1、专题 10 化工流程大题1我国是世界上最大的钨储藏国，金属钨可用于制造灯丝、合金钢和光学仪器，有“光明使者”的美誉；现以白钨矿(主要成分为 CaWO4，还含有二氧化硅、氧化铁等杂质)为原料冶炼高纯度金属钨，工业流程如下：已知：钨酸酸性很弱，难溶于水；完全沉淀离子的 pH 值：SiO 32-为 8，WO 42-为 5；碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨。回答下列问题：(1)工业上生产纯碱常先制得碳酸氢钠，此法叫“联碱法” ，为我国化工专家侯德榜创立，即向饱和食盐水中先通入 NH3，再通入 CO2，最终生成碳酸氢钠晶体和氯化铵溶液，写出该化学反应方程式：_。(2)流程中白钨矿 CaWO4和纯碱发生
2、的化学反应方程式是：_。(3)滤渣 B 的主要成分是（写化学式）_。调节 pH 可选用的试剂是：_(填选项)。A.氨水 B.盐酸 C.NaOH 溶液 D.Na 2CO3溶液(4)检验沉淀 C 是否洗涤干净的操作是_。(5)为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨，不宜用碳而必须用氢气作还原剂的原因是_。(6)将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙，已知某温度时，K sp(CaWO4)=110-10，K spCa(OH)2=410-7，当溶液中 WO42-恰好沉淀完全（离子浓度等于 10-5mol/L）时，溶液中 c(OH-)=_。【答案】NH 3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+NH 4
3、Cl CaWO4+Na2CO3 Na2WO4+CaO+CO2 H2SiO3 B 取最后一次的洗涤液少量于试管中，滴入 12 滴稀硝酸，再滴加 12 滴 AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净，若出现白色沉淀则表明沉淀未洗净。 如果用碳做还原剂，过量的碳混杂在金属中难以除去，而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨，不容易获得纯的金属钨，若用氢气作还原剂，就可避免该问题。 0.2mol/L 【解析】 (1)向饱和食盐水中先通入足量氨气，使溶液显碱性，然后通入 CO2气体，发生反应：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3，NH 4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH 4Cl，将两
4、个反应方程式叠加，可得总反应方程式：NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+NH 4Cl；(2)CaWO4与纯碱在高温下反应生成 Na2WO4、CaO 与 CO2，反应方程式为：CaWO4+Na2CO3 Na2WO4+CaO+CO2；(3)滤渣 B 的主要成分为 H2SiO3，调节溶液 pH，溶液中的 SiO32-与 H+反应产生 H2SiO3沉淀过滤除去，所以应加入盐酸，选项 B 合理； 3家用氯漂白剂的有效成分是 NaClO，除用于漂白衣物、消除污渍外，在食品加工中也广泛应用。 （1）常温下，一定浓度次氯酸钠水溶液的 pH=a，则 a_7（填、c(Na+)=c(SO42-)c(HC
5、lO)c(ClO-)c(OH-)Cc(Na +)+c(H+)=c(SO42-)+c(ClO-)+c(OH-)Dc(H +)-c(OH-)=2c(ClO-)+c(HClO)取 20.00g 家用氯漂白剂溶液配制成 100mL 溶液，取出 10mL，加入过量 KI 处理，用足量稀硫酸酸化，然后立即用 0.1000mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的 I2（2Na 2S2O3+I2=2I +Na2S4O6） ，指示剂显示滴定终点时，消耗 Na2S2O3溶液 30.00 mL；（1）用 KI 处理漂白剂生成 I2的离子方程式为_。（2）该滴定过程选用的指示剂通常为_，判断滴定终点时的现象是_。（3
6、）该漂白剂中“有效氯”的含量为_（结果保留一位小数） 。若滴定结束时，发现滴定管尖嘴部分有气泡，则测定结果_（填“偏高” “偏低” “无影响” ） 。注：“有效氯”指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2的氧化能力。【答案】 ClO-H 2O HClOOH - 次氯酸钠在水溶液发生水解，使溶液呈碱性 10a-14 BD ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O 淀粉溶液 溶液褪色，且半分钟内不恢复 5.3% 偏低 （1）漂白剂溶液中 ClO-有强氧化性，能氧化 I-生成 I2，同时得到还原产物 Cl-，发生反应的离子方程式为 ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O；（2）I
7、 2遇淀粉溶液显蓝色，则滴定过程可选择淀粉溶液作指示剂，滴加Na2S2O3溶液，将 I2还原为 I ，随着滴加 Na2S2O3溶液的量增大，溶液蓝色会逐渐变浅，最终会消失，当溶液褪色，且半分钟内不恢复时为滴定终点；（3）由 2Na2S2O3+I2=2I +Na2S4O6可知，滴定时消耗 30.00 mL 0.1000mol/L Na2S2O3溶液，则溶液中 I2的物质的量为 0.03L 0.1000mol/L=0.0015mol，则 20.00g 家用氯漂白剂能氧化 KI 得到的 I2为 0.0015mol =0.015mol，则每克含氯消毒剂氧化 KI 生成的 I2的物质的量为 0.015m
8、ol20=0.00075mol，根据 Cl2+2I-=I2+2Cl-可知氧化 0.00075molI2需要的 Cl2的物质的量为 0.00075mol，质量为 0.00075mol71g/mol=0.053g，故该漂白剂中“有效氯”的含量为 5.3%。 （5）向装有少量 Mg(OH)2浊液的试管中加入适量 CH3COONH4晶体，充分振荡后溶液会变澄清，请用化学平衡的原理解释浊液变澄清的原因_。【答案】a、c、d 2Fe2+ClO-+2H+=Cl-+2Fe3+H2O MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2 9.8 使 Mg2+以外的杂质离子尽可能彻底地转化为沉淀除去 ABCE Mg(OH)
9、2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)；CH 3COONH4电离出的 NH4+与 OH-结合成弱电解质 NH3H2O，降低了 c(OH-)，Mg(OH) 2溶解平衡向右移动 (2)流程中加入次氯酸钠在酸性溶液中会氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe 2+ClO-+2H+=2Fe3+Cl-+H2O；加入的 Z 物质为纯碱，所以步骤生成的沉淀物是 MgCO3，沉淀物 MgCO3在煮沸的情况下发生水解，生成 Mg(OH)2和 CO2气体，反应的化学方程式为：MgCO 3+H2O Mg(OH)2+CO 2；(3)步骤的目的在于使除 Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀，以
10、便通过过滤而除去，应加入 NaOH，若加入纯碱，不能达到较高的 pH，分析表 1 提供的数据：除去杂质离子合理的 pH 范围是3.7pH9.8，在此范围内，如果 pH 过高，就会有大量的 Mg2+生成 Mg(OH)2而进入沉淀中，从而导致生产成本的提高；为了兼顾产品质量和生产成本，选择 pH=9.8 最合理，当然此时 Mg2+也会部分生成 Mg(OH)2沉淀，但由于卤块价格低廉，这点不可避免的损失还是可以承受的，以此保证产品的纯度； 故答案为：FeSO 4+2NH4HCO3=FeCO3+（NH 4） 2SO4+H2O+CO2；避免温度过高碳酸氢铵分解，减少 Fe2+的水解或氧化。6碱式硫酸铁F
11、e(OH)SO 4是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表：沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3开始沉淀 2.3 7.5 3.4完全沉淀 3.2 9.7 4.4请回答下列问题：（1）加入少量 NaHCO3的目的是调节 pH 范围在_内，使溶液中的_沉淀(写离子符号)，该反应的离子方程式为_ 。（2）反应中的离子方程式为_ 。（3）在实际生产中，反应常同时通入 O2以减少 NaNO2的用量，若参与反应的 O2有 11.2
12、 L（标准状况） ，则相当于节约 NaNO2的物质的量为_。（4）碱式硫酸铁溶于水后产生的 Fe(OH)2+离子，Fe(OH) 2+可部分水解生成 Fe2(OH)42+ 聚合离子，该水解反应的离子方程式为_。（5）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有 Fe2+及 NO3 。为检验所得产品中是否含有 Fe2+，应使用的试剂为_。A氯水 BKSCN 溶液 CNaOH 溶液 D酸性 KMnO4溶液【答案】4.4-7.5 Al3+ Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 Fe2+2H +NO 2- = Fe3+ H2ONO 2mol 2Fe(
13、OH)2+2H 2O Fe2(OH)42+2H + D （2）亚硝酸盐具有氧化性，在酸性条件下能把亚铁离子氧化生成铁离子，反应的离子方程式为 2H+ + Fe2+ NO2- Fe 3+ + NO+ H 2O；因此，本题正确答案为：Fe 2+2H +NO 2- = Fe3+ H 2ONO，（3）氧气的物质的量是 11.2L22.4L/mol0.5mol，则得到电子 0.5mol42mol，1molNaNO 2被还原生成 NO，化合价由+3 价降低到+2 价，得到 1mol 电子，则需要 2molNaNO2；因此，本题正确答案为：2mol； 7LiFePO 4可作为新型锂离子也池的正极材料。以钛铁
14、矿(主要成分为 FeTiO3、Fe 2O3及少量 CuO、SiO 2杂质)为主要原料生产 TiOSO4，同时得到的绿矾(FeSO 47H2O)与磷酸和 LiOH 反应可制各 LiFePO4， LiFePO4的制备流程如下图所示：请回答下列问题：(1)酸溶时 FeTiO 3与硫酸反应的化学方程式可表示为_。(2)加铁屑还原的目的是_，过滤前需要检验还原是否完全，其实验操作可描述为_。(3)“反应”需要按照一定的顺序加入 FeSO4溶液、磷酸和 LiOH，其加入顺序应为_，其理由是_。(4)滤渣中的铜提纯后可用于制取 Cu2O，Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取 Cu2O 的
15、电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H 2O Cu2O+H2。则该装置中铜电极应连接直流电源的_极，石墨电极的电极反应式为_，当有 0. 1mol Cu2O 生成时电路中转移_mol 电子。【答案】FeTiO 3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O 把铁离子还原为亚铁离子，置换出铜 取少量反应液于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，如果溶液变红色，说明还原没有完全，如果溶液不变红色，说明还原已经完全 磷酸 硫酸亚铁溶液 LiOH 先加磷酸，在酸性环境可以抑制亚铁离子的水解、氧化，又避免生成氢氧化铁沉淀 正 2H 2O+2e-=H2+2OH - 0.2 【解析】 (1)酸溶时 FeTi
16、O3与硫酸反应生成 FeSO4和 TiOSO4，化学方程式为：FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O；综上所述，本题答案是：FeTiO 3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O。(2)铁具有还原性，能够与铁离子、铜离子反应；因此加铁屑的目的是把铁离子还原为亚铁离子，并置换出铜；综上所述，本题答案是：把铁离子还原为亚铁离子，置换出铜。 （5）该反应的化学方程式为：14CuSO 4+5FeS2+12H2O=12H2SO4+7Cu2S+5FeSO4。A.在该氧化还原反应中，CuSO 4是得电子的物质，是反应中的氧化剂，FeS 2一部分被氧化为 FeSO4，另一部分
17、被还原为 Cu2S，所以 FeS2在这个反应中既是氧化剂又是还原剂，故 A 正确；B.反应生成了 H2SO4，溶液的酸性增强，pH 降低，故 B 正确；C.每转移 21mol 电子消耗 14molCuSO4，即每转移 3mol 电子消耗 2molCuSO4， 故 C 错误；D.根据反应方程式可知，被氧化的 FeS2只占总量的 30%，故 D 正确。故答案为：C。9工业上以钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO 3)，含有 MgO、SiO 2 等杂质为原料，制备金属钛和铁红的工艺流程如下：已知：酸溶时，FeTiO 3转化为 Fe2+和 TiO2+；本实验温度下，KspMg(OH) 2= 1.010
18、-11；请回答下列问题：(1)FeTiO3中 Ti 元素的化合价为_价。铁红的用途为_(任写一种)。(2)“水解”中，发生反应的离子方程式为_。(3)“沉铁”中，气态产物的电子式为_；该过程需控制反应温度低于 35，原因为_。(4)FeCO3转化为铁红时，发生反应的化学方程式为_。(5)滤液 3 可用于制备 Mg(OH)2。若滤液 3 中 c(Mg2+)=1.210-4 molL-1，向其中加入等浓度等体积的NaOH 溶液时，通过计算说明有无沉淀生成_(溶液体积近似叠加)。(6)电解生产钛时用 TiO2和石墨做电极，电解质为熔融的 CaO，则阴极反应式为_。【答案】4 制备红色颜料和油漆、冶炼
19、铁等 TiO2 2H 2OH 2TiO32H 或TiO2 2H 2OTiO(OH) 22H 防止 NH4HCO3分解(或减少 Fe2 的水解) 4FeCO 3+O2=2Fe2O3+4CO2 Q=2.1610-13_ mol/L（写出计算式即可） 。（5）操作 a 的内容是_。【答案】把废镍催化剂粉碎，或适当加热，适当增大酸的浓度或搅拌 2Fe2+2H+ +H2O2=2Fe3+2H2O5.0pH mol/L。 15KAl(SO 4)212H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为 Al，含有少量的 Fe、Mg 杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：
20、（1）为尽量少引入杂质，试剂应选用_（填标号） 。aHCl 溶液 bH 2SO4溶液 c氨水 dNaOH 溶液（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。（3）沉淀 B 的化学式为_II毒重石的主要成分 BaCO3（含 Ca2+、Mg 2+、Fe 3+等杂质） ，实验室利用毒重石制备 BaCl22H2O 的流程如下:（4）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_。（5）滤渣中含_（填化学式） 。加入 H2C2O4时应避免过量，原因是_。已知：Ksp（BaC 2O4）=1.610 -7，Ksp（CaC 2O4）=2.310 -9【答案】d2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO2+3H2A
21、l(OH) 3 增大接触面积从而使反应速率加快 Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成 BaC2O4沉淀，产品的产量减少II （4）毒重石用盐酸浸取前研磨将块状固体变成粉末状，可以增大反应物的接触面积，增大反应速率；（2）根据流程图和表中数据分析加入 NH3H2O 调节 pH=8 可除去 Fe3+，加入 NaOH 调 pH=12.5，可完全除去Mg2+，除去部分 Ca2+，滤渣中含 Mg（OH） 2、Ca（OH） 2；加入过量 H2C2O4，易发生 Ba2+H2C2O4BaC2O4+2H +，产品的产量减少。 作阴极、熔触 CaF2-CaO 作电解质，利用如图所示装置获得金属
22、钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。写出阳极所发生反应的电极反应式_。在制备金属 Ti 前后，CaO 的质量将_（填“增大” 、 “不变”或“减小” ）【答案】 2Fe3+Fe=3Fe2+ B 过滤 溶液中存在平衡：TiO 2+2H2O H2TiO3+2H+，当加入热水将溶液稀释、升温后，平衡正向移动，生成 H2TiO3。 H 2SO4或硫酸 2O 2 -4e-=O2或 C+O2-2e-=CO 不变程图可知废液中含有硫酸，所以循环利用的物质是硫酸；（6）用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融 CaF2-CaO 作电解质，阳极发生氧化反应，阴极析出钙金属发生还原反应，阳极图示产物可可知，阳极生成
23、二氧化碳气体，是电解质中的氧离子失电子生成氧气，氧气和阳极石墨反应生成的二氧化碳，所以电极反应为2O2 -4e-=O2或 C+O2-2e-=CO；制备 TiO2时，在电解槽发生如下反应：2CaO2Ca+O 2，2Ca+TiO 2Ti+2CaO，由此可见，CaO 的量不变。19PdCl 2广泛用作催化剂和一些物质的检测试剂。由 Pd(NH3)2Cl2制备 PdCl2工艺流程如图所示。（1）肼(N 2H4)可以被看作二元弱碱，结合质子生成 N2H5+或 N2H62+。肼与少量稀硫酸混合后，得到产物的化学式为_。（2）对工艺流程图中的滤液处理办法最好的是：_a返到提钯废液中，循环使用 b转化为无毒物
24、质后排放 c深埋于地下（3）王水溶钯时，Pd 被氧化为 H2PdCl4。同时得到唯一还原产物亚硝酰氯（NOCl） 。反应消耗的 HCl 与HNO3的物质的量之比为_。（4）赶硝，是将残余的 NO3-浓度降低到不大于 0.04%。实验数据记录如下：处理 1 吨 Pd，需要用到 HCl 和 MxOy的总体积至少为_m 3（合理选择表格里相关数据计算） 。（5）煅烧过程发生分解反应，化学方程式为：_。（6）浸有磷钼酸铵溶液的氯化钯试纸遇微量 CO 立即变成蓝色。原理较为复杂，第一步是 CO 还原 PdCl2得到 Pd 单质，同时有常见的氧化物生成。 写出反应原理中第一步的化学方程式：_【答案】(N
25、2H5)2SO4 a 5:1 2.5 H2PdCl4 PdCl2+2HCl H 2O+CO+PdCl2=Pd+CO2+2HCl （4）从实验结果可知，加入 HCl 的同时加入 MxOy，可大大降低生成的 PdCl2中的 NO3-的含量，且 MxOy用量越多，NO 3-的含量越少，M xOy用量相同时，HCl 的用量越大，PdCl 2中的 NO3-的含量越低。当每 10gPd 的 HCl的用量为 10mL， MxOy用量为 15 mL 时，NO 3-的含量可降低至 0.03，达到处理标准，当处理量为 1 吨 Pd时，需要用到 HCl 和 MxOy的总体积至少为 1106g/(10g/10mL+1
26、5 mL)= 2.5106 cm3= 2.5 m3，故答案为：2.5。（5）在煅烧过程，会生成氯化氢气体和 PdCl2，反应的化学方程式为 H2PdCl4 PdCl2+2HCl，故答案为：H 2PdCl4 PdCl2+2HCl。（6）结合题干信息可推知常见氧化物为 CO2，根据元素守恒可知，H 2O 参与反应，提供氧原子，反应的化学方程式为 H2O+CO+PdCl2=Pd+CO2+2HCl。20CoCl 26H2O 是一种饲料营养强化剂。以含钴废料（含少量 Fe、Al 等杂质）制取 CoCl26H2O 的一种新工艺流程如下图：已知：CoCl 26H2O 熔点 86，易溶于水、乙醚等；常温下稳定
27、无毒，加热至 110120时，易失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。 （乙醚：无色液体，沸点 34.5，在水中的溶解度小）部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表：沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3开始沉淀 2.3 7.5 7.6 3.4完全沉淀 4.1 9.7 9.2 5.2请回答下列问题：（1）钴的性质与铁相似，能与盐酸和硝酸反应，写出钴与盐酸反应的化学方程式：_。（2）在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点:为_，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐。（3） 加入碳酸钠调节 pH 至 a，a 的范围应
28、是 5.2_。（4） 操作包含 3 个基本实验操作，它们是蒸发浓缩、冷却结晶和_。（5）根据表中数据，判断 KspFe(OH)3 _KspCo(OH)2 (填“” 、 “=”或“”) 。在实验室中，为了从上述产品中获得纯净的 CoCl26H2O，采用的方法是：将产品溶于乙醚过滤后，再蒸馏。【答案】 Co2HCl=CoCl 2H 2 避免生成氮的氧化物（或减少有毒气体的排放等） 7.6 过滤 （3） 表中数据可知，铁离子和铝离子沉淀完全的 pH 分别为 4.1、5.2，而钴离子开始沉淀的 pH 为 7.6，所以，加入碳酸钠调节 pH 至 5.27.6。（4） 操作包含 3 个基本实验操作，它们是
29、蒸发浓缩、冷却结晶和过滤。（5）根据表中数据可知，铁离子沉淀完全的 pH 低于钴离子开始沉淀的 pH，可以判断 KspFe(OH)3 KspCo(OH) 2。21NiCl 2是化工合成中最重要的镍源，工业上以金属镍废料(含 Fe、Ca、Mg 等杂质)为原料生产 NiCl2，继而生产 Ni2O3的工艺流程如下：流程中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH 如下表所示：氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2开始沉淀的 pH 1.1 6.5 7.1沉淀完全的 pH 3.2 9.7 9.2(1) 为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有：适当升高温度；搅拌；_等。(2) 加入
30、 H2O2时发生主要反应的离子方程式为_。(3) “除铁”时，控制溶液 pH 的范围为_。(4) 滤渣 B 的主要成分的化学式为_。(5) 已知： Ksp(NiCO3)1.4210 7 。为确保沉镍完全(即溶液中 c(Ni2 )_molL1 。(6) “氧化”生成 Ni2O3的离子方程式为_。【答案】 增大盐酸的浓度(或将镍废料研成粉末或延长浸泡时间等) 2Fe2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O 3.27.1 MgF 2、CaF 2 0.142 2Ni2 ClO 4OH =Ni2O3Cl 2H 2O22工业上设计将 VOSO4中的 K2SO4、SiO 2杂质除去并回收得到 V2O5流程
31、：（1）步骤所得废渣的成分是_（写化学式） ，操作 I 的名称_；（2）步骤、的变化过程可简化为（下式 R 表示 VO2+，HA 表示有机萃取剂）：R 2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层） 2RAn（有机层） + nH 2SO4 (水层) 中萃取时必须加入适量碱，其原因是_；中 X 试剂为（写化学式）_；（3）的离子方程式为 _；（4）25时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液 pH 之间关系如下表：pH 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1钒沉淀率% 88.1 94.8 96.5 98.0 98.8 98.8 96.4 93.1 89.3结合上表
32、，在实际生产中，中加入氨水，调节溶液的最佳 pH 为_；若钒沉淀率为 93.1%时不产生 Fe(OH)3沉淀，则溶液中 c(Fe3+) _；(已知：25时，KspFe(OH) 3=2.610-39)（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有_和_。【答案】SiO 2过滤加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率H2SO4ClO3 +9H2O+6VO2+=6VO3 +18H+ Cl 1.71.82.610 -3molL-1氨气（或氨水）有机萃取剂（3）的离子方程式为：ClO 3 +9H2O+6VO2+=6VO3 +18H+ Cl ，故答案为：ClO 3 +9H2O+6VO2+=6VO3 +1
33、8H+ Cl ；（4）根据表中数据判断，中加入氨水，调节溶液 pH 最佳值为 1.7-1.8，此时钡沉淀率达到最大，需要氨水量较小；若钒沉淀率为 93.1%时不产生 Fe（OH） 3沉淀，此时 PH=2，c（H +）=10 -2mol/L，c（OH -）=10-12mol/L，则溶液中 c（Fe 3+）浓度依据溶度积计算，K spFe（OH） 3=c（Fe 3+）c 3（OH -）=2.610 -39，计算得到 c（Fe 3+）=2.610 -3molL-1，不产生 Fe（OH） 3沉淀，则溶液中 c（Fe 3+）2.610 -3molL-1，故答案为：1.7-1.8；2.610 -3 mol
34、L-1； (1)CuFeS2和 3FeCl3之间发生的是氧化还原反应，化学方程式为：CuFeS 2+3FeCl3=CuCl+4FeCl2+2S；(2)过滤 1 所得滤液中只含 FeCl2，将其在空气中加热蒸干、灼烧后，加热过程中发生水解反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁灼烧分解生成氧化铁，所得固体为 Fe2O3；(3)过滤得到滤液含有CuCl 2-，调节溶液 pH 发生歧化反应生成 Cu 和 Cu2+；(4)滤 3 所得滤液中含有 HCl 和 CuCl2，可以循环使用，涉及反应有CuFeS2+3CuCl2=4CuCl+FeCl2+2S、2CuCl=Cu+CuCl 2，综
35、合两个化学方程式可得CuFeS2+CuCl2=2Cu+FeCl2+2S，由方程式可得每生成 1molCu，理论上需补充 CuCl2的物质的量为 0.5mol。24钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。一种制备草酸钴晶体(CoC 2O42H2O)的工艺流程如下已知：水钴矿主要成分为 Co2O3、Co(OH) 3；还含有少量 Fe2O3、Al 2O3、MnO 等杂质。浸出液含有的阳离子主要有 H+、Co 2+、Fe 2+、Mn 2+、A1 3+等部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表：(金属离子浓度以 0.01molL-1计) （1）写出浸出过程中 Co(OH)3发
36、生反应的离子方程式：_。（2）NaClO 3的作用是_。（3）加 Na2CO3调 pH 的范围应该在_间，a 加入萃取剂的目的是_。（4）在空气中加热 5.49g 草酸钻晶体(CoC 2O42H2O)样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表：经测定，210290过程中产生的气体只有 CO2，此过程发生反应的化学方程式是_。M( CoC 2O42H2O)=183g/mol【答案】 2Co(OH)3+ SO32-+4H+=2Co2+SO42- +5H2O 将 Fe2+氧化成 Fe3+ 5.27.6 除去 Mn2+ 3CoC2O4 +2O2 Co3O4+6CO2（Co 3O4
37、可以写成 CoOCo2O3)是调节 PH，除去 Fe2+、A1 3+，根据金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH，加 Na2CO3调 pH 的范围应该在 5.27.6 间；根据题意，a 加入萃取剂的目的是除去 Mn2+；（4）5.49g 草酸钻晶体的物质的量是，根据题意，210290过程中固体产物中含有钴元素的质量是 ，氧元素的质量是，氧元素物质的量是 0.04mol，所以固体的化学式是Co3O4；根据元素守恒，210290过程中发生反应的化学方程式是 3CoC2O4 +2O2 Co3O4+6CO2。25工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁Fe(OH)SO 4工艺流程如
38、下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 如下表：沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3开始沉淀 2.3 7.5 3.4完全沉淀 3.2 9.7 4.4回答下列问题：（1）反应 I 溶液中存在的金属阳离子有_。（2）加入少量 NaHCO3的目的是调节 pH，使溶液中的_(填“Fe 3 ”、 “Fe2 ”或“Al 3 ”)沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是_。（3）反应的离子方程式为 _。在实际生产中，反应常同时通入 O2以减少 NaNO2的用量，O 2与 NaNO2在反应中均作_。若参与反应的 O2有 11.2 L(标准状况)，则相当于节约 NaNO2的物质的量为_
39、。（4）碱式硫酸铁溶于水后产生的 Fe(OH)2 离子，可部分水解生成 Fe2(OH)42 聚合离子。该水解反应的离子方程式为_。（5）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有 Fe2 及 NO3 。为检验所得产品中是否含有 Fe2 ，应使用的试剂为_(填字母)。A氯水 BKSCN 溶液 CNaOH 溶液 D酸性 KMnO4溶液【答案】 Fe2 、Al 3 Al3 加快反应速率（或使反应物充分接触） Fe2 NO 2 2H Fe 3 NOH 2O 氧化剂 2mol 2Fe(OH) 2 2H 2O Fe2(OH)42 2H D（1）反应 I 溶
40、液中存在的金属阳离子有 Fe2 、Al 3 ；（2）根据氢氧化物沉淀需要的 pH 知，在 pH 在4.4-7.5 之间将铝离子转化为 Al(OH)3 沉淀，而亚铁离子不能生成沉淀，加入少量 NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的 Al3 ；该工艺流程中“搅拌”的作用是：加快反应速率（或使反应物充分接触） ；（3）酸性条件下，亚硝酸钠具有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原生成 NO，所以反应中加入NaNO2的目的是氧化 Fe2 ，发生反应的离子方程式为 2H +Fe2 +NO2 =Fe3 +NO+H 2O；在实际生产中，反应常同时通入 O2以减少 NaNO2的用量，若参与反应的 O2
41、有 11.2L（标准状况） ，反应过程中提供电子相等，则相当于节约 NaNO2的物质的量=（11.2L/22.4Lmol 1 ）4/1=2mol；（4）碱式硫酸铁溶于水后产生的 Fe(OH)2 离子，可部分水解生成 Fe2(OH)42 聚合离子，该水解反应的离子方程式为 2Fe(OH)2 2H 2O Fe2(OH)42 2H ；（5）亚铁离子具有还原性，能被强氧化剂氧化生成铁离子，反应过程中颜色变化明显的效果最佳，A氯水为黄绿色，Cl 2将亚铁离子氧化为铁离子，溶液呈黄色，颜色变化不明显，故 A 不选；BKSCN 溶液和亚铁离子不反应，没有颜色变化，故 B 不选；CNaOH 溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀，铁离子和氢氧根离子反应生成红褐色沉淀，掩盖氢氧化亚铁颜色，故 C 不选；D酸性 KMnO4溶液呈紫色，亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，现象明显，故 D 选；故选 D。
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