2019高考化学考点必练专题11化工流程大题补差专练

考点十一化工流程大题补差专练

1.(2018届河北省石家庄市高三下学期4月一模)钿(Bi)与氮同族，氯氧化钿(BiOCl)广泛用于彩釉调料、

塑料助剂、油漆调色、生产金属铀等。一种用火法炼铜过程产生的铜转炉烟尘(除含钝的化合物之外，还有

CuSO,、ZnSO」、CuS、FeW、PbSO,及AS2O3)制备高纯氯氧化钿的工艺流程如下：

■HjSO.MHJSO4.MaO]ft*.NaCl溶液SttHAPNa^O,

♦炉生—卜♦0*TA1a.-碑I■・读iQTLiBQCT

请回答：

(l)Bi位于第六周期，其原子结构示意图为。

(2)向“酸浸”所得浸液中加入Zn粉，充分反应后过滤，从溶液中获得ZnSO.,­7H20的操作为—

过滤、洗涤、干燥。

(3)“浸铜”时，有单质硫生成，其离子方程式为。

(4)“浸钮”时，温度升高，铀的浸出率降低，其原因为o

(5)“除铅、神”时，可以采用以下两种方法。

①加入改性HAP。浸液1与HAP的液固比(L/S)与铅、础去除率以及后续沉钿量的关系如下表：

L/S125:150:125:115:1

Pb?'去除率/%84.8694.1595.4096.83

As"去除率/%98.7998.9298.3499.05

m（沉锦）/g2.342.332.051.98

实验中应采用的L/S=0

②铁盐氧化法，向浸液1中加入Fe?(SO,)3,并调节pH,生成FeAsOi沉淀。欲使溶液中c(AsO产)〈lOZiol/L

且不产生Fe(OH)3沉淀，应控制pH的范围为。

己知：lg2=0.3:；FeAsOoFe(OH)3的除分别为5X10*、4X103%

(6)“沉钿"时需控制溶液的pH=3.0,此时BiCL发生反应的化学方程式为。

+2+2+

【答案】《@无处3涔^蒸发浓缩、冷却结晶CuS+Mn02+4H=Cu+Mn+S+2H20温度升高，盐

酸挥发，反应物浓度降低50：1pH<5.3BiCh+Na2cO3=BiOClI+2NaCl+C02t

【解析】考查化学工艺流程，(1〉Bi位于第六周期VA族，原子序数为83,其原子结构示意图为

(+^2818^2185

2"，(2)获得带有结晶水的物质时，一般采用蒸发浓缩、冷却结晶，然后过滤、洗涤、干燥；

(3)浸铜时加入的物质是岫16、稀硫酸、滤渣，得到单质硫，有：MQOJ+H++CuS^S!+Mh2++Cu2+

+氐0,然后根据化合价升降法进行配平，离子方程式为CuS+MnQ2+4H+=CQ2++M12++Sl+2H1O：(4)

浸钱时所加物质为盐酸和Na。溶液，盐酸易挥发，温度升高，HC1挥发，反应物浓度降低；(5)①根据表

格数据，口S=50：1以后，PM+、心+去除率虽然增加，但P/-、As^去除率变化都不大，因此为了节省能

源以及原料，US控制在50：1;②«AsCV-)=i0-9mol-L-i,此时《Fe3+尸KspCFeAaycCAsOU-)=5x10-21/10

4x10"

-9,2

mol•L~'=5X10^mol•L，此时c（0I「）=”c（Fe5X10=2X10"'mol•此时

的pH=5.3,即pH<5.3；(6)沉胡时，加入的物质是Na2c0”生成的BiOCL因此有BCh+NaEOsfBiOCl,

根据反应特点，产物还有NaCl和CO2,化学方程式为BiCh+Na2c。3=BiOClI+2NaCl+C02t.

点睛：本题难点是(6),根据流程图，加入物质是BCL和Na2c。3,生成物质为B0C1,可以理解为Na£O：,中

一个氧原子，替代BCh中两个C1原子，替代下C1原子与Na结合生成NaCl,C0=去掉一个氧原子后，转

化成C02,因此方程式为BiCb+Na£03=BiOClI+2NaCl+C021»

2.(2018届辽宁省辽南协作校高三下学期第一次模拟)废弃物回收利用可变废为宝。某工业固体废物的组

成为AI2O3、FeO、FezCh等。下图是以该固体废物为原料制取氧化铝、磁性FesO,胶体粒子的一种工艺流程：

(1)检验制备FeQ」胶体粒子成功的实验操作名称是o

(2)写出由溶液B制备磁性FeQ,胶体粒子的离子方程式。

⑶由溶液B制得FesO,胶体粒子的过程中，须持续通入N2«其原因是。

(4)向溶液C中加入NaHC03溶液，溶液的pH(填“增大”，“不变”或“减小”)。

⑸固体D是Al(0H)3,空温时Al(0H)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于20,则此时Al(OH)；,^^A102+H+H20

的电离常数K=»

(6)用重路酸钾KCnOj可测定产物磁性Fe：O胶体粒子中铁元素的含量，过程如下图。已知，反应中K£n()7

被还原为Cr3\

生HCISnCl^iA

Fr<>.回匕空国

软体和干Q

①写出甲一乙的化学方程式____________________________________.

②写出乙一丙的离子方程式__________________________________________。

△

【答案】丁达尔效应2Fe"+Fe2++80H^=Fe3。式胶体）+4比0凡气氛下，防止Fe"被氧化减小

322<3t34

2.0X10-'SnC12+2FeCl3=SnCll+2FeCl2Cr207+6Fe+14H'=2Cr+6Fe+7H20

【解析】（1）胶体能够产生丁达尔效应，可以通过丁达尔效应检险制备Fe3d胶体粒子是否成功。答案为：

丁达尔效应

（2）溶液B中含有FQ坏口FW+与NaOH溶液在加热的条件下可以制备Fe3d胶体粒子，制备的离子方程式

△&

为：2Fe5++FW++8OH-^=Fe3d（fi交体）7坨0,答案为：2F3+:Fe2+-8OH-==Fe3（Mfl交体）+4坨。

（3）FW+容易被氧化，持续通入M,在物气氛下防止Fd酸氧化。答案为：Na气氛下，防止F0哦氧化。

（4）C为NaAlO2溶液，向NaAlOz溶液中滴加NaHC。,溶液，偏铝酸根离子促进碳酸氢根离子电离且和氢离子

结合生成氢氧化铝白色沉淀，方程式为：NaAlOz+NaHCOs+H2OA1（OH）3\+Na2c（h,导致溶液的pH减小。

答案为：减小

（5）氢氧化铝溶解于氢氧化钠溶液中的离子方程式为：AKOlDs+OIIA102+211,0,K=

c(AIO~)xC(H+)

=20,Al（0H）3电离的方程式为：Al（0H）3-A102+H+H2O；由电离方程式可知

c(A!O；)c(A10；)xC("+)

K=c(A10,)xC(H),由K=———彳-△----1—一-+

a=20和Ka=c(A102)xC(H)联立可得

c(OH~)

K„=KxK«=20x1x10*=2.OX10：答案为：2.OX1013

（6）①Fe"能把Sn"氧化为Sn",Fe>被还原为Fe",所以甲一乙反应的化学方程式为：

SnC12+2FeC13=SnC*+2FeCh②在酸性条件下KKrB将Fe?‘氧化为Fe>,还原产物为Cr*,所以乙一丙的反

22，33

应的离子方程式为：Cr20,+6Fe+14H=2Cr*+6Fe*+7H20答案为：SnCl2+2FeCL=SnCL+2FeCl2,

22，

Cr207'+6Fe+14H*=2Cr"+6Fe"+7H2O。

3.（2018届内蒙古赤峰市高三4月模拟）铜及其化合物在工农业生产有着重要的用途，氯化铜、氯化亚铜

经常用作催化剂。其中CuCl广泛应用于化工和印染等行业。

【查阅资料】（i）氯化铜:从水溶液中结晶时，在15℃以下得到四水物，在15-25.7℃得到三水物,在26~42℃

得到二水物，在42℃以上得到一水物，在100得到无水物。

CuCI/2Hq!£考远CUC1：＞399C.CuCl+Cl：

L~~«C,(0H)£1：2)9.CuO

(li)

(1)实验室用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与铜反应(铁架台，铁夹略)制备氯化铜。

①按气流方向连接各仪器接口顺序是:a-、f、f、一。

②本套装置有两个仪器需要加热，加热的顺序为先后_______

(2)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，要用FeCh溶液作为“腐蚀液”，写出

该反应的化学方程式：。

(3)现欲从(2)所得溶液获得纯净的CuCL・2HQ,进行如下操作：

①首先向溶液中加入HQ?溶液然后再加试剂X用于调节pH,过滤，除去杂质，X可选用下列试剂中的

______(填序号)

a.NaOHb.NHa«H2OC.CuOd.CuSO4

②要获得纯净CuCk-2H2晶体的系列操作步骤为：向①所得滤液中加少量盐酸，蒸发浓缩、_____、.、

洗涤、干燥。

(4)用CUC12»2H2O为原料制备CuCl时，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，若杂质是CuCL,则产生

的原因是。

(5)设计简单的实验验证0.Imol/L的CuCk溶液中的Cu2'对HQ的分解具有催化作用：。

【答案】dehifgbAD2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2c冷却到26-42C结晶(只答冷却结晶不得分)

过滤加热温度低(加热时间不够)取两支试管，加入等体积、等浓度的过氧化氢溶液，一支加入几滴

0.Imol/L的CuCk溶液，另一支加入几滴0.2mol/L的NaCl溶液，滴加氯化铜溶液的试管产生的气泡速率

快。(其它合理答案也可)

【解析】试题分析：本题考查Ch的实验室制备、装置的连接、物质的除杂、基本实蛉操作、实蛉方案的设

计。

(1)①用装置A制备C12,制得的C12中混有HC1、H2O(g),所以将气体先通过盛饱和食盐水的装置C除

去HC1,再通过盛浓HR。”的装置E干燥CL用纯净、干燥的Ch与Cu反应制备CuCh;由于CL会污染大

气，最后用盛放NaOH溶液的装置B吸收尾气；同时注意洗气时导气管应长进短出；按气流方向连接各仪器

接口顺序是：a-d>e—h、iff、g-b»

②实验室用MnOz和浓盐酸加热制Ck,Cu与Ck加热反应制备CuCb,则装置A和装置D需要加热；为了防

止Cu与空气中的Oz反应生成CuO,所以实验时必须先加热装置A产生CL,用生成的CL赶尽装置中的空气

后再加热装置D。

（2）Cu与FeCh溶液反应生成CuCk和FeCl2,反应的化学方程式为Cu+2FeCh=CuCl2+2FeCl2o

（3）①向（2）所得溶液中加入H2O2溶液将Fe*氧化成Fe",加入试剂X调节pH除去Fe"。a项,加入NaOH

可调节pH除去Fe",但引进新杂质Na.；b项，加入Nft•压0可调节pH除去Fe",但引进新杂质NH]c项,

加入CuO可调节pH除去Fe”,且不引入新杂质；d项，加入CuSO”不能除去Fe"；答案选c。

②根据题给资料（i）要获得CuCL-2H2需控制温度在26~42℃,所以要获得纯净CuCl2-2H2晶体的系列

操作步骤为：向①所得滤液中加少量盐酸，蒸发浓缩、冷却到26~42℃结晶、过滤、洗涤、干燥。

（4）根据资料（ii）,CuCC•2H2O在HC1气流中加热到140℃失去结晶水生成CuCl2,继续加热到温度>300℃

时生成CuCl和CL,若发现CuCl中含有杂质CuCk,产生的原因是：加热温度低（或加热时间不够）。

（5）要证明0.Imol/LCuCk溶液中的Cu"对HG的分解具有催化作用采用控制变量法，控制H曲等浓度、等

体积，两溶液中C1浓度相同；设计的简单实验为：取两支试管，加入等体积、等浓度的溶液，一支加

入几滴0.Imol/L的CuCk溶液，另一支加入几滴0.2mol/L的NaCl溶液，滴加CuCk溶液的试管产生气泡速

率快，说明C/'对比。2的分解具有催化作用。

4.（2018届内蒙古赤峰市高三4月模拟）硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为

SiOz（约45%）、FezOK约40%）、Al203（约10%）和MgO（约5%）。其同学设计了如下方案,分离样品中各种金属

元素。

已知:FeCOHjj^KspM.OXlO^o请回答下列问题。

加过及就酸T固体人|

硫酸渣加NaOH溶液

过滤调pH=3.7.过滤

①[¥«c]―

加过砧

NaOH溶液

过港一

③

（1）固体A的一种工业应用沉淀D的电子式

(2)溶液B中所含的金属阳离子有。(写离子符号)

(3)若步骤②中调pH为3.0,则溶液C中的Fe?-是否沉淀完全，通过计算说明。

(4)写出步骤④中全部反应的离子方程式o

(5)为了分析某硫酸渣中铁元素的含量，先将硫酸渣预处理，把铁元索还原成Fe",再用KMnO,标准溶液在

酸性条件下进行氧化还原滴定。

①判断到达滴定终点的现象是o

②某同学称取2.000g硫酸渣，预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL试样溶液，用0.0050

mol/LKMnO,标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL,则残留物中铁元素的质量分数是

【答案】制造玻璃或光导纤维P:2:]Mg"、Al"、Fe"Fe"没有沉淀完全OH+

C02=HC0：,、AlOz+2HQ+CO2=A1(OH)3I+HCO.加最后一滴KMnO”标准溶液时，溶液变为紫红色，且在半

分钟内不褪色5.6%

【解析】试题分析：本题以硫酸渣中各种金属元素的分离流程为载体，考查流程的分析、溶度积的计算、

电子式和离子方程式的书写、滴定终点的判断和计算。硫酸渣的主要化学成分为SiCh、F6O3、仙。3和Mgo,

加入过量盐酸，FejCh、AhO3、M/溶解转化为FeCUsAlCh、MgCh,SiCh与盐酸不反应，固体A为Sift,

溶液B中含FeCL、AlChxNfeClj和过量HC1;溶液B中加入NaOH溶液调pH=3.7,FeCU转化为Fe(OH)

3沉淀，溶液C中含AlCh、Mg和Nad;溶液C中加入过量NaOH溶液，AlCb转化为NaAlOj,MgCb

转化为Mg(OH)2沉淀，沉淀D为Mg(OH)2,溶液D中含NaAlCh.NaCl、过量NaOH；溶液D中加

过量8J将NaOH转化为NaHCOjsNaAlQa转化为Al(OH)3沉淀。

(1)根据上述分析固体A为SiO”SiOz可用于制玻璃或光导纤维。沉淀D为Mg(0H)2,Mg(OH)2的电子

式为但@]Mg^[：O：H]-o

(2)溶液B中所含的金属离子为Fe"、Mg*2\Al\

3*

(3)Fe(OH)3的溶解平衡为Fe(OH)3(s)(aq)+30H(aq),Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe")•c(OH)

=4,0x1038,当pH=3.0时c(0H「)=1xKT"mol/L,则c(Fe")=4.0x10.十(1x10一")

3=4.0xl05mol/L>l.0xl05mol/L,Fe”没有沉淀完全。

(4)步骤④为向溶液D中加过量C02,发生反应的离子方程式为C02+0H=HC03\C02+A102+2H2O=A1(OH)

3I+HC03o

2t3t2，

(5)①用KMnOi溶液滴定Fe"发生的离子反应为5Fe+MnO，,+8H=5Fe+Mn+4H20,由于KMnO,溶液本身呈紫红

色，所以实验中不必加其他指示剂，滴定终点的现象是：加最后一滴KMnO,标准溶液时，溶液变为紫红色且

在半分钟内不褪色。

②根据离子方程式，25.00mL溶液中n(Fe2*)=5n(MnOj)=5x0.0050mol/Lx0.02>0.0005mol,残留物中

m(Fe)=0.0005molx10OlT1Lx56g/mol=0.112g,残留物中铁元素的质量分数为史上ix100%=5.6缸

25mL2.000g

5.(2018届湖北省荆州中学高三4月月考)工业上常以铭铁矿(主要成分为亚倍酸亚铁FeCrO,还有AIQ、

SiOz等杂质)为主要原料生产红帆钠(NaSrzO?),某实验小组模拟其流程如下图所示：

滤液2

2cH)」等

稀小、加硫酸

调川空中性过泄

③'滤渣2

(1)步骤①中，焙烧时所用的仪器材质应选用(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”).二氧化硅

与纯碱反应的化学方程式为.

(2)配平步骤①中主要反应：

：

FeCrOd^Na2C0；t''"'Fe203+NazCrO,+C02

(3)操作④中，酸化时，CrO广转化为CnO广，写出平衡转化的离子方程式：。

(4)步骤③用硫酸将溶液的pH调至中性，所得滤渣的主要成分是、；

(5)下图是Na2Cr20；•2H,0和NazSO」的溶解度曲线，步骤④中获得固态副产品N&SO,的实验操作方法为

(6)工业上常用电解法处理含CnO产的酸性废水，用金属铁作阳极、石墨作阴极，一段时间后产生Fe(0H)3

3+-51

和Cr(0H)3沉淀。若电解后溶液中c(Cr)=3.0X10mol-L_,则c(Fe")。(已知

-38--3-1

Ksp[Fe(OH);t]=4.0X10mol•L',Ksp[Cr(0H)3]=6.OX10'mol•L)

o

网,——

(7)Cr05的结构式为价。

【答案】铁质Na2c(VSiO?：!皂NazSiOs+CO：；t4782882CrO>+2H'/CnO,八

+H20Hfi03(HiSiO,或SiOz•H?0)Al(0H)3加热浓缩趁热过滤2.0*10-'2mol•『+6

【解析】(D步骤①中，在铭铁矿中加入纯碱焙烧，使用的仪器是用氓，姿质和石英质珀氓中均含有二氧化

硅，在高温下二氧化硅和纯碱反应生成硅酸钠和二氧化碳，化学方程式为：NajCOi+SiChMNaaSiOi+CChT,

因此应选用铁质用埸，故答案为：铁质；NasCOs-SiOj^B^NasSiOi+COaT；

(2).FeCnOi中铁元素的化合价是+2价，氧元素的化合价是-2价，则辂元素的化合价为+3价，5中氧元素

的化合价是。价，反应后铁元素的化合价是+3价，铭元素的化合价是+6价，氧元素的化合价是-2价，根

据得失电子守恒和原子守恒，该反应的化学方程式为：4FeCr2O4+76+SNajCOi^2F^O3+SNajCiOi+

8CO2,故答案为：478288;

(3).在操作④中，酸化的目的是使CrO厂转化为er。?，该反应为可逆反应且铝元素的化合价没有变化，

根据原子守恒和电荷守恒，该平衡转化的离子方程式为：2CrOl+21m2。厂+HO故答案为：2CrO=

+2H

(4).步骤③用硫酸调节溶液的pH至中性，NazSiO：,、NaAlO?生成不溶的HzSiOs和Al(0H)3,过滤，所得滤渣

为HzSiOs和Al(0H)3；故答案为：昧论(HS0,或SiOa•HQ)；Al(0H)3；

(5).据图可知，温度升高有利于硫酸钠结晶析出，同时可以防止Na£mO"2HQ结晶析出，所以获得副产品

NazSO」的实验操作方法为：将滤液2加热浓缩后趁热过滤，得副产品NazSO”故答案为：加热浓缩；趁热过

滤；

3+3--38-13t3-

(6).Ksn[Fe(OH)3]=c(Fe)Xc(0H)=4.0X10mol•L,KS1,[Cr(OH)c(Cr)Xc(OH")=3.OXIO

5mol•L-'Xc3(0H_)=6.0^10-3'mol,L-1,联立得：c(Fe3*)=2.OX10-12mol•L',故答案为：2.OX10

12mol-L-1；

(7).由CrO,的结构式可知，一个Cr原子与5个0原子形成6个Cr-0极性共价键，共用电子对都偏向于0

原子，所以该氧化物中Cr为+6价，故答案为：+6。

6.(2018届福建省厦门市双十中学高三第九次能力考试)金属银具有较高的经济价值。工业上采用一定方

法处理含银废水使其达标排放并回收银。某电镀废水中的锲主要以NiRz络合物形式存在，在水溶液中存在

以下平衡：NiR2(aq)=Ni"(aq)+2R(aq)(R为有机物配体，K=1.6X10")

(1)传统的“硫化物沉淀法”是向废水中加入NazS,使其中的NiRz生成NiS沉淀进而回收银。

①该反应的离子方程式为。

②NiS沉淀生成的同时会有少量Ni(OH)z沉淀生成，用离子方程式解释Ni(OH)z生成的原因是

(2)“硫化物沉淀法”保的回收率不高，处理后废水中的锲含量难以达标。“铁脱络-化学沉淀法”可达

到预期效果，该法将银转化为Ni(OH”固体进而回收银。工艺流程如下：

“脱络”(指锲元素由络合物NiR,转化成游离的Ni")过程中，R与中间产物-0H(羟基自由基)反应生成难

以与Ni”络合的-R(有机物自由基)，但-0H也能与H2O2发生反应。反应的方程式如下:Fe/+H2O2=Fe*+0H+-0H

i

R-+-0H=OH-+-Rii

H2O2+2-OH=O2t+2II20iii

实验测得“脱络”过程中HQ?的加入量对溶液中银去除率的影响如图所示：

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过H■化工段.'JUm(K•I.')

fill国上,一。”辿效字：像点对应灼依史林的饮(£1

①从平衡移动的角度解释加入Fe”和H2O2能够实现“脱络”的原因是。

②分析图中曲线，可推断过氧化氢的最佳加入量为g/L；低于或高于这个值，废水处理

效果都下降，原因是。

(3)工业上还可用电解法制取三氧化二锲。①用NaOH溶液调节NiCL溶液PH至7.5,加入适量硫酸钠后

采用情性电极进行电解。电解过程中产生的Ch有80%在弱碱性条件下生成C10,再把二价银氧化为三价银。

写出C10氧化Ni(OH)2生成三氧化二模的离子方程式是,amol二价镁全部转化为三价银时，外电

路中通过电子的物质的量是。

②电解法制取三氧化二银实际过程中，有时获得一种结晶水合物，已知Imol该物质中含有0.5mol结晶水。

取该化合物20.2g进行充分加热，而获得三氧化二银固体和0.2mol水，则该结晶水合物的化学式为。

22

【答案】NiR2+S=NiSI+2RS+上0=^HS+OHNiR2+20H=Ni(0H)2I+2RNiR?在溶液

中存在平衡：NiR2(aq)=Ni"(aq)+2R(aq),和11202通过反应i和反应ii将R转化成难以与Ni”

络合的使c(R)减小，平衡正向移动，实现“脱格”0.45低于此数值，反应i生成的-0H过少，

不足以使R充分转化成-R；高于此数值，HZ)?多，但反应i生成-OH能与HQ?发生反应iii,使山。2转化成02

1

和HzO,同样不能使R充分转化成-RC10+2Ni(0H)2=Cr+Ni203+2H201.25amolNiOOH•2H20或

2Ni00II•H20

【解析】考查化学工艺漪程，(D①根据废水中存在：NiRsCaq)^NP+(aq)+2R(aq),加入Na^S,NP+

与群-反应生成NiS,因此离子方程式为NiR2+S2-=NiSl+2R-;②N&S属于强碱弱酸盐，S?-发生水解，

J

S-+IfcOHS'+OH-,即-与OH-反应生成Ni(OH)2,综上所述有：

S"+HjO=HS+OH-NiR}+2OH-Ni(OH)21+2R-;(2)脱络是指银元素由络合物NiRj转化成游离的

Ni3+,IT与中间产物-OH微基自由基)反应生成难以与由-络合的-R侑机物自由基)，NiR溶液中存在

NiRXaq)^NP+(aq)+2R(aq),力吹Fe2'^比6,依据反应i和反应ii,将父转化成难以与22+络合的

一匕使c(R)减小，平衡正向移动，实现“脱络”；②根据镶去除率的图像，当过氧化氢的投加量为0.45g-L

t时，去除率达到最大，即过氧化氢的最佳加入量为0.45g低于此值时，反应i种产生的一0H的量

少，不足以使1T转化成一R,高于此值时，HQ?多，HQ?与一0H会发生反应iii,不能使IT充分转化成一R；

(3)①CKF把Ni(OH”氧化成Niz成本身被还原成Cl,因此离子方程式为C1(T+Ni(0H)LNiq+C「

根据化合价的升降法进行配平，即离子方程式为C10-+2Ni(0H)2=Cr+Ni203+2H20；根据离子方程式，消耗

__-

amolNi(0H)2的同时消耗a/2moi的CIO,CL有80%在弱碱性转化成CIO,HPC12+2OH=C1O+C1+H2O,

-

电解过程中产生氯气的量为0.5a/80%mol,电解过程种2C1"-2e=Cl2,因此外电路转移电子物质的量为

0.5aX2/80%mol=1.25a；②产生H20的质量为0.2X18g=3.6g,根据质量守恒，NizCh的质量为(20.2—

3.6)g=16.6g,即NizOs的物质的量为0.Imol,n(Ni203):n(H20)=0.1:0.2=1:2,根据原子守恒和元素守恒，

1

得出化学式为NiOOH•2H2或2N100H•H20o

7.(2018届新疆维吾尔自治区高三第二次适应性)钮是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于

钢铁、航空航天、能源、化工等领域。目前工业上使用一种新工艺，以便从冶炼铝的固体废料一赤泥中提

取金属钮，赤泥主要含有FeG、AI2O3、V2O5和CuO,具体工艺流程图如下：

已知：机有多种价态，其中+5价最稳定。钮在溶液中主耍以VOJ和V0：,的形式存在，且存在平衡

V02+H20^^V03+2HO回答下列问题：

(1)磁性产品的化学式为o

(2)赤泥加入NaOH溶液，发生的离子反应方程式为。能否用氨水代替NaOH溶液，

(填"能”或“不能”),理由是。

(3)滤液1生成沉淀的离子反应方程式为。

(4)调至pH=8的目的有两个，一是,二是使VOJ转化为V03,此时溶液中V0：和VOJ

的物质的量之比为a:b,VO『+HzO*±VO3+2H'的平衡常数K=。

⑸滤液2加氯化镀生成NHAQ的离子方程式为,该反应能发生是因为

【答案】Fe30(A12O3+2OH==2A1O/+H2O不能AID不溶于氨水A10?+C02+2+0==Al(0H)31+HCO；除去

，6

铜离子(bXIO)/aV03+NH,=NHIV03INHNQ,难溶

【解析】(1)四氧化三铁具有铁磁性，化学式为Fesd;正确答案：Fe3d。

(2)从样品中分析可知，赤泥主要含有F之。、皿。3、V2O5和CuO,其中能与强碱涛液反应的只有氧化铝，

反应生成偏铝酸钠和水，离子反应方程式为：A12O3-2OH-2A1O-2-H2OJ氧化铝只能与强酸、强碱反应，

不与弱碱反应；所以不能用氨水代替NaOH溶液；正确答案：A12O3-2OH=2A1OJ+H2O;不能：

不溶于氨水。

(3)滤液1为偏铝酸钠溶液，通入足量的二氧化碳后生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子反应方程式为：

A102+CO2+2H2O==A1(OH)31+HCO3：正确答案：A102+CO2+2H2O==A1(OH)SI+HCO3o

(4)赤泥主要含有Fe。、AI2O3、V2O5和CuO,加入碱溶解后，氧化铝变为偏铝酸盐进入溶液6中，氧化铁被

还原为铁而除去，氧化铜还原为铜经过处理后变为硫酸铜溶液，调至溶液的pH=8,使溶液中的铜离子变为

沉淀而除去；根据平衡\@*+%0=丫0"211，溶液变为碱性后，中和了氢离子，平衡右移，使V(V转化为

68

V03,溶液的pH=8,c(0H)=10mol/L,c(H>10mol/L,此时溶液中V01和V0：；的物质的量之比为a:b

216

K-C(H')XC(V0：!)/C(V0；)=10Xb/a；所以VO?+上0=川。3+2M的平衡常数K=(bX10巧/a；正确答案：

(bXIOl6)/a。

(5)滤液2中含有VO”加氯化筱反应生成溶解度小的NHNOB,离子方程式为VO3+NH；=NHM)3I；该反应能发

生是因为NHWQ；难溶；正确答案：VOs+NH,=NH,V03I：NHMO3难溶。

8.(2018届四川省宜宾市高三第二次诊断)方铅矿的主要成分为PbS,含铅可达86.6%以方铅矿为原料制

备铅蓄电池的电极材料PbOz的工艺流程如图所示：

气体焦炎

高温，廊司电解!a炼产eg溶港,耐

空气

(1)方铅矿焙烧后排出气体的主要成分是(填化学式)，可用于工业制备。

(2)步骤②中焦炭的作用是。

(3)“粗铅”的杂质主要有锌、铁、铜、银等。电解精炼时，作阴极，阴极反应式为,

阳极泥的主要成分是。

(4)步骤⑤中制备PbO?的离子方程式

(5)已知：常温下，^,,(PbS)=8X102%K(HzS)=1.3X10"、金(HzS)=7.1X10■常温下,向Pb(NC)3)2溶液

中通入H2s气体，发生反应的离子方程式是：结合数据分析，该反应能否进行得基本完全？.

(写出计算推理过程)。

2+

【答案】帅、S02硝酸(或氨气)、硫酸还原二价铅纯铅Pb+2e-=PbCu、AgPb0+C10-=Pb02+Cl

2

Pb'+lI2S=PbSI+21C该反应的平衡常数：

_IS____________c5)cS-)3支

2-

c(PbD・c(H2S)C(Pb»)・c(S)K1P(fhS)

=1.3xlQ-x7.1xlO-=ii5xiQ6>i()5

80x10'*,所以反应能进行得基本完全。

【解析】(1)方铅矿焙烧生成PbO和ss等，排出气体的主要成分是S6以及空气中未反应的N2,混合物

中N,可用于工业制备硝酸或氢气、二氧化硫可用于制硫酸；(2)步骤②中含有二价铅的固体在高温条件下

与焦炭反应得到粗铅，焦炭的作用是还原二价铅；(3〉，湘铅”的杂质主要有锌、铁、铜、银等。电解精炼时，

纯铅作阴极，阴极反应式为Pb^+%'Pb,阳极泥的主要成分是Cu、Ag;(4)步骤⑤中PbO与次氯酸钠反

应制备PbOj的离子方程式为Pb(HCK)-=PbO2-CF；(5)向Pb(NO3)2溶液中通入HS气体生成PbS沉淀，

2+

发生反应的离子方程式是Pb+H2S=PbSI+2H*；结合数据分析，该反应的平衡常数：

K_C2(H*)___________d(，-)cg)_Q・心

-c(Pb>c电xS)X一c(Pb")・c(H»p,S)・c(S")-KAF\iS)

=L3X10-X7.1X10-=1ISX1Q6>I()S

&°X1O•一,所以反应能进行得基本完全。

9.(2018届四川省成都经济技术开发区实验中学校高三4月月考)钛被称为“二十一世纪金属”，工业上

用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下:

已知：钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSOi和FeSOa,TiOSOi遇水会水解。请回答下列问题：

(1)操作1用到的玻璃仪器除烧杯外还有;

(2)请结合化学用语解释将Ti()2♦转化为HzTiOs的原理。

(3)已知钛的还原性介于铝与锌之间。如果可从Na、Zn、Fe三种金属中选一种金属代替流程中的镁，那

么该金属跟四氯化钛反应的化学方程式是。

(4)电解TiOz来获得Ti是以TiOz作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解质，用碳块作电解槽，其阴极反

应的电极反应式是。

(5)为测定溶液中TiOSO,的含量，先取待测钛液10mL用水稀释至100mL,加过量铝粉，充分振荡，使其

完全反应：3TiO"+A1+6H*=3仃„340。过滤后,取无色滤液20.00mL,向其中滴加2〜3滴KSCN溶液

作指示剂，用(填--种玻璃仪器的名称)滴加0.lOOOmol•LFeCh溶液，发生

Ti3-+Fe3=Ti4t+Fe2\滴定终点时的现象是,若用去了30.00mLFeCL

溶液，待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是mol/Lo

【答案】漏斗•、玻璃棒溶液中存在平衡：TiO2t+2H..O^^IJiO3+2H\当加入水稀释、升温后，平衡正向

移动TiCh+4Na=^=Ti+4NaClTiO?+4e=Ti+202酸式滴定管溶液由无色变成红色且半分钟

不褪色1.50mol/L

【解析】钛铁矿用浓硫酸溶解，浓硫酸具有酸性，强氧化性，反应的主要产物是TiOSO,和FeS0”，还可能有

少量Fe2(SO,)3；向所得溶液中加入大量水稀释后，加入过量铁粉还原Fe”,过滤得到滤液中只含有TiOSO,

和FeSO”TiOSOi水解过滤后得到HzTiCh,HliCh加热灼烧得到TiOz,加入CL、过量碳高温反应生成TiCl«,

TiCL和Mg高温反应得到MgCk和Ti„

(1)操作1为过滤，所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故还缺少的仪器为：漏斗和玻璃棒；故答案为：

漏斗、玻璃棒；

2

(2)TiOSd遇水会水解，水解方程式为TiO+-2H2O=H2TiO3-2H+,水解是吸热过程，加热能促进水解；

加水稀释，促进水解。

故答案为：溶液中存在平衡：TO++2H2OUH2TiO3-2H+,当加入水稀释、升温后，平衡正向移动；

(3)在流程中，金属镁置换出钛单质，反应方程式为：TiCLi+2Mg=l趾Ti+2Mge1次钛的还原性介于铝与

锌之间，即还原性：Al>Ti>Zn,又因为还原性Na>Al>Zn>Fe,贝ijNa>Al>Ti>Zn>Fe,故Na、Zn、Fe

三种金属中只能选择金属Na代替镁。反应方程式为：TiCh+4Na

高温Ti+4NaCl»

故答案为：TiC*+4Na=O=Ti+4NaCl；

2

(4)根据题意可知，TiOz作阴极，得电子，被还原得到单质Ti,则阴极电极反应式为：TiO2+4e=Ti+20\

故答案为：TiOz+4e=Ti+202-；

(5)FeCL有强的氧化性，腐蚀橡胶，且其溶液呈酸性，所以选择酸式滴定管。用KSCN溶液作指示剂，TiO”

反应完之前溶液为无色。当反应完，再滴入1滴FeCb溶液，溶液立即变红色，且半分钟后溶液颜色不褪色,

到达滴定终点，停止滴定。

滴定过程中消耗n(FeCh)=0.Imol/LXO.03L=0.003mol„根据反应方程式可得出TiOSOa与Fe"的关系式:

TiOSO,〜Ti"〜Fe",即滴定过程中n(FeCb)=n(TiOSO,)=0.003mol。原待测液为10mL,稀释至100mL后,

取2omL溶液进行滴定实验。所以原10mL待测液中含n(TiOSO,)=0.003molX—=0.015mol,c(TiOSO4)=