2018高考必考题型-工艺流程专题

2018高考专题工艺流程综合题型探究

河南省淮阳县第一高级中学高三复习部

【备考策略】

在全国近几年的高考中，主要考查物质的制备和提纯的工艺流程，其中涉及元素及其化合物的性质、离子反应、氧化还原反应、电池反应等。在2018年的备考中，应关注元素化合物知识与生产、生活的联系，善于从基本概念和反应原理的角度分析流程图试题中的元素化合物知识。解答这类试题要注意循环经济、原子经济、节能环保等要求。

【考情分析】[

化学工艺流程题的解题要领

解题时首先要粗读试题，尽量弄懂流程图。要明确流程图中箭头方向和代表的含义。流程图中箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物)，返回的箭头一般是“循环利用”的物质。图中一般会出现超纲知识，要读懂流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。所以一定要关注题目的每一个字眼，但不必将每一个物质都推出，问什么推什么。其次要带着问题去精心研究某一步或某一个物质。在答题时应注意前后问题往往没有连带效应，即前一问不能回答没关系，不影响后面回答问题。遇到做不出来的问题要及时放弃，以免影响其他问题的作答。最后，作答时一定要看清所提问题，不能答非所问，注意语言表达的科学性。

1. 常见的化工术语

2. 常见的操作与答题

如何确定有关工艺流程中的重要物质?

【问题引出】

化工生产技术的“工艺流程题”已成为高考的新亮点和主流题型，其中“循环物质、副产品、滤渣和滤液”是常考知识点，具有一定的难度和区分度。

1．(1) 解题策略

(2) 物质判断：主线主产品，副线副产品，回头为循环。

2. 循环物质的确定

3. 副产品的判断

4. 滤渣、滤液成分的确定

要考虑样品中原料和杂质中的每一种成分在每一步与每一种试剂的反应情况：

(1) 哪些物质(离子)消失了。

(2) 所加试剂是否过量或离子间发生化学反应又产生了哪些新离子；再考虑这些离子间是否会发生反应。

(3) 去除主产品和副产品，原料中的相关成分存在于何处。

1．(2013·新课标Ⅰ卷)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)，导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为

6C+x Li++x e-Li x C6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题：

(1) LiCoO 2中，Co 元素的化合价为。 (2) 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式：。

(3) “酸浸”一般在80 ℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式：可用盐酸代替H 2SO 4和H 2O 2的混合液，但缺点是 (4) 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式：

(5) 充放电过程中发生LiCoO 2与Li 1-x CoO 2之间的转化，写出放电时电池反应方程式： (6) 上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是

在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有 (填化学式)。〖答案〗(1) +3(2) 2Al+2OH -+2H

2O 2Al -2O +3H 2↑

(3) 2LiCoO 2+3H 2SO 4+H 2O 2Li 2SO 4+2CoSO 4+O 2↑+4H 2O 、2H 2O 22H 2O+O 2↑ 有氯气生成，

污染较大

(4) CoSO 4+2NH 4HCO 3CoCO 3↓+(NH 4)2SO 4+CO 2↑+H 2O (5) Li

1-x CoO 2+Li x C 6

LiCoO 2+6C

(6) Li +从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中 Al(OH)3、CoCO 3、Li 2SO 4 〖解析〗(1) 根据化合物化合价代数和为0，LiCoO 2中Co 元素的化合价为+3价。(2) 电池正极材料，有钴酸锂(LiCoO 2)，导电剂乙炔黑和铝箔等，“正极碱浸”即是铝和氢氧化钠溶液反应：2Al+2OH -+2H 2O

2Al -2O +3H 2↑。(3) 锂离子电池正极材料中的钴酸锂(LiCoO 2)，导电剂乙炔黑

和铝箔经过碱浸后剩余LiCoO 2，结合流程图中后面生成的是Li 2SO 4、CoSO 4，“酸浸”发生的氧化还原反应的化学方程式为2LiCoO 2+3H 2SO 4+H 2O 2Li 2SO 4+2CoSO 4+O 2↑+4H 2O 、

2H 2O 2

2H 2O+O 2↑；若用盐酸代替H 2SO 4和H 2O 2的混合液，氯离子被氧化会有氯气生成，污染

较大。(4) 用NH 4HCO 3沉淀CoSO 4生成CoCO 3，结合质量守恒写出反应的化学方程式：CoSO 4+2NH 4HCO 3

CoCO 3↓+(NH 4)2SO 4+CO 2↑+H 2O 。(5) 由LiCoO 2转化成Li 1-x CoO 2得到电

子，电极反应式为Li x C 6-x e -6C+x Li +，正极是Li 1-x CoO 2得电子转化成LiCoO 2，总的电池反应方程式1-2Li CoO 为x +Li

x C 6

LiCoO 2+6C 。(6) 放电时Li +从负极中脱出，经由电解质向正极移动

并进入正极材料中，有利于锂在正极的回收。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有Al(OH)3、CoCO 3、Li 2SO 4。

2．(2015·新课标Ⅰ卷)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg 2B 2O 5·H 2O 和Fe 3O 4，还有少量Fe 2O 3、FeO 、CaO 、Al 2O 3和SiO 2等)为原料制备硼酸(H 3BO 3)的工艺流程如下：

回答下列问题：

(1) 写出Mg 2B 2O 5·H 2O 与硫酸反应的化学方程式：。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有 (写出两条)。

(2) 利用的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是(填化学式)。 (3) “净化除杂”需先加H 2O 2溶液，作用是；然后再调节溶液的pH 约为5，目的是。 (4) “粗硼酸”中的主要杂质是 (填名称)。

(5) 以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH 4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为。 (6) 单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程：。〖答案〗(1) Mg 2B 2O 5·H 2O+2H 2SO 42MgSO 4+2H 3BO 3 粉碎铁硼矿、充分搅拌、适当升高温

度等(任写两条) (2) Fe 3O 4 SiO 2和CaSO 4

(3) 氧化溶液中的Fe 2+ 使溶液中的Al 3+和Fe 3+变成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，然后除去 (4) (七水)硫酸镁

(5) Na+

H B H

‥

∶∶

(6) 2H3BO

B2O3+3H2O、B2O3+3Mg3MgO+2B

〖解析〗(1) 根据题干信息可知硼酸难溶于水，Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式为

Mg2B2O5·H2O+2H2SO 42MgSO4+2H3BO3；提高浸出速率常用的方法有：适当提高酸的浓度、粉碎铁硼矿、充分搅拌、适当升高温度等。

(2) 常见的有磁性的物质有Fe3O4；“浸渣”中还剩余的是不溶于硫酸的SiO2和微溶于水的硫钙。

(3) 结合流程图，酸浸后溶液中的离子主要有Mg2+、Fe2+、Al3+、Fe3+，能够和H2O2溶液反应的是Fe2+，加入H2O2溶液的作用是氧化溶液中的Fe2+；再调节溶液的pH约为5，目的是除去溶液中的Al3+和Fe3+。

(4) “粗硼酸”中的主要杂质是未除去的镁形成的(七水)硫酸镁。

(5) 硼氢化钠(NaBH4)是离子化合物，电子式为Na+

H B H

‥

∶∶

。

(6) H3BO3不稳定，分解生成B2O3和H2O，B2O3和Mg反应生成MgO和B。【考题分析】

化学工艺流程和物质的制备

典题演示1(2015·河南焦作一模)高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿(主要成分MnO2)制备高锰酸钾的流程图。

(1) KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒机理与下列(填字母)物质相似。

A. 75%酒精

B. 双氧水

C. 苯酚

D. 84消毒液(NaClO溶液)

(2) 软锰矿粉碎的目的是。

写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式：。

(3) 该生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要直接制备出纯净的CO2，所需试剂最好选择(填字母)。

a. 石灰石

b. 稀盐酸

c. 稀硫酸

d. 纯碱

所需气体发生装置是(填字母)。

(4) 上述流程中反应②：向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4，该反应中的还原剂是。

(5) 上述流程中可以循环使用的物质有Ca(OH)2、CO2、和(填化学式)。

(6) 若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则每1 mol MnO2可制得mol KMnO4。

〖答案〗(1) BD

(2) 增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应物反应完全2MnO2+4KOH+O

2K2MnO4+2H2O

(3) cd A(4) K2MnO4(5) KOH MnO2(6) 0.67

3或

?? ???

〖解析〗(1) KMnO4有强氧化性，利用其强氧化性杀菌消毒，消毒原理与NaClO溶液、双氧水一样，苯酚、75%酒精消毒的原理是使病毒的成分蛋白质发生变性进行消毒。

(2) 软锰矿粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应物反应完全；MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气，反应生成K2MnO4，反应的化学方程式为2MnO2+4KOH+O

2K2MnO4+2H2O。

(3) HCl有挥发性，会导致CO2不纯，因此酸最好选择稀硫酸，碳酸钙与稀硫酸反应生成的CaSO4在水中的溶解性很小，反应过程中沉积在石灰石表面，会阻止反应的继续进行，所以所需试剂最好为稀硫酸和纯碱。稀硫酸与纯碱是液体与固体发生反应，不能选用装置B，由于纯碱溶于水，也不能使用启普发生器，只有A装置符合气体发生装置的要求。

(4) 向K2MnO4溶液中通入CO2制备KMnO4发生反应的化学方程式为3K

MnO4+2CO22KMnO4+2K2CO3+MnO2，K2MnO4中一部分Mn元素由+6价升高到+7价，另一部分Mn元素由+6价降低到+4价，电子只在Mn元素之间转移，K2MnO4既是氧化剂又是还原剂。

(5) 由转化关系图知，除Ca(OH)2、二氧化碳外，K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4生成的MnO2及最后由母液加入Ca(OH)2生成的KOH，会在MnO2、KOH熔融制备K2MnO4中被循环利用。

(6) 若不考虑物质循环与制备过程中的损失，1 mol MnO2可制得1 mol K2MnO4，由方程式可

知，3K 2MnO4+2CO22KMnO4+2K2CO3+MnO2，1 mol K2MnO4可以制备2

3mol KMnO

，在上

述条件下，1 mol MnO2可制得2

3mol KMnO

。

变式训练1(2015·江西师大附中、鹰潭一中联考)Na2S2O3·5H2O可作为高效脱氯剂，工业上用硫铁矿(FeS2) 为原料制备该物质的流程如下：

硫铁矿气体A溶液C溶液D Na2S2O3·5H2O 已知：①气体A可以使品红溶液褪色，与硫化氢(H2S) 混合能获得单质硫。

②pH约为11的条件下，单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。

回答下列问题：

(1) 沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态，其目的是。

(2) 吸收塔中的原料B可以选用(填字母) 。

A. NaCl溶液

B. Na2CO3溶液

C. Na2SO4溶液

(3) 某小组同学用右图装置模拟制备Na2S2O3的过程(加热装置已略去) 。

①A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快，其原因是；装置B的作用是。

②C中制备Na

S2O3发生的连续反应有Na2S+H2O+SO2Na2SO3+H2S、和Na2SO3+S Na2S2O3。

(4) 工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺，将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取，得到单质硫和硫化氢气体，该反应的化学方程式为。

〖答案〗(1) 使固体与气体充分接触，加快反应速率

(2) B

(3) ①该反应的实质是H+与S

O反应，70%的硫酸中含水较多，c(H+)和c(S2-

O)都较大，生成SO

速率更快防止倒吸②2H 2S+SO23S↓+2H2O

(4) FeS 2+2HCl FeCl2+H2S↑+S↓

〖解析〗(1) 将硫铁矿进行粉碎的目的在于增大接触面积，使固体与气体充分接触，从而加快反应速率。

(2) 根据提示信息“pH约为11的条件下，单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐”可知，使用原料B的目的在于吸收SO2，故原料B应是碱性溶液，NaCl、Na2SO4溶液呈中性，Na2CO3溶液呈碱性。

(3) ①该反应的实质是H+与S

O反应，70%的硫酸中含水较多，c(H+)和c(S2-

O)都较大，生成SO

速率更快；装置B为安全瓶，作用是防止倒吸。②在制备Na2S2O3发生的连续反应中，第一步利用Na2S与SO2反应生成Na2SO3和H2S，第二步利用H2S与SO2反应得到单质硫，第三步利用单质硫与亚硫酸钠化合生成产物Na 2S2O3，故第二步反应的化学方程式为2H2S+SO23S↓+2H2O。

(4) 硫铁矿和过量的稀盐酸反应得到单质硫和硫化氢，故反应的化学方程式为FeS

+2HCl FeCl2+H2S↑+S↓。

化学工艺流程与实验技术

典题演示2(2015·江西赣州模拟)高铁酸钾(K2FeO4)具有很强的氧化性，是一种新型的高效水处理剂。

(1) 高铁酸钾具有强氧化性的原因是。

(2) 高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为，。

(3) 制备K2FeO4可以采用干式氧化法或湿式氧化法。

①干式氧化法的初始反应是2FeSO

+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，该反应中

每生成2 mol Na2FeO4时转移电子mol。

1湿式氧化法的流程如下图：

上述流程中制备Na2FeO4的化学方程式是

(4) 高铁电池是正在研制中的可充电电池，右图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出的高铁电池的优点有、。

〖答案〗(1) 其中的铁元素为+6价，易得电子

(2) 高铁酸钾有强氧化性，能杀菌消毒产生的Fe(OH)3胶体有吸附性，有絮凝作用

(3) ①10

)3+3NaClO+10NaOH2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O

②2Fe(NO

(4) 放电时间长工作电压稳定

〖解析〗(1) 高铁酸钾中的铁是+6价，处于高价态，具有强氧化性。

(2) 高铁酸钾具有强氧化性，还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体有吸附性，有絮凝作用。

+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑可知，6 mol Na2O2中12

(3) ①由反应方程式2FeSO

mol的-1价的氧，有2 mol变为0价，还有10 mol变为-2价，而铁是+2价变为+6价，所以每生成2 mol Na2FeO4时转移电子10 mol。

②Fe(NO3)3被NaClO氧化成Na2FeO4，反应方程式为

)3+3NaClO+10NaOH2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O。

2Fe(NO

(4) 由图中高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，可以得出高铁电池具有放电时间长、工作电压稳定等优点。

变式训练2氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu2+、Fe3+)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：

已知：①金属离子浓度为1 mol·L-1时，Fe(OH)3开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0，Cu(OH)2开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7。

②金属离子含量、CuCl产率与混合液pH的关系如右图。

请回答下列问题：

(1) 酸浸时发生反应的离子方程式是；析出CuCl晶体时的最佳pH 在左右。

(2) 铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子方程式为。

(3) 析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70 ℃干燥2 h、冷却、密封包装。70 ℃真空干燥、密封包装的目的是。

(4) 产品滤出时所得滤液的主要成分是，若想从滤液中获取FeSO4·7H2O 晶体，我们还需要知道的是。

(5) 若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式：。为提高CuCl的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH至3.5，这样做的目的是。

〖答案〗(1) Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O 3

(2) 2Cu2++2Cl-+Fe2CuCl↓+Fe2+

(3) 加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化

(4) Na2SO4和FeSO4不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度

+Na2SO3+2NaCl+H2O2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4OH-中和了反应中的H+，有利于

(5) 2CuSO

反应向右进行，提高CuCl的产率，但当OH-浓度过大时，Cu+能与OH-结合，生成氢氧化亚铜，从而降低了CuCl的产率

〖解析〗(1) 电镀液中加入碱得到Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀，酸浸且控制溶液的pH≈4时，

Cu(OH)2溶解，即Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O。从图中可以看出当pH=3时，CuCl的产率最大，故析出CuCl时pH最好控制在3左右。

(2) 根据氧化还原反应中转移电子数目相等可写出该反应的离子方程式：2Cu2++2Cl-+Fe2CuCl↓+Fe2+。

(3) 在70 ℃真空干燥便于加快乙醇和水的蒸发，密封包装是防止CuCl被空气氧化。

(4) 结合题中流程可确定所得滤液的主要成分是Na2SO4和FeSO4，要从滤液中得到FeSO4·7H2O晶体，需知道不同温度下Na2SO4和FeSO4的溶解度，便于控制温度使FeSO4·7H2O晶体析出。

[2018历年模拟强化卷精选]

1. (2015·河南郑州质检)利用生产磷铵[(NH 4)3PO 4]排放的废渣磷灰石[Ca 3(PO 4)2]制取硫酸并联产水泥的工艺流程如下：

(1) 操作a 的名称，实验室中进行此操作时用到的玻璃仪器有。 (2) 在实验室中操作b 包括、冷却结晶。 (3) 干燥机中发生反应的化学方程式为。

(4) 水泥常用作建筑材料，是利用了水泥的性质。 (5) SO 2的催化氧化反应为2SO 2(g)+O 2(g)

2SO 3(g)。实验测得压强及温度对SO 2转化率的影响

如下表(原料气各成分的体积分数为SO 2：7%、O 2：11%、N 2：82%)。

①实际生产中，SO 2的催化氧化反应是在常压、400500 ℃条件下进行。采用常压的主要原因是；该反应化学平衡常数大小关系：K sp (400 ℃) (填“>”、“<”或“=”)K sp (500 ℃)。

②催化氧化时使用热交换器的原因是。

(6) 制硫酸所产生的尾气除了含有N 2、O 2外，还含有SO 2、微量的SO 3和酸雾。下列能用于测定硫酸尾气中SO 2含量的试剂组是(填字母)。 a. NaOH 溶液、酚酞试液 b. Na 2CO 3溶液、酚酞试液

c. 碘水、淀粉溶液

d. KMnO 4溶液、稀硫酸

2. (2015·河北邯郸质检)工业上利用电解污泥(主要含有Fe 2O 3、CuO 、Cr 2O 3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CaSO 4的溶解度曲线如下：

(1) 在浸出过程中除了生成Fe 2(SO 4)3、Cr 2(SO 4)3外，主要还有。 (2) 在除铁操作中，需要除去Fe 3+和CaSO 4，请完成相关操作： ①加入石灰乳调节pH 范围为； ②将浊液加热到80 ℃，。

(3) 写出还原步骤中加入NaHSO 3生成Cu 2O 固体的离子方程式：，此步骤中加入NaHSO 3得到Cu 2O 的产率为95%，若NaHSO 3过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题是。 3. (2015·河北五校联考)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品。回答下列问题：

(1) 下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是 (填序号)。

①用混凝法获取淡水②提高部分产品的质量

③优化提取产品的品种④改进钾、溴、镁的提取工艺

(2) 采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br

，并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是

3Br

2+6Na

+3H

O5NaBr+NaBrO

+6NaHCO

，吸收1 mol Br

时，转移的电子数为mol。

(3) 海水提镁的一段工艺流程如下：

浓海水的主要成分如下：

产品2的质量为g。

(4) 采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式：。

4. (2015·河北冀中中学月考)氯化铁是常见的水处理剂，无水FeCl

的熔点为555 K、沸点为

588 K。工业上制备无水FeCl

的一种工艺如下：

(1) 取0.5 mL三氯化铁溶液滴入50 mL沸水中，再煮沸片刻得红褐色透明胶体，该过程可用离子方程式表示为。

(2) 已知六水合氯化铁在水中的溶解度如下：

从FeCl

3溶液中获得FeCl

·6H

O的方法是。

(3) 室温时在FeCl 3溶液中滴加NaOH 溶液，当溶液pH 为2.7时，Fe 3+开始沉淀；当溶液pH 为4时，c(Fe 3+)=mol·L -1(已知：K sp [Fe(OH)3]=1.1×10-36)。 (4) 吸收剂X 是；吸收塔中吸收剂X 的作用是。

(5) FeCl 3的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g 无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100 mL 容量瓶中，用蒸馏水定容；取出10.00 mL ，加入稍过量的KI 溶液，充分反应后，用淀粉

作指示剂并用c mol·L -1

2S 2O 3溶液滴定(I 2+2S 2

2-3O 2I -

+S 42-6O )，共用去V mL 。则样品中氯化

铁的质量分数为。

5. (2015·山西晋商四校联考)焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下：

已知：反应Ⅱ包含2NaHSO 3

Na 2S 2O 5+H 2O 等多步反应。

(1) 反应Ⅰ的化学方程式为，反应Ⅰ所得副产物的用途是(填一项即可)。

(2) 硫黄燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中，目的是，在上述工艺流程中可循环使用的物质是。

(3) 反应Ⅱ中需控制参加反应的气体与固体的物质的量之比接近，若气体量不足，则会导致。 (4) Na 2S 2O 5与稀硫酸反应放出SO 2，其离子方程式为。

6. (2015·唐山一模)对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染的主要措施。 (1) 水的净化和软化的区别是。

(2) ①在实验室中过滤操作需要用到的玻璃仪器有。

②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒，且不会造成二次污染的是(填字母)。 a. 福尔马林 b. 漂白粉

c. 臭氧

d. 氯气

(3) Na 2FeO 4是一种新型水处理剂，工业上可用FeSO 4制备Na 2FeO 4，其工艺流程如下：

①工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体，为了达到更好的效果，要将待处理水的pH 调到9左右，再加入绿矾。请解释这一做法的原因：(用必要的离子方程式和文字描述)。

②假设每步反应均是完全的，若制取3 mol Na 2FeO 4，需要NaClO 固体 g 。 ③写出第一步在酸性环境下加入H 2O 2反应的离子方程式：。

(4) 石灰纯碱法是常用的硬水软化方法，已知25 ℃时K sp (CaCO 3)=2.8×10-9，现将等体积的Ca(OH)2溶液与Na 2CO 3溶液混合(假设溶液体积具有加和性)，若Na 2CO 3溶液的浓度为5.6×10-5 mol·L -1，则生成沉淀所需Ca(OH)2溶液的最小浓度为。

7. 下面是利用工业冶炼硫酸铜(含有Fe 2+

、As -2O 、Ca 2+等杂质)提纯制备电镀硫酸铜的生产流

程。

已知：①Fe 3+、Cu 2+开始沉淀的pH 分别2.7、5.4，完全沉淀的pH 分别为3.7、6.4。 ②K sp [Cu(OH)2]=2×10-20

(1) 溶解操作中需要配制含铜64 g·L -1的硫酸铜溶液100 L ，需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为kg 。

(2) 氧化步骤中发生反应的离子方程式为①，

②As+H 2O 2+H

H 3AsO 4 ③H 3AsO 4+Fe 3+

FeAsO 4↓+3H +

(3) 若要检验调节pH 后溶液中的Fe 3+是否除尽，方法是；氧化后需要将溶液进行稀释，稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过mol·L -1

(4) 固体Ⅰ的主要成分除 FeAsO 4外还有，操作Ⅰ为。

(5) 利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液，电解粗铜(含铁、银杂质)制备纯铜，写出阳极发生的电极反应式：。

8. NiSO 4·6H 2O 是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等。可以电镀废渣(除含镍外，还含有Cu 、Zn 、Fe 、Cr 等杂质)为原料获得。工艺流程如下：

(1) 用稀硫酸溶解废渣时，为了提高浸取率可采取的措施有(任写一点)。

(2) 向滤液中滴入适量的Na 2S 溶液，目的是除去Zn 2+，写出除去Zn 2+的离子方程式：。

-2O

(3) 上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是。

(4) 确定步骤四中Na

2CO

溶液足量，碳酸镍已完全沉淀的简单实验方法是。

(5) 操作Ⅰ的实验步骤依次为(实验中可选用的试剂：6 mol·L-1 H

2SO

溶液、蒸馏水、pH试

纸)：①；②；

③蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得NiSO

4·6H

O晶体；

④用少量乙醇洗涤NiSO

4·6H

O晶体并晾干。

9．(2015·河北衡水中学五模)某化学小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4·7H2O。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni，还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下：

(1) “碱浸”过程中发生反应的离子方程式是。

(2) “酸浸”时所加入的酸是(填化学式)。

(3) 加入H2O2时发生反应的离子方程式为。

(4) 操作b为调节溶液的pH，你认为pH的调控范围是。

(5) 产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO4·7H2O)，其原因可能是

(写出一点即可)。