1、 2018高考專題工藝流程綜合題型探究河南省淮陽縣第一高級中學 高三復習部 【備考策略】在全國近幾年的高考中，主要考查物質(zhì)的制備和提純的工藝流程，其中涉及元素及其化合物的性質(zhì)、離子反應、氧化還原反應、電池反應等。在2018年的備考中，應關(guān)注元素化合物知識與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系，善于從基本概念和反應原理的角度分析流程圖試題中的元素化合物知識。解答這類試題要注意循環(huán)經(jīng)濟、原子經(jīng)濟、節(jié)能環(huán)保等要求。【考情分析】年份試題知識點分值2013第27題電極反應式、化學方程式、電池總反應式的書寫，物質(zhì)的回收，環(huán)境保護15分2015第27題化學方程式的書寫，加快浸出速率的措施，物質(zhì)的分離提純，電子式的書寫15分20

2、16第26題物質(zhì)的制備、實驗基本操作、鹽類水解、實驗方案的設計與評價、元素及其化合物的性質(zhì)14分2017第27題反應速率，離子、化學方程式，沉淀溶解平衡，計算14分化學工藝流程題的解題要領(lǐng)解題時首先要粗讀試題，盡量弄懂流程圖。要明確流程圖中箭頭方向和代表的含義。流程圖中箭頭進入的是反應物(投料)，箭頭出去的是生成物(產(chǎn)物、副產(chǎn)物)，返回的箭頭一般是“循環(huán)利用”的物質(zhì)。圖中一般會出現(xiàn)超綱知識，要讀懂流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設問中的提示性信息，并在下一步分析和解題中隨時進行聯(lián)系和調(diào)用。所以一定要關(guān)注題目的每一個字眼，但不必將每一個物質(zhì)都推出，問什么推什么。其次要帶著問題去精心研究某一步

3、或某一個物質(zhì)。在答題時應注意前后問題往往沒有連帶效應，即前一問不能回答沒關(guān)系，不影響后面回答問題。遇到做不出來的問題要及時放棄，以免影響其他問題的作答。最后，作答時一定要看清所提問題，不能答非所問，注意語言表達的科學性。 1. 常見的化工術(shù)語關(guān)鍵詞釋 義研磨、霧化將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w霧化，增大反應物接觸面積，以加快反應速率或使反應更充分灼燒(煅燒)使固體在高溫下分解或改變結(jié)構(gòu)、使雜質(zhì)高溫氧化、分解等。如煅燒石灰石、高嶺土、硫鐵礦浸取向固體中加入適當溶劑或溶液，使其中可溶性的物質(zhì)溶解，包括水浸取、酸溶、堿溶、醇溶等浸出率固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少酸浸在酸性溶液中使可溶性

4、金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的過程水浸與水接觸反應或溶解過濾固體與液體的分離滴定定量測定，可用于某種未知濃度物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的測定蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)溶劑，使溶液由不飽和變?yōu)轱柡停^續(xù)蒸發(fā)，過剩的溶質(zhì)就會呈晶體析出蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)除去部分溶劑，提高溶液的濃度水洗用水洗去可溶性雜質(zhì)，類似的還有酸洗、醇洗等酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金屬離子的水解、除去雜質(zhì)離子等堿作用去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)pH、促進水解(沉淀) 2. 常見的操作與答題常見的操作答題要考慮的角度加過量試劑使反應完全進行(或增大轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率)等加氧化劑氧化某物質(zhì)，生成目標產(chǎn)物或除去某些離子判斷能否加其他物

5、質(zhì)要考慮是否引入雜質(zhì)(或影響產(chǎn)物的純度)等分離、提純過濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸餾等常規(guī)操作；從溶液中得到晶體的方法：蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶過濾(洗滌、干燥)提高原子利用率綠色化學(物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用)在空氣中或在其他氣體中進行的反應或操作要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應或能否達到隔絕空氣，防氧化、水解、潮解等目的判斷沉淀是否洗滌干凈取最后洗滌液少量，檢驗其中是否還有某種離子存在等控制溶液的pH調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，抑制水解(或使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀)“酸作用”還可除去氧化物(膜)“堿作用”還可除去油污，除去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅等特定的

6、氧化還原反應需要的酸性條件(或堿性條件)控制溫度(常用水浴、冰浴或油浴 )防止副反應的發(fā)生使化學平衡移動；控制化學反應的方向控制固體的溶解與結(jié)晶(如趁熱過濾能防止某物質(zhì)降溫時析出)控制反應速率；使催化劑達到最大活性升溫：促進溶液中的氣體逸出，使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)加熱煮沸：促進水解，聚沉后利于過濾分離趁熱過濾：減少因降溫而析出的溶質(zhì)的量降溫：防止物質(zhì)高溫分解或揮發(fā)；降溫(或減壓)可以減少能源成本，降低對設備的要求洗滌晶體水洗：通常是為了除去晶體表面水溶性的雜質(zhì)“冰水洗滌”：能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，且防止晶體在洗滌過程中的溶解損耗用特定有機試劑清洗晶體：洗去晶體表面的雜質(zhì)，降低晶體的溶解度、有利

7、于析出，減少損耗等洗滌沉淀方法：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操作23次表面處理用水洗除去表面可溶性雜質(zhì)，金屬晶體可用機械法(打磨)或化學法除去表面氧化物、提高光潔度等如何確定有關(guān)工藝流程中的重要物質(zhì)?【問題引出】化工生產(chǎn)技術(shù)的“工藝流程題”已成為高考的新亮點和主流題型，其中“循環(huán)物質(zhì)、副產(chǎn)品、濾渣和濾液”是常考知識點，具有一定的難度和區(qū)分度。1(1) 解題策略解題步驟 解題策略首尾呼應、找出主線1. 對照原料和產(chǎn)品，確定核心反應和核心輔料2. 依核心反應，明確流程主線、支線和除雜任務分段剖析、明析細節(jié)3. 以核心輔助原料為準，把流程劃分為原料預處理、核心反應和產(chǎn)品分離

8、提純?nèi)齻€階段4. 依箭頭指向，分析每一環(huán)節(jié)中物質(zhì)流入和流出的意義、控制反應條件的作用，融通對流程的整體分析5. 某些暫時琢磨不透的環(huán)節(jié)，可“跳過去”而“難得糊涂”，如有必要，可“順藤摸瓜”或帶著問題回頭來進行有針對性的分析 由易到難、破解答案6. 先易后難：先回答與工藝流程非密切相關(guān)的問題，確保易拿的分數(shù)先拿，增強答題信心7. 變換角度：從基本理論、綠色化學觀點、經(jīng)濟角度、安全生產(chǎn)等多角度答題8. 對棘手問題：不忘嘗試從題給信息中尋找答案 (2) 物質(zhì)判斷：主線主產(chǎn)品，副線副產(chǎn)品，回頭為循環(huán)。2. 循環(huán)物質(zhì)的確定3. 副產(chǎn)品的判斷4. 濾渣、濾液成分的確定要考慮樣品中原料和雜質(zhì)中的每一種成分在

9、每一步與每一種試劑的反應情況：(1) 哪些物質(zhì)(離子)消失了。(2) 所加試劑是否過量或離子間發(fā)生化學反應又產(chǎn)生了哪些新離子；再考慮這些離子間是否會發(fā)生反應。(3) 去除主產(chǎn)品和副產(chǎn)品，原料中的相關(guān)成分存在于何處。1(2013·新課標卷)鋰離子電池的應用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)，導電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負極發(fā)生的反應為6C+xLi+xe-LixC6。現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。回答下列問題：(1) LiCoO2中，Co元素的化合價為。(2) 寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應的離子方程式

10、： 。(3) “酸浸”一般在80 下進行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應的化學方程式：可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點是 (4) 寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應的化學方程式： (5) 充放電過程中發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時電池反應方程式： (6) 上述工藝中“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是 在整個回收工藝中，可回收的金屬化合物有(填化學式)。答案(1) +3 (2) 2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2(3) 2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O、2H2O22H2O+O2有氯氣生成，污染較

11、大(4) CoSO4+2NH4HCO3CoCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O(5) Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C(6) Li+從負極中脫出，經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動并進入正極材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4解析(1) 根據(jù)化合物化合價代數(shù)和為0，LiCoO2中Co元素的化合價為+3價。(2) 電池正極材料，有鈷酸鋰(LiCoO2)，導電劑乙炔黑和鋁箔等，“正極堿浸”即是鋁和氫氧化鈉溶液反應：2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2。(3) 鋰離子電池正極材料中的鈷酸鋰(LiCoO2)，導電劑乙炔黑和鋁箔經(jīng)過堿浸后剩余LiCoO2，結(jié)合流程圖中后面生成的是L

12、i2SO4、CoSO4，“酸浸”發(fā)生的氧化還原反應的化學方程式為2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O、2H2O22H2O+O2；若用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，氯離子被氧化會有氯氣生成，污染較大。(4) 用NH4HCO3沉淀CoSO4生成CoCO3，結(jié)合質(zhì)量守恒寫出反應的化學方程式：CoSO4+2NH4HCO3CoCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O。(5) 由LiCoO2轉(zhuǎn)化成Li1-xCoO2得到電子，電極反應式為LixC6-xe-6C+xLi+，正極是Li1-xCoO2得電子轉(zhuǎn)化成LiCoO2，總的電池反應方程式+LixC6Li

13、CoO2+6C。(6) 放電時Li+從負極中脫出，經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動并進入正極材料中，有利于鋰在正極的回收。在整個回收工藝中，可回收的金屬化合物有Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4。2(2015·新課標卷)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如下：回答下列問題：(1) 寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應的化學方程式： 。為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度外，還可采取的措施有(寫出兩條)。(2) 利用的磁性，

14、可將其從“浸渣”中分離。“浸渣”中還剩余的物質(zhì)是 (填化學式)。(3) “凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是；然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是。(4) “粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是(填名稱)。(5) 以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4)，它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為。(6) 單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用 化學方程式表示制備過程： 。答案(1) Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3粉碎鐵硼礦、充分攪拌、適當升高溫度等(任寫兩條)(2) Fe3O4SiO2和CaSO4(3) 氧化溶液中的Fe2+使溶

15、液中的Al3+和Fe3+變成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，然后除去(4) (七水)硫酸鎂(5) Na+ (6) 2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg3MgO+2B解析(1) 根據(jù)題干信息可知硼酸難溶于水，Mg2B2O5·H2O與硫酸反應的化學方程式為Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3；提高浸出速率常用的方法有：適當提高酸的濃度、粉碎鐵硼礦、充分攪拌、適當升高溫度等。(2) 常見的有磁性的物質(zhì)有Fe3O4；“浸渣”中還剩余的是不溶于硫酸的SiO2和微溶于水的硫鈣。(3) 結(jié)合流程圖，酸浸后溶液中的離子主要有Mg2+、Fe2+、Al

16、3+、Fe3+，能夠和H2O2溶液反應的是Fe2+，加入H2O2溶液的作用是氧化溶液中的Fe2+；再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是除去溶液中的Al3+和Fe3+。(4) “粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是未除去的鎂形成的(七水)硫酸鎂。(5) 硼氫化鈉(NaBH4)是離子化合物，電子式為Na+。(6) H3BO3不穩(wěn)定，分解生成B2O3和H2O，B2O3和Mg反應生成MgO和B。【考題分析】化學工藝流程和物質(zhì)的制備典題演示1(2015·河南焦作一模)高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)上用軟錳礦(主要成分MnO2)制備高錳酸鉀的流程圖。(1) KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其

17、消毒機理與下列(填字母)物質(zhì)相似。A. 75%酒精B. 雙氧水 C. 苯酚D. 84消毒液(NaClO溶液)(2) 軟錳礦粉碎的目的是。寫出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時發(fā)生的主要反應的化學方程式： 。(3) 該生產(chǎn)中需要純凈的CO2氣體。若實驗室要直接制備出純凈的CO2，所需試劑最好選擇(填字母)。a. 石灰石 b. 稀鹽酸c. 稀硫酸d. 純堿所需氣體發(fā)生裝置是(填字母)。(4) 上述流程中反應：向K2MnO4溶液中通入CO2以制備KMnO4，該反應中的還原劑是。(5) 上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有Ca(OH)2、CO2、和(填化學式)。(6) 若不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過程中的損

18、失，則每1 mol MnO2可制得mol KMnO4。答案(1) BD(2) 增大反應物接觸面積，加快反應速率，使反應物反應完全2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O(3) cdA(4) K2MnO4(5) KOHMnO2(6) 0.67解析(1) KMnO4有強氧化性，利用其強氧化性殺菌消毒，消毒原理與NaClO溶液、雙氧水一樣，苯酚、75%酒精消毒的原理是使病毒的成分蛋白質(zhì)發(fā)生變性進行消毒。(2) 軟錳礦粉碎的目的是增大反應物接觸面積，加快反應速率，使反應物反應完全；MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣，反應生成K2MnO4，反應的化學方程式為2MnO2+4KOH+O22K2

19、MnO4+2H2O。(3) HCl有揮發(fā)性，會導致CO2不純，因此酸最好選擇稀硫酸，碳酸鈣與稀硫酸反應生成的CaSO4在水中的溶解性很小，反應過程中沉積在石灰石表面，會阻止反應的繼續(xù)進行，所以所需試劑最好為稀硫酸和純堿。稀硫酸與純堿是液體與固體發(fā)生反應，不能選用裝置B，由于純堿溶于水，也不能使用啟普發(fā)生器，只有A裝置符合氣體發(fā)生裝置的要求。(4) 向K2MnO4溶液中通入CO2制備KMnO4發(fā)生反應的化學方程式為3K2MnO4+2CO22KMnO4+2K2CO3+MnO2，K2MnO4中一部分Mn元素由+6價升高到+7價，另一部分Mn元素由+6價降低到+4價，電子只在Mn元素之間轉(zhuǎn)移，K2Mn

20、O4既是氧化劑又是還原劑。(5) 由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖知，除Ca(OH)2、二氧化碳外，K2MnO4溶液中通入CO2以制備KMnO4生成的MnO2及最后由母液加入Ca(OH)2生成的KOH，會在MnO2、KOH熔融制備K2MnO4中被循環(huán)利用。(6) 若不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過程中的損失，1 mol MnO2可制得1 mol K2MnO4，由方程式可知，3K2MnO4+2CO22KMnO4+2K2CO3+MnO2，1 mol K2MnO4可以制備 mol KMnO4，在上述條件下，1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。變式訓練1(2015·江西師大附中、鷹潭一中聯(lián)考)Na2S2O3&

21、#183;5H2O可作為高效脫氯劑，工業(yè)上用硫鐵礦(FeS2) 為原料制備該物質(zhì)的流程如下：硫鐵礦氣體A溶液C溶液DNa2S2O3·5H2O已知：氣體A可以使品紅溶液褪色，與硫化氫(H2S) 混合能獲得單質(zhì)硫。pH約為11的條件下，單質(zhì)硫與亞硫酸鹽可以共熱生成硫代硫酸鹽。回答下列問題：(1) 沸騰爐中將粉碎的硫鐵礦用空氣吹動使之達到“沸騰”狀態(tài)，其目的是 。(2) 吸收塔中的原料B可以選用(填字母) 。A. NaCl溶液B. Na2CO3溶液C. Na2SO4溶液(3) 某小組同學用右圖裝置模擬制備Na2S2O3的過程(加熱裝置已略去) 。A中使用70%的硫酸比用98%的濃硫酸反應速

22、率快，其原因是；裝置B的作用是。C中制備Na2S2O3發(fā)生的連續(xù)反應有Na2S+H2O+SO2Na2SO3+H2S、和Na2SO3+SNa2S2O3。(4) 工程師設計了從硫鐵礦獲得單質(zhì)硫的工藝，將粉碎的硫鐵礦用過量的稀鹽酸浸取，得到單質(zhì)硫和硫化氫氣體，該反應的化學方程式為。答案(1) 使固體與氣體充分接觸，加快反應速率(2) B(3) 該反應的實質(zhì)是H+與S反應，70%的硫酸中含水較多，c(H+)和c(S)都較大，生成SO2速率更快防止倒吸2H2S+SO23S+2H2O(4) FeS2+2HClFeCl2+H2S+S解析(1) 將硫鐵礦進行粉碎的目的在于增大接觸面積，使固體與氣體充分接觸，從

23、而加快反應速率。(2) 根據(jù)提示信息“pH約為11的條件下，單質(zhì)硫與亞硫酸鹽可以共熱生成硫代硫酸鹽”可知，使用原料B的目的在于吸收SO2，故原料B應是堿性溶液，NaCl、Na2SO4溶液呈中性，Na2CO3溶液呈堿性。(3) 該反應的實質(zhì)是H+與S反應，70%的硫酸中含水較多，c(H+)和c(S)都較大，生成SO2速率更快；裝置B為安全瓶，作用是防止倒吸。在制備Na2S2O3發(fā)生的連續(xù)反應中，第一步利用Na2S與SO2反應生成Na2SO3和H2S，第二步利用H2S與SO2反應得到單質(zhì)硫，第三步利用單質(zhì)硫與亞硫酸鈉化合生成產(chǎn)物Na2S2O3，故第二步反應的化學方程式為2H2S+SO23S+2H2

24、O。(4) 硫鐵礦和過量的稀鹽酸反應得到單質(zhì)硫和硫化氫，故反應的化學方程式為FeS2+2HClFeCl2+H2S+S。化學工藝流程與實驗技術(shù)典題演示2(2015·江西贛州模擬)高鐵酸鉀(K2FeO4)具有很強的氧化性，是一種新型的高效水處理劑。(1) 高鐵酸鉀具有強氧化性的原因是。(2) 高鐵酸鉀是一種理想的水處理劑，其處理水的原理為，。(3) 制備K2FeO4可以采用干式氧化法或濕式氧化法。干式氧化法的初始反應是2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2，該反應中每生成2 mol Na2FeO4時轉(zhuǎn)移電子mol。1 濕式氧化法的流程如下圖：上述流程

25、中制備Na2FeO4的化學方程式是 (4) 高鐵電池是正在研制中的可充電電池，右圖為該電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出的高鐵電池的優(yōu)點有 、 。答案(1) 其中的鐵元素為+6價，易得電子(2) 高鐵酸鉀有強氧化性，能殺菌消毒產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體有吸附性，有絮凝作用(3) 102Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O(4) 放電時間長工作電壓穩(wěn)定解析(1) 高鐵酸鉀中的鐵是+6價，處于高價態(tài)，具有強氧化性。(2) 高鐵酸鉀具有強氧化性，還原產(chǎn)物鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體有吸附性，有絮凝作用。(3) 由反應方程式2FeSO

26、4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2可知，6 mol Na2O2中12 mol的-1價的氧，有2 mol變?yōu)?價，還有10 mol變?yōu)?2價，而鐵是+2價變?yōu)?6價，所以每生成2 mol Na2FeO4時轉(zhuǎn)移電子10 mol。Fe(NO3)3被NaClO氧化成Na2FeO4，反應方程式為2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O。(4) 由圖中高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，可以得出高鐵電池具有放電時間長、工作電壓穩(wěn)定等優(yōu)點。變式訓練2氯化亞銅(CuCl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空氣中會被

27、迅速氧化成綠色堿式鹽。從酸性電鍍廢液(主要含Cu2+、Fe3+)中制備氯化亞銅的工藝流程圖如下：已知：金屬離子濃度為1 mol·L-1時，F(xiàn)e(OH)3開始沉淀和沉淀完全的pH分別為1.4和3.0，Cu(OH)2開始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.2和6.7。金屬離子含量、CuCl產(chǎn)率與混合液pH的關(guān)系如右圖。請回答下列問題：(1) 酸浸時發(fā)生反應的離子方程式是；析出CuCl晶體時的最佳pH在左右。(2) 鐵粉、氯化鈉、硫酸銅在溶液中反應生成CuCl的離子方程式為。(3) 析出的CuCl晶體要立即用無水乙醇洗滌，在真空干燥機內(nèi)于70 干燥2 h、冷卻、密封包裝。70 真空干燥、密封包裝

28、的目的是。(4) 產(chǎn)品濾出時所得濾液的主要成分是，若想從濾液中獲取FeSO4·7H2O晶體，我們還需要知道的是。(5) 若將鐵粉換成亞硫酸鈉也可得到氯化亞銅，試寫出該反應的化學方程式：。為提高CuCl的產(chǎn)率，常在該反應體系中加入稀堿溶液，調(diào)節(jié)pH至3.5，這樣做的目的是  。答案(1) Cu(OH)2+2H+Cu2+2H2O3(2) 2Cu2+2Cl-+Fe2CuCl+Fe2+(3) 加快乙醇和水的蒸發(fā)，防止CuCl被空氣氧化(4) Na2SO4和FeSO4不同溫度下硫酸鈉和硫酸亞鐵的溶解度(5) 2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O2CuCl+2Na2SO4+H

29、2SO4OH-中和了反應中的H+，有利于反應向右進行，提高CuCl的產(chǎn)率，但當OH-濃度過大時，Cu+能與OH-結(jié)合，生成氫氧化亞銅，從而降低了CuCl的產(chǎn)率解析(1) 電鍍液中加入堿得到Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀，酸浸且控制溶液的pH4時，Cu(OH)2溶解，即Cu(OH)2+2H+Cu2+2H2O。從圖中可以看出當pH=3時，CuCl的產(chǎn)率最大，故析出CuCl時pH最好控制在3左右。(2) 根據(jù)氧化還原反應中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等可寫出該反應的離子方程式：2Cu2+2Cl-+Fe2CuCl+Fe2+。(3) 在70 真空干燥便于加快乙醇和水的蒸發(fā)，密封包裝是防止CuCl被空氣氧化。(4)

30、 結(jié)合題中流程可確定所得濾液的主要成分是Na2SO4和FeSO4，要從濾液中得到FeSO4·7H2O晶體，需知道不同溫度下Na2SO4和FeSO4的溶解度，便于控制溫度使FeSO4·7H2O晶體析出。 2018歷年模擬強化卷精選1. (2015·河南鄭州質(zhì)檢)利用生產(chǎn)磷銨(NH4)3PO4排放的廢渣磷灰石Ca3(PO4)2制取硫酸并聯(lián)產(chǎn)水泥的工藝流程如下：(1) 操作a的名稱 ，實驗室中進行此操作時用到的玻璃儀器有 。(2) 在實驗室中操作b包括 、冷卻結(jié)晶。(3) 干燥機中發(fā)生反應的化學方程式為 。(4) 水泥常用作建筑材料，是利用了水泥的 性質(zhì)。(5) SO2

31、的催化氧化反應為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。實驗測得壓強及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分數(shù)為SO2：7%、O2：11%、N2：82%)。壓強/MPa轉(zhuǎn)化率/%溫度/0.10.511040099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.594.4實際生產(chǎn)中，SO2的催化氧化反應是在常壓、400500 條件下進行。采用常壓的主要原因是 ；該反應化學平衡常數(shù)大小關(guān)系：Ksp(400 )(填“>”、“<”或“=”)Ksp(500 )。催化氧化時使用熱交換器的原因是 。(6) 制硫酸所產(chǎn)生的尾氣除了含有N

32、2、O2外，還含有SO2、微量的SO3和酸霧。下列能用于測定硫酸尾氣中SO2含量的試劑組是 (填字母)。a. NaOH溶液、酚酞試液b. Na2CO3溶液、酚酞試液c. 碘水、淀粉溶液d. KMnO4溶液、稀硫酸2. (2015·河北邯鄲質(zhì)檢)工業(yè)上利用電解污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分難溶雜質(zhì)) 回收銅和鉻等金屬，回收流程如下：已知部分物質(zhì)沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲線如下：Fe3+Cu2+Cr3+開始沉淀的pH2.14.74.3完全沉淀的pH3.26.7a(1) 在浸出過程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外，主要還有 。(2) 在除鐵操作中

33、，需要除去Fe3+和CaSO4，請完成相關(guān)操作：加入石灰乳調(diào)節(jié)pH范圍為 ；將濁液加熱到80 ， 。(3) 寫出還原步驟中加入NaHSO3生成Cu2O固體的離子方程式：，此步驟中加入NaHSO3得到Cu2O的產(chǎn)率為95%，若NaHSO3過量，除了浪費試劑外，還會出現(xiàn)的問題是 。3. (2015·河北五校聯(lián)考)將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合起來是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡水，再從剩余的濃海水中通過一系列工藝提取其他產(chǎn)品。回答下列問題：(1) 下列改進和優(yōu)化海水綜合利用工藝的設想和做法可行的是 (填序號)。用混凝法獲取淡水提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種改進鉀

34、、溴、鎂的提取工藝(2) 采用“空氣吹出法”從濃海水中吹出Br2， 并用純堿吸收。堿吸收溴的主要反應是3Br2+6Na2CO3+3H2O5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3，吸收1 mol Br2時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 mol。(3) 海水提鎂的一段工藝流程如下：濃海水的主要成分如下：離子Na+Mg2+Cl-S濃度/g·L-163.728.8144.646.4該工藝過程中，脫硫階段主要反應的離子方程式為 ，產(chǎn)品2的化學式為 ，1 L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為 g。(4) 采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應的化學方程式為 ；電解時，若有少量水存在會造成產(chǎn)品鎂的消耗，

35、寫出有關(guān)反應的化學方程式：。4. (2015·河北冀中中學月考)氯化鐵是常見的水處理劑，無水FeCl3的熔點為555 K、沸點為588 K。工業(yè)上制備無水FeCl3的一種工藝如下：(1) 取0.5 mL三氯化鐵溶液滴入50 mL沸水中，再煮沸片刻得紅褐色透明膠體，該過程可用離子方程式表示為 。(2) 已知六水合氯化鐵在水中的溶解度如下：溫度/01020305080100溶解度(g/100 g H2O)74.481.991.8106.8315.1525.8535.7從FeCl3溶液中獲得FeCl3·6H2O的方法是 。(3) 室溫時在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，當溶液p

36、H為2.7時，F(xiàn)e3+開始沉淀；當溶液pH為4時，c(Fe3+)= mol·L-1(已知：KspFe(OH)3=1.1×10-36)。(4) 吸收劑X是 ；吸收塔中吸收劑X的作用是 。(5) FeCl3的質(zhì)量分數(shù)通常可用碘量法測定：稱取m g無水氯化鐵樣品，溶于稀鹽酸，再轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容；取出10.00 mL，加入稍過量的KI溶液，充分反應后，用淀粉作指示劑并用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定(I2+2S22I-+S4)，共用去V mL。則樣品中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)為 。5. (2015·山西晉商四校聯(lián)考)焦亞硫酸鈉(Na2

37、S2O5)常用作食品漂白劑。其制備工藝流程如下：已知：反應包含2NaHSO3Na2S2O5+H2O等多步反應。(1) 反應的化學方程式為 ，反應所得副產(chǎn)物的用途是 (填一項即可)。(2) 硫黃燃燒前先加熱成液態(tài)并通過噴嘴噴入焚硫爐中，目的是 ，在上述工藝流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是 。(3) 反應中需控制參加反應的氣體與固體的物質(zhì)的量之比接近 ，若氣體量不足，則會導致 。(4) Na2S2O5與稀硫酸反應放出SO2，其離子方程式為 。6. (2015·唐山一模)對工業(yè)廢水和生活污水進行處理是防止水體污染的主要措施。(1) 水的凈化和軟化的區(qū)別是 。(2) 在實驗室中過濾操作需要用到的玻璃

38、儀器有 。下列試劑能夠用來對自來水進行殺菌消毒，且不會造成二次污染的是 (填字母)。a. 福爾馬林b. 漂白粉c. 臭氧d. 氯氣(3) Na2FeO4是一種新型水處理劑，工業(yè)上可用FeSO4制備Na2FeO4，其工藝流程如下：工業(yè)上常用硫酸亞鐵作混凝劑除去天然水中含有的懸浮物和膠體， 為了達到更好的效果， 要將待處理水的pH調(diào)到9左右， 再加入綠礬。請解釋這一做法的原因： (用必要的離子方程式和文字描述)。假設每步反應均是完全的，若制取3 mol Na2FeO4，需要NaClO固體g。寫出第一步在酸性環(huán)境下加入H2O2反應的離子方程式： 。(4) 石灰純堿法是常用的硬水軟化方法，已知25 時

39、Ksp(CaCO3)=2.8×10-9，現(xiàn)將等體積的Ca(OH)2溶液與Na2CO3溶液混合(假設溶液體積具有加和性)，若Na2CO3溶液的濃度為5.6×10-5 mol·L-1，則生成沉淀所需Ca(OH)2溶液的最小濃度為 。7. 下面是利用工業(yè)冶煉硫酸銅(含有Fe2+、As、Ca2+等雜質(zhì))提純制備電鍍硫酸銅的生產(chǎn)流程。已知：Fe3+、Cu2+開始沉淀的pH分別2.7、5.4，完全沉淀的pH分別為3.7、6.4。KspCu(OH)2=2×10-20(1) 溶解操作中需要配制含銅64 g·L-1的硫酸銅溶液100 L，需要稱量冶煉級硫酸銅的質(zhì)

40、量至少為 kg。(2) 氧化步驟中發(fā)生反應的離子方程式為 ，As +H2O2+H+H3AsO4H3AsO4+Fe3+FeAsO4+3H+(3) 若要檢驗調(diào)節(jié)pH后溶液中的Fe3+是否除盡，方法是 ；氧化后需要將溶液進行稀釋，稀釋后的溶液中銅離子濃度最大不能超過 mol·L-1(4) 固體的主要成分除 FeAsO4外還有 ，操作為 。(5) 利用以上電鍍級硫酸銅作為電解質(zhì)溶液，電解粗銅(含鐵、銀雜質(zhì))制備純銅，寫出陽極發(fā)生的電極反應式：。8. NiSO4·6H2O是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于化學鍍鎳、生產(chǎn)電池等。可以電鍍廢渣(除含鎳外，還含有Cu、Zn、Fe、Cr等雜質(zhì)

41、)為原料獲得。工藝流程如下：(1) 用稀硫酸溶解廢渣時，為了提高浸取率可采取的措施有 (任寫一點)。(2) 向濾液中滴入適量的Na2S溶液， 目的是除去Zn2+， 寫出除去Zn2+的離子方程式： 。(3) 上述流程中濾液的主要成分是 。(4) 確定步驟四中Na2CO3溶液足量，碳酸鎳已完全沉淀的簡單實驗方法是 。(5) 操作的實驗步驟依次為(實驗中可選用的試劑：6 mol·L-1 H2SO4溶液、蒸餾水、pH試紙)： ； ；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾得NiSO4·6H2O晶體；用少量乙醇洗滌NiSO4·6H2O晶體并晾干。9(2015·河北衡水中學五模)某

42、化學小組通過查閱資料，設計了如下圖所示的方法以含鎳廢催化劑為原料來制備NiSO4·7H2O。已知某化工廠的含鎳廢催化劑主要含有Ni，還含有Al(31%)、Fe(1.3%)的單質(zhì)及氧化物，其他不溶雜質(zhì)(3.3%)。部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時的pH如下：沉淀物開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHAl(OH)33.85.2Fe(OH)32.73.2Fe(OH)27.69.7Ni(OH)27.19.2(1) “堿浸”過程中發(fā)生反應的離子方程式是 。(2) “酸浸”時所加入的酸是(填化學式)。(3) 加入H2O2時發(fā)生反應的離子方程式為。(4) 操作b為調(diào)節(jié)溶液的pH，你認為pH的調(diào)控范圍是。

43、(5) 產(chǎn)品晶體中有時會混有少量綠礬(FeSO4·7H2O)，其原因可能是 (寫出一點即可)。(6) NiSO4·7H2O可用于制備鎳氫電池(NiMH)，鎳氫電池目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池類型，NiMH中的M表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中總反應的化學方程式是Ni(OH)2+MNiOOH+MH，則NiMH電池放電過程中，正極的電極反應式為 。10(2015·江西重點學校協(xié)助體九校聯(lián)考)重鉻酸鉀是工業(yè)生產(chǎn)和實驗室的重要氧化劑，工業(yè)上常用鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3，雜質(zhì)為SiO2、Al2O3)為原料生產(chǎn)，實驗室模擬工業(yè)法

44、用鉻鐵礦制K2Cr2O7的主要工藝如下圖。涉及的主要反應是6(FeO·Cr2O3)+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O。(1) 堿浸前將鉻鐵礦粉碎的作用是。(2) 反應器中除發(fā)生題中所給反應外，請寫出其他兩個化學方程式(要求兩個反應中反應物均不相同)：、。中調(diào)節(jié)pH=78所得濾渣為、。(3) 從平衡角度分析中酸化的原理： 。(4) 用簡要的文字說明操作加入KCl能得到K2Cr2O7晶體的原因： 。(5) 稱取重鉻酸鉀試樣2.500 g配成250 mL溶液，取出25.00 mL于碘量瓶中，向其中加入10 mL 2 mol·L-1 H2SO4和足量碘化鉀(鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+)，放于暗處5 min。然后加入100 mL水，加入3 mL淀粉指示劑，用0.120 0 mol·L-1 Na2S2O3標準溶液滴定(I2+2S22I-+S4)。判斷達到滴定