某工厂废弃的钒渣中主要含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等，现从该钒渣回收V2O5的工艺流程示意图如下：
（已知：沉淀为(NH4)2V6O16，全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）。
R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)
2RAn(有机层) + nH2SO4(水层)
回答下列问题：
（1）(NH4)2V6O16中钒（V）的化合价为 ，①中产生的废渣的主要成分是 。
（2）工艺中反萃取所用的X试剂为 。
（3）为提高②中萃取效率，应采取的措施是 。
（4）请完成④中的反应离子方程式：
（5）成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒，写出该反应的化学方程式： 。
（6）将两个全钒液流储能电池串联后作为电源，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，装置如下：
b为电解池的 极，全钒液流储能电池正极的电极反应式为 ；
若通过消毒液发生器的电子为0.2 mol，则消毒液发生器中理论上最多能产生 gNaClO。
平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质）。某课题以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到Ce(OH)4和硫酸铁铵：
已知：
①酸性条件下，铈在水溶液中有
、
两种主要存在形式，易水解，有较强氧化性。
②CeO2不溶于稀硫酸
③硫酸铁铵［aFe2(SO4) 3•b(NH4) 2SO4•cH2O］广泛用于水的净化处理。
（1）在氧化环节，下列物质中最适合用作氧化剂B的是 (填序号)。
a．NaClO b．H2O2 c．KMnO4
（2）操作Ⅰ的名称是 ，检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是 。
（3）写出反应②的化学方程式 。
（4）用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度。
所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定，则测得该Ce(OH)4产品的质量分数 。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
（5）称取14.00g硫酸铁铵样品，将其溶于水配制成100mL溶液，分成两等份，向其中一份加入足量NaOH溶液，过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体；向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL，恰好完全反应。通过计算，该硫酸铁铵的化学式为 （写出必要的计算步骤，否则不得分）。
已知：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：
回答下列有关问题：
（1）硼砂中B的化合价为 ，将硼砂溶于热水后，常用稀H2SO4调pH＝2～3制取H3BO3，该反应的离子方程式为 。
（2）MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热，其目的是 。若用惰性电极电解MgCl2溶液，其阴极反应式为 。
（3）镁－H2O2酸性燃料电池的反应原理为 Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O， 则正极反应式为 。常温下，若起始电解质溶液pH＝1，则pH＝2时，溶液中Mg2＋浓度为______。当溶液pH＝6时， (填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出(已知Ksp[Mg(OH)2]＝5．6×10－12)。
（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0．020 g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0．30 mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18．00 mL。该粗硼样品的纯度为____(提示：I2＋2S2O===2I－＋S4O)(结果保留一位小数)。
硼及其化合物在工业生产中应用广泛。用硼镁矿（主要成分Mg2B2O5.H2O）采用碳铵法生产硼酸主要流程如下：
（1）硼镁矿焙烧时需要粉碎，其目的是 。硼镁矿焙烧过程中只生成两种物质，写出化学方程式 。
（2）硼酸溶解度如下所示，从NH4H2BO3溶液获得硼酸晶体蒸发浓缩、冷去结晶、过滤、洗涤、干燥获得硼酸晶体。洗涤过程中需要用 （填“冷水”或“热水”），你的理由是 。
（3）测得硼酸晶体纯度的试验方法是，取0．5000g样品与锥形瓶中，加甘油和刚冷却的废水，微热使样品溶解，迅速冷却至室温，加酚酞指示剂，用NaOH标准溶液滴定至15．80ml时，溶液恰好显粉红色且半分钟不褪色。
已知：每1．00mlNaOH滴定液相当于30．92mg的H3BO3
①迅速冷却锥形瓶中溶液的方法是 ；
②滴定实验中加入甘油的目的 ；
③测该样品中H3BO3的质量分数为 ；
）甲醛是深受关注的有机化合物。甲醛含量的测定有多种方法，例如：在调至中性的亚硫酸钠溶液中加入甲醛水溶液，经充分反应后，产生的氢氧化钠的物质的量与甲醛的物质的量相等，然后用已知浓度的硫酸滴定氢氧化钠。
完成下列填空：
1．将4.00 甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中，充分反应后，用浓度为1.100
的硫酸滴定，至终点时耗用硫酸20.00
。
甲醛水溶液的浓度为。
2．上述滴定中，若滴定管规格为50，甲醛水溶液取样不能超过
。
3．工业甲醛含量测定的另一种方法：在甲醛水溶液中加入过氧化氢，将甲醛氧化为甲酸，然后用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定。
+
→
+
+
→
+
已知
能氧化甲酸生成二氧化碳和水。
如果用量不足，会导致甲醛含量的测定结果 （选填"偏高"、"偏低"或"不受影响"），因为；如果
过量，会导致甲醛含量的测定结果 （选填"偏高"、"偏低"或"不受影响"），因为 。
4．甲醛和新制氢氧化铜的反应显示了甲醛的还原性，发生反应的化学方程式通常表示如下：
+
+
↓ +
若向足量新制氢氧化铜中加入少量甲醛，充分反应，甲醛的氧化产物不是甲酸或甲酸盐，设计一个简单实验验证这一判断。
①主要仪器：试管 酒精灯
②可供选用的试剂：硫酸铜溶液、甲醛、甲酸、氢氧化钠溶液
MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下：
（1）在第①步反应中，为加快反应速率，可采取的措施有 （任写一种），产生CO2气体的的方程式是 ；
（2）写出步骤②中所发生的离子方程式 ；
（3）如果蒸发得到的固体中，只含NaClO3和NaCl,为得到比较纯的NaClO3溶液，结合下面各物质的溶解度与温度的关系，
。
其基本操作是：将固体溶于适量水，通过 ， ，便可得到较纯的NaClO3溶液。
（4）工业上也常用石墨做电极，电解酸化的MnSO4溶液来制MnO2,则阳极上所发生的离子方程式 。
（1）下列实验操作可以达到实验目的的是 （填序号，多填扣分）
| A．用铝片与四氧化三铁粉末混合加热进行铝热反应。 |
| B．向蔗糖溶液中加入稀硫酸，加热，冷却后加入新制Cu（OH）2检验水解产物。 |
| C．用酸性高锰酸钾溶液能鉴别乙烷与乙烯。 |
| D．用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸。 |
E．利用燃烧的方法可以鉴别出羊毛和棉花织品。
（2）请将下列物质的转化或分离方法的序号填在横线上（每一项只填写一种方法）。
a、蒸馏
b、裂解
c、过滤
d、裂化
e、干馏
f、分馏
g、电解
h、皂化
①把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等 ；
②从原油中分离出汽油、煤油、柴油等 ；
③将重油转化为汽油 ；
④将海水淡化 ；
⑤从海水得到的无水MgCl2中制取金属镁 ；
⑥用油脂制取肥皂_________________。
利用零价铁（ZVI)处理水体砷污染的原理为：零价铁被氧化腐蚀得到水合氧化铁，[Fe(OH)3和 FeOOH，可分别写为Fe2O3•3H2O和Fe2O3•H2O统称水和氧化铁]，水合氧化铁再吸附沉降砷的化合物（如：含AsO43 -、AsO33 -等物质）。
（1）写出单质铁在水体中被（O2）氧化腐蚀得到水和氧化铁（FeOOH）的化学方程式： 。
（2）某课题组通过查阅文献，进行了用相同单质铁（相同性状和相同质量）在相同时间内，对影响零价铁去除水体中砷的效率的因素提出以下假设，并进行了实验探究：
假设1： ；
假设2：水体中所含其他物质及离子；
假设3：水体中的溶解氧；
（3）其他条件相同，调节水样的pH，得到除砷效率曲线为图１，若控制水样pH=5时，测定不同时间段的除砷效率为图２：
①根据单质铁除砷原理，请解释水样酸性较强时，除砷效率较低的原因可能是_____________；
②国家饮用水标准规定水中砷的含量应低于0.05mg/L(1mg=1000μg)，根据图中信息判断：若控制水样的pH＝6，出水后的砷浓度是否达到饮用水标准？_______。（填“达到”、“未达到”或“无法判断”）
（4）为验证假设3，课题组成员设计了以下实验。请你完成表格中的内容（水样中砷的浓度可用分光光度计测定）
| 实验步骤 |
预期实验结果和结论 |
| ①取一定体积废水样品，分成体积相同两份，其中一份持续通入一段时间_________，以减少水中的溶解氧； |
___________________，则溶解氧对砷的去除效率有影响；反之则无影响。 |
| ②___________________________________ ______________________________________ |
|
| ③___________________________________ ______________________________________ |
（1）为进行Ⅰ项中的除杂实验（括号内为杂质），请从Ⅱ项中选出一种试剂，从Ⅲ项中选出一合适的实验操作方法分离，将标号填在后面的答案栏内。
| Ⅰ 除杂实验 |
Ⅱ 试剂 |
Ⅲ 操作方法 |
答案 |
||
| Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
|||
| ①苯（苯酚） |
A．饱和Na2CO3溶液 B．NaCl晶体 C．NaOH溶液 D．CaO |
a．蒸馏 b．分液 c．盐析、过滤 d．萃取 |
① |
|
|
| ②乙醇（水） |
② |
|
|
||
| ③肥皂（甘油、水） |
③ |
|
|
||
| ④乙酸乙酯（乙酸） |
④ |
|
|
（2）如图均是由4个碳原子结合成的6种有机物（氢原子没有画出）．
①有机物（a）有一种同分异构体，试写出其结构简式 ．
②上述有机物中与（c）互为同分异构体的是 （填代号）．
③任写一种与（e）互为同系物的有机物的结构简式 ．
④（a）（b）（c）（d）（e）五种物质中，4个碳原子一定处于同一平面的有 （填代号）．
（3）下列实验中，需要用水浴加热的是 ，
①新制Cu(OH)2与乙醛反应； ②银镜反应； ③溴乙烷的水解；
④乙酸和乙醇反应制乙酸乙酯；⑤由乙醇制乙烯；⑥苯的硝化
亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
（1）160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为 。
（2）发生器中鼓入空气的作用可能是 （选填序号）。
a．将SO2氧化成SO3，增强酸性；
b．稀释ClO2以防止爆炸；
c．将NaClO3氧化成ClO2
（3）吸收塔内的反应的化学方程式为 。吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是 。
（4）在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单实验方法是 。
（5）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是 （选填序号）。
a．Na2O2 b．Na2S c．FeCl2
（6）从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是 （选填序号）。
a．蒸馏
b．蒸发
c．灼烧
d．过滤
e．冷却结晶
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是 （填操作名称）。
平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质）。某课题小组以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到Ce(OH)4和硫酸铁铵矾：
已知：
Ⅰ．酸性条件下，铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式，Ce3+易水解，Ce4+有较强氧化性；
Ⅱ．CeO2不溶于稀硫酸；
Ⅲ．硫酸铁铵矾［Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O］广泛用于水的净化处理。
（1）滤液A的主要成分 （填写化学式）。
（2）写出反应①的离子方程式 。
（3）反应①之前要洗涤滤渣B，对滤渣B进行洗涤的实验操作方法是 。
（4）稀土元素的提纯，还可采用萃取法。已知化合物HT作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，过程表示为Ce2(SO4)3 (水层)+ 6HT(有机层)
2CeT3 (有机层）+3H2SO4(水层) ，分液得到CeT3 (有机层），再加入H2SO4 获得较纯的含Ce3+的水溶液。可选择硫酸作反萃取剂的原因是 。
（5）用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度。
所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进行滴定，则测得该Ce(OH)4产品的质量分数 。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
（6）已知Fe3+沉淀的pH范围：2.2～3.2，Fe2+沉淀的pH范围：5.8～7.9，Zn2+沉淀的pH范围：5.8～11.0，pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2－。现用FeSO4溶液（含有ZnSO4杂质）来制备硫酸铁铵矾。实验中可选用的试剂： KMnO4溶液、30%H2O2、 NaOH溶液、饱和石灰水、稀H2SO4溶液、稀盐酸。
实验步骤依次为：
①向含有ZnSO4杂质的FeSO4溶液中，加入足量的NaOH溶液至pH>11， ；
② ；
③向②中得到的溶液中加入硫酸铵溶液， ，过滤、洗涤、常温晾干，得硫酸铁铵晶体(NH4) Fe(SO4)2·12H2O。
[化学选修——2：化学与技术]我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3等。一种利用粉煤灰制取氧化铝、硫酸铁溶液、二氧化硅的工艺流程如下：
（1）操作i的名称为 。
（2）工业上若需加快粉煤灰与NaOH溶液反应的浸出速率，可采取的措施有 (写两点即可)。
（3）写出固体A溶解在稀硫酸中所得溶液与H2O2反应的离子方程式 。
（4）以上流程中可以循环利用的物质是 (填化学式)。
（5）某科研小组用硫酸作为浸取液，浸取粉煤灰中的铝元素和铁元素，在104℃用硫酸浸取时，铝的浸取率与时间的关系如图1，适宜的浸取时间为 h；铝的浸取率与的关系如图2所示，从浸取率角度考虑，三种助溶剂NH4F、KF及NH4F与KF的混合物，在相同时，浸取率最高的是 (填化学式)。
（6）Al/AgO电池是一种新型安全电池，广泛用于军事领域，其电池总反应为：2Al ＋ 3AgO ＋ 2OH―＋ 3H2O
2[Al(OH)4]―＋ 3Ag，则该电池工作时正极的电极反应方程式为 ，若电池产生6mol电子转移，整体上分析电池负极消耗的OH―物质的量最终为 mol。
(10分)高纯度氧化铝有广泛的用途，某研究小组用以下流程制取高纯度氧化铝：
根据上述流程图填空：
（1）“除杂”操作是加入过氧化氢后，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+。请写出在除去Fe2+离子的过程中，发生的主要反应的离子方程式 。
（2）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是 。
（3）“结晶”这步操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体即停止加热，然后冷却结晶，得到铵明矾晶体（含结晶水）。母液不能蒸干的原因是 。
（4）“分离”操作的名称是 （填字母代号）。
A．蒸馏 B．分液 C．过滤
（5）铵明矾晶体的化学式为NH4Al（SO4）2•12H2O，在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，离子浓度最大的离子是 ，离子浓度最小的离子是 。
(15分) 铝铁合金在微电机中有广泛应用，某兴趣小组为利用废弃的铝铁合金设计了如下实验流程制备聚合硫酸铁和明矾：
（1）聚合硫酸铁是一种无毒无害、化学性质稳定、能与水混溶的新型絮凝剂，微溶于乙醇，其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
①聚合硫酸铁可用于净水的原理是 。
②有人认为上述流程中的“氧化”设计存在缺陷，请提出改进意见： ；浓缩时向其中加入一定量的乙醇，加入乙醇的目的是 。
③加入试剂Y的目的是调节pH，所加试剂Y为 ；溶液的pH对[Fe2(OH) x(SO4)y]n中x的值有较大影响（如图1所示），试分析pH过小（pH＜3）导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因： 。
图1 图2
（2）明矾是一种常见铝钾硫酸盐。
①为充分利用原料， 试剂X应为 。
②请结合图2所示的明矾溶解度曲线，补充完整由滤液Ⅰ制备明矾晶体的实验步骤(可选用的试剂：废弃的铝铁合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精)：向滤液Ⅰ中加入足量的含铝废铁屑至不再有气泡产生， ，得到明矾晶体。
氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。
请回答下列问题：
（1）氯化铁有多种用途，请用离子方程式表示下列用途的原理。
①氯化铁做净水剂______________________；
②用FeCl3溶液（32%～35%）腐蚀铜印刷线路板_________________________。
（2）吸收剂X的化学式为 ；氧化剂Y的化学式为____________。
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4＝K2FeO4+2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因_____ 。
（5）K2FeO4在水溶液中易发生反应：4FeO42+10H2O
4Fe(OH)3+8OH+3O2↑。在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用 （填序号）。
| A．H2O |
| B．稀KOH溶液、异丙醇 |
| C．NH4Cl溶液、异丙醇 |
| D．Fe(NO3)3溶液、异丙醇 |
（6）可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度，有关反应离子方程式为：
①FeO42-＋CrO2-＋2H2O
CrO42-＋Fe(OH)3↓＋OH-
②2CrO42-＋2H＋Cr2O72-＋H2O
③Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
现称取1．980 g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中，加入稍过量的KCrO2，充分反应后过滤滤液定容于250 mL容量瓶中。每次取25．00 mL加入稀硫酸酸化，用0．1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18．93 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为 。
粤公网安备 44130202000953号
