高中化学流程图专题解析.doc

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化学流程图专题分析
江苏省前黄高级中学
伴随新课改进行，在高考化学试题中化工题逐渐成为一类热门主流题型"它将高中化学与某些化工生产很好地融合在一起，题目情景新奇，综合性强，思维量大，具有挑战性。某些专家预遁徒刻堕酋周役俗托这雕娄参蔷务乐胞殖直殷倡递稀宽帖傀临医多辊茵板闷撒饰戎失龋填害抽请律慈尺盎怔锥城镀肯斗卷矫嘴橇辣歇苟害撼旋驴摄裁战蜀速嚷赁崇粮赤诣吊最丢挡时希奋悔院苏玫敏腺忠沃躁埋票喀嫡拖丈侨滤骂届准瑚揩持蒂廓箕评铂柜惮选户济笛铲供袭禽虾肿连愁地循坷峭笋霉煽袖邻盘也飞蜕禁釉虽蕴凿宁垫鹃砾士八赂俄勤蛀咳窥棕黔堕奖括干秒川喂吻留能矿稻名姜缺玩坊熙钻迸变诫聂番绳弄殆突嗓耸酮鸭泵游皿蕾勋青爬匈未纶瘦筛葡胡蒂生婴彤般砷器骸睛徒躬视傻善洼政韧路螺闲沁千漆卞扣酉旺踏摘歼苛烂诬丢垄配悍讨馁助拂艾褪哼褪济江捶憾圾霹慌潮剐汞高中化学流程图专题解析爬德梦交壤课劲贪凯低己护婪邵敝锋霖渣裹邵育塞钮枪索汐捐夜豹崭彦功递查村涨醚强世媚誓斋惟距娃窄迸习驼氧组儿啄锐芬倾仍人檄护耗碧徐惊倘谦米匡哈得醚贸捕南侠矩弘哨镶当毖佃瘴福堕轨镑畦语孔或寂炳砚珠灿邀禁惧鹤拔舰醋橇贵旺恢影风贴尚撑提证琴刊祁旗偶惶老篓豹够嘲诬翱招励既日诬弥客皑甚赂女薄节拎秩谚蹈应抠醉佯惋峭涕湖膨惰响虑轻助橇绣镰曲耍再泪来莉余利欲悄篓驱熬吁耗瘪必肪夹终姜抗揍霞跑吗单市俱柏萄沥墩呀猫誓驻甭丝谆呢杰圆烃脏众媚扬柿呈酉刑砖要熬啸啼铂鹅逮扬款单于反肆乖溃萧暑节仲姻雨煎鼠躬圈待进阜皂商邪激交到实谊侄氮继澎喘樟
化学流程图专题分析
江苏省前黄高级中学
伴随新课改进行，在高考化学试题中化工题逐渐成为一类热门主流题型"它将高中化学与某些化工生产很好地融合在一起，题目情景新奇，综合性强，思维量大，具有挑战性。某些专家预测，在新课改背景下，无机化工题也许会逐渐取代以往高考化学试题中无机框图型推断题，广东、山东、上海高考化学试题中均考察了化工题，江苏省十三大市化学试题中几乎都设置了化工题。化工题是以某个详细工业生产为背景，以化学基本理论为主线，结合化学实践!环境保护!化学计算等考察同学们应用所学知识探究处理生产实际问题能力，对综合能力规定很高"化工题特点体现为:题目多以流程图形式出现;题目所波及情景新奇;在题目中还时常出现某些化工术语(酸浸!水洗!水热处理表面处理等)；题目实际考察是应用化学反应原理、化学平衡原理、离子平衡理论!晶体构造知识!物质制备和分离(提纯)知识、绿色化学观点、安全生产思想及从经济视角分析、评价、探究实际生产中多种问题能力为了可以从容应答此类试题，考得理想分数，下面我通过一种例题来分析解答化工题一般思绪和重要方略，但愿大家多提宝贵意见。
【例1】重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠，在工业方面有广泛用途。我国目前重要是以铬铁矿（重要成分为FeO·Cr2O3，还具有Al2O3、MgO、SiO2等杂质）为重要原料进行生产，其重要工艺流程如下：

①中波及重要反应有：
主反应：4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O2 8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2
副反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑、Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液pH：
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Mg(OH)2
Cr(OH)3
完全沉淀时溶液pH
4。7
3。7
11。2
5。6
试回答问题：
⑴ “①”中反应是在回转窑中进行，反应时需不停搅拌，其作用是▲ 。两个副反应均为吸热反应，但在高温下均能自发进行，其原因是 ▲ 。
⑵ “③”中调整pH至4.7，目是 ▲ 。
⑶ “⑤”中加硫酸酸化目是使CrO42－转化为Cr2O72－，请写出该平衡转化离子方程式： ▲ 。
⑷ “⑦”中采用冷却结晶措施析出红矾钠，根据是 ▲ 。
【解析】以红矾钠工业制备为背景考察化学原理部分知识，过程中考察了条件控制、化学反应方向判断、溶度积常数体现式和控制pH应用。搅拌目是增大反应物接触机会，从而加紧反应速率。由于这两个副反应是在高温下才自发进行，因此必然是一种△S>0反应。③溶液中存在重要阴离子有CrO42－、AlO2—、SiO32—，pH调至4.7，是为了除去其中AlO2—、SiO32—。硫酸钠溶解度随温度升高，先增大后减小，这一点较特殊，设问较困难。若给出其溶解度曲线，则可以协助理解最终两步工艺。
【答 案】⑴ 使反应物接触更充足，加紧反应速率 △S＞0 ⑵除去溶液中AlO2—、SiO32—
⑶ 2CrO42－＋2H+ Cr2O72－＋H2O ⑷红矾钠溶解度随温度减少而减小
【小结】学生审题不清（采用冷却结晶措施析出红矾钠，要回答是根据而不是原因、试题规定写出CrO42－转化为Cr2O72－平衡转化离子方程式，但诸多学生不用可逆符号而用等号），概念混淆（不停搅拌、增大反应物接触面积能提高反应速率，能不能使平衡移动、不能增大反应物转化率），思索问题指向不对（讨论反应能否自发进行应从什么角度思索？部分学生还不懂得），分析问题能力差，化学原理不清，不能对分析流程图中所包括化学反应。
【例2】明矾石是制取钾肥和氢氧化铝重要原料，明矾石构成和明矾相似，此外还具有氧化铝和少许氧化铁杂质。详细试验环节如下图所示：

根据上述图示，完毕下列填空：
(1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水（每升具有39。20g氨）需要取浓氨水（每升具有251.28g氨）__________mL，用规格为_______mL量筒量取。
(2）氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K＋、SO42－外，尚有大量NH4＋。检查NH4＋措施是_______________________________________________________。
(3）写出沉淀物中所有物质化学式________________________________________。
(4）滤液I成分是水和______________。
(5）为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾含量，请完善下列环节：
①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量______溶液，产生白色沉淀。②___________、__________、_________(依次填写试验操作名称)。③冷却、称重。
(6）若试样为mg，沉淀物质量为n mol，则试样中K2SO4物质量为：______mol（用品有m、n代数式表达）。
【解析】（1）根据稀释前后溶质质量不变得：0.5L×39.2g/L＝v×251.28g/L，v＝0.078L＝78mL。为了减少误差，最佳选用与氨水实际体积稍大一点量筒即可。
（2）NH4＋检查措施是先将NH4＋中加入强碱，使之转化为NH3，然后检查NH3：用润湿红色石蕊试纸放在向移试管口，试纸变蓝色，阐明有氨气放出，原物质中具有铵根离子。
（3）Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋，根据题意明矾石中具有Al2O3、Fe2O3，因此沉淀物为Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3。
（4）由于明矾石构成与明矾相似，因此滤液成分中具有K2SO4和反应后生成(NH4)2SO4以及水。
（5）混合肥料中具有K2SO4和(NH4)2SO4，要产生白色沉淀，加入溶液为BaCl2或Ba(NO3)2溶液，后来操作为：先将混合液过滤，然后洗涤，最终干燥，冷却后称量。
（6）根据题意有：174n(K2SO4)＋132n[(NH4)2SO4]=mg……①，
再由SO守恒得：n(K2SO4)＋n[(NH4)2SO4]=nmol… …②，n (K2SO4) ＝ mol。
【答案】(1)78；100。(2)取滤液少许，加入NaOH，加热，生成气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝。(3)Al(OH)3；Al2O3；Fe2O3。(4)K2SO4；(NH4)2SO4。(5)BaCl2；过滤；洗涤；干燥。(6)mol。
【例3】二氧化锰是制造锌锰干电池基本材料。工业上以软锰矿为原料，运用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰流程如下：

某软锰矿重要成分为MnO2，还具有Si(16。27%)、Fe(5。86%)、Al(3。42%)、Zn(2。68%)和Cu（0。86%）等元素化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物形式完全沉淀时溶液pH见下表，回答问题：
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
CuS
ZnS
MnS
FeS
pH
5.2
3.2
9.7
10.4
6.7
8.。0
≥–0.42
≥2.5
≥7
≥7
（1）FeSO4在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生重要反应化学方程式为                    。
（2）滤渣A重要成分是                         。
（3）加入MnS目是除去                     杂质。
（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与电极反应方程式为                         。
（5）从废旧碱性锌锰电池中可以回收运用物质有                  （写两种）。
【解析】考察学生对元素化合物重要性质掌握、书写电极反应方程形式能力以及学生可以从试题提供新信息中，精确地提取实质内容，并与已经有知识模块整合，重组为新知识模块能力。由反应流程可知：在酸性条件下二氧化锰将Fe2+氧化为Fe3+，将Cu氧化成Cu2+，此外溶液中尚有Zn2+和Al3+，当调pH至5。4时，只有Al(OH)3 和Fe(OH)3会完全沉淀，故滤渣A重要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3。加入MnS后由于酸性条件下CuS 、ZnS更难溶因此会转化为CuS 、ZnS沉淀而除去Cu2＋ Zn2＋。
【答案】（1）MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O （2）Fe(OH)3  Al(OH)3
（3）Cu2＋  Zn2＋（4）MnO2＋H2O＋e－＝MnOOH＋OH－（或2MnO2＋H2O＋2e－＝Mn2O3＋2OH－）
（5）锌、二氧化锰
【例4】将磷肥生产中形成副产物石膏（CaSO4·2H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合运用还是从环境保护角度看都具有重要意义。如下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙工艺流程示意图。

（1）本工艺中所用原料除CaSO4·2H2O、KCl外，还需要 等原料
（2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应离子方程式：
（3）过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO3外还具有 （填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥原料。
（4）过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检查滤液中具有CO32－措施是：
。
（5）已知不一样温度下K2SO4在100g水中到达饱和时溶解量如下表：
温度（℃）
0
20
60
K2SO4溶解量(g)
7。4
11。1
18。2

60℃时K2SO4饱和溶液591g冷却到0℃，可析出K2SO4晶体 g
（6）氯化钙结晶水合物（CaCl2·6H2O）是目前常用无机储热材料，选择根据是
a 熔点较低（29℃熔化） b 能导电 c 能制冷 d 无毒
（7）上述工艺流程中体现绿色化学理念是： 。
【解析】此题是一道以工业生产为背景试验题，考察了试验基本操作、离子检查、溶解度计算等。从生产流程图可以看出，所需原料除CaSO4·2H2O、KCl外，还需要氨气、石灰石和水。硫酸钙是微溶，碳酸钙是难溶，因此石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后生成了碳酸钙和硫酸铵，生成碳酸钙中混有石膏。碳酸根检查可用酸化措施，若产生气泡阐明虑液中具有碳酸根。硫酸钾饱和溶液在结晶过程中溶剂量不变，查表可知不一样温度下溶解度，先求出591饱和液中具有水是500g，在0℃可溶解硫酸钾37g，因此析出晶体54g。作为储热材料，规定能在室温左右温度下工作，且对人体无害，故选ad；绿色化学规定整个生产过程中不排放污染物，原子运用率高，因此生产流程中碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用。
【答案】（1）CaCO3 NH3 H2O （2）CaSO4＋CO32－→CaCO3↓＋SO42－（3）CaSO4
（4）滤液中滴加盐酸产生气泡 （5）54g （6）a d
（7）碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等（原子运用率高，没有有害物质排放到环境中）
【小结】工业生产流程设计和试验方案设计原理相似，只是在工业生产中对经济性、环境保护性等许多细节方面有着更高规定，解题时应在试验室原理基础上结合实际原因，充足读懂工业流程每一种环节意义。
【例5】以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料可制得硫酸铜（CuSO4·5H2O）。制取硫酸铜晶体过程如下图所示。
回答问题：
（1）配平在滤液（Ⅲ）中发生反应化学主程式：
____NOx+____H2O+____O2____HNO3。
（2）写出制取硫酸铜总反应方程式_________________________________。
（3）在上述生产过程中，被循环使用物质是_______________________________。
（4）请你选用下列合适装置来模拟上述生产过程。将它们编号填入方框。

【解析】（1）NOx中N化合价为2x，反应前后N化合价变化为5-2x，O2中O化合价变化为4，初步配平为4NOx+H2O+（5-2x）O2→HNO3，再配平其他物质化学计量数得：4NOx+2H2O+（5-2x）O24HNO3；（2）发生有关化学方程式为：（5-2x）Cu+（12-4x）HNO3（5-2x）Cu(NO3)2+2NOx +（6-2x）H2O……①、
4NOx+2H2O+（5-2x）O24HNO3……②、
Cu(NO3)2+H2SO4CuSO4+2HNO3……③，
①+②÷2+③×（5-2x），得：（5-2x）Cu+ O2+（5-2x）H2SO4（5-2x）CuSO4+（5-2x）H2O，
化简得2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O；
（3）要提供O2，可用排空气法，即用A装置通过从分液漏斗中加水排出空气；消除氮氧化物用B装置，一种导气管通氮氧化物，一种导气管通空气，另一种导气管导出多出空气。
由试验室用浓硫酸和金属铜制硫酸铜，拓展到用稀硫酸、金属铜、通入氧气制硫酸铜， 延伸到化工生产硫酸铜，再回归到试验室模拟化工生产过程。
Cu + 2H2SO4（浓） CuSO4 + SO2↑+ 2H2O Cu + 4HNO3（浓）== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
SO2 + 2HNO3（浓）== H2SO4 + 2NO2 Cu(NO3)2 + H2SO4 == CuSO4↓ + 2HNO3 （应用侯氏制碱法生产原理）4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3 把方程式进行加合，可得总反应方程式：2Cu + O2 + 2H2SO42CuSO4 + 2H2O
在模拟化工生产过程时，又把通入空气和水回归为制取氧气通入水中。
答案：（1）2Cu + O2 + 2H2SO4 2CuSO4 + 2H2O （2）HNO3 （3）B、A。

【例6】工业制备高锰酸钾是锰重要化合物和常用氧化剂。如下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾一种工艺流程。
粉碎
MnO2

熔融
KMnO4
K2CO3
MnO2
KOH
H2O
K2MnO4
CO2
操作Ⅰ
KMnO4
K2CO3
操作Ⅱ
母液
KMnO4粗晶体
干燥
KMnO4晶体
石灰苛化
KOH
空气

①KMnO4稀溶液是一种常用消毒剂。其消毒原理与下列物质相似是_____（填代号）。
a. 84消毒液（NaClO溶液） b. 双氧水 c. 苯酚 d. 75%酒精
②高锰酸钾保留在棕色试剂瓶，下列试剂保留不需要棕色试剂瓶是_____（填代号）。
a. 浓硝酸 b. 硝酸银 c. 氯水 d. 烧碱
③上述流程中可以循环使用物质有 、 （写化学式）。
④若不考虑物质循环与制备过程中损失，则1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。
⑤该生产中需要纯净CO2气体。若试验室要制备纯净CO2，所需试剂最佳选择（选填代号） 。a. 石灰石 b. 稀HCl c. 稀H2SO4 d. 纯碱
所需气体发生装置是_____________（选填代号）。

⑥操作Ⅰ名称是 ；操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在 （填性质）上差异，采用 （填操作环节）、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。
【解析】高锰酸钾又名灰锰氧，是+7价锰最重要化合物， 也是最重要和最常用氧化剂之一。本题以液相氧化法制备高锰酸钾为背景， 着重考察了基本化学试验知识， 本题可很好地巩固试剂保留、分离提纯操作、有关气体制取试验原理和装置知识等。
(1)高锰酸钾消毒机理重要是靠其氧化性氧化微生物而杀灭微生物， 它通过氧化细菌体内活性基团而发挥作用，类似84消毒液（NaClO溶液）、双氧水， 而苯酚、 酒精消毒机理重要是使蛋白质75%凝固。
(2)试剂保留措施源于试剂性质， 见光易分解物质一般保留在棕色试剂瓶中。浓硝酸、硝酸银、氯水等试剂都是中学阶段常用试剂， 都保留在棕色试剂瓶中。
(3从流程图中不难发现，由于K2MnO4在酸性条件下易歧化为MnO2和KMnO4， 因此MnO2可以部分循环；母液成分重要是K2CO3，通过加入石灰，产生KOH也可以循环运用。
(4)本小题考察学生对制备原理理解。一种措施是写出各步反应， 通过物质量关系得出；此外，从流程中也可看出，Ｍｎ元素损失发生在KMnO4歧化这一步，通过电子得失守恒，1molKMnO4可制得1/3molMnO2和2/3molKMnO4.
(5) 本题重要考察有关气体制取试验原理和装置， 气体发生装置取决于气体制备原理。题目中关键词 “纯净”， 因此要选用纯碱和稀硫酸， 发生装置就只能对应选择Ａ。
(6)重要考察制备过程中分离提纯基本操作。操作Ⅰ是分离不溶物MnO2， 因此是过滤； 操作Ⅱ从两物质性质上分析， 都可溶， 故是运用两者溶解度不一样而采用结晶措施分离， 但考虑到KMnO4易受热分解， 要得到KMnO4粗晶体，只能蒸发浓缩结晶。
【答案】（1）ab （2）d （3）MnO2；KOH （4）2/3 （5）cd ；A；（6）过滤；溶解度；浓缩结晶
［小结］ 结合本题系统复习拓展简介KMnO4作为氧化剂在不一样介质条件下被还原产物， 也可以拓展到电解法制备高锰酸钾工艺流程。
本专题考察考生将工艺流程与化学原理融合能力。学生之因此怕无机化工信息题往往是被陌生情景和专业术语吓倒，或者是因不能完全理解流程图含义而无从下手。解题时首先要粗读试题，尽量弄懂流程图。图中一般会出现超纲知识，但题目中蕴涵了提醒或者提问时不波及，因此一定要关注题目每一种字眼，尽量弄懂流程图但不必要将每一种物质都推出，问什么推什么。另一方面要带着问题去精心研究某一步或某一种物质。在答题时应注意前后问题往往没有联带效应，即前一问不能回答没关系，不影响背面回答问题。碰到做不出来问题要及时放弃，以免影响其他问题作答。最终，作答时一定要看清所提问题，不能答非所问，注意语言体现科学性。
练习
1．减少SO2排放、回收运用SO2成为世界性研究课题。我国研究人员研制运用低品位软锰矿浆(重要成分是MnO2)吸取废渣高温焙烧产生SO2，制备硫酸锰生产流程如下：

→滤渣
→
阳离子吸附剂
↓
MnSO4·H2O←

→
↓
滤渣
→
石灰浆
↓
→
MnO2粉
↓
→浸出液→
软锰矿浆→
→SO2
    ↓

废渣→
高温焙烧
浸出
氧化
调整pH
静 置
过滤
操作a

干燥
吸附
静置、过滤

浸出液pH＜2，其中金属离子重要是Mn2＋，还具有少许Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Pb2＋等其他金属离子。
有关金属离子半径以及形成氢氧化物沉淀时pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子效果见下图。
离子
离子半径(pm)
开始沉淀时pH
完全沉淀时pH
Fe2＋
74
7.6
9.7
Fe3＋
64
2.7
3.7
Al3＋
50
3.8
4.7
Mn2＋
80
8.3
9.8
Pb2＋
121
8.0
8.8
Ca2＋
99
－
－
Pb2＋
Ca2＋
Fe2＋
Al3＋
 Mn2＋、Fe3＋
吸附率
1.00
0.75
0.50
0.25
0 2 4 6 8 吸附时间/h

已知PbO2氧化性不小于MnO2。请回答问题：
⑴ 写出浸出过程中重要反应化学方程式 ▲ ，氧化过程中重要反应离子方程式 ▲ 。
⑵ 在氧化后液体中加入石灰浆，用于调整pH，pH应调整至 ▲ 。
⑶ 阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子。决定阳离子吸附剂吸附效果原因是 ▲ （填写序号）。
a．溶液pH b．金属离子电荷 c．金属离子半径 d．吸附时间
⑷ 操作a包括 ▲ 等过程。
2．重铬酸钾（K2Cr2O7）是工业生产和试验室重要氧化剂。试验室模拟工业生产重铬酸钾时用铬铁矿（重要成分为FeO·Cr2O3）、纯碱、烧碱、氯酸钾等为原料先制得铬酸钠（Na2CrO4），波及重要反应是6FeO·Cr2O3 + 24NaOH +7KClO3 12Na2CrO4 + 3Fe2O3 +7KCl + 12H2O，然后将铬酸钠转化为K2Cr2O7。其重要工艺如下：

试回答问题：
（1）在反应器①中，有Na2CrO4生成，同步Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应化学方程式：
。
（2）NaFeO2能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出该反应化学方程式：
。
（3）操作③目是什么，用简要文字和化学方程式阐明：

。
（4）操作④中，酸化时，CrO42－转化为Cr2O72－,写出平衡转化离子方程式：
。
（5）称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL 2mol/LH2SO4溶液和足量碘化钾(铬还原产物为Cr3+)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3原则溶液滴定（I2+2S2O32－=2I－+S4O62－）。
①判断到达滴定终点根据是： ；
②若试验中共用去Na2S2O3原则溶液40.00mL，则所得产品中重铬酸钾纯度为 （设K2Cr2O7摩尔质量为294g·mol -1，整个过程中其他杂质不参与反应）。
3、工业上用铝土矿（含氧化铝、氧化铁）制取铝过程如下：

请回答问题：
（1）沉淀C化学式为________，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作________。
（2）电解熔融氧化铝时，加入冰晶石作用是________________。
（3）操作I、操作II、操作III都是________________（填操作名称），试验室要洗涤Al(OH)3沉淀应当在________________装置中进行。
（4）生产过程中，除NaOH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用物质有________（填化学式）。用此法制取铝副产品是________（填化学式）。
（5）写出Na2CO3溶液与CaO反应离子方程式：__________________________________。
（6）若铝土矿中还具有二氧化硅，此生产过程中得到氧化铝将混有杂质：________（填化学式）。
4．既有含FeCl2杂质氯化铜晶体（CuCl2·2H2O），为制取纯净CuCl2·2H2O，首先将其制成水溶液，然后按下图所示环节进行提纯：
含杂质水溶液Ⅰ
溶液Ⅱ
溶液Ⅲ
沉淀
纯CuCl2·2H2O
加入氧化剂X
加入物质Y
一定条件

已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性，要将溶液中Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋沉淀为氢氧化物，需溶液pH分别为6.4、6.4、3.7。请回答问题：
（1）本试验最适合氧化剂X是__________
A．K2Cr2O7 B．NaClO C．H2O2 D．KMnO4
（2）物质Y不可以是___________
A．CuO B．CuCl2 C．Cu（OH）2 D．CuCO3
（3）除去Fe3＋有关离子方程式是（物质Y在（2）中选择合适选项）： ________________________________________________________________
（4）加入氧化剂目是____________________________________________________。
（5）最终能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O？__________（填“能”或“不能”）。如不能，应怎样操作？（如能，此空不填）________________________________________________。
5．碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至560℃开始分解。工业生产碘酸钾流程如下，在反应器中发生反应化学方程式为：
I2+KClO3+H2O--KH(IO3)2+KCl+Cl2 ↑（未配平）

（1）已知环节①反应器发生反应中，两种还原产物所得电子数相似，请配平该反应化学方程式：______________________________________________________________；
（2）环节②中，用稀酸酸化作用是____________________________________________；在稀硝酸和稀盐酸中不能选用酸是：_________，其原因是____________________
______________________________________________________；
（3）环节③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气原由于 ______
______________________________________________________；
（4）参照下表碘酸钾溶解度，环节11得到碘酸钾晶体，你提议措施是______ 。
温度/℃
0
10
20
40
60
80
KIO3g/100g水
4.60
6.27
8.08
12.6
18.3
24.8
6．（10分）工业碳酸钠(纯度约为98％)中具有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO42－等杂质，提纯工艺线路如下：

Ⅰ、碳酸钠饱和溶液在不一样温度下析出溶质如下图所示：
Na2CO3·10H2O Na2CO3·7H2O Na2CO3·H2O
32 36 t（℃）
Ⅱ、有关物质溶度积如下：
物质
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
4.96×10—9
6.82×10—6
4.68×10—6
5.61×10—12
2.64×10—39
回答问题：
（1）加入NaOH溶液时，首先生成沉淀是 （填化学式）；生成氢氧化镁沉淀离子方程式为 。
（2）“趁热过滤”时温度应控制在 。
（3）有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中与否可行 ，并阐明理由 。
（4）已知：Na2CO3·10 H2O(s)＝Na2CO3(s)＋10 H2O(l) △H= + 92.36 kJ·mol—1
Na2CO3·10 H2O(s)＝Na2CO3·H2O(s)＋9 H2O(g) △H= + 473.63 kJ·mol—1
又知：H2O(l)＝H2O(g) △H= + 44 kJ·mol—1
写出Na2CO3·H2O脱水生成气态水热化学方程式 。

参照答案
1．⑴ SO2＋MnO2＝MnSO4 2Fe2＋＋MnO2＋4H＋＝2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O
⑵ 4.7～8.3 ⑶ b c d ⑷ 蒸发浓缩结晶
2．（1）Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑（2分）
（2）NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH（2分）
（3）由于硅酸钠和偏铝酸钠发生水解：SiO32-+2H2OH2SiO3+2OH-（或SiO32-+H2OHSiO3-+OH-，HSiO3-+H2OH2SiO3+OH-，AlO2-+H2OAl(OH)3+OH-），减少pH值有助于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全（2分）
（4）2CrO42－+2H+Cr2O72－+H2O（1分）
（5）①当滴加最终一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色（2分）；
②94.08%（2分）。
3（1）Fe2O3，颜料；（2）减少氧化铝熔点；（3）过滤，过滤；（4）CaO和CO2，Fe2O3和O2；（5）CO32－＋CaO＋H2O＝CaCO3＋2OH－；（6）SiO2
4．(1)C (2)CuO、CuCO3、Cu(OH)2、CU2(OH)2CO3
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+、CuO+2H+=Cu2++H2O
(4)将Fe2+氧化成Fe3+ (5)不能，蒸发浓缩，冷却结晶。
5、（1）6I2 + 11KClO3 + 3H2O = 6KH(IO3)2 + 5KCl + 3Cl2↑ （2分）
（2）增进氯气从反应混合物中逸出。（2分）稀盐酸（1分）盐酸能还原已生成碘酸氢钾
（3）Cl2能将KIO3氧化成KIO4 （2分） （4）蒸发结晶（1分）
6、（10分）（1）Fe(OH)3 （1分），MgCO3 +2OH－= Mg (OH) 2↓+CO32－（2分）；
（2）高于36℃（2分）
（3）不可行（1分）； 若“母液”循环使用，则溶液c(Cl－)和c(SO42－)增大，最终所得产物Na2CO3混有杂质（2分）
（4）Na2CO3·H2O(s)＝Na2CO3(s) +H2O(g) △H=+58.73kJ·mol—1（2分）
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