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題專訓(xùn)練10 化工流程 1. 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(guò)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_(kāi)______________。 （3）“還原”時(shí)，被Sb還原的物質(zhì)為_(kāi)__________（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(guò)多，其原因?yàn)開(kāi)____________________________。 （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_(kāi)________。 （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)，正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________。 【答案】 (1). SiO2 (2). Sb2S3＋3SbCl5＝5SbCl3＋3S (3). SbCl5 (4). 9.0410-24 molL-1 (5). 產(chǎn)生H2S等污染性氣體或生成Sb2S3 (6). 3︰2 (7). 下 (8). Mg -2e-＝Mg2+ 【解析】（1）二氧化硅與鹽酸不反應(yīng)；正確答案：SiO2； （2）根據(jù)題給信息，Sb2S3與SbCl5反應(yīng)生成單質(zhì)硫，浸出液中含有SbCl3；因此反應(yīng)產(chǎn)生SbCl3和S；正確答案：Sb2S3＋3SbCl5＝5SbCl3＋3S； （3）SbCl5 中+價(jià)Sb 被還原到+3價(jià)；正確答案：SbCl5； （4）由Ksp(CuS)=1.2710-36，Ksp(PbS)=9.0410-29可知，Ksp(PbS)較大，在保證PbS沉淀的前提下，CuS已經(jīng)沉淀；所以：Ksp(PbS)=9.0410-29=c(Pb2+)c(S2-)=1.010-5c(S2-)；解出c(S2-)=9.0410-24 mol/L；正確答案：9.0410-24；加入過(guò)多的Na2S，硫離子與Sb3+形成Sb2S3或者硫離子與氫離子結(jié)合成硫化氫氣體等；正確答案：產(chǎn)生H2S等污染性氣體或生成Sb2S3； （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(yáng)極移動(dòng)，向鎂-銻液態(tài)金屬極方向移動(dòng)；放電時(shí)溶液中的鎂離子得電子變?yōu)榻饘冁V；正極反應(yīng)： Mg2++2e-＝Mg；正確答案：下；Mg2++2e-＝Mg。 2. 鎢有“光明使者”的美譽(yù),在自然界中主要以鎢(+6價(jià))酸鹽的形式存在，黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽，化學(xué)式常寫(xiě)成(Fe、Mn)WO4,鎢酸(B)酸性很弱，難溶于水，黑鎢礦傳統(tǒng)冶煉工藝的第一階段是堿熔法，第二階段則是用還原劑還原出金屬鎢?；衔顰、B、C含有同一元素。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）為提高水浸速率，采取的措施為_(kāi)__________________(寫(xiě)兩種)。 （2）用還原劑還原出金屬鎢。 ①碳和氫氣均可還原化合物C得鎢,用氫氣比用碳更具有優(yōu)點(diǎn),其理由是___________。 ②如果用金屬鋁與化合物C反應(yīng),還原出1mol鎢至少需要鋁的質(zhì)量為_(kāi)__________。 （3）利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”提純金屬鎢的反應(yīng)原理為：W(s)+I2(g)WI2(g) △H<0。 ①一定溫度下,向某恒容密閉容器中加入2molI2(g)和足量W(s)達(dá)平衡后,I2(g)的轉(zhuǎn)化率為20%，則平衡時(shí)c[I2(g)]∶c[WI2(g)]=___________;相同條件下，若開(kāi)始加入I2(g)的物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉?lái)2倍，則下列數(shù)值是原來(lái)2倍的有___________(填標(biāo)號(hào))。 A．平衡常數(shù) B．達(dá)到平衡的時(shí)間 C．I2(g)的物質(zhì)的量濃度 D．平衡時(shí)WI2(g)的體積分?jǐn)?shù) ②工業(yè)上利用上述反應(yīng)原理提純金屬鎢的示意圖如右： 反應(yīng)在真空石英管中進(jìn)行，先在溫度為T(mén)1端放入不純W粉末和少量I2(g)，一段時(shí)間后，在溫度為T(mén)2的一端得到純凈的晶體，則溫度T1___________T2(填：“>”、“<”或“=”)。 （4）寫(xiě)出黑鎢礦中FeWO4在步驟Ⅰ中反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。 【答案】 (1). 為提高水浸速率， 粉碎、攪拌、升高水溫等中的兩種即可 (2). 氫氣易與產(chǎn)物鎢分離且不產(chǎn)生有毒氣體 (3). 54g (4). 4∶1 (5). C (6). < (7). 4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O； 【解析】（1）粉碎、攪拌、升溫等方法都可以達(dá)到目的；正確答案：粉碎、攪拌、升高水溫等中的兩種即可； (2)①氫氣的氧化產(chǎn)物為水，對(duì)環(huán)境無(wú)危害，且氣體易與固體分離；而碳的氧化產(chǎn)物易產(chǎn)生一氧化碳，對(duì)環(huán)境有危害；正確答案：氫氣易與產(chǎn)物鎢分離且不產(chǎn)生有毒氣體； ② 根據(jù)電子守恒規(guī)律：設(shè)消耗金屬鋁xmol,鎢由+6價(jià)降到0價(jià)。鋁由0價(jià)升高到+3價(jià)； 3x=61，x=2mol,m(Al)= 227=54g, 正確答案：54g； （3）① W(s) + I2(g) WI2(g) △H<0。 起始量 2 0 變化量 220% 220% 平衡量 1.6 0.4 則平衡時(shí)c（I2(g)）∶c（WI2(g)）=4:1 ； 平衡常數(shù)為溫度的函數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，A錯(cuò)誤；增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快，但不是成正比關(guān)系，B錯(cuò)誤；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體的總量不變的反應(yīng)，I2(g)的物質(zhì)的量濃度增大2倍，相當(dāng)于加壓，平衡不動(dòng)，平衡時(shí)I2(g)的物質(zhì)的量濃度是原平衡的2倍，平衡時(shí)WI2(g)的體積分?jǐn)?shù)保持不變；C正確，D錯(cuò)誤；正確答案：4∶1 ；C； ② 碘單質(zhì)受熱易升華，溫度升高，碘固體變?yōu)榈庹魵?，從固體中分離；所以溫度T1小于T2； 正確答案：<； （4）黑鎢礦在氫氧化鈉、空氣的條件下，高溫發(fā)生反應(yīng)，+2價(jià)鐵變?yōu)?3價(jià)（氧化鐵），發(fā)生氧化反應(yīng)，氧由0價(jià)降低到-2價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)，然后根據(jù)電子得失守恒進(jìn)行配平，正確答案： 4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O； 3. 隨著材料科學(xué)的發(fā)展，金屬釩及其化合物得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，并被譽(yù)為“合金的維生素”。為了回收利用含鋼催化劑(V2O5、VOSO4及不溶性雜質(zhì))，科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝。該工藝的主要流程如圖所示: 已知:部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性: 物質(zhì) V2O5 VOSO4 NH4VO3 (VO2)2SO4 溶解性 難溶 可溶 難溶 易溶 (1)由V2O5冶煉金屬釩采用鋁熱劑法，反應(yīng)的化學(xué)方程式為:___________ (2)V2O5通常用作為反應(yīng)2SO2+O22SO3的理想催化劑，其催化的機(jī)理可能是加熱時(shí)可逆地失去氧的原因，其過(guò)程可用兩個(gè)化學(xué)方程式表示:_________、4V+5O22V2O5. (3)反應(yīng)①的目的是_________. (4)將濾液1與濾液2混合后用氯酸鉀氧化，氯元素被還原為最低價(jià)，其反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____。 (5)反應(yīng)③的沉淀率(又稱沉釩率) 是回收釩的關(guān)鍵之一，下圖是反應(yīng)溫度與沉釩率的關(guān)系圖，則控制溫度的方法是____________. (6)反應(yīng)④在NH4VO3的焙燒過(guò)程中，固體質(zhì)量的減少值(縱坐標(biāo)) 隨溫度變化的曲線如圖2所示，則其分解過(guò)程中_______(填字母代號(hào))。 A.先分解失去H2O，再分解失去NH3 B.先分解失去NH3， 再分解失去H2O C.同時(shí)分解失去H2O 和NH3 D.同時(shí)分解失去H2和N2和H2O (7)全釩電池的電解質(zhì)溶液為VOSO4溶液，電池的工作原理為VO2++V2++2H+VO2++H2O+V3+。電池充電時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________ 【答案】 (1). 3V2O5+10Al6V+5A12O3 (2). 5SO2+V2O55SO3+2V (3). 將V2O5轉(zhuǎn)化為可溶性的VOSO4 (4). C1O3 -+6VO2++3H2O=6VO2++6H++C1- (5). 將反應(yīng)容器置于80℃的水浴中 (6). B (7). VO2++H2O-e- =VO2++2H+ 【解析】 (1)高溫下，用金屬鋁從活潑性比鋁差的金屬氧化物中置換出該金屬，既為鋁熱劑法；正確答案：3V2O5+10Al 6V+5A12O3。 (2)用2SO2+O22SO3反應(yīng)減去4V+5O22V2O5反應(yīng)，消去氧氣，即可得到第一個(gè)反應(yīng)的方程式；正確答案：5SO2+V2O55SO3+2V。 (3) 根據(jù)題給信息，V2O5 不溶于水，因此在酸性條件下，用亞硫酸鈉把 V2O5還原為可溶性的VOSO4，便于氯酸鉀把VOSO4氧化為(VO2)2SO4；正確答案：將V2O5轉(zhuǎn)化為可溶性的VOSO4 。 (4) 易溶于水VOSO4被氧化為易溶的(VO2)2SO4，而氯酸鉀中氯元素被還原到Cl-；正確答案： C1O3 -+6VO2++3H2O=6VO2++6H++C1-。 (5)從圖像中看出，溫度為80℃時(shí)，沉釩率最高，因此可以用水浴加熱進(jìn)行操作；正確答案：將反應(yīng)容器置于80℃的水浴中。 (6)由圖像中曲線變化可知：200℃時(shí)左右時(shí)，固體質(zhì)量大約減少17克，應(yīng)該為氨氣的質(zhì)量；400℃左右時(shí)，固體質(zhì)量大約又減少18克，應(yīng)該為水的質(zhì)量；所以NH4VO3在焙燒過(guò)程中200℃時(shí)左右先失去氨；在400℃左右再失去水，最終NH4VO3在焙燒發(fā)生分解反應(yīng)，最終產(chǎn)物為V2O5、NH3和H2O；正確答案：B。 (7)充電過(guò)程為電解的過(guò)程，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，VO2+中釩為+4價(jià)，氧化為+5價(jià)的VO2+；正確答案：VO2++H2O-e- =VO2++2H+。 4. 二氧化鋯(ZrO2)是最重要的氧離子固體電解質(zhì)，用于制造燃料電池、氧氣含量測(cè)定儀等。可由鋯英砂（主要成分為ZrSiO4，也可表示為ZrO2SiO2；含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2雜質(zhì)）通過(guò)如工藝流程法制得。 已知：①ZrO2具有兩性，高溫與純堿共熔生成可溶于水的Na2ZrO3，與酸反應(yīng)生成ZrO2+。 ②部分金屬離子在實(shí)驗(yàn)條件下開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表。 金屬離子 Fe3+ Al3+ ZrO2+ 開(kāi)始沉淀時(shí)pH 1.9 3.3 6.2 沉淀完全時(shí)pH 3.2 5.2 8.0 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）已知Zr元素的原子序數(shù)是40，請(qǐng)寫(xiě)出它在周期表中的位置：____________________________。 （2）燒結(jié)時(shí)ZrSiO4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________；濾渣1的化學(xué)式為_(kāi)_________。 （3）調(diào)節(jié)pH=a時(shí)，a的范圍應(yīng)該是__________________；用氨水調(diào)節(jié)pH=b時(shí)，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________。 （4）本題的流程中，一共有三步過(guò)濾操作，北中最后一步過(guò)濾所得的Zr(OH)4沉淀需要洗滌，證明該沉淀已經(jīng)洗滌干凈的最佳操作方法是：______________________________________。 （5）工業(yè)上用鋁熱法冶煉鋯，寫(xiě)出以ZrO2通過(guò)鋁熱法制取鋯的化學(xué)方程式：________________。 （6）一種新型燃料電池用摻雜Y2O3的ZrO2晶體作電解質(zhì)在熔融狀態(tài)下傳導(dǎo)O2-，一極通入空氣，另一極通入乙烷，寫(xiě)出負(fù)極的電極反應(yīng)式：________________________________。 【答案】 (1). 第五周期，ⅣB族 (2). ZrSiO4 + 2Na2CO3Na2ZrO3 + Na2SiO3 +2CO2↑ (3). H2SiO3(或H4SiO4) (4). 5.2≤pH<6.2 (5). ZrO2+ +2NH3H2O + H2O＝Zr(OH)4↓+2NH4+ (6). 取最后一次洗滌液，(用鹽酸酸化)加入BaCl2溶液，沒(méi)有白色沉淀生成，證明沉淀已經(jīng)洗干凈 (7). 3ZrO2 + 4Al3Zr + 2Al2O3 (8). 2C2H6－28e－+ 14O2－＝4CO2 +6H2O 【解析】 已知Zr元素的原子核外電子排布由里往外依次為2、 8 、18、 10、 2，在周期表中的位置為第五周期，ⅣB族；正確答案：五周期，ⅣB族。 （2）ZrSiO4 與Na2CO3固體在高溫下發(fā)生反應(yīng)，生成Na2ZrO3 、Na2SiO3和CO2氣體；正確答案：ZrSiO4 + 2Na2CO3Na2ZrO3 + Na2SiO3+2CO2↑。硅酸鈉溶液與過(guò)量的稀硫酸反應(yīng)，生成硅酸或原硅酸沉淀，所以濾渣1為 H2SiO3(或H4SiO4)；正確答案：H2SiO3(或H4SiO4)。 （3）用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，目的是使Fe3+ 、 Al3+沉淀完全，以此達(dá)到除去兩種離子的目的，根據(jù)圖表信息可知：5.2≤pH<6.2； 根據(jù)流程可知用氨水調(diào)節(jié)pH=b時(shí)，溶液中的ZrO2+與氨水反應(yīng)生成Zr(OH)4沉淀，；離子方程式為ZrO2+ +2NH3H2O + H2O＝Zr(OH)4↓+2NH4+ ；正確答案：5.2≤pH<6.2 ； ZrO2+ +2NH3H2O+H2O＝Zr(OH)4↓+2NH4+ 。 （4）ZrOSO4溶液與NH3H2O反應(yīng)生成Zr(OH)4和硫酸銨溶液，所以Zr(OH)4沉淀上可能附有硫酸銨，因此檢驗(yàn)硫酸根離子是否存在就可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；正確答案：取最后一次洗滌液，(用鹽酸酸化)加入BaCl2溶液，沒(méi)有白色沉淀生成，證明沉淀已經(jīng)洗干凈。 （5）高溫下，金屬鋁與氧化鋯反應(yīng)置生成鋯和氧化鋁；正確答案：3ZrO2 + 4Al3Zr + 2Al2O3。 （6）乙烷燃料電池，乙烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，乙烷被氧化為CO2；正確答案：2C2H6－28e－+ 14O2－＝4CO2 +6H2O。 點(diǎn)睛：第（6）問(wèn)中，乙烷的極反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)要注意Y2O3的ZrO2晶體作電解質(zhì)，方程式中要體現(xiàn)出O2-的參與，不是酸性或堿性環(huán)境。 5. 含鈷催化劑廢料(含F(xiàn)e3O4、Co2O3、Al2O3、CO及SiO2為原料制取Co3O4的一種工藝流程如下: 回答下列問(wèn)題: （1）CoC2O4中Co的化合價(jià)為_(kāi)____。 （2）步驟②經(jīng)溶解后過(guò)濾，濾渣1的主要成分為_(kāi)___(填化學(xué)式)，濾液中含有_____種陽(yáng)離子。 （3）步驟③氧化對(duì)Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______，檢驗(yàn)其是否已完全氧化自方法是______________。 （4）步驟國(guó)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_(kāi)_______(列出算式即可)。 【答案】 (1). +2 (2). SiO2和CaSO4 (3). 6 (4). 6Fe2++6H++ClO3-=6Fe3++Cl-+3H2O (5). 取少量上層清液，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，觀察有無(wú)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) (6). 調(diào)節(jié)溶液pH以除去Fe3+ (7). 12 (8). 含有 (9). 【解析】（1）草酸根離子C2O42-，所以Co的化合價(jià)為+2價(jià)；正確答案：+2。 （2）加入稀硫酸后，二氧化硅不與酸反應(yīng)，濾渣為二氧化硅及微溶物硫酸鈣；含鈷催化劑廢料(含F(xiàn)e3O4、Co2O3、Al2O3、CaO及SiO2，加入稀硫酸后，生成硫酸亞鐵溶液、硫酸鐵溶液、硫酸鈷溶液、硫酸鋁溶液；所以，濾液含有：Fe2+ Fe3+ Co3+ Al3+ H+ Ca2+等6種陽(yáng)離子；濾渣為SiO2、CaSO4。正確答案：SiO2和CaSO4 ； 6 。 中含有6種陽(yáng)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(wú)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ィ粸V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： 6. 碲(Te)為第VIA元素，其單質(zhì)憑借優(yōu)良的性能成為制作合金添加劑、半導(dǎo)體、光電元件的主體材料，并被廣泛應(yīng)用于冶金、航空航天、電子等領(lǐng)域?？蓮木珶掋~的陽(yáng)極泥(主要成分為Cu2Te)中回收碲， （1）“培燒”后,確主要以TeO2形式存在，寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式:________________________。 （2）為了選擇最佳的培燒工藝進(jìn)行了溫度和硫酸加入量的條件試驗(yàn)，結(jié)果如下表所示: 溫度/℃ 硫酸加入量(理論量倍數(shù)) 浸出率/% Cu Te 450 1.25 77.3 2.63 460 1.00 80.29 2.81 1.25 89.86 2.87 1.50 92.31 7.70 500 1.25 59.83 5.48 550 1.25 11.65 10.63 則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的條件為_(kāi)________________，原因?yàn)開(kāi)_____________________________。 （3）濾渣1在堿浸時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。 （4）工藝（I）中，“還原”時(shí)發(fā)生的總的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。 （5）由于工藝（I）中“氧化”對(duì)溶液和物料條件要求高。有研究者采用工藝（II）獲得磅.則“電積”過(guò)程中，陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________。 （6）工業(yè)生產(chǎn)中，濾渣2經(jīng)硫酸酸浸后得濾液3和濾渣3。 ①濾液3與濾液1合井。進(jìn)入銅電積系統(tǒng)。該處理措施的優(yōu)點(diǎn)為_(kāi)____________________________。 ②濾渣3中若含Au和Ag，可用_____將二者分離。(填字母) A.王水 B.稀硝酸 C.濃氫氧化鈉溶液 D.濃鹽酸 【答案】 (1). Cu2Te+4H++2O22+TeO2+2H2O (2). 460℃，硫酸用量為理論量的1.25倍 (3). 該條件下,銅的浸出率高且碲的損失較低 (4). ToO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O (5). Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4==4Na2SO4+Te+H2O (6). TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH- (7). CuSO4溶液回收利用，提高經(jīng)濟(jì)效益 (8). B 【解析】（1）Cu2Te在H2SO4條件下，與氧氣在高溫下反應(yīng)生成TeO2和CuSO4，反應(yīng)的離子方程式Cu2Te+4H++2O22Cu2++TeO2+2H2O；正確答案：Cu2Te+4H++2O22 Cu2++TeO2+2H2O 。 （2）從圖表信息可知：當(dāng)硫酸的量一定時(shí)，溫度升高時(shí)，銅的浸出率降低；溫度一定時(shí)，銅和Te的浸出率均增大。在460℃條件下，硫酸用量為理論量的1.25倍的條件下最佳，銅的浸出率高且Te 的損失較??；正確答案：460℃，硫酸用量為理論量的1.25倍；該條件下，銅的浸出率高且碲的損失較低。 （3）從流程可知，濾渣1為T(mén)oO2，它可與堿反應(yīng)生成TeO32-；正確答案： ToO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O。 （4）從流程圖可知：Na2TeO4被Na2SO3還原為T(mén)e，而Na2SO3被氧化為Na2SO4，總反應(yīng)方程式：Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4==4Na2SO4+Te+H2O；正確答案：Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4 +Te+H2O。 （5）根據(jù)反應(yīng)ToO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O，生成的TeO32-在陰極得電子被還原為T(mén)e，極反應(yīng)方程式為：TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH- ；正確答案：TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。 （6）①工業(yè)生產(chǎn)中，濾渣2為少量的氫氧化銅固體，經(jīng)硫酸酸浸后得濾液硫酸銅，濾液1中主要成分也為硫酸銅，濾液3與濾液1合并進(jìn)入銅電積系統(tǒng)，提取金屬銅，有效回收利用了硫酸銅，提高經(jīng)濟(jì)效益；正確答案：CuSO4溶液回收利用，提高經(jīng)濟(jì)效益。 ②Au和Ag都與王水反應(yīng)，與濃氫氧化鈉溶液、.濃鹽酸均不反應(yīng)；但是Au與稀硝酸不反應(yīng)而Ag可以反應(yīng)，所以可以用稀硝酸將二者分離；正確答案： B。 7. 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：Cr2O72－+H2O　2CrO42－+2H+，Ksp[Cr(OH)3] =6.410－31，lg2 = 0.3 （1）步驟①中為了提高反應(yīng)速率應(yīng)該采取的措施有____、_____。（寫(xiě)2種） （2）焙燒時(shí)Cr2O3被氧化成Na2CrO4，配平下面的化學(xué)方程式，并用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目： Na2CO3+ Cr2O3+ O2 Na2CrO4 + CO2，______________ （3）流程中沉淀2為_(kāi)________（填化學(xué)式） （4）步驟④發(fā)生的反應(yīng)中Cr2O72－和蔗糖（C12H22O11）的物質(zhì)的量之比為_(kāi)____。 （5）步驟⑤中為了使Cr3+完全沉淀[此時(shí)，c(Cr3+)≤10－5molL－1]，pH至少調(diào)至____。 （6）濾液3中的主要溶質(zhì)是兩種鹽，化學(xué)式為_(kāi)________、________。 （7）另一種制取Cr(OH)3的工藝是將NaCrO2溶解后通入CO2得到更為純凈的Cr(OH)3，則NaCrO2溶液與過(guò)量CO2反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________。。 【答案】 (1). 適當(dāng)升溫 (2). 粉碎鉻礦石或攪拌等合理答案 (3). (4). H2SiO3 (5). 8:1 (6). 5.6 (7). (NH4)2SO4 (8). Na2SO4 (9). CrO2－ + CO2 +2H2O = Cr(OH)3↓+ HCO3－ 【解析】（1）步驟①中為了提高反應(yīng)速率應(yīng)該采取的措施有適當(dāng)升溫 、粉碎鉻礦石或攪拌等；正確答案： 適當(dāng)升溫 、粉碎鉻礦石。 （2）Cr元素由+3價(jià)升高到+6價(jià)，氧元素由0價(jià)降低到-2價(jià)，根據(jù)元素得失電子數(shù)相等規(guī)律，找出最小公倍數(shù)，填系數(shù)最后根據(jù)原子守恒進(jìn)行其他物質(zhì)的配平。根據(jù)所填系數(shù)，可知該反應(yīng)共轉(zhuǎn)移電子12e-；單線橋注意是還原劑把電子給了氧化劑；正確答案： （3）二氧化硅與純堿加熱反應(yīng)生成硅酸鈉，加入稀硫酸后，產(chǎn)生了硅酸沉淀；正確答案：H2SiO3。 （4）根據(jù)流程分析看出：設(shè)Cr2O72－有xmol, C12H22O11有y mol，根據(jù)電子守恒：x2（6-3）=y12（4-0），解之得x：y=8:1；正確答案：8:1。 （5）根據(jù)Ksp[Cr(OH)3] = c(Cr3+)c3(OH-)=10－5c3(OH-)=6.410－31，c3(OH-)=6.410－26mol/L,c(OH-)=410－9mol/L, c(H+)=1/410-5mol/L, 已知lg2 = 0.3，pH=6-0.3=5.7；正確答案：5.6或5.7（近似值） （6）整個(gè)流程中加入了碳酸鈉、加入了硫酸，經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)后，溶液中剩下鈉離子和硫酸根離子，加入氨水后，剩余銨根離子，因此濾液3中的主要溶質(zhì)是兩種鹽，化學(xué)式為(NH4)2SO4 、 Na2SO4 ； 正確答案：NH4)2SO4 、Na2SO4。 （7）利用強(qiáng)酸制備弱酸的規(guī)律：NaCrO2溶液與過(guò)量CO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉和Cr(OH)3，離子方程式：CrO2－ + CO2 +2H2O = Cr(OH)3↓+ HCO3－；正確答案：CrO2－ + CO2 +2H2O = Cr(OH)3↓+ HCO3－。 8. Ⅰ.次磷酸(H3PO2) 是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性: （1）H3PO2是一元中強(qiáng)酸，寫(xiě)出其電離方程式_____________。 （2）H3PO2 及NaH2PO2 均可將溶液中的Ag+還原為銀，從而可用于化學(xué)鍍銀。利用H3PO2 進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，當(dāng)氧化產(chǎn)物為H3PO4 時(shí)，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)____. Ⅱ.工業(yè)上采用硫鐵礦焙燒去硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考慮其他雜質(zhì))，制取七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O),流程如圖: （3）還原時(shí)，試劑X 若選用SO2，則反應(yīng)后的陰離子是__________(填化學(xué)式)。 （4）從分離出濾渣Ⅱ后的濾液中得到產(chǎn)品，應(yīng)進(jìn)行的操作是_____、______、過(guò)濾、洗滌、干燥。 （5）七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O) 在醫(yī)學(xué)上常用作補(bǔ)血?jiǎng)?。某課外小組通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定某補(bǔ)血?jiǎng)┲衼嗚F離子的含量。 步驟a: 取10片補(bǔ)血?jiǎng)悠烦ヌ且?、研磨、溶解、過(guò)濾，將濾液配成250mL 溶液; 步驟b: 取上述溶液25mL 于錐形瓶中，加入少量稀硫酸酸化后，逐漸滴加0.010mol/L 的KMnO4溶液，至恰好完全反應(yīng)，記錄消耗的KMnO4 溶液的體積(假定藥品中其他成分不與KMnO4 反應(yīng))，發(fā)生的反應(yīng)為:MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O; 步驟c: 重復(fù)“步驟b”2~3 次，平均消耗KMnO4 溶液20.00mL。 ①步驟a 中配制溶液時(shí)需要的玻璃儀器除燒杯、膠頭滴管外，還需要____、____。 ②該補(bǔ)血?jiǎng)┲衼嗚F離子的含量為_(kāi)_________mg/片。 【答案】 (1). H3PO2H++H2PO2- (2). 4:1 (3). SO42- (4). 蒸發(fā)濃縮 (5). 冷卻結(jié)晶 (6). 玻璃棒 (7). 250 mL 容量瓶 (8). 56 【解析】 （1）H3PO2是一元中強(qiáng)酸，為弱酸，部分電離出氫離子，其電離方程式：H3PO2H++H2PO2- ；正確答案：H3PO2H++H2PO2- 。 （2）Ag+為氧化劑，為xmol, H3PO2為還原劑，為ymol, 根據(jù)電子守恒可知：x1=y（5-1），所以x：y=4:1；正確答案：4:1。 （3）試劑X若選用,發(fā)生反應(yīng):，則陰離子為；正確答案：SO42- 。 （4）濾渣Ⅱ?yàn)闅溲趸X，即，濾液中含有硫酸亞鐵，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥,可得到?；正確答案：蒸發(fā)濃縮 ；冷卻結(jié)晶。 5）①配制溶液需要的玻璃儀器除有燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、250mL容量瓶；正確答案：玻璃棒 ；250mL容量瓶。 ②根據(jù)反應(yīng)關(guān)系可知：MnO4----5Fe2+，消耗n(MnO4-)=0.012010-3=210-4mol，25 mL溶液中n(Fe2+)=5210-4=10-3mol, 250mL溶液中n(Fe2+)=10-310=10-2mol,10片補(bǔ)血?jiǎng)┲泻衝(Fe2+)=10-2mol, 1片補(bǔ)血?jiǎng)悠分衝(Fe2+)=10-3mol, m(Fe2+)=10-356=0.056g=56mg；正確答案：56。 9. 硫酸鎳晶體（NiSO4?7H2O）可用于電鍍工業(yè)，可用含鎳廢催化劑為原料來(lái)制備。已知某化工廠的含鎳廢催化劑主要含有Ni，還含有Al、Fe的單質(zhì)及其他不溶雜質(zhì)（不溶于酸堿）。某小組通過(guò)查閱資料，設(shè)計(jì)了如下圖所示的制備流程： 已知： Ksp[Fe(OH)3]=4.010-38 ，Ksp[Ni(OH)2]=1.210-15 （1）“堿浸”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______________________________。 （2）操作a所用到的玻璃儀器有燒杯、________、________；操作c的名稱為_(kāi)___________、____________、過(guò)濾、洗滌。 （3）固體①是______________；加H2O2的目的是（用離子方程式表示）_____________。 （4）調(diào)pH為2-3時(shí)所加的酸是________。 （5）操作b為調(diào)節(jié)溶液的pH，若經(jīng)過(guò)操作b后溶液中c（Ni2＋）=2molL-1，當(dāng)鐵離子恰好完全沉淀溶液中c（Fe3＋）=1.010-5molL-1時(shí)，溶液中是否有Ni(OH)2沉淀生成？________（填“是”或“否”）。 （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(dòng)力汽車(chē)的一種主要電池類型．NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金．該電池在放電過(guò)程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式是NiOOH+MH=Ni(OH)2+M，則NiMH電池充電過(guò)程中，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______。 【答案】 (1). 2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑ (2). 漏斗 (3). 玻璃棒 (4). 蒸發(fā)濃縮 (5). 冷卻結(jié)晶 (6). 不溶雜質(zhì) (7). 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (8). 硫酸（H2SO4） (9). 否 (10). Ni(OH)2 + OH- - e- = NiOOH + H2O 【解析】（1）鎳廢樣品中只有金屬鋁與強(qiáng)堿溶液發(fā)生反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氫氣，離子方程式為：2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑；正確答案：2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑。 （2）操作a為過(guò)濾，用到玻璃儀器有燒杯、漏斗 、玻璃棒；從溶液中得到硫酸鎳晶體（NiSO4?7H2O），就需要制成高溫時(shí)飽和溶液，然后再蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌；正確答案：漏斗 、玻璃棒；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。 （3）鐵、鎳溶于酸，只有雜質(zhì)不溶于酸和堿，所以固體①是不溶雜質(zhì)；溶液中存在有亞鐵離子，加入H2O2的目的就是氧化亞鐵離子變?yōu)殍F離子，離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；正確答案：不溶雜質(zhì)；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。 （4）最后要得到NiSO4?7H2O，為了不引入雜質(zhì)離子，最好加入硫酸調(diào)溶液的pH；正確答案：硫酸（H2SO4）。 （5）：已知 Ksp[Fe(OH)3]=4.010-38 ，Ksp[Ni(OH)2]=1.210-15；根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-)=1.010-5c3(OH-)=4.010-38, c3(OH-)=4.010-33 molL-1, c(OH-)=1.610-11 molL-1, Ni(OH)2的濃度商QC= c(Ni2+)c2(OH-)=2（1.610-11）2=5.1210-22< Ksp[Ni(OH)2]=1.210-15，溶液中沒(méi)有Ni(OH)2沉淀生成；正確答案：否。 （6）放電為原電池，充電為電解池，電解池陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Ni(OH)2中Ni元素由+2價(jià)升高為NiOOH中的+3價(jià)，發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Ni(OH)2 + OH- - e- = NiOOH + H2O；正確答案：Ni(OH)2 + OH- - e- = NiOOH + H2O。 10．納米二氧化鋯(ZrO2)是制備特種陶瓷(china)最重要的原料之一。由鋯英石(主要成分為ZrSiO4)制備二氧化鋯的工藝流程如圖所示： （1）寫(xiě)出“堿熔”時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________。 （2）“水洗”所產(chǎn)生的“廢液”主要成分為NaOH 和__________（填化學(xué)式），試寫(xiě)此成分的一種用途________________________________。 （3）寫(xiě)出“酸分解”生成ZrO2+反應(yīng)的離子方程式__________________________________。 （4）根據(jù)圖（1）分析ZrO2+濃度對(duì)ZrO2粒徑的影響_____________________________________。 （5）ZrO2+溶液中常含有Fe3+（濃度為0.03molL-l），一般用草酸絡(luò)合處理凈化。若未凈化處理直接加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH，能否使ZrO2+完全轉(zhuǎn)化為純凈的ZrO(OH)2沉淀，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。已知ZrO2+完全沉淀時(shí)濃度為1.010 -5 molL-l ，ZrO(OH)2、Fe(OH)3的Ksp分別為4.010-26、8.010-38，≈3.16。__________________________________________________。 （6）ZrO(OH)2煅燒制取納米ZrO2時(shí)，升溫速率與重量百分率之間的關(guān)系如圖（2）所示。 煅燒時(shí)最佳升溫速率為_(kāi)_______________，理由是______________________。 【答案】 (1). ZrSiO4+4NaOH==Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O (2). NaSiO3 (3). 粘合劑（或防火劑等） (4). Na2ZrO3+4H+==2Na++ZrO2++2H2O (5). ZrO2+濃度越大ZrO2粒徑越大 (6). 當(dāng)ZrO2+完全沉淀時(shí)，由Ksp[ZrO(OH)2]=c(ZrO2+)c2 (OH-)==1.010-5c2(OH-)=4.010-26可知c(OH-)==6.3210-11。Qc[Fe(OH)3]=(Fe3+)c3(OH-)=0.03(6.3210-11)3=7.5710-33>Ksp[Fe(OH)3]= 8.010-38，此時(shí)Fe3+已經(jīng)沉淀。因此，無(wú)法通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH制得純凈的ZrO(OH) (7). 5℃/min (8). 在失重相同的情況下，升溫速率快時(shí)，分解所需溫度相對(duì)較高（其他合理答案均可，如在相同溫度下，升溫速率高時(shí)，失重百分率小） 【解析】（1）ZrSiO4與NaOH加熱反應(yīng)生成Na2ZrO3和Na2SiO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式ZrSiO4+4NaOH= ZrSiO4+Na2SiO3+2H2O，正確答案：ZrSiO4+4NaOH==Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O。 （2）反應(yīng)后產(chǎn)生的水溶性物質(zhì)為NaOH和NaSiO3，NaSiO3的主要用途可以做建筑材料的粘合劑（或防火劑等）；正確答案：NaSiO3；粘合劑（或防火劑等）。 （3）Na2ZrO3在酸性條件下分解為Na2ZrO，反應(yīng)的離子方程式為Na2ZrO3+4H+==2Na++ZrO2++2H2O；正確答案：Na2ZrO3+4H+==2Na++ZrO2++2H2O。 （4）根據(jù)圖（1）分析可知，ZrO2+濃度越大ZrO2粒徑越大，正確答案：ZrO2+濃度越大ZrO2粒徑越大。 （5）當(dāng)ZrO2+完全沉淀時(shí)，由Ksp[ZrO(OH)2]=c(ZrO2+)c2 (OH-)==1.010-5c2(OH-)=4.010-26可知c(OH-)==6.3210-11。Qc[Fe(OH)3]=(Fe3+)c3(OH-)=0.03(6.3210-11)3=7.5710-33>Ksp[Fe(OH)3]= 8.010-38，此時(shí)Fe3+已經(jīng)沉淀。因此，無(wú)法通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH制得純凈的ZrO(OH) ；正確答案：不能制得純凈的ZrO(OH)。 6）通過(guò)圖（2）分析可知，如在相同溫度下，升溫速率高時(shí)，失重百分率小，因此煅燒時(shí)最佳升溫速率為5℃/min，正確答案：5℃/min； 在失重相同的情況下，升溫速率快時(shí)，分解所需溫度相對(duì)較高（其他合理答案均可，如在相同溫度下，升溫速率高時(shí)，失重百分率?。?。 11. 從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如圖: 已知: FeCl3在加熱情況下與水反應(yīng)生成Fe(OH)3。 回答下列問(wèn)題: (1)試劑a是________，過(guò)量的原因是__________。操作I用到的玻璃儀器是__________。 (2)濾液X、Z中都有同一種溶質(zhì)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該溶質(zhì)的離子:___________ (3)向佛水中逐滴滴加1mol/L FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該分散系中粒子直徑的范圍是____nm,檢驗(yàn)溶液中Fe3+存在的試劑是_________(填物質(zhì)名稱)，證明Fe存在的現(xiàn)象是__________。電子工業(yè)需要用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板，請(qǐng)寫(xiě)出FeCl3溶被與銅反應(yīng)的離子方程式:______。 (4)若要驗(yàn)證溶液中不含F(xiàn)e而只含有Fe2+，正確的實(shí)驗(yàn)操作方法及現(xiàn)象是___________。 (5)硫鐵礦燒渣的主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等，欲測(cè)定硫鐵礦燒清中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取ag樣品，充分“酸溶”、“水溶”后過(guò)濾，向?yàn)V被中加入足量的H2O2，充分反應(yīng)后加入NaOH溶液至不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得殘留固體bg。計(jì)算該樣品中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___。 【答案】 (1). Fe (2). 使氯化鐵/氯化銅完全反應(yīng) (3). 燒杯、漏斗、玻璃棒 (4). 取未知液少量，滴加KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象；再滴加氯水后,溶液變?yōu)檠t色，證明含有Fe2+，另取未知液少量,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀，證明含有Cl? (5). 1～100 (6). 硫氰化鉀 (7). 溶液呈血紅色 (8). 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ (9). 先加KSCN溶液，無(wú)現(xiàn)象，再加氯水，產(chǎn)生血紅色溶液 (10). 100%=100% 【解析】(1)通過(guò)整個(gè)流程可知，最后的產(chǎn)物為氯化鐵晶體，因此工業(yè)廢液中加入過(guò)量的鐵粉，除去銅離子，試劑a是鐵粉，鐵粉過(guò)量，能夠使氯化鐵全部轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵，氯化銅轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵；操作I為過(guò)濾操作，用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒；正確答案：Fe；使氯化鐵/氯化銅完全反應(yīng)；燒杯、漏斗、玻璃棒。 (2)濾液X、Z中都有同一種溶質(zhì)氯化亞鐵，檢驗(yàn)該物質(zhì)的方法分兩種，一種檢驗(yàn)亞鐵離子，另外一種檢驗(yàn)氯離子；亞鐵離子檢驗(yàn)可用氯水和硫氰化鉀溶液，氯離子檢驗(yàn)可用稀硝酸和硝酸銀；正確答案：取未知液少量，滴加KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象；再滴加氯水后,溶液變?yōu)檠t色，證明含有Fe2+，另取未知液少量,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀，證明含有Cl? 。 (3)向沸水中逐滴滴加1mol/L FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該分散系為膠體，粒子直徑的范圍是1nm--100 nm之間,檢驗(yàn)溶液中Fe3+存在的試劑是硫氰化鉀溶液，如果溶液變?yōu)檠t色，證明Fe3+存在；FeCl3溶被與銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅，離子方程式: . 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+；正確答案：1～100；硫氰化鉀 ； 溶液呈血紅色； 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ 。 (4) Fe3+遇到硫氰化鉀溶液變?yōu)檠t色，而Fe2+遇到硫氰化鉀溶液沒(méi)現(xiàn)象，再滴加氯水，溶液變?yōu)檠t色，結(jié)論得證，正確答案：先加KSCN溶液，無(wú)現(xiàn)象，再加氯水，產(chǎn)生血紅色溶液。 (5)稱取硫鐵礦燒渣ag樣品，充分“酸溶”、“水溶”后過(guò)濾，向?yàn)V被中加入足量的H2O2充分反應(yīng)后把亞鐵離子氧化為鐵離子，加入NaOH溶液至不再繼續(xù)產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得殘留固體氧化鐵為bg；根據(jù)鐵元素守恒規(guī)律：樣品中的鐵元素質(zhì)量等于氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量，氧化鐵中鐵元素質(zhì)量為b562/160=0.7bg, 該樣品中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7b/a100%；正確答案：0.7b/a100%。 12. 馬日夫鹽（Mn(H2PO4)2）是一種白色晶體，易溶于水，常用于機(jī)械設(shè)備的磷化處理。以軟錳礦（主要成分為MnO2，還含有少量的Fe2O3、FeO和Al2O3）為原料制備馬日夫鹽的流程如下： （1）粉碎軟錳礦制成礦漿的目的是_________________________________________，葡萄糖（C6H12O6）與MnO2反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物為MnSO4、CO2和H2O，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_________。 （2）用H2O2溶液“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________。 （3）已知幾種金屬離子的氫氧化物開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示、“調(diào)pH并過(guò)濾”時(shí)，應(yīng)調(diào)整的pH范圍為_(kāi)___________，濾渣1的主要成分為_(kāi)________（填化學(xué)式）。 金屬離子 開(kāi)始沉淀的pH 完全沉淀的pH Fe3+ 1.8 3.2 Al3+ 3.0 5.0 Fe2+ 5.8 8.8 Mn2+ 7.8 9.8 （4）加入磷酸后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________。 （5）某工廠用上述流程制備馬日夫鹽，已知軟錳礦中MnO2的含量為87%，整個(gè)流程中錳元素的損耗率為9%，則1t該軟錳礦可制得馬日夫鹽__________t。 【答案】 (1). 增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料利用率 (2). 12:1 (3). 2Fe3＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O (4). 5.0~7.8 (5). Fe(OH)3和Al(OH)3 (6). MnCO3＋2H3PO4Mn(H2PO4)2 ＋CO2↑＋H2O (7). 2.59（或2.5935） 【解析】（1）粉碎軟錳礦制成礦漿的目的是增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料利用率； 由葡萄糖（C6H12O6）與MnO2反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物為MnSO4、CO2和H2O可知：葡萄糖做還原劑，MnO2做氧化劑；根據(jù)電子守恒：設(shè)MnO2為xmol, （C6H12O6）ymol，2x=y（4-0）6；x/y=12:1,正確答案：增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料利用率；12:1。 （2）反應(yīng)中的亞鐵離子在酸性條件下被雙氧水氧化為鐵離子，離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O；正確答案：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O。 （3）“調(diào)pH并過(guò)濾”時(shí)，主要除去鐵離子和鋁離子，變?yōu)槌恋矶?，根?jù)表中數(shù)據(jù)可知應(yīng)調(diào)整的pH范圍為5.0--7.8，得到的沉淀（濾渣1）為Fe(OH)3和Al(OH)3 ；正確答案：5.0--7.8 ；Fe(OH)3和Al(OH)3。 （4）沉錳過(guò)程中形成碳酸錳沉淀，再加入磷酸，碳酸錳變?yōu)轳R日夫鹽，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnCO3＋2H3PO4Mn(H2PO4)2 ＋CO2↑＋H2O ；正確答案：MnCO3＋2H3PO4Mn(H2PO4)2 ＋CO2↑＋H2O。 （5）根據(jù)錳元素的量守恒規(guī)律：1t該軟錳礦含有錳元素的量為：110687%（1-9%）87=0.0091106mol, 馬日夫鹽Mn(H2PO4)2的量為0.0091106mol,質(zhì)量為0.0.0091106249=2.26106g=2.26t；正確答案：2.26。 13. NaClO2是一種漂白、消毒劑,廣泛應(yīng)用于紙漿、棉紡等物質(zhì)漂白。一種制備N(xiāo)aClO2粗產(chǎn)品的工藝流程如下圖所示： 已知:①純凈的ClO2因易分解而發(fā)生爆炸。 ②NaClO2飽和溶液在低于38℃時(shí)析出NaClO23H2O晶體;高于38℃時(shí)析出 NaClO2晶體;高于60℃時(shí)NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。 試回答下列問(wèn)題： （1）向發(fā)生器中鼓入足量空氣,其目的是____(選填序號(hào))。 a.將SO2氧化成SO3,以增強(qiáng)酸性 b.稀釋CO2氣體,以防止發(fā)生爆炸 c.將發(fā)生器中氣體全部吹出,以減少CO2損失 （2）吸收塔中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__ （3）CO2發(fā)生器中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________ （4）從吸收塔中可獲得 NaClO2溶液,從NaClO2溶液到NaCO2產(chǎn)品,經(jīng)過(guò)的操作步驟依次為:①______℃下減壓蒸發(fā)結(jié)晶;②________；③洗滌;④低溫干燥,得到成品。 （5）“電解”中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是_________，陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是_________。 【答案】 (1). bc (2). 2ClO2＋H2O2＋2OH－ = 2ClO2－＋O2＋2H2O (3). 2NaClO3＋SO2＋H2SO4 === 2ClO2＋2NaHSO4 (4). 38℃～60℃ (5). 過(guò)濾 (6). 2Clˉ－2eˉ = Cl2↑ (7). ClO2－（或NaClO2） 【解析】（1）通過(guò)流程過(guò)程可以看出，向發(fā)生器中鼓入足量空氣，其目的是稀釋CO2氣體，以防止發(fā)生爆炸；將發(fā)生器中氣體全部吹出，以減少CO2損失；發(fā)生器中已經(jīng)加入硫酸了，酸性已經(jīng)增強(qiáng)，所以將SO2氧化成SO3，以增強(qiáng)酸性是錯(cuò)誤的；正確選項(xiàng)bc。 （2）ClO2與H2O2在堿性環(huán)境下，生成NaClO2，H2O2在該反應(yīng)中做還原劑，被氧化為氧氣，反應(yīng)的離子方程式為2ClO2＋H2O2＋2OH－ = 2ClO2－＋O2＋2H2O；正確答案：2