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考點(diǎn)十一 化工流程大題拔高專練 1．（2019屆四川省眉山市眉山中學(xué)高三9月月考）鉛的單質(zhì)、氧化物、鹽在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要用途。 Ⅰ.（1）鉛能形成多種氧化物，如堿性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2、類似Fe3O4的Pb3O4，Pb3O4與HNO3發(fā)生非氧化還原反應(yīng)生成一種鹽和一種鉛氧化物，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。 Ⅱ.以含鉛廢料(主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4)為原料制備高純PbO，其主要流程如下： （2）“酸溶”時(shí)，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4生成1molPbSO4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____________mol。 （3）已知：①PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)+NaOH(aq) NaHPbO2(aq)，其溶解度曲線如圖所示： ②粗品PbO中所含雜質(zhì)不溶于NaOH溶液。 結(jié)合上述信息，完成由粗品PbO得到高純PbO的操作：將粗品PbO溶解在一定量__________(填“35%”或“10%”)的NaOH溶液中，加熱至110℃，充分溶解后，__________，將濾液冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌并干燥得到高純PbO固體。 （4）將PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl2的電解液，電解Na2PbCl4溶液生成Pb的裝置如圖所示。 ①陰極的電極反應(yīng)式為_______________________。 ②電解一段時(shí)間后，Na2PbCl4濃度極大減小，為了恢復(fù)其濃度且實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用，陰極區(qū)采取的方法是_________________________。 【答案】Pb3O4+ 4HNO3=2Pb(NO3)2+PbO2+2H2O135%趁熱過濾PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-繼續(xù)向陰極區(qū)加PbO粗品 (3)根據(jù)PbO的溶解度曲線，提純粗Pb的方法為將粗PbO溶解在NaOH溶液中，結(jié)合溶解度曲線特點(diǎn)可知濃度高的NaOH溶液和較高的溫度，PbO的溶解度高，因此加熱至較高溫度，充分溶解，然后再高溫下趁熱過濾除去雜質(zhì)，將濾液冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌并干燥得到高純PbO固體；故答案為：35%；趁熱過濾； (4)①陰極發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)題意電解Na2PbCl4溶液，生成Pb，Pb發(fā)生還原反應(yīng)，故陰極反應(yīng)為：PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-； ②陰極電解一段時(shí)間后溶液為HC1和NaC1的混合溶液，根據(jù)題意“將PbO粗品溶解在HC1和NaC1的混合溶液中，得到含Na2PbC14的電解液”繼續(xù)向陰極區(qū)加PbO粗品可恢復(fù)其濃度且實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用。 2．（2019屆衡水中學(xué)高三開學(xué)二調(diào)考試）欲測定含少量氯化鈉的小蘇打固態(tài)樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可采用以下四種方法。 方法一： 方法二： 方法三： 方法四：運(yùn)用化學(xué)原理，但不使用其他化學(xué)試劑，僅使用實(shí)驗(yàn)室常用儀器達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 按要求回答下列問題： （1）方法一：加入足量的試劑A ______________ (填寫A的化學(xué)式)可將HCO3―離子轉(zhuǎn)化為沉定并稱重，反應(yīng)的離子方程式為 ______________。操作1、2、3、4的名稱依次是溶解、______________ 、洗滌和干燥(烘干)。 （2）方法二：在操作1中配制100 mL待測液所用到的玻璃儀器中，除了燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要用到的是 ______________，操作2中選擇甲基橙作指示劑，計(jì)算該樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ______________ [用流程圖中的數(shù)據(jù)m、V(HCl)，填寫有關(guān)的表達(dá)式]。 （3）在方法三中：根據(jù)所用的實(shí)驗(yàn)裝置，除了稱量試樣質(zhì)量外，還需測定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是______________。 （4）仔細(xì)分析方法三中的實(shí)驗(yàn)裝置，若由此測得的數(shù)據(jù)來計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則有可能偏高也有可能偏低，偏高的原因可能是______________，偏低的原因可能是______________ (均用文字簡述)。 （5）方法四的實(shí)驗(yàn)原理是：______________ (用化學(xué)方程式表示)。 【答案】Ca(OH)2或Ba(OH)2Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O或Ba2++OH-+HCO3-═BaCO3↓+H2O過濾100 mL容量瓶0.042V(HCl)m100%裝有堿石灰的干燥管在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量堿石灰可能還會(huì)吸收空氣中的水蒸氣和CO2氣體裝置內(nèi)會(huì)留存部分CO2氣體2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ （3）方法三利用產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量來計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需要稱量裝有堿石灰的干燥管在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量； （4）偏高的原因是堿石灰還會(huì)吸收空氣中的二氧化碳和水使質(zhì)量增大；偏低的原因是裝置中會(huì)有殘留的二氧化碳未被完全吸收；正確答案：堿石灰可能還會(huì)吸收空氣中的水蒸氣和CO2氣體 ； （5）碳酸氫鈉不穩(wěn)定受熱易發(fā)生分解，化學(xué)方程式為：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 3．（2018屆福建省漳州市高三考前模擬考試試卷二）鈧及其化合物具有許多優(yōu)良的性能，在宇航、電子、超導(dǎo)等方面有著廣泛的應(yīng)用。從鈦白工業(yè)廢酸(含鈧、鈦、鐵、錳等離子)中提取氧化鈧(Sc2O3)的一種流程如下： 回答下列問題： （1）洗滌“油相”可除去大量的鈦離子。洗滌水是用93%的硫酸、27.5%的雙氧水和水按一定比例混合而成?；旌系膶?shí)驗(yàn)操作是______________________________。 （2）先加入氨水調(diào)節(jié)pH＝3，過濾，濾渣主要成分是__________；再向?yàn)V液加入氨水調(diào)節(jié)pH＝6，濾液中Sc3+的濃度為_____________。（已知：Ksp[Mn(OH)2]＝1.910－13、Ksp[Fe(OH)3]＝2.610－39，Ksp[Sc(OH)3]＝9.010－31） （3）用草酸“沉鈧”。25 ℃時(shí)pH＝2的草酸溶液中＝__________(保留兩位有效數(shù)字)。寫出“沉鈧”得到草酸鈧的離子方程式__________________________________。[已知Ka1(H2C2O4)＝5.910－2，Ka2(H2C2O4)＝6.410－5] （4）草酸鈧“灼燒”氧化的化學(xué)方程式為______________________________________________。 （5）廢酸中含鈧量為15 mgL－1，V L廢酸最多可提取Sc2O3的質(zhì)量為____________。 【答案】 將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，冷卻后再慢慢注入 H2O2中，并不斷攪拌 Fe(OH)3 9.010－7molL－l 3.810－2 2Sc3+＋ 3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋ 6H+ 2Sc2(C2O4)3＋3O22Sc2O3＋12CO2 0.023V g 去大量的鈦離子，根據(jù)Ksp[Mn(OH)2]＝1.910－13、Ksp[Fe(OH)3]＝2.610－39，Ksp[Sc(OH)3]＝9.010－31，可以求出余下三種離子沉淀完全（離子濃度小于10－5mol/L）的pH，發(fā)現(xiàn)錳離子沉淀完全時(shí)pH約為10，鈧離子沉淀完全時(shí)pH約為5，而鐵離子沉淀完全時(shí)pH約為4，所以先加入氨水調(diào)節(jié)pH=3，過濾，濾渣主要成分是Fe(OH)3；再向?yàn)V液加入氨水調(diào)節(jié)pH=6，此時(shí)溶液中c(OH-)=10-8mol/L，濾液中Sc3+的濃度為9.010-31(10-8)3=9.010-7mol/L；(3) 25 ℃時(shí)pH＝2的草酸溶液中c(C2O42-)c(H2C2O4)＝c(C2O42-)?c(H+)c(HC2O4-)c(HC2O4-)?c(H+)c(H2C2O4)1c2(H+)=Ka2H2C2O4Ka1H2C2O41c2H+=6.410-55.910-21(10-2)2=3.810-2， “沉鈧”得到草酸鈧的離子方程式為2Sc3+＋ 3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋ 6H+；（4）草酸鈧“灼燒”氧化的化學(xué)方程式為2Sc2(C2O4)3＋3O22Sc2O3＋12CO2；（5）廢酸中含鈧量為15 mgL－1，則V L廢酸中含鈧的質(zhì)量為1510-3g/LVL=0.015Vg，所以最多可提取Sc2O3的質(zhì)量為0.015Vg451382=0.023Vg。 4．（2019屆吉林省長春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三上學(xué)期開學(xué)考試）從古至今，鐵及其化合物在人類生產(chǎn)生活中的作用發(fā)生了巨大變化。 （1）古代中國四大發(fā)明之一的指南針是由天然磁石制成的，其主要成分是______（填字母序號）。 a．Fe b．FeO c．Fe3O4 d．Fe2O3 （2）硫酸渣的主要化學(xué)成分為：SiO2約45%，F(xiàn)e2O3約40%，Al2O3約10%，MgO約5%。用該廢渣制取藥用輔料——紅氧化鐵的工藝流程如下（部分操作和條件略）： 回答下列問題： ①在步驟i中產(chǎn)生的有毒氣體可能有__________________。 ②在步驟iii操作中，要除去的離子之一為Al3＋。若常溫時(shí)Ksp[Al(OH)3]=1.010－32，此時(shí)理論上將Al3＋沉淀完全（Al3+的濃度為10-5mol/L），則溶液的pH為____________。 ③步驟iv中，生成FeCO3的離子方程式是_________________________________。 （3）氯化鐵溶液稱為化學(xué)試劑中的“多面手”，向氯化銅和氯化鐵的混合溶液中加入氧化銅粉末會(huì)產(chǎn)生新的沉淀，寫出該沉淀的化學(xué)式_________________。請用平衡移動(dòng)的原理，結(jié)合必要的離子方程式，對此現(xiàn)象作出解釋：___________________________________。 （4）①古老而神奇的藍(lán)色染料普魯士藍(lán)的合成方法如下： 復(fù)分解反應(yīng)ii的離子方程式是________________________________________________。 ②如今基于普魯士藍(lán)合成原理可檢測食品中CN－，方案如下： 若試紙變藍(lán)則證明食品中含有CN－，請解釋檢測時(shí)試紙中FeSO4的作用：___________。 【答案】cCO和SO2等5Fe2＋＋2HCO3－=FeCO3↓＋CO2↑＋H2OFe(OH)3Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+加入CuO與H+反應(yīng)生成Cu2+和H2O，降低了H+濃度，使得水解平衡正向移動(dòng)，生成Fe(OH)3沉淀3[Fe(CN)6] 4－+ 4Fe3+ = Fe4[Fe(CN)6]3↓堿性條件下，F(xiàn)e2+與CN－結(jié)合生成[Fe(CN)6]4－；Fe2+被空氣中O2氧化生成Fe3+；[Fe(CN)6]4－與Fe3+反應(yīng)生成普魯士藍(lán)使試紙顯藍(lán)色 5．（2018屆陜西省西安市長安區(qū)高三教學(xué)質(zhì)量檢測）下圖表示從廢舊普通鋅錳電池內(nèi)容物中回收制備KMnO4等物質(zhì)的一種工藝(不考慮廢舊電池中實(shí)際存在的少量其他金屬)。 （1）KMnO4稀溶液是一種常用消毒劑，其消毒機(jī)理與下列物質(zhì)相似的是__________(填序號)。 A．雙氧水 B．75%酒精 C．84消毒液(NaClO溶液) D．苯酚 （2）①黑色固體混合物水浸時(shí)為提高浸出速率，常采用的措施為___________________________（答出一條即可）。 ②濾渣水洗灼燒后固體是一種黑色的化合物，操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4和KCl，該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。 ③圖中產(chǎn)物A是一種難溶于水的黑色固體，其化學(xué)式為_________________________。 （3）測定KMnO4產(chǎn)品的純度可用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定。 ①配制250 mL0.100 0 molL-1標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液，需要使用的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、量筒和_________________________、_________________________； ②取KMnO4配成溶液（酸化）后，用0.100 0 molL-1標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定，判斷滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象為___________________。 【答案】 AC 加熱、將固體混合物粉碎、攪拌 3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O MnO2 玻璃棒 250 mL容量瓶 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液的紫紅色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不變色 ②KMnO4溶液本身呈紫紅色，實(shí)驗(yàn)中不需要其他指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液的紫紅色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不變色。 詳解：（1）KMnO4稀溶液是一種常用消毒劑，其消毒機(jī)理是KMnO4具有強(qiáng)氧化性。A項(xiàng)，雙氧水有強(qiáng)氧化性，與KMnO4稀溶液消毒機(jī)理相似；B項(xiàng)，75%酒精使蛋白質(zhì)變性，與KMnO4稀溶液消毒機(jī)理不同；C項(xiàng)，84消毒液具有強(qiáng)氧化性，與KMnO4稀溶液消毒機(jī)理相似；D項(xiàng)，苯酚使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，與KMnO4稀溶液消毒機(jī)理不同；答案選AC。 （2）根據(jù)普通鋅錳電池的組成，黑色固體混合物“水浸”后過濾得到的濾渣中主要含MnO2；MnO2與KClO3、KOH熔融時(shí)反應(yīng)生成K2MnO4、KCl和H2O；向K2MnO4溶液中通入CO2生成KMnO4，Mn元素的化合價(jià)由+6價(jià)升至+7價(jià)，產(chǎn)物A是一種難溶于水的黑色固體，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，化合物A的化學(xué)式為MnO2，K2MnO4與CO2反應(yīng)生成KMnO4、MnO2和K2CO3。 ①黑色固體混合物水浸時(shí)為提高浸取速率，常采用的措施為：加熱、將固體混合物粉碎、攪拌。 ②MnO2與KClO3、KOH熔融反應(yīng)生成K2MnO4、KCl和H2O，在該反應(yīng)中Mn元素的化合價(jià)由+4價(jià)升至+6價(jià)，Cl元素的化合價(jià)由+5價(jià)降至-1價(jià)，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O。 ③向K2MnO4溶液中通入CO2生成KMnO4，Mn元素的化合價(jià)由+6價(jià)升至+7價(jià)，產(chǎn)物A是一種難溶于水的黑色固體，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，化合物A的化學(xué)式為MnO2，K2MnO4與CO2反應(yīng)生成KMnO4、MnO2和K2CO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3。 （3）①配制250mL0.1000mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液的步驟為：計(jì)算→稱量→溶解→冷卻至室溫→轉(zhuǎn)移→洗滌→初步振蕩→定容→上下顛倒搖勻。需要使用的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、量筒、250mL容量瓶、膠頭滴管，答案為：250mL容量瓶、玻璃棒。 ②KMnO4溶液本身呈紫紅色，實(shí)驗(yàn)中不需要其他指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液的紫紅色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不變色。 6．（重慶市第一中學(xué)、合肥八中、石家莊市第一中學(xué)2018屆高三下學(xué)期高考模擬考試）人類對錫(50Sn)的使用有悠久的歷史，可以追溯到大約公元前3000年，但這也是對錫的“異?！辈粩嗉由钫J(rèn)識，不斷“馴服”它的歷史。 （1）錫與硅同主族，穩(wěn)定化合價(jià)均為+4價(jià)，錫原子比硅原子核外多2個(gè)電子層，錫元素在周期表中的位置為___________________。 （2）錫單質(zhì)在常溫下穩(wěn)定(主要單質(zhì)類別為白錫)，但是它既怕冷又怕熱。在-13.2℃以下，白錫轉(zhuǎn)變成一種無定形的灰錫(粉末狀)，而且只要白錫接觸到很少的灰錫。很失就會(huì)變成灰錫完全毀壞，就像得了瘟疫一樣。 ①克服錫單質(zhì)這一弱點(diǎn)的方法之一就是做成合金，合金與組分金屬相比一般具有____性質(zhì)。 a．不導(dǎo)電 b硬度大 c．耐腐蝕 ②對錫器的“瘟疫”作分析，以下推測合理的是_________________。 A．灰錫攜帶病毒 B．灰錫與白錫形成原電池，加速白錫的轉(zhuǎn)化 C．灰錫是白錫轉(zhuǎn)化的催化劑，加速反應(yīng) （3）實(shí)驗(yàn)室配制氯化亞錫(SnCl2)溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)，向SnCl2固體中加水的過程中，產(chǎn)生刺激性氣味氣體，且只能得到懸濁液。配制、保存SnCl2溶液時(shí)，要用到的試劑為氯化亞錫固體、__________、______________和水(填試劑名稱)。 （4）工業(yè)上，硫離子是一種很好的沉淀劑。但向1L 0.01 molL-1硫化鈉溶液(pH=12)中逐漸加入SnCl2粉末時(shí)，一開始卻并沒觀察至沉淀。請分析原因_________________。當(dāng)加SnCl2至溶液pH=9時(shí)，有兩種沉淀生成。此時(shí)溶液中硫離子濃度為__________(保留兩位有效數(shù)字)。(提示：25℃時(shí)，Ksp[Sn(OH)2]=1.410-28，Ksp(SnS)=1.010-25。 Sn(OH)2 是兩性物質(zhì)。) （5）測定固體中錫的含量時(shí)，常用的一種方法為：在強(qiáng)酸性環(huán)境中將固體溶解，然后將錫元素全部轉(zhuǎn)化成Sn2+，以淀粉為指示劑，用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。但在滴定初始并沒有出現(xiàn)藍(lán)色，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為無色變藍(lán)色。寫出滴定過程中依次發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式_______________，______________。 【答案】第五周期 第ⅣA族bc濃鹽酸錫開始時(shí)，生成沉淀Sn(OH)2所需Sn2+濃度為1.410-24mol/L，而生成沉淀SnS所需Sn2+濃度為1.0l0-23mol/L，Sn(OH)2優(yōu)先沉淀，但Sn(OH)2+2OH-=SnO22-+2H2O，所以一開始未生成沉淀7.110-8mol/L3Sn2++IO3-+6H+=3Sn4++I-+3H2O5I-+ IO3-+6H+=3I2+3H2O (3)SnCl2易水解生成堿式氯化亞錫，存在平衡SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl,加入鹽酸，使平衡向左移動(dòng)，抑制水解，加入Sn防止Sn2+被氧化，所以用到的試劑為氯化亞錫固體、濃鹽酸、錫和水，故本題正確答案：濃鹽酸； 錫； (4)Ksp[Sn(OH)2]=1.410-28，Ksp(SnS)=1.010-25，開始時(shí)，c(S2-)=0.01molL-1,c(OH-)=0.01molL-1,生成沉淀Sn(OH)2所需Sn2+濃度=1.410-240.012 mol/L=1.410-24mol/L，而生成沉淀SnS所需Sn2+濃度=1.010-25/0.01mol/L=1.0l0-23mol/L，Sn(OH)2優(yōu)先沉淀，但Sn(OH)2+2OH-=SnO22-+2H2O，所以一開始未生成沉淀；當(dāng)加SnCl2至溶液pH=9時(shí)，c(OH-)=1.010-5molL-1,，c(Sn2+)=1.410-281.010-5molL-1 =1.410-23mol/L,c(S2-)=1.010-25/1.410-23mol/L=7.110-8mol/L (5)滴定過程中先發(fā)生IO3-在強(qiáng)酸性環(huán)境中將Sn2+氧化為Sn4+，本身被還原為I-,I-和IO3-在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)生成碘單質(zhì)，根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒寫出離子反應(yīng)方程式為： 3Sn2++IO3-+6H+=3Sn4++I-+3H2O、 5I-+ IO3-+6H+=3I2+3H2O。 7．（2018屆山東省濟(jì)南第一中學(xué)高三1月月考）重金屬元素鉻的毒性較大，含鉻廢水需經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才能排放。已知部分陽離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見下表 氫氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Al(OH)3 Cr(OH)3 pH 3.7 9.6 11.1 8 9(＞9溶解) I.某工業(yè)廢水中主要含有Cr3+，同時(shí)還含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等，且酸性較強(qiáng)。為回收利用，通常采用如下流程處理： （1）氧化過程中可代替H2O2加入的試劑是________(填序號)。 a.Na2O2　　b.HNO3　　c.FeCl3　　d.KMnO4 （2）加入NaOH溶液調(diào)溶液pH=8時(shí)，除去的離子是________(填序號)；已知鈉離子交換樹脂的原理：Mn++nNaRMRn+nNa+，此步操作被交換除去的雜質(zhì)離子__________(填序號)。 a.Fe3+　　b.Al3+　　c.Ca2+　　d.Mg2+ II.酸性條件下，鉻元素主要以Cr2O72-形式存在，工業(yè)上常用電解法處理含Cr2O72-的廢水。該法用Fe、石墨分別作電極電解含Cr2O72-的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3和Fe(OH)3 （3）電解時(shí)連接鐵棒的一極是電源的_________極。 （4）寫出電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式____________________；陽極附近溶液中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的離子方程式為______________________________； （5）常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp=110-32，溶液的pH應(yīng)為________時(shí)才能使c(Cr3+)降至110-5mol?L-1 【答案】 a ab cd 正 Fe-2e-=Fe2+ Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O 5 (1)加氧化劑主要目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子，同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，所以可以用Na2O2代替H2O2，故選a； (2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，pH=8時(shí)，F(xiàn)e3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，則Fe3+、Al3+被除去，故選ab；通過鈉離子交換樹脂，除去Ca2+和Mg2+，故選cd，故答案為：ab；cd； II．(3)根據(jù)題意，用Fe、石墨分別作電極電解含Cr2O72-的酸性廢水，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3和Fe(OH)3，則陰極發(fā)生氫離子的放電生成氫氣，陽極鐵失去電子生成亞鐵離子，生成的亞鐵離子被Cr2O72-氧化，因此電解時(shí)連接鐵棒的一極是電源的正極，故答案為：正； (4)根據(jù)上述分析，電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+；陽極附近溶液中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案為：Fe-2e-=Fe2+；Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O； (5)Cr2O72-具有強(qiáng)氧化性，可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，自身被還原為2Cr3+，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O，故答案為：6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O； (3)當(dāng)c(Cr3+)=10-5mol/L時(shí)，溶液的c(OH-)==10-9 mol/L，c(H+)═=10-5mol/L，pH=5，即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至5，故答案為：5。 8．（2018屆福建省泉州市泉港區(qū)第一中學(xué)高三年上學(xué)期期末）磁性納米四氧化三鐵在催化劑、DNA檢測、疾病的診斷和治療等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其制備方法有多種，“共沉淀法”制備納米Fe3O4的流程如下： （1）Ⅱ中的反應(yīng)溫度需控制在50℃~60℃之間，實(shí)驗(yàn)室控制該溫度的最佳方法是___________。 （2）Ⅱ中生成Fe3O4的離子方程式是_____________________________________。 （3）操作Ⅲ包含的方法有_______________。 （4）檢驗(yàn)納米Fe3O4中含有+2價(jià)鐵元素的方法是_________________________________。 （5）某同學(xué)依據(jù)上述“共沉淀法”的思路在實(shí)驗(yàn)室模擬制備納米Fe3O4: ① 制備時(shí)該同學(xué)選擇n(Fe3+)∶n(Fe2+)小于2∶1，原因是_______________________。 ②經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)混合溶液中n(Fe3+)∶n(Fe2+)＝1∶1時(shí)，容易得到理想的納米Fe3O4。該實(shí)驗(yàn)室無FeCl2溶液，現(xiàn)用5mLFeCl3溶液制備Fe3O4，配制n(Fe3+)∶n(Fe2+)＝1∶1混合溶液的方法是_____________________（其它試劑和儀器自選）。 【答案】 水浴加熱 Fe2++2Fe3++8OH－Fe3O4↓+4H2O 過濾、洗滌 取少量樣品于燒杯中，加入稀鹽酸，加熱溶解，過濾，取少量濾液于試管中，滴加酸性高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液的顏色褪去，則說明樣品中含+2鐵。（或滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，若有藍(lán)色沉淀生成，則說明樣品中含+2鐵） 制備過程中少量Fe2+被氧化 取2mLFeCl3溶液于試管中，加入足量鐵粉，振蕩使其充分反應(yīng)，過濾，在濾液中加入剩余的3mLFeCl3溶液，即為n(Fe3+)∶n(Fe2+)=1:1混合溶液 9．（2018屆江蘇省蘇北四市高三一模）乙酰苯胺是較早使用的一種解熱鎮(zhèn)痛藥，可由苯胺和乙酸反應(yīng)制備： 已知：① 苯胺易被氧化； ② 乙酰苯胺、苯胺和醋酸的部分物理性質(zhì)如下表： 物質(zhì) 熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 溶解度(20 ℃) 乙酰苯胺 114.3 ℃ 305 ℃ 0.46 苯胺 －6 ℃ 184.4℃ 3.4 醋酸 16.6 ℃ 118 ℃ 易溶 實(shí)驗(yàn)步驟如下： 步驟1：在50 mL圓底燒瓶中，加入5 mL苯胺、7.5 mL冰醋酸及少許鋅粉，依照右圖裝置組裝儀器。 步驟2：控制溫度計(jì)示數(shù)約105 ℃，小火加熱回流1 h。 步驟3：趁熱將反應(yīng)混合物倒入盛有100 mL冷水的燒杯中，冷卻后抽濾，洗滌，得到粗產(chǎn)品。 請回答下列問題： （1）步驟1中加入鋅粉的作用是________________ 、起著沸石的作用。 （2）步驟2中控制溫度計(jì)示數(shù)約105 ℃，接引管流出的主要物質(zhì)是________________，若溫度過高，會(huì)導(dǎo)致________________。刺形分餾柱中，由下到上，溫度逐漸________________（填“升高”、“降低”或“不變”）。 （3）步驟3中抽濾裝置所包含的儀器除減壓系統(tǒng)外，還有吸濾瓶、________________（填儀器名稱）。 （4）步驟3得到的粗產(chǎn)品可采取重結(jié)晶的方法進(jìn)一步提純，操作步驟是________________。 【答案】 防止苯胺被氧化 水 未反應(yīng)的醋酸蒸出 降低 布氏漏斗 將粗產(chǎn)品在較高溫度下溶解形成濃溶液，降溫結(jié)晶，過濾，洗滌，重復(fù)2~3次 10．（2018屆湖北省十堰市高三元月調(diào)研考試）含鈷催化劑廢料(含F(xiàn)e3O4、Co2O3、Al2O3、CaO及SiO2為原料制取Co3O4的一種工藝流程如下: 回答下列問題: （1）CoC2O4中Co的化合價(jià)為_____。 （2）步驟②經(jīng)溶解后過濾，濾渣1的主要成分為____(填化學(xué)式)，濾液中含有_____種陽離子。 （3）步驟③氧化對Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為_______，檢驗(yàn)其是否已完全氧化自方法是______________。 （4）步驟國加Na2CO3溶液的目的是_____________，濾渣2中含有Na2Fe6(S04)4(OH)x，則x=____，濾渣2中__________(填“含有”或“不含”Al(OH)3。 （5）某工廠用m1kg含鈷催化劑廢料Co2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%)制備Co3O4，最終得到產(chǎn)品m2kg,其產(chǎn)率為________(列出算式即可)。 【答案】 +2 SiO2 和CaSO4 6 6Fe2++6H++ClO3-=6Fe3++Cl-+3H2O 取少量上層清液，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，觀察有無藍(lán)色沉淀(或滴入酸性高錳酸鉀溶液，振蕩，觀察溶液紫色是否褪去等合理答案) 調(diào)節(jié)溶液pH以除去Fe3+、Al3+ 12 含有 中含有6種陽離子。 （3）氯酸鈉溶液把亞鐵離子氧化為鐵離子，本身還原為氯離子；反應(yīng)的離子方程式為：. 6Fe2++6H++ClO3-=6Fe3++Cl-+3H2O；檢驗(yàn)亞鐵離子是否完全氧化為鐵離子方法，加入酸性高錳酸鉀溶液，如果溶液不褪色，氧化完全；正確答案：取少量上層清液，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，觀察有無藍(lán)色沉淀(或滴入酸性高錳酸鉀溶液，振蕩，觀察溶液紫色是否褪去等合理答案)。 （4）步驟④加Na2CO3溶液的目的是，調(diào)整溶液的pH，使鐵離子變?yōu)槌恋矶?；濾渣2中含有Na2Fe6(S04)4(OH)x，根據(jù)化合價(jià)法則：Na元素為+1價(jià)、Fe為+3價(jià)、S042-為-2價(jià)，OH-為-1價(jià)，所以x=12；根據(jù)流程圖看出，鋁離子也已經(jīng)沉淀，所以包含Al(OH)3沉淀；正確答案：調(diào)節(jié)溶液pH以除去Fe3+ ； 12 ； 含有。 （5）根據(jù)題給信息，鈷元素的量守恒，得到產(chǎn)品的產(chǎn)率為(m22413)(m135%166) 2100%；正確答案： 。 11．（2018屆天津市耀華中學(xué)高三上學(xué)期第三次月考）鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下: 注:SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。 （1）“堿溶”時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為____________。 （2）向“過濾I”所得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的PH_____(填“增大”、“不變”或“減小”)，NaHCO3中存在化學(xué)鍵有______ （3）“電解I”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是________。 （4）“電解II”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。 陽極的電極反應(yīng)式為_______，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為_______。 （5）鋁粉在1000℃時(shí)可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是________________。 【答案】 Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O 減小 離子鍵和共價(jià)鍵 石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化 4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3- H2 NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜 （1）“堿溶”時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為：Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O；（2）向“過濾I”所得濾液中加入NaHCO3溶液，與NaAlO2反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉，堿性為OH－＞AlO2－＞CO32－，可知溶液的pH減小，NaHCO3中存在化學(xué)鍵有：離子鍵和共價(jià)鍵；（3）“電解I”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化。（4）由圖可知，陽極反應(yīng)為4CO32－+2H2O-4e－═4HCO3－+O2↑，陰極上氫離子得到電子生成氫氣，則陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為H2。（5）鋁粉在1000℃時(shí)可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜。 12．（2018屆陜西省渭南市高三教學(xué)質(zhì)量檢測I）水是生命之源，它與我們的生活密切相關(guān)。自來水廠常用高鐵酸鈉(Na2FeO4)改善水質(zhì)。高鐵酸鈉具有很強(qiáng)的氧化性，是一種新型的綠色凈水消毒劑，在工業(yè)上制備高鐵酸鈉的方法有多種。 （1）簡述高鐵酸鈉用于殺菌消毒同時(shí)又起到凈水作用的原理________________________________。 （2）干法制備高鐵酸鈉的反應(yīng)原理如下： 2FeSO4+6Na2O2==aNa2FeO4+bM↑+2Na2O+2Na2SO4 ①高鐵酸鈉中鐵元素的化合價(jià)為________________。 ②上述方程式中b=____。每生成1molM，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_____________mol。 （3）工業(yè)上可以通過次氯酸鈉氧化法制備高鐵酸鈉，生產(chǎn)過程如下： ①步驟③中除生成Na2FeO4外，還有副產(chǎn)品Na2SO4、NaCl，則步驟③中反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。 ②己知Na2FeO4在強(qiáng)堿性溶液中的溶解度較小?？上騈a2FeO4溶液中繼續(xù)加入氫氧化鈉固體得到懸濁液。從Na2FeO4懸濁液得到固體的操作名稱為_____________________。 （4）計(jì)算Na2FeO4的消毒效率（以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示）約是氯氣的_______倍(結(jié)果保留兩位小數(shù)。) 【答案】 高鐵酸鈉具有很強(qiáng)的氧化性，能殺菌消毒，本身被還原為Fe3+、Fe2+水解生成氫氧化鐵膠體能吸附水中的雜質(zhì)，起到凈水作用 +6 1 10 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 過濾 0.64 ②2FeSO4+6Na2O2==aNa2FeO4+bM↑+2Na2O+2Na2SO4，根據(jù)質(zhì)量守恒，a=2，M為O2，b=1，方程式配平得2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+O2↑+2Na2O+2Na2SO4，反應(yīng)中鐵元素化合價(jià)升高(6-2)2=8，過氧化鈉中的氧元素化合價(jià)升高(1-0)2=2，化合價(jià)降低(2-1)10=10，即每生成1mol O2，轉(zhuǎn)移電子10mol，故答案為：1；10； (3)①步驟③是堿溶液中次氯酸根離子氧化鐵離子為高鐵酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；故答案為：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O； ②從Na2FeO4懸濁液得到固體可以通過過濾實(shí)現(xiàn)，故答案為：過濾； (4)FeO42-+3e-+4H2O?Fe(OH)3+5OH-，單位質(zhì)量得到電子=0.018；Cl2+2e-=2Cl-，單位質(zhì)量得到電子=0.028， =0.64，故答案為：0.64。 16． 13．（2018屆重慶市巴蜀中學(xué)高三上學(xué)期第五次月考）過碳酸鈉(Na2CO33H2O2) 在洗滌、紡織、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。一種制備過碳酸鈉的工藝流程如圖所示。 （1）碳酸鈉水溶液呈堿性的原因是____________(用離子方程式表示)，為增強(qiáng)洗滌效果，可采取最簡單的措施是________________。 （2）過碳酸鈉受熱易分解，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________ （3）穩(wěn)定劑可能是_____(填序號)。 A.Na2SO3 B.Na2SiO3 C.H2SO4 D.MnO2 （4）結(jié)晶時(shí)加入食鹽的目的是_________,母液中可循環(huán)使用的物質(zhì)是_________(填化學(xué)式)。 （5）工業(yè)上常以過碳酸鈉產(chǎn)品中活性含氧量來衡量產(chǎn)品優(yōu)劣，13%以上的為優(yōu)質(zhì)品。產(chǎn)品中活性氧含量的測定方法: 稱量m g 樣品，在250mL 錐形瓶中用100mL 0.5mol/L硫酸完全溶解，立即用c mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，至滴定終點(diǎn)，過程中MnO2被還原為Mn2+,進(jìn)行三次滴定，測得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液平均體積為V1mL。另外，在不加樣品的情況下按照上述過程進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，消耗高錳酸鉀溶液的體積為V2 mL。該產(chǎn)品活性氧含量為________(用代數(shù)式表示)。 【答案】 CO32-+H2OHCO3-+OH- 加熱 2(Na2CO33H2O2) 2Na2CO3+6H2O+3O2↑ B 促進(jìn)產(chǎn)品析出(或提高產(chǎn)率) NaCl [4c(V1-V2)/m]% （4）結(jié)晶過程中加入氯化鈉、攪拌，增加鈉離子濃度，能降低過碳酸鈉的溶解度，有利于過碳酸鈉析出； “母液”中主要為氯化鈉溶液，蒸發(fā)結(jié)晶后NaCl又可以重新利用；正確答案：促進(jìn)產(chǎn)品析出(或提高產(chǎn)率)；NaCl； （5）酸性條件下高錳酸鉀溶液氧化雙氧水反應(yīng)：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2+8H2O；根據(jù)題意可知，消耗高錳酸鉀溶液的體積為V1-V2 mL=(V1-V2)10-3L；根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式：2MnO4----5H2O2，c(V1-V2)10-3 ：n(H2O2)=2：5，解之得： n(H2O2)=2.5 c(V1-V2)10-3，帶入公式：，進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果為 162.5 c(V1-V2)10-3m100%=[4c(V1-V2)/m]%；正確答案：[4c(V1-V2)/m]%。 14．（2018屆廣東省東莞市高三上學(xué)期期末）銻(Sb)及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以輝銻礦(主要成分為Sb2S3，還含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)為原料制備金屬銻的工藝流程如圖所示： 已知：①浸出液中除含過量鹽酸和SbCl5之外，還含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等； ②常溫下：Ksp(CuS)=1.2710-36，Ksp(PbS)=9.0410-29； ③溶液中離子濃度小于等于1.010-5molL-1時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全。 （1）濾渣1中除了S之外，還有___________（填化學(xué)式）。 （2）“浸出”時(shí)，Sb2S3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。 （3）“還原”時(shí)，被Sb還原的物質(zhì)為___________（填化學(xué)式）。 （4）常溫下，“除銅、鉛”時(shí)，Cu2+和Pb2+均沉淀完全，此時(shí)溶液中的c(S2-)不低于_________；所加Na2S也不宜過多，其原因?yàn)開____________________________。 （5）“電解”時(shí)，被氧化的Sb元素與被還原的Sb元素的質(zhì)量之比為_________。 （6）一種突破傳統(tǒng)電池設(shè)計(jì)理念的鎂-銻液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池工作原理如圖所示： 該電池由于密度的不同，在重力作用下分為三層，工作時(shí)中間層熔融鹽的組成不變。充電時(shí)，Cl-向_____（填“上”或“下”）移動(dòng)；放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________。 【答案】 SiO2 Sb2S3＋3SbCl5＝5SbCl3＋3S SbCl5 9.0410-24 molL-1 產(chǎn)生H2S等污染性氣體或生成Sb2S3 3︰2 下 Mg -2e-＝Mg2+ （5）+3價(jià)Sb被氧化到+5價(jià)，還原到0價(jià)；根據(jù)電子得失守恒規(guī)律：被氧化的Sb與被還原的Sb的量之比為3:2；正確答案：3:2； （6）根據(jù)電流方向可知：鎂-銻液態(tài)金屬極為正極，液鎂為負(fù)極；放電時(shí)，氯離子向負(fù)極移動(dòng)，充電時(shí)，氯離子向陽極移動(dòng)，向鎂-銻液態(tài)金屬極方向移動(dòng)；放電時(shí)鎂離子得電子變?yōu)榻饘冁V；正極反應(yīng)： Mg2++2e-＝Mg；正確答案：下；Mg2++2e-＝Mg。 15．（2018屆山東省煙臺市高三上學(xué)期期末）以硅藻土(主要成分為SiO2,含有少量的Fe2O3、 Al2O3) 為載體的V2O5-K2SO4常用作接觸法制硫酸的催化劑。以下是一種廢釩催化劑綜合回收利用的工藝路線。 已知： 廢釩催化劑中釩元素主要以VOSO4和V2O5形式存在; V2O5是兩性氧化物，不溶于水，溶于酸生成VO2+,溶于堿生成VO3-; VOSO4是強(qiáng)電解質(zhì)，溶于水電離出VO2+。 回答下列問題： （1）VOSO4中V 元素的化合價(jià)為___________。 （2）濾渣①酸溶后加入的最佳試劑X 為_________。 a．NaClO b．Na2SO3c．K2SO3d．K2S （3）從濾液③中得到產(chǎn)品K2SO4的操作為_________。濾渣③除含有V2O2(OH)4,還含有_________。 （4）若濾液⑤中c(VO3-)=0.1molL-1,為使釩元素的沉淀率達(dá)到98%,至少應(yīng)調(diào)節(jié)c(NH4+)為_________[Ksp(NH4VO3)=1.610-3]。 （5）“焙燒”時(shí)通入足量的空氣,反應(yīng)后的尾氣可以直接排放。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。 （6） V2O5純度測定原理： 稱取V2O5產(chǎn)品ag,先加入硫酸將V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,再加入V1 mLc1molL-1(NH4) 2Fe(SO4) 2溶液將VO2+轉(zhuǎn) 化為VO2+,最 后 用c2molL-1KMnO4 溶液滴定過量的(NH4)2Fe(SO4)2至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液V2mL。假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得某V2O5產(chǎn)品的純度為91%,則理論上加入(NH4)2Fe(SO4)2溶液的體積V1至少_________mL (用相關(guān)字母表示)。 【答案】 +4 c 蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶 Al(OH)3、Fe(OH)2 或Fe(OH)3 0.8 molL-1 4NH4VO3+3O2 2V2O5+2N2 +8H2O 10a/c1 （4）若濾液⑤中c(VO3-)=0.1molL-1，使釩元素的沉淀率達(dá)到98%，此時(shí)濾液中c(VO3-)=0.002molL-1，至少應(yīng)調(diào)節(jié)c(NH4+)=Ksp(NH4VO3)/c(VO3-)=1.610-3/0.002molL-1=0.8molL-1。 （5）焙燒時(shí)產(chǎn)生無污染氣體N2和水蒸氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH4VO3+3O2 2V2O5+2N2 +8H2O。 （6）反應(yīng)方程式中(NH4)2Fe(SO4)2～VO2+，消耗(NH4)2Fe(SO4)2最少時(shí)c1V1mmol=91%a/1822mol=10a/c1，V1=10a/c1，則理論上加入(NH4)2Fe(SO4)2溶液的體積V1至少為10a/c1。 16．（2018屆四川省綿陽市高三第二次診斷）鈷酸鋰電池應(yīng)用廣泛，電池正極材料主要含有LiCoO2、導(dǎo)電劑乙炔黑、鋁箔及少量Fe，可通過下列實(shí)驗(yàn)方法回收鈷、鋰。 幾種金屬離子沉淀完全(離子濃度為10-5mo/L)的pH如下表: 離子 Fe3+ Al3+ Fe2+ Co2+ 溶液pH 3.2 4.7 9.0 9.2 回答下列問題: (1)LiCoO2中，Co元素的化合價(jià)為________，濾液I的主要成分是_________。 (2)已知:氧化性Co3+>H2O2>Fe3+，“酸浸”過程中H2O2所起主要作用是_________?！罢{(diào)節(jié)pH”除去的離子主要有Al3+和_________。 (3)酸浸時(shí)浸出率隨溫度變化如圖所示，溫度升高至50℃以上時(shí)漫出率下降的原因是___________。 (4)“萃取”和“反萃取“可簡單表示為: Co2++2(HA)2 Co(HA2)2+2H+。則反萃取過程加入的試劑X是_____________。 (5)向CoSO4溶液中加入NH4HCO3溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。 (6)工業(yè)上用Li2CO3粗品制備高純Li2CO3可采用如下方法:將Li2CO3溶于鹽酸，加入如圖所示的電解槽，電解后向LiOH溶液中加入稍過量的NH4HCO3溶液，過濾、烘干得高純Li2CO3。 ①電解槽中陽極的電極反應(yīng)式是__________________。 ②向LiOH溶液中加入稍過量的NH4HCO3溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。 【答案】 ＋3 NaAlO2、NaOH 將Co3+還原為Co2+ Fe3+ 溫度升高，H2O2分解速率加快，參與酸浸反應(yīng)的H2O2的量減少，導(dǎo)致浸出率下降 H2SO4溶液 Co2+＋2HCO==CoCO3↓＋CO2↑＋H2O 2Cl－－2e－==Cl2↑ 2NH4HCO3＋2LiOH== Li2CO3↓＋(NH4)2CO3＋2H2O (4)從反萃取產(chǎn)生CoSO4溶液可知反萃取過程加入的酸類試劑X是H2SO4溶液。 (5)向CoSO4溶液中加入NH4HCO3溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Co2+＋2HCO==CoCO3↓＋CO2↑＋H2O。 (6) ①電解槽中陽極的電極反應(yīng)式是2Cl－－2e－==Cl2↑。 ②向LiOH溶液中加入稍過量的NH4HCO3溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NH4HCO3＋2LiOH== Li2CO3↓＋(NH4)2CO3＋2H2O。 17．（2018屆貴州省貴陽市清華中學(xué)高三1月月考）工業(yè)上用菱錳礦（MnCO3）［含F(xiàn)eCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等雜質(zhì)］為原料制取二氧化錳，其流程示意圖如下： 已知：生成氫氧化物沉淀的pH Mn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2 開始沉淀時(shí) 8.3 6.3 2.7 4.7 完全沉淀時(shí) 9.8 8.3 3.7 6.7 Ksp(CuS)=6.310-16 Ksp(MnS)= 310-14 注：金屬離子的起始濃度為0.1 mol/L 回答下列問題： （1）含雜質(zhì)的菱錳礦使用前需將其粉碎，主要目的是_________________________。濾渣1的成分是_________，鹽酸溶解MnCO3的離子方程式是_________________________； （2）用生石灰而不用NaOH調(diào)節(jié)pH的原因是_______________________________； （3）濾液2中加入某種物質(zhì)X可以除去Cu2+，最適合的是_______________； A.MnO2 B.NaOH C.MnS 該反應(yīng)的離子方程式是____________________________； （4）將MnCl2轉(zhuǎn)化為MnO2的一種方法是將酸化的NaClO3溶液氧化Mn2+，請補(bǔ)充并配平下列方程；____Mn2++_____ClO3-+______＝____Cl2↑+____MnO2+_________；_________________ （5）將MnCl2轉(zhuǎn)化為MnO2的另一種方法是電解法。（填“正極”或“負(fù)極”或“陰極”或“陽極”） ① MnO2在電解池的__________________（填“正極”或“負(fù)極”或“陰極”或“陽極”）生成； ② 若直接電解MnCl2溶液，生成MnO2的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量Cl2。檢驗(yàn)Cl2的操作是_______________。 【答案】 增大反應(yīng)物接觸面積，提高反應(yīng)速率 SiO2 MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O 生石灰經(jīng)濟(jì)實(shí)惠 C MnS+Cu2+＝Mn2++CuS 5 2 4H2O 1 5 8H+ 陽極 將潤濕的淀粉碘化鉀試紙置于陽極附近，若試紙變藍(lán)則證明有Cl2生成 （4）根據(jù)電子守恒初步將方程式配平為5Mn2++2ClO3-+______＝Cl2↑+5MnO2+_________， 再根據(jù)電荷守恒和元素守恒得完整方程式：5Mn2++2ClO3-+4H2O ＝Cl2↑+5MnO2+8H+； （5）①M(fèi)nO2是氧化產(chǎn)物，在電解池的陽極生成； ②檢驗(yàn)Cl2的操作是將潤濕的淀粉碘化鉀試紙置于陽極附近，若試紙變藍(lán)則證明有Cl2生成。 18．（2018屆遼寧省沈陽市高三教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測一）海洋資源豐富，海水水資源的利用和海水化學(xué)資源（主要為NaCl 和MgSO4 及K、Br 等元素）的利用具有非常廣闊的前景。 回答下列問題： （1）NaCl 溶液由粗鹽水精制而成，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為__________________、__________________。 （2）寫出步驟Ⅰ 中反應(yīng)的總化學(xué)方程式為___________________________________。 （3）簡述步驟Ⅱ中能析出KClO3 晶體而無其他晶體析出的原因是________。 （4）已知MgCl2 溶液受