鉴定物质的方法总结
● 氧气的鉴定方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明
是氧气。
● 氢气：点燃，气体会发出淡蓝色火焰。如果气体较纯，气体将会安静地燃烧，并发出“噗”
声；如果气体不纯，会发出尖锐爆鸣声。
● 二氧化碳：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气
体是CO 2。
● 三大可燃性气体的鉴定：点燃，通过无水硫酸铜CuSO 4，再通过澄清的石灰水（顺序
不能颠倒！）
H 2：生成物能使无水硫酸铜变蓝，但不能使澄清石灰水变浑浊。 CO ：生成物不能使无水硫酸铜变蓝，但能使澄清的石灰水变浑浊。 CH 4：生成物既能使无水硫酸铜变蓝，又能使澄清石灰水变浑浊。 【注意】不可以根据气体燃烧时的火焰颜色来鉴别气体。 ● 水的鉴定：如果液体能使无水硫酸铜变蓝，说明液体中含有水。
● 碳酸根的鉴定：加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。如果澄清的石灰水变浑
浊，说明有碳酸根离子。
● 鉴定CaO 是否含CaCO 3也加盐酸。
● 鉴定Cl -：先加入AgNO 3溶液，再加入稀硝酸。如果有沉淀生成，说明含有Cl -。 ● 鉴定SO 42-：先加入Ba(NO3) 2溶液，再加入稀硝酸。如果有沉淀生成，说明含有SO 42-。 ● 鉴定CO 32-：加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊
则说明含有CO 32-。 ● 鉴定HCO 3-：同上。
● 鉴定Cu 2+：加入NaOH 溶液，如果有蓝色沉淀，说明含有Cu 2+。 ● 鉴定Fe 3+：加入NaOH 溶液，如果有红褐色沉淀，说明含有Fe 3+。 ● 鉴定H +：
① 借助石蕊或pH 试纸。若石蕊变红或用pH 试纸测出的pH 值小于7，说明含有H +。 ② 加入碳酸盐（如CaCO 3），将产生的气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，说明含有H +。
③ 加入活泼金属，如果金属表面产生气泡，并且产生一种可燃性气体（点燃之后安静燃烧，发出淡蓝色火焰。如果气体不纯，会发出尖锐的爆鸣声），说明含有H +。 ④ 加入Fe 2O 3（铁锈），如果铁锈逐渐溶解消失，溶液由无色变成黄色，说明含有H +。
⑤ 加入弱碱，如果弱碱逐渐溶解消失（如果加入Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2，溶液的颜色还会发生变化），说明含有H +。 ● 鉴定OH -：
① 借助石蕊、酚酞或pH 试纸。如果石蕊变蓝、酚酞变红或用pH 试纸测出的pH 值大于7，说明含有OH -。
② 加入CuSO 4，如果出现蓝色沉淀，说明含有OH -。 ③ 加入Fe 2(SO4) 3，如果出现红褐色沉淀，说明含有OH -。 ④ 可以参考“碱的通性”中的第四条，使溶液中有气体或沉淀生成。
● 鉴定水：通过白色的硫酸铜，如果硫酸铜变蓝，说明有水（CuSO 4 + 5H2O = CuSO4·5H 2O ）
如果要鉴定多种物质，必须把鉴定水放在第一步。如果除水，必须放在最后一步。 ● 鉴定二氧化碳：通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，说明气体是CO 2。 ● 鉴定一氧化碳：通过灼热的氧化铜，如果黑色粉末逐渐变成红色，并且产生的气体能
使澄清的石灰水变浑浊，说明气体是CO 。 ● 鉴定NH 4+：以氯化铵（NH 4Cl ）为例，
方法一 NH 4Cl + NaOH = NaCl + NH3↑+ H2O ； 方法二 把NH 4Cl 和Ca(OH)2混在一起研磨。
如果闻到刺激性的氨味，或者能使红色的石蕊试纸变蓝，说明是铵态氮肥。 ● 蛋白质的鉴定：点燃，如果有烧焦羽毛的气味，就说明有蛋白质。 ● 鉴别聚乙烯塑料和聚氯烯塑料（聚氯烯塑料袋有毒，不能装食品）：
点燃后闻气味，有刺激性气味的为聚氯烯塑料。 ● 鉴别羊毛线和合成纤维线：
物理方法：用力拉，易断的为羊毛线，不易断的为合成纤维线；
化学方法：点燃，产生焦羽毛气味，不易结球的为羊毛线；无气味，易结球的为合成纤维线。
区分与鉴定的区别在于，鉴定是要确定一种物质，而区分只需把物质分辨开。区分的要求是无论用什么试剂，采取什么方法，现象必须明显。
2012届高三化学“化学工业流程题”专项训练
2．（16分）铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr 2O 3，还含有SiO 2、Al 2O 3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K 2Cr 2O 7）的过程如下图所示。
已知：① NaFeO2遇水强烈水解。 ．．．． ②2CrO 42 + 2H+
－
Cr 2O 72+ H2O
－
请回答：
（1）K 2Cr 2O 7中Cr 元素的化合价是 。
（2）煅烧铬铁矿生成Na 2CrO 4和NaFeO 2反应的化学方程式是
。
（3）滤渣1为红褐色的固体，滤渣1的成分是（填名称）______________ ，滤液1的成分除Na 2CrO 4、．．NaOH 外，还含有（填化学式） 。 ．．．
（4）利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是 。
（5）写出由滤液2转化为Na 2Cr 2O 7溶液应采取的措施是 。 （6）向Na 2Cr 2O 7溶液中加入KCl 固体，获得K 2Cr 2O 7晶体的操作依次是：
加热浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 3．（10分）菱锰矿的主要成分是碳酸锰，还含有Fe 2O 3、FeO 、CaO 、MgO 等成分。某化工厂用废盐酸（质量分数约为20%）与菱锰矿制备MnCl 2.4H 2O(106℃时失去一分子结晶水，198℃时失去全部结晶水) ，部分工艺流程如下：
脉石弃渣
氢氧化铁
（1）盐酸与菱锰矿中碳酸锰反应的化学方程式为 （2）酸浸取时，浸出时间对浸出率的影响如右图所示，工业
采用的浸取时间是60min ，其可能的原因 是 。 （3）图中“净化剂X” 可能是 。
（4）加入MnSO 4后控制实验条件析出某种杂质离子的盐Y ,
盐Y 的主要成分是 。
（5）浓缩结晶时，必须一出现晶膜就立刻停止加热，其原因是 。
4. 聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)n Cl 6-n ]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al 2O 3(25%~34%)、SiO 2(40%~50%)、Fe 2O 3(0.5%~3.0%)以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：
根据流程图回答下列问题：
（1） “煅烧”的目的是__________________________________________________________。
（2）配制质量分数15％的盐酸需要200mL30%的浓盐酸（密度约为1.15g/cm3）和_______g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、____________________。
（3） “溶解”过程中发生反应的离子方程式为_____________________________________ _____________________________________________________________________________ （4）加少量铝粉的主要作用是___________________________________________________。 （5） “调节溶液pH 在4.2~4.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是 ___________________； “蒸发浓缩”需保持温度在90~100 0C ，控制温度的实验方法是 ____________________________________。
5. 废旧锂离子电池的正极材料（主要含有LiCoO 2及少量Al 、Fe 等）可用于回收钴、锂，实验方法如
下：
（1）在上述溶解过程中，S 2O 32-被氧化成SO ，LiCoO 2在溶解过程中反应的化学方程式为：
2-4
，氧化剂是______________。 （2）在上述除杂过程中，通入空气的作用是____________________________________。
废渣的主要成分是___________________________________。 （3）“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为
_________________________________、_____________________________________。 （4）本工艺可回收的副产品是____________________________________。
6. CoCl2·6H 2O 在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料（含少量Fe 、Al 等杂质）为原料制取CoCl 2·6H 2O 的一种新工艺流程：
盐酸
已知：①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co ＋2HCl=CoCl2＋H 2↑
②CoCl 2·6H 2O 熔点86℃，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒
的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表：
(1)加入碳酸钠调节pH 至a ，a 的范围是
(2)操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是 、和过滤。 (3)制得的CoCl 2·6H 2O 需减压烘干的原因是：。
(4)为测定产品中CoCl 2·6H 2O 含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO 3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl 2·6H 2O 的质量分数大于100％，其原因可能是： 。
(5)在实验室中，为了从上述产品中获得更纯净的CoCl 2·6H 2O ，方法是：
。
(6)在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为： 。
原工艺较新工艺也有优点，其主要优点是 。
7. 某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备
NiSO 4•7H2O 。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有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完全沉淀时的pH 如下：
(1)操作a 、c 中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。
(2)“碱浸”过程中发生的离子方程式是。
(3)“酸浸”时所加入的酸是。酸浸后，经操作a 分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是 。
(4)操作b 为调节溶液的pH ，你认为pH 的最佳调控范围是： (5)“调pH 为2~3”的目的是
(6)产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO 4·7H 2O ），其原因可能是
8. （12分）高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO 氧化法生产，原理为：
3NaClO + 2Fe(NO3) 3 + 10NaOH＝2Na 2FeO 4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O Na 2FeO 4＋2KOH ＝K 2FeO 4＋2NaOH 主要的生产流程如下：
（1）写出反应①的离子方程式 。
（2）流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下K sp (K2FeO 4sp (Na2FeO 4（填) “＞”或“＜”
或“＝”）。
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下，Fe(NO3) 3不同质量浓度对K 2FeO 4生成率的影响；
图2为一定温度下，Fe(NO3) 3质量浓度最佳时，NaClO 浓度对K 2FeO 4生成率的影响。 ．．
3。
若Fe(NO3) 3加入过量，在碱性介质中K 2FeO 4与Fe 3+发生氧化还原反应生成K 3FeO 4，此反应的离子方程式： 。
（4）K 2FeO 4 在水溶液中易水解：4FeO 42—+10H2O
4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑。在“提纯”K 2FeO 4中采用重结
晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用 溶液（填序号）。
A ．H 2O B ．CH 3COONa 、异丙醇 C ．NH 4Cl 、异丙醇 D ．Fe(NO3) 3、异丙醇
9．某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO 2) ，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取（铜从水层进入有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进入水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
已知：①Cu 2O+2H＝Cu +Cu + H2O ；②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液
+
2+
浸出铜； ③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。 回答下列问题：
(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为：Cu 2O+2H+＝Cu 2++Cu + H2O （写其中2个）
(2)将有机层和水层分离的操作方法叫，实验室完成此操作所用到的一种主要仪器．．．．．．是 。
(3)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化．．学式是 。
(4)写出电解过程中（两电极都是惰性电极）阴极发生反应的电极反应式
(5)“循环III”中反萃取剂的主要成分是 10．（13分）工业上生产高氯酸时，还同时生产了一种常见的重要含氯消毒剂和漂白剂亚氯酸钠（NaClO 2），其工艺流程如下：
已知：
1．NaHSO 4溶解度随温度的升高而增大，适当条件下可结晶析出。 2．高氯酸是至今为止人们已知酸中的最强酸，沸点90℃。 请回答下列问题
（1）反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为 ，冷却的目的是 ，能用蒸馏法分离出高氯酸的原因是 。
（2）反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为 。
（3）通入反应器Ⅱ中的SO 2 用另一物质H 2O 2 代替同样能生成 NaClO 2 ，请简要说明双氧水在反应中能代替SO 2 的原因是
请写出工业上用氯气和NaOH 溶液生产另一种消毒剂 NaClO 的离子方程式
（4）Ca(ClO)2 、ClO 2、NaClO 、NaClO 2 等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有
11．（16分）钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿（主要成分是TiO 2和Fe 的氧化物）制备TiO 2等产品的一种工艺流程示意如下：
已知：①TiO 易水解，只能存在于强酸性溶液中
②TiCl 4的熔点－25.0℃，沸点136.4℃；SiCl 4的熔点－68.8℃，沸点57.6℃
回答下列问题：
（1）写出钛铁矿酸浸时，主要成分TiO 2反应的离子方程式 加入铁屑的作用是 。
（2）操作Ⅱ包含的具体操作方法有 。
（3）向“富含TiO 2溶液”中加入Na 2CO 3粉末得到固体TiO 2·n H2O ，请用恰当的原理和化学用语解释其
＋
2＋
原因 ，废液中溶质的主要成分是 （填化学式）。 （4）用金红石（主要含TiO 2）为原料，采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下：
TiO 2
海绵钛
写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式 ，制得的TiCl 4液体中常含有少量SiCl 4杂质 ，可采用 方法除去。 （5）TiO 2直接电解法生产金属钛是一种较先进的方法，电解 质为某种可以传导O 2-离子的熔融盐，原理如右图所示，则其 阴极电极反应为： ，电解过程中阳极电极上会
有气体生成，该气体可能含有 。
12．（16分）炼锌厂产生的工业废渣——锌渣（除了含Zn 外，还含有Fe 、Al 、Cd 和SiO 2等杂质），利
用锌渣制取并回收ZnSO 4·7H 2O 和金属镉是一个有益的尝试，其流程如下：
已知：Fe 、Al 、Zn 、Cd 、Fe 以氢氧化物完全沉淀时的pH 分别为：3.2，4.7，6.5，9.4，9.7；
3+
3+
2+
2+
2+
锌的金属活动性比镉强。 试回答下列问题：
（1）“浸出”时用到的“试剂X”为 (填名称) 。
（2）写出“氧化”过程的离子方程式 。 （3）“调pH”过程可以选用 。（从以下选项选择， 填序号） A ．H 2SO 4 B ．ZnO C ．NaOH
“滤渣2”的主要成分是填化学式，下同) 。 （4）“试剂Y”是______________；“滤渣3”的成分为______________________。
（5）“操作1”的方法是___ ____；在“操作1”时，必须采取的实验措施是 。
13. （12分）从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐，从而得到较纯净的硫酸锌，实验流程如下：
部分阳离
子以氢氧化物形式完全沉淀
时溶液的pH 参见上表，请回答下列问题：
（1）“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出率，可采取的措施有 。 “酸浸”时适当补充少量水的原因是
（2） 滤液I 加入酸性KMnO 4所发生反应的离子方程式，请完成剩余产物，并配平相关系数，若系数为1，也需写上
Fe 2+4-H +3+Mn 2++
加入ZnO 的原因是（写出相关方程式以及对应的文字说明） 。 （3） 滤渣III 的成份主要是（化学式） 。
（4）从滤液III 得到晶体的操作过程为 、冷却结晶、过滤冼涤、小心干燥。 14．（16分）工业上利用硫酸渣（含Fe 2+、Fe 3+的硫酸盐及少量CaO 和MgO ）制备高档颜料铁红(Fe2O 3 )和回收(NH4) 2SO 4，具体生产流程如下：
注：铵黄铁矾化学式为(NH4) 2Fe 6(SO4) 4(OH)12
（1）在废渣溶解操作时，应选用__________溶解（填字母）。
A 、氨水 B 、氢氧化钠 C 、盐酸 D 、硫酸
（2）物质A 是一种氧化剂，工业上最好选用 （供选择使用的有：空气、Cl 2、MnO 2），其理由是 。 （3）根据下图有关数据，你认为工业上氧化操作时应控制的条件是：
（4）“结晶”生成铵黄铁矾的反应化学方程式为_________________________________。 （5）简述检验“滤液”中含有NH 4的实验方法：
。
15. (16分) 高纯碳酸锰广泛应用于电子工业，是制造高性能磁性材料的主要原料。新工艺采用工业冶铜
后的废气SO 2进行湿法浸取软锰矿（主要含MnO 2，同时含有少量SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3）来制备。（已知亚硫酸酸性强于碳酸）
①将过量的SO 2气体通入软锰矿浆中进行“浸锰”操作，并控制温度加热反应；
②向浸锰结束后的滤液中加入MnO 2、同时通入空气，再用Na 2CO 3溶液调节pH 为3.7后过滤分离； ③调节滤液pH 值为6.5～7.2 ，然后加入NH 4HCO 3 ，有浅红色的沉淀生成，过滤洗涤干燥后就可以得到高纯碳酸锰。 工业流程图如下：
＋
已知生成氢氧化物的pH 如下表：
（1）“浸锰”后所得混合液中主要存在的金属阳离子有 。 （2）由图可知，副反应MnSO 4+ SO2
MnS 2O 6的△H
0（填＞、＜或＝），为减少MnS 2O 6
的生成，“浸锰”的适宜温度是 。
（3）步骤②中加入MnO 2和通入空气的作用 。 （4）③中控制温度为60~70℃，温度不宜太高的原因是 。
（5）与传统的电解法制MnCO 3工艺相比较，新工艺的优点是 （写两点）。
16．氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO 3，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种，其中一种提取铈的工艺流程如下：
已知：焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物；酸浸I 的浸出液中含少量的+3价的铈 请回答下列问题
（1）焙烧前将矿石粉碎成细颗粒的目的是__________________________________.
（2）酸浸II 后，四价铈转化为三价，为了避免三价铈以四氟硼酸盐形式损失，用可溶性钾盐将四氟硼酸根沉淀除去，该反应的离子方程式为:___________________
（3）在生产过程中, 酸浸I 中会产生大量黄绿色气体, 污染环境、腐蚀设备, 写出产生黄绿色气体的离子方程式:________________________,提出一种解决的方案:__________________________.
（4）实验室中进行操作I 所用玻璃仪器名称:________________________________;在操作I 后的溶液中加入NaOH 溶液是为了调节溶液pH 值获得Ce(OH)3，测定该溶液pH 值的操作是_________________________________________________________.
（5）写出氧化步骤的化学方程式:__________________,其中还原产物是________.
17．2011年8月12日，网上传云南曲靖市越州镇有总量5000余吨的重毒化工废料铬渣由于非法丢放，
毒水被直接排放南盘江中。
Ⅰ：某工厂对制革工业污泥中Cr （III ）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr 3+，
其次是Fe 3、Al 3+、Ca 2+、Mg 2+）：
＋
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表：
－－
（1）实验室用18.4 mol·L 1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L 1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、
玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需 。 （2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是 （至少答一点）。 （3）加入H 2O 2的作用是_______ ____。 调节溶液的pH ＝8是为了除去 离子。
（4）钠离子交换树脂的原理为：M n ＋nNaR→MRn ＋nNa ，被交换的的杂质离子是____________。
＋
＋
（5）还原过程发生以下反应（请配平）：
_____Na2Cr 2O 7＋_____SO2＋____ ________ ＝ ____ Cr（OH ）（H 2O ）5SO 4＋ Na 2SO 4；
Ⅱ：工业废水中常含有一定量的Cr 2O 72和CrO 42，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行
－
－
处理。其中一种处理方法为电解法：该法用Fe 做电极，电解含Cr 2O 72的酸性废水，随着电解进行，
－
阴极附近溶液pH 升高，产生Cr(O H ) 3沉淀。阳极的电极反应式为 。在阴极附近溶液pH 升高的原因是（用电极反应方程式解释） 。
18. （16分）工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾（CuSO 4·5H 2O ）。该废料中各种成份含量如下：Cu 和CuO 约占87%，其它为Mg 、Al 、Fe 、Si 及其氧化物，还有少量的难溶物质。工艺流程为：
部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH 如下表： （1）步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状？
（2）步骤②中的离子方程式（写出2个即可）：
、。 步骤⑤中H 2O 2参加反应的离子方程式： 。 （3）步骤⑥中调节溶液pH 时适宜的物质是 （填序号）；
A ．NaOH B ．氨水 C ．Cu 2(OH)2CO 3 D ．Cu(OH)2 E ．MgCO 3 步骤⑥中滤渣成份的化学式 。
（4）步骤⑦中用硫酸调节pH ＝2～3的原因是 。 步骤⑧的分离方法是 。
答案
2. （16分）
（1）+6 （2分）
（2）4FeO·Cr 2O 3 + 7O2
+ 20NaOH
8Na 2CrO 4 + 4NaFeO2+ 10H2O
（共3分，物质正确1分，反应条件“高温或煅烧”1分，配平1分） （3）氢氧化铁（2分）；NaAlO 2、Na 2SiO 3（共2分，每种物质各1分） （3）2Al 2O 3(熔融
)
4Al + 3O2↑（3分，物质正确1分，反应条件1分，配平1分）
（4）加稀硫酸酸化（2分）
（5）冷却结晶（2分）
3. （1）MnCO 3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O （2分）
(2)图中反映浸取时间为60分钟时浸取率出现第一个峰值，此后时间延长对浸出率没有明显影响，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．从提高生产效率角度选择浸出时间为60分钟较为合理。（2分） （3）碳酸锰 （其它碳酸盐也可）（2分） （4）MgSO 4（或答硫酸镁晶体）（2分）
（5）若水分太少可能导致得到的晶体是失去部分结晶水的产物。（2分） 4. （1）改变高岭土的结构，使其能溶于酸。 （2）230；量筒 。
（3）Al 203+6H+==2Al3++3H2O Fe 2O 3+6H+==2Fe3++3H2O （4）除去溶液中的铁离子； （5）pH 计（或精密pH 试纸）； 水浴加热。
5. （1）8 LiCoO2+Na 2S 2O 3+11H 2SO 4=4Li 2SO 4+8CoS O 4+Na 2SO 4+11H 2O
LiCoO 2
（2）将正二价铁元素氧化成正三价 Al(OH)3和Fe(OH)3
＋－＋－
（3）Co 2＋2OH ＝Co(OH)2↓ 2Li ＋CO 32＝Li 2CO 3↓ （4）Na 2SO 4 6. ⑴5.2～7.6 ⑵蒸发浓缩、冷却结晶
⑶降低烘干温度，防止产品分解生成有毒的无水氯化钴。
⑷样品中含有NaCl 杂质；烘干时失去了部分结晶水 ⑸重结晶 ⑹减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐 硝酸替代新工艺中的盐酸和过氧化氢，比新工艺流程少，节约成本 7. ⑴ 漏斗、蒸发皿 ⑵ 2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑、Al 2O 3+2OH—=2AlO2—+3H2O ⑶ H2SO 4 Ni 2+ 、Fe 2+ ⑷ 3.2—9.2 ⑸ 防止在浓缩结晶过程中Ni 2+水解
＋
⑹ H2O 2的用量不足（或H 2O 2失效）、保温时间不足导致Fe 2未被完全氧化造成的 8. （1）Cl 2+2OH—＝Cl —+ClO—+H2O （2分） （2）＜（2分） （3）①26 （1分） 1.2（1分）
②3ClO —＋Fe 3+＋3H 2O ＝Fe(OH)3↓＋3HClO （2分） 2FeO 42—＋Fe 3+＋8OH —＝3FeO 43—＋4H 2O （2分）
（4）B （2分）
9.
（任写出其中两个即给分，每空 3分，共 6分） (2) 分液 分液漏斗 （各2分，共4分） （3）FeSO 4·7H 2O (2分，只写FeSO 4得1分) (4) Cu2+ + 2e- = Cu (2分) (5) H2SO 4 （2分） 10. （13分）（1）3NaClO 3 ＋3H 2SO 4＝HClO 4＋2ClO 2＋3NaHSO 4＋ H 2O ；（2分）
降低NaHSO 4的溶解度，使NaHSO 4结晶析出（2分）高氯酸的沸点低（1分）
－－2－
（2）2ClO 2＋SO 2＋4OH ＝2ClO 2＋SO 4＋2H 2O ；（2分） （3）H 2O 2有还原性也能把ClO 2还原为NaClO 2 （2分）
－－－
（4）强氧化性（2分） Cl 2 ＋ 2OH ＝ ClO ＋ Cl ＋ H 2O ；（2分） 11．（16分）
＋
（1）TiO 2＋2H + = TiO2＋H 2O （2分），使Fe 3+还原为Fe 2+（1分）。 （2）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（洗涤）（2分）；
＋
（3）溶液中存在水解平衡TiO 2＋（n+1）H 2O TiO 2·n H2O ＋2H +，加入的Na 2CO 3粉末与H + 反应，降低了溶液中c (H+) ，促进水解平衡向生成TiO 2·n H2O 的方向移动；（3分）Na 2SO 4（1分） （4）TiO 2＋2C ＋2Cl 2
TiCl 4＋2CO （2分）；蒸馏（或分馏）（1分）
－－
（5）TiO 2 +4e = Ti +2O2（2分）；O 2，CO ，CO 2（2分） 12．（16分，每空2分）
（1）硫酸溶液 （2）2H ++H2O 2+2Fe2+ =2Fe3++2H2O （3）B ；Fe(OH)3 Al(OH)3 （4）Zn ；Cd 和Zn （5）加热浓缩、蒸发结晶、过滤（洗涤）；保持溶液一定的酸度 13. （11分）
（1）增大硫酸浓度或加热升高温度或边加硫酸边搅拌或增加浸出时间（2分）（要求写出一条即可）。防止硫酸锌中从溶液中析出。（1分）
（2）5Fe 2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O （2分，不配平扣1分）
因为Fe 3++3H2O Fe(OH)3+3H+，ZnO+2H+=Zn2++H2O, 加入ZnO 能促进Fe 3+水解生成Fe(OH)3
而除去。（2分）
（3）Zn 、Cd 、Cu （2分，漏写扣1分） （4）蒸发浓缩 （2分） 14．（16分）
（1）D （ 2分 ） （2）空气（2分）
原料来源容易，成本低，不产生污染，不引入杂质。（2分，答其中两点即可） （3）溶液温度控制在80℃（1分），pH 控制在1.5（1分），氧化时间为4小时左右（2分） （4）3Fe 2(SO4) 3 ＋ 12NH 3·H 2O ＝ (NH4) 2Fe 6(SO4) 4(OH)12↓+5(NH4) 2SO 4 （3分）
（5）取少量滤液于试管中，向试管中加入足量的浓氢氧化钠溶液，加热。用湿润的红色石蕊试纸放在
试管口处，红色石蕊试纸变蓝色，说明滤液中含有NH 4+。（3分）
2+2+3+
15. （1）Mn 、Fe 、Al (2分) （2）＜ ； 150℃ （各2分）
（3）加入MnO 2是为了除去过量的SO 2 ；通入空气将Fe 2+氧化成Fe 3+便于后来加碳酸钠除去（4分） （4）防止NH 4HCO 3受热分解（3分）
（5）综合利用了尾气SO 2有利于环境保护，同时节约能源。（3分） 16．（1）增大固体与空气的接触面积，增大反应速率；提高原料的利用率 （2）K + + BF4- = KBF4↓
（3）2Ce 4+ +2Cl- = 2Ce3+ + Cl2↑ 用H 2SO 4酸浸
（4）漏斗 烧杯 玻璃棒；撕下一小片pH 试纸放在干燥洁净的表面皿上，用玻璃棒蘸取该溶液点在pH 试纸的中央，然后与标准比色卡对比。
（5）2Ce(OH)3 + NaClO + H2O = 2Ce(OH)4 + NaCl NaCl 17．（16分） Ⅰ：（1）250mL 容量瓶（1分）、胶头滴管（1分） （2）①升高反应温度，②搅拌，③过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取），④适当延长浸取时间
（只要答出任意一点即可，可从反应温度、溶液的pH 、搅拌速度、溶剂的配比等角度）（2分） （3）氧化+3价Cr 使之转变成+6价Cr （或Cr 2O 72-），以便于与杂质离子分离（2分）；
Fe 3+和Al 3+ （2分，各1分）
（4）Ca 2+、Mg 2+ （2分，各1分） （5）1， 3， 11H 2O, 2， 1（2分），
－＋＋－
Ⅱ：Fe －2e ＝ Fe 2（2分）， 2H ＋2e ＝H 2↑（2分） 18. （16分）
（1）增大固体反应物的表面积，增大化学反应的速率。（2分）
－－
（2） 2Al ＋2OH ＋2H 2O ＝2AlO 2＋3H 2↑； Si ＋2NaOH ＋H 2O ＝Na 2SiO 3＋2H 2↑；
－－
Al 2O 3＋2OH ＝2AlO 2＋H 2O ； SiO 2＋2NaOH ＝Na 2SiO 3＋H 2O 。 （每写出其中1个给2分，共4分，没气体符号扣1分，未配平0分） ＋＋＋
2Fe 2 ＋H 2O 2 ＋2H ＝2Fe 3 ＋2H 2O （2分） （3）C 、D （2分） Fe(OH)3 （1分）
＋＋
（4）加热蒸发浓缩时会导致Cu 2发生水解生成Cu(OH)2，用硫酸调节pH ＝2～3是为了抑制Cu 2的水解，也不会引入杂质。 （2分） 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。 （3分）
鉴定物质的方法总结
● 氧气的鉴定方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明
是氧气。
● 氢气：点燃，气体会发出淡蓝色火焰。如果气体较纯，气体将会安静地燃烧，并发出“噗”
声；如果气体不纯，会发出尖锐爆鸣声。
● 二氧化碳：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气
体是CO 2。
● 三大可燃性气体的鉴定：点燃，通过无水硫酸铜CuSO 4，再通过澄清的石灰水（顺序
不能颠倒！）
H 2：生成物能使无水硫酸铜变蓝，但不能使澄清石灰水变浑浊。 CO ：生成物不能使无水硫酸铜变蓝，但能使澄清的石灰水变浑浊。 CH 4：生成物既能使无水硫酸铜变蓝，又能使澄清石灰水变浑浊。 【注意】不可以根据气体燃烧时的火焰颜色来鉴别气体。 ● 水的鉴定：如果液体能使无水硫酸铜变蓝，说明液体中含有水。
● 碳酸根的鉴定：加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。如果澄清的石灰水变浑
浊，说明有碳酸根离子。
● 鉴定CaO 是否含CaCO 3也加盐酸。
● 鉴定Cl -：先加入AgNO 3溶液，再加入稀硝酸。如果有沉淀生成，说明含有Cl -。 ● 鉴定SO 42-：先加入Ba(NO3) 2溶液，再加入稀硝酸。如果有沉淀生成，说明含有SO 42-。 ● 鉴定CO 32-：加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊
则说明含有CO 32-。 ● 鉴定HCO 3-：同上。
● 鉴定Cu 2+：加入NaOH 溶液，如果有蓝色沉淀，说明含有Cu 2+。 ● 鉴定Fe 3+：加入NaOH 溶液，如果有红褐色沉淀，说明含有Fe 3+。 ● 鉴定H +：
① 借助石蕊或pH 试纸。若石蕊变红或用pH 试纸测出的pH 值小于7，说明含有H +。 ② 加入碳酸盐（如CaCO 3），将产生的气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，说明含有H +。
③ 加入活泼金属，如果金属表面产生气泡，并且产生一种可燃性气体（点燃之后安静燃烧，发出淡蓝色火焰。如果气体不纯，会发出尖锐的爆鸣声），说明含有H +。 ④ 加入Fe 2O 3（铁锈），如果铁锈逐渐溶解消失，溶液由无色变成黄色，说明含有H +。
⑤ 加入弱碱，如果弱碱逐渐溶解消失（如果加入Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2，溶液的颜色还会发生变化），说明含有H +。 ● 鉴定OH -：
① 借助石蕊、酚酞或pH 试纸。如果石蕊变蓝、酚酞变红或用pH 试纸测出的pH 值大于7，说明含有OH -。
② 加入CuSO 4，如果出现蓝色沉淀，说明含有OH -。 ③ 加入Fe 2(SO4) 3，如果出现红褐色沉淀，说明含有OH -。 ④ 可以参考“碱的通性”中的第四条，使溶液中有气体或沉淀生成。
● 鉴定水：通过白色的硫酸铜，如果硫酸铜变蓝，说明有水（CuSO 4 + 5H2O = CuSO4·5H 2O ）
如果要鉴定多种物质，必须把鉴定水放在第一步。如果除水，必须放在最后一步。 ● 鉴定二氧化碳：通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，说明气体是CO 2。 ● 鉴定一氧化碳：通过灼热的氧化铜，如果黑色粉末逐渐变成红色，并且产生的气体能
使澄清的石灰水变浑浊，说明气体是CO 。 ● 鉴定NH 4+：以氯化铵（NH 4Cl ）为例，
方法一 NH 4Cl + NaOH = NaCl + NH3↑+ H2O ； 方法二 把NH 4Cl 和Ca(OH)2混在一起研磨。
如果闻到刺激性的氨味，或者能使红色的石蕊试纸变蓝，说明是铵态氮肥。 ● 蛋白质的鉴定：点燃，如果有烧焦羽毛的气味，就说明有蛋白质。 ● 鉴别聚乙烯塑料和聚氯烯塑料（聚氯烯塑料袋有毒，不能装食品）：
点燃后闻气味，有刺激性气味的为聚氯烯塑料。 ● 鉴别羊毛线和合成纤维线：
物理方法：用力拉，易断的为羊毛线，不易断的为合成纤维线；
化学方法：点燃，产生焦羽毛气味，不易结球的为羊毛线；无气味，易结球的为合成纤维线。
区分与鉴定的区别在于，鉴定是要确定一种物质，而区分只需把物质分辨开。区分的要求是无论用什么试剂，采取什么方法，现象必须明显。
2012届高三化学“化学工业流程题”专项训练
2．（16分）铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr 2O 3，还含有SiO 2、Al 2O 3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K 2Cr 2O 7）的过程如下图所示。
已知：① NaFeO2遇水强烈水解。 ．．．． ②2CrO 42 + 2H+
－
Cr 2O 72+ H2O
－
请回答：
（1）K 2Cr 2O 7中Cr 元素的化合价是 。
（2）煅烧铬铁矿生成Na 2CrO 4和NaFeO 2反应的化学方程式是
。
（3）滤渣1为红褐色的固体，滤渣1的成分是（填名称）______________ ，滤液1的成分除Na 2CrO 4、．．NaOH 外，还含有（填化学式） 。 ．．．
（4）利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是 。
（5）写出由滤液2转化为Na 2Cr 2O 7溶液应采取的措施是 。 （6）向Na 2Cr 2O 7溶液中加入KCl 固体，获得K 2Cr 2O 7晶体的操作依次是：
加热浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 3．（10分）菱锰矿的主要成分是碳酸锰，还含有Fe 2O 3、FeO 、CaO 、MgO 等成分。某化工厂用废盐酸（质量分数约为20%）与菱锰矿制备MnCl 2.4H 2O(106℃时失去一分子结晶水，198℃时失去全部结晶水) ，部分工艺流程如下：
脉石弃渣
氢氧化铁
（1）盐酸与菱锰矿中碳酸锰反应的化学方程式为 （2）酸浸取时，浸出时间对浸出率的影响如右图所示，工业
采用的浸取时间是60min ，其可能的原因 是 。 （3）图中“净化剂X” 可能是 。
（4）加入MnSO 4后控制实验条件析出某种杂质离子的盐Y ,
盐Y 的主要成分是 。
（5）浓缩结晶时，必须一出现晶膜就立刻停止加热，其原因是 。
4. 聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)n Cl 6-n ]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al 2O 3(25%~34%)、SiO 2(40%~50%)、Fe 2O 3(0.5%~3.0%)以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：
根据流程图回答下列问题：
（1） “煅烧”的目的是__________________________________________________________。
（2）配制质量分数15％的盐酸需要200mL30%的浓盐酸（密度约为1.15g/cm3）和_______g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、____________________。
（3） “溶解”过程中发生反应的离子方程式为_____________________________________ _____________________________________________________________________________ （4）加少量铝粉的主要作用是___________________________________________________。 （5） “调节溶液pH 在4.2~4.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是 ___________________； “蒸发浓缩”需保持温度在90~100 0C ，控制温度的实验方法是 ____________________________________。
5. 废旧锂离子电池的正极材料（主要含有LiCoO 2及少量Al 、Fe 等）可用于回收钴、锂，实验方法如
下：
（1）在上述溶解过程中，S 2O 32-被氧化成SO ，LiCoO 2在溶解过程中反应的化学方程式为：
2-4
，氧化剂是______________。 （2）在上述除杂过程中，通入空气的作用是____________________________________。
废渣的主要成分是___________________________________。 （3）“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为
_________________________________、_____________________________________。 （4）本工艺可回收的副产品是____________________________________。
6. CoCl2·6H 2O 在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料（含少量Fe 、Al 等杂质）为原料制取CoCl 2·6H 2O 的一种新工艺流程：
盐酸
已知：①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co ＋2HCl=CoCl2＋H 2↑
②CoCl 2·6H 2O 熔点86℃，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒
的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表：
(1)加入碳酸钠调节pH 至a ，a 的范围是
(2)操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是 、和过滤。 (3)制得的CoCl 2·6H 2O 需减压烘干的原因是：。
(4)为测定产品中CoCl 2·6H 2O 含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO 3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl 2·6H 2O 的质量分数大于100％，其原因可能是： 。
(5)在实验室中，为了从上述产品中获得更纯净的CoCl 2·6H 2O ，方法是：
。
(6)在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为： 。
原工艺较新工艺也有优点，其主要优点是 。
7. 某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备
NiSO 4•7H2O 。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有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完全沉淀时的pH 如下：
(1)操作a 、c 中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。
(2)“碱浸”过程中发生的离子方程式是。
(3)“酸浸”时所加入的酸是。酸浸后，经操作a 分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是 。
(4)操作b 为调节溶液的pH ，你认为pH 的最佳调控范围是： (5)“调pH 为2~3”的目的是
(6)产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO 4·7H 2O ），其原因可能是
8. （12分）高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO 氧化法生产，原理为：
3NaClO + 2Fe(NO3) 3 + 10NaOH＝2Na 2FeO 4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O Na 2FeO 4＋2KOH ＝K 2FeO 4＋2NaOH 主要的生产流程如下：
（1）写出反应①的离子方程式 。
（2）流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下K sp (K2FeO 4sp (Na2FeO 4（填) “＞”或“＜”
或“＝”）。
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下，Fe(NO3) 3不同质量浓度对K 2FeO 4生成率的影响；
图2为一定温度下，Fe(NO3) 3质量浓度最佳时，NaClO 浓度对K 2FeO 4生成率的影响。 ．．
3。
若Fe(NO3) 3加入过量，在碱性介质中K 2FeO 4与Fe 3+发生氧化还原反应生成K 3FeO 4，此反应的离子方程式： 。
（4）K 2FeO 4 在水溶液中易水解：4FeO 42—+10H2O
4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑。在“提纯”K 2FeO 4中采用重结
晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用 溶液（填序号）。
A ．H 2O B ．CH 3COONa 、异丙醇 C ．NH 4Cl 、异丙醇 D ．Fe(NO3) 3、异丙醇
9．某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO 2) ，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取（铜从水层进入有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进入水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
已知：①Cu 2O+2H＝Cu +Cu + H2O ；②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液
+
2+
浸出铜； ③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。 回答下列问题：
(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为：Cu 2O+2H+＝Cu 2++Cu + H2O （写其中2个）
(2)将有机层和水层分离的操作方法叫，实验室完成此操作所用到的一种主要仪器．．．．．．是 。
(3)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化．．学式是 。
(4)写出电解过程中（两电极都是惰性电极）阴极发生反应的电极反应式
(5)“循环III”中反萃取剂的主要成分是 10．（13分）工业上生产高氯酸时，还同时生产了一种常见的重要含氯消毒剂和漂白剂亚氯酸钠（NaClO 2），其工艺流程如下：
已知：
1．NaHSO 4溶解度随温度的升高而增大，适当条件下可结晶析出。 2．高氯酸是至今为止人们已知酸中的最强酸，沸点90℃。 请回答下列问题
（1）反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为 ，冷却的目的是 ，能用蒸馏法分离出高氯酸的原因是 。
（2）反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为 。
（3）通入反应器Ⅱ中的SO 2 用另一物质H 2O 2 代替同样能生成 NaClO 2 ，请简要说明双氧水在反应中能代替SO 2 的原因是
请写出工业上用氯气和NaOH 溶液生产另一种消毒剂 NaClO 的离子方程式
（4）Ca(ClO)2 、ClO 2、NaClO 、NaClO 2 等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有
11．（16分）钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿（主要成分是TiO 2和Fe 的氧化物）制备TiO 2等产品的一种工艺流程示意如下：
已知：①TiO 易水解，只能存在于强酸性溶液中
②TiCl 4的熔点－25.0℃，沸点136.4℃；SiCl 4的熔点－68.8℃，沸点57.6℃
回答下列问题：
（1）写出钛铁矿酸浸时，主要成分TiO 2反应的离子方程式 加入铁屑的作用是 。
（2）操作Ⅱ包含的具体操作方法有 。
（3）向“富含TiO 2溶液”中加入Na 2CO 3粉末得到固体TiO 2·n H2O ，请用恰当的原理和化学用语解释其
＋
2＋
原因 ，废液中溶质的主要成分是 （填化学式）。 （4）用金红石（主要含TiO 2）为原料，采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下：
TiO 2
海绵钛
写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式 ，制得的TiCl 4液体中常含有少量SiCl 4杂质 ，可采用 方法除去。 （5）TiO 2直接电解法生产金属钛是一种较先进的方法，电解 质为某种可以传导O 2-离子的熔融盐，原理如右图所示，则其 阴极电极反应为： ，电解过程中阳极电极上会
有气体生成，该气体可能含有 。
12．（16分）炼锌厂产生的工业废渣——锌渣（除了含Zn 外，还含有Fe 、Al 、Cd 和SiO 2等杂质），利
用锌渣制取并回收ZnSO 4·7H 2O 和金属镉是一个有益的尝试，其流程如下：
已知：Fe 、Al 、Zn 、Cd 、Fe 以氢氧化物完全沉淀时的pH 分别为：3.2，4.7，6.5，9.4，9.7；
3+
3+
2+
2+
2+
锌的金属活动性比镉强。 试回答下列问题：
（1）“浸出”时用到的“试剂X”为 (填名称) 。
（2）写出“氧化”过程的离子方程式 。 （3）“调pH”过程可以选用 。（从以下选项选择， 填序号） A ．H 2SO 4 B ．ZnO C ．NaOH
“滤渣2”的主要成分是填化学式，下同) 。 （4）“试剂Y”是______________；“滤渣3”的成分为______________________。
（5）“操作1”的方法是___ ____；在“操作1”时，必须采取的实验措施是 。
13. （12分）从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐，从而得到较纯净的硫酸锌，实验流程如下：
部分阳离
子以氢氧化物形式完全沉淀
时溶液的pH 参见上表，请回答下列问题：
（1）“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出率，可采取的措施有 。 “酸浸”时适当补充少量水的原因是
（2） 滤液I 加入酸性KMnO 4所发生反应的离子方程式，请完成剩余产物，并配平相关系数，若系数为1，也需写上
Fe 2+4-H +3+Mn 2++
加入ZnO 的原因是（写出相关方程式以及对应的文字说明） 。 （3） 滤渣III 的成份主要是（化学式） 。
（4）从滤液III 得到晶体的操作过程为 、冷却结晶、过滤冼涤、小心干燥。 14．（16分）工业上利用硫酸渣（含Fe 2+、Fe 3+的硫酸盐及少量CaO 和MgO ）制备高档颜料铁红(Fe2O 3 )和回收(NH4) 2SO 4，具体生产流程如下：
注：铵黄铁矾化学式为(NH4) 2Fe 6(SO4) 4(OH)12
（1）在废渣溶解操作时，应选用__________溶解（填字母）。
A 、氨水 B 、氢氧化钠 C 、盐酸 D 、硫酸
（2）物质A 是一种氧化剂，工业上最好选用 （供选择使用的有：空气、Cl 2、MnO 2），其理由是 。 （3）根据下图有关数据，你认为工业上氧化操作时应控制的条件是：
（4）“结晶”生成铵黄铁矾的反应化学方程式为_________________________________。 （5）简述检验“滤液”中含有NH 4的实验方法：
。
15. (16分) 高纯碳酸锰广泛应用于电子工业，是制造高性能磁性材料的主要原料。新工艺采用工业冶铜
后的废气SO 2进行湿法浸取软锰矿（主要含MnO 2，同时含有少量SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3）来制备。（已知亚硫酸酸性强于碳酸）
①将过量的SO 2气体通入软锰矿浆中进行“浸锰”操作，并控制温度加热反应；
②向浸锰结束后的滤液中加入MnO 2、同时通入空气，再用Na 2CO 3溶液调节pH 为3.7后过滤分离； ③调节滤液pH 值为6.5～7.2 ，然后加入NH 4HCO 3 ，有浅红色的沉淀生成，过滤洗涤干燥后就可以得到高纯碳酸锰。 工业流程图如下：
＋
已知生成氢氧化物的pH 如下表：
（1）“浸锰”后所得混合液中主要存在的金属阳离子有 。 （2）由图可知，副反应MnSO 4+ SO2
MnS 2O 6的△H
0（填＞、＜或＝），为减少MnS 2O 6
的生成，“浸锰”的适宜温度是 。
（3）步骤②中加入MnO 2和通入空气的作用 。 （4）③中控制温度为60~70℃，温度不宜太高的原因是 。
（5）与传统的电解法制MnCO 3工艺相比较，新工艺的优点是 （写两点）。
16．氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO 3，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种，其中一种提取铈的工艺流程如下：
已知：焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物；酸浸I 的浸出液中含少量的+3价的铈 请回答下列问题
（1）焙烧前将矿石粉碎成细颗粒的目的是__________________________________.
（2）酸浸II 后，四价铈转化为三价，为了避免三价铈以四氟硼酸盐形式损失，用可溶性钾盐将四氟硼酸根沉淀除去，该反应的离子方程式为:___________________
（3）在生产过程中, 酸浸I 中会产生大量黄绿色气体, 污染环境、腐蚀设备, 写出产生黄绿色气体的离子方程式:________________________,提出一种解决的方案:__________________________.
（4）实验室中进行操作I 所用玻璃仪器名称:________________________________;在操作I 后的溶液中加入NaOH 溶液是为了调节溶液pH 值获得Ce(OH)3，测定该溶液pH 值的操作是_________________________________________________________.
（5）写出氧化步骤的化学方程式:__________________,其中还原产物是________.
17．2011年8月12日，网上传云南曲靖市越州镇有总量5000余吨的重毒化工废料铬渣由于非法丢放，
毒水被直接排放南盘江中。
Ⅰ：某工厂对制革工业污泥中Cr （III ）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr 3+，
其次是Fe 3、Al 3+、Ca 2+、Mg 2+）：
＋
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表：
－－
（1）实验室用18.4 mol·L 1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L 1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、
玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需 。 （2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是 （至少答一点）。 （3）加入H 2O 2的作用是_______ ____。 调节溶液的pH ＝8是为了除去 离子。
（4）钠离子交换树脂的原理为：M n ＋nNaR→MRn ＋nNa ，被交换的的杂质离子是____________。
＋
＋
（5）还原过程发生以下反应（请配平）：
_____Na2Cr 2O 7＋_____SO2＋____ ________ ＝ ____ Cr（OH ）（H 2O ）5SO 4＋ Na 2SO 4；
Ⅱ：工业废水中常含有一定量的Cr 2O 72和CrO 42，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行
－
－
处理。其中一种处理方法为电解法：该法用Fe 做电极，电解含Cr 2O 72的酸性废水，随着电解进行，
－
阴极附近溶液pH 升高，产生Cr(O H ) 3沉淀。阳极的电极反应式为 。在阴极附近溶液pH 升高的原因是（用电极反应方程式解释） 。
18. （16分）工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾（CuSO 4·5H 2O ）。该废料中各种成份含量如下：Cu 和CuO 约占87%，其它为Mg 、Al 、Fe 、Si 及其氧化物，还有少量的难溶物质。工艺流程为：
部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH 如下表： （1）步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状？
（2）步骤②中的离子方程式（写出2个即可）：
、。 步骤⑤中H 2O 2参加反应的离子方程式： 。 （3）步骤⑥中调节溶液pH 时适宜的物质是 （填序号）；
A ．NaOH B ．氨水 C ．Cu 2(OH)2CO 3 D ．Cu(OH)2 E ．MgCO 3 步骤⑥中滤渣成份的化学式 。
（4）步骤⑦中用硫酸调节pH ＝2～3的原因是 。 步骤⑧的分离方法是 。
答案
2. （16分）
（1）+6 （2分）
（2）4FeO·Cr 2O 3 + 7O2
+ 20NaOH
8Na 2CrO 4 + 4NaFeO2+ 10H2O
（共3分，物质正确1分，反应条件“高温或煅烧”1分，配平1分） （3）氢氧化铁（2分）；NaAlO 2、Na 2SiO 3（共2分，每种物质各1分） （3）2Al 2O 3(熔融
)
4Al + 3O2↑（3分，物质正确1分，反应条件1分，配平1分）
（4）加稀硫酸酸化（2分）
（5）冷却结晶（2分）
3. （1）MnCO 3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O （2分）
(2)图中反映浸取时间为60分钟时浸取率出现第一个峰值，此后时间延长对浸出率没有明显影响，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．从提高生产效率角度选择浸出时间为60分钟较为合理。（2分） （3）碳酸锰 （其它碳酸盐也可）（2分） （4）MgSO 4（或答硫酸镁晶体）（2分）
（5）若水分太少可能导致得到的晶体是失去部分结晶水的产物。（2分） 4. （1）改变高岭土的结构，使其能溶于酸。 （2）230；量筒 。
（3）Al 203+6H+==2Al3++3H2O Fe 2O 3+6H+==2Fe3++3H2O （4）除去溶液中的铁离子； （5）pH 计（或精密pH 试纸）； 水浴加热。
5. （1）8 LiCoO2+Na 2S 2O 3+11H 2SO 4=4Li 2SO 4+8CoS O 4+Na 2SO 4+11H 2O
LiCoO 2
（2）将正二价铁元素氧化成正三价 Al(OH)3和Fe(OH)3
＋－＋－
（3）Co 2＋2OH ＝Co(OH)2↓ 2Li ＋CO 32＝Li 2CO 3↓ （4）Na 2SO 4 6. ⑴5.2～7.6 ⑵蒸发浓缩、冷却结晶
⑶降低烘干温度，防止产品分解生成有毒的无水氯化钴。
⑷样品中含有NaCl 杂质；烘干时失去了部分结晶水 ⑸重结晶 ⑹减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐 硝酸替代新工艺中的盐酸和过氧化氢，比新工艺流程少，节约成本 7. ⑴ 漏斗、蒸发皿 ⑵ 2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑、Al 2O 3+2OH—=2AlO2—+3H2O ⑶ H2SO 4 Ni 2+ 、Fe 2+ ⑷ 3.2—9.2 ⑸ 防止在浓缩结晶过程中Ni 2+水解
＋
⑹ H2O 2的用量不足（或H 2O 2失效）、保温时间不足导致Fe 2未被完全氧化造成的 8. （1）Cl 2+2OH—＝Cl —+ClO—+H2O （2分） （2）＜（2分） （3）①26 （1分） 1.2（1分）
②3ClO —＋Fe 3+＋3H 2O ＝Fe(OH)3↓＋3HClO （2分） 2FeO 42—＋Fe 3+＋8OH —＝3FeO 43—＋4H 2O （2分）
（4）B （2分）
9.
（任写出其中两个即给分，每空 3分，共 6分） (2) 分液 分液漏斗 （各2分，共4分） （3）FeSO 4·7H 2O (2分，只写FeSO 4得1分) (4) Cu2+ + 2e- = Cu (2分) (5) H2SO 4 （2分） 10. （13分）（1）3NaClO 3 ＋3H 2SO 4＝HClO 4＋2ClO 2＋3NaHSO 4＋ H 2O ；（2分）
降低NaHSO 4的溶解度，使NaHSO 4结晶析出（2分）高氯酸的沸点低（1分）
－－2－
（2）2ClO 2＋SO 2＋4OH ＝2ClO 2＋SO 4＋2H 2O ；（2分） （3）H 2O 2有还原性也能把ClO 2还原为NaClO 2 （2分）
－－－
（4）强氧化性（2分） Cl 2 ＋ 2OH ＝ ClO ＋ Cl ＋ H 2O ；（2分） 11．（16分）
＋
（1）TiO 2＋2H + = TiO2＋H 2O （2分），使Fe 3+还原为Fe 2+（1分）。 （2）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（洗涤）（2分）；
＋
（3）溶液中存在水解平衡TiO 2＋（n+1）H 2O TiO 2·n H2O ＋2H +，加入的Na 2CO 3粉末与H + 反应，降低了溶液中c (H+) ，促进水解平衡向生成TiO 2·n H2O 的方向移动；（3分）Na 2SO 4（1分） （4）TiO 2＋2C ＋2Cl 2
TiCl 4＋2CO （2分）；蒸馏（或分馏）（1分）
－－
（5）TiO 2 +4e = Ti +2O2（2分）；O 2，CO ，CO 2（2分） 12．（16分，每空2分）
（1）硫酸溶液 （2）2H ++H2O 2+2Fe2+ =2Fe3++2H2O （3）B ；Fe(OH)3 Al(OH)3 （4）Zn ；Cd 和Zn （5）加热浓缩、蒸发结晶、过滤（洗涤）；保持溶液一定的酸度 13. （11分）
（1）增大硫酸浓度或加热升高温度或边加硫酸边搅拌或增加浸出时间（2分）（要求写出一条即可）。防止硫酸锌中从溶液中析出。（1分）
（2）5Fe 2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O （2分，不配平扣1分）
因为Fe 3++3H2O Fe(OH)3+3H+，ZnO+2H+=Zn2++H2O, 加入ZnO 能促进Fe 3+水解生成Fe(OH)3
而除去。（2分）
（3）Zn 、Cd 、Cu （2分，漏写扣1分） （4）蒸发浓缩 （2分） 14．（16分）
（1）D （ 2分 ） （2）空气（2分）
原料来源容易，成本低，不产生污染，不引入杂质。（2分，答其中两点即可） （3）溶液温度控制在80℃（1分），pH 控制在1.5（1分），氧化时间为4小时左右（2分） （4）3Fe 2(SO4) 3 ＋ 12NH 3·H 2O ＝ (NH4) 2Fe 6(SO4) 4(OH)12↓+5(NH4) 2SO 4 （3分）
（5）取少量滤液于试管中，向试管中加入足量的浓氢氧化钠溶液，加热。用湿润的红色石蕊试纸放在
试管口处，红色石蕊试纸变蓝色，说明滤液中含有NH 4+。（3分）
2+2+3+
15. （1）Mn 、Fe 、Al (2分) （2）＜ ； 150℃ （各2分）
（3）加入MnO 2是为了除去过量的SO 2 ；通入空气将Fe 2+氧化成Fe 3+便于后来加碳酸钠除去（4分） （4）防止NH 4HCO 3受热分解（3分）
（5）综合利用了尾气SO 2有利于环境保护，同时节约能源。（3分） 16．（1）增大固体与空气的接触面积，增大反应速率；提高原料的利用率 （2）K + + BF4- = KBF4↓
（3）2Ce 4+ +2Cl- = 2Ce3+ + Cl2↑ 用H 2SO 4酸浸
（4）漏斗 烧杯 玻璃棒；撕下一小片pH 试纸放在干燥洁净的表面皿上，用玻璃棒蘸取该溶液点在pH 试纸的中央，然后与标准比色卡对比。
（5）2Ce(OH)3 + NaClO + H2O = 2Ce(OH)4 + NaCl NaCl 17．（16分） Ⅰ：（1）250mL 容量瓶（1分）、胶头滴管（1分） （2）①升高反应温度，②搅拌，③过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取），④适当延长浸取时间
（只要答出任意一点即可，可从反应温度、溶液的pH 、搅拌速度、溶剂的配比等角度）（2分） （3）氧化+3价Cr 使之转变成+6价Cr （或Cr 2O 72-），以便于与杂质离子分离（2分）；
Fe 3+和Al 3+ （2分，各1分）
（4）Ca 2+、Mg 2+ （2分，各1分） （5）1， 3， 11H 2O, 2， 1（2分），
－＋＋－
Ⅱ：Fe －2e ＝ Fe 2（2分）， 2H ＋2e ＝H 2↑（2分） 18. （16分）
（1）增大固体反应物的表面积，增大化学反应的速率。（2分）
－－
（2） 2Al ＋2OH ＋2H 2O ＝2AlO 2＋3H 2↑； Si ＋2NaOH ＋H 2O ＝Na 2SiO 3＋2H 2↑；
－－
Al 2O 3＋2OH ＝2AlO 2＋H 2O ； SiO 2＋2NaOH ＝Na 2SiO 3＋H 2O 。 （每写出其中1个给2分，共4分，没气体符号扣1分，未配平0分） ＋＋＋
2Fe 2 ＋H 2O 2 ＋2H ＝2Fe 3 ＋2H 2O （2分） （3）C 、D （2分） Fe(OH)3 （1分）
＋＋
（4）加热蒸发浓缩时会导致Cu 2发生水解生成Cu(OH)2，用硫酸调节pH ＝2～3是为了抑制Cu 2的水解，也不会引入杂质。 （2分） 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。 （3分）