题目内容

（14分）

明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰（含Al 、 Al2O3及少量SiO2和FeO ·xFe2O3）可制备明矾。工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）明矾净水的原理是（用离子方程表示）                 
（2）操作Ⅰ是        ，操作Ⅱ是蒸发浓缩、         、过滤、          干燥。
（3）检验滤液A中是否存在Fe2+的方法是                     （只用一种试剂）
（4）在滤液A中加入高锰酸钾的目的是            ，发生反应的离子方程式为（该条件下Fe2+转化为Fe3+，MnO4- 转化为Mn2+）                          。
已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示

 
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
根据表中数据解释调pH=3的目的                                               。
（5）己知:在pH=3、加热条件下，MnO4- 可与Mn2+反应生成MnO2。加入MnSO4发生反应的离子方程式为：                                    。滤渣2含有的物质是                                。
（6）以Al和NiO(OH)为电极，KOH溶液为电解液可组成新型、高效电池，充放电过程中，发生Ni(OH)2与NiO(OH)之间的转化，写出放电时电池反应的化学方程式            。

（1） Al3+ +3H2O   Al(OH)3 +3H+；（2）过滤 冷却结晶  洗涤
（3）取适量滤液A于试管中，滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明Fe2+存在。
（4）使Fe2+转化为Fe3+；5Fe2+ +MnO4- +8H+ ==5Fe3+ +Mn2+ +4H2O；使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀
（5）3Mn2+ +2MnO4- +2H2O=5MnO2 +4H+;  MnO2    Fe(OH)3
（6） Al+3NiO(OH)+KOH +H2O=KAlO2+3Ni(OH)2

解析

练习册系列答案
相关题目

下列离子方程式正确的是

A．氯化铁溶液中加入铜粉：Fe3＋＋Cu=Fe2＋＋Cu2＋
B．等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3和Ca(OH)2溶液混合：HCO3－＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O
C．水玻璃中通入过量CO2：SiO32－＋2CO2＋2H2O=H2SiO3（胶体）＋2HCO3－
D．少量S02通入次氯酸钙溶液中：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O=CaSO3↓＋2HClO

某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO32-、SO42-，为检验溶液中所含的各种阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH-的实验方法从略，检验其他阴离子的过程如下图所示。

请回答下列问题：
（1）白色沉淀A与试剂②反应的离子方程式是__________________________________。
（2）无色溶液C中加入试剂③的主要目的是____________________________________。
（3）试验中若只加试剂③而不加试剂②，对实验的影响是_______________________。
（4）气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是__________________________________。

(14分)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。
（1）Na位于元素周期表第          周期第        族；S的基态原子核外有           个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为             。
（2）用“＞”或“＜”填空：

第一电离能
离子半径
熔点
酸性
Si      S
O2－       Na＋
NaCl       Si
H2SO4        HClO4
 
（3）CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101KPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl2(s)，放热44.4KJ，该反应的热化学方程式是                      。
（4）ClO2是常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目                    。

（10分）某科研小组设计出利用工业废酸(l0%)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，如下图所示。

已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。

请回答下列问题：
（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS
不溶，则相同温度下：Ksp(CuS)______Ksp(ZnS)（选填“>”“<”或“=”）。
（2）物质A可使用下列物质中的   。

A．KMnO4 B．O2 C．H2O2 D．Cl2 
（3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在________范围之间。
（4）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是________。
（5）除铁后得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在碱性环境下将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂——K2FeO4，写出该反应的离子方程式__________。

（16分）卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子。以卤块为原料按下图所示流程进行生产，可制得轻质氧化镁。

查阅资料得下表相关数据：

表1： 生成氢氧化物沉淀的pH
表2： 原料价格表
物质
开始沉淀
沉淀完全
物质
价格（元/吨）
Fe(OH)3
2.7
3.7
a．漂液（含25.2%NaClO）
450
Fe(OH)2
7.6
  9.6﹡
b．双氧水（含30%H2O2）
2400
Mn(OH)2
8.3
9.8
c．烧碱（含98%NaOH）
2100
Mg(OH)2
9.6
11.1
d．纯碱（含99.5%Na2CO3）
600
﹡Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，必须将它氧化后以Fe(OH)3沉淀形式才能除尽。
若要求产品尽量不含杂质且生产成本较低，请根据上表提供的资料回答：
（1）流程中加入的试剂X、Y、Z最佳选择依次是表2中的           （选填试剂编号）。
（2）步骤②发生反应的离子方程式为      ；步骤⑤中发生反应的化学方程为      。
（3）步骤③控制pH=9.8的目的是                                           。
（4） 若在实验室进行步骤⑥的灼烧实验，必须用到的仪器是铁三脚、酒精喷灯、      和
泥三角。
（5）在探究Mg(OH)2溶解性的实验中，发现向装有少量Mg(OH)2浊液的试管中加入适量
NH4Cl晶体，充分振荡后溶液会变澄清，请用化学平衡的原理解释浊液变澄清的原
因         。

(17分)铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

请回答下列问题
（1）已知：①Fe2O3（s）+3C(石墨)2Fe(s)+3CO（g）△H=+489.0KJ·mol；
②C(石墨)+CO2（g）2CO(g)△H=+172.5KJ·mol；用赤铁矿为原料在高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3（s）+3CO(g)2Fe(s)+3CO2（g）△H=  KJ·mol。
（2）吸收剂x的溶质为____________(写化学式)。
（3）氧化剂Y为“84消毒液”的有效成分，则在碱性条件下反应①的离子方程式为
__________________________________________________________________
（4）过程②是在某低温下进行的，反应的化学方程式为=，说明此温度下__________ (填“>”或“<”)。
假定此过程中完全转化为，若最终制得粗产品206.25t，产品纯度为96％，则理论上至少需要氧化剂Y的质量是___________t。
（5）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为强碱溶液，其电池反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，放电时电池的负极反应式为______________________________________。

取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验，有关现象记录如下：
①滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有气泡产生；
②再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色；
③最后通入足量的SO2气体。
请回答下列问题：
(1)KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为                              ；
(2)实验③中的现象为                                             。
(3)实验①、②中反应的离子方程式分别是                         、                                    。

由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K＋、NH、Ba2＋、Al3＋、Fe3＋、Cl－、SO42-、CO32-，将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取3份100 mL该溶液分别进行如下实验：

序号
实验内容
实验结果
1
加过量盐酸
无气体产生
2
加足量NaOH溶液并加热
收集到气体1.12 L(已折算成标准状况下的体积)，并有红褐色沉淀生成，将沉淀过滤洗涤、干燥、灼烧，称重得1.60 g固体。
3
加足量BaCl2溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量
第一次称量读数为2.33 g
 
试回答下列问题：
(1)根据实验1对CO32-是否存在的判断是________，(填“一定存在”“一定不存在”或“不能确定”)；根据实验1～3判断混合物中一定不存在的离子是________。
(2)试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度(可不填满)：
阴离子符号
物质的量浓度(mol·L－1)
 
 
 
 
 
 
 

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