山东省泰安市第二中学高三化学培优训练之大题百练（一）.doc

山东省泰安第二中学高三培优训练之大题百练（一） 工艺流程题1.欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将cr2o72-转化为cr(oh)3沉淀除去。某含铬废水处理的主要流程如下图所示：（1） 已知cr2o72-存在平衡:2cro42-(黄色）+2h+ cr2o72-(橙色）+h2o，则在强酸条件下，溶液的颜色为_。废水中常含有fe3+，请写出检验fe3+的试剂的名称：_。（2） 初沉池中加入明矾作沉降剂，其作用的原理是（用离子方程式表示）_。(3) 请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式：_cr2o72-+_hso3-+_cr3+_so42-+_h2o反应中还原1molcr2o72-，需要_molnahso3。（4）根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入naoh溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是：h+oh-=h2o和_证明cr3+沉淀完全的方法是_。（5）常温下，cr（oh）3的溶度积ksp=110-32，溶液的ph至少为_，才能使cr3+沉淀完全（当溶液中离子浓度小于10-5mol/l时可视为该离子不存在）。（6）工业可用电解法来处理含cr2o72-废水实验室利用如图模拟处理含cr2o72-的废水，阳极反应式是_，阴极反应式是_fe2+与酸性溶液中的cr2o72-反应的离子方程式是_，上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从其对水的电离平衡影响的角度解释其原因_答案：（1）黄色 硫氰化钾（或硫氰酸钾）（2） al3+3h2o=al（oh）3（胶体）+3h+或al3+3h2oal（oh）3+3h+；（3） cr2o72-+3hso3-+5h+2cr3+3so42-+4h2o，（4）cr3+3oh-cr（oh）3 测定溶液的ph，若ph8，则证明cr3+沉淀完全（6）阳极：fe-2e-=fe2+ 阴极：2h+2e-=h2 6fe2+cr2o72-+14h+=6fe3+2cr3+7h2o 阴极反应消耗了水中的h+，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中oh-浓度增大，溶液的碱性增强。2（16分）利用酸解法制钛白粉产生的废液含有大量feso4、h2so4和少量fe2(so4)3、tioso4，生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下：已知：tioso4可溶于水，在水中可以电离为tio2+和so42。请回答：（1）步骤中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是 。（2）滤渣的主要成分为tio2xh2o，写出tioso4水解生成tio2xh2o的化学方程式 。（3）硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。（4）用平衡移动的原理解释步骤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因 。（5）步骤的离子方程式是 。（6）步骤必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及 。（7）为测定步骤中所得晶体中feso47h2o的质量分数，取晶体样品a g，溶于稀硫酸配成100.00 ml溶液，取出20.00 ml溶液，用kmno4溶液滴定（杂质与kmno4不反应）。若消耗0.1000 moll-1 kmno4溶液20.00 ml，所得晶体中feso47h2o的质量分数为（用a表示） 。答案：（1）过滤； （2分）（2）tioso4+（x+1）h2otio2xh2o+h2so4 （2分）（3）1：4 （2分）（4）feco3（s） fe2+（aq）+co32-（aq），co32-与乳酸反应浓度降低，平衡向右移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液 （3分）（5）fe2+2hco3-feco3+h2o+co2 （2分）（6）防止fe2+被氧化 （2分）（7） （3分）3（16分）某电镀铜厂有两种废水需要处理，一种废水中含有cn离子，另一种废水中含有cr2o2-7离子。该厂拟定如图19所示的废水处理流程。回答以下问题：（1）上述处理废水的流程中主要使用的方法是 。（2）中使用的naclo溶液呈碱性，用离子方程式解释原因 。（3）中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为 。（4）中反应时，每0.4 mol cr2o2-7转移2.4 mol e-，该反应的离子方程式为 。（5）取少量待检水样于试管中，先加入naoh溶液，观察到有蓝色沉淀生成，继续加入naoh溶液，直到不再产生蓝色沉淀为止，再加入na2s溶液，有黑色沉淀生成，且蓝色沉淀逐渐减少。请你使用化学用语，结合必要的文字解释其原因 。答案：（1）氧化还原法 （2分）（2）clo-+ h2ohclo + oh- （3分）（3）cn-+clo-=cno-+cl- （3分）（4）3s2o32-+4cr2o72-+26h+ =6so42-+8cr3+13h2o （3分）（5）待检水样中含有cu2+，cu2+2oh-=cu(oh)2，cu(oh)2(s) +s2-(aq)=cus(s) +2oh-(aq)未标状态也可，或cu(oh)2cu2+2oh-，cu2+s2-=cus；cus比cu(oh)2更难溶（或溶解度更小）。 （4分）4（12分）用软锰矿（主要成分为mno2）生产高锰酸钾产生的锰泥中，还含有18的mno2、3的koh（均为质量分数），及少量cu、pb的化合物等，用锰泥可回收制取mnco3，过程如下图：（1）锰泥中加入h2so4、feso4混合溶液，反应的离子方程式是_。（2）经实验证明：mno2稍过量时，起始h2so4、feso4混合溶液中c（h）1，调节c（h）c（fe2）到0.71的方法是_。（3）写出滤液2中加入过量nh4hco3反应的离子方程式_。（4）上述过程锰回收率可达95，若处理1740 kg的锰泥，可生产mnco3_kg（已知相对分子质量：mno2 87；mnco3 115）。【答案】（12分）（1） （2分）（2）取少量滤液1，加入铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，证明fe2被氧化完全。过大，在调节ph环节会多消耗氨水（2分） 向混合溶液中加适量铁粉（2分）（3）（2分）（4）393.3（2分） 5用湿法制磷酸副产品氟硅酸（h2sif6 ）生产无水氟化氢的工艺如下图所示：已知：氟硅酸钾（k2sif6）微酸性，有吸湿性，微溶于水，不溶于醇。在热水中水解成氟化钾、氟化氢及硅酸。（1）写出反应器中的化学方程式：（2）在实验室过滤操作中所用的玻璃仪器有： ；在洗涤氟硅酸钾（k2sif6）时常用酒精洗涤，其目的是： ；（3）该流程中哪些物质可以循环使用： (用化学式表达)（4）氟化氢可以腐蚀刻画玻璃，在刻蚀玻璃过程中也会生成h2sif6 ，试写出该反应方程式： ；（5）为了测定无水氟化氢的纯度，取标况下的气体产物2.24l，测得质量为3.1g，并将气体通入含足量的ca(oh)2 溶液中，得到5.85gcaf2沉淀，则无水氢氟酸质量分数为： 。（保留2位有效数字）【答案】（14分）（1）h2sif6+ k2so4=h2so4+k2sif6 ；（2分）（2）烧杯、漏斗、玻璃棒(3分)氟硅酸钾不溶于酒精，减少用水洗涤溶解氟硅酸钾损失(1分)（3）h2so4、k2so4 （2分）（4）6hf+sio2= h2sif6 +2h2o （2分）【解析】（1）根据题意知，氟硅酸与硫酸钾反应后得到硫酸和氟硅酸钾，所以方程式为：h2sif6+ k2so4=h2so4+k2sif6 ；（2） 过滤实验用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。因为氟硅酸钾微溶于水，不溶于醇，减少用水洗涤溶解氟硅酸钾损失。 （3）通过流程可看出硫酸有进有出，可以循环使用，硫酸钾也可以循环使用。 （4）氟化氢和二氧化硅反应生成了氟硅酸和水，方程式为：6hf+sio2= h2sif6 +2h2o 。（5）氟化钙的物质的量为5.85g/78 g mol1 =0.075mol，所以吸收的氟化氢的物质的量为0.15mol，氟化氢的质量为3克，质量分数=3/3.1=97% 。6下面是利用工业冶炼硫酸铜(含有fe2+、aso2-、ca2+等杂质)提纯制备电镀硫酸铜的生产流程。已知：fe3+ cu2+ 开始沉淀的ph分别2.7、5.4，完全沉淀的ph分别为3.7、6.4;ksp(cu(oh)2=210-20（1）溶解操作中需要配制含铜64g/l的硫酸铜溶液100l，需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为 kg。（2）氧化步骤中发生的离子反应方程式为 aso2 + h2o2+ h+=h3aso4 h3aso4+ fe3+=feaso4+ 3h+（3）若要检验调节ph后溶液的fe3+是否除尽，方法是 ；氧化后需要将溶液进行稀释，稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过 moll-1。（4）固体i的主要成分除 feaso4外还有 ，操作为_（5）利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液，电解粗铜（含铁、银杂质）制备纯铜，写出阳极发生的电极反应方程式 【答案】（16分）（1）16 （2分）（2）h2o2+2 h+ +2fe2+ = 2fe3+ +2h2o （2分）（3）取少量溶液于试管, 加入几滴kscn溶液，若溶液不出现红色，则说明fe3+已经除尽；210-2 （各2分，共4分）（4）fe(oh)3、caco3（各1分，共2分）；蒸发浓缩、冷却结晶、过滤干燥（2分，答对两个给即可）（5）fe2e= fe2+ ；cu 2e= cu2+ （各2分，共4分）7重铬酸钾(k2cr2o7)是工业上重要的氧化剂,实验室利用铬铁矿(主要成分为feocr2o3)模拟工业生产制备重铬酸钾的主要工艺如下:回答下列问题:(1) 铬铁矿中的sio2和al2o3在反应器中与纯碱共热反应转变为可溶性盐,写出al2o3与碳酸钠反应的化学方程式:。(2) 反应器中发生的主要反应为6feocr2o3+24naoh+7kclo3 12na2cro4+3fe2o3+7kcl+12h2o。fe2o3可进一步转化为nafeo2。nafeo2在操作中强烈水解,写出nafeo2水解的化学方程式:。(3) 操作的目的是。(4) 操作中的cr转化为cr2,写出此可逆反应的离子方程式: 。(5) 称取重铬酸钾试样2