热门试卷

解：金属铁和金属铝的混合物中加入氢氧化钠后，会和金属铝发生反应生成偏铝酸钠和氢气，金属铁和氢氧化钠不反应，所以A是氢气，B是偏铝酸钠和过量的氢氧化钠的混合物，固体C是金属铁，金属铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以D是氯化亚铁．

（1）实现金属铁和偏铝酸钠、氢氧化钠混合物分离的方法是过滤，由以上分析可知A为，故答案为H2：过滤；H2；

（2）铁与盐酸反应，离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为：Fe+2H+═Fe2++H2↑；

（3）铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O═2 AlO2-+3H2↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O═2 AlO2-+3H2↑．

解：（1）MnSO4溶液吸收氯气，获得Mn2O3，还生成硫酸和盐酸，该反应为2MnSO4+Cl2+3H2O═Mn2O3+2H2SO4+2HCl，

故答案为：2MnSO4+Cl2+3H2O═Mn2O3+2H2SO4+2HCl；

（2）①为提高硫酸淋洗效果，需要对 富集后的矿石进行处理，处理的内容是对矿石进行粉碎可提高淋洗效果，试剂甲可以把锰元素还原为最低价锰离子，应具有还原性，

故答案为：对矿石进行粉碎；b；

②步骤Ⅲ中，以NaClO3为氧化剂，当生成0.050mol MnO2时，消耗0.10mol•L-1 的NaClO3溶液200mL，设还原产物中Cl的化合价为x，

则由电子守恒可知，0.05mol×（4-2）=0.1mol/L×0.2L×（5-x），解得x=0，即生成氯气，则离子反应为2ClO3-+5Mn2++4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+，

上述分析可知，A与氢氧化钠溶液反应为氯气与NaOH反应可得到NaCl与氯的含氧酸盐，反应的化学方程式为：3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O；由工艺流程图及A中含有可用于循环生产的物质知，氯的含氧酸盐为NaClO3（即是Q），由于NaClO3先需要转化为氯气，而Cl2与NaOH反应时有一部分氯元素转化为NaCl，故需要补充NaClO3，

故答案为：2ClO3-+5Mn2++4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+；3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O；不同意；生产中有一部分氯转化为NaCl；

（3）步骤I所得溶液为MnSO4，锰离子在阳极被氧化，反应为：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+，阴极氢离子得到电子：2H++2e-=H2↑，

故答案为：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+；H2．

解：（1）由流程图可知反应Ⅰ，反应物为NaClO3、Na2SO3、加入A溶液，产生C1O2、Na2SO4溶液，反应离子方程式为2H++SO32-+2ClO3-=2C1O2+SO42-+H2O，所以Na2SO3具有还原性是还原剂，将ClO3-还原为C1O2；Ⅲ是离子隔膜电解池，从反应Ⅰ知该电解有酸生成、从Ⅲ知有碱生成，有两种气体生成，所以Ⅲ为电解硫酸钠本质是电解水，阴极2H++2e-=H2↑，阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，所以A为硫酸，为阳极放出氧气，水既是氧化剂，又是还原剂，

故答案为：Na2SO3；H2O；

（2）Ⅱ中反应根据流程信息可知，生成NaClO2，所以一定有ClO2→NaClO2，化合价降低，被还原；则H2O2必定被氧化，有氧气产生，反应中ClO2是氧化剂，发生还原反应，H2O2是还原剂，发生氧化反应，根据电子转移守恒可知4n（ClO2）=n（HCl），所以反应方程式为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2↑，离子方程式是2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O，

故答案为：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O；

（3）Ⅲ为电解硫酸钠本质是电解水，阴极2H++2e-=H2↑，阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，所以A为硫酸，为阳极放出氧气，

故答案为：H2SO4；阳；

（4）①5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O反应中，4NaClO2→4ClO2，+3价的氯元素化合价升高到+4价，所以NaClO2是还原剂；1NaClO2→1NaCl，+3价的氯元素的化合价降低到-1价，所以部分NaClO2作氧化剂；所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：4，

故答案为：1：4；

②5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O反应中，ClO2-具有氧化性，ClO2-的氧化性随溶液的酸性和浓度的增大而增强，因此Cl-被氧化得到Cl2，根据研究表明：若反应开始时盐酸浓度越大，则气体产物中Cl2的含量越大，

故答案为：ClO2-的氧化性或Cl-的还原性随溶液的酸性和浓度的增大而增强，因此Cl-被氧化得到Cl2；

（5）NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl，Cl元素从+3价变为+5价和-1价，反应为3NaClO2=2NaClO3+NaCl，NaClO2试样与足量FeSO4溶液反应3ClO2-+12Fe2++6H2O=4Fe（OH）3↓+3Cl-+8Fe3+，最终得到Cl元素由+3价变为-1价，所以NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时，最终均得到等量NaCl，Cl元素均由+3价变为-1价，根据电子守恒，两个过程中得到的电子的物质的量相同，

故答案为：NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时，最终均得到等量NaCl，Cl元素均由+3价变为-1价，根据电子守恒，两个过程中得到的电子的物质的量相同．

解：Ⅰ．（1）当沉淀完全后，需要通过过滤分离出沉淀；溴离子具有还原性，又因为不能引入新的杂质，所以可以通入足量氯气除去溴离子，

故答案为：过滤；通入氯气；

（2）氨水除去Fe3+，SO42-应该有Ba2+除去，过量的Ba2+用碳酸钾除去，过滤后加入盐酸酸化即可除去过量的碳酸钾，

故答案为：BaCl2；K2CO3；

（3）Fe3+检验一般用KSCN溶液，所以证明Fe3+已沉淀完全的操作是取样，滴加KSCN溶液，无明显现象，说明Fe3+沉淀完全，

故答案为：取清液适量于试管中，滴加适量KSCN溶液，若无红色出现，Fe3+沉淀完全；

Ⅱ．【查阅资料】：

（1）因为硫酸亚铁溶液中二价铁离子易被氧化和水解，所以配置溶液时即要防氧化又要防水解，

故答案为：加入适量的稀硫酸，用玻璃棒搅拌，在加水稀释到要求的浓度，最后加入少量铁粉；

（2）用KSCN检验FeSO4溶液中的Fe2+时，加入过量浓HNO3，可能是FeSO4与NHO3作用，也可能是KSCN与HNO3作用，

故答案为：KSCN；

【实验验证】：

（1）加入过量浓HNO3，Fe2+完全被氧化为Fe3+，因此甲同学假设是FeSO4与NHO3作用是不成立的，

故答案为：浓HNO3过量，Fe2+已经完全反应；

（2）往浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液，实验开始时无明显现象，一段时间后溶液慢慢变红色至深红色，突然剧烈反应产生大量气泡，放出红棕色气体为二氧化氮气体，而溶液红色消失变为浅绿色，溶液温度升高；继续滴入KSCN溶液变为浅蓝色，最后变为无色．将产生的气体通入过量的Ba（OH）2溶液，产生浑浊，依据元素守恒分析判断气体为二氧化碳，并剩余一种非极性气体推断为氮气；向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀证明生成了硫酸根离子，结合分析产物书写离子方程式为：2SCN-+22NO3-+20H+=2SO42-+2CO2↑+22NO2↑+N2↑+10H2O，

故答案为：NO2；N2；SO42-；CO2；

【实验反思】：亚铁离子加入的氧化剂若过量会氧化硫氰酸根离子，红色褪去，干扰离子的检验，所以加入的氧化剂不能过量，

氧化性：C12＞（SCN）2，氯水过量氧化SCN-的离子方程式为Cl2+2SCN-=2Cl-+（SCN）2，

故答案为：少量；Cl2+2SCN-=2Cl-+（SCN）2．

解：（1）酸浸过程中金属氧化物都和稀盐酸反应生成氯化物，主要离子反应方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，为提高反应速率可以采用升高温度、搅拌、增大盐酸浓度或增大煤矸石的表面积等方法，

故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；提高酸的浓度（或适当提高反应温度或搅拌下进行反应）；

（2）铁离子易水解生成沉淀且需要的pH较小，将Fe2+氧化成Fe3+，有利于其水解除去铁元素；

铁离子用KSCN溶液检验，其检验方法是：取少量母液Ⅰ，滴加KSCN溶液，无血红色，则Fe3+已水解完全，

故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+，有利于其水解除去铁元素；取少量母液Ⅰ，滴加KSCN溶液，无血红色，则Fe3+已水解完全；

（3）通过以上分析知，滤渣II的成分为CaCO3、Mg（OH）2和Fe（OH）3，故答案为：Fe（OH）3；

（4）①水解时生成二氧化碳气体、转化时需要二氧化碳，在水解是需要碳酸钠、在转化时得到碳酸氢钠或碳酸钠，所以能循环利用的是CO2（或Na2CO3），

故答案为：CO2（或Na2CO3）；

②通过以上分析知，转化时发生的离子反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-（或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-），故答案为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-（或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-）；

（5）要得到较纯净的氢氧化铝，需要调节溶液的pH，要除去氢氧化铁且不能产生氢氧化铝沉淀，所以需要的pH≥3.2，除去氢氧化铁沉淀，然后再加入纯碱调节pH到5.4，过滤得到氢氧化铝沉淀，

故答案为：加入纯碱调节pH到3.2，过滤除去Fe（OH）3等固体后，再加入纯碱调节pH到5.4，过滤得到Al（OH）3．

解：（1）A．在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳，后通氨气，二氧化碳在溶液中溶解量少，生成碳酸氢钠少，应先通入氨气再通入二氧化碳，故A错误；

B．在硫酸工业中二氧化硫可以循环利用、合成氨工业中氢气、氮气可以循环利用、硝酸工业中一氧化氮可以循环利用，皆采用循环操作提高原料利用率，故B正确；

C．在氯碱工业，电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室，阳极室生成氯气，阴极室生成氢气和氢氧化钠，故C正确；

D．氯化铝是共价化合物，工业上不能采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝，应电解熔融的氧化铝制备，故D错误；

E．石油裂化属于化学变化，主要目的是得到相对分子量小的烃，裂解是为了获得短链不饱和气态烃，故E错误；

故答案为：BC；

（2）①加入氢氧化钙会沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，可以和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子和水，反应的离子方程式为：HCO3-+OH-═COO32-+H2O，Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓，故答案为：HCO3-+OH-═COO32-+H2O，Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓，

②绿矾水解生成氢氧化亚铁，在空气中迅速被氧化为氢氧化铁，氢氧化铁胶体具有吸附悬浮杂质的主要作用；絮凝剂在原水处理流程中的作用是吸附水中悬浮杂质使之沉降；通入CO2的目的是除去过量的Ca（OH）2和调节pH，故答案为：胶状Fe（OH）3；除去Ca2+；调节pH；

③气体A是氯气，目的是氯气和水反应生成的次氯酸具有强氧化性，能杀菌消毒，替代物质需要具备氧化性的物质才能起到消毒杀菌，

a．ClO2 具有氧化性可以替代氯气消毒杀菌，故a正确；

b．浓氨水是一元弱碱溶液，不能杀菌消毒，故b错误；

c．K2FeO4 是高铁酸钾具有氧化性能起到杀菌消毒的作用，故c正确；

d．SO2是有毒气体，具有弱氧化性，不能用来杀菌消毒，故d错误；

故答案为：杀菌消毒；ac．

解：从明矾[KAl（SO4）2•12H2O]制备Al、K2SO4和H2SO4的流程：过程①明矾和硫焙烧，4KAl（SO4）2•12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O，气体二氧化硫与氧气在五氧化二矾作催化剂的作用下生成三氧化硫，三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，SO3+H2O=H2SO4，制得硫酸；过程②焙烧所得固体混合物，用水浸，为提高浸出率，可采取粉碎固体混合物、不断搅拌，从水浸后的滤液中蒸发结晶得到K2SO4晶体，步骤③电解Al2O3，制得Al．

（1）4KAl（SO4）2•12H2O+3S═2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O反应中，硫单质硫元素化合价0价，升高到SO2中为+4价，硫酸根离子中硫元素化合价从+6价变化为SO2中+4价，则S为还原剂，被氧化，KAl（SO4）2•12H2O为氧化剂，被还原，

故答案为：KAl（SO4）2•12H2O；

（2）由于酸浸时矿石颗粒大小影响浸取率，可以通过粉碎矿石提高浸取率，还可以适当升高温度或者搅拌提高浸取率，

故答案为：AC；

（3）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体运用蒸发结晶的方法得到，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，

故答案为：蒸发结晶；

（4）电解熔融氧化铝，阳极氯离子放电生成氯气，阴极是铝离子放电生成铝，反应的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑，在冶炼过程中，阳极材料碳被氧气氧化成一氧化碳，反应为C+O2CO2或2C+O22CO，所以需定期地进行更换，

故答案为：2Al2O34Al+3O2↑；阳极中碳被氧化成CO2（CO）；

（5）放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）2，Ni元素化合价降低，被还原，应为原电池正极反应，电极方程式为NiO（OH）+H2O+e-═Ni（OH）2+OH-，

故答案为：NiO（OH）+H2O+e-═Ni（OH）2+OH-；

（6）焙烧a吨明矾（摩尔质量为b g/mol），4KAl（SO4）2•12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O，生成SO2物质的量为×，SO2 的转化率为96%，物质的量为××96%，可生产质量分数为98%的H2SO4质量为==，

故答案为：==．

解：工业上用铝土矿主要成分为Al2O3，还有少量的Fe2O3，SiO2等杂质，向铝土矿中加入浓NaOH溶液并加热，Al2O3、SiO2都和NaOH反应生成可溶性的钠盐，Fe2O3不和NaOH反应，然后过滤得到的沉淀M为Fe2O3，滤液X中含有Na2SiO3、NaAlO2，通入CO2并控制一定条件过滤得到Al（OH）3，滤液Y中含有碳酸钠和硅酸钠，将Al（OH）3洗涤过滤加热，Al（OH）3分解生成Al2O3和水，则N为Al2O3；

①I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是过滤，故答案为：过滤；

②沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有难溶于NaOH溶液的氧化物，Fe2O3不和NaOH反应，然后过滤得到的沉淀M为Fe2O3，故答案为：Fe2O3；

③步骤Ⅲ中加热Al（OH）3得到固体N的操作需要使用的仪器除了酒精灯、三角架、泥三角，还有坩埚，

故答案为：坩埚；

④滤液X中，含铝元素的溶质为偏铝酸钠，化学式为NaAlO2；实验室里常往AlCl3溶液中加入弱碱来制取A1（OH）3，一般常用氨水，故答案为：NaAlO2；氨水．