知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．工业上从铝土矿（主要成分是Al₂O₃，还含有SiO₂、Fe₂O₃等杂质）中提取铝可架用如图工艺流程：

已知：SiO₂不溶于水且不与盐酸反应．
请回答下列问题：
（1）图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是 ______ （填操作名称）．
（2）步骤（Ⅱ）中加入的烧碱溶液应该是 ______ （填“少量”或“过量”）．沉淀B的成分是 ______ （填化学式，下同）；溶液D中含铝元素的溶质的是 ______ ．
（3）①物质M在生产生活中有重要用途，写出沉淀F转化为物质M的化学方程式： ______ ；
②溶液D中通入过量CO₂生成沉淀F的离子方程式为： ______ ．

难度：较易

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2．某工厂的工业废水中含有大量的FeSO₄、较多的Cu²⁺和少量的Na⁺．为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜．请根据流程图，在方框和括号内填写物质名称（或主要成分的化学式）或操作方法，完成回收硫酸亚铁和铜的简单实验方案．

（1）操作②的名称为 ______ ，所需要的玻璃仪器为 ______ 、 ______ 、烧杯．
（2）试剂⑤的化学式为 ______ ，所发生的化学方程式为 ______ ．

难度：较易

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3．废旧物的回收利用既有利于节约资源，又有利于保护环境．某研究小组同学以废旧锌锰干电池为原料，将废旧电池含锌部分转化成ZnSO₄•7H₂O，含锰部分转化成纯度较高的MnO₂，将NH₄Cl溶液应用于化肥生产中，实验流程如下：

（1）操作②中所用的加热仪器应选 ______ （选填“蒸发皿”或“坩埚”）．
（2）将溶液A处理的第一步是加入氨水调节pH为9，使其中的Fe³⁺和Zn²⁺沉淀，请写出氨水和Fe³⁺反应的离子方程式 ______ ．
（3）操作⑤是为了除去溶液中的Zn²⁺．已知25℃时，
NH₃•H₂O的K_b Zn²⁺完全沉淀的pH Zn（OH）₂溶于碱的pH
1.8×10^-5 8.9 ＞11
由上表数据分析应调节溶液pH最好为 ______ （填序号）．
a．9 b．10 c．11
（4）MnO₂精处理的主要步骤：
步骤1：用3%H₂O₂和6.0mol•L^-l的H₂SO₄的混和液将粗MnO₂溶解，加热除去过量H₂O₂，得MnSO₄溶液（含少量Fe³⁺）．反应生成MnSO₄的离子方程式为 ______ ；
步骤2：冷却至室温，滴加10%氨水调节pH为6，使Fe³⁺沉淀完全，再加活性炭搅拌，抽滤．加活性炭的作用是 ______ ；
步骤3：向滤液中滴加0.5mol•L^-l的Na₂CO₃溶液，调节pH至7，滤出沉淀、洗涤、干燥，灼烧至黑褐色，生成MnO₂．灼烧过程中反应的化学方程式为 ______ ．
（5）查文献可知，粗MnO₂的溶解还可以用盐酸或者硝酸浸泡，然后制取MnCO₃固体．
①在盐酸和硝酸溶液的浓度均为5mol•L^-l、体积相等和最佳浸泡时间下，浸泡温度对MnCO₃产率的影响如图1，由图看出两种酸的最佳浸泡温度都在 ______ ℃左右；
②在最佳温度、最佳浸泡时间和体积相等下，酸的浓度对MnCO₃产率的影响如图2，由图看出硝酸的最佳浓度应选择 ______ mol•L^-l左右．

难度：中等

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4．某地煤矸石经预处理后含SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃，一种综合利用煤矸石制取绿矾（FeSO₄•7H₂O）的工艺流程如图所示．

（1）过滤操作需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还有 ______ ．
（2）滤液B焰色反应呈黄色，试剂X是 ______ （用化学式表示）滤渣SiO₂可制取木材防火剂，该防火剂的化学式为 ______ ．
（3）滤液B中含的阴离子有 ______ （写离子符号）．
（4）由溶液D转化为溶液E的离子方程式为： ______ ．
（5）若在酸性的FeCl₂溶液中通入氧气，得到棕黄色溶液，请写出此反应的离子方程式 ______ ．

难度：较易

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5．铁、铝的混合物进行如下实验：

（1）操作X的名称是 ______ ；
（2）气体A是 ______ （填化学式）；
（3）加入足量NaOH溶液时发生反应的离子方程式为： ______ ；加入稀盐酸发生反应的离子方程式为： ______ ；
（4）向溶液D加入NaOH溶液，观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，请写出沉淀转化的化学方程式： ______ ．

难度：难

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6．某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体（七水合硫酸亚铁）和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用．其实验方案如下：试回答下列问题：

（1）写出合金溶于试剂①溶液时相关反应的离子方程式 ______ ，操作②的名称是 ______
（2）由滤液A制AlCl₃溶液有途径I和途径II两种，与途径I相比，途径II存在着明显的缺陷是： ______
（3）溶液E中的主要溶质为 ______ ；如何检验滤液E是否已被氧化（写出操作过程、现象和结论） ______
（4）按环保要求，写出用滤渣F制备硫酸铜溶液的各步反应的化学方程式 ______ ．

难度：较易

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7．化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，这些废液必须经处理后才能排放．某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子：Fe³⁺、Cu²⁺，化学小组设计了如下图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境．

（1）操作①的名称是 ______ ．
（2）沉淀A中含有的金属单质有 ______ ．
（3）操作②中在酸性下发生反应的离子方程式 ______ ．
（4）检验溶液B中含有的金属阳离子常用的试剂是 ______ ．
（5）操作③中发生反应的离子方程式为 ______ ．

难度：难

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8．烟气中主要污染物为SO₂、NO、NO₂，可用如下工艺进行脱硫脱硝及产物回收．

（1）空气预处理过程中，发生主要反应的化学方程式为 ______ ．
（2）洗气过程中，尿素作还原剂，转化成两种无污染的气体是 ______ （填化学式）．
（3）充分曝气氧化过程中，发生反应的化学方程式为 ______ ．
（4）完成沉镁过程中生成碱式碳酸镁[MgCO₃∙Mg（OH）₂]的离子方程式
______ Mg²⁺+ ______ =MgCO₃∙Mg（OH）₂↓+ ______ CO₂↑+ ______ H₂O
（5）（NH₄）₂SO₄粗品中含有的主要杂质为 ______ （填名称）．
（6）碱式碳酸镁经过简单加工可循环利用，加工过程发生反应的化学方程式为 ______ ．

难度：中等

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9．工业上，常用FeSO₄-H₂SO₄溶液浸出法从废旧干电池中回收锰制备硫酸锰，既有效解决废旧电池对环境的污染，又得到了有实际应用意义的锰资源．
其工艺流程如下：（电池的组成为：Zn皮、碳包、Fe壳、碳棒及其它）

2了加快碱式硫酸锰的溶解速率，可采取的措施有 ______ ；
（2）该工艺流程中，温度和时间对产品回收率的影响如图所示，考虑到能耗和生产效率这两个因素，选定的适宜温度是 ______ ，反应时间为 ______

（3）测定碳包中MnO₂的含量的实验主要步骤为：
a．准确称取样品0.500g，加入50mL蒸馏水于烧杯中溶解．
b．加入4.000gKI，并滴加少量稀硫酸进行酸化，充分搅拌后，放置暗处．
c.15分钟后滴加1mL0.5%淀粉溶液，用cmol/L的Na₂S₂O₃溶液进行滴定（发生的反应为：4I₂+S₂O₃^2-+5H₂O=8I^-+2SO₄^2-+10H⁺），记录消耗Na₂S₂O₃溶液的体积．
d．重复试验2～3次，取有效数据，求平均值，得出消耗Na₂S₂O₃溶液的体积为VmL．
①步骤b中发生反应的离子方程式为： ______
②步骤c中，到达滴定终点时的现象为： ______
③碳包中MnO₂的含量为： ______ ．

难度：较易

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10．石墨在材料领域有重要应用．某初级石墨中含SiO₂（7.8%）、Al₂O₃（5.1%）、Fe₂O₃（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质．设计的提纯与综合利用工艺如图1：

（注：SiCl₄的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）
（1）向反应器中通入Cl₂前，需通一段时间N₂，主要目的是 ______
（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物．气体Ⅰ中的碳氧化物主要为 ______ ．由气体Ⅱ中某物得到水玻璃的化学反应方程式为 ______
（3）步骤①为：搅拌、 ______ ．所得溶液Ⅳ中的阴离子有 ______ ．
（4）由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为 ______ ，100kg初级石墨最多可能获得Ⅴ的质量为 ______ kg．
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图2防腐示意图，并作相应标注．

难度：较易

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NH₃•H₂O的K_b	Zn²⁺完全沉淀的pH	Zn（OH）₂溶于碱的pH
1.8×10^-5	8.9	＞11