- 塑料、纤维和橡胶
- 共4297题
（15分）某厂用含有少量杂质FeCl2的CuCl2溶液制备纯净的CuCl2·2H2O晶体, 为降低成本且不造成空气污染，拟定实验步骤如下：
一些金属氢氧化物沉淀的PH
化学试剂价格表
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ中，将Fe2+转化为Fe3+最好选用下列氧化剂中的________（填字母）。
A．H2O2 B．NaClO C．KOH D．Cl2
该反应的离子方程式为____________________________________________。
（2）在步骤Ⅱ中，①加入Y的目的是为了调节溶液的酸度以促使Fe3+沉淀完全，Y可以选用下列物质中的________________（填字母）；
A．NaOH B．CuO C．Cu（OH）2 D．Cu2（OH）2CO3
②江河入海口处易形成沙洲的原因是江水中的胶粒遇海水中的电解质发生聚沉。将步骤Ⅱ中沉淀经过适当步骤制成胶体后，再逐滴加入稀硫酸可能看到的现象是_________。
（3）步骤Ⅲ应控制的实验条件是 ________________________ 。
正确答案
（15分，每空3分）（1）A 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
（2）① BCD ②先有红褐色沉淀出现，继续滴加硫酸溶液沉淀溶解得黄色溶液
（3）将溶液在较低温度下加热蒸发析出晶体，同时通以氯化氢气体防止水解。
（1）由于在反应中不能引入新的杂质，双氧水的还原产物是是，所以答案选A。
（2）①同样在反应中不能引入新的杂质，所以氢氧化钠不能选用，BCD均是可以的，答案选BCD。
②硫酸是电解质，能使氢氧化铁胶体聚沉，生成氢氧化铁沉淀，又因为硫酸是强酸，所以能继续
溶解氢氧化铁沉淀，生成硫酸铁和水。
（3）氯化铜水解显酸性，水解是吸热的，所以加热促进水解，因此要制备氯化铜晶体，应该在在较低温度下加热蒸发析出晶体，同时通以氯化氢气体防止水解。
元素锶（Sr）位于周期表第5周期第IIA族。碳酸锶（SrCO3）被广泛用于彩色电视机的阴极射线管。以天青石（主要成分为SrSO4，含不溶性杂质）为原料制取高纯碳酸锶的“煅烧浸取法”部分工艺流程示意如下。
（1）写出与元素锶同族第3周期元素的原子结构示意图： 。
（2）隔绝空气高温焙烧中，若0.5mol SrSO4中只有S被还原，转移了4mol电子。写出该反应的化学方程式： 。
（3）制取高纯碳酸锶过程中，常用乙醇胺（HOCH2CH2NH2）作为CO2吸收剂。乙醇胺水溶液显弱碱性（与NH3溶于水原理相似），原因是 （用离子方程式表示）。
（4）该流程中过滤2之后还有除杂等多步操作，其中最后两步是 。
（5）“低温湿法”是一种制取碳酸锶的方法：将天青石粉末与碳酸钠溶液混合，70oC下加热1～2h后，经一系列操作，得到碳酸锶。主要反应为：
[已知：70oC时，Ksp（SrSO4）=3．3×10－7，Ksq（SrCO3）=1．1×10－10]
上述反应的平衡常数K= 。
（6）通过“低温湿法”得到的碳酸锶纯度较低，可能的原因是 （写一种）。
正确答案
（14分）（1）
（2）SrSO4+4C
（3）HOCH2CH2NH2+H2O
（4）洗涤、烘干（2分）
（5）3×103（2分）
（6）还含有天青石中原有的不溶性杂质（或SrSO4(s)+CO32—(aq)
试题分析：（1）第3周期第IIA族元素为镁，核电荷数为+12，核外电子层结构为282；（2）根据题意可知，硫元素的化合价由+6降为—2，根据电子、原子守恒可知，该反应式为SrSO4+4C
(12分)工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
已知：TiOSO4遇水会水解。
（1）步骤②中，用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为 。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的 （填字母序号）。a. 熔沸点差异 b. 溶解性差异 c. 氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需用到操作是 （填操作名称）。
（4）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO2）反应生产硫酸锰（MnSO4，易溶于水），则反应的离子方程式为 。
（5）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式： 。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是
（请结合化学用语解释）
正确答案
（1）2Fe3+ + Fe =3Fe2+ (2分)（2）b (1分)（3）过滤(1分)
（4）MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O(2分)
（5）① 2O2- - 4e- = O2↑或 C + 2O2- - 4e- = CO2↑(2分)
②制备TiO2时，在电解槽发生如下反应：2CaO 
阴极：2Ca2+ + 4e- = 2Ca
阳极：2O2- - 4e- = O2↑
2Ca + TiO2 =" Ti" + 2CaO，由此可见，CaO的量不变。(2分)
（1）铁离子能把铁单质氧化生成亚铁离子，方程式为2Fe3+ + Fe =3Fe2+ 。
（2）冷却结晶，有固体析出，因此是利用了物质溶解性的差异，答案选b。
（3）根据流程图可知，三次实验中均产生不溶性物质，所以都需要过滤。
（4）二氧化锰具有氧化性，能氧化废液中的亚铁离子，方程式为MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O。
（5）①电解池中阳极失去电子，所以根据熔融体中的离子可知，应该是氧离子失去电子，即 2O2- - 4e- = O2↑或 C + 2O2- - 4e- = CO2↑。
②由于制备TiO2时，在电解槽发生如下反应：2CaO
高锰酸钾是一种重要的化工产品。如图是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。
（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂，其消毒机理与(填字母)相似。
（2）写出上述流程中反应2的化学方程式:__
（3）上述流程中可以循环使用的物质有CO2、 和 。(填化学式)
（4）若不考虑制备过程中的损失和整套装置的物质循环，则1 molMnO2可制得___gKMnO4。
正确答案
（1）BD（2分）
（2）2CO2＋3K2MnO4=2KMnO4＋2K2CO3＋MnO2↓（2分）
（3）MnO2；KOH（各1分）
（4）105.33（2分）
试题分析：（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂，利用其强氧化性，O3、漂白粉也是利用其强氧化性。
酒精、二氧化硫是利用其毒性。
（2）根据题意：2CO2＋3K2MnO4=2KMnO4＋2K2CO3＋MnO2↓。
（3）MnO2；KOH。
（4）在反应②中有三分之二的锰转变为KMnO4，1 molMnO2可制得2/3mol KMnO4,质量为：105.33。
（12分）氯化铁是常见的水处
（1）试写出吸收塔中反应的离子方程式： 。
（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/100gH20)
74.4
81.9
91.8
106.8
315.1
525.8
535.7
从FeCl3溶液中获得FeCl3·6H2O的方法是： 。
（3）室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为2.7时，Fe3+开始沉淀；当溶液pH为4时，c(Fe3+)= mol/L（已知：Ksp[Fe(OH)3]= 1.1×10－36）。
（4）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取6克无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到250mL容量瓶，用蒸馏水定容；取出25mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入某一指示剂并用0.1 mol/L Na2S2O3溶液滴定用去V mL。
（已知：2Fe3+ +2I－= I2+2Fe2+ I2+2S2O32－=2I－+S4O62－）
①滴定终点的现象是： 。
②滴定至终点，实验数据如下表所示：
（第一次滴定终点的数据如右图中c点所示，请将你读得的数据填入表中）
则样品中氯化铁的质量分数为 （写出最终的计算结果）。
③下列操作可能使测定结果偏低的是 。
A．滴定管在注入溶液前用蒸馏水洗后未用标准液润洗
B．开始时碱式滴定管尖嘴部分留有气泡，滴定过程中消失
C．盛FeCl3溶液的锥形瓶滴定前用FeCl3溶液润洗了2次
D．滴定前仰视滴定管读数，滴定后平视滴定管读数
正确答案
略
（17分）最近
（1） 在合成塔中，若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式 。
（2）①上述合成反应具有一定的可逆性，从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，而实际生产中采用300°C的温度，其原因是 。
②“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括 。
③下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是___________。 (填字母代号)
（3）甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式 。当电子转移的物质的量为 时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。
正确答案
略
Ⅰ下列说法不正确的是____ 。
Ⅱ下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。
请回答下列问题：
（1）用离子交换膜电解饱和食盐水时，精制的饱和食盐水应该加入到 极室。
（2）已知在离子交换膜电解槽中，理论上每小时通过1安培的直流电，每槽可以产生1．492 g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液（密度为1．342×103 kg/m3）113 m3，电解槽的电流强度1．45×l04 A，该电解槽的电解效率为 。
（3）示意图中制取NaHC03的化学方程式为 。
（4）有人提出直接加热Mg（OH）2得到Mg0，再电解熔融Mg0得金属Mg，这样可简化流程。请判断该方案是否可行，并说明理由 。
正确答案
ⅠBC（3分）
Ⅱ（1）阳（2分）
（2）93.46%（3分）
（3）NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl（3分）
（4）不可行（2分）。MgO熔点比MgCl2高，熔融时耗能高。（2分）
I．A、根据钢渣中P2O5含量不同,钢渣的用途不同。P2O5含量较高(>10%)的钢渣可作磷肥；P2O5含量较低(4～7%)的钢渣可作土壤改良剂。A正确；B、具有暂时硬度的水才可用加热的方法来进行软化，B不正确；C、接触室安装热交换器是为了利用SO2转化为SO3时放出的热量,C不正确；D、正确，CO2＋H2O＋K2CO3=2KHCO3。选B C。
Ⅱ．⑴阳极是氯离子失电子发生氧化反应，精制饱和食盐水进入阳极室，答案：阳。
⑵ηOH―=（w实/w理）×100%
=（113×32%×1.342×106）/(1.492×1.45×104×300×8)×100%
=48.53/51.92×100%
=93.46%
答案：93.46%
⑶由图找出反应物和生成物，反应为：NH3＋H2O＋CO2＋NaCl（饱和）=NaHCO3↓＋NH4Cl，答案：NH3＋H2O＋CO2＋NaCl（饱和）=NaHCO3↓＋NH4Cl。
⑷直接电解MgO，不可行，MgO熔点高，难熔化，熔融时耗能过高。答案：MgO熔点比MgCl2高，熔融时耗能过高。
考点:海水的综合利用、工艺流程
水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康
（1）含有较多______________的水称为硬水，硬水加热后产生沉淀的离子方程式为__________________________( 写出生成一种沉淀物的即可) 。
（2）下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图：
①活性炭的作用是__________________；O3消毒的优点是________________。
②A、B中放置的物质名称分别是：A__________________；B_______________。A、B中放置的物质是否可以互换?请说明原因________________________________________。
（3）通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留, 从而获得纯净水的方法称为 。电渗析法净化水时, 使离子通过半透膜的推动力是 。
（4）检验蒸馏水的纯度时, 最简单易行的方法是测定水的 。
（5）某 城 市 用 水 中c(Ca2+)为1.0×10-3mol/L, c(Mg2+)为5.0×10-4mol/L,c(HCO3_)为8.0×10-4mol/L。如用药剂软化该1000L ,应加入Ca(OH) 2 g , Na2CO 3 __________ g 。
正确答案
（1）C a2+、 M g2+ (2分）C a2++ 2 H C O3— 
H 2O( 或 Mg2++ 2HCO3—
（2）①吸附水中的有机物(或去除水中的异味)（1分）②反应产物无毒无害 阳子交换树脂 阴离子交换树脂（2分）水中的Ca2+、Mg2+会与阴离子树脂中的OH- 生成Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀造成堵塞，损坏离子交换树脂（1分）
（3）反渗透法 （1分）电势差或电场力（1分）
（4）电导率或电阻率（1分）（5)66.6 （2分） 116.6（2分）
试题分析：（1）考查硬水的概念。含有较多Ca2＋、Mg2＋的水是硬水。在加热的条件下，碳酸氢盐可以分解生成碳酸盐，C a2++ 2 HCO3－
（2）①活性炭的作用为吸附水中的有机物（或去除水中的异味）②O3消毒的优点是反应产物无毒无害，A为阳离子交换树脂，B为阴离子交换树脂，水中的Ca2+、Mg2+会与阴离子树脂中的OH- 生成Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀造成堵塞，损坏离子交换树脂；
（3）电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法．在外加电场的作用下，水溶液中阴、阳离子会分别向两极移动，如果在中间加上一种交换膜，就可能达到分离浓缩的目的．所以电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是电势差或电场力．故答案为：反渗透法；电势差（或电场力）；
（4）因为水的电离程度极小，所以纯水是几乎不导电的，因此要检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的电导率或电阻率；
（5)c（Ca2＋）为1.0×10-3mol·L－1，c（Mg2＋）为5.0×10-4mol·L－1，c（HCO3－）为8.0×10-4mol·L－1．如用药剂软化该1000L，
n（Ca2＋）=1000L×1.0×10-3mol·L－1=1mol，n（Mg2＋）=1000L×5.0×10-4mol·L－1=0.5mol，n（HCO3－）=1000L×8.0×10-4mol·L－1=0.8mol，
加入氢氧化钙发生的反应为：
Mg2＋+2OH－=Mg(OH)2↓
0.5mol 1mol
HCO3－+OH－=CO32－+H2O
0.8mol 0.8mol
共需要n（OH－）=1.8mol，
则需要Ca(OH)2的质量为1.8mol×
水溶液中Ca2＋物质的量为1mol+0.9mol=1.9mol，
其中需要加入的碳酸根离子为1.9mol-0.8mol=1.1mol，其质量为1.1mol×106g·mol－1=116.6g，
故答案为：66.6；116.6。
（7分）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料．工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：
某软锰矿的主要成分为MnO2，还含Si（16．27%）、Fe（5．86%）、Al（3．42%）、Zn（2．68%）和Cu（0．86%）等元素的化合物．部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：
（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为______________________________．
（2）滤渣A的主要成分为________．
（3）加入MnS的目的是除去________杂质．
（4）碱性锌锰干电池中，MnO2参与的电极反应方程式为__________________________．
（5）从废旧碱性锌锰干电池中可以回收利用的物质有________（写出两种）．
正确答案
（1）MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4===MnSO4＋Fe2（SO4）3＋2H2O
（2）Fe（OH）3、Al（OH）3 （3）Cu2＋、Zn2＋
（4）MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－ （5）Zn、MnO2
（1）根据FeSO4在反应条件下将MnO2还原为MnSO4，Fe2＋被氧化为Fe3＋，可以写其反应方程式2FeSO4＋MnO2＋2H2SO4===MnSO4＋Fe2（SO4）3＋2H2O。
（2）根据反应后滤液（Mn2＋、Fe3＋、Al3＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋）加氨水调pH至5．4，结合题表可知滤渣A的主要成分为Fe（OH）3和Al（OH）3。
（3）根据题表可知加入MnS是为了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu2＋、Zn2＋．
（4）碱性锌锰干电池中Zn作负极，则MnO2作正极得电子．其电极反应式应为 MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－。
（5）从碱性锌锰干电池的原料可知，其废旧电池可回收利用的物质为锌和MnO2。
据科学家预测：再过100年后，全球气温估计将上升大约1.4～5.8 ℃。根据这一预测，全球气温上升将给全球环境带来不可估测的影响，其中水资源的匮乏将是首当其冲。海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既能解决淡水资源缺乏的问题，又能充分利用海洋资源。
（1）就目前技术而言，结合能源消耗等问题，下列适用于“海水淡化”的技术是 （填序号）。
（2）远古时代就利用海水晒盐，此项技术属于物质分离实验操作中的 。
（3）海水晒盐得到的母液中，还有大量的镁、钾离子和一定量的溴、碘化合物。其中通过先进的分离技术得到MgCl2·6H2O产品，此产品还需要在不断通入“干燥氯化氢”的条件下脱水才能得到无水MgCl2，原因是 ；
如果实验以海水、氯气等为基本原料来制得单质溴、碘，最基本的操作过程是 、 、 。
（4）钛被称为21世纪金属，具有密度小、强度大，不溶于一般的强酸、强碱等优良性能，广泛用于航空、航天以及生物医学等领域。工业上可以用Mg高温还原TiCl4而制得。请设计合理的实验操作，处理上述反应产物，得到纯钛，简述操作过程： 。
正确答案
（1）CDE
（2）蒸发结晶
（3）抑制MgCl2水解，防止生成Mg（OH）2 氧化（通氯气） 萃取（萃取、分液） 蒸馏
（4）将产物加入足量的稀盐酸、过滤、洗涤、干燥，得到纯钛
（1）蒸馏法和电渗析法能耗太高；（2）分离可溶性固体和液体的操作为蒸发结晶；（3）海水中含有Br－和I－，用Cl2可将之氧化为Br2和I2，用萃取法可将Br2和I2从海水中分离出来，然后蒸馏即可将两者分离；（4）所得产物为Ti、MgCl2和Mg的混合物， 利用Ti常温下不溶于酸的性质，可以用稀盐酸将MgCl2和Mg除去。
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