热门试卷

解：根据图示可知工艺流程为：初级石墨原料的SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO与氯气在1500℃条件下反应生成气体ⅠCO、SiCl4及金属氯化物和纯石墨；将气体Ⅰ降低温度到80℃分离出气体2：CO、SiCl4和固体1金属氯化物；向固体1中加入过量的氢氧化钠溶液得到含有硅酸根离子、偏铝酸根的溶液1和含有固体2氢氧化铁、氢氧化镁的化合物；然后向溶液1中通入过量二氧化碳得到碳酸氢钠和氢氧化铝、硅酸沉淀，

（1）气体1为CO、SiCl4及金属氯化物，初级石墨在1500℃下通入Cl2，得到CO气体，C元素化合价升高被氧化，则反应中被氧化的元素为C，

故答案为：C；

（2）SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃，则分离出气体四氯化硅需要降低温度到57.6℃～150℃之间，该操作方法为降温；

气体2为SiCl4，SiCl4与氢氧化钠溶液反应得到硅酸钠与氯化钠，化学反应方程式为：SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O，

故答案为：降温；SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；

（3）实验室进行过滤操作时，需要用到的主要玻璃仪器有：漏斗、玻璃棒、烧杯；

固体1为金属氯化物，加入过量氢氧化钠溶液后

故答案为：漏斗、玻璃棒、烧杯；达到的固体2为Fe（OH）3、Mg（OH）2沉淀；溶液1为硅酸钠、偏铝酸钠溶液，则溶液1主要阴离子为钠离子，

故答案为：Fe（OH）3、Mg（OH）2；Na+；

（4）初级石墨中SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO的质量分数依次为7.2%、5.1%、3.2%、2%，100t初级石墨中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO的质量分别为：7.2t、5.1t、3.2t、2t，物质的量分别为：n（SiO2）==1.2×105mol、n（Al2O3）==5×104mol、n（Fe2O3）==2×104mol、n（MgO）==5×104mol，

根据氧原子守恒，生成CO的物质的量为：n（CO）=n（O）=2n（SiO2）+3n（Al2O3）+3n（Fe2O3）+n（MgO）=1.2×105mol×2+5×104mol×3+2×104mol×3+5×104mol=5×105mol，

标准状况下该CO的体积为：22.4L/mol×5×105mol=1.12×107mol，

故答案为：1.12×107mol．

解：（1）过滤用到的仪器主要有：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒和滤纸等，故答案为：烧杯；漏斗；

（2）过滤后的沉淀表面吸附大量的水分，要得到纯净的物质，必须干燥，否则会导致物质的质量偏高，则需要烘干后再称量，故答案为：烘干；偏高．

解：（1）低品位软锰矿浆的主要成分是MnO2，通入SO2浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2+，则MnO2与SO2发生氧化还原反应，反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4，三价铁被二氧化硫还原成亚铁离子，离子反应方程式为：2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+，故答案为：SO2+MnO2=MnSO4；2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+；

（2）杂质离子中只有Fe2+具有还原性，可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O，

故答案为：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；

（3）①杂质中含有Fe3+、Al3+阳离子，从图可表以看出，大于4.7可以将Fe3+和Al3+除去，小于8.3是防止Mn2+也沉淀，所以只要调节pH值在4.7～8.3间即可．

故答案为：4.7～8.3；

②若加入的石灰浆过多，氢氧化铝与氢氧化钙反应生成偏铝酸根离子，所以离子反应方程式为：Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O或Al3++4OH-═AlO2-+2H2O，

故答案为：Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O或Al3++4OH-═AlO2-+2H2O；

（4）a．二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠和二氧化硫、水又能反应生成亚硫酸氢钠，有两步反应，所以无法准确测定尾气中SO2含量，故a错误．

 b．稀H2SO4酸化的KMnO4溶液和二氧化硫能发生氧化还原反应而使溶液褪色，只发生一步反应，所以能准确测定尾气中SO2含量，故b正确．

 c．碘和二氧化硫能发生氧化还原反应而使溶液褪色，只发生一步反应，所以能准确测定尾气中SO2含量，故c正确．

d．氨水和二氧化硫反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵和二氧化硫和水又能反应生成亚硫酸氢铵，有两步反应，所以无法准确测定尾气中SO2含量，故d错误．

故答案为：b、c．

解：（1）MnO4-氧化Fe2+，Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，由电子、电荷守恒及原子守恒可知，反应为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，

故答案为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；

（2）①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，生成的氯气是黄绿色气体，能说明沉淀中存在MnO2的现象是生成黄绿色气体；

故答案为：生成黄绿色气体；

②一定条件下，MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2，过滤除去，所以可以利用MnSO4的溶液和高锰酸钾溶液反应生成二氧化锰，把过量高锰酸根离子除去；

故答案为：除去过量的MnO4-；

（3）Al2（SO4）3粗产品进行定量分析，先将粗产品溶于水，过滤除去不溶物，取25mL作待测液，加入氨水Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+，过滤得到氢氧化铝固体，灼烧2Al（OH）3Al2O3+3H2O，称量Al2O3固体用托盘天平，6.4gAl2O3的物质的量为：n=≈0.06275mol，n[Al2O3]=n[Al2（SO4）3]=0.06275mol，配制的Al2（SO4）3的待测液中c（Al3+）=≈5.0mol/L，

故答案为：称量；托盘天平；Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+；5．

解：（1）仪器A是干燥管，因为TiCl4遇到水蒸气会水解，所以E中可以用浓硫酸来隔离空气中的水蒸汽；对于气体的制取性质实验应该：组装仪器、检验气密性、加装药品，发生反应，终止实验时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2；CCl4和TiCl4是两种沸点差异较大的液体混合物，应该用蒸馏；

故答案为：干燥管；浓硫酸；检验气密性；②③①；蒸馏；

（2）①因为矿石经硫酸溶解后得到的Fe2（SO4）3，而后面过滤得到的是FeSO4•7H2O，所以试剂A是铁粉，把Fe3+还原为Fe2+；由于TiOSO4容易水解，若温度过高，则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4•7H2O中导致TiO2产率降低；

故答案为：铁粉；由于TiOSO4容易水解，若温度过高，则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4•7H2O中导致TiO2产率降低；

②先加KSCN溶液无现象，加H2O2后出现红色，说明存在Fe2+；经加热后Fe2+氧化为Fe2O3而使产品发黄；

故答案为：Fe2+；Fe2O3．

解：电石炉废气（CO 75～90%，以及少量CO2、H2S、N2、CH4等）先除尘，然后用碱液洗涤，溶液中CO2、H2S反应生成盐，然后将气体通入合成塔，并加入NaOH溶液、加热至160-200℃、加压，最终得到HCOONa.2H2O，最后剩余N2和CH4，将尾气排空，

（1）碱液具有碱性，能吸收酸性气体，CO2、H2S都是酸性气体，被碱液吸收，发生的反应为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O，

故答案为：除去其中的CO2、H2S等酸性气体；CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O；

（2）反应物接触面积越大，反应越充分，合成工艺中采用循环喷射吸收合成目的是增大反应物接触面积，使尾气中的CO被充分吸收；反应过程中N2、CH4不参加反应，所以最后排空的尾气主要成分是N2和CH4，

故答案为：使尾气中的CO被充分吸收；N2、CH4；

（3）从溶液中获取溶质采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤再经洗涤干燥得到，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；过滤；

（4）甲酸钠高温时分解生成草酸钠和氢气，反应方程式为2HCOONaNaOOCCOONa+H2↑，

故答案为：2HCOONaNaOOCCOONa+H2↑；

（5）反应物是甲酸钠、NaOH和二氧化硫，生成物是Na2S2O4和二氧化碳、水，离子反应方程式为HCOO-+2SO2+OH-=S2O42-+CO2+H2O，

故答案为：HCOO-+2SO2+OH-=S2O42-+CO2+H2O．

解：由Cr2O72-与Cr3+之间的相互转化关系图可知：当pH＜1时，Cr2O72-转化为Cr3+的转化率接近100%，所以进行预处理，Cr2O72-有较强氧化性，FeSO4•7H2O中Fe2+有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为Cr3+，碱性条件下Fe2+、Fe3+不能存在，会转化为Fe（OH）2、Fe（OH）3，所以调节PH，第③步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr（OH）3外，还有Fe（OH）2、Fe（OH）3，灼烧得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4．

（1）根据废水pH与Cr2O72-转化为Cr3+的关系图1可知：当pH＜1时，Cr2O72-转化为Cr3+的转化率接近100%，

故答案为：调节废液pH＜1；

（2）操作③为过滤，需要的玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯，

故答案为：玻璃棒、漏斗、烧杯；

（3）Cr2O72-有较强氧化性，FeSO4•7H2O中Fe2+有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，由实验流程可知，第二步反应中Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为Cr3+，根据守恒元素守恒及所处环境可知，还应有水生成，反应离子方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O，

故答案为：Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O；

（4）由于Fe2+过量，溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cr3+，调节PH，产生Cr（OH）3、Fe（OH）3和Fe（OH）2三种沉淀物，焙烧得到Cr0.5Fel1.5FeO4，

故答案为：Fe（OH）3、Fe（OH）2；

（5）①溶液中有碘，加入淀粉溶液呈蓝色，碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应，当反应终点时，碘单质反应完全，蓝色褪去，

故答案为：当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色；

②酸性条件下，I-被Cr2O72-氧化的产物为I2．Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O，用0.1000mol/L

Na2S2O3标准溶液滴定I2+2S2O32-═2I-+S4O62-，根据反应的关系式计算：

Cr2O72-～3I2～6S2O32-

1mol            6mol

n               0.1000mol•L-1×0.012L

n=0.0002mol，则废水中Cr2O72-的浓度0.0002mol÷0.01L÷20=1.00×10-3mol/L，

故答案为：1.00×10-3mol/L；

（5）1L废水中含n（Cr2O72-）=1.00×10-3mol．根据Cr原子、Fe原子守恒，可得：Cr2O72-～4Cr0.5Fe1.5FeO4～10FeSO4•7H2O，所以理论上n（FeSO4•7H2O）=10n（Cr2O72-）=1.00×10-3 mol×10=0.01mol，所以m（FeSO4•7H2O）=0.01mol×278g/mol=2.78g，

故答案为：2.78．

解：盐卤中首先加入氯水将溴化物氧化为溴单质，再加入萃取剂进行萃取分液，然后再蒸馏可以得到溴单质，向溶液中加入氯化钡中可以将硫酸根离子除去，氧化钙，将其加入其上层清液中发生反应产生氢氧化钙，镁离子转化成氢氧化镁沉淀，过滤除去，过滤后，得到的溶液主要是氯化钙溶液，蒸发浓缩冷却结晶即可得到纯净的无水CaCl2．

（1）盐卤中首先加入氯水将溴化物氧化为溴单质，再加入四氯化碳作萃取剂将溴单质从水中萃取出来，再根据液态溴单质沸点与四氯化碳不同，采用蒸馏法进行分离，蒸馏时温度计的水银球应该在支管口附近，若在液面下或位置太低就会收集到低沸点的馏分，故答案为：四氯化碳（或CCl4）；CD；

（2）为防止产生硫酸钙沉淀，应先加入氯化钡溶液使硫酸根离子发生反应产生硫酸钡沉淀，来除去硫酸根离子．

故答案为：除去溶液中SO42-；

（3）用氯化钙溶液加热蒸发得到氯化钙晶体，在把晶体在氯化氢的氛围中加热蒸干即可制取得到无水氯化钙，操作Ⅲ蒸发所用的仪器除三脚架、酒精灯，还需要蒸发皿、玻璃棒．

故答案为：蒸发皿、玻璃棒；

（4）氯气在实验室中式用二氧化锰与浓盐酸加热制取的，反应的离子方程式是：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑，检验装置气密性的方法可以是关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞，向烧瓶中不断加水，若一段时间后水不再流下，说明装置气密性良好，也可采用其他方法．

故答案为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑；

法一：打开弹簧夹，关闭分液漏斗活塞），将导管外接导气管，并将导气管末端插入水槽中，用手握住圆底烧瓶（或用酒精灯对其进行微热），在导气管末端有气泡产生，在松开手（或撤离酒精灯）以后，导气管末端有一段水柱上升且一段时间内不下降，则证明该装置的气密性良好．

法二：关闭弹簧夹，打开分液漏斗的活塞，向烧瓶中不断加水，若一段时间后水不再流下，说明装置气密性良好．