明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 在生产、生活中有广泛用途:饮用水的净化;造纸工业上作施胶剂;食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al 、 Al2O3及少量SiO2和FeO ·xFe2O3)可制备明矾。工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/23/08cdecb8-4192-4638-9d8b-21a94b3bd1a6.png?resizew=515)
回答下列问题:
(1)明矾净水的原理是(用离子方程表示)_________________________________ 。
(2)操作Ⅰ是_____________ ,操作Ⅱ是蒸发浓缩、_______________ 、过滤、_____ 、干燥。
(3)检验滤液A中是否存在Fe2+的试剂是(只用一种试剂)_________________ 。
(4)在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为(该条件下Fe2+转化为Fe3+,MnO4-转化为Mn2+)_________________________________________________ 。
已知:生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
根据表中数据解释调pH=3的目的_______________________________________ 。
(5)已知:在pH=3、加热条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2。加入MnSO4发生反应的离子方程式为:_______________ 。滤渣2含有的物质是___________ 。
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回答下列问题:
(1)明矾净水的原理是(用离子方程表示)
(2)操作Ⅰ是
(3)检验滤液A中是否存在Fe2+的试剂是(只用一种试剂)
(4)在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为(该条件下Fe2+转化为Fe3+,MnO4-转化为Mn2+)
已知:生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示
Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | |
开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
完全沉淀时 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
根据表中数据解释调pH=3的目的
(5)已知:在pH=3、加热条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2。加入MnSO4发生反应的离子方程式为:
14-15高三上·广东汕头·期中 查看更多[2]
更新时间:2016-12-09 06:35:30
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解答题-工业流程题
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困难
(0.15)
名校
【推荐1】高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程:
(1) KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列_____ 物质相似。
A.75%酒精 B.双氧水 C.苯酚 D.“84”消毒液(NaClO溶液)
(2)操作Ⅰ的名称是________ ;操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两物质在__________ (填性质)上差异,采用 __________ (填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体的。
(3)上述流程中可以循环使用的物质有石灰、CO2、____ 和____ (写化学式)。
(4) 向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4,该反应中的还原剂是_______ 。
(5) 铋酸钠(NaBiO3,不溶于水)用于定性检验酸性溶液中Mn2+的存在(铋元素的还原产物为Bi3+,Mn的氧化产物为+7价),写出反应的离子方程式:__________________ 。
(6) 写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式:________________ 。
(7)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1mol MnO2可制得_____ mol KMnO4。
(1) KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列
A.75%酒精 B.双氧水 C.苯酚 D.“84”消毒液(NaClO溶液)
(2)操作Ⅰ的名称是
(3)上述流程中可以循环使用的物质有石灰、CO2、
(4) 向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4,该反应中的还原剂是
(5) 铋酸钠(NaBiO3,不溶于水)用于定性检验酸性溶液中Mn2+的存在(铋元素的还原产物为Bi3+,Mn的氧化产物为+7价),写出反应的离子方程式:
(6) 写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式:
(7)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1mol MnO2可制得
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解答题-实验探究题
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困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐2】小组同学探究
和不同铜盐溶液的反应,实验如下。
实验:向
溶液中加入
溶液,立即产生橙黄色沉淀(沉淀A),放置
左右,转化为白色沉淀(沉淀B)。
已知:i.
(无色)
ii.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/64698b98813cea1c746b7e776a1140ac.png)
(1)研究沉淀B的成分。
向洗涤后的沉淀B中加入足量浓氨水,得到无色溶液,在空气中放置一段时间,溶液变为深蓝色。取少量深蓝色溶液,滴加试剂X,产生白色沉淀。
①白色沉淀是
,试剂X是_______ 。
②无色溶液在空气中放置变为深蓝色,反应的离子方程式为_______ 。
(2)经检验,沉淀A不含
。推测沉淀A能转化为沉淀B与
有关,为研究沉淀A的成分及沉淀A转化为B的原因,实验如下。
,补充实验:向少量洗净的沉淀A中加入稀硫酸,证实沉淀A中含有
的证据是_______ 。
②无色溶液中含有
,推测
的产生有两个途径:
途径1:实验过程中
氧化
;
途径2:_______ (将途径补充完整)。
经研究,途径1不合理,途径2合理。
③解释
和
溶液反应时,先产生橙黄色沉淀,再转化为白色的原因:_______ 。
(3)
和
溶液反应最终生成
沉淀,并检测到有
生成,离子方程式是_______ 。用
和
溶液重复上述实验,仅产生橙黄色沉淀,放置
后变为暗红色沉淀(可溶于氨水,得到无色溶液,放置变为深蓝色)。
(4)根据上述实验所得结论:_______ (答出两点)。
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实验:向
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已知:i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c392ddd95977e5721ecea5fb87cf1c62.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/64698b98813cea1c746b7e776a1140ac.png)
(1)研究沉淀B的成分。
向洗涤后的沉淀B中加入足量浓氨水,得到无色溶液,在空气中放置一段时间,溶液变为深蓝色。取少量深蓝色溶液,滴加试剂X,产生白色沉淀。
①白色沉淀是
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②无色溶液在空气中放置变为深蓝色,反应的离子方程式为
(2)经检验,沉淀A不含
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②无色溶液中含有
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途径1:实验过程中
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2bbb4400e4bc40392f17552e1acf0eba.png)
途径2:
经研究,途径1不合理,途径2合理。
③解释
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(3)
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(4)根据上述实验所得结论:
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解答题-工业流程题
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困难
(0.15)
名校
【推荐3】马日夫盐[Mn(H2PO4)2•2H2O]常用于机械设备的磷化处理,可起到防锈效果。以水锰矿[主要成分为MnO(OH),还含有少量的Fe2O3、SiO2及微量的CaO、Al2O3]为原料制备马日夫盐的一种工艺流程如图所示。
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已知:①25℃时,金属离子在水溶液中的平衡浓度的对数与溶液的pH的关系如图所示。此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH=7.54。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/27/9545b48d-b5d5-4dae-87c5-b76856b9b68e.png?resizew=242)
②当溶液中剩余的某金属离子浓度≤1×10-5mol/L时,通常认为该金属离子已沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“溶浸”过程中主要成分发生反应的化学方程式为_______ ,为提高SO2的吸收率,可采取的措施是_______ (写出两条即可)。
(2)“滤渣2”的主要成分为_______ (写化学式)。“氧化、除杂”步骤中不宜使用H2O2替代MnO2,原因是_______ 。加入氨水的目的是调节pH,应控制pH的范围是________ 之间。
(3)加入NaF可以使Ca2+转化为CaF,沉淀除去,要使Ca2+完全沉淀,该步骤中应控制溶液中F-浓度不小于______ mol/L。[已知:Ksp(CaF2)=3.6×10-12]。
(4)“沉锰”步骤中Mn2+转化为MnCO3沉淀,反应的离子方程式为_______ 。
(5)CaO晶胞的结构如图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为______ ,距离最近的Ca2+和O2-的核间距为apm,则CaO晶体的密度为_______ g/cm3(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/27/2dec32db-fdc1-4632-94d6-c3f2d8f01aed.png?resizew=566)
已知:①25℃时,金属离子在水溶液中的平衡浓度的对数与溶液的pH的关系如图所示。此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH=7.54。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/27/9545b48d-b5d5-4dae-87c5-b76856b9b68e.png?resizew=242)
②当溶液中剩余的某金属离子浓度≤1×10-5mol/L时,通常认为该金属离子已沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“溶浸”过程中主要成分发生反应的化学方程式为
(2)“滤渣2”的主要成分为
(3)加入NaF可以使Ca2+转化为CaF,沉淀除去,要使Ca2+完全沉淀,该步骤中应控制溶液中F-浓度不小于
(4)“沉锰”步骤中Mn2+转化为MnCO3沉淀,反应的离子方程式为
(5)CaO晶胞的结构如图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/27/697988bc-c99e-46a4-bfca-262dcd39bb3f.png?resizew=159)
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解答题-实验探究题
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困难
(0.15)
【推荐1】某小组同学探究硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与某些常见金属离子的反应。
已知:i.
(淡绿色)、
(紫黑色)、
(无色)
ii.
在酸性溶液中转化为
、S和SO2。
iii.BaS4O6可溶于水、BaS2O3微溶于水。
(1)将S粉加入沸腾的Na2SO3溶液中可制得Na2S2O3,离子方程式是___________ 。
(2)研究 Na2S2O3与某些常见金属离子的反应,进行如下实验。
①取I中的浊液,离心分离,经检验,沉淀是Cu2S和S的混合物,清液中存在
。
i.补全I中生成黑色沉淀的总反应的离子方程式:___________
□___________
□___________
□___________
□___________+![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ea547a425459ae4ca79e01dc824c751.png)
ii.查阅资料可知,常温时,生成黑色沉淀反应的平衡常数很大,但仍需水浴加热至50℃以上才出现沉淀,原因是___________ 。
②Ⅱ中,
被Fe3+氧化的主要产物是
,还有很少量的
。取Ⅱ中的无色溶液进行如下实验证实了此结论。
i.仅由溶液1中加入足量的盐酸后得到沉淀2,不能说明Ⅱ中生成了
,理由是___________ 。
ii.补全实验方案证实上述结论:将沉淀1洗净,___________ 。
③向Ⅲ的无色溶液中继续加入0.5mL 0.1mol·L-1AgNO3溶液,产生白色沉淀Ag2S2O3。静置,得到黑色沉淀Ag2S,同时生成强酸。生成Ag2S的化学方程式是___________ 。
(3)软硬酸碱原理认为,Ⅲ中, Ag+为软酸,
为软碱, S2-是比
更软的碱,可解释
与Ag+反应的最终产物为Ag2S。由此推测,Ⅰ中, Cu+和Cu2+,___________ 是更软的酸。
已知:i.
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ceb4010b8b1c88bb0a41e81c9c49bce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5f08a3f95302fbba246c0b1ae846bfb6.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b400a9272103f2e3a795f16d537d0204.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e467b1d06fca46dc6b0fb64aa7e4767.png)
iii.BaS4O6可溶于水、BaS2O3微溶于水。
(1)将S粉加入沸腾的Na2SO3溶液中可制得Na2S2O3,离子方程式是
(2)研究 Na2S2O3与某些常见金属离子的反应,进行如下实验。
序号 | X溶液 | 现象 | |
I | CuCl2溶液 | 溶液变为淡绿色,水浴加热至50℃以上,逐渐析出黑色沉淀 | |
Ⅱ | FeCl3溶液 | 溶液变为紫黑色,片刻后溶液变为无色 | |
Ⅲ | AgNO3溶液 | 逐滴加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,振荡后沉淀溶解,得无色溶液 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e467b1d06fca46dc6b0fb64aa7e4767.png)
i.补全I中生成黑色沉淀的总反应的离子方程式:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22cfd6e15636f3ba1eadb77b4cf79868.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a98dbb86a8030147b54a3af0eb5d95f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90701963a56df1b02f8bde2a2a07020b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90701963a56df1b02f8bde2a2a07020b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ea547a425459ae4ca79e01dc824c751.png)
ii.查阅资料可知,常温时,生成黑色沉淀反应的平衡常数很大,但仍需水浴加热至50℃以上才出现沉淀,原因是
②Ⅱ中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7dc8bcf757a59673f3a211ca2013af82.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b400a9272103f2e3a795f16d537d0204.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e467b1d06fca46dc6b0fb64aa7e4767.png)
i.仅由溶液1中加入足量的盐酸后得到沉淀2,不能说明Ⅱ中生成了
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b400a9272103f2e3a795f16d537d0204.png)
ii.补全实验方案证实上述结论:将沉淀1洗净,
③向Ⅲ的无色溶液中继续加入0.5mL 0.1mol·L-1AgNO3溶液,产生白色沉淀Ag2S2O3。静置,得到黑色沉淀Ag2S,同时生成强酸。生成Ag2S的化学方程式是
(3)软硬酸碱原理认为,Ⅲ中, Ag+为软酸,
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐2】次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,是一元中强酸,具有较强还原性。回答下列问题:
(1)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银。
①在H3PO2中,磷元素的化合价为________ ;在酸性环境中,利用(H3PO2)进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1,则氧化产物为:__________ (填化学式)。
②NaH2PO2是_________ (填“正盐”还是“酸式盐”),其溶液中离子浓度由大到小的顺序应为________
③0.2 mol·L-1 H3PO2溶液与0.2mol·L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中:
c(H2PO2-)+c(OH-)-c(H+)=_______ mol·L-1。(溶液体积变化忽略不计)
(2)次磷酸(H3PO2)可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式________
②分析产品室可得到H3PO2的原因_____________________ (用离子方程式表示)
(1)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银。
①在H3PO2中,磷元素的化合价为
②NaH2PO2是
③0.2 mol·L-1 H3PO2溶液与0.2mol·L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中:
c(H2PO2-)+c(OH-)-c(H+)=
(2)次磷酸(H3PO2)可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/13/475a826a-f70e-467f-a260-2a02b167bbaa.png?resizew=234)
①写出阳极的电极反应式
②分析产品室可得到H3PO2的原因
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解答题-实验探究题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】某小组对Cu和
的反应进行相关实验探究。
【实验探究】实验i:向装有0.5gCu的烧杯中加入
溶液,一段时间内无明显现象,10小时后,溶液中有少量蓝色浑浊,Cu片表面附着少量蓝色固体。
(1)写出该反应的化学方程式:___________ 。
【继续探究】针对该反应速率较慢,小组同学查阅资料,设计并完成了下列实验。
(2)实验ii中:溶液变蓝的原因是___________ (用离子反应方程式表示);经检验产生的气体为氧气,产生氧气先慢后快的原因是___________ 。(不考虑温度的影响)。
(3)对比实验i和iii,为探究氨水对Cu的还原性或
氧化性的影响,该同学利用如图装置继续实验。
已知:电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异;物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大。
a.K闭合时,电压为x。
b.向U型管右侧溶液中滴加氨水后,电压不变
c.继续向U型管左侧溶液中滴加氨水后,电压增大了y。
①解释步骤c中电压增大的原因:___________ 。
②若向U型管左侧溶液中滴加硫酸后,电压不变,继续向U型管右侧溶液中滴加硫酸后,电压增大了z。则可以得出的结论是:___________ 。
(4)基于以上实验,影响Cu与
反应的因素有___________ 。(任写一条)
(5)结合上述实验,下列说法正确的是___________ 。
A.电化学是研究物质氧化性、还原性的重要手段之一
B.实验ii中发生的反应中,
只体现氧化性
C.在还原反应(氧化反应)中,增大反应物浓度或降低生成物浓度,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)增强
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
【实验探究】实验i:向装有0.5gCu的烧杯中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d3d3872a5589926464e000d0bdb7852.png)
(1)写出该反应的化学方程式:
【继续探究】针对该反应速率较慢,小组同学查阅资料,设计并完成了下列实验。
装置 | 序号 | 试剂a | 现象 |
![]() | ii | ![]() ![]() | Cu表面产生少量气泡,溶液逐渐变蓝,后产生较多气泡 |
iii | ![]() ![]() | 溶液立即变为深蓝色,产生大量气泡,Cu表面有少量蓝色不溶物 |
(3)对比实验i和iii,为探究氨水对Cu的还原性或
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/10/2b9b9129-98fc-41c2-b8cc-31d3597dd86a.jpg?resizew=146)
已知:电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异;物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大。
a.K闭合时,电压为x。
b.向U型管右侧溶液中滴加氨水后,电压不变
c.继续向U型管左侧溶液中滴加氨水后,电压增大了y。
①解释步骤c中电压增大的原因:
②若向U型管左侧溶液中滴加硫酸后,电压不变,继续向U型管右侧溶液中滴加硫酸后,电压增大了z。则可以得出的结论是:
(4)基于以上实验,影响Cu与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
(5)结合上述实验,下列说法正确的是
A.电化学是研究物质氧化性、还原性的重要手段之一
B.实验ii中发生的反应中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
C.在还原反应(氧化反应)中,增大反应物浓度或降低生成物浓度,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)增强
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解答题-实验探究题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】我市某地的煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等,一种综合利用工艺设计如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/4/40f5ad98-4ca4-4e0e-91f9-f84805871078.png?resizew=599)
已知:
请回答下列问题:
(1)“酸浸”后得到的残渣中主要含有的物质是_________ 。物质X的化学式为_______ 。
(2)“酸浸”时影响铝浸出率的因素可能有(写出两个)____________ 、__________ 。
(3)为了获得产品Al(OH)3,从煤矸石的盐酸浸取液开始,若只用CaCO3一种试剂,后续操作过程是____________________ 。
(4)Al(OH)3可添加到塑料中作阻燃剂的原因是____________ 。
(5)以Al和MnO2为电极,与NaCl和稀氨水电解质溶液组成一种新型电池,放电时MnO2转化为MnO(OH)。该电池反应的化学方程式是____________________ 。
(6)预处理后的100t煤矸石经上述流程后,得到39t纯度为95%的氢氧化铝产品。则预处理后的100t煤矸石中铝元素的回收率为_________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/4/40f5ad98-4ca4-4e0e-91f9-f84805871078.png?resizew=599)
已知:
离子 | 开始沉淀pH | 完全沉淀pH |
Fe3+ | 2.1 | 3.2 |
Al3+ | 4.1 | 5.4 |
(1)“酸浸”后得到的残渣中主要含有的物质是
(2)“酸浸”时影响铝浸出率的因素可能有(写出两个)
(3)为了获得产品Al(OH)3,从煤矸石的盐酸浸取液开始,若只用CaCO3一种试剂,后续操作过程是
(4)Al(OH)3可添加到塑料中作阻燃剂的原因是
(5)以Al和MnO2为电极,与NaCl和稀氨水电解质溶液组成一种新型电池,放电时MnO2转化为MnO(OH)。该电池反应的化学方程式是
(6)预处理后的100t煤矸石经上述流程后,得到39t纯度为95%的氢氧化铝产品。则预处理后的100t煤矸石中铝元素的回收率为
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解答题-无机推断题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐2】[化学选修——2:化学与技术]我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3等。一种利用粉煤灰制取氧化铝、硫酸铁溶液、二氧化硅的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/22/1576216068292608/1576216068571136/STEM/39c89af1-2aed-4817-8e82-e431e7a07d8d.png?resizew=613)
(1)操作i的名称为_________ 。
(2)工业上若需加快粉煤灰与NaOH溶液反应的浸出速率,可采取的措施有________ (写两点即可)。
(3)写出固体A溶解在稀硫酸中所得溶液与H2O2反应的离子方程式___________ 。
(4)以上流程中可以循环利用的物质是________ (填化学式)。
(5)某科研小组用硫酸作为浸取液,浸取粉煤灰中的铝元素和铁元素,在104℃用硫酸浸取时,铝的浸取率与时间的关系如图1,适宜的浸取时间为____ h;铝的浸取率与的关系如图2所示,从浸取率角度考虑,三种助溶剂NH4F、KF及NH4F与KF的混合物,在相同时,浸取率最高的是_______ (填化学式)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/22/1576216068292608/1576216068571136/STEM/eaecefcb-72ae-488f-b47c-563921608eb4.png?resizew=510)
(6)Al/AgO电池是一种新型安全电池,广泛用于军事领域,其电池总反应为:2Al + 3AgO + 2OH―+ 3H2O==2[Al(OH)4]―+ 3Ag,则该电池工作时正极的电极反应方程式为_________ ,若电池产生6mol电子转移,整体上分析电池负极消耗的OH―物质的量最终为_____ mol。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/22/1576216068292608/1576216068571136/STEM/39c89af1-2aed-4817-8e82-e431e7a07d8d.png?resizew=613)
(1)操作i的名称为
(2)工业上若需加快粉煤灰与NaOH溶液反应的浸出速率,可采取的措施有
(3)写出固体A溶解在稀硫酸中所得溶液与H2O2反应的离子方程式
(4)以上流程中可以循环利用的物质是
(5)某科研小组用硫酸作为浸取液,浸取粉煤灰中的铝元素和铁元素,在104℃用硫酸浸取时,铝的浸取率与时间的关系如图1,适宜的浸取时间为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/22/1576216068292608/1576216068571136/STEM/eaecefcb-72ae-488f-b47c-563921608eb4.png?resizew=510)
(6)Al/AgO电池是一种新型安全电池,广泛用于军事领域,其电池总反应为:2Al + 3AgO + 2OH―+ 3H2O==2[Al(OH)4]―+ 3Ag,则该电池工作时正极的电极反应方程式为
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解答题-工业流程题
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困难
(0.15)
【推荐3】铬是硬度最高的金属,常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬,其化合物也有广泛应用。实验室模拟一种从铬铁矿(主要含Fe(CrO2)2、MgO、Al2O3)中提取铬的流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/26/f95de976-1af7-4efd-866a-95017da8d09b.png?resizew=719)
注:焙烧可将Al2O3转化为NaAlO2,滤渣1中有红棕色固体。
(1)铬铁矿经“粉碎”处理的目的是____ 。
(2)已知“浸出液”的主要成分为Na2CrO4,则“焙烧”过程被氧化的元素是___ (填元素符号)。
(3)滤渣1的主要成分有____ (填化学式)。
(4)“调pH”采取了通入CO2气体的方式,反应后滤渣2中有Al(OH)3和NaHCO3生成,则此过程中生成Na2Cr2O7的离子方程式为____ 。若用生成的NaHCO3替换焙烧过程中的NaOH使用,则此时焙烧阶段主要反应的化学方程式为____ 。
(5)一定温度下,利用Cr2O
可实现含苯酚废水的有效处理,工作原理如图所示,负极电极反应式为____ ,一段时间后N极附近溶液pH____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/26/f95de976-1af7-4efd-866a-95017da8d09b.png?resizew=719)
注:焙烧可将Al2O3转化为NaAlO2,滤渣1中有红棕色固体。
(1)铬铁矿经“粉碎”处理的目的是
(2)已知“浸出液”的主要成分为Na2CrO4,则“焙烧”过程被氧化的元素是
(3)滤渣1的主要成分有
(4)“调pH”采取了通入CO2气体的方式,反应后滤渣2中有Al(OH)3和NaHCO3生成,则此过程中生成Na2Cr2O7的离子方程式为
(5)一定温度下,利用Cr2O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b0a7250ddf460fbe0a94986e179352.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/28/c77418ef-02ce-41c8-97bd-e4219d268ece.png?resizew=372)
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解答题-工业流程题
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困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐1】以钛铁矿(主要成分为FeO·TiO2,还含有MgO、CaO、SiO2等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/6/2780185760219136/2780263841873920/STEM/b26f3124-0cef-450e-9b2d-6761d55c8878.png?resizew=741)
回答下列问题:
(1)“溶浸”后溶液中的金属阳离子主要包括Mg2+、TiOCl+___________ 。“滤液”经加热水解后转化为富钛渣(钛元素主要以TiO2·2H2O形式存在),写出上述转变的离子方程式:___________ 。
(2)“溶钛”过程反应温度不能太高,其原因是___________ 。
(3)“沉铁”步骤反应的化学方程式为___________ ,“沉铁”后的滤液经处理后可返回___________ 工序循环利用。
(4)“煅烧”制备LiFePO4过程中,Li2CO3和H2C2O4的理论投入量的物质的量之比为___________ 。
(5)以Li4Ti5O12和LiFePO4作电极组成电池,充电时发生反应:Li4Ti5O12+LiFePO4=Li4+xTi5O12+Li1-xFePO4(0<x<1),阳极的电极反应式为___________ 。
(6)从废旧LiFePO4电极中可回收锂元素。用硝酸充分溶浸废旧LiFePO4电极,测得浸取液中c(Li+)=4mol·L-1,加入等体积的碳酸钠溶液将Li+转化为Li2CO3沉淀 ,若沉淀中的锂元素占浸取液中锂元素总量的90%,则反应后的溶液中CO
的浓度为___________ mol·L-1[已知Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3,假设反应后溶液体积为反应前两溶液之和]。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/6/2780185760219136/2780263841873920/STEM/b26f3124-0cef-450e-9b2d-6761d55c8878.png?resizew=741)
回答下列问题:
(1)“溶浸”后溶液中的金属阳离子主要包括Mg2+、TiOCl+
(2)“溶钛”过程反应温度不能太高,其原因是
(3)“沉铁”步骤反应的化学方程式为
(4)“煅烧”制备LiFePO4过程中,Li2CO3和H2C2O4的理论投入量的物质的量之比为
(5)以Li4Ti5O12和LiFePO4作电极组成电池,充电时发生反应:Li4Ti5O12+LiFePO4=Li4+xTi5O12+Li1-xFePO4(0<x<1),阳极的电极反应式为
(6)从废旧LiFePO4电极中可回收锂元素。用硝酸充分溶浸废旧LiFePO4电极,测得浸取液中c(Li+)=4mol·L-1,加入等体积的碳酸钠溶液将Li+转化为Li2CO3沉淀 ,若沉淀中的锂元素占浸取液中锂元素总量的90%,则反应后的溶液中CO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf380e43b0ab93e2dd67599430ec88e5.png)
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解答题-工业流程题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐2】金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以钛铁矿(主要成分FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料冶炼金属钛,其生产的工艺流程图如下:
已知:2H2SO4(浓)+ FeTiO3=TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O
(1)步骤I中发生反应的离子方程式:____________________ 、_____________________ 。
(2)已知:TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中。
25 ℃时,难溶电解质溶解度(s)与pH关系如图,TiO(OH)2溶度积Ksp=1×10-29
①步骤Ⅲ加入铁屑原因是____________________ 。
②TiO2+水解的离子方程式为______________ 。向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是_______ 。当溶液pH接近_____ 时,TiO(OH)2已沉淀完全。
(3)TiCl4
Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于_______ ℃即可。
(4)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。写出阳极上所发生的反应式:___________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/15/207246b9-5848-4646-9543-fdc4b0915fab.png?resizew=613)
已知:2H2SO4(浓)+ FeTiO3=TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O
(1)步骤I中发生反应的离子方程式:
(2)已知:TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中。
25 ℃时,难溶电解质溶解度(s)与pH关系如图,TiO(OH)2溶度积Ksp=1×10-29
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/15/6f59adad-5939-4611-9fbd-c30906540d84.png?resizew=221)
①步骤Ⅲ加入铁屑原因是
②TiO2+水解的离子方程式为
(3)TiCl4
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52773e1aa027a3c47b8068722772ab42.png)
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔点/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/15/95753004-419e-4569-8eac-4efa538033d7.png?resizew=168)
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解答题-工业流程题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】高纯氟化镁具备优异的光学性质和抗腐蚀性被广泛应用于高端领域。某研究小组利用镁片(含
及少量惰性杂质)制备高纯氟化镁流程如下,请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/22/eb2e25fe-9e3f-490f-a488-8b39ccd33325.png?resizew=611)
已知:
①甲醇沸点:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83a26a2b130f99f386f911207b219c03.png)
②该实验条件得到的氟化镁并不是晶型沉淀,其颗粒细小,常常吸附水分成黏稠胶状。
(1)利用图1装置可检测镁与甲醇反应速率。仪器A的名称___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/22/a11660ef-0579-4729-a037-aee6bbc2b71f.png?resizew=464)
(2)写出氟化反应涉及的化学方程式___________ 。
(3)下列有关说法不正确的是___________。
(4)步骤Ⅱ的一系列操作目的是为获得固体A.从下列选项中选择合理的仪器和操作,补全如下步骤[“_______”上填写一件最关键仪器 ,“(_______)”内填写一种操作 ,均用字母表示]________ 。
取仪器A中的溶液,用___________(___________)→用___________(蒸馏减少溶剂)→用___________(___________)→用漏斗(过滤得到固体A)
【仪器】a.烧杯;b.铜质保温漏斗;c.漏斗;d.空气冷凝管;e.直形冷凝管;f.球形冷凝管
【操作】g。过滤;h.趁热过滤;i.冷却结晶;j。蒸发结晶
(5)步骤Ⅴ:产品在不同温度下干燥
,对其进行红外光谱分析如下图,已知羟基引起的吸收峰在
波数处请选择最合适的温度___________ 。(填“
、
、
或
”)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1be36565ecb4ce41d39111b23f59ac7c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/22/eb2e25fe-9e3f-490f-a488-8b39ccd33325.png?resizew=611)
已知:
①甲醇沸点:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83a26a2b130f99f386f911207b219c03.png)
②该实验条件得到的氟化镁并不是晶型沉淀,其颗粒细小,常常吸附水分成黏稠胶状。
(1)利用图1装置可检测镁与甲醇反应速率。仪器A的名称
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/22/a11660ef-0579-4729-a037-aee6bbc2b71f.png?resizew=464)
(2)写出氟化反应涉及的化学方程式
(3)下列有关说法不正确的是___________。
A.步骤Ⅰ:反应温度不选择![]() ![]() |
B.步骤Ⅱ:待镁片上不再有微小气泡生成时,可进行步骤Ⅱ。 |
C.步骤Ⅲ:制备悬浊液B,应先将![]() |
D.步骤Ⅳ:在进行氟化反应时,应做好防护措施和配备应急药品。 |
取仪器A中的溶液,用___________(___________)→用___________(蒸馏减少溶剂)→用___________(___________)→用漏斗(过滤得到固体A)
【仪器】a.烧杯;b.铜质保温漏斗;c.漏斗;d.空气冷凝管;e.直形冷凝管;f.球形冷凝管
【操作】g。过滤;h.趁热过滤;i.冷却结晶;j。蒸发结晶
(5)步骤Ⅴ:产品在不同温度下干燥
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c647c64600a583a91bb8bb6d3c06441.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a2a4130cc8dc20ebbd2162b5a80f150d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2fe598c18c47c34ed9d1d188e807a406.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6942ced48009542a05df878738149c32.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7cd6a537c343e6884a2318a4eb3c917b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b707d5add315ab2bb6c9c8187521284b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/22/1e2c28e5-5e7b-4ad1-be31-987dcb421492.png?resizew=446)
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