人教化学2014届高三化学高频要点课件模块二化工工艺共75张

模块二化工工艺化学工艺流程题是近年高考命题的热点。化学工艺流程题，顾名思义，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品)；题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设置成一系列问题，构成一道完整的化学试题。一、题型特点1．呈现形式：流程图、表格、图象。2．设问方式：措施、成分、物质、原因。3．能力考查：获取信息的能力、分析问题的能力、迁移推理能力、表达能力。4．知识落点：基本理论、元素化合物、实验。无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。二、解题思路和方法分析1．解题思路明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步发生的反应及得到的产物→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。2．工业生产流程主线与核心的分析3．规律(1)主线主产品。(2)分支副产品。(3)回头为循环。核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。4．熟悉工业流程常见的操作与名词(1)原料的预处理。①溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。②灼烧：如从海带中提取碘。③煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解。如煅烧高岭土。(2)控制反应条件的方法。①pH的控制：控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。②蒸发、反应时的气体氛围。③加热的目的：加快反应速率或促使平衡向某个方向移动。④降温反应的目的：防止某物质在高温时分解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动。⑤趁热过滤：防止某物质降温时析出。⑥冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。⑦有机物(乙醇、乙醚等)洗涤：洗去表面的杂质离子，降低晶体的溶解度。(3)常见名词。浸出：固体加水(酸)溶解得到离子。浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。水洗：通常为除去水溶性杂质。水浸：与水接触反应或溶解。要点整合物质制备类工艺流程要解决物质的制备、合成等往往需要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现实角度等方面考虑，这类试题有很多都是以框图信息的形式给出，解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件(或是什么条件)——根据什么理论——所以有什么变化——结论。(2013年上海高考)溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂，具有易溶于水，易吸潮等性质。实验室用工业大理石(含有少量Al3＋、Fe3＋等杂质)制备溴化钙的主要流程如下：完成下列填空：(1)上述使用的氢溴酸的质量分数为26%，若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸500ml，所需的玻璃仪器有玻璃棒、______________。(2)已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH+4。步骤Ⅱ加入的试剂a是______，控制溶液的pH约为8.0的目的是________、________。(3)试剂b是___________，步骤Ⅳ的目的是___________。(4)步骤Ⅴ所含的操作依次是____________、__________。(5)制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度：①称取4.00g无水溴化钙样品；②溶解；③滴入足量Na2CO3溶液，充分反应后过滤；④__________；⑤称量。若得到1.88g碳酸钙，则溴化钙的质量分数为________(保留两位小数)。若实验操作规范而测定结果偏低，其原因是__________。解析：该题以工艺流程的形式考查化学实验基本操作、计算、操作目的、误差分析。(1)用浓溶液配制500ml稀溶液，因此，需要量筒取经过计算需要的浓溶液的体积，然后溶解、配制500ml溶液，则需要胶头滴管、500ml容量瓶；(2)加入的试剂a、控制溶液的pH约为8.0的目的是除去杂质Al3＋、Fe3＋，因此，a是石灰水；(3)b是氢溴酸；(4)步骤V的结果得到CaBr2·6H2O，因此其操作步骤为蒸发浓缩，冷却结晶。(5)④对滤渣洗涤，除去表面吸附的离子；根据CaBr2～CaCO2可求CaBr2的质量0.94g，质量分数为23.50%。

答案：(1)量筒、胶头滴管、烧杯、500ml容量瓶(2)石灰水，沉淀Al3＋、Fe3＋

(3)氢溴酸，除去过量的氢氧化钙(4)蒸发浓缩，冷却结晶(5)洗涤23.50%洗涤时，有少量的碳酸钙溶解。跟踪训练1．KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤：(2)反应Ⅱ需在干燥、加热的条件下进行，加热的目的是____________________；从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是___________。(3)检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：取少量K2SO4样品溶解于水，_____________________________。(4)整个流程中，可循环利用的物质除(NH4)2SO4外，还有______________________(填化学式)。(1)反应Ⅰ中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为12，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(5)将硝酸与浓KCl溶液混合，也可得到KNO3，同时生成等体积的气体A和气体B。B是三原子分子，B与O2反应生成1体积气体A和2体积红棕色气体C。B的分子式为________。解析：反应Ⅰ中，饱和(NH4)2SO4母液不参与反应，仅是循环利用；反应Ⅱ中的反应物除加入的KCl外，还有上一步过滤所得(NH4)2SO4晶体；最后一步过滤除得到KNO3固体外，还有饱和KNO3溶液，也被循环利用。答案：(1)CaSO4＋2NH4HCO3===CaCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑(2)加快化学反应速率，分离NH4Cl与K2SO4防止KNO3结晶，提高KNO3的产率(3)加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，说明K2SO4中混有KCl(4)CaSO4、KNO3(5)NOCl要点整合化学工艺流程与反应原理化学工艺流程常涉及的化学反应原理：1．沉淀溶解平衡的相关应用(1)沉淀的最小浓度控制。(2)沉淀转化的条件。2．反应速率及化学平衡理论在实际生产中的应用(1)反应速率控制。(2)化学平衡移动。(3)化学平衡常数的应用。(4)反应条件的控制。3．氧化还原反应的具体应用(1)强弱规律。(2)守恒规律。(3)选择规律。4．盐类水解的具体应用(1)水解规律。(2)水解反应的控制(抑制或促进)。

(2012年广东高考)难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO＋2H2O。为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的原因：____________________________________。(3)“除杂”环节中，先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入________溶液调滤液pH至中性。(4)不同温度下，K＋的浸出浓度与①________，溶浸时间的关系如右图，由图可得，随着温度升高，②________。(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s)＋COCaCO3(s)＋SO。已知298K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。解析：(1)加氢氧化钙溶液后生成Mg(OH)2沉淀和CaSO4微溶物。(2)加入氢氧化钙溶液后生成Mg(OH)2沉淀和CaSO4微溶物，使溶液中Mg2＋浓度减小，平衡向右移动。(3)滤液中主要存在的杂质是Ca2＋和OH－，欲除去Ca2＋可加K2CO3溶液，沉淀过滤后再加入稀H2SO4调节溶液的pH至中性。(4)从图中可以看出，随着温度升高：①在同一时间K＋的浸出浓度大；②反应的速率加快，平衡时溶浸时间缩短。(5)依题意可得出：答案：(1)CaSO4

Mg(OH)2(2)氢氧根与镁离子结合，使平衡向右移动，K＋变多(3)K2CO3

H2SO4(4)溶浸平衡向右移动K＋的溶浸速率增大(5)K＝1.75×104跟踪训练2．绿矾(FeSO4·7H2O)的一种综合利用工艺如下：(1)绿矾与NH4HCO3在溶液中按物质的量之比12反应，有CO2生成，反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是FeCO3FeO

Fe，实际作还原剂的是CO。写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式__________________________________________________________________________________________________________。(3)“除杂”步骤为：向母液中通入含臭氧的空气、调节pH、过滤，除去的杂质离子是____________。(4)母液“除杂”后，欲得到(NH4)2SO4粗产品，操作步骤依次为真空蒸发浓缩、冷却结晶、__________。浓缩时若温度过高，产品中将混有NH4HSO4，运用化学平衡移动原理解释其原因_____________________________________________。(5)绿矾的另一种综合利用方法是：绿矾脱水后在有氧条件下焙烧，FeSO4转化为Fe2O3和硫的氧化物。分析下表实验数据，为了提高SO3的含量，可采取的措施是____________。空气通入量/L·s－1温度/℃SO2含量/%SO3含量/%0.0285045.454.60.0685030.569.50.1085011.188.90.1081011.188.90.1089011.288.8解析：(1)依题意可知，生成物里有FeCO3固体、CO2和(NH4)2SO4，可知，此反应没有发生氧化还原反应，也没NH3生成，故方程式为Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。(2)FeCO3受热分解生成CO2，CO2又与煤中的C反应生成CO。(3)臭氧为强氧化剂，表明母液中残留有还原性物质，可确定为Fe2＋。臭氧将其氧化成Fe3＋，调pH，将其转化为氢氧化铁沉淀而除去。答案：(1)Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O(2)FeCO3

FeO＋CO2，CO2＋C

2CO，FeO＋CO

Fe＋CO2(3)Fe2＋(4)过滤NH＋H2O===NH3·H2O＋H＋，温度过高NH3挥发使平衡向右移动，溶液酸性增强生成NH4HSO4(5)增大空气通入量要点整合化学工艺流程与实验技术无机化工类实验题主要以无机化工流程图为载体，联系中学化学中基本实验方法，如装置气密性检查，混合物分离、提纯和检验以及产品收集与尾气处理等。无机化工实验题的命题热点主要有：(1)金属冶炼类，如冶炼铁、铜、锰和钨等金属，联系产品纯度测定、冶炼条件控制以及混合物分离和提纯等。(2)中学重要化工产品的制备，如胆矾、绿矾、明矾、氧化铜、硝酸铜和碳酸钙等物质的制备。(3)模拟化工原理，设计实验。如探究接触法制硫酸、合成氨、氨催化氧化法制硝酸和硅的精炼等原理。

工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿(主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2)得含铁(Fe3＋)的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，二氧化锰和Fe(OH)3发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品。(1)硫酸浸取铝土矿时主要反应的离子方程式为____________________。(2)完成高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式：2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O_____________________________________________________________________。(3)调节pH的作用是_____________________________。(4)操作1的名称为____________，实验室进行操作2用到的陶瓷质仪器有____________。(5)下列有关工艺的说法正确的是________。A．可以向溶液中再加入铝土矿粉等调节pHB．溶液的碱性越强，则除铁效果越好，而且不会影响硫酸铝的产率C．活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本D．可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe(OH)3解析：(1)铝土矿的主要成分为Al2O3，主要反应的离子方程式为：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。(2)根据氧化还原反应中化合价升降相等，可写出化学反应方程式：2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O===5MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4。(3)三价铁离子在pH增大时可水解生成氢氧化铁沉淀而除去。(4)根据题中信息，反应一段时间，二氧化锰和Fe(OH)3发生吸附共沉作用，可知操作1为过滤，操作2为蒸发结晶，要用到陶瓷质仪器蒸发皿和泥三角。(5)铝土矿的主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3，二者都会与酸反应，使pH增大，A正确；碱性太强时铝离子也会生成沉淀，若碱过量还会生成偏铝酸盐，B错误；二氧化锰和Fe(OH)3发生吸附共沉作用，应适量，C正确；直接向溶液中加入二氧化锰粉末而非活性二氧化锰，达不到吸附共沉作用，D错误。答案：(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O(2)5MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4(3)使铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去(4)过滤蒸发皿(泥三角)(5)AC跟踪训练3．(2011年深圳调研)有关钴和铁化合物的性质见下表：分子式溶度积Ksp沉淀完全时的pH氯化钴晶体的性质Co(OH)25.9×10－159.4CoCl2·6H2O呈红色，常温下稳定。110℃～120℃时脱水变成蓝色无水氯化钴Fe(OH)21.6×10－149.6Fe(OH)31.1×10－363.7用含钴废料(含少量铁)可制备氯化钴：Co＋2HCl===CoCl2＋H2↑。工艺流程如下：试回答：(1)“净化除铁”中，写出加入H2O2时反应的离子方程式___________________________________________________。(2)②步中用Na2CO3调pH≈4的原因是_____________________________________________________________________。(3)“滤液”中所含主要溶质的化学式是________________________________________________________________。(4)为防止CoCl2·6H2O脱水，“干燥”时可采用的方法或操作是________________________________________________________________________。解析：(1)H2O2的作用是氧化Fe2＋。(2)碳酸钠可与盐酸反应，降低溶液的酸性，增大pH，使铁离子沉淀完全。(3)根据方程式Co＋2HCl===CoCl2＋H2↑，加Na2CO3调pH可知，Na2CO3与酸反应生成钠离子。答案：(1)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(2)碳酸钠可与盐酸反应，降低溶液的酸性，增大pH，使铁离子沉淀完全(3)NaCl、CoCl2(4)减压烘干晶体表面的水分；或常温下晾干；或常温下鼓风吹干；或低于100℃小心烘干等，但是不能用高温烘干1．铝用途广泛，用铝土矿(主要成分为Al2O3·nH2O、少量SiO2和Fe2O3)制取Al有如下途径：(3)步骤Ⅴ中发生反应的化学方程式是________________。(4)步骤Ⅲ中生成固体C反应的离子方程式为_________；滤液C中c(Na＋)＝______________(用电荷守恒式表达)。(5)取滤液B100mL，加入1mol·L－1盐酸200mL，沉淀量达到最大且质量为11.7g。则滤液B中c(AlO)＝________，c(Na＋)________2mol·L－1(填“>”、“＝”或“<”)。(1)滤液A可用于净水，其净水原理用离子方程式表示为：_______________________________________________。(2)灼烧时盛放药品的仪器名称是________。解析：首先明确铝土矿的组成，根据组成物质的性质了解流程中所加药品和操作的目的，比较每一步骤反应前后物质组成的变化和相关化学方程式，最后形成整体思维。(1)铝土矿溶解在过量稀硫酸溶液中，过滤后得到的滤渣是SiO2，滤液A为Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液。因Al3＋、Fe3＋能水解产生具有吸附作用的Al(OH)3、Fe(OH)3胶体，具有净水作用。向Al2(SO4)3、H2SO4、Fe2(SO4)3的混合液中加入过量NaOH时，Al2(SO4)3转化为NaAlO2，Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3，经过滤后得到滤渣Fe(OH)3。滤液B是含有NaAlO2、NaOH和Na2SO4的混合溶液，向滤液B中通入过量CO2时，生成Al(OH)3和NaHCO3，经过滤后得到固体C[Al(OH)3]和含有NaHCO3、Na2SO4的滤液C。(2)在坩埚中灼烧Al(OH)3得到Al2O3。(3)电解熔融的Al2O3得到Al和O2。(4)NaHCO3、Na2SO4的混合溶液中，根据电荷守恒有：c(Na＋)＝2c(SO)＋2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)－c(H＋)。(5)滤液B为含有NaOH、NaAlO2、Na2SO4的混合溶液，加入盐酸生成Al(OH)311.7g，即n(NaAlO2)＝0.15mol，c(AlO)＝1.5mol·L－1。NaOH、NaAlO2都转化为NaCl，因溶液中还有Na2SO4，故c(Na＋)>2mol·L－1。答案：(1)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋、Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋(2)坩埚(3)2Al2O3(熔融)

4Al＋3O2↑(4)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO2c(SO)＋2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)－c(H＋)(5)1.5mol·L－1

>2．铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，另外还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如下图所示。已知：①NaFeO2遇水强烈水解；②Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋。请回答：(1)K2Cr2O7中Cr元素的化合价是________。(2)生成滤渣1中红褐色物质的反应的化学方程式是______________________________。滤液1的成分除Na2CrO4外，还含有(填化学式)____________。(3)由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是______________。(4)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加热浓缩、________、过滤、洗涤、干燥。(5)配平方程式：□O2＋□FeO·Cr2O3＋□NaOH

□NaFeO2＋□Na2CrO4＋□H2O解析：(1)据K2Cr2O7中K是＋1价，O为－2价，推知Cr化合价为＋6。(2)条件告知，NaFeO2遇水强烈水解，并且生成红褐色物质为Fe(OH)3，故生成滤渣1的化学方程式为：NaFeO2＋2H2O===Fe(OH)3↓＋NaOH；SiO2、Al2O3在加入NaOH煅烧后生成Na2SiO3、NaAlO2故滤液1的成分除Na2CrO4外，还含有NaAlO2、Na2SiO3、NaOH。(3)已知Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，而虑液2中含Na2CrO4，要把Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，应该使平衡向逆方向移动，故可以加H2SO4酸化。(4)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加热浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。(5)氧化还原反应的配平，可以根据得失电子和质量守恒进行配平，7O2＋4FeO·Cr2O3＋20NaOH

4NaFeO2＋8Na2CrO4＋10H2O。答案：(1)＋6

(2)NaFeO2＋2H2O===Fe(OH)3↓＋NaOHNaAlO2、Na2SiO3、NaOH(3)加H2SO4酸化(4)冷却结晶(5)7

4

20

4

8

103．(2011年福建高考)四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：回答下列问题：(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋===2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2OTi3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O===TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋加入铁屑的作用是________________________________________________________________________。(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在________________________________________________________________________范围内。(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋

Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝__________。(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g)ΔH＝＋140kJ·mol－12C(s)＋O2(g)===2CO(g)

ΔH＝－221kJ·mol－1写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：________________________________________________________________________。(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是__________(只要求写出一项)。(6)依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用__________方法。TiCl4SiCl4熔点/℃－25.0－68.8沸点/℃136.457.6解析：(1)根据题意给出方程式分析铁屑的作用就是作为还原剂的，即：将Fe3＋还原为Fe2＋，另外浸出液显紫色，说明含有Ti3＋，防止Ti3＋被Fe3＋氧化成TiO2＋。(2)形成TiO2·nH2O溶胶，说明得到的是胶体，其分散质颗粒直径大小为10－9～10－7m(或1nm～100nm)；(3)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)×c3(OH－)＝2.79×10－39,25℃时，c(H＋)×c(OH－)＝Kw＝1×10－14；反应Fe(OH)3＋3H＋

Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝

2．79×103。(4)涉及盖斯定律计算，比较常规，按要求写出方程式相加即可得出答案：TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－81kJ·mol－1。(5)依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处产生了废气、废液、废渣等。(6)下表信息可以看出，SiCl4、TiCl4两者的沸点相差较大，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4可用蒸馏(或分馏)等方法。答案：(1)使Fe3＋还原为Fe2＋；保护TiO2＋不被Fe3＋氧化(2)10－9m～10－7m(或其他合理答案)(3)2.79×103(4)TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋2CO(g)

ΔH＝－81kJ·mol－1(5)产生三废(或其他合理答案)(6)蒸馏(或分馏，或精馏)4.

NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣(除含镍外，还含有：Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得。操作步骤如下：(1)加Na2S的目的是除去铜、锌等杂质，请写出除去Cu2＋的离子方程式______________________________________。(2)加6%的H2O2时，温度不能过高，其目的是：________________。(3)除铁方法：用H2O2充分氧化后，再用NaOH控制pH值2～4范围内生成氢氧化铁沉淀。在上述方法中，氧化剂可用NaClO3代替，请写出用氯酸钠氧化Fe2＋的离子方程式为：________________________________________________________________________。(4)上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是：________________________________________________________________________。(5)操作Ⅰ包括以下过程：过滤，用________________(填试剂化学式)溶解，蒸发浓缩，冷却结晶，洗涤获得产品。解析：(1)主要考虑CuS是沉淀。(2)H2O2受热易分解。(4)对于分析溶液成分的题目，关键是搞清楚溶液里最后剩余的阳离子和阴离子。(5)用硫酸洗涤NiSO4晶体，可以减少NiSO4·6H2O的溶解损失。答案：(1)S2－＋Cu2＋===CuS↓(2)减少过氧化氢的分解(3)6Fe2＋＋ClO＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O(4)Na2SO4、NiSO4(5)H2SO45．铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：(1)酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________。(2)活性铁粉除汞时，铁粉的作用是________(填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”)。(3)除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸汽经KMnO4溶液进行吸收而实现的。如右图是KMnO4溶液处于不同pH值时对应的Hg去除率变化图，图中物质为Hg与MnO在该pH范围内的主要产物。①请根据该图给出pH值对汞去除率影响的变化规律：_______________________________________________________。②试猜想在强酸性环境下汞的去除率高的原因：__________________。(4)当x＝0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物形式表示该铁氧体组成______________。(5)经测定滤液成分后同时加入一定量的MnSO4和铁粉的目的是________________________________________________________________________。解析：(2)铁粉的化合价处于最低价，只具有还原性，铁粉不能作为吸附剂。(3)①从图中可以看出，随pH值的升高汞的去除率先降低后增加；②从图中可以看出，pH值为0～6时，去除率还较高，当pH值接近中性和碱性时，去除率降低幅度大，同时产物由Mn2＋转变为MnO2，可见Mn2＋具有催化作用。(4)当x＝0.2时，所得到的锰锌铁氧体Mn0.2Zn0.8Fe2O4在原子组成上没有分数，化简可得MnZn4Fe10O20，即：MnO·4ZnO·5Fe2O3。(5)补充Mn2＋，Fe2＋，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成。答案：(1)MnO2＋H2O2＋H2SO4===MnSO4＋O2↑＋2H2O(2)还原剂(3)①随pH值的升高汞的去除率先降低后增加②Mn2＋具有催化作用(4)MnO·4ZnO·5Fe2O3(5)调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成6．为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣)，科研人员最新研究发现了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如上图：部分含钒物质在水中的溶解性如下：物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶难溶难溶易溶回答下列问题：(1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，该反应的氧化剂为________________________。(2)滤液中含钒的主要成分为________________________________________________________________________。(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式____________________________________；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为__________、__________。(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，反应方程式为：2VO+2＋H2C2O4＋2H＋===2VOn＋＋2CO2↑＋mH2O，其中n、m分别为____________、____________。(5)全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为：VO＋2＋V2＋＋2H＋

VO2＋＋H2O＋V3＋，电池放电时正极的电极反应式为_______________________。充电放电解析：(1)铝热剂法是用铝作还原剂，故氧化剂为V2O5。(2)依题意废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣)，从含钒物质在水中的溶解性可知VOSO4可溶，故滤液有VOSO4。(3)从步骤4中NH4VO3可以焙烧可知，NH4VO3为沉淀；从图中可以看出：氯化铵系数为4，温度为80℃时，沉淀率最高。(4)根据电荷守恒方程式左边为正四价，右边也为正四价，故n为2，同理根据质量守恒求出m为2。(5)电池放电时正极的电极反应为得到电子、化合价降低的反应。7．新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。工业上常采用NaClO氧化法生产K2FeO4，原理为：3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH===2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O，Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH。主要的生产流程如下：

(1)写出反应①的离子方程式______________________。(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp(K2FeO4)______Ksp(Na2FeO4)(填“＞”或“＜”或“＝”)。(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；图2为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。①工业生产中最佳温度为__________℃，此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为________。②若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式：___________________________________________________。③若Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3＋发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：______________________________________