考点22 化工流程综合题
【学业要求】
1.掌握常见工艺流程题的解题思路和总结解题方法，2.加强对元素及化合物知识的理解与应用。
【考点梳理】
工艺流程题的常见题型
1．以物质制备为目的的化学工艺流程
原料处理阶段的常见考查点：(1)加快反应速率(2)溶解：通常用酸溶。如用稀硫酸、盐酸、浓硫酸等。(3)灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解。
2．以分离提纯为目的的化学工艺流程
(1)物质分离提纯的原则：不增：不引入新的杂质。(2)不减：不减少被提纯的物质。(3)易分离：被提纯物与杂质易于分离。(4)易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。
(2)常用的提纯方法
水溶法 除去可溶性杂质
酸溶法 除去碱性杂质
碱溶法 除去酸性杂质
氧化剂或还原剂法 除去还原性或氧化性杂质
加热灼烧法 除去受热易分解或易挥发的杂质
调节溶液的pH法 如除去酸性Cu2＋溶液中的Fe3＋等
(3)常用的分离方法
过滤 分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法
萃取和分液 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴
蒸发结晶 提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl
冷却结晶 提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等
蒸馏或分馏 分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油
冷却法 利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气
二、工艺流程题的解题思路
工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力 。解此类题目的基本思路：
(1)先粗读，从题干中获取有用信息，理清思路。先不必把每个环节的原理都搞清楚。
(2)针对问题再精读，分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。
(3)要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。
2.工艺流程题的解题方法
(1)明确目的，提取有用信息。通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。
(2)分析流程，弄清各步作用。对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？
(3)看清问题，准确规范作答。这一步很关键，历年的评卷分析都指出考生的简述能力比较差，特别是化学用语的表述与实际要求存在很大偏差。所以答题时要看清问题，不能答非所问，要注意语言表达的科学性和准确性，如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。
【真题演练】
例1．(2023·江苏合格考真题)氯化亚铜(CuCl)微溶于水，易被氧化，广泛应用于医药等行业。以废铜渣(铜单质的质量分数为64%，CuO的质量分数为8%，其他杂质不含铜元素)为原料，可制备CuCl并获得副产品(NH4)2SO4，流程如下：
（1）“浸出”时发生的主要反应有：
反应Ⅰ. CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
反应Ⅱ. 4Cu + NH4NO3 + 5H2SO4 = 4CuSO4 + (NH4)2SO4 + 3H2O
①浸出温度为20℃时，铜元素浸出率随时间的变化如图所示。铜元素浸出率 = ×100%
结合图像，从反应速率的角度分析，可得出的结论是_______。
②实际浸出温度选择65℃，可提高单位时间内铜元素浸出率。若温度过高，会产生红棕色气体，该气体的化学式为_______。
（2）充分浸出后，“还原”时加入的(NH4)2SO3溶液需略过量，“还原”后的滤液经多次循环可提取一定量的(NH4)2SO4(忽略转化流程中杂质参与的反应)。
①“还原”时(NH4)2SO3溶液过量的原因是_______ (写出两点)。
②假设铜元素完全浸出，忽略过量(NH4)2SO3，计算100 g废铜渣理论上可制得CuCl与(NH4)2SO4的物质的量______ (写出计算过程)。
例2．(2022·江苏合格考)为实现“碳中和”的目标，CO2资源化利用成为研究热点。将CO2转化为甲酸(HCOOH)的一种流程如图：
（1）该流程还得到少量乙酸等副产物。甲酸和乙酸(CH3COOH)具有的相同官能团是______。
（2）CO2被捕集后生成NaHCO3。理论上1molNaOH捕集的CO2在标准状况下的体积约为______L。
（3）在催化剂、加热条件下，H2还原NaHCO3得到HCOONa。反应的化学方程式为______。
例3．(2020·江苏合格考)硝酸钙晶体[Ca(NO3)2·4H2O]常用于电子、仪表及冶金工业。一种利用CaO制备Ca(NO3)2·4H2O的流程如下：
（1）“制浆”过程中发生反应的化学方程式是__。
（2）“气体X”的化学式是___。
（3）Ca(NO3)2·4H2O的溶解度随温度变化的曲线如图所示。“酸化”后制取Ca(NO3)2·4H2O的操作主要包括加热浓缩、__、过滤、洗涤、干燥。实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和__。
例4．(2017·江苏合格考)）铁黑（Fe3O4）是常见的铁系颜料.一种制取铁黑的实验流程如下图所示：
制取铁黑的反应原理可表示为Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe(OH)2·2Fe(OH)3 Fe3O4
（1）加入氨水调pH至7～9时，发生反应的离子方程式为__________________________。
（2）为了保证铁黑样品的质量，“合成”中需要控制的因素有_________________（填三个）。
（3）铁黑产品中Fe3O4的含量是判断产品等级的依据之一。某铁黑样品中混有的杂质为FeO、Fe2O3中的一种。根据国标方法，进行的测定实验如下：
步骤1：称取1.908g样品置于锥形瓶中，加入足量盐酸，加热使之完全溶解。
步骤2：向锥形瓶中先加入足量的SnCl2溶液，将Fe3+全部转化为Fe2+，除去过量的Sn2+，再加入一定量的硫酸和磷酸，并滴加指示剂。
步骤3：再向锥形瓶中滴加0.08200mol·L-1K2Cr2O7溶液，发生反应：
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
恰好完全反应时，共消耗50.00mL K2Cr2O7溶液。请计算样品中Fe3O4的质量分数（写出计算过程）。
【核心归纳】
【过关检测】
1．（2023秋·江苏南通·高二统考期末）二氧化碳的捕集和利用是我国能源领域实现碳达峰、碳中和目标的一个重要研究方向。
(1)某校科研人员利用溶液实现“碳捕获”的技术的装置如图，
①在整个“捕捉”过程中，将溶液喷成雾状是为了 ，若实现溶液的循环利用，可采取的措施为 。
②下列溶液中，同样能用于“捕捉”二氧化碳的是 (填序号)。
A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液
(2)科学家提出用作催化剂，利用太阳能热化学循环分解制取C。用作催化剂，通过两步反应分解制取C。已知第二步反应为：，则第一步反应的化学方程式为 。
(3)大连化学物理研究所人员最新研究发现，氮掺杂碳材料具有良好的导电性和易于调变的电子特性，可以很好地电催化还原制。则每生成(标准状况下)的过程中电子转移的物质的量为 。
(4)科研人员发现捕获和转化还可以通过如下途径实现，其原理如图所示。
请用必要的化学用语和文字描述上述捕获和转化过程： 。
2．（2022秋·江苏徐州·高二统考期中）根据所学知识填写下列空白
(1)以下物质：① ②醋酸③氨水 ④熔融 ⑤蔗糖 ⑥液氮 ⑦；现状态下能导电的是 (填序号，下同)；属于非电解质的是 。
(2)在标准状况下，质量为 ，其中含有的氧原子数目约为 。
(3)是一种酸性氧化物，可制取，从括号内所给试剂(溶液、溶液、溶液)中选择合适的，完成这一反应，写出该反应的化学方程式： 。
(4)可经过如图所示的转化制取，已知“反应Ⅱ”为复分解反应。
①写出“反应Ⅱ”的化学方程式： 。
②过滤后对沉淀进行洗涤，检验沉淀是否洗涤干净的操作为 。
3．（2022秋·江苏南通·高二江苏省石庄高级中学校考阶段练习）根据信息书写反应的方程式：
(1)除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3，写出该反应的离子方程式： 。
(2)氢氧化镁中和过多的胃酸反应的离子方程式： 。
(3)“洁厕灵(含盐酸)”与“84”消毒液混合会发生反应产生Cl2，写出反应的离子方程式 。
(4)已知SiO2属于酸性氧化物，H2SiO3是难溶于水的弱酸。一种以SiO2为原料制取H2SiO3的流程如下：
①写出反应Ⅰ的化学方程式： 。
②写出反应Ⅱ的离子方程式： 。
4．（2023春·江苏淮安·高二江苏省淮安中学校考期末）研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。
Ⅰ．氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示：
(1)设备1、3中发生反应的化学方程式分别是 、 ；设备2中通入的物质A是 。
Ⅱ．氨氮废水的处理是当前科学研究的热点问题之一。氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：
(2)过程①的目的是将转化为，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，写出转化为的离子方程式： 。
(3)过程②中加入NaClO溶液可将氨氮化合物转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质的化学式分别为 、 。
(4)图中含余氯废水中含有NaClO，则X可选用 (填序号)的溶液达到去除余氯的目的。
a．KOH b． c． d．
5．（2023春·江苏苏州·高二统考期末）氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题：
(1)下列有关的说法中，不正确的是___________(填字母)。
A．工业合成需要在高温、高压、催化剂下进行
B．可用来生产碳铵和尿素等化肥
C．可用浓硫酸或无水氯化钙干燥
D．受热易分解，须置于冷暗处保存
(2)易溶于水，标准状况下，用充满的烧瓶做喷泉实验(如图)，引发喷泉的方法是 。
(3)氨气在氧化炉中发生反应的化学方程式为 。
(4)工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，是因为在常温下，浓硝酸能使铝、铁等发生 现象，说明浓硝酸具有很强的 性。
(5)“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的污染，可用以下两种方法处理：
①可用ClO2将氮氧化物转化成。向含ClO2的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性，ClO2转化为去除氮氧化物效果更好的NaClO2，再通入NO气体进行反应。碱性条件下NaClO2去除NO反应的离子方程式为 。
②氨转化法。已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 。
6．（2023春·江苏无锡·高二校联考期中）硫和氮及其化合物在生产生活中应用广泛，含氮氧化物和硫氧化物的尾气需处理后才能排放。请回答下列问题：
(1)稀硫酸、稀硝酸与铜粉反应制胆矾晶体，过程中生成一种无色气体，该气体是 (填化学式)，制得的胆矾晶体中可能存在的杂质是 填名称。
(2)Na2SO3是实验室重要的常见药品，有一瓶放置了很久，小明同学想设计一个实验验证这瓶药品是否变质。请你帮助他设计一个实验 。
(3)一种NH3催化还原NO的物质转化如图所示。若参与反应的NH3和O2物质的量之比为4∶1，写出转化时总反应的化学方程式： 。
(4)利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如图所示：
NO2被吸收的离子方程式是 。
(5)在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO。其他条件相同，NO转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是 。
7．（2023春·江苏南通·高二统考阶段练习）根据信息书写指定反应的方程式。
(1)请从下列试剂中选择合适的完成指定转化(试制可以重复选择)。
试剂：稀硫酸、Na2CO3、NaOH、HI、FeCl3
①Cu→Cu2+的离子方程式： 。
②ZnO(两性氧化物)→ZnO的离子方程式： 。
(2)以电石为原料制取气体A和Ca(ClO3)2的流程如图：
①写出反应I的化学方程式： 。
②写出反应II的化学方程式： 。
8．（2022秋·江苏无锡·高二统考期末）二氧化氯消毒剂是国际公认的高效消毒灭菌剂。
(1)制备的一种反应为：，用双线桥法标出其电子转移的方向和数目 。
(2)实验室可用亚氯酸钠溶液与氯气反应制，此反应的化学方程式为 。
(3)可将废水中的转化为而除去，本身被还原为，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。
(4)可经过题图所示的转化制取。已知“反应II”为复分解反应。
①“反应I”的离子方程式为 。
②过滤之后是洗涤，判断沉淀是否洗涤干净的方法是 。
(5)一种“二氧化氯泡腾片”有效成分为、、，该泡腾片能快速溶于水，产生大量气泡，得到溶液。取某品牌泡腾片1片溶于水配成溶液，为测定溶液中的含量，进行了下列实验：
①取该溶液，加入锥形瓶中，用稀硫酸调节溶液，再加入足量晶体，发生反应：
②用溶液和生成的碘单质反应，化学方程式如下：，恰好完全反应时消耗溶液。
则配成的溶液中的物质的量浓度为 。(写出计算过程)
9．（2022秋·江苏苏州·高二张家港市沙洲中学校考阶段练习）I.氯元素是中学化学中常见的重要非金属元素之一，氯元素的单质及其化合物在生产与生活中有着重要的用途，依据所学知识完成下列问题：
(1)实验室制备氯气的离子方程式是 ；若多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收，其离子方程式为 。
II.常温下，二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，具有强氧化性，已被联合国世界卫生组织(WHO)列为高效安全消毒剂。常温下，它可用氯酸钠固体与浓盐酸反应制备得到，还有NaCl与Cl2生成。
(2)写出并配平该反应的化学方程式 。
(3)如果反应中生成标准状况下11.2L氯气，则转移电子数为 。
(4)二氧化氯可迅速氧化硫化物(其中还原产物中氯元素为-1价)，以除去水中硫化物产生的臭味。取适量ClO2，通入到含有H2S(二元弱酸)的水中，再向其中加入少量氯化钡溶液，发现有白色沉淀生成。写出ClO2与H2S水溶液反应的离子方程式 。
10．（2022秋·江苏南京·高二南京师大附中校考阶段练习）填空。
(1)共沉淀法制备磁性纳米Fe3O4微粒的工业流程如下：
①“共沉”制备的粒子离子方程式为： 。
②对粒子制备有较大的影响。
若过量，过量的会生成副产物，生成副产物的离子方程式为： 。实际投料时，略小于理论反应的比值，这是因为部分会直接生成粒子，该反应的离子方程式为： 。
(2)一化学研究性学习小组对某工厂生产印刷电路板后所得废液进行探究，要确定废液的组成及各金属离子的浓度。
取几滴废液于试管中加水稀释后，滴加KSCN溶液出现血红色，可知废液中除含有、外，还含有。甲同学取10 mL废液，向其中加入足量的溶液，得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥，称重8.61 g。乙同学另取10 mL废液，加入某试剂将pH调至4.0，使其中转化为沉淀，而、仍留在废液中，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，冷却后称重得0.32g。
通过计算可知废液中： mol·L， mol·L， mol·L。
1考点22 化工流程综合题
【学业要求】
1.掌握常见工艺流程题的解题思路和总结解题方法，2.加强对元素及化合物知识的理解与应用。
【考点梳理】
工艺流程题的常见题型
1．以物质制备为目的的化学工艺流程
原料处理阶段的常见考查点：(1)加快反应速率(2)溶解：通常用酸溶。如用稀硫酸、盐酸、浓硫酸等。(3)灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解。
2．以分离提纯为目的的化学工艺流程
(1)物质分离提纯的原则：不增：不引入新的杂质。(2)不减：不减少被提纯的物质。(3)易分离：被提纯物与杂质易于分离。(4)易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。
(2)常用的提纯方法
水溶法 除去可溶性杂质
酸溶法 除去碱性杂质
碱溶法 除去酸性杂质
氧化剂或还原剂法 除去还原性或氧化性杂质
加热灼烧法 除去受热易分解或易挥发的杂质
调节溶液的pH法 如除去酸性Cu2＋溶液中的Fe3＋等
(3)常用的分离方法
过滤 分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法
萃取和分液 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴
蒸发结晶 提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl
冷却结晶 提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等
蒸馏或分馏 分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油
冷却法 利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气
二、工艺流程题的解题思路
工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力 。解此类题目的基本思路：
(1)先粗读，从题干中获取有用信息，理清思路。先不必把每个环节的原理都搞清楚。
(2)针对问题再精读，分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。
(3)要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。
2.工艺流程题的解题方法
(1)明确目的，提取有用信息。通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。
(2)分析流程，弄清各步作用。对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？
(3)看清问题，准确规范作答。这一步很关键，历年的评卷分析都指出考生的简述能力比较差，特别是化学用语的表述与实际要求存在很大偏差。所以答题时要看清问题，不能答非所问，要注意语言表达的科学性和准确性，如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。
【真题演练】
例1．(2023·江苏合格考真题)氯化亚铜(CuCl)微溶于水，易被氧化，广泛应用于医药等行业。以废铜渣(铜单质的质量分数为64%，CuO的质量分数为8%，其他杂质不含铜元素)为原料，可制备CuCl并获得副产品(NH4)2SO4，流程如下：
（1）“浸出”时发生的主要反应有：
反应Ⅰ. CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
反应Ⅱ. 4Cu + NH4NO3 + 5H2SO4 = 4CuSO4 + (NH4)2SO4 + 3H2O
①浸出温度为20℃时，铜元素浸出率随时间的变化如图所示。铜元素浸出率 = ×100%
结合图像，从反应速率的角度分析，可得出的结论是_______。
②实际浸出温度选择65℃，可提高单位时间内铜元素浸出率。若温度过高，会产生红棕色气体，该气体的化学式为_______。
（2）充分浸出后，“还原”时加入的(NH4)2SO3溶液需略过量，“还原”后的滤液经多次循环可提取一定量的(NH4)2SO4(忽略转化流程中杂质参与的反应)。
①“还原”时(NH4)2SO3溶液过量的原因是_______ (写出两点)。
②假设铜元素完全浸出，忽略过量(NH4)2SO3，计算100 g废铜渣理论上可制得CuCl与(NH4)2SO4的物质的量______ (写出计算过程)。
【答案】（1） ①. t1前，反应速率较快，铜元素浸出率提高较快；t1后，反应速率减慢，随反应时间增加，铜元素浸出率增幅减慢 ②. NO2
（2） ①. 稍过量的(NH4)2SO3可以使Cu2+全部被还原，防止CuCl被氧化 ②. 1.1 mol 0.8 mol
【解析】
【分析】由制备流程和已知信息可知，废铜渣在硫酸、硝酸铵、硫酸铵作用下发生浸取反应，过滤后滤液中主要存在硫酸铜和硫酸铵，后经亚硫酸铵还原，铜离子被还原为亚铜离子与氯离子结合生成氯化亚铜沉淀，亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，过滤后得到氯化亚铜和副产物硫酸铵，硫酸铵可循环利用。据此解答该题。
【小问1详解】
由图中曲线可知，t1时间之前曲线斜率较大，说明反应速率较快，铜元素的浸出率提高较快；t1后曲线渐趋平缓，反应速率变慢，铜元素浸出变慢；温度过高时，硝酸根氧化性增强，还原产物为二氧化氮，二氧化氮为红棕色气体。
【小问2详解】
亚硫酸根具有还原性，能够将铜离子还原为亚铜离子，同时也能防止亚铜离子被氧化，因此需要稍过量；由铜单质和氧化铜的质量分数可得100g废铜渣中含有铜64g、氧化铜8g，则铜元素的物质的量为=1.1mol，由铜元素守恒可得生成氯化亚铜的物质的量为1.1mol；由反应Ⅱ可知，浸出过程中生成硫酸铵的物质的量为0.25mol，还原过程中由转移电子守恒可知铜与亚硫酸铵的比例为2:1，则消耗亚硫酸铵的物质的量为，即生成硫酸铵的物质的量为0.55mol，则生成硫酸铵的总物质的量为0.25mol+0.55mol=0.8mol。
例2．(2022·江苏合格考)为实现“碳中和”的目标，CO2资源化利用成为研究热点。将CO2转化为甲酸(HCOOH)的一种流程如图：
（1）该流程还得到少量乙酸等副产物。甲酸和乙酸(CH3COOH)具有的相同官能团是______。
（2）CO2被捕集后生成NaHCO3。理论上1molNaOH捕集的CO2在标准状况下的体积约为______L。
（3）在催化剂、加热条件下，H2还原NaHCO3得到HCOONa。反应的化学方程式为______。
【答案】（1）羧基 （2）22.4
（3）H2+NaHCO3HCOONa+H2O
【解析】
【分析】过量CO2与NaOH反应生成NaHCO3，NaHCO3与H2在一定条件下发生氧化还原反应，经过酸化生成HCOOH。
【小问1详解】
甲酸（HCOOH）与乙酸（CH3COOH）的官能团均为羧基（-COOH）；
【小问2详解】
由反应NaOH+CO2=NaHCO3可知，1molNaOH捕集的CO2的物质的量为1mol，标准状况下的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L；
【小问3详解】
在催化剂、加热条件下，H2还原NaHCO3得到HCOONa，根据质量守恒定律，产物中还有H2O，方程式为H2+NaHCO3HCOONa+H2O。
例3．(2020·江苏合格考)硝酸钙晶体[Ca(NO3)2·4H2O]常用于电子、仪表及冶金工业。一种利用CaO制备Ca(NO3)2·4H2O的流程如下：
（1）“制浆”过程中发生反应的化学方程式是__。
（2）“气体X”的化学式是___。
（3）Ca(NO3)2·4H2O的溶解度随温度变化的曲线如图所示。“酸化”后制取Ca(NO3)2·4H2O的操作主要包括加热浓缩、__、过滤、洗涤、干燥。实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和__。
【答案】 ①. CaO+H2O=Ca(OH)2 ②. NH3 ③. 降温结晶 ④. 漏斗
【解析】
【分析】（1）依据加入的物质写出化学方程式；
（2）依据氢氧化钙和硝酸铵反应分析产生的气体；
（3）依据过滤的操作选择仪器。
【详解】（1）制浆的时候加入的是氧化钙和水，所以化学方程式是CaO+H2O=Ca(OH)2 ，
故答案为：CaO+H2O=Ca(OH)2 。
（2）制浆时生成了Ca(OH)2 ，氢氧化钙与硝酸铵反应生成氨气，故放出气体是氨气，
故答案为：NH3；
（3）从溶液中获得晶体需要蒸发浓缩，降温结晶，过滤，洗涤，干燥，过滤的时候需要的玻璃仪器有漏斗，烧杯，玻璃棒，
故答案为：降温结晶；漏斗。
例4．(2017·江苏合格考)）铁黑（Fe3O4）是常见的铁系颜料.一种制取铁黑的实验流程如下图所示：
制取铁黑的反应原理可表示为Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe(OH)2·2Fe(OH)3 Fe3O4
（1）加入氨水调pH至7～9时，发生反应的离子方程式为__________________________。
（2）为了保证铁黑样品的质量，“合成”中需要控制的因素有_________________（填三个）。
（3）铁黑产品中Fe3O4的含量是判断产品等级的依据之一。某铁黑样品中混有的杂质为FeO、Fe2O3中的一种。根据国标方法，进行的测定实验如下：
步骤1：称取1.908g样品置于锥形瓶中，加入足量盐酸，加热使之完全溶解。
步骤2：向锥形瓶中先加入足量的SnCl2溶液，将Fe3+全部转化为Fe2+，除去过量的Sn2+，再加入一定量的硫酸和磷酸，并滴加指示剂。
步骤3：再向锥形瓶中滴加0.08200mol·L-1K2Cr2O7溶液，发生反应：
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
恰好完全反应时，共消耗50.00mL K2Cr2O7溶液。请计算样品中Fe3O4的质量分数（写出计算过程）。
【答案】 （1）Fe2++2NH3·H20=Fe(OH)2↓+2NH4+。
通入空气的量（或通入空气的速率），控制氨水的浓度大小，还要控制反应的温度根据 （3）Cr2O72-~6Fe2+，n(Fe2+)=0.08200mol·L-1×50.00×10-3L×6=2.46×10-2mol
运用极端假设法，根据铁元素守恒有：
第一种情况：全部为Fe3O4:2.46×10-2mol÷3×232g·mol-1=1.9024g
第二种情况：全部为Fe2O3:2.46×10-2mol÷2×160g·mol-1=1.968g
第三种情况：全部为FeO:2.46×10-2mol×72g·mol-1=1.7712g
因为1.9024g<1.908g<1.968g，所以该铁黑中含有的杂质是Fe2O3。
3n（Fe3O4）+2n（Fe2O3）=2.46×10-2mol
n（Fe3O4）×232g·mol-1+n（Fe2O3）160g·mol-1==1.908g
解之得：n（Fe3O4）=0.0075mol，n（Fe2O3）=0.00105mol
m（Fe3O4）=0.0075mol×232g·mol-1=1.74g
ω（Fe3O4）=1.74g÷1.908g×100％≈91.2％
【解析】
（1）加入氨水调pH至7～9时，发生反应的离子方程式为Fe2++2NH3·H20=Fe(OH)2↓+2NH4+。
由题给制备铁黑的反应原理可以推测在合成阶段要通过条件控制使得部分Fe(OH)2转化为Fe(OH)3↓，那么就要控制通入空气的量（或通入空气的速率），控制氨水的浓度大小，还要控制反应的温度，这些条件在实际生产中应该有最适应的生产条件，保证经济效益最大化。
根据Cr2O72-~6Fe2+，n(Fe2+)=0.08200mol·L-1×50.00×10-3L×6=2.46×10-2mol
运用极端假设法，根据铁元素守恒有：
第一种情况：全部为Fe3O4:2.46×10-2mol÷3×232g·mol-1=1.9024g
第二种情况：全部为Fe2O3:2.46×10-2mol÷2×160g·mol-1=1.968g
第三种情况：全部为FeO:2.46×10-2mol×72g·mol-1=1.7712g
因为1.9024g<1.908g<1.968g，所以该铁黑中含有的杂质是Fe2O3。
3n（Fe3O4）+2n（Fe2O3）=2.46×10-2mol
n（Fe3O4）×232g·mol-1+n（Fe2O3）160g·mol-1==1.908g
解之得：n（Fe3O4）=0.0075mol，n（Fe2O3）=0.00105mol
m（Fe3O4）=0.0075mol×232g·mol-1=1.74g
ω（Fe3O4）=1.74g÷1.908g×100％≈91.2％
【核心归纳】
【过关检测】
1．（2023秋·江苏南通·高二统考期末）二氧化碳的捕集和利用是我国能源领域实现碳达峰、碳中和目标的一个重要研究方向。
(1)某校科研人员利用溶液实现“碳捕获”的技术的装置如图，
①在整个“捕捉”过程中，将溶液喷成雾状是为了 ，若实现溶液的循环利用，可采取的措施为 。
②下列溶液中，同样能用于“捕捉”二氧化碳的是 (填序号)。
A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液
(2)科学家提出用作催化剂，利用太阳能热化学循环分解制取C。用作催化剂，通过两步反应分解制取C。已知第二步反应为：，则第一步反应的化学方程式为 。
(3)大连化学物理研究所人员最新研究发现，氮掺杂碳材料具有良好的导电性和易于调变的电子特性，可以很好地电催化还原制。则每生成(标准状况下)的过程中电子转移的物质的量为 。
(4)科研人员发现捕获和转化还可以通过如下途径实现，其原理如图所示。
请用必要的化学用语和文字描述上述捕获和转化过程： 。
【答案】(1) 增大和二氧化碳的接触面积充分反应 在溶液中加入，过滤得溶液 D
(2)
(3)
(4)与反应，被捕捉生成；然后在催化剂的作用下与反应，生成和，同时重新生成。
【解析】（1）①“捕捉”过程中，将溶液喷成雾状是为了增大和二氧化碳的接触面积充分反应；若实现溶液的循环利用，可在溶液中加入，过滤得溶液；
②结合选项可知ABC均与不发生反应，不能吸收，碳酸钠溶液可与反应生成碳酸氢钠，可做捕获剂；
（2）利用太阳能热化学循环分解制取C，总反应为：，第二步反应为：，第一步反应=总反应-第二步反应，可得：；
（3）电催化还原制，到CO的过程中C的化合价由+4变为+2价，生成1molCO时转移2mol电子，则每生成(标准状况下)即0.1mol，该过程中电子转移的物质的量为0.2mol；
（4）由图可知与反应，被捕捉生成；然后在催化剂的作用下与反应，生成和，同时重新生成。
2．（2022秋·江苏徐州·高二统考期中）根据所学知识填写下列空白
(1)以下物质：① ②醋酸③氨水 ④熔融 ⑤蔗糖 ⑥液氮 ⑦；现状态下能导电的是 (填序号，下同)；属于非电解质的是 。
(2)在标准状况下，质量为 ，其中含有的氧原子数目约为 。
(3)是一种酸性氧化物，可制取，从括号内所给试剂(溶液、溶液、溶液)中选择合适的，完成这一反应，写出该反应的化学方程式： 。
(4)可经过如图所示的转化制取，已知“反应Ⅱ”为复分解反应。
①写出“反应Ⅱ”的化学方程式： 。
②过滤后对沉淀进行洗涤，检验沉淀是否洗涤干净的操作为 。
【答案】(1) ③④ ⑤⑦
(2) 13.2 或0.6NA
(3)
(4) 取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀洗涤干净
【分析】MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2和MnCl2，MnCl2与Na2CO3发生复分解反应可制取MnCO3，过滤、洗涤、干燥可获得MnCO3固体。
【解析】（1）存在自由电子和自由移动的离子可以导电，则能导电的为：③④；属于非电解质的是⑤⑦。
（2）在标准状况下，质量为，其中含有的氧原子数目约为或。
（3）和溶液反应可制取，反应的化学方程式：。
（4）①“反应Ⅱ”中，MnCl2与Na2CO3发生复分解反应生成MnCO3，化学方程式：。
②过滤后对沉淀进行洗涤，然后通过检验洗涤液中是否含有Cl-，确定沉淀是否洗涤干净，操作为：取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀洗涤干净。
3．（2022秋·江苏南通·高二江苏省石庄高级中学校考阶段练习）根据信息书写反应的方程式：
(1)除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3，写出该反应的离子方程式： 。
(2)氢氧化镁中和过多的胃酸反应的离子方程式： 。
(3)“洁厕灵(含盐酸)”与“84”消毒液混合会发生反应产生Cl2，写出反应的离子方程式 。
(4)已知SiO2属于酸性氧化物，H2SiO3是难溶于水的弱酸。一种以SiO2为原料制取H2SiO3的流程如下：
①写出反应Ⅰ的化学方程式： 。
②写出反应Ⅱ的离子方程式： 。
【答案】(1)＋CO2＋H2O=2
(2)Mg(OH) 2＋2H+=Mg2+＋2H2O
(3)2H++ClO－+Cl－=Cl2↑+H2O
(4) SiO2＋2 NaOH=2Na2SiO3＋H2O ＋2H+=H2SiO3↓
【分析】(4)SiO2和NaOH溶液发生反应Ⅰ生成Na2SiO3，Na2SiO3溶液中通入HCl气体发生反应Ⅱ生成H2SiO3。
【解析】（1）往溶液中通入过量的CO2，将Na2CO3转化为NaHCO3，从而达到除杂的目的，反应的离子方程式为＋CO2＋H2O=2。
（2）胃酸的主要成分为HCl，则氢氧化镁中和过多的胃酸反应的离子方程式为Mg(OH) 2＋2H+=Mg2+＋2H2O。
（3）“洁厕灵”中的盐酸与“84”消毒液的有效成分NaClO混合产生Cl2，反应的离子方程式为2H++ClO－+Cl－=Cl2↑+H2O。
（4）①反应Ⅰ为SiO2和NaOH溶液反应生成Na2SiO3和水，反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH=2Na2SiO3＋H2O；
②Na2SiO3溶液中通入HCl气体发生反应Ⅱ生成H2SiO3，反应的离子方程式为＋2H+=H2SiO3↓。
4．（2023春·江苏淮安·高二江苏省淮安中学校考期末）研究氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。
Ⅰ．氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示：
(1)设备1、3中发生反应的化学方程式分别是 、 ；设备2中通入的物质A是 。
Ⅱ．氨氮废水的处理是当前科学研究的热点问题之一。氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：
(2)过程①的目的是将转化为，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，写出转化为的离子方程式： 。
(3)过程②中加入NaClO溶液可将氨氮化合物转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质的化学式分别为 、 。
(4)图中含余氯废水中含有NaClO，则X可选用 (填序号)的溶液达到去除余氯的目的。
a．KOH b． c． d．
【答案】(1) 空气或
(2)
(3)
(4)b
【解析】（1）设备1中和发生催化氧化生成NO和H2O，化学方程式为；设备3中和发生反应生成硝酸铵，化学方程式为；设备2中发生的反应为，所以通入的物质A是或空气。
（2）和碱反应放出，反应的离子方程式为；
（3）过程②中加入NaClO溶液可将氨氮化合物转化为无毒物质，反应的化学方程式为，所以含氮元素、氯元素的物质的化学式分别为、NaCl。
（4）含余氯废水中含有NaClO，要除去NaClO，需用还原剂把NaClO还原为氯化钠，所以需加入还原性物质，故选b。
5．（2023春·江苏苏州·高二统考期末）氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题：
(1)下列有关的说法中，不正确的是___________(填字母)。
A．工业合成需要在高温、高压、催化剂下进行
B．可用来生产碳铵和尿素等化肥
C．可用浓硫酸或无水氯化钙干燥
D．受热易分解，须置于冷暗处保存
(2)易溶于水，标准状况下，用充满的烧瓶做喷泉实验(如图)，引发喷泉的方法是 。
(3)氨气在氧化炉中发生反应的化学方程式为 。
(4)工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，是因为在常温下，浓硝酸能使铝、铁等发生 现象，说明浓硝酸具有很强的 性。
(5)“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的污染，可用以下两种方法处理：
①可用ClO2将氮氧化物转化成。向含ClO2的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性，ClO2转化为去除氮氧化物效果更好的NaClO2，再通入NO气体进行反应。碱性条件下NaClO2去除NO反应的离子方程式为 。
②氨转化法。已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 。
【答案】(1)CD
(2)打开夹子，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热气体膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
(4) 钝化 氧化
(5) 3+4NO+4OH-=4+3Cl-+2H2O 1:3
【解析】（1）A．工业合成NH3需要在高温、高压，催化剂作用下反应生成氨气，A正确；
B．氨气是工业生产的基础原料，NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥，B正确；
C．NH3可和浓硫酸、氯化钙反应，不能用浓硫酸或无水氯化钙干燥，C错误；
D．NH3受热不易分解，D错误；
故答案为：CD；
（2）加热时烧瓶内压强增大，气体体积膨胀，当氨气与水接触时，因氨气极易溶于水而导致烧瓶内压强迅速减小而形成喷泉，故答案为：打开夹子，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热气体膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉；
（3）氨气进入氧化炉催化氧化生成一氧化氮，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；
（4）浓硝酸具有很强的氧化性，在常温下能使铝、铁钝化，即在Al、Fe表面形成一层致密的氧化物保护膜，故工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输，故答案为：钝化；氧化；
（5）①碱性条件下NaClO2去除NO反应生成NaNO3和NaCl，根据氧化还原反应配平可得，该反应的离子方程式为：3+4NO+4OH-=4+3Cl-+2H2O，故答案为：3+4NO+4OH-=4+3Cl-+2H2O
②氨转化法，已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol的混合气体完全转化为N2，设6混合气体中国NO的物质的量为xmol，则NO2为(6-x)mol，根据氧化还原反应中电子守恒可知，2x+4(6-x)=7×[0-(-3)]，解得x=1.5mol，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1.5mol：(6-1.5)mol=1:3，故答案为：1:3；
6．（2023春·江苏无锡·高二校联考期中）硫和氮及其化合物在生产生活中应用广泛，含氮氧化物和硫氧化物的尾气需处理后才能排放。请回答下列问题：
(1)稀硫酸、稀硝酸与铜粉反应制胆矾晶体，过程中生成一种无色气体，该气体是 (填化学式)，制得的胆矾晶体中可能存在的杂质是 填名称。
(2)Na2SO3是实验室重要的常见药品，有一瓶放置了很久，小明同学想设计一个实验验证这瓶药品是否变质。请你帮助他设计一个实验 。
(3)一种NH3催化还原NO的物质转化如图所示。若参与反应的NH3和O2物质的量之比为4∶1，写出转化时总反应的化学方程式： 。
(4)利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如图所示：
NO2被吸收的离子方程式是 。
(5)在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO。其他条件相同，NO转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是 。
【答案】(1) NO 硝酸铜
(2)取少量的Na2SO3固体药品，加适量的蒸馏水溶解，向溶液中加入过量稀盐酸，再滴加BaCl2溶液(或盐酸酸化的氯化钡)，若产生白色沉淀，则Na2SO3固体已变质，若不产生白色沉淀，则Na2SO3固体未变质
(3)4NH3+4NO+O24N2+6H2O
(4)2NO2+4HSO=N2+4SO+4H+
(5)pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强
【解析】（1）铜粉和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，故生成的无色气体为NO，制得的胆矾晶体中可能存在的杂质是硝酸铜。
（2）检验亚硫酸钠是否变质，需要检验其中是否含有硫酸钠，应先将固体溶于水，再加足量的盐酸除去亚硫酸钠，然后再加氯化钡溶液，看是否产生不溶于盐酸的硫酸钡沉淀，所以设计实验为：取少量的Na2SO3固体药品，加适量的蒸馏水溶解，向溶液中加入过量稀盐酸，再滴加BaCl2溶液(或盐酸酸化的氯化钡)，若产生白色沉淀，则Na2SO3固体已变质，若不产生白色沉淀，则Na2SO3固体未变质。
（3）根据示意图可知反应物是氧气、NO和氨气，生成物是氮气和水，若参与反应的NH3和O2的物质的量之比为4：1，则根据电子得失守恒可知转化时总反应的化学方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O。
（4）二氧化氮被亚硫酸氢铵吸收生成氮气和硫酸铵，1mol二氧化氮反应时得4mol电子，1mol亚硫酸铵反应时失2mol电子，根据电子得失守恒及元素守恒得反应离子方程式为2NO2+4HSO=N2+4SO+4H+。
（5）在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl和NO；从图中可以看出，NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高，其原因是溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强。
7．（2023春·江苏南通·高二统考阶段练习）根据信息书写指定反应的方程式。
(1)请从下列试剂中选择合适的完成指定转化(试制可以重复选择)。
试剂：稀硫酸、Na2CO3、NaOH、HI、FeCl3
①Cu→Cu2+的离子方程式： 。
②ZnO(两性氧化物)→ZnO的离子方程式： 。
(2)以电石为原料制取气体A和Ca(ClO3)2的流程如图：
①写出反应I的化学方程式： 。
②写出反应II的化学方程式： 。
【答案】(1) Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(2) 6Ca(OH)2+6Cl2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O
【解析】（1）铜与氯化铁发生反应生成铜离子，离子方程式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；ZnO(两性氧化物)可与氢氧化钠溶液反应生成ZnO，离子方程式为：；
（2）电石与水反应生成气体A：乙炔和氢氧化钙，故反应I的化学方程式为：；氯气与氢氧化钙溶液反应生成Ca(ClO3)2和CaCl2，反应II的化学方程式为：6Ca(OH)2+6Cl2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。
8．（2022秋·江苏无锡·高二统考期末）二氧化氯消毒剂是国际公认的高效消毒灭菌剂。
(1)制备的一种反应为：，用双线桥法标出其电子转移的方向和数目 。
(2)实验室可用亚氯酸钠溶液与氯气反应制，此反应的化学方程式为 。
(3)可将废水中的转化为而除去，本身被还原为，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。
(4)可经过题图所示的转化制取。已知“反应II”为复分解反应。
①“反应I”的离子方程式为 。
②过滤之后是洗涤，判断沉淀是否洗涤干净的方法是 。
(5)一种“二氧化氯泡腾片”有效成分为、、，该泡腾片能快速溶于水，产生大量气泡，得到溶液。取某品牌泡腾片1片溶于水配成溶液，为测定溶液中的含量，进行了下列实验：
①取该溶液，加入锥形瓶中，用稀硫酸调节溶液，再加入足量晶体，发生反应：
②用溶液和生成的碘单质反应，化学方程式如下：，恰好完全反应时消耗溶液。
则配成的溶液中的物质的量浓度为 。(写出计算过程)
【答案】(1)
(2)2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl
(3)2∶5
(4) MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2 取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀洗涤干净
(5)n()=0.20001210-3mol=2.410-3mol，n(ClO2)==4.810-4mol，c(ClO2)==
【解析】（1）氯酸钠是氧化剂，氯酸钠中+5价氯得电子化合价降低生成二氧化氯，亚硫酸钠是还原剂，亚硫酸钠中+4价硫失电子化合价升高变成硫酸钠，每发生1mol上述反应转移2mol电子：；
（2）实验室可用亚氯酸钠溶液与氯气反应制，亚氯酸钠作还原剂失电子化合价升高生成二氧化氯，氯气作氧化剂得电子化合价降低生成氯化钠，此反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl；
（3）二氧化氯是氧化剂，得电子化合价降低为氯离子，锰离子失去电子化合价升高生成二氧化锰：6H2O+2ClO2+5Mn2+=12H++5MnO2+2Cl-，故氧化剂与还原剂的物质的量之比是2∶5；
（4）①该反应是二氧化锰与浓盐酸反应制氯气的反应：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2；
②过滤之后是洗涤，判断沉淀是否洗涤干净的方法是过滤后对沉淀进行洗涤，然后通过检验洗涤液中是否含有Cl-，确定沉淀是否洗涤干净，操作为：取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀洗涤干净；
（5）由题干信息可知2ClO2～5I2～10，恰好完全反应时消耗溶液，n()=0.20001210-3mol=2.410-3mol，n(ClO2)==4.810-4mol，c(ClO2)==。
9．（2022秋·江苏苏州·高二张家港市沙洲中学校考阶段练习）I.氯元素是中学化学中常见的重要非金属元素之一，氯元素的单质及其化合物在生产与生活中有着重要的用途，依据所学知识完成下列问题：
(1)实验室制备氯气的离子方程式是 ；若多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收，其离子方程式为 。
II.常温下，二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，具有强氧化性，已被联合国世界卫生组织(WHO)列为高效安全消毒剂。常温下，它可用氯酸钠固体与浓盐酸反应制备得到，还有NaCl与Cl2生成。
(2)写出并配平该反应的化学方程式 。
(3)如果反应中生成标准状况下11.2L氯气，则转移电子数为 。
(4)二氧化氯可迅速氧化硫化物(其中还原产物中氯元素为-1价)，以除去水中硫化物产生的臭味。取适量ClO2，通入到含有H2S(二元弱酸)的水中，再向其中加入少量氯化钡溶液，发现有白色沉淀生成。写出ClO2与H2S水溶液反应的离子方程式 。
【答案】(1) MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(2)2NaClO3 +4HCl(浓)=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl
(3)NA
(4)5H2S+8ClO2 +4H2O=5+8Cl-+18H+
【解析】（1）实验室利用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气，制取氯气的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；氢氧化钠溶液吸收氯气生成次氯酸钠、氯化钠和水，离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（2）氯酸钠具有强氧化性，浓盐酸具有还原性，氯酸钠固体与浓盐酸发生氧化还原反应生成二氧化氯、氯气、氯化钠和水，反应的化学方程式为2NaClO3 +4HCl(浓)=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl；
（3）由方程式可得被氧化氯化氢、氯气和转移电子数目关系如下：2 HCl～Cl2↑～2e-，标准状况下，11.2L氯气的物质的量为0.5mol，则被氧化的氯化氢和转移电子的物质的量均为0.5mol×2=1mol，转移的电子数目为6.02×1023或NA；
（4）由题意可知，ClO2与H2S水溶液发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平，反应的离子方程式为5H2S+8ClO2 +4H2O=5+8Cl-+18H+。
10．（2022秋·江苏南京·高二南京师大附中校考阶段练习）填空。
(1)共沉淀法制备磁性纳米Fe3O4微粒的工业流程如下：
①“共沉”制备的粒子离子方程式为： 。
②对粒子制备有较大的影响。
若过量，过量的会生成副产物，生成副产物的离子方程式为： 。实际投料时，略小于理论反应的比值，这是因为部分会直接生成粒子，该反应的离子方程式为： 。
(2)一化学研究性学习小组对某工厂生产印刷电路板后所得废液进行探究，要确定废液的组成及各金属离子的浓度。
取几滴废液于试管中加水稀释后，滴加KSCN溶液出现血红色，可知废液中除含有、外，还含有。甲同学取10 mL废液，向其中加入足量的溶液，得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥，称重8.61 g。乙同学另取10 mL废液，加入某试剂将pH调至4.0，使其中转化为沉淀，而、仍留在废液中，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，冷却后称重得0.32g。
通过计算可知废液中： mol·L， mol·L， mol·L。
【答案】(1)
(2) 0.4mol L-1 1.6mol L-1 0.8mol L-1
【解析】（1）①由流程可知，生成的反应物为、和，根据电荷守恒可写出该离子方程式为：，
故答案为：
②根据题意，三价铁与氢氧根生成和水，所以离子方程式为：，故答案为：；
根据题意，与氢氧根直接生成粒子和水，则部分亚铁离子被氧气氧化，所以离子方程式为：，
故答案为：；
（2）甲同学所得8.61g沉淀为AgCl，则g/143.5g·molmol，乙同学将pH调至4.0，只有沉淀且沉淀完全为，灼烧得到0.32 g ，物质的量为0.002 mol，由元素守恒可知为0.004 mol， mol/0.01 L mol·L，由可知
由电荷守恒：
即mol，
则 mol
求得： mol， mol·L
mol， mol·L。
1
