题目内容
工业上常用铬铁矿（有效成份为FeO·Cr2O3，主要杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产重铬酸钾（K2Cr2O7），实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾的主要工艺流程如下图，涉及的主要反应是：6FeO·Cr2O3＋24NaOH＋7KClO3=12Na2CrO4＋3Fe2O3＋7KCl＋12H2O，试回答下列问题：
（1）⑤中溶液金属阳离子的检验方法是 。
（2）步骤③被沉淀的离子为（填离子符号） 。
（3）在反应器①中，二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为： 。
（4）烟道气中的CO2可与H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为：ΔH=－725.5 kJ/mol、ΔH=－285.8 kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式： 。
（5）2011年云南曲靖的铬污染事件，说明含铬废渣（废水）的随意排放对人类生存环境有极大的危害。电解法是处理铬污染的一种方法，金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O72-的酸性废水，一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
①写出电解法处理废水的总反应的离子方程式 。
②已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31，若地表水铬含量最高限值是0.1 mg/L，要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值，须调节溶液的c(OH-)≥ mol/L（只写计算表达式）。
（1）焰色反应 ；（2）SiO32-、AlO2-；
（3）Na2CO3＋SiO2
Na2SiO3＋CO2↑；
（4）CO2(g)＋3H2(g) = CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH=－131.9 kJ/mol；
（5）① 6Fe＋Cr2O72-＋2H+＋17H2O = 6Fe(OH)3↓＋2Cr(OH)3↓＋6H2↑；
②
（或
或
；）
解析试题分析：（1）⑤中溶液金属阳离子K+的检验方法是用焰色反应来检验。具体是取光洁无绣的铁丝或Pt丝，用盐酸洗涤后在酒精灯的火焰上灼烧，待跟火焰颜色相同时蘸取待测液，在火焰上灼烧，并透过蓝色Co玻璃来观察火焰的颜色。若呈现紫色，就证明含有K+。（2）铬铁矿粉碎后加入NaOH、Na2CO3等碱性物质，SiO2、Al2O3发生反应变为Na2SiO3、AlO2－。当调节溶液的pH在7～8时，就转化为H2SiO3、Al(OH)3沉淀。因此步骤③被沉淀的离子为SiO32-、AlO2-；（3）在反应器①中，二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑。(4)CH3OH、H2的燃烧的热化学方程式为：① CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=－725.5 kJ/mol ; ②H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=－285.8 kJ/mol. ②×3－①。整理可得CO2(g)＋3H2(g) = CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH=－131.9 kJ/mol；（5）①根据电子守恒、电荷守恒及质量守恒定律可得电解含Cr2O72-的酸性废水的总反应的离子方程式为：6Fe＋Cr2O72-＋2H+＋17H2O = 6Fe(OH)3↓＋2Cr(OH)3↓＋6H2↑；②若地表水铬含量最高限值是0.1 mg/L ，c(Cr3+) =1×10-4g÷52g/mol/L=
×10-4 mol/L .Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31，即c(Cr3+)·c3(OH-)≥6.3×10–31;
c3(OH-)≥6.3×10–31÷×10-4=6.3×52×10-27.所以c(OH-)=.
考点：考查离子的检验、沉淀；化学方程式、热化学方程式的书写；沉淀除去杂质离子时溶液的pH的计算。
除去CO2中的HCl杂质最好是将混合气体通过足量的
| A．饱和NaOH溶液 | B．饱和NaHCO3溶液 |
| C．饱和Na2CO3溶液 | D．水 |
甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上，300～400℃左右分解。Ⅰ、实验室制取的方法之一是：Ca(OH)2 +2HCHO + H2O2 = Ca(HCOO)2 + 2H2O + H2↑。
实验室制取时，将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中（投料物质的量之比依次为1∶2∶1.2），最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品。
（1）过氧化氢比理论用量稍多，其目的是 。
（2）反应温度最好控制在30-70℃之间，温度不易过高，其主要原因是 。
（3）制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外，还要加入少量的Na2S溶液，加硫化钠的目的是 。
（4）实验时需强力搅拌45min，其目的是 ；结束后需调节溶液的pH 7～8，其目的是 。最后经结晶分离、干燥得产品。
Ⅱ、某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3；杂质为：Al2O3、FeCO3) 为原料，先制备无机钙盐，再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙。结合如图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)，现提供的试剂有：a.甲酸钠，b.5mol·L－1硝酸，c. 5mol·L－1盐酸，d. 5mol·L－1硫酸，e. 3%H2O2溶液，f.澄清石灰水。
请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验步骤
| 金属 离子 | 开始沉淀 的pH | 沉淀完全 的pH |
| Fe3＋ | 1. 1 | 3. 2 |
| Al3＋ | 3. 0 | 5. 0 |
| Fe2＋ | 5. 8 | 8. 8 |
步骤1.称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水，配成溶待用，并称取研细的碳酸钙样品10g待用。
步骤2. 。
步骤3. 。
步骤4.过滤后，将滤液与甲酸钠溶液混合，调整溶液pH 7～8，充分搅拌，所得溶液经蒸发浓缩、 、洗涤、60℃时干燥得甲酸钙晶体。
高锰酸钾是中学常用的试剂。工业上用软锰矿制备高锰酸钾流程如下。
（1）写出实验室利用KMnO4分解制取O2的化学方程式
（2）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是
| A．84消毒液(NaClO溶液) |
| B．双氧水 |
| C．苯酚 |
| D．75%酒精 |
（4）写出反应①的化学方程式
（5）操作Ⅰ的名称是 ；操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在 （填
性质）上的差异，采用 （填操作步骤）、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。
（6）上述流程中可以循环使用的物质有 、 （写化学式）,鉴于此现用100吨软锰矿（含MnO287.0%），理论上可生产KMnO4晶体 吨（不考虑制备过程中原料的损失）。
工业上利用电镀污泥（主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3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CaSO4的溶解度曲线如下：
| | Fe3+ | Cu2+ | Cr3+ |
| 开始沉淀pH | 2．1 | 4．7 | 4．3 |
| 完全沉淀pH | 3．2 | 6．7 | a |
（1）在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有
（2）在除铁操作中，需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作：①加入石灰乳调节pH到 ；②将浊液加热到80℃， 。
（3）写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式 ，此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%，若NaHSO3过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题是 。
（4）当离子浓度≤1×10—5 mol?L-1认为沉淀完全，若要使Cr3+完全沉淀则要保持C(OH—)≥ 。已知：Ksp[Cr(OH)3]=6．3×10-31，
） 下图是关于药物华素片(西地碘片)的使用说明书，以下为说明书的部分内容：
| 华素片(西地碘片)使用说明书 【品名或组成】 品名：西地碘片 组成：华素片 英文名：Cydiodine Tablets 华素片(西地碘片)的主要活性成分是分子碘，含量1.5 mg/片。将碘利用分子分散技术制成分子态西地碘，并含适量薄荷脑等 【贮藏】 遮光、密闭、阴凉处保存 【有效期】 二年 |
(1)根据上述说明和所学知识回答：
①华素片中含有的活性成分是 (写分子式)。
②请推断华素片 (填“是”或“不是”)白色。
(2)某学生为验证华素片中确实含有上述成分，设计实验如下。请填空：
①取一粒药片放入研钵中研碎，再将药粉装入试管并加入约2 mL蒸馏水；向试管中再加入约2 mL (填选项字母)，并用力振荡。
A．酒精(密度比水小，与水以任意比混溶)
B．四氯化碳(密度比水大，不溶于水)
②描述加入该液体后可能观察到的现象 。
③选用该液体的原因是 。
(3)请再设计另一种方法，验证华素片中的成分(请叙述实验原理、操作方法和实验结论) 。
