工业流程专题
1．铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛． （1）高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO 和NaOH的混合溶液将2Fe（OH）3氧化性制备高铁酸钠，反应的化学方程式为 ；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是 ；
（2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆．以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
①酸溶过程中发生反应的化学方程式为 ， ， ；“滤渣A”主要成份的化学式为 ．
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3还原为Fe2，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子方程式 ；
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③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2反应的离子方程式为 ．
④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是 ，
沉淀物 Fe（OH）3 Al（OH）3 Fe（OH）2 Mg（OH）2 开始沉淀pH 2.7 3.8 7.6 9.4 完全沉淀pH 3.2 5.2 9.7 12.4 如果pH过大，可能引起的后果是 ．
2．硼及其化合物在生产生活中有着重要的应用．
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（1）硼酸（H3BO3）是一元弱酸，在水溶液中会电离产生[B（OH）4]离子，写出硼酸的电离方程式 ．
（2）硼砂化学式为Na2B4O7?l0H2O，生产硼砂时的废渣是硼镁泥，其主要成分是MgO，还含有CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、B2O3、SiO2等杂质．以硼镁泥为原料制取的七水硫酸镁在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用．硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：
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①硼酸与NaOH溶液反应可制得硼砂，该反应 （填“是”或“不是”）氧化还原反应． ②滤渣B中含有不溶于稀盐酸的黑色固体，则滤渣B除含有Al（OH）3之外还含有的成分有 （填化学式）；写出稀硫酸酸浸后的滤液生成B中黑色固体的离子方程式 ． ③趁热过滤的目的是 ． ④上述操作1为 ．
（3）NaBH4“万能还原剂”，其在酸性条件下不能稳定存在，会产生一种气体，该气体电子式为 ．
（4）设计实验证明：非金属性：硼＜碳 ．
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3．实验室用辉铜矿（主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质）制备碱式碳酸铜的主要实验流程如图．
（1）滤渣Ⅰ的成分为MnO2、单质S和 （写化学式）；硫酸浸取时，Cu2S被MnO2氧化的化学方程式为 ．
（2）浸取时，Fe2O3溶于硫酸的离子方程式为 ；研究发现若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，其可能原因是 ．
（3）“赶氨”时，最适宜的操作方法是 ．
（4）滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是 （写化学式）． 4．铜及其化合物在工业上有广泛的用途，回答下列问题： （1）硫酸铜是一种具有氧化性的盐．
①制备生氢剂CuH，完成下列反应方程式： H3PO2+ CuSO4+ = CuH+ H3PO4+ H2SO4生成的CuH易在氯气中燃烧，则完全燃烧的产物是 ．
②硫酸铜溶液可与白磷发生反应，产物为磷酸、硫酸和铜，则此反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为 ．
（2）碱式碳酸铜在有机催化剤、烟火制造和颜料、农药生产中有广泛的应用．某工厂以辉铜矿（主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质）为原料制备碱式碳酸铜的流程如图1：
①辉铜矿在浸取前要ilfe富集与粉碎，粉碎的好处是 ．
②浸取过程中得到一种单质，写出浸取时主要反应的化学方程式： ． ③写出“沉锰”反应时离子方程式： ．
（3）纳米Cu2O是一种新型光电材料，利用如图2所示的装置可制得，则工作中阳极上的电极反应式应 ．
5．三聚磷酸铝[AlH2P3O10?2H2O]是新一代无公害白色防锈颜料，可由膨润土（主要成分：Al2O3?4SiO2?3H2O；含少量杂质：FeO、Fe2O3、Na2O等）为原料制
备． （1）Al2O3?4SiO2?3H2O与硫酸反应的化学方程式为 ．
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（2）“净化”时KMnO4首先将Fe2氧化为Fe3，再氧化反应生成的Mn2．Fe2被氧化为Fe3 的离子方程式为 ；滤渣2中两种沉淀为Fe（OH）3和 （填化学式）．
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（3）“滤液3”中，若c（NH4）=c（NH3?H2O），则该溶液显 （填“酸”“碱”或“中”）性．
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（4）“中和”时，不同原料配比{n（H3PO4）/n[Al（OH）3]}对产品中{n（P2O5）/n[Al2O3]}的比值的影响如图1所示，则“中和”时反应发生反应的化学方程式
为 ．
6．以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α﹣氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率．已知铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），其制备实验流程如下：
（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为 ．
（2）用图中“滤渣”和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为 （填选项编号）．
（3）在实验流程中，加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为 ． （4）验证“沉铁”后，溶液中是否还含有铁离子的操作方法为
（5）若用调节pH溶液“沉铁”，则得到Fe（OH）3，已知：25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×1038，则该温度下反应Fe3+3H2O?Fe（OH）3+3H的平衡常数为 ． （6）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：4[NH4Al（SO4）2?12H2O]═
2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O，将产生的气体通过如图所示的装置．
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①集气瓶中收集到的气体是 ．（填化学式）
②KMnO4溶液褪色，发生的离子反应方程式为 ．
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7．毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2、Mg2、Fe3等杂质），实验室利用毒重石制备 BaCl2?2H2O的流程如下：
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（1）写出“浸取”环节发生的主要反应的离子方程式： 实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的 ．
a．烧杯 b．容量瓶 c．滴定管 d．玻璃棒
（2）下图是一些难溶氢氧化物在不同pH下的沉淀一溶解图
①滤渣I中含 （填化学式）．再加入NaOH调节pH=12.5可除去 （填离子 符号）．
②加入H2C204应避免过量的原因是 ．
（3）25℃，H2C204和HF两种酸的电离平衡常数如下：
﹣﹣
H2C204 Ka1=5.36×102 Ka2=5.35×105
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HF Ka=6.32×104 ﹣
①HC2O4的电离平衡常数表达式Ka2= ．
②H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为 ． 8．铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用．
Ⅰ、高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型净水剂，工业上制备高铁酸钠的方法之一的反应原理为：Fe（OH）3+NaClO+NaOH→Na2FeO4+X+H2O，则X的化学式 ，反应中被氧化的物质是 （写化学式）．
Ⅱ、铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆．工业制硫酸产生的硫酸渣中主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：
已知：①
沉淀物 开始沉淀pH 完全沉淀pH
Fe（OH）3 Al（OH）3 Fe（OH）2 Mg（OH）2
2.7 3.8 7.6 9.4 3.2 5.2 9.7 12.4
②FeS2是一种黄色难溶于水的固体．
（1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为 ；“滤渣A”主要成份的化学式为 ．
（2）还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3还原为Fe2，而本身被氧化为H2SO4，写出该反应的离子方程式： ．
（3）为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程中加NaOH调节溶液的pH的范围是 ；如
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果加NaOH调节溶液的pH=a，则滤液B中的c（Fe3）= （25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=4
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×1038）
（4）滤液B中可以回收的物质有 ．
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9．PAFC{聚合碱式氯化铝铁，通式：[FeaAlb（OH）xCly]n}是一种新型的无机高分子絮凝剂．以高铁铝土矿、硫酸厂渣尘为配料（主要成分：Al2O3、Fe2O3，杂质FeO、SiO2等）为原料制取PAFC的实验流程如下：
（1）为提高“酸溶”速率，除适当增大盐酸浓度外，还可采取的措施有 （举一例）． （2）“酸溶”时，Al2O3与盐酸反应的化学方程式为 ，滤渣1的主要成分为 （写化学式）
（3）“氧化”时，NaClO3氧化Fe2，本身被还原为Cl，该反应的离子方程式为 ． （4）“聚合”时，若将溶液pH调得过高，可能造成的影响是 ．
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（5）定产品中
是衡量PAFC净水效果的重要参数之一，某合作学习小组的同学拟通过实验确
的比值．
步骤1．准确称取5.710g样品，溶于水，加入足量的稀氨水，过滤，将滤渣灼烧至质量不再变化，得到3.350g固体．
步骤2．另准确称取2.855g样品，溶于足量NaOH溶液，过滤，充分洗涤，将滤渣灼烧至质量不再变化，得到固体0.4000g．
①通式[FeaAlb（OH）xCly]n中，a、b、x、y的代数关系式为 ． ②求产品中
的比值（请写出计算过程）．
10．工业上用辉铜矿（主要成分Cu2S，含Fe3O4、SiO2杂质）为原料，生产硫酸铜晶体的
工艺流程如下：
已知：①固体B为氧化物组成的混合物 ②[Cu（NH3）4]2（aq）?Cu2（aq）+4NH3（aq） （1）气体X是 ，高温下在过量空气中煅烧辉铜矿时，Cu2S发生反应的方程式为： ． （2）固体B酸溶时加入稀硫酸和H2O2，目的是 ，不用浓硫酸的原因是 ．
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（3）鉴别溶液D中Fe3完全除尽的方法是 ．滤液G的主要溶质是 （填化学式）． （4）由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、 、烘干．
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（5）用“间接碘量法”测定所制备的CuSO4?5H2O（不含能与I反应的氧化性杂质）的纯度．取a g试样配成100mL溶液，取25.00mL该溶液，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成，滴加KI溶液至沉淀不再产生为止，然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的I2，发生反应的化
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学方程式为I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，消耗c mol?L1 Na2S2O3溶液的体积为V mL． ①写出CuSO4与KI反应的离子方程式 ．
②计算试样中CuSO4?5H2O的纯度 （用a、c、V表示）．
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工业流程专题(难度：A)
