臭氧，化学式：； （2）“焙烧”固体需要用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚，故选B； （3）中钠为+1价，氧为-2价，则硫元素的化合价是+2价；在反应c中，Na2CrO4与硫粉在水蒸气作用下生成Cr(OH)3，铬元素化合价降低，氧化剂是Na2CrO4； （4）熔炼过程中加入铝粉与Cr2O3反应生成Cr，化学方程式为。 2．铜及其化合物在工业生产中有着广泛的用途。某工厂的固体废渣中主要含和，还含有少量和等。利用该固体废渣制取的部分工艺流程如图所示： (1)酸溶中与稀硝酸反应的离子方程式为 。 (2)酸溶时，反应温度不宜超过70℃，其主要原因是 。 (3)过滤后所得废渣的主要成分的化学式为 。 (4)晶体受热易分解成，同时产生和，该反应的化学方程式为 ，由溶液制晶体的操作方法是：蒸发浓缩、 、过滤、冰水洗涤。 (5)工业上用生物法处理的原理为(硫杆菌作催化剂)： 由图甲和图乙判断使用硫杆菌的最佳条件为 ，若反应温度过高，反应速率下降，其原因是 。 【答案】(1) (2)防止温度过高HNO3分解(或者挥发) (3) (4) 冷却结晶 (5) 温度为30℃，pH=2.0 反应温度过高，使硫杆菌失去活性，催化活性降低 【分析】向固体废渣(主要含和，还含有少量和等)中加入稀硝酸酸溶，、、少量均和稀硝酸反应得到，HNO3被还原生成NO，和稀硝酸不反应，再加入Cu(OH)2中和过量的稀硝酸生成，最后过滤除去不参与反应的，得到溶液，据此解答。 【详解】（1）与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O，反应的离子方程式为：； （2）硝酸易挥发，且受热会分解，所以酸溶时，反应温度不宜超过70℃，其主要原因是：防止温度过高HNO3分解(或者挥发)； （3）由分析可知，过滤后所得废渣的主要成分为； （4）晶体受热易分解成，同时产生和，该反应的化学方程式为：；溶液中得到晶体的操作方法是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤； （5）由图甲和图乙可知，当温度为温度为30℃，pH=2.0时，氧化速率最大，则使用硫杆菌的最佳条件为：温度为30℃，pH=2.0；硫杆菌作催化剂，若反应温度过高，反应速率下降，其原因是：反应温度过高，使硫杆菌失去活性，催化活性降低。 3．工业上以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示： 已知：与反应生成沉淀，与盐酸反应生成SO2。 回答下列问题： (1)为了加快黄铁矿煅烧的速率，可采取的措施为 (写出1种即可)。 (2)煅烧过程中主要发生的反应为，将该反应生成的SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，可观察到酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了SO2的 性，发生该反应的离子方程式为 。 (3)“吸收1”中试剂X是 。 (4)Na2S2O5在保存过程中易变质生成Na2SO4。欲检验Na2S2O5是否变质的具体实验操作方法为： 。 (5)煤矿中含有硫元素，在燃烧或冶炼时会产生SO2等废气，若将这些废气直接排放至空气中，会导致酸雨，SO2在空气中形成酸雨时涉及反应的化学方程式为 ， 。 【答案】(1)将黄铁矿粉碎 (2) 还原 (3)98.3%浓硫酸 (4)取适量样品溶于水后，滴加稀盐酸至无气泡产生，继续滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则已变质 (5) SO2+ H2OH2SO3(或2SO2+ O22SO3) 2H2SO3 +O2=2H2SO4 (或SO3 +H2O=H2SO4 ) 【分析】黄铁矿在空气中煅烧生成的炉渣主要为氧化铁，氧化铁和CO用来炼铁；生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫；吸收三氧化硫得到浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加热得到Na2S2O5； 【详解】（1）增大固体的表面积可以加快反应速率，故为了加快黄铁矿煅烧的速率，可采取的措施为：将黄铁矿粉碎等； （2）将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，酸性高锰酸钾溶液褪色，+7价Mn得电子变为+2价Mn，SO2中+4价S失电子变为+6价S，故SO2体现还原性，结合电子守恒，反应为； （3）三氧化硫和水反应放出热容易形成酸雾，影响三氧化硫的吸收，故吸收剂X为：98.3%浓硫酸；98.3%浓硫酸可以防止酸雾的产生，提高吸收效率； （4）硫酸根离子会和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故检验Na2S2O5是否变质的具体实验操作方法为：取适量样品溶于水后，滴加稀盐酸至无气泡产生，继续滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则已变质； （5）SO2在空气中形成酸雨时涉及反应为二氧化硫和水生成亚硫酸：SO2+ H2OH2SO3(或2SO2+ O22SO3)，亚硫酸容易被空气中氧气氧化为硫酸：2H2SO3 +O2=2H2SO4 (或SO3 +H2O=H2SO4 )。 4．高铁酸钾(化学式：)是一种暗紫色固体，具有强氧化性。在强碱性溶液中稳定，易溶于水，微溶于浓KOH溶液，难溶于异丙醇(一种有机溶剂)，在生活中常被用作水处理剂。某兴趣小组利用废铁屑(含少量杂质)制备高铁酸钾的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)中铁元素的化合价为 ，“氧化Ⅰ”反应的还原产物为 。 (2)已知“转化”为复分解反应，“氧化Ⅱ”中NaClO被还原为NaCl，则“氧化Ⅱ”反应的离子方程式为 。 (3)晶体“洗涤”时，洗涤剂最好选用_____(填字母序号)。 A． B．NaOH溶液 C．异丙醇 D．稀盐酸 (4)若晶体未洗涤干净，含有的杂质阴离子为 。 (5)另一种制备的原理为： ①请用单线桥法表示出电子转移情况 。 ②由该反应可知，氧化性： (填“>”或“<”)。 ③向溶液中滴加浓盐酸，能产生，这个反应表明和的氧化性强弱关系与②结论相反，原因可能是 。 【答案】(1) +6 H2O (2) (3)C (4)Cl-、OH- (5) < 随溶液的酸性增强，的氧化性增强 【分析】用稀盐酸溶解废铁屑得到氯化亚铁溶液，加入双氧水把氯化亚铁氧化为氯化铁，加氢氧化钠、次氯酸钠在碱性条件下把氯化铁氧化为高铁酸钠，加饱和KOH把高铁酸钠转化为高铁酸钾沉淀，过滤、洗涤、干燥得晶体。 【详解】（1）中K显+1价、O显-2价，根据元素化合价代数和等于0，铁元素的化合价为+6；“氧化Ⅰ”是用双氧水把Fe2+氧化为Fe3+，双氧水发生还原反应生成水，反应的还原产物为H2O。 （2）“转化”为复分解反应，可知“氧化Ⅱ”中Fe3+被氧化为Na2FeO4，NaClO被还原为NaCl，反应中氯化合价由+1变为-1、铁化合价由+6变为+3，结合电子守恒，则“氧化Ⅱ”反应的离子方程式为。 （3）在强碱性溶液中稳定，易溶于水，微溶于浓KOH溶液，难溶于异丙醇，为减少损失，晶体“洗涤”时，洗涤剂最好选用异丙醇，选C。 （4）根据流程图，若晶体未洗涤干净，含有的杂质阴离子为生成的Cl-、加入氢氧化钠引入的OH-； （5） ①反应中铁化合价由+3变为+6，失去3×2=6个电子，氯化合价由0变为-1，得到6×1=6个电子，单线桥法表示出电子转移情况：。 ②氧化剂氧化性大于氧化产物，由该反应可知，氧化性：<。 ③向溶液中滴加浓盐酸，能产生，这个反应表明和的氧化性强弱关系：>，与②结论相反，原因可能是随溶液的酸性增强，的氧化性增强。 5．印刷铜制电路板蚀刻液的选取和回收再利用一直是研究的热点。常用的蚀刻液主要为传统的FeCl3型(HCl–FeCl3)。某兴趣小组模拟FeCl3型蚀刻液的蚀刻过程，并回收Cu和蚀刻液(FeCl3溶液)的流程如图所示： 回答下列问题： (1)“蚀刻”过程中发生的化学方程式为 。为了加快“蚀刻”的速率，可采取的措施有 (写一条)。 (2)过滤时，不需要用到的玻璃仪器有_______。 A．漏斗 B．分液漏斗 C．玻璃棒 D．烧杯 (3)证明反应I后的“滤液”中不含Fe3+的方法是 。 (4)“滤渣A”的成分为 ，(填化学式，下同) “试剂C”是 。 (5)“滤液B”与氯气“再生”时发生反应的离子方程式为 。 【答案】(1) 加热（提高氯化铁的浓度等） (2)B (3)取滤液于试管，滴加硫氰化钾溶液，无明显变化，则证明不含铁离子 (4) Fe、Cu HCl（CuCl2也可） (5) 【分析】根据流程图分析，氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，加入过量的铁粉，氯化铜与铁粉反应生成铜，则滤渣A为过量的铁和生成的铜，滤液为氯化亚铁溶液，通入氯气后氧化氯化亚铁生成氯化铁溶液，可以回收利用；滤渣A中的铁通过加入盐酸溶解，得到滤液氯化亚铁溶液，则试剂C为盐酸，未反应的铜可以回收； 【详解】（1）氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应为：；适当加热、提高氯化铁的浓度等可以加快反应速率，加快“蚀刻”的速率； （2）过滤时，需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，不需要用到的玻璃仪器有分液漏斗；故选B； （3）铁离子和硫氰化钾溶液变红色，可以用硫氰化钾溶液检验铁离子，操作及现象为：取少量滤液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红，则不含铁离子； （4）由分析，“滤渣A”的成分为Fe、Cu ；“试剂C”是HCl（CuCl2也可，铜离子和铁单质发生置换反应生成铜单质和亚铁离子）； （5）“滤液B”与氯气“再生”时，氯化亚铁溶液和通入氯气反应生成氯化铁溶液，发生反应的离子方程式为。 6．磷酸铁常用作电极材料、陶瓷等。以硫铁矿烧渣(主要成分)、，少量的、CaO、MgO)为原料制备磷酸铁的流程如下： 已知：，，。 回答下列问题： (1)基态核外电子排布式为 。 (2)浸渣的主要成分为 (填化学式)。 (3)写出“还原”时反应的离子方程式： 。 (4)检验“还原”之后的溶液中是否含的操作是 。 (5)经测定“除钙镁”后的溶液中，则溶液中 。 (6)写出“氧化沉铁”时反应的离子方程式： 。纯净磷酸铁呈白色，而实际制备的磷酸铁产品略带棕黄色，可能是产品中混有 (填化学式)杂质。 【答案】(1)或 (2) (3) (4)取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若无明显现象，则无 (5)5:2 (6) 【分析】烧渣主要成分、及少量的、CaO、MgO，加入稀盐酸，、、CaO、MgO与稀盐酸生成相应的盐，不溶于盐酸，故浸渣的主要成分为，加入还原铁粉将还原为，加入NaF以氟化物沉淀除去钙镁离子，再加入磷酸二氢氨、氨水、氧气生成产物。 【详解】（1）Fe元素原子序数为26，形成Fe3+时先失去最外层电子，故Fe3+基态核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5； （2）SiO2不溶于盐酸，故浸渣的主要成分为SiO2； （3）“还原”步骤加入还原铁粉将还原为，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+； （4）的检验试剂为KSCN溶液，故答案为取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若无明显现象，则无； （5）经测定“除钙镁”后的溶液中，； （6）根据题干条件，反应物为磷酸二氢铵、氨水、、，生成物为，根据元素守恒、得失电子守恒、电荷守恒写出离子方程式为；反应中 会与氨水反应生成而使实际制备的磷酸铁产品略带棕黄色。 7．高铁酸钾(化学式：)是一种暗紫色固体，具有强氧化性。在强碱性溶液中稳定，易溶于水，微溶于浓溶液，难溶于异丙醇(一种有机溶剂)，在生活中常被用作水处理剂。某兴趣小组利用废铁屑(含少量杂质)制备高铁酸钾的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)中铁元素的化合价为 ，“氧化I”反应的还原产物为 (填化学式)。 (2)已知“转化”为复分解反应，“氧化Ⅱ”中NaClO被还原为NaCl，则“氧化Ⅱ”反应的离子方程式为 。 (3)晶体“洗涤”时，洗涤剂最好选用_______(填字母序号)。 A． B．溶液 C．异丙醇 D．稀盐酸 (4)若晶体未洗涤干净，含有的杂质阴离子为 。 (5)另一种制备的原理为：。 ①由该反应可知，氧化性： (填“>”或“<”)。 ②向溶液中滴加浓盐酸，能产生，这个反应表明和的氧化性强弱关系与②结论相反，原因可能是 。 【答案】(1) +6 H2O (2) (3)C (4)Cl-、OH- (5) < 随溶液的酸性增强，的氧化性增强 【分析】用稀盐酸溶解废铁屑得到氯化亚铁溶液，加入双氧水把氯化亚铁氧化为氯化铁，加氢氧化钠、次氯酸钠在碱性条件下把氯化铁氧化为高铁酸钠，加饱和KOH把高铁酸钠转化为高铁酸钾沉淀，过滤、洗涤、干燥得晶体。 【详解】（1）中K显+1价、O显-2价，根据元素化合价代数和等于0，铁元素的化合价为+6，“氧化Ⅰ”是用双氧水把Fe2+氧化为Fe3+，双氧水发生还原反应生成水，反应的还原产物为H2O。 （2）“转化”为复分解反应，可知“氧化Ⅱ”中Fe3+被氧化为Na2FeO4，NaClO被还原为NaCl，反应中氯化合价由+1变为-1、铁化合价由+6变为+3，结合电子守恒，则“氧化Ⅱ”反应的离子方程式为。 （3）在强碱性溶液中稳定，易溶于水，微溶于浓溶液，难溶于异丙醇，为减少损失，晶体“洗涤”时，洗涤剂最好选用异丙醇，选C。 （4）根据流程图，若晶体未洗涤干净，含有的杂质阴离子为生成的Cl-、加入氢氧化钠引入的OH-； （5）①氧化剂氧化性大于氧化产物，该反应中，Cl2是氧化剂、是氧化产物，所以氧化性：< Cl2。 ②向溶液中滴加浓盐酸，能产生，这个反应表明和的氧化性强弱关系：>，与②结论相反，原因可能是随溶液的酸性增强，的氧化性增强。 8．铁酸铋【】属于多铁性材料的一种，具有铁电性和反铁磁性。以窑尾灰【主要成分为Fe、C、、、、、、】为原料制备铁酸铋和氢化铝锂【】的工艺流程如图所示。 请回答下列问题： (1)的电子式是 ，滤渣1主要成分除了C、之外，还有 (填化学式)。 (2)从绿色化学角度考虑，试剂X最好选用 ，检验被完全氧化的方法，请写出具体操作步骤 。 (3)“沉淀1”过程中加过量溶液的目的是 。 (4)写出“沉淀2”过程中主要发生反应的离子方程式： 。 【答案】(1) (2) 过氧化氢 取少量溶液于试管中，加入两滴铁氰化钾【】溶液，不出现蓝色沉淀，则被完全氧化 (3)分离出铝元素 (4) 【分析】向窑尾灰【主要成分为Fe、C、、、、、、】中加入稀硫酸，碳和二氧化硅不参与反应，CaO转化为微溶的硫酸钙，其他成分转为可溶性硫酸盐，则滤渣1主要成分为C、和，加入试剂X将氧化为，则试剂X为过氧化氢等氧化剂，再加入氢氧化钠溶液“沉铁”将转化为，过滤得到经灼烧生成，再经盐熔后得到；“沉淀1”过程中加过量溶液，氢氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，实现与氢氧化镁沉淀分离，过滤所得滤渣2主要成分为氢氧化镁，滤液为四羟基合铝酸钠溶液，再通入过量二氧化碳将其转化为氢氧化铝沉淀，加入稀盐酸酸溶得到氯化铝，最后加入LiH，与氯化铝反应生成得到，据此解答。 【详解】（1） 分子中碳原子与两个氧原子形成2个碳氧双键，则的电子式是：，由分析可知，滤渣1主要成分除了C、之外，还有； （2）由分析可知，试剂X为过氧化氢等氧化剂，从绿色化学角度考虑，不生成污染性物质，不引入杂质，试剂X最好选用过氧化氢；检验被完全氧化，即检验氧化后溶液中不再含有，检验可用铁氰化钾【】溶液，具体操作步骤为：取少量溶液于试管中，加入两滴铁氰化钾【】溶液，不出现蓝色沉淀，则被完全氧化； （3）沉铁后的滤液中含有和，加入过量氢氧化钠溶液，生成氢氧化镁沉淀和四羟基合铝酸钠溶液，可以分离铝、镁元素，则“沉淀1”过程中加过量溶液的目的是：分离出铝元素； （4）“沉淀2”过程中主要发生的反应是过量二氧化碳与四羟基合铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应的离子方程式：。 9．高铁酸钾(，其中Fe元素为+6价)是新型绿色水处理剂，其制备方法如下图所示(部分步骤已略去)。 已知：在碱性溶液中的溶解度： (1)写出实验室制备氯气的化学方程式 。 (2)过程Ⅱ为碱性条件下制备高铁酸钠。 ①补全过程Ⅱ中发生反应的离子方程式： 。 ②除外，过程Ⅱ中还可能生成一种含铁元素的难溶性杂质，该物质的化学式为 。 (3)过程Ⅲ中，发生反应的化学方程式为 。 (4)过程I~Ⅲ中，需要进行过滤操作的是 (填序号)。 (5)可将氨氮废水中的转化为除去。从价态角度分析，能处理氨氮废水的原因是 。 【答案】(1) (2) (3) (4)Ⅱ和Ⅲ (5)中处于+6价，具有强氧化性，可将氧化为 【分析】过程Ⅰ为：足量的溶液和氯气反应，生成，过程Ⅱ为：在碱性条件下，将氧化成，因为的溶解度大于，再加入，所以过程Ⅲ为：和反应生成。 【详解】（1）实验室制备氯气的化学方程式为：； （2） 过程Ⅱ为：在碱性条件下，将氧化成，反应的离子方程式为：，因为在碱性条件下，过程Ⅱ中还可能生成沉淀； （3） 因为的溶解度大于，再加入，过程Ⅲ为：和反应生成沉淀，反应的化学方程式为：； （4）过程Ⅱ中产生沉淀，过程Ⅲ为：和反应生成沉淀，所以需要过滤操作的为：过程Ⅱ和过程Ⅲ； （5）因为中铁元素为+6价处于高价态具有氧化性，中氮元素为-3价处于最低价具有还原性，两者发生氧化还原反应，将氨氮废水中的转化为除去。 10．I化学兴趣小组从使用过的腐蚀废液(含有大量、和)中回收铜，并将铁的化合物全部转化为溶液作为腐蚀液原料循环使用，流程如图所示： (1)步骤I的操作名称为 ，其中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒，还有 。 (2)滤渣③成分为 。 (3)写出溶液与铜箔发生反应的离子方程式： 。 (4)用化学试剂鉴别滤液②中的金属阳离子，写出该鉴别过程中属于氧化还原反应的离子方程式 。 II．该学习小组继续研究铁与水蒸气反应所得固体组成。 (5)取少量所得固体进行实验，若可以被磁铁吸引，能否证明所得固体为？ (填“能”或“不能”)，向其中加入适量稀硫酸，固体全部溶解，再加入3滴KSCN溶液，若溶液没有呈现红色，请分析原因： 。 【答案】(1) 过滤 漏斗 (2)Fe、Cu (3) (4)或 (5) 不能 反应后的固体含有未反应的，全部被还原为 【分析】废液中含有大量、和，向废液中加入过量Fe，发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Cu+Fe2+，然后过滤，滤液②中含有FeCl2，滤渣③中含有Cu、Fe，向滤渣③中加入过量④盐酸，Fe溶解，Cu不溶解，然后过滤得到金属单质Cu，滤液⑤中含有FeCl2、HCl，向FeCl2溶液中通入过量Cl2，将FeCl2氧化为FeCl3，从而得到FeCl3溶液。 【详解】（1）步骤Ⅰ是从溶液中得到滤渣和滤液，所以操作为过滤，其中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒，还有漏斗。 （2）废液中含有大量、和，向废液中加入过量Fe，发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Cu+Fe2+，然后过滤，滤液②中含有FeCl2，滤渣③中含有Cu、Fe。 （3）溶液与铜箔发生反应生成FeCl2和CuCl2，离子方程式为：。 （4）滤液②中含有FeCl2，要鉴别其中的Fe2+，需要加入H2O2溶液或通入Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，然后用KSCN溶液检验Fe3+，该鉴别过程中属于氧化还原反应的离子方程式为：或。 （5）铁与水蒸气反应生成，Fe和均具有磁性，能够被磁铁吸引，若该反应过程中Fe有剩余，即使固体可以被磁铁吸引，也不能证明所得固体为，向其中加入适量稀硫酸，固体全部溶解，再加入3滴KSCN溶液，若溶液没有呈现红色，原因是：反应后的固体含有未反应的，全部被还原为。 11．以硫铁矿(主要成分为)为原料制备氯化铁晶体()的工艺流程如图。 (1)中铁元素的化合价是 。 (2)焙烧前将矿石粉碎的目的是 ，焙烧的产物与温度、空气含量有关，若焙烧得到的固体全是，焙烧时发生反应的化学方程式为 。 (3)经检验，过滤所得滤液中含有，检验最好选用的试剂为 。 (4)通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 。 (5)尾气主要含、、和少量的、，尾气可用碱液吸收，的NaOH溶液最多可吸收 (标准状况)。 (6)已知碘单质的氧化性比三价铁离子弱，写出一个离子方程式证明： 。 【答案】(1)+2 (2) 增大接触面积，加快化学反应速率 (3)溶液 (4) (5)11.2 (6) 【分析】硫铁矿(主要成分为)在空气中焙烧生成SO2和铁的氧化物，向铁的氧化物中加入30%盐酸进行酸溶得到含铁元素的盐溶液，过滤以除去不溶物，再向滤液中通入氯气将铁元素氧化为+3价得到FeCl3溶液，再经一系列操作得到，据此解答。 【详解】（1）中硫元素的化合价是-1价，根据化合物的化合价代数和为零可知，铁元素的化合价是+2； （2）粉碎矿石减小其颗粒度，增大反应物间的接触面积，增大反应速率，则焙烧前将矿石粉碎的目的是：增大接触面积，加快化学反应速率。若焙烧得到的固体全是，同时生成SO2，则焙烧时发生反应的化学方程式为：； （3）检验最好选用的试剂为溶液，与Fe2+结合生成蓝色沉淀； （4）氯气能将Fe2+氧化成Fe3+，则通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为：； （5）与NaOH溶液的反应产物可以是亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，有关反应为：或，当产物为亚硫酸氢钠时吸收的最多，此时=0.5 mol，则的NaOH溶液最多可吸收11.2 L(标准状况)； （6）已知碘单质的氧化性比三价铁离子弱，则Fe3+能将碘离子氧化成碘单质，所以证明碘单质的氧化性比三价铁离子弱的一个离子方程式为：。 12．印刷电路产生的废腐蚀液中含有大量、和，为了减少污染并变废为宝，化学工作者计划从该废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为溶液。作为腐蚀液原料循环使用。请根据图所示流程图，回答下列问题： 回答下列问题： (1)试剂为 (填化学式)，试剂为 (填名称)，操作Ⅰ、Ⅱ的名称 ，试剂过量的原因为 。 (2)已知试剂为一种气体，为 (填化学式)，滤液和试剂发生反应的离子方程式为 。 (3)向滤液中加入溶液并长时间暴露在空气中，此过程的现象： ，此转化的化学方程式为 。 【答案】(1) 稀盐酸 过滤 使、反应完全 (2) (3) 生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀 、 【分析】废腐蚀液中含有大量、和，加过量与氯化铁、氯化铜反应，得到滤渣中含、和含氯化亚铁的滤液X，Y中加过量稀盐酸，铁反应转化为氯化亚铁得到滤液Z，过滤得到金属，已知试剂为一种气体，则为滤液X、Z混合后通入氯气氧化亚铁离子得到氯化铁溶液W； 【详解】（1）由分析，试剂a为Fe，试剂b为稀盐酸，操作Ⅰ、Ⅱ为分离固液的操作，为过滤；试剂过量的原因为使、反应完全； （2）由题干可知，要将铁的化合物全部转化为溶液，所以需要被氧化为，试剂c为一种气体，则选用氯气为氧化剂，发生反应的离子方程式为。 （3）滤液中含有，向溶液中加入溶液生成白色沉淀，由于不稳定，具有强的还原性，易被空气中的氧气氧化变为，反应中的现象为：先产生白色絮状沉淀，然后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，此转化过程中发生反应的化学方程式为：，。 13．电子工业常用溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。为改善环境，废物利用，可从腐蚀废液中回收铜并再生腐蚀液。处理流程如下。 (1)原废液中一定含有的溶质 (填化学式，下同)，可能含有的溶质 ，滤渣1中含有 ，试剂C为 。 (2)取少量滤液1于试管中，滴加溶液，现象是 。 (3)若将试剂换成也能达到同样的目的，写出该反应的离子方程式： 。 (4)实验室欲用的试剂B浓溶液配制试剂B稀溶液。 ①实验中所需的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、 (填仪器名称)。 ②下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是 。 a．刚用蒸馏水洗净量筒量取浓盐酸     b．移液后未洗涤烧杯、玻璃棒 c．定容时俯视刻度线         d．摇匀后发现凹液面低于刻度线 【答案】(1) 、 和 Cl2 (2)生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色 (3) (4) 容量瓶、胶头滴管 c 【分析】溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，发生反应：；腐蚀废液一定含有、，可能含有过量的；腐蚀废液加入足量的铁粉，铁粉先和铁离子反应生成亚铁离子，再和铜离子反应生成铜单质和亚铁离子，过滤，得到滤渣1为铜和未反应的铁，向滤渣1中加入过量稀盐酸，生成氯化亚铁和氢气，铜不与稀盐酸反应，过滤，滤液合并后通入足量氯气，将氯化亚铁氧化生成氯化铁。 【详解】（1）由以上分析可知腐蚀废液一定含有、，可能含有过量的；滤渣1为铜和未反应的铁；试剂C为Cl2； （2）滤液1 为溶液，加NaOH，反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2在空气中被氧化生成红褐色的氢氧化铁，可观察到的现象为：生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色； （3）与反应生成，根据得失电子守恒及元素守恒得离子方程式：； （4）①配制稀盐酸溶液，需用到500mL容量瓶，烧杯、玻璃棒和胶头滴管； ②a．用刚蒸馏水洗净量筒量取浓盐酸，则导致溶质体积偏小，所配浓度偏低，故a不符合题意；     b．移液后未洗涤烧杯、玻璃棒，导致溶质损失，所配浓度偏低，故b不符合题意； c．定容时俯视刻度线，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，故c符合题意；         d．摇匀后发现凹液面低于刻度线，是因部分溶液残留的内壁和瓶塞缝隙，对浓度无影响，故d不符合题意； 故选：c。 14．印刷电路板是用腐蚀液(溶液)将覆铜板上的部分铜腐蚀而制得。一种制作印刷电路板并回收金属同时将腐蚀后的废液回收再生的流程如下： 已知：废液池中的金属离子主要含。 请回答以下问题： (1)腐蚀池中发生反应的离子方程式是 。 (2)操作1和操作2中使用的主要玻璃仪器除了烧杯，还有 。 (3)检验滤液1中金属阳离子的一种方法所用试剂依次是溶液、新制氯水，现象依次为 、 。 (4)固体2的化学式为 。 (5)再生池中发生反应的离子方程式是 。 (6)再生池中加入又得到溶液，可替代的试剂有___________(填字母)。 A．氧气 B．氯水 C．溶液 D．溶液 【答案】(1) (2)玻璃棒、漏斗 (3) 溶液不变色 溶液变红色 (4)Cu (5) (6)AB 【分析】由流程可知覆铜板在腐蚀池中和FeCl3溶液发生反应Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，进入废液池中加入铁粉，可置换铜同时生成FeCl2，发生反应CuCl2+Fe=FeCl2+Cu、Fe+2FeCl3=3FeCl2，过滤后得到固体1为Cu和过量的Fe，固体1加入盐酸将铁转化为氯化亚铁得到滤液2，过滤分离出固体2为铜单质；滤液1和滤液2中含有氯化亚铁，氯化亚铁在再生池中加入过氧化氢，过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子； 【详解】（1）覆铜板在腐蚀池中和FeCl3溶液发生反应生成氯化亚铁和氯化铜，离子方程式为：； （2）操作1和操作2为分离固液的操作，为过滤，使用的主要玻璃仪器除了烧杯，还有玻璃棒、漏斗； （3）滤液1中亚铁离子和KSCN溶液不变色，亚铁离子被新制氯水氧化为铁离子，铁离子和KSCN溶液变为红色，故现象依次为溶液不变色、溶液变红色； （4）由分析，固体2为Cu； （5）氯化亚铁在再生池中加入过氧化氢，过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：； （6）再生池中亚铁离子被氧化为铁离子，且不引入新杂质，需要加入氧化剂，氧气、氯水均可以氧化亚铁离子生成铁离子、且不引入杂质，而溶液、溶液不能达到目的，故选AB。 15．明矾晶体在生产、生活中有广泛用途，如饮用水的净化。利用炼铝厂的废料——铝灰（主要成分为、，还含少量、）可制备明矾，工艺流程如图： 回答下列问题： (1)实验中需要的稀硫酸都是经浓硫酸稀释而来的，则溶质质量分数为98%的浓硫酸（密度为）的物质的量浓度为 。 (2)滤液A中含有的金属阳离子有 （填离子符号），写出与稀硫酸反应的离子方程式： 。 (3)流程中加入溶液的作用是将氧化为，写出反应的离子方程式： 。 (4)红褐色沉淀的化学式为 。 (5)加入稀硫酸酸化后，再经“一系列操作”可得到明矾晶体[]，则“一系列操作”是 、 、 、洗涤、干燥。 (6)是一种难溶于水的酸性氧化物，可与溶液反应，写出反应的化学方程式： 。 【答案】(1)18.4 (2) 、、 (3) (4) (5) 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 (6) 【分析】向铝灰中加入过量稀硫酸酸浸，将金属元素转化为可溶性硫酸盐，不与稀硫酸反应，则滤渣①的主要成分为，向滤液A加入稍过量的过氧化氢溶液，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，再加入过量的氢氧化钠溶液将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀、铝离子转化为四羟基合铝酸根离子，过滤得到主要含氢氧化铁的滤渣②和无色滤液B，向滤液中加入适量的硫酸钾后，再加入稀硫酸酸化，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得明矾晶体，据此解答。 【详解】（1）由c=可知，浓硫酸的物质的量浓度为mol⋅L−1=18.4 mol⋅L−1； （2）由分析可知，加入过量稀硫酸酸浸的目的是将金属元素转化为可溶性硫酸盐，则滤液A中含有的金属阳离子为、、，其中氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为：； （3）由分析可知，流程中加入溶液的作用是将氧化为，反应的离子方程式为：； （4）由分析可知，红褐色沉淀为氢氧化铁，其化学式为； （5）由分析可知，“一系列操作”是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （6）属于酸性氧化物的二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为：。 1．镓锗是重要的战略金属资源。丹霞冶炼厂以锌精矿(主要成分为ZnS，还含有铁、铜、镓和锗等金属硫化物)为原料制备Zn、Ga、Ge的工艺流程如图所示： 已知：①镓与铝同主族，化学性质相似。 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 Fe3+ Ga3+ Cu2+ 开始沉淀时的pH 2.5 3.5 5.3 沉淀完全时的pH 3.3 4.6 6.4 (1)“氧压浸出”时，ZnS发生反应的化学方程式是 。 (2)“滤渣I”的主要成分为 (填化学式)。 (3)“萃取”的原理为Mn+(水相)+nHA(有机相)MAn(有机相)+nH+(水相)(M为Cu或Ga)，则“反萃取”工序中的试剂X宜选用 (填化学式)。 (4)反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+，“沉镓”时应控制溶液的pH范围为 。 (5)写出“碱溶”过程中发生反应的离子方程式 。 (6)砷化镓GaAs是一种重要的半导体材料，其晶体的立方体晶胞如图所示，设晶胞边长为apm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为 g/cm3(已知1pm=10-12m，用含a、NA字母表示)。 【答案】(1)2ZnS+O2+2H2SO4=2ZnSO4+2S+2H2O (2)Fe(OH)3 (3)H2SO4 (4)[4.6，5.3)或4.6~5.3或4.6≤pH≤5.3 (5)Ga(OH)3+OH―=[Ga(OH)4]― (6) 【分析】锌精矿主要成分为ZnS，还含有铁、铜、镓和锗等金属硫化物。锌精矿加入硫酸、通入氧气“氧压浸出”，生成硫酸锌、硫酸铁、硫酸铜、硫酸镓、硫酸锗、S沉淀，过滤出铅银渣、S沉淀，滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸镓、硫酸锗，加氧化锌调节pH生成氢氧化铁沉淀除铁，滤液加锌置换出铜、镓、锗，铜、镓、锗“氧化焙烧”生成金属氧化物，加硫酸溶解，加萃取液HA“萃取”，Ge进入水相，Cu、Ga进入有机相，水相经系列反应得到Ge单质，有机相反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+，水相中加氢氧化钠调节pH生成氢氧化镓沉淀，沉淀中加氢氧化钠“碱溶”发生反应Ga(OH)3+OH―=[Ga(OH)4]―，电解Na[Ga(OH)4]溶液得到Ga。 【详解】（1）“氧压浸出”时，ZnS和氧气、硫酸反应生成硫酸锌、S单质、水，发生反应的化学方程式是2ZnS+O2+2H2SO4=2ZnSO4+2S+2H2O； （2）滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸镓、硫酸锗加氧化锌调节pH生成氢氧化铁沉淀除铁，“滤渣I”的主要成分为Fe(OH)3； （3）“萃取”的原理为Mn+(水相)+nHA(有机相)MAn(有机相)+nH+(水相)(M为Cu或Ga)，根据平衡移动原理，“反萃取”工序中增大氢离子浓度，平衡逆向移动，试剂X宜选用H2SO4。 （4）反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+，Ga3+完全沉淀的pH为4.6，Cu2+ 开始沉淀的pH为5.3，所以“沉镓”时应控制溶液的pH范围为[4.6，5.3)。 （5）镓与铝同主族，化学性质相似，可知“碱溶”过程中Ga(OH)3和NaOH反应生成Na[Ga(OH)4]，发生反应的离子方程式Ga(OH)3+OH―=[Ga(OH)4]―； （6）砷化镓GaAs是一种重要的半导体材料，其晶体的立方体晶胞如图所示，晶胞中Ga原子数为4、As原子数为，设晶胞边长为apm，则晶胞的密度为g/cm3。 2．铍广泛用于航空航天、电子元件、导弹与武器制造等领域。一种以铍矿石(主要成分为Be2SiO4，还含有少量MnO等)为原料制备铍的工艺流程如图。 已知：①“烧结”时，未发生氧化还原反应；“烧结”后，Be、Mn元素分别转化成可溶性的Na2BeF4、Na2MnF4，其他元素以稳定的氧化物形式存在。 ②铁冰晶石的成分为Na3FeF6。 回答下列问题： (1)在元素周期表中，Be与Al处于对角线的位置，性质相似。下列叙述错误的是_______(填标号)。 A．Be只能与酸反应，不能与碱反应 B．BeO具有高熔点，能耐酸碱腐蚀 C．常温下，BeCl2溶液的pH＜7 D．BeCl2是共价化合物 (2)Na3FeF6中Fe的化合价为 。 (3)“烧结”时，不宜采用陶瓷类器材，原因是 。 (4)“沉铍”步骤中加入NaOH溶液调节pH为11，析出颗粒状的Be(OH)2，写出生成Be(OH)2的离子方程式： ；若加入的NaOH溶液过量，得到的含铍粒子是 (填离子符号)。 (5)焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是 ；写出镁还原法的反应原理： 。 (6)BeO晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料，其晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为d g·cm-3，则晶胞参数a = nm(用含d、NA的代数式表示)。 【答案】(1)AB (2) (3)陶瓷中含有的二氧化硅会与碳酸钠反应 (4) (5) 保护Be和Mg不被氧化 BeO + MgMgO + Be (6) 【分析】以铍矿石(主要成分为，还含有少量MnO等)为原料制备铍，铍矿石加入Na2SiF6、Na2CO3烧结，烧结时，未发生氧化还原反应，烧结后，Be、Mn元素以可溶性的Na2BeF4、Na2MnF4形式存在，同时生成二氧化硅，加入水浸出，过滤，所得滤渣为二氧化硅，滤液中加入NH3•H2O、KMnO4得到MnO2固体，过滤得到MnO2，滤液中加入NaOH沉铍，过滤得到的滤渣洗涤烘干然后煅烧得到工业BeO，BeO可以通过焦炭还原法或者镁还原法制得金属Be，滤液中加入硫酸铁得到铁冰晶石，据此分析； 【详解】（1）Be与Al处于对角线的位置，它们的性质相似； A．Al与酸碱均反应，可知Be也与酸碱均反应，故A错误； B．氧化铝的熔点高，可知氧化铍具有高熔点，与氧化铝类似，氧化铍既能与酸反应又能与碱反应，因此不耐酸碱腐蚀，故B错误； C．氯化铝水解显酸性，可知常温时，BeCl2也可以水解使溶液的pH＜7，故C正确； D．AlCl3是共价化合物，可知BeCl2也是共价化合物，D正确； 故选AB； （2）中Na为+1价，F为-1价，根据化合价代数和为零可知Fe的化合价为+3； （3）陶瓷中含有二氧化硅，高温时可以与碳酸钠反应，故“烧结”时不宜采用陶瓷类器材； （4）沉铍时，溶液中的与NaOH反应生成Be(OH)2，反应的离子方程式为；Be(OH)2和Al(OH)3性质相似，能和足量NaOH溶液反应生成，含铍的离子为； （5）焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是防止空气与铍、镁反应，保护Be和Mg不被氧化；镁还原法制铍单质是用单质镁与BeO高温下反应生成Be和MgO，反应方程式为； （6）设晶胞参数为anm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，该晶胞中，个数为，原子数为4，则BeO晶体的密度为 g·cm-3。 3．氨气和硝酸是重要的化工原料，由氨气制备硝酸的原理如下。回答下列问题： (1)写出步骤Ⅰ对应的化学方程式： 。 (2)若将装满气体的试管倒立在水槽中，一段时间后，试管内剩余气体约占试管总体积的 。 (3)某工厂利用稀硝酸和该厂的固体废渣(主要含和，还含有少量的和)制取的部分工艺流程如下。 已知：在酸性溶液中不稳定，会转化为和。 ①“酸溶”过程中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。“酸溶”温度不宜过高，原因是 。 ②试剂X可选用 (填字母)；若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为 (填化学式)。 A．    B．    C．    D． 【答案】(1) (2) (3) ① 温度过高会导致硝酸分解和挥发过多，降低利用率 ②BD 【分析】氨气催化氧化得到一氧化氮，一氧化氮再与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应得到硝酸； 固体废渣(主要含和，还含有少量的和)中加入稀硝酸酸溶，、都与稀硝酸反应转化为，同时生成NO，加入X除去过量的酸，又不能引入新杂质，则X可以为Cu、，再过滤得到溶液，同时得到主要成分为的滤渣，据此解答。 【详解】（1）步骤中氨气催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：； （2）若将装满气体的试管倒立在水槽中，将发生反应：，由该反应可知，消耗3体积生成1体积不溶于水的，所以一段时间后，试管内剩余气体约占试管总体积的； （3）①“酸溶”过程中铜与稀硝酸反应生成、NO和水，反应的离子方程式为：。硝酸受热会分解生成NO2，则“酸溶”温度不宜过高，原因是：温度过高会导致硝酸分解和挥发过多，降低利用率； ②加入X的目的是为除去过量的硝酸，为了不引入杂质，X可以为Cu、，则试剂X可选用，故选BD；若除酸时加入的X恰好完全反应，即无X剩余，二氧化硅不与硝酸反应，则过滤后所得废渣的成分为。 4．从水钴矿(主要含Co2O3及少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2、MnO、MnO2、CaO等杂质)中制备CoC2O42H2O的工艺如图。 已知：①电极电势的大小反映了氧化剂的氧化能力相对大小。 电极电势 S2O/SO Co3+/Co2+ H2O2/H2O Cl2/Cl- ClO-/Cl- Fe3+/Fe2+ I2/I- Eθ/V 2.01 1.92 1.78 1.36 0.81 0.77 0.53 ②该工艺条件下，金属离子沉淀情况的pH值如下表所示，沉淀完全视为金属离子浓度为10-5mol/L。 金属离子 Co3+ Co2+ Fe3+ Fe2+ Al3+ Mg2+ Mn2+ Ca2+ 开始沉淀 1.2 7.6 2.7 7.6 4.0 9.9 7.7 9.0 沉淀完全 2.4 9.2 3.7 9.6 5.2 13.2 9.8 11.0 根据题目所给信息，回答下列问题： (1)写出“浸出”过程中最主要的离子方程式 。“浸出”过程中的Na2SO3的物质的量不足可能会生成 ，污染环境。 (2)以下物质适合作“氧化”过程中氧化剂的是 (填序号) a．S2O        b．H2O2        c．ClO-        d．I2 (3)“调pH”过程的范围为 。 (4)若用R表示异辛基，萃取剂磷酸二异辛酯的结构式可写为，“萃取”过程后溶液中的Co2+采取六配位，以一种中性配分子的形式存在，试将这种分子的结构补充完整 。(不考虑立体异构) (5)“反萃取”过程添加的试剂M是 (写化学式)溶液。试剂M不宜过量，可能的原因是 。 【答案】(1) Co2O3+SO+4H+=2Co2++SO+2H2O 氯气 (2)bc (3)5.2≤pH<7.6 (4) (5) H2SO4 磷酸二异辛酯在过量酸的作用下会水解为磷酸和异辛醇，失去萃取能力，无法循环使用 【分析】水钴矿加入稀盐酸与金属氧化物反应，Na2SO3还原Co3+、Fe3+、MnO2，加入氧化剂与浸出液中Fe2+发生氧化还原反应生成Fe3+，加入碳酸钠调节pH沉淀Fe3+、Al3+得到滤渣1为Fe(OH)3、Al(OH)3，加入NaF除镁钙得到滤渣2为MgF2、CaF2，萃取Co2+，与Na+、Mn2+分离，反萃取后加入(NH4)2C2O4与Co2+反应生成CoC2O4•2H2O。 【详解】（1）水钴矿的主要成分为Co2O3，因此“浸出”过程中最主要的反应Na2SO3还原Co2O3，离子方程式为Co2O3+SO+4H+=2Co2++SO+2H2O；“浸出”过程中溶液中加入了盐酸，Cl-也是还原剂，因此Na2SO3的物质的量不足可能会生成氯气，污染环境。 （2）“氧化”过程是将Fe2+氧化为Fe3+，加入的氧化剂不能引入新的杂质，使用氧化剂S2O和I2在溶液中引入了新杂质SO和I-，而使用氧化剂H2O2和ClO-的还原产物为H2O和Cl-，不引入新杂质，故答案为bc。 （3）加入碳酸钠调节pH的目的是沉淀Fe3+、Al3+，而不沉淀其他离子，因此pH范围为：5.2≤pH<7.6。 （4） 萃取”过程后溶液中的Co2+配合物的分子结构为：。 （5）“反萃取”过程添加的试剂M是H2SO4；试剂M不宜过量，可能的原因是：磷酸二异辛酯在过量酸的作用下会水解为磷酸和异辛醇，失去萃取能力，无法循环使用。 5．工业上用磷铁渣(主要含、，以及少量、等杂质)制备(磷酸铁)，工艺流程如下： 已知：①和在常温条件下化学性质稳定，不易被氧化，“高温活化”处理后，元素以和的形式存在，元素以形式存在。 ②难溶于水，可溶于无机强酸。 请回答下列问题： (1)“高温活化”时若的产物为和，则反应的化学方程式为 。 (2)“酸浸”时，提高酸浸速率的方法为 (答一条即可)，滤渣的成分为 。其他条件相同时，磷铁渣浸出率随着盐酸浓度的变化如图所示，盐酸的最佳浓度为 。 (3)“氧化”的目的为 。 (4)“制备”时调节约为2，温度控制在左右可产生沉淀，写出反应的离子方程式： 。溶液的对磷酸铁产品中的值有影响，时，明显增大，其原因是 。 【答案】(1) (2) 研磨、适当升温、增大盐酸浓度(合理即可) (3)将氧化为 (4) 生成的混入产品中 【分析】由流程图分析可知，磷铁渣主要含、，以及少量、等杂质。“高温活化”处理后，元素以和的形式存在，元素以形式存在。经酸浸和转化为，被反应，难溶于水，经过滤以滤渣形式被分离，向滤液中加入调铁磷比，再加入，酸性条件下被氧化为，加入氨水，调节溶液pH，发生反应，再经一系列操作，得到晶体，然后煅烧，最终转化为。 【详解】（1）由题意可知，高温活化时的产物为和，根据质量守恒和得失电子守恒，可得反应的方程式为：； 故答案为：； （2）提高酸浸速率的方法可以从“影响化学反应速率的因素”入手，可知，提高酸浸速率的方法有：研磨、适当升温、增大盐酸浓度； 上述分析可知，滤渣的成分为； 由图可知，其他条件相同时，盐酸的浓度为时，磷铁渣浸出率最高； 故答案为：研磨、适当升温、增大盐酸浓度(合理即可)；；； （3）由分析可知，可将氧化为； 故答案为：将氧化为； （4）难溶于水，可溶于无机强酸，所以加入氨水一方面可与反应，生成磷酸盐，磷酸盐中的磷酸根与发生反应生成，另一方面，氨水的加入使溶液不再显强酸性，约为2，温度控制在左右可产生沉淀，所以发生反应的离子方程式为：；pH增大，会促进水解，生成的增多，并混入产品中，使得明显增大； 故答案为：；生成的混入产品中； / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 暑假作业19 化学工艺流程题 1．沉淀的洗涤操作 (1)答题模板：沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中加入蒸馏水至________沉淀，待水自然流下后，重复实验2～3次 (2)实例：在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，试问：怎样洗涤沉淀？ 沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复实验2～3次 2．证明沉淀完全的操作 (1)答题模板：静置，取少量上层清液于试管中，加入××试剂(沉淀剂)，若没有××沉淀产生，则证明××沉淀完全 (2)实例：在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO，然后________________得到BaSO4的质量，试问：怎样判断SO是否沉淀完全？ 静置，取上层清液少许于试管中，继续加入BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则证明SO沉淀完全 3．检验沉淀是否洗涤干净的操作 (1)答题模板：取最后一次洗涤液少量于试管中，加入××试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子，选择合适的检验试剂)，若没有××(特征现象)出现，则证明沉淀已洗涤干净 (2)实例：在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，试问：怎样判断沉淀是否洗净？ 取________________少量于试管中，加入稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，则证明沉淀已洗净 4．判断滴定终点的答题规范 (1)答题模板：当滴入最后半滴×××标准溶液后，溶液由×××色变成×××色，或溶液×××色褪去，且________ ________(2)用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，酚酞作指示剂，滴定终点的判断：当加入最后半滴标准盐酸后，溶液由红色变为无色，且半分钟内不恢复原来的颜色 5．描述离子检验现象的答题规范 (1)答题模板：取试样→加水溶解→加……试剂加……检验试剂→观察现象→得出结论 (2)以“SO的检验”为例：取少量溶液于试管中，加入足量________，无明显现象，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则证明有SO 6．增大原料浸出率的措施 搅拌、________、延长浸出时间、增大气液或固液接触面积 7．蒸发结晶的操作 (1)从NaCl溶液中获取NaCl固体 ①方法：蒸发结晶②具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用________蒸干 (2)NaCl溶液中混有少量的 KNO3溶液 ①方法：________________________________ ②具体操作：若将混合溶液________一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，这样就可以分离出大部分NaCl 8．冷却结晶的操作：KNO3溶液中混有少量的 NaCl溶液 ①方法：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 ②具体操作：若将混合溶液加热蒸发后再________，则析出的固体主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，这样就可以分离出大部分KNO3 9．“目的或原因”类 目的或原因 思考方向 沉淀(晶体)洗涤的目的 若滤渣是所需的物质，洗涤的目的是除去晶体表面的可溶性杂质，得到更纯净的沉淀物 若滤液是所需的物质，洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣，把有用的物质如目标产物尽可能洗出来 沉淀(晶体)冰水洗涤的目的 既能洗去晶体表面的杂质离子，且能防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗 沉淀(晶体)用有机溶剂(酒精、丙酮等)洗涤的目的 既能洗去晶体表面的杂质离子，且能防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗，此外又利用有机溶剂的________，除去固体表面的水分，产品易干燥 控制溶液pH的目的 防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子沉淀完全；防止××溶解等 温度不高于×× ℃的原因 温度过高××物质_______(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)或××物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或××物质_______(如Na2SO3等)或促进××物质_______(如AlCl3等) 蒸发、反应时的气体氛围 抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl3溶液时需在HCl气流中进行，加热MgCl2·6H2O得MgCl2时需在HCl气流中进行等) 加热的目的 加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动 减压蒸馏(减压蒸发)的原因 减小压强，使液体沸点降低，防止××物质受热分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等) 减压过滤的目的 _______过滤速度 减压烘干的目的 降低产品的烘干温度，防止产品分解 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H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)或_______(如题目要求制备结晶水合物产品) 趁热过滤的目的 防止过滤一种晶体或杂质的过程中，因降温而析出另一种晶体 ①要_______(产品)：防止降温时析出杂质而影响产品纯度或减少产品溶解损耗 如：NaCl (KNO3) ②要_______(产品)：防止降温时析出产品(溶解度随温度增大而增大)而损耗 (除去溶解度小或难溶的杂质) 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．某厂设计的从某种铝矿石(主要成分为、、)中提炼金属铝，并回收镁、铁等金属资源的工艺流程如图所示，回答下列问题： (1)Al元素在地壳中的含量排名为第 。 (2)碱浸过程中发生反应的离子方程式为 。 (3)气体A的结构式为 ，滤液2中溶质的主要成分在水中的电离方程式为 。 (4)热解的混合气体可以返回到 (填步骤名称)步骤中循环利用。 (5)固体1的主要成分为，请写出的一种用途： ；高温下，可用与反应得到一种金属单质，发生反应的化学方程式为 ，每生成金属单质，反应中消耗的体积(标准状况下)为 。 2．我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要流程如下(部分物质已略去)： (1)①~③所涉及的操作方法中，包含过滤的是 (填序号)。 (2)根据上述流程图，将化学方程式补充完整： 。 ___＋____ (3)煅烧固体的化学方程式是 。 (4)下列说法正确的是 (填序号)。 a．可以循环使用 b．副产物可用作肥料 c．溶液B中一定含有、、 d．①中析出是因为一定条件下的溶解度最小 (5)检验溶液B中是否含有的操作及现象为 。 (6)某纯碱样品中含杂质NaCl，取质量为ag的样品，加入足量的稀盐酸，充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到bg固体物质，此样品的质量分数为 。(列表达式) 3．比亚迪电动汽车所使用的刀片电池，采用了磷酸亚铁锂(LiFePO4)材料。工业上以废旧磷酸亚铁锂正极片(该正极中还含有铝箔)为原料回收金属，以及电池再生技术的流程如图： 已知： ①LiFePO4难溶于水、强碱溶液，可溶于强酸溶液； ②FePO4难溶于水； ③Li2CO3在水中的溶解度很小，且溶解度随温度的升高而降低。 请回答下列问题： (1)“碱浸”工序得到滤液中主要存在的阴离子为 (填离子符号)。 (2)“氧化浸出”工序中，不同浓度的H2SO4溶液对Li、Fe元素的浸出率如下图。c(H2SO4)的范围应控制在___________(填字母)。 A．0.1～0.2 mol∙L−1 B．0.3～0.4 mol∙L−1 C．0.6～0.7 mol∙L−1 D．0.9～1.0 mol∙L−1 (3)“氧化浸出”工序中发生反应的离子方程式为 ，该过程中需控制温度不超过40℃，原因是 。 (4)进行“煅烧”工序之前，Li2CO3粗产品需要用 (填字母)洗涤多次。检验Li2CO3是否洗涤干净的操作、现象为 。 A．热水             B．冷水          C．稀H2SO4         D．Li2SO4溶液 (5)“煅烧”工序生成LiFePO4再生材料的同时会生成一种气体，理论上每生成15 mol该气体，该反应转移电子物质的量为 。 (6)比亚迪电动汽车所使用的刀片电池的工作原理为LixC6 + Li1−xFePO4C6 + LiFePO4，则充电时，阳极的电极反应式为 。 4．黄金(Au)的一种化学精炼过程如下图所示。 回答下列问题： (1)步骤①中部分Cu与稀H2SO4、O2反应，该反应的离子方程为 。 (2)步骤②的还原产物是 。 (3)滤液A含有的金属离子主要有Zn2、Cu2+、 。 (4)步骤④中的王水是 和 的混合物，王水与Au反应生成了HAuCl4、NO和H2O，该反应的化学方程式为 。该步骤产生的尾气中有NO，可向尾气中通入适量的空气后，再通入 溶液(填一种试剂)中的方法将其除去。 (5)步骤⑤中工业上若加入甲醛脱硝，反应生成CO2、NO和H2O，若加入尿素脱硝则生成N2、CO2和H2O。工业上应选择 脱硝，原因是 。 5．工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图： (1)写出CuS “焙烧”生成SO2和CuO的化学反应方程式： 。 (2)图中SO2经转化生成的硫酸可用于“酸化”，转化反应中SO2与O2的物质的量比为 。 (3)过滤使用的玻璃仪器为 (4)“淘洗”所用的溶液A应选用 (填字母) a． 稀硫酸    b． 浓硫酸   c． 稀硝酸   d．  浓硝酸 (5)“反应”步骤加10%H2O2可以避免污染性气体的产生，写出该反应的离子方程式： ，也可以用气体 (填化学式)代替双氧水。 (6)最后所得溶液经蒸发浓缩、 、过滤、洗涤，最后干燥得到硝酸铜晶体。 6．一种以辉钼矿(主要成分为，含少量、、等元素的化合物及等)为原料制备四钼酸铵的生产工艺如图所示： 已知：“浸出液”的主要成分是。 回答下列问题： (1)铜在周期表中位于第 周期第 族。 (2)“焙烧”时转化为和，该反应的化学方程式为 。 (3)“氨浸”温度不能过高，原因是 ；“浸出渣”的主要成分有和 (填化学式)。 (4)“沉铜”时可以将溶液中的进一步转化为除去，该反应的离子方程式为 。 (5)“除磷”过程中，若太大会导致除磷效果变低，原因是 。 (6)“酸沉”后所得“滤液”中的主要成分是 (填化学式)。 7．从粉煤灰(含等)中回收提取铝、锂、铁相关化合物的流程如下图所示： 已知：是酸性氧化物。 回答下列问题： (1)可以提高“酸浸”速率的方法有 (任写两条)。 (2)“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。 (3)“滤液”中加入的氧化剂是，反应的离子方程式为 。 (4)“沉铝” (填“能”或“不能”)将足量换成足量盐酸，理由是 。 (5)与适量碳粉、在高温下可得到“能源新宠”磷酸亚铁锂，该反应的化学方程式为 ，生成的同时消耗还原剂 g。 (6)若该粉煤灰含的质量分数为30%，其他不含锂的杂质的质量分数为70%，则这种粉煤矿中锂的质量分数为 。 8．一种以废镍氢电池的废渣[主要成分为Ni(OH)2，Co(OH)2，及少量Fe、Al的氧化物]为原料制备硫酸镍(NiSO4·7H2O)晶体的流程如图所示。 已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表。 阳离子 Fe2+ Fe3+ Co2+ Co3+ Al3+ Ni2+ 开始沉淀的pH 6.3 1.5 7.2 3.4 6.2 完全沉淀的pH 8.3 2.8 9.2 1.1 4.7 8.9 回答下列问题： (1)“酸浸”中不能用盐酸替代稀硫酸，其主要原因是 。 (2)“氧化1”中调节pH为5的目的是 ，将沉淀M浸于 (填化学式)溶液，经过滤、洗涤、灼烧得到红色粉末，可用于制造颜料。 (3)“氧化2”中Co2+被氧化生成Co(OH)3的离子方程式为 。 (4)“沉镍”中不能加入过量氨水，其原因是Ni(OH)2溶解生成硫酸四氨合镍，故过量氨水与硫酸镍反应的化学方程式为 。 (5)利用Co(OH)3制备CoCO3，的微流程如图所示： “转化、酸溶”中主要发生放热反应，如果加入双氧水过快，则消耗双氧水的量远大于理论值，其主要原因是 ；“转化、酸溶”中H2O2主要表现的性质是 (填“氧化性”或“还原性”)。 (6)探究Co(OH)3的氧化性。取少量Co(OH)3于试管中，滴加KI淀粉溶液，无明显现象，再滴加稀硫酸，立即变蓝色，其变蓝色的原因是 (填化学方程式)。 9．草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料，一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、ZnO、Al2O3、 CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下： 已知：①Ca2+、 Mg2+均能与F-生成沉淀； ②ZnO与Al2O3化学性质相似，既能溶于强酸又能溶于强碱。 (1)“550°C焙烧”的目的是 。 (2)“浸出液”的主要成分是 。 (3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+，反应的离子方程式为 。 (4)“净化除杂1”过程中，先在40-50 °C加入H2O2，控制温度不能太高的原因是 (用化学方程式表示)。 (5)在空气中焙烧CoC2O4生成Co3O4和一种气体，请写出该反应的化学方程式： 。 10．无水常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水(s)。 已知：氯化亚砜()熔点-101℃，沸点76℃，与水反应可生成和HCl气体。 请回答问题： (1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有 。 (2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用___________(填字母)。 A．溶液 B．氯水 C．溴水 D．溶液 (3)取少量D晶体，溶于水并滴加KSCN溶液，现象是 。 (4)反应D→E的化学方程式为 。 (5)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，写出另一种可能产生的离子的化学式： 。 11．溴及其化合物应用广泛，吹出法可从海水中提取溴，其过程为：先吹出，再富集，后蒸馏。主要流程如下图。已知：溴沸点是58.5℃。 请回答下列问题： (1)海水获得苦卤的实验操作是蒸发结晶和 。 (2)苦卤中通入Cl2将Br-氧化的离子方程式是 。 (3)“吹出塔”中用热空气吹出，是利用了Br2的 性。 (4)“吸收塔”可采用SO2水溶液吸收方法富集Br2，吸收塔中反应的化学方程式是 。 (5)“蒸馏塔”中温度控制在80～90℃时提溴率最高，请解释原因 。 12．碳酸钠是重要的工业原料。已知工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有、、、和等杂质，提纯工艺流程如下： 碳酸钠饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示。 请回答下列问题： (1)①写出用NaOH溶液除去时反应的离子方程式： 。 ②“母液”中除了含有较多的、、外，还含有 等离子，“过滤”获得的操作是 。 (2)检验试剂级中少量的和杂质是否被除尽，所选溶液及加入的顺序是 (填字母)。 a．HCl、、                            b．、、 c．、、                    d．、HCl、 (3)市场上销售的“苏打水”是一种非常受欢迎的饮用水，其溶质是小苏打。苏打水会因储藏温度过高而分解产生少量，使口感发涩，写出向“苏打水”中通入足量除去以改善口感的方法： (用离子方程式表示)。 13．I.氮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。 (1)氧化炉中发生反应的化学方程式为 。 (2)图中M为空气，其作用是 。 (3)工业中为了盛装大量浓硝酸，可选择 作为罐体材料 A．铜       B．铂       C．铝        D．镁      E.铁 II.在实验室中，几位同学围绕浓硫酸的性质进行了如下探究：将适量蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀；然后再加入适量浓硫酸，迅速搅拌，观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并产生有刺激性气味的气体。 (4)生成的黑色物质是 ，该过程体现了浓硫酸的 性。有刺激性气味的气体的主要成分为 (填化学式)，写出产生该气体的化学反应的方程式 。 14．氮元素及其化合物的转化关系如图所示。 (1)反应①②③④⑤中不属于氧化还原反应的是 。 (2)氮元素在元素周期表中的位置是 。 (3)汽车尾气净化装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示： ①该过程的中间产物是 。 ②催化转化过程中，发生的总反应方程式为 ，理论上每生成1mol时，转移的电子为 mol。 15．硫酸是重要的化工产品，可用于生产化肥、农药、炸药、染料等。工业制硫酸的原理(反应条件和部分生成物已略去)如图所示： 回答下列问题： (1)中硫元素的化合价是 ，“过程I”发生的反应为，其中氧化产物是 (填化学式)。为了提高过程I的效率，可以采取的措施为 (答一条即可)。 (2)“过程II”中由制备的化学方程式为 。 (3)某企业利用下列流程(下图)综合处理工厂排放的含的烟气，以减少其对环境造成的污染。“吸收塔”中发生反应的化学方程式为 ，该流程中可循环利用的物质为 (填化学式)。图中的氨气来源于工业生产，而实验室制取的方法与其不同，写出实验室制取氨气的化学方程式 ，实验室制取氨气时常用的干燥剂为 (填名称)。 1．金属铬可用作铝合金、钴合金、钛合金及高温合金、电阻发热合金等的添加剂。一种以铬铁矿(主要成分是)为原料制备金属铬的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)制备金属铬的工艺流程中的部分物质：①纯碱 ②水蒸气 ③铝粉 ④ ⑤空气 ⑥硫粉 ⑦ ⑧滤液，属于混合物的是 (填序号，下同)；属于电解质的是 。反应a通入空气，其中做氧化剂，请写出与互为同素异形体的物质的化学式： 。 (2)“焙烧”是实验室中的常见操作，该操作选用的装置是___________(填字母)。 A． B． C． D． (3)滤液中的溶质主要是，其中硫元素的化合价是 ，在反应c中，氧化剂是 。 (4)熔炼过程中加入铝粉用以还原金属铬，则反应e的化学方程式为 。 2．铜及其化合物在工业生产中有着广泛的用途。某工厂的固体废渣中主要含和，还含有少量和等。利用该固体废渣制取的部分工艺流程如图所示： (1)酸溶中与稀硝酸反应的离子方程式为 。 (2)酸溶时，反应温度不宜超过70℃，其主要原因是 。 (3)过滤后所得废渣的主要成分的化学式为 。 (4)晶体受热易分解成，同时产生和，该反应的化学方程式为 ，由溶液制晶体的操作方法是：蒸发浓缩、 、过滤、冰水洗涤。 (5)工业上用生物法处理的原理为(硫杆菌作催化剂)： 由图甲和图乙判断使用硫杆菌的最佳条件为 ，若反应温度过高，反应速率下降，其原因是 。 3．工业上以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示： 已知：与反应生成沉淀，与盐酸反应生成SO2。 回答下列问题： (1)为了加快黄铁矿煅烧的速率，可采取的措施为 (写出1种即可)。 (2)煅烧过程中主要发生的反应为，将该反应生成的SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，可观察到酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了SO2的 性，发生该反应的离子方程式为 。 (3)“吸收1”中试剂X是 。 (4)Na2S2O5在保存过程中易变质生成Na2SO4。欲检验Na2S2O5是否变质的具体实验操作方法为： 。 (5)煤矿中含有硫元素，在燃烧或冶炼时会产生SO2等废气，若将这些废气直接排放至空气中，会导致酸雨，SO2在空气中形成酸雨时涉及反应的化学方程式为 ， 。 4．高铁酸钾(化学式：)是一种暗紫色固体，具有强氧化性。在强碱性溶液中稳定，易溶于水，微溶于浓KOH溶液，难溶于异丙醇(一种有机溶剂)，在生活中常被用作水处理剂。某兴趣小组利用废铁屑(含少量杂质)制备高铁酸钾的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)中铁元素的化合价为 ，“氧化Ⅰ”反应的还原产物为 。 (2)已知“转化”为复分解反应，“氧化Ⅱ”中NaClO被还原为NaCl，则“氧化Ⅱ”反应的离子方程式为 。 (3)晶体“洗涤”时，洗涤剂最好选用_____(填字母序号)。 A． B．NaOH溶液 C．异丙醇 D．稀盐酸 (4)若晶体未洗涤干净，含有的杂质阴离子为 。 (5)另一种制备的原理为： ①请用单线桥法表示出电子转移情况 。 ②由该反应可知，氧化性： (填“>”或“<”)。 ③向溶液中滴加浓盐酸，能产生，这个反应表明和的氧化性强弱关系与②结论相反，原因可能是 。 5．印刷铜制电路板蚀刻液的选取和回收再利用一直是研究的热点。常用的蚀刻液主要为传统的FeCl3型(HCl–FeCl3)。某兴趣小组模拟FeCl3型蚀刻液的蚀刻过程，并回收Cu和蚀刻液(FeCl3溶液)的流程如图所示： 回答下列问题： (1)“蚀刻”过程中发生的化学方程式为 。为了加快“蚀刻”的速率，可采取的措施有 (写一条)。 (2)过滤时，不需要用到的玻璃仪器有_______。 A．漏斗 B．分液漏斗 C．玻璃棒 D．烧杯 (3)证明反应I后的“滤液”中不含Fe3+的方法是 。 (4)“滤渣A”的成分为 ，(填化学式，下同) “试剂C”是 。 (5)“滤液B”与氯气“再生”时发生反应的离子方程式为 。 6．磷酸铁常用作电极材料、陶瓷等。以硫铁矿烧渣(主要成分)、，少量的、CaO、MgO)为原料制备磷酸铁的流程如下： 已知：，，。 回答下列问题： (1)基态核外电子排布式为 。 (2)浸渣的主要成分为 (填化学式)。 (3)写出“还原”时反应的离子方程式： 。 (4)检验“还原”之后的溶液中是否含的操作是 。 (5)经测定“除钙镁”后的溶液中，则溶液中 。 (6)写出“氧化沉铁”时反应的离子方程式： 。纯净磷酸铁呈白色，而实际制备的磷酸铁产品略带棕黄色，可能是产品中混有 (填化学式)杂质。 7．高铁酸钾(化学式：)是一种暗紫色固体，具有强氧化性。在强碱性溶液中稳定，易溶于水，微溶于浓溶液，难溶于异丙醇(一种有机溶剂)，在生活中常被用作水处理剂。某兴趣小组利用废铁屑(含少量杂质)制备高铁酸钾的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)中铁元素的化合价为 ，“氧化I”反应的还原产物为 (填化学式)。 (2)已知“转化”为复分解反应，“氧化Ⅱ”中NaClO被还原为NaCl，则“氧化Ⅱ”反应的离子方程式为 。 (3)晶体“洗涤”时，洗涤剂最好选用_______(填字母序号)。 A． B．溶液 C．异丙醇 D．稀盐酸 (4)若晶体未洗涤干净，含有的杂质阴离子为 。 (5)另一种制备的原理为：。 ①由该反应可知，氧化性： (填“>”或“<”)。 ②向溶液中滴加浓盐酸，能产生，这个反应表明和的氧化性强弱关系与②结论相反，原因可能是 。 8．铁酸铋【】属于多铁性材料的一种，具有铁电性和反铁磁性。以窑尾灰【主要成分为Fe、C、、、、、、】为原料制备铁酸铋和氢化铝锂【】的工艺流程如图所示。 请回答下列问题： (1)的电子式是 ，滤渣1主要成分除了C、之外，还有 (填化学式)。 (2)从绿色化学角度考虑，试剂X最好选用 ，检验被完全氧化的方法，请写出具体操作步骤 。 (3)“沉淀1”过程中加过量溶液的目的是 。 (4)写出“沉淀2”过程中主要发生反应的离子方程式： 。 9．高铁酸钾(，其中Fe元素为+6价)是新型绿色水处理剂，其制备方法如下图所示(部分步骤已略去)。 已知：在碱性溶液中的溶解度： (1)写出实验室制备氯气的化学方程式 。 (2)过程Ⅱ为碱性条件下制备高铁酸钠。 ①补全过程Ⅱ中发生反应的离子方程式： 。 ②除外，过程Ⅱ中还可能生成一种含铁元素的难溶性杂质，该物质的化学式为 。 (3)过程Ⅲ中，发生反应的化学方程式为 。 (4)过程I~Ⅲ中，需要进行过滤操作的是 (填序号)。 (5)可将氨氮废水中的转化为除去。从价态角度分析，能处理氨氮废水的原因是 。 10．I化学兴趣小组从使用过的腐蚀废液(含有大量、和)中回收铜，并将铁的化合物全部转化为溶液作为腐蚀液原料循环使用，流程如图所示： (1)步骤I的操作名称为 ，其中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒，还有 。 (2)滤渣③成分为 。 (3)写出溶液与铜箔发生反应的离子方程式： 。 (4)用化学试剂鉴别滤液②中的金属阳离子，写出该鉴别过程中属于氧化还原反应的离子方程式 。 II．该学习小组继续研究铁与水蒸气反应所得固体组成。 (5)取少量所得固体进行实验，若可以被磁铁吸引，能否证明所得固体为？ (填“能”或“不能”)，向其中加入适量稀硫酸，固体全部溶解，再加入3滴KSCN溶液，若溶液没有呈现红色，请分析原因： 。 11．以硫铁矿(主要成分为)为原料制备氯化铁晶体()的工艺流程如图。 (1)中铁元素的化合价是 。 (2)焙烧前将矿石粉碎的目的是 ，焙烧的产物与温度、空气含量有关，若焙烧得到的固体全是，焙烧时发生反应的化学方程式为 。 (3)经检验，过滤所得滤液中含有，检验最好选用的试剂为 。 (4)通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 。 (5)尾气主要含、、和少量的、，尾气可用碱液吸收，的NaOH溶液最多可吸收 (标准状况)。 (6)已知碘单质的氧化性比三价铁离子弱，写出一个离子方程式证明： 。 12．印刷电路产生的废腐蚀液中含有大量、和，为了减少污染并变废为宝，化学工作者计划从该废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为溶液。作为腐蚀液原料循环使用。请根据图所示流程图，回答下列问题： 回答下列问题： (1)试剂为 (填化学式)，试剂为 (填名称)，操作Ⅰ、Ⅱ的名称 ，试剂过量的原因为 。 (2)已知试剂为一种气体，为 (填化学式)，滤液和试剂发生反应的离子方程式为 。 (3)向滤液中加入溶液并长时间暴露在空气中，此过程的现象： ，此转化的化学方程式为 。 13．电子工业常用溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。为改善环境，废物利用，可从腐蚀废液中回收铜并再生腐蚀液。处理流程如下。 (1)原废液中一定含有的溶质 (填化学式，下同)，可能含有的溶质 ，滤渣1中含有 ，试剂C为 。 (2)取少量滤液1于试管中，滴加溶液，现象是 。 (3)若将试剂换成也能达到同样的目的，写出该反应的离子方程式： 。 (4)实验室欲用的试剂B浓溶液配制试剂B稀溶液。 ①实验中所需的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、 (填仪器名称)。 ②下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是 。 a．刚用蒸馏水洗净量筒量取浓盐酸     b．移液后未洗涤烧杯、玻璃棒 c．定容时俯视刻度线         d．摇匀后发现凹液面低于刻度线 14．印刷电路板是用腐蚀液(溶液)将覆铜板上的部分铜腐蚀而制得。一种制作印刷电路板并回收金属同时将腐蚀后的废液回收再生的流程如下： 已知：废液池中的金属离子主要含。 请回答以下问题： (1)腐蚀池中发生反应的离子方程式是 。 (2)操作1和操作2中使用的主要玻璃仪器除了烧杯，还有 。 (3)检验滤液1中金属阳离子的一种方法所用试剂依次是溶液、新制氯水，现象依次为 、 。 (4)固体2的化学式为 。 (5)再生池中发生反应的离子方程式是 。 (6)再生池中加入又得到溶液，可替代的试剂有___________(填字母)。 A．氧气 B．氯水 C．溶液 D．溶液 15．明矾晶体在生产、生活中有广泛用途，如饮用水的净化。利用炼铝厂的废料——铝灰（主要成分为、，还含少量、）可制备明矾，工艺流程如图： 回答下列问题： (1)实验中需要的稀硫酸都是经浓硫酸稀释而来的，则溶质质量分数为98%的浓硫酸（密度为）的物质的量浓度为 。 (2)滤液A中含有的金属阳离子有 （填离子符号），写出与稀硫酸反应的离子方程式： 。 (3)流程中加入溶液的作用是将氧化为，写出反应的离子方程式： 。 (4)红褐色沉淀的化学式为 。 (5)加入稀硫酸酸化后，再经“一系列操作”可得到明矾晶体[]，则“一系列操作”是 、 、 、洗涤、干燥。 (6)是一种难溶于水的酸性氧化物，可与溶液反应，写出反应的化学方程式： 。 1．镓锗是重要的战略金属资源。丹霞冶炼厂以锌精矿(主要成分为ZnS，还含有铁、铜、镓和锗等金属硫化物)为原料制备Zn、Ga、Ge的工艺流程如图所示： 已知：①镓与铝同主族，化学性质相似。 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 Fe3+ Ga3+ Cu2+ 开始沉淀时的pH 2.5 3.5 5.3 沉淀完全时的pH 3.3 4.6 6.4 (1)“氧压浸出”时，ZnS发生反应的化学方程式是 。 (2)“滤渣I”的主要成分为 (填化学式)。 (3)“萃取”的原理为Mn+(水相)+nHA(有机相)MAn(有机相)+nH+(水相)(M为Cu或Ga)，则“反萃取”工序中的试剂X宜选用 (填化学式)。 (4)反萃取后的水溶液中含有Ga3+、Cu2+，“沉镓”时应控制溶液的pH范围为 。 (5)写出“碱溶”过程中发生反应的离子方程式 。 (6)砷化镓GaAs是一种重要的半导体材料，其晶体的立方体晶胞如图所示，设晶胞边长为apm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为 g/cm3(已知1pm=10-12m，用含a、NA字母表示)。 2．铍广泛用于航空航天、电子元件、导弹与武器制造等领域。一种以铍矿石(主要成分为Be2SiO4，还含有少量MnO等)为原料制备铍的工艺流程如图。 已知：①“烧结”时，未发生氧化还原反应；“烧结”后，Be、Mn元素分别转化成可溶性的Na2BeF4、Na2MnF4，其他元素以稳定的氧化物形式存在。 ②铁冰晶石的成分为Na3FeF6。 回答下列问题： (1)在元素周期表中，Be与Al处于对角线的位置，性质相似。下列叙述错误的是_______(填标号)。 A．Be只能与酸反应，不能与碱反应 B．BeO具有高熔点，能耐酸碱腐蚀 C．常温下，BeCl2溶液的pH＜7 D．BeCl2是共价化合物 (2)Na3FeF6中Fe的化合价为 。 (3)“烧结”时，不宜采用陶瓷类器材，原因是 。 (4)“沉铍”步骤中加入NaOH溶液调节pH为11，析出颗粒状的Be(OH)2，写出生成Be(OH)2的离子方程式： ；若加入的NaOH溶液过量，得到的含铍粒子是 (填离子符号)。 (5)焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是 ；写出镁还原法的反应原理： 。 (6)BeO晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料，其晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为d g·cm-3，则晶胞参数a = nm(用含d、NA的代数式表示)。 3．氨气和硝酸是重要的化工原料，由氨气制备硝酸的原理如下。回答下列问题： (1)写出步骤Ⅰ对应的化学方程式： 。 (2)若将装满气体的试管倒立在水槽中，一段时间后，试管内剩余气体约占试管总体积的 。 (3)某工厂利用稀硝酸和该厂的固体废渣(主要含和，还含有少量的和)制取的部分工艺流程如下。 已知：在酸性溶液中不稳定，会转化为和。 ①“酸溶”过程中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。“酸溶”温度不宜过高，原因是 。 ②试剂X可选用 (填字母)；若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为 (填化学式)。 A．    B．    C．    D． 4．从水钴矿(主要含Co2O3及少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2、MnO、MnO2、CaO等杂质)中制备CoC2O42H2O的工艺如图。 已知：①电极电势的大小反映了氧化剂的氧化能力相对大小。 电极电势 S2O/SO Co3+/Co2+ H2O2/H2O Cl2/Cl- ClO-/Cl- Fe3+/Fe2+ I2/I- Eθ/V 2.01 1.92 1.78 1.36 0.81 0.77 0.53 ②该工艺条件下，金属离子沉淀情况的pH值如下表所示，沉淀完全视为金属离子浓度为10-5mol/L。 金属离子 Co3+ Co2+ Fe3+ Fe2+ Al3+ Mg2+ Mn2+ Ca2+ 开始沉淀 1.2 7.6 2.7 7.6 4.0 9.9 7.7 9.0 沉淀完全 2.4 9.2 3.7 9.6 5.2 13.2 9.8 11.0 根据题目所给信息，回答下列问题： (1)写出“浸出”过程中最主要的离子方程式 。“浸出”过程中的Na2SO3的物质的量不足可能会生成 ，污染环境。 (2)以下物质适合作“氧化”过程中氧化剂的是 (填序号) a．S2O        b．H2O2        c．ClO-        d．I2 (3)“调pH”过程的范围为 。 (4)若用R表示异辛基，萃取剂磷酸二异辛酯的结构式可写为，“萃取”过程后溶液中的Co2+采取六配位，以一种中性配分子的形式存在，试将这种分子的结构补充完整 。(不考虑立体异构) (5)“反萃取”过程添加的试剂M是 (写化学式)溶液。试剂M不宜过量，可能的原因是 。 5．工业上用磷铁渣(主要含、，以及少量、等杂质)制备(磷酸铁)，工艺流程如下： 已知：①和在常温条件下化学性质稳定，不易被氧化，“高温活化”处理后，元素以和的形式存在，元素以形式存在。 ②难溶于水，可溶于无机强酸。 请回答下列问题： (1)“高温活化”时若的产物为和，则反应的化学方程式为 。 (2)“酸浸”时，提高酸浸速率的方法为 (答一条即可)，滤渣的成分为 。其他条件相同时，磷铁渣浸出率随着盐酸浓度的变化如图所示，盐酸的最佳浓度为 。 (3)“氧化”的目的为 。 (4)“制备”时调节约为2，温度控制在左右可产生沉淀，写出反应的离子方程式： 。溶液的对磷酸铁产品中的值有影响，时，明显增大，其原因是 。 / / 学科网（北京）股份有限公司 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