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考點九 化工流程中陌生化學方程式的書寫 1．鉻是重要的戰(zhàn)略物質(zhì)之一，由于具有質(zhì)硬，耐磨，耐高溫，抗腐蝕性等特性，所以在工業(yè)上應(yīng)用比較廣泛，在冶金工業(yè)上主要用鉻鐵礦（Cr2O3 、FeO、SiO2 、Al2O3 等，其它雜質(zhì)不參加反應(yīng)）生產(chǎn)鉻和鐵等金屬。流程如下： 已知:2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2 部分物質(zhì)的溶解度（單位g） 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ Na2CO3 7.0 13 29 40 49 46 44 NaHCO3 6.9 8.5 9.6 11.1 12.7 14.4 16.9 Na2Cr2O7 161 170 183 198 218 240 265 （1）粉碎的目的__________________ （2）寫出焙燒時含鋁物質(zhì)發(fā)生的化學反應(yīng)方程式_______________________________ （3）操作4是_______________________，沉淀3含有的物質(zhì)有_____________________ （4）寫出生成沉淀5的離子方程式_____________________________________________ （5）整個流程可以循環(huán)使用的物質(zhì)有___________________________ （6）最后一步制備金屬鉻的化學方程式_______________________________ 【答案】增大接觸面積,加快反應(yīng)速率Al2O3＋Na2CO34NaAlO2＋CO2↑過濾Al(OH)3 、H2SiO32Na＋＋2CrO42―＋2CO2＋H2O=Cr2O72―＋2NaHCO3↓Na2CO3、CO2、Al)或NaHCO3、AlCrO3＋2AlCr＋2Al2O3 2．工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)化工原料紅礬鈉(主要成分為:Na2Cr2O72H2O)，其主要工藝流程如下： 查閱相關(guān)資料得知: i.常溫下，NaBiO3不溶于水，有強氧化性，在堿性條件下能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO42-。 ii. 物質(zhì) 開始沉淀的pH 完全沉淀的pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Al(OH)3 3.4 4.4 Cr(OH)3 4.6 5.9 Fe(OH)2 7.5 9.7 Bi(OH)3 0.7 4.5 回答下列問題: (1)固體A的成分是____________。 (2)操作I、III、IV用到的主要玻璃儀器有玻璃棒和_______ 、______（填儀器名稱）。 (3)③為加入物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH，則pH的合適范圍是_______ 。 (4)寫出④反應(yīng)的離子方程式_____________________________。 (5)⑤中酸化是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-寫出該反應(yīng)的離子方程式_________________。 (6)取一定質(zhì)量的固體D溶解于200 mL的稀硫酸中，向所得溶液中加入5.0 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量（n）與加入NaOH溶液的體積（V）關(guān)系如圖所示，則稀硫酸的濃度為_________，固體D中含F(xiàn)e化合物的物質(zhì)的量為___________。 【答案】SiO2漏斗燒杯4.4-4.63NaBiO3 + 2Cr3++ 7OH－+ H2O = 2CrO42-+ 3Na+ +3Bi(OH)3↓2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O2.5molL－1 0.10mol 【解析】（1）根據(jù)以上分析，固體A的成分是SiO2， 因此，本題正確答案為：SiO2； （2）操作Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均是過濾，則用到的主要玻璃儀器有玻璃棒和漏斗、燒杯； （3）從氫氧化物形成沉淀的pH表格可知，③為加入物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3+和Al3+沉淀，而Cr3+不沉淀，則pH的合適范圍是4.4-4.6； （4）常溫下，NaBiO3不溶于水，有強氧化性，在堿性條件下，能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO42-，則反應(yīng)④的離子方程式為：3NaBiO3 + 2Cr3++ 7OH－+ H2O = 2CrO42-+ 3Na+ +3Bi(OH)3↓ ； （5）⑤中酸化是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，在轉(zhuǎn)化過程中元素化合價不變，則該反應(yīng)的離子方程式為2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O， （6）根據(jù)圖像可知加入氫氧化鈉時沒有立即產(chǎn)生沉淀，這說明酸過量，首先發(fā)生酸堿中和。當沉淀不再發(fā)生變化時需要氫氧化鈉是200mL，繼續(xù)加入氫氧化鈉沉淀開始減小，即氫氧化鋁開始溶解，溶解氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液是40mL，則生成氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液體積是120mL，所以與鐵離子反應(yīng)的氫氧化鈉溶液體積是200mL-20mL -120mL=60mL，物質(zhì)的量是5.0mol/L0.06L=0.3mol，所以根據(jù)方程式Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，所以鐵離子是0.1mol。沉淀達到最大值時溶液中的溶質(zhì)是硫酸鈉，則根據(jù)原子守恒可知硫酸鈉的物質(zhì)的量是5.0mol/L0.2L2=0.5mol，則硫酸的濃度是0.5mol0.2L=2.5mol/L。 3．以高硫鋁土礦（主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽）為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下： （1）焙燒過程均會產(chǎn)生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為 _____。 （2）添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如題圖所示。 已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600℃；硫去除率=（1-）100%。 ①不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于______。 ②700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是_____。 （3）向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，鋁元素存在的形式由_____（填化學式）轉(zhuǎn)化為_____（填化學式）。 （4）“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3．Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應(yīng)消耗的n（FeS2）：n（Fe2O3）=_____。 【答案】SO2+OH-=HSO3-FeS2硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中NaAlO2Al（OH）31：16 4．二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料，工業(yè)上以軟錳礦、菱錳礦為原料來制備。某軟錳礦主要成分為MnO2，還含有Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物，其處理流程圖如下： 化合物 Al（OH）3 Fe（OH）2 Fe（OH）3 Ksp近似值 10-35 10-6 10-38 （1）硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4，酸浸時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學方程式 為______________________。 （2）“氨水、攪拌”，其中“攪拌”不僅能加快反應(yīng)速率，還能___________ ；濾渣A的成分是Fe（OH）3、Al （OH）3，加入氨水需調(diào)節(jié)pH 至少達到____________，恰好能使Fe3+、A13+沉淀完全。 （3）濾渣B的成分是___________________。 （4） MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O為體系的電解液中電解獲得，其陽極電極反應(yīng)式為____________________。 （5）工業(yè)上采用間接氧化還原滴定法測定MnO2純度，其操作過程如下：準確稱量0.9200g該樣品，與足量酸性KI 溶液充分反應(yīng)后，配制成100mL溶液。取其中20.00mL，恰好與25.00mL 0.0800molL-1Na2S2O3溶液反應(yīng)（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）。計算可得該樣品純度_____%。 【答案】 MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O充分氧化過量的Fe2+4CuS、ZnSMn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+47.3 5．鉻是一種具有戰(zhàn)略意義的金屬，它具有多種價態(tài)，單質(zhì)鉻熔點為1857 ℃。 （1）工業(yè)上以鉻鐵礦［主要成分是Fe(CrO2)2］為原料冶煉鉻的流程如圖所示： ①Fe(CrO2)2中各元素化合價均為整數(shù)，則鉻為_______價。 ②高溫氧化時反應(yīng)的化學方程式為_____________________。 ③操作a由兩種均發(fā)生了化學反應(yīng)的過程構(gòu)成的，其內(nèi)容分別是__________、鋁熱反應(yīng)。 （2）Cr(OH)3是兩性氫氧化物，請寫出其分別與NaOH、稀硫酸反應(yīng)時生成的兩種鹽的化學式______________、___________________________。 （3）水中的鉻元素對水質(zhì)及環(huán)境均有嚴重的損害作用，必須進行無害化處理。 ①處理含有Cr2O72-的污水方法通常為：用鐵作電極電解污水，Cr2O72-被陽極區(qū)生成的離子還原成為Cr3+，生成的Cr3+與陰極區(qū)生成的OH?結(jié)合生成Cr(OH)3沉淀除去。則陰極上的電極反應(yīng)式為______________，若要處理含10 mol Cr2O72-的污水，則至少需要消耗的鐵為_______g。 ②轉(zhuǎn)化為重要產(chǎn)品磁性鐵鉻氧體 (CrxFeyOz)：先向含CrO42-的污水中加入適量的硫酸及硫酸亞鐵，待充分反應(yīng)后再通入適量空氣（氧化部分Fe2+）并加入NaOH，就可以使鉻、鐵元素全部轉(zhuǎn)化為磁性鐵鉻氧體。寫出CrO42-在酸性條件下被Fe2+還原為Cr3+ 的離子方程式：_____，若處理含1 mol CrO42-（不考慮其它含鉻微粒）的污水時恰好消耗10 mol FeSO4，則當鐵鉻氧體中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=3∶2時，鐵鉻氧體的化學式為__________。 【答案】+34Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2灼燒使 Cr(OH)3分解NaCrO2Cr2(SO4)32H2O+2e?=2OH?+H2 ↑（或者2H++2e?=H2↑）33603Fe2++ CrO42-+8H+=3Fe3++Cr3++4H2OCr2Fe20O27 6．工業(yè)上用含錳廢料(主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)與煙氣脫硫進行聯(lián)合處理并制備MnSO4的流程如下： 已知：25℃時，部分氫氧化物的溶度積常數(shù)(Ksp)如下表所示。 氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Mn(OH)2 Ksp 1.310-33 4.010-38 2.210-20 1.910-14 請回答： （1）沉淀1的化學式為__________________。 （2）室溫下，調(diào)節(jié)pH為5。試通過計算說明此時Al3+、Fe3+已沉淀完全，理由是_________。 “凈化”時，加入(NH4)2S的作用為___________________。 （3）“酸化、還原”中，發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的離子方程式為__________________。 （4）已知：濾液3中除MnSO4外，還含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲線如下圖所示。據(jù)此判斷，操作“I”應(yīng)為蒸發(fā)濃縮、____________、洗滌、干燥。 （5）工業(yè)上可用電解酸性MnSO4溶液的方法制備MnO2，其陽極反應(yīng)式為________________。 （6）25.35 g MnSO4H2O樣品受熱分解過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如下圖所示。1150℃時，反應(yīng)的化學方程式為___________________。 。 【答案】CaSO4pH=5時，[Al3+]=1.310-33/(10-9)3=1.310-6 <10-5，說明Al3+已經(jīng)沉淀完全。Fe(OH)3的Ksp更小，因此Fe3+也已沉淀完全除去Cu2+MnO2+SO2＝Mn2++SO42- 、 Fe2O3+SO2+2H+＝2Fe2++SO42-+H2O趁熱過濾Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+3MnO2 Mn3O4＋O2↑ 【解析】（1）含錳廢料中氧化鈣與稀硫酸反應(yīng)：CaO+2H++SO42-=CaSO4↓+H2O，沉淀1為CaSO4； 7．紅簾石礦的主要成分為Fe3O4、Al2O3、MnCO3、MgO少量MnO2等。工業(yè)上將紅簾石處理后運用陰離子膜電解法的新技術(shù)提取金屬鈺并制得綠色高效的水處理劑(K2FeO4)。工業(yè)流程如下: （1）在稀硫酸浸取礦石的過程中，MnO2可將Fe2+氧化為Fe3+，寫出該反應(yīng)的離子方程式:________________________________。 （2）浸出液中的陽離子除H+、Fe2+、Fe3+外還有_______(填離子符號)。 （3）已知:不同金屬離子生成生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表: 離子 Fe3+ A13+ Fe2+ Mn2+ Mg2+ 開始沉淀的pH 2.7 3.7 7.0 7.8 9.6 完全沉淀的pH 3.7 4.7 9.6 9.8 11.1 步驟②中調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，調(diào)節(jié)pH的試劑最好選用下列哪種試劑:_______(填選項字母，下同)濾渣B除掉雜質(zhì)后可進一步制取K2FeO4，除掉濾渣B中雜質(zhì)最好選用下列哪種試劑:_____。 a.稀鹽酸 b.KOH c.氨水 d.MnCO3 e.CaCO3 （4）濾渣B經(jīng)反應(yīng)④生成高效水處理劑的離子方程式_________________________。 （5）電解裝置如圖所示，箭頭表示溶液中陰離子移動的方向；陽極電解液是稀硫酸，若陰極上只有錳單質(zhì)析出，當生成11g錳時，另一個電極上產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為________ L。 【答案】MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2OMn2+、Mg2+、 Al3+db2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O2.24 子數(shù)為0.4mol，陽極：4OH－-4e-＝O2↑＋2H2O產(chǎn)生的氧氣為0.1mol標況下體積為2.24L。 8．鉛的單質(zhì)、氧化物、鉛鹽在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要的用途。 （1）工業(yè)利用鋅冶煉過程中的鉛浮渣生產(chǎn)硫酸鉛的流程如下［已知鉛浮渣的主要成分是PbO、Pb，還含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的雜質(zhì)。 ①生產(chǎn)過程中，必須使浸出渣中仍含少量的鉛單質(zhì)，其目的是_________，廢液中存在可循環(huán)利用于的物質(zhì)，該物質(zhì)是_______ ， 加40％硫酸的目的是 _______ ②寫出酸浸過程中單質(zhì)鉛反應(yīng)的化學方程式：______，若沉淀物含有極少量CaSO4，則洗滌劑最好使用____ a．水 b．10%硫酸、水 c．Pb(NO3)2溶液、水 （2）已知鉛能形成多種氧化物，如堿性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2以及Pb3O4。Pb3O4能與硝酸發(fā)生非氧化還原反應(yīng)生成一種鹽和一種鉛的氧化物，寫出反應(yīng)的化學方程式______________________。 【答案】防止銀溶解在硝酸中HNO3沉淀Pb2+3Pb＋8HNO3=3Pb(NO3)2＋2NO↑＋4H2OcPb3O4+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O 9．鉻元素及其化合物在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的用途。以某鉻礦石(主要成分是Cr2O3，含F(xiàn)eO、SiO2等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)Cr2O3的流程如下： 已知：?主要反應(yīng)是：2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2 Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，Ksp[Cr(OH)3] =6.410－31，lg2 = 0.3 （1）Cr(OH)3和Al(OH)3性質(zhì)類似，則Cr(OH)3與KOH反應(yīng)的離子方程式為：_______； （2）步驟⑤中為了使Cr3+完全沉淀[此時，c(Cr3+)≤10－5molL－1]，pH至少調(diào)至_____； （3）濾液3中的主要溶質(zhì)是兩種鹽，化學式為_____、________； （4）CrO3的熱穩(wěn)定性較差，加熱時逐步分解，其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示，則B點時剩余Cr的氧化物化學式為_____________。 【答案】Cr(OH)3+OH－＝CrO2－+2H2O5.6(NH4)2SO4Na2SO4Cr2O3 10．高鐵酸鉀是一種新型綠色氧化劑，制備高鐵酸鉀的工藝流程如下： 回答下列問題： （1）步驟①中NaClO作______（填“氧化劑”“還原劑”或“催化劑”）。 （2）步驟②脫除的鹽除NaNO3 外，還有 ____________（填化學式）。 （3）步驟③是利用溶解度的不同進行的操作。則溶解度：Na2FeO4 _____（填“>”或“<”）K2FeO4。 （4）本次實驗中K2FeO4的產(chǎn)率為__________________。 （5）取少量K2FeO4于試管中，加硝酸酸化并堵住試管口，觀察到溶液中有細微的小氣泡產(chǎn)生，溶液紫色逐漸褪去，伸入一根帶火星的木條，木條復燃；再向溶液中加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色。如果標況下產(chǎn)生氣體2.24L,則參加反應(yīng)的FeO42- 數(shù)目_____________；K2FeO4作為凈水劑的優(yōu)點除鐵無毒，能消毒殺菌外還有__________________________________。 （6）某同學設(shè)計以下兩個實驗探究高鐵酸鉀的穩(wěn)定性。 （實驗1）將適量K2FeO4固體分別溶解于pH為4.74、7.00、11.50的水溶液中，配得FeO42-濃度為1.0mmol?L-1（1mmol?L-1=10-3mol?L-1）的試樣，靜置，結(jié)果見圖1。 （實驗2）將適量K2FeO4溶解于pH=4.74的水溶液中，配制成FeO42-濃度為1.0mmol?L-1的試樣，將試樣分別置于 20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中，結(jié)果見圖2。 （實驗結(jié)論）根據(jù)圖一，可以得出的結(jié)論是：________________________________________ 圖1 圖2 （7）常溫下，某水溶液含有Fe3+,Cu2+,調(diào)節(jié)溶液pH=10時，兩種氫氧化物沉淀共存，已知該溫度下， Ksp（Fe(OH)3）= a, Ksp（Cu(OH)2）= b,則溶液中C(Fe3+)/C(Cu2+)=___________。 【答案】氧化劑NaCl>86.36%2/15 NA 或2.41023生成的Fe(OH)3膠體粒子可吸附水中懸浮雜質(zhì)其他條件不變時， pH越小，K2FeO4越不穩(wěn)定104a/b 【解析】（1）步驟①中Fe3+被NaClO在堿性條件下氧化為FeO42-，則NaClO作氧化劑；正確答案：氧化劑。 (2)步驟①中NaClO的還原產(chǎn)物為NaCl，反應(yīng)同時生成NaNO3，這兩種鹽均需要除去，否則影響產(chǎn)品的純度，則步驟②脫除的鹽除NaNO3外，還有NaCl；正確答案：NaCl。 (3)步驟③在Na2FeO4溶液中加入KOH固體，可析出溶解度小的K2FeO4，則溶解度Na2FeO4>K2FeO4；正確答案：>。 (4)4.04gFe(NO3)39H2O的物質(zhì)的量為4.04/404=0.01g，實驗中K2FeO4的產(chǎn)率為0.01198/1.71100%=86.36%；正確答案：86.36%。 (5)根據(jù)題給信息可知：K2FeO4酸化時有氧氣和Fe3+生成，根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒可知發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4FeO42-+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O；根據(jù)4FeO42---12e--3O2關(guān)系可知，如果標況下產(chǎn)生氧氣2.24L（即為0.1mol）,則參加反應(yīng)的FeO42- 數(shù)目2/15 NA 或2.41023；K2FeO4作為凈水劑的優(yōu)點除鐵無毒外，還體現(xiàn)在自身的強氧化性，能消毒殺菌，同時還原產(chǎn)物Fe3+水解生成的Fe(OH)3可吸附水中懸浮雜質(zhì)；正確答案：2/15 NA 或2.41023 ；生成的Fe(OH)3膠體粒子可吸附水中懸浮雜質(zhì)。 （6）根據(jù)圖一，可以得出的結(jié)論是：其他條件不變時， pH越小，K2FeO4越不穩(wěn)定 ；正確答案：其他條件不變時， pH越小，K2FeO4越不穩(wěn)定。 （7）c(Fe3+)/c(Cu2+)= c(Fe3+)c3(OH-)/ c(Cu2+)c2(OH-)c(OH-)= Ksp[Fe(OH)3]/ Ksp[Cu(OH)2] c(OH-)= a/bc(OH-)，由于溶液pH=10時，c(H+)=10-10mol/L，所以c(OH-)=10-4 mol/L，帶入上式可得c(Fe3+)/c(Cu2+)= 104a/b；正確答案：104a/b。 11．為了保護環(huán)境，充分利用資源，可將工業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)變成重要的化工原料。回答下列問題： （1）可用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3，F(xiàn)eCl3具有凈水作用，但腐蝕設(shè)備。 ①寫出NaClO3氧化酸性FeCl2的離子方程式：__________________________。 ②若酸性FeCl2廢液中：c(Fe2+)=2.010-2 mol∕L，c(Fe3+)=1.010-3 mol∕L，c(Cl－)=5.310-2 mol∕L，則該溶液的pH約為_________。 ③FeCl3凈水的原理是：___________________________（用離子方程式及適當文字回答）； （2）可用廢鐵屑為原料，按下圖的工藝流程制備聚合硫酸鐵（PFS），PFS是一種新型的 絮凝劑，處理污水比FeCl3高效，且腐蝕性小。 ①酸浸時最合適的酸是______________。 ②反應(yīng)釜中加入的氧化劑，下列試劑中最合適的是____________（填標號）。 a．HNO3 b．KMnO4 c．Cl2 d．H2O2 檢驗其中Fe2+是否完全被氧化，應(yīng)選擇__________（填標號）。 a．K3[Fe(CN)6]溶液 b．Na2SO3溶液 c．KSCN溶液 ③生成PFS的離子方程式為：xFe3+＋yH2O ? Fex(OH)y(3x-y)+＋yH+欲使平衡正向移動可采用的方法是____________（填標號）。 加入NaHCO3 b．降溫 c．加水稀釋 d．加入NH4Cl 【答案】ClO3－＋6Fe2+＋6H+＝Cl－＋6Fe3+＋3H2O2Fe3+＋3H2O3H+＋Fe(OH)3，水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì)硫酸daac 12．Cl2常用作自來水消毒劑，Cl2作消毒劑時生成的有機氯化物可能對人體有害。ClO2被世界衛(wèi)生組織(WHO)列為A級高效、安全滅菌消毒劑，將逐漸取代Cl2成為自來水的消毒劑。某小組探究“地康法制氯氣”的原理并驗證Cl2的性質(zhì)，設(shè)計實驗如下(夾持裝置略去)。請回答下列問題： （1）A裝置中反應(yīng)利用了濃硫酸的難揮發(fā)性，則該反應(yīng)的化學方程式為______________。 （2）當B裝置中反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.08 mol電子時，則消耗的Na2O2固體的質(zhì)量為______________。 （3）反應(yīng)開始后，硫酸銅變藍，則裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 ______________ 。 （4）ClO2的制備方法比較實用的有數(shù)十種，下列方法是常見方法之一。 方法一：2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。當有0.4 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，得到的還原產(chǎn)物為______________mol。 方法二：實驗室常用氯酸鉀(KClO3)、草酸(H2C2O4)和硫酸溶液共熱制備。 有同學設(shè)計如下裝置制備ClO2并用其處理含錳離子的工業(yè)廢水。 ①C裝置的作用為______________。 ②B中反應(yīng)產(chǎn)物有ClO2、CO2等，發(fā)生氧化反應(yīng)的過程為：______________ → ______________ (用化學式表示)。______________ ③寫出裝置D中除去Mn2＋(已知Mn2＋轉(zhuǎn)化為MnO2)的離子方程式：______________ 。 【答案】H2SO4(濃)+NaClNaHSO4+HCl↑[或H2SO4(濃)+2NaClNa2SO4+2HCl↑]6.24 g4HCl+O22H2O+2Cl20.4安全瓶，防倒吸H2C2O4→CO22ClO2+5Mn2++6H2O═5MnO2↓+2Cl-+12H+ 13．信息時代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。某“變廢為寶”學生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設(shè)計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線： 請回答下列問題： （1）第①步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為___________________________；得到濾渣1的主要成分為__________________________. （2）第②步加H2O2的作用是_______________；調(diào)溶液pH的目的是使______________生成沉淀。 （3）用第③步所得CuSO45H2O制備無水CuSO4的方法是____________。 （4）探究小組用滴定法測定CuSO45H2O（Mr＝250）含量。取a g試樣配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干擾離子后，用c mol L-1 EDTA（H2Y2－）標準溶液滴定至終點，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反應(yīng)如下：Cu2+ + H2Y2－ ＝ CuY2－ + 2H+。寫出計算CuSO45H2O質(zhì)量分數(shù)的表達式ω＝_____________________。 【答案】Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O；3Cu+2NO3-+8H+ =3Cu2++2NO↑+4H2OAu、Pt將Fe2+氧化為Fe3+； Fe3+、Al3+；加熱脫水 14．鈧及其化合物具有許多優(yōu)良的性能，在宇航、電子、超導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?；旌系膶嶒灢僮魇莀_____________________________。 （2）先加入氨水調(diào)節(jié)pH＝3，過濾，濾渣主要成分是__________；再向濾液加入氨水調(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】 將濃硫酸沿燒杯內(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