2016高考化学二轮复习--- 工艺流程综合题型

高考专题---工艺流程综合题型研究

化学工艺流程题的解题要领

1. 常见的化工术语

关键词释义

研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分

灼烧(煅烧) 使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿浸取向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等浸出率固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少

酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程

水浸与水接触反应或溶解

过滤固体与液体的分离

滴定定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定

蒸发结晶蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出

蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度

水洗用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等

酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等

碱作用去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)

1

2. 常见的操作与答题

常见的操作答题要考虑的角度加过量试剂使反应完全进行(或增大转化率、产率)等

加氧化剂氧化某物质，生成目标产物或除去某些离子

判断能否加其他

物质

要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等

分离、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作；

从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—(洗涤、干燥)

提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)

在空气中或在其他气体中进行的反应或操作要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的

判断沉淀是否洗

涤干净

取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等

控制溶液的pH ①调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)

②“酸作用”还可除去氧化物(膜)

③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等

④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)

控制温度(常用水浴、冰浴或油浴) ①防止副反应的发生

②使化学平衡移动；控制化学反应的方向

③控制固体的溶解与结晶(如趁热过滤能防止某物质降温时析出)

④控制反应速率；使催化剂达到最大活性

⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发

⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离

⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量

⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求

洗涤晶体①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质

②“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗

③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等

④洗涤沉淀方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下，重复以上操作2-3次

表面处理用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、抛光等

2

如何确定有关工艺流程中的重要物质?

【考题呈现】

1．(2015·天津高考)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：

流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是。

2．(2015·山东高考)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质)，实验室利用毒重石制备

BaCl2·2H2O的流程如下：

Ca2+ Mg2+ Fe3+

开始沉淀时的pH 11.9 9.1 1.9

完全沉淀时的pH 13.9 11.1 3.2 已知：K sp(BaC2O4)=1.67×10-7，K sp(CaC2O4)=2.3×10-9。

加入NH3·H2O调节pH=8可除去(填离子符号)，滤渣Ⅱ中含(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量，原因是。

【归纳总结】

1．(1) 解题策略

解题步骤解题策略

首尾呼应、找出主线1. 对照原料和产品，确定核心反应和核心辅料

2. 依核心反应，明确流程主线、支线和除杂任务

分段剖析、明析细节3. 以核心辅助原料为准，把流程划分为原料预处理、核心反应和产品分离提纯三个阶段

4. 依箭头指向，分析每一环节中物质流入和流出的意义、控制反应条件的作用，融通对流程的整体分析

5. 某些暂时琢磨不透的环节，可“跳过去”而“难得糊涂”，如有必要，可“顺藤摸瓜”或带着问题回头来进行有针对性的分析

由易到难、破解答案6. 先易后难：先回答与工艺流程非密切相关的问题，确保易拿的分数先拿，增强答题信心

7. 变换角度：从基本理论、绿色化学观点、经济角度、安全生产等多角度答题

8. 对棘手问题：不忘尝试从题给信息中寻找答案

3

(2) 物质判断：主线主产品，副线副产品，回头为循环。

2. 循环物质的确定

3. 副产品的判断

4. 滤渣、滤液成分的确定

要考虑样品中原料和杂质中的每一种成分在每一步与每一种试剂的反应情况：

(1) 哪些物质(离子)消失了。

(2) 所加试剂是否过量或离子间发生化学反应又产生了哪些新离子；再考虑这些离子间是否会发生反应。

(3) 去除主产品和副产品，原料中的相关成分存在于何处。

1．(2013·新课标Ⅰ卷)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂

(LiCoO2)，导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+x Li++x e

-Li x C6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题：

(1) LiCoO2中，Co元素的化合价为。

(2) 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式：。

(3) “酸浸”一般在80 ℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程

式：；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点

是。

(4) 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式：。

(5) 充放电过程中发生LiCoO2与Li1-x CoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式：

。

(6) 上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是。

在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有(填化学式)。

4

2．(2015·新课标Ⅰ卷)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如下：

回答下列问题：

(1) 写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式：。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有(写出两条)。

(2) 利用的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是(填化学式)。

(3) “净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是；然后再调节溶液的pH约为5，目的

是。

(4) “粗硼酸”中的主要杂质是(填名称)。

(5) 以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为。

(6) 单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程：。

1．(2015·江西模拟)氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等，制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：

已知：

①卤块的主要成分为MgCl2·6H2O，含有较多的MgSO4、MgCO3、FeCl2等杂质。

②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)的变化曲线如右图所示。

(1) 过滤的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还需要。

(2) 加H2O2调节pH后过滤所得滤渣的主要成分为。

(3) 试剂X的滴加顺序为(填字母)。

a. BaCl2溶液，Na2CO3溶液，过滤后加适量盐酸

b. Na2CO3溶液，BaCl2溶液，过滤后加适量盐酸

c. 以上两种顺序都可

(4) 加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为，

再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为：①蒸发浓缩；②趁热过滤；③；④过滤、洗涤。(5) 产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定。

步骤1：准确称量4.20 g产品配成100 mL溶液。

步骤2：取10.00 mL溶液于锥形瓶中，加入30.00 mL 0.200 mol·L-1 Na2S2O3溶液。

S4O62-+2I-。

步骤3：用0.100 mol·L-1碘液滴定剩余的Na2S2O3，此过程中反应的离子方程式为2S2O32-+I Array 2

步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗标准碘液20.00 mL。

步骤2中，硫元素被氧化至最高价态，试写出该反应的离子方程式：。

产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为。

5

2．(2015·河北唐山模拟)工业上常用含少量Al2O3的钒铁矿(FeO·V2O5)碱熔法提取V2O5。简要流程如下：

已知：

①焙烧时Al2O3和V2O5都能与纯碱反应，生成相对应的钠盐，同时放出CO2气体。

②常温下物质的溶解度：NaVO3~21.2 g/100 g水；HVO3~0.008 g/100 g水。

(1) 请写出钒铁矿焙烧时，V2O5与纯碱反应的化学方程式：。

“浸出渣B”的主要成分可能是①；②；③；④(填化学式，可不填满)。

(2) 生产中，不直接用H2SO4浸泡“烧渣A”获取HVO3的原因是。

(3) “操作①”包括、洗涤、干燥。如果不洗涤，则产品中可能含有的金属阳离子是、。下列装置(部分夹持仪器省去)可用在实验室进行“操作②”的是(填字母)。

(4) NaVO3用于原油的脱硫技术，可将V2O5溶于热NaOH溶液制取，反应的离子方程式

为。

化学工艺流程和物质的制备

典题演示1(2015·河南焦作一模)高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿(主要成分MnO2)制备高锰酸钾的流程图。

(1) KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒机理与下列(填字母)物质相似。

A. 75%酒精

B. 双氧水

C. 苯酚

D. 84消毒液(NaClO溶液)

(2) 软锰矿粉碎的目的是。

写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式：。

(3) 该生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要直接制备出纯净的CO2，所需试剂最好选择(填字母)。

a. 石灰石

b. 稀盐酸

c. 稀硫酸

d. 纯碱

6

所需气体发生装置是(填字母)。

(4) 上述流程中反应②：向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4，该反应中的还原剂是。

(5) 上述流程中可以循环使用的物质有Ca(OH)2、CO2、和(填化学式)。

(6) 若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则每1 mol MnO2可制得mol KMnO4。

变式训练1(2015·江西师大附中、鹰潭一中联考)Na2S2O3·5H2O可作为高效脱氯剂，工业上用硫铁矿(FeS2) 为

原料制备该物质的流程如下：

硫铁矿气体A溶液C溶液D Na2S2O3·5H2O Array已知：①气体A可以使品红溶液褪色，与硫化氢(H2S) 混合能获得单质硫。

②pH约为11的条件下，单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。

回答下列问题：

(1) 沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态，其目的是。

(2) 吸收塔中的原料B可以选用(填字母) 。

A. NaCl溶液

B. Na2CO3溶液

C. Na2SO4溶液

(3) 某小组同学用右上图装置模拟制备Na2S2O3的过程(加热装置已略去) 。

①A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快，其原因是；装置B的作用是。

Na2SO3+H2S、和

②C中制备Na2S2O3发生的连续反应有Na2S+H2O+SO

Na2SO3+S Na2S2O3。

(4) 工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺，将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取，得到单质硫和硫化

氢气体，该反应的化学方程式为。

7

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化学工艺流程与实验技术

典题演示2 (2015·江西赣州模拟)高铁酸钾(K 2FeO 4)具有很强的氧化性，是一种新型的高效水处理剂。

(1) 高铁酸钾具有强氧化性的原因是 。

(2) 高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为

， 。

(3) 制备K 2FeO 4可以采用干式氧化法或湿式氧化法。

①干式氧化法的初始反应是2FeSO 4+6Na 2O

2

2Na 2FeO 4+2Na 2O+2Na 2SO 4+O 2↑，该反应中每生成2 mol

Na 2FeO 4时转移电子 mol 。

湿式氧化法的流程如下图：

上述流程中制备Na 2FeO 4的化学方程式是 。

(4) 高铁电池是正在研制中的可充电电池，右上图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出的高铁电池的优点有 、 。

变式训练2 氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu 2+、Fe 3+)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：

已知：①金属离子浓度为1 mol·L -1时，Fe(OH)3开始沉淀和沉淀完全的pH 分别为1.4和3.0，Cu(OH)2开始沉淀和沉淀完全的pH 分别为4.2和6.7。

②金属离子含量、CuCl 产率与混合液pH 的关系如右上图。

请回答下列问题：

(1) 酸浸时发生反应的离子方程式是 ；析出CuCl 晶体时的最佳pH 在 左右。

(2) 铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl 的离子方程式为 。

(3) 析出的CuCl 晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70 ℃干燥2 h 、冷却、密封包装。70 ℃真空干燥、密封包装的目的是 。

(4) 产品滤出时所得滤液的主要成分是 ，若想从滤液中获取FeSO 4·7H 2O 晶体，我们还需要知道的是 。

(5) 若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式： 。为提高CuCl 的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH 至3.5，这样做的目的是 。

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课后练习

1．(2015·河北衡水中学五模)某化学小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO 4·7H 2O 。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni ，还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH 如下： 沉淀物

开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH Al(OH)3

3.8 5.2 Fe(OH)3

2.7

3.2 Fe(OH)2

7.6 9.7 Ni(OH)2 7.1 9.2

(1) “碱浸”过程中发生反应的离子方程式是 。

(2) “酸浸”时所加入的酸是 (

填化学式)。

(3) 加入H 2O 2时发生反应的离子方程式为 。

(4) 操作b 为调节溶液的pH ，你认为pH 的调控范围是 。

(5) 产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO 4·7H 2O)，其原因可能是 (写出一点即可)。

(6) NiSO 4·7H 2O 可用于制备镍氢电池(NiMH)，镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型，NiMH 中的M 表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中总反应的化学方程式是Ni(OH)2+M NiOOH+MH ，则NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为

。

2．(2015·江西重点学校协助体九校联考)重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr 2O 3，杂质为SiO 2、Al 2O 3)为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K 2Cr 2O 7的主要工艺如下图。涉及的主要反应是 6(FeO·Cr 2O 3)+24NaOH+7KClO 312Na 2CrO 4+3Fe 2O 3+7KCl+12H 2O 。

(1) 碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是 。

(2) 反应器①中除发生题中所给反应外，请写出其他两个化学方程式(要求两个反应中反应物均不相同)： 、 。③中调节pH=78所得滤渣为 、 。

(3) 从平衡角度分析④中酸化的原理： 。

(4) 用简要的文字说明操作⑤加入KCl 能得到K 2Cr 2O 7晶体的原因： 。

(5) 称取重铬酸钾试样2.500 g配成250 mL溶液，取出25.00 mL于碘量瓶中，向其中加入10 mL 2 mol·L-1 H2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5 min。然后加入100 mL水，加入3 mL淀粉指示剂，用0.120 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-2I-+S4O62-)。

①判断达到滴定终点的依据是。

②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00 mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设整个过程中其他杂质不参加反应)(保留两位有效数字)。

检测与评估

1. (2015·河南郑州质检)利用生产磷铵[(NH4)3PO4]排放的废渣磷灰石[Ca3(PO4)2]制取硫酸并联产水泥的工艺流程如下：

(1) 操作a的名称，实验室中进行此操作时用到的玻璃仪器有。

(2) 在实验室中操作b包括、冷却结晶。

(3) 干燥机中发生反应的化学方程式为。

(4) 水泥常用作建筑材料，是利用了水泥的性质。

(5) SO2的催化氧化反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。实验测得压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为SO2：7%、O2：11%、N2：82%)。

压强/MPa

0.1 0.5 1 10

转化率/%

温度/℃

400 99.2 99.6 99.7 99.9

500 93.5 96.9 97.8 99.3

600 73.7 85.8 89.5 94.4

①实际生产中，SO2的催化氧化反应是在常压、400500 ℃条件下进行。采用常压的主要原因是；该反应化学平衡常数大小关系：K sp(400 ℃)(填“>”、“<”或“=”)K sp(500 ℃)。

②催化氧化时使用热交换器的原因是。

(6) 制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。下列能用于测定硫酸尾气中SO2含量的试剂组是(填字母)。

a. NaOH溶液、酚酞试液

b. Na2CO3溶液、酚酞试液

c. 碘水、淀粉溶液

d. KMnO4溶液、稀硫酸

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2. (2015·河北邯郸质检)工业上利用电解污泥(主要含有Fe 2O 3、CuO 、Cr 2O 3及部分难溶杂质) 回收铜和铬等金属，回收流程如下：

已知部分物质沉淀的pH 及CaSO 4的溶解度曲线如下：

Fe 3+ Cu 2+ Cr 3+ 开始沉淀的pH 2.1 4.7 4.3 完全沉淀的pH

3.2

6.7

a

(1) 在浸出过程中除了生成Fe 2(SO 4)3、Cr 2(SO 4)3外，主要还有 。 (2) 在除铁操作中，需要除去Fe 3+和CaSO 4，请完成相关操作：

①加入石灰乳调节pH 范围为 ；②将浊液加热到80 ℃， 。

(3) 写出还原步骤中加入NaHSO 3生成Cu 2O 固体的离子方程式： ，此步骤中加入NaHSO 3得到Cu 2O 的产率为95%，若NaHSO 3过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题是 。

3. (2015·河北五校联考)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品。 回答下列问题：

(1) 下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是 (填序号)。 ①用混凝法获取淡水

②提高部分产品的质量

③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁的提取工艺

(2) 采用

“空气吹出法”从浓海水中吹出Br 2， 并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是3Br 2+6Na 2CO 3+3H 2O

5NaBr+NaBrO 3+6NaHCO 3，吸收1 mol Br 2时，转移的电子数为 mol 。

(3) 海水提镁的一段工艺流程如下：

浓海水的主要成分如下：

离子 Na + Mg 2+ Cl - SO 42- 浓度/g·L -1

63.7

28.8

144.6

46.4

该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为 ，产品2的化学式为 ，1 L 浓海水最多可得到产品2的质量为 g 。

(4) 采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为

；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式： 。

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4. (2015·河北冀中中学月考)氯化铁是常见的水处理剂，无水FeCl 3的熔点为555 K 、沸点为588 K 。工业上制备无水FeCl 3的一种工艺如下：

(1) 取0.5 mL 三氯化铁溶液滴入50 mL 沸水中，再煮沸片刻得红褐色透明胶体，该过程可用离子方程式表示为 。

(2) 已知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/100 g H 2O) 74.4 81.9 91.8 106.8 315.1 525.8 535.7

从FeCl 3溶液中获得FeCl 3·6H 2O 的方法是 。

(3) 室温时在FeCl 3溶液中滴加NaOH 溶液，当溶液pH 为2.7时，Fe 3+开始沉淀；当溶液pH 为4时，c(Fe 3+)= mol·L -1(已知：K sp [Fe(OH)3]=1.1×10-36)。

(4) 吸收剂X 是 ；吸收塔中吸收剂X 的作用是

。

(5) FeCl 3的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g 无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100 mL 容量瓶中，用蒸馏水定容；取出10.00 mL ，加入稍过量的KI 溶液，充分反应后，用淀粉作指示剂并用c mol·L -1 Na 2S 2O 3溶液滴定(I 2+2S 2O 32-

2I -+S 4O 62-)，共用去V mL 。则样品中氯化铁的质量分数为 。

5. (2015·山西晋商四校联考)焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下：

已知：反应Ⅱ包含2NaHSO 3Na 2S 2O 5+H 2O 等多步反应。

(1) 反应Ⅰ的化学方程式为 ，反应Ⅰ所得副产物的用途是 (填一项即可)。

(2) 硫黄燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中，目的是 ，在上述工艺流程中可循环使用的物质是 。

(3) 反应Ⅱ中需控制参加反应的气体与固体的物质的量之比接近 ，若气体量不足，则会导致 。

(4) Na 2S 2O 5与稀硫酸反应放出SO 2，其离子方程式为 。

6. (2015·唐山一模)对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染的主要措施。

(1) 水的净化和软化的区别是。

(2) ①在实验室中过滤操作需要用到的玻璃仪器有。

②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒，且不会造成二次污染的是(填字母)。

a. 福尔马林

b. 漂白粉

c. 臭氧

d. 氯气

(3) Na2FeO4是一种新型水处理剂，工业上可用FeSO4制备Na2FeO4，其工艺流程如下：

①工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体，为了达到更好的效果，要将待处理水的pH调到9左右，再加入绿矾。请解释这一做法的原因：

(用必要的离子方程式和文字描述)。

②假设每步反应均是完全的，若制取3 mol Na2FeO4，需要NaClO固体g。

③写出第一步在酸性环境下加入H2O2反应的离子方程式：。

(4) 石灰纯碱法是常用的硬水软化方法，已知25 ℃时K sp(CaCO3)=2.8×10-9，现将等体积的Ca(OH)2溶液与

Na2CO3溶液混合(假设溶液体积具有加和性)，若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10-5 mol·L-1，则生成沉淀所需Ca(OH)2溶液的最小浓度为。

7. 下面是利用工业冶炼硫酸铜(含有Fe2+、AsO2-、Ca2+等杂质)提纯制备电镀硫酸铜的生产流程。

已知：①Fe3+、Cu2+开始沉淀的pH分别2.7、5.4，完全沉淀的pH分别为3.7、6.4。②K sp[Cu(OH)2]=2×10-20 (1) 溶解操作中需要配制含铜64 g·L-1的硫酸铜溶液100 L，需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为kg。

(2) 氧化步骤中发生反应的离子方程式为

①，②AsO2-+H2O2+H +H3AsO4③H3AsO4+Fe 3+FeAsO4↓+3H+

(3) 若要检验调节pH后溶液中的Fe3+是否除尽，方法是；氧化后需要将溶液进行稀释，稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过mol·L-1。

(4) 固体Ⅰ的主要成分除FeAsO4外还有，操作Ⅰ为。

(5) 利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液，电解粗铜(含铁、银杂质)制备纯铜，写出阳极发生的电极反应式：。

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8. 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。可以电镀废渣(除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如下：

(1) 用稀硫酸溶解废渣时，为了提高浸取率可采取的措施有(任写一点)。

(2) 向滤液中滴入适量的Na2S溶液，目的是除去Zn2+，写出除去Zn2+的离子方程式：。

(3) 上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是。

(4) 确定步骤四中Na2CO3溶液足量，碳酸镍已完全沉淀的简单实验方法

是。

(5) 操作Ⅰ的实验步骤依次为(实验中可选用的试剂：6 mol·L-1 H2SO4溶液、蒸馏水、pH试纸)：

①；②；

③蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得NiSO4·6H2O晶体；④用少量乙醇洗涤NiSO4·6H2O晶体并晾干。

9．工业上制备MnSO4·H2O的方法是以软锰矿石为原料，且利用烧结烟气中的SO2，可以实现绿色化学的设计思想。制备MnSO4·H2O的流程如下：

某软锰矿石的主要成分为MnO2，还含有Si、Al、Zn和Cu等元素的化合物。

已知：(1)25 ℃时部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2

pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8.0

(2)25 ℃时部分阳离子以硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

pH ≥－0.42 ≥2.5≥7≥7

回答下列问题：

(1)生产中MnO2矿粉碎的目的是______________________。

(2)酸浸时SO2将MnO2还原为MnSO4，其离子方程式为____________________________________________。

酸浸时SO2的吸收率与pH和温度的关系如右图。为提高SO2的吸收率，酸浸适宜的条件是_________________。

(3)加入MnS的目的是______________________。(4)操作Ⅳ的步骤为________、________、过滤、洗涤、干燥。

(5)已知金属离子浓度小于1.0×10－5mol·L－1时认为已经完全沉淀，根据表格数据，计算25 ℃时Zn(OH)2的溶度积K sp＝________(不需写计算过程)。

(6)已知MnSO4·H2O在1 150 ℃高温下分解的产物是Mn3O4、含硫化合物、水，则在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是_______________________________________________________________。

(7)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，在不断搅拌的情况下，电解酸化的MnSO4溶液，阳极的电极反应式

为________________________________。

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