从明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制备Al、K2SO4和H2SO4的流程如下：
明矾焙烧的化学方程式为：4KAl(SO4)2·12H2O+3S＝2K2SO4 +2Al2O3+9SO2↑+48H2O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，氧化剂是 。
（2）步骤②中，为提高浸出率，可采取的措施有 。
| A．粉碎固体混合物 | B．降低温度 | C．不断搅拌 | D．缩短浸泡时间 |
（3）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。
（4）步骤③电解的化学方程式是 ，电解池的电极是用碳素材料做成，电解过程中，阳极材料需要定期更换，原因是： 。
（5）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，则该电池的正极电极反应式是 。
（6）焙烧a吨明矾（摩尔质量为b g/mol），若SO2的转化率为96%，可生产质量分数为98％的H2SO4质量为 吨(列出计算表达式)。
二氧化氯泡腾片，有效成分（ClO2）是一种高效、安全的杀菌、消毒剂。
方法一：氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2气体的方法。该法工艺原理如图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。
（1）工艺中可利用的单质有__________（填化学式），发生器中生成ClO2的化学方程式为_____________。
（2）此法的缺点主要是______________________________________。
方法二：最近，科学家又研究出了一种新的制备方法，纤维素还原法制ClO2，其原理是：纤维素水解得到的最终产物X与NaClO3反应生成ClO2。
（3）配平方程式： □ （X） +□NaClO3+□H2SO4→□ClO2↑+□CO2↑+□H2O+□______
若反应中产生4.48L（折算成标准状况下）气体，电子转移________ 个。
（4）ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN—氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl—。处理含CN—相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍。
方法三：实验室常用氯酸钠(NaClO3)和亚硫酸钠(Na2SO3)用硫酸酸化，加热制备二氧化氯，化学反应方程式为：2NaClO3+Na2SO3＋H2SO4
2ClO2↑+2Na2SO4＋H2O
（5）反应中的Na2SO3溶液中存在如下平衡：H2O
H++OH-和 ________________（用离子方程式表示）.
常温下，0.1mol/L该溶液中离子浓度由大到小排列__________________（用离子符号表示）
（6）常温下，已知NaHSO3溶液呈酸性，在Na2SO3溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有________________。（用化学式表示）
某研究小组设计如下工艺路线提纯工业碳酸钠。已知工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－、和SO42—等杂质。
Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：
Ⅱ.有关物质的溶度积如下：
| 物质 |
CaCO3 |
MgCO3 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Fe(OH)3 |
| Ksp |
4.96×10－9 |
6.82×10－6 |
4.68×10－6 |
5.61×10－12 |
2.64×10－39 |
根据所给信息，回答下列问题：
(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为___________________________。
向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝__________________________________________
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在____________________________________
(3)有人从“绿色化学”的角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行__________________，并说明理由_______________________________________
多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl4为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO3，且含有钙、铁、镁等离子)制备BaCl2·2H2O，工艺流程如图所示。已知常温下Fe3＋、Mg2＋完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。
(1)SiCl4水解控制在40 ℃的原因是___________________________________。
已知：SiCl4(s)＋H2(g)=SiHCl3(s)＋HCl(g) ΔH1＝＋47 kJ·mol－1
Si(s)＋3HCl(g)=SiHCl3(s)＋H2(g) ΔH2＝－189 kJ·mol－1
则由SiCl4制备硅的热化学方程式为__________________________________。
(2)加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式是_________________________。
(3)加20% NaOH溶液调节pH＝12.5，得到滤渣A的主要成分是________，控制温度70 ℃的目的是____________________________________________。
(4)BaCl2滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤，再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。实验室中蒸发浓缩，用到的含硅酸盐的仪器有__________种。
(5)为体现该工艺的绿色化学思想，该工艺中能循环利用的物质是____________。
工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物）制取金属锌的流程如图所示。回答下列问题：
（1）酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐，该反应的化学方程式为
（2）净化I操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe2＋氧化；第二步是控制溶液pH，使Fe3＋转为Fe(OH)3沉淀。
①写出酸性条件下H2O2与Fe2＋反应的离子方程式
②250C时，pH=3的溶液中，c (Fe3＋)＝ mol/L（已知25℃，
。
③净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是 。
（3）若没有净化II操作，则对锌的制备带来的影响是 。
（4）本流程中可以循环利用的物质除锌外还有 。
用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O，工艺流程如下：
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤：
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失，过滤；
Ⅴ.浓缩、结晶、分离，得到产品。
(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是___________________________________
_________________________。
(2)将MnO4—氧化Fe2＋的离子方程式补充完整：42—
(3)已知：生成氢氧化物沉淀的pH
| |
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。
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的____________________________________。
(4)已知：一定条件下，MnO4—可与Mn2＋反应生成MnO2。
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是
_________________________________________________________________。
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是______________________________________。
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＋＋4SO42—＋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＋的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得，随着温度升高，
①_______________________________________________________，
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)＋CO32—CaCO3(s)＋SO
已知298 K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)。
MnCO3可用作电讯器材元件材料，还可用作瓷釉、颜料及制造锰盐的原料。实验室模拟以MnO2为原料生产MnCO3的工艺流程如下：
已知：MnCO3难溶于水和乙醇，受热易分解。
⑴ 实验室中过滤操作所用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、 。
⑵①检验水洗是否合格的方法是 。
②水洗结束后，用乙醇洗涤的目的是 。
⑶ MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图所示。则300℃时，剩余固体中n(Mn)∶n(O)为 ；图中点D对应固体的成分为 （填化学式）。
高铁酸钾(K2FeO4)是新型多功能水处理剂，碱性条件下性质稳定，其生产过程如下：
请回答下列问题
（1）氯碱工业制Cl2的化学反应方程式 ；
（2）生成“反应液Ⅱ”的离子方程式是 ；（3）使用碱性KClO的原因是 ；
（4）从“反应液II”中分离出K2FeO4后 ，副产品是KCl和 (填化学式)，该混合物可用 方法分离提纯（填字母序号）；
| A．过滤 | B．分液 | C．蒸馏 | D．重结晶 |
（5）工业生产3.96t K2FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为______mol。
以硫铁矿烧渣（含有氧化铁和少量硫化亚铁、二氧化硅等）为原料制备聚铁{可表示为Fe2(OH)n(SO4)3-n/2，和绿矾(FeSO4.7H2O)具有成本低、反应快、产品质量高等优点。制备流程如下图：
（1）流程图中溶液X为Fe(SO4)3，溶液，据此写出操作①中属于氧化还原反应的离子方程式：____________。
（2）操作②的处理存在弊端，该弊端是_____________。若固体W与KOH溶液昆合加热，其中一个反应的化学方程式为3S+6KOH
2K2S+K2SO3+3H2O，该反应的氧化剂与还原剂质量之比为___________。
（3）操作③需要加入的物质（试剂）是_________，目的是___________________________。
（4）操作⑤是使溶液pH___________（填“增大”或“减小”）。
（5）操作⑥控制温度为70 -80℃的目的是_________________________________________ 。
（6）双氧水在酸性环境（硫酸）中是一种强氧化剂，可以将硫酸亚铁氧化成三价铁，制得Fe2(OH)n(SO4)3-n/2，反应的化学方程式为__________________________________。
工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质，其工艺流程如下：
已知：①阳极泥的主要化学成分，如表1所示
表一
| 主要成份 |
Cu Ag Au Se Te |
| 百分含量/% |
23．4 12．1 0．9 6．7 3．1 |
②温度和硫酸浓度对阳极泥中各组分浸出率的影响，如表2所示
表二
| |
固定浸出温度 |
|
|
固定H2SO4浓度 |
| H2SO4浓度 mol/L |
浸出率/% |
|
浸出温度/℃ |
浸出率/% |
| Cu Ag Au Se Te |
|
Cu Ag Au Se Te |
||
| 4 |
95．1 4．67 <0．2 0．83 8．93 |
|
30 |
87．1 4．58 <0．2 0．08 6．83 |
| 3 |
94．5 4．65 <0．2 0．28 6．90 |
|
40 |
94．5 4．65 <0．2 0．28 6．90 |
| 2 |
78．1 2．65 <0．2 0．05 2．85 |
|
50 |
96．1 5．90 <0．2 0．64 8．73 |
（1）步骤I的主要目的为浸出铜，此过程中发生的主要反应的化学方程式为____________分析表2数据，可知步骤I最适合的条件为 。
（2）步骤Ⅱ中，加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子，加入NaCl的目的为____。
（3）步骤Ⅲ的操作方法为 。
（4）步骤Ⅳ中，反应温度为75℃。加入H2O2溶液的作用为 ；此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值，原因为 。
（5）步骤Ⅵ中所发生反应的化学方程式为 。
（6）步骤Ⅶ中，Te的获得可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液实现，其阴极的电极反应式为 。
（7）步骤Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用____进行分离（填选项字母）。
A．稀硝酸 B．浓盐酸 C．浓氢氡化钠溶液 D．王水
【化学——选修2化学与技术】
由Ca3(PO4)2、SiO2、焦炭等为原料生产硅胶（SiO2·nH2O）、磷、磷酸及CH3OH，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。
（1）上述反应中，属于置换反应的是 [选填：（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）、（Ⅴ）]
（2）高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为： ；
固体废弃物CaSiO3可用于 。
（3）反应Ⅲ需在隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是 。
（4）CH3OH可用作燃料电池的燃料，在强酸性介质中，负极的电极反应式为 。
（5）指出（VI）这一环节在工业生产上的意义
（6）写出由P→H3PO4有关反应式
①
②
随着不断向化工、石油、电力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行业推广，钛金属日益被人们重视，被誉为“现代金属”和“战略金属”，是提高国防装备水平不可或缺的重要战略物资。工业主要以二氧化钛为原料冶炼金属钛。
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备：
方法1：可用含有Fe2O3的钛铁矿（主要成分为FeTiO3，其中Ti元素化合价为+4价）制取，其主要流程如下：
（1）由滤液获得绿矾晶体的操作过程是 。
（2）甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有 。
（3）已知10kg该钛铁矿中铁元素的质量分数为33.6%，能够得到绿矾晶体22.24kg，试计算最少加入铁粉的质量。
方法2：TiCl4水解生成TiO2·XH2O，过滤、水洗除去其中的Cl-，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2，此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
（4）①TiCl4水解生成TiO2·XH2O的化学方程式为 。
②检验TiO2·XH2O中Cl-是否被除净的方法是 。
Ⅱ.二氧化钛可用于制取钛单质
（5）TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤如下：
反应②的化学方程式是 ，该反应成功需要的其他条件及原因是 。
明矾石经处理后得到明矾[KAl（SO4）2·12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示：
焙烧明矾的化学方程式为：4KAl（SO4）2·12H2O＋3S=2K2SO4＋2Al2O3＋9SO2↑＋48H2O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是________。
（2）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是________。
（3）Al2O3在一定条件下可制得AlN，其晶体结构如右图所示，该晶体中Al的配位数是________。
（4）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）2，该电池反应的化学方程式是________。
（5）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时：
2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g） ΔH1＝－197 kJ/mol；
H2O（g）=H2O（l） ΔH2＝－44 kJ/mol；
2SO2（g）＋O2（g）＋2H2O（g）=2H2SO4（l） ΔH3＝－545 kJ/mol。
则SO3（g）与H2O（l）反应的热化学方程式是________。焙烧948 t明矾（M＝474 g/mol），若SO2的利用率为96%，可生产质量分数为98%的硫酸________t。
（1）以硫酸工业的尾气、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氢铵和KCl为原料可以合 成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸氢铵等物质．合成路线如下：
① 生产过程中，反应Ⅰ中需鼓入足量空气，试写出该反应的总方程式 。
② 反应Ⅱ中需要向溶液中加入适量的对苯二酚等物质（已知对苯二酚具有很强的还原性），其作用可能是 。
③ 反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
④ 能用于测定尾气中SO2含量的是 。
| A．滴有酚酞的NaOH溶液 | B．酸性KMnO4 |
| C．滴有淀粉的碘水 | D．BaCl2溶液． |
（2）已知铅蓄电池放电时发生如下反应：
负极：Pb-2e－＋SO42－＝PbSO4 正极：PbO2＋4H＋＋SO42-＋2e－=PbSO4＋2H2O
如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知某铅蓄电池中硫酸溶液的体积为0.80L，电解前硫酸溶液浓度为4.50mol.L-1，当制得29.12 L Cl2时（指在标准状况下），求理论上电解后电池中硫酸溶液的浓度为（假设电解前后硫酸溶液的体积不变）________ mol.L-1。
粤公网安备 44130202000953号