高考化学题型专项复习:工艺流程题型
专题训练一
1. 已知:硼镁矿主要成分为Mg2B2O5•H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O.利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为:
回答下列有关问题:
(1)硼砂中B的化合价为 ,将硼砂溶于热水后,常用稀H2SO4调pH=2~3制取H3BO3,该反应的离子方程式为 .
(2)MgCl2•7H2O需要在HCl氛围中加热,其目的是 .若用惰性电极电解MgCl2溶液,其阴极反应式为 .
(3)镁﹣H2O2酸性燃料电池的反应原理为 Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O,则正极反应式为 .常温下,若起始电解质溶液pH=1,则pH=2时,溶液中Mg2+浓度为_ .当溶液pH=6时, (填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出(已知Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10﹣12).
(4)制得的粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼.现将0.020g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30mol•L﹣1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液18.00mL.该粗硼样品的纯度为 (提示:I2+2S2O ═2I﹣+S4O )(结果保留一位小数).
2. 高效净水剂聚合氯化铝铁(PAFC)的组成可表示为[AlFe(OH)nCl6﹣n]m,该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理.
(1)为检测PAFC中铝和铁元素的含量,采用如图所示流程进行.
回答下列问题:
①PAFC中铁元素的化合价为 .
②步骤I中的试剂A是 (从“氢氧化钠溶液”、“氨水”中选择)
步骤Ⅲ中的试剂B是 .
③步骤Ⅱ的操作是 ,用到的主要玻璃仪器 .
(2)某工厂欲以工业废料(铁、铁和铝的氧化物)为原料制取PAFC,设计如下流程:
废料(Fe、Fe2O3、FeO、Al2O3) 酸性溶液 PAEC
①在废料中加入过量稀盐酸,发生多个离子反应,请在空白处补全离子方程式:
FeO+2H+═Fe2++H2O Al2O3+6H+═2Al3++3H2O Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
②所得酸性溶液中,不能确定是否一定存在的阳离子是 (填序号).
3. 某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等.已知碳酸锰难溶于水.一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,流程如下:
阴离子膜法电解装置如图所示:
(1)写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式: .
(2)已知Ksp (Fe(OH)3)=4×10﹣38,假设溶液中Fe3+离子浓度为0.1mol•L﹣1,则开始生成Fe(OH)3 沉淀的pH是 ,沉淀完全的pH是 .(可能用到的数据:lg =﹣0.1 lg =0.2)
(3)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
离子 Fe3+ A13+ Fe2+ Mn2+ Mg2+
开始沉淀的pH 1.2 3.7 7.0 7.8 9.3
沉淀完全的pH 3.7 4.7 9.6 9.8 10.8
加氨水调节溶液的pH等于6,则“滤渣(待处理)”的成分是 (写化学式),滤液中含有的阳离子有H+和 (写符号).
(4)在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣A中也无MnO2,请用离子方程式解释原因: .
(5)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的 极.实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为 .
(6)该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式: .
4. Ⅰ.工业废水中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下:
注: