1、强化训练六无机化工流程题1.工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeOCr2O3)冶炼铬，简要流程如下：(1)完成下列化学方程式(在横线上填写物质的化学式及计量数)：2FeOCr2O34Na2CO37NaNO34Na2CrO4Fe2O34CO2_。(2)操作包括过滤与洗涤，在实验室中进行洗涤沉淀的操作是_；操作可选用的装置(部分夹持装置略去)是_(填序号)。(3)写出能够完成操作的相关反应的化学方程式：_。(4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下，用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样，并测定消耗的K2Cr2O7的量，然后换算成相当于O2的含量称为化学
2、需氧量(以mgL1计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下：.取a mL水样置于锥形瓶中，加入10.00 mL 0.2500 molL1的K2Cr2O7溶液。.加指示剂，用c molL1的硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定，终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2把多余的Cr2O转化为Cr3)。中量取K2Cr2O7溶液的仪器是_。计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系：要除去1 mol Cr2O需消耗_ mol Fe2，1 mol Cr2O相当于_ mol O2。答案(1)7NaNO2(2)用玻璃棒引流向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待液体流下，重复操作23次D(3
3、)2Cr2O34Cr3O2(或2AlCr2O32CrAl2O3)(其他答案合理也可)(4)酸式滴定管(或移液管)61.5解析(4)K2Cr2O7具有强氧化性，故选用酸式滴定管或移液管。Fe2与Cr2O发生氧化还原反应生成Fe3和Cr3，根据得失电子守恒可知，1 mol Cr2O需消耗6 mol Fe2；根据Cr2O2Cr3转移6e，O22H2O 转移4e可知，1 mol Cr2O相当于1.5 mol O2。2.利用含锰废水(主要含Mn2、SO、H、Fe2、Al3、Cu2)可制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其中一种工艺流程如下：已知某些物质完全沉淀的pH如下表：沉淀物Fe(OH)3Al(
4、OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2CuSMnSMnCO3沉淀完全时的pH3.25.46.49.8077回答下列问题：(1)过程中，所得滤渣W的主要成分是_。(2)过程中，发生反应的离子方程式是_。(3)过程中，若生成的气体J可使澄清石灰水变浑浊，则生成MnCO3的反应的离子方程式是_。(4)由MnCO3可制得重要的催化剂MnO2：2MnCO3O2=2MnO22CO2。现在空气中加热460.0 g MnCO3，得到332.0 g产品，若产品中杂质只有MnO，则该产品中MnO2的质量分数是_(Mn的相对原子质量：55)。.常温下，浓度均为0.1 molL1的下列六种溶液的pH如下表：溶质CH3C
5、OONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNC6H5ONapH8.89.711.610.311.111.3(1)上述盐溶液中的阴离子，结合H能力最强的是_。(2)根据表中数据判断，浓度均为0.01 molL1的下列物质的溶液中，酸性最强的是_(填序号)。AHCNBHClOCC6H5OHDCH3COOHEH2CO3答案.(1)Fe(OH)3、Al(OH)3(2)MnSCu2=Mn2CuS(3)Mn22HCO=MnCO3CO2H2O(4)78.6%.(1)CO(2)D解析.(1)根据各物质完全沉淀时的pH可知，当pH5.4时产生的沉淀有Fe(OH)3和Al(OH)3。(2)根据流程，过程后M
6、n元素进入滤液，所以过程主要是除去滤液A中的Cu2，离子反应方程式为MnSCu2=Mn2CuS。(3)根据过程中参与反应的物质可知J为CO2气体，结合前后物质分析可知发生反应的离子方程式为Mn22HCO=MnCO3CO2H2O。(4)MnCO3在空气中加热分解为MnO，并被部分氧化为MnO2,460.0 g MnCO3为4.0 mol，完全分解可产生4.0 mol MnO，设其中有x mol被氧化为MnO2，则有87x71(4.0x)332.0，x3。产品中MnO2的质量分数为100%78.6%。.(1)酸越弱，对应酸根离子结合H能力越强，由表中数据可知结合H能力最强的为CO。(2)同理，在阳
7、离子相同的前提下，盐溶液的pH越低，对应酸的酸性越强，D项符合题意。3黄铜灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3)生产硝酸铜溶液的流程如下：(1)写出酸浸时Fe2O3和稀硫酸反应的离子方程式：_。(2)反应中所加Zn不能过量的原因是_。(3)滤液中含有的金属阳离子主要有_。(4)写出反应的离子方程式：_。反应应控制温度不能过高也不能过低的原因是_。(5)已知Cu(NO3)26H2O和Cu(NO3)23H2O的溶解度随温度的变化如图所示。则由A点对应的溶液获取Cu(NO3)23H2O的方法是_。答案(1)Fe2O36H=2Fe33H2O(2)加入过量的Zn会使最终所得的C
8、u(NO3)2溶液中含有杂质(3)Zn2、Fe2(4)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O温度过高硝酸会挥发及分解，温度过低则反应速度较慢(5)向A点对应的溶液中加入适量硝酸，将溶液蒸发浓缩，冷却到30 以上，过滤解析(1)Fe2O3溶于酸生成Fe3和H2O。(2)灰渣中Cu不溶于稀H2SO4，作为滤渣进入反应，Zn溶解成Zn2，CuO溶解成Cu2，ZnO溶解成Zn2，FeO溶解成Fe2，Fe2O3溶解成Fe3，因为滤渣中有Cu，所以Fe3与Cu反应生成Fe2和Cu2，加入Zn粉置换出Cu，若Zn过量，还会置换出Fe，所以Zn过量时，反应完成后溶液中除了有Cu(NO3)2外，还有Fe(NO
9、3)3和Zn(NO3)2。(3)加入适量的Zn只能置换出Cu，所以滤液中含有Zn2和Fe2。(4)Cu被稀HNO3溶解生成Cu(NO3)2、NO和H2O。(5)Cu2会水解，故在蒸发Cu(NO3)2溶液时，要加HNO3抑制Cu2水解，再冷却至30 以上时析出Cu(NO3)23H2O，温度再低，则会析出Cu(NO3)26H2O。4磷酸铁锂电池是新型的绿色能源电池，其简化的生产工艺流程如下。(1)反应釜中反应的化学方程式为_，该反应体现出非金属性关系：P_C(填“”或“(2)H2PO电离程度大于水解程度，所以溶液显酸性，故pHH2CO3；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，
10、由于酸性：H3PO4H2CO3，所以元素的非金属性PC。(2)LiH2PO4在溶液中存在电离平衡H2POHHPO，也存在水解平衡H2POH2OOHH3PO4，电离使溶液显酸性，水解使溶液显碱性，由于H2PO电离程度大于水解程度，所以溶液显酸性，pH7；开始时c(H2PO)越大，单位体积内电离的H2PO的数目越多，则电离产生的H的浓度越大，所以溶液的pH越小。浓度大于1 mol/L的H3PO4溶液溶解Li2CO3，当pH达到4.66时，根据图2知0.994，根据图1知c初始(H2PO)接近1 mol/L时，溶液pH可达到4.66，故要使H3PO4几乎全部转化成LiH2PO4，溶液的pH控制在pH
11、4.66。(3)充电时，阳离子Li移向阴极；放电时，正极发生还原反应，正极反应式为Li1xFePO4xLixe=LiFePO4。(4)实验中加入HgCl2饱和溶液，可以发生反应：4ClSn22HgCl2=SnClHg2Cl2，这样就可以使溶液中过量的Sn2转化为稳定的络离子SnCl，从而防止用重铬酸钾溶液滴定溶液中Fe2时干扰实验结果的测定，造成实验误差。根据6Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O可知n(Fe2)6n(Cr2O)60.030 mol/L0.0500 L9103 mol，m(Fe)nM9103 mol56 g/mol0.504 g，所以铁的百分含量Fe(%)100%100%31.5%。
