题目内容

工业上生产高氯酸（沸点：90oC）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：

（1）冷却过滤的目的是降低NaHSO4的          ，并分离出NaHSO4晶体。
（2）反应器2中发生反应的离子方程式为                                           ，SO2的
作用是作      剂。
（3）上述工业生产高氯酸的化学反应为:3NaClO3+3H2SO4（浓）＝3NaHSO4+HClO4+2ClO2+H2O，氧化产物与还原产物的物质的量之比为       。
（4）可以通过蒸馏滤液的方法得到高氯酸的原因可能是高氯酸的沸点比较    （填“高”或“低”），容易从溶液中逸出，循环使用的物质是        。
（1）溶解度      （2）2ClO2＋SO2＋4OH－＝2ClO2－＋SO42－＋2H2O；   还原
（3）1：2        （4）低       H2SO4

试题分析：（1）在反应器1中，硫酸钠和硫酸反应获得的硫酸氢钠的溶解度随着温度的降低而减小，这样冷却过滤，可以降低NaHSO4的溶解度并分离出NaHSO4晶体。
（2）在反应器2中，可以实现二氧化氯向NaClO2的转化，二氧化硫可以作为还原剂把ClO2还原为NaClO2，反应的离子方程式为2ClO2＋SO2＋4OH－＝2ClO2－＋SO42－＋2H2O。
（3）根据方程式3NaClO3+3H2SO4（浓）＝3NaHSO4+HClO4+2ClO2+H2O可知，NaClO3既是氧化剂，也是还原剂，其中氯元素的化合价从＋5价部分升高到＋7价，部分降低到＋4价，所以高氯酸是氧化产物，二氧化氯是还原产物。根据电子得失守恒可知，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2。
（4）可以通过蒸馏滤液的方法得到高氯酸，这说明高氯酸的沸点比较低（沸点：90oC）；根据循环图可以发现硫酸作为反应物进入反应器1中，又作为生成物在反应器2中生成，可以循环使用。
练习册系列答案
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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 。
硫酸亚锡（SnSO4）可用于镀锡工业．某小组设计SnSO4制备路线为：

查阅资料：
Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化．
Ⅱ．SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡
（1）锡原子的核电荷数为50，与碳元素同处ⅣA族，锡位于周期表的第     周期（1分）
（2）操作Ⅰ是                过滤、洗涤等（2分）
（3）溶解SnCl2粉末需加浓盐酸，原因是                                                  
（4）加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH ②                                   
（5）反应Ⅰ得到沉淀是SnO，得到该沉淀的离子反应方程式是                                      
（6）酸性条件下，SnSO4与双氧水去反应的离子方程式是                                          
（7）该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度（杂质不参与反应）：
①将试样溶于盐酸中，发生的反应为：Sn+2HCl═SnCl2+H2↑；
②加入过量的FeCl3；
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定②生成的Fe2+，再计算锡粉的纯度，请配平方程式：
FeCl2 +   K2Cr2O7 +   HCl =      FeCl3 +      KCl +     CrCl2+    
（11分）Ⅰ.“中东有石油，中国有稀土”。稀土金属是我国战略性资源，应加以保护。稀土金属是周期表中ⅢB族中钪、钇和镧系十七种元素的总称，都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3价。钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石（Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：

已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：
离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe3+
2.7
3.7
Y3+
6.0
8.2
 
②在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。
（1）欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则最好选用盐酸和     （填字母）
两种试剂，通过必要的操作即可实现。
A．NaOH溶液      B、氨水     C、CO2     D、HNO3
（2）流程图中用氨水调节pH＝a时生成沉淀的化学式为              ，继续加氨水调至pH＝b，此时发生反应的离子方程式为                                        。
（3）沉淀C为草酸钇，写出草酸钇隔绝空气加热生成Y2O3的化学方程式：                        。
Ⅱ镧系元素铈（Ce）是地壳中含量最高的稀土元素，在加热的条件下CeCl3易发生水解。
（4）无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备，其中NH4Cl的作用是___
                                                                       。
（5）在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2，调节pH≈3，Ce3+通过反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离， 写出反应的离子方程式                                                            。
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。
A．75%酒精B．O3C．二氧化硫D．漂白粉
（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。
分子筛具有均匀的微孔结构，分子筛筛分作用见下图。由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下：


在加NH3·H2O调节pH的过程中，若pH控制不当会有Al(OH)3生成，假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗，钠原子的利用率为10％。
（1）分子筛的孔道直径为4A(1 A=10-10m)称为4A型分子筛，当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛，当Na+被K+取代时就制得3A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4.65A)和异丁烷(分子直径为5.6A)应该选用          型分子筛。
（2）A12(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为                    
（3）该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH-外，主要为                       ；检验其中金属阳离子的操作方法是                                       
（4）加NH3·H2O调节pH后，加热到90℃并趁热过滤的原因可能是                      
（5）该生产流程中所得分子筛的化学式为                             
钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO·TiO2），含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4）的工业流程如下图所示：   

已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3＋4H+＋4Cl-＝Fe2+＋TiOCl42-＋2H2O
（1）化合物FeTiO3中铁元素的化合价是       。
（2）滤渣A的成分是           。
（3）滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是                         。
（4）反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是                    。

（5）反应③的化学方程式是                                                 。
（6）由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是      。
（7）若采用钛酸锂（Li4Ti5O12）和磷酸亚铁锂（LiFePO4）作电极组成电池，其工作原理为：Li4Ti5O12＋3LiFePO4Li7Ti5O12＋3FePO4
该电池充电时阳极反应式是                                           。
以地下卤水（主要含NaCl，还有少量Ca2+、Mg2+）为主要原料生产亚硫酸钠的新工艺如下，同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。

已知以下四种物质的溶解度曲线图：

（1）“除杂”时，先加入适量石灰乳过滤除去Mg2+，再通入CO2并用少量氨水调节pH过滤除去Ca2+，“废渣”的主要成分为             、           。
（2）“滤渣1”的化学式为             。
（3）在“滤液1”中加入盐酸的目的是                    。“滤渣2”的化学式为        。
（4）已知H2CO3和H2SO3的电离常数如下表，“通入SO2”反应的化学方程式为                       。
物质
电离常数（25℃）
H2CO3
K1=4.4X10－7  K2=4.7X10－11
H2SO3
K1=1.23X10－2   K2=5.6X10－8
 
（课本变式题）下列说法不正确的是（  ）
A．沼气是一种清洁的能源B．使用沼气给农民的生活带来不便
C．使用沼气作为能源可以节省煤D．使用沼气是对化学能的充分利用

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