工藝流程圖考題

1、1.（14分）某化學小組擬用粗氧化銅（含少量氧化亞鐵及不溶于酸的雜質(zhì)）制取無水氯化銅，其實驗流程如下圖所示：（1）步驟中氧化銅與鹽酸反應的離子方程式是 。（2）步驟、的過濾操作中，除用到鐵架臺(帶鐵圈)外，還需要使用的玻璃儀器是 。（3）已知：氫氧化物開始沉淀時的pH氫氧化物沉淀完全時的pHFe31.93.2Fe27.09.0Cu24.76.7提供的試劑：aNaOH bH2O2 cNa2CO3 dCuO參照表中給出的數(shù)據(jù)和試劑，請回答：步驟的目的是 ，反應的離子方程式是 。步驟中調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是 ，試劑Y是 （填字母）。（4）步驟要得到無水氯化銅，需要在干燥的HCl氣流中加熱CuCl22H

2、2O，其原因是 。2（14分） 鎂砂（MgO）是一種高溫耐火材料。下圖是氨法制取高純鎂砂的部分工藝流程：請回答：（1）MgCl26H2O溶于水，溶液呈 （填“酸性”、“中性”、或“堿性”）。（2）寫出氨氣的電子式 。（3）蒸氨是將石灰乳通入氯化銨溶液中，并加熱，寫出該反應的化學方程式： 。（4）輕燒后的產(chǎn)物為 。（5）過濾洗滌主要是除去附著在固體表面的氯離子，檢驗沉淀已洗滌干凈的方法是 。（6）氨化反應過程中反應的離子方程式為 。（7）已知向Mg(OH)2沉淀中滴加氯化銨溶液可觀察到沉淀溶解，該實驗應注意使用飽和氯化銨溶液、邊滴加邊振蕩，試解釋該反應發(fā)生的原理（用離子方程式表示和文字說明） 。

3、3、KClO3在農(nóng)業(yè)上用作除草劑，超細CaCO3 廣泛用于消光紙、無炭復寫紙等。某同學在實驗室模擬工業(yè)過程，利用制乙炔產(chǎn)生的殘渣制備上述兩種物質(zhì)，過程如下：.電 石 水灰 漿自然風干殘 渣 電石與水反應的化學方程式是 。 殘渣中主要成分是Ca(OH)2 和 。. 將中的部分灰漿配成濁液，通入Cl2 ,得到Ca(ClO3)2與CaCl2物質(zhì)的量之比為15的溶液，反應的化學方程式是 。. 向所得溶液中加入KCl，發(fā)生復分解反應，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾得KClO3 晶體。你認為能得到KClO3 晶體的原因是 。. 將中的殘渣溶于NH4Cl溶液，加熱，收集揮發(fā)出的氣體再利用。向所得CaCl2溶液中

4、依次通入NH3、CO2，便可獲得超細CaCO3，過程如下： 殘 渣CaCl2溶液NH3CO2過濾、干燥超細CaCO3溶液ANH4Cl溶液 根據(jù)沉淀溶解平衡原理，解釋殘渣中難溶鹽的溶解原因 。 CaCl2溶液中通入兩種氣體后，生成超細CaCO3的化學方程式是 。 圖示的溶液A可循環(huán)使用，其主要成分的化學式是 。4（14分）鉻鐵礦的主要成分可表示為FeOCr2O3，還含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì)，以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀（K2Cr2O7）的過程如下圖所示。已知： NaFeO2遇水強烈水解。 Cr2O72+ H2O 2CrO42 + 2H+ 請回答： （1）K2Cr2O7中Cr元素的化合價是 。

5、（2）生成濾渣1中紅褐色物質(zhì)的反應的化學方程式是 。濾液1的成分除Na2CrO4外，還含有（填化學式） 。（3）利用濾渣2，可制得兩種氧化物，其中一種氧化物經(jīng)電解冶煉可獲得金屬，該電解反應的化學方程式是 。（4）由濾液2轉化為Na2Cr2O7溶液應采取的措施是 。（5）向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體，獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是：加熱濃縮、 、過濾、洗滌、干燥。（6）煅燒鉻鐵礦生成Na2CrO4和NaFeO2反應的化學方程式是 。5（12分）海水資源的利用具有廣闊前景。海水中主要離子的含量如下：成分含量/(mgL1)成分含量/(mgL1)Cl18980Ca2+400Na+1056

6、0HCO3142SO422560Br64Mg2+1272（1）電滲析法淡化海水示意圖如右圖所示，其中陰（陽）離子交換膜僅允許陰（陽）離子通過。陽極主要電極反應式是 。在陰極附近產(chǎn)生少量白色沉淀，其成分有 和CaCO3，生成CaCO3的離子方程式是 。淡水的出口為 （填“a”、“b”或“c”）。（2）利用海水可以提取溴和鎂，提取過程如下：提取溴的過程中，經(jīng)過2次BrBr2轉化的目的是 ，吸收塔中發(fā)生反應的離子方程式是 。用平衡移動原理解釋通空氣的目的是 。從MgCl2溶液中得到MgCl26H2O晶體的主要操作是 、過濾、洗滌、干燥；無水MgCl2制備Mg的方法 。依據(jù)上述流程，若將10 m3海水

7、中的溴元素轉化為工業(yè)溴，至少需要標準狀況下Cl2的體積為 L（忽略Cl2溶解）。6（15分）某電鍍銅廠有兩種廢水需要處理，一種廢水中含有CN-離子，另一種廢水中含有Cr2O72-離子。該廠擬定如圖19所示的廢水處理流程。加入NaClO溶液含CN-廢水調(diào)整pH1011含CNO-廢水含Cr2O72-廢水調(diào)整pH23加入Na2S2O3溶液含SO42-廢水繼續(xù)處理待檢水樣 圖19回答以下問題：（1）上述處理廢水的流程中主要使用的方法是 。（2）中使用的NaClO溶液呈堿性，用離子方程式解釋原因 。（3）中反應后無氣體放出，該反應的離子方程式為 。（4）中反應時，每0.4 mol Cr2O72-轉移2.

8、4 mol e-，該反應的離子方程式為 。（5）取少量待檢水樣于試管中，先加入NaOH溶液，觀察到有藍色沉淀生成，繼續(xù)加入NaOH溶液，直到不再產(chǎn)生藍色沉淀為止，再加入Na2S溶液，有黑色沉淀生成，且藍色沉淀逐漸減少。請你使用化學用語，結合必要的文字解釋其原因 。7（10分）工業(yè)上以鋰輝石（Li2OA12O34SiO2，含少量Ca、Mg元素）為原料生產(chǎn)碳酸鋰。其部分工藝流程如下：已知：Li2OAl2O34SiO2 + H2SO 4(濃)Li2SO4 + Al2O34SiO2H2O 某些物質(zhì)的溶解度（S）如下表所示。T/20406080S(Li2CO3)/g1.331.171.010.85S(L

9、i2SO4)/g34.232.831.930.7（1）從濾渣1中分離出Al2O3的部分流程如下圖所示，括號表示加入的試劑，方框表示所得到的物質(zhì)。則步驟中反應的離子方程式是_ _。 （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（運用化學平衡原理簡述）_ _。（3）向濾液2中加入飽和Na2CO3溶液，過濾后，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溶液作陰極液，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溶液中加入過量NH4HCO3溶液，

10、過濾、烘干得高純Li2CO3。 a中，陽極的電極反應式是_ _。 b中，生成Li2CO3反應的化學方程式是_ _。8、高鐵酸鈉（Na2FeO4）具有很強的氧化性，是一種新型的綠色凈水消毒劑。工業(yè)上可以通過次氯酸鈉氧化法制備高鐵酸鈉，生產(chǎn)過程如下：回答下列問題：（1）氫氧化鈉的電子式是_。（2）經(jīng)過步驟后，加入NaOH固體的原因是_。 （3）步驟反應的離子方程式是_。（4）從溶液中分離出Na2FeO4后，還有副產(chǎn)品Na2SO4 、NaCl，則步驟中反應的離子方程式為_。（5）將一定量的Na2FeO4投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同），溶液中Na2FeO4濃度變化如下圖曲線、所示，試推

11、測曲線I比曲線II對應的污水pH_（填“高”或“低”）。（6）通過計算得知Na2FeO4的消毒效率（以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示）比氯氣的_（填“高”或“低”），用高鐵酸鈉代替氯氣作凈水消毒劑的優(yōu)點是_（答出兩點即可）。9. （15分）工業(yè)上，以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦的工藝流程如下圖所示。鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵（FeTiO3），其中一部分鐵元素在風化過程中會轉化為+3價。鈦鐵礦硫酸353KFe3+Fe2+TiO2+H+SO42-殘渣鐵粉濾渣Fe2+TiO2+H+SO42-冷卻結晶FeSO47H2OFe2+TiO2+H+SO42-熱水H2TiO3固體煅燒 廢液（主要含F(xiàn)e2+、H+、SO42-

12、）TiO2已知：TiOSO4遇水會水解。（1）步驟中，用鐵粉將Fe3+轉化為Fe2+的反應的離子方程式為 。（2）步驟中，實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的 （填字母序號）。 a. 熔沸點差異 b. 溶解性差異 c. 氧化性、還原性差異 （3）步驟、中，均需用到的操作是 （填操作名稱）。（4）請結合化學用語用化學平衡理論解釋步驟中將TiO2+轉化為H2TiO3的原理： 。（5）可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦（主要成分為MnO2）反應生產(chǎn)硫酸錳（MnSO4，易溶于水），該反應的離子方程式為 。（6）研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì)，利用下圖所示裝置獲得金屬鈣，并以

13、鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。 寫出陽極所發(fā)生反應的電極反應式 ： 。在制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，其原因是（請結合化學用語解釋） 。10、（14分）欲降低廢水中重金屬元素鉻的毒性，可將轉化為Cr(OH)3沉淀除去。已知：氫氧化物開始沉淀時的pH氫氧化物沉淀完全時的pHFe27.09.0Fe31.93.2Cr36.08.0（1）某含鉻廢水處理的主要流程如圖-22所示：混凝劑排放含的廢水初沉池反應池沉淀池NaHSO3H2SO4NaOH高分子混凝劑污泥處理Cr(OH)3圖-22初沉池中加入的混凝劑是K2SO4Al2(SO4)324H2O，用離子方程式表示其反應原理是 。反應池中發(fā)生主要

14、反應的離子方程式是+5H+=2Cr3+4H2O。根據(jù)“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此過程中發(fā)生主要反應的離子方程式是 、 。證明Cr3+沉淀完全的方法是 。（2）工業(yè)可用電解法來處理含廢水。實驗室利用如圖-23模擬處理含的廢水，陽極反應式是Fe-2e-=Fe2+，陰極反應式是2 H+ +2e-=H2。Fe2+與酸性溶液中的反應的離子方程式是 ，得到的金屬陽離子在陰極區(qū)可沉淀完全，從水的電離平衡角度解釋其原因是 。用電解法處理該溶液中0.01mol時，至少得到沉淀的質(zhì)量是 g。11（14分）茶是我國人民喜愛的飲品。某?；瘜W興趣小組的同學設計以下實驗來定性檢驗茶葉中含有

15、鈣、鐵、鋁三種金屬元素。已知：（1）部分氫氧化物完全沉淀的pH：Ca(OH)2：pH13；A1(OH)3；pH5.5；Fe(OH)3：pH4.1 （2）CaC2O4難溶試根據(jù)上述過程及信息填空：（1）上述實驗方案中，檢出鈣元素的實驗步驟是_，離子方程式為_檢出鐵元素的實驗步驟是_，檢出鋁元素的實驗步驟是_（填實驗步驟編號）。（2）步驟中加入6molL-1HCl的作用是_；步驟用濃氨水調(diào)節(jié)pH后，加熱至沸30min的作用是 。步驟作用是 。（3）寫出步驟、中發(fā)生反應的離子方程式 。12.(16分)海水是應用前景廣闊的化工原料資源,從海水中可提取各種化工原料.如圖是工業(yè) 上對海水的幾項綜合利用的示

16、意圖（已知氣體X為電解飽和食鹽水所得;母液苦鹵中主要 含有Ca2+、Mg2+ ,Cl- ,SO42、Br-等離子)請回答：(1)在粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)，精制時所用的試劑為:A.鹽酸B.氯化鋇溶 液C.氫氧化鈉溶液D.碳酸鈉溶液，則加入試劑的順序是(填編號) (2)氣體X的化學式為 ，操作a所用的主要儀器是 。(3)加入溶液Y的目的是 ，用CaO調(diào)節(jié)溶液Z的pH,可以除去Mg2+得到溶液W。由表中數(shù)據(jù)可知，理論上可選擇pH最大范圍是 。酸化溶液W時，使用的試劑為 。(4)將氣體X依次通過下列裝置以驗證氣體X的性質(zhì)：通入氣體X后，A中出現(xiàn)的現(xiàn)象是_C裝置中發(fā)生反應的離子方

17、程式為_。請你幫該小組同學設計一個實驗，證明洗氣瓶B中的Na2SO3已被氧化(簡述實驗步驟）_13.（14分）高鐵酸鉀（K2FeO4）具有很強的氧化性，是一種高效水處理劑。（1）用K2FeO4處理廢水時，既利用其強氧化性，又利用Fe(OH)3膠體的 作用。（2）制備K2FeO4可以采用干式氧化法或濕式氧化法。 干式氧化的初始反應是2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2，該反應中每生成2 mol Na2FeO4時轉移電子 mol。 濕式氧化法的流程如下圖：Na2FeO4制備分離(除鹽)結晶K2FeO4(s)NaClO(aq)Fe(NO3)3晶體NaOH(a

18、q)KOH(s)NaNO3(s)、NaCl(s) 溶液 上述流程中制備Na2FeO4的化學方程式是 。結晶過程中反應的離子方程式是 。（3）K2FeO4在水中不穩(wěn)定，發(fā)生反應：4FeO+ 10H2O 4Fe(OH)3（膠體）+ 8OH- + 3O2，其穩(wěn)定性與溫度（T）和溶液pH的關系分別如下圖所示。T4T3T2T1c(FeO)/mmolL-1c(FeO)/mmolL-1t/mint/min圖 K2FeO4的穩(wěn)定性與溫度的關系 圖 K2FeO4的穩(wěn)定性與溶液pH的關系 由圖可得出的結論是 。 圖中a c（填“”、“ c(CO32-) c(HCO3-)C c(OH-) c(HCO3-) c(H+

19、)D c(OH-) - c(H+) = c(HCO3-) + 2c(H2CO3)（6）CoO溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl2溶液。CoCl2含結晶水數(shù)目不同而呈現(xiàn)不同顏色，利用藍色的無水CoCl2吸水變色這一性質(zhì)可制成變色水泥和顯隱墨水。下圖是粉紅色的CoCl26H2O晶體受熱分解時，剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線，A物質(zhì)的化學式是_。18（12分）為了回收利用SO2，研究人員研制了利用低品位軟錳礦漿（主要成分是MnO2）吸收高溫焙燒含硫廢渣產(chǎn)生的SO2廢氣，制備硫酸錳晶體（MnSO4H2O）的生產(chǎn)流程，其流程示意圖如下： 已知：浸出液的pH2，其中的金屬離子主要是Mn2，還含有少量的Fe2、Al

20、3等其他金屬離子。有關金屬離子形成氫氧化物沉淀時溶液的pH見下表：離子開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHFe27.69.7Fe32.73.7Al33.84.7Mn28.39.8請回答：（1）含Al3的鹽常用作凈水劑，用離子方程式表示其凈水原理_。（2）浸出過程中主要反應的化學方程式是_。（3）氧化過程中主要反應的離子方程式是_，設計該環(huán)節(jié)的原因是_。（4）用石灰漿調(diào)節(jié)pH，pH應調(diào)節(jié)的范圍是_。（5）濾渣的主要成分有哪些_。3（12分）CaC2 + 2H2OCa(OH)2 + C2H2 CaCO36Cl26Ca(OH)2 = 5CaCl2Ca(ClO3)2 + 6H2OKClO3的溶解度小 Ca

21、CO3（s）Ca2+CO32-，NH4Cl溶液顯酸性，使CO32-濃度減小，平衡向右移動，CaCO3溶解 CaCl2 + 2NH3 + CO2 + H2O = CaCO3+ 2NH4Cl NH4Cl4、（14分）（1）（1分）+6 （2）（2分）NaFeO2 + 2H2ONaOH + Fe(OH)3電解（各1分）NaAlO2、Na2SiO3和NaOH （3）（2分）2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2（4）（2分）加硫酸酸化（5）（2分）冷卻結晶煅燒（6）（2分）4FeOCr2O3 + 7O2 + 20NaOH 8Na2CrO4 + 4NaFeO2+ 10H2O 5（12分） （1）（1分

22、）2Cl-2e=Cl2（1分）Mg(OH)2 （2分）Ca2+ OH+HCO3=CaCO3+H2O（1分）b （2）（1分）對溴元素進行富集 （2分）SO2+Br2+2H2O=4H+2Br+SO42（1分）通入空氣將Br2蒸氣帶出，使Br2(g)Br2(aq)或Br2+H2OHBr+HBrO平衡向左移動（1分）加熱濃縮、冷卻結晶 電解（2分）1826（15分）（1）氧化還原法 （2分）（2）ClO- + H2O HClO+OH- （3分）（3）CN- + ClO- = CNO-+ Cl- （3分）（4）3S2O32- + 4Cr2O72- +26H+ = 6SO42- + 8Cr3+ + 13

23、H2O （3分）（5）待檢水樣中還有Cu2+ （1分） Cu2+2OH- = Cu(OH)2（1分） Cu(OH)2(s)+S2-(aq)= CuS(s)+2OH-(aq)（1分，未標狀態(tài)給分，或Cu(OH)2Cu2+2OH-；Cu2+S2-=CuS給分） CuS比Cu(OH)2更難溶（1分，或溶解度更?。?（共4分）8（14分）（1）（2）Na2FeO4只在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在，所以加入氫氧化鈉可以調(diào)節(jié)溶液顯堿性（3）2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O （4）2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O（5）高（6）

24、低 ， 既能消毒殺菌又能凈水（或無毒或方便保存等）9、（15分）（1）2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ （2）b （3）過濾 （4）溶液中存在平衡：TiO2+ + 2H2O H2TiO3 + 2H+，當加入熱水稀釋、升溫后，平衡正向移動，生成H2TiO3。 （3分）（說明：寫出離子方程式或化學方程式得1分，從稀釋和升溫角度正確分析平衡移動各得1分。）（5）MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O（6） 2O2- - 4e- = O2（同時寫出C + O2 = CO2不扣分）或 C + 2O2- - 4e- = CO2 一定條件通電制備TiO2時，在電

25、解槽發(fā)生如下反應：2CaO = 2Ca + O2， 2Ca + TiO2 = Ti + 2CaO，由此可見，CaO的量不變。（兩個方程式各1分，不寫“一定條件”不扣分）或： 制備TiO2時，在電解槽發(fā)生如下反應：一定條件陰極：2Ca2+ + 4e- = 2Ca 陽極：2O2- - 4e- = O22Ca + TiO2 = Ti + 2CaO，由此可見，CaO的量不變。（電極反應式和化學方程式各1分，不寫“一定條件”不扣分）。10.（14分，每空2分）（1）Al3+ +3H2O= Al(OH)3(膠體)+3H+ 或Al3+ +3H2O Al(OH)3+3H+ Cr3+ 3OH- =Cr(OH)3

26、、H+ OH- = H2O。測定溶液的pH，若pH8，則證明Cr3+沉淀完全。（2）+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O，陰極反應消耗了水中的H+，打破了水的電離平衡，促進了水的電離，使溶液中OH-濃度增大，溶液的堿性增強。8.4811、（1） （2）使茶葉灰分中的鈣、鐵、鋁等難溶化合物轉化成可溶性氯化物 在pH=67左右時加熱至沸30min可保證Fe3+、Al3+完全沉淀 除去溶液中的Fe3+離子，防止Fe3+干擾鋁元素的檢驗（其它合理解釋也可給分）（3）Fe3+3OH-=Fe(OH)3 Al3+3OH-=Al(OH)3（2分，寫成AlO2-不給分）13.（14分）（1）凝聚（2） 10 2Fe(NO3)3 + 3NaClO + 10NaOH = 2Na2FeO4 + 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O2K+ + FeO= K2FeO4（3） K2FeO4的穩(wěn)定性隨溫度的升高而減弱 由4FeO+ 10H2O 4Fe(OH)3（膠體）+ 8OH- + 3O2可知：c(H+)增大使平衡正向移動，所以平衡時c(FeO)越小，溶液的pH越小 14（14分，每空2分）（1）Cu+2H