考向突破一 物质制备类工艺流程题
物质制备类工艺流程题的解题策略
1．首尾分析法
破解无机物制备工艺流程原理与过程。对一些线性流程工艺(从原料到产品为“一条龙”的生产工序)题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和分离、提纯产品的化工工艺，然后结合题设的问题，逐一推敲解答。
2．截段分析法
对于用同样的原材料生产两种或多种产品(包括副产品)的工艺流程题，用截段分析法更容易找到解题的切入点。关键在于看清主、副产品是如何分开的，以此确定截几段更合适，一般截段以产品为基准点。
3．掌握“5种”原料预处理(研磨、水浸、酸浸、灼烧、煅烧)的作用和“5种”控制反应条件(调溶液pH、控制温度、使用催化剂、趁热过滤、冰水洗涤)的目的。
1．TiO2和CaTiO3都是光电转化材料。某研究小组利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量SiO2等杂质)来制备TiO2和CaTiO3，并利用黄钾铁矾[KFe3(SO4)2(OH)6]回收铁的工艺流程如图1所示：
回答下列问题：
(1)“氧化酸解”的实验中，控制反应温度为150 ℃，不同氧化剂对钛铁矿酸解率的影响如图2所示。50 min时，要求酸解率大于85%，所选氧化剂应为___________________________；采用H2O2作氧化剂时，其效率低的原因可能是__________________________________。
(2)向“氧化酸解”的滤液①中加入尿素[CO(NH2)2]，TiO2＋转化为TiO2，写出相应反应的离子方程式：___________________________________________________________
________________________________________________________________________，
使用尿素而不直接通入NH3的原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出“高温煅烧”中由TiO2制备CaTiO3的化学方程式：_______________________
________________________________________________________________________。
(4)Fe3＋恰好沉淀完全时，溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，计算此时溶液的pH＝________________________________________________________________________。
[Fe(OH)3的Ksp＝1.0×10－39、水的Kw＝1.0×10－14]
(5)黄钾铁矾沉淀为晶体，含水量很少。回收Fe3＋时，不采用加入氨水调节pH的方法制取Fe(OH)3的原因是_________________________________________________________。
答案 (1)KClO3 在温度较高时H2O2易分解[或产物中的Fe3＋可以催化H2O2的分解(其他合理答案也可，如H2O2氧化能力弱)]
(2)TiO2＋＋CO(NH2)2＋2H2OTiO2＋CO2↑＋2NH 避免将溶液中Fe3＋沉淀
(3)TiO2＋CaCl2·2H2OCaTiO3＋2HCl↑＋H2O↑
(4)2.7
(5)Fe(OH)3为絮状沉淀，不容易分离
解析 (1)根据题目要求结合图像，在50 min时酸解率大于85%的氧化剂有KMnO4和KClO3，但KMnO4作氧化剂引入了Mn2＋，对后续的物质分离会造成干扰，故选用KClO3作氧化剂。(2)由TiO2＋转化为TiO2可知，Ti元素的化合价并没有发生改变，该反应为非氧化还原反应，在酸性环境中，C、N元素的产物为CO2、NH；由于Fe3＋开始沉淀需要的pH很小，直接通入NH3会使溶液pH快速增大，容易使Fe3＋沉淀，所以使用尿素而不直接通入NH3，可以避免溶液中Fe3＋沉淀。(3)由信息可知制备CaTiO3的反应为非氧化还原反应，根据元素守恒，剩余产物为HCl、H2O。(4)根据Fe(OH)3的Ksp＝1.0×10－39和溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1可知，溶液中OH－的浓度为 mol·L－1≈1.0×10－11.3 mol·L－1，c(H＋)＝＝＝10－2.7 mol·L－1，所以pH为2.7。(5)氢氧化铁为絮状沉淀，不易于从溶液中分离，所以不采用加入氨水调节pH的方法制取Fe(OH)3。
2．铬及其化合物有许多独特的性质和用途。如炼钢时加入一定量的铬可得到不锈钢，K2Cr2O7是实验中常用的强氧化剂之一。
(1)铬可形成CrCl3、NaCrO2等盐类物质，则NaCrO2中铬元素的化合价为________________，由此知Cr2O3是__________(填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物。
(2)某化工厂利用湿法从主要含有锌、铜、铁、铬、镉(Cd)、钴(Co)等单质的铜铬渣中回收铬的流程如下：
几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
氢氧化物
Fe(OH)3
Zn(OH)2
Cd(OH)2
Cr(OH)3
开始沉淀的pH
1.5
8
7.2
6
沉淀完全的pH
3.3
12
9.5
8
①料渣Ⅰ中只含有一种金属单质，该单质是________________________________________，氧化过程中由铁、铬形成的离子均被氧化，则pH的调控范围是____________。
②酸浸时形成的金属离子的价态均相同，料渣Ⅱ中含有大量的CoAs合金，请写出除钴时反应的离子方程式：______________________________________________________________，氧化过程中氧化产物与还原产物物质的量之比为__________________。
(3)砷酸可用于制造有机颜料、杀虫剂等，将料渣Ⅱ用NaOH处理后可得到亚砷酸钠(Na3AsO3)，再利用如下图所示的三室电解池进行电解可得到砷酸(H3AsO4)及NaOH。
则a极应接电源的______极，b电极上电极反应式为_______________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)＋3 两性
(2)①铜 3.3≤pH＜6 ②2Co2＋＋7Zn＋10H＋＋As2O5===7Zn2＋＋2CoAs＋5H2O 1∶1
(3)负 AsO－2e－＋H2O===AsO＋2H＋
解析 (1)由化合价规则知NaCrO2中铬元素价态为＋3，由铬形成CrCl3、NaCrO2两类盐及铝元素的性质类推，Cr2O3是两性化合物。(2)①铜不能与稀硫酸反应，故料渣Ⅰ是金属单质铜，调pH时得到Fe(OH)3沉淀，故溶液的pH应不小于3.3，但要小于6。②锌将Co2＋、As2O5还原为相应的单质，然后两种单质形成合金。氧化过程中是Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋、H2O2被还原为H2O，氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶1。(3)电解时阳离子移向阴极，故a电极是阴极，与电源负极相连，b电极是阳极，AsO通过阴离子交换膜进入阳极区，AsO在阳极上失去电子转化为AsO：AsO－2e－＋H2O===AsO＋2H＋。
3．钼酸钠(Na2MoO4)是一种冷却水系统的金属缓蚀剂，工业上利用钼精矿(主要成分为MoS2)制备金属钼和钼酸钠晶体的流程如图1所示。
回答下列问题：
(1)如果在空气中焙烧1 mol MoS2时，S元素转移12 mol电子，则MoS2中钼元素的化合价为________；焙烧的另一种产物是________，产生的尾气对环境的主要危害是____________________。
(2)若在实验中进行操作2，则从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是______________、过滤、洗涤、干燥。
(3)钼精矿中MoS2含量测定：取钼精矿25 g，经在空气中焙烧、操作1、操作2得到钼酸钠晶体24.2 g，钼精矿中MoS2的质量分数为________________。(已知MoS2的相对分子质量为160，Na2MoO4·2H2O的相对分子质量为242)
(4)操作3发生反应的离子方程式为__________________________________________
__________________。
(5)用镍、钼作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MoO4)的装置如图2所示。b电极的材料为________________________________________________________________________
(填“镍”或“钼”)，电极反应为___________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)＋4 SO2 形成酸雨
(2)蒸发浓缩、冷却结晶
(3)64%
(4)MoS2＋6OH－＋9ClO－===MoO＋2SO＋9Cl－＋3H2O
(5)钼 Mo－6e－＋8OH－===MoO＋4H2O
解析 (1)根据电子转移数目及化合物中各元素化合价代数和为0，容易计算得出MoS2中Mo元素的化合价为＋4；焙烧的另外一种产物是SO2，SO2能导致酸雨等。(2)从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(3)24.2 g钼酸钠晶体的物质的量是0.1 mol，由钼原子守恒得MoS2的物质的量为0.1 mol，然后再根据质量分数的定义进行计算即可。(4)操作3是将钼精矿与氢氧化钠溶液、次氯酸钠溶液混合，发生反应的离子方程式是MoS2＋6OH－＋9ClO－===MoO＋2SO＋3H2O＋9Cl－。(5)用Ni、Mo作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MoO4)，根据钼的化合价变化，可知Mo电极上发生的是氧化反应，而阳极发生氧化反应，因此阳极的电极材料是钼，电解质溶液呈碱性，因此可以写出阳极的电极反应式是Mo－6e－＋8OH－===MoO＋4H2O。
考向突破二 物质提纯类工艺流程题
物质提纯类工艺流程题的解题策略
1．阅读流程图，明确原料中含有的杂质和目标物质以及提纯的流程。
2．明确提纯的方法及各种方法使用范围
Ⅰ.水溶法：除去可溶性杂质。
Ⅱ.酸溶法：除去碱性杂质。
Ⅲ.碱溶法：除去酸性杂质。
Ⅳ.氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。
Ⅴ.加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。
Ⅵ.调节溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe3＋等。
3．明确常用的分离方法同时还要注意物质分离、提纯的原则及注意事项等。
1．纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图1所示。
(1)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S，其原理如图2所示，该反应的离子方程式为_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl3溶液作浸取剂。
①反应：Cu2S＋4FeCl3===2CuCl2＋4FeCl2＋S，每生成1 mol CuCl2，反应中转移电子的物质的量为________；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3＋较高浓度，有关反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图3所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因是________________________________________________________。
(3)“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图4所示，当pH＞1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3＋萃取率降低的原因是____________________________
________________________________________________________________________。
(4)用“反萃取”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为________________________________________________________________________。
(5)在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤、________、干燥、________等操作可得到Fe2O3产品。
答案 (1)CuFeS2＋Cu＋2H＋===Cu2S＋Fe2＋＋H2S↑
(2)①2 mol 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
②生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取
(3)Fe3＋水解程度随pH的升高而增大
(4)32∶7
(5)洗涤 煅烧(或灼烧)
解析 (4)在碱性条件下，Cu2＋与N2H4反应生成氮气和铜，离子方程式为2Cu2＋＋N2H4＋4OH－===2Cu＋N2↑＋4H2O，反应中还原产物为Cu，氧化产物为N2，质量之比为(2×64)∶28＝32∶7。
2．NH4Al(SO4)2·12H2O(铵明矾)可用作泡沫灭火器的内留剂、石油脱色剂等。用氧化铁、铝粉和氯酸钾等物质作铝热反应后的铝灰及硫酸铵等为原料制备铵明矾的实验步骤如下：
(1)铝灰用“水洗”的目的是____________________________________________；
碱溶需在约90 ℃条件下进行，适宜的加热方式为_____________________________。
(2)“过滤1”所得滤渣主要成分为__________________。
(3)用下图装置制备CO2时，适宜的药品A为________、B为________；“沉铝”时，通入过量CO2发生反应的离子方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)请设计从“过滤2”所得滤渣制取铵明矾的实验方案：称取一定质量“过滤2”的滤渣，放入烧杯中，______________________________________________________________
________________________________________________________________________，
静置，过滤、洗涤、晾干，得到铵明矾。[实验中须使用到3 mol·L－1硫酸、(NH4)2SO4、蒸馏水、氨水、pH试纸；已知：NH4Al(SO4)2饱和溶液的pH约为1.5，几种物质的溶解度曲线见下图]。
答案 (1)除去KCl等可溶性杂质 水浴加热
(2)Fe等不溶性杂质
(3)块状石灰石(或大理石、CaCO3等) 饱和NaHCO3溶液 AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
(4)加入适量蒸馏水，加热并在不断搅拌下加入3 mol·L－1硫酸至沉淀恰好完全溶解，再加入计算量的(NH4)2SO4，用3 mol·L－1硫酸和氨水调节溶液的pH为1～2，蒸发浓缩，冷却结晶
解析 铝灰水洗的目的是洗去表面可溶性杂质，在90 ℃水浴条件下，用NaOH溶液进行溶解，Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，过滤除去铁等不溶性杂质，向滤液中通入过量CO2，AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，提纯得到较纯的Al(OH)3再制备NH4Al(SO4)2。(1)铝灰用“水洗”的目的是除去KCl等可溶性杂质，碱溶时，需在约90 ℃条件下进行，适宜的加热方式为90 ℃水浴加热。(2)“过滤1”所得滤渣主要成分为铁等不溶性杂质。(3)制备CO2时，适宜的药品A为块状石灰石(或大理石、CaCO3等)、B为饱和NaHCO3溶液；“沉铝”时，通入过量CO2发生反应的离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。(4)称取一定质量“过滤2”的滤渣放入烧杯中，主要成分为Al(OH)3，加入适量蒸馏水，加热并在不断搅拌下加入3 mol·L－1硫酸至沉淀恰好完全溶解，再加入计算量的(NH4)2SO4，用3 mol·L－1硫酸和氨水调节溶液的pH为1～2，蒸发浓缩，冷却结晶，静置，过滤、洗涤、晾干，得到NH4Al(SO4)2·12H2O。
3．(2018·东北三省三校联考)某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)为原料，制备MgCO3·3H2O。实验流程如下图所示：
(1)为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法有____________________(任写一点)，酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为___________________________________。
(2)加入30%H2O2的目的是______________________________________________。
(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3＋。
①加入30%H2O2后，检验溶液中是否含有Fe2＋的最佳试剂是_____________________。
②萃取分液完成后，检验水相中是否含有Fe3＋的最佳试剂是_______________________。
(4)室温下，除去MgSO4溶液中的Al3＋(使Al3＋浓度小于1×10－6 mol·L－1)而不引入其他杂质，应加入的试剂X为____________，应调节pH的范围为________________________。
(已知：①Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33；②pH＝8.5时，Mg(OH)2开始沉淀)
(5)向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸馏水洗涤，确认沉淀洗净的操作及现象是_______________________________________________________________________。
答案 (1)升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等(合理即可)
MgCO3＋2H＋===Mg2＋＋H2O＋CO2↑、MgSiO3＋2H＋===Mg2＋＋H2SiO3↓
(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于除铁
(3)①K3[Fe(CN)6]溶液 ②KSCN溶液
(4)MgO、Mg(OH)2、MgCO3或Mg2(OH)2·CO3(写出一个即可) 5.0＜pH＜8.5
(5)取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净
解析 (1)为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法有升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等，酸溶时废渣中主要是碳酸镁和硅酸镁与硫酸的反应，写离子方程式时碳酸镁和硅酸镁都要保留化学式。(2)由流程信息可知下一步是“萃取分液”除去溶液中的Fe3＋，而溶液中可能含有亚铁离子，因而用双氧水将亚铁离子氧化为铁离子，便于除去。(3)①检验溶液中是否含有Fe2＋的最佳试剂是K3[Fe(CN)6]溶液。②萃取分液完成后，检验水相中是否含有Fe3＋的最佳试剂是KSCN溶液。(4)MgO、Mg(OH)2、MgCO3或Mg2(OH)2·CO3均能消耗溶液中的氢离子且不引入新的杂质。根据氢氧化铝的溶度积常数可知当铝离子浓度小于1×10－6 mol·L－1时，可计算氢氧根的浓度：c(OH－)＞＝＝1.0×10－9 mol·L－1，即pH应大于5.0，又因为pH＝8.5时，Mg(OH)2开始沉淀，所以应调节pH的范围为5.0＜pH<8.5。(5)沉淀表面含有硫酸根离子，可以通过检验硫酸根离子判断沉淀是否洗涤干净。
无机化工流程中的常见分离方法总结
(1)洗涤(冰水、热水)：洗去晶体表面的杂质离子。
(2)过滤(热滤或抽滤)：分离难溶物和易溶物。
(3)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。
(4)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质。
(5)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。
(6)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物。
(7)冷却法：利用气体易液化的特点分离气体。
“7＋化工流程”特训
A组(25分钟)
1．化学与人类生产、生活密切相关，下列叙述中不正确的是( )
A．从花生中提取的生物柴油和从石油炼得的柴油都属于烃类物质
B．“光化学烟雾”“臭氧空洞”“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化合物有关
C．中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料
D．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用
答案 A
解析 A项，花生油属于油脂，含有氧元素，因而生物柴油不属于烃类；B项，NO能与O3反应生成NO2和O2；D项，聚碳酸酯可以水解为CO2和小分子有机物醇，因而可以降解。
2．下列说法正确的是( )
A．铜锌原电池中，盐桥中的K＋和NO分别移向负极和正极
B．SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g)必须在高温下反应才能发生，则ΔH＞0
C．室温下，将Na2CO3和NaHCO3的混合溶液加水稀释，减小
D．电解精炼铜时，若阴极析出3.2 g铜，则阳极失电子数大于6.02×1022
答案 B
解析 A项，K＋应移向正极，NO移向负极；C项，根据二级电离常数表达式，Ka2＝，可得出＝，加水稀释，Na2CO3和NaHCO3混合液碱性减弱，则c(H＋)增大，Ka2不变，因而增大；D项，电解精炼铜时，阴极只发生Cu2＋＋2e－===Cu,3.2 g Cu为0.05 mol，依据得失电子守恒，阳极失去电子的物质的量应为0.1 mol。
3．一种新型的合成氨的方法如图所示，下列说法错误的是( )
A．反应①属于“氮的固定”
B．反应②属于非氧化还原反应
C．反应③可通过电解LiOH水溶液实现
D．上述三步循环的总结果为2N2＋6H2O===4NH3＋3O2
答案 C
解析 反应①是N2与Li反应生成Li3N，属于“氮的固定”，故A项正确；反应②是Li3N与H2O反应生成NH3和LiOH，该反应中元素的化合价没有发生变化，属于非氧化还原反应，故B项正确；电解LiOH水溶液时阴极上是H＋得电子生成氢气而不是Li＋得电子，故C项错误；根据图中信息可知：上述三步循环的总结果为2N2＋6H2O===4NH3＋3O2，故D项正确。
4．乳酸乙酯()是一种食用香料，常用于调制果香型、乳酸型食用和酒用香精。乳酸乙酯的同分异构体M有如下性质：0.1 mol M分别与足量的金属钠和碳酸氢钠反应，产生的气体在相同状况下的体积相同，则M的结构最多有(不考虑空间异构)( )
A．8种 B．9种 C．10种 D．12种
答案 D
解析 乳酸乙酯的分子式为C5H10O3，由题意可判断，M中含有两个官能团，一个是羧基、一个是羟基，则M可视作两个官能团分别取代丁烷上的氢原子后的产物，、。若羧基在1号碳上，羟基可以在1号、2号、3号、4号碳四种情况；若羧基在2号碳上，羟基可以在1号、2号、3号、4号碳四种情况；若羧基在6号碳上，羟基可以在5号(同7号、8号)碳一种情况；若羧基在5号碳上，羟基可以在5号、6号、7号(同8号)碳三种情况，因此共有12种。
5．(2018·吉林省实验中学十模)下列关于有机物的叙述正确的是( )
A．能与NaOH溶液反应且分子式为C2H4O2的有机物一定是乙酸
B．2-甲基-2-丁醇可以被酸性高锰酸钾溶液氧化
C．苯乙烯和甲苯分子中所有原子均可能共平面
D．酸性高锰酸钾溶液可用来鉴别苯和乙醇
答案 D
解析 能与NaOH溶液反应且分子式为C2H4O2的有机物可能是乙酸或甲酸甲酯，A项错误；2-甲基-2-丁醇中，与羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，B项错误；甲苯分子中含有甲基，甲基具有甲烷的四面体形构型，所以甲苯中的所有原子不可能共平面，C项错误；苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D项正确。
6．埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法正确的是( )
A．该方法将电能转化成化学能
B．在此装置中钢管道作正极
C．该方法称为“外加电流的阴极保护法”
D．镁块上发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
答案 B
解析 该保护装置利用了原电池原理，镁为负极，钢管为正极。
7．下列实验能达到相应实验目的的是( )
选项
A
B
C
D
实验
实验目的
将乙二醇(HOCH2 CH2OH)转化为乙二酸(H2C2O4)
比较氯化铁和二氧化锰对H2O2分解反应的催化效果
证明稀硝酸与铜反应时表现出氧化性
用SO2与Ba(NO3)2溶液反应获得BaSO3沉淀
答案 C
解析 乙二酸(H2C2O4)具有还原性，可以继续和酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2和水，A项错误；依据控制变量法，比较催化剂的催化效果时，两试管中H2O2的质量分数应相等，B项错误；稀硝酸与铜反应，生成不溶于水的NO，稀硝酸被还原，表现出氧化性，C项正确；SO2可被NO(H＋)氧化为SO，生成的沉淀应为BaSO4，D项错误。
8．四氢铝锂(LiAlH4)常作有机合成的重要还原剂。以辉锂矿(主要成分是Li2O·Al2O3·4SiO2，含少量Fe2O3)为原料合成四氢铝锂的流程如下：
已知：①几种金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
物质
Fe(OH)3
Al(OH)3
开始沉淀的pH
2.3
4.0
完全沉淀的pH
3.7
6.5
②常温下，Ksp(Li2CO3)＝2.0×10－3。Li2CO3在水中溶解度随着温度升高而减小。
回答下列问题：
(1)上述流程中，提高“酸浸”速率的措施有__________________(写两条)；加入CaCO3的作用是__________________________________。
(2)“a”最小值为________。“电解”的阴极反应式为____________________。
(3)设计简单方案由Li2CO3制备LiCl：__________________________________________。
(4)写出LiH和AlCl3反应的化学方程式：_______________________________________
________________________________________________________________(条件不作要求)。
(5)用热水洗涤Li2CO3固体，而不用冷水洗涤，其目的是____________________；检验碳酸锂是否洗净的实验方法是______________________________。
(6)在有机合成中，还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示，其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力。LiAlH4的“有效氢”为______________。(结果保留2位小数)
答案 (1)粉碎矿石、加热、搅拌等 调节pH使Fe3＋、Al3＋转化成氢氧化物沉淀
(2)6.5 Li＋＋e－===Li
(3)用盐酸溶解，在氯化氢气体中蒸干溶液
(4)AlCl3＋4LiHLiAlH4＋3LiCl
(5)减少Li2CO3损失 取最后一次洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液和稀硝酸，观察是否有沉淀产生(合理即可)
(6)0.21 g
解析 (1)加硫酸从矿石中浸出锂，如粉碎矿石、提高硫酸浓度、加热等措施可以提高反应速率。加入碳酸钙中和溶液中酸，使铁、铝离子完全沉淀成氢氧化铁、氢氧化铝。(2)从表格信息看，调节pH最小值为6.5，确保铝离子完全沉淀。阴极上锂离子被还原成锂。(3)在氯化氢气体中蒸干氯化锂溶液，类似从海水中提取氯化镁。(4)氯化铝与氢化锂反应生成四氢铝锂和氯化锂。(5)依题意，碳酸锂的溶解度随温度升高而减小，用热水洗涤碳酸锂，减少碳酸锂的损失。沉淀表面有硫酸钠，检验SO可判断沉淀是否洗净。(6)还原能力指失电子数。1 mol LiAlH4能提供8 mol电子，相当于4 mol H2。LiAlH4的有效氢为≈0.21 g。
B组(25分钟)
1．化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )
选项
现象或事实
解释
A
氢氟酸可用于蚀刻玻璃
氢氟酸是强酸
B
含Cu2＋的农药不宜盛放在铁制容器中
Cu2＋能与Fe发生置换反应
C
明矾可用作净水剂
Al3＋直接与悬浮物作用形成铝盐沉淀
D
漂白粉在空气中久置失效
漂白粉中Ca(ClO)2可被O2氧化
答案 B
2．汞(熔点为39 ℃，沸点为356 ℃)是制造电池、电极的重要原料，历史上曾用“灼烧辰砂法”制取汞，目前工业上制纯汞的一种流程图如下：
下列分析错误的是( )
A．洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸
B．辰砂与氧化钙加热反应时，CaSO4为氧化产物
C．“灼烧辰砂法”发生的反应为HgS＋O2Hg＋SO2
D．减压蒸馏的目的是降低汞的沸点，提高分离效率
答案 A
解析 铜与盐酸不反应，A项错误；辰砂与氧化钙加热反应时，化合价升高的元素是S，所以CaSO4是氧化产物，B项正确；“灼烧辰砂法”发生的反应为HgS＋O2Hg＋SO2，C项正确；该实验的目的是获得纯汞，最后一步根据汞沸点为356 ℃，可以通过减压蒸馏降低汞的沸点，提高分离效率，D项正确。
3．共用两个或两个以上碳原子的多环烃称为桥环烃，二环[1,1,0]丁烷()是一种简单的桥环烃。下列关于该有机物的说法错误的是( )
A．与环丁烯互为同分异构体
B．一氯代物有2种，二氯代物有4种
C．所有碳原子均处于同一平面内
D．开环加氢生成1 mol C4H10至少需要2 mol H2
答案 C
解析 二环[1,1,0]丁烷与环丁烯[]的分子式均为C4H6，二者的分子结构不同，互为同分异构体，A项正确；该烃分子中有2种不同化学环境的氢原子，则其一氯代物有2种；考虑两个Cl原子在碳原子上的相对位置，有4种二氯代物，分别为、、和，B项正确；二环[1,1,0]丁烷分子中所有碳原子均形成4个单键，每个碳原子与周围4个原子均形成四面体结构，故该烃分子中所有碳原子不处于同一平面内，C项错误；该烃的分子式为C4H6，可与2 mol H2发生开环加氢反应生成分子式为C4H10的烃，D项正确。
4．已知：溴化铁在200 ℃以上易分解，煮沸水溶液也会使其分解，生成溴化亚铁和溴单质。实验室里利用如图装置制取纯净的无水FeBr3。
下列说法正确的是( )
A．A、B、C分别盛有饱和Na2CO3溶液、浓硫酸和烧碱溶液
B．装置②中温水的作用是降低装置①中生成的CO2在液溴中的溶解度
C．实验开始时，先加热管式炉，再打开装置①中活塞
D．实验结束时，先停止加热并停止滴入液溴，继续通入CO2至室温
答案 D
解析 利用装置①制备的CO2中混有HCl、H2O(g)，装置③中A、B依次除去HCl、H2O(g)，利用装置④进行尾气处理，故A、B、C分别盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸和烧碱溶液，A项错误；装置②中温水的作用是促进液溴的挥发，得到溴蒸气，B项错误；实验开始时，要先打开装置①中活塞，利用反应产生的CO2排出装置内空气，再加热管式炉，防止铁粉被O2氧化引入杂质，C项错误；实验结束时，先停止加热并停止滴入液溴，继续通入CO2至室温，排出装置内溴蒸气，并被C中烧碱溶液吸收，防止污染环境，D项正确。
5．A、B、C、D、E、F为原子序数依次递增的六种短周期主族元素，工业上通过分离液态空气获得B的单质，C与A、F两元素原子序数之差的绝对值都是8，E的简单离子半径小于同周期其他元素的简单离子半径。下列说法正确的是( )
A．B元素一定位于第二周期ⅤA族
B．A元素与其他元素既能形成离子化合物，又能形成共价化合物
C．D单质的熔点高于E，则D的金属性强于E
D．F的氧化物的水化物酸性强于其他元素的氧化物的水化物酸性
答案 B
解析 工业上通过分离液态空气可获得氧气和氮气；一般情况下，短周期同主族相邻周期元素原子序数之差为8，但H和Li例外；第三周期离子半径最小的简单离子是Al3＋。据此推断出，A是氢、B是氮或氧、C是氟、D是钠或镁、E是铝、F是氯。B位于元素周期表中第二周期ⅥA族或第二周期ⅤA族，A项错误；H与其他元素主要形成共价化合物如水、烃等，也可以形成离子化合物如NaH、MgH2等，B项正确；Na或Mg的熔点低于Al，与两者金属性强弱无关，C项错误；Cl的最高价氧化物的水化物高氯酸是酸性最强的含氧酸，该选项没有“最高价”限制，D项错误。
6．金属氟化物一般都具有高容量、高质量密度的特点。氟离子热电池是新型电池中的一匹黑马，其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A．图示中与电子流向对应的氟离子移动方向是(B)
B．电池放电过程中，若转移1 mol电子，则M电极质量减小12 g
C．电池充电过程中阳极的电极反应式为：Bi＋3F－－3e－===BiF3
D．该电池需要在高温条件下工作，目的是将热能转化为电能
答案 C
解析 依据电子流向以及金属的性质判断，放电时，M为正极，N为负极。F－应移向负极，A项错误；外电路转移1 mol e－，M极应有1 mol F－进入固体电解质，电极质量减少19 g，B项错误；高温的目的是使固体电解质电离形成自由移动的离子，放电时，是化学能转变为电能，D项错误。
7．向某Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中加入少量的BaCl2，测得溶液中lg与－lgc(Ba2＋)的关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．该溶液中＜
B．B、D、E三点对应溶液pH的大小顺序为：B＞D＞E
C．A、B、C三点对应的分散系中，A点的稳定性最差
D．D点对应的溶液中一定存在2c(Ba2＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝3c(CO)＋c(OH－)＋c(Cl－)
答案 B
解析 结合Kh(CO)＝、Kh(HCO)＝，在同一混合溶液中，两表达式c(OH－)相同，由于Kh(CO)＞Kh(HCO)，故＜，A项正确；根据Ka2＝，lg的数值越大，c(H＋)越小，酸性越弱，pH越大，因此正确的顺序为B＜D＜E，B项错误；A、B、C三点对应的分散系中，A点属于过饱和溶液，会形成BaCO3沉淀，因此该分散系的稳定性最差，C项正确；根据电荷守恒可得：2c(Ba2＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)＋c(Cl－)，由于D点对应的溶液中c(CO)＝c(HCO)，因此存在2c(Ba2＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝3c(CO)＋c(OH－)＋c(Cl－)，D项正确。
8．碲(Te)常用于冶金工业，也是石油裂解的催化剂。工业上用精炼铜的阳极泥(主要含有TeO2，还含有少量Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如下：
已知TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。
(1)从滤渣A中分离出Au的方法是___________________________________________。
(2)“沉碲”时控制溶液的pH为4.5～5.0，生成TeO2沉淀。防止溶液局部酸性过强的操作是________________________________________________________________________
____________________。
(3)写出“碱浸”时发生反应的离子方程式：__________________________________
________________________________________________________________________。
滤液B经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到的副产品是__________________(填化学式)。
(4)为了提高“碱浸”的浸出率，宜采取的措施有________________________________(写两条即可)。“酸溶”时要控制温度，温度不宜过高，原因是___________________________。
(5)写出“还原”中发生反应的化学方程式：___________________________________
________________________________________________________________________。
(6)经上述流程，从质量为m t的某阳极泥中提取出质量为n t的碲，已知该阳极泥含TeO2的质量分数为w，则碲的提取率为________(用含w、m、n的代数式表示，提取率＝×100%)。
答案 (1)加稀硝酸充分反应，过滤、洗涤、干燥
(2)缓慢加入稀硫酸，同时搅拌，并随时检测溶液的pH
(3)TeO2＋2OH－===TeO＋H2O Na2SO4
(4)粉碎阳极泥、加热、增大氢氧化钠溶液的浓度、搅拌等(合理即可) 温度过高，加快盐酸挥发，降低原料的利用率
(5)TeCl4＋2SO2＋4H2O===Te↓＋2H2SO4＋4HCl
(6)×100%
解析 (1)滤渣A的主要成分是金、银，金不溶于硝酸。(2)为了避免溶液局部酸性过强，应缓慢加入稀硫酸，同时搅拌，并随时检测溶液的pH。(3)二氧化碲类似SO2，与氢氧化钠反应生成亚碲酸钠。“碱浸”时加入NaOH溶液，“沉碲”时加入稀硫酸，故滤液B中所得副产品是Na2SO4。(4)从影响化学反应速率的因素角度考虑，即从增大接触面积、升温、增大浓度等角度分析。酸浸用到盐酸，温度高，盐酸挥发快。(5)二氧化硫是还原剂，还原四氯化碲生成碲、硫酸和盐酸。(6)理论上提取碲的质量m(Te)＝wm t×，碲的提取率为×100%＝×100%。
C组(25分钟)
1．冰晶石(Na3AlF6)微溶于水，工业上用萤石(CaF2含量为96%)、二氧化硅为原料，采用氟硅酸钠法制备冰晶石，其工艺流程如下：
据此分析，下列观点不正确的是( )
A．滤渣A的主要成分是CaSO4
B．上述流程中，所涉反应没有复分解反应
C．“操作ⅰ”不可用硅酸盐质设备进行分离
D．流程中可循环使用的物质除H2SO4、SiO2外，滤液B经浓缩后也能循环使用
答案 B
解析 根据图示，反应①的反应物是CaF2、SiO2、H2SO4，生成物是H2SiF6和滤渣A，故滤渣A的主要成分是硫酸钙，A项正确；H2SiF6与Na2SO4的反应属于复分解反应，B项错误；操作ⅰ所得滤液中F－水解生成的HF腐蚀硅酸盐质设备，所以“操作ⅰ”不能用硅酸盐质设备进行分离，C项正确；根据题意，反应③的离子方程式为3Na＋＋4NH＋6F－＋AlO＋2H2O===Na3AlF6↓＋4NH3·H2O，滤液B的主要成分是氨水，经浓缩后可以循环使用，D项正确。
2．化学与生活密切相关。下列关于生活用品的观点不合理的是( )
A．保鲜膜、橡胶手套、棉布围裙，其主要材料属于天然纤维
B．羽绒被、羊毛衫、羊皮袄，其主要成分属于蛋白质
C．玻璃纸、乙醇、葡萄糖均可由纤维素得到
D．漂白液、漂粉精均可用于游泳池以及环境的消毒
答案 A
解析 保鲜膜属于塑料，是合成纤维，橡胶手套是合成橡胶，棉布围裙的成分是棉花，是天然纤维，A项错误；玻璃纸的主要成分是纤维素，C项正确。
3．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．电解精炼铜时，当外电路通过NA个电子时，阳极一定减轻32 g
B．反应3H2(g)＋N2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1，当放出热量9.2 kJ时，转移电子数为0.6NA
C．0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中，若Na＋的数目为NA，则CO和HCO总数为0.5NA
D．标准状况下，NO和O2各11.2 L混合后充分反应，所得气体的分子总数为0.75NA
答案 B
解析 粗铜中含有Fe、Zn等杂质，电解精炼铜时，比Cu活泼的金属先放电，因此当外电路通过NA个电子时，阳极减少的质量不一定为32 g，A项错误；当放出9.2 kJ热量时，消耗0.3 mol H2，转移电子数为0.6NA，B项正确；0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中，若Na＋的数目为NA，由于溶液中还有H2CO3存在，则CO、HCO的数目之和应小于0.5NA，C项错误；标准状况下NO和O2各11.2 L(0.5 mol)充分混合发生反应，生成0.5 mol NO2，剩余0.25 mol O2，由于存在平衡2NO2(g)??N2O4(g)，因此所得气体的物质的量小于0.75 mol，D项错误。
4．W、X、Y和Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大，W、X、Y的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等，W的简单气态氢化物与Z单质在集气瓶中混合后，放置在光源下发生反应，气体颜色由黄绿色不断变浅且在瓶壁上有油状物生成。下列说法错误的是( )
A．Z分别与X、Y形成的二元化合物的水溶液均呈中性
B．X的简单离子的半径比Y的简单离子的半径大
C．Z的氧化物对应的水化物不一定是强酸
D．Z分别与W、Y形成的二元化合物所含化学键类型不同
答案 A
解析 根据题意可推知W、X、Y和Z分别是C、Na、Mg和Cl。NaCl水溶液呈中性，MgCl2水溶液因Mg2＋的水解而显酸性，A项错误；Na＋、Mg2＋具有相同的电子层结构，Na＋的核电荷数小，离子半径大，B项正确；Cl的氧化物对应的水化物有多种，其中HClO4是强酸，HClO为弱酸，C项正确；Z分别与W、Y形成的二元化合物为CCl4和MgCl2，前者所含有的化学键是共价键，而后者所含有的化学键是离子键，D项正确。
5．资料显示：在加热条件下，NO2被Cu还原生成N2。选择下列装置进行实验，其中错误的是( )
答案 D
解析 铜和浓硝酸反应生成NO2，A项正确；NO2与铜粉在加热条件下反应生成N2和CuO，B项正确；NO2可用无水CaCl2干燥，C项正确；收集N2之前要除去氮气中混有的NO2，可用氢氧化钠溶液吸收NO2，发生反应2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，若用饱和食盐水吸收NO2，会生成NO，水槽中集气瓶收集的气体中将含有NO，D项错误。
6．氮氧化物、硝酸盐废水都会给环境带来污染。图甲是监测NO含量的传感器的工作原理示意图，图乙是电化学降解酸性废水中NO的工作原理示意图。下列有关叙述错误的是( )
A．图甲中，Pt电极上发生的是还原反应
B．图甲中，NiO电极上的电极反应式为NO＋O2－－2e－===NO2
C．图乙中，H＋由电解池右侧移向左侧
D．图乙中，阴极反应式为2NO＋10e－＋12H＋===6H2O＋N2↑
答案 C
解析 图甲，NO在NiO电极上失去电子，发生氧化反应；氧气在铂电极上得到电子生成氧离子，发生还原反应，A项正确；负极NiO上一氧化氮失去电子和氧离子结合生成二氧化氮，B项正确；电解池中质子向阴极移动，所以电解过程中H＋从左侧通过质子交换膜进入右侧，C项错误；图乙，硝酸根离子得电子发生还原反应，则Ag－Pt电极作阴极，Pt电极作阳极，阳极上电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极上电极反应为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，D项正确。
7．25 ℃时，向25 mL 0.100 0 mol·L－1的BOH溶液中逐滴滴入相同浓度的HA溶液，所得溶液pH与加入HA溶液的体积的关系曲线如图所示，则下列说法正确的是( )
A．C点各离子浓度大小关系为c(B＋)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(OH－)
B．可选择酚酞作指示剂，滴定终点时，溶液恰好在B点从无色变为粉红色，且30秒内不恢复原色
C．Ka(HA)＜Kb(BOH)
D．加入HA溶液的体积为50 mL时，c(B＋)＋2c(BOH)＋c(OH－)＝c(HA)＋c(H＋)
答案 D
解析 由题意结合题图可知，C点时酸碱恰好反应完全，溶液显酸性，应选择甲基橙作指示剂，且酚酞的变色范围为8.2～10.0，B点溶液pH＝7，B选项错误；由题图可得，C点溶液的溶质为BA，溶液显酸性，说明水解程度：B＋＞A－，故Ka(HA)＞Kb(BOH)，c(A－)＞c(B＋)，A、C项错误；加入HA溶液的体积为50 mL时，溶液中溶质为BA与HA，且二者物质的量相等，由电荷守恒、物料守恒可得c(B＋)＋2c(BOH)＋c(OH－)＝c(HA)＋c(H＋)，D项正确。
8．镧系金属元素铈(Ce)常见有＋3、＋4两种价态，铈的合金耐高温，可以用来制造喷气推进器零件。请回答下列问题：
Ⅰ.雾霾中含有的污染物NO可以被含Ce4＋的溶液吸收，生成NO、NO的物质的量之比为1∶1，试写出该反应的离子方程式：___________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.铈元素在自然界中主要以氟碳铈矿的形式存在，其主要化学成分为CeFCO3。工业上利用氟碳铈矿提取CeCl3的一种工艺流程如下：
(1)焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为_________________________________。
(2)酸浸过程中，有同学认为用稀硫酸和H2O2替换盐酸更好，他的理由是____________
________________________________________________________________________。
(3)假设参与酸浸反应的CeO2和CeF4的物质的量之比为3∶1，试写出相应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(4)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是_____________________________________。
(5)常温下，当溶液中的某离子浓度小于等于1.0×10－5 mol·L－1时，可认为该离子沉淀完全。据此可知，在生成Ce(OH)3的反应中，加入NaOH溶液至pH至少达到__________时，即可视为Ce3＋已完全沉淀。(已知：Ksp[Ce(OH)3]＝1.0×10－20)
(6)加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得固体无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是____________________________。
答案 Ⅰ.4Ce4＋＋2NO＋3H2O===4Ce3＋＋NO＋NO＋6H＋
Ⅱ.(1)4CeFCO3＋O23CeO2＋CeF4＋4CO2
(2)不产生有毒气体，减少对环境的污染
(3)9CeO2＋3CeF4＋45HCl＋3H3BO3===Ce(BF4)3↓＋11CeCl3＋6Cl2↑＋27H2O
(4)避免Ce3＋以Ce(BF4)3形式沉淀而损失(或将Ce3＋全部转化为CeCl3，提高产率)
(5)9
(6)分解产生HCl，抑制CeCl3的水解
解析 Ⅰ.由得失电子守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为3H2O＋2NO＋4Ce4＋===4Ce3＋＋NO＋NO＋6H＋。
Ⅱ.(1)焙烧过程中，CeFCO3和O2反应生成CeO2、CeF4和CO2，根据得失电子守恒和原子守恒，可得反应的化学方程式为4CeFCO3＋O23CeO2＋CeF4＋4CO2。(2)酸浸过程中，＋4价Ce元素被还原为＋3价，HCl被氧化生成有毒的氯气，污染环境。用稀硫酸和H2O2替换盐酸，H2O2的氧化产物为氧气，可以减少对环境的污染。(3)假设参与酸浸反应的CeO2和CeF4的物质的量之比为3∶1，根据流程可知反应物还有HCl、H3BO3，生成物有Ce(BF4)3、CeCl3，元素Ce由＋4价变为＋3价，化合价降低，由氧化还原反应原理可知，应有元素化合价升高，则应有Cl2生成，结合原子守恒，反应的化学方程式为9CeO2＋3CeF4＋45HCl＋3H3BO3===Ce(BF4)3↓＋11CeCl3＋6Cl2↑＋27H2O。(4)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液，使Ce(BF4)3沉淀转化为KBF4沉淀与CeCl3，将Ce3＋全部转化为CeCl3，避免Ce3＋以Ce(BF4)3形式沉淀而损失。(5)常温下，当溶液中c(Ce3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1时，Ksp[Ce(OH)3]＝c(Ce3＋)·
c3(OH－)＝1.0×10－5×c3(OH－)＝1.0×10－20，则c(OH－)＝1.0×10－5 mol·L－1，即pH＝9，据此可知，在生成Ce(OH)3的反应中，加入NaOH溶液至pH至少达到9时，即可视为Ce3＋已完全沉淀。(6)加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得固体无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是分解产生HCl，抑制CeCl3的水解。
课件46张PPT。3 大题突破 整合“精品组件”第二篇 题型二 无机综合——化工流程综合题的研究考向突破一 物质制备类工艺流程题考向突破二 物质提纯类工艺流程题栏目索引考向突破一
物质制备类工艺流程题物质制备类工艺流程题的解题策略
1.首尾分析法
破解无机物制备工艺流程原理与过程。对一些线性流程工艺(从原料到产品为“一条龙”的生产工序)题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和分离、提纯产品的化工工艺，然后结合题设的问题，逐一推敲解答。高考必备2.截段分析法
对于用同样的原材料生产两种或多种产品(包括副产品)的工艺流程题，用截段分析法更容易找到解题的切入点。关键在于看清主、副产品是如何分开的，以此确定截几段更合适，一般截段以产品为基准点。
3.掌握“5种”原料预处理(研磨、水浸、酸浸、灼烧、煅烧)的作用和“5种”控制反应条件(调溶液pH、控制温度、使用催化剂、趁热过滤、冰水洗涤)的目的。1.TiO2和CaTiO3都是光电转化材料。某研究小组利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量SiO2等杂质)来制备TiO2和CaTiO3，并利用黄钾铁矾[KFe3(SO4)2(OH)6]回收铁的工艺流程如图1所示：对点集训123回答下列问题：
(1)“氧化酸解”的实验中，控制反应温度为150 ℃，不同氧化剂对钛铁矿酸解率的影响如图2所示。50 min时，要求酸解率大于85%，所选氧化剂应为________；采用H2O2作氧化剂时，其效率低的原因可能是_____________________________________
________________________________________________________。KClO3在温度较高时H2O2易分解[或产物中的Fe3＋123可以催化H2O2的分解(其他合理答案也可，如H2O2氧化能力弱)]解析 根据题目要求结合图像，在50 min时酸解率大于85%的氧化剂有KMnO4和KClO3，但KMnO4作氧化剂引入了Mn2＋，对后续的物质分离会造成干扰，故选用KClO3作氧化剂。123(2)向“氧化酸解”的滤液①中加入尿素[CO(NH2)2]，TiO2＋转化为TiO2，写出相应反应的离子方程式：_______________________________________________，使用尿素而不直接通入NH3的原因是______________________。避免将溶液中Fe3＋沉淀123(3)写出“高温煅烧”中由TiO2制备CaTiO3的化学方程式：_______________________
____________________________。TiO2＋CaCl2·2H2O123解析 由信息可知制备CaTiO3的反应为非氧化还原反应，根据元素守恒，剩余产物为HCl、H2O。(4)Fe3＋恰好沉淀完全时，溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，计算此时溶液的pH＝_____。[Fe(OH)3的Ksp＝1.0×10－39、水的Kw＝1.0×10－14]2.7123(5)黄钾铁矾沉淀为晶体，含水量很少。回收Fe3＋时，不采用加入氨水调节pH的方法制取Fe(OH)3的原因是________________________________。Fe(OH)3为絮状沉淀，不容易分离123解析 氢氧化铁为絮状沉淀，不易于从溶液中分离，所以不采用加入氨水调节pH的方法制取Fe(OH)3。2.铬及其化合物有许多独特的性质和用途。如炼钢时加入一定量的铬可得到不锈钢，K2Cr2O7是实验中常用的强氧化剂之一。
(1)铬可形成CrCl3、NaCrO2等盐类物质，则NaCrO2中铬元素的化合价为______，由此知Cr2O3是__________(填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物。123＋3两性解析 由化合价规则知NaCrO2中铬元素价态为＋3，由铬形成CrCl3、NaCrO2两类盐及铝元素的性质类推，Cr2O3是两性化合物。(2)某化工厂利用湿法从主要含有锌、铜、铁、铬、镉(Cd)、钴(Co)等单质的铜铬渣中回收铬的流程如下：123几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：①料渣Ⅰ中只含有一种金属单质，该单质是____，氧化过程中由铁、铬形成的离子均被氧化，则pH的调控范围是_____________。铜3.3≤pH＜6 123解析 铜不能与稀硫酸反应，故料渣Ⅰ是金属单质铜，调pH时得到Fe(OH)3沉淀，故溶液的pH应不小于3.3，但要小于6。②酸浸时形成的金属离子的价态均相同，料渣Ⅱ中含有大量的CoAs合金，请写出除钴时反应的离子方程式：_________________________________________________，
氧化过程中氧化产物与还原产物物质的量之比为______。2Co2＋＋7Zn＋10H＋＋As2O5===7Zn2＋＋2CoAs＋5H2O1∶1123解析 锌将Co2＋、As2O5还原为相应的单质，然后两种单质形成合金。氧化过程中是Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋、H2O2被还原为H2O，氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶1。则a极应接电源的____极，b电极上电极反应式为_______________________________。(3)砷酸可用于制造有机颜料、杀虫剂等，将料渣Ⅱ用NaOH处理后可得到亚砷酸钠(Na3AsO3)，再利用如下图所示的三室电解池进行电解可得到砷酸(H3AsO4)及NaOH。负1233.钼酸钠(Na2MoO4)是一种冷却水系统的金属缓蚀剂，工业上利用钼精矿(主要成分为MoS2)制备金属钼和钼酸钠晶体的流程如图1所示。123回答下列问题：
(1)如果在空气中焙烧1 mol MoS2时，S元素转移12 mol电子，则MoS2中钼元素的化合价为_______；焙烧的另一种产物是________，产生的尾气对环境的主要危害是___________。＋4SO2123形成酸雨解析 根据电子转移数目及化合物中各元素化合价代数和为0，容易计算得出MoS2中Mo元素的化合价为＋4；焙烧的另外一种产物是SO2，SO2能导致酸雨等。(2)若在实验中进行操作2，则从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是____________________、过滤、洗涤、干燥。蒸发浓缩、冷却结晶123解析 从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(3)钼精矿中MoS2含量测定：取钼精矿25 g，经在空气中焙烧、操作1、操作2得到钼酸钠晶体24.2 g，钼精矿中MoS2的质量分数为______。(已知MoS2的相对分子质量为160，Na2MoO4·2H2O的相对分子质量为242)64%123解析 24.2 g钼酸钠晶体的物质的量是0.1 mol，由钼原子守恒得MoS2的物质的量为0.1 mol，然后再根据质量分数的定义进行计算即可。(4)操作3发生反应的离子方程式为__________________________________________
________。＋3H2O123(5)用镍、钼作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MoO4)的装置如图2所示。b电极的材料为____(填“镍”或“钼”)，电极反应为_______________________________。钼Mo－6e－＋8OH－===MoO123考向突破二
物质提纯类工艺流程题物质提纯类工艺流程题的解题策略
1.阅读流程图，明确原料中含有的杂质和目标物质以及提纯的流程。
2.明确提纯的方法及各种方法使用范围
Ⅰ.水溶法：除去可溶性杂质。
Ⅱ.酸溶法：除去碱性杂质。
Ⅲ.碱溶法：除去酸性杂质。
Ⅳ.氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。
Ⅴ.加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。
Ⅵ.调节溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe3＋等。
3.明确常用的分离方法同时还要注意物质分离、提纯的原则及注意事项等。高考必备1.纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图1所示。对点集训123(2)从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl3溶液作浸取剂。
①反应：Cu2S＋4FeCl3===2CuCl2＋4FeCl2＋S，每生成1 mol CuCl2，反应中转移电子的物质的量为________；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3＋较高浓度，有关反应的离子方程式为_________________________________。(1)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S，其原理如图2所示，该反应的离子方程式为___________________________________
_______。123CuFeS2＋Cu＋2H＋===Cu2S＋Fe2＋＋H2S↑2 mol4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图3所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因是____________________________________。生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取123(3)“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图4所示，当pH＞1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3＋萃取率降低的原因是________________________________。Fe3＋水解程度随pH的升高而增大(4)用“反萃取”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为________。32∶7123解析 在碱性条件下，Cu2＋与N2H4反应生成氮气和铜，离子方程式为2Cu2＋＋N2H4＋4OH－===2Cu＋N2↑＋4H2O，反应中还原产物为Cu，氧化产物为N2，质量之比为(2×64)∶28＝32∶7。(5)在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤、________、干燥、______________等操作可得到Fe2O3产品。洗涤煅烧(或灼烧)1232.NH4Al(SO4)2·12H2O(铵明矾)可用作泡沫灭火器的内留剂、石油脱色剂等。用氧化铁、铝粉和氯酸钾等物质作铝热反应后的铝灰及硫酸铵等为原料制备铵明矾的实验步骤如下：123(1)铝灰用“水洗”的目的是______________________；碱溶需在约90 ℃条件下进行，适宜的加热方式为__________。除去KCl等可溶性杂质水浴加热123铝灰用“水洗”的目的是除去KCl等可溶性杂质，碱溶时，需在约90 ℃条件下进行，适宜的加热方式为90 ℃水浴加热。(2)“过滤1”所得滤渣主要成分为_________________。Fe等不溶性杂质123解析 “过滤1”所得滤渣主要成分为铁等不溶性杂质。(3)用下图装置制备CO2时，适宜的药品A为______________________________、B为____________________；“沉铝”时，通入过量CO2发生反应的离子方程式为
______________________________________。块状石灰石(或大理石、CaCO3等)饱和NaHCO3溶液123(4)请设计从“过滤2”所得滤渣制取铵明矾的实验方案：称取一定质量“过滤2”的滤渣，放入烧杯中，______________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________，静置，过滤、洗涤、晾干，得到铵明矾。[实验中须使用到3 mol·L－1硫酸、(NH4)2SO4、蒸馏水、氨水、pH试纸；已知：NH4Al(SO4)2饱和溶液的pH约为1.5，几种物质的溶解度曲线见下图]。加入适量蒸馏水，加热并在不断搅拌下加入3 mol·L－1硫酸至123沉淀恰好完全溶解，再加入计算量的(NH4)2SO4，用3 mol·L－1硫酸和氨水调节溶液的pH为1～2，蒸发浓缩，冷却结晶解析 称取一定质量“过滤2”的滤渣放入烧杯中，主要成分为Al(OH)3，加入适量蒸馏水，加热并在不断搅拌下加入3 mol·L－1硫酸至沉淀恰好完全溶解，再加入计算量的(NH4)2SO4，用3 mol·L－1硫酸和氨水调节溶液的pH为1～2，蒸发浓缩，冷却结晶，静置，过滤、洗涤、晾干，得到NH4Al(SO4)2·12H2O。1233.(2018·东北三省三校联考)某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)为原料，制备MgCO3·3H2O。实验流程如下图所示：123(1)为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法有________________________________
_______________(任写一点)，酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为____________________________________________________________________。升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等(合理即可)123MgCO3＋2H＋===Mg2＋＋H2O＋CO2↑、MgSiO3＋2H＋===Mg2＋＋H2SiO3↓解析 为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法有升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等，酸溶时废渣中主要是碳酸镁和硅酸镁与硫酸的反应，写离子方程式时碳酸镁和硅酸镁都要保留化学式。(2)加入30%H2O2的目的是____________________________。将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于除铁123解析 由流程信息可知下一步是“萃取分液”除去溶液中的Fe3＋，而溶液中可能含有亚铁离子，因而用双氧水将亚铁离子氧化为铁离子，便于除去。(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3＋。
①加入30%H2O2后，检验溶液中是否含有Fe2＋的最佳试剂是__________________。K3[Fe(CN)6]溶液123解析 检验溶液中是否含有Fe2＋的最佳试剂是K3[Fe(CN)6]溶液。②萃取分液完成后，检验水相中是否含有Fe3＋的最佳试剂是_____________。KSCN溶液123解析 萃取分液完成后，检验水相中是否含有Fe3＋的最佳试剂是KSCN溶液。(4)室温下，除去MgSO4溶液中的Al3＋(使Al3＋浓度小于1×10－6 mol·L－1)而不引入其他杂质，应加入的试剂X为_________________________________________________，应调节pH的范围为______________。
(已知：①Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33；②pH＝8.5时，Mg(OH)2开始沉淀)MgO、Mg(OH)2、MgCO3或Mg2(OH)2·CO3(写出一个即可)5.0＜pH＜8.5123123(5)向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸馏水洗涤，确认沉淀洗净的操作及现象是________________________________________________________________
__________________________________________。取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净123解析 沉淀表面含有硫酸根离子，可以通过检验硫酸根离子判断沉淀是否洗涤干净。练后反思无机化工流程中的常见分离方法总结
(1)洗涤(冰水、热水)：洗去晶体表面的杂质离子。
(2)过滤(热滤或抽滤)：分离难溶物和易溶物。
(3)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。
(4)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质。
(5)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。
(6)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物。
(7)冷却法：利用气体易液化的特点分离气体。123本课结束第二篇
常考题空1 化学式、电子式等化学用语的规范书写
1．化合价
体现化合物中不同元素原子或离子的个数比关系的数值。
(1)在离子化合物中，化合价的数值就是一个原子得失电子的数目，失电子的原子为正化合价，得电子的原子为负化合价。
(2)在共价化合物中，化合价的数值就是一个原子跟其他元素原子形成共用电子对的数目，电子对偏离的原子为正价，电子对偏向的原子为负价。
如：分析(1)Na2O2，(2)N2H4中各元素的化合价。
分析 (1)在Na2O2中，Na失去一个电子，则为＋1价；
O中的两个氧原子分别得到一个电子，两氧原子之间的共用电子对不计算化合价，故为－1价。
(2)N2H4其结构式为每个氮原子分别与两个氢原子形成两对共用电子对，两氮原子之间的共用电子对不计算化合价，故N为－2价，H为＋1价。
2．化学用语中的“单词”——化学式
化学式是用元素符号和数字来表示纯净物组成的式子。
(1)化学式书写的技巧
①直接记住：
如氨气(NH3)，硫酸(H2SO4)，葡萄糖(C6H12O6)等。
②根据名称写：如二氧化氯(ClO2)，七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。
③根据化合价书写：正在前，负在后；标价数，化简价交叉，检验和为零。
(2)注意事项
①遵循习惯写法，NH3、CH4负化合价在前。
②由分子构成的物质分子式中原子有公约数的不能约分。如：N2O4不能写成“NO2”，苯C6H6不能写成“CH”。
3．电子式
“电子式”书写的一般程序
(1)一判断
首先要判断是阴离子还是阳离子，是离子化合物还是共价化合物。
(2)二注意
①共价化合物仅有电子对的偏移，没有电子的得失，所以不能用“[ ]”，而离子化合物有电子的得失，所以阴离子和复杂阳离子应用“[ ]”。
②根据原子的成键规则，要注意判断原子的连接顺序及共用电子对的数目。
1．分别写出下列几种物质的电子式：
(1)羟基(—OH)__________________________________________________________；
(2)氨气(NH3)__________________________________________________________；
(3)次氯酸(HClO)________________________________________________________；
(4)Na2O2_____________________________________________________________；
(5)NaH_______________________________________________________________；
(6)NaBH4_______________________________________________________________；
(7)NH4H__________________________________________________________________。
答案 (1) (2) (3) (4) (5)Na＋[H]－ (6) (7)
2．写出下列含氯化合物的名称及氯元素的化合价：
(1)ClO2 ________ ________
(2)HClO4 ________ ________
(3)KClO3 ________ ________
(4)NaClO2 ________ ________
(5)NaClO ________ ________
答案 (1)二氧化氯 ＋4 (2)高氯酸 ＋7 (3)氯酸钾 ＋5 (4)亚氯酸钠 ＋3 (5)次氯酸钠 ＋1
3．无机含氧酸脱去一分子水或几分子水，所剩下的氧化物称为该酸的酸酐，如CO2为碳酸的酸酐。根据题目要求填空：
(1)硝酸酸酐的化学式为____________________，其中氮的化合价为________，属于________(填“酸性氧化物”“碱性氧化物”或“不成盐氧化物”)。
(2)已知N2O3是亚硝酸的酸酐，亚硝酸、亚硝酸钠的化学式分别是：______、_______。
(3)N2O4中氮的化合价为________，将N2O4通入足量水中产物的化学式及物质类别分别为_____________________________________________、__________________。
(4)KCN的名称________，电子式______________，碳的化合价为__________。
(5)联氨(N2H4)的电子式________________，氮的化合价为________。
答案 (1)N2O5 ＋5 酸性氧化物 (2)HNO2 NaNO2 (3)＋4 HNO3(酸) NO(不成盐氧化物) (4)氰化钾 ＋2 (5) －2
4．工业上曾用电石(CaC2)与水反应制取乙炔(CH≡CH)。
(1)CaC2和乙炔(CH≡CH)中碳原子均满足8电子稳定结构，分别写出二者的电子式：______________________________、________________________________________。
(2)CaC2与水反应的化学方程式为___________________________________________。
答案 (1)
(2)CaC2＋2H2O===Ca(OH)2＋C2H2↑
5．O形成的原子团有很多，如：O2－、O、O。
(1)分别写出O2－、O的电子式：_____________________、____________________。
(2)离子化合物O2[PtF6]中含有O，则铂元素的化合价为__________，它可由PtF6＋O2===O2[PtF6]反应制得，其中氧化剂是__________(填化学式)。
答案 (1)
(2)＋5 PtF6
常考题空2 陌生方程式的书写
一、陌生非氧化还原反应方程式的书写
运用“证据→推理→符号”思路书写新情境方程式的基本过程如下：“读”取题目中的有效信息(证据)，写出主要反应物和生成物的化学式(推理＋表征)，再依据质量守恒、电荷守恒(基本规律)，即可轻松写出规范的方程式。
(2017·全国卷Ⅰ，27)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
“酸浸”后，钛主要以TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式：__________。
[解题思路] 第一步：依据题意写出主要反应物及生成物。
用盐酸溶解FeTiO3，反应后钛主要以TiOCl形式存在，则O3―→OCl。
第二步：依据质量守恒和电荷守恒完成方程式。
①经分析，反应物中有氯元素，产物中有铁元素，且钛元素的价态未变化，可知左边应加上Cl－右边生成Fe2＋：FeTiO3＋Cl－―→TiOCl＋Fe2＋。
②左边比右边多两个氧原子，且左边电荷数为－1，右边电荷数为0，题中加了盐酸，可知左边还应补充H＋，右边生成H2O：FeTiO3＋H＋＋Cl－―→Fe2＋＋TiOCl＋H2O。
依据右边有4个氯原子，可知左边Cl－前的化学计量数为4，铁原子与钛原子个数相等，右边电荷数为0，可知H＋的化学计量数为4，H2O前的化学计量数为2。
答案 FeTiO3＋ 4H＋＋ 4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O
解析 反应物有FeTiO3，由生成物有TiOCl可知，反应物中还含有Cl－，生成物中还有Fe2＋，注意酸性条件，用H＋平衡电荷，配平。
题组一 根据“广义”的水解书写方程式
1．写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式：_________________。
答案 SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑
2．一氯胺(NH2Cl)是一种重要的水消毒剂，写出产生消毒物质的化学方程式：________。
答案 NH2Cl＋2H2O===NH3·H2O＋HClO
3．常用尿素[CO(NH2)2]除去工业酸性废水中的Cr3＋，流程为：
完成该转化的离子方程式：___________________________________________________。
答案 2Cr3＋＋3CO(NH2)2＋9H2O===2Cr(OH)3↓＋3CO2↑＋6NH
广义水解原理
广义的水解观认为，无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果都是参与反应的物质和水分别离解成两部分，再重新组合成新的物质。
题组二 根据“中和”原理或“强酸制弱酸”原理书写方程式
4．根据要求完成下列化学方程式：
(1)25 ℃，H2C2O4和HF两种酸的电离平衡常数如下：
H2C2O4
Ka1＝5.36×10－2
Ka2＝5.35×10－5
HF
Ka＝6.31×10－4
则H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)多硼酸盐四硼酸钠(Na2B4O7)与硫酸反应可制硼酸(H3BO3)，写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解题思路] (1)判断三种酸(只看第一步电离)H2C2O4、HF、HC2O电离出H＋的能力，即酸性的强弱，运用强酸制弱酸即可写出方程式。
(2)联想Na2SiO3与酸的反应，H3BO3是弱酸。
答案 (1)H2C2O4＋F－===HF＋HC2O
(2)Na2B4O7＋H2SO4＋5H2O===Na2SO4＋4H3BO3
解析 (1)由Ka可知酸性：H2C2O4>HF>HC2O。
5．工业上可用盐酸处理铝硅酸盐，如正长石(KAlSi3O8)制取硅酸胶体。写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 KAlSi3O8＋4HCl＋H2O===KCl＋AlCl3＋3H2SiO3(胶体)
题组三 应用“平衡转化”思想书写方程式
6．沉钴工艺流程如下图所示，请写出“沉钴”过程中的离子方程式：________________。
[解题思路] 该反应的微观平衡移动过程如下：
答案 Co2＋＋2HCO===CoCO3↓＋CO2↑＋H2O
7．如下图，写出制备CaO2·8H2O的化学方程式：_____________________________
________________________________________________________________________。
答案 CaCl2＋H2O2＋2NH3·H2O＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl
解析 氨水中和溶液中的H＋，促进Ca2＋与H2O2反应生成CaO2·8H2O沉淀。
题组四 根据对热稳定性的理解书写方程式
8．Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合，在800 ℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4。写出该反应的化学方程式：_____________________________________________
________________________________________________________________________。
[解题思路] Li2FeSiO4可看作Li2SiO3·FeO，根据该化学式的特点，联想Na2CO3与SiO2的高温反应，FeC2O4受热分解生成FeO、CO和CO2即可写出总的方程式。
答案 Li2CO3＋FeC2O4·2H2O＋SiO2Li2FeSiO4＋CO↑＋2CO2↑＋2H2O↑
9．“煅烧”偏钒酸铵(NH4VO3)可得到工业制硫酸的催化剂五氧化二钒(V2O5)，写出该反应的化学方程式：______________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 2NH4VO3V2O5＋2NH3↑＋H2O↑
解析 联想铵盐的不稳定性，类比NH4HCO3的分解。
二、陌生氧化还原(或电极)反应方程式的书写
1．熟记常见的氧化剂、还原剂及对应产物
氧化剂
Cl2
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4(H＋)、MnO2
Fe3＋
KClO3、ClO－
H2O2
还原产物
Cl－
O2－、H2O、OH－
SO2
NO或NO2
Mn2＋
Fe2＋
Cl－
H2O
还原剂
I－(HI)
S2－(H2S)
CO、C
Fe2＋
NH3
SO2、SO
H2O2
氧化产物
I2
S
CO2
Fe3＋
NO
SO
O2
2.新情境下氧化还原反应方程式的书写技巧
以2017年全国卷Ⅲ28题(2)为例予以说明。
工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式：___________________________________________。
第一步：书写“主干物质”：
即反应物中的氧化剂、还原剂，产物中的氧化产物、还原产物。
As2S3＋O2―→H3AsO4＋S
第二步：标出发生变价的元素的化合价，利用得失电子守恒配平“主干物质”。
223＋52―→4H34＋6
第三步：利用质量守恒补充完整反应方程式。
2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S
注意 (1)若为离子方程式，第二步之后应先进行电荷守恒，再原子守恒。一般原则是酸性条件用H＋，碱性条件用OH－调平电荷，最后用观察法使原子守恒，补水原则是“H”不够水凑。
(2)对于电化学以氧化还原反应为核心的电极反应方程式的书写，该方法同样有效。
题组一 氧化还原反应方程式的书写
1．(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性，含VO2＋、K＋、SO等。写出该反应的化学方程式：_____________________
________________________________________________________________________。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO、Cl－。写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向________________________。
答案 (1)V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O
(2)＋3H2O===Cl－＋6VO＋6H＋
2．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如图所示：
(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：____________________________。
(2)“尾气吸收”是吸收电解过程排出的少量ClO2。写出此吸收反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
[解题思路] (1)结合图示可知NaClO3与SO2在H2SO4作用下反应生成ClO2和NaHSO4，根据氧化还原反应配平的一般方法，即可顺利写出化学方程式。
(2)结合图示可知尾气中的ClO2在反应中被还原为ClO，则H2O2被氧化，氧化产物应为O2，即可写出化学方程式。
答案 (1)2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4
(2)2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2＋2H2O
3．[2017·北京，27(1)①②③]SCR(选择性催化还原)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放，其工作原理：
(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：____________
________________________________________________________________________。
(2)反应器中NH3还原NO2的化学方程式：___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒，用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：____________________________________________。
答案 (1)CO(NH2)2＋H2O2NH3↑＋CO2↑
(2)8NH3＋6NO27N2＋12H2O
(3)2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4
解析 本题侧重于考查学生的分析能力，注意把握题给信息。(1)根据问题(2)暗示尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为非氧化还原反应，产物中有NH3和CO2，结合原子守恒即可正确书写方程式。(2)反应器中NH3还原NO2生成氮气和水，为氧化还原反应。根据得失电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式。(3)SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4，此反应中SO2是还原剂，氧气是氧化剂，结合得失电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式。
题组二 电极产物的判断与电极反应式的书写
4．下图表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl—NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。
(1)请写出该电池的正极反应式：________________________________________。
(2)生产中可分离出的物质A的化学式为______________________________________。
答案 (1)N2＋6e－＋8H＋===2NH (2)NH4Cl
解析 (1)根据氧化还原反应原理，首先确定N2在反应中作氧化剂，因而参与正极反应，再根据盐酸介质知产物应该为NH，从得失电子守恒和电荷守恒及原子守恒三个角度可以确定其电极反应式。
(2)由于电池工作中有NH4Cl生成，所以生产中可分离出的物质为NH4Cl。
5．SO2是主要的大气污染气体，利用化学反应原理是治理污染的重要方法。工业上用Na2SO3吸收尾气中SO2使之转化为NaHSO3，再以SO2为原料设计原电池，然后电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4，装置如下：
(1)甲图中A电极上的反应式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲图中B与乙图________(填“C”或“D”)极相连，进行电解时乙图Z中Na＋向________(填“Y”或“W”)中移动。
(3)该电解池阴极的电极反应式为__________________________________________
___________________________；阳极的电极反应式为___________________________。
答案 (1)SO2＋2H2O－2e－===4H＋＋SO
(2)D Y
(3)2HSO＋2e－===2SO＋H2↑ HSO＋H2O－2e－===SO＋3H＋
解析 (1)从题目信息可知，二氧化硫反应生成硫酸，所以二氧化硫作负极，失去电子和水结合生成硫酸，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===4H＋＋SO。(2)甲图中A为负极，B为正极，因为乙图中C极附近加入亚硫酸氢钠得到亚硫酸钠，说明氢元素化合价降低生成氢气，所以C极为阴极，连接电源的负极，即A连接C，B连接D；进行电解时乙图中钠离子向阴极移动，即向Y中移动。(3)阴极是亚硫酸氢根离子反应生成亚硫酸根离子和氢气，电极反应式为2HSO＋2e－===2SO＋H2↑。右侧为阳极室，电极反应式为HSO＋H2O－2e－===SO＋3H＋。
书写陌生电极反应式的基本思路
(1)确定电极反应物与产物：想原理，定物质；
(2)确定电子转移的数量：标变价，算数目；
(3)配平电极反应式：补全物，思介质。
常考题空3 物质的转化与跟踪
1．流程图结构特点
2．流程图中物质的转化与跟踪
(1)循环物质的确定
①从流程图上看：箭头回头；②从物质的转化上看：在流程中加入的物质，后续步骤中又会产生(在滤渣或滤液中寻找)。
(2)副产品的判断
①从流程图上看：支线产品；②从制备的目的上判断：不是主产品。
(3)滤渣、滤液中成分的确定
要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况：
①反应过程中哪些物质(离子)消失了？
②所加试剂是否过量或离子间发生化学反应，又产生了哪些新离子？要考虑这些离子间是否会发生反应。
1．二硫化钼(MoS2)被誉为“固体润滑剂之王”，利用低品质的辉钼矿(含MoS2、SiO2以及CuFeS2等)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图所示。
回答下列问题：
(1)钼酸铵的化学式为(NH4)2MoO4，其中Mo的化合价为________。
(2)利用联合浸出除杂时，氢氟酸可除去的杂质化学式为________________，如改用FeCl3溶液氧化浸出，杂质CuFeS2的浸出效果更好，写出氧化浸出时发生的化学反应方程式：________________________________________________________________________。
(3)加入Na2S后，钼酸铵转化为硫化钼酸铵[(NH4)2MoS4]，写出(NH4)2MoS4与盐酸反应得到MoS3沉淀的离子反应方程式：____________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)＋6 (2)SiO2 4FeCl3＋CuFeS2===5FeCl2＋CuCl2＋2S↓ (3)MoS＋2H＋===MoS3↓＋H2S↑
解析 (1)根据化合价原则，钼酸铵[(NH4)2MoO4]中Mo的化合价为＋6。(2)氢氟酸可与酸性氧化物SiO2反应，所以联合浸出除杂时，用氢氟酸除去的杂质是SiO2；Fe3＋具有较强的氧化性，可氧化杂质CuFeS2中的－2价的S，反应的化学方程式为4FeCl3＋CuFeS2===5FeCl2＋CuCl2＋2S↓。(3)根据题目所述，(NH4)2MoS4属于铵盐，易溶于水，所以与盐酸反应得到MoS3沉淀的离子方程式为MoS＋2H＋===MoS3↓＋H2S↑。
2．(2019·太原调研)“一酸两浸，两碱联合”法是实现粉煤灰(含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等)综合利用的新工艺。工业流程如下：
回答下列问题：
(1)聚合氯化铝铁(PAFC)化学式为[Al2(OH)nCl6－n]m·[Fe2(OH)xCl6－x]y，是一种新型高效的净水剂，PAFC中铁元素的化合价为________________。
(2)“一酸两浸”中的酸是______________(填化学式)。
(3)实际工业中“酸浸”“碱浸”均不能充分反应，滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”中，它们分别发生反应的化学方程式为______________________________、________________________________________________________________________。
(4)“滤液B”的主要溶质有______________(填化学式)。滤液混合后“蒸发”的作用是____________________。
(5)“电解”时阳极的电极反应式为_________________________________________。
答案 (1)＋3
(2)HCl
(3)Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑
Na2CO3＋Al2O32NaAlO2＋CO2↑
(4)AlCl3、NaCl 促进Al3＋、Fe3＋水解生成聚合氯化铝铁(PAFC)
(5)2Cl－－2e－===Cl2↑
解析 (1)由Fe2(OH)xCl6－x中元素化合价代数和等于零求得铁元素的化合价为＋3。(2)由最后产品含有氯元素分析可知，此酸是盐酸。(4)生成的Na2SiO3、NaAlO2经盐酸酸浸后生成硅酸沉淀、氯化铝溶液、氯化钠溶液；加热可促进铝离子、铁离子水解生成聚合氯化铝铁。
3．NaAlH4(四氢铝钠)是有机合成的重要还原剂。某小组以铝合金厂的废边脚料为原料(主要成分为Al，含有少量Al2O3、Fe2O3、MgO和SiO2等杂质)制备四氢铝钠的工艺流程如下：
资料显示：NaH、NaAlH4遇水蒸气发生剧烈反应。
请回答下列问题：
(1)NaAlH4中氢元素的化合价为________________。
(2)试剂A中溶质的阴、阳离子所含电子数相等，其电子式为________________。在空气中灼烧滤渣2，得到的固体的主要成分为____________________(填化学式)。
(3)滤液3可以循环利用，写出滤液2与滤液3反应的离子方程式：________________
_________________________________________________________________________。
(4)实验前要保证NaH与AlCl3反应的装置干燥，其目的是_______________________。
答案 (1)－1价
(2) Fe2O3、MgO
(3)AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO
(4)防止NaH、NaAlH4与水蒸气反应
解析 (1)四氢铝钠中氢元素显－1价。(2)试剂A为强碱，将铝元素转化成偏铝酸盐，由于试剂A中溶质的阴离子和阳离子所含电子数相等，则试剂A为氢氧化钠。滤渣1的主要成分是二氧化硅，滤渣2的 主要成分是氢氧化铁和氢氧化镁，在空气中灼烧生成氧化铁、氧化镁。(3)偏铝酸钠和碳酸氢钠反应类似于较强酸制备较弱酸。(4)NaH、NaAlH4均能够与水蒸气反应。
常考题空4 控制反应条件
1．如何加快反应速率，提高“浸出率”？
________________________________________________________________________。
答案 ①将原料粉碎；②适当加热；③充分搅拌；④适当提高浸取液的浓度等
2．化工流程中
(1)调溶液pH的一般作用是什么？
________________________________________________________________________。
(2)调溶液pH常用的试剂有哪些？
________________________________________________________________________。
答案 (1)常利用题给金属离子沉淀的pH信息，使特定金属离子以氢氧化物沉淀出来
(2)调溶液pH常用氢氧化钠、碳酸钠、金属氧化物[还有酸性气体(二氧化硫)、稀盐酸或稀硫酸]等
1．已知Fe(OH)3、Fe(OH)2、Mn(OH)2开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示。
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，采取的措施是____________________。
答案 先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH至3.7≤pH＜8.3
解析 控制溶液的pH：通过控制溶液的酸碱性使其中的Fe3＋形成氢氧化物沉淀。
2．(1)由折线图分析产生三硫化钼沉淀的过程中应选择的最优温度和时间是________。
(2)利用化学平衡移动原理分析低于或高于最优温度时，MoS3的产率均下降的原因(流程见下图)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)40 ℃，30 min (2)温度太低不利于H2S逸出；温度太高，盐酸挥发，溶液中c(H＋)下降，都不利于反应正向进行
解析 (1)由图像分析可知，在40 ℃时的产率比其他温度下都高，反应进行到30 min时产率达到最大值，所以产生三硫化钼沉淀的最优温度和时间是40 ℃、30 min。(2)(NH4)2 MoS4与盐酸反应的离子方程式为：MoS＋2H＋===MoS3↓＋H2S↑，如果温度太低不利于H2S逸出，温度太高，盐酸挥发，使溶液中c(H＋)下降，都不利于反应正向进行。
3．已知萃取剂A、B的pH对钴、锰离子萃取率的影响如下图。为了除去Mn2＋，应选择萃取剂______(填“A”或“B”)。
答案 B
解析 加入萃取剂的目的是除去Mn2＋。据图可知，选择萃取剂B时，Mn2＋的萃取率高，而Co2＋的萃取率低，可以除去Mn2＋。
4．泄盐(MgSO4·7H2O)是一种中药药剂，还可用于制革、肥料、瓷器、印染料等工业。在实验中，一种利用某工业的废渣[主要成分是Mg(OH)2，杂质为FeCO3、Al(OH)3、SiO2等]生产泄盐的流程如下：
已知：①部分氢氧化物沉淀的pH如下表。
氢氧化物
Fe(OH)3
Mg(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀的pH
2.7
9.6
3.7
完全沉淀的pH
3.7
11.1
4.7
②Al(OH)3在pH＝7.8时开始溶解，pH＝10.0时完全溶解。
回答下列问题：
(1)写出提高该工艺流程中“酸浸”速率的两种方法_______________________________
__________________________________________________________________________。
(2)“滤渣1”的主要成分是_________________________________________(写化学式)。
(3)写出“氧化”操作中发生反应的离子方程式：_________________________________。
(4)加入NaOH溶液“调节pH”的操作中pH的范围为____________，高温加热“滤渣2”可得到___________________________________________________________(写化学式)。
(5)“一系列操作”是指____________________。
答案 (1)适当增大硫酸浓度、升高浸取液温度、将废渣粉碎为粉末状(写出两种合理答案即可)
(2)SiO2
(3)2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O
(4)4.7≤pH＜7.8 Fe2O3、Al2O3
(5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥
解析 (2)SiO2不能溶解在稀硫酸中，故以滤渣的形式存在。(3)“酸浸”时，FeCO3溶解生成Fe2＋，“氧化”操作中Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，故离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。(4)根据已知信息可知调节pH为4.7～7.8可使溶液中的Fe3＋、Al3＋以氢氧化物沉淀的形式析出，Fe(OH)3、Al(OH)3受热分解分别生成氧化物Fe2O3、Al2O3。(5)“一系列操作”是指蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥。
5．六氟铝酸钠俗称冰晶石，广泛应用于冶铝工业。以磷肥副产物氟硅酸铵为原料制备六氟铝酸钠的简易流程如下：
请回答下列问题：
(1)写出反应①的化学方程式：____________________________________________，
适当加热可以提高反应①的化学反应速率，但是温度不宜过高，其原因有两点：其一是避免氨水挥发，降低反应物浓度，其二是__________________________________。
(2)反应③得到Na3AlF6和废液，废液用于反应_________________________________
(填“①”或“②”)循环利用。NH4F溶液不能用玻璃容器盛装，其原因是__________
________________________________________________________________________。
(3)通过实验得出Na3AlF6的产率与外界条件关系如图所示(提示：温度、时间针对反应③)。
根据上述实验结果，最佳条件：反应温度、反应时间、氢氧化钠与氢氧化铝的物质的量之比依次是______________________。
答案 (1)(NH4)2SiF6＋4NH3·H2O===6NH4F＋H2SiO3↓＋H2O 避免NH4F水解程度增大而损失
(2)① NH4F水解生成HF，HF腐蚀玻璃
(3)60 ℃、60 min、2.0
解析 (1)氟硅酸铵与氨水反应，可以看成是氟硅酸铵先水解生成氟化氢、硅酸和氨水，然后氨水和氟化氢反应生成氟化铵。温度高，氨水挥发加快、NH4F水解程度增大，因此选择合适温度。(2)反应③为NaAlO2＋2H2O＋6NH4F＋2NaOH===Na3AlF6↓＋6NH3·H2O，废液中氨水可以用作反应①的反应物。NH4F发生水解生成HF，HF能与玻璃中二氧化硅反应生成四氟化硅和水。(3)从图像看出，应选择产率最高的条件。
常考题空5 流程图中有关物质分离操作的精准解答
1．常用的物质分离操作有哪些？
________________________________________________________________________。
答案 萃取分液、蒸馏、过滤、结晶、重结晶、升华、分馏
2．常用的结晶方法总结
(1)从溶液中获取不带结晶水的晶体，如NaCl、K2SO4等，用______________。
(2)从溶液中获取带结晶水的晶体，如CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等，用__________。
(3)从混合液中获取溶解度受温度影响较小的溶质，如从含少量KNO3的NaCl溶液中获取NaCl晶体，用______________________。
(4)从混合液中获取溶解度受温度影响较大的溶质，如从含少量KCl的KNO3溶液中获取KNO3晶体，用________________________________________________________________________。
(5)重结晶的含义是什么？
________________________________________________________________________。
答案 (1)蒸发结晶
(2)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(3)蒸发浓缩结晶，趁热过滤
(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(5)重结晶指析出的晶体经过溶解后再次从溶液中结晶析出的过程，是一种利用物质的溶解性不同而进行提纯、分离的方法
3．有关沉淀操作的规范解答
(1)检验离子是否已经沉淀完全的方法
规范解答 将反应混合液静置，取少量上层清液于试管中，在上层清液中继续滴加沉淀剂××，若不再产生沉淀，则××离子已经沉淀完全，若产生沉淀，则××离子未完全沉淀。
(2)过滤时洗涤沉淀的方法
规范解答 向过滤器中加入蒸馏水至没过沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。
(3)检验沉淀是否洗涤干净的方法
规范解答 以FeCl3溶液与NaOH溶液制得Fe(OH)3沉淀后过滤为例：取最后一次的洗涤液少许置于试管中，加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则沉淀未洗涤干净，若无白色沉淀生成，则沉淀已经洗涤干净。
注意 要选择一种溶液中浓度较大的、比较容易检验的离子检验，不能检验沉淀本身具有的离子。
4．洗涤沉淀的目的及如何选择洗涤剂
洗涤试剂
适用范围
目的
蒸馏水
冷水
产物不溶于水
除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为溶解而造成的损失
热水
有特殊的物质其溶解度随着温度升高而下降
除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化而造成溶解的损失
有机溶剂(酒精、丙酮等)
固体易溶于水，难溶于有机溶剂
减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥
该物质的饱和溶液
对纯度要求不高的产品
减少固体溶解
酸、碱溶液
产物不溶于酸、碱
除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解
1．已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：
温度/℃
20
50
60
70
MgSO4
25.0
33.4
35.6
36.9
CaSO4
0.210
0.207
0.201
0.193
根据上表数据，将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，操作步骤为__________、__________。
答案 蒸发结晶 趁热过滤
解析 温度越高，硫酸镁的溶解度越大、硫酸钙的溶解度越小，因此可以采用蒸发结晶、趁热过滤的方法除去硫酸钙。
2．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，在潮湿空气中易水解、氧化，且在氯离子浓度较大的体系中存在CuCl＋Cl－??[CuCl2]－。工业上用低品铜矿(主要含CuS、Cu2S、FeO等)制备CuCl的一种工艺流程如下：
回答下面问题：
(1)写出反应Ⅱ中发生反应的离子方程式：______________________________________
_________________________________________________________________________。
(2)在进行反应Ⅱ时，通入的SO2一般都要适当过量，目的是_____________________。
(3)水洗时，检验是否洗涤干净的方法是_______________________________________。
(4)滤饼进行醇洗的目的是___________________________________________________。
[解题思路] (1)由加入的物质和目标产品可知，氧化剂是Cu2＋，还原剂是SO2，氧化产物是H2SO4，还原产物是CuCl，根据氧化还原反应配平的一般方法即可写出方程式。
(2)根据SO2是反应物以及目标产品CuCl易被氧化的性质即可判断SO2的作用。
(3)水洗时，洗去的是滤饼表面的杂质硫酸和Na2SO4，因而要检验洗涤液中是否还存在SO。
(4)乙醇易挥发，可带走滤饼表面的水分。
答案 (1)2Cu2＋＋SO2＋2Cl－＋2H2O===2CuCl↓＋SO＋4H＋
(2)将Cu2＋全部还原为CuCl，保护CuCl不被氧化
(3)取最后一次洗涤液于试管中，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生沉淀，证明已洗涤干净，否则未洗涤干净
(4)加速干燥，防止CuCl水解和氧化
1．硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，商品名为摩尔盐。可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵，一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化，而形成摩尔盐后就比较稳定了。
实验室制取少量摩尔盐的流程如下：
回答下列问题：
(1)步骤1中Na2CO3的主要作用是_________________________________________。
(2)步骤2中趁热过滤的目的是____________________________________________。
(3)步骤3中，加入(NH4)2SO4固体后，要得到摩尔盐晶体，需经过的实验操作包括：加热蒸发、______________、____________、洗涤和干燥。
(4)步骤3中制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤的目的是_______________________。
答案 (1)洗去铁屑表面的油污
(2)防止FeSO4结晶，减小FeSO4的损失
(3)冷却结晶 过滤
(4)减少摩尔盐的损失，加速水分挥发
2．CuSO4·5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
如果采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量，完成下列步骤：①________，②加水溶解，③加氯化钡溶液，沉淀，④过滤(其余步骤省略)。在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其方法是
________________________________________________________________________。
答案 称量样品 静置，取少量上层清液于试管中，在上层清液中继续加氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，证明已沉淀完全
解析 需要检验是否沉淀完全，即检验溶液中是否有SO剩余。
3．CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：
已知：
①浸出液中含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示：
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
1.8
7.0
7.2
3.4
8.1
完全沉淀
3.2
9.0
9.2
5.2
10.1
③CoCl2·6H2O熔点为86 ℃，加热至110～120 ℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)浸出液中加入NaClO3的作用是______________。
(2)“加Na2CO3调pH至5.2”，过滤所得到的沉淀成分为____________________。
(3)“操作1”中包含3个基本实验操作，它们依次是__________、__________和过滤。制得的CoCl3·6H2O在烘干时需减压的原因是_______________________________________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是______________________________________________________________________________；萃取剂使用的最佳pH范围是________(填字母)。
A．2.0～2.5 B．3.0～3.5
C．4.0～4.5 D．5.0～5.51
答案 (1)将Fe2＋氧化为Fe3＋
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3
(3)蒸发浓缩 冷却结晶 降低烘干温度，防止产品分解失去结晶水
(4)除去“滤液”中的Mn2＋ B
常考题空6 流程图中的定量分析
一、化工流程题中常考计算类型
化工流程题中涉及的计算主要有：化学式、物质的量浓度、电子转移数目、样品质量分数或纯度的计算。
二、常用的计算方法
1．明确一个中心
必须以“物质的量”为中心——“见量化摩，遇问设摩”。
2．掌握两种方法
(1)关系式法
在多步反应中，若第一步反应的产物，是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式，将该物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系。
(2)差量法
①差量法的应用原理
差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化，找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题的关键是把化学方程式中的对应差量(理论差量)及差量(实际差量)与未知量列成比例式，然后求解。如：
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH Δm(固)，Δn(气)，ΔV(气)
2 mol 1 mol 2 mol Q 24 g 1 mol 22.4 L(标况)
②使用差量法时的注意事项
a．所选用差量要与未知量的数值成正比例或反比例关系。
b．有关物质的物理量及其单位都要正确地使用和对应，即“上下一致，左右相当”。
3．巧用“三守恒”
题组一 以物质的量为核心的计算
1．检测明矾样品[含砷酸盐，M(As)＝75]中的砷含量是否超标，需配制砷标准参照液，回答下列问题：
(1)取0.132 g As2O3，用NaOH溶液完全溶解后，配制成1 L Na3AsO3溶液，则此溶液1 mL相当于含砷的质量为__________ mg。
(2)取上述溶液，配制1 L含砷量为1 mg·L－1的砷标准溶液。需取用上述Na3AsO3溶液______________ mL。
答案 (1)0.1 (2)10
解析 (1)1 L Na2AsO3中含砷的质量：
m(As)＝×2×75 g·mol－1＝0.1 g，
则1 mL此溶液中含有0.1 mg As。
(2)设需Na3AsO3溶液V mL，
0．1 V mg＝1 mg·L－1×1 L，V＝10。
2．[2017·全国卷Ⅲ，27(1)(5)]重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：
回答下列问题：
(1)步骤①的主要反应为：
FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是______________________________________________________________________。
(2)某工厂用m1 kg铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7，最终得到产品m2 kg，产率为________。
答案 (1)2∶7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应
(2)×100%
解析 (1)首先标出变价元素的化合价，分析价态变化可知：1 mol FeO·Cr2O3失去7 mol电子，1 mol NaNO3得到2 mol电子，则由得失电子守恒可知二者系数比应为2∶7；该步骤中主要反应的反应物中有Na2CO3，而陶瓷中含有二氧化硅，二者在熔融时反应，故不能使用陶瓷容器。(2)由Cr元素守恒可知：Cr2O3～K2Cr2O7，则理论产生K2Cr2O7的质量为(×294) g，而实际产量为1 000m2 g，则产率＝×100%＝×100%。
3．[2016·全国卷Ⅰ，28(4)(5)]NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：
(1)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________________________________________________________，
该反应中氧化产物是________。
(2)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为__________(计算结果保留两位小数)。
答案 (1)2∶1 O2 (2)1.57
解析 (1)根据图示，“尾气吸收”时ClO2转化为ClO，ClO2作氧化剂，则H2O2作还原剂，H2O2转化为O2，由ClO2ClO、H2O2O2，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1，氧化产物为O2。
(2)1 mol NaClO2在反应中转移4 mol电子，而1 mol Cl2在反应中转移2 mol电子，根据＝，解得n(e－)≈3.14 mol，则可确定NaClO2中有效氯含量为＝1.57。
利用电子守恒解题的思维模板计算
特别提醒 对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。
题组二 质量分数的计算
4．(2019·长春调研)高纯硝酸锶Sr(NO3)2可用于制造信号灯、光学玻璃等。工业级硝酸锶含硝酸钙、硝酸钡等杂质，提纯流程如下：
已知：①“滤渣1”的成分为Ba(NO3)2、Sr(NO3)2；
②铬酸(H2CrO4)为弱酸。
为了测定“滤渣2”中BaCrO4的含量，进行以下实验：
m g“滤渣2”溶液滴定终点时消耗V mL Na2S2O3溶液。
(已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O)
(1)“滤渣2”中BaCrO4(摩尔质量为M g·mol－1)的质量分数为________(用代数式表示)。
(2)若加入的HI溶液过量太多，测定结果会________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
答案 (1)×100% (2)偏高
解析 (1)酸性条件下BaCrO4与HI反应的离子方程式为2BaCrO4＋6I－＋16H＋===2Cr3＋＋3I2＋8H2O＋2Ba2＋，结合反应I2＋2S2O===2I－＋S4O，设“滤渣2”中BaCrO4的质量分数为w，则有：
2BaCrO4 ～ 3I2 ～ 6S2O
2M g 6 mol
m g×w cV×10－3 mol
则w＝×100%＝×100%。
(2)若加入的HI溶液过量太多，部分HI被空气氧化，使测定结果偏高。
5．一种利用化肥中废催化剂(含CoO、Co、Al2O3及少量FeO)制取明矾和CoSO4粗产品的工艺流程如下：
测定CoSO4粗产品中钴的质量分数的步骤如下：准确称取a g产品，先经预处理，然后加入过量的冰乙酸，在加热煮沸下，缓慢滴加KNO2溶液直至过量，生成不溶于乙酸的K3[Co(NO2)6]，再经过滤、洗涤及干燥，称量沉淀的质量为b g。
(1)KNO2溶液氧化并沉淀Co2＋的离子方程式为____________(已知KNO2被还原为NO)。
(2)粗产品中钴元素的质量分数为___________________________________________________ (M{K3[Co(NO2)6]}＝452，列出计算式)。
答案 (1)Co2＋＋3K＋＋7NO＋2CH3COOHK3[Co(NO2)6]↓＋NO↑＋H2O＋2CH3COO－
(2)×100%
解析 (1)KNO2将Co2＋氧化为Co3＋，并生成K3[Co(NO2)6]沉淀，NO被还原为NO，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒写出离子方程式。(2)b g K3[Co(NO2)6]中含Co元素的质量为b g×，则粗产品中钴元素的质量分数为×100%。
题组三 化学式的计算与热重分析
6．在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41 g，CO2的体积为1.344 L(标准状况)，则钴氧化物的化学式为______。
[解题思路]
答案 Co3O4
7．化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。甲的化学式________。
答案 NaH
解析 由4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况) 的H2，可推断金属钠和H2反应生成的甲为NaH，NaH与水反应生成NaOH和H2，NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4。甲的化学式为NaH。
8．(2019·大庆调研)工业上用含锰废料(主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)与烟气脱硫进行联合处理并制备MnSO4的流程如下：
25 ℃时，几种离子沉淀时数据信息如下：
离子
Fe2＋
Fe3＋
Al3＋
Mn2＋
Cu2＋
开始沉淀时pH
7.6
2.7
3.8
8.3
5.9
完全沉淀时pH
9.7
4.0
4.7
9.8
6.9
(1)沉淀1的化学式为_______________________________________________________，
沉淀2为________________________________________________________________。
(2)“净化”时，加入(NH4)2S的作用为：________________________________________。
(3)“酸化、还原”中，发生的所有氧化还原反应的离子方程式为_________________。
(4)已知：滤液3中除MnSO4外，还含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲线如图1所示。据此判断，“操作Ⅰ”应为蒸发浓缩、________、洗涤、干燥。
(5)25.35 g MnSO4·H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图2所示。
①300 ℃时，所得固体的化学式为___________________________________________。
②1 150 ℃时，反应的化学方程式为___________________________________________。
答案 (1)CaSO4 Fe(OH)3、Al(OH)3
(2)使Cu2＋转化为CuS沉淀
(3)MnO2＋SO2===Mn2＋＋SO、Fe2O3＋SO2＋2H＋===2Fe2＋＋SO＋H2O
(4)趁热过滤
(5)①MnSO4 ②3MnO2Mn3O4＋O2↑
解析 (5)①25.35 g MnSO4·H2O样品中n(Mn)＝n(MnSO4·H2O)＝＝0.15 mol，其中n(H2O)＝0.15 mol，m(H2O)＝2.7 g,300 ℃时，所得固体质量为22.65 g，减少的质量为2.7 g，说明该段失去结晶水，此时固体为MnSO4。②300 ℃时，固体为MnSO4，受热分解生成锰的氧化物和硫的氧化物，850 ℃时，所得固体质量为13.05 g，锰元素质量守恒，m(Mn)＝55 g·mol－1 ×0.15 mol＝8.25 g，n(O)＝＝0.3 mol，则n(Mn)∶n(O)＝0.15 mol∶0.3 mol＝1∶2，则此时的固体为MnO2，1 150 ℃时固体为二氧化锰分解所得，锰元素质量守恒，则m(Mn)＝8.25 g，则氧化物中m(O)＝11.45 g－8.25 g＝3.2 g，n(O)＝＝0.2 mol，故n(Mn)∶n(O)＝0.15 mol∶0.2 mol＝3∶4，则该氧化物为Mn3O4。
化工流程逐空特训
A组(30分钟)
1．化学源于生活，在生产生活中，我们会遇到各种各样的化学反应。
(1)过氧化钠用于潜水艇或呼吸面具作供氧剂，主要反应的化学方程式为：___________
________________________________________________________________________。
(2)工业上用电解饱和食盐水的方法生产氯气，即“氯碱工业”，写出反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)野外作业中用Al焊接铁轨，该反应的化学方程式为：_______________________。
(4)将一个铝制易拉罐充满CO2气体，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即密封罐口，过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后又重新鼓起，试用离子方程式解释易拉罐又重新鼓起的原因：__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)用小苏打治疗胃酸过多，反应的离子方程式为：____________________________。
答案 (1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(2)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(3)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe
(4)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(5)HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
2．请回答：
(1)CaH2的电子式：__________。
(2)将硫黄撒在汞表面，以除去不慎洒落的汞，用化学方程式表示其理由：__________。
(3)完成以下氧化还原反应的离子方程式：________ClO2＋______CN－＋_____===______CO＋_____________N2↑＋________Cl－＋________。
(4)SiO2溶于氢氟酸后生成一种极强的二元酸和水，经分析该酸由3种元素组成，其中氟元素的质量分数为79.17%。请写出SiO2溶于氢氟酸的离子方程式：___________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)[H]－Ca2＋[H]－ (2)Hg＋S===HgS (3)2 2 4OH－ 2 1 2 2H2O (4)SiO2＋6HF===2H＋＋SiF＋2H2O
解析 (4)设二元酸的化学式为：H2SixFy，根据化合价代数和为0可知2＋4x－y＝0，由氟元素质量分数有＝79.17%，联立解得x≈1，y≈6，则化学式为H2SiF6，再根据二元强酸，即可写出离子方程式：SiO2＋6HF===2H＋＋SiF＋2H2O。
3．结晶水合物在煅烧过程中会发生一系列变化，请回答下列问题：
(1)硫酸高铈[Ce(SO4)2]是一种常用的强氧化剂。将Ce(SO4)2·4H2O(摩尔质量为404 g·mol－1)在空气中加热，样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如图1所示。
当固体残留率为70.3%时，所得固体可能为________(填字母)。
A．Ce(SO4)2 B．Ce2(SO4)3 C．CeOSO4
(2)固体A为生石膏(CaSO4·2H2O)和不含结晶水且高温时也不分解的杂质。生石膏在120 ℃时失水生成熟石膏(2CaSO4·H2O)，熟石膏在200 ℃时失水生成硫酸钙。为测定固体A中生石膏的含量，某科研小组进行了如下实验：称取固体A 180 g置于坩埚中加热，加热过程中固体质量随温度变化的情况如图2所示。
①实验中每次对固体称量时需要在冷却后进行。为保证实验结果的精确性，固体冷却时必须防止________________________________________________________________________。
②将加热到1 400 ℃时生成的气体通入品红溶液中，品红褪色。写出1 400 ℃时的化学反应方程式：_________________________________________________________________。
③固体A中生石膏的质量分数约为________(结果保留1位小数)。
答案 (1)B (2)①吸水 ②2CaSO42CaO＋2SO2↑＋O2↑ ③95.6%
解析 (1)若1 mol Ce(SO4)2·4H2O分解，当固体残留率为70.3%时，所剩固体的质量为404 g·mol－1×1 mol×70.3%≈284 g，即对应所得固体的摩尔质量可能为284 g·mol－1，Ce(SO4)2的摩尔质量为332 g·mol－1，CeOSO4的摩尔质量为252 g·mol－1，A、C项不符合题意；若2 mol Ce(SO4)2·4H2O分解，对应所得1 mol固体时固体的摩尔质量约为568 g·mol－1，Ce2(SO4)3的摩尔质量为568 g·mol－1，B项符合题意。(2)①失水后的晶体冷却时必须防止吸水，否则会导致测定结果有较大误差。②由图示数据及使品红褪色的信息可推知反应为2CaSO42CaO＋2SO2↑＋O2↑。③由②中反应方程式及CaSO4分解时质量减少144 g－64 g＝80 g可知生成了1 mol SO2和0.5 mol O2，根据原子守恒知生石膏的物质的量为1 mol，则m(CaSO4·2H2O)＝172 g，生石膏的质量分数＝×100%≈95.6%。
4．(2019·合肥一模)以软锰矿粉(主要含有MnO2，还含有少量的Fe2O3、Al2O3等杂质)为原料制备高纯MnO2的流程如图所示：
已知常温下，氢氧化物沉淀的条件：Al3＋、Fe3＋完全沉淀时的pH分别为5.0、2.8；Mn2＋开始沉淀的pH为7.7。
(1)“酸浸”时加入一定量的硫酸，硫酸的量不能过多或过少。硫酸过多造成氨的损失；硫酸过少时，“酸浸”时会有红褐色渣出现，原因是______________________________
________________________________________________________________________。
(2)加入氨水应调节pH的范围为__________________________________________。
(3)“过滤Ⅱ”所得滤渣为MnCO3，滤液中溶质的主要成分是____________(填化学式)，写出其阳离子的电子式：__________________________________。
(4)加入碳酸氢铵产生沉淀的过程为“沉锰”。
①“沉锰”过程中放出CO2，反应的离子方程式为____________________________。
②“沉锰”过程中沉锰速率与温度变化的关系如图所示。当温度高于60 ℃时，沉锰速率随着温度升高而减慢的原因可能是______________________________________________。
(5)工业上采用间接氧化还原滴定法测定MnO2纯度，其操作过程如下：准确称量0.920 0 g该样品，与足量酸性KI溶液充分反应后，配制成100 mL溶液。取其中20.00 mL，使其恰好能与25.00 mL 0.080 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液完全反应(I2＋2S2O===2I－＋S4O)。计算可得该样品纯度为______(计算结果保留1位小数)。
答案 (1)生成的Fe3＋水解得到Fe(OH)3沉淀
(2)5.0～7.7
(3)(NH4)2SO4
(4)①Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O ②温度过高时碳酸氢铵的分解速率显著加快，沉锰速率随碳酸氢铵浓度的减小而减慢
(5)47.3%
解析 (1)硫酸过少时，“酸浸”时会有红褐色渣出现，原因是生成的Fe3＋水解得到Fe(OH)3沉淀。(2)由题中信息可知，Al3＋、Fe3＋完全沉淀时的pH分别为5.0、2.8，Mn2＋开始沉淀的pH为7.7。所以，加入氨水应调节pH的范围为5.0～7.7。(3)“过滤Ⅱ”所得滤渣为MnCO3，滤液中溶质的主要成分是(NH4)2SO4，其阳离子的电子式为。(4)①“沉锰”过程中放出CO2，反应的离子方程式为Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O。②温度过高时碳酸氢铵的分解速率显著加快，沉锰速率随碳酸氢铵浓度的减小而减慢。
(5)由反应过程可得到关系式：
MnO2～I2～2S2O
1 2
n 0.025 00 L×0.080 0 mol·L－1×
n＝0.005 mol，该样品纯度＝×100%≈47.3%。
5．一种用铬铁矿(主要成分是FeCr2O4，还含有Al2O3、Fe2O3等)制氧化铬的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“氧化焙烧”过程中，理论上1 mol FeO·Cr2O3完全被氧化为Na2CrO4和Fe2O3时，转移电子的物质的量为__________；“水浸”过程中，为提高Na2CrO4的浸取率，除可适当增大水的用量之外，还可采用的措施是________________________________(列举一条)。
(2)“除铝”时通入足量CO2发生反应的离子方程式为__________________________
________________________________________________________________________。
(3)“酸化结晶”过程中发生的反应为2CrO＋2H＋??Cr2O＋H2O，该反应的平衡常数表达式为K＝______________。
(4)Na2Cr2O7与(NH4)2SO4混合热解时生成Cr2O3和N2及硫酸盐的化学方程式为________________________________________________________________________；
能说明“水洗”完全的方法是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)测定产品中Cr2O3含量的步骤如下：
步骤1：准确称取a g产品，加入KClO3熔融(Cr2O3＋5KClO32K2CrO4＋KCl＋5O2↑＋2Cl2↑)；
步骤2：酸化，转化为K2Cr2O7溶液；
步骤3：加入稍过量的KI溶液充分反应(Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O)，加入淀粉溶液作指示剂，用c mol·L－1 Na2S2O3标准溶液进行滴定(I2＋2S2O===2I－＋S4O)至终点，消耗标准溶液V mL。则产品中含Cr2O3的质量分数为______________(列出计算表达式)。
答案 (1)7 mol 适当延长浸取时间或适当提高浸取温度或充分搅拌等(答出一点即可)
(2)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
(3)
(4)Na2Cr2O7＋(NH4)2SO4Na2SO4＋Cr2O3↓＋N2↑＋4H2O 取少量最后一次洗涤滤液，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无沉淀，说明已洗涤完全(其他合理答案也可)
(5)×100%
解析 (1)Fe元素化合价由＋2价变为＋3价，升1价，Cr元素由＋3价变为＋6价，2个Cr升高6价，故1 mol FeO·Cr2O3完全被氧化为Na2CrO4和Fe2O3时转移电子7 mol。为提高Na2CrO4的浸取率，除可适当增大水的用量之外，还可采取的措施是适当延长浸取时间或适当提高浸取温度或充分搅拌等。(2)除“铝”时通入足量CO2，应生成HCO。(5)由方程式可知转化关系为Cr2O3～2CrO～Cr2O～3I2～6S2O
即：Cr2O3 ～ 6S2O
cV×10－3 mol cV×10－3 mol
Cr2O3的质量分数＝×100%＝×100%。
B组(30分钟)
1．双氧水、84消毒液是日常生活中常用的消毒剂。
(1)84消毒液(主要成分是NaClO)溶液呈碱性，用离子方程式表示其原因：__________
________________________________________________________________________。
(2)双氧水和84消毒液混合失去消毒作用，生成无色无味气体，该气体为________(填化学式)。
(3)工业上，制备84消毒液的原理是：以惰性电极电解饱和氯化钠溶液，产生的氯气用生成的烧碱溶液吸收。阴极发生的电极反应式为__________________________；写出制备84消毒液的总反应化学方程式：_____________________________________________________。
(4)双氧水是二元弱酸，298 K时，Ka1＝1.6×10－12，Ka2＝1.0×10－25，双氧水电离的方程式为__________________________；298 K时0.1 mol·L－1双氧水溶液的pH≈__________。(已知：lg 2≈0.3)
答案 (1)ClO－＋H2O??HClO＋OH－ (2)O2 (3)2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ NaCl＋H2ONaClO＋H2↑ (4)H2O2??H＋＋HO、HO??H＋＋O 6.4
解析 (4)双氧水是二元弱酸，氢离子主要来自一级电离；c(H＋)≈＝4×10－7，则298 K时0.1 mol·L－1双氧水溶液的pH＝－lg(4×10－7)＝7－lg 4≈6.4。
2．利用钛矿的酸性废液(含TiO2＋、Fe2＋、Fe3＋、SO等)，可回收获得FeS2纳米材料、Fe2O3和TiO2·nH2O等产品，流程如下：
(1)TiO2＋中钛元素的化合价为________价。TiO2＋只能存在于强酸性溶液中，因为TiO2＋易水解生成TiO2·nH2O，写出水解的离子方程式：_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)向富含TiO2＋的酸性溶液中加入Na2CO3粉末能得到固体TiO2·nH2O。请用化学反应原理解释：______________________________________________________________________。
(3)NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
该反应需温度在308 K以下，其目的是______________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)＋4 TiO2＋＋(n＋1)H2O??TiO2·nH2O＋2H＋
(2)Na2CO3消耗H＋，c(H＋)减少，使TiO2＋水解平衡向生成TiO2·nH2O方向移动
(3)Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
防止NH4HCO3受热分解和减少Fe2＋的水解
解析 (2)由于原溶液显酸性，CO直接与H＋反应，不能解释成CO水解促进TiO2＋的水解。
(3)要充分考虑H＋与HCO不共存，HCO与Fe2＋产生FeCO3和H＋，会继续与HCO反应产生CO2气体。另外NH4HCO3不稳定受热易分解，因而要控制在较低温度下进行。
3．过氧乙酸()常用作纺织品漂白剂。
(1)乙醛能与O2在一定条件下反应生成过氧乙酸，若有11.2 L O2(标准状况下)参加反应，理论上可生成浓度为40%的过氧乙酸________ g。
(2)某纺织厂污水中过氧乙酸含量测定：
取一定量的污水加入硫酸酸化，然后加入过量KI溶液充分反应，加入NaOH溶液调节为弱碱性，用Na3AsO3标准液滴定至终点。
已知：CH3COOOHI2AsO
①I－将过氧乙酸还原为乙酸的离子方程式为________________________________
________________________________________________________________________。
②取污水水样100.00 mL，按上述方法测定污水中过氧乙酸含量，消耗0.010 00 mol·L－1 Na3AsO3标准溶液8.50 mL。计算污水中过氧乙酸物质的量浓度(写出计算过程)。
答案 (1)95
(2)①CH3COOOH＋2I－＋2H＋===I2＋CH3COOH＋H2O
②CH3COOOH～I2～AsO
n(CH3COOOH)＝n(Na3AsO3)＝0.010 00 mol·L－1×8.50×10－3 L＝8.50×10－5 mol
c(CH3COOOH)＝＝8.5×10－4 mol·L－1。
4．(2018·菏泽一模)我国电池的年市场消费量约为80亿只，其中70%是锌锰干电池，利用废旧锌锰干电池制备硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)和纯MnO2的工艺如下：
已知：
①锌皮的主要成分为Zn，含有少量Fe；炭包的主要成分为ZnCl2、NH4Cl、MnO2、炭粉等，还含有少量的Cu、Ag、Fe等。
②Ksp[Zn(OH)2]＝2.0×10－16；Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16；Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。
(1)除去炭包中炭粉的操作为__________(填字母)。
A．酸浸 B．过滤 C．焙炒 D．焙烧
(2)粗MnO2转化为MnSO4时，主要反应的离子方程式为___________________________。
(3)焙烧时发生反应的化学方程式为__________________________________________
______________________。
(4)制备硫酸锌晶体流程中，用ZnO调节pH的目的是
________________________________________________________________________，
若溶解时不加H2O2带来的后果是________________________。
(5)“草酸钠-高锰酸钾返滴法”可测定MnO2的纯度：取a g MnO2样品于锥形瓶中，加入适量稀硫酸，再加入V1 mL c1 mol·L－1 Na2C2O4溶液(足量)，最后用c2 mol·L－1 KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4，达终点时消耗V2 mL标准KMnO4溶液。
①MnO2参与反应的离子方程式为__________________________________________。
②该样品中MnO2的质量分数为___________________________________________________ (假定杂质不参与反应，列出表达式即可)。
答案 (1)C (2)MnO2＋H2O2＋2H＋===Mn2＋＋O2↑＋2H2O (3)2MnCO3＋O22MnO2＋2CO2 (4)除去溶液中的Fe3＋ Fe2＋与Zn2＋不能分离[或当Fe(OH)2沉淀完全时，Zn(OH)2也沉淀完全] (5)①MnO2＋4H＋＋C2O===Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O ②×100%
解析 (5)②根据得失电子守恒，可得关系式：2MnO～5C2O，剩余n(Na2C2O4)＝n(KMnO4)＝c2V2×10－3 mol，则与MnO2反应的n(Na2C2O4)＝c1V1×10－3 mol－c2V2×10－3 mol，样品中MnO2的质量分数为×100%＝×100%。
5．Ni2O3主要用作陶瓷、搪瓷和玻璃的着色颜料，也可用于镍粉的制造，其一种生产工艺如下：
(1)Ni2O3中Ni的化合价为________________。
(2)为了提高金属镍废料浸出速率，在“酸浸”时可采取的措施有__________________
______________________________________________________________(写两条)。
(3)加入H2O2“氧化”的离子方程式为_______________________________________；加入Na2CO3溶液调pH，产生的“滤渣”是____________________________________。
(4)从滤液A中可回收利用的主要物制质是________；加入NaClO溶液和NaOH溶液，“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为___________________________________________。
(5)工业上用镍为阳极，电解0.05～0.1 mol·L－1 NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液，可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其他条件一定时，NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如下图所示：
①NH4Cl的浓度最好控制为________ g·L－1。
②当NH4Cl浓度大于15 g·L－1时，阴极有气体生成，导致阴极电流效率降低，相应的电极反应式为_________________________________________________________________。
答案 (1)＋3
(2)适当升高温度、增大盐酸的浓度、搅拌或将镍废料研成粉末等(任写两条)
(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O Fe(OH)3
(4)NaCl 2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===Ni2O3↓＋Cl－＋2H2O
(5)①10 ②2H＋＋2e－===H2↑(或2NH＋2H2O＋2e－===2NH3·H2O＋H2↑)
1．(2019·全国卷Ⅰ，26)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
(2)“滤渣1”的主要成分有________________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3＋离子，可选用的化学试剂是______________。
(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3＋H2O??H＋＋B(OH)，Ka＝5.81×10－10，可判断H3BO3是________酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节到3.5，目的是________________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为_____________________，
母液经加热后可返回________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是________。
答案 (1)NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN溶液
(3)一元弱 将硼元素转化为H3BO3，促进析出
(4)2Mg2＋＋3CO＋2H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋2HCO(或2Mg2＋＋2CO＋H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋CO2↑) 溶浸 高温焙烧
解析 (1)硫酸铵溶液中存在平衡：NH＋H2O??NH3·H2O＋H＋，硼酸镁能与水解出的H＋反应，促进平衡向右移动，生成的一水合氨浓度增大，因溶液中存在平衡NH3·H2O??NH3＋H2O，一水合氨浓度增大，促进NH3·H2O分解产生NH3。用NH4HCO3溶液吸收氨气，发生的反应为NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3。(2)二氧化硅、氧化铁、氧化铝不溶于硫酸铵溶液，滤渣1的主要成分是二氧化硅、氧化铁、氧化铝。检验Fe3＋的试剂可选用KSCN溶液。(3)由题给硼酸的解离反应方程式知，硼酸是一元弱酸。“过滤2”之前，调节pH≈3.5的目的是将硼元素转化为硼酸，促进硼酸析出。(4)“沉镁”中，碳酸铵溶液与硫酸镁溶液发生相互促进的水解反应生成碱式碳酸镁：2MgSO4＋2(NH4)2CO3＋H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋2(NH4)2SO4＋CO2↑，或者反应生成碱式碳酸镁和碳酸氢盐。母液含硫酸铵，可以将母液返回“溶浸”工序循环使用，体现绿色化学理念和环境保护思想。碱式碳酸镁转化成轻质氧化镁，联系碳酸镁、氢氧化镁受热都能分解生成氧化镁，也可以联系碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳，可知采用的方法是高温焙烧法，Mg(OH)2·MgCO32MgO＋H2O＋CO2↑。
2．(2019·全国卷Ⅱ，26)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题：
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为________(填标号)。
A．黄色 B．红色 C．紫色 D．绿色
(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为________________________________________________________________________。
回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为________________________________________________。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的____________________(填化学式)。
③沉淀器中反应的离子方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)成品中S2－的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.100 0 mol·L－1的I2-KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2＋2S2O===2I－＋S4O。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为________________，样品中S2－的含量为_____________________________________________________
(写出表达式)。
答案 (1)D (2)①BaSO4＋4C===BaS＋4CO↑ CO＋H2O===CO2＋H2 ②BaCO3 ③S2－＋Ba2＋＋Zn2＋＋SO===ZnS·BaSO4↓ (3)浅蓝色至无色 ×100%
解析 (1)灼烧立德粉样品时钡的焰色为绿色。(2)①由流程图中经浸出槽后得到净化的BaS溶液以及回转炉尾气中含有有毒气体可知，在回转炉中BaSO4与过量的焦炭粉反应生成可溶性的BaS和CO；生产上可通过水蒸气变换反应除去回转炉中的有毒气体CO，即CO与H2O反应生成CO2和H2。②所得“还原料”的主要成分是BaS，BaS在潮湿空气中长期放置能与空气中的H2O反应生成具有臭鸡蛋气味的H2S气体，“还原料”的水溶性变差，表明其表面生成了难溶性的BaCO3。③结合立德粉的成分可写出沉淀器中S2－、Ba2＋、Zn2＋、SO反应生成ZnS·BaSO4的离子方程式。(3)达到滴定终点时I2完全反应，可观察到溶液颜色由浅蓝色变成无色，且半分钟内颜色不再发生变化；根据滴定过量的I2消耗Na2S2O3溶液的体积和关系式I2～2S2O，可得n(I2)过量＝×0.100 0V×10－3mol，再根据关系式S2－～I2可知，n(S2－)＝0.100 0×25.00×10－3 mol－×0.100 0V×10－3mol＝(25.00－)×0.100 0×10－3mol，则样品中S2－的含量为×100%。
3．(2019·全国卷Ⅲ，26)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Mn2＋
Fe2＋
Fe3＋
Al3＋
Mg2＋
Zn2＋
Ni2＋
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)“滤渣1”含有S和________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是______________________________________。
(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为________～6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“滤渣3”的主要成分是________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。若溶液酸度过高，Mg2＋沉淀不完全，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为＋2、＋3、＋4。当x＝y＝时，z＝________。
答案 (1)SiO2(不溶性硅酸盐) MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O (2)将Fe2＋氧化为Fe3＋ (3)4.7 (4)NiS和ZnS (5)F－与H＋结合形成弱电解质HF，MgF2??Mg2＋＋2F－平衡向右移动 (6)Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O (7)
解析 (1)硫化锰矿中硅元素主要以SiO2或不溶性硅酸盐形式存在，则“滤渣1”的主要成分为S和SiO2(或不溶性硅酸盐)。结合“滤渣1”中含S，可知“溶浸”时MnO2与MnS在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO4和S，根据化合价升降法可配平该反应。(2)“溶浸”后溶液中含Fe2＋，“氧化”中加入的适量MnO2能将Fe2＋氧化为Fe3＋。(3)“调pH”除去Fe3＋和Al3＋时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的pH在4.7～6之间。(4)“除杂1”中加入Na2S能将Zn2＋和Ni2＋分别转化为沉淀除去，故“滤渣3”的主要成分为NiS和ZnS。(5)“除杂2”中F－与Mg2＋反应生成MgF2沉淀，若溶液酸度过高，则F－与H＋结合生成弱电解质HF，导致MgF2(s)??Mg2＋(aq)＋2F－(aq)平衡向右移动，Mg2＋不能完全除去。(6)“沉锰”时Mn2＋与HCO反应生成MnCO3并放出CO2，由此可写出离子方程式。(7)化合物LiNixCoyMnzO2中，当x＝y＝时，根据化合价代数和为0得1＋2×＋3×＋4z－2×2＝0，解得z＝。
4．(2018·全国卷Ⅰ，27)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：
(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：__________________________________________________________________________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是___________________________。
(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_________________________________________________。电解后，________室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.010 00 mol·L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
该样品中Na2S2O5的残留量为______g·L－1(以SO2计)。
答案 (1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O
(2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3过饱和溶液
(3)2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ a
(4)S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋ 0.128
解析 (1)根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。
(2)①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3。②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。
(3)阳极上阴离子OH－放电，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，电解过程中H＋透过阳离子交换膜进入a室，故a室中NaHSO3浓度增加。
(4)根据电子、电荷及质量守恒，可写出反应的离子方程式为S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋，n(S2O)＝×n(I2)＝×0.010 00 mol·L－1×10.00×10－3 L＝5×10－5 mol，该样品中S2O的残留量(以SO2计)为5×10－5 mol×2×64 g·mol－1×＝0.128 g·L－1。
5．(2018·全国卷Ⅱ，26)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：
相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Fe3＋
Fe2＋
Zn2＋
Cd2＋
开始沉淀的pH
1.5
6.3
6.2
7.4
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.2
9.4
回答下列问题：
(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为______________________。
(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有________；氧化除杂工序中ZnO的作用是___________，若不通入氧气，其后果是_________________________。
(3)溶液中的Cd2＋可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为______________。
(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为__________________；沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。
答案 (1)2ZnS＋3O22ZnO＋2SO2
(2)PbSO4 调节溶液的pH 无法除去杂质Fe2＋
(3)Cd2＋＋Zn===Cd＋Zn2＋
(4)Zn2＋＋2e－===Zn 溶浸
解析 (1)闪锌矿的主要成分是ZnS，所以高温焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS＋3O22ZnO＋2SO2。
(2)闪锌矿焙烧后的主要成分变为ZnO，还存在少量SiO2、Fe2O3、CdO、PbO，加稀H2SO4后，发生一系列化学反应：ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O、CdO＋H2SO4===CdSO4＋H2O、PbO＋H2SO4===PbSO4＋H2O。其中SiO2和PbSO4不溶于水，以沉淀的形式沉降下来，所以滤渣1的主要成分是SiO2和PbSO4。氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH在2.8～6.2，使Fe3＋完全转变为Fe(OH)3沉淀；通入O2的目的是使溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，有利于除杂，若不通入O2，无法除去溶液中的杂质Fe2＋。
(3)溶液中的Cd2＋与加入的Zn粉反应而被除去，反应的离子方程式为Zn＋Cd2＋===Zn2＋＋Cd。
(4)电解ZnSO4溶液制备单质Zn时，阴极放电的是Zn2＋和H＋。因为溶液中的Zn2＋浓度较大，所以阴极电极反应式应该是Zn2＋＋2e－===Zn，阳极放电的是OH－，电极反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。沉积锌后的溶液应该是ZnSO4和稀H2SO4，可返回到溶浸工序循环使用。
6．(2018·全国卷Ⅲ，27)KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：
(1)KIO3的化学名称是________。
(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：
“酸化反应”所得产物有 KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_____________。“滤液”中的溶质主要是_____________________。“调pH”中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式_________________________________________________。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________，其迁移方向是___________。
③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_________________(写出一点)。
答案 (1)碘酸钾 (2)加热 KCl KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O(或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O) (3)①2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ ②K＋ 由a到b ③产生Cl2易污染环境等
解析 (2)Cl2的溶解度随温度的升高而降低，所以可以用加热的方法来达到“逐Cl2”的目的；KH(IO3)2和KCl的分离可以根据溶解度的不同，采用结晶法分离，滤液中的溶质主要是KCl，要使KH(IO3)2转化为KIO3，可以加入KOH调节pH。发生反应：KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O，从而避免引入新的杂质离子。
(3)①电解液是KOH溶液，阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。②电解过程中阳极反应为I－＋6OH－－6e－===IO＋3H2O。阳极的K＋通过阳离子交换膜由电极a迁移到电极b。③“KClO3氧化法”的主要不足之处是产生Cl2，易污染环境。
高考化工流程题的命题规律及设问方向
高考化工流程题常以“重要无机物的制备”或“工业废料中提取无机物”为载体考查：
(1)无机化学基础知识(物质的类别、名称、元素的化合价、化学式和电子式的规范书写)；
(2)基本技能(陌生化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写；分离提纯规范操作等)；
(3)识图能力(物质的转化与跟踪)；
(4)物质制备及提纯条件的控制(提高反应速率、产率或转化率、产品纯度的措施)；
(5)基本计算(产品化学式、含量及纯度、氧化还原反应中电子转移数目的计算等)。
课件40张PPT。1 真题调研 把握命题规律第二篇 题型二 无机综合——化工流程综合题的研究1.(2019·全国卷Ⅰ，26)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3123456回答下列问题：
(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_____________________________。123456(2)“滤渣1”的主要成分有____________________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3＋离子，可选用的化学试剂是______________。SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN溶液123456解析 二氧化硅、氧化铁、氧化铝不溶于硫酸铵溶液，滤渣1的主要成分是二氧化硅、氧化铁、氧化铝。检验Fe3＋的试剂可选用KSCN溶液。(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3＋H2O Ka＝5.81×10－10，可判断H3BO3是________酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节到3.5，目的是_____________
____________________。一元弱将硼元素转化123456为H3BO3，促进析出解析 由题给硼酸的解离反应方程式知，硼酸是一元弱酸。“过滤2”之前，调节pH≈3.5的目的是将硼元素转化为硼酸，促进硼酸析出。(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为______________________
_________________________________________________________________________________，母液经加热后可返回________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是__________。CO2↑)溶浸123456高温焙烧1234562.(2019·全国卷Ⅱ，26)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题：
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为________(填标号)。
A.黄色 B.红色
C.紫色 D.绿色D123456解析 灼烧立德粉样品时钡的焰色为绿色。(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：123456①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为__________________________。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为___________
_____________。BaSO4＋4C===BaS＋4CO↑CO＋H2O===CO2＋H2解析 由流程图中经浸出槽后得到净化的BaS溶液以及回转炉尾气中含有有毒气体可知，在回转炉中BaSO4与过量的焦炭粉反应生成可溶性的BaS和CO；生产上可通过水蒸气变换反应除去回转炉中的有毒气体CO，即CO与H2O反应生成CO2和H2。123456②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的________(填化学式)。BaCO3123456解析 所得“还原料”的主要成分是BaS，BaS在潮湿空气中长期放置能与空气中的H2O反应生成具有臭鸡蛋气味的H2S气体，“还原料”的水溶性变差，表明其表面生成了难溶性的BaCO3。③沉淀器中反应的离子方程式为________________________________________。123456(3)成品中S2－的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.100 0 mol·L－1的I2--KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定，反应式为 测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终
点颜色变化为________________，样品中S2－的含量为________________________
_________(写出表达式)。浅蓝色至无色×100%1234561234563.(2019·全国卷Ⅲ，26)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：123456相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：(1)“滤渣1”含有S和___________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式__________________________________________。SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O123456解析 硫化锰矿中硅元素主要以SiO2或不溶性硅酸盐形式存在，则“滤渣1”的主要成分为S和SiO2(或不溶性硅酸盐)。结合“滤渣1”中含S，可知“溶浸”时MnO2与MnS在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO4和S，根据化合价升降法可配平该反应。解析 “溶浸”后溶液中含Fe2＋，“氧化”中加入的适量MnO2能将Fe2＋氧化为Fe3＋。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是__________________。将Fe2＋氧化为Fe3＋123456(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为________～6之间。4.7123456解析 “调pH”除去Fe3＋和Al3＋时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的pH在4.7～6之间。(4)“除杂1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“滤渣3”的主要成分是__________。NiS和ZnS123456解析 “除杂1”中加入Na2S能将Zn2＋和Ni2＋分别转化为沉淀除去，故“滤渣3”的主要成分为NiS和ZnS。(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。若溶液酸度过高，Mg2＋沉淀不完全，原因是______________________________________________________________。F－与H＋结合形成弱电解质HF，MgF2 Mg2＋＋2F－平衡向右移动123456解析 “除杂2”中F－与Mg2＋反应生成MgF2沉淀，若溶液酸度过高，则F－与H＋结合生成弱电解质HF，导致MgF2(s) Mg2＋(aq)＋2F－(aq)平衡向右移动，Mg2＋不能完全除去。(6)写出“沉锰”的离子方程式_________________________________________。123456(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其
中Ni、Co、Mn的化合价分别为＋2、＋3、＋4。当x＝y＝ 时，z＝______。1234564.(2018·全国卷Ⅰ，27)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：
(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：__________________________。2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O123456解析 根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：123456①pH＝4.1时，Ⅰ中为_________溶液(写化学式)。NaHSO3解析 酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3。②工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是_______________________。得到NaHSO3过饱和溶液123456解析 工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_________________________。电解后，___室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。2H2O－4e－===4H＋＋O2↑a解析 阳极上阴离子OH－放电，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，电解过程中H＋透过阳离子交换膜进入a室，故a室中NaHSO3浓度增加。123456(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.010 00 mol·L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为____________________________________，该样品中Na2S2O5的残留量为______g·L－1(以SO2计)。0.1281234565.(2018·全国卷Ⅱ，26)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：123456相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：回答下列问题：
(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为____________________________。123456(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有________；氧化除杂工序中ZnO的作用是______________，若不通入氧气，其后果是___________________。PbSO4调节溶液的pH123456无法除去杂质Fe2＋123456解析 闪锌矿焙烧后的主要成分变为ZnO，还存在少量SiO2、Fe2O3、CdO、PbO，加稀H2SO4后，发生一系列化学反应：ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O、CdO＋H2SO4===CdSO4＋H2O、PbO＋H2SO4===PbSO4＋H2O。其中SiO2和PbSO4不溶于水，以沉淀的形式沉降下来，所以滤渣1的主要成分是SiO2和PbSO4。氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH在2.8～6.2，使Fe3＋完全转变为Fe(OH)3沉淀；通入O2的目的是使溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，有利于除杂，若不通入O2，无法除去溶液中的杂质Fe2＋。(3)溶液中的Cd2＋可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为
______________________。Cd2＋＋Zn===Cd＋Zn2＋123456解析 溶液中的Cd2＋与加入的Zn粉反应而被除去，反应的离子方程式为Zn＋Cd2＋===Zn2＋＋Cd。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为__________________；沉积锌后的电解液可返回______工序继续使用。Zn2＋＋2e－===Zn溶浸123456解析 电解ZnSO4溶液制备单质Zn时，阴极放电的是Zn2＋和H＋。因为溶液中的Zn2＋浓度较大，所以阴极电极反应式应该是Zn2＋＋2e－===Zn，阳极放电的是OH－，电极反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。沉积锌后的溶液应该是ZnSO4和稀H2SO4，可返回到溶浸工序循环使用。“酸化反应”所得产物有 KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_______。“滤液”中的溶质主要是____________。“调pH”中发生反应的化学方程式为
____________________________________________________________。6.(2018·全国卷Ⅲ，27)KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：
(1)KIO3的化学名称是________。
(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：碘酸钾加热123456KClKH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O(或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O)解析 Cl2的溶解度随温度的升高而降低，所以可以用加热的方法来达到“逐Cl2”的目的；KH(IO3)2和KCl的分离可以根据溶解度的不同，采用结晶法分离，滤液中的溶质主要是KCl，要使KH(IO3)2转化为KIO3，可以加入KOH调节pH。发生反应：KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O，从而避免引入新的杂质离子。123456①写出电解时阴极的电极反应式____________________________。(3)KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑123456解析 电解液是KOH溶液，阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为______，其迁移方向是_________。K＋由a到b123456③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有____________________
(写出一点)。产生Cl2易污染环境等123456解析 “KClO3氧化法”的主要不足之处是产生Cl2，易污染环境。高考化工流程题的命题规律及设问方向
高考化工流程题常以“重要无机物的制备”或“工业废料中提取无机物”为载体考查：
(1)无机化学基础知识(物质的类别、名称、元素的化合价、化学式和电子式的规范书写)；
(2)基本技能(陌生化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写；分离提纯规范操作等)；
(3)识图能力(物质的转化与跟踪)；
(4)物质制备及提纯条件的控制(提高反应速率、产率或转化率、产品纯度的措施)；
(5)基本计算(产品化学式、含量及纯度、氧化还原反应中电子转移数目的计算等)。本课结束第二篇 课件129张PPT。2 逐空突破 打造“精品组件”第二篇 题型二 无机综合——化工流程综合题的研究常考题空1 化学式、电子式等化学用语的规范书写常考题空2 陌生方程式的书写栏目索引常考题空3 物质的转化与跟踪常考题空4 控制反应条件常考题空5 流程图中有关物质分离操作的精准解答常考题空6 流程图中的定量分析常考题空1
化学式、电子式等化学用语的规范书写1.化合价
体现化合物中不同元素原子或离子的个数比关系的数值。
(1)在离子化合物中，化合价的数值就是一个原子得失电子的数目，失电子的原子为正化合价，得电子的原子为负化合价。
(2)在共价化合物中，化合价的数值就是一个原子跟其他元素原子形成共用电子对的数目，电子对偏离的原子为正价，电子对偏向的原子为负价。
如：分析(1)Na2O2，(2)N2H4中各元素的化合价。分析 (1)在Na2O2中，Na失去一个电子，则为＋1价；(2)N2H4其结构式为 每个氮原子分别与两个氢原子形成两对共用电
子对，两氮原子之间的共用电子对不计算化合价，故N为－2价，H为＋1价。2.化学用语中的“单词”——化学式
化学式是用元素符号和数字来表示纯净物组成的式子。
(1)化学式书写的技巧
①直接记住：
如氨气(NH3)，硫酸(H2SO4)，葡萄糖(C6H12O6)等。
②根据名称写：如二氧化氯(ClO2)，七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。
③根据化合价书写：正在前，负在后；标价数，化简价交叉，检验和为零。
(2)注意事项
①遵循习惯写法，NH3、CH4负化合价在前。
②由分子构成的物质分子式中原子有公约数的不能约分。如：N2O4不能写成“NO2”，苯C6H6不能写成“CH”。3.电子式
“电子式”书写的一般程序
(1)一判断
首先要判断是阴离子还是阳离子，是离子化合物还是共价化合物。
(2)二注意
①共价化合物仅有电子对的偏移，没有电子的得失，所以不能用“[ ]”，而离子化合物有电子的得失，所以阴离子和复杂阳离子应用“[ ]”。
②根据原子的成键规则，要注意判断原子的连接顺序及共用电子对的数目。1.分别写出下列几种物质的电子式：
(1)羟基(—OH)_____________；(2)氨气(NH3)_______________；
(3)次氯酸(HClO)_______________；(4)Na2O2___________________________；
(5)NaH_________；(6)NaBH4__________________；(7)NH4H___________________。对点集训123452.写出下列含氯化合物的名称及氯元素的化合价：
(1)ClO2 _________ ________
(2)HClO4 ________ ________
(3)KClO3 ________ ________
(4)NaClO2 _________ ________
(5)NaClO _________ ________二氧化氯 ＋412345高氯酸 ＋7氯酸钾 ＋5亚氯酸钠 ＋3次氯酸钠 ＋13.无机含氧酸脱去一分子水或几分子水，所剩下的氧化物称为该酸的酸酐，如CO2为碳酸的酸酐。根据题目要求填空：
(1)硝酸酸酐的化学式为________，其中氮的化合价为______，属于___________(填“酸性氧化物”“碱性氧化物”或“不成盐氧化物”)。
(2)已知N2O3是亚硝酸的酸酐，亚硝酸、亚硝酸钠的化学式分别是：___________、
________。
(3)N2O4中氮的化合价为________，将N2O4通入足量水中产物的化学式及物质类别分别为___________、__________________。N2O5＋512345酸性氧化物HNO2NaNO2＋4HNO3(酸) NO(不成盐氧化物)(4)KCN的名称________，电子式______________________，碳的化合价为______。
(5)联氨(N2H4)的电子式__________________，氮的化合价为________。氰化钾＋212345－24.工业上曾用电石(CaC2)与水反应制取乙炔(CH≡CH)。
(1)CaC2和乙炔(CH≡CH)中碳原子均满足8电子稳定结构，分别写出二者的电子式：
_____________________、________________。
(2)CaC2与水反应的化学方程式为________________________________。CaC2＋2H2O===Ca(OH)2＋C2H2↑123455.O形成的原子团有很多，如：O2－、
(1)分别写出O2－、 的电子式：_____________、_________________。
(2)离子化合物O2[PtF6]中含有 则铂元素的化合价为______，它可由PtF6＋O2===O2[PtF6]反应制得，其中氧化剂是_______(填化学式)。＋5PtF612345常考题空2
陌生方程式的书写运用“证据→推理→符号”思路书写新情境方程式的基本过程如下：“读”取题目中的有效信息(证据)，写出主要反应物和生成物的化学式(推理＋表征)，再依据质量守恒、电荷守恒(基本规律)，即可轻松写出规范的方程式。一、陌生非氧化还原反应方程式的书写回答下列问题：
“酸浸”后，钛主要以 形式存在，写出相应反应的离子方程式：
____________________________________________。(2017·全国卷Ⅰ，27)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：典例应用[解题思路] 第一步：依据题意写出主要反应物及生成物。第二步：依据质量守恒和电荷守恒完成方程式。依据右边有4个氯原子，可知左边Cl－前的化学计量数为4，铁原子与钛原子个数相等，右边电荷数为0，可知H＋的化学计量数为4，H2O前的化学计量数为2。题组一 根据“广义”的水解书写方程式
1.写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式：
______________________________。
2.一氯胺(NH2Cl)是一种重要的水消毒剂，写出产生消毒物质的化学方程式：
_______________________________。对点集训SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑NH2Cl＋2H2O===NH3·H2O＋HClO123456789完成该转化的离子方程式：_______________________________________________________。3.常用尿素[CO(NH2)2]除去工业酸性废水中的Cr3＋，流程为：123456789练后反思广义水解原理
广义的水解观认为，无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果都是参与反应的物质和水分别离解成两部分，再重新组合成新的物质。123456789题组二 根据“中和”原理或“强酸制弱酸”原理书写方程式
4.根据要求完成下列化学方程式：
(1)25 ℃，H2C2O4和HF两种酸的电离平衡常数如下：则H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为____________________________。123456789(2)多硼酸盐四硼酸钠(Na2B4O7)与硫酸反应可制硼酸(H3BO3)，写出反应的化学方程式：___________________________________________。[解题思路] 联想Na2SiO3与酸的反应，H3BO3是弱酸。Na2B4O7＋H2SO4＋5H2O===Na2SO4＋4H3BO31234567895.工业上可用盐酸处理铝硅酸盐，如正长石(KAlSi3O8)制取硅酸胶体。写出该反应的化学方程式：__________________________________________________。KAlSi3O8＋4HCl＋H2O===KCl＋AlCl3＋3H2SiO3(胶体)123456789题组三 应用“平衡转化”思想书写方程式
6.沉钴工艺流程如下图所示，请写出“沉钴”过程中的离子方程式：
________________________________________。[解题思路] 该反应的微观平衡移动过程如下：1234567897.如下图，写出制备CaO2·8H2O的化学方程式：________________________________
_________________________。 CaCl2＋H2O2＋2NH3·H2O＋6H2O
===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl解析 氨水中和溶液中的H＋，促进Ca2＋与H2O2反应生成CaO2·8H2O沉淀。123456789题组四 根据对热稳定性的理解书写方程式
8.Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合，在800 ℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4。写出该反应的化学方程式：_______________________________________
_________________________。[解题思路] Li2FeSiO4可看作Li2SiO3·FeO，根据该化学式的特点，联想Na2CO3与SiO2的高温反应，FeC2O4受热分解生成FeO、CO和CO2即可写出总的方程式。＋CO↑＋2CO2↑＋2H2O↑1234567899.“煅烧”偏钒酸铵(NH4VO3)可得到工业制硫酸的催化剂五氧化二钒(V2O5)，写出该反应的化学方程式：____________________________________。解析 联想铵盐的不稳定性，类比NH4HCO3的分解。1234567891.熟记常见的氧化剂、还原剂及对应产物二、陌生氧化还原(或电极)反应方程式的书写2.新情境下氧化还原反应方程式的书写技巧
以2017年全国卷Ⅲ28题(2)为例予以说明。
工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式：___________________________________________。
第一步：书写“主干物质”：
即反应物中的氧化剂、还原剂，产物中的氧化产物、还原产物。
As2S3＋O2―→H3AsO4＋S
第二步：标出发生变价的元素的化合价，利用得失电子守恒配平“主干物质”。第三步：利用质量守恒补充完整反应方程式。
2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S注意 (1)若为离子方程式，第二步之后应先进行电荷守恒，再原子守恒。一般原则是酸性条件用H＋，碱性条件用OH－调平电荷，最后用观察法使原子守恒，补水原则是“H”不够水凑。
(2)对于电化学以氧化还原反应为核心的电极反应方程式的书写，该方法同样有效。题组一 氧化还原反应方程式的书写
1.(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性，含VO2＋、K＋、 等。写出该反应的化学方程式：_______________
_________________________________。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了 Cl－。写
出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向__________________
____________________________。对点集训12345V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：______________________________
___________。2.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如图所示：＋2NaHSO42345[解题思路] 结合图示可知NaClO3与SO2在H2SO4作用下反应生成ClO2和NaHSO4，根据氧化还原反应配平的一般方法，即可顺利写出化学方程式。2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO21(2)“尾气吸收”是吸收电解过程排出的少量ClO2。写出此吸收反应的化学方程式：
__________________________________________。2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2＋2H2O23451(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：
___________________________________。3.[2017·北京，27(1)①②③]SCR(选择性催化还原)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放，其工作原理：2345解析 本题侧重于考查学生的分析能力，注意把握题给信息。(1)根据问题(2)暗示尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为非氧化还原反应，产物中有NH3和CO2，结合原子守恒即可正确书写方程式。1(2)反应器中NH3还原NO2的化学方程式：_________________________________。2345解析 反应器中NH3还原NO2生成氮气和水，为氧化还原反应。根据得失电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式。1(3)当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒，用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：______________________________________。2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO42345解析 SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4，此反应中SO2是还原剂，氧气是氧化剂，结合得失电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式。1(1)请写出该电池的正极反应式：_________________________。题组二 电极产物的判断与电极反应式的书写
4.下图表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl—NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。23451(2)生产中可分离出的物质A的化学式为________。NH4Cl2345解析 由于电池工作中有NH4Cl生成，所以生产中可分离出的物质为NH4Cl。15.SO2是主要的大气污染气体，利用化学反应原理是治理污染的重要方法。工业上用Na2SO3吸收尾气中SO2使之转化为NaHSO3，再以SO2为原料设计原电池，然后电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4，装置如下：23451(1)甲图中A电极上的反应式为________________________________。23451(2)甲图中B与乙图______(填“C”或“D”)极相连，进行电解时乙图Z中Na＋向_____(填“Y”或“W”)中移动。DY2345解析 甲图中A为负极，B为正极，因为乙图中C极附近加入亚硫酸氢钠得到亚硫酸钠，说明氢元素化合价降低生成氢气，所以C极为阴极，连接电源的负极，即A连接C，B连接D；进行电解时乙图中钠离子向阴极移动，即向Y中移动。1(3)该电解池阴极的电极反应式为____________________________；阳极的电极反应式为_______________________________。23451练后反思书写陌生电极反应式的基本思路
(1)确定电极反应物与产物：想原理，定物质；
(2)确定电子转移的数量：标变价，算数目；
(3)配平电极反应式：补全物，思介质。23451常考题空3
物质的转化与跟踪1.流程图结构特点2.流程图中物质的转化与跟踪
(1)循环物质的确定
①从流程图上看：箭头回头；②从物质的转化上看：在流程中加入的物质，后续步骤中又会产生(在滤渣或滤液中寻找)。
(2)副产品的判断
①从流程图上看：支线产品；②从制备的目的上判断：不是主产品。
(3)滤渣、滤液中成分的确定
要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况：
①反应过程中哪些物质(离子)消失了？
②所加试剂是否过量或离子间发生化学反应，又产生了哪些新离子？要考虑这些离子间是否会发生反应。1.二硫化钼(MoS2)被誉为“固体润滑剂之王”，利用低品质的辉钼矿(含MoS2、SiO2以及CuFeS2等)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图所示。123对点集训回答下列问题：
(1)钼酸铵的化学式为(NH4)2MoO4，其中Mo的化合价为________。＋6123解析 根据化合价原则，钼酸铵[(NH4)2MoO4]中Mo的化合价为＋6。(2)利用联合浸出除杂时，氢氟酸可除去的杂质化学式为________，如改用FeCl3溶液氧化浸出，杂质CuFeS2的浸出效果更好，写出氧化浸出时发生的化学反应方程式：_____________________________________。SiO21234FeCl3＋CuFeS2===5FeCl2＋CuCl2＋2S↓解析 氢氟酸可与酸性氧化物SiO2反应，所以联合浸出除杂时，用氢氟酸除去的杂质是SiO2；Fe3＋具有较强的氧化性，可氧化杂质CuFeS2中的－2价的S，反应的化学方程式为4FeCl3＋CuFeS2===5FeCl2＋CuCl2＋2S↓。(3)加入Na2S后，钼酸铵转化为硫化钼酸铵[(NH4)2MoS4]，写出(NH4)2MoS4与盐酸反应得到MoS3沉淀的离子反应方程式：________________________________。1232.(2019·太原调研)“一酸两浸，两碱联合”法是实现粉煤灰(含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等)综合利用的新工艺。工业流程如下：123回答下列问题：
(1)聚合氯化铝铁(PAFC)化学式为[Al2(OH)nCl6－n]m·[Fe2(OH)xCl6－x]y，是一种新型高效的净水剂，PAFC中铁元素的化合价为______。＋3123解析 由Fe2(OH)xCl6－x中元素化合价代数和等于零求得铁元素的化合价为＋3。(2)“一酸两浸”中的酸是_______(填化学式)。HCl123解析 由最后产品含有氯元素分析可知，此酸是盐酸。(3)实际工业中“酸浸”“碱浸”均不能充分反应，滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”中，它们分别发生反应的化学方程式为____________________
_______________、___________________________________。Na2SiO3＋CO2↑123(4)“滤液B”的主要溶质有______________(填化学式)。滤液混合后“蒸发”的作用是____________________________________________。AlCl3、NaCl促进Al3＋、Fe3＋水解生成聚合氯化铝铁(PAFC)123解析 生成的Na2SiO3、NaAlO2经盐酸酸浸后生成硅酸沉淀、氯化铝溶液、氯化钠溶液；加热可促进铝离子、铁离子水解生成聚合氯化铝铁。(5)“电解”时阳极的电极反应式为____________________。2Cl－－2e－===Cl2↑1233.NaAlH4(四氢铝钠)是有机合成的重要还原剂。某小组以铝合金厂的废边脚料为原料(主要成分为Al，含有少量Al2O3、Fe2O3、MgO和SiO2等杂质)制备四氢铝钠的工艺流程如下：123资料显示：NaH、NaAlH4遇水蒸气发生剧烈反应。请回答下列问题：
(1)NaAlH4中氢元素的化合价为_______。－1价123解析 四氢铝钠中氢元素显－1价。(2)试剂A中溶质的阴、阳离子所含电子数相等，其电子式为___________________。在空气中灼烧滤渣2，得到的固体的主要成分为______________(填化学式)。Fe2O3、MgO123解析 试剂A为强碱，将铝元素转化成偏铝酸盐，由于试剂A中溶质的阴离子和阳离子所含电子数相等，则试剂A为氢氧化钠。滤渣1的主要成分是二氧化硅，滤渣2的 主要成分是氢氧化铁和氢氧化镁，在空气中灼烧生成氧化铁、氧化镁。(3)滤液3可以循环利用，写出滤液2与滤液3反应的离子方程式：________________
_________________________。123解析 偏铝酸钠和碳酸氢钠反应类似于较强酸制备较弱酸。(4)实验前要保证NaH与AlCl3反应的装置干燥，其目的是______________________
__________。防止NaH、NaAlH4与水蒸气反应123解析 NaH、NaAlH4均能够与水蒸气反应。常考题空4
控制反应条件1.如何加快反应速率，提高“浸出率”？_____________________________________。答案 ①将原料粉碎；
②适当加热；
③充分搅拌；
④适当提高浸取液的浓度等2.化工流程中
(1)调溶液pH的一般作用是什么？___________________________________________。
(2)调溶液pH常用的试剂有哪些？__________________________________________。答案 常利用题给金属离子沉淀的pH信息，使特定金属离子以氢氧化物沉淀出来
答案 调溶液pH常用氢氧化钠、碳酸钠、金属氧化物[还有酸性气体(二氧化硫)、稀盐酸或稀硫酸]等1.已知Fe(OH)3、Fe(OH)2、Mn(OH)2开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示。若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，采取的措施是______________________________
___________________________。先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH至3.7≤pH＜8.31234对点集训5解析 控制溶液的pH：通过控制溶液的酸碱性使其中的Fe3＋形成氢氧化物沉淀。2.(1)由折线图分析产生三硫化钼沉淀的过程中应选择的最优温度和时间是
_______________。40 ℃，30 min12345解析 由图像分析可知，在40 ℃时的产率比其他温度下都高，反应进行到30 min时产率达到最大值，所以产生三硫化钼沉淀的最优温度和时间是40 ℃、30 min。(2)利用化学平衡移动原理分析低于或高于最优温度时，MoS3的产率均下降的原因(流程见下图)：___________________________________________________________
______________________。温度太低不利于H2S逸出；温度太高，盐酸挥发，溶液中c(H＋)下降，都不利于反应正向进行123453.已知萃取剂A、B的pH对钴、锰离子萃取率的影响如下图。为了除去Mn2＋，应选择萃取剂____(填“A”或“B”)。B12345解析 加入萃取剂的目的是除去Mn2＋。据图可知，选择萃取剂B时，Mn2＋的萃取率高，而Co2＋的萃取率低，可以除去Mn2＋。4.泄盐(MgSO4·7H2O)是一种中药药剂，还可用于制革、肥料、瓷器、印染料等工业。在实验中，一种利用某工业的废渣[主要成分是Mg(OH)2，杂质为FeCO3、Al(OH)3、SiO2等]生产泄盐的流程如下：12345②Al(OH)3在pH＝7.8时开始溶解，pH＝10.0时完全溶解。
回答下列问题：
(1)写出提高该工艺流程中“酸浸”速率的两种方法___________________________
__________________________________________________。已知：①部分氢氧化物沉淀的pH如下表。适当增大硫酸浓度、升高浸取12345液温度、将废渣粉碎为粉末状(写出两种合理答案即可)(2)“滤渣1”的主要成分是_______(写化学式)。SiO212345解析 SiO2不能溶解在稀硫酸中，故以滤渣的形式存在。(3)写出“氧化”操作中发生反应的离子方程式：_____________________________
_______。2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O12345解析 “酸浸”时，FeCO3溶解生成Fe2＋，“氧化”操作中Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，故离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。(4)加入NaOH溶液“调节pH”的操作中pH的范围为_____________，高温加热“滤渣2”可得到_______________(写化学式)。4.7≤pH＜7.8Fe2O3、Al2O312345解析 根据已知信息可知调节pH为4.7～7.8可使溶液中的Fe3＋、Al3＋以氢氧化物沉淀的形式析出，Fe(OH)3、Al(OH)3受热分解分别生成氧化物Fe2O3、Al2O3。(5)“一系列操作”是指____________________________________________。蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥12345解析 “一系列操作”是指蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥。5.六氟铝酸钠俗称冰晶石，广泛应用于冶铝工业。以磷肥副产物氟硅酸铵为原料制备六氟铝酸钠的简易流程如下：12345请回答下列问题：
(1)写出反应①的化学方程式：____________________________________________，
适当加热可以提高反应①的化学反应速率，但是温度不宜过高，其原因有两点：其一是避免氨水挥发，降低反应物浓度，其二是______________________________。(NH4)2SiF6＋4NH3·H2O===6NH4F＋H2SiO3↓＋H2O避免NH4F水解程度增大而损失12345解析 氟硅酸铵与氨水反应，可以看成是氟硅酸铵先水解生成氟化氢、硅酸和氨水，然后氨水和氟化氢反应生成氟化铵。温度高，氨水挥发加快、NH4F水解程度增大，因此选择合适温度。(2)反应③得到Na3AlF6和废液，废液用于反应_____(填“①”或“②”)循环利用。NH4F溶液不能用玻璃容器盛装，其原因是_______________________________。①NH4F水解生成HF，HF腐蚀玻璃12345解析 反应③为NaAlO2＋2H2O＋6NH4F＋2NaOH===Na3AlF6↓＋6NH3·H2O，废液中氨水可以用作反应①的反应物。NH4F发生水解生成HF，HF能与玻璃中二氧化硅反应生成四氟化硅和水。根据上述实验结果，最佳条件：反应温度、反应时间、氢氧化钠与氢氧化铝的物质的量之比依次是___________________。(3)通过实验得出Na3AlF6的产率与外界条件关系如图所示(提示：温度、时间针对反应③)。60 ℃、60 min、2.012345解析 从图像看出，应选择产率最高的条件。常考题空5
流程图中有关物质分离操作的精准解答1.常用的物质分离操作有哪些？答案 萃取分液、蒸馏、过滤、结晶、重结晶、升华、分馏2.常用的结晶方法总结
(1)从溶液中获取不带结晶水的晶体，如NaCl、K2SO4等，用____________。
(2)从溶液中获取带结晶水的晶体，如CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等，用___________
_________________。
(3)从混合液中获取溶解度受温度影响较小的溶质，如从含少量KNO3的NaCl溶液中获取NaCl晶体，用________________________。
(4)从混合液中获取溶解度受温度影响较大的溶质，如从含少量KCl的KNO3溶液中获取KNO3晶体，用__________________________。
(5)重结晶的含义是什么？
___________________________________________________________________________________________________________。蒸发结晶蒸发浓缩、冷却结晶、过滤蒸发浓缩结晶，趁热过滤蒸发浓缩、冷却结晶、过滤重结晶指析出的晶体经过溶解后再次从溶液中结晶析出的过程，是一种利用物质的溶解性不同而进行提纯、分离的方法3.有关沉淀操作的规范解答
(1)检验离子是否已经沉淀完全的方法
规范解答 将反应混合液静置，取少量上层清液于试管中，在上层清液中继续滴加沉淀剂××，若不再产生沉淀，则××离子已经沉淀完全，若产生沉淀，则××离子未完全沉淀。
(2)过滤时洗涤沉淀的方法
规范解答 向过滤器中加入蒸馏水至没过沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。
(3)检验沉淀是否洗涤干净的方法
规范解答 以FeCl3溶液与NaOH溶液制得Fe(OH)3沉淀后过滤为例：取最后一次的洗涤液少许置于试管中，加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则沉淀未洗涤干净，若无白色沉淀生成，则沉淀已经洗涤干净。
注意 要选择一种溶液中浓度较大的、比较容易检验的离子检验，不能检验沉淀本身具有的离子。4.洗涤沉淀的目的及如何选择洗涤剂根据上表数据，将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，操作步骤为__________、__________。1.已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：蒸发结晶典例应用趁热过滤解析 温度越高，硫酸镁的溶解度越大、硫酸钙的溶解度越小，因此可以采用蒸发结晶、趁热过滤的方法除去硫酸钙。2.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，在潮湿空气中易水解、氧化，且在氯离子浓度较大的体系中存在CuCl＋Cl－ [CuCl2]－。工业上用低品铜矿(主要含CuS、Cu2S、FeO等)制备CuCl的一种工艺流程如下：2Cu2＋＋SO2＋2Cl－＋2H2O===2CuCl↓回答下面问题：
(1)写出反应Ⅱ中发生反应的离子方程式：___________________________________
______________。[解题思路] 由加入的物质和目标产品可知，氧化剂是Cu2＋，还原剂是SO2，氧化产物是H2SO4，还原产物是CuCl，根据氧化还原反应配平的一般方法即可写出方程式。(2)在进行反应Ⅱ时，通入的SO2一般都要适当过量，目的是___________________
_________________________。将Cu2＋全部还原为CuCl，保护CuCl不被氧化[解题思路] 根据SO2是反应物以及目标产品CuCl易被氧化的性质即可判断SO2的
作用。(3)水洗时，检验是否洗涤干净的方法是______________________________________
_____________________________________________________________。取最后一次洗涤液于试管中，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生沉淀，证明已洗涤干净，否则未洗涤干净(4)滤饼进行醇洗的目的是_______________________________。加速干燥，防止CuCl水解和氧化[解题思路] 乙醇易挥发，可带走滤饼表面的水分。1.硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，商品名为摩尔盐。可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵，一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化，而形成摩尔盐后就比较稳定了。
实验室制取少量摩尔盐的流程如下：对点集训123回答下列问题：
(1)步骤1中Na2CO3的主要作用是______________________。
(2)步骤2中趁热过滤的目的是__________________________________。
(3)步骤3中，加入(NH4)2SO4固体后，要得到摩尔盐晶体，需经过的实验操作包括：加热蒸发、__________、_______、洗涤和干燥。
(4)步骤3中制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤的目的是_________________________
________。洗去铁屑表面的油污防止FeSO4结晶，减小FeSO4的损失冷却结晶过滤减少摩尔盐的损失，加速水分挥发123如果采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量，完成下列步骤：①________，②加水溶解，③加氯化钡溶液，沉淀，④过滤(其余步骤省略)。在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其方法是____________________________________________________________
_________________________________。2.CuSO4·5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。称量样品静置，取少量上层清液于试管中，在上层清液中继续加氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，证明已沉淀完全1233.CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：已知：
①浸出液中含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋等；123②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示：③CoCl2·6H2O熔点为86 ℃，加热至110～120 ℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。123(1)浸出液中加入NaClO3的作用是_________________。
(2)“加Na2CO3调pH至5.2”，过滤所得到的沉淀成分为__________________。
(3)“操作1”中包含3个基本实验操作，它们依次是__________、__________和过滤。制得的CoCl3·6H2O在烘干时需减压的原因是__________________________________
________。将Fe2＋氧化为Fe3＋Fe(OH)3、Al(OH)3蒸发浓缩冷却结晶降低烘干温度，防止产品分解失去结晶水123(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是_______________________；萃取剂使用的最佳pH范围是____(填字母)。
A.2.0～2.5 B.3.0～3.5
C.4.0～4.5 D.5.0～5.51除去“滤液”中的Mn2＋B123常考题空6
流程图中的定量分析化工流程题中涉及的计算主要有：化学式、物质的量浓度、电子转移数目、样品质量分数或纯度的计算。一、化工流程题中常考计算类型1.明确一个中心
必须以“物质的量”为中心——“见量化摩，遇问设摩”。
2.掌握两种方法
(1)关系式法
在多步反应中，若第一步反应的产物，是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式，将该物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系。二、常用的计算方法(2)差量法
①差量法的应用原理
差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化，找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题的关键是把化学方程式中的对应差量(理论差量)及差量(实际差量)与未知量列成比例式，然后求解。如：
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH Δm(固)，Δn(气)，ΔV(气)
2 mol 1 mol 2 mol Q 24 g 1 mol 22.4 L(标况)
②使用差量法时的注意事项
a.所选用差量要与未知量的数值成正比例或反比例关系。
b.有关物质的物理量及其单位都要正确地使用和对应，即“上下一致，左右相当”。3.巧用“三守恒”题组一 以物质的量为核心的计算
1.检测明矾样品[含砷酸盐，M(As)＝75]中的砷含量是否超标，需配制砷标准参照液，回答下列问题：
(1)取0.132 g As2O3，用NaOH溶液完全溶解后，配制成1 L Na3AsO3溶液，则此溶液
1 mL相当于含砷的质量为_____ mg。0.1对点集训解析 1 L Na2AsO3中含砷的质量：则1 mL此溶液中含有0.1 mg As。12345678(2)取上述溶液，配制1 L含砷量为1 mg·L－1的砷标准溶液。需取用上述Na3AsO3溶液____ mL。10解析 设需Na3AsO3溶液V mL，
0.1 V mg＝1 mg·L－1×1 L，V＝10。123456782.[2017·全国卷Ⅲ，27(1)(5)]重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：回答下列问题：
(1)步骤①的主要反应为：上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_____________________________。2∶7陶瓷在高温下会与Na2CO3反应12345678解析 首先标出变价元素的化合价，分析价态变化可知：1 mol FeO·Cr2O3失去7 mol电子，1 mol NaNO3得到2 mol电子，则由得失电子守恒可知二者系数比应为2∶7；该步骤中主要反应的反应物中有Na2CO3，而陶瓷中含有二氧化硅，二者在熔融时反应，故不能使用陶瓷容器。12345678(2)某工厂用m1 kg铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7，最终得到产品m2 kg，产率为
______________。123456783.[2016·全国卷Ⅰ，28(4)(5)]NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：12345678(1)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________，该反应中氧化产物是________。2∶1O212345678(2)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_______(计算结果保留两位小数)。1.5712345678练后反思利用电子守恒解题的思维模板计算特别提醒 对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。12345678题组二 质量分数的计算
4.(2019·长春调研)高纯硝酸锶Sr(NO3)2可用于制造信号灯、光学玻璃等。工业级硝酸锶含硝酸钙、硝酸钡等杂质，提纯流程如下：12345678已知：①“滤渣1”的成分为Ba(NO3)2、Sr(NO3)2；
②铬酸(H2CrO4)为弱酸。
为了测定“滤渣2”中BaCrO4的含量，进行以下实验：12345678(1)“滤渣2”中BaCrO4(摩尔质量为M g·mol－1)的质量分数为_____________________
(用代数式表示)。1234567812345678(2)若加入的HI溶液过量太多，测定结果会________(填“偏高”“偏低”或
“无影响”)。偏高解析 若加入的HI溶液过量太多，部分HI被空气氧化，使测定结果偏高。123456785.一种利用化肥中废催化剂(含CoO、Co、Al2O3及少量FeO)制取明矾和CoSO4粗产品的工艺流程如下：测定CoSO4粗产品中钴的质量分数的步骤如下：准确称取a g产品，先经预处理，然后加入过量的冰乙酸，在加热煮沸下，缓慢滴加KNO2溶液直至过量，生成不溶于乙酸的K3[Co(NO2)6]，再经过滤、洗涤及干燥，称量沉淀的质量为b g。12345678(1)KNO2溶液氧化并沉淀Co2＋的离子方程式为________________________________
____________________________________________(已知KNO2被还原为NO)。12345678(2)粗产品中钴元素的质量分数为______________(M{K3[Co(NO2)6]}＝452，列出计算式)。12345678题组三 化学式的计算与热重分析
6.在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41 g，CO2的体积为1.344 L(标准状况)，则钴氧化物的化学式为______。Co3O4[解题思路] 123456787.化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。甲的化学式________。NaH解析 由4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况) 的H2，可推断金属钠和H2反应生成的甲为NaH，NaH与水反应生成NaOH和H2，NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4。甲的化学式为NaH。123456788.(2019·大庆调研)工业上用含锰废料(主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)与烟气脱硫进行联合处理并制备MnSO4的流程如下：1234567825 ℃时，几种离子沉淀时数据信息如下：12345678(1)沉淀1的化学式为__________，沉淀2为____________________。
(2)“净化”时，加入(NH4)2S的作用为：_____________________。
(3)“酸化、还原”中，发生的所有氧化还原反应的离子方程式为________________
_________________________________________________。CaSO4Fe(OH)3、Al(OH)3使Cu2＋转化为CuS沉淀MnO2＋SO2===12345678(4)已知：滤液3中除MnSO4外，还含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲线如图1所示。据此判断，“操作Ⅰ”应为蒸发浓缩、__________、洗涤、干燥。趁热过滤12345678(5)25.35 g MnSO4·H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图2所示。
①300 ℃时，所得固体的化学式为_________。MnSO412345678②1 150 ℃时，反应的化学方程式为____________________________。1234567812345678本课结束第二篇
