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1、高考總復(fù)習(xí)同步訓(xùn)練 專題學(xué)案35　無(wú)機(jī)工藝流程題的解答技巧 一、題目特點(diǎn) 　無(wú)機(jī)工藝流程題已逐漸成為高考試卷的主角，尤其是2010年的高考中，全國(guó)14套理綜(化學(xué))試卷，純粹的無(wú)機(jī)工藝流程題有6道(其中江蘇卷18題、20題都是無(wú)機(jī)工藝流程題)，實(shí)驗(yàn)室模擬的有3道。該類型題目的特點(diǎn)是：1.試題源于生產(chǎn)實(shí)際，以解決課堂互動(dòng)探究化學(xué)實(shí)際問(wèn)題為思路進(jìn)行設(shè)問(wèn)，充分體現(xiàn)了理論與實(shí)踐相結(jié)合的觀點(diǎn)。2.試題內(nèi)容豐富，涉及基礎(chǔ)知識(shí)較為全面，較好地考查學(xué)生對(duì)“雙基”的掌握情況。3.題目難度為中等以上，分值較大，區(qū)分度強(qiáng)。 二、題目類型 　從化工工藝分，可分為基礎(chǔ)化工工藝題和精細(xì)化工工藝題；從生產(chǎn)

2、過(guò)程中的主要工序分，可分為除雜提純工藝流程題(如海水提純)、原材料化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝流程題、電解工藝流程題、資源(能源)綜合利用工藝流程題；按資源的不同，分為空氣資源生產(chǎn)的工藝流程題(如合成氨)、利用水資源生產(chǎn)的工藝流程題(如海水提溴、鎂、氯堿工業(yè)等)、利用礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的工藝流程題(如工業(yè)制H2SO4、煉鐵、煉鋼等)、化石燃料生產(chǎn)的工藝流程題等。 三、知識(shí)貯備 1．熟練掌握中學(xué)化學(xué)中重要的化工生產(chǎn)原理(列舉如下) 2．熟練掌握分離、提純的實(shí)驗(yàn)技能，如溶解、過(guò)濾、蒸餾、結(jié)晶、重結(jié)晶等。 3．熟練掌握化學(xué)計(jì)算的方法技巧，如守恒法、關(guān)系式法、差量法等。 四、解題思路 　無(wú)機(jī)工藝流程題考

3、慮的問(wèn)題主要有以下幾方面：一是選擇將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理；二是除雜并分離提純產(chǎn)品；三是提高產(chǎn)量和產(chǎn)率；四是減少污染，注意環(huán)保，發(fā)展“綠色化學(xué)”；五是考慮原料的來(lái)源豐富和經(jīng)濟(jì)成本；六是生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便等。命題者圍繞以上幾方面設(shè)問(wèn)，我們的解題思路是： 1．從生產(chǎn)目的(標(biāo))出發(fā)，讀懂框圖(流程)。解答時(shí)要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。 2．分析流程中的每一步驟，從幾個(gè)方面了解流程：A.反應(yīng)物是什么，B.發(fā)生了什么反應(yīng)，C.該反應(yīng)造成了什么后果，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為了獲得產(chǎn)品。 3．從問(wèn)題中獲取信

4、息，幫助解題，了解流程后著手答題。對(duì)反應(yīng)條件的分析可從以下幾個(gè)方面著手：對(duì)反應(yīng)速率有何影響、對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率有何影響、對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響(如可以從原料成本，原料來(lái)源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對(duì)設(shè)備的要求，環(huán)境保護(hù)等方面考慮)。 五、典例導(dǎo)悟 典例導(dǎo)悟1　利用化學(xué)原理對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。 (一)染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO，可以在堿性條件下加入鋁粉除去(加熱處理后的廢水會(huì)產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體)。除去NO的離子方程式為_(kāi)_________________________________________________________

5、______________。 (二)某工廠對(duì)制革工業(yè)污泥中Cr元素的回收與再利用工藝如下(硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)： 常溫下部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表： 陽(yáng)離子 Fe3＋ Fe2＋ Mg2＋ Al3＋ Cu2＋ Cr3＋ 開(kāi)始沉淀時(shí)的pH 1.9 7.0 － － 4.7 － 沉淀完全時(shí)的pH 3.2 9.0 11.1 8 6.7 9(＞9溶解) (1)酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施是________(至少寫一條)。 (2)調(diào)pH＝8是為了除去___

6、_______(填Fe3＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)。 (3)鈉離子交換樹(shù)脂的原理為Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，被交換的雜質(zhì)離子是____________(填Fe3＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)。 (4)試配平氧化還原反應(yīng)方程式：Na2Cr2O7＋SO2＋H2O===Cr(OH)(H2O)5SO4＋Na2SO4；每生成1 mol Cr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物質(zhì)的量為_(kāi)___________。 (三)印刷電路銅板腐蝕劑常用FeCl3。腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的濃度均為0.10 mol·L－1，請(qǐng)參照上表給出的數(shù)據(jù)和提供的藥品

7、，簡(jiǎn)述除去CuCl2溶液中Fe3＋ 和Fe2＋的實(shí)驗(yàn)步驟： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③過(guò)濾。(提供的藥品：Cl2、濃H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu)。 典例導(dǎo)悟2　(2010·江蘇，20)以水氯鎂石(主要成分為MgCl2·6H2O)為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂的主要流程如下： (1)預(yù)氨化過(guò)程中有Mg(OH

8、)2沉淀生成，已知常溫下Mg(OH)2的Ksp＝1.8×10－11 mol3·L－3，若溶液中c(OH－)＝3.0×10－6mol·L－1，則溶液中c(Mg2＋)＝________________。 (2)上述流程中的濾液濃縮結(jié)晶，所得主要固體物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_______。 (3)高溫煅燒堿式碳酸鎂得到MgO。取堿式碳酸鎂4.66 g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00 g和標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2 0.896 L，通過(guò)計(jì)算確定堿式碳酸鎂的化學(xué)式。 (4)若熱水解不完全，所得堿式碳酸鎂中將混有MgCO3，則產(chǎn)品中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“升高”、“降低”或“不變”)。 典例導(dǎo)悟

9、3　(2010·福建理綜，24)硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意如下： (1)將菱鋅礦研磨成粉的目的是 ________________________________________________________________________。 (2)完成“氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式： Fe(OH)2＋________＋________=== Fe(OH)3＋Cl－ (3)針鐵礦(Coethite)是以德國(guó)詩(shī)人歌德(Coethe)名字命名的，

10、組成元素是Fe、O和H，化學(xué)式量為89，化學(xué)式是________。 (4)根據(jù)下表數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時(shí)，理論上可選用的最大區(qū)間為 ________________。 Mg(OH)2 Zn(OH)2 MgCO3 CaCO3 開(kāi)始沉淀的pH 10.4 6.4 — — 沉淀完全的pH 12.4 8.0 — — 開(kāi)始溶解的pH — 10.5 — — Ksp 5.6×10－12 mol3·L－3 — 6.8×10－mol2·L－2 2.8×10－9 mol2·L－2 (5)工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過(guò)程中，合適的反應(yīng)物是________

11、(選填序號(hào))。 a．大理石粉　b．石灰粉　c．純堿溶液　d．燒堿溶液 (6)“濾液4”之后的操作依次為_(kāi)_______________、________________、過(guò)濾、洗滌、干燥。 (7)分析圖中數(shù)據(jù)，菱鋅礦粉中ZnCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于________________。 典例導(dǎo)悟4　(2010·四川理綜，29)四川攀枝花蘊(yùn)藏豐富的釩、鈦、鐵資源。用鈦鐵礦渣(主要成分為TiO2、FeO、Fe2O3、Ti的最高化合價(jià)為＋4)作原料，生產(chǎn)白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)硫酸與二氧化鈦反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ______________________

12、__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)向?yàn)V液Ⅰ中加入鐵粉，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ________________________、______________________。 (3)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，向沸水中加入濾液Ⅲ，使混合液pH達(dá)0.5，鈦鹽開(kāi)始水解。水解過(guò)程中不斷通入高溫水蒸氣，維持溶液沸騰一段時(shí)間，鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀。請(qǐng)用所學(xué)化學(xué)平衡原理分析通入

13、高溫水蒸氣的作用： ________________________________________________________________________。 過(guò)濾分離出水合二氧化鈦沉淀后，將濾液返回的主要目的是充分利用濾液中的鈦鹽、______、______、______(填化學(xué)式)，減少?gòu)U物排放。 (4)A可用于生產(chǎn)紅色顏料(Fe2O3)，其方法是：556a kg A(摩爾質(zhì)量為278 g·mol－1)溶于水中，加入適量氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)，鼓入足量空氣攪拌，產(chǎn)生紅褐色膠體；再向紅褐色膠體中加入3 336b kg A和112c kg鐵粉，鼓入足量空氣攪拌，反應(yīng)完成后，有大

14、量Fe2O3附著在膠體粒子上以沉淀形式析出；過(guò)濾后，沉淀經(jīng)高溫灼燒得紅色顏料。若所得濾液中溶質(zhì)只有硫酸鈉和硫酸鐵，則理論上可生產(chǎn)紅色顏料____________________ kg。 典例導(dǎo)悟5　(2010·上海，27)工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下： 完成下列填空： (1)粗鹽水加入沉淀劑A、B除雜質(zhì)(沉淀劑A來(lái)源于石灰窯廠)，寫出A、B的化學(xué)式： A____________________，B____________________。 (2)實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)操作依次為： 取樣、________、沉淀、________、__________、泠卻結(jié)晶、________

15、、烘干。 (3)工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中，碳酸化時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象是________________。碳酸化時(shí)沒(méi)有析出碳酸鈉晶體。其原因是 ________________________________________________________________________。 (4)碳酸化后過(guò)濾，濾液D最主要的成分是________(填寫化學(xué)式)，檢驗(yàn)這一成分的陰離子的具體方法是： ________________________________________________________________________。 (5)氯堿法流程中氨是循環(huán)使用的，為此，濾液D加入石灰

16、水產(chǎn)生氨。加石灰水后所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為 ________________________________________________________________________。 濾液D加石灰水前先要加熱，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測(cè)定純堿中碳酸氫

17、鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為 ________________________________________________________________________。 1．(2011·廣東理綜，32)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下： (注：NaCl熔點(diǎn)為801 ℃；AlCl3在181 ℃升華) (1)精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學(xué)方程式為 ①_______________________

18、_________________________________________________ 和②________________________________________________________________________。 (2)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有__________；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在__________。 (3)在用廢堿液處理氣體A的過(guò)程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ___________________________________________

19、_____________________________。 (4)鍍鋁電解池中，金屬鋁為_(kāi)_______極。熔融鹽電鍍液中鋁元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，鋁電極的主要電極反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________。 (5)鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是 ________________________________________________________________________。 2．鋁用途廣泛，用鋁土礦(主

20、要成分為Al2O3·nH2O、少量SiO2和Fe2O3)制取Al有如下途徑： (1)濾液A可用于凈水，其凈水原理用離子方程式表示為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)灼燒時(shí)盛放藥品的儀器名稱是________。 (3)步驟V中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 __________________________________

21、______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)步驟Ⅲ中生成固體C的離子反應(yīng)方程式為 ________________________________________________________________________ ________________；濾液C中c(Na＋)＝_______________________ ___________________________________

22、_____________________________________(用電荷守恒式表達(dá))。 (5)取濾液B 100 mL，加入1 mol·L－1鹽酸200 mL，沉淀量達(dá)到最大且質(zhì)量為11.7 g。則濾液B中c(AlO)＝________________，c(Na＋)____2 mol·L－1(填“>”、“＝”或“<”)。 3．亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過(guò)氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖： 已知：①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO2·3H2O；②純ClO2易分解爆炸，一般

23、用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下較安全；③HClO2可看成是強(qiáng)酸。 (1)160 g·L－1 NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)___________________________，若要計(jì)算該溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需要的一個(gè)條件是__________________。 (2)在發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是________(填序號(hào))。 A．將SO2氧化成SO3，增強(qiáng)酸性 B．稀釋ClO2以防止爆炸 C．將NaClO3氧化成ClO2 (3)吸收塔內(nèi)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ___________________________________________________________

24、_____________ ________________________________________________________________________， 吸收塔的溫度不能超過(guò)20 ℃，其目的是防止H2O2分解，寫出H2O2分解的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 (4)在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定，所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過(guò)量，判斷NaOH是否過(guò)量的簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法是 __________________________________

25、______________________________________。 (5)吸收塔中為防止NaClO2被還原成NaCl，所用還原劑的還原性應(yīng)適中。除H2O2外，還可以選擇的還原劑是______(填序號(hào))。 A．Na2O2 B．Na2S C．FeCl2 D．PbO(懸濁液) (6)從濾液中得到NaClO2·3H2O粗晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次是____________(填序號(hào))。 A．蒸餾 B．蒸發(fā) C．灼燒 D．過(guò)濾 E．冷卻結(jié)晶 要得到更純的NaClO2·3H2O晶體必須進(jìn)行的操作是________(填操作名稱)。 4．海水是寶貴的資源寶庫(kù)，目前氯

26、堿工業(yè)、海水提鎂、海水提溴為人類提供了大量工業(yè)原料。下圖是海水綜合利用的部分流程圖，據(jù)圖回答問(wèn)題： (1)由海水曬制的粗鹽中含有Ca2＋、Mg2＋、SO等離子，為除去這些離子，所加試劑及其先后順序?yàn)?寫化學(xué)式) ___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)①目前較先進(jìn)的電解制堿法是離子交換膜電解法，即用陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室，其作用是 __________________

27、______________________________________________________， 電解飽和食鹽水的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②制取MgCl2的過(guò)程中涉及反應(yīng)：MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，該反應(yīng)要在HCl氣氛中進(jìn)行，原因是_____________________

28、___。 (3)苦鹵中通入Cl2已經(jīng)置換出Br2，為什么吹出后用SO2吸收轉(zhuǎn)化為Br－再用Cl2置換________________________________________________________________________ ________________________________，由此判斷Cl2、Br2、SO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)_______________________________________________________________________。 (4)也有工藝是在吹出Br2后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時(shí)有CO2

29、放出。該反應(yīng)的離子方程式是__________________________________________； 最后再用H2SO4處理得到Br2，該反應(yīng)的離子方程式是 ________________________________________________________________________。 一、金屬的冶煉 二、海洋資源的開(kāi)發(fā)利用 三、煤、石油、天然氣的綜合利用 煤 石油 四、環(huán)境保護(hù)、綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展 環(huán)境問(wèn)題——酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧空洞、溫室效應(yīng)、白色污染、赤潮等 專題學(xué)案35　無(wú)機(jī)工藝流程題的解答技巧 【專題探究區(qū)】 典例

30、導(dǎo)悟 1．(一)2Al＋OH－＋NO＋2H2O===2AlO＋NH3·H2O (二)(1)升高溫度、攪拌、過(guò)濾后再向?yàn)V渣中加入硫酸(多次浸取)、適當(dāng)延長(zhǎng)浸取時(shí)間(只要答出任意一點(diǎn)即可，其他合理答案也可) (2)Fe3＋、Al3＋　(3)Mg2＋、Ca2＋ (4)1　3　11　2　1　1.5 mol (三)①通入足量氯氣將Fe2＋氧化成Fe3＋?、诩尤隒uO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2～4.7 2．(1)2.0 mol·L－1　(2)NH4Cl (3)n(CO2)＝＝4.00×10－2 mol n(MgO)＝＝5.00×10－2 mol n(H2O)＝ ＝5.00×10－2 mol

31、　 n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)＝5.00×10－2∶4.00×10－2∶5.00×10－2＝5∶4∶5，則堿式碳酸鎂的化學(xué)式為Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O?！?4)升高 解析　(1)常溫下Mg(OH)2的Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝c(Mg2＋)×(3.0×10－6)2＝1.8×10－11 mol3·L－3，求得c(Mg2＋)＝2.0 mol·L－1。 (2)主要流程中加NH3、NH4HCO3進(jìn)行沉淀鎂得到主要物質(zhì)為MgCO3和NH4Cl，濾液的主要成分為NH4Cl。 (3)設(shè)該堿式碳酸鎂的化學(xué)式為Mgx(OH)y(CO3)z，高溫煅燒后產(chǎn)物為MgO

32、、CO2和H2O，其物質(zhì)的量之比為n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)＝x∶z∶y，由題中數(shù)據(jù)知生成氣體CO2的物質(zhì)的量n(CO2)＝＝4.00×10－2 mol，得到的固體為MgO，其物質(zhì)的量n(MgO)＝＝5.00×10－2 mol， n(H2O)＝＝5.00×10－2 mol，n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)＝x∶z∶y＝5.00×10－2∶4.00×10－2∶5.00×10－2＝5∶4∶5，所以求得該堿式碳酸鎂的化學(xué)式為Mg5(OH)10(CO3)4，但該化學(xué)式化合價(jià)代數(shù)和不為0，推測(cè)可能含結(jié)晶水，故化學(xué)式應(yīng)為Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O，也可寫為Mg(OH)2

33、·4MgCO3·4H2O。 (4)將堿式碳酸鎂的化學(xué)式分為兩部分，分別是4MgCO3和Mg(OH)2·4H2O。MgCO3中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24/84×100%≈28.6%，Mg(OH)2·4H2O中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24/(24＋17×2＋18×4)×100%≈18.5%，MgCO3增多，鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高。 3．(1)增大反應(yīng)物接觸面積或增大反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分 (2)Fe(OH)2＋ClO－＋H2O===Fe(OH)3＋Cl－ (3)FeO(OH)(或其他合理答案) (4)8.0≤pH<10.4(或其他合理答案) (5)b(或b和d或d) (6)蒸發(fā)濃縮　冷卻結(jié)晶(或其他合理答案

34、) (7)125m2/81m1(或其他合理答案) 解析　(1)固體顆粒越小，反應(yīng)時(shí)接觸面積越大，反應(yīng)速率越大；同時(shí)反應(yīng)更充分。(2)因漂白粉中含有強(qiáng)氧化性的Ca(ClO)2，可將Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3，同時(shí)ClO－被還原為Cl－，分析化合價(jià)的變化： F (OH)2―→F (OH)3　　化合價(jià)升1×2 Cl－―→C－ 化合價(jià)降2×1 配平Fe(OH)2、Fe(OH)3、ClO－、Cl－前的化學(xué)計(jì)量數(shù)后，可根據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒，確定反應(yīng)物H2O及其化學(xué)計(jì)量數(shù)。 (3)設(shè)針鐵礦的化學(xué)式為FexOyHz，則有56x＋16y＋z＝89。x只能為1，若y＝1，則z＝17，化學(xué)式FeO

35、H17，由化合價(jià)規(guī)則可排除；若y＝2，則z＝1，化學(xué)式為FeO2H，或?qū)憺镕eO(OH)，符合題意。(4)由流程圖可知，濾液2中主要含有ZnCl2、MgCl2、CaCl2等物質(zhì)，調(diào)節(jié)pH時(shí)，只能考慮將Zn2＋轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2，而Mg2＋必須留在溶液中，因此由表中數(shù)據(jù)可確定pH的理論范圍為8.0≤pH<10.4。(5)濾液3中的主要成分為MgCl2和CaCl2，大理石粉不能參加反應(yīng)，而純堿溶液可將Ca2＋轉(zhuǎn)化為CaCO3，只有石灰乳或燒堿溶液可將Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，而Ca2＋仍留在溶液中。(6)由ZnSO4溶液制備ZnSO4·7H2O，首先應(yīng)將溶液加熱蒸發(fā)濃縮，然后冷卻析出晶體。(

36、7)由流程圖可知沉淀2中ZnO全部來(lái)自菱鋅礦，由鋅元素守恒可得n(ZnCO3)＝n(ZnO)，則m(ZnCO3)＝×125 g·mol－1＝125m2/81 kg，菱鋅礦中ZnCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為125m2/81m1。 4．(1)TiO2＋2H2SO4===Ti(SO4)2＋2H2O或TiO2＋H2SO4===TiOSO4＋H2O (2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋　(3)加水促進(jìn)鈦鹽水解，加熱促進(jìn)鈦鹽水解，降低H＋濃度促進(jìn)鈦鹽水解　H2O　FeSO4　H2SO4 (4)160a＋320b＋160c 解析　(1)TiO2是Ti的最高價(jià)氧化物，與硫酸

37、反應(yīng)生成鹽和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiO2＋2H2SO4===Ti(SO4)2＋2H2O或TiO2與少量硫酸反應(yīng)TiO2＋H2SO4===TiOSO4＋H2O。 (2)從框圖信息知加硫酸后，TiO2、FeO、Fe2O3都與H2SO4反應(yīng)，生成Fe3＋和Fe2＋等離子，再加入鐵粉時(shí)，鐵粉與Fe3＋和過(guò)量H2SO4反應(yīng)：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，F(xiàn)e＋2H＋===H2↑＋Fe2＋。 (3)從框圖信息可知加入足量鐵粉過(guò)濾，F(xiàn)eSO4·7H2O晶體析出，濾液Ⅲ中主要以鈦鹽為主。鈦鹽開(kāi)始水解是在沸水中，且水解過(guò)程要維持沸騰，由于鹽的水解與鹽本身性質(zhì)、外界溫度、濃度等因素有關(guān)，溫度升高，水解程

38、度增大，濃度越小水解程度越大，外加酸堿對(duì)鹽的水解也有影響，因?yàn)殁侞}是以硫酸鹽形式存在，屬?gòu)?qiáng)酸弱堿鹽水解顯酸性，降低H＋的濃度有利于鈦鹽水解。過(guò)濾后剩余物質(zhì)是沒(méi)有水解的鈦鹽、H2O、FeSO4、H2SO4等物質(zhì)。 (4)A是FeSO4·7H2O。 由556a kgA鼓入空氣生成Fe(OH)3反應(yīng)中與NaOH之間的關(guān)系是： FeSO4·7H2O～2NaOH～Na2SO4～Fe2O3① 278　　　　　　　　　　　　　　　80 556a kg　　　　　　　　　　m1＝160a kg 又由于最終溶液中只存在Fe2(SO4)3和Na2SO4，由Fe和SO守恒可得到關(guān)系式②③。 FeSO4·

39、7H2O～Fe2(SO4)3＋Fe2O3② 278　　　　　　　　　　　　 3 336b kg　　　　　　　　m2＝320b kg Fe　～　Fe2O3③ 56　　　80 112c kg　m3＝160c kg 理論上可生成Fe2O3的質(zhì)量為m1＋m2＋m3＝(160a＋320b＋160c)kg。 5．(1)Ca(OH)2或CaO　Na2CO3 (2)溶解　過(guò)濾　蒸發(fā)　過(guò)濾 (3)有晶體析出(或出現(xiàn)渾濁)　碳酸鈉溶解度較大，而NaHCO3溶解度較小 (4)NH4Cl　取樣，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成說(shuō)明有Cl－ (5)NH＋OH－===NH3↑＋H2O　防

40、止加石灰水時(shí)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀 (6)wNaHCO3＝(m1為樣品質(zhì)量，m2為加熱后剩余固體質(zhì)量) 解析　(1)粗鹽中含Ca2＋、Mg2＋，加入石灰乳或CaO可除去Mg2＋，再加入Na2CO3除去Ca2＋，因此A為Ca(OH)2或CaO，B為Na2CO3。 (3)碳酸化即向氨的飽和NaCl溶液中通入過(guò)量CO2，可析出NaHCO3晶體。反應(yīng)中由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，因此不會(huì)析出Na2CO3晶體。 (4)過(guò)濾除去NaHCO3，濾液D的主要成分為NH4Cl，要檢驗(yàn)Cl－應(yīng)選用AgNO3溶液和稀硝酸。 (5)NH4Cl溶液與石灰水的反應(yīng)為：NH＋OH－===NH3↑＋H

41、2O。 (6)樣品質(zhì)量m1加熱后剩余固體質(zhì)量為m2，則設(shè)樣品中NaHCO3質(zhì)量為m。 2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑　Δm 168　　　　　106　　　　　　　　　62 m　　　　　　　　　　　　　　　　 m1－m2 則m＝(m1－m2) w(NaHCO3)＝＝。 【專題集訓(xùn)區(qū)】 1．(1)Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 3SiO2＋4Al3Si＋2Al2O3 (2)HCl、AlCl3　NaCl (3)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O， H＋＋OH－===H2O (4)陽(yáng)　Al＋4Cl－－3e－===AlCl， 2Al＋7Cl－－

42、6e－===Al2Cl (5)氧化鋁膜能隔絕空氣，阻礙鋼鐵被腐蝕 解析　(1)坩堝表面的氧化鐵和石英砂分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3,3SiO2＋4Al3Si＋2Al2O3。 (2)粗鋁中含有H2，則與Cl2反應(yīng)生成HCl，則氣泡中含有HCl，同時(shí)Al與Cl2反應(yīng)生成AlCl3，由于AlCl3在181 ℃升華，氣泡中還含有AlCl3。有Na存在，其與Cl2反應(yīng)生成NaCl，NaCl熔點(diǎn)高于700 ℃，存在于浮渣中。 (3)尾氣經(jīng)冷凝后氣體A含有Cl2和HCl，用堿液吸收的離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，OH－＋H＋===H2O。

43、 (4)在電鍍池中，鍍件作陰極，金屬鋁作陽(yáng)極，鋁電極的電極反應(yīng)式為Al＋4Cl－－3e－===AlCl，2Al＋7Cl－－6e－===Al2Cl。 (5)致密的氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕是因?yàn)檠趸X膜能隔絕空氣，阻止Fe與O2反應(yīng)。 2．(1)Al3＋＋3H2O Al(OH)3(膠體)＋3H＋、Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(膠體)＋3H＋　(2)坩堝 (3)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑　(4)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO　2c(SO)＋2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)－c(H＋) (5)1.5 mol·L－1　>

44、 解析　首先明確鋁土礦的組成，根據(jù)組成物質(zhì)的性質(zhì)了解流程中所加藥品和操作目的，比較每一步驟反應(yīng)前后物質(zhì)組成的變化和相關(guān)化學(xué)方程式，最后形成整體思維。 (1)鋁土礦溶解在過(guò)量稀硫酸溶液中，過(guò)濾后得到的濾渣是SiO2，濾液為Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液。因Al3＋、Fe3＋能水解產(chǎn)生具有吸附作用的Al(OH)3、Fe(OH)3膠體，具有凈水作用。向Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液中加入過(guò)量NaOH時(shí)，Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為NaAlO2，F(xiàn)e2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，經(jīng)過(guò)濾后得到濾渣Fe(OH)3。濾液B中含有NaAlO2，向?yàn)V液

45、B中通入過(guò)量CO2時(shí)，生成Al(OH)3和NaHCO3，經(jīng)過(guò)濾后得到固體C[Al(OH)3]和含有NaHCO3、Na2SO4的濾液C。(2)在坩堝中灼燒Al(OH)3得到Al2O3。(3)電解熔融的Al2O3得到Al和O2。(4)NaHCO3、Na2SO4的混合溶液中，根據(jù)電荷守恒有：c(Na＋)＝2c(SO)＋2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)－c(H＋)。(5)濾液B為含有NaOH、NaAlO2、Na2SO4的混合溶液，加入鹽酸生成Al(OH)311.7 g，即n(NaAlO2)＝0.15 mol，c(AlO)＝1.5 mol·L－1。NaOH、NaAlO2都轉(zhuǎn)化為NaCl，再加上N

46、a2SO4的量，故c(Na＋)>2 mol·L－1。 3．(1)4 mol·L－1　該溶液的密度　(2)B (3)2NaOH＋2ClO2＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2　2H2O22H2O＋O2↑ (4)連續(xù)測(cè)定吸收塔內(nèi)溶液的pH　(5)AD　(6)BED或ED　重結(jié)晶 4．(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl(BaCl2必須在Na2CO3之前加入，其他答案合理也可) (2)①既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒堿的純度　2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH?、诜乐筂gCl2水解 (3)第一次吹出的Br2濃度太低，分離浪費(fèi)原料，SO2吸收主要起到富集作用　Cl2>Br2>SO2 (4)3Br2＋3CO===5Br－＋BrO－3＋3CO2↑　5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O 解析　(1)除去雜質(zhì)時(shí)要保證雜質(zhì)除盡還不能引入新的雜質(zhì)，Na2CO3溶液一定在BaCl2溶液后面加，先過(guò)濾后加鹽酸。 (2)①主要考慮電解時(shí)陰陽(yáng)極發(fā)生的主要反應(yīng)及目標(biāo)產(chǎn)物之間的反應(yīng)；②在HCl氣氛中加熱MgCl2·6H2O，主要是為了防止MgCl2的水解。 (4)中的兩個(gè)離子方程式根據(jù)已知的反應(yīng)物和生成物很容易寫出來(lái)。