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1、高考化学一轮训练题工业流程题1(2022江苏南京金陵中学校联考模拟预测)硼氢化钠(NaBH4,硼为+3价)为白色粉末,在干燥空气中稳定,在潮湿空气中分解,是常用的还原剂。偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水,不溶于乙醇,易水解。目前有多种工艺可制备NaBH4。(1)用硼精矿(含有一定量B2O3,及Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)制取NaBH4的流程如下: “溶解”时,B2O3与NaOH反应生成了NaBO2,反应离子方程式为_。 “除硅铝”步骤加入CaO,而不加入CaCl2的原因有:能将硅、铝以沉淀除去;尽量不带入杂质离子;_。 “操作2”是将滤液蒸发、结晶、洗涤,其中洗涤选用的试剂最好是_。
2、 “反应1”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO,其化学方程式为_。(2)我国孙彦平采用耐腐蚀电极材料,以阳离子交换膜为隔离膜,电解偏硼酸钠的碱溶液,也可以高效制备NaBH4。该工艺阳极产物为_,阴极电极方程式为_。2(2022天津河西统考一模)氯及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。请按照要求回答下列问题。I.化合物A在一定条件下通过电解所得产品及其之间的反应如下图所示(1)写出反应离子方程式_。(2)溶液G中还应有的溶质化学式为_。II.以氯酸钠(NaClO3)为原料制备亚氯酸钠(NaClO2)粗品的工艺流程如下图所示:已知:i.纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在
3、10%以下比较安全;ii.NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解;iii.NaClO2饱和溶液在温度低于38时析出NaClO23H2O,等于或高于38时析出NaClO2晶体,高 于60时分解成NaClO3和NaCl。(1)试剂A应选择_。(填字母)a.浓硝酸 b. Na2SO3溶液 c. KMnO4溶液(2)反应的离子方程式为_。(3)已知压强越大,物质的沸点越高。反应结束后采用“减压蒸发”操作的原因是_。(4)反应进行过程中应持续鼓入空气,其目的是_。(5)系列操作依次是_(写明条件和名称)、过滤、洗涤,最后在_条件下进行干燥,得到粗产品NaClO2。3(2022广东揭阳统考
4、二模)K2SO4是无氯优质钾肥,Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备K2SO4和Mn3O4的工艺流程如下:(1)几种盐的溶解度见图1。反应中,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后,进行_、_、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品。(2)检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是:_。(3)反应的化学方程式为_。(4)Mn3O4与浓盐酸加热时发生反应的离子方程式为_。(5)图2是煅烧MnSO4H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。该曲线中B段所表示物质的化学式为_。煅烧过程中固体的锰含量随温度的升高而增大,但当温度超过1000 时,再冷却后,测得产物
5、的总锰含量反而减小。试分析产物总锰含量减小的原因:_。(6)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷;电解质是掺杂Mn3O4的二氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2。在熔融电解质中,O2向_(填“正”或“负”)极移动。电池负极电极反应为_。4(2022青海西宁校联考一模)金属钛被称为“21世纪金属”。工业上由钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备TiCl4的主要工艺流程如下:回答下列问题:(1)已知酸浸反应FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O,则FeTiO3中铁元素的化合价为_。加热TiOSO4溶液可制备TiO2nH2O胶体,
6、其反应的化学方程式为_。为提高钛铁矿的酸浸出率,可采取的办法除粉碎矿石外,还可以采取的办法有_、_(写出两种方法)。(2)加入A的目的是_(填字母)。A防止Fe2+被氧化B与Fe3+反应C防Fe2+水解溶液II经操作II可得副产品FeSO47H2O,则操作II包括浓缩、冷却、_、_。(3)常温下,若溶液II中Fe2+的浓度为0.49mol/L,为防止生成Fe(OH)2沉淀,溶液的pH不超过_。(已知KspFe(OH)2=4.910-17)(4)钛酸煅烧得中间产物的化学方程式为H2TiO3(s) TiO2(s)+H2O(g),上述工艺流程中,氯气与焦炭均足量时生成TiCl4的化学方程式为_。(5
7、)可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛:方法一: 通过以下反应制备金属钛TiO2 (s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g)H=+151kJ/molTiCl4+2Mg2MgCl2+Ti方法二:将TiO2作阴极,石墨作阳极,熔融CaO为电解液,碳块作电解槽池,电解TiO2制得钛,阳极上一定生成的气体是_,可能生成的气体是_。从绿色化学角度,你认为上述两种方法中那种更好,并说明理由_5(2022广东统考二模)高氯酸铜易溶于水,在130时会发生分解反应是一种燃烧催化剂,以食盐等为原料制备高氯酸铜Cu(ClC4)26H2O)的一种工艺凯程如下:回答下列问题:(1)发生“电解I”时所用的交
8、换膜是_(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。(2)改化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应,已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为NaClO3。“歧化反应”的化学方程式为_。“歧化反应”阶段所采用的不同温度对产率影响的结果如图所示。则该反应最适宜的温度是_。(3)“电解”的阳极产物为_ (填离子符号)。(4)操作a的名称是_,该流程中可循环利用的物质是_(填化学式)。(5)用该工艺流程制备高氯酸铜时,若起始时NaCl的质量为a t。最终制得的Cu(ClO4)26H2O为bt,则产率为_(用含a、b的代数式表示)。(6)某温度下,高氯酸铜控制在A、B的种方式同时分解,分解过程中
9、铜的化合价不发生改变。A方式为Cu(ClO4)2CuCl2+4O2,若4 mol高氯酸铜在该温度下按A、B各占50%的方式完全分解,且A、B两种方式转移的电子数之比为8:7,则B方式为_(用化学方程式表示)。6(2022湖北统考一模)工业上用含锰废料(主要成分MnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)与烟气脱硫进行联合处理并制备MnSO4的流程如下:已知:25时,部分氢氧化物的溶度积常数(Ksp)如下表所示。氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2Ksp1.310-334.010-382.210-201.910-14请回答:(1)沉淀1的化学式为_。(
10、2)室温下,调节pH为5.试通过计算说明此时Al3+、Fe3+已沉淀完全,理由是_。(NH4)2S的电子式为_;“净化”时,加入(NH4)2S的作用为_。(3)“酸化、还原”中,发生的所有氧化还原反应的离子方程式为_。(4)已知:滤液3中除MnSO4外,还含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲线如下图所示。据此判断,操作“I”应为蒸发浓缩、_、洗涤、干燥。(5)工业上可用电解酸性MnSO4溶液的方法制备MnO2,其阳极反应式为_。(6)25.35 g MnSO4H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。300时,所得固体的化学式为_。
11、1150时,反应的化学方程式为_。7(2022陕西咸阳统考三模)以方铅矿(主要成分是PbS,含少量ZnS、Fe、Ag)为原料提炼铅及其化合物的工艺流程如下:请回答下列问题:(1)流程中“趁热过滤”的目的是_,滤渣的主要成分是_。(2)该工艺流程中可循环利用的物质是_。(3)浊液1中通入适量氯气时,发生反应的离子方程式为_。(4)药性论中有关铅丹(Pb3O4)的描述是:“治惊悸狂走,呕逆,消渴。”向铅丹中滴加浓盐酸时,产生黄绿色气体,请写出发生反应的化学方程式_。(5)取一定量含有Pb2+、Cu2+的工业废水,向其中滴加Na2S溶液,当PbS开始沉淀时,溶液中c(Pb2+)/c(Cu2+)=_。
12、已知Kp(PbS)=3.410-28,Kp(CuS)=1.310-36(6)炼铅和用铅都会使水体因重金属铅的含量增大而造成严重污染。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-。各形态的浓度分数x与溶液PH变化的关系如下图所示:探究Pb2+的性质:向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH溶液,溶液变浑浊,继续滴加NaOH溶液又变澄清;pH13时,溶液中发生的主要反应的离子方程式为_。除去溶液中的Pb2+:科研小组用一种新型试剂可去除水中的铅和其他杂质离子,实验结果记录如下:离子Pb2+Ca2+Fe3+Mn2+处理前浓度(mg/L)0.10
13、029.80.120.087处理后浓度(mg/L)0.00422.60.040.053由表可知该试剂去除Pb2+比Fe3+效果好,请用表中有关数据说明_.8(2022山东聊城山东师范大学附中校考一模)铅的单质、氧化物、盐在现代工业中有着重要用途。(1)铅能形成多种氧化物,如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2、类似Fe3O4的Pb3O4。Pb3O4 与HNO3发生非氧化还原反应生成一种盐和一种铅氧化物,其反应的化学方程式为_。II.以含铅废料(主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4)为原料制备高纯PbO,其主要流程如下:(2)“酸溶”时,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成1molPbS
14、O4 时转移电子的物质的量为_mol。(3)已知:PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s) +NaOH(aq)=NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如图所示:结合上述信息,完成由粗品PbO(所含杂质不溶于NaOH溶液)得到高纯PbO的操作:将粗品PbO溶解在一定量_(填“35%”或“10%”)的NaOH 溶液中,加热至110,充分溶解后,_(填“趁热过滤”或“蒸发浓缩”),将滤液冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体。(4)工业上利用硫化氢除去滤液A 中少量的Pb2+,发生的反应为Pb2+H2SPbS+2H+,该反应的平衡常数为_。(H2S的Ka1=1.510-7,Ka2=7.
15、010-15,PbS的Ksp=8.410-28)(5)将粗品PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示:阴极的电极反应式为_;当有2.07gPb生成时,通过质子交换膜的n(H+)=_。9(2022天津校联考一模)工业废料和废水的处理离不开化学。I. 某工业废料含SiO2、FeS和CuS等物质,采用如下实验方案进行回收利用。请回答下列问题: (1)已知步骤中发生的化学反应为非氧化还原反应,写出产生气体的电子式_,该气体可用足量的NaOH溶液吸收,该反应的离子方程式是_(2)Si 原子在周期表中的位置_,写出晶体Si的一
16、种主要用途_。步骤的操作依次为_、过滤、洗涤、干燥。滤渣2的主要成分是SiO2和S ,写出步骤涉及的化学方程式_。(3)用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理含镍酸性废水并获得金属镍的模拟装置如图。镍棒与外接电源_极相连。A极区电极反应式是_。 电解一段时间后,B中NaCl溶液的浓度_填“增大”、“减少”);若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则A极区电极产物是_。10(2022河南郑州统考二模)电解精炼铜的阳极泥中主要含Ag、Au等贵重金属。以下是从精炼铜的阳极泥中回收银、金的流程图:(1)氯金酸(HAuCl4)中的Au的化合价为_(2)铜阳极泥氧化时,采用“低温焙烧”而不采用“高温焙烧”
17、的原因是_(3)“焙烧渣”在“酸浸”时发生反应的离子方程式为_(4)“浸金”反应中,H2SO4的作用为_,该步骤的分离操作中,需要对所得的AgCl进行水洗。简述如何判断AgCl已经洗涤干净?_.(5)氯金酸(HAuCl4)在PH为23的条件下被草酸还原为Au,同时放出二氧化碳气体,则该反应的化学方程式为_(6)甲醛还原法沉积银,通常是在搅拌下于室温及弱碱性条件下进行,甲醛被氧化为碳酸氢根离子,则该反应的离子方程式为_电解法精炼银,用10A的电流电解30min,若电解效率(通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比)为80%,此时可得到银单质的质量为_。(保
18、留1位小数,法拉第常数96500C/mol)11(2022山西吕梁统考一模)目前钴酸锂(LiCoO2)锂离子电池应用十分广泛,从废旧钴酸锂理离子电池中回收铝、铁、钴、锂等元素成了重要的研究课题,某小组模拟工业流程从废旧电池中对上述元素进行提取。已知:滤液1中阳离子有H+、CO3+、Fe3+、Al3+、Li+等;几种物质不同温度下的溶解度如下表所示:T/20406080S(Li2CO3)/g1.331.171.010.85S(Li2SO4)/g34.232.831.930.7(1)钴酸锂(LiCoO2)中钴元素的化合价是_。(2)上述流程中将CoO2-转化为Co3+的离子方程式为_。(3)滤液1
19、中加入Na2SO3的主要目的是_;加入NaClO3的主要目的是_。(4)为了使Fe3+、Al3+沉淀完全(通常认为金属离子浓度小于或等于10-5molL-1时表示已沉淀完全)加入氨水调节pH的最小值是_(保留一位小数)。已知:KspFe(OH)3=1.010-39,KspAl(OH)3=2.710-34,lg3=0.52(5)滤液3中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,需要用“热水洗涤”的原因是_。(6)为得到高纯度的Li2CO3,需将粗产品Li2CO3与盐酸反应制得的LiCl进行电解。其原理如图所示:电解时阳极的电解反应式为_。电解后向产品LiOH溶液中加入过滤NH4HCO3溶液生成Li2CO
20、3,反应的化学方程式为_。12(2022江苏江苏省如东高级中学校联考一模)氨浸菱锌矿制备活性氧化锌,成本低,选择性好,其工艺流程如下:(1)滤渣主要成分的化学式为_。(2)浸取液中含少量Pb2+、Cu2+等重金属离子,可加入试剂除去,试剂为_,但在实际操作过程中实际加入量远高于理论量,可能的原因是_。(3)过滤后得到Zn(NH3)4CO3溶液,经直接蒸汽加热可析出碱式碳酸锌ZnCO32Zn(OH)2H2O沉淀,其反应化学方程式为_。(4)蒸氨过程中会有部分氨气逸出,可用电化学气敏传感器监测环境中NH3的含量,原理如图所示。负极的电极反应为_,假设蒸氨过程中逸出氨气16.8L (标准状况)进入传
21、感器,另一极需要通入标准状况下O2的体积为_。(5)蒸氨完成时,废液中残余氨含量需小于0.2mol/L,如果残余氨浓度过低,蒸汽用量增大,回收氨水中氨浓度降低,不利于循环使用;如果残余氨浓度过高,会导致_。13(2022湖北校联考二模)MnCO3可用于制备活性电极材料MnO2。以菱锰矿(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)为原料制备碳酸锰粗产品的流程如下:已知:常温下,KspFe(OH)3=8.010-38,KspAl(OH)3=4.010-34。氢氧化物沉淀的条件:Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分别为4.6、3.4;Mn2+开始沉淀的pH为8.1。(1)“酸浸”过程中不能
22、用浓盐酸替代硫酸,原因是_。(2)用离子方程式表示“氧化”过程中加MnO2的目的:_。(3)“调pH”时,向含有硫酸铁和硫酸铝的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液至两种沉淀共存,当c(Fe3+)=1.010-5molL-1时,c(Al3+)=_molL-1。(4)“沉锰”过程中,反应的离子方程式为_。“沉锰”过程中沉锰速率与温度的关系如图所示。当温度高于60时,沉锰速率随着温度升高而减慢的原因可能是_。(5)从滤液3中可分离出一种不含碳元素的氮肥,它的化学式为_。(6)工业上,可以将碳酸锰制成硫酸锰,再用惰性电极电解酸性硫酸锰溶液来制备活性二氧化锰,电解时的阳极反应式为_。14(2022全国校联考一模
23、)以粗镍(含少量Fe和Cr杂质)为原料制备醋酸镍的工艺流程如下:已知:离子Fe3+Cr3+Ni2+开始沉淀pH1.54.36.9完全沉淀pH2.85.68.9回答以下问题:(1)粗镍原料在酸浸前粉碎的原因是_。(2)酸浸过程中,镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为_、_min。(3)酸浸中Ni 和浓硝酸反应的化学方程式为_。(4)加入试剂X 为_(填下列提供试剂的序号),可调节溶液pH 至_(填pH 范围)。AH2SO4BCr2O3CNaOHDFe2O3(5)进入“沉镍”步骤的滤液中c(Ni2+)= 2.0mol/L,若要处理1L该滤液使Ni2+ 完全沉淀c(Ni2+)10-5m
24、ol/L,则需要加入Na2CO3固体的质量最少为_g。(已知NiCO3的Ksp=9.610-6,结果保留小数点后2 位有效数字)15(2022福建泉州校联考一模)利用新方案和新工艺处理废旧铅酸蓄电池,可以达到节能减排、防治污染和资源循环利用的目的。一种处理铅酸蓄电池的流程如下:已知:Ksp(PbSO4)=1.6108)和Ksp(PbCO3)=7.41014写出铅酸蓄电池放电时的总反应_;废旧电池的预处理时需要将电池放电完全,目的是_;写出铅膏脱硫时的离子方程式_。传统的铅蓄电池的处理工艺是将电池破碎后,洗涤,干燥,直接送入回转炉熔炼。而该工艺使用纯碱脱硫的显著优点是_。从Na2SO4溶液中结晶
25、出Na2SO410H2O晶体的方法是蒸发浓缩、_、过滤洗涤,洗涤时用乙醇洗涤晶体,用乙醇而不用水洗涤的原因是_。16(2022天津和平统考三模)高铁酸盐在环保、能源等方面有着广泛的用途。高铁酸钾(K2FeO4)具有强氧化性,是一种理想的水处理剂,试解释其原因_。高铁电池的研制也在进行中。如图是高铁电池的模拟实验装置:(1)该电池放电时正极的电极反应式为_。(2)盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向_移动(填“左”或“右”);若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向_移动(填“左”或“右”)。(3)如图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有_。工业上湿法制备K2F
26、eO4的工艺流程如图。(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:_FeC13+_NaClO+_NaOH=_NaFeO4+_NaCl+_H2O(2)加入饱和KOH溶液的目的是_。(3)已知25时Ksp Fe(OH)3=4.010-38,此温度下若在实验室中配制5 mol/L 100mLFeC13溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入_mL2mol/L的盐酸(忽略加入盐酸体积)。17(2022湖南湖南师大附中校考二模)高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途,高铁酸钾在异丙醇中溶解度非常小。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。湿法强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫
27、红色高铁酸盐溶液干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示:洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是:_。反应的离子方程式为_。已知25 时Fe(OH)3的Ksp4.01038,反应后的溶液中c(Fe3)4.0105 mol/L,则需要调整pH_时,开始生成Fe(OH)3(不考虑溶液体积的变化)。(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾,析出后溶液中c(K)c(Na)。由以上信息可知_(填字母)。A高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠大BKs
28、p(K2FeO4)Ksp(Na2FeO4)(3)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(4)与MnO2Zn电池类似,K2FeO4Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作正极材料,其电极反应式为_,该电池总反应的离子方程式为_。18(2022全国校联考一模)锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知:Sn的熔点为231;Sn2+易水解、易被氧化;SnCl4极易水解、熔点为-33、沸点为114。2H+SnO22-Sn(OH)2Sn2+2OH-请按要求回答下列相关问题:(1)元素锡比同主族碳的周期数大3,锡的原子序数为_。(2)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定: 取
29、1.19g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应),使Sn完全转化为Sn2+; 加入过量的Fe2(SO4)3; 用0.1000 mol/LK2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈3价),消耗20.00 mL。步骤 中加入Fe2(SO4)3的作用是_;此锡粉样品中锡的质量分数_。(3)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备路线如图所示: 步骤I加入Sn粉的作用:_及调节溶液pH。 步骤生成SnO的离子方程式:_。 以锡单质为阳极,铁片为阴极,SnSO4溶液为电解质溶液,在铁片上镀锡,阴极反应式是_,镀锡铁破损后在潮湿的环境中容易发生腐蚀的原因是_,若是在较弱的酸性环境中发生腐蚀,正极反应式是_。(4)
30、SnCl4蒸气遇水汽呈浓烟状,因而叮制作烟幕弹, 其反应的化学方程式为_。(5)锡的2价化合物应具有较强的还原性,已知Sn2+的还原性比 Fe2+的还原性强,PbO2的氧化性比Cl2的氧化性强。试写出下列反应的化学方程式: 将SnCl4溶液蒸干灼烧得到的固体物质是_; 若用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应制Sn(OH)2,该碱溶液可选用_。试卷第15页,共16页学科网(北京)股份有限公司学科网(北京)股份有限公司参考答案:1 略 略 乙醇 略 O2 略【详解】分析:本题以硼精矿为原料制备NaBH4的流程为载体,考查流程的分析、离子方程式的书写、盐类水解的应用、基本实验操作、电解原理。硼精矿中加
31、入NaOH溶解,其中B2O3、Al2O3、SiO2分别转化成溶于水的NaBO2、NaAlO2、Na2SiO3进入滤液;滤液中加入CaO将硅铝以沉淀除去;将NaBO2与MgH2反应得到NaBH4和MgO。电解NaBO2的碱溶液制备NaBH4,NaBH4中H元素的化合价为-1价,NaBH4为阴极产物。详解:(1)“溶解”时,B2O3与NaOH反应生成NaBO2和H2O,反应的化学方程式为B2O3+2NaOH=2NaBO2+H2O,离子方程式为B2O3+2OH-=2BO2-+H2O。根据流程加入CaO将硅铝转化为Na2O3CaOAl2O3nSiO2沉淀而除去;根据题意“NaBO2易水解”,加入CaO
32、使溶液呈碱性,抑制NaBO2的水解,而CaCl2溶液呈中性,不能抑制NaBO2的水解,所以“除硅铝”步骤中加入CaO,而不加入CaCl2。“操作2”将滤液蒸发、结晶、洗涤得到NaBO2,根据“NaBO2易溶于水、不溶于乙醇、易水解”,为了减少NaBO2的溶解损失和水解,洗涤选用的试剂最好为乙醇。NaBH4中B为+3价,则NaBH4中H为-1价。“反应1”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO,该反应前后元素的化合价不变,该反应为非氧化还原反应,根据原子守恒,反应的化学方程式为2MgH2+NaBO2=NaBH4+2MgO。(2)电解NaBO2的碱溶液制备NaBH4,NaBH4中B为+3
33、价,则NaBH4中H为-1价,NaBH4为还原产物,在阴极生成;根据放电顺序,阳极电极反应式为4OH-4e-=O2+2H2O,阳极产物为O2;阴极电极反应式为BO2-+8e-+6H2O=BH4-+8OH-。2(1)2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH-(2) NaCl b 2OH-+ClO2+H2O2=2ClO+O2+2H2O(3)减压可以使物质沸点降低,实验较低温度下进行蒸发,可避免NaClO2 因温度高而发生分解(4)稀释ClO2 以防止爆炸(5) 冷却结晶 低于60下【分析】I.B单质焰色呈黄色,B是Na;C是黄绿色气体,C是氯气;所以A是NaCl;电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯
34、气,所以D是NaOH、E是H2;根据氧化还原反应升降规律,氯气和氢氧化钠溶液反应生成NaClO3的同时还生成NaCl;II. (1) NaClO3发生还原反应生成ClO2;(2) 反应是 ClO2、H2O2、NaOH反应生成ClO、O2;(3) 高于60时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,需要在较低温度下进行蒸发,减压可以使物质沸点降低;(4) 纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全;(5)NaClO2饱和溶液在温度低于38时析出NaClO23H2O,等于或高于38时析出NaClO2晶体,高于60时分解成NaClO3和NaCl。(1)根据以上分析,反应是电解
35、氯化钠溶液,离子方程式是2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH-;(2)根据氧化还原反应升降规律,氯气和氢氧化钠溶液反应生成NaClO3的同时还生成NaCl,所以溶液G中还应有的溶质为NaCl;NaClO3发生还原反应生成ClO2,浓硝酸、KMnO4具有氧化性,Na2SO3具有还原性,所以试剂A是Na2SO3,故选b; 反应是 ClO2、H2O2、NaOH反应生成ClO、O2,反应离子方程式是2OH-+ClO2+H2O2=2ClO+O2+2H2O;(3)高于60时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,减压可以使物质沸点降低,实验较低温度下进行蒸发,可避免NaClO2因温度高而发生分解;(4
36、)纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全,持续鼓入空气的目的是稀释ClO2 以防止爆炸;(5)NaClO2饱和溶液在温度低于38时析出NaClO23H2O,等于或高于38时析出NaClO2晶体,高于60时分解成NaClO3和NaCl,所以系列操作依次是冷却结晶、过滤、洗涤,最后在低于60下条件下进行干燥,得到粗产品NaClO2。3 蒸发结晶 趁热过滤 取少量样品于试管中配成溶液,滴加过量Ba(NO3)2溶液,取上层清液滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则有氯化物杂质;若没有明显现象,则没有氯化物杂质 MnO2SO2=MnSO4 Mn3O48H2Cl3Mn2Cl2
37、4H2O Mn3O4 部分Mn3O4又被氧化为Mn2O3或MnO2,造成总锰含量减小 负 C4H1026e13O2=4CO25H2O【详解】(1)四种物质中相同温度下硫酸钾溶解度最小,所以反应中蒸发浓缩后硫酸钾析出,趁热过滤减少杂质,得硫酸钾晶体,再洗涤、干燥即可,故答案为蒸发结晶;趁热过滤;(2)检验Cl-用硝酸银溶液和稀硝酸,同时又要除去干扰实验的硫酸根离子,具体方案为:取少量溶液于试管中配成溶液,滴加过量的Ba(NO3)2溶液,取上层清液滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则有氯化物杂质;若没有明显现象,则没有氯化物杂质,故答案为取少量溶液于试管中配成溶液,滴加过量的Ba(NO3)2溶
38、液,取上层清液滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则有氯化物杂质;若没有明显现象,则没有氯化物杂质;(3)二氧化硫与二氧化锰反应,除杂后得到硫酸锰晶体,可知二者反应生成硫酸锰,反应方程式为:MnO2+SO2=MnSO4,故答案为MnO2+SO2=MnSO4;(4)+4价锰离子具有氧化性可以氧化氯离子为氯气,四氧化三锰可改写为MnO22MnO,MnO2与浓盐酸生成MnCl2、Cl2和H2O、MnO与盐酸生成MnCl2和H2O,反应方程式为:Mn3O4+8H+2Cl-3Mn2+Cl2+4H2O,故答案为Mn3O4+8H+2Cl-3Mn2+Cl2+4H2O;(5)热重曲线中一般先失去结晶水(可能分
39、步),100gMnSO4H2O中结晶水的质量为100g=10.65g,可知A为硫酸锰,升高温度盐分解得到金属氧化物,由流程图可知硫酸锰晶体锻烧得到四氧化三锰,100gMnSO4H2O分解可以得到四氧化三锰的质量为229g/mol=45.17g,故B为Mn3O4,故答案为Mn3O4;继续加热产物中总锰含量反而减小,说明吸收了氧,进一步说明B中的锰元素存在低价,可能是部分Mn3O4又被氧化成Mn2O3或MnO2,造成总锰含量减少,故答案为部分Mn3O4又被氧化成Mn2O3或MnO2,造成总锰含量减少;(6)原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,通入丁烷一极是负极,由于电解质为非水物质,则电解
40、质中不存在OH-离子,正确的电极反应式为C4H10+13O2-26e-=4CO2+5H2O;通入空气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-=2O2-,故答案为负;C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2O。4 +2 TiOSO4+(n+1)H2OTiO2nH2O(胶体)+H2SO4 升高温度(或加热) 适当提高酸浓度(适当没有也给分)或搅拌 A 结晶 过滤 6 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO O2或氧气 CO2(或CO或CO2、CO) 方法二好,从绿色化学角度 方法一会有有毒气体氯气参与(答案合理都给分)【详解】(1)FeTiO3中钛的化合价为+4价,氧的化合价为-2价,故铁元素的化合价为