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成功之路系列之2020-2011年高考真题分类汇编-无机化工流程（解析版）
1．（2014·江苏高考真题）烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。
（1）酸浸时反应的化学方程式为_________________；滤渣Ⅰ的主要成分为_____（填化学式）。
（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为______（填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是_____________________（用离子方程式表示）。
（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是_______；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
答案：Al2O3+3H2SO4=
Al2(SO4)3+3H2O
SiO2
CaSO4
3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al(OH)3+3
CaSO4+3CO2↑
溶液中的部分亚硫酸根离子被氧化为SO42-
减少
解析：
粉煤灰和稀硫酸混合，其中的氧化铝与硫酸发生反应，发生反应方程式是Al2O3+3H2SO4=
Al2(SO4)3+3H2O，酸性氧化物SiO2和稀硫酸不反应，过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2；在过滤得到的滤液中含有Al2(SO4)3，调节pH=3.6，加入CaCO3粉末，发生反应CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O，CaSO4为微溶物，所以滤渣Ⅱ的成分主要为CaSO4，过滤得滤液Ⅱ，二氧化硫和水反应生成的SO32-易被氧化生成SO42-。
(1)通过以上分析知，酸浸时反应的化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，氧化铝和稀硫酸完全反应、二氧化硅和稀硫酸不反应，所以滤渣I的成分为SiO2。
答案为：Al2O3+3H2SO4=
Al2(SO4)3+3H2O；SiO2；
(2)通过以上分析知，滤渣Ⅱ的成分是CaSO4，若溶液的pH偏高，溶液中的Al3+和OH-离子反应生成Al(OH)3沉淀，所以将会导致溶液中铝元素的含量降低，反应的离子方程式为：3CaCO3+2Al3++3SO42-+
3H2O=2Al(OH)3↓+
3CaSO4+
3CO2↑。
答案为：CaSO4；3CaCO3+2Al3++3SO42-+
3H2O=2Al(OH)3↓+
3CaSO4+
3CO2↑；
(3)溶液吸收二氧化硫生成SO32-，在溶液中SO32-易被氧化生成SO42-，所以上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量；溶液中SO32-属于弱酸根离子被氧气氧化为转化为SO42-，SO42-为强酸根离子，则溶液酸性增强，pH减小。
答案为：溶液中的部分亚硫酸根离子被氧化为SO42-；减少。
2．（2016·北京高考真题）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：
（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。
（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：
i：2Fe2++
PbO2+4H++SO42?2Fe3++PbSO4+2H2O
ii:
……
①写出ii的例子方程式：________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b.______________。
（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。
①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是_____(选填序号)。
A．减少PbO的损失，提高产品的产率
B．重复利用NaOH，提高原料的利用率
C．增加Na?SO4浓度，提高脱硫效率
②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：____。
答案：Pb
+
PbO2+
2H2SO4==
2PbSO4+
2H2O
2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋
取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去
A、B
将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体
解析：
（1）根据题给化学工艺流程知，过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水，化学方程式为Pb
+
PbO2+
2H2SO4==
2PbSO4+
2H2O。
（2）①催化剂通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质量和化学性质反应前后保持不变。根据题给信息知反应i中Fe2＋被PbO2氧化为Fe3＋，则反应ii中Fe3＋被Pb还原为Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋；②a实验证明发生反应i，则b实验需证明发生反应ii，实验方案为取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。
（3）①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4+2NaOH==PbO+Na2SO4+H2O，而滤液Ⅰ中含有硫酸，可降低溶液的pH，使平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq）逆向移动，减少PbO的损失，提高产品的产率，选A；重复利用NaOH，提高原料的利用率，选B；②根据PbO的溶解度曲线，提纯粗Pb的方法为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液，降温结晶、过滤，得PbO。
3．（2020·海南高考真题）以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。
回答下列问题：
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为_____________。
(2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为____________________________。
(3)欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入_____________
(填
“过量”或“不足量”)的SO2气体。
(4)因为Na2S2O5具有______________性，
导致商品Na2S2O5
中不可避免地存在Na2SO4。
检验其中含有的方法是__________________。
(5)一般用
K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。
反应式：+6Fe2+
+14H+
=
2Cr3+
+6Fe3+
+7H2O
某次实验称取0.2800
g样品，滴定时消耗浓度为0.03000
mol·L-1的K2Cr2O7
溶液25.10
mL，则样品中铁含量为____________________%。
答案：-1
Fe2O3+3CO2Fe+
3CO2
过量
还原
先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有
90.36%
解析：
黄铁矿(主要成分FeS2)煅烧生成氧化铁和二氧化硫，氧化铁用CO还原得到还原铁粉，用
K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度；二氧化硫经过一系列步骤生成硫酸，尾气中含有二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收生成NaHSO3，加热后生成Na2S2O5，据此分析解答。
(1)黄铁矿的主要成分是二硫化亚铁(FeS2)，其中铁元素的化合价是+2价，因此硫元素的化合价为-1价，故答案为：-1；
(2)炉渣的主要成分为Fe2O3，由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+
3CO2，故答案为：Fe2O3+3CO2Fe+
3CO2；
(3)
Na2SO3溶液能够与SO2反应生成NaHSO3，欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入过量的SO2气体，故答案为：过量；
(4)
Na2S2O5
转化为Na2SO4过程中S元素的化合价升高，被氧化，体现了Na2S2O5的还原性；检验其中含有的方法是首先用盐酸酸化，除去，再加入氯化钡溶液，看有无白色沉淀生成，若生成白色沉淀，证明含有，否则没有，故答案为：还原；先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有；
(5)
称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+，存在关系式：6Fe～6Fe2+～，滴定过程中消耗的K2Cr2O7
物质的量为0.03000
mol·L-1×0.02510
L=0.000753mol，则样品中含有的铁的物质的量为0.000753mol×6=0.004518mol，样品中铁含量为×100%=90.36%，故答案为：90.36%。
4．（2019·全国高考真题）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，工艺如下图所示。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的作用是将________________________。
（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：SiO2（不溶性硅酸盐）
MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
将Fe2+氧化为Fe3+
4.7
NiS和ZnS
F?与H+结合形成弱电解质HF，MgF2Mg2++2F?平衡向右移动
Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
解析：
（1）Si元素以SiO2或不溶性硅盐存在，SiO2与硫酸不反应，所以滤渣I中除了S还有SiO2；在硫酸的溶浸过程中，二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应，二氧化锰作氧化剂，硫化锰作还原剂，方程式为：MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O；
（2）二氧化锰作为氧化剂，使得MnS反应完全，且将溶液中Fe2+氧化为Fe3+；
（3）由表中数据知pH在4.7时，Fe3+和Al3+沉淀完全，所以应该控制pH在4.7~6之间；
（4）根据题干信息，加入Na2S除杂为了除去锌离子和镍离子，所以滤渣3是生成的沉淀ZnS和NiS；
（5）由HF
H++F-知，酸度过大，F-浓度减低，使得MgF2Mg2++2F-平衡向沉淀溶解方向移动，Mg2+沉淀不完全；
（6）根据题干信息沉锰的过程是生成了MnCO3沉淀，所以反应离子方程式为：Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O；
（7）根据化合物中各元素化合价代数和为0的规律得：1+2x+3y+4z=4，已知，x=y=1/3，带入计算得：z=1/3
5．（2016·江苏高考真题）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：
（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为
MgCO3(s)+2H+(aq)＝Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)
ΔH=－50.4
kJ·mol-1
Mg2SiO4(s)+4H+(aq)＝2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l)
ΔH=－225.4
kJ·mol-1
酸溶需加热的目的是______；所加H2SO4不宜过量太多的原因是_______。
（2）加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为___________。
（3）用图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。
①实验装置图中仪器A的名称为_______。
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，______、静置、分液，并重复多次。
（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，______，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
[已知该溶液中pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全]。
答案：加快酸溶速率
避免制备MgCO3时消耗更多的碱
H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O
分液漏斗
充分振荡
至5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成，
解析：
（1）根据外界条件对反应速率的影响可知加热可以加快化学反应速率；如果硫酸过多，则需要消耗更多的减中和硫酸，从而造成生产成本增加（或影响Mg2+转化成MgCO3。）
（2）滤液中含有Fe2＋，加入H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，发生发应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O。
（3）①根据仪器A的构造确定其名称为分液漏斗。
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，充分振荡、静置、分液，并重复多次。
（4）根据题给信息知向溶液中加入氨水调节pH不大于8.5，不小于5.0，故由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，至5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成或至5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至无沉淀生成为止，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
6．（2013·江苏高考真题）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3
)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为_________________________。
（2）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为_________________________。
（3）滤渣2
的成分是___________(填化学式)。
（4）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体可以是__________(填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是__________(填字母)。
a．NaOH
溶液
b．Na2CO3溶液
c．稀硝酸
d．KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：_____________________________。
答案：MgCO3+2H＋=Mg2＋+CO2↑+H2O
2FeSO4+H2O2+H2SO4==Fe2(SO4)3+2H2O
Fe(OH)3
CO
d
3S+6OH－2S2－+SO32－+3H2O
解析：
(1)MgCO3微溶于水写离子方程式时不能拆成离子形式，硫酸是强酸能拆成离子形式，故离子方程式：MgCO3+2H＋=Mg2＋+CO2↑+H2O；
(2)由于菱镁矿中含有FeCO3，所以溶液中存在FeSO4，要除去杂质Fe2＋可先将其氧化成Fe3＋，再调节pH除去，因此H2O2是氧化剂，发生反应：2FeSO4＋H2O2＋H2SO4=Fe2(SO4)3＋2H2O；
(3)用氨水调节pH＝4除去Fe3＋，滤渣2为Fe(OH)3；
(4)①题目中要求利用图中装置进行气体的分步吸收或收集，煅烧后存在四种气体：S、SO2、CO2和CO；由③可知A中得淡黄色固体，即S，B吸收SO2，C吸收CO2，D中收集CO；
②B吸收SO2但不吸收CO2，可选用KMnO4溶液，注意不能用NaOH溶液或Na2CO3溶液，因为它们吸收SO2的同时也吸收CO2，题目要求是分步吸收，不符合题意要求；所以选d；
③中发生S与热的NaOH溶液反应，产生＋4价硫的化合物即Na2SO3，说明另外有硫元素的化合价降低，即有－2价硫的化合物生成，其离子方程式为：3S＋6OH－2S2－＋SO32—＋3H2O。
7．（2020·北京高考真题）用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金)，Ag和Cu。
已知：①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAuCl4=H++AuCl
(1)酸溶后经____操作，将混合物分离。
(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同，写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式：____。
(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸)：V(浓盐酸)=1：3溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整：
Au+____NaCl+____HNO3=HAuCl4+____+____+____NaNO3
②关于溶金的下列说法正确的是____。
A．用到了HNO3的氧化性
B．王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
C．用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解
(4)若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原，则参加反应的Zn的物质的量是____mol。
(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉，可按照如图方法从酸溶后的的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
试剂1是____，试剂2是____。
答案：过滤
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O
4
5
NO
2H2O
4
AC
1.5
NaCl溶液
盐酸
解析：
废旧CPU中的单质Au(金)，Ag和Cu，加入硝酸酸化后，金不反应，Ag和Cu转化为铜离子和银离子的混合溶液，含金的溶液中加入硝酸和氯化钠的混合溶液，金转化为HAuCl4，HAuCl4经锌粉还原分离得到金，由此分析。
(1)
Au(金)，Ag和Cu经酸溶后得到金、铜离子和银离子的混合溶液，将固体和液体分开的的操作是过滤，将混合物分离；
(2)铜与稀硝酸反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O；溶解1molCu消耗HNO3的物质的量为mol；铜与浓硝酸反应的化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=
Cu(NO3)+2NO2↑+2H2O，溶解1molCu消耗HNO3的物质的量为4mol；消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式为铜与稀硝酸的反应，化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O；
(3)①根据化合价的变化规律可知，金的化合价从0价升高到+3价，作还原剂，硝酸作氧化剂，从+5价降低到+2价，产物有一氧化氮生成，根据质量守恒，生成物中还有水，化学方程式为：Au+4NaCl+5HNO3=HAuCl4+2H2O+NO↑+4NaNO3；
②A．溶金过程中硝酸的化合价降低，作氧化剂，具有强氧化性，用到了HNO3的氧化性，故A正确；
B．王水中V(浓硝酸)：V(浓盐酸)=1：3，金与浓硝酸表面生成致密的氧化膜，不反应，王水中浓盐酸中提供了氯离子，利于生成四氯合金离子，利于金与硝酸的反应，主要作用增强硝酸的氧化性，故B错误；
C．HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸)：V(浓盐酸)=1：3溶金原理相同，则用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解，故C正确；
答案选AC；
(4)由于HAuCl4=H++AuCl，若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原，HAuCl4中金的化合价为+3价，被锌还原为0价，锌的化合价从0价升高到＋2价，参加反应的Zn的物质的量x，锌的化合价从0价升高到+2价，根据得失电子守恒可知：2x=3，x=1.5mol，则参加反应的Zn的物质的量是1.5mol；
(5)
根据图中信息可知，含有铜离子和银离子的溶液加入试剂1后得到的是物质1和物质3，物质3加入试剂3后得到的是二氨合银离子，试剂3是氨水，物质3是氯化银，试剂1是NaCl溶液，物质1是氯化铜，氯化铜加入过量铁粉得到铜和亚铁离子，经过试剂2，过滤后得到铜单质，试剂2是盐酸，除去过量的铁粉，二氨合银离子经过还原可以得到银单质，实现了铜和银的分离，试剂1是NaCl溶液，试剂2是盐酸。
8．（2020·北京高考真题）MnO2是重要的化工原料，山软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如图：
资料：①软锰矿的主要成分为MnO2，主要杂质有Al2O3和SiO2
②全属离于沉淀的pH
Fe3+
Al3+
Mn2+
Fe2+
开始沉淀时
1.5
3.4
5.8
6.3
完全沉淀时
2.8
4.7
7.8
8.3
③该工艺条件下，MnO2与H2SO4反应。
(1)溶出
①溶出前，软锰矿需研磨。目的是____。
②溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示：
i.步骤II是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应，反应的离子方程式是____。
ii.若Fe2+全部来自于反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，完全溶出Mn2+所需Fe与MnO2的物质的量比值为2。而实际比值(0.9)小于2，原因是____。
(2)纯化。已知：MnO2的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入MnO2，后加入NH3·H2O，调溶液pH≈5，说明试剂加入顺序及调节pH的原因：____。
(3)电解。Mn2+纯化液经电解得MnO2。生成MnO2的电极反应式是____。
(4)产品纯度测定。向ag产品中依次加入足量bgNa2C2O4和足量稀H2SO4，加热至充分反应。再用cmol·L-1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至终点，消耗KMnO4溶液的体积为dL(已知：MnO2及MnO均被还原为Mn2+。相对分子质量：MnO2-86.94；Na2C2O4-134.0)
产品纯度为____(用质量分数表示)。
答案：增大反应速率，提高浸出率
MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O
二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2+
MnO2的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱
Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
解析：
软锰矿首先进行研磨，可增大固体与硫酸的接触面积，增大反应速率，提高浸出率；加入浓硫酸及过量的铁屑，铁屑与硫酸反应生成硫酸亚铁，亚铁离子与二氧化锰反应生成二价锰离子和铁离子；再电解锰离子的纯化液制取二氧化锰。
(1)①研磨软锰矿可增大固体与浓硫酸接触面积，增大反应速率，提高浸出率；
②i.根据反应途径可知，二氧化锰与亚铁离子反应生成二价锰离子和铁离子，则反应的离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O；
ii.根据方程式可知，Fe与MnO2的物质的量比值为2，实际反应时，二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2+，导致需要的减少Fe2+，故实际比值(0.9)小于2。
(2)MnO2的氧化性与溶液pH有关，且随酸性的减弱，氧化性逐渐减弱，溶液显酸性时，二氧化锰的氧化性较强，故纯化时先加入MnO2，后加入NH3·H2O，调溶液pH≈5，除去溶液中的Al3+、Fe3+；
(3)电解时，溶液呈酸性，Mn2+失电子，与水反应生成二氧化锰和氢离子，则电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+；
(4)根据题意可知，部分草酸钠与二氧化锰发生氧化还原发，剩余部分再与高锰酸钾反应(5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O)，则与二氧化锰反应的草酸钠为-；MnO2+Na2C2O4+2H2SO4=Na2SO4+MnSO4+2CO2↑+2H2O，则n(MnO2)=n(Na2C2O4)=-，产品纯度=×100%=。
9．（2020·山东高考真题）用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：
已知：MnO2是一种两性氧化物；25℃时相关物质的Ksp见下表。
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Ksp
回答下列问题
(1)软锰矿预先粉碎的目的是____________，MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为________。
(2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是________。
(3)滤液I可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。
(4)净化时需先加入的试剂X为________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________。
答案：增大接触面积，充分反应，提高反应速率：
过量的MnO2消耗了产生的Ba(OH)2
蒸发
H2O2
4.9
解析：
软锰矿粉(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)加入硫化钡溶液进行反应，主要发生MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S，过滤得到Ba(OH)2溶液，经蒸发结晶、过滤、干燥得到氢氧化钡；滤渣用硫酸溶解，得到的滤液中主要金属阳离子有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+，得到的滤渣为不溶于稀硫酸的硫磺；之后向滤液中加入合适的氧化剂将Fe2+转化为Fe3+，然后加入氨水调节pH，使Fe3+、Al3+转化为沉淀除去，压滤得到的废渣为Fe(OH)3和Al(OH)3，此时滤液中的金属阳离子只有Mn2+，向滤液中加入碳酸氢铵、氨水，Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀，过滤、洗涤、干燥得到高纯碳酸锰。
(1)软锰矿预先粉碎可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，提高反应速率；MnO2与BaS反应转化为MnO，Mn元素的化合价由+4价降低为+2价，根据元素价态规律可知-2价的S元素应被氧化得到S单质，则MnO2与BaS的系数比应为1:1，根据后续流程可知产物还有Ba(OH)2，结合元素守恒可得化学方程式为：MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S；
(2)根据题目信息可知MnO2为两性氧化物，所以当MnO2过量时，会消耗反应产生的Ba(OH)2，从而使Ba(OH)2的量达到最大值后会减小；
(3)滤液I为结晶后剩余的Ba(OH)2饱和溶液，所以可以导入到蒸发操作中循环使用；
(4)净化时更好的除去Fe元素需要将Fe2+氧化为Fe3+，为了不引入新的杂质，且不将Mn元素氧化，加入的试剂X可以是H2O2；根据表格数据可知，Fe(OH)3和Al(OH)3为同类型的沉淀，而Al(OH)3的Ksp稍大，所以当Al3+完全沉淀时，Fe3+也一定完全沉淀，当c(Al3+)=1.0×10-5mol/L时，c(OHˉ)==10-9.1mol/L，所以c(H+)=10-4.9mol/L，pH=4.9，即pH的理论最小值为4.9；
(5)碳化过程Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀，促进碳酸氢根的电离，产生的氢离子和一水合氨反应生成铵根和水，所以离子方程式为Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O。
10．（2020·全国高考真题）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01
mol·L?1)的pH沉淀完全时(c=1.0×10?5
mol·L?1)的pH
7.28.7
3.74.7
2.23.2
7.59.0
回答下列问题：
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是______________。
(3)“转化”中可替代H2O2的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即
“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。
(4)利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0
mol·L?1，则“调pH”应控制的pH范围是______________。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式______________。
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是______________。
答案：除去油脂、溶解铝及其氧化物
+H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O
Ni2+、Fe2+、Fe3+
O2或空气
Fe3+
3.2~6.2
2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O
提高镍回收率
解析：
由工艺流程分析可得，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al2O3+4NaOH=4NaAlO2+2H2O将Al及其氧化物溶解，得到的滤液①含有NaAlO2，滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液②，Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后，加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体，据此分析解答问题。
(1)根据分析可知，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并将Al及其氧化物溶解，滤液①中含有NaAlO2(或Na[Al(OH)4])，加入稀硫酸可发生反应+H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O，故答案为：除去油脂、溶解铝及其氧化物；+H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O；
(2)加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe及其氧化物溶解，所以“滤液②”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+，故答案为：Ni2+、Fe2+、Fe3+；
(3)“转化”在H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，可用O2或空气替代；若将工艺流程改为先“调pH”后“转化”，会使调pH过滤后的溶液中含有Fe2+，则滤液③中可能含有转化生成的Fe3+，故答案为：O2或空气；Fe3+；
(4)由上述表格可知，Ni2+完全沉淀时的pH=8.7，此时c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1，c(H+)=1.0×10-8.7mol·L-1，则c(OH-)=，则Ni(OH)2的；或者当Ni2+开始沉淀时pH=7.2，此时c(Ni2+)=0.01mol·L-1，c(H+)=1.0×10-7.2mol·L-1，则c(OH-)=，则Ni(OH)2的；如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L-1，为避免镍离子沉淀，此时，则，即pH=6.2；Fe3+完全沉淀的pH为3.2，因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2~6.2，故答案为：；3.2~6.2；
(5)由题干信息，硫酸镍在强碱中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反应中Ni2+被氧化为NiOOH沉淀，ClOˉ被还原为Clˉ，则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O，故答案为：2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O；
(6)分离出硫酸镍晶体后的母液中还含有Ni2+，可将其收集、循环使用，从而提高镍的回收率，故答案为：提高镍的回收率。
11．（2020·全国高考真题）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Mn2+
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
10.1
回答下列问题：
(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。
(2)“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成，同时还有___________离子被氧化。写出VO+转化为反应的离子方程式___________。
(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为，随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、___________，以及部分的___________。
(4)“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。
(5)“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是___________。
(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是___________。
答案：加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）
Fe2+
VO++MnO2+2H+=+Mn2++H2O
Mn2+
Fe3+、Al3+
Fe(OH)3
NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或Na[Al(OH)4]+HCl=
NaCl+Al(OH)3↓+H2O
利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全
解析：
黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4，用30%H2SO4和MnO2“酸浸氧化”时VO+和VO2+被氧化成，Fe3O4与硫酸反应生成的Fe2+被氧化成Fe3+，SiO2此过程中不反应，滤液①中含有、K+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、；滤液①中加入NaOH调节pH=3.0~3.1，钒水解并沉淀为V2O5·xH2O，根据表中提供的溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH，此过程中Fe3+部分转化为Fe(OH)3沉淀，部分Al3+转化为Al(OH)3沉淀，滤液②中含有K+、Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、，滤饼②中含V2O5·xH2O、Fe(OH)3、Al(OH)3，滤饼②中加入NaOH使pH>13，V2O5·xH2O转化为钒酸盐溶解，Al(OH)3转化为NaAlO2，则滤渣③的主要成分为Fe(OH)3；滤液③中含钒酸盐、偏铝酸钠，加入HCl调pH=8.5，NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀而除去；最后向滤液④中加入NH4Cl“沉钒”得到NH4VO3。
(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是：升高温度，加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全），故答案为：加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）；
(2)“酸浸氧化”中，钒矿粉中的Fe3O4与硫酸反应生成FeSO4、Fe2(SO4)3和水，MnO2具有氧化性，Fe2+具有还原性，则VO+和VO2+被氧化成的同时还有Fe2+被氧化，反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；VO+转化为时，钒元素的化合价由+3价升至+5价，1molVO+失去2mol电子，MnO2被还原为Mn2+，Mn元素的化合价由+4价降至+2价，1molMnO2得到2mol电子，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，VO+转化为反应的离子方程式为VO++MnO2+2H+=+Mn2++H2O，故答案为：Fe2+，VO++MnO2+2H+=+Mn2++H2O；
(3)根据分析，“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为V2O5·xH2O，随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、Mn2+，以及部分的Fe3+、Al3+，故答案为：Mn2+，Fe3+、Al3+；
(4)根据分析，滤渣③的主要成分是Fe(OH)3，故答案为：Fe(OH)3；
(5)“调pH”中有沉淀生成，是NaAlO2与HCl反应生成Al(OH)3沉淀，生成沉淀反应的化学方程式是NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或Na[Al(OH)4]+HCl=
NaCl+Al(OH)3↓+H2O，故答案为：NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或Na[Al(OH)4]+HCl=
NaCl+Al(OH)3↓+H2O。
(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是：增大NH4+离子浓度，利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全，故答案为：利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全。
12．（2020·浙江高考真题）碘化锂（）在能源、医药等领域有重要应用，某兴趣小组制备和，流程如下：
已知：在75~80℃转变成，80~120℃转变成，300℃以上转变成无水。
b.易溶于水，溶解度随温度升高而增大。
c.在空气中受热易被氧化。
请回答：
(1)步骤II，调，为避免引入新的杂质，适宜加入的试剂为________。
(2)步骤III，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等多步操作。
下列说法正确的是________。
A．为得到较大的晶体颗粒，宜用冰水浴快速冷却结晶
B．为加快过滤速度，得到较干燥的晶体，可进行抽滤
C．宜用热水洗涤
D．可在80℃鼓风干燥
(3)步骤IV，脱水方案为：将所得置入坩埚中，300℃加热，得样品。用沉淀滴定法分别测定所得、样品纯度，测定过程如下：称取一定量样品，溶解，定容于容量瓶，将容量瓶中的溶液倒入烧杯，用移液管定量移取烧杯中的溶液加入锥形瓶，调，用滴定管中的标准溶液滴定至终点，根据消耗的标准溶液体积计算，得、的纯度分别为99.96%，95.38%。纯度偏低。
①上述测定过程提及的下列仪器，在使用前一定不能润洗的是________。
A．容量瓶
B．烧杯
C．锥形瓶
D．滴定管
②测定过程中使用到移液管，选出其正确操作并按序列出字母：
蒸馏水洗涤→待转移溶液润洗→________→_______→_______→_______→洗净，放回管架。
a.移液管尖与锥形瓶内壁接触，边吹气边放液
b.放液完毕，停留数秒，取出移液管
c.移液管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指放液设备
d.洗耳球吸溶液至移液管标线以上，食指堵住管口
e.放液完毕，抖动数下，取出移液管
f.放液至凹液面最低处与移液管标线相切，按紧管口
③纯度偏低，可能的主要杂质是________。
(4)步骤IV，采用改进的实验方案（装置如图），可以提高纯度。
①设备X的名称是________。
②请说明采用该方案可以提高纯度的理由________。
答案：
B
AC
d
f
c
b
抽气泵
抽除空气，避免被氧化，减压，有利脱水
解析：
(1)将酸性溶液调节成中，又不引入新的杂质，可选用调节pH值；
(2)A.用冰水浴快速冷却结晶得到的是较小颗粒的晶体，故A错误；
B.抽滤可以加快过滤速度，得到较干燥的晶体，故B正确；
C.易溶于水，溶解度随温度升高而增大，故C错误；
D.在75~80℃转变成，80~120℃转变成，故D错误
(3)①润洗容量瓶会使浓度偏大；润洗锥形瓶消耗更多的待测液，测定的待测液浓度偏大；
②移液管的正确使用步骤为蒸馏水洗涤→待转移溶液润洗→洗耳球吸溶液至移液管标线以上，食指堵住管口→放液至凹液面最低处与移液管标线相切，按紧管口→移液管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指放液设备→放液完毕，停留数秒，取出移液管→洗净，放回管架；
③在空气中受热易被氧化生成；
(4)①设备X的作用是将仪器内的空气抽出，其名称为抽气泵；
②该方案抽出空气且瓶内压强较低，抽除空气，避免被氧化，减压，有利脱水；
13．（2019·天津高考真题）多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与在300℃时反应生成气体和，放出热量，该反应的热化学方程式为________________________。的电子式为__________________。
Ⅱ．将氢化为有三种方法，对应的反应依次为：
①
②
③
（1）氢化过程中所需的高纯度可用惰性电极电解溶液制备，写出产生的电极名称______（填“阳极”或“阴极”），该电极反应方程式为________________________。
（2）已知体系自由能变，时反应自发进行。三个氢化反应的与温度的关系如图1所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是____________；相同温度下，反应②比反应①的小，主要原因是________________________。
（3）不同温度下反应②中转化率如图2所示。下列叙述正确的是______（填序号）。
a．B点：
b．：A点点
c．反应适宜温度：℃
（4）反应③的______（用，表示）。温度升高，反应③的平衡常数______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除、和外，还有______（填分子式）。
答案：
阴极
或
1000℃
导致反应②的小
a、c
减小
、
解析：
I.参加反应的物质是固态的Si、气态的HCl，生成的是气态的SiHCl3和氢气，反应条件是300℃，配平后发现SiHCl3的化学计量数恰好是1，由此可顺利写出该条件下的热化学方程式：Si(s)+3HCl(g)
SiHCl3(g)+H2(g)
?H=-225kJ·mol-1；SiHCl3中硅与1个H、3个Cl分别形成共价单键，由此可写出其电子式为：，注意别漏标3个氯原子的孤电子对；
II.（1）电解KOH溶液，阳极发生氧化反应而产生O2、阴极发生还原反应才产生H2；阴极的电极反应式可以直接写成2H++2e-=H2↑，或写成由水得电子也可以：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
（2）由题目所给的图1可以看出，反应①（最上面那条线）当?G=0时，对应的横坐标温度是1000℃；从反应前后气体分子数的变化来看，反应①的熵变化不大，而反应②中熵是减小的，可见熵变对反应②的自发更不利，而结果反应②的?G更负，说明显然是焓变产生了较大的影响，即?H2（3）图2给的是不同温度下的转化率，注意依据控制变量法思想，此时所用的时间一定是相同的，所以图示中A、B、C点反应均正向进行，D点刚好达到平衡，D点到E点才涉及平衡的移动。在到达平衡状态以前，正反应速率大于逆反应速率，a项正确，B点反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率；b点错误，温度越高，反应速率越快，所以E点的正（或逆）反应速率均大于A点；c项正确，C到D点，SiHCl3的转化率较高，选择此温度范围比较合适，在实际工业生产中还要综合考虑催化剂的活性温度。
（4）将反应①反向，并与反应②直接相加可得反应③，所以?H3=?H2-?H1，因?H2<0、?H1>0，所以?H3必小于0，即反应③正反应为放热反应，而放热反应的化学平衡常数随着温度的升高而减小；
（5）反应①生成的HCl可用于流程中粗硅提纯的第1步，三个可逆反应中剩余的H2也可循环使用。
14．（2019·全国高考真题）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
0.1000
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。以淀粉溶液为指示剂，过量的I2用0.1000
mol·L?1Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2+2=2I?+。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：D
BaSO4+4CBaS+4CO↑
CO+H2O=CO2+H2
BaCO3
S2?+Ba2++Zn2++=
ZnS·BaSO4↓
浅蓝色至无色
解析：
（1）焰色反应不是化学变化，常用来检验金属元素存在，常见金属元素焰色：
A.钠的焰色为黄色，故A错误；
B.钙的焰色为红色，故B错误；
C.钾的焰色为紫色，故C错误；
D.钡的焰色为绿色，故D正确；
答案：D；
（2）①注意焦炭过量生成CO，反应物为硫酸钡与焦炭，产物为BaS与CO，写出方程式BaSO4+4CBaS+4CO↑；CO与水蒸气反应生成CO2与H2，写出方程式：CO+H2O=CO2+H2；
答案：BaSO4+4CBaS+4CO↑；CO+H2O=CO2+H2；
②根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体，由强酸制弱酸原理，还原料硫化钡与空气中水，二氧化碳反应生成了碳酸钡与硫化氢气体；
答案：BaCO3；
③硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不可拆开，写出离子方程式：S2-+Ba2++Zn2++SO42-=BaSO4·ZnS↓；
答案：S2-+Ba2++Zn2++SO42-=BaSO4·ZnS↓；
（3）碘单质与硫离子的反应：S2-+I2=S+2I-；碘单质与淀粉混合为蓝色，用硫代硫酸钠滴定过量的I2，故终点颜色变化为浅蓝色至无色；根据氧化还原反应得失电子数相等，利用关系式法解题；根据化合价升降相等列关系式，设硫离子物质的量为nmol：
S2-
～
I2
2S2O32-
～
I2
1mol
1mol
2mol
1mol
n
mol
nmol
0.1V×10-3mol0.1V×10-3mol
n+0.1V×10-3mol=250.1V×10-3mol，得n=（25-V）0.1×10-3mol
则样品中硫离子含量为：×100%=
×100%
答案：浅蓝色至无色；×100%。
15．（2016·海南高考真题）某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0
g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：
回答下列问题：
（1）在下列装置中，第一次浸出必须用_____，第二次浸出应选用________。（填标号）
（2）第二次浸出时，向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成___________。滤渣2的主要成分是____________________。
（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________________。
（4）某同学在实验完成之后，得到1.5gCuSO4﹒5H2O,则铜的回收率为______________。
答案：D
A
H2O2与固体颗粒接触分解
S
SiO2
蒸发皿
30%
解析：
废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS，由实验流程可知，①中发生ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑，气体为H2S，为有毒的气体，必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理；滤液含硫酸锌，结晶法可得到晶体，滤渣1为CuS、SiO2，③中发生CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S↓+2H2O，滤渣2为S、SiO2，滤液含硫酸铜，结晶法得到胆矾，以此来解答。
（1）根据题给化学工艺流程知第一次浸出发生反应ZnO+H2SO4ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4ZnSO4+H2S，有有毒气体H2S生成，必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理，选D装置；第二次浸出时发生反应：CuS+H2O2+H2SO4CuSO4+S+2H2O，不产生有毒气体，可选用A装置；
（2）第二次浸出时，向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成H2O2与固体颗粒接触分解；结合以上分析可知滤渣2的主要成分是二氧化硅和硫；
（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是蒸发皿；
（4）15.0
g废催化剂中含有铜的物质的量为=0.02mol，1.5gCuSO4?5H2O中铜的物质的量为=0.006mol，则铜的回收率为×100%=30%。
16．（2016·江苏高考真题）以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下：
（1）氯化过程控制电石渣过量，在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为________。
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有________（填序号）。
A．适当减缓通入Cl2速率
B．充分搅拌浆料
C．加水使Ca(OH)2完全溶解
（2）氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为____（填化学式）。
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2]
∶n[CaCl2]_____1∶5（填“＞”、“＜”或“=”）。
（3）向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3，若溶液中KClO3的含量为100g?L-1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是____。
答案：2Cl2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
AB
CaCO3、Ca(OH)2
＜
蒸发浓缩、冷却结晶
解析：
电石渣含有Ca(OH)2，加入水打浆，通入氯气，可生成Ca(ClO)2，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，过滤后在滤液中加入KCl转化生成KClO3，经蒸发浓缩、冷却结晶可得晶体KClO3。
(1)①氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，故答案为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率，可使氯气和氢氧化钙充分接触，可适当减缓通入Cl2速率、充分搅拌浆料，因氢氧化钙微溶于水，加水溶解的做法不可取，因浓度过低，对后续实验不利，故答案为AB；
(2)①发生6Ca(OH)2+6Cl2═Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O，生成的Ca(ClO3)2溶于水，CaCO3不溶于水，Ca(OH)2微溶，则滤渣中含有CaCO3、Ca(OH)2，故答案为CaCO3、Ca(OH)2；
②氯化过程中Cl2与氢氧化钙反应部分生成Ca(ClO)2和CaCl2，则n[Ca(ClO3)2]：n[CaCl2]＜1：5，故答案为＜；
(3)该溶液中尽可能多地析出KClO3固体，应经蒸发浓缩、冷却结晶，故答案为蒸发浓缩、冷却结晶。
17．（2016·全国高考真题）高锰酸钾（）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（主要成分为MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：
回答下列问题：
（1）原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用是_______________________。
（2）“平炉”中发生的化学方程式为______________________。
（3）“平炉”中需要加压，其目的是______________________。
（4）将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。
①“歧化法”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱碱性，K2MnO4发生歧化反应，反应中生成K2MnO4，MnO2和____________（写化学式）。
②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为___________________，阴极逸出的气体是______________。
③“电解法”和“歧化法”中，K2MnO4的理论利用率之比为______________。
（5）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800
g样品，溶解后定容于100
mL容量瓶中，摇匀。取浓度为0.2000
mol·L?1的H2C2O4标准溶液20.00
mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为24.48
mL，该样品的纯度为___________________
（列出计算式即可，已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O）。
答案：扩大接触面积，加快化学反应速率
2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O
增大反应物的浓度，可使化学反应速率加快，同时使反应物的转化率增大
K2CO3
MnO42--e-=MnO4-
H2
3:2
95.62%
解析：
（1）
MnO2的状态是固体，对于有固体参加的化学反应，可通过增大其反应接触面积的方法提高反应速率，故要将其粉碎成细小的颗粒；
（2）
根据流程图可知，在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时反应产生K2MnO4，结合质量守恒定律可知，另外一种物质是H2O，则发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O
；
（3）由于上述反应中氧气是气体，在“平炉”中加压，就可以使反应物氧气的浓度增大，根据外界条件对化学反应速率的影响，增大反应物的浓度，可以使化学反应速率加快；任何反应都具有一定的可逆性，增大压强，可以使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，故可以提高原料的转化率；
（4）
①在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱碱性，K2MnO4发生歧化反应，反应中生成KMnO4，MnO2，根据质量守恒定律可知，另外一种生成物是K2CO3，根据氧化还原反应中的电子守恒及反应的原子守恒，可得该反应的化学方程式是：3K2MnO4+
2CO2=
2KMnO4+MnO2+K2CO3；②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，在电解槽中阳极，MnO42-失去电子，发生氧化反应，产生MnO4-。电极反应式是：MnO42--e-=MnO4-；在阴极，水电离产生的H+获得电子变为氢气逸出，电极反应式是：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。所以阴极逸出的气体是H2；总反应方程式是：2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2H2↑+2KOH；③根据“电解法”方程式2K2MnO4+
2H2O2KMnO4+2H2↑+2KOH
可知K2MnO4的理论利用率是100%；而在“CO2歧化法”
3K2MnO4+2CO2
=
2KMnO4+MnO2+K2CO3中，K2MnO4的理论利用率是2/3，所以二者的理论利用率之比为3:2；
（5）根据离子方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知KMnO4与草酸反应的关系式是：2
KMnO4～5H2C2O4。配制的溶液的浓度为：。则1.0800g样品中含KMnO4的物质的量为：n=KMnO4的质量为：m="
0.006536mol"
×
158g/mol
=1.03269g。故其纯度为：×100%=95.62%。
18．（2016·全国高考真题）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）NaClO2中Cl的化合价为_______。
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。
（4）“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_________。
（5）“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：+3价
2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+ClO2↑
NaOH
Na2CO3
O2
2:1
氧化产物为NaClO3
1.57g
解析：
（1）在NaClO2中Na为+1价，O为-2价，根据正负化合价的代数和为0，可得Cl的化合价为+3价；
（2）NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化剂，还原产物为NaCl，回收产物为NaHSO4，说明生成硫酸氢钠，且产生ClO2，根据电子守恒可知，此反应的化学方程式为：2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2；
（3）食盐溶液中混有Mg2+
和Ca2+，可以利用过量NaOH溶液除去Mg2+，利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+，ClO2氧化能力强，根据结晶干燥后的产物可知ClO2的还原产物为NaClO2，因此电解装置中阴极ClO2得电子生成ClO2-，阳极Cl-失电子生成Cl2；
（4）依据图示可知，利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2，产物为ClO2-，则此反应中ClO2为氧化剂，还原产物为ClO2-，化合价从+4价降为+3价，H2O2为还原剂，氧化产物为O2，每摩尔H2O2得到2mol电子，依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1；（5）1gNaClO2的物质的量=mol，依据电子转移数目相等，NaClO2～Cl-～4e-，Cl2～2Cl-～2e-，可知氯气的物质的量为mol×4×=mol，则氯气的质量为mol×71g/mol=1.57g。
19．（2015·天津高考真题）废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)42+，反应中H2O2的作用是_____。写出操作①的名称：_________。
（2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3)42+与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：_______。操作②用到的主要仪器名称为_____，其目的是（填序号）_________。
a．富集铜元素
b．使铜元素与水溶液中的物质分离
c．增加Cu2＋在水中的溶解度
（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和______。若操作③使用下图装置，图中存在的错误是_____。
（4）操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是_______。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是____________。
（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是______。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是________。
答案：作氧化剂
过滤
Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2
分液漏斗
a
b
RH
分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多
O2、H2SO4
加热浓缩
冷却结晶
过滤
H2SO4
防止由于溶液中的c（OH-）过高，生成Cu（OH）2沉淀
解析：
（1）废电路板中加入双氧水、氨气、氯化铵溶液，得到铜氨溶液和残渣，分离难溶性固体和溶液采用过滤的方法，所以操作①为过滤。反应Ⅰ是将铜转化为铜氨溶液，铜元素的化合价升高，所以铜是还原剂，则双氧水为氧化剂，将铜氧化。
（2）反应Ⅱ是铜氨溶液中的铜氨离子与有机物RH反应，生成CuR2，同时生成NH4+和
NH3，方程式为：Cu(NH3）42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2。分液的目的是富集铜元素，使铜元素与水溶液中的物质分离，所以a
b正确。
（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应相当于复分解反应，所以生成硫酸铜和RH。互不相溶的液体采用分液的方法，分液时分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁，且分液漏斗内部不能盛放太多溶液。
（4）以石墨为电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，所以阳极上产生O2，同时有大量的氢离子生成，且硫酸根离子也向阳极移动在阳极积累，因此阳极产物还有硫酸，从溶液中获取晶体可通过加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
（5）电解硫酸铜溶液时得到硫酸，在反应Ⅲ中用到的H2SO4，所以硫酸能循环使用。氯化铵电离出的铵根离子抑制一水合氨的电离，从而降低溶液的碱性，
防止由于溶液中的c（OH-）过高，生成Cu（OH）2沉淀。
20．（2010·安徽高考真题）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：
（1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为____________________。
（2）第③步反应的离子方程式是___________________________。
（3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有_____________________。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：____________________、_______________________________________。
（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1g，第③步反应中加入20.0mL3.0mol.的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3，则至少有________________gNa2CO3参加了反应。
答案：Al(OH)3
4LiMn2O4+
4H++
O2=
8MnO2+
4Li++2H2O
烧杯、漏斗、玻璃棒
玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损
漏斗中液面高于漏斗边缘（其它合理答案均可）
6.4或6.36
解析：
正极材料包括LiMn2O4、碳粉、铝箔，第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中（注意LiMn2O4不溶于水）生成四羟基合铝酸钠，即滤液的主要成分，第二步就是四羟基合铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠的过程，第三步是LiMn2O4在酸性环境下能被空气中的氧气氧化发生的氧化还原反应，得到的滤液中有生成的硫酸锂，可能有过量的硫酸，最后一步滤液加入碳酸钠：2Li＋＋CO32－=Li2CO3↓，过滤可得到Li2CO3。据此分析解答。
（1）根据以上分析，四羟基合铝酸钠与过量二氧化碳反应得产物是Al（OH）3沉淀和碳酸氢钠，故答案为Al（OH）3；
（2）在酸性环境下，LiMn2O4能被空气中的氧气氧化，离子方程式为：4?LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O，
故答案为4?LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O；
（3）过滤所用玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；过滤时发现滤液中有少量浑浊，原因可能有：滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等，
故答案为烧杯、漏斗、玻璃棒；玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于漏斗边缘；
（4）根据LiMn2O4～0.5H2SO4～Li+得18.1gLiMn2O4即0.1molLiMn2O4消耗硫酸的量为0.05mol，故硫酸有剩余，剩余的硫酸和生成的Li+共消耗碳酸钠0.06mol，即6.36g，
故答案为6.36。
21．（2013·全国高考真题）铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：
（1）写出反应1的化学方程式______________________，____________________________________；
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是_________，反应2的离子方程式为_______________________；
（3）E可作为建筑材料，化合物C是______，写出由D制备冰晶石的化学方程式________________；
（4）电解制铝的化学方程式是_______________________________，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_____________________。
答案：2NaOH＋SiO2＝Na2SiO3＋H2O
2NaOH＋Al2O3＝2NaAlO2＋H2O
CaSiO3
2AlO2－＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32－
浓H2SO4
12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3＝2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O
2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑
O2、CO2（CO）
解析：
（1）二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水，反应方程式为：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应方程式为：2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O，故答案为：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O；2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O；
（2）滤液Ⅰ中含有硅酸钠、偏铝酸钠，加入CaO，生成氢氧化钙，氢氧化钙与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀；由工艺流程可知，B为氢氧化铝，故气体A为二氧化碳，滤液Ⅱ主要是偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液通入二氧化碳，生成氢氧化铝与碳酸钠，反应方程式为：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-，故答案为：CaSiO3；2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-；
（3）由工艺流程可知，气体C含有F元素，应是HF，故C为浓硫酸；根据元素守恒，可知HF与碳酸钠、氢氧化铝反应生成冰晶石，同时生成二氧化碳、水，反应方程式为：12HF+3Na2CO3+2Al（OH）3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O，故答案为：浓H2SO4；12HF+3Na2CO3+2Al（OH）3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O；
（4）电解熔融的氧化铝生成铝与氧气，反应方程式为：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑，阳极生成氧气，部分氧气可以石墨反应生成二氧化碳、CO，故阳极气体有O2、CO2（或CO），故答案为：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑；O2、CO2（或CO）。
22．（2018·天津高考真题）下图中反应①是制备SiH4的一种方法，其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题：
（1）MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序（H-除外）：_________________________，Mg在元素周期表中的位置：_____________________，Mg(OH)2的电子式：____________________。
（2）A2B的化学式为_______________。反应②的必备条件是_______________。上图中可以循环使用的物质有_______________。
（3）在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料_______________（写化学式）。
（4）为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式：_______________。
（5）用Mg制成的格氏试剂（RMgBr）常用于有机合成，例如制备醇类化合物的合成路线如下：
依据上述信息，写出制备所需醛的可能结构简式：_______________。
答案：r(H+)第三周期ⅡA族
Mg2Si
熔融，电解
NH3，NH4Cl
SiC
2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O
CH3CH2CHO，CH3CHO
解析：
（1）MgCl2·6NH3所含元素的简单离子为Mg2+、Cl?、N3-、H+，比较离子半径应该先看电子层，电子层多半径大，电子层相同时看核电荷数，核电荷数越大离子半径越小，所以这几种离子半径由小到大的顺序为：r(H+)（2）根据元素守恒，A2B中就一定有Mg和Si，考虑到各自化合价Mg为+2，Si为-4，所以化学式为Mg2Si。反应②是MgCl2熔融电解得到单质Mg，所以必备条件为：熔融、电解。反应①需要的是Mg2Si、NH3和NH4Cl，而后续过程又得到了NH3和NH4Cl，所以可以循环的是NH3和NH4Cl。
（3）在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料，该耐磨材料一定有Si和C，考虑到课本中介绍了碳化硅的高硬度，所以该物质为SiC。
（4）为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，二氧化硫是酸性氧化物与氢氧化镁这样的碱应该反应得到盐（亚硫酸镁），考虑到题目要求写出得到稳定化合物的方程式，所以产物应该为硫酸镁（亚硫酸镁被空气中的氧气氧化得到），所以反应为：2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O。
（5）利用格氏试剂可以制备，现在要求制备，所以可以选择R为CH3CH2，R’为CH3；或者选择R为CH3，R’为CH3CH2，所以对应的醛R’CHO可以是CH3CH2CHO或CH3CHO。
23．（2018·北京高考真题）磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：
已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。
溶解度：Ca5(PO4)3(OH)（1）上述流程中能加快反应速率的措施有__________。
（2）磷精矿粉酸浸时发生反应：2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系：H3PO4__________H2SO4（填“>”或“<”）。
②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同，__________。
（3）酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式：__________。
（4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。
（5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO42?残留，原因是__________；加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________。
（6）取a
g所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用b
mol·L?1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液c
mL，精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：H3PO4摩尔质量为98
g·mol?1）
答案：研磨、加热
＜
核电荷数P＜S，原子半径P＞S，得电子能力P＜S，非金属性P＜S
2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑
80
℃后，H2O2分解速率大，浓度显著降低
CaSO4微溶
BaCO3++2H3PO4BaSO4+CO2↑+H2O+2
解析：
（1）研磨能增大反应物的接触面积，加快反应速率，加热，升高温度加快反应速率；流程中能加快反应速率的措施有：研磨、加热。
（2）①根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，酸性：H3PO4H2SO4。
②用元素周期律解释酸性：H3PO4H2SO4，P和S电子层数相同，核电荷数PS，原子半径PS，得电子能力PS，非金属性PS。
（3）根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，Ca5（PO4）3F与H2SO4反应生成HF、磷石膏和磷酸，生成HF的化学方程式为2Ca5（PO4）3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑。
（4）图示是相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率，80℃前温度升高反应速率加快，相同时间内有机碳脱除率增大；80℃后温度升高，H2O2分解速率大，H2O2浓度显著降低，反应速率减慢，相同条件下有机碳脱除率减小。
（5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO42-残留，原因是：CaSO4微溶于水。加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，因为BaSO4难溶于水，其中SO42-与BaCO3生成更难溶的BaSO4和CO32-，H3PO4的酸性强于H2CO3，在粗磷酸中CO32-转化成H2O和CO2，反应的离子方程式为BaCO3+SO42-+2H3PO4=BaSO4+CO2↑+2H2PO4-+H2O。
（6）滴定终点生成Na2HPO4，则消耗的H3PO4与NaOH物质的量之比为1：2，n（H3PO4）=n（NaOH）=bmol/Lc10-3L=mol，m（H3PO4）=mol98g/mol=g=0.049bcg，精制磷酸中H3PO4的质量分数为。
24．（2012·江苏高考真题）利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：
(1)一定条件下，NO
与NO2存在下列反应：NO(g)+NO2(g)N2O3(g)，其平衡常数表达式为K
=
_____________
。
(2)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，
其目的是_____________________;滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是______________(填化学式)。
(3)该工艺需控制NO
和NO2物质的量之比接近1
颐1。若n(NO)：n(NO2)>1
颐1，则会导致__________________;若n(NO)：n(NO2)<1
颐1，则会导致_________________________。
(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为_____________________________________。
答案：c(N2O3)/c(NO)·c(NO2)
使尾气中的NO、NO2被充分吸收
Ca(OH)2
排放气体中NO
含量升高
产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高
3NO2
-+2H+
=NO3-
+2NO↑+H2O
解析：
（1）考查平衡常数概念，将反应物生成物浓度代入平衡常数的表达式中。
（2）反应中逆流操作能使反应物之间充分接触，反充分应能提高原料的利用率；反应消耗N2O3，促进气体转化的平衡正向反应，最后完全吸收，过滤得到的残渣是过量的氢氧化钙。
（3）若NO量较多，NO不能被碱吸收，排放的气体中会含有较多的NO，若NO2的量较多，NO2会与碱反应生成亚硝酸钙和硝酸钙的混合物，即亚硝酸钙中含硝酸钙。
（4）根据氧化还原反应规则，反应生成NO时元素化合价降低，则必有元素化合价升高，经分析只能是N元素化合价升高，即生成硝酸钙。
25．（2013·全国高考真题）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-
=
LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。
回答下列问题：
（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为__________。
（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____________________。
（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_________________________________________________________；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是__________________________。
（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式______________________。
（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_________________________________________________________。
（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是______。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有_______________（填化学式）。
答案：+3
2Al
+
2OH-+
2H2O
=
2AlO2-+
3H2↑
2LiCoO2+
3H2SO4+
H2O2Li2SO4+
2CoSO4+
O2↑+
4H2O、2H2O22H2O
+
O2↑
有氯气生成，污染较大
CoSO4+
2NH4HCO3=
CoCO3↓+
(NH4)2SO4+CO2↑+
H2O
Li1-xCoO2+
LixC6=
LiCoO2+
6C
Li+从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中
Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4
解析：
（1）根据化合物中元素的正负化合价的代数和为0知，LiCoO2中，Li、O的化合价依次为+1价、-2价，则Co元素的化合价为+3价。
（2）正极材料中含有铝，铝易溶于强碱溶液生成AlO2-，反应的离子方程式为2Al
+
2OH-
+
2H2O＝2AlO2－+
3H2↑。
（3）“酸浸”时反应物有硫酸、过氧化氢以及LiCoO2，生成物有Li2SO4和CoSO4，Co被还原，则H2O2被氧化成O2，反应方程式为：2LiCoO2+
3H2SO4
+
H2O2Li2SO4+
2CoSO4+
O2↑+
4H2O，同时H2O2受热易分解，过氧化氢分解反应的化学方程式为：2H2O22H2O
+
O2↑；盐酸具有还原性和酸性，可用盐酸代替硫酸和H2O2的混合液，LiCoO2能将盐酸氧化成Cl2，Cl2污染较大。
（4）“沉钴”过程中硫酸钴和碳酸氢铵反应生成碳酸钴沉淀、硫酸铵、二氧化碳和水，反应方程式为CoSO4+
2NH4HCO3=CoCO3↓+
(NH4)2SO4+CO2↑+
H2O。
（5）充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-?=
LixC6，则该锂离子电池正极发生的反应为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+，充电时总反应为LiCoO2+
6C=
Li1-xCoO2+
LixC6，放电时电池反应式为Li1-xCoO2+
LixC6=LiCoO2+
6C。
（6）放电时，负极上生成锂离子，锂离子向正极移动并进入正极材料中，所以“放电处理”有利于锂在正极的回收；根据流程图知，可回收到的金属化合物有Al（OH）3、CoCO3、Li2SO4。
26．（2016·四川高考真题）资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下：
已知：①Ca5(PO4)3F在950℃不分解；
②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
请回答下列问题：
（1）950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。
（2）实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________。
（3）NH4NO3溶液能从磷矿Ⅰ中浸取出Ca2+的原因是__________。
（4）在浸取液Ⅱ中通入NH3，发生反应的化学方程式是____________。
（5）工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃，101kPa时：
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)
ΔH=-271kJ/mol
5
CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=
Ca5(PO4)3F
(s)+5H2O(l)
ΔH=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。
（6）在一定条件下CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为1:5，达平衡时，CO转化了。若a
kg含Ca5(PO4)3F（相对分子质量为504）的质量分数为10%的磷尾矿，在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4，将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比1:3混合，则相同条件下达平衡时能产生H2________kg。
答案：（1）CO2
（2）漏斗、烧杯、玻璃棒
（3）NH4＋
水解使溶液呈酸性，与CaO、Ca(OH)2反应生成Ca2＋
（4）MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4
（5）Ca5(PO4)3F
(s)+
5H2SO4(l)=5CaSO4(s)
+H3PO4(l)+HF(g)
ΔH
="-418kJ/mol"
（6）
解析：
（1）根据题给化学工艺流程和信息①知磷尾矿[主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3
]在950℃下煅烧，其中碳酸钙和碳酸镁分解，生成气体的成分为二氧化碳（CO2）。
（2）实验室过滤所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒。
（3）NH4NO3溶液中铵离子水解呈酸性，与CaO、Ca(OH)2反应生成Ca2＋。
（4）根据化学工艺流程判断浸取液II的主要成分为硫酸镁溶液，通入NH3，发生反应的化学方程式是MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4。
（5）已知25℃，101kPa时：
①CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)
ΔH
=-271kJ/mol
②5
CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=
Ca5(PO4)3F
(s)+5H2O(l)
ΔH
=-937kJ/mol
根据盖斯定律：①×5-②得Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是Ca5(PO4)3F
(s)+
5H2SO4(l)=5CaSO4(s)
+H3PO4(l)+HF(g)
ΔH
="-418kJ/mol"
。
（6）根据题给数据利用三段式分析。设CO的起始浓度为1
mol/L，则水蒸气的起始浓度为5
mol/L
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
起始浓度（mol/L）1
5
0
0
转化浓度（mol/L）5/6
5/6
5/6
5/6
平衡浓度（mol/L）1/6
25/6
5/6
5/6
则K=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O)=1。相同条件下当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为1:3，平衡常数不变，设转化的CO为x
mol。
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
起始浓度（mol/L）1
3
0
0
转化浓度（mol/L）x
x
x
x
平衡浓度（mol/L）(1-x)
(3-x)
x
x
则x2/(1-x)(3-x)=1,解得x=3/4，即达平衡时，CO转化了3/4
mol。转化为P4的Ca5(PO4)3F质量为a×10%×b%kg，根据反应4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4知生成CO的质量为（30×28×a×10%×b%）/（4×504）kg，则转化的CO的质量为3（30×28×a×10%×b%）/4（4×504）kg，根据反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)知相同条件下达平衡时能产生H2的质量为3（30×28×a×10%×b%）/56（4×504）kg=kg。
27．（2016·全国高考真题）聚合硫酸铁（PFS）是水处理中重要的絮凝剂，下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。
回答下列问题
（1）废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为_________。粉碎过筛的目的是_______。
（2）酸浸时最合适的酸是_____，写出铁锈与酸反应的离子方程式_____________________。
（3）反应釜中加入氧化剂的作用是_________，下列氧化剂中最合适的是____________（填标号）。
a．KMnO4b．c．d．
（4）聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内。pH偏小时Fe3+水解程度弱，pH偏大时则_______。
（5）相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是______。
（6）盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为（n为物质的量）。为测量样品的B值，取样品mg，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用c的标准NaOH溶液进行中和滴定（部分操作略去，已排除铁离子干扰）。到终点时消耗NaOH溶液V
mL。按照上述步骤做空白对照试验，消耗NaOH溶液，已知该样品中Fe的质量分数w，则B的表达式为__________。
答案：Fe2O3·xH2O
选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率
硫酸
Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(x+3)H2O
使Fe从+2价变成+3价
c
pH过大，容易生成Fe（OH）3沉淀，产率降低
降低蒸发温度，防止产物分解
解析：
（1）废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O。粉碎过筛的目的是控制铁屑的颗粒。
（2）由于不能引入杂质，则酸浸时最合适的酸是硫酸，铁锈与酸反应的离子方程式为Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++3SO42-+（x+3）H2O。
（3）由于溶液中含有亚铁离子，则反应釜中加入氧化剂的作用是氧化Fe2+，由于不能引入杂质，则氧化剂中最合适的是绿色氧化剂双氧水。
（4）聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内，pH偏小时水解程度弱，pH偏大时则Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而损失，造成产率降低。
（5）相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是可防止温度过高，聚合硫酸铁分解。
（6）做空白对照试验，消耗NaOH溶液，这说明与样品反应的盐酸的物质的量是（V0－V）c×10－3mol，所以样品中氢氧根的物质的量是（V0－V）c×10－3mol。已知该样品中Fe的质量分数w，则铁的物质的量是，因此B的表达式为＝。
28．（2015·全国高考真题）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，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：
回答下列问题：
（1）步骤①中得到的氧化产物是_________，溶解温度应控制在60~70度，原因是__________。
（2）写出步骤③中主要反应的离子方程式___________。
（3）步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_________（写名称）。
（4）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是______________________________。
（5）步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有__________（填字母）
A．分馏塔
B．离心机
C．反应釜
D．框式压滤机
（6）准确称取所制备的氯化亚铜样品m
g，将其置于若两的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a
mol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液b
mL，反应中Cr2O72-被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为__________。
答案：CuSO4或Cu2+
温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解
2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+
硫酸
醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化
）B、D
解析：
（1）海绵铜的主要成分是Cu与CuO，溶解所需试剂中有硝酸铵、水、硫酸，则Cu被氧化为铜离子；在稀溶液中，硝酸根离子作氧化剂，硫酸没有氧化性，作酸性介质，因此Cu2+和NH4+都会变成对应的硫酸盐。
（2）步骤③反应后过滤，说明反应中有沉淀产生，则该沉淀为CuCl沉淀，结合硫酸铵的回收，可知步骤③发生的离子反应为：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+；
（3）盐酸中含有较多氯离子，可能溶解CuCl沉淀，不合适；硝酸具有氧化性，会氧化CuCl沉淀，不合适；三大强酸中只有稀硫酸合适。
（4）CuCl难溶于醇和水，潮湿空气中易水解氧化，而水与醇互溶，所以醇洗不能省略的原因是醇的沸点低，可加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化，也有利于后面的烘干步骤。
（5）用于分离固体和液体的设备与实验室中的过滤的原理是相似的。A、分馏塔是用于分离互溶的液体的设备，错误；B、离心机可利用离心力的作用使液体中的固体沉降，达到固液分离的目的，正确；C、反应釜为发生反应的设备，错误；D、框式压滤机可以使物料中的水通过挤压而排出，达到固液分离的目的，正确，答案选BD；
（6）根据题意，CuCl与K2Cr2O7发生氧化还原反应，K2Cr2O7被还原为Cr3+，则bmL、a
mol/L
K2Cr2O7溶液发生反应时，转移电子的物质的量是ab×10-3×2×3mol=6ab×10-3mol，+1价Cu会被氧化为Cu2+，根据得失电子守恒，则CuCl的物质的量是6ab×10-3mol，则样品中CuCl的质量分数是(6ab×10-3mol×99.5g/mol)/mg×100%=0.597ab/m×100%。
29．（2015·全国高考真题）（化学——选修2：化学与技术）苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下：
相关化合物的物理常数
物质
相对分子质量
密度（g/cm-3）
沸点/℃
异丙苯
120
0.8640
153
丙酮
58
0.7898
56.5
苯酚
94
1.0722
182
回答下列问题：
（1）在反应器A中通入的X是
。
（2）反应①和②分别在装置
和
中进行（填装置符号）。
（3）在分解釜C中加入的Y为少置浓硫酸，其作用是______，优点是用量少，缺点是_______________。
（4）反应②为
（填“放热”或“吸热”）反应。反应温度控制在50-60℃，温度过高的安全隐患是
。
（5）中和釜D中加入的Z最适宜的是
（填编号。已知苯酚是一种弱酸）。
a.
NaOH
b.
CaCO
c.
NaHCO
d.
CaO
（6）蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为
和
，判断的依据是
。
（7）用该方法合成苯酚和丙酮的优点是
。
答案：（1）氧气（或空气）
（2）A；C
（3）催化剂（提高反应速率）；腐蚀设备
（4）放热；可能会导致（过氧化物）爆炸
（5）c
（6）丙酮、苯酚；苯酚的沸点高于丙酮
（7）原子利用率高
解析：
（1）异丙苯被氧气氧化为异丙苯过氧化氢，异丙苯过氧化氢在酸性溶液中分解即可得到苯酚和丙酮，因此在反应器A中通入的X是氧气或空气。
（2）根据流程图可知反应①和②分别在装置A和C中进行。
（3）异丙苯过氧化氢在酸性溶液中分解，所以浓硫酸的作用是作催化剂。由于浓硫酸具有酸性，因此缺点是容易腐蚀设备。
（4）△H小于0，则反应②为放热反应。反应温度控制在50-60℃，由于过氧化物受热易分解，因此温度过高的安全隐患是容易发生爆炸。
（5）苯酚与碳酸氢钠不反应，所以选择碳酸氢钠。
（6）由于苯酚的沸点高于丙酮，丙酮先气化，所以蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为丙酮和苯酚。
（7）根据以上分析可知用该方法合成苯酚和丙酮的优点是原子利用率高、没有副产物。
30．（2015·四川高考真题）为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在）转变成重要的化工原料FeSO4（反应条件略）。
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考虑其他反应。请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是
。
（2）检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选择
（填字母编号）。
A．KMnO4溶液
B．K3[Fe(CN)6]溶液
C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是
。
（4）FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃，101kPa时：4Fe(s)
+
3O2
(g)
=2Fe2O3(s)
=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)
=-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s)
=-1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是
。
（5）FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+
FeS2="
Fe"
+2Li2S，正极反应式是
。
（6）假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%。将a
kg质量分数为b%的硫酸加入到c
kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO3
kg。
答案：（1）Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O
（2）C
（3）Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+水解产生H+。
（4）4FeCO3(s)+O2(g)
=2Fe2O3(s)+
4CO2(g)
=－260kJ/mol。
（5）FeS2+4e－="
Fe"
+2S2－
（6）。
解析：
（1）Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O
（2）若Fe3+没有完全还原，则可以用KSCN检验。
（3）部分Fe2+被氧化为Fe3+。
（4）根据盖斯定律可得：4FeCO3(s)+O2(g)
=2Fe2O3(s)+
4CO2(g)
=-260kJ/mol。
（5）正极得电子，化合价降低，可得正极方程式：FeS2+4e-
="
Fe"
+2S2-
（6）由于最终得到FeSO4，根据元素守恒，n(Fe)=n(S)，Fe来自于Fe2O3、FeS2、FeCO3；S来自于FeS2、H2SO4则有：
则得答案：。
31．（2015·山东高考真题）工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：
已知：Na2CO3＋NO＋NO2=2NaNO2＋CO2
（1）中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有__________(填化学式)。
（2）中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是_______。蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的_______(填操作名称)最合理。
（3）母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是_______。母液Ⅱ需回收利用，下列处理方法合理的是________。
a．转入中和液
b．转入结晶Ⅰ操作
c．转入转化液
d．转入结晶Ⅱ操作
（4）若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2：1，则生产1.38吨NaNO2时，Na2CO3的理论用量为______吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。
答案：NaNO3
防止NaNO2的析出
溶碱
将NaNO2氧化为NaNO3
c、d
1.59
解析：
（1）NO2与碱液反应可生成NaNO3；
（2）浓度过大时，NaNO2可能会析出；NaNO2有毒，不能直接排放，回收后可用于流程中的溶碱；
（3）NaNO2在酸性条件下易被氧化，加入稀硝酸可提供酸性环境；母液Ⅱ的溶质主要是NaNO3，所以回收利用时应转入转化液，或转入结晶Ⅱ操作，故c、d正确；
（4）1.38吨NaNO2的物质的量为：1.38×106÷69g/mol=2×104mol，则生成的NaNO3物质的量为：1×104mol，故Na2CO3的理论用量=×（2×104+1×104）mol×106g/mol=1.59×106g=1.59吨。
32．（2015·山东高考真题）毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质)，实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下：
（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_______________________________________；实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的________。
a．烧杯
b．一定容积的容量瓶
c．玻璃棒
d．滴定管
（2）查阅有关资料获得沉淀各种杂质离子的pH见下表：
沉淀杂质离子
Ca2＋
Mg2＋
Fe3＋
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
加入NH3·H2O调节pH＝8可除去______(填离子符号)；滤渣Ⅱ中含__________(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量，原因是_____________________（已知：Ksp(BaC2O4)＝1.6×10－7，Ksp(CaC2O4)＝2.3×10－9）。
（3）利用间接酸碱滴定法可测定Ba2＋的含量，实验分两步进行。已知：2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O Ba2＋＋CrO===BaCrO4↓
步骤Ⅰ．准确移取x
mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入几滴酸碱指示剂，用b
mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0
mL。
步骤Ⅱ．准确移取y
mL
BaCl2溶液于锥形瓶中，加入x
mL与步骤Ⅰ
相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2＋完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b
mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL。
滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的________(选填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为________________mol·L－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，则所测得Ba2＋浓度测量值将________(选填“偏大”或“偏小”)。
答案：增大原料的接触面积，加快浸取速率
a
c
Fe3＋
Mg(OH)2、Ca(OH)2
H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，致产品的产量减少
上方
偏大
解析：
（1）充分研磨可以增大反应物的接触面积，中小学教育资源及组卷应用平台
成功之路系列之2020-2011年高考真题分类汇编-无机化工流程（原卷版）
1．（2014·江苏高考真题）烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。
（1）酸浸时反应的化学方程式为_________________；滤渣Ⅰ的主要成分为_____（填化学式）。
（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为______（填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是_____________________（用离子方程式表示）。
（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是_______；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
2．（2016·北京高考真题）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：
（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。
（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：
i：2Fe2++
PbO2+4H++SO42?2Fe3++PbSO4+2H2O
ii:
……
①写出ii的例子方程式：________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b.______________。
（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。
①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是_____(选填序号)。
A．减少PbO的损失，提高产品的产率
B．重复利用NaOH，提高原料的利用率
C．增加Na?SO4浓度，提高脱硫效率
②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：____。
3．（2020·海南高考真题）以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。
回答下列问题：
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为_____________。
(2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为____________________________。
(3)欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入_____________
(填
“过量”或“不足量”)的SO2气体。
(4)因为Na2S2O5具有______________性，
导致商品Na2S2O5
中不可避免地存在Na2SO4。
检验其中含有的方法是__________________。
(5)一般用
K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。
反应式：+6Fe2+
+14H+
=
2Cr3+
+6Fe3+
+7H2O
某次实验称取0.2800
g样品，滴定时消耗浓度为0.03000
mol·L-1的K2Cr2O7
溶液25.10
mL，则样品中铁含量为____________________%。
4．（2019·全国高考真题）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，工艺如下图所示。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的作用是将________________________。
（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=___________。
5．（2016·江苏高考真题）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：
（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为
MgCO3(s)+2H+(aq)＝Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)
ΔH=－50.4
kJ·mol-1
Mg2SiO4(s)+4H+(aq)＝2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l)
ΔH=－225.4
kJ·mol-1
酸溶需加热的目的是______；所加H2SO4不宜过量太多的原因是_______。
（2）加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为___________。
（3）用图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。
①实验装置图中仪器A的名称为_______。
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，______、静置、分液，并重复多次。
（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，______，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
[已知该溶液中pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全]。
6．（2013·江苏高考真题）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3
)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为_________________________。
（2）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为_________________________。
（3）滤渣2
的成分是___________(填化学式)。
（4）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体可以是__________(填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是__________(填字母)。
a．NaOH
溶液
b．Na2CO3溶液
c．稀硝酸
d．KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：_____________________________。
7．（2020·北京高考真题）用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金)，Ag和Cu。
已知：①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAuCl4=H++AuCl
(1)酸溶后经____操作，将混合物分离。
(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同，写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式：____。
(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸)：V(浓盐酸)=1：3溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整：
Au+____NaCl+____HNO3=HAuCl4+____+____+____NaNO3
②关于溶金的下列说法正确的是____。
A．用到了HNO3的氧化性
B．王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
C．用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解
(4)若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原，则参加反应的Zn的物质的量是____mol。
(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉，可按照如图方法从酸溶后的的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
试剂1是____，试剂2是____。
8．（2020·北京高考真题）MnO2是重要的化工原料，山软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如图：
资料：①软锰矿的主要成分为MnO2，主要杂质有Al2O3和SiO2
②全属离于沉淀的pH
Fe3+
Al3+
Mn2+
Fe2+
开始沉淀时
1.5
3.4
5.8
6.3
完全沉淀时
2.8
4.7
7.8
8.3
③该工艺条件下，MnO2与H2SO4反应。
(1)溶出
①溶出前，软锰矿需研磨。目的是____。
②溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示：
i.步骤II是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应，反应的离子方程式是____。
ii.若Fe2+全部来自于反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，完全溶出Mn2+所需Fe与MnO2的物质的量比值为2。而实际比值(0.9)小于2，原因是____。
(2)纯化。已知：MnO2的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入MnO2，后加入NH3·H2O，调溶液pH≈5，说明试剂加入顺序及调节pH的原因：____。
(3)电解。Mn2+纯化液经电解得MnO2。生成MnO2的电极反应式是____。
(4)产品纯度测定。向ag产品中依次加入足量bgNa2C2O4和足量稀H2SO4，加热至充分反应。再用cmol·L-1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至终点，消耗KMnO4溶液的体积为dL(已知：MnO2及MnO均被还原为Mn2+。相对分子质量：MnO2-86.94；Na2C2O4-134.0)
产品纯度为____(用质量分数表示)。
9．（2020·山东高考真题）用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：
已知：MnO2是一种两性氧化物；25℃时相关物质的Ksp见下表。
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Ksp
回答下列问题
(1)软锰矿预先粉碎的目的是____________，MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为________。
(2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是________。
(3)滤液I可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。
(4)净化时需先加入的试剂X为________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________。
10．（2020·全国高考真题）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01
mol·L?1)的pH沉淀完全时(c=1.0×10?5
mol·L?1)的pH
7.28.7
3.74.7
2.23.2
7.59.0
回答下列问题：
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是______________。
(3)“转化”中可替代H2O2的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即
“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。
(4)利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0
mol·L?1，则“调pH”应控制的pH范围是______________。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式______________。
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是______________。
11．（2020·全国高考真题）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Mn2+
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
10.1
回答下列问题：
(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。
(2)“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成，同时还有___________离子被氧化。写出VO+转化为反应的离子方程式___________。
(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为，随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、___________，以及部分的___________。
(4)“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。
(5)“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是___________。
(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是___________。
12．（2020·浙江高考真题）碘化锂（）在能源、医药等领域有重要应用，某兴趣小组制备和，流程如下：
已知：在75~80℃转变成，80~120℃转变成，300℃以上转变成无水。
b.易溶于水，溶解度随温度升高而增大。
c.在空气中受热易被氧化。
请回答：
(1)步骤II，调，为避免引入新的杂质，适宜加入的试剂为________。
(2)步骤III，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等多步操作。
下列说法正确的是________。
A．为得到较大的晶体颗粒，宜用冰水浴快速冷却结晶
B．为加快过滤速度，得到较干燥的晶体，可进行抽滤
C．宜用热水洗涤
D．可在80℃鼓风干燥
(3)步骤IV，脱水方案为：将所得置入坩埚中，300℃加热，得样品。用沉淀滴定法分别测定所得、样品纯度，测定过程如下：称取一定量样品，溶解，定容于容量瓶，将容量瓶中的溶液倒入烧杯，用移液管定量移取烧杯中的溶液加入锥形瓶，调，用滴定管中的标准溶液滴定至终点，根据消耗的标准溶液体积计算，得、的纯度分别为99.96%，95.38%。纯度偏低。
①上述测定过程提及的下列仪器，在使用前一定不能润洗的是________。
A．容量瓶
B．烧杯
C．锥形瓶
D．滴定管
②测定过程中使用到移液管，选出其正确操作并按序列出字母：
蒸馏水洗涤→待转移溶液润洗→________→_______→_______→_______→洗净，放回管架。
a.移液管尖与锥形瓶内壁接触，边吹气边放液
b.放液完毕，停留数秒，取出移液管
c.移液管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指放液设备
d.洗耳球吸溶液至移液管标线以上，食指堵住管口
e.放液完毕，抖动数下，取出移液管
f.放液至凹液面最低处与移液管标线相切，按紧管口
③纯度偏低，可能的主要杂质是________。
(4)步骤IV，采用改进的实验方案（装置如图），可以提高纯度。
①设备X的名称是________。
②请说明采用该方案可以提高纯度的理由________。
13．（2019·天津高考真题）多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与在300℃时反应生成气体和，放出热量，该反应的热化学方程式为________________________。的电子式为__________________。
Ⅱ．将氢化为有三种方法，对应的反应依次为：
①
②
③
（1）氢化过程中所需的高纯度可用惰性电极电解溶液制备，写出产生的电极名称______（填“阳极”或“阴极”），该电极反应方程式为________________________。
（2）已知体系自由能变，时反应自发进行。三个氢化反应的与温度的关系如图1所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是____________；相同温度下，反应②比反应①的小，主要原因是________________________。
（3）不同温度下反应②中转化率如图2所示。下列叙述正确的是______（填序号）。
a．B点：
b．：A点点
c．反应适宜温度：℃
（4）反应③的______（用，表示）。温度升高，反应③的平衡常数______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除、和外，还有______（填分子式）。
14．（2019·全国高考真题）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
0.1000
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。以淀粉溶液为指示剂，过量的I2用0.1000
mol·L?1Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2+2=2I?+。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）。
15．（2016·海南高考真题）某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0
g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：
回答下列问题：
（1）在下列装置中，第一次浸出必须用_____，第二次浸出应选用________。（填标号）
（2）第二次浸出时，向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成___________。滤渣2的主要成分是____________________。
（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________________。
（4）某同学在实验完成之后，得到1.5gCuSO4﹒5H2O,则铜的回收率为______________。
16．（2016·江苏高考真题）以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下：
（1）氯化过程控制电石渣过量，在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为________。
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有________（填序号）。
A．适当减缓通入Cl2速率
B．充分搅拌浆料
C．加水使Ca(OH)2完全溶解
（2）氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为____（填化学式）。
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2]
∶n[CaCl2]_____1∶5（填“＞”、“＜”或“=”）。
（3）向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3，若溶液中KClO3的含量为100g?L-1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是____。
17．（2016·全国高考真题）高锰酸钾（）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（主要成分为MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：
回答下列问题：
（1）原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用是_______________________。
（2）“平炉”中发生的化学方程式为______________________。
（3）“平炉”中需要加压，其目的是______________________。
（4）将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。
①“歧化法”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱碱性，K2MnO4发生歧化反应，反应中生成K2MnO4，MnO2和____________（写化学式）。
②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为___________________，阴极逸出的气体是______________。
③“电解法”和“歧化法”中，K2MnO4的理论利用率之比为______________。
（5）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800
g样品，溶解后定容于100
mL容量瓶中，摇匀。取浓度为0.2000
mol·L?1的H2C2O4标准溶液20.00
mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为24.48
mL，该样品的纯度为___________________
（列出计算式即可，已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O）。
18．（2016·全国高考真题）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）NaClO2中Cl的化合价为_______。
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。
（4）“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_________。
（5）“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）
19．（2015·天津高考真题）废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)42+，反应中H2O2的作用是_____。写出操作①的名称：_________。
（2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3)42+与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：_______。操作②用到的主要仪器名称为_____，其目的是（填序号）_________。
a．富集铜元素
b．使铜元素与水溶液中的物质分离
c．增加Cu2＋在水中的溶解度
（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和______。若操作③使用下图装置，图中存在的错误是_____。
（4）操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是_______。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是____________。
（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是______。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是________。
20．（2010·安徽高考真题）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：
（1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为____________________。
（2）第③步反应的离子方程式是___________________________。
（3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有_____________________。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：____________________、_______________________________________。
（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1g，第③步反应中加入20.0mL3.0mol.的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3，则至少有________________gNa2CO3参加了反应。
21．（2013·全国高考真题）铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：
（1）写出反应1的化学方程式______________________，____________________________________；
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是_________，反应2的离子方程式为_______________________；
（3）E可作为建筑材料，化合物C是______，写出由D制备冰晶石的化学方程式________________；
（4）电解制铝的化学方程式是_______________________________，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_____________________。
22．（2018·天津高考真题）下图中反应①是制备SiH4的一种方法，其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题：
（1）MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序（H-除外）：_________________________，Mg在元素周期表中的位置：_____________________，Mg(OH)2的电子式：____________________。
（2）A2B的化学式为_______________。反应②的必备条件是_______________。上图中可以循环使用的物质有_______________。
（3）在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料_______________（写化学式）。
（4）为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式：_______________。
（5）用Mg制成的格氏试剂（RMgBr）常用于有机合成，例如制备醇类化合物的合成路线如下：
依据上述信息，写出制备所需醛的可能结构简式：_______________。
23．（2018·北京高考真题）磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：
已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。
溶解度：Ca5(PO4)3(OH)（1）上述流程中能加快反应速率的措施有__________。
（2）磷精矿粉酸浸时发生反应：2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系：H3PO4__________H2SO4（填“>”或“<”）。
②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同，__________。
（3）酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式：__________。
（4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。
（5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO42?残留，原因是__________；加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________。
（6）取a
g所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用b
mol·L?1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液c
mL，精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：H3PO4摩尔质量为98
g·mol?1）
24．（2012·江苏高考真题）利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：
(1)一定条件下，NO
与NO2存在下列反应：NO(g)+NO2(g)N2O3(g)，其平衡常数表达式为K
=
_____________
。
(2)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，
其目的是_____________________;滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是______________(填化学式)。
(3)该工艺需控制NO
和NO2物质的量之比接近1
颐1。若n(NO)：n(NO2)>1
颐1，则会导致__________________;若n(NO)：n(NO2)<1
颐1，则会导致_________________________。
(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为_____________________________________。
25．（2013·全国高考真题）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-
=
LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。
回答下列问题：
（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为__________。
（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____________________。
（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_________________________________________________________；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是__________________________。
（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式______________________。
（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_________________________________________________________。
（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是______。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有_______________（填化学式）。
26．（2016·四川高考真题）资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下：
已知：①Ca5(PO4)3F在950℃不分解；
②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
请回答下列问题：
（1）950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。
（2）实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________。
（3）NH4NO3溶液能从磷矿Ⅰ中浸取出Ca2+的原因是__________。
（4）在浸取液Ⅱ中通入NH3，发生反应的化学方程式是____________。
（5）工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃，101kPa时：
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)
ΔH=-271kJ/mol
5
CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=
Ca5(PO4)3F
(s)+5H2O(l)
ΔH=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。
（6）在一定条件下CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为1:5，达平衡时，CO转化了。若a
kg含Ca5(PO4)3F（相对分子质量为504）的质量分数为10%的磷尾矿，在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4，将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比1:3混合，则相同条件下达平衡时能产生H2________kg。
27．（2016·全国高考真题）聚合硫酸铁（PFS）是水处理中重要的絮凝剂，下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。
回答下列问题
（1）废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为_________。粉碎过筛的目的是_______。
（2）酸浸时最合适的酸是_____，写出铁锈与酸反应的离子方程式_____________________。
（3）反应釜中加入氧化剂的作用是_________，下列氧化剂中最合适的是____________（填标号）。
a．KMnO4b．c．d．
（4）聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内。pH偏小时Fe3+水解程度弱，pH偏大时则_______。
（5）相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是______。
（6）盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为（n为物质的量）。为测量样品的B值，取样品mg，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用c的标准NaOH溶液进行中和滴定（部分操作略去，已排除铁离子干扰）。到终点时消耗NaOH溶液V
mL。按照上述步骤做空白对照试验，消耗NaOH溶液，已知该样品中Fe的质量分数w，则B的表达式为__________。
28．（2015·全国高考真题）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，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：
回答下列问题：
（1）步骤①中得到的氧化产物是_________，溶解温度应控制在60~70度，原因是__________。
（2）写出步骤③中主要反应的离子方程式___________。
（3）步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_________（写名称）。
（4）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是______________________________。
（5）步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有__________（填字母）
A．分馏塔
B．离心机
C．反应釜
D．框式压滤机
（6）准确称取所制备的氯化亚铜样品m
g，将其置于若两的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a
mol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液b
mL，反应中Cr2O72-被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为__________。
29．（2015·全国高考真题）（化学——选修2：化学与技术）苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下：
相关化合物的物理常数
物质
相对分子质量
密度（g/cm-3）
沸点/℃
异丙苯
120
0.8640
153
丙酮
58
0.7898
56.5
苯酚
94
1.0722
182
回答下列问题：
（1）在反应器A中通入的X是
。
（2）反应①和②分别在装置
和
中进行（填装置符号）。
（3）在分解釜C中加入的Y为少置浓硫酸，其作用是______，优点是用量少，缺点是_______________。
（4）反应②为
（填“放热”或“吸热”）反应。反应温度控制在50-60℃，温度过高的安全隐患是
。
（5）中和釜D中加入的Z最适宜的是
（填编号。已知苯酚是一种弱酸）。
a.
NaOH
b.
CaCO
c.
NaHCO
d.
CaO
（6）蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为
和
，判断的依据是
。
（7）用该方法合成苯酚和丙酮的优点是
。
30．（2015·四川高考真题）为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在）转变成重要的化工原料FeSO4（反应条件略）。
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考虑其他反应。请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是
。
（2）检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选择
（填字母编号）。
A．KMnO4溶液
B．K3[Fe(CN)6]溶液
C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是
。
（4）FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃，101kPa时：4Fe(s)
+
3O2
(g)
=2Fe2O3(s)
=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)
=-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s)
=-1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是
。
（5）FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+
FeS2="
Fe"
+2Li2S，正极反应式是
。
（6）假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%。将a
kg质量分数为b%的硫酸加入到c
kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO3
kg。
31．（2015·山东高考真题）工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：
已知：Na2CO3＋NO＋NO2=2NaNO2＋CO2
（1）中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有__________(填化学式)。
（2）中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是_______。蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的_______(填操作名称)最合理。
（3）母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是_______。母液Ⅱ需回收利用，下列处理方法合理的是________。
a．转入中和液
b．转入结晶Ⅰ操作
c．转入转化液
d．转入结晶Ⅱ操作
（4）若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2：1，则生产1.38吨NaNO2时，Na2CO3的理论用量为______吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。
32．（2015·山东高考真题）毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质)，实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下：
（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_______________________________________；实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的________。
a．烧杯
b．一定容积的容量瓶
c．玻璃棒
d．滴定管
（2）查阅有关资料获得沉淀各种杂质离子的pH见下表：
沉淀杂质离子
Ca2＋
Mg2＋
Fe3＋
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
加入NH3·H2O调节pH＝8可除去______(填离子符号)；滤渣Ⅱ中含__________(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量，原因是_____________________（已知：Ksp(BaC2O4)＝1.6×10－7，Ksp(CaC2O4)＝2.3×10－9）。
（3）利用间接酸碱滴定法可测定Ba2＋的含量，实验分两步进行。已知：2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O Ba2＋＋CrO===BaCrO4↓
步骤Ⅰ．准确移取x
mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入几滴酸碱指示剂，用b
mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0
mL。
步骤Ⅱ．准确移取y
mL
BaCl2溶液于锥形瓶中，加入x
mL与步骤Ⅰ
相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2＋完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b
mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL。
滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的________(选填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为________________mol·L－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，则所测得Ba2＋浓度测量值将________(选填“偏大”或“偏小”)。
33．（2015·广东高考真题）七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：
（1）煅粉主要含MgO和________，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，则滤液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp＝5×10－12]；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是______________。
（2）滤液Ⅰ中的阴离子有________(忽略杂质成分的影响)；若滤液Ⅰ中仅通入CO2，会生成________，从而导致CaCO3产率降低。
（3）用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为_________。
（4）电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式________。
（5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl4－和Al2Cl7－两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为_________。
34．（2015·福建高考真题）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为____。
(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：
已知：
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/℃
57.6
180(升华)
300(升华)
1023
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是_____(只要求写出一种)。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是______。
③已知：
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)
ΔH1=+1344.1
kJ
·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)
ΔH2=+1169.2
kJ
·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为________。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为_________。
⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是_______。
35．（2015·安徽高考真题）硼氢化钠（NaBH4）在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4，其流程如下：
已知：NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙胺（沸点：33℃）。
（1）在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作的目的是_____，原料中的金属钠通常保存在____中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____，_____，玻璃片和小刀等。
（2）请配平第①步反应的化学方程式：□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2=□NaBH4+□Na2SiO3
______________
（3）第②步分离采用的方法是______；第③步分离（NaBH4）并回收溶剂，采用的方法是______。
（4）NaBH4（s）与水（l）反应生成NaBO2（s）和氢气（g），在25℃，101kPa下，已知每消耗3.8克NaBH4（s）放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是_______。
36．（2014·四川高考真题）污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某化学研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2，另含有少量头铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2（反应条件已略去）。
请回答下列问题：
（1）上述流程脱硫实现了____（选填下列字母编号）。
A．废弃物的综合利用
B．白色污染的减少
C．酸雨的减少
（2）用MnCO3能除去溶液中Al3＋和Fe3＋，其原因是_____。
（3）已知：25℃、101kpa时，Mn(s)＋O2(g)＝MnO2(s)
△H＝－520kJ/mol
S(s)＋O2(g)＝SO2(g)
△H＝－297kJ/mol
Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)＝MnSO4(s)
△H＝－1065kJ/mol
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是________________。
（4）MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是
_
。
（5）MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是______。
（6）假设脱除的SO2只与软锰矿浆中的MnO2反应。按照图示流程，将a
m3（标准状况）含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆，若SO2的脱除率为89.6%，最终得到MnO2的质量为c
kg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO2___________kg。
37．（2014·山东高考真题）
工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）结晶后的母液（含少量杂质Fe3+）生产重铬酸钾（K2Cr2O7），工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：
（1）由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为___________，通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是___________．
（2）向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是___________．
（3）固体A主要为___________（填化学式），固体B主要为___________（填化学式）．
（4）用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液___________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）中，既能提高产率又可使能耗最低。
38．（2014·广东高考真题）石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下：
（注：SiCl4的沸点是57.6?C，金属氯化物的沸点均高于150?C）
（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的N2，主要目的是______________________。
（2）高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要为______________________。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为______________________。
（3）步骤①为：搅拌、_______。所得溶液IV中阴离子有______________________。
（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为______________________。100kg初级石墨最多可获得V的质量为kg______________________。
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下图防腐示意图，并作相应标注_______。
39．（2012·山东高考真题）工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下：
（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收．
a．浓H2SO4
b．稀HNO3
c．NaOH溶液
d．氨水
（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在__________（填离子符号），检验溶液中还存在Fe2+的方法是_____________________________（注明试剂、现象）．
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为________________________．
（4）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是_________．
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2+向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（5）利用反应2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为______________________．
40．（2012·广东高考真题）难溶性杂卤石（K2SO4?MgSO4?2CaSO4?2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡K2SO4?MgSO4?2CaSO4?2H2O（s）?2Ca2++2K++Mg2++4+2H2O
为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如图1：
图1
图2
（1）滤渣主要成分有__________和___________以及未溶杂卤石．
（2）用化学平衡移动原理解释Ca（OH）2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因：_______________．
（3）“除杂”环节中，先加入_______溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入________溶液调滤液PH至中性．
（4）不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图2，由图可得，随着温度升高，①__________________________②______________________________；
（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4（s）+?CaCO3（s）+
已知298K时，Ksp（CaCO3）=2.80×10﹣9，Ksp（CaSO4）=4.90×10﹣5，求此温度下该反应的平衡常数K_____________（计算结果保留三位有效数字）．
41．（2012·海南高考真题）合成氨的流程示意图如下：
回答下列问题：
（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是
，
；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式
，
；
（2）设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是
，其中发生的化学反应方程式为
；
（3）设备B的名称是
，其中m和n是两个通水口，入水口是
（填“m”或“n”）。不宜从相反方向通水的原因是
；
（4）设备C的作用是
；
（5）在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过以下反应来实现：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于
。
42．（2013·浙江高考真题）电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如下表所示：
用电石浆可生产无水CaCl2，某化工厂设计了以下工艺流程：
已知氯化钙晶体的化学式是：CaCl2·6H2O；H2S是一种酸性气体，且具有还原性。
（1）反应器中加入的酸应选用__。
（2）脱色槽中应加入的物质X是__；设备A的作用是__；设备B的名称为__；设备C的作用是__。
（3）为了满足环保要求，需将废气H2S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是__。
A．水
B．浓硫酸
C．石灰乳
D．硝酸
（4）将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是_____。
43．（2013·浙江高考真题）利用废旧锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下：
已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似。请回答下列问题：
（1）用NaOH溶液处理废旧锌铁皮的作用有_________________________________________。
A．去除油污
B．溶解镀锌层
C．去除铁锈
D．钝化
（2）调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是______________。
（3）由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通入N2，原因是___________________。
（4）Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤发实现固液分离？____________（填“能”或“不能”），理由是_________________________________________________。
（5）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000
mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液250
mL，应准确称取_______g
K2Cr2O7(保留4位有效数字，已知M(K2Cr2O7)＝294.0
g·mol－1)。
配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用到的有_____________。（用编号表示）。
①电子天平
②烧杯
③量筒
④玻璃棒
⑤容量瓶
⑥胶头滴管
⑦移液管
（6）滴定操作中，如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
44．（2013·全国高考真题）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ),
Mn(Ⅱ),
Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:
工业ZnO浸出液滤液滤液
滤饼ZnO
提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化，高锰酸钾的还原产物是MnO2
回答下列问题:
（1）反应②中除掉的杂质离子是
，发生反应的离子方程式为
。
加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是
。
（2）反应③的反应类型为
，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有
。
（3）反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是
。
（4）反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2
.取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1
g.
则x等于
。
45．（2013·全国高考真题）草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为______________________________、_______________________________________。
（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是_______，滤渣是_______；过滤操作②的滤液是__________和___________，滤渣是______________。
（3）工艺过程中③和④的目的是____________________________________。
（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是_____________。
（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水中，用0.0500
mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反应的离子方程式为__________________________；列式计算该成品的纯度________________。
46．（2012·天津高考真题）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
请回答下列问题：
⑴
第①步Cu与酸反应的离子方程为____________________________________；
得到滤渣1的主要成分为___________________。
⑵
第②步加H2O2的作用是___________________________________________，使用H2O2的优点是________________________；调溶液pH的目的是使__________________生成沉淀。
⑶
用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是_____________________________。
⑷
由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O
，探究小组设计了三种方案：
上述三种方案中，_________________方案不可行，原因是_____________________________；
从原子利用率角度考虑，___________方案更合理。
⑸
探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O
（Mr＝250）含量。取a
g试样配成100
mL溶液，每次取20.00
mL，消除干扰离子后，用c
mol
L-1
EDTA（H2Y2－）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b
mL。滴定反应如下：
Cu2+
+
H2Y2－
＝
CuY2－
+
2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝
_____________________________
；
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a．未干燥锥形瓶
b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c．未除净可与EDTA反应的干扰离子
47．（2010·四川高考真题）四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：
请回答下列问题：
（1）硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是____________________________________。
（2）向滤液I中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：_________________________、_______________________________________。
（3）在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：_______________________________________________。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、___________、______________、_______________________（填化学式），减少废物排放。
（4）A可用于生产红色颜料（Fe2O3），其方法是：将556a
kg
A（摩尔质量为278
g/mol）溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3336b
kg
A和112c
kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料_______________________kg。
48．（2010·全国高考真题）硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3
、FeCO3
MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：
(1)
将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。
(2)
完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3+□Cl-
_____
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是_______。
(4)根据下表数据，调节“滤液2”的ph时，理论上可选用的最大区间为______。
Mg(OH)2
Zn(OH)2
MgCO3
CaCO3
开始沉淀的pH
10．4
6．4
—
—
沉淀完全的pH
12．4
8．0
—
—
开始溶解的pH
—
10．5
—
—
Ksp
5．6×
—
6．8×
2．8×
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是______(选填序号)。
a．大理石粉
b．石灰乳
c．纯碱溶液
d．烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。
(7)分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3
的质量分数不低于________。
49．（2010·江苏高考真题）以水氯镁石(主要成分为)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：
(l)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2的，若溶液中，则溶液中=________________。
(2)上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为____________________。
(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到。取碱式碳酸镁4.66g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下0.896L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式________。
(4)若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有，则产品中镁的质量分数________（填
“升高”、“降低”或“不变”）。
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精品试卷·第
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