Ⅱ以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)为原料，制备粗铅，实现铅的再生利用。其工作流程如下图所示：
已知：Ksp(PbSO4)=1.6×10-5，Ksp(PbCO3)=3.3×10-l4。
(1)过程I中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是___________ 。
(2)过程I中，Fe2+催化过程可表示为：
i：2Fe2++PbO2+4H++
=2Fe3++PbSO4+2H2O
ii：……
①写出ii的离子方程式：___________ 。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b．___________ 。
(3)过程Ⅱ的目的是脱硫。若滤液2中c()=1.6mol/L，c(
)=0.lmol/L，则PbCO3中___________ (填“是”或“否”)混有PbSO4。
(4)钠离子交换膜固相电解法是从含铅废料中提取铅的一种新工艺，其装置如图所示。将含铅废料投入阴极室，含铅废料中的PbSO4与NaOH溶液发生反应：PbSO4+3OH-=
++H2O。
①a与外接电源的___________ 极相连。
②电解过程中，PbO2、PbO、在阴极放电，其中PbO2放电生成Pb单质的电极反应式为___________ 。
已知：Ksp(PbSO4)=1.6×10-5，Ksp(PbCO3)=3.3×10-l4。
(1)过程I中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是
(2)过程I中，Fe2+催化过程可表示为：
i：2Fe2++PbO2+4H++
=2Fe3++PbSO4+2H2Oii：……
①写出ii的离子方程式：
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b．
(3)过程Ⅱ的目的是脱硫。若滤液2中c(
)=1.6mol/L，c()=0.lmol/L，则PbCO3中(4)钠离子交换膜固相电解法是从含铅废料中提取铅的一种新工艺，其装置如图所示。将含铅废料投入阴极室，含铅废料中的PbSO4与NaOH溶液发生反应：PbSO4+3OH-=
++H2O。①a与外接电源的
②电解过程中，PbO2、PbO、
在阴极放电，其中PbO2放电生成Pb单质的电极反应式为
更新时间：2024-01-31 16:28:23
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解答题-工业流程题
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(0.65)
【推荐1】铍在电子、航天、医疗、核能等行业应用广泛。一种以羟硅铍石(主要含有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO等)为原料制取工业氧化铍的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)加快“酸浸”速率可采取的方法是___________ (写出一种方法)，滤渣1的主要成分是___________ 。
(2)“除铁”时加入H2O2，溶液中发生反应的离子方程式是___________ 。
(3)常温下，“沉铍”时加入氨水调节pH的范围：___________<pH<___________(已知：常温下当溶液中的离子浓度小于1.0×10-5mo/L时，可认为该离子沉淀完全。Ksp[Be(OH)2]=1.0×10-22)。___________
(4)“沉铍”后，所得滤液中的主要溶质可用做___________ (答一种用途)。
(5)写出加热条件下“煅烧”反应的化学方程式___________ 。
回答下列问题：
(1)加快“酸浸”速率可采取的方法是
(2)“除铁”时加入H2O2，溶液中发生反应的离子方程式是
(3)常温下，“沉铍”时加入氨水调节pH的范围：___________<pH<___________(已知：常温下当溶液中的离子浓度小于1.0×10-5mo/L时，可认为该离子沉淀完全。Ksp[Be(OH)2]=1.0×10-22)。
(4)“沉铍”后，所得滤液中的主要溶质可用做
(5)写出加热条件下“煅烧”反应的化学方程式
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】氯化铁常用于污水处理、印染工业、电子工业等领域。氯化铁遇水极易发生水解。某化学兴趣小组设计实验制备氯化铁并探究其性质。回答下列问题：
Ⅰ．氯化铁的制备：
(1)如图为湿法制备的装置，仪器A的名称为___________ ，烧杯中发生反应的化学方程式为___________ 。
(2)如图为干法制备的装置。反应前后都要鼓入氮气，目的是___________ 。
Ⅱ．氯化铁的性质探究：
(3)查阅资料：氯化铁在水溶液中分多步水解，生成净水性能更好的聚合氯化铁
。已知聚合氯化铁极易溶于水，写出氯化铁水解反应的总离子方程式___________ 。
(4)为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响，该兴趣小组设计实验方案(忽略溶液体积的变化)，获得如下数据：
①实验1和实验2的探究目的是___________ 。实验2和实验3说明
的水解是___________ (填“吸热”或“放热”)反应
②查阅资料，加入强电解质后，由于溶液中离子总浓度增大，离子间的相互牵制作用增强，水解离子的活性会改变。该兴趣小组同学求助老师利用计算机手持技术得到实验4和实验5的结果分别如图1和图2所示。
ⅰ．根据实验现象，提出假设：a．氯离子对铁离子的水解活性有促进作用：b．___________ 。
ⅱ．设计其他简单实验证明假设a：___________ (写出实验操作、现象和结论)。
(5)已知常温下，
，计算反应
的水解常数为___________ 。
Ⅰ．氯化铁的制备：
(1)如图为湿法制备的装置，仪器A的名称为
(2)如图为干法制备的装置。反应前后都要鼓入氮气，目的是
Ⅱ．氯化铁的性质探究：
(3)查阅资料：氯化铁在水溶液中分多步水解，生成净水性能更好的聚合氯化铁
。已知聚合氯化铁极易溶于水，写出氯化铁水解反应的总离子方程式(4)为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响，该兴趣小组设计实验方案(忽略溶液体积的变化)，获得如下数据：
| 实验 |  |  |  |  | 温度／℃ |  |
1 | 10 | 0 | 0 | 0 | 25 | 0.74 |
2 | 10 | 90 | 0 | 0 | 25 | 1.62 |
3 | 10 | 90 | 0 | 0 | 35 | 1.47 |
4 | 10 | 90 | 1.17 | 0 | 25 | x |
5 | 10 | 90 | 0 | 1.42 | 25 | y |
的水解是②查阅资料，加入强电解质后，由于溶液中离子总浓度增大，离子间的相互牵制作用增强，水解离子的活性会改变。该兴趣小组同学求助老师利用计算机手持技术得到实验4和实验5的结果分别如图1和图2所示。
ⅰ．根据实验现象，提出假设：a．氯离子对铁离子的水解活性有促进作用：b．
ⅱ．设计其他简单实验证明假设a：
(5)已知常温下，
，计算反应的水解常数为
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】一种从废钯催化剂(主要成分为
、
、
、活性炭，还含少量铁、铜等)中回收海绵钯()的工艺流程如图所示。
(1)“焙烧”的目的___________ 。
(2)还原I中甲酸与反应生成和
，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________ 。
(3)“酸浸”过程中转化为
的离子方程式为___________ 。温度、固液比对酸浸浸取率的影响如图，则“酸浸”的最佳条件为___________ 。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：
，(
为阴离子交换树脂)。试剂
的化学式为___________ 。流出液含有
、
，设两种离子浓度均为
，加入氨水调节后过滤除去铁元素，滤液经一系列操作可以得到
。需调节的范围是___________ 。(当离子浓度小于
认为已沉淀完全，常温下，
，
)。
(5)“沉钯”过程钯元素主要发生如下转化：
。
①
中
中
的键角___________ (填“<”、“>”或“=”)中的键角。
②
晶体中含有的化学键有___________ 。
a．离子键 b．非极性共价键 c．配位键 d．氢键
(6)“还原Ⅱ”中产生无毒无害气体。由制备海绵钯()的化学方程式为___________ 。
(7)①的晶胞俯视图如下所示：
已知1个晶胞中含4个原子，其中3个原子的分数坐标是
，
，
则晶胞中的配位数为___________ ；某铜钯合金
可看作上述晶胞___________ 中位置的原子被
原子替代。
②有些过渡金属型氢化物能高效的储存和输送氢能源，如
、
，已知标准状况下，1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为
)，试写出钯()的氢化物的化学式___________ 。
(8)该工艺流程中可循环利用的物质有、___________ 。(填化学式)
、、、活性炭，还含少量铁、铜等)中回收海绵钯()的工艺流程如图所示。(1)“焙烧”的目的
(2)还原I中甲酸与
反应生成和，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为(3)“酸浸”过程中
转化为的离子方程式为(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：
，(为阴离子交换树脂)。试剂的化学式为、，设两种离子浓度均为，加入氨水调节后过滤除去铁元素，滤液经一系列操作可以得到。需调节的范围是认为已沉淀完全，常温下，，)。(5)“沉钯”过程钯元素主要发生如下转化：
。①
中中的键角中的键角。②
晶体中含有的化学键有a．离子键 b．非极性共价键 c．配位键 d．氢键
(6)“还原Ⅱ”中产生无毒无害气体。由
制备海绵钯()的化学方程式为(7)①
的晶胞俯视图如下所示：已知1个晶胞中含4个
原子，其中3个原子的分数坐标是，，则晶胞中的配位数为可看作上述晶胞原子被原子替代。②有些过渡金属型氢化物能高效的储存和输送氢能源，如
、，已知标准状况下，1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为)，试写出钯()的氢化物的化学式(8)该工艺流程中可循环利用的物质有
、
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】ClO2为一种黄绿色气体，是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂。制备ClO2的新工艺是电解法。
(1)如图所示用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，'写出阳极产生ClO2的电极方程式：___ ；图中b电极为___ (填“阳极”或“阴极’”)。
(2)电解一段时间，当阴极产生标准状况下气体112mL时，停止电解，则通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为___ mol，阴极区pH___ (填“变大”“变小”或“不变”)。.
(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-、CN-等有明显去除效果，某工厂中污水含CN-(amol·L-1)，现用ClO2把CN-氧化成两种无毒气体，写出该反应的离子方程式：___ 。
(4)“84消毒液”是常用的消毒剂。电解氯化钠稀溶液也可制备“84消毒液”，若通电时氯气被溶液完全吸收，所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学反应方程式：___ 。
(1)如图所示用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，'写出阳极产生ClO2的电极方程式：
(2)电解一段时间，当阴极产生标准状况下气体112mL时，停止电解，则通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为
(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-、CN-等有明显去除效果，某工厂中污水含CN-(amol·L-1)，现用ClO2把CN-氧化成两种无毒气体，写出该反应的离子方程式：
(4)“84消毒液”是常用的消毒剂。电解氯化钠稀溶液也可制备“84消毒液”，若通电时氯气被溶液完全吸收，所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学反应方程式：
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】环氧乙烷(
，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。
回答下列问题：
(1)①阳极室产生Cl2后发生的反应有：Cl2+H2O
HCl+HClO、___________ 。
②溶液a的主要溶质为___________ (填化学式)。
③该制备过程的总反应化学方程式为___________ 。
(2)一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。
电解效率
的定义：
×100%
①若(EO)=100%，则溶液b的溶质为___________ (填化学式)。
②当乙烯完全消耗时，测得(EO)≈70%，推测(EO)≈70%的原因可能为：
推测I．阳极有H2O放电；
推测II．阳极有乙烯直接放电；
推测III．阳极室流出液中含有Cl2或HClO。
根据推测，进行进一步实验探究：
步骤i．检验电解产物，可证实推测I、II不成立。
要证实推测I，需检验的物质是___________ (填化学式)；若推测II中乙烯放电产物为CO2，写出电极反应式___________ 。
步骤ii．实验证实推测III成立，所用试剂可选用___________ (填标号)。
A． AgNO3溶液 B． KI-淀粉试纸 C． 品红溶液
，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。 回答下列问题：
(1)①阳极室产生Cl2后发生的反应有：Cl2+H2O
HCl+HClO、②溶液a的主要溶质为
③该制备过程的总反应化学方程式为
(2)一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。
电解效率
的定义：×100%①若
(EO)=100%，则溶液b的溶质为②当乙烯完全消耗时，测得
(EO)≈70%，推测(EO)≈70%的原因可能为：推测I．阳极有H2O放电；
推测II．阳极有乙烯直接放电；
推测III．阳极室流出液中含有Cl2或HClO。
根据推测，进行进一步实验探究：
步骤i．检验电解产物，可证实推测I、II不成立。
要证实推测I，需检验的物质是
步骤ii．实验证实推测III成立，所用试剂可选用
A． AgNO3溶液 B． KI-淀粉试纸 C． 品红溶液
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【推荐3】化学反应过程中除物质变化外，还伴随能量转化。按要求回答下列问题：
(1)荷兰埃因霍温大学学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在催化剂钴表面上反应Ⅰ的反应历程，如图所示，其中吸附在钴催化剂表面上的物种用*标注。
该历程中最大能垒E正=_______ kJ∙mol-1，写出该步骤的化学方程式：_______
(2)推动煤炭清洁高效利用是未来煤炭利用的发展方向，其中煤制天然气(主要成分甲烷)能对燃气资源有重要补充作用。在催化剂作用下，其涉及的主要反应如下：
△H3
△H3=_______ kJ∙mol-1。
(3)一种甲烷催化重整与新型熔融碳酸盐燃料电池综合应用技术的原理如下图所示。
①写出甲烷催化重整的化学方程式_______
②写出该装置中原电池正极的电极反应_______
③电池工作时，
向电极_______ 移动(填写“A”或“B”)；用该电池做电极精炼铜的电源，每消耗1molO2的同时能精炼出_______ mol的精铜。
(1)荷兰埃因霍温大学学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在催化剂钴表面上反应Ⅰ的反应历程，如图所示，其中吸附在钴催化剂表面上的物种用*标注。
该历程中最大能垒E正=
(2)推动煤炭清洁高效利用是未来煤炭利用的发展方向，其中煤制天然气(主要成分甲烷)能对燃气资源有重要补充作用。在催化剂作用下，其涉及的主要反应如下：
△H3△H3=
(3)一种甲烷催化重整与新型熔融碳酸盐燃料电池综合应用技术的原理如下图所示。
①写出甲烷催化重整的化学方程式
②写出该装置中原电池正极的电极反应
③电池工作时，
向电极
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解答题-实验探究题
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【推荐1】三草酸合铁(Ⅲ)酸钾，即K3Fe[(C2O4)3]·3H2O，为绿色单斜晶体，溶于水，难溶于乙醇，光照下即发生分解，是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是部分有机反应的催化剂。实验室模拟工业制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾常用工艺流程如下：
主要反应为：①(NH4)2Fe(SO4)2+H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+(NH4)2SO4+H2SO4
②2FeC2O4·2H2O +H2O2+3K2C2O4+H2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]·2H2O
请回答：
(1)步骤Ⅱ中，需要用到玻璃仪器有_______ 。
(2)步骤Ⅳ中，需检验Fe(Ⅱ)是否完全转化为Fe(Ⅲ)，可取少许溶液于试管中，并向其中加入_______ ，观察现象。
(3)步骤Ⅴ中，95%乙醇的作用是_______ 。
(4)下列有关说法不正确的是_______。
(5)所得产品中可能混有少量Fe(OH)3杂质，实验室通常用标准KMnO4溶液确定所得产品的纯度。从下列选项中选择合理的仪器和现象，补全滴定过程[“_______” 上填写一件最关键仪器，“( )”内填写一种现象，均用字母表示]。
称量m g产品于_______ 中，用水溶解后加稀H2SO4酸化→用_______ (盛装cmol/L KMnO4标准溶液)→滴定至(_______ )。
仪器：a．酸式滴定管 b．锥形瓶 c．碱式滴定管 d．容量瓶
现象：e．溶液变为浅红色且保持半分钟不变 f．溶液紫红色恰好褪去且保持半分钟不变
(6)消耗V mL KMnO4溶液时达到滴定终点，所得产品中K3Fe[(C2O4)3]·3H2O的质量分数表达式为_______ 。 (K3Fe[(C2O4)3]·3H2O的摩尔质量用M表示)
主要反应为：①(NH4)2Fe(SO4)2+H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+(NH4)2SO4+H2SO4
②2FeC2O4·2H2O +H2O2+3K2C2O4+H2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]·2H2O
请回答：
(1)步骤Ⅱ中，需要用到玻璃仪器有
(2)步骤Ⅳ中，需检验Fe(Ⅱ)是否完全转化为Fe(Ⅲ)，可取少许溶液于试管中，并向其中加入
(3)步骤Ⅴ中，95%乙醇的作用是
(4)下列有关说法不正确的是_______。
| A．步骤Ⅰ中，搅拌的作用是使反应物充分混合 |
| B．步骤Ⅳ中，为加快反应速率应当改为沸水浴 |
| C．步骤Ⅴ中，若没有观察到晶体产生，可用玻璃棒在烧杯壁摩擦 |
| D．所得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾产品应当保存在无色广口瓶中 |
称量m g产品于
仪器：a．酸式滴定管 b．锥形瓶 c．碱式滴定管 d．容量瓶
现象：e．溶液变为浅红色且保持半分钟不变 f．溶液紫红色恰好褪去且保持半分钟不变
(6)消耗V mL KMnO4溶液时达到滴定终点，所得产品中K3Fe[(C2O4)3]·3H2O的质量分数表达式为
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【推荐2】钯()是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯(
)和的流程。
回答下列问题：
(1)“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是_______ 。
(2)“钯灰”中的主要成分有，加入甲酸(
)，可以将还原成金属单质，请写出还原的化学方程式_______ 。
(3)王水是按照体积比3：1将浓盐酸和浓硝酸混合而得到的强氧化性溶液，加热条件下钯在王水中发生反应生成
和一种有毒的无色气体A，该气体遇空气变红棕色，请写出和王水反应的化学方程式_______ 。
(4)加入浓氨水，调节至9.0，并控制温度在70～75℃，元素以
的形式存在于溶液中。若温度大于75℃，则不利于除铁，原因是_______ ；
(5)黄色晶体的成分为
，将其烘干、在空气中550℃下焙烧(氧气不参与反应)可以直接得到，同时得到无色刺激性混合气体，在温度下降时“冒白烟”，则除外其他产物有_______ (写化学式)。
(6)海绵状金属钯密度为
，具有优良的吸氢功能，标准状况下，其吸附的氢气是其体积的840倍，则此条件下海绵钯的吸附容量R=_______ 
，氢气的浓度r=_______ 。(吸附容量R即1g钯吸附氢气的体积；氢气的浓度r为
吸附氢气的物质的量)
)是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯()和的流程。回答下列问题：
(1)“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是
(2)“钯灰”中的主要成分有
，加入甲酸()，可以将还原成金属单质，请写出还原的化学方程式(3)王水是按照体积比3：1将浓盐酸和浓硝酸混合而得到的强氧化性溶液，加热条件下钯在王水中发生反应生成
和一种有毒的无色气体A，该气体遇空气变红棕色，请写出和王水反应的化学方程式(4)加入浓氨水，调节
至9.0，并控制温度在70～75℃，元素以的形式存在于溶液中。若温度大于75℃，则不利于除铁，原因是(5)黄色晶体的成分为
，将其烘干、在空气中550℃下焙烧(氧气不参与反应)可以直接得到，同时得到无色刺激性混合气体，在温度下降时“冒白烟”，则除外其他产物有(6)海绵状金属钯密度为
，具有优良的吸氢功能，标准状况下，其吸附的氢气是其体积的840倍，则此条件下海绵钯的吸附容量R=，氢气的浓度r=吸附氢气的物质的量)
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)广泛应用于造纸等行业。该物质易氧化，受热易分解，在碱性条件下较稳定，易溶于水，不溶于乙醇。
(1)实验室利用下图装置和试剂制取Na2S2O4。
① 实验前需打开K通入一段时间氮气，其目的是_______ 。
② 原料NaBH4制备路线如下：
“合成”步骤中，先将NaH分散到矿物油，再与B(OCH3)3反应，其目的是_______ 。
③ 在30～ 40 ℃条件下，向三颈瓶中滴加碱性NaBH4溶液充分反应制取Na2S2O4，产物中还生成NaBO2，写出制取Na2S2O4的化学反应方程式：_______ 。
④ 反应结束后，向溶液中加入乙醇，充分结晶后过滤可得Na2S2O4·2H2O晶体。加入乙醇的作用是_______ 。
(2)请根据下列信息，利用所给试剂设计制备Na2S2O4·2H2O的实验方案：_______ 。
用乙醇洗涤，得Na2S2O4·2H2O。(实验中须使用的试剂： Zn粉，NaCl固体，蒸馏水，SO2， 1 mol·L-1 NaOH溶液)
已知：① 制备原理之一： Zn＋2H2SO3
ZnS2O4＋2H2O。
② 二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图。
(1)实验室利用下图装置和试剂制取Na2S2O4。
① 实验前需打开K通入一段时间氮气，其目的是
② 原料NaBH4制备路线如下：
“合成”步骤中，先将NaH分散到矿物油，再与B(OCH3)3反应，其目的是
③ 在30～ 40 ℃条件下，向三颈瓶中滴加碱性NaBH4溶液充分反应制取Na2S2O4，产物中还生成NaBO2，写出制取Na2S2O4的化学反应方程式：
④ 反应结束后，向溶液中加入乙醇，充分结晶后过滤可得Na2S2O4·2H2O晶体。加入乙醇的作用是
(2)请根据下列信息，利用所给试剂设计制备Na2S2O4·2H2O的实验方案：
用乙醇洗涤，得Na2S2O4·2H2O。(实验中须使用的试剂： Zn粉，NaCl固体，蒸馏水，SO2， 1 mol·L-1 NaOH溶液)
已知：① 制备原理之一： Zn＋2H2SO3
ZnS2O4＋2H2O。② 二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图。
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