草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿［主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等］制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 |
Fe（OH)3 |
Fe（OH)2 |
Co（OH)2 |
Al（OH)3 |
Mn（OH)2 |
| 完全沉淀的pH |
3.7 |
9.6 |
9.2 |
5.2 |
9.8 |
（1）浸出过程中加入Na2SO3的目的是将_____________还原（填离子符号）。
（2）NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+，产物中氯元素处于最低化合价。该反应的离子方程式为____________。
（3）请用平衡移动原理分析加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是：________。
（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。
滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_________；使用萃取剂适宜的pH是______。
A．接近2.0 B．接近3.0 C．接近4.0
（5）“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp（MgF2)=7.35×10-11、Ksp（CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后，所得滤液c（Mg2+)/ c （Ca2+)=____。
钒是一种重要的合金元素，还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物（含有SiO2、Al2O3及其他残渣）中提取钒的一种新工艺主要流程如下：
部分含钒化合物在水中的溶解性如下表：
| 物质 |
V2O5 |
NH4VO3 |
VOSO4 |
(VO2)2SO4 |
| 溶解性 |
难溶 |
难溶 |
可溶 |
易溶 |
请回答下列问题：
（1）反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有 。
（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是 （写化学式）。
（3）反应④的离子方程式为 。
（4）25℃、101 kPa时，4Al(s)＋3O2(g)==2Al2O3(s) ΔH1＝-a kJ/mol
4V(s)＋5O2(g)==2V2O5(s) ΔH2＝-b kJ/mol
用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是 。
（5）钒液流电池（如下图所示）具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为 ，电池充电时阳极的电极反应式是 。
（6）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程式为：2VO+2＋H2C2O4＋2H+===2VO2+＋2CO2↑＋2H2O。取25.00 mL 0.1000 mol/LH2C2O4标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24.0 mL，由此可知，该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为 g/L。
锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意图如下：
（1）1mol焦炭在过程Ⅰ中失去 mol电子。
（2）过程Ⅱ中Cl2用电解饱和食盐水制备，制备Cl2的离子方程式为 。
（3）步骤（2）中的电解过程中，若用甲醇燃料电池作电源，用KOH作电解质，负极反应为 。
（4）整过生产过程必须严格控制无水，回答下列问题：
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸，化学反应方程式为 。
②干燥Cl2时从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑，需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃，然后再通入浓H2SO4中。冷却的作用是 。
（5）Zn还原SiCl4的可逆反应如下：
SiCl4(g)+2Zn(s)
Si(S)+2ZnCl2(g) △H＜0下列说法正确的是（ ）
| A．还原过程需在无氧的气氛中进行 |
| B．投入1molZn可生成14g还原产物 |
| C．增加SiCl4(g)的量，该反应平衡常数不变 |
| D．若SiCl4(g)过量可增大△H的值 |
（6）有一种由硅制作的材料中常加入Ag2SO4 ，已知某温度下Ag2SO4（M＝312g/mol）的溶解度为0.624g/100g H2O，该温度下Ag2SO4的Ksp＝ （两位有效数字）。
连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，有极强的还原性。受热、遇水都会发生分解反应放出大量的热，甚至引起燃烧。不溶于乙醇，可溶于氢氧化钠水溶液并稳定存在。
（1）保险粉应如何保存？______________________________（填一注意事项）。
（2）锌粉法是制备Na2S2O4的一种常见方法，其原理如图所示：
①步骤I中SO2表现了____________（填“氧化性”、“还原性”或“酸性”）；若用Na2SO3固体和某酸反应制备SO2气体，你认为下列最适宜选用的酸是____________
| A．浓盐酸 | B．质量分数为70%的H2SO4 |
| C．稀硝酸 | D．质量分数为10%的稀硫酸 |
②常温下，若ZnS2O4悬浊液中c（Zn2+）=0.1mol·L-1，则应加氢氧化钠溶液调至pH≥_________，才能使Zn(OH)2沉淀完全（已知离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1，即沉淀完全；Ksp[Zn（OH）2]=1.0×10-17）
③步骤Ⅲ过程较为复杂，其中涉及过滤，洗涤，干燥等过程，请写出洗涤过程：_______________.
（3）甲酸钠法是制备Na2S2O4的一种新方法，其原理为将甲酸钠（HCOONa）、碳酸钠溶于乙醇中，再通入足量的SO2气体，析出Na2S2O4固体。完成反应的化学方程式：
____HCOONa+____SO2+___Na2CO3===____Na2S2O4↓+___H2O+_________
（4）保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化。其方程式为：
①2Na2S2O4+O2+H2O=4NaHSO3或②2Na2S2O4+O2+H2O=4NaHSO3+NaHSO4
请设计实验证明氧化时发生的是②的反应。___________________ _________.
(8分)KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液，由于KMnO4的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO(OH)2，因此配制KMnO4标准溶液的操作是：（1）称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水，将溶液加热并保持微沸1h；（2）用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2；（3）过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶放在暗处；（4）利用氧化还原滴定方法，在700C-800C条件下用基准试剂(纯度高、式量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。请回答下列问题：
（1）将溶液加热并保持微沸1h的目的是 。
（2）如何保证在700C~800C条件下进行滴定操作： 。
（3）准确量取一定体积的KMnO4溶液用________________(填仪器名称)。
（4）在下列物质中，用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用_________(填序号)。
| A．H2C2O4·2H2O | B．FeSO4 | C．浓盐酸 | D．Na2SO3 |
（5）若准确称取Wg你选的基准试剂溶于水配成500 mL水溶液，取25．00 mL置于锥形瓶中，用高锰酸钾溶液滴定至终点，消耗高锰酸钾溶液VmL。问：
①滴定终点标志是__________ __________；
②所配制KMnO4标准溶液的物质的量浓度为_______________mol/ L；
（6）若用放置两周的KMnO4标准溶液去滴定水样中Fe2＋含量，测得的浓度值将____(填“偏高”或“偏低”)。
工业上以锂辉石（Li2O·Al2O3·4SiO2，含少量Ca,Mg元素）为原料生产碳酸锂。其部分工业流程如下：
已知：①Li2O·Al2O3·4SiO2 + H2SO4(浓)
Li2SO4 + Al2O3·4SiO2·H2O
②某些物质的溶解度（S）如下表所示。
| T/℃ |
20 |
40 |
60 |
80 |
| S(Li2CO3)/g |
1.33 |
1.17 |
1.01 |
0.85 |
| S(Li2SO4)/g |
34.2 |
32.8 |
31.9 |
30.7 |
（1）从滤渣1中分离出Al2O3部分的流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得的物质。则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是______________________________。
（2）已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理简述）_____________________________。
（3）最后一个步骤中，用“热水洗涤”的目的是______________________________。
（4）工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下：
a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液做阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。
b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热，过滤、烘干得高纯Li2CO3。
①a中，阳极的电极反应式是_________________________。
②电解后，LiOH溶液浓度增大的原因_____，b中，生成Li2CO3反应的化学方程式是_______。
（5）磷酸亚铁锂电池总反应为：FePO4+Li
LiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li+试写出该电池放电时的正极反应：__________________。若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极)当电解池两极共有4480mL气体（标准状况）产生时，该电池消耗锂的质量为__________________。
锌是一种常用金属，冶炼方法有火法和湿法。
I．镓（Ga）是火法冶炼锌过程中的副产品，镓与铝同主族且相邻，化学性质与铝相似。氮化镓（GaN）是制造LED的重要材料，被誉为第三代半导体材料。
（1）Ga的原子结构示意图为____________________。
（2）GaN可由Ga和NH3在高温条件下合成，该反应的化学方程式为______________
（3）下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是____________________（填字母序号）。
| A．一定条件下，Ga可溶于盐酸和氢氧化钠 |
| B．常温下，Ga可与水剧烈反应放出氢气 |
| C．Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到 |
| D．一定条件下，Ga2O3可与NaOH反应生成盐 |
II．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）湿法制取金属锌的流程如图所示，回答下列问题：
已知：Fe的活泼性强于Ni
（4）ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3，写出ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式_______________________。
（5）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，只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。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_____________________________________________________。
（6）净化II中加入Zn的目的是______________________________________________。
（7）常温下，净化I中，如果要使c(Fe3+) < 10-5 mol/L，则应控制溶液pH的范围为_______________________。已知：Ksp[Fe(OH)3] =" 8.0" × 10-38；lg5 = 0.7
硫代硫酸钠是一种常见的化工原料，将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中，便可得到Na2S2O3，其制备反应方程式为：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2
（1）在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用，其目的是 。
（2）用该方法获得的Na2S2O3∙5H2O晶体中常混有一定量的杂质，某兴趣小组欲对其中所含杂质成分进行探究。
【提出假设】该晶体中含有的杂质可能是：Na2CO3、Na2SO3、_____、_____等中的一种或几种，若晶体中混有Na2SO3，则生成Na2SO3的化学方程式为 。
【判断与思考】
某同学取少量制得的晶体溶于足量稀硫酸，并将产生的气体通入CuSO4溶液中，未见黑色沉淀，据此认为晶体中一定不含Na2S，你认为其结论是否合理？_______ (填“合理”、“不合理”）并说明理由：______________
【设计方案进行实验】
若检验晶体中含Na2CO3，完成下表实验方案、现象及结论（仪器自选)。
限选实验试剂：3mol/LH2SO4、1mol/LNaOH酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水
（3）已知：2 Na2S2O3∙+I2=2NaI+Na2S4O6。为测定所制得晶体的纯度，该小组以淀粉作指示剂，用0.010mol/L 的碘水进行多次取样滴定，测得Na2S2O3∙5H2O的含量约为102%。若所用试剂及操作均无不当，产生该结果最可能的原因是______________。
(19分)金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过下列途径制备：
请回答下列问题：
（1）环戊二烯分子中最多有________个原子共平面；
（2）金刚烷的分子式为________，其分子中的CH2基团有________个；
（3）下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线：
其中，反应①的产物名称是________，反应③的反应类型是________，
写出反应①的产物与NaOH溶液共热的化学方程式：_______________________；
反应的化学方程式：___________________________________________。
（4）已知烯烃能发生如下反应：
RCHO＋R′CHO
请写出下列反应产物的结构简式：
___________________________________________；
（5）A是二聚环戊二烯的同分异构体，能使溴的四氯化碳溶液褪色，A经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸[提示：苯环上的烷基(—CH3，—CH2R，—CHR2)或烯基侧链经高锰酸钾酸性溶液氧化得羧基]，写出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构)：______________________________。
【改编】氯化铁是常见的水处理剂，工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下：
（1）试写出吸收塔中吸收剂Q(FeCl2)反应的离子方程式： 。
（2）取0.5mL三氯化铁溶液滴入50mL沸水中，再煮沸片刻得红褐色透明液体，该过程可用离子方程式表示为___________________________________。
（3）六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
| 温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
50 |
80 |
100 |
| 溶解度(g/100gH2O) |
74.4 |
81.9 |
91.8 |
106.8 |
315.1 |
525.8 |
535.7 |
从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是：加入少量盐酸、 、 、过滤、洗涤、干燥。
（4）常温下，若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀，pH＝4时，溶液中c(Fe3+)＝ mol·L－1。（常温下Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39）。
（5）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取mg无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶，用蒸馏水定容；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入淀粉指示剂并用c mol·L―1 Na2S2O3溶液滴定用去V mL。（已知：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－））
①滴定终点的现象是： 。
②样品中氯化铁的质量分数为 （用字母m、c、V来表示）。
（6）用FeCl3溶液（32%～35%）腐蚀印刷线路板的废液中含FeCl3、FeCl2和CuCl2。
①若用电化学方法使废液再生。
阳极反应为：2Fe2+– 2e－= 2Fe3+
阴极反应为：___________________
②若用化学方法，回收废液中铜的方法是（用反应式表示并简述操作要点）：_______________________
(16分)磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题：
（1）直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。
①写出磷酸主要的电离方程式： 。
②n越大，直链聚磷酸铵的水溶性越 (填“大”或“小”)。
（2）在碱性条件下，次磷酸盐可用于化学镀银，完成其反应的离子方程式。
（3）由工业白磷 (含少量砷、铁、镁等) 制备高纯白磷 ( 熔点44℃，沸点280℃)，主要生产流程如下：
①除砷过程在75 ℃下进行，其合理的原因是 (填字母)。
a．使白磷熔化，提高反应活性
b．降低白磷的毒性
c．温度不宜过高，防止硝酸分解
d．适当提高温度，增大反应速率
②生产过程在高纯氮气保护下进行，其目的是 。
③除砷过程中，合成洗涤剂起到 作用。
④硝酸氧化除砷时被还原为NO，写出砷转化为砷酸的化学方程式： 。
氧化相同质量的砷，当转化为亚砷酸的量越多，消耗硝酸的量越 (填“多”或“少”)。
⑤某条件下，用一定量的硝酸处理一定量的工业白磷，砷的脱除率及磷的产率随硝酸质量分数的变化如图，砷的脱除率从a点到b点降低的原因是 。
【改编】MnO2和Zn是制造干电池的重要原料，工业上用软锰矿(主要成分MnO2)和闪锌矿(主要成分ZnS)联合生产MnO2和Zn的工艺流程如下图所示：
（1）操作I的名称是___ __，判断固体单质A是否洗涤干净的方法是 。
（2）稀硫酸浸泡时反应的离子方程式为__________________________________；该反应中若消耗8.7g氧化剂，共转移_______mo1电子。浸泡时反应速率较慢，下列措施不能提高浸泡时反应速率的是_______(填代号)。
a．将矿石粉碎
b．提高浸泡温度
c．使用98%的浓硫酸浸泡
d．改变软锰矿与闪锌矿的比例
（3）由硫酸锰溶液可得到固体碳酸锰，然后在空气中煅烧碳酸锰制备MnO2。已知：
写出碳酸锰在空气中煅烧生成MnO2的热化学方程式_________________________。
（4）用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO2的装置如下图所示：
①b应与直流电源的_________(填“正”或“负”)极相连。
②电解过程中氢离子的作用是______________和_____________；a电极方程式为：________________。
Ⅰ.工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH4。写出CO2与H2反应生成 CH4和H2O的热化学方程式 。
已知：① CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ΔH＝－41kJ·mol－1
② C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH＝－73kJ·mol－1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH＝－171kJ·mol－1
Ⅱ.电子产品产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
按要求回答下列问题：
（1）滤渣1中存在的金属有____________。
（2）已知沉淀物的pH如下表：
| |
氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
| Fe2+ |
7.0 |
9.0 |
| Fe3+ |
1.9 |
3.7 |
| Cu2+ |
4.9 |
6.7 |
| Al3+ |
3.0 |
4.4 |
①则操作②中X物质最好选用的是___________（填编号）
a．酸性高锰酸钾溶液 b．漂白粉 c．氯气 d．双氧水
②理论上应控制溶液pH的范围是________________________。
（3）用一个离子方程式表示在酸浸液中加入适量铝粉的反应：________________
（4）由CuSO4·5H2O制备CuSO4时，应把CuSO4·5H2O放在 （填仪器名称）中加热脱水。
（5）现在某些电器中使用的高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O
3Zn（OH）2 + 2Fe（OH）3 + 4KOH，
该电池放电时负极反应式为 ，每有1mol K2FeO4被还原，转移电子的物质的量为 ，充电时阳极反应式为 。
【化学——选修2：化学与技术】
I、污水经过一级、二级处理后，还含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是（ ）
| A．氨水 | B．硫化氢气体 | C．硫酸钠溶液 | D．纯碱溶液 |
II、合成氨的流程示意图如下：
回答下列问题：
（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是 ， ；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 ；
（2）设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称 ，其中发生的化学反应方程式为 ；
（3）设备B的名称 ，其中m和n是两个通水口，入水口是 （填“m”或“n”）。不宜从相反方向通水的原因 ；
（4）设备C的作用 ；
（5）在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO(g)+H2O(g)
CO2 (g)+ H2 (g)，已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化超过90%，则起始物中c(H2O)：c(CO)不低于 。
【化学——选修2：化学与技术】
过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）俗称固体双氧水，是一种很好的消毒剂和供氧剂。湿法生产过碳酸钠的原理和线路如图所示（BC—1，BC—2均为稳定剂）：
请回答下列问题：
（1）H2O2中添加BC—Ⅰ的目的是 ；工业纯碱中常含有微量Fe3+，加入BC—2可与Fe3+形成配合物，这样做的原因是 。
（2）过碳酸钠在高温下容易分解，所以制取时反应需控制在5℃以下进行。在反应釜中发生的主要反应为 ；常温结晶的过程中加入氯化钠、搅拌，作用是 。
（3）下列关于过碳酸钠使用和保存的说法不正确的是 。（填字母标号）
A．应与易燃或可燃物、还原剂等分开存放
B．使用时避免与眼睛、皮肤和衣服接触
C．储存于干燥洁净、不通风的仓库内
D．过碳酸钠不慎溅入眼睛应用流动清水或生理盐水冲洗，并就医
（4）过碳酸钠是一种很好的消毒剂，下列与其消毒原理相似的是 。（填字母标号）
A．乙醇 B．漂粉精 C．二氧化硫 D．过氧化钠
（5）工业上常以所含活性氧的质量分数
衡量过碳酸钠产品的优势，13%以上为优等品。取2g某厂家生产的过碳酸钠样品（所含杂质不参加反应）溶于水配成溶液，加入足量MnO2，反应完全后溶液质量减轻0.264g，则该样品中活性氧的质量分数为 。
粤公网安备 44130202000953号
