题型01 化学工艺流程(期末真题汇编,四川专用)高一化学下学期
2026-05-27
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3份
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54页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.44 MB |
| 发布时间 | 2026-05-27 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | Ping |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58068581.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦化学工艺流程,汇编四川多地高一下期末真题,以真实工业情境(如海水提溴、铝土矿提铝)融合元素化合物与实验操作,突出学科核心素养考查。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择题|8道|物质转化、除杂原理(如粗盐提纯步骤分析)|以工业流程为载体,考查基础概念辨析|
|非选择题|17道|工业流程分析、离子反应、实验设计(如亚氯酸钠制备中氧化剂还原剂判断)|综合考查流程解读与计算(如ZnO产率计算),体现真实生产应用|
内容正文:
题型01 化学工艺流程
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
B
C
D
C
B
D
9.【答案】(1)Fe2O3
(2)36
(3) 过滤 向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水流完后,重复操作2~3次
(4)NaOH、H2O
(5)CO+CaO+H2O=CaCO3↓+2OH-
(6)用稀硫酸或稀盐酸代替CO2,过量时,Al(OH)3会溶解,不能保证全部生成Al(OH)3沉淀。或酸的用量无法精准控制,无法保证Al(OH)3沉淀最多
10.【答案】(1) Ca(OH)2 过滤 蒸馏
(2)不合理,氧化镁熔点高于氯化镁,熔融耗能更多
(3)
(4) 排除装置内的空气,防止空气干扰实验 B
11.【答案】(1)石灰乳
(2)C
(3)稀有气体(如氩气)氛围,加热(850℃)条件
(4) 适当增加反应物浓度或适当升高温度
(5)用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却
(6)1.8
12.【答案】(1)BD
(2)
(3)冷却结晶
(4)转化Ⅰ
(5)BC
(6)H++OH-=H2O
(7)80%
(8)取样,加入过量的NaOH浓溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则含有(NH4)2SO4,反之,不含(NH4)2SO4
13.【答案】(1) -1、-2 Mn2+、Fe2+
(2)CD
(3)Zn+Cd2+=Zn2++Cd
(4)取少量上层清液,继续滴加碳酸钠溶液,若无明显现象,则沉淀完全
(5)高温煅烧(灼烧)
(6)66.7%
14.【答案】(1)
(2) 分离液态空气 92
(3) NO
(4)1:1
(5) Na2CO3、 NaNO3 蒸发结晶 趁热过滤
15.【答案】(1)粉碎黄铁矿,增加与氧气接触面积,增加焙烧反应速率
(2)“催化氧化”过程的反应为,通入适当过量的氧气,促进反应正向进行,提高SO3产率
(3)Al2O3和SiO2
(4)H2SO4
(5)Fe+2Fe3+=3Fe2+
(6)B
(7)25
16.【答案】(1) -2 增大与氧气的接触面积,使焙烧更充分
(2) 放热 把反应时生成的热传递给需要预热的原料,并冷却反应后生成的气体,从而充分利用热量降低生产成本 SO3和水反应放热反应,使水会变为气态,形成硫酸酸雾且难沉降,使吸收SO3的速度降低
(3)
(4) 蒸发浓缩 冷却结晶
(5)向滤渣中加入足量NaOH溶液后过滤、洗涤、干燥
17.【答案】(1) 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2
(2)1/3
(3) 温度过高会导致硝酸分解和挥发过多,降低利用率 BD SiO2 冷却结晶
18.【答案】(1)加快反应速率(或提高溶浸率)
(2) SiO2 Fe(OH)3
(3)
(4) NaOH
19.【答案】(1)H2SO3
(2)A
(3)3NO2+H2O=2H++2NO+NO
(4)溶液变浑浊,产生淡黄色沉淀
(5) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 2
(6)1
20.【答案】(1)粉碎废渣
(2) SiO2
(3) 温度过高H2O2易分解
(4) 30.8~53.8℃之间 过滤
(5)Ni2O3
21.【答案】(1) 粉碎铝土矿 提高硫酸浓度、升高温度等
(2)Fe(OH)3
(3) 过滤 BDE
(4) Al3++4OH-=[Al(OH)4]- Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ H++OH-=H2O
(5) NaHCO3 Na2SO4
(6)坩埚
(7)
22. 【答案】(1)3d84s2
(2)①. SiO2 ②.
(3)①. ②. 防止形成Fe(OH)3胶体,防止其吸附其他金属阳离子,造成产率下降
(4)1×10-2
(5)①. Co2+ ②. Ni2+ ③. sp2
23.【答案】(1)铁红
(2)
(3) ①. 分液漏斗 ②.
③. FeSO4、Na2O2
24. 【答案】(1)PbO+2H++SO=PbSO4+H2O
(2)①. ②.
(3)含FeSO4、Fe2(SO4)3的溶液
(4) ①. PbSO4+2CH3COO-=(CH3COO)2Pb+SO ②. (CH3COO)2Pb可能是弱电解质或非电解质,难电离产生离子
(5)炭黑 (6)NH3消耗体系中的H+,提高溶液中CO浓度,促进PbCO3的生成
(7) ①. PbCO3+2H++SO=PbSO4+H2O+CO2↑ ②. PbCO3PbO+ CO2↑
25. 【答案】(1)把废料粉碎、升温、适当增加硫酸浓度
(2)①. Al2O3+6H+=2Al3++3H2O ②. 二氧化硅 (3)AC
(4)取少量还原后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液不变红,证明不含有Fe3+
(5)4.7≤pH<7.6
(6)降低硫酸亚铁溶解度,析出FeSO4·7H2O晶体
(7)①. ②. Na2SO4
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题型01 化学工艺流程
1.(2024-2025高一下·四川成都市·期末)一种用石英砂(含SiO2和少量铁、铜的单质及氧化物)和某种原料气合成氮化硅的工艺流程如下图所示:
已知:常温下Si3N4不溶于稀酸(氢氟酸除外);高温下Si3N4能与氧气反应。下列说法错误的是
A.“高温还原”时,生成硅的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑
B.“加热净化”时,铜屑的作用是除去氮气中的氧气,防止氮化硅与氧气反应
C.粗硅中,除碳、硅外还含有的单质是Fe、Cu
D.“酸洗”时用的X为稀盐酸或稀硫酸
【答案】D
【详解】石英砂(主要成分为SiO2和少量铁、铜单质及其氧化物)与焦炭在高温下被还原为粗硅(Si中含Fe、Cu、C等杂质);粗硅与氮气在高温条件下反应生成氮化硅(含Fe、Cu等);由于杂质Fe、Cu均为金属,其中Cu只能与硝酸和浓硫酸反应,X为希酸,所以X只能为稀硝酸;然后在经水洗等操作得到Si3N4,据此分析可得:
A.石英砂的主要成分为SiO2,“高温还原”步骤中加入的焦炭(C)在高温下还原SiO2生成Si单质和CO,反应方程式为:2C+SiO2Si+2CO↑,故A正确;
B.已知高温下Si3N4能与氧气反应,而“加热净化”的目的是制备纯净的氮气用于后续合成Si3N4,铜屑在加热条件下可与氧气反2Cu+O22CuO,从而除去氮气中的氧气,避免氧气与Si3N4反应,故B正确;
C.石英砂中含少量的Fe、Cu单质及其氧化物,在“高温还原”过程中,铁铜的氧化被还原为Fe和Cu,而碳过量也会残留,因此粗硅中除含硅、碳外还含有Fe和Cu单质,故C正确;
D.因为粗硅中含有铁、铜等杂质,“酸洗”的目的是除去这些杂质。铁能与稀盐酸或稀硫酸反应,但铜不与稀盐酸或稀硫酸反应。而常温下Si3N4不溶于稀酸(氢氟酸除外),为了除去铜杂质,“酸洗”时用的X应该是能与铜反应的酸,稀盐酸和稀硫酸都不能与铜反应,所以X不能为稀盐酸或稀硫酸,故D错误;
答案选D。
2.(2023-2024高一下·四川蓉城名校联盟·期末)通过海水晾晒可得到粗盐。粗盐中除含NaCl外,还含MgCl2、CaCl2、Na2SO4及泥沙等杂质。以下是某兴趣小组制备精盐的实验方案,操作流程如图所示。下列说法正确的是
A.步骤①中需要用到玻璃棒,作用是引流
B.步骤②、④互换,对实验结果无影响
C.步骤⑥中向所得滤液中滴加盐酸,用玻璃棒搅拌,直至没有气泡冒出,并用pH试纸检验,滤液呈中性
D.若粗盐固体为ag,得到的精盐为bg,则a一定大于b
【答案】C
【分析】粗盐精制过程步骤①为溶解,步骤②加入过量BaCl2除去杂质SO,步骤③加入过量NaOH除去杂质Mg2+,步骤④加入过量Na2CO3除去杂质Ca2+及步骤②中引入的过量的Ba2+,步骤⑤为过滤除去生成的BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀及泥沙,步骤⑥向滤液中加入盐酸是为了除去步骤③、步骤④引入的过量的OH-、CO,得到NaCl溶液,经步骤⑦蒸发、结晶、烘干制得精盐。
【详解】A.步骤①为溶解,需要用到玻璃棒,作用是搅拌,A错误;
B.步骤④加入过量Na2CO3的作用是除去杂质Ca2+及步骤②中引入的过量的Ba2+,步骤②、④不可以互换,否则NaCl中含有BaCl2,B错误;
C.步骤⑥向滤液中加入盐酸是为了除去步骤③、步骤④引入的过量的OH-、CO,得到NaCl溶液,故向所得滤液中滴加盐酸时用玻璃棒搅拌,直至没有气泡冒出,并用pH试纸检验,滤液呈中性,C正确;
D.发生,Na2SO4转化为NaCl过程盐的质量减少,发生,MgCl2转化为NaCl过程盐的质量增加,发生,CaCl2转化为NaCl过程盐的质量增加,杂质Na2SO4含量较多,MgCl2、CaCl2含量较少,粗盐固体为ag,得到的精盐为bg,则a可能大于b;杂质Na2SO4含量较少,MgCl2、CaCl2含量较多,且发生、,有NaCl生成质量增加,粗盐固体为ag,得到的精盐为bg,则a可能小于b,D错误;
答案选C。
3.(2023-2024高一下·四川成都七中·期末)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.物质X可选用Ca(OH)2
B.工业上常用电解MgCl2饱和溶液来制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO
D.镁在空气中燃烧有多种含镁物质生成
【答案】B
【分析】海水经一系列处理得到苦卤水,苦卤水中含Mg2+,苦卤水中加物质X使Mg2+转化为Mg(OH)2,过滤除去滤液,煅烧Mg(OH) 2得MgO,MgO和C、Cl2经“氯化”得无水MgCl2。
【详解】A.苦卤水中加入物质X的目的是将溶液中的镁离子转化为Mg(OH)2沉淀,Ca(OH)2经济、易得,A正确;
B.因钠、镁、铝为活泼金属,故选用电解法进行冶炼,制备镁可选用电解熔融MgCl2的方法,电解MgCl2溶液得不到镁单质,B错误;
C.根据流程图可知“氯化”过程中反应物是MgO、C和Cl2,在高温条件下发生氧化还原反应,碳元素转化为一氧化碳,同时生成MgCl2,根据得失电子守恒配平方程式MgO+C+Cl2MgCl2+CO,C正确;
D.镁在空气中燃烧有多种含镁物质生成,如MgO、Mg3N2等,D正确;
故答案选B。
4.(2023-2024高一下·四川眉山市·期末)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,杂质为Fe2O3、SiO2)提取Al2O3作冶炼铝的原料,其工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.固体1主要成分为SiO2
B.操作1、2、3均为过滤,固体2为红褐色固体
C.试剂X可以是稀氨水
D.生成固体3的离子方程式为 [Al(OH)4]-+CO2 = Al(OH)3↓+HCO
【答案】C
【分析】铝土矿中加入过量盐酸,Al2O3转化为氯化铝,Fe2O3转化为氯化铁,SiO2不溶过滤得到固体1;过滤后往滤液中加入过量的氢氧化钠溶液(X),氯化铝转化为Na[Al(OH)4],氯化铁转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到固体2,滤液通入过量的CO2,Na[Al(OH)4]转化为Al(OH)3沉淀,过滤得到固体3为Al(OH)3;洗涤、干燥后将沉淀灼烧得Al2O3,据此解答。
【详解】A.据分析可知固体1主要成分为SiO2,故A正确;
B.根据分析,操作1、2、3均为过滤,固体2的主要成分为氢氧化铁,为红褐色,故B正确;
C.试剂X作用是将氢氧化铝转化为偏铝酸钠并除去铁离子,氢氧化铝不溶于氨水,试剂X不可以是稀氨水,故C错误;
D.步骤③为Na[Al(OH)4]通入过量的CO2转化为Al(OH)3沉淀,发生反应的离子方程式有: [Al(OH)4]-+CO2 = Al(OH)3↓+HCO,故D正确;
故答案选C。
5.(2024-2025高一下·四川阿坝州·期末) 层状结构薄膜能用于制作电极材料。该薄膜可由辉钼矿(主要含及少量)制得后,再与经气相反应并沉积得到,其流程如下:
已知:“浸取”步骤中得到重钼酸铵[]溶液,下列说法正确的是
A. “浸取”步骤中采用高温条件可提高浸取效率
B. “过滤”步骤中的滤渣主要成分是、
C. “灼烧”步骤中使用的仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
D. “气相沉积”应在隔绝空气的惰性气流中进行
【答案】D
【详解】辉钼矿通入氧气煅烧,然后使用氨水浸取得到,结晶后灼烧得到MoO3,最后与S经气相反应并沉积得到MoS2;
A.氨水具有挥发性,高温会使得氨水中氨气逸出,反而会降低浸取效率,A错误;
B.氧气具有氧化性,会将氧化亚铁氧化为氧化铁,则氨水浸取后的滤渣为不反应的氧化铁和二氧化硅,B错误;
C.“灼烧”需要使用坩埚,而不是蒸发皿,C错误;
D.硫会与氧气发生反应,故“气相沉积”应在隔绝空气的惰性气流中进行,D正确;
故选D。
6. (2024-2025高一下·四川甘孜州·期末)铝元素是地壳中含量最多的金属元素,主要以铝土矿形式存在(主要成分,杂质为、等)。从铝土矿中提取铝的工艺流程如图所示:
下列说法正确的是
A. 滤渣的主要成分是
B. “碱溶”后溶液中主要含有的阳离子为、
C. “灼烧”后的固体产物具有高熔点,可用作阻燃剂
D. “熔融电解”添加冰晶石,目的是增强导电性
【答案】C
【详解】铝土矿形式存在(主要成分Al2O3,杂质为Fe2O3、FeO等),加入NaOH进行“碱溶”, “碱溶”时,Al2O3发生反应,Fe2O3、FeO不与NaOH溶液反应,过滤,滤渣主要为Fe2O3、FeO,通入CO2进行“酸化”,发生反应,得到Al(OH)3,灼烧Al(OH)3,Al(OH)3分解得到Al2O3,电解熔融状态下的Al2O3制得Al,据此回答。
A.Al2O3能与NaOH溶液反应,Fe2O3、FeO不与NaOH溶液反应,滤渣主要为Fe2O3、FeO,A错误;
B.“碱溶”时,,溶液中主要含有的阳离子为Na+,B错误;
C.“酸化”的离子方程式为,Al(OH)3受热分解,生成水和高熔点的Al2O3,Al2O3常用作阻燃剂,C正确;
D.“熔融电解”添加冰晶石目的是降低Al2O3的熔点,D错误;
故选C。
7. (2024-2025高一下·四川阿坝州·期末)一种海水提溴的部分工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. “氧化”和“转化”工序中的主要作用相同 B. “水相Ⅱ”中的溶质为
C. “吸附”工序利用了溴易溶于有机溶剂的性质 D. “洗脱”工序可完成的再生
【答案】B
【详解】卤水氧化时氯气与卤水中溴离子反应生成溴单质,同时氯气和水反应生成盐酸进入水相Ⅰ,还原时二氧化硫与R3N[ClBr2]反应生成硫酸、HBr、R3NCl,R3NCl再与HBr反应生成HCl和R3NBr,用盐酸洗脱R3NBr生成HBr和R3NCl,HBr被氯气氧化生成溴单质,蒸馏得到液溴,据此分析回答问题。
A.分析可知“氧化”和“转化”工序中Cl2的主要作用相同,都是氧化溴离子生成溴单质,A正确;
B.流程转化关系可知,还原时二氧化硫与R3N[ClBr2]反应生成硫酸、HBr、R3NCl,R3NCl再与HBr反应生成HCl和R3NBr,用盐酸洗脱R3NBr生成HBr和R3NCl,故水相Ⅱ的溶质不只有HCl,B错误;
C.“吸附”实际是发生了萃取,利用了溴易溶于有机溶剂的性质,C正确;
D.用盐酸洗脱R3NBr生成HBr和R3NCl,“洗脱”工序可完成R3NCl的再生,D正确;
故选B。
8. (2024-2025高一下·四川泸州市泸县五中·期末)亚氯酸钠(NaClO2)常用作消毒剂、漂白剂,受热易分解。一种制备亚氯酸钠的流程如下图:
下列叙述正确的是
A. “反应1”中,参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2
B. “反应2”中,还原剂可选用H2O2和FeI2
C. “母液”的成分中含有Na2SO4、Na2SO3、H2SO4
D. 为提高产品的产率,“结晶”过程中可采用减压蒸发、冷却结晶
【答案】D
【详解】由题给流程可知,氯酸钠溶于硫酸溶液得到酸性氯酸钠溶液,向溶液中通入二氧化硫,二氧化硫与氯酸钠溶液反应生成硫酸钠和二氧化氯,反应生成的二氧化氯与还原剂和氢氧化钠混合溶液反应亚氯酸钠,亚氯酸钠溶液经减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到亚氯酸钠产品。
A.由分析可知,反应1为二氧化硫与氯酸钠溶液反应生成硫酸钠和二氧化氯,反应的化学方程式为2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4,反应中氯元素的化合价降低被还原,氯酸钠是反应的氧化剂,硫元素的化合价升高被氧化,二氧化硫是还原剂,则参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1,故A错误;
B.由分析可知,反应2为加入还原剂将二氧化氯还原为NaClO2,可以用H2O2作还原剂,因为其氧化产物为O2,不能选用碘化亚铁,否则会导致产品中混入杂质,故B错误;
C.由分析可知,氯酸钠溶于硫酸溶液得到酸性氯酸钠溶液,向溶液中通入二氧化硫,二氧化硫与氯酸钠溶液反应生成硫酸钠和二氧化氯,则“母液”的成分中含有硫酸钠和硫酸,不可能含有亚硫酸钠,故C错误;
D.由题意可知,亚氯酸钠受热易分解,所以实际生产时为提高产品的产率,“结晶”过程中可采用减压蒸发、冷却结晶,故D正确;
故选D。
9.(2023-2024高一下·四川遂宁市射洪中学·期末)工业上用铝土矿(含氧化铝、氧化铁)制取铝的过程如下:
回答下列问题:
(1)沉淀C的化学式为___________,该物质除了用于金属冶炼以外,还可用作颜料。
(2)电解熔融的氧化铝时,标准状况下若得到22.4 L O2,则同时生成___________g铝。
(3)操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ都是___________(填操作名称),实验室要洗涤Al(OH)3沉淀的方法是___________。
(4)生产过程中,除CaO和CO2可以循环利用外,还可以循环利用的物质有___________(填化学式)。
(5)写出Na2CO3溶液与CaO反应的离子方程式:___________。
(6)CO2不能用稀硫酸或稀盐酸代替的原因是___________。
【答案】(1)Fe2O3
(2)36
(3) 过滤 向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水流完后,重复操作2~3次
(4)NaOH、H2O
(5)CO+CaO+H2O=CaCO3↓+2OH-
(6)用稀硫酸或稀盐酸代替CO2,过量时,Al(OH)3会溶解,不能保证全部生成Al(OH)3沉淀。或酸的用量无法精准控制,无法保证Al(OH)3沉淀最多
【分析】Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O,Fe2O3与NaOH不反应,经过操作I过滤得到溶液B中含有NaAlO2;在NaAlO2溶液中通入CO2后发生反应2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3,再经过滤后分离得到Na2CO3和Al(OH)3;在Na2CO3溶液中加入CaO后发生反应Na2CO3+CaO+H2O=CaCO3↓+2NaOH,将CaCO3煅烧后生成CaO和CO2,CaO、CO2可以循环利用;溶液E中含有NaOH也可以循环利用;
【详解】(1)沉淀C为Fe2O3;
(2)电解熔融的氧化铝的化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,标准状况下得到22.4 L O2,即生成O2的物质的量为1mol,则根据化学方程式m(Al)=4/3mol×27g/mol=36g;
(3)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的目的均是分离不溶于液体的固体,即过滤;洗涤方法是向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,使水自然流下,重复操作2~3次;
(4)根据上述分析,生产过程中,还可以循环利用的物质有CaO、CO2、NaOH和H2O;
(5)Na2CO3溶液与CaO反应,氧化钙先与溶液中的水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙,总化学方程式为Na2CO3+CaO+H2O=CaCO3↓+2NaOH,改写成离子方程式为CO+H2O+CaO=CaCO3↓+2OH-;
(6)用稀硫酸或稀盐酸代替CO2,过量时,Al(OH)3会溶解,不能保证全部生成Al(OH)3沉淀(或酸的用量无法精准控制,无法保证Al(OH)3沉淀最多),故CO2不能用稀硫酸或稀盐酸代替。
10.(2024-2025高一下·四川达州市·期末)利用科学、安全、有效和合理的手段开发自然资源,有利于人类生存和可持续发展。回答下列问题:
Ⅰ.海水综合利用的部分工艺流程如下图所示。苦卤水中主要含K+、Mg2+、Br-等离子。
(1)试剂x的主要成分是_______(填“化学式”),操作①、操作②的名称依次为_______、_______。
(2)有同学设计流程中“后续步骤”的转化为:(已知MgCl2熔点:714℃:MgO熔点:2852℃)请判断设计是否合理,并说明理由_______。
(3)在“吸收塔”中得到的溶液含有Br-、BrO,该反应的离子方程式_______。
Ⅱ.硫酸是一种重要化工原料,利用绿矾(FeSO4·7H2O)模拟古法制取硫酸,并探究SO2性质。
已知:a.“绿矾”高温受热可完全分解,得到红棕色固体和两种含硫的气体混合物。b.SO2熔点-75.5℃,沸点-10℃;SO3熔点16.8℃,沸点44.8℃。
(4)①实验开始时,先向装置中通入一段时间N2的主要目的是_______。
②石英管中发生反应的化学方程式为_______。
③下列有关描述正确的是_______(填选项编号)
A.若a为Na2S溶液,C装置中有淡黄色沉淀产生,说明SO2具有还原性
B.若a为品红溶液,可观察到C装置中溶液的红色褪去,说明SO2具有漂白性
C.若a为BaCl2溶液,则C装置中发生的反应为:
④实验小组监测尾气中SO2的含量,将aL(杂质不参与反应)实验尾气通入到装有200mL0.2mol/L酸性KMnO4溶液的密闭容器中,已知KMnO4被还原为Mn2+,假定尾气样品中的SO2可被液体充分吸收,则尾气中SO2的含量为_______g/L。
【答案】(1) Ca(OH)2 过滤 蒸馏
(2)不合理,氧化镁熔点高于氯化镁,熔融耗能更多
(3)
(4) 排除装置内的空气,防止空气干扰实验 B
【分析】Ⅰ酸化的苦卤水在反应釜1中Br-被氯气氧化为Br2,利用Br2的挥发性,用热空气将Br2吹出,与主要含K+、Mg2+的溶液分离,Br2在吸收塔中与Na2CO3溶液发生歧化反应生成Br-、BrO,进入反应釜2中,在酸性条件下发生归中反应生成Br2,经过蒸馏分离得到液溴;从吹出塔中分离得到的溶液,主要含 K+、Mg2+、Cl-,加入试剂X,分离得到 Mg(OH)2难溶物,则试剂X为 Ca(OH)2, Mg(OH)2在后续操作中得到金属镁;
Ⅱ实验目的是制取硫酸,并探究SO2性质,装置A为FeSO4·7H2O高温分解生成红棕色固体Fe2O3及SO2、SO3两种含硫元素的气体、H2O;装置B收集SO3,装置C验证SO2的性质,最后进行尾气处理。
【详解】(1)根据上述分析,从吹出塔中分离得到的溶液,主要含K+、Mg2+、Cl-,加入试剂X,分离得到Mg(OH)2难溶物,则试剂X为 Ca(OH)2;Mg(OH)2为难溶物,与溶液分离的操作①为过滤;反应釜2中Br-、BrO在酸性条件发生归中反应生成Br2,经过蒸馏分离得到液溴,操作②为蒸馏;
故答案为 :Ca(OH)2;过滤;蒸馏。
(2)金属镁为活泼金属,冶炼方法为,由Mg(OH)2得到金属Mg的“后续步骤”为 ,故流程中“后续步骤”的转化设计为:不合理,MgO熔点高于MgCl2,熔融MgO消耗能量更高;
故答案为:不合理,氧化镁熔点高于氯化镁,熔融耗能更多。
(3)在“吸收塔”中,Br2与Na2CO3溶液发生歧化反应生成Br-、BrO,同时生成CO2,根据得失电子守恒、离子电荷守恒配平,离子方程式为:;
故答案为:。
(4)①该实验目的是利用FeSO4·7H2O生成SO2、SO3气体制取硫酸,并探究SO2性质,空气中含有的氧气会干扰实验,故实验开始时,先向装置中通入一段时间N2以排除装置内的空气;
②石英管中绿矾FeSO4·7H2O发生高温分解生成红棕色固体Fe2O3及SO2、SO3两种含硫元素的气体、H2O,反应化学方程式为;
③A.若a为Na2S溶液,C装置中有淡黄色沉淀产生,发生了,说明SO2具有氧化性,A项错误;
B.若a为品红溶液,SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,B项正确;
C.SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸酸性比盐酸弱,与BaCl2溶液不能发生反应,C项错误;
故答案为:B;
④利用酸性KMnO4溶液监测尾气中SO2的含量,原理为, ,则尾气中SO2的含量为= ;
故答案为:①排除装置内的空气,防止空气干扰实验;②;③B;④。
11.(2024-2025高一下·四川德阳市·期末)工业上从预处理得到的海水(主要含Na+、Mg2+、Cl-、IO,其他离子忽略)中提取碘、提取镁并冶钛的工艺流程如图:
已知:①“捕获”用到强碱性阴离子交换树脂,对IO选择性吸附率达90%以上,树脂在流程中不参与化学反应。
②“蒸发结晶”时,为了防止溶质变质,生产在氯化氢氛围中进行。
回答下列问题:
(1)“沉镁”时,为了达到效率高、成本低的目的,选择的试剂X是___________(填“石灰乳”或“澄清石灰水”)。
(2)下列金属冶炼的方法中,适合“冶镁”的是___________(填标号)。
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法
(3)“冶钛”时,为了提高生产效率,生产中需要控制的反应条件为___________。
(4)“还原”过程中发生反应的离子方程式为___________;为了加快“还原”过程的反应速率,可采取的措施为___________。
(5)“蒸发结晶”时,需要用到的部分仪器如下:
实验步骤为:将“酸溶”得到的溶液转移至蒸发皿中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌。当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。……得到冶镁原料。
“……”对应的实验操作是___________。
(6)预处理得到的海水中IO含量为35g/m3,“捕获”后按上述流程提取碘共损失了20%的碘元素。处理25m3这种预处理的海水,至少可得到碘单质___________mol(计算结果保留一位小数)。
【答案】(1)石灰乳
(2)C
(3)稀有气体(如氩气)氛围,加热(850℃)条件
(4) 适当增加反应物浓度或适当升高温度
(5)用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却
(6)1.8
【分析】预处理得到的海水,开展“捕获”操作,将IO与其他离子进行分离,加入稀硫酸酸化,再加入亚硫酸氢钠进行还原,发生反应:,加入四氯化碳对碘进行萃取,最后蒸馏获得单质碘;尾液加入碱溶液,获得氢氧化镁沉淀,加入盐酸进行酸溶,得到氯化镁溶液,蒸发结晶,然后还原,分离出镁,最后冶钛,获得金属钛。
【详解】(1)石灰乳中氢氧化钙浓度大,效率高,所以“沉镁”时选择的试剂X是石灰乳。
(2)单质镁还原性强,其化合物稳定性高,应该采用电解法冶炼,方程式为:,故选C。
(3)“冶钛”时,温度至少在850℃,为了提高生产效率,避免单质钛被氧化,所以采取稀有气体(如氩气)氛围,加热(850℃)条件。
(4)根据分析可知,方程式为:。为了加快“还原”过程的反应速率,可采取的措施为适当增加反应物浓度或适当升高温度。
(5)蒸发的操作为先均匀加热蒸发皿整体,再集中加热;用玻璃棒不断搅拌溶液,使受热均匀,防止液体飞溅;当蒸发皿中出现较多固体(非完全蒸干)时,立即熄灭酒精灯,用余热蒸干剩余液体;待蒸发皿冷却至室温后,用坩埚钳将其取下夹持到陶土网上冷却。所以对应的实验操作是用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却。
(6)25m3这种预处理的海水,含量IO为25×35=875g,先被树脂“捕获”90%,再损失了20%的碘元素,,对应IO的物质的量是,根据碘原子守恒2IO~I2,。
12.(2024-2025高一下·四川遂宁市·期末)工业上以芒硝为原料可制备NaHCO3和NaHSO4,实验室模拟其流程如图。
(1)下列物质的俗名与化学式相对应的是___________。
A.苏打-NaHCO3 B.石膏-CaSO4·2H2O
C.芒硝-FeSO4·7H2O D.重晶石-BaSO4
(2)转化Ⅰ的化学方程式为___________。
(3)转化Ⅱ结束后,将其反应液通过操作a制得Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O。操作a的步骤为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
(4)M可在上述流程___________中循环使用。
测定产品NaHSO4的纯度:称取1.500g样品,配成100mL溶液,每次取出配制的溶液20.00mL,用0.1000mol/LNaOH溶液测定,进行三次实验,平均消耗氢氧化钠的体积为20.00mL。
(5)配制上述NaHSO4溶液所需要的仪器有___________。
A.分液漏斗 B.玻璃棒 C.100mL容量瓶 D.大试管
(6)写出测定样品纯度过程的离子反应方程式___________。
(7)所得产品NaHSO4的纯度为___________。
(8)检验产品NaHSO4中是否混有(NH4)2SO4的方法是___________。
【答案】(1)BD
(2)
(3)冷却结晶
(4)转化Ⅰ
(5)BC
(6)H++OH-=H2O
(7)80%
(8)取样,加入过量的NaOH浓溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则含有(NH4)2SO4,反之,不含(NH4)2SO4
【分析】Na2SO4溶液中通入NH3、CO2通过转化Ⅰ然后过滤得到NaHCO3,滤液中含有(NH4)2SO4,滤液中加入Na2SO4通过转化Ⅱ然后通过过滤得到母液和滤渣,转化Ⅱ结束后,将其反应液通过操作a制得Na2SO4•(NH4)2SO4•2H2O,Na2SO4•(NH4)2SO4•2H2O通过转化Ⅲ得到NaHSO4和物质M,根据元素守恒及原子守恒知,M为NH3,据此分析解题。
【详解】(1)A.苏打是Na2CO3的俗称,NaHCO3的俗称为小苏打,A不合题意;
B.石膏的化学式是CaSO4·2H2O,B符合题意;
C.绿矾的化学式为FeSO4·7H2O,芒硝是Na2SO4·10H2O,C不合题意;
D.重晶石的化学式为BaSO4,D符合题意;
故答案为:BD;
(2)Na2SO4溶液中通入NH3、CO2通过转化Ⅰ得到NaHCO3沉淀和 (NH4)2SO4,化学方程式为;
(3)反应液通过操作a蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥制得Na2SO4•(NH4)2SO4•2H2O;
(4)M为氨气,可在上述流程转化Ⅰ中循环使用;
(5)配制上述NaHSO4溶液所需要的仪器有玻璃棒、100mL容量瓶、烧杯、电子天平、量筒、胶头滴管,不需要分液漏斗和大试管;故选BC;
(6)NaOH与NaHSO4反应生成硫酸钠和水,离子方程式为H++OH-=H2O;
(7)由题干信息可知,平均消耗NaOH溶液的体积为:20.00mL,NaHSO4和NaOH以1:1反应,则20.00mL待测液中n(NaHSO4)=n(NaOH)=0.020L×0.1000mol/L=0.002mol,则100mL待测液中n(NaHSO4)=0.002mol×5=0.01mol,所得产品NaHSO4的纯度为=80%;
(8)检验产品NaHSO4中是否混有(NH4)2SO4的方法是取样,加入过量的NaOH浓溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则含有(NH4)2SO4,反之,不含(NH4)2SO4。
13.(2023-2024高一下·四川绵阳市·期末)我国某企业冶炼锌的过程采用萃取法回收镓锗铜,但萃余液中仍有大量硫酸、ZnSO4以及少量Mn2+、Fe2+、Fe3+、Cd2+、Al3+、Na+等,现利用该萃余液生产ZnO的工业流程如图所示。
已知:过硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素为+6价,具有强氧化性。回答下列问题:
(1)Na2S2O8中O的化合价为___,过硫酸钠氧化了萃余液中的___(填离子符号)。
(2)下列仪器中,操作Ⅰ需要用到,且主要成分为无机非金属材料的是___(填标号)。
A. B. C. D. E.
(3)试剂X为Zn,加入试剂X后发生的主要离子方程式为____。
(4)加入Na2CO3目的是将滤液中Zn2+沉淀,检验Zn2+完全沉淀的操作为____。
(5)操作Ⅱ名称为____。
(6)萃余液中锌含量为39g/L,现用1m3萃余液生产ZnO,得到ZnO32.4kg,则ZnO的产率为___。
【答案】(1) -1、-2 Mn2+、Fe2+
(2)CD
(3)Zn+Cd2+=Zn2++Cd
(4)取少量上层清液,继续滴加碳酸钠溶液,若无明显现象,则沉淀完全
(5)高温煅烧(灼烧)
(6)66.7%
【分析】由题给流程可知,向萃余液中加入过硫酸钠溶液和石灰石,萃余液中Mn2+、Fe2+被氧化生成MnO2、Fe3+,加入的石灰石可以消耗硫酸,同时调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3,使Al3+转化为Al(OH)3,过滤得到MnO2、Fe(OH)3、Al(OH)3,溶液中主要含有Cd2+、Na+、Ca2+、Zn2+;试剂X为Zn,向溶液中加入锌,锌与Cd2+发生置换反应生成镉,滤液中主要含有Na+、Ca2+、Zn2+;加入碳酸钠后生成,过滤、洗涤后得到固体,灼烧后得到ZnO。
【详解】(1)设过硫酸钠中-1价氧原子的数目为a,-2价氧原子的数目为8-a,由化合价代数和为0可得:1×2+6×2+(-1)×a+(-2)×(8-a)=0,解得a=2,则过硫酸钠含有1个过氧键,即含有2个-1价的O和6个-2价的O,故Na2S2O8中O的化合价为-1、-2;根据分析可知,过硫酸钠氧化了萃余液中的Mn2+、Fe2+。
(2)根据分析可知,操作Ⅰ为过滤,需用到的仪器为烧杯、长颈漏斗、铁架台、玻璃棒,题中属于过滤所需仪器且主要成分为无机非金属材料的是长颈漏斗和烧杯,故答案选:CD。
(3)试剂X为Zn,向溶液中加入锌,锌与Cd2+发生置换反应生成镉,因此发生的主要离子方程式为:Zn+Cd2+=Zn2++Cd。
(4)加入碳酸钠使Zn2+完全沉淀,因此检验Zn2+完全沉淀与否的操作为取少量上层清液,继续滴加碳酸钠溶液,若无明显现象,则沉淀完全。
(5)根据分析可知,操作Ⅱ名称为高温煅烧(灼烧)。
(6)萃余液中锌含量为,理论上萃余液生产ZnO为,实际得到ZnO为32.4kg,因此ZnO的产率为。
14.(2023-2024高一下·四川乐山市·期末)工业上合成氨工艺制取硝酸,并以硝酸、SO2和纯碱为原料制备NaNO2的工艺如下图所示。
已知:;
回答下列问题:
(1)用“双线桥”表示反应中电子转移的方向和数目___________。
(2)合成氨工业中N2的主要来源是___________,合成塔中发生的反应为,已知一定条件下断开 1molN≡N所需能量946kJ,断开 1molH—H所需能量436kJ,断开 1molN—H所需能量391kJ,该反应每生成 2molNH3(g)放出___________kJ的热量。
(3)NH3经催化氧化后生成的“气体a”的化学式是___________,“气体a”在“吸收塔”中发生反应的化学方程式为___________。
(4)为使流程中“反应”步骤获得的NaNO2的纯度更高,则“吸收”步骤中HNO3与SO2的最佳物质的量之比为___________。
(5)工艺中制得的NaNO2溶液中可能混有的杂质的化学式为___________;已知NaNO2的溶解度随温度变化不大,但杂质的溶解度随温度变化显著,则可通过___________、___________等操作获得粗品NaNO2晶体。
【答案】(1)
(2) 分离液态空气 92
(3) NO
(4)1:1
(5) Na2CO3、 NaNO3 蒸发结晶 趁热过滤
【分析】氮气和氢气催化合成氨气,氨气和氧气催化氧化生成NO,NO被氧气氧化和水生成硝酸,硝酸吸收二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和氮氧化合物,氮氧化合物和碳酸钠反应生成亚硝酸钠和二氧化碳;
【详解】(1)
2分子二氧化氮中的1分子二氧化氮中氮化合价由+4变为+3,得到1个电子,另1分子二氧化氮中氮化合价由+4变为+5,失去1个电子,双线桥表示为:;
(2)合成氨工业中N2的主要来源是分离液态空气,空气的主要成分为氮气和氧气;反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和,焓变为[(946+3×436)-2×3×391]kJ/mol=-92kJ/mol,则每生成2mol氨气放出的热量为92kJ;
(3)NH3经催化氧化后生成的“气体a”为一氧化氮NO;NO在“吸收塔”中发生反应为NO和氧气、水生成硝酸,化学方程式为;
(4)已知:,硝酸和二氧化硫生成硫酸和氮氧化合物,氮氧化合物和碳酸钠生成亚硝酸钠,氮原子化合价由硝酸中+5变为产物中+3,二氧化硫中硫化合价由+4变为硫酸中+6,结合电子守恒,则HNO3~2e-~SO2,故吸收”步骤中HNO3与SO2的最佳物质的量之比为1:1;
(5)工艺中制得的NaNO2溶液中可能混有的杂质的化学式为过量的碳酸钠Na2CO3、二氧化氮转化生成的NaNO3;已知NaNO2的溶解度随温度变化不大,但杂质的溶解度随温度变化显著,则可通过蒸发结晶、趁热过滤分离出亚硝酸钠晶体等操作获得粗品NaNO2晶体。
15.(2024-2025高一下·四川自贡市·期末)某黄铁矿主要成分为FeS2,还含有Al2O3、SiO2等杂质。用该铁矿生产H2SO4及绿矾(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下图所示:
(1)在“焙烧”之前将黄铁矿粉碎的目的是_____。
(2)“催化氧化”过程要通入适当过量的氧气,从平衡移动角度分析其目的_____。
(3)“碱浸”过程是为了除去_____(填化学式)。
(4)“酸浸”过程加入的酸是_____(填化学式)。
(5)“还原”过程发生反应的离子方程式为_____。
(6)上述过程不会涉及到的相关实验操作是_____(填字母)。
A.过滤 B.蒸馏 C.结晶
(7)工业常用氨水接触法吸收SO2生成一种酸式盐,若尾气中SO2的含量为320mg/m3,则处理每立方米尾气至少需要0.2mol/L的氨水_____mL。
【答案】(1)粉碎黄铁矿,增加与氧气接触面积,增加焙烧反应速率
(2)“催化氧化”过程的反应为,通入适当过量的氧气,促进反应正向进行,提高SO3产率
(3)Al2O3和SiO2
(4)H2SO4
(5)Fe+2Fe3+=3Fe2+
(6)B
(7)25
【分析】黄铁矿(FeS2、Al2O3、SiO2)通入空气焙烧,FeS2氧化为Fe2O3和SO2,炉渣为Fe2O3、Al2O3、SiO2;SO2催化氧化生成SO3,SO3用98%H2SO4吸收得到硫酸;炉渣加入NaOH溶液,Al2O3和SiO2溶解为NaAl(OH)4和Na2SiO3,Fe2O3不溶于碱,过滤将滤渣加入H2SO4,得到Fe2(SO4)3,加入Fe粉还原为FeSO4,再结晶得到绿矾。
【详解】(1)粉碎黄铁矿,增加与氧气接触面积,增加焙烧反应速率。
(2)“催化氧化”过程的反应为,通入适当过量的氧气,促进反应正向进行,提高SO3产率。
(3)据分析,“碱浸”过程是为了除去Al2O3和SiO2。
(4)最终产物为FeSO4·7H2O,需要引入SO,因此“酸浸”过程加入的酸是H2SO4。
(5)还原过程加入Fe粉还原Fe3+为Fe2+,不引入其他杂质,离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(6)据分析,上述过程包括过滤和结晶,故答案为B。
(7)氨水与SO2生成NH4HSO3,反应离子方程式为,,已知氨水浓度为0.2mol/L,则,V=0.025L=25mL。
16.(2023-2024高一下·四川乐山市·期末)绿矾(FeSO4·7H2O)是一种重要颜料及电子工业的原材料,工业上以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,还含有少量的SiO2)为原料生产硫酸和绿矾并回收铜的工艺流程如图。
已知:。
回答下列问题:
(1)黄铜矿中Fe、Cu都为+2价,则S为___________价,“焙烧”时先将黄铜矿粉碎的目的是___________。
(2)硫酸工业中,反应Ⅱ和Ⅲ分别在如图所示的接触室和吸收塔设备中进行。
①接触室中发生反应的化学方程式为___________,由图可知该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应,热交换器的作用是___________。
②吸收塔中用质量分数为98.3%的浓硫酸吸收SO3,而不是用水或稀硫酸直接吸收的原因是___________。
(3)步骤Ⅳ发生的主要反应的离子方程式为:、___________;步骤V向“滤液”中通入SO2发生反应的离子方程式为___________。
(4)步骤VI中的“系列操作”包括___________、___________、过滤、洗涤、干燥等。
(5)请设计实验从步骤Ⅳ所得滤渣中回收铜单质___________。
【答案】(1) -2 增大与氧气的接触面积,使焙烧更充分
(2) 放热 把反应时生成的热传递给需要预热的原料,并冷却反应后生成的气体,从而充分利用热量降低生产成本 SO3和水反应放热反应,使水会变为气态,形成硫酸酸雾且难沉降,使吸收SO3的速度降低
(3)
(4) 蒸发浓缩 冷却结晶
(5)向滤渣中加入足量NaOH溶液后过滤、洗涤、干燥
【详解】(1)黄铜矿,主要成分为CuFeS2,Fe、Cu都为+2价,则S为-2价;“焙烧”时先将黄铜矿粉碎的目的是增大与氧气的接触面积,使焙烧更充分
(2)触室中SO2与O2发生反应生成SO3,化学方程式为;由图中温度变化可知,该反应为放热反应;热交换器的作用是把反应时生成的热传递给需要预热的原料,并冷却反应后生成的气体,从而充分利用热量降低生产成本;吸收塔中不用水或稀硫酸直接吸收的原因是;SO3和水反应放热,使水会变为气态,形成硫酸酸雾且难沉降,使吸收SO3的速度降低
(3)由已知条件可知,“烧渣”中能与稀硫酸反应的物质除了FeO外,还有Fe2O3,Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式为:;步骤V向“滤液”中通入SO2时,Fe2(SO4)3与SO2发生反应,离子方程式为:
(4)步骤VI从FeSO4溶液中获得绿矾,其“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶
(5)步骤Ⅳ所得滤渣主要成分为Cu、SiO2,回收铜单质的实验操作主要包括:向滤渣中加入足量NaOH溶液后过滤、洗涤、干燥
17.(2024-2025高一下·四川凉山州·期末)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)实验室制备氨气的方程式是___________。
(2)若将装满NO2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Cu和CuO,还含有少量的Cu2O和SiO2)制取Cu(NO3)2·3H2O的部分工艺流程如下。
已知:Cu+在酸性溶液中不稳定,会转化为Cu和Cu2+。
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可选用下列试剂中的___________(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.NaOH B.CuO C.CaCO3 D.Cu(OH)2
③从Cu(NO3)2溶液中析出Cu(NO3)2·3H2O晶体的操作为:蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1) 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2
(2)1/3
(3) 温度过高会导致硝酸分解和挥发过多,降低利用率 BD SiO2 冷却结晶
【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Cu和CuO,还含有少量的Cu2O和SiO2 )中加入稀硝酸酸溶,Cu、CuO和Cu2O都与稀硝酸反应转化为Cu(NO3)2,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、CuO或Cu(OH)2,再过滤得到Cu(NO3)2溶液,同时得到主要成分为SiO2的滤渣,据此解答。
【详解】(1)实验室制备氨气的方程式是 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2;
(2)若将装满NO2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NO2生成1体积不溶于水的NO,所以一段时间后,试管内剩余气体约占试管总体积的1/3;
(3)①“酸溶”过程中铜与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、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CuO或Cu(OH)2,则试剂X可选用CuO或Cu(OH)2,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SiO2;
③从Cu(NO3)2溶液中析出Cu(NO3)2·3H2O晶体的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
18.(2024-2025高一下·四川德阳市什邡中学·期末)以下为从铝土矿(主要含 Fe2O3、Al2O3、SiO2)中提取铝的流程,据此回答下列问题:
(1)步骤I常常将铝土矿粉碎,目的是___________。
(2)残渣A的主要成分为___________(写化学式,后同),残渣B的主要成分为___________。
(3)滤液B中通入过量CO2时发生的离子反应方程式为___________、___________。
(4)另一种高硫铝土矿中含有 FeS2,可通过鼓入足量空气焙烧的方法将硫元素除去。过程中可能产生了污染性气体SO2,大量排放 SO2容易造成酸雨等环境问题。工业上可用双碱法脱硫法处理废气,过程如图所示,其中可循环使用的试剂是___________,写出脱硫法的总反应方程式:___________。
【答案】(1)加快反应速率(或提高溶浸率)
(2) SiO2 Fe(OH)3
(3)
(4) NaOH
【分析】铝土矿(主要含 Fe2O3、Al2O3、SiO2)加过量硫酸时,Al2O3、Fe2O3可以与硫酸反应生成硫酸铝、硫酸铁溶液(还含有过量的硫酸),SiO2不能与硫酸酸反应,经过滤得到残渣A,滤液A为硫酸铝、硫酸铁、硫酸混合溶液,加入过量的NaOH溶液,先中和硫酸,再与硫酸铝、硫酸铁反应,硫酸铁生成Fe(OH)3沉淀,硫酸铝生成四羟基合铝酸钠;所以残渣B为Fe(OH)3,滤液B含有硫酸钠和四羟基合铝酸钠,通入过量CO2时,四羟基合铝酸钠生成Al(OH)3沉淀,过滤,滤液C主要是Na2SO4、NaHCO3,固体C为Al(OH)3沉淀,受热分解生成Al2O3和水,Al2O3熔融电解生成铝。
【详解】(1)步骤I常常将铝土矿粉碎,增大反应物之间的接触面积,目的是加快反应速率(或提高溶浸率);
(2)由分析可知,SiO2不能与硫酸酸反应,经过滤得到残渣A的主要成分为SiO2;II中过量的NaOH溶液,先中和硫酸,再与硫酸铁反应生成Fe(OH)3沉淀,残渣B的主要成分为 Fe(OH)3;
(3)滤液B中含有过量的氢氧化钠和四羟基合铝酸钠,通入过量CO2时,CO2和氢氧化钠以及四羟基合铝酸钠生成碳酸氢钠和Al(OH)3沉淀,离子方程式分别为:,;
(4)用双碱法脱硫法处理废气中SO2,过程I反应为SO2、NaOH反应产生Na2SO3、H2O,反应方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;过程II反应为Na2SO3、Ca(OH)2、O2反应产生CaSO4、NaOH,反应方程式为:2Na2SO3+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+4NaOH,NaOH是过程I的反应物,又是过程II的生成物,故可循环使用的试剂是NaOH;将过程I方程式扩大2倍再与过程II式子相加,可得双碱方法脱硫法的总反应方程式为:。
19.(2024-2025高一下·四川成都市华西中学·期末)硫、氮元素是高中化学学习的两种重要非金属元素,其价-类二维图分别如图。
(1)图中物质“d”的化学式是___________。
(2)将一定量的a气体通入下列溶液中,能观察到白色沉淀现象的是___________(填标号)。
A.Ba(NO3)2溶液 B. CaCl2溶液 C.H2O2溶液 D.Na2CO3溶液
(3)写出反应③的离子方程式___________。
(4)a的水溶液与H2S发生反应可观察到的实验现象是___________。
(5)写出c的浓溶液与Cu反应的化学方程式___________,若反应中消耗了64g铜,则转移___________mol电子。
(6)如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图:
已知:用NaOH溶液进行尾气处理时的化学反应为:,。为了防止环境污染,用NaOH溶液进行尾气处理,若尾气能完全被吸收,则尾气中NO2与NO的体积必须满足的条件是: ≥ ___________。
【答案】(1)H2SO3
(2)A
(3)3NO2+H2O=2H++2NO+NO
(4)溶液变浑浊,产生淡黄色沉淀
(5) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 2
(6)1
【分析】硫的价类二维图中a为SO2、b为SO3、c为H2SO4、d为H2SO3、e为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐;
氮气和氢气在合成塔中催化反应生成氨气,氨气被氧气催化氧化生成NO,NO和氧气、水反应生成硝酸;则A为氧气;
【详解】(1)由题干图示硫的价类二维图可知,图中物质“d”为+4价的含硫的酸,物质“d”的化学式是H2SO3;
(2)由题干图示硫的价类二维图可知,a气体为SO2;
A.由SO2与H2O反应生成H2SO3,溶液显酸性,酸性条件下硝酸根离子将亚硫酸氧化为硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡白色沉淀,A符合题意;
B.由于HCl的酸性强于H2SO3,二者不反应,得不到CaSO3沉淀,B不合题意;
C.过氧化氢具有氧化性,能将二氧化硫氧化为硫酸,但是得不到白色沉淀,C不合题意;
D.二氧化硫和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,但得不到白色沉淀,D不合题意;
故选A;
(3)由图,X为+2价氮的氧化物,为NO,则反应③为二氧化氮和水生成硝酸和NO,反应为:3NO2+H2O=2H++2NO+NO;
(4)二氧化硫与H2S发生氧化还原反应生成黄色硫单质:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,故可观察到的实验现象是溶液变浑浊,产生淡黄色沉淀;
(5)浓硫酸和铜加热生成硫酸铜和二氧化硫、水,反应为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;反应中铜化合价由0变为+2,转移2个电子,则反应中消耗了64g铜(为1molCu),则转移2mol电子。
(6)由反应可知,二氧化氮可完全被氢氧化钠溶液吸收,而只有NO时不能与NaOH反应,NO必须和二氧化氮按物质的量1:1和氢氧化钠反应被吸收,故尾气能完全被吸收,则尾气中NO2与NO的体积必须满足的条件是: ≥1。
20.(2023-2024高一下·四川成都市石室中学·期末)镍(Ni)是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属,其常见硫酸盐(NiSO4·6H2O)是一种蓝色晶体,主要用于电镀行业镀镍、制镍催化剂、印染的媒染剂等,工业上用富含NiS的废渣(主要有SiO2、FeO等杂质)制备NiSO4·6H2O,其流程如下:
(1)“预处理”操作可以为___________(任填一点)。
(2)“酸浸”过程中,加入少量稀硝酸目的是将NiS氧化为NiSO4,写出该反应的化学方程式____________;滤渣1的主要成分为_______(填化学式)
(3)“氧化”过程是将滤液中少量Fe2+转化为Fe3+,需保持滤液温度在45℃左右,温度不能过高的原因是_____________,该步骤也可以用NaClO3代替H2O2,请写出用NaClO3代替H2O2发生反应的离子方程式:___________。
(4)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系:
温度
低于30.8℃
30.8~53.8℃
53.8~280℃
高于280℃
晶体形态
NiSO4•7H2O
NiSO4•6H2O
多种结晶水合物
NiSO4
“操作a”获得稳定的NiSO4•6H2O晶体的方法为:蒸发浓缩、冷却至______(填温度)结晶并____、洗涤。
(5)煅烧 NiSO4·6H2O晶体,剩余固体质量与温度变化关系如图所示,该曲线中B段所表示氧化物(NixOy)为___________。(填化学式)
【答案】(1)粉碎废渣
(2) SiO2
(3) 温度过高H2O2易分解
(4) 30.8~53.8℃之间 过滤
(5)Ni2O3
【分析】富含镍(NiS)的工业废渣(含SiO2、FeO等杂质),经预处理使物质粉碎后用硫酸溶解,再向滤液中滴入适量的硝酸,除去二氧化硅,过滤,滤液中含有Ni2+、Fe2+、H+,滤渣中含有SiO2,加热并加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再加入NaOH溶液通过调节pH值使Fe3+以氢氧化物的沉淀而除去,滤液含有可溶性硫酸盐,为Na2SO4、NiSO4,再加碳酸钠Ni2+转化为NiCO3沉淀,过滤洗涤,然后用硫酸溶解,再加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,干燥得到NiSO4晶体。
【详解】(1)“预处理”操作可以为粉碎废渣;
(2)NiS在用H2SO4溶解时,加入少量HNO3,发生氧化还原反应产生NiSO4、NO、H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的化学方程式为:;
在用酸溶解时,酸性氧化物SiO2不能溶解,也不能发生反应,以固体形式进行滤渣,故滤渣1的主要成分为SiO2;
(3)“氧化”过程是将滤液中少量Fe2+转化为Fe3+,需保持滤液温度在45℃左右,温度不能过高,这是由于温度过高H2O2易分解,温度太低,反应速率又较慢,因此一般控制温度在45℃左右;
NaClO3具有强氧化性,可以将Fe2+氧化为Fe3+,其本身被还原为Cl-,根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为:;
(4)要获得NiSO4•6H2O ,根据表格中晶体的组成与反应温度关系可知:“操作a”获得稳定的NiSO4•6H2O晶体的方法为:蒸发浓缩、冷却至30.8~53.8℃结晶并过滤得到NiSO4•6H2O晶体;
(5)起始时NiSO4•6H2O晶体质量为26.3 g,其物质的量n(NiSO4•6H2O)==0.l mol,当加热到280℃时完全失去结晶水的物质的量为n(H2O)==0.6 mol,说明NiSO4•6H2O晶体中结晶水完全失去,得到A点物质是NiSO4,再加热分解生成镍的氧化物,根据镍质量守恒,可知B点物质中含镍0.1 mol,即m(Ni)=0.1 mol×59 g/mol=5.9 g,则含O质量为m(O)=8.3 g-5.9 g=2.4 g,含氧物质的量为n(O)==0.15 mol,n(Ni):n(O)=0.1 mol:0.15 mol=2:3,所以B段所表示氧化物化学式为Ni2O3。
21.(2023-2024高一下·四川凉山州·期末)工业上以铝土矿(主要成分可表示为Al2O3·nH2O,还含有杂质SiO2和Fe2O3)为原料生产铝,主要包括下列过程:
请回答下列问题:
(1)能提高铝土矿溶解速率的措施有___________、___________(写出两条即可)。
(2)滤渣B是___________(写化学式)。
(3)步骤I、II、III中分离溶液和沉淀的操作为___________,所用到的玻璃仪器是___________ (填标号)。
(4)写出步骤II中发生反应的离子方程式是___________、___________、___________。
(5)步骤III中X为CO2,则所得滤液C的主要成分为___________、___________(写化学式)。
(6)步骤IV“灼烧”操作应该在___________(仪器名称)中进行。
(7)反应V的化学方程式是___________。
【答案】(1) 粉碎铝土矿 提高硫酸浓度、升高温度等
(2)Fe(OH)3
(3) 过滤 BDE
(4) Al3++4OH-=[Al(OH)4]- Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ H++OH-=H2O
(5) NaHCO3 Na2SO4
(6)坩埚
(7)
【分析】铝土矿主要成分可表示为Al2O3·nH2O,还含有杂质SiO2和Fe2O3;铝土矿加过量硫酸溶解,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤渣A是SiO2,滤液A中含有硫酸铝、硫酸铁、硫酸,滤液A加过量氢氧化钠,硫酸铁转化为氢氧化铁沉淀,硫酸铝转化为四羟基铝酸钠,过滤,滤渣B是氢氧化铁,滤液B是四羟基合铝酸钠和硫酸钠,滤液B通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤,滤渣C是氢氧化铝,氢氧化铝灼烧生成氧化铝,D是氧化铝,电解熔融氧化铝生成金属铝。
【详解】(1)根据影响反应速率的因素,能提高铝土矿溶解速率的措施有粉碎铝土矿、提高硫酸浓度、升高温度等;
(2)硫酸铁和过量氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀,则滤渣B是Fe(OH)3;
(3)
步骤I、II、III为过滤,过滤装置图为,所用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,选BDE;
(4)步骤II中硫酸铝和氢氧化钠反应生成四羟基铝酸钠和硫酸钠,硫酸铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠、氢氧化钠和硫酸反应生成氯酸钠和水,发生反应的离子方程式是Al3++4OH-=[Al(OH)4]-、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、H++OH-=H2O;
(5)滤液B是四羟基铝酸钠和硫酸钠,步骤III中X为CO2,四羟基铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,则所得滤液C的主要成分为NaHCO3、Na2SO4;
(6)步骤IV“灼烧”,灼烧固体应该在坩埚中进行;
(7)电解熔融氧化铝生成金属铝和氧气,反应V的化学方程式是。
22. (2024-2025高一下·四川阿坝州·期末)一种从深海多金属结核[主要含,有少量的]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程如下:
已知:①金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子。
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的:
开始沉淀的
1.9
3.3
4.7
6.9
7.4
8.1
完全沉淀的
3.2
4.6
6.7
8.9
9.4
10.1
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为_______。
(2)“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是_______(写化学式);还原的化学方程式为_______。
(3)“沉铁”时,转化为的离子方程式为_______,加热至的主要原因是_______。
(4)“沉铝”时,未产生沉淀,该溶液中不超过_______。
(5)“第二次萃取”时,_______、_______(填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图所示,M表示金属元素)更稳定,这些配合物中氮原子的杂化类型为_______。
【答案】(1)3d84s2
(2)①. SiO2 ②.
(3)①. ②. 防止形成Fe(OH)3胶体,防止其吸附其他金属阳离子,造成产率下降
(4)1×10-2
(5)①. Co2+ ②. Ni2+ ③. sp2
【分析】金属结核[主要含MnO2、FeO(OH)、SiO2,有少量的Co2O3、Al2O3、NiO、CuO]加入SO2、H2SO4进行酸浸还原,得到的滤渣含有SiO2,滤液中含有,通入空气,调解pH=3.2,沉铁得到Fe2O3滤渣,继续加入NaOH调节pH=5.2沉铝主要得到Al(OH)3,加入萃取剂第一次萃取Cu2+,分液得到Cu2+的萃取液1,萃余液1中加入混合萃取剂进行第二次萃取,得到电池级镍钴锰混合溶液,萃余液2中电解得到金属锰,据此解答。
【详解】(1)Ni原子的价电子是指3d和4s能级上的电子,所以基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2;
(2)由分析可知,“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是SiO2;SO2将3价钴还原为2价钴,同时由于硫酸的作用得到CoSO4,化学方程式为;
(3)“沉铁”时,Fe2+转化为Fe2O3,铁元素化合价上升,则O2做氧化剂,离子反应为:;已知金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子,则加热至200℃的主要原因是防止形成Fe(OH)3胶体,防止其吸附其他金属阳离子,造成产率下降;
(4)由表可知,,“沉铝”时,未产生Cu(OH)2沉淀,则;
(5)由流程可知,第二次萃取时,主要萃取Co2+、Ni2+,因此Co2+、Ni2+与混合萃取剂形成的配合物更稳定;六元杂环是平面结构,N原子提供单电子用于环内形成大π键,剩余1对孤对电子形成配位键,N的价层电子对数为3,是sp2杂化。
23.(2024-2025高一下·四川广安市·期末) α﹣Fe2O3在催化、吸附、传感器、磁性材料及生物医学等领域已经展现出广阔的应用前景,国内目前主要用铁鳞(或铁屑)、精选磁铁矿两种原料生产,其工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)Fe2O3的俗名是___________。
(2)上述流程中精选磁铁矿通过“操作I”加入①②来制备亚铁盐溶液的总反应的离子方程式是___________。
(3)K2FeO4的制备常用两种方法:
I.湿法制备K2FeO4(夹持装置略)
①上述盛浓盐酸的装置名称为___________。
②C中Cl2与Fe(OH)3及KOH发生反应的化学方程式如下,请配平如下化学反应方程式,并用单线桥表示出电子的转移。___________。
___________Cl2+___________Fe(OH)3+___________KOH___________K2FeO4+___________KCl+___________
Ⅱ.干法制备高铁酸钾分两步进行。
③第一步反应为:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2SO4+2Na2O+O2,第二步反应为:Na2FeO4+2KCl=K2FeO4↓+2NaCl。其中第一步该反应中还原剂是___________。
【答案】(1)铁红
(2)
(3) ①. 分液漏斗 ②.
③. FeSO4、Na2O2
【分析】磁铁矿经球磨、磁选后,得到精选磁铁矿,加入盐酸或硫酸进行酸洗后,再加入铁屑,然后过滤,得到亚铁盐溶液;提纯亚铁盐溶液,再加入NH4HCO3,然后过滤,得到碱式碳酸盐,再煅烧,从而得到α-Fe2O3。
【详解】(1)氧化铁是红棕色固体,俗称铁红;
(2)精选磁铁矿通过“操作Ⅰ”,加入盐酸或硫酸、铁屑,Fe3O4、Fe发生氧化还原反应,最终转化为亚铁盐,总反应的离子方程式:;
(3)①由装置可知,盛浓盐酸的装置名称为分液漏斗;
②Cl2中Cl的化合价由0价降至-1价,得到2e-,Fe(OH)3中Fe的化合价由+3价升至+6价,失去3e-,根据得失电子守恒和质量守恒定律可知,该反应的化学方程式为:,用单线桥表示出电子的转移为:;
③根据第一步反应化学方程式可知,FeSO4中Fe元素化合价升高,发生氧化反应,则FeSO4为还原剂,Na2O2中O元素化合价即降低也升高,则Na2O2即是氧化剂也是还原剂。
24. (2024-2025高一下·四川泸州市泸县五中·期末)以下为一种以含铅废料(、、、、及炭黑)制备纳米PbO和的工艺流程。
已知:①炭黑是一种碳单质,化学性质比较稳定。
②、均为难溶于水的固体。
③易溶于水,电离方程式为。
(1)PbO具有碱性氧化物的性质,请写出过程I中PbO与稀硫酸反应的离子方程式___________。
(2)①过程I中,在催化下,Pb和反应生成的化学方程式是:___________。
②过程I中,催化过程可表示为:
i:
ii:…
写出ii的离子方程式:___________。
(3)过程I过滤除去的物质是___________。
(4)①写出过程II主要反应的离子方程式___________。
②结合复分解型离子反应的反应规律,说明可能具有怎样的性质___________。
(5)过程II过滤除去的物质是___________。
(6)过程III所得滤液中检出,请简述过程III通入的作用___________。
(7)①生成纳米的离子方程式是___________。
②生成纳米PbO的化学方程式是___________。
【答案】(1)PbO+2H++SO=PbSO4+H2O
(2)①. ②.
(3)含FeSO4、Fe2(SO4)3的溶液
(4) ①. PbSO4+2CH3COO-=(CH3COO)2Pb+SO ②. (CH3COO)2Pb可能是弱电解质或非电解质,难电离产生离子
(5)炭黑 (6)NH3消耗体系中的H+,提高溶液中CO浓度,促进PbCO3的生成
(7) ①. PbCO3+2H++SO=PbSO4+H2O+CO2↑ ②. PbCO3PbO+ CO2↑
【分析】含铅废料(Pb、PbO、PbO2、Fe、Fe2O3及炭黑)用硫酸、硫酸亚铁受热处理,得到PbSO4粗品,PbSO4粗品用CH3COONa处理后过滤得到(CH3COO)2Pb溶液,通入NH3、CO2得到PbCO3细颗粒,用稀硫酸淋洗得到纳米PbSO4,PbCO3细颗粒煅烧得到纳米PbO,以此解答。
【详解】(1)过程I中PbO与稀硫酸反应生成PbSO4和水,离子方程式为:PbO+2H++SO=PbSO4+H2O。
(2)①过程I中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4,根据得失电子守恒和电荷守恒配平化学方程式为:;
②过程I中总方程式为,Fe2+催化过程可表示为:i:,由总方程式减去反应i可得反应ii为:。
(3)过程I中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4,Fe、Fe2O3、和硫酸溶液反应生成FeSO4、Fe2(SO4)3,过程II过滤除去的物质是含FeSO4、Fe2(SO4)3的溶液。
(4)①过程II中PbSO4粗品用CH3COONa处理后过滤得到(CH3COO)2Pb溶液,离子方程式为:PbSO4+2CH3COO-=(CH3COO)2Pb+SO;
②结合复分解型离子反应的反应规律,说明(CH3COO)2Pb可能是弱电解质或非电解质,难电离产生离子。
(5)炭黑不和硫酸溶液反应,过程I后混合在PbSO4粗品中,用CH3COONa处理后过滤得到(CH3COO)2Pb溶液,炭黑不溶于水,过程II过滤除去的物质是炭黑。
(6)过程III所得滤液中检出NH,通入NH3的作用是:NH3消耗体系中的H+,提高溶液中CO浓度,促进PbCO3的生成。
(7)①PbCO3细颗粒用稀硫酸淋洗得到纳米PbSO4和CO2、H2O,离子方程式是PbCO3+2H++SO=PbSO4+H2O+CO2↑;
②PbCO3细颗粒煅烧得到纳米PbO,化学方程式为: PbCO3PbO+ CO2↑。
25. (2024-2025高一下·四川眉山市仁寿一中(南)·期末)FeOOH是一种不溶于水的黄色固体,在高档涂料、油墨等领域有着广泛的应用。某工厂以废料(含少量、等)为原料制备FeOOH以及回收Al,其工艺流程如图所示:
已知:①溶于水,难溶于乙醇。②下表是25℃不同离子生成氢氧化物沉淀的对应pH:
离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
7.6
9.6
2.2
3.7
3.4
4.7
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”的速率,可采取的措施是_______(任填一种)。
(2)“酸浸”主要发生的离子方程式有:、_______;“滤渣”的主要成分为_______(填名称)。
(3)“还原”的目的是将还原为,“试剂X”可选择_______(填标号)。
A. 铁粉 B. 氯气 C. D. 铜粉
(4)请简述检验“还原”后溶液中有无的实验操作:_______。
(5)“沉铝”时,溶液的pH范围应调为_______。
(6)向“滤液1”中加入乙醇的作用是_______。
(7)由转化为FeOOH的离子方程式为_______。“滤液2”的溶质主要为_______(填化学式)。
【答案】(1)把废料粉碎、升温、适当增加硫酸浓度
(2)①. Al2O3+6H+=2Al3++3H2O ②. 二氧化硅 (3)AC
(4)取少量还原后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液不变红,证明不含有Fe3+
(5)4.7≤pH<7.6
(6)降低硫酸亚铁溶解度,析出FeSO4·7H2O晶体
(7)①. ②. Na2SO4
【分析】Fe2O3废料(含少量SiO2、Al2O3等)先进行酸浸,稀硫酸与SiO2不反应,稀硫酸能溶解Fe2O3、Al2O3,“酸浸”后过滤,滤液中含有硫酸铝和硫酸铁,加还原剂将硫酸铁还原为硫酸亚铁,加氢氧化钠溶液控制pH把硫酸铝沉淀为氢氧化铝,一系列处理后得到铝;加乙醇降低硫酸亚铁溶解度,析出FeSO4·7H2O晶体,在氢氧化钠溶液和空气作用下得到FeOOH沉淀。
【详解】(1)根据影响反应速率的因素,把废料粉碎、升温、适当增加硫酸浓度等能提高“酸浸"的速率;
(2)“酸浸”过程为稀硫酸溶解Fe2O3、Al2O3,主要发生的离子方程式有Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;稀硫酸与SiO2不反应,故滤渣主要为二氧化硅;
(3)“还原”的目的是将Fe3+还原为Fe2+,需要还原剂,同时不引入杂质,可选铁粉和二氧化硫,答案为AC;
(4)检验是否含有Fe3+需要用KSCN溶液,检验“还原”后溶液中有无Fe3+的实验操作为:取少量还原后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液不变红,证明不含有Fe3+;
(5)“沉铝”目的是使铝离子沉淀但不沉淀Fe2+,结合表中数据,可知pH范围为4.7≤pH<7.6;
(6)FeSO4·7H2O溶于水,难溶于乙醇,向“滤液1”中加入乙醇的作用是降低硫酸亚铁溶解度,析出FeSO4·7H2O晶体;
(7)由FeSO4·7H2O转化为FeOOH的离子方程式为;硫酸根和钠离子没有参加反应,故滤液2主要成分为硫酸钠。
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题型01 化学工艺流程
1.(2024-2025高一下·四川成都市·期末)一种用石英砂(含SiO2和少量铁、铜的单质及氧化物)和某种原料气合成氮化硅的工艺流程如下图所示:
已知:常温下Si3N4不溶于稀酸(氢氟酸除外);高温下Si3N4能与氧气反应。下列说法错误的是
A.“高温还原”时,生成硅的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑
B.“加热净化”时,铜屑的作用是除去氮气中的氧气,防止氮化硅与氧气反应
C.粗硅中,除碳、硅外还含有的单质是Fe、Cu
D.“酸洗”时用的X为稀盐酸或稀硫酸
2.(2023-2024高一下·四川蓉城名校联盟·期末)通过海水晾晒可得到粗盐。粗盐中除含NaCl外,还含MgCl2、CaCl2、Na2SO4及泥沙等杂质。以下是某兴趣小组制备精盐的实验方案,操作流程如图所示。下列说法正确的是
A.步骤①中需要用到玻璃棒,作用是引流
B.步骤②、④互换,对实验结果无影响
C.步骤⑥中向所得滤液中滴加盐酸,用玻璃棒搅拌,直至没有气泡冒出,并用pH试纸检验,滤液呈中性
D.若粗盐固体为ag,得到的精盐为bg,则a一定大于b
3.(2023-2024高一下·四川成都七中·期末)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.物质X可选用Ca(OH)2
B.工业上常用电解MgCl2饱和溶液来制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO
D.镁在空气中燃烧有多种含镁物质生成
4.(2023-2024高一下·四川眉山市·期末)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,杂质为Fe2O3、SiO2)提取Al2O3作冶炼铝的原料,其工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.固体1主要成分为SiO2
B.操作1、2、3均为过滤,固体2为红褐色固体
C.试剂X可以是稀氨水
D.生成固体3的离子方程式为 [Al(OH)4]-+CO2 = Al(OH)3↓+HCO
5.(2024-2025高一下·四川阿坝州·期末) 层状结构薄膜能用于制作电极材料。该薄膜可由辉钼矿(主要含及少量)制得后,再与经气相反应并沉积得到,其流程如下:
已知:“浸取”步骤中得到重钼酸铵[]溶液,下列说法正确的是
A. “浸取”步骤中采用高温条件可提高浸取效率
B. “过滤”步骤中的滤渣主要成分是、
C. “灼烧”步骤中使用的仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
D. “气相沉积”应在隔绝空气的惰性气流中进行
6. (2024-2025高一下·四川甘孜州·期末)铝元素是地壳中含量最多的金属元素,主要以铝土矿形式存在(主要成分,杂质为、等)。从铝土矿中提取铝的工艺流程如图所示:
下列说法正确的是
A. 滤渣的主要成分是
B. “碱溶”后溶液中主要含有的阳离子为、
C. “灼烧”后的固体产物具有高熔点,可用作阻燃剂
D. “熔融电解”添加冰晶石,目的是增强导电性
7. (2024-2025高一下·四川阿坝州·期末)一种海水提溴的部分工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. “氧化”和“转化”工序中的主要作用相同 B. “水相Ⅱ”中的溶质为
C. “吸附”工序利用了溴易溶于有机溶剂的性质 D. “洗脱”工序可完成的再生
8. (2024-2025高一下·四川泸州市泸县五中·期末)亚氯酸钠(NaClO2)常用作消毒剂、漂白剂,受热易分解。一种制备亚氯酸钠的流程如下图:
下列叙述正确的是
A. “反应1”中,参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2
B. “反应2”中,还原剂可选用H2O2和FeI2
C. “母液”的成分中含有Na2SO4、Na2SO3、H2SO4
D. 为提高产品的产率,“结晶”过程中可采用减压蒸发、冷却结晶
9.(2023-2024高一下·四川遂宁市射洪中学·期末)工业上用铝土矿(含氧化铝、氧化铁)制取铝的过程如下:
回答下列问题:
(1)沉淀C的化学式为___________,该物质除了用于金属冶炼以外,还可用作颜料。
(2)电解熔融的氧化铝时,标准状况下若得到22.4 L O2,则同时生成___________g铝。
(3)操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ都是___________(填操作名称),实验室要洗涤Al(OH)3沉淀的方法是___________。
(4)生产过程中,除CaO和CO2可以循环利用外,还可以循环利用的物质有___________(填化学式)。
(5)写出Na2CO3溶液与CaO反应的离子方程式:___________。
(6)CO2不能用稀硫酸或稀盐酸代替的原因是___________。
10.(2024-2025高一下·四川达州市·期末)利用科学、安全、有效和合理的手段开发自然资源,有利于人类生存和可持续发展。回答下列问题:
Ⅰ.海水综合利用的部分工艺流程如下图所示。苦卤水中主要含K+、Mg2+、Br-等离子。
(1)试剂x的主要成分是_______(填“化学式”),操作①、操作②的名称依次为_______、_______。
(2)有同学设计流程中“后续步骤”的转化为:(已知MgCl2熔点:714℃:MgO熔点:2852℃)请判断设计是否合理,并说明理由_______。
(3)在“吸收塔”中得到的溶液含有Br-、BrO,该反应的离子方程式_______。
Ⅱ.硫酸是一种重要化工原料,利用绿矾(FeSO4·7H2O)模拟古法制取硫酸,并探究SO2性质。
已知:a.“绿矾”高温受热可完全分解,得到红棕色固体和两种含硫的气体混合物。b.SO2熔点-75.5℃,沸点-10℃;SO3熔点16.8℃,沸点44.8℃。
(4)①实验开始时,先向装置中通入一段时间N2的主要目的是_______。
②石英管中发生反应的化学方程式为_______。
③下列有关描述正确的是_______(填选项编号)
A.若a为Na2S溶液,C装置中有淡黄色沉淀产生,说明SO2具有还原性
B.若a为品红溶液,可观察到C装置中溶液的红色褪去,说明SO2具有漂白性
C.若a为BaCl2溶液,则C装置中发生的反应为:
④实验小组监测尾气中SO2的含量,将aL(杂质不参与反应)实验尾气通入到装有200mL0.2mol/L酸性KMnO4溶液的密闭容器中,已知KMnO4被还原为Mn2+,假定尾气样品中的SO2可被液体充分吸收,则尾气中SO2的含量为_______g/L。
11.(2024-2025高一下·四川德阳市·期末)工业上从预处理得到的海水(主要含Na+、Mg2+、Cl-、IO,其他离子忽略)中提取碘、提取镁并冶钛的工艺流程如图:
已知:①“捕获”用到强碱性阴离子交换树脂,对IO选择性吸附率达90%以上,树脂在流程中不参与化学反应。
②“蒸发结晶”时,为了防止溶质变质,生产在氯化氢氛围中进行。
回答下列问题:
(1)“沉镁”时,为了达到效率高、成本低的目的,选择的试剂X是___________(填“石灰乳”或“澄清石灰水”)。
(2)下列金属冶炼的方法中,适合“冶镁”的是___________(填标号)。
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法
(3)“冶钛”时,为了提高生产效率,生产中需要控制的反应条件为___________。
(4)“还原”过程中发生反应的离子方程式为___________;为了加快“还原”过程的反应速率,可采取的措施为___________。
(5)“蒸发结晶”时,需要用到的部分仪器如下:
实验步骤为:将“酸溶”得到的溶液转移至蒸发皿中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌。当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。……得到冶镁原料。
“……”对应的实验操作是___________。
(6)预处理得到的海水中IO含量为35g/m3,“捕获”后按上述流程提取碘共损失了20%的碘元素。处理25m3这种预处理的海水,至少可得到碘单质___________mol(计算结果保留一位小数)。
12.(2024-2025高一下·四川遂宁市·期末)工业上以芒硝为原料可制备NaHCO3和NaHSO4,实验室模拟其流程如图。
(1)下列物质的俗名与化学式相对应的是___________。
A.苏打-NaHCO3 B.石膏-CaSO4·2H2O
C.芒硝-FeSO4·7H2O D.重晶石-BaSO4
(2)转化Ⅰ的化学方程式为___________。
(3)转化Ⅱ结束后,将其反应液通过操作a制得Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O。操作a的步骤为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
(4)M可在上述流程___________中循环使用。
测定产品NaHSO4的纯度:称取1.500g样品,配成100mL溶液,每次取出配制的溶液20.00mL,用0.1000mol/LNaOH溶液测定,进行三次实验,平均消耗氢氧化钠的体积为20.00mL。
(5)配制上述NaHSO4溶液所需要的仪器有___________。
A.分液漏斗 B.玻璃棒 C.100mL容量瓶 D.大试管
(6)写出测定样品纯度过程的离子反应方程式___________。
(7)所得产品NaHSO4的纯度为___________。
(8)检验产品NaHSO4中是否混有(NH4)2SO4的方法是___________。
13.(2023-2024高一下·四川绵阳市·期末)我国某企业冶炼锌的过程采用萃取法回收镓锗铜,但萃余液中仍有大量硫酸、ZnSO4以及少量Mn2+、Fe2+、Fe3+、Cd2+、Al3+、Na+等,现利用该萃余液生产ZnO的工业流程如图所示。
已知:过硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素为+6价,具有强氧化性。回答下列问题:
(1)Na2S2O8中O的化合价为___,过硫酸钠氧化了萃余液中的___(填离子符号)。
(2)下列仪器中,操作Ⅰ需要用到,且主要成分为无机非金属材料的是___(填标号)。
A. B. C. D. E.
(3)试剂X为Zn,加入试剂X后发生的主要离子方程式为____。
(4)加入Na2CO3目的是将滤液中Zn2+沉淀,检验Zn2+完全沉淀的操作为____。
(5)操作Ⅱ名称为____。
(6)萃余液中锌含量为39g/L,现用1m3萃余液生产ZnO,得到ZnO32.4kg,则ZnO的产率为___。
14.(2023-2024高一下·四川乐山市·期末)工业上合成氨工艺制取硝酸,并以硝酸、SO2和纯碱为原料制备NaNO2的工艺如下图所示。
已知:;
回答下列问题:
(1)用“双线桥”表示反应中电子转移的方向和数目___________。
(2)合成氨工业中N2的主要来源是___________,合成塔中发生的反应为,已知一定条件下断开 1molN≡N所需能量946kJ,断开 1molH—H所需能量436kJ,断开 1molN—H所需能量391kJ,该反应每生成 2molNH3(g)放出___________kJ的热量。
(3)NH3经催化氧化后生成的“气体a”的化学式是___________,“气体a”在“吸收塔”中发生反应的化学方程式为___________。
(4)为使流程中“反应”步骤获得的NaNO2的纯度更高,则“吸收”步骤中HNO3与SO2的最佳物质的量之比为___________。
(5)工艺中制得的NaNO2溶液中可能混有的杂质的化学式为___________;已知NaNO2的溶解度随温度变化不大,但杂质的溶解度随温度变化显著,则可通过___________、___________等操作获得粗品NaNO2晶体。
15.(2024-2025高一下·四川自贡市·期末)某黄铁矿主要成分为FeS2,还含有Al2O3、SiO2等杂质。用该铁矿生产H2SO4及绿矾(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下图所示:
(1)在“焙烧”之前将黄铁矿粉碎的目的是_____。
(2)“催化氧化”过程要通入适当过量的氧气,从平衡移动角度分析其目的_____。
(3)“碱浸”过程是为了除去_____(填化学式)。
(4)“酸浸”过程加入的酸是_____(填化学式)。
(5)“还原”过程发生反应的离子方程式为_____。
(6)上述过程不会涉及到的相关实验操作是_____(填字母)。
A.过滤 B.蒸馏 C.结晶
(7)工业常用氨水接触法吸收SO2生成一种酸式盐,若尾气中SO2的含量为320mg/m3,则处理每立方米尾气至少需要0.2mol/L的氨水_____mL。
16.(2023-2024高一下·四川乐山市·期末)绿矾(FeSO4·7H2O)是一种重要颜料及电子工业的原材料,工业上以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,还含有少量的SiO2)为原料生产硫酸和绿矾并回收铜的工艺流程如图。
已知:。
回答下列问题:
(1)黄铜矿中Fe、Cu都为+2价,则S为___________价,“焙烧”时先将黄铜矿粉碎的目的是___________。
(2)硫酸工业中,反应Ⅱ和Ⅲ分别在如图所示的接触室和吸收塔设备中进行。
①接触室中发生反应的化学方程式为___________,由图可知该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应,热交换器的作用是___________。
②吸收塔中用质量分数为98.3%的浓硫酸吸收SO3,而不是用水或稀硫酸直接吸收的原因是___________。
(3)步骤Ⅳ发生的主要反应的离子方程式为:、___________;步骤V向“滤液”中通入SO2发生反应的离子方程式为___________。
(4)步骤VI中的“系列操作”包括___________、___________、过滤、洗涤、干燥等。
(5)请设计实验从步骤Ⅳ所得滤渣中回收铜单质___________。
17.(2024-2025高一下·四川凉山州·期末)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)实验室制备氨气的方程式是___________。
(2)若将装满NO2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Cu和CuO,还含有少量的Cu2O和SiO2)制取Cu(NO3)2·3H2O的部分工艺流程如下。
已知:Cu+在酸性溶液中不稳定,会转化为Cu和Cu2+。
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可选用下列试剂中的___________(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.NaOH B.CuO C.CaCO3 D.Cu(OH)2
③从Cu(NO3)2溶液中析出Cu(NO3)2·3H2O晶体的操作为:蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
18.(2024-2025高一下·四川德阳市什邡中学·期末)以下为从铝土矿(主要含 Fe2O3、Al2O3、SiO2)中提取铝的流程,据此回答下列问题:
(1)步骤I常常将铝土矿粉碎,目的是___________。
(2)残渣A的主要成分为___________(写化学式,后同),残渣B的主要成分为___________。
(3)滤液B中通入过量CO2时发生的离子反应方程式为___________、___________。
(4)另一种高硫铝土矿中含有 FeS2,可通过鼓入足量空气焙烧的方法将硫元素除去。过程中可能产生了污染性气体SO2,大量排放 SO2容易造成酸雨等环境问题。工业上可用双碱法脱硫法处理废气,过程如图所示,其中可循环使用的试剂是___________,写出脱硫法的总反应方程式:___________。
19.(2024-2025高一下·四川成都市华西中学·期末)硫、氮元素是高中化学学习的两种重要非金属元素,其价-类二维图分别如图。
(1)图中物质“d”的化学式是___________。
(2)将一定量的a气体通入下列溶液中,能观察到白色沉淀现象的是___________(填标号)。
A.Ba(NO3)2溶液 B. CaCl2溶液 C.H2O2溶液 D.Na2CO3溶液
(3)写出反应③的离子方程式___________。
(4)a的水溶液与H2S发生反应可观察到的实验现象是___________。
(5)写出c的浓溶液与Cu反应的化学方程式___________,若反应中消耗了64g铜,则转移___________mol电子。
(6)如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图:
已知:用NaOH溶液进行尾气处理时的化学反应为:,。为了防止环境污染,用NaOH溶液进行尾气处理,若尾气能完全被吸收,则尾气中NO2与NO的体积必须满足的条件是: ≥ ___________。
20.(2023-2024高一下·四川成都市石室中学·期末)镍(Ni)是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属,其常见硫酸盐(NiSO4·6H2O)是一种蓝色晶体,主要用于电镀行业镀镍、制镍催化剂、印染的媒染剂等,工业上用富含NiS的废渣(主要有SiO2、FeO等杂质)制备NiSO4·6H2O,其流程如下:
(1)“预处理”操作可以为___________(任填一点)。
(2)“酸浸”过程中,加入少量稀硝酸目的是将NiS氧化为NiSO4,写出该反应的化学方程式____________;滤渣1的主要成分为_______(填化学式)
(3)“氧化”过程是将滤液中少量Fe2+转化为Fe3+,需保持滤液温度在45℃左右,温度不能过高的原因是_____________,该步骤也可以用NaClO3代替H2O2,请写出用NaClO3代替H2O2发生反应的离子方程式:___________。
(4)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系:
温度
低于30.8℃
30.8~53.8℃
53.8~280℃
高于280℃
晶体形态
NiSO4•7H2O
NiSO4•6H2O
多种结晶水合物
NiSO4
“操作a”获得稳定的NiSO4•6H2O晶体的方法为:蒸发浓缩、冷却至______(填温度)结晶并____、洗涤。
(5)煅烧 NiSO4·6H2O晶体,剩余固体质量与温度变化关系如图所示,该曲线中B段所表示氧化物(NixOy)为___________。(填化学式)
21.(2023-2024高一下·四川凉山州·期末)工业上以铝土矿(主要成分可表示为Al2O3·nH2O,还含有杂质SiO2和Fe2O3)为原料生产铝,主要包括下列过程:
请回答下列问题:
(1)能提高铝土矿溶解速率的措施有___________、___________(写出两条即可)。
(2)滤渣B是___________(写化学式)。
(3)步骤I、II、III中分离溶液和沉淀的操作为___________,所用到的玻璃仪器是___________ (填标号)。
(4)写出步骤II中发生反应的离子方程式是___________、___________、___________。
(5)步骤III中X为CO2,则所得滤液C的主要成分为___________、___________(写化学式)。
(6)步骤IV“灼烧”操作应该在___________(仪器名称)中进行。
(7)反应V的化学方程式是___________。
22. (2024-2025高一下·四川阿坝州·期末)一种从深海多金属结核[主要含,有少量的]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程如下:
已知:①金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子。
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的:
开始沉淀的
1.9
3.3
4.7
6.9
7.4
8.1
完全沉淀的
3.2
4.6
6.7
8.9
9.4
10.1
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为_______。
(2)“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是_______(写化学式);还原的化学方程式为_______。
(3)“沉铁”时,转化为的离子方程式为_______,加热至的主要原因是_______。
(4)“沉铝”时,未产生沉淀,该溶液中不超过_______。
(5)“第二次萃取”时,_______、_______(填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图所示,M表示金属元素)更稳定,这些配合物中氮原子的杂化类型为_______。
23.(2024-2025高一下·四川广安市·期末) α﹣Fe2O3在催化、吸附、传感器、磁性材料及生物医学等领域已经展现出广阔的应用前景,国内目前主要用铁鳞(或铁屑)、精选磁铁矿两种原料生产,其工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)Fe2O3的俗名是___________。
(2)上述流程中精选磁铁矿通过“操作I”加入①②来制备亚铁盐溶液的总反应的离子方程式是___________。
(3)K2FeO4的制备常用两种方法:
I.湿法制备K2FeO4(夹持装置略)
①上述盛浓盐酸的装置名称为___________。
②C中Cl2与Fe(OH)3及KOH发生反应的化学方程式如下,请配平如下化学反应方程式,并用单线桥表示出电子的转移。___________。
___________Cl2+___________Fe(OH)3+___________KOH___________K2FeO4+___________KCl+___________
Ⅱ.干法制备高铁酸钾分两步进行。
③第一步反应为:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2SO4+2Na2O+O2,第二步反应为:Na2FeO4+2KCl=K2FeO4↓+2NaCl。其中第一步该反应中还原剂是___________。
24. (2024-2025高一下·四川泸州市泸县五中·期末)以下为一种以含铅废料(、、、、及炭黑)制备纳米PbO和的工艺流程。
已知:①炭黑是一种碳单质,化学性质比较稳定。
②、均为难溶于水的固体。
③易溶于水,电离方程式为。
(1)PbO具有碱性氧化物的性质,请写出过程I中PbO与稀硫酸反应的离子方程式___________。
(2)①过程I中,在催化下,Pb和反应生成的化学方程式是:___________。
②过程I中,催化过程可表示为:
i:
ii:…
写出ii的离子方程式:___________。
(3)过程I过滤除去的物质是___________。
(4)①写出过程II主要反应的离子方程式___________。
②结合复分解型离子反应的反应规律,说明可能具有怎样的性质___________。
(5)过程II过滤除去的物质是___________。
(6)过程III所得滤液中检出,请简述过程III通入的作用___________。
(7)①生成纳米的离子方程式是___________。
②生成纳米PbO的化学方程式是___________。
25. (2024-2025高一下·四川眉山市仁寿一中(南)·期末)FeOOH是一种不溶于水的黄色固体,在高档涂料、油墨等领域有着广泛的应用。某工厂以废料(含少量、等)为原料制备FeOOH以及回收Al,其工艺流程如图所示:
已知:①溶于水,难溶于乙醇。②下表是25℃不同离子生成氢氧化物沉淀的对应pH:
离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
7.6
9.6
2.2
3.7
3.4
4.7
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”的速率,可采取的措施是_______(任填一种)。
(2)“酸浸”主要发生的离子方程式有:、_______;“滤渣”的主要成分为_______(填名称)。
(3)“还原”的目的是将还原为,“试剂X”可选择_______(填标号)。
A. 铁粉 B. 氯气 C. D. 铜粉
(4)请简述检验“还原”后溶液中有无的实验操作:_______。
(5)“沉铝”时,溶液的pH范围应调为_______。
(6)向“滤液1”中加入乙醇的作用是_______。
(7)由转化为FeOOH的离子方程式为_______。“滤液2”的溶质主要为_______(填化学式)。
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