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2019-2020年高考化學(xué) 工藝流程針對訓(xùn)練 1． 已知：硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5?H2O，硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O．利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程為： 回答下列有關(guān)問題： （1）硼砂中B的化合價為　　　　　　，將硼砂溶于熱水后，常用稀H2SO4調(diào)pH=2～3制取H3BO3，該反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　． （2）MgCl2?7H2O需要在HCl氛圍中加熱，其目的是　　　　　?。粲枚栊噪姌O電解MgCl2溶液，其陰極反應(yīng)式為　　　　　?。? （3）鎂﹣H2O2酸性燃料電池的反應(yīng)原理為 Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O，則正極反應(yīng)式為　　　　　　．常溫下，若起始電解質(zhì)溶液pH=1，則pH=2時，溶液中Mg2+濃度為_　　　　　　．當(dāng)溶液pH=6時，　　　　　?。ㄌ睢坝小被颉皼]有”）Mg（OH）2沉淀析出（已知Ksp[Mg（OH）2]=5.610﹣12）． （4）制得的粗硼在一定條件下生成BI3，BI3加熱分解可以得到純凈的單質(zhì)硼．現(xiàn)將0.020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30mol?L﹣1Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液18.00mL．該粗硼樣品的純度為　　　　　?。ㄌ崾荆篒2+2S2O═2I﹣+S4O）（結(jié)果保留一位小數(shù)）． 2． 高效凈水劑聚合氯化鋁鐵（PAFC）的組成可表示為[AlFe（OH）nCl6﹣n]m，該物質(zhì)廣泛應(yīng)用于日常生活用水和工業(yè)廢水的處理． （1）為檢測PAFC中鋁和鐵元素的含量，采用如圖所示流程進(jìn)行． 回答下列問題： ①PAFC中鐵元素的化合價為　　　　　?。? ②步驟I中的試劑A是　　　　　?。◤摹皻溲趸c溶液”、“氨水”中選擇） 步驟Ⅲ中的試劑B是　　　　　?。? ③步驟Ⅱ的操作是　　　　　　，用到的主要玻璃儀器　　　　　?。? （2）某工廠欲以工業(yè)廢料（鐵、鐵和鋁的氧化物）為原料制取PAFC，設(shè)計如下流程： 廢料（Fe、Fe2O3、FeO、Al2O3）酸性溶液PAEC ①在廢料中加入過量稀鹽酸，發(fā)生多個離子反應(yīng)，請在空白處補全離子方程式： FeO+2H+═Fe2++H2O Al2O3+6H+═2Al3++3H2O Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O　　　　　　 ②所得酸性溶液中，不能確定是否一定存在的陽離子是　　　　　?。ㄌ钚蛱枺? 3． 某種碳酸錳礦的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等．已知碳酸錳難溶于水．一種運用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳，流程如下： 陰離子膜法電解裝置如圖所示： （1）寫出用稀硫酸溶解碳酸錳反應(yīng)的離子方程式：　　　　　?。? （2）已知Ksp （Fe（OH）3）=410﹣38，假設(shè)溶液中Fe3+離子濃度為0.1mol?L﹣1，則開始生成Fe（OH）3 沉淀的pH是　　　　　　，沉淀完全的pH是　　　　　?。赡苡玫降臄?shù)據(jù)：lg=﹣0.1 lg=0.2） （3）已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表： 離子 Fe3+ A13+ Fe2+ Mn2+ Mg2+ 開始沉淀的pH 1.2 3.7 7.0 7.8 9.3 沉淀完全的pH 3.7 4.7 9.6 9.8 10.8 加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，則“濾渣（待處理）”的成分是　　　　　　 （寫化學(xué)式），濾液中含有的陽離子有H+和　　　　　　（寫符號）． （4）在浸出液里錳元素只以Mn2+的形式存在，且濾渣A中也無MnO2，請用離子方程式解釋原因：　　　　　?。? （5）電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向，則A電極是直流電源的　　　　　　極．實際生產(chǎn)中，陽極以稀硫酸為電解液，陽極的電極反應(yīng)式為　　　　　　． （6）該工藝之所以采用陰離子交換膜，是為了防止Mn2+進(jìn)入陽極區(qū)發(fā)生副反應(yīng)生成MnO2造成資源浪費，寫出該副反應(yīng)的電極反應(yīng)式：　　　　　?。? 4． Ⅰ．工業(yè)廢水中Cr（Ⅲ）回收與再利用工藝如下： 注： ①硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+ ②部分陽離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見下表． 氫氧化物 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mg（OH）2 Al（OH）3 Cr（OH）3 pH 3.7 9.6 11.1 8 9（＞9溶解） （1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施　　　　　?。ㄖ辽賹懸粭l）． （2）調(diào)pH=8是為了除去　　　　　　離子（選填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）． （3）鈉離子交換樹脂的原理為：Mn++nNaR→MRn+nNa+，被交換的雜質(zhì)離子是　　　　　?。ㄟx填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）． Ⅱ．電解法處理含Cr2O72﹣離子的廢水（pH=4～6）的一種方法是：往廢水中加入適量NaCl，以鐵為電極進(jìn)行電解，同時鼓入空氣，經(jīng)過一段時間后，經(jīng)過一段時間后，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀產(chǎn)生，使工業(yè)廢水中鉻含量低于排放標(biāo)準(zhǔn)． （1）陰極電極反應(yīng)式：　　　　　?。? （2）加入適量NaCl的作用？　　　　　?。? （3）鼓入空氣的作用？　　　　　?。? 5． 電解鋁技術(shù)的出現(xiàn)與成熟讓鋁從皇家珍品變成汽車、輪船、航天航空制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料．工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，F(xiàn)e2O3、SiO2等）提取純Al2O3做冶煉鋁的原料，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如圖提取流程圖 （1）固體Ⅱ的化學(xué)式為　　　　　　，該固體的顏色為　　　　　??； （2）在實際工業(yè)生產(chǎn)流程⑤中需加入冰晶石，目的是　　　　　?。? （3）寫出流程②、③中主要反應(yīng)的離子方程式　　　　　?。弧　　　　　?； （4）鋁粉與氧化鐵粉末在引燃條件下常用來焊接鋼軌，主要是利用該反應(yīng)　　　　　?。? （5）從鋁土礦中提取鋁的過程不涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是　　　　　?。? A．復(fù)分解反應(yīng) B．氧化還原反應(yīng) C．置換反應(yīng) D．分解反應(yīng) （6）生產(chǎn)過程中除NaOH、H2O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有　　　　　　； （7）若向濾液Ⅰ中逐滴滴入NaOH溶液至過量，產(chǎn)生沉淀隨NaOH滴入關(guān)系正確的是　　　　　??； 6． 金屬鈦（Ti）因其硬度大、熔點高、常溫時耐酸堿腐蝕等性質(zhì)被廣泛用在高新科技材料和航天領(lǐng)域中．“硫酸法”生產(chǎn)鈦的原料是鈦鐵礦（主要成分是：FeTiO3，還含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金屬元素及脈石等雜質(zhì)）；主要生產(chǎn)流程如下： 已知反應(yīng)：①將鈦鐵礦與濃H2SO4煮解：FeTiO3+2H2SO4（濃）TiOSO4（硫酸氧鈦）+FeSO4+2H2O．②加水分解硫酸氧鈦：TiOSO4+（n+1）H2O═TiO2?nH2O+H2SO4．請回答下列問題： （1）副產(chǎn)品甲是　　　　　　，可循環(huán)利用的物質(zhì)是　　　　　?。? （2）上述生產(chǎn)流程中加入鐵屑的目的是　　　　　?。? （3）寫出中間產(chǎn)品乙與焦炭、氯氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)的方程式為：　　　　　?。? （4）最近，用熔融法直接電解中間產(chǎn)品乙制取金屬鈦獲得成功．寫出電解乙制取金屬鈦的化學(xué)方程式　　　　　?。? （5）“硫酸法”生產(chǎn)鈦排放的廢液對水體有哪些污染，請指出主要的兩點：①　　　　　?。虎凇　　　　　。? ③根據(jù)廢液的主要成分，針對其中一項污染，提出處理的方法：　　　　　　． 宜陽一高培優(yōu)部 化學(xué)導(dǎo)學(xué)案 編寫人：黃軍 編寫時間：2015年8月14日 高考題型針對訓(xùn)練---工藝流程（二） 1． 食鹽是日常生活的必需品，也是重要的化工原料． （1）粗食鹽常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42﹣等雜質(zhì)離子，實驗室提純NaCl的流程如圖甲： 提供的試劑：飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液Ba（NO3）2溶液、75%乙醇、四氯化碳 ①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42﹣離子，選出a所代表的試劑，按滴加順序依次為　　　　　?。ㄖ惶罨瘜W(xué)式）． ②洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl，選用的試劑為　　　　　　 （2）用提純的NaCl配制500mL 4.00mol?L﹣1 NaCl溶液，所用儀器除藥匙、玻璃棒外還有　　　　　　（填儀器名稱）． （3）電解飽和食鹽水的裝置如圖乙所示，若收集的H2為2L，則同樣條件下收集的Cl2　　　　　?。ㄌ睢埃尽?、“=”或“＜”）2L，原因是　　　　　?。b置改進(jìn)后，可用于制備NaOH溶液，若測定溶液中NaOH的濃度，常用的方法是　　　　　?。? （4）實驗室制備H2和Cl2通常采用下列反應(yīng)： Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O 據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置　　　　　?。ㄌ畲枺┖椭苽洳⑹占稍?、純凈Cl2的裝置　　　　　　（填代號）．可選用制備氣體的裝置： 2． 聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學(xué)式為[Fe2（OH）n（SO4）3﹣0.5n]m，廣泛用于污水處理．實驗室利用硫酸廠燒渣（主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等）制備聚鐵和綠礬（FeSO4?7H2O），過程如圖1： （1）驗證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體含有SO2的方法是：　　　　　　． （2）實驗室制備、收集干燥的SO2，所需儀器如圖2．裝置A產(chǎn)生SO2，按氣流方向連接各儀器接口，順序為a→　　　　　　→　　　　　　→　　　　　　→　　　　　　→f．裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　?。? （3）制備綠礬時，向溶液X中加入過量　　　　　　，充分反應(yīng)后，經(jīng)過濾操作得到溶液Y，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬．過濾所需的玻璃儀器有　　　　　?。? （4）欲測定溶液Y中Fe2+的濃度，需要用容量瓶配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時應(yīng)選用　　　　　　滴定管（填“酸式”或“堿式”）． （5）溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．若溶液Z的pH偏小，將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)　　　　　?。ㄌ睢捌蟆?、“偏小”或“無影響”）． 3． 某科研小組以難溶性鉀長石（K2O．Al2O3.6SiO2）為原料，提取A1203、K2CO3等物質(zhì)，工藝流程如下： （1）“煅燒”過程中有如下反應(yīng)發(fā)生： ①鉀長石中的硅元素在CaCO3作用下轉(zhuǎn)化為CaSiO3，寫出SiO2轉(zhuǎn)化為CaSiO3的 化學(xué)方程式　　　　　　 ②鉀長石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉(zhuǎn)化為可溶性的NaAlO2和 KAlO2，寫出Al2O3轉(zhuǎn)化為NaAlO2的化學(xué)方程式　　　　　?。? （2）已知NaAlO2和KAlO2易發(fā)生如下反應(yīng)：AlO+2H2O?Al（OH）3+OH﹣．“浸取”時，應(yīng)保持溶液呈　　　　　　性（填“酸”或“堿”）．“浸取”時不斷攪拌的目的是　　　　　　 （3）“轉(zhuǎn)化”時加入NaOH的主要作用是　　　　　　 （用離子方程式表示）． （4）上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是　　　　　　、　　　　　　和水． 4． LiPF6是鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的電解質(zhì)．某工廠用LiF、PCl5為原料，低溫反應(yīng)制備LiPF6，其流程如下： 已知：HCl的沸點是﹣85.0℃，HF的沸點是19.5℃． （1）第①步反應(yīng)中無水HF的作用是　　　　　　、　　　　　　．反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是　　　　　?。ㄓ没瘜W(xué)方程式表示）．無水HF有腐蝕性和毒性，工廠安全手冊提示：如果不小心將HF沾到皮膚上，可立即用2%的　　　　　　溶液沖洗． （3）第④步分離采用的方法是　　　　　　；第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是　　　　　?。? （4）LiPF6產(chǎn)品中通?；煊猩倭縇iF．取樣品wg，測得Li的物質(zhì)的量為nmol，則該樣品中LiPF6的物質(zhì)的量為　　　　　　mol（用含w、n的代數(shù)式表示）． 5． 以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等．實驗室模擬工業(yè)以硫酸渣制備鐵紅（Fe2O3），過程如下： （1）硫酸渣的成分中屬于兩性氧化物的是　　　　　　，寫出酸溶過程Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：　　　　　?。? （2）生產(chǎn)過程中，為了確保鐵紅的純度，氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是　　　　　??；（部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表） 沉淀物 Fe（OH）3 Al（OH）3 Fe（OH）2 Mg（OH）2 開始沉淀 2.7 3.8 7.5 9.4 完全沉淀 3.2 5.2 9.7 12.4 （3）濾渣A的主要成分為　　　　　　，濾液B可以回收的物質(zhì)有　　　　　?。? （4）簡述洗滌過程的實驗操作　　　　　?。? （5）已知硫酸渣質(zhì)量為w kg，假設(shè)鐵紅制備過程中，鐵元素?fù)p耗25%，最終得到鐵紅的質(zhì)量為m kg，則原來硫酸渣中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　　　（用最簡分?jǐn)?shù)表達(dá)式表示）．（已知相對原子質(zhì)量：O 16 S 32 Fe 56 ） 6． 信息時代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅．某“變廢為寶”學(xué)生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設(shè)計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線： 請回答下列問題： （1）第①步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為　　　　　??；得到濾渣1的主要成分為（填化學(xué)式）　　　　　　． （2）第②步加H2O2的作用是　　　　　　，使用H2O2的優(yōu)點是　　　　　?。徽{(diào)溶液pH的目的是使　　　　　　生成沉淀． （3）用第③步所得CuSO4?5H2O制備無水CuSO4的方法是　　　　　?。? （4）由濾渣2制取Al2（SO4）3?18H2O，探究小組設(shè)計了三種方案： 上述三種方案中，　　　　　　方案不可行，原因是　　　　　?。簭脑永寐式嵌瓤紤]，　　　　　　方案更合理． 宜陽一高培優(yōu)部 化學(xué)導(dǎo)學(xué)案 編寫人：黃軍 編寫時間：2015年8月14日 高考題型針對訓(xùn)練----工藝流程（三） 1． 氯化亞銅在工業(yè)上應(yīng)用廣泛．利用反應(yīng)Cu2++Cu+2Cl﹣=2CuCl制氯化亞銅的流程如下圖．氯化亞銅（CuC1）為白色晶體，不溶于硫酸、稀硝酸和醇，微溶于水，在空氣中會被迅速氧化，能溶于濃鹽酸，并生成配合物，該配合物加水稀釋后會重新析出CuCl沉淀． 實驗藥品：銅絲20g、氯化銨20g、65% 硝酸10mL、36%鹽酸15mL、水． （1）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為　　　　　?。? （2）析出的CuCl晶體要立即用無水乙醇洗滌，然后真空干燥、冷卻，密封包裝．真空干燥，密封包裝的 目的是　　　　　?。? （3）工業(yè)化生產(chǎn)時，乙醇可通過　　　　　　方法回收并循環(huán)利用，而NH4Cl、　　　　　　（填化學(xué)式）可直接循環(huán)利用． （4）實驗室用如圖裝置制備CuCl．實驗開始時，溫度計顯示反應(yīng)液溫度低于室溫，主要原因是　　　　　　，電爐加熱升溫至50℃時停止加熱，反應(yīng)快速進(jìn)行，燒瓶上方氣體顏色逐漸由無色變?yōu)榧t棕色，從環(huán)保角度考慮，當(dāng)　　　　　　時才能停止通入氧氣． （5）氯化亞銅在工業(yè)上也可以利用酸性電鍍廢液（主要含Cu2+、Fe3+）制得高濃度硫酸銅溶液后，加入鐵粉、氯化鈉生成CuCl．反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：　　　　　?。? CuCl產(chǎn)率與混合液pH的關(guān)系如圖，析出CuCl晶體時的最佳pH在　　　　　　左右． 2． 工業(yè)上以鋰輝石（Li2O?Al2O3?4SiO2，含少量Ca，Mg元素）為原料生產(chǎn)碳酸鋰．其部分工業(yè)流程如下： 250～300℃ 已知：①Li2O?Al2O3?4SiO2+H2SO4（濃）═Li2SO4+Al2O3?4SiO2?H2O ②某些物質(zhì)的溶解度（S）如下表所示． T/℃ 20 40 60 80 S（Li2CO3）/g 1.33 1.17 1.01 0.85 S（Li2SO4）/g 34.2 32.8 31.9 30.7 （1）從濾渣1中分離出Al2O3部分的流程如圖所示，括號表示加入的試劑，方框表示所得的物質(zhì)．則步驟Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　 請寫出Al2O3和Na2CO3固體在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　 （2）已知濾渣2的主要成分有Mg（OH）2和CaCO3．向濾液1中加入石灰乳的作用是（運用化學(xué)平衡原理簡述）　　　　　　 （3）最后一個步驟中，用“熱水洗滌”的原因是　　　　　　 （4）工業(yè)上，將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下： a．將Li2CO3溶于鹽酸作電解槽的陽極液，LiOH溶液做陰極液，兩者用離子選擇透過膜隔開，用惰性電極電解． b．電解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共熱，過濾、烘干得高純Li2CO3． ①a中，陽極的電極反應(yīng)式是　　　　　　 ②b中，生成Li2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　?。? 3． 高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種集氧化，吸附，絮凝于一體的新型多功能水處理劑，高鐵酸鹽熱穩(wěn)定性差．制備方法有濕法，干法兩種．其原理如下表所示．濕法的生產(chǎn)工藝如下：回答下列問題： （1）實驗室干法制備中選用的儀器是　　　　　?。瓵．蒸發(fā)皿B．鐵坩堝C．氧化鋁坩堝D．陶瓷坩堝 （2）反應(yīng)①應(yīng)在溫度較低的情況下進(jìn)行，因在溫度較高時KOH與Cl2反應(yīng)生成的是KClO3．寫出在溫度較高時KOH與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　 （3）在溶液I中加入KOH固體的目的是　　　　　?。ㄌ罹幪枺〢．使KClO轉(zhuǎn)化為KClOB．為下一步反應(yīng)提供堿性的環(huán)境C．KOH固體溶液放熱，有利于提高反應(yīng)率D．與溶液I中過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KClO （4）向次氯酸鉀強堿濃溶液中加入90%的Fe（NO3），發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：①Fe3+++3OH+═Fe（OH）3；②　　　　　　 （5）用異丙醇代替蒸餾水洗滌濕產(chǎn)品，除能洗去雜質(zhì)外，其優(yōu)點有　　　　　?。? （6）如何判斷K2FeO4晶體已經(jīng)洗滌干凈　　　　　　 （7）高鐵酸鉀（K2FeO4）作為水處理劑的優(yōu)點之一是能除去懸浮雜質(zhì)，配平該反應(yīng)的離子方程式：　　　　　　FeO42﹣+　　　　　　H3O═　　　　　　Fe（OH）3（膠體）+　　　　　　O2↑+　　　　　　□ 4． 利用明礬石（主要成分是K2SO4?Al2（SO4）3?2Al2O3?6H2O，此外還含有少量Fe2O3雜質(zhì)）制備Al2O3、K2FeO4和H2SO4的工藝流程如圖甲： （1）“焙燒”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2（SO4）3+3S 2Al2O3+9SO2，該反應(yīng)中若生成102g Al2O3，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為　　　　　　（用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)）． （2）寫出化學(xué)式：沉淀Ⅰ是　　　　　　，沉淀Ⅱ是　　　　　　． （3）熟料溶解時反應(yīng)的離子方程式為　　　　　?。? （4）寫出Cl2將沉淀Ⅱ氧化為K2FeO4的化學(xué)方程式：　　　　　?。? （5）K2FeO4也可以鐵為電極，通過電解濃的KOH溶液來制取，寫出電解法制取K2FeO4的陽極反應(yīng)式：　　　　　　． （6）該流程的廢氣中含有SO2，可利用圖乙所示電解裝置吸收SO2．寫出裝置內(nèi)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式　　　　　　． 5． 氯堿工業(yè)中，通過電解飽和食鹽水獲得重要的化工原料，其產(chǎn)物中的氯氣用途十分廣泛，除用于凈水、環(huán)境消毒外，還用于生產(chǎn)鹽酸、聚氯乙烯、氯苯等． （1）如圖為電解飽和食鹽水的簡易裝置，下列有關(guān)說法正確的是　　　　　　． A．蛋殼表面纏繞鐵絲發(fā)生氧化反應(yīng) B．蛋殼充當(dāng)隔膜作用，可阻止生成的氯氣與氫氣、氫氧化鈉溶液接觸 C．鐵絲表面生成的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán) D．電解一段時間后，往蛋殼內(nèi)溶液中滴加幾滴酚酞，呈紅色 （2）氯氣用于對自來水殺菌消毒．近年來有些自來水廠在用氯氣對水進(jìn)行消毒時，還加入一定量的氨，使氨和氯氣反應(yīng)生成氯胺（NH2Cl），氯胺在水中緩慢水解生成HClO，延長對水消毒時間，提高消毒效果．寫出氯胺水解的化學(xué)方程式　　　　　?。? （3）氯氣或氯化氫還可用于制造芯片的材料﹣﹣﹣高純硅，其生產(chǎn)流程圖如下： ①寫出由粗硅轉(zhuǎn)化為三氯硅烷（SiHCl3）的化學(xué)方程式　　　　　?。? ②若把氧氣和四氯化硅蒸氣的混合物氣體在1573K的高溫下反應(yīng)，并在1900～xxK的高溫下，熔化拉制，得到粗細(xì)均勻的光纖．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　?。? （4）PVC塑料（聚氯乙烯）是用途十分廣泛的石油化工產(chǎn)品．某化工廠曾利用反應(yīng)①、②生產(chǎn)聚氯乙烯的單體氯乙烯： CH2=CH2+Cl2→CH2Cl﹣CH2Cl…① CH2Cl﹣CH2Cl→CH2=CHCl+HCl…② 該工廠后來將反應(yīng)③應(yīng)用于生產(chǎn)： 2CH2=CH2+4HCl+O2→2CH2Cl﹣CH2Cl+2H2O…③ 由反應(yīng)①、③獲得二氯乙烷，再將二氯乙烷通過反應(yīng)②得到氯乙烯，形成了新的工藝，該工藝流程的特點是　　　　　　． 6． 研究小組欲進(jìn)行從海水中獲取淡水、食鹽并提取鎂和溴等物質(zhì)的實驗探究． （1）無需經(jīng)過化學(xué)變化就能從海水中獲得的一組物質(zhì)是　　　　　?。ㄌ钚蛱枺? ①Cl2、Br2、I2 ②Na、Mg ③燒堿、氫氣 ④食鹽、淡水 （2）在生產(chǎn)過程中，從海水中提取鎂的流程如圖所示： 貝殼中的主要成分是：　　　　　　（填化學(xué)式）；上述各步反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)的是　　　　　?。ㄌ钚蛱枺磻?yīng)⑤的化學(xué)方程式為　　　　　　． （3）實驗室從海水樣品中提取溴的主要步驟是：向海水樣品中通入適量氯氣將溴離子氧化，該反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　；從反應(yīng)后的溶液中提取溴單質(zhì)的實驗操作是　　　　　　（填實驗操作名稱）． 宜陽一高培優(yōu)部 化學(xué)導(dǎo)學(xué)案 編寫人：黃軍 編寫時間：2015年8月14日 高考題型針對訓(xùn)練---工藝流程（四） 1． 共沉淀法制備磁性納米Fe3O4微粒的工藝流程如下： （1）“共沉”制備Fe3O4粒子的離子方程式為　　　　　?。? （2）對Fe3O4 粒子制備有較大的影響． ①若Fe3+過量，過量的Fe3+會生成副產(chǎn)物FeO（OH）．生成副產(chǎn)物FeO（OH） 的離子方程式為　　　　　?。? ②實際投料時，略小于理論反應(yīng)的比值，這是因為部分Fe2+會直接生成Fe3O4粒子，該反應(yīng)的離子方程式為　　　　　?。? （3）檢驗“水基Fe3O4粒子”是否符合產(chǎn)品要求的方法是　　　　　?。? （4）要使“水基Fe3O4粒子”符合產(chǎn)品要求，“共沉”時需不斷地強烈攪拌，主要原因是　　　　　　，另一原因是使反應(yīng)充分進(jìn)行．． （5）檢驗Fe3O4中不同價態(tài)的鐵元素．選用的試劑是　　　　　?。ㄌ钭帜复枺? a．濃鹽酸 b．稀硫酸 c．硫氰化鉀溶液 d．高錳酸鉀溶液 e．溴水． 2． 某研究小組利用FeS除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等有害金屬離子，同時獲得一種紅色顏料，設(shè)計實驗流程如下： （1）“沉淀1”的主要成分是CuS、HgS、PbS和過量的FeS，試用離子方程式表示生成CuS的原 理　　　　　?。? （2）“過濾”操作中需要使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、　　　　　?。魹V液2中有少量渾濁，其原因可能是　　　　　　 （任答一條即可）． （3）為加快反應(yīng)速率，反應(yīng)②中可以代替O2的是　　　　　　 （填代號）；紅色顏料的主要成分是　　　　　?。? A．硝酸 B．H2O2 C．KMnO4 （4）若廢水中Cu2+、Hg2+、Pb2+的總濃度是2.0l0﹣3mol/L，用足量FeS處理1m3上述廢水，理論上最終可得到　　　　　　 g紅色顏料． 3． ）硫酸鋁銨常用于水的凈化以及工業(yè)水的處理．硫酸鋁銨是白色透明結(jié)晶硬塊，易溶于熱水，水溶液呈酸性；隨溫度升高、脫去結(jié)晶水，產(chǎn)生晶變．工業(yè)用鋁土礦（主要成分Al2O3、少量SiO2、Fe2O3、MgO等）為原料制取硫酸鋁銨的工藝流程示意圖如下： 部分氫氧化物沉淀的pH如下表： 沉淀物 Al（OH）3 Fe （OH）3 Mg （OH）2 開始沉淀pH 3.8 2.7 9.4 完全沉淀pH 5.2 3.2 12.4 請回答下列問題： （1）步驟③中調(diào)節(jié)pH使Fe （OH）3沉淀完全，檢驗Fe3+是否沉淀完全的操作：取少量溶液C于試管中，　　　　　?。? （2）若X為NaOH，步驟④中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是　　　　　?。? （3）硫酸鋁銨水溶液呈酸性的原因是　　　　　　、　　　　　　 （用離子方程式表示）．濃度均為0.1mol/L 硫酸鋁和硫酸鋁銨兩種水溶液，c（Al3+） 較大的是　　　　　　 （填“硫酸鋁銨”或“硫酸鋁”）溶液． （4）步驟⑥中，要求溫度控制在90﹣100℃之間至硫酸銨全部溶解，其原因是　　　　　?。? （5）步驟⑦的操作方法包括　　　　　　． 4． 硅在地殼中的含量較高，硅及其化合物的開發(fā)由來已久，在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用．回答下列問題： （1）陶瓷、水泥和玻璃是常用的傳統(tǒng)的無機非金屬材料，其中生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有　　　　　?。? （2）高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料．工業(yè)上提純硅有多種路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如圖： ①工業(yè)上用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱到1600℃﹣1800℃除生成粗硅外，也可以生產(chǎn)碳化硅，則在電弧爐內(nèi)可能發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　?。? ②在流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中，SiHCl3大約占85%，還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化學(xué)反應(yīng)方程式　　　　　　． （3）有關(guān)物質(zhì)的沸點數(shù)據(jù)如下表，提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和　　　　　　；SiHCl3極易水解，其完全水解的產(chǎn)物為　　　　　?。? 物質(zhì) Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4 沸點/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 ﹣30.4 ﹣84.9 ﹣111.9 （4）還原爐中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：　　　　　?。? （5）氯堿工業(yè)可為上述工藝生產(chǎn)提供部分原料，這些原料是　　　　　?。? 5． 平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì)）．某課題以此粉末為原料，設(shè)計如下工藝流程對資源進(jìn)行回收，得到Ce（OH）4和硫酸鐵銨： 已知： ①酸性條件下，鈰在水溶液中有Ce3+、Ce4+兩種主要存在形式，Ce3+易水解，Ce4+有較強氧化性． ②CeO2不溶于稀硫酸 ③硫酸鐵銨[aFe2（SO4）3?b（NH4）2SO4?cH2O]廣泛用于水的凈化處理． （1）在氧化環(huán)節(jié)，下列物質(zhì)中最適合用作氧化劑B的是　　　　　?。ㄌ钚蛱枺? a．NaClO b．H2O2c．KMnO4 （2）操作Ⅰ的名稱是　　　　　　，檢驗硫酸鐵銨溶液中含有NH4+的方法是　　　　　?。? （3）寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式　　　　　?。? （4）用滴定法測定制得的Ce（OH）4產(chǎn)品純度． 稱取Ce（OH）4樣品→加硫酸溶解→用0.1000mol/LFeSO4溶液滴定 所用FeSO4溶液在空氣中露置一段時間后再進(jìn)進(jìn)行滴定，則測得該Ce（OH）4產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)　　　　　?。ㄌ睢捌蟆?、“偏小”或“無影響”） （5）稱取14.00g硫酸鐵銨樣品，將其溶于水配制成100mL溶液，分成兩等份，向其中一份加入足量NaOH溶液，過濾洗滌沉淀并烘干灼燒至恒重得到1.60g固體；向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba（NO3）2溶液100mL，恰好完全反應(yīng)．通過計算，該硫酸鐵銨的化學(xué)式為　　　　　?。▽懗霰匾挠嬎悴襟E，否則不得分）． 6． 如圖為細(xì)菌冶銅和火法冶銅的主要流程． （1）①寫出用惰性電極電解硫酸銅溶液的化學(xué)方程式：　　　　　?。娊膺^程中，始終無氫氣產(chǎn)生）． ②若電解一定時間后，外加0.1mol的氫氧化銅可使電解液恢復(fù)到電解前的濃度，電路中轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量　　　　　　． （2）細(xì)菌冶金又稱微生物浸礦，是近代濕法冶金工業(yè)上的一種新工藝．細(xì)菌冶銅與火法冶銅相比，優(yōu)點為　　　　　?。▽懗鲆稽c即可）． （3）用惰性電極分別電解濃的氯化銅溶液和硫酸銅溶液．電解濃的氯化銅溶液時發(fā)現(xiàn)陰極有金屬銅生成，同時陰極附近會出現(xiàn)棕褐色溶液．而電解硫酸銅溶液時，沒有棕褐色溶液生成．下面是關(guān)于棕褐色溶液成分的探究： ①有同學(xué)認(rèn)為，陰極附近出現(xiàn)的棕褐色溶液是氯氣反應(yīng)的結(jié)果，你認(rèn)為他的猜測是否正確？　　　　　?。ㄌ睢罢_”或“不正確“），原因是　　　　　?。? 資料1： 一般具有混合價態(tài)（指化合物中同一元素存在兩種不同的化合價，如Fe3O4中的Fe元索）的物質(zhì)的顏色比單一價態(tài)的物質(zhì)的顏色要深． 資料2： CuCl微溶于水，能溶于濃鹽酸． ②猜想：棕褐色溶液中可能含有的離子是　　　　　?。ㄌ?種主要離子符號）． ③驗證猜想：完成實驗方案（配制棕褐色溶液）．取少量　　　　　　固體于試管中，加入　　　　　　使其溶解，再加入　　　　　　溶液，觀察現(xiàn)象． ④已知電解前，U形管中加入了100mL 0.5mol?L﹣1 CuCl2溶液，電解結(jié)朿時電路中一共轉(zhuǎn)移了0.03mol電子，且陰極生成0.64g銅，則形成的低價陽離子的物質(zhì)的量為　　　　　　mol． 25． 某工廠的電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物．為實現(xiàn)資源的回收利用并有效防止環(huán)境污染，設(shè)計如下工藝流程： 沉淀物 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Cu（OH）2 開始沉淀的pH 2.3 7.6 4.4 完全沉淀的pH 3.2 9.7 6.4 （1）酸浸后加入H2O2的目的是　　　　　　．調(diào)pH步驟中加入的試劑最好是　　　　　?。ㄌ罨瘜W(xué)式）．實驗室進(jìn)行過濾操作所用到的玻璃儀器有　　　　　　． （2）煮沸CuSO4溶液的原因是　　　　　?。駽uSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　?。? （3）CuCl產(chǎn)品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于96.50%為國家合格標(biāo)準(zhǔn)．稱取所制備的CuCl樣品0.2500g置于一定量的0.5mol?L﹣1FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol?L﹣1的Ce（SO4）2溶液滴定，到達(dá)終點時消耗Ce（SO4）2溶液24.60mL．有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為：Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl﹣，Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+．通過計算說明該CuCl樣品　　　　　?。ㄌ睢胺稀被颉安环稀保﹪覙?biāo)準(zhǔn)． （4）25℃時，KSP[Fe（OH）3]=4.010﹣38．Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為　　　　　?。? 26． 食鹽中的抗結(jié)劑是亞鐵氰化鉀，其化學(xué)式為K4[Fe（CN）6]?3H2O．42.2g K4[Fe（CN）6]?3H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度的變化曲線）如圖所示． 試回答下列問題： （1）試確定150℃時固體物質(zhì)的化學(xué)式　　　　　　． （2）查閱資料知：雖然亞鐵氰化鉀自身毒性很低，但其水溶液與酸反應(yīng)放出極毒的氰化氫（HCN）氣體；亞鐵氰化鉀加熱至一定溫度時能分解產(chǎn)生氰化鉀（KCN）．據(jù)此判斷，烹飪食品時應(yīng)注意的問題為　　　　　　． （3）在Fe2+、Fe3+的催化作用下，可實現(xiàn)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的轉(zhuǎn)化．已知，含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液中時，其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，則另一個反應(yīng)的離子方程式為　　　　　?。? （4）已知Fe（OH）3的溶度積常數(shù)Ksp=1.110﹣36．室溫時在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)溶液pH為3時，通過計算說明Fe3+是否沉淀完全　　　　　?。ㄌ崾荆寒?dāng)某離子濃度小于10﹣5mol?L﹣1時可以認(rèn)為該離子沉淀完全） 　  2015年04月25日高中化學(xué)組卷 參考答案與試題解析 　 一．填空題（共26小題） 1．（xx?分宜縣校級三模）已知：硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5?H2O，硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O．利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程為： 回答下列有關(guān)問題： （1）硼砂中B的化合價為　+3　，將硼砂溶于熱水后，常用稀H2SO4調(diào)pH=2～3制取H3BO3，該反應(yīng)的離子方程式為　B4O72﹣+2H++5H2O=4H3BO3?。? （2）MgCl2?7H2O需要在HCl氛圍中加熱，其目的是　防止MgCl2水解生成Mg（OH）2　．若用惰性電極電解MgCl2溶液，其陰極反應(yīng)式為　2H2O+Mg2++2e﹣=H2↑+Mg（OH）2↓?。? （3）鎂﹣H2O2酸性燃料電池的反應(yīng)原理為 Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O，則正極反應(yīng)式為　H2O2+2H++2e﹣=2H2O?。叵拢羝鹗茧娊赓|(zhì)溶液pH=1，則pH=2時，溶液中Mg2+濃度為_　0.045 mol?L﹣1?。?dāng)溶液pH=6時，　沒有?。ㄌ睢坝小被颉皼]有”）Mg（OH）2沉淀析出（已知Ksp[Mg（OH）2]=5.610﹣12）． （4）制得的粗硼在一定條件下生成BI3，BI3加熱分解可以得到純凈的單質(zhì)硼．現(xiàn)將0.020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30mol?L﹣1Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液18.00mL．該粗硼樣品的純度為　97.2%　（提示：I2+2S2O═2I﹣+S4O）（結(jié)果保留一位小數(shù)）． 考點： 物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用；制備實驗方案的設(shè)計． 專題： 實驗設(shè)計題． 分析： 硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5?H2O，硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O．利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程中硼鎂礦加入氫氧化鈉濃溶液過濾得到氯化鎂，加入濃鹽酸溶解通過蒸發(fā)濃縮得到氯化鎂結(jié)晶水合物，在氯化氫氣流中加熱得到氯化鎂固體，電解得到鎂；濾液中主要是NaBO2，通入適量二氧化碳?xì)怏w得到硼砂，溶于熱水后，用H2SO4調(diào)pH2～3制取H3BO3，加熱得到B2O3； （1）硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O，依據(jù)元素化合價標(biāo)注計算硼元素化合價；用H2SO4調(diào)pH2～3，硼砂中的Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3 ； （2）氯化鎂在水溶液中水解生成氫氧化鎂；惰性電極電解MgCl2溶液陰極氫離子得到電子生成氫氣，水的電離平衡破壞，水電離生成氫氧根離子濃度增大，和鎂離子形成氫氧化鎂沉淀，合并寫出電極反應(yīng)； （3）燃料電池中正極上是過氧化氫得到電子生成水；依據(jù)電解質(zhì)溶液PH變化結(jié)合電池反應(yīng)計算鎂離子濃度；PH=6計算氫氧根離子濃度，結(jié)合生成鎂離子濃度計算濃度商和溶度積常數(shù)比較分析是否生成氫氧化鎂沉淀； （4）根據(jù)關(guān)系式B～BI3～I(xiàn)2～3S2O32﹣及滴定數(shù)據(jù)計算出粗硼中硼的含量． 解答： 解：（1）硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O，鈉元素化合價為+1價，氧元素化合價﹣2價，依據(jù)化合價代數(shù)和計算得到硼元素化合價為+3價；用H2SO4調(diào)pH2～3，硼砂中的Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3 ，反應(yīng)的離子方程式為：B4O72﹣+2H++5H2O=4H3BO3， 故答案為：+3；B4O72﹣+2H++5H2O=4H3BO3； （2）MgCl2?7H2O需要在HCl氛圍中加熱，是為了防止氯化鎂水解生成氫氧化鎂；若用惰性電極電解MgCl2溶液，陰極氫離子得到電子生成氫氣，水的電離平衡破壞，水電離生成氫氧根離子濃度增大，和鎂離子形成氫氧化鎂沉淀，合并寫出陰極反應(yīng)式為：2H2O+Mg2++2e﹣=H2↑+Mg（OH）2↓； 故答案為：防止MgCl2水解生成Mg（OH）2；2H2O+Mg2++2e﹣=H2↑+Mg（OH）2↓； （3）鎂﹣H2O2酸性燃料電池的反應(yīng)機理為Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O，正極上是過氧化氫得到電子生成水的反應(yīng)，正極反應(yīng)式H2O2+2H++2e﹣=2H2O；若起始電解質(zhì)溶液pH=1，則pH=2時溶液中，氫離子濃度減小0.1mol/L﹣0.01mol/L=0.09mol/L，依據(jù)反應(yīng)方程式得到Mg2+離子濃度=0.045mol/L；Ksp[Mg（OH）2]=5.610﹣12，當(dāng)溶液pH=6時，c（OH﹣）=10﹣8mol/L，則Qc=c（Mg2+）c2（OH﹣）=0.045mol/L10﹣16mol/L=4.510﹣18＜Ksp[Mg（OH）2]，說明無氫氧化鎂沉淀生成； 故答案為：H2O2+2H++2e﹣=2H2O；0.045 mol?L﹣1；沒有； （4）硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為：0.30mol/L0.018L=0.0054mol， 根據(jù)關(guān)系式：B～BI3～I(xiàn)2～3S2O32﹣， n（B）=n（S2O32﹣）=0.0018mol， 硼的質(zhì)量為：10.81g/mol0.0018mol=0.01944g，粗硼中硼的含量為：100%=97.2%， 故答案為：97.2%． 點評： 本題考查了鹽類的水解、原電池原理和電解池原理的分析，沉淀溶解平衡的計算應(yīng)用，題目難度稍大，計算是難點，計算時要充分利用題目所給數(shù)量關(guān)系和表中數(shù)據(jù)，根據(jù)質(zhì)量關(guān)系和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念快速解題． 　 2．（xx秋?增城市校級期末）高效凈水劑聚合氯化鋁鐵（PAFC）的組成可表示為[AlFe（OH）nCl6﹣n]m，該物質(zhì)廣泛應(yīng)用于日常生活用水和工業(yè)廢水的處理． （1）為檢測PAFC中鋁和鐵元素的含量，采用如圖所示流程進(jìn)行． 回答下列問題： ①PAFC中鐵元素的化合價為　+3?。? ②步驟I中的試劑A是　氫氧化鈉溶液　（從“氫氧化鈉溶液”、“氨水”中選擇） 步驟Ⅲ中的試劑B是　CO2?。? ③步驟Ⅱ的操作是　過濾　，用到的主要玻璃儀器　燒杯、玻璃棒、漏斗?。? （2）某工廠欲以工業(yè)廢料（鐵、鐵和鋁的氧化物）為原料制取PAFC，設(shè)計如下流程： 廢料（Fe、Fe2O3、FeO、Al2O3）酸性溶液PAEC ①在廢料中加入過量稀鹽酸，發(fā)生多個離子反應(yīng)，請在空白處補全離子方程式： FeO+2H+═Fe2++H2O Al2O3+6H+═2Al3++3H2O Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O　Fe+2H+═Fe2++H2O、Fe+2Fe3+═3Fe2+　 ②所得酸性溶液中，不能確定是否一定存在的陽離子是　Fe3+?。ㄌ钚蛱枺? 考點： 物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用． 專題： 實驗設(shè)計題． 分析： （1）為檢測PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A為氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液過濾后得到氫氧化鐵灼燒得到氧化鐵，濾液中通入過量二氧化碳?xì)怏w分壓生成氫氧化鋁沉淀，灼燒得到氧化鋁； ①依據(jù)元素化合價代數(shù)和為0計算鐵元素化合價； ②步驟Ⅰ中的試劑A為氫氧化鈉溶液；步驟Ⅲ的反應(yīng)為偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀； ③實現(xiàn)固體和液體的分離采用過濾的方法，根據(jù)過濾實驗的一起來回答． （2）①根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合發(fā)生的反應(yīng)來回答； ②廢料中加入過量稀鹽酸，充分反應(yīng)后得到甲溶液，甲溶液中含有AlCl3，由于Al、Fe以及Fe2O3的物質(zhì)的量關(guān)系無法確定，則不能確定溶液中Fe元素的存在形成，不能確定是否存在Fe3+． 解答： 解：（1）為檢測PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A為氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液過濾后得到氫氧化鐵灼燒得到氧化鐵，濾液中通入過量二氧化碳?xì)怏w分壓生成氫氧化鋁沉淀，灼燒得到氧化鋁； ①設(shè)鐵化合價是x，聚合氯化鋁鐵可表示為[AlFe（OH）nCl6﹣n]m，由此合物內(nèi)化合價和為0得：3+x﹣n﹣（6﹣n）=0； x=3，所以PAFC中鐵元素的化合價為+3； 故答案為：+3； ②步驟Ⅰ中的試劑A為氫氧化鈉溶液，③步驟Ⅲ的反應(yīng)為偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣，故答案為：氫氧化鈉溶液；CO2； ③步驟Ⅱ是實現(xiàn)固體和液體的分離，采用過濾的方法，用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、漏斗， 故答案為：過濾；燒杯、玻璃棒、漏斗； （2）①在廢料中加入過量稀鹽酸，其中的反應(yīng)有：FeO+2H+═Fe2++H2O、Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Fe+2H+═Fe2++H2O、Fe+2Fe3+═3Fe2+，故答案為：Fe+2H+═Fe2++H2O、Fe+2Fe3+═3Fe2+； ②由于Al、Fe以及Fe2O3的物質(zhì)的量關(guān)系無法確定，則不能確定溶液中Fe元素的存在形成是否有Fe3+，所得酸性溶液中，不能確定是否一定存在的陽離子為Fe3+， 故答案為：Fe3+． 點評： 本題考查了物質(zhì)的分離提純的實驗探究知識，物質(zhì)分離的方法和實驗步驟分析判斷，主要是物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，掌握流程分析方法和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等． 　 3．（xx秋?江岸區(qū)校級期中）某種碳酸錳礦的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等．已知碳酸錳難溶于水．一種運用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳，流程如下： 陰離子膜法電解裝置如圖所示： （1）寫出用稀硫酸溶解碳酸錳反應(yīng)的離子方程式：　MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O　． （2）已知Ksp （Fe（OH）3）=410﹣38，假設(shè)溶液中Fe3+離子濃度為0.1mol?L﹣1，則開始生成Fe（OH）3 沉淀的pH是　1.9　，沉淀完全的pH是　3.2?。赡苡玫降臄?shù)據(jù)：lg=﹣0.1 lg=0.2） （3）已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表： 離子 Fe3+ A13+ Fe2+ Mn2+ Mg2+ 開始沉淀的pH 1.2 3.7 7.0 7.8 9.3 沉淀完全的pH 3.7 4.7 9.6 9.8 10.8 加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，則“濾渣（待處理）”的成分是　Al（OH）3、Fe（OH）3　 （寫化學(xué)式），濾液中含有的陽離子有H+和　Mn2+、Mg2+、NH4+?。▽懛枺? （4）在浸出液里錳元素只以Mn2+的形式存在，且濾渣A中也無MnO2，請用離子方程式解釋原因：　MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O?。? （5）電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向，則A電極是直流電源的　負(fù)　極．實際生產(chǎn)中，陽極以稀硫酸為電解液，陽極的電極反應(yīng)式為　4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O?。? （6）該工藝之所以采用陰離子交換膜，是為了防止Mn2+進(jìn)入陽極區(qū)發(fā)生副反應(yīng)生成MnO2造成資源浪費，寫出該副反應(yīng)的電極反應(yīng)式：　Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+，?。? 考點： 物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用；電解原理；制備實驗方案的設(shè)計． 專題： 實驗設(shè)計題；電化學(xué)專題． 分析： 將碳酸錳礦粉溶于稀硫酸中，MnCO3、FeCO3、MgO、Al2O3都和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽，酸性條件下，MnO2被亞鐵離子還原生成Mn2+，SiO2以沉淀析出，然后向浸出液中先加雙氧水、再加氨水，并調(diào)節(jié)溶液的pH到6，根據(jù)氫氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6時Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+，則濾渣為Al（OH）3、Fe（OH）3，然后進(jìn)一步精制，再利用陰離子交換膜電解，從而得到金屬Mn， （1）碳酸錳和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸錳、二氧化碳和水； （2）根據(jù)Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）?c3（OH﹣），鐵離子的濃度是110﹣5mol/L，認(rèn)為是完全沉淀，據(jù)此計算； （3）根據(jù)氫氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6時Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+； （4）酸性條件下，MnO2被亞鐵離子還原，亞鐵離子被氧化生成Fe3+； （5）電解時，電解溶液中陰離子向陽極移動，據(jù)此判斷陰陽極，連接電解池陰極的電極是原電池負(fù)極；陽極上氫氧根離子放電生成氧氣； （6）錳離子不穩(wěn)定，能被氧氣氧化生成二氧化錳，據(jù)此書寫電極反應(yīng)式． 解答： 解：將碳酸錳礦粉溶于稀硫酸中，MnCO3、FeCO3、MgO、Al2O3都和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽，酸性條件下，MnO2被亞鐵離子還原生成Mn2+，SiO2以沉淀析出，然后向浸出液中先加雙氧水、再加氨水，并調(diào)節(jié)溶液的pH到6，根據(jù)氫氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6時Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+，則濾渣為Al（OH）3、Fe（OH）3，然后進(jìn)一步精制，再利用陰離子交換膜電解，從而得到金屬Mn， （1）碳酸錳和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸錳、二氧化碳和水，離子方程式為MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O，故答案為：MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O； （2）Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）?c3（OH﹣），溶液中Fe3+離子濃度為0.1mol?L﹣1，則開始生成Fe（OH）3 沉淀時，c（OH﹣）== ==10﹣12，c（H+）=，pH=1.9，當(dāng)鐵離子沉淀完全時，c（OH﹣）====10﹣11，c（H+）=，pH=3.2，故答案為：1.9；3.2； （3）加入雙氧水時將亞鐵離子氧化為鐵離子，根據(jù)氫氧化物沉淀需要的pH表知，pH=6時Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀，溶液中存在 Mn2+、Mg2+、NH4+，所以濾渣的成分是Al（OH）3、Fe（OH）3，濾液中含有的陽離子有H+和Mn2+、Mg2+、NH4+，故答案為：Al（OH）3、Fe（OH）3；Mn2+、Mg2+、NH4+； （4）酸性條件下，MnO2被亞鐵離子還原，亞鐵離子被氧化生成Fe3+，反應(yīng)為：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，故答案為：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O； （5）根據(jù)陰離子移動方向知，左邊電極是陰極、右邊電極是陽極，則連接陰極的電極A是電源負(fù)極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，故答案為：負(fù)極；4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O； （6）錳離子不穩(wěn)定，易被氧氣氧化生成二氧化錳，所以陽極反應(yīng)的副反應(yīng)為Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+，故答案為：Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+． 點評： 本題考查混合物的分離和提純，側(cè)重考查學(xué)生對知識的綜合運用能力，涉及電解原理、氧化還原反應(yīng)，知道流程圖中各個步驟發(fā)生的反應(yīng)、基本操作，題目難度較大． 　 4．（xx秋?招遠(yuǎn)市校級月考）Ⅰ．工業(yè)廢水中Cr（Ⅲ）回收與再利用工藝如下： 注： ①硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+ ②部分陽離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見下表． 氫氧化物 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mg（OH）2 Al（OH）3 Cr（OH）3 pH 3.7 9.6 11.1 8 9（＞9溶解） （1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施　升高溫度，攪拌，過濾后