2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題13 化學(xué)流程、無(wú)機(jī)物的推斷及綜合應(yīng)用（練）（含解析）.doc

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專(zhuān)題13 化學(xué)流程、無(wú)機(jī)物的推斷及綜合應(yīng)用 1．【2018新課標(biāo)2卷】我國(guó)是世界上最早制得和使用金屬鋅的國(guó)家，一種以閃鋅礦（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì)）為原料制備金屬鋅的流程如圖所示： 相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1 molL-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下： 金屬離子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ 開(kāi)始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列問(wèn)題： （1）焙燒過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________。 （2）濾渣1的主要成分除SiO2外還有___________；氧化除雜工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧氣，其后果是________________。 （3）溶液中的Cd2+可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________。 （4）電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________；沉積鋅后的電解液可返回_______工序繼續(xù)使用。 【答案】 ZnS+O2ZnO+SO2 PbSO4 調(diào)節(jié)溶液的pH 無(wú)法除去雜質(zhì)Fe2+ Zn+Cd2+Zn2++Cd Zn2++2e－Zn 溶浸 【解析】分析：焙燒時(shí)硫元素轉(zhuǎn)化為SO2，然后用稀硫酸溶浸，生成硫酸鋅、硫酸亞鐵和硫酸鎘，二氧化硅 點(diǎn)睛：無(wú)機(jī)工業(yè)流程題能夠以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題為指導(dǎo)思想，能夠綜合考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識(shí)及將已有知識(shí)靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中解決問(wèn)題的能力。解決本類(lèi)題目的關(guān)鍵是分析流程中的每一步驟，可從以下幾個(gè)方面了解流程：①反應(yīng)物是什么；②發(fā)生了什么反應(yīng)；③該反應(yīng)造成了什么后果，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。即抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)的。另外本題中呈現(xiàn)的內(nèi)容展示了中華優(yōu)秀科技成果對(duì)人類(lèi)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的貢獻(xiàn)，可以引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)傳承我國(guó)科學(xué)文化，弘揚(yáng)科學(xué)精神。 2．【2018新課標(biāo)3卷】KIO3是一種重要的無(wú)機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑。回答下列問(wèn)題： （1）KIO3的化學(xué)名稱(chēng)是_______。 （2）利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示： “酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2、Cl2和KCl?！爸餋l2”采用的方法是________?！盀V液”中的溶質(zhì)主要是_______?！罢{(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________。 （3）KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。 ①寫(xiě)出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式______。 ②電解過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子主要為_(kāi)________，其遷移方向是_____________。 ③與“電解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之處有______________（寫(xiě)出一點(diǎn)）。 【答案】 碘酸鉀 加熱 KCl KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O或（HIO3+KOHKIO3+H2O） 2H2O+2e－2OH－+H2↑ K+ a到b 產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境等 【解析】分析：本題考查的是化學(xué)工業(yè)以及電化學(xué)的相關(guān)知識(shí)。應(yīng)該從題目的化工流程入手，判斷每步流 點(diǎn)睛：題目的電解過(guò)程，可以理解為：陽(yáng)極區(qū)的單質(zhì)碘和氫氧化鉀反應(yīng)：3I2 + 6KOH = KIO3 + 5KI + 3H2O，生成的碘離子在陽(yáng)極失電子再轉(zhuǎn)化為單質(zhì)碘，單質(zhì)碘再與氫氧化鉀反應(yīng)，以上反應(yīng)反復(fù)循環(huán)最終將所有的碘都轉(zhuǎn)化為碘酸鉀。陰極區(qū)得到的氫氧化鉀可以循環(huán)使用。 3．【2018北京卷】磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下： 已知：磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH)，還含有Ca5(PO4)3F和有機(jī)碳等。 溶解度：Ca5(PO4)3(OH)”或“<”）。 ②結(jié)合元素周期律解釋①中結(jié)論：P和S電子層數(shù)相同，__________。 （3）酸浸時(shí)，磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為SiF4除去。寫(xiě)出生成HF的化學(xué)方程式：__________。 （4）H2O2將粗磷酸中的有機(jī)碳氧化為CO2脫除，同時(shí)自身也會(huì)發(fā)生分解。相同投料比、相同反應(yīng)時(shí)間，不同溫度下的有機(jī)碳脫除率如圖所示。80℃后脫除率變化的原因：____________________。 （5）脫硫時(shí)，CaCO3稍過(guò)量，充分反應(yīng)后仍有SO42?殘留，原因是__________；加入BaCO3可進(jìn)一步提高硫的脫除率，其離子方程式是____________________。 （6）取a g所得精制磷酸，加適量水稀釋?zhuān)园倮锵惴犹髦甘緞?，用b molL?1NaOH溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液c mL，精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。（已知：H3PO4摩爾質(zhì)量為98 gmol?1） 【答案】 研磨、加熱 ＜ 核電荷數(shù)P＜S，原子半徑P＞S，得電子能力P＜S，非金屬性P＜S 2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O10CaSO40.5H2O+6H3PO4+2HF↑ 80 ℃后，H2O2分解速率大，濃度顯著降低 CaSO4微溶 BaCO3++2H3PO4BaSO4+CO2↑+H2O+2 【解析】分析：磷精礦粉酸浸后生成粗磷酸和磷石膏，粗磷酸經(jīng)過(guò)脫有機(jī)碳、脫硫等步驟獲得精制磷酸。 （1）根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響分析，流程中能加快反應(yīng)速率的措施有：研磨、加熱。 （2）①根據(jù)“強(qiáng)酸制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律，酸性：H3PO4H2SO4。 ②用元素周期律解釋?zhuān)琍和S電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)PS，原子半徑PS，得電子能力PS，非金屬性PS。 （3）根據(jù)“強(qiáng)酸制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律，Ca5（PO4）3F與H2SO4反應(yīng)生成HF、磷石膏和磷酸，生成HF的化學(xué)方程式為2Ca5（PO4）3F+10H2SO4+5H2O10CaSO40.5H2O+6H3PO4+2HF↑。 （4）圖示是相同投料比、相同反應(yīng)時(shí)間，不同溫度下的有機(jī)碳脫除率，80℃前溫度升高反應(yīng)速率加快，相同時(shí)間內(nèi)有機(jī)碳脫除率增大；80℃后溫度升高，H2O2分解速率大，H2O2濃度顯著降低，反應(yīng)速率減慢，相同條件下有機(jī)碳脫除率減小。 （5）脫硫時(shí)，CaCO3稍過(guò)量，充分反應(yīng)后仍有SO42-殘留，原因是：CaSO4微溶于水。加入BaCO3可進(jìn)一步提高硫的脫除率，因?yàn)锽aSO4難溶于水，其中SO42-與BaCO3生成更難溶的BaSO4和CO32-，H3PO4的酸性強(qiáng)于H2CO3，在粗磷酸中CO32-轉(zhuǎn)化成H2O和CO2，反應(yīng)的離子方程式為BaCO3+SO42-+2H3PO4=BaSO4+CO2↑+2H2PO4-+H2O。 （6）滴定終點(diǎn)生成Na2HPO4，則消耗的H3PO4與NaOH物質(zhì)的量之比為1：2，n（H3PO4）=n（NaOH）=bmol/Lc10-3L=mol，m（H3PO4）=mol98g/mol=g=0.049bcg，精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。 點(diǎn)睛：本題以磷精礦濕法制備磷酸的工藝流程為載體，考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、“強(qiáng)酸制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律、元素周期律、指定情境下方程式的書(shū)寫(xiě)、物質(zhì)含量的計(jì)算等。解題時(shí)必須利用所學(xué)知識(shí)結(jié)合流程分析，如第（5）問(wèn)注意脫硫的反應(yīng)是在粗磷酸中進(jìn)行的，BaCO3或CaCO3中碳元素最終變?yōu)镃O2；第（6）問(wèn)中H3PO4與NaOH物質(zhì)的量之比的確定等。 4.【2018江蘇卷】以Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和SO2為原料可制備N(xiāo)2H4H2O（水合肼）和無(wú)水Na2SO3，其主要實(shí)驗(yàn)流程如下： 已知：①Cl2+2OH?ClO?+Cl?+H2O是放熱反應(yīng)。 ②N2H4H2O沸點(diǎn)約118 ℃，具有強(qiáng)還原性，能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2。 （1）步驟Ⅰ制備N(xiāo)aClO溶液時(shí)，若溫度超過(guò)40 ℃，Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3和NaCl，其離子方程式為_(kāi)___________________________________；實(shí)驗(yàn)中控制溫度除用冰水浴外，還需采取的措施是____________________________________。 （2）步驟Ⅱ合成N2H4H2O的裝置如題19圖?1所示。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40 ℃以下反應(yīng)一段時(shí)間后，再迅速升溫至110 ℃繼續(xù)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)滴液漏斗滴加的溶液是_____________；使用冷凝管的目的是_________________________________。 （3）步驟Ⅳ用步驟Ⅲ得到的副產(chǎn)品Na2CO3制備無(wú)水Na2SO3（水溶液中H2SO3、、隨pH的分布如題19圖?2所示，Na2SO3的溶解度曲線如題19圖?3所示）。 ①邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2制備N(xiāo)aHSO3溶液。實(shí)驗(yàn)中確定何時(shí)停止通SO2的實(shí)驗(yàn)操作為_(kāi)________________。 ②請(qǐng)補(bǔ)充完整由NaHSO3溶液制備無(wú)水Na2SO3的實(shí)驗(yàn)方案： _______________________，用少量無(wú)水乙醇洗滌，干燥，密封包裝。 【答案】（1）3Cl2+6OH?5Cl?+ClO3?+3H2O 緩慢通入Cl2 （2）NaClO堿性溶液 減少水合肼的揮發(fā) （3）①測(cè)量溶液的pH，若pH約為4，停止通SO2 ②邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，測(cè)量溶液pH，pH約為10時(shí)，停止滴加NaOH溶液，加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在高于34℃條件下趁熱過(guò)濾 【解析】分析：步驟I中Cl2與NaOH溶液反應(yīng)制備N(xiāo)aClO；步驟II中的反應(yīng)為NaClO堿性溶液與尿素水溶液反應(yīng)制備水合肼，；步驟III分離出水合肼溶液；步驟IV由SO2與Na2CO3反應(yīng)制備N(xiāo)a2SO3。 ②由NaHSO3溶液制備無(wú)水Na2SO3，首先要加入NaOH將NaHSO3轉(zhuǎn)化為Na2SO3，根據(jù)含硫微粒與pH的關(guān)系控制pH；根據(jù)Na2SO3的溶解度曲線，確定分離Na2SO3的方法。 詳解：（1）溫度超過(guò)40℃，Cl2與NaOH溶液發(fā)生歧化反應(yīng)生成NaClO3、NaCl和H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O，離子方程式為3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。由于Cl2與NaOH溶液的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為了減少NaClO3的生成，應(yīng)控制溫度不超過(guò)40℃、減慢反應(yīng)速率；實(shí)驗(yàn)中控制溫度除用冰水浴外，還需采取的措施是：緩慢通入Cl2。 ②由NaHSO3溶液制備無(wú)水Na2SO3，首先要加入NaOH將NaHSO3轉(zhuǎn)化為Na2SO3，根據(jù)含硫微粒與pH的關(guān)系，加入NaOH應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH約為10；根據(jù)Na2SO3的溶解度曲線，溫度高于34℃析出Na2SO3，低于34℃析出Na2SO37H2O，所以從Na2SO3溶液中獲得無(wú)水Na2SO3應(yīng)控制溫度高于34℃。由NaHSO3溶液制備無(wú)水Na2SO3的實(shí)驗(yàn)方案為：邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，測(cè)量溶液pH，pH約為10時(shí)，停止滴加NaOH溶液，加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在高于34℃條件下趁熱過(guò)濾，用少量無(wú)水乙醇洗滌，干燥，密封包裝。 點(diǎn)睛：本題以制備水合肼和無(wú)水Na2SO3的實(shí)驗(yàn)流程為載體，考查實(shí)驗(yàn)條件的控制、實(shí)驗(yàn)加料的方式、實(shí)驗(yàn)原理的理解和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、對(duì)圖表等信息的獲取和處理應(yīng)用能力。難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)要注重對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)原理的理解，結(jié)合圖表等信息細(xì)心分析答題要點(diǎn)。 5．【2017新課標(biāo)1卷】（14分） Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來(lái)制備，工藝流程如下： 回答下列問(wèn)題： （1）“酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為_(kāi)__________________。 （2）“酸浸”后，鈦主要以形式存在，寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式__________________。 （3）TiO2xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示： 溫度/℃ 30 35 40 45 50 TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率% 92 95 97 93 88 分析40 ℃時(shí)TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因__________________。 （4）Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為+4，其中過(guò)氧鍵的數(shù)目為_(kāi)_________________。 （5）若“濾液②”中，加入雙氧水和磷酸（設(shè)溶液體積增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？ （列式計(jì)算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為。 （6）寫(xiě)出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式 。 【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h （2）FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ + 2H2O （3）低于40℃，TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加；超過(guò)40℃，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降 （4）4 （5）Fe3+恰好沉淀完全時(shí)，c()=molL?1=1.310–17 molL?1，c3(Mg2+)c2()＝(0.01)3(1.310–17)2=1.710–40＜Ksp [Mg3(PO4)2]，因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀。 （6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑ 【解析】（1）由圖示可知，“酸浸”時(shí)鐵的凈出率為70%時(shí)，則應(yīng)選擇在100℃、2h，90℃，5h下進(jìn)行； 【名師點(diǎn)睛】工藝流程題，就是將化工生產(chǎn)過(guò)程中的主要生產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化工工藝試題。制備類(lèi)工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成，每一步操作都有其具體的目標(biāo)、任務(wù)。審題的重點(diǎn)要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標(biāo)、任務(wù)上，分析時(shí)要從成本角度(原料是否廉價(jià)易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學(xué)的要求)、現(xiàn)實(shí)角度等方面考慮；解答時(shí)要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤(pán)，逐步深入。而且還要看清問(wèn)題，不能答非所問(wèn)。要求用理論回答的試題應(yīng)采用“四段論法”：本題改變了什么條件(或是什么條件)→根據(jù)什么理論→所以有什么變化→結(jié)論。 6．【2017新課標(biāo)3卷】（15分） 重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示： 回答下列問(wèn)題： （1）步驟①的主要反應(yīng)為：FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2 上述反應(yīng)配平后FeOCr2O3與NaNO3的系數(shù)比為_(kāi)______。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是_____。 （2）濾渣1中含量最多的金屬元素是_______，濾渣2的主要成分是__________及含硅雜質(zhì)。 （3）步驟④調(diào)濾液2的pH使之變____________（填“大”或“小”），原因是_____________（用離子方程式表示）。 （4）有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到___________（填標(biāo)號(hào)）得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。 a．80℃ b．60℃ c．40℃ d．10℃ 步驟⑤的反應(yīng)類(lèi)型是___________________。 （5）某工廠用m1 kg 鉻鐵礦粉（含Cr2O3 40%）制備K2Cr2O7，最終得到產(chǎn)品 m2 kg，產(chǎn)率為_(kāi)____________。 【答案】（1）2∶7 陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng) （2）鐵 Al(OH)3 （3）小 2+2H++H2O （4）d 復(fù)分解反應(yīng) （5）100% 【解析】（1）FeOCr2O3是還原劑，氧化產(chǎn)物為Na2CrO4和Fe2O3，每摩轉(zhuǎn)移7 mol電子，而NaNO3是氧化劑，還原產(chǎn)物為NaNO2，每摩轉(zhuǎn)移2 mol電子，根據(jù)電子守恒可知，F(xiàn)eOCr2O3和NaNO3的系數(shù)比為2∶7；陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng)，則熔融時(shí)不能使用陶瓷容器。 （2）熔塊中氧化鐵不溶于水，過(guò)濾后進(jìn)入濾渣1，則濾渣1中含量最多的金屬元素是鐵；濾液1中含有AlO2-、SiO32-及CrO42-，調(diào)節(jié)溶液pH并過(guò)濾后得濾渣2為Al(OH)3及含硅雜質(zhì)。 【名師點(diǎn)睛】考查無(wú)機(jī)制備的工藝流程，涉及氧化還原反應(yīng)、離子方程式配平、鹽類(lèi)水解的應(yīng)用及混合物的分離與提純等，解題時(shí)要求對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行認(rèn)識(shí)分析，對(duì)流程中每一個(gè)反應(yīng)的原理和操作的目的要理解清楚。 7．【2017北京卷】（13分）TiCl4是由鈦精礦（主要成分為T(mén)iO2）制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制備純TiCl4的流程示意圖如下： 資料：TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì) 化合物 SiCl4 TiCl4 AlCl3 FeCl3 MgCl2 沸點(diǎn)/℃ 58 136 181（升華） 316 1412 熔點(diǎn)/℃ ?69 ?25 193 304 714 在TiCl4中的溶解性 互溶 —— 微溶 難溶 （1）氯化過(guò)程：TiO2與Cl2難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。 已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJmol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJmol-1 ① 沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式：_______________________。 ② 氯化過(guò)程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)如圖判斷：CO2生成CO反應(yīng)的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判斷依據(jù)：_______________。 ③ 氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放，尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液，則尾氣的吸收液依次是__________________________。 ④ 氯化產(chǎn)物冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)濾得到粗TiCl4混合液，則濾渣中含有_____________。 （2）精制過(guò)程：粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4。示意圖如下： 物質(zhì)a是______________，T2應(yīng)控制在_________。 【答案】（1）①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=-45.5 kJ/mol ②> 隨溫度升高，CO含量增大，說(shuō)明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) ③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液 ④MgCl2、AlCl3、FeCl3 （2）SiCl4 高于136℃，低于181℃ 【解析】（1）①生成TiCl4和CO的反應(yīng)方程式為T(mén)iO2＋2Cl2＋2C=TiCl4＋2CO，根據(jù)蓋斯定律，兩式相加，純凈的TiCl4，后續(xù)溫度需控制在稍微大于136℃，但小于181℃。 【名師點(diǎn)睛】本題以鈦精礦制備純TiCl4的流程為素材，主要考查蓋斯定律和熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡移動(dòng)、HCl及Cl2尾氣的利用和吸收、制備流程中物質(zhì)關(guān)系、過(guò)濾、蒸餾實(shí)驗(yàn)等基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)，考查考生對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和對(duì)已知信息的綜合應(yīng)用能力。制備類(lèi)工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成，每一步操作都有其具體的目標(biāo)、任務(wù)。審題的重點(diǎn)要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標(biāo)、任務(wù)上，分析時(shí)要從成本角度(原料是否廉價(jià)易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學(xué)的要求)、現(xiàn)實(shí)角度等方面考慮；解答時(shí)要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤(pán)，逐步深入。而且還要看清問(wèn)題，不能答非所問(wèn)。要求用理論回答的試題應(yīng)采用“四段論法”：本題改變了什么條件(或是什么條件)→根據(jù)什么理論→所以有什么變化→結(jié)論。另外需要注意題干信息的提取和篩選，例如本題中：①溶解性決定溶液中溶質(zhì)及沉淀的成分，表格中信息則可以得到TiCl4液體中溶解的溶質(zhì)及同時(shí)存在的沉淀成分。②工業(yè)過(guò)程中有毒、有污染的尾氣都需要進(jìn)行處理防止污染。 8．【2017江蘇卷】(12分)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下： 注：SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。 （1）“堿溶”時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為_(kāi)____________________。 （2）向“過(guò)濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________ (填“增大”、“不變”或“減小”)。 （3）“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過(guò)程中作陽(yáng)極的石墨易消耗，原因是___________。 （4）“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)____________________，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為_(kāi)___________。 （5）鋁粉在1000℃時(shí)可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是_____________________。 【答案】（1）Al2O3+2OH?=2AlO2－+H2O （2）減?。?）石墨電極被陽(yáng)極上產(chǎn)生的O2氧化 （4）4CO32－+2H2O?4e?=4HCO3－+O2↑ H2 （5）NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜 【解析】結(jié)合流程及題中信息可知，鋁土礦在堿溶時(shí)，其中的氧化鋁和二氧化硅可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，過(guò)濾 【名師點(diǎn)睛】本題通過(guò)化工流程考查了課本上學(xué)過(guò)的從鋁土礦提取鋁的元素化合物的知識(shí)，在問(wèn)題中又結(jié)合原料的循環(huán)利用考查了電解原理。制備類(lèi)工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成，每一步操作都有其具體的目標(biāo)、任務(wù)。審題的重點(diǎn)要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標(biāo)、任務(wù)上，分析時(shí)要從成本角度(原料是否廉價(jià)易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學(xué)的要求)、現(xiàn)實(shí)角度等方面考慮；解答時(shí)要先看框內(nèi)，后看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤(pán)，逐步深入。而且還要看清問(wèn)題，不能答非所問(wèn)。要求用理論回答的試題應(yīng)采用“四段論法”：本題改變了什么條件(或是什么條件)→根據(jù)什么理論或性質(zhì)→所以有什么變化→結(jié)論，如本題最后一個(gè)問(wèn)題，只要注意了鋁表面易生成氧化膜和氯化銨受熱易分解這兩條性質(zhì)，即可想到分解產(chǎn)物對(duì)氧化膜的作用，所以備考時(shí)，要多看課本上元素化合物方面內(nèi)容，知道學(xué)了哪些，大多數(shù)的試題的根都在課本上。 9．【2017江蘇卷】(15分)某科研小組采用如下方案回收一種光盤(pán)金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過(guò)低，對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響可忽略)。 已知：①NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解，如：3NaClO2NaCl+NaClO3 ②AgCl可溶于氨水：AgCl+2NH3H2O Ag(NH3) 2++ Cl? +2H2O ③常溫時(shí)N2H4H2O(水合肼)在堿性條件下能還原Ag(NH3)2+： 4Ag(NH3) 2++N2H4H2O4Ag↓+N2↑+4NH4＋+4NH3↑+H2O （1）“氧化”階段需在80℃條件下進(jìn)行，適宜的加熱方式為_(kāi)_________________。 （2）NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________。 HNO3也能氧化Ag，從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺點(diǎn)是____________________。 （3）為提高Ag的回收率，需對(duì)“過(guò)濾Ⅱ”的濾渣進(jìn)行洗滌，并_______________________。 （4）若省略“過(guò)濾Ⅰ”，直接向冷卻后的反應(yīng)容器中滴加10%氨水，則需要增加氨水的用量，除因過(guò)量NaClO與NH3H2O反應(yīng)外(該條件下NaClO3與NH3H2O不反應(yīng))，還因?yàn)開(kāi)____________________。 （5）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)從“過(guò)濾Ⅱ”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實(shí)驗(yàn)方案：________________________(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：2 molL?1水合肼溶液，1 molL?1H2SO4)。 【答案】（1）水浴加熱 （2）4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2↑ 會(huì)釋放出氮氧化物(或 NO、NO2 )，造成環(huán)境污染 （3）將洗滌后的濾液合并入過(guò)濾Ⅱ的濾液中 （4）未過(guò)濾掉的溶液會(huì)稀釋加入的氨水，且其中含有一定濃度的Cl?，不利于AgCl與氨水反應(yīng) （5）向?yàn)V液中滴加2 molL?1水合肼溶液，攪拌使其充分反應(yīng)，同時(shí)用1 molL?1 H2SO4溶液吸收反應(yīng)中放出的NH3，待溶液中無(wú)氣泡產(chǎn)生，停止滴加，靜置，過(guò)濾、洗滌，干燥。 【解析】分析題中的實(shí)驗(yàn)流程可知，第一步氧化是為了把光盤(pán)中的少量銀轉(zhuǎn)化為氯化銀，氯化銀難溶于水，過(guò)濾后存在于濾渣中；第三步溶解時(shí)，氨水把氯化銀溶解轉(zhuǎn)化為銀氨配離子，最后經(jīng)一系列操作還原為銀。 （1）“氧化”階段需在 80℃條件下進(jìn)行，由于加熱溫度低于水的沸點(diǎn)，所以適宜的加熱方式為水浴加熱。 （2）因?yàn)橐阎狽aClO 溶液與 Ag 反應(yīng)的產(chǎn)物為 AgCl、NaOH 和 O2 ，用化合價(jià)升降法即可配平，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Ag+4NaClO+2H2O＝4AgCl+4NaOH+O2↑。 HNO3也能氧化Ag，硝酸做氧化劑時(shí)通常被還原為有毒的氮的氧化物而污染環(huán)境，所以以HNO3代替NaClO的缺點(diǎn)是會(huì)釋放出氮氧化物(或 NO、NO2 )，造成環(huán)境污染。 （3）為提高Ag的回收率，需對(duì)“過(guò)濾Ⅱ”的濾渣進(jìn)行洗滌，洗滌的目的是為了把濾渣表面殘存的銀氨 【名師點(diǎn)睛】本題以回收一種光盤(pán)金屬層中的少量Ag的實(shí)驗(yàn)流程為載體，將實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)試劑和儀器的選用、實(shí)驗(yàn)條件的控制、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等融為一體，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)流程的理解、實(shí)驗(yàn)裝置的觀察、信息的加工、實(shí)驗(yàn)原理和方法運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)等能力，也考查學(xué)生運(yùn)用比較、分析等科學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力和邏輯思維的嚴(yán)密性。解題的關(guān)鍵是能讀懂實(shí)驗(yàn)流程，分析實(shí)驗(yàn)各步驟的原理、目的、實(shí)驗(yàn)條件等。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，根據(jù)限定必須使用的試劑，結(jié)合題中所給信息，注意反應(yīng)條件的控制以及實(shí)驗(yàn)試劑的量的控制，按照“核心轉(zhuǎn)化→尾氣處理→產(chǎn)品分離→產(chǎn)品提純”思路，對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行耐心的優(yōu)化，直至得到完美方案。 10．【2016年高考新課標(biāo)Ⅲ卷】（14分） 以硅藻土為載體的五氧化二釩（V2O5）是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為： 物質(zhì) V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1 以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線： 回答下列問(wèn)題： （1）“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________，同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是__________________。 （2）“氧化”中欲使3 mol的VO2+變?yōu)閂O2+，則需要氧化劑KClO3至少為_(kāi)_____mol。 （3）“中和”作用之一是使釩以V4O124?形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含有_______。 （4）“離子交換”和“洗脫”可簡(jiǎn)單表示為：4ROH+ V4O124? R4V4O12+4OH?（以ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂）。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈_____性（填“酸”“堿”“中”）。 （5）“流出液”中陽(yáng)離子最多的是________。 （6）“沉釩”得到偏釩酸銨（NH4VO3）沉淀，寫(xiě)出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。 【答案】（1）V2O5＋2H＋=2VO2＋＋H2O；SiO2；（2）0.5；（3）Fe(OH)3、Al(OH)3；（4）堿；（5）K＋ ；（6）2NH4VO3V2O5＋H2O＋2NH3↑。 【解析】 試題分析：（1）“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+，V元素化合價(jià)不變，說(shuō)明不是氧化還原反應(yīng)，根據(jù)原子守恒可 （5）由于前面加入了氯酸鉀和氫氧化鉀，則“流出液”中陽(yáng)離子最多的是鉀離子。 （6）根據(jù)原子守恒可知偏釩酸銨（NH4VO3 “煅燒”生成七氧化二釩、氨氣和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4VO3V2O5＋H2O＋2NH3↑。 【考點(diǎn)定位】考查物質(zhì)制備工藝流程圖分析 【名師點(diǎn)睛】本題是工藝流程問(wèn)題，涉及氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、步驟的分析、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算、元素及其化合物的性質(zhì)等知識(shí)，發(fā)揮理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用，將其應(yīng)用于實(shí)踐來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，達(dá)到學(xué)以致用的目的。充分體現(xiàn)了“源于教材又不拘泥于教材”的指導(dǎo)思想，在一定程度上考查了學(xué)生的知識(shí)的靈活運(yùn)用能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。書(shū)寫(xiě)離子反應(yīng)方程式，首先找出反應(yīng)物和生成物，然后判斷此反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)，最后根據(jù)原子守恒、反應(yīng)前后電荷守恒配平其他；工藝流程中充分把握題目所給數(shù)據(jù)，如本題中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60%～65%，因此濾渣1的主要成分是SiO2，因?yàn)镾iO2屬于酸性氧化物，不與硫酸反應(yīng)；氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)是電子的得失或偏移，即得失電子數(shù)目守恒，氧化還原反應(yīng)的計(jì)算常常采用得失電子數(shù)目守恒進(jìn)行計(jì)算，即氧化劑的物質(zhì)的量變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)的變化值=還原劑的物質(zhì)的量變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)的變化值，本題是311=n(KClO3)16，解得x=0.5mol；化學(xué)平衡原理適用于任何化學(xué)平衡，如果改變影響平衡的一個(gè)條件，化學(xué)平衡會(huì)向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。本題難度適中。 11．【2016年高考北京卷】（12分）以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4為原料，制備高純PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下： （1）過(guò)程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是__________。 （2）過(guò)程Ⅰ中，F(xiàn)e2+催化過(guò)程可表示為： i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42?＝2Fe3++PbSO4+2H2O ii: …… ①寫(xiě)出ii的離子方程式：________________。 ②下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述催化過(guò)程。將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。 a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無(wú)色，再加入少量PbO2，溶液變紅。 b.______________。 （3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲線如圖所示。 ①過(guò)程Ⅱ的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過(guò)程Ⅱ中重復(fù)使用，其目的是_____(選填序號(hào))。 A．減少PbO的損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率 B．重復(fù)利用氫氧化鈉，提高原料的利用率 C．增加Na2SO4濃度，提高脫硫效率 ②過(guò)濾Ⅲ的目的是提純，綜合上述溶解度曲線，簡(jiǎn)述過(guò)程Ⅲ的操作_______________________。 【答案】（1）Pb + PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+ 2H2O。 （2）①2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋； ②取a中紅色溶液少量，加入過(guò)量Pb，充分反應(yīng)后，紅色褪去。 （3）①A、B；②將粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加熱至110℃，充分溶解后，趁熱過(guò)濾，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾、洗滌并干燥得到PbO固體。 【解析】 （3）①過(guò)程Ⅱ脫硫過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為PbSO4+2NaOH==PbO+Na2SO4+H2O，而濾液Ⅰ中含有硫酸，可降低溶液的pH，使平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq）逆向移動(dòng)，減少PbO的損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率，答案選AB； ②根據(jù)PbO的溶解度曲線，提純粗Pb的方法為將粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高溫下的飽和溶液，降溫結(jié)晶、過(guò)濾，洗滌并干燥即可得到PbO。 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查化學(xué)工藝流程分析，催化劑，離子方程式書(shū)寫(xiě)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，物質(zhì)的分離、提純，平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用等。 【名師點(diǎn)晴】化學(xué)高考試題的發(fā)展趨勢(shì)必然是重視與生產(chǎn)、生活的緊密聯(lián)系，但不管如何靈活多變，工業(yè)生產(chǎn)離不開(kāi)反應(yīng)原理中的方向、速率和限度問(wèn)題。該題以鉛的再生利用為載體，考查了陌生方程式書(shū)寫(xiě)、元素化合物性質(zhì)、速率平衡、轉(zhuǎn)化率等問(wèn)題，綜合性較強(qiáng)。第（3）②問(wèn)不太好分析，需要結(jié)合圖像及題目的前后信息來(lái)解決。 1．【鄭州實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019屆高三上學(xué)期期中】下表各組物質(zhì)中，物質(zhì)間不可能實(shí)現(xiàn)如圖轉(zhuǎn)化的是 （ ） 選項(xiàng) X Y Z M A Fe(s) FeCl2 FeCl3 Cl2 B NaOH(aq) Na2CO3 NaHCO3 CO2 C NH3(g) NO NO2 O2 D NaOH NaAlO2 Al(OH)3 AlCl3 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A.氯氣與鐵化合生成氯化鐵，不能生成氯化亞鐵，不符合圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B.氫氧化鈉淀，符合圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，故D正確。故選A。 2．【山東日照青山學(xué)校2019屆高三上學(xué)期第三次月考】以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeC136H2O)的工藝流程如下，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ） A．將硫鐵礦粉碎再焙燒的目的是加快反應(yīng)速率 B．酸溶時(shí)需保持鹽酸過(guò)量的目的是提高鐵元素的浸出率 C．氧化劑Y可以是Cl2不能是H2O2 D．上述流程中的FeS2可用FeS來(lái)代替 【答案】C 【解析】A. 將硫鐵礦粉碎，增大了反應(yīng)物的接觸面積，加快了焙燒的反應(yīng)速率，A正確；B. 焙燒后的產(chǎn)物 3．【山東新泰市二中2019屆高三上學(xué)期測(cè)試三】已知A、B、C、D、E是化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì),常溫下,E是一種無(wú)色無(wú)味的液體,它們之間有如下反應(yīng)關(guān)系。 （1）若A是一種黑色單質(zhì),B是一種常見(jiàn)的難揮發(fā)性酸,C、D都是氣體,試寫(xiě)出此反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________。 （2）若A是一種紫紅色單質(zhì),B是一種常見(jiàn)的揮發(fā)性酸,反應(yīng)時(shí)生成的C是無(wú)色氣體,反應(yīng)的離子方程式是________________________,B在反應(yīng)中表現(xiàn)出的性質(zhì)是_______、______。 （3）若實(shí)驗(yàn)室中利用A和B的反應(yīng)制備氣體C,C是一種無(wú)色、刺激性氣味、密度比空氣小的氣體,試寫(xiě)出此反應(yīng)的化學(xué)方程式________;實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)C的方法___________。 【答案】C+2H2SO4(濃) CO2↑+ 2H2O + SO2↑ 2NO3-+ 3Cu + 8H+ = 2NO↑+ 4H2O + 3 Cu 2+ 酸性 氧化性 2NH4Cl+ Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3↑+2H2O 把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近氣體,若試紙變藍(lán),則證明該氣體為氨氣。(或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近該氣體,若有白煙生成,則證明該氣體為氨氣。) 【解析】A、B、C、D、E是化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì)，常溫下，E是一種無(wú)色無(wú)味的液體，則E為H2O， 4．【福建莆田六中2019屆高三9月月考】高鐵酸鉀是一種新型綠色氧化劑，制備高鐵酸鉀的工藝流程如下： 回答下列問(wèn)題： （1）步驟①中NaClO作______（填“氧化劑”“還原劑”或“催化劑”）。 （2）步驟②脫除的鹽除NaNO3 外，還有 ____________（填化學(xué)式）。 （3）步驟③是利用溶解度的不同進(jìn)行的操作。則溶解度：Na2FeO4 _____（填“>”或“<”）K2FeO4。 （4）本次實(shí)驗(yàn)中K2FeO4的產(chǎn)率為_(kāi)_________________。 （5）取少量K2FeO4于試管中，加硝酸酸化并堵住試管口，觀察到溶液中有細(xì)微的小氣泡產(chǎn)生，溶液紫色逐漸褪去，伸入一根帶火星的木條，木條復(fù)燃；再向溶液中加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色。如果標(biāo)況下產(chǎn)生氣體2.24L,則參加反應(yīng)的FeO42- 數(shù)目_____________；K2FeO4作為凈水劑的優(yōu)點(diǎn)除鐵無(wú)毒，能消毒殺菌外還有__________________________________。 （6）某同學(xué)設(shè)計(jì)以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究高鐵酸鉀的穩(wěn)定性。 （實(shí)驗(yàn)1）將適量K2FeO4固體分別溶解于pH為4.74、7.00、11.50的水溶液中，配得FeO42-濃度為1.0mmol?L-1（1mmol?L-1=10-3mol?L-1）的試樣，靜置，結(jié)果見(jiàn)圖1。 （實(shí)驗(yàn)2）將適量K2FeO4溶解于pH=4.74的水溶液中，配制成FeO42-濃度為1.0mmol?L-1的試樣，將試樣分別置于 20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中，結(jié)果見(jiàn)圖2。 （實(shí)驗(yàn)結(jié)論）根據(jù)圖一，可以得出的結(jié)論是：________________________________________ 圖1 圖2 （7）常溫下，某水溶液含有Fe3+,Cu2+,調(diào)節(jié)溶液pH=10時(shí)，兩種氫氧化物沉淀共存，已知該溫度下， Ksp（Fe(OH)3）= a, Ksp（Cu(OH)2）= b,則溶液中C(Fe3+)/C(Cu2+)=___________。 【答案】氧化劑 NaCl > 86.36% 2/15 NA 或2.41023 生成的Fe(OH)3膠體粒子可吸附水中懸浮雜質(zhì) 其他條件不變時(shí)， pH越小，K2FeO4越不穩(wěn)定 104a/b 【解析】（1）步驟①中Fe3+被NaClO在堿性條件下氧化為FeO42-，則NaClO作氧化劑；正確答案：氧化劑。 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4FeO42-+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O；根據(jù)4FeO42---12e--3O2關(guān)系可知，如果標(biāo)況下產(chǎn)生氧氣2.24L（即為0.1mol）,則參加反應(yīng)的FeO42- 數(shù)目2/15 NA 或2.41023；K2FeO4作為凈水劑的優(yōu)點(diǎn)除鐵無(wú)毒外，還體現(xiàn)在自身的強(qiáng)氧化性，能消毒殺菌，同時(shí)還原產(chǎn)物Fe3+水解生成的Fe(OH)3可吸附水中懸浮雜質(zhì)；正確答案：2/15 NA 或2.41023 ；生成的Fe(OH)3膠體粒子可吸附水中懸浮雜質(zhì)。 （6）根據(jù)圖一，可以得出的結(jié)論是：其他條件不變時(shí)， pH越小，K2FeO4越不穩(wěn)定 ；正確答案：其他條件不變時(shí)， pH越小，K2FeO4越不穩(wěn)定。 （7）c(Fe3+)/c(Cu2+)= c(Fe3+)c3(OH-)/ c(Cu2+)c2(OH-)c(OH-)= Ksp[Fe(OH)3]/ Ksp[Cu(OH)2] c(OH-)= a/bc(OH-)，由于溶液pH=10時(shí)，c(H+)=10-10mol/L，所以c(OH-)=10-4 mol/L，帶入上式可得c(Fe3+)/c(Cu2+)= 104a/b；正確答案：104a/b。 5．【河北武邑中學(xué)2019屆高三上學(xué)期期中】已知A～H均為中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的物質(zhì)，轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖。其中A、C均為金屬單質(zhì)，C與水反應(yīng)生成D和最輕的氣體，D、F、G、H的焰色反應(yīng)均為黃色，E為兩性化合物。 （1）寫(xiě)出C與水反應(yīng)的離子方程式_____________________________________，假設(shè)溫度不變，該反應(yīng)會(huì)使水的電離程度________（填寫(xiě)“變大”“變小”“不變”） （2）B的水溶液呈_________性，用離子方程式解釋原因______________ （3）將A～H中易溶于水的化合物溶于水，會(huì)抑制水的電離的是____________（填序號(hào)） （4）常溫下，pH均為10的D、F溶液中，水電離出的c(OH－)之比為_(kāi)__________________向D的稀溶液中通入CO2至溶液呈中性，所得溶液中離子物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)椋篲______________ 【答案】2Na + 2H2O===2Na+ + 2OH－+ H2↑ 變大 酸 Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + 3H+ D 1︰106 c(Na+)＞c(HCO3－)＞c(H+)＝c(OH－)＞c(CO32－) 【解析】由題干“其中A、C均為金屬單質(zhì)，C與水反應(yīng)生成D和最輕的氣體”知，C為活潑金屬鈉、鉀或者鈣，又D、F、G、H的焰色反應(yīng)均為黃色，則C為鈉，D為氫氧化鈉，根據(jù)圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，D與二氧化碳反應(yīng)生成F，則F為碳酸鈉，H為碳酸氫鈉，E為兩性化合物，且由B和D反應(yīng)得到，則E為氫氧化鋁，G為偏鋁酸鈉，B為氯化鋁，A為鋁； （1）鈉與水反應(yīng)的離子方程式為：2Na + 2H2O=2Na+ + 2OH－+ H2↑；鈉與水反應(yīng)可以認(rèn)為是鈉與水電離出來(lái)的氫離子反應(yīng)，故促進(jìn)了水的電離，使水的電離程度變大，故答案為：2Na + 2H2O===2Na+ + 2OH－+ H2↑；變大； （2）氯化鋁為強(qiáng)酸弱堿鹽，水溶液因?yàn)殇X離子的水解作用呈現(xiàn)酸性，離子方程式為： Al3+ + 3H2OAl(OH)3 ↓+ 3H+ ，故答案為： 酸；Al3+ + 3H2OAl(OH)3 ↓+ 3H+ ； （3）鹽的水解促進(jìn)水的電離，酸和堿的電離會(huì)抑制水的電離，易溶于的氫氧化鈉會(huì)抑制水的電離，故答案為：D； （4） pH為10的氫氧化鈉溶液中，c(H+)=110-10，氫氧化鈉無(wú)法電離出氫離子，則由水電離出來(lái)的c(0H-)= c(H+)=110-10，pH為10的碳酸鈉溶液中，水電離出的c(0H-)=Kw /c(H+)=110-14/110-10=110-4，故它們的比為：10-10/10-4=1︰106；向D的稀溶液中通入CO2至溶液呈中性，則此時(shí)的溶液中溶質(zhì)為碳酸鈉和碳酸，且c(0H-)= c(H+)，根據(jù)電荷守恒得：c(Na+)+ c(H+)=c(HCO3－)+c(OH－)+2c(CO32－)，則c(Na+)=c(HCO3－) +2c(CO32－)，HCO3－的電離程度很小，綜上所述各離子濃度大小為：c(Na+)＞c(HCO3－)＞c(H+)＝c(OH－)＞c(CO32－)，故答案為：1︰106 ， c(Na+)＞c(HCO3－)＞c(H+)＝c(OH－)＞c(CO32－)。 6．【甘肅甘谷縣一中2019屆高三上學(xué)期第二次檢測(cè)】Ⅰ．KAl(SO4)212H2O（明礬）是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室中，采用廢易拉罐（主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)）制備明礬的過(guò)程如下圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題： （1）為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應(yīng)選用___（填標(biāo)號(hào)）。 a．HCl溶液 b．H2SO4溶液 c．氨水 d．NaOH溶液 （2）易拉罐溶解過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________。 （3）沉淀B的化學(xué)式為_(kāi)__ II．毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)），實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備BaCl22H2O的流程如下: （4）毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是___________________________________。 （5）濾渣Ⅱ中含________________（填化學(xué)式）。加入H2C2O4時(shí)應(yīng)避免過(guò)量，原因是______________________。已知：Ksp（BaC2O4）=1.610-7，Ksp（CaC2O4）=2.310-9 【答案】d 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ Al(OH)3 增大接觸面積從而使反應(yīng)速率加快 Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4過(guò)量會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀，產(chǎn)品的產(chǎn)量減少 【解析】Ⅰ．易拉罐的主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)，可選擇濃NaOH溶解，得到偏鋁酸鈉溶 II．（4）毒重石用鹽酸浸取前研磨將塊狀固體變成粉末狀，可以增大反應(yīng)物的接觸面積，增大反應(yīng)速率；（2）根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù)分析加入NH3?H2O調(diào)節(jié)pH=8可除去Fe3+，加入NaOH調(diào)pH=12.5，可完全除去Mg2+，除去部分Ca2+，濾渣Ⅱ中含Mg（OH）2、Ca（OH）2；加入過(guò)量H2C2O4，易發(fā)生Ba2++H2C2O4═BaC2O4↓+2H+，產(chǎn)品的產(chǎn)量減少。 1．從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下： 則下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同 C．試劑c是氯氣，相應(yīng)的反應(yīng)為:2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+ D．用酸性KMn04溶液可檢驗(yàn)溶液W中是否還有Fe2+ 【答案】C 【解析】從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅，工業(yè)廢水中加入試劑a為過(guò)量的鐵，操作Ⅰ 2．下列各組物質(zhì)中，能一步實(shí)現(xiàn)下圖所示①~⑤轉(zhuǎn)化關(guān)系的是 （ ） 注： Na［Al(OH)4］等同NaAlO2 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A.碳不能直接生成碳酸鈉、碳酸氫鈉，故A錯(cuò)誤；B.Fe3O4與碳反應(yīng)生成鐵單質(zhì)，鐵與鹽酸反應(yīng)生 3．現(xiàn)有金屬單質(zhì)A、B、C和氣體甲、丙以及物質(zhì)D、E、F、G、H，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(圖中有些反應(yīng)的生成物和反應(yīng)的條件沒(méi)有標(biāo)出)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式：B_____________、丙____________； （2）寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式； 反應(yīng)①_________________________________________________________________； 反應(yīng)③_________________________________________________________________； 反應(yīng)⑤_________________________________________________________________； （3）向F的溶液中加入D溶液后產(chǎn)生的現(xiàn)象是________________________________，并用化學(xué)反應(yīng)方程式解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因____________________、_________________。 【答案】Al HCl 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 2FeCl2＋Cl2＝2FeC