高中化学——猿题库——小猿热搜——工业流程典型题100(答案册)

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00 答案与解析 1答案 (1)乙(1分) 甲方案第步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾 (1分) (2)CuO2HCu2十H2O(1分) FeCu2Fe2Cu(1分) (3)确保Cu完全置换出来(2分) (4)(每空2分答案合理即可) 样品部分溶解,并有气泡放出样品中含有铁屑; Fe2H-Fe2H2 取中少量上层清液,加人适量双氧水再滴人KS(N溶液上层清液中含有Fe2即 样品中含有铁屑; 2Fe22HH2O2-2Fe3十2H2OFe33SCN-Fe(SCN)3 (5)FeSO4 .7H2O(2分) 解析 (1)乙方案不产生污染空气的物质对环境不会造成污染符合当前生产的 绿色理念而甲方案第步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾不符合绿色 理念 (2)甲方案中步骤灼烧将铜单质氧化为氧化铜步骤加人稀硫酸氧化铜和稀硫 酸反应生成硫酸铜和水反应的离子方程式为CuO2H-Cu2H2O;步骤加人 铁屑,铁与溶液中的铜离子发生置换反应,生成铜单质和亚铁离子,反应的离子方程式 为FeCu2-Fe2Cu (3)加人过量的铁屑是为了保证将金属Cu全部置换出来 (4)步骤:铁能与稀硫酸反应放出氢气生成亚铁离子铜不与稀硫酸反应,故检验红 色粉末中是否含有铁屑用稀硫酸溶解红色粉末后观察粉末是否部分溶解并放出气泡即 可铁与稀硫酸反应的离子方程式为Fe2H-Fe2H2 步骤:进步检验步骤上层清液中是否有亚铁离子,先用双氧水将亚铁离子氧化成 铁离子再加人KSCN溶液若溶液变成红色,即可证明上层清液中有亚铁离子即证 明红色粉末中含有铁屑,反应的离子方程式为2Fe22HH2O2-2Fe32H2O, Fe3SCN-Fe(SCN)习。醒小猿热搜.工业流程典型题00 (5)设该晶体的化学式是FeSO4 .绷H2O 先取g晶体进行脱水实验,获得无水固体为 (1.26)g则晶体中m(H2O)1.26g无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加 1.()0molL的氯化钡溶液,当滴加l0.00mL溶液时,沉淀恰好完全即消耗钡离子的 物质的量是0.0lmol时沉淀完全所以硫酸亚铁的物质的量是0.01mol则脱水生成 水的物质的量是0.01卿mol所以n(H2O)18gmol0.01卯mol二.26g解得则7, 所以该晶体的化学式为FeSO4 .7H2O。 2. 答案 (l)将氧化锌粗品粉碎成细颗粒;适当增大稀硫酸浓度;加热等(写出两条即 可)(2分) 漏斗(l分) Fe3Fe2(2分) FeFe2Cu; 2Fe3 FeFe2H2 ; Cu2 (2)2H十 (3)20Fe(O)24Fe(OH)33O2些垦8Fe3O426H2O(2分) 400500C (4)ZnCO3 .2Zn(OH)2 .H2O 3ZnO3H2O()2(2分) (5)0.09mol .L I(2分) 解析 (1)将氧化锌粗品粉碎为细小颗粒、适当增大稀硫酸的浓度或加热等均能提 高其溶解速率操作A为过滤所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。 (2)氧化锌粗品含铁的氧化物、氧化铜和SiO2等杂质溶解后得到Fe2、 Fe3、Cu2 Fe2H2 和过量的H 加人过量铁所发生反应的离子方程式是2HFe Cu2Fe-Fe2Cu; 2Fe3Fe-3Fe2. (3)操作C所得的滤渣P中Fe()H)2和Fe(OH)3的物质的量之比为5 : 1,该滤渣在空 气中灼烧发生氧化还原反应得到Fe3O4反应的化学方程式为20Fe(OH)24Fe(OH)3 3O2些堕8Fe3O426H2O。 (4)在400500。C下锻烧ZnC()3 .2Zn(OH)2 .H2O获得Zn0反应的化学方程式为 400500C ZnC()3 .2Zn(OH)2 .H2O ;3ZnO3H2OCO2。 (5)滤液N中含有Zn2、 Fe2 用0.02mol .Ll的KMnO4溶液进行滴定,发生反应 Mn()J5Fe28H Mn25Fe34H2()消耗KMnO4溶液1800mL则滤液N 中Fe2的物质的量(Fe2)5(MnOJ)0.02mol .Ll 0.0l8L518 l0 ;mo, (Fe2);18l0mol-009moLL. 0.()2L答案与解忻 00g 3. 答案 (l)咐涡(1分) (2)漂白(1分) 氧化(1分) (3)MnO24H2Cl兰Mn2Cl22H2O(2分) bc惨g涉h侩d(l分) 关闭分液漏斗的活塞将导气管末端插人水中,微热圆底烧瓶若导气管末端产生气 泡停止加热导管中有段稳定的水柱形成,说明装置不漏气(2分) 否(l分) 在通氯气前滤液A中就可能含有Fe3 无法确定Fe3定是Fe2被Cl2 氧化得来的(l分) (4)92(l分) 解析 (1)在实验室中焙烧黄铜矿粉末时需要的温度较高需在咐涡中进行 (2)产生的SO2通人品红溶液,品红褪色说明SO2具有漂白性, SO2和H2S混合反应后 得到淡黄色固体证明SO2具有氧化性 (3)圆底烧瓶中发生的反应为实验室制备氯气的反应,离子方程式为MnO24H 2Cl二Mn2Cl22H2O 制备的氯气混有水蒸气、氯化氢等杂质利用饱和食盐水除去氯化氢浓硫酸干燥气 体,尾气利用氢氧化钠溶液吸收以免污染环境导管口连接顺序为a诊b-劳c惨g-学h d碱石灰与氯气反应故不选装置D 检验装置的气密性的具体方法是关闭分液漏斗的活塞将导气管末端插人水中微热 圆底烧瓶若导气管末端产生气泡,停止加热导管中有段稳定的水柱形成说明装 置不漏气。 若滤液A中本身就有Fe3 无法证明Fe3定是由Fe2被Cl2氧化得到的该实验 设计不合理。 (4);陡o中(F障)-2(鞠0)-武;丽丽2-队侧.根据铁元素守阻得到 n(CuFeS2)0. 1mol,各步反应均完全进行且过程中无额外物质损耗该黄铜矿中含 CuFeS2的质量分数是川(CuFeS2)01mol l84gmol 10092。 20g0o刨小猿热搜.工业流程典型题00 4答案 (l)gFe(QO2)2固Na2CO3目O2Na2OO4回Fe2Oj回CO2(2分) (2)FeO可2H2O-Fe(OH)3OH(2分) (3)促进AlO5、 SiO;的水解平衡正问移动使其转化为沉淀除去(2分) (4)2CrO12HCr2O;H2O(2分) Cl会将Cr2O;还原使重铬酸钠晶体的 产率降低(2分)(其他合理答案也可给分) (5)Na2Cr2O7的溶解度随温度的升高而增大, Na2SO4的溶解度随温度的升高而减小趁 热过滤可最大程度将二者分离(2分) (6)74.5(2分) 解析 (l)Fe(CrO2)2与Na2CO3和O2反应生成Na2CrO4和Fe2O3由得失电子守 恒及原子守恒得反应的化学方程式为4Fe(CrO2)28Na2CO37O2-8Na2CrO4 2Fe2O38CO2 (2)FeOZ水解生成Fe(OH)3,离子方程式为FeO52H2OFe(OH)3OH。 (3)由已知信息得步骤水浸后的溶液中含有AlO5和SiO; ,稀释、加热、适当调低 pH能促进AlO可、 SiO;的水解平衡正向移动,使其转化为沉淀除去。 (4)滤液中含有CrOi CrOi在酸性条件下发生反应反应的离子方程式为2CrO1 2H-Cr2O;H2O; Cr2O;具有强氧化性,能被Cl还原使重铬酸钠晶体的产 率降低,所以不能用盐酸酸化。 (5)由表中数据知: Na2Cr2O7的溶解度随温度的升高而增大, Na2SO4的溶解度随温度 的升高而减小。 所以趁热过滤析出Na2SO4,从而最大程度将Na2SO4与Na2Cr2O7 分离 (6)消耗川(Na2S2O3)40.00 l03L0. l200mol .Ll 4.8 103mol所以 (魁)二则(2S2O)-24l0m.l 所以反应Cr2O;46-2C, 3I2十7H2O中消耗鹏(CO;)鹏(I2)0l0皿l所以样品巾m(N鞠Cr:O广 2H2O)l008 103mol 298g .moll2.384g,所以切(Na2Cr2O7 . 2H2O) 2二埋旦l00745 3.2000g答案与解忻 005 5. 答案 (l)抑制Fe3的水解(1分) (2)l4Fe3FeS28H2O15Fe22SOil6H(2分) (3)偏低(2分) 偏高(2分) (4)KSCN(2分) 4Fe2O24H-4Fe32H2O(2分) a.向溶液中加人过量的酸性高锰酸钾溶液,搅拌(2分) b.滴加NaOH溶液调节溶液pH为323.8(2分) 解析 (1) “酸浸”中硫酸适当过量的目的是提高铁的浸出率、抑制Fe3的水解 (2)根据得失电子守恒,可以写出离子方程式: l4Fe3FeS28H2O-15Fe2 2SO;16H。 (3)若SnCl2不足量则有部分Fe3没有转化为Fe2 ,导致测定的Fe3量偏低 若不加HgCl2则消耗的K2Cr2O7标准溶液偏多,导致测定的Fe3量偏高 (4)检验Fe3可用KSCN溶液; Fe2被空气中的氧气氧化为Fe3 离子方程式为 4Fe2O24H-4Fe32H2O a.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性可将Fe2氧化为Fe3 ;h滴加NaOH溶液调 节溶液pH为3.23.8使Fe(OH)3完全沉淀。 6. 答案 (1)H: O :H(1分) (2)6Fe2ClOJ6H6Fe3Cl3H2O(2分) (3)Fe2O3KNO3囤KOH回K2FeO4回KNO2H2O(2分) (4)淀粉(1分) 滴人最后滴标准液溶液由蓝色变为无色且保持半分钟不变色(l分) 5.6(2分) 偏高(l分) (5)取溶液I少量于试管中加人K3Fe(CN)6溶液,若生成蓝色沉淀则含有Fe2 (2分)(其他合理答案也给分) 解析 (1)水的电子式为H; O :H。 (2)由题意知ClO在酸性条件下氧化Fe2的离子方程式为6Fe2ClOJ6H 6Fe3Cl-3H2O (3)由已给出的生成物KNO2和高铁酸钾(K2FeO4) 根据元素守恒知另生成物为 H2O N由5价降为3价 Fe由3价升为6价,根据得失电子守恒和元素守恒配 平该化学方程式为Fe2O33KNO34KOH2K2FeO43KNO22H2O。006 小猿热搜.工业流程典型题00 (4)足量H2O2将Fe元素氧化为Fe3 ,除去过量的H2O2后加人KI Fe3可以氧化 I生成碘单质碘单质被S20;还原成I ,指示碘单质是否恰好反应完全试剂应选 用淀粉滴定终点现象为滴人最后滴标准液,溶液由蓝色变为无色且保持半分钟不 变色 由题目所给反应方程式可知各物质间比例关系为2S2O; I22Fe3 由于消耗 Na2S2O30.002mol故对应Fe3为0.002mol即0. l12g则溶液中铁元素的含量为 坠112吕5.6gL。 若滴定前溶液中H2O2没有除尽,多余的H2O2将会与I反应生成 0。02L 碘单质消耗Na2S2O3 则Na2S2O3消耗体积偏高测得的铁元素的含量将会偏高。 (5)根据Fe2的特征反应检验具体操作步骤为取溶液I少量于试管中加人 K3 Fe(CN)6溶液若生成蓝色沉淀则含有Fe2。 7. 答案 (l)2Al2OH2H2O一AlOI3H2(2分) Al(OH)3(l分) (2)2LiCoO2H2O23H2SO4-Li2SO42CoSO4O24H2O(3分) H2O2(l分) (3)Fe3、Al3(2分) (4)NHr、 Li、 SO(2分) (5)222(2分) 解析 (1)金属铝与NaOH溶液反应离子方程式为2Al2OH2H2O2Al()5 3H2。 浸出液含有AlOI,加人稀H2SO4发生的反应为AlOIHH2O Al(OH)3 ,所以固体X为Al(OH)3 (2)LiCoO2与稀H2SO4、H2O2反应而溶解其中LiCoO2中Co元素的化合价为3溶 液A中含有Co2 Co元素化合价降低可知LiCoO2固体溶解发生氧化还原反应 LiCoO2被还原则H2()2在反应过程中被氧化作还原剂该反应的化学方程式为 2LiCoO2H2O23H2SO4-Li2SO42CoSO4O24H2O (3)根据题图可知在pH4.8左右 Fe3和Al3几乎完全沉淀而Cu2和Co2的沉 淀率很低大多数都是以离子形式存在于溶液中所以加人氨水调节溶液的PH可除去 Fe3和Al3答案与解析 007. (4)根据已知“溶液A”中主要金属离子是Co2、 Li 在步骤过程中加人了稀 H2SO4溶液中存在大量SO1 溶液B加人了(NH4)2C2O4 由于又生成了CoC2O4沉 淀则Co2和C2Oi大量减少,所以母液中含量较大的三种离子是NHj、Li、SO1 (5)从锤离子电池正极材料中回收到的锤元素的物质的量为几1000g584 7gmol 6mo根据原子守恒可知则(Li2CO3)(Li)6mo3m。 m(Li2C03) 3mol 74gmol222g。 8. 答案 (1)第四周期第族(2分) (2)TiO22H2O-H2TiO32H 或TiO22H2OTlO(OH)22H (2分) 防止Fe2被氧化为Fe3(1分) 消耗溶液中的H 促使TiO2十的水解平衡正问移 动(l分) (3)蒸发浓缩、冷却结晶(2分) (4)TiCl4(2卿)H2O(过量)-TiO2 .加H2O4HCl(2分) ;加人大量的水并加热 能促进水解趋于完全(l分) (5)2Cl2eCl2(2分) 2TiCl4星丝2TiCl3Cl2(l分) , TiCl4星垦TiCl2 Cl2(1分) , TiCl2TiCl4-2TiCl3(l分) 解析 (1)铁为26号元素在元素周期表的第四周期第族。 (2)将钦铁矿酸浸后得到含有TiOSO4的FeSO4为了得到不含有杂质的最终产物,需 要除去钦元素即需要使TiOSO4水解之后再过滤得到较为纯净的FeSO4溶液 在这个 过程中要加人水和过量的铁粉,加水是为了使TiOSO4水解加人过量的铁粉的作用有 两个是防止Fe2被氧化为Fe3 二是铁粉可以和水解产生的氢离子发生反应消 耗氢离子,使水解反应平衡正向移动,进行得更完全。 其中TiO2水解的离子方程式为 TiO22H2O-H2TiO32H或TiO22H2O-TiO(OH)22H (3)最终产物为晶体,且下一步操作为过滤,说明在这一步操作中有固体析出,故操作 I为蒸发浓缩、冷却结晶 (4)由反应物和产物可知TiCl4水解的化学方程式为TiCl4(2卯)H2O(过量) TiO2 .绷H2O4HCl,在水解的过程中生成易挥发的HCl加热可以促进HCl气体逸 出使平衡正向移动加人大量水的目的也是为了使平衡正向移动使水解更加完全。D08 小猿热搜.工业流程典型颗00 (5)该电解池阳极发生的反应为氯离子失去电子被氧化电极反应式为2Cl2e Cl2 在电解过程中生成三价和二价的钦,化学反应方程式为2TiCl4皇壁2TiCl3 C2 TiCl4皇鳖TiCl2Cl2 TiCl2TiCl42TiCl3 9. 答案 (1)Fe2(SO4)3、 Cr2(SO4)3、 CuSO4(2分) (2)3.2pH4.3(2分) Fe(OH)3、 CaSO4(2分) (3)2H2OHSOj2Cu2-Cu2OSO15H(2分)、HSO丁HSO2 H2O(2分) (4)5.6(2分) (5)Cr2O32Al直旦Al2()32Cr(2分) 解析 (1)电镀污泥主要含有Fe2O3 CuO、 Cr2O3及部分难溶杂质第步加人硫 酸溶解后过滤则滤液I所含溶质主要有Fe2(SO4)3Cr2(SO4)3CuSO4。 (2)加Ca(OH)2使Fe3完全沉淀过滤除去且Cu2和Cr3还没开始沉淀同时产生 CaSO4根据物质开始沉淀和沉淀完全时的pH可知调节范围为3.2pH4.3;将浊 液加热至80。C根据CaSO4溶解度曲线 80C时CaSO4溶解度较小则滤渣的成分 为Fe(OH)3和CaSO4。 (3)根据流程图可推测第步操作中生成的砖红色沉淀为Cu2O,无色刺激性气味的气体 为SO2则其离子方程式为2H2OHSO丁2Cu2-Cu2OSOi5H、HSOj H十-SO2H2O (4)c(Cr3)1 l05mol .Ll时可认为Cr3沉淀完全根据Ksp定义可得6.3 103lc3(OH) l05解得c(OH)4 l09molL,此时溶液pH14 lgc(OH)5.6。 (5)与铝和氧化铁的反应类似铝热法炼铬的化学方程式为Cr2O3 2Al直旦 Al2O32Cr。 90。C 10. 答案】 (l)AlN3H2O-Al(OH)3NH3(2分) 加快AlN水解反应速率;降 低NH3在水中的溶解度促进NHq逸出(2分) (2)Al2O36H2Al33H2O(2分)答案与解析酮 (3)2Fe22HClO2Fe3ClH2O(2分) (4)Fe(OH)3(2分) (5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3(2分) 解析 铝灰中能水解的主要成分是AlN水解生成能使红色石蕊试纸变蓝的气体 即NH3以及Al(OH)3 ,通过酸溶可将Al、Al2O3 FeO以及Al(OH)3均转化为离 子加人漂白液(有效成分是NaClO)后将溶液中的Fe2转化为Fe3 ;再加人纯碱使 Fe3沉淀,最后进行喷雾干燥得到铝骤剂固体。 90C (l)AlN水解的化学方程式为AlN3H2OAl(OH)3NH3 水解时采用90C的 原因是加快水解的反应速率和使生成的氨气逸出 (2)氧化铝与酸反应的离子方程式为Al2O36H2Al33H2O (3)Fe2在漂白液的作用下转化为Fe3的离子方程式为2Fe22HClO- 2Fe3Cl-H2O (4)加人纯碱后溶液显碱性 Fe3会发生沉淀反应生成Fe(OH)3,故废渣是 Fe(OH)3 (5)若采用蒸发的方式Al(OH)2Cl会发生水解生成Al(OH)3 影问最终产物的品质 故采用喷雾干燥。 11. 答案 I . (l)将溶液中Fe2完全转化为Fe3十(l分) (2)Fe33OH-Fe(OH)3 或Fe3十3NH3 .H2O-Fe(OH)33NH矿 (l分) (3)洗涤(l分) 冷却(1分) (4)0.07(1分) (5)b(1分) . (l)Cl2H2OHClHClO(1分) Cl22Fe22Fe32Cl(l分) Fe3十3H2O-Fe(OH)3(胶体)3H(1分) (2)在酸性废液中H抑制Fe3的水解,无法得到Fe(OH)3胶体故不能够吸附悬 浮物(l分)O0 小猿热搜.工业流程典型题O0 解析 I . (l)H2O2是氧化剂过量的H2O2能使溶液中的Fe2完全转化 为Fe3十。 (2)红褐色悬浊液中的沉淀物是Fe(OH)3 故X是碱可以是强碱离子方程式是 Fe3十3OH-Fe(OH)3 ;也可以是氨水离子方程式为Fe33NH3 .H2O- Fe(OH)33NHj (3)过滤得到沉淀后需要通过洗涤将沉淀上附着的可溶物去除灼烧后的产物需要冷 却后才能进行称重。 (4)步骤得到的g固体为Fe2O3 所以每片补剂中铁元素的质量为 等0:!;删,!-0 ()7Jg. (5)KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管上的橡胶管而试样显酸性同样不 能用碱式滴定管盛装, 由排除法可知,本题正确答案为b。 . (l)氯气与水反应产生具有强氧化性的次氯酸有较好的杀菌作用此反应的离子 方程式为Cl2H2O-HCl HClO,氯气能将Fe2氧化成Fe3 Fe3易水解 产生Fe(OH)3胶体能够吸附自来水中的悬浮物此过程的离子方程式为Cl22Fe2 Fe32(l , Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H。 (2)酸性条件下 H能抑制Fe3水解产生Fe(OH)胶体,使得吸附悬浮物的效果 降 12. 答案 (1)NH3H2O-NH3 .H2O(2分) (2)NH3极易溶于水,且溶液显碱性可与步骤通人的足量的CO2反应产生大量的 H(O丁 ,从而得到NaHC()3沉淀 反之由于CO2溶解度小若先通人CO2不能与 MI3充分反应不能得到大量的HCOJ故无沉淀(2分) (3)相同条件下 NaHCO3的溶解度最小(2分) (4)NaNH3 .H2OCO2-NaHCO3NH(2分) (5)NH3在水中的溶解度随温度的降低而增大, NaHCO3的溶解度随温度的降低而减小 (2分) 解析 (1)NH3溶于食盐水实际为NH3溶于水,故其发生的化学反应方程式为 NH3H2ONH3 .H2O。答案与解析 6 (2)NH3极易溶于水且溶液显碱性可与步骤通人的足量的CO2反应产生大量的 HCO5由于NaH(O3的溶解度较小此时会由于溶液过饱和而析出NaHO3溶质从 而得到NaHCO3沉淀。 两种气体通人顺序互换后,由于CO2溶解度小不能与NH3充 分反应不能得到大量的HCO丁,故无沉淀。 (3)由溶解度数据表可知相同条件下, NaHCO的溶解度最小故白色沉淀中定有 NaHCO3 (4)过量C()2通人氨水和食盐水的混合溶液中析出NaHCO3沉淀的离子方程式为 NaNH3 .H2OCO2-NaHCO3NHj (5)NH3在水中的溶解度随温度的降低而增大 NaHCO3的溶解度随温度的降低而减 小故较低温度下进行反应效果更好。 答案 I . (1)FeOi有强氧化性,能杀菌消毒本身被还原为Fe3 Fe3发生水 解反应生成氢氧化铁胶体吸附水中悬浮杂质达到净水的目的(2分) (2)Fe2Fe33Fe2、Fe2H十Fe2H2(2分) 4.4pH7.5(2分) 69(2分) 2Fe(OH)22H2OFe2(OH)422H(2分) 13 .LiFePO4eFePO4Li(2分) 14(2分) 解析 I . (l)FeO】有强氧化性,能杀菌消毒本身被还原为Fe3 Fe3发生水 解反应生成氢氧化铁胶体吸附水中悬浮杂质达到净水的目的。 (2)稀硫酸和氧化铁反应生成Fe3 ,单质铁与Fe3发生氧化还原反应生成Fe2 离 子方程式为Fe2Fe3二Fe2 ;单质铁与稀硫酸发生氧化还原反应,离子方程式为 Fe2H-Fe2H2。 反应I后的溶液里有Fe2、Al3 ,加人少量NaHCO3调节溶液pH,使Al3完全沉 淀、 Fe2不产生沉淀,故pH的范围为44pH7.5 O2、NaNO2在反应中起氧化作用, 5.6LO2(标准状况)的物质的量为0.25mol 发生反应转移lmol电子,相当于lmolNaNO2故相当于节约NaNO2的质量为69g 水解反应是水与另化合物反应,该化合物分解为两部分水中氢原子加到其中的 部分,而轻基加到另部分因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程。 该 水解反应的离子方程式为2Fe(OH)22H2O-Fe2(OH)422H。02 小猿热搜。工业流程典型题00 .电池充电时阳极失去电子发生氧化反应,反应式为LiFePO4eFePO4 Li ; 1.4gLi的物质的量为0.2mol,电池放电时转移0.2mol电子根据电解方程式 2Cl2H2O星壁2OH H2 Cl2 可知生成0. 2molOH c(OH) 0.2mol lmolL,故溶液的pH为l4 200l03L 14答案 (l)3Cu2NO丁8H-3Cu22NO4H2O(3分) (2)2Cu2SO;2ClH2O-2CuClSOi2H(3分) (3)加快乙醇和水的挥发防止CuCl在潮湿空气中水解、氧化(2分) (4)(NH4)2SO4 或(NH4)2SO4、H2SO4 (2分) (5)Cu2O(2分) (6)Cu2eCl-CuCl(2分) 解析 (1)溶解过程中 Cu与NOJ在酸性条件下发生氧化还原反应离子方程式 为3Cu2NO丁8H-3Cu22NO4H2O (2)还原过程中溶液中的Cu2被还原为Cu结合Cl生成CuCl离子方程式为 2Cu2SO;2ClH2O-2CuClSO12H (3)真空干燥可以加快乙醇和水的挥发密封包装可以防止CuCl在潮湿空气中水解、 氧化。 (4)第二次过滤后滤液中所含溶质为(NH4)2SO4、H2SO4。 (5)由题意可知 CuCl的溶度积大于CuOH的溶度积溶度积大的物质倾向于向溶度积 小的物质转化所以把CuCl固体和NaOH溶液混合, CuCl和NaOH反应生成CuOH, 加热时 CuOH分解生成Cu2O。 (6)电解时阴极上Cu2得电子电极反应式为Cu2eClCuCl 15. 答案 (除特殊标注外每空2分) (l)CrOi(1分)、 Cr2O;(1分)(多写Cr3不扣分) (2)5HCr2O;3HSO丁2Cr33SOi4H2()(或7H2CrOi3HSOj 2Cr33SO15H2O) (3)32.76(或32.8)答案与解析 03 (4)CaSO4(或CaO) (5)Cr3、 Fe3、H 不正确 c(H)减小化学平衡2H2CrOiCr2O;H2O问逆反应方向移 动,溶液中Cr()主要以CrOi形式存在 铁屑过量;将溶液的pH控制在使Cr(OH)3完全沉淀而Fe(OH)2不沉淀的范围内 解析 (1)根据题中所给提示,步骤I中加硫酸调节水质发生的反应为2H 2CrOi-Cr2O;H2O所以B中含铬元素的离子有生成的Cr2O;和原有 的CrOi (2)向B中加人NaHSO3 HSO与Cr2O;发生氧化还原反应离子方程式为 5HCr2O;3HSO丁2Cr33SOi4H2O,HSO丁也会与CrO;发生氧化还 原反应离子方程式为7H2CrOi3HSO丁2Cr33SOi5H2O (3)当pH5时,按照常温下计算得c(OH ) l l09mol . Ll 根据 Ksp Cr(OH)3 6.3103 可得c(Cr3)6.3104mol .L1 则p(Cr3) cM6.3l04mol .Ll 52g .moll0.03276g.L132.76mg .Ll 大于 15mg.Ll ,不符合铬的排放标准。 (4)步骤中,向C中加人了石灰乳原溶液中含有SO1 则会生成CaSO4沉淀则 产品中除Cr2O3外还会含有CaSO4(或石灰乳过量缎烧后生成CaO故产品中还可能 含有CaO)。 (5)经过步骤后 Fe2被氧化为Fe3 ,步骤加人石灰乳后,会发生反应的阳离 子有Fe3、 Cr3、H pH6时溶液中H浓度减小,则化学平衡2H2CrOj-Cr2O;H2O向逆 反应万向移动溶液中Cr()主要以CrO1形式存在 为使产品中含铁元素杂质含量降低则应尽可能使铁以Fe2形式存在即加人过量 铁,再通过控制溶液pH,使Cr(OH)3完全沉淀而Fe(OH)2不沉淀。 16. 答案 (1)a(l分) (2)AlO5CO22H2O-HCOJAl(OH)3(2分) (3)Fe(l分)04 小猿热搜工业流程典型题00 (4)VOj转化为VO了(2分) (5)NH4VO3(2分) l0Al3V2O5直旦5Al2O36V(2分) 解析 (l)碱浸步骤中,应除去铝的氧化物故应选用NaOH溶液故选a项 (2)滤液l的主要成分是NaAlO2可知其与足量CO2反应的离子方程式为AlO页 CO22H2()-HCO丁Al(OH)3 (3)金属中,只有Fe Co、Ni会被磁性物质吸引可知磁选步骤中得到的磁性产品应 为Fe (4)由已知信息可知钒在溶液中主要以VOj利VO的形式存在存在平衡VOj H2O-VOJ2H 当溶液呈酸性时,钒主要以VOj形式存在,调节pH至8可以 使平衡正向移动,使VOj转化为VO丁 (5)溶液2中主要存在VOi结合含钒物质在水中的溶解性可知滤渣3的主要成分应为 NH4VO3 ;铝热反应法制取金属钒的化学万程式为l0Al3V2O5直垦5Al2O36V 17. 答案 (每空2分) (l)CuCO3 .Cu(OH)24HCl2CuCl2CO23H2O适当加快搅拌速度或适当 延长酸浸时间 (2)Cl22Fe2-2Fe32Cl (3)Fe(OH)3 防止Cu2转化为Cu(OH)2沉淀 (4)利用其分解生成的HCl抑制CuCl2的水解 解析 (l)酸浸时盐酸与CuCO3 . Cu(OH)2反应的化学方程式为CuCO3 . Cu(OH)24HCl-2CuCl2CO23H2O;为提高铜元素的浸出率可适当加快搅 拌速度或适当延长酸浸时间。 (2) “氧化”操作是向溶液中通人Cl2溶液中含有Fe2 通人Cl2后发生的离子反应 方程式为Cl22Fe2-2Fe32Cl (3) “滤渣l”的主要成分为难溶于水的硅酸和二氧化硅 “氧化”操作后溶液中存在 Fe3 故调节pH得到的“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3 ;若pH过高会导致Cu2 转化为Cu(OH)2沉淀降低CuCl2的产量。 (4)SOCl2与水反应生成SO2和HCl生成的HCl可抑制CuCl2的水解。答案与解析 05 18. 答案 (除特殊标注外每空2分) (l)焰色反应(1分) 将铂丝蘸取盐酸在无色火焰上灼烧至无色,再蘸取少量产品在无 色火焰上灼烧观察火焰颜色若呈黄色则证明有Na 反之,则证明没有Na (2)c(CO;)c(OH)c(HCOj) (3)Fe()H)3(l分) 2Fe2H2O22H-2Fe32H,O 450500C (4)ZnCO3 .2Zn(OH)2 .H2O 3ZnOCO23H2O (5)CH2H纳米活性氧化锌 Cl 卡CH2(H丽 Cl 解析 (l)焰色反应可用于判断某些金属元素是否存在;钠元素的焰色反应的火焰 颜色为黄色其具体操作:将铂丝蘸取盐酸在无色火焰上灼烧至无色再蘸取少量产 品在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色,若呈黄色则证明有Na 反之,则证明没 有Na。 (2)在Na2CO3溶液中 CO;会发生两步水解:CO;H2OHCO丁OH、 HCOjH2OH2(O3OH C0;只有少部分水解且CO;的水解以第步 为主则c(CO;)c(OH) 而HCO可还有少部分水解并生成OH 则C(OH) c(HCO丁) 即Na2CO3溶液中阴离子的浓度由大到小的顺序为c(CO;)c(OH) c(HCOJ) (3)结合工艺流程图知加人H2O2可将Fe2氧化为Fe3 同时调节pH可以使Fe3 转化为Fe(OH)3沉淀以达到除铁的目的则滤渣1是Fe(OH)3沉淀;加人H2O2时 反应的离子方程式为2Fe2十H2O22H2Fe3十2H2O。 (4)ZnCO3 .2Zn(OH)2 .H2O锻烧后的产物为ZnO、 CO2和水,则反应的化学方程式 450500。C 为ZnCO3 .2Zn(OH)2 .H2O ;3ZnOCO23H2O (5)纳米活性氧化锌作催化剂催化该反应氯乙烯为单体加聚反应时碳碳双键断裂 相邻单体碳原子间形成碳碳单键加聚成聚氯乙烯,反应的化学方程式为 CHH纳米活性氧化锌卡CHCH十. Cl Cl0回小猿热搜。工业流程典型题00 19. 答案 (除特殊标注外每空2分) (1)2Fe3SO22H2O2Fe2SOi4H (2)Mn2、 Fe2 (3)MnO2SO2-MnSO4 (4)90C(1分) NH4HCO3-NH3CO2H2O(l分) (5)Mn2十2HCOMnCO3CO2H2O (6)取12mL最后次洗涤液于试管中滴加盐酸酸化若无明显现象再加人 BaCl2溶液,若无白色沉淀产生则证明沉淀洗涤干净 解析 (l)Fe3与SO2、H2O反应,生成Fe2、 SOi和H 离子方程式为 2Fe3SO22H2O2Fe2SOi4H。 (2)浸锰过程中发生反应:MnO2SO2-Mn2SOi、Fe2O3SO22H2Fe2 SOiH2O所以过滤I所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为Mn2十和Fe2 (3)氧化过程中加人MnO2 MnO2除了与Fe2反应外还与过量的SO2反应生成 MnSO4反应的化学方程式为MnO2SO2MnSO4。 (4)由图像可知 90。C时MnS2O6的生成率相对较低锰的浸出率相对较高若温度再 升高MnS2O6的生成率及锰的浸出率变化均不明显却会消耗更多的能源,所以“浸 锰”的适宜温度是90C;温度过高时 NH4HCO3受热易分解为NH3 CO2和H2O导 致原料利用率降低 NH4HCO3受热分解的化学方程式为NH4HCO3-NH3 CO2H2O。 (5)加人NH4HCO3溶液后Mn2与HCOj反应生成MnCO3沉淀同时还有CO2气体 生成反应的离子方程式为Mn22HCO丁-MnCO3CO2H2O。 (6)生成MnCO3沉淀的同时还有硫酸按生成检验沉淀是否洗涤干净检验最后次 的洗涤液中是否含有硫酸根离子即可,可利用盐酸酸化的氯化钡溶液检验硫酸根离 子若无白色沉淀生成说明洗涤液中已无硫酸根离子即沉淀洗涤完全。 答案 (1)增大固体与空气的接触面积,加快反应速率提高原料利用率(2分) (2)2CeO22Cl8H-2Ce3Cl24H2O(2分) 改用H2SO4酸浸(1分) 20答案与解析 07 (3)分液漏斗(l分) 随着c(SOi)增大水层中Ce4被SOi结合成(CeSO4)2 ,导 致苯取平衡问生成(CeSO4)2的方向移动D迅速减小(2分) (4)还原剂(1分) 2mol(1分) (5)2Ce(OH)3NaClOH2O-2Ce(OH)4NaCl(2分) (6)95.56(2分) 解析 (1) “氧化焙烧”时需要矿石充分与气体接触以增大反应速率和原料利用 率所以焙烧前将矿石粉碎成细颗粒的目的是增大固体与空气的接触面积,加快反应 速率提高原料利用率。 (2)产生黄绿色气体说明这个反应产生了Cl2所以Cl被氧化为Cl2 CeO2被还原 为Ce3 ,所以反应的离子方程式为2CeO22Cl8H-2Ce3Cl24H2O;为 了避免氯气的污染,可将酸浸过程中用到的HCl(盐酸)改用H2SO4。 (3)在革取操作中,用到的主要玻璃仪器为分液漏斗;由已知得: Ce4能与SOi结合 生成(CeSO4)2 ,故当增大c(SOi)时促进(CeSO4)2的生成 c (CeSO4)2 迅 速增大而cCe . (H24A2) 减小故D迅速减小 (4) “反革取”中H2O2将CeO2还原为Ce3 故H2O2在该反应中作还原剂;该反应 的离子方程式为2CeO2H2O26H2Ce34H2OO2 所以每有1molH2O2 参加反应,转移电子物质的量为2mol (5) “氧化”步骤由上步得到的Ce(OH)3与NaClO反应 Ce3被氧化为Ce4 ClO被还原为Cl ,此反应的化学方程式为2Ce(OH)3NaClOH2O-2Ce(OH)4 NaCl。 (6)滴定时发生反应的离子方程式为Fe2CeO24HFe3Ce32H2O消 耗了FeSO4: 0.025L0. 1000mol .Ll0.0025mol由离子方程式可知(CeO2) O0025mol所以m(CeO2)l72g .mol 0.0025mol0.4300g故该产品中 c窿o的质量分数为删;l009556. e () 2KOH-KClKClOH2O(双线桥也给分)(2分) 21. 答案 (2)AB(2分)函小猿热搜.工业流程典型题00 (3)减少K2FeO4在过量Fe3作用下的分解(或K2FeO4在低温强碱性溶液中比较稳定 等)(2分) (4)2Fe(NO3)33KClOl0KOH-2K2FeO46KNO3 3KCl5H2O(2分) D(l分) (5)KNO3、KCl(2分) KNO3是种复合肥,用于农业生产达到增产、增收的目的 (或KCl可用于治疗糖尿病患者或高血压患者的食用盐的添加剂等)(l分) 解析 (1)Cl2与KOH反应生成KCl、KClO和H2O,反应为歧化反应 Cl2中氯元 e- 素部分化合价升高,部分化合价降低,化学方程式及电子转移情况为2K0- KClK(lOH2O (2)根据流程与反应原理可知,加人KOH的主要目的有两个:是作为下步反应的反 应物;二是除掉未反应的氯气生成更多的KClO故选AB。 (3)因为K2FeO4在低温、碱性溶液中比较稳定而在Fe3的催化作用下会分解所以 应该将Fe(NO3)3溶液缓慢滴加到碱性的KClO浓溶液中并不断搅拌 (4)根据反应流程可知 Fe(NO3)3溶液、KClO溶液和KOH溶液反应生成K2FeO4根 据氧化还原反应原理可知化学方程式为2Fe(NO3)33KClO10KOH2K2FeO4 6KNO33KCl5H2O;根据已知条件可知K2FeO4在酸性至弱碱性条件下能与水反 应生成Fe(OH)3和O2,所以洗涤时不宜选择酸性或中性水溶液,异丙醇中不含水故 选D项 (5)根据化学方程式可知反应除了生成K2FeO4外还生成了KNO3和KCl所以含有的 副产品有KNO3和KCl; KNO3是种复合肥(钾肥和氮肥) 可以用于农业生产达到 增产、增收的目的; KCl可用于治疗糖尿病患者或高压患者的食用盐的添加剂等 22. 答案 (除特殊标注外,每空2分) (l)Fe2O3(1分) (2)CuClClCuCl2 (3)HCl和CuCl2 (4)会产生污染环境的S()2气体(或能耗高等合理答案)(l分) ci (5)由蓝色变为无色并且半分钟内不恢复蓝色(1分) 可答案与解析 09 解析 (l)FeCl2溶液在空气中加热蒸干过程中 FeCl2发生水解生成Fe(OH)2和 HCl且HCl挥发, Fe(OH)2迅速被空气中氧气氧化生成Fe(OH)3, Fe(OH)3灼烧后 生成Fe2O3。 (2) “除硫”时 CuCl与Cl反应生成的CuCl2 离子可溶于水,过滤可除去硫单 质,反应的离子方程式为CuClCl-CuCl2 (3)含CuCl2的溶液调pH后 CuCl2 自身发生歧化反应,生成Cu 、 CuCl2和 HCl过滤后得到Cu可循环使用的是CuCl2和HCl (4)此冶炼工艺过程中需要在高温下反应,耗能高且有SO2产生会污染环境。 (5)淀粉溶液遇碘单质变蓝色,碘单质与Na2S2O3反应被消耗完后溶液由蓝色变为 C肌 无色并且半分钟内不恢复蓝色;反应消耗的Na2S2O的物质的量为而6mol,根据 反应方程式有2Cu2 I2 2S2O; 则溶液中Cu2的物质的量等于反应消耗的 s:o的物废的扇侧糯液中cu,的物臆的为寺m皿. 23. 答案 (l)Al2O36H一Al33H2O(l分) (2)Fe33SCNFe(SCN)3(1分) ; 2Fe2H2O22H-2Fe32H2O(2分) 2SCNllH2O2-2CO2N22SO10H2O2H(2分) 2Fe3H2O2一Fe2O22H(2分) (3)1 :2(2分) 0.5mol(2分) (4)NaAlO2CO22H2O-Al(OH)3NaHCO3(2分) 解析 (1)稀硫酸中参与离子反应的离子为H 与Al2O3反应生成Al3和水根 据元素守恒及电荷守恒即可配平离子反应方程式:Al2O36H2Al33H2O。 (2)红色变深是因为H2O2将Fe2氧化为Fe3 , Fe3与SCN生成红色络合物该 反应是可逆的故应用两个离子方程式来解释。 已知反应物和生成物再根据元素守恒、电子守恒、电荷守恒配平即可得离子反应 方程式: 2SCN11H2O2一CO2N22SOil0H2O2H。020 小猿热搜工业流程典型题00 Fe3 H2O2分解的反应为2H2O22H2OO2 若拆成两步来写第步反应应为 Fe3氧化H2O2生成Fe2O2和H 离子方程式为2Fe3H2O2-2Fe2O2 2H。 第二步反应为H2O2氧化Fe2十重新生成Fe3。 (3)溶液中沉淀量最大时, Al3与Fe3都恰好被完全沉淀此时该溶液为Na2SO4溶 液则SOi、Na的浓度之比为1 : 2;回收S的反应实质为2H2SO2-2S 2H2O因此当反应lmolH2S时,需消耗0.5molO2。 (4)过量CO2与NaAlO2反应生成Al(OH)3 因为H2CO3为弱酸不能溶解Al(OH)3 和NaHCO3 化学方程式为NaAlO2CO22H2OAl(OH)3NaHCO3。 24. 答案 (1)KMnO4溶液或K3 Fe(CN)6溶液(1分) Cl2(1分) 2Fe2Cl2 一Fe32Cl(2分) (2)杀菌消毒(1分) 净化(1分) (3)2Fe33ClO10OH2FeOi3Cl5H2O(2分) (4)漏斗(1分) KOH溶液(l分) 加热浓缩,冷却结晶,过滤(2分) (5)将Fe2氧化为Fe3(1分) 经计算将Fe3完全沉淀的pH为3.3而Cu2开始沉 淀的pH为4.0(2分) 解析 (1)废液中含有的离子中只有Fe2可与KMnO4溶液发生氧化还原反应 可使得KMnO4溶液褪色或加人K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀可说明溶液中 含有Fe2 ;在废液中加人铁粉后, Cu2、Fe3均被还原分别生成Cu、Fe2 ,需要通 人Cl2将Fe2全部氧化为Fe3 ,最终得到纯净的FeCl3溶液反应的离子方程式为 2Fe2Cl22Fe32Cl (2)高铁酸钾具有强氧化性,可用于杀菌消毒;高铁酸钾(K2FeO4)与水作用产生 Fe(OH)3胶体 Fe(OH)3胶体具有吸附作用可以净化水。 (3)在碱性条件下 ClO将Fe3氧化生成FeO1 离子方程式为2Fe33ClO 10OH-2FeO13Cl5H2O。 (4)过滤时需用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗 K2FeO4在中性或酸性溶液中逐 渐分解,在碱性溶液中稳定为了避免引人其他杂质元素,因此需要将粗产品用KOH 溶液溶解然后加热浓缩,冷却结晶过滤。答案与解析 02 (5)幌镭表中种物履的K邹汁算得出;臃野沉旋完全时的蟹(oH)书瑞等m,1 8.94 106molL,对应溶液pH14lgc(OH)8.95 Fe3沉淀完全时的 c(OH) 乱, cu2肝始沉旋时的(0)非;:mM三! 0!啊,皿,对应溶液 p肚-轩:幢(0H)斟沉旋完全时的蟹(0H)代祟m,L 108molL对应溶液pHl4lgc(OH)6.74因此Fe2沉淀完全时 Cu2也已 经沉淀完全则需要将Fe2转化为Fe3 ,而Fe3沉淀完全时 Cu2未开始沉淀,故 加人双氧水的目的是将Fe2氧化为Fe3 ; Fe3完全沉淀的pH为3.3,而Cu2开始沉 淀的pH为4.0因此可用该方法除去粗(uSO4 .5H2O晶体中的FeSO4 .7H2O 25. 答案 (l)CO;H2OHCOJOH(2分) (2)c(2分) (3)100mL容量瓶、玻璃棒(1分) bd(1分) 酸式(1分) KMnO4溶液有强氧化性能腐蚀橡胶管(1分) 3.64(2分) 解析 (1)碳酸钠去油污是因为其发生水解生成OH的缘故离子方程式为CO; H2OHCOiOH。 (2)a项,蒸馏是利用液体混合物中各组分沸点的差别,使液体混合物部分汽化并随之 使蒸气冷凝从而实现其所含组分的分离故a项错误; b项分液是把两种互不混溶 的液体分离开的操作方法,与过滤的固液分离不同,故b项错误; c项渗析是利用小 分子和离子能透过半透膜,但胶体粒子不能透过半透膜的性质从溶胶中除掉作为杂 质的小分子或离子的过程与过滤原理相同,故c项正确; d项重结晶是将晶体进行 溶解
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