工业流程图题精选

工业流程题

18．我省物产资源丰富。东海有蛭石，蛭石为一种层状结构的含镁的铝硅酸盐，是黑云母等天然矿物风化蚀变的产物，因为其受热膨胀时呈挠曲状，形态酷似水蛭，故此得名蛭石。膨化后的蛭石呈颗粒状，有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声等优异性能，但不耐酸。

⑴某硅酸盐矿石的组成可以看作SiO 2中有1/4的Si 被Al 置换，再由Mg 平衡其电荷形成的。该矿石的组成以氧化物形式表示为 ________________________ 。

⑵某校研究性学习小组取得了某种牌号的膨化蛭石样品，其成分可以用氧化物（MgO 、Fe 2O 3、Al 2O 3、SiO 2、H 2O ）的形式表示。为研究蛭石的组成，拟进行实验探究，实验流程及相关数

①固体A 的化学式是 _____________ ；②固体F 的物质的量是 ___________________ ； ③通过计算，给出用氧化物的形式表示某种膨化蛭石组成的化学式。

请回答下列问题：

（1）用稀硫酸溶解废渣时，为了提高浸取率可采取的措施有_________________。（任写一点）

（2）向滤液中滴入适量的Na 2S 溶液，目的是除去Cu 2+、Zn 2+，写出除去Cu 2+的离子方程式： __________ 。

（3）在40℃左右，用6%的H 2O 2氧化Fe 2+，再在95℃时加入NaOH 调节pH ，除去铁和铬。此外，还常用NaClO 3作氧化剂，在较小的pH 条件200 下水解，最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠

160

［Na 2Fe 6(SO4) 4(OH)12］沉淀除去。下图是温度—pH Fe 2O 3

120 与生成的沉淀关系图，图中阴影部分是黄铁矾稳定

t/℃

存在的区域（已知25℃时，Fe(OH)3的Ksp = 80

FeOOH −39

2.64×10）。下列说法正确的是____ __（选填序

号）。

a ．FeOOH 中铁为+2价

b ．若在25℃时，用H 2O 2氧化Fe 2+，再在pH=4时除去铁，此时溶液中c(Fe3+)=2.64×10−29 c ．用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe 2+离子方程式为：

－－

6Fe 2++ClO3+6H+=6Fe3++Cl+3H2O

d ．工业生产中常保持在85～95℃生成黄铁矾钠，此时水体的pH 约为1.2～1.8 （4）上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是_________________。 （5）确定步骤④中Na 2CO 3溶液足量，碳酸镍已完全

沉淀的简单实验方法是____________________________________。 （6）操作Ⅰ的实验步骤依次为：【实验中可选用的试剂：6mol•L-1的 H 2SO 4溶液，蒸馏水、pH 试纸】。

①__________________________________；②__________________________________； ③蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得NiSO 4•6H2O 晶体；④用少量乙醇洗涤NiSO 4•6H2O 晶体并晾干。

20．钛铁矿的主要成分为FeTiO 3（可表示为FeO·TiO 2），含有少量MgO 、CaO 、SiO 2等杂质。

利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li 4Ti 5O 12和磷酸亚铁锂LiFePO 4）的工业

3342H 2O （1）滤渣A 的成分是 ▲ 。

（2）滤液B 中TiOCl 42− 转化生成TiO 2的离子方程式是 ▲ 。 （3）反应②中固体TiO 2转化成(NH4) 2Ti 5O 15

Ti 元素的浸出率与反应温度的关系如反应温度过高时，Ti 元素浸出率下降是 ▲ 。

（4）反应③的化学方程式是 ▲ （5）由滤液D 制备LiFePO 417%双氧水与H 2C 2O 4的质量比是

（6）LiFePO 4用可能是 ▲ 。

21．工业上可用软锰矿(主要成分为MnO 2) 和闪锌矿(主要成分为ZnS) 制取干电池中所需的MnO 2和Zn ，其工艺流程如下：

2SO 4 2 Zn

下列说法正确的是

A ．酸溶时，MnO 2作还原剂 B ．可用盐酸代替硫酸进行酸溶 C ．原料硫酸可以循环使用 D ．在电解池的阴极处产生MnO 2 22．（12分）以硫酸工业的SO 2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可

以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：

(1) 写出反应Ⅰ的化学方程式

(2) 生产中，向反应II 中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，其目的是 (3) 下列有关说法正确的是

a ．反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙 b ．反应III 中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1

c ．反应IV 需控制在60～70℃，目的之一是减少碳酸氢铵的分解 d ．反应V 中的副产物氯化铵可用作氮肥

(4) 反应Ⅴ在25℃、40%乙二醇溶液中进行，不断有硫酸钾晶体从溶液中析出，硫酸钾的产率会超过90%，选用40%乙二醇溶液的原因是 。

(5) (NH4) 2SO 3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式 。

23．（15分））氯酸镁[Mg(ClO3) 2]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量 Mg(ClO3) 2·6H 2O 的流程如下：

已知：

①卤块主要成分为MgCl 2·6H 2O ，含有MgSO 4、FeCl 2等杂质。 ②几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如右图所示。

（1）过滤所需要的主要玻璃仪器有 ，

加MgO 后过滤所得滤渣的主要成分为 。

－－

（2）加入BaCl 2的目的是除去SO 42，如何检验SO 42已沉淀完全？答：

（3）加入NaClO 3饱和溶液发生反应为：MgCl 2＋2NaClO 3＝Mg(ClO3) 2＋2NaCl ↓

再进一步制取Mg(ClO3) 2·6H 2O 的实验步骤依次为：① ② ；③ ；④过滤、洗涤。 （4）产品中Mg(ClO3) 2·6H 2O 含量的测定：

步骤1：准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。

－

步骤2：取10 mL于锥形瓶中，加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L 1的

FeSO 4溶液，微热。

－

步骤3：冷却至室温，用0.100 mol·L 1 K2Cr 2O 7 溶液滴定至终点，此过程中反应的离

＋2－2＋3＋3＋

子方程式为：Cr 2O 7＋6Fe ＋14H ＝2Cr ＋6Fe ＋7H 2O 。

步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K 2Cr 2O 7 溶液15.00 mL。

①写出步骤2中发生反应的离子方程式： 。 ②产品中Mg(ClO3) 2·6H 2O 的质量分数为。

24．（14分）Ni 2O 3是一种灰黑色粉末，约在600℃分解成NiO ，工业上利用含镍废料（镍、

铁、钙、镁合金为主）制取Ni 2O 3的工艺流程如下：

镍废料

3

已知：①草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。

②有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH 如下表：

请问答下列问题：

＋

（1）加入H 2O 2的目的是将溶液中Fe 2氧化，写出该反应的离子方程式 ▲ 。

（2）步骤A 应调节溶液pH 的范围是 ▲ 。步骤B 中加入NH 4F 的目的是 （3）如果在酸溶过程中HNO 3完全反应，则从溶液A 中可以回收的物质是 ▲ 。

（4

）干燥脱水后得到NiC 2O 4，将其煅烧3h ，制得Ni 2O 3，同时生成CO 和CO 2。写出NiC 2O 4

受热分解的化学方程式 ▲ 。煅烧时温度不宜过高的原因是 ▲ 。

（5）向NiCl 2溶液中加入NaOH 、NaClO 溶液也可以析出Ni 2O 3沉淀，该反应的离子方程式

为 ▲ 。 25． (15分) 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了威胁。某研究性学习小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au 、Pt 等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

(1) 第①步Cu 与酸反应的离子方程式为____。 (2) 第②步加H 2O 2的作用是____。

(3) 该探究小组提出两种方案测定CuSO 4·5H 2O 晶体的纯度。 方案一：取a g试样溶于水，加入过量KI 固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L －1－－2－

Na 2S 2O 3标准溶液滴定(原理为I 2＋2S 2O 23===2I＋S 4O 6) ，到达滴定终点时，消耗Na 2S 2O 3标准溶液20.00 mL。

① 滴定过程中可选用________作指示剂，滴定终点的现象是____________。 ② CuSO 4溶液与KI 反应的离子方程式为____。

方案二：取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol·L －1－

EDTA(H2Y 2) 标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA 溶液6 mL。滴定反应如下：

＋－－＋

Cu 2＋H 2Y 2===CuY2＋2H 。

③ 写出计算CuSO 4·5H 2O 质量分数的表达式w ＝________。

④ 下列操作会导致CuSO 4·5H 2O 含量的测定结果偏高的是________(填字母) 。

a. 未干燥锥形瓶 b. 滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c. 未除净可与EDTA 反应的干扰离子

26． (11分) 有机合成中常用的钯/活性炭催化剂若长期使用，会被铁、有机化合物等杂质污染而失去活性，成为废催化剂。一种由废催化剂制取PdCl 2的工艺流程如下：

(1) “焙烧1”通入空气的目的是________________。

(2) 甲酸在反应中被氧化为二氧化碳，写出甲酸与PdO 反应的化学方程式：____。 (3) 加入浓氨水的过程中，需要控制溶液的pH 为8～9，实验室中检测溶液pH 的简单方法是________________。

(4) 写出“焙烧2”发生反应的化学方程式：____。

(5) Pd中加入王水的反应可以表示为Pd ＋HCl ＋HNO 3―→A ＋B↑＋H 2O(未配平) 。其中B 为无色有毒气体，该气体在空气中不能稳定存在；A 中含有三种元素，其中Pd 元素的质量分数为42.4%，H 元素的质量分数为0.8%。则A 的化学式为____。 27．（13分）NaClO 2用于棉、麻、粘胶纤维及织物的漂白。实验室制备NaClO 2的装置如下图所示：

(1)装置I 控制温度在35~55℃，通入SO 2将NaClO 3还原为ClO 2（沸点：11℃），反应结束后通入适量的空气，其目的是 ▲ 。

(2)装置Ⅱ中反应生成NaClO 2的化学方程式为 ▲ 。反应后的溶液中阴离子除了ClO 2，还有少量ClO 3、Cl 、ClO 、OH ，另外还可能含有的一种阴离子是 ▲ ，用离子方程式表示该离子产生的原因 ▲ 。

(3)已知在NaClO 2饱和溶液中温度低于38℃时析出晶体是NaClO 2·3H 2O ，温度高于38℃时析出晶体是NaClO 2，温度高于60℃时NaClO 2分解生成NaClO 3和NaCl 。请补充从装置Ⅱ反应后的溶液中获得NaClO 2晶体的操作步骤。

①减压，55℃蒸发结晶；② ▲ ；③ ▲ ；④ ▲ ；得到成品。 (4)装置Ⅲ中试剂X 为。

28．（12分）NaNO 3是重要的化工原料，可通过下列方法制备：

第一步：在吸收塔中，将硝酸生产中排出的尾气(体积分数：含0.5%NO、1.5%NO2) 用纯碱溶液完全吸收。

－

－

－

－

－

第二步：将吸收塔中的混合液送入转化塔中，加入50%HNO3溶液，同时通入足量的压缩空气搅拌，充分反应，得到NaNO 3和硝酸的混合液。

第三步：将转化塔中的混合液用纯碱中和后，经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥，得NaNO 3成品。

已知：每生产1.7 t纯净的NaNO 3固体，需消耗1.3 t无水Na 2CO 3、消耗氧气的体积为67.2 m3(标准状况下) 和一定量的HNO 3。生产过程中排出的尾气中均不含氮氧化物。 回答下列问题：

(1) 第一步生产过程中发生反应的总化学方程式是。 (2) 检验NaNO 3成品中是否含少量的Na 2CO 3杂质的方法是 。 (3) 生产过程中Na 2CO 3的利用率是________(计算结果精确到小数点后两位) 。

(4) 生产1.7 t 纯净的NaNO 3固体，可以处理硝酸生产中排出的尾气的体积为________m3(标准状况下) 。（写出计算过程）

29．（13分）钼酸钠晶体(Na2MoO 4·2H 2O) 是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂，由钼精矿（主要成分是MoS 2，含少量PbS 等）制备钼酸钠晶体的部分流程如下：

(1)写出“碱浸”反应的离子方程式：(2)碱浸液结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去SO 42。当BaMoO 4开始沉淀时，SO 42的去除率

－

－

是 ▲ 。[已知：碱浸液中c （MoO 42）=0.40mol·L 1，c （SO 42）=0.04mol·L 1，

－

－

－

－

K sp （BaSO 4）= 1.1×10-10、K sp （BaMoO 4）= 4.0×10-8，加入Ba(OH)2固体引起的溶液体积变化可忽略。]

(3)重结晶得到的母液可以在下 次重结晶时重复使用，但达到一 定次数后必须净化处理，原因是 。

(4)右图是碳钢在3种不同介质 中的腐蚀速率实验结果： 一. 碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速 率随酸的浓度变化有明显差异， 其原因可能是 ▲ 。

▲盐酸中碳钢的腐蚀速率

■硫酸中碳钢的腐蚀速率

●缓蚀剂中碳钢的腐蚀速率

②空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO 4—Fe 2O 3保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀，除需加入钼酸盐外还需加入NaNO 2。NaNO 2的作用是 ▲ 。 ③若缓释剂钼酸钠—月桂酸肌氨酸总浓度为300mg·L 1，则缓蚀效果最好时钼酸钠的物质的

－

量浓度为 ▲ 。

30．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如下图所示）。下列说法错误的是

A ．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂

B ．为防止NH 4HCO 3分解，生产FeCO 3需在较低温度下进行

C ．可用KSCN 溶液检验(NH4) 2Fe(SO4) 2是否被氧化 D ．常温下，(NH4) 2Fe(SO4) 2在水中的溶解度比FeSO 4的大

31．（12分）实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO ，另含Fe 2O 3、CaO 、CuO 、

BaO 等）生产Ni 2O 3。其工艺流程为：

含镍

H 2O

2O 3

Fe 4(OH)2(SO4) 5

(碱式硫酸铁) FeCO 3

Fe 2O 3(铁红)

FeSO 4

4) 2Fe(SO4) 2(硫酸亚铁铵)

副产品

96镍的浸出率/%

94929088

衍射峰强度

102030

图Ⅰ 图Ⅱ

⑴根据图Ⅰ所示的X 射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X ”为 70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)2含量增大，其原因是 ▲ 。 ⑵工艺流程中“副产品”的化学式为 ▲ 。

4050衍射角/度

6070

304050

60温度/℃

708090

操作B 是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A 所得的滤液中加入NaOH 溶液，调节溶液pH 为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价： 。

－－－

⑷操作C 是为了除去溶液中的Ca 2+，若控制溶液中F 浓度为3×103 mol·L 1，则Ca 2+的浓度为

－－

mol·L 1。（常温时CaF 2的溶度积常数为2.7×1011）

－－

⑸电解产生2NiOOH·H 2O 的原理分两步：①碱性条件下Cl 在阳极被氧化为ClO ；②Ni 2+被

－

ClO 氧化产生2NiOOH·H 2O 沉淀。第②步反应的离子方程式为。 32．（13分）工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿得含铁（Fe 2+和Fe 3+）的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH ，反应一段时间，Fe (OH) 3和二氧化锰发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品。

（1）KMnO 4首先将Fe 2+氧化为Fe 3+，其本身被还原为MnO 2，反应的离子方程式为 。 （2）写出高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式 。实验证明，n (MnO2)/n (Fe)控制在4∶1时，除铁效果较好。若溶液中亚铁离子和铁离子浓度均为0.03 mol/L，为达到较好的除铁效果，每1 L 溶液应加入高锰酸钾的物质的量为 。

（3）调节pH 的作用是 。 （4）操作1的名称为 ，操作2的名称为 。 （5）下列有关工艺的说法正确的是 。（填字母序号） A ．溶液的pH 越大，则除铁效果越好，但同时会影响硫酸铝的产率

B ．活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本 C ．可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe (OH) 3

33．（10分）某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和大量脉石（SiO 2）, 现采用酸浸法

从矿石中提取铜，其流程图如下：

已知： ①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浸出铜；②反萃

取后的水层是硫酸铜溶液，Cu 2+浓度约为50g/L。回答下列问题：

（1）矿石用稀硫酸浸出过程中氧化亚铜发生的反应为：Cu 2O+2H+===Cu2++Cu+H2O ；请写出该过程中发生的另一个氧化还原反应的离子方程式： 。 （2）写出用惰性电极电解水层的电解总反应方程式： 。 （3）循环中反萃取剂B 的主要成分是 。

（4）某铜矿石样品中，若仅含氧化亚铜、三氧化二铁和脉石三种物质。取该矿石样品200.0g ，用100mL1.0mol•L—1H 2SO 4溶液浸取后，还需加入10mL 1.0mol•L—1 Fe 2(SO4) 3溶液才能使铜全部浸出，浸取液经充分电解后可得到 6.4gCu 。求铜矿石样品中氧化亚铜和氧化铁的质量分数？（写出计算过程）

34．汞(熔点－39℃，沸点356℃) 是制造电池、电极等的重要原料，历史上曾用“灼烧辰砂

法”制取汞。目前工业上制粗汞的一种流程图如下。

纯汞

下列分析错误的是 A ．

B ．辰砂与氧化钙加热反应时，CaSO 4为氧化产物

C ．洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸 得D ．减压蒸馏的目的是降低汞的沸点，提高分离效率 35．（12分）碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可

用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

溶液

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表：

回答下列问题：

⑴加入少量NaHCO 3的目的是调节pH ，使溶液中的 ▲ 的作用是 ▲ 。 ⑵在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O 2以减少NaNO 2的用量，O 2与NaNO 2在反应中均作 ▲ 。若参与反应的O 2有11.2L （标准状况），则相当于节约NaNO 2的物质的

量为 ▲ 。

2+2+⑶碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)离子，可部分水解生成Fe 2(OH)4聚合离子。该水解反应的离子方程式为 ▲ 。

⑷在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标

－准，产品中不得含有Fe 2+及NO 3。为检验所得产品中是否含有Fe 2+，应使用的试剂

为 ▲ （填字母序号）。

A ．氯水 B ．KSCN 溶液 C ．NaOH 溶液 D ．酸性KMnO 4溶液

36．（14分）硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业。生产硫化钠大多采用无

水芒硝（Na 2SO 4）-炭粉还原法，其流程示意图如下：

硫化钠晶体

⑴上述流程中“碱浸”后，物质A 必须经过 ▲ （填写操作名称）处理后，方可“煅烧”；若煅烧所得气体为等物质的量的CO 和CO 2，写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为 ▲ 。

⑵上述流程中采用稀碱液比用热水更好，理由是 ▲ 。

⑶取硫化钠晶体（含少量NaOH ）加入到硫酸铜溶液中，

pH x 充分搅拌。若反应后测得溶液的pH ＝4，则此时溶液中x pH

－11.0c ( S2) ＝（已知：常温时CuS 、Cu(OH)2的K sp 20

－－1810.5分别为8.8×1036、2.2×1020）

⑷①皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去，汞的去除率与1610.0溶液的pH 和x （x 代表硫化钠的实际用量与理论用量的149.5比值）有关（如右图所示）。为使除汞效果最佳，应控制129.0的条件是 ▲ 、 ▲ 。 108.5－1②某毛纺厂废水中含0.001 mol·L 的硫化钠，与纸张8.08.0－1漂白后的废水（含0.002 mol·L NaClO）按1:2的体汞去除率（%）积比混合，能同时较好处理两种废水，处理后的废水中

所含的主要阴离子有 ▲ 。

37．(12分) 轻质碳酸镁是广泛应用于橡胶、塑料、食品和医药工业的化工产品，以卤块(主要

＋＋＋成分为MgCl 2，含Fe 2、Fe 3、Mn 2等杂质离子) 为原料制备轻质碳酸镁的工艺流程如下：

(1)“氧化”一步中发生反应的离子方程式为________。

(2)“调节pH ”一步应调节溶液的pH ＝9.8，其目的是________。

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(3)“热解”一步温度控制在75℃左右，其原因是____▲____。

(4)从“过滤2”步骤中得到的滤液中能回收的盐类物质主要有____填化学式) 。 , 表1

注：2(5)轻质碳酸镁的成分为碱式碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·3H 2O]，则“热解”一步发生反应的离子方程式为____▲____。

38．(12分) K2SO 4是无氯优质钾肥，Mn 3O 4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业

的尾气联合制备K 2SO 4和Mn 3O 4的工艺流程如下：

2SO 4含SO 2

4·H 23O 4

温度/℃图7

几种盐的溶解度曲线图

（1）几种盐的溶解度见图7。反应III 中，向(NH4) 2SO 4溶液中加入KCl 溶液充分反应后，

进行蒸发浓缩、 ▲ 、洗涤、干燥等操作即得K 2SO 4产品。

（2）检验K 2SO 4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是： ▲ 。

（3）反应IV 的化学方程式为 ▲ 。

（4）Mn 3O 4与浓盐酸加热时发生反应的离子方程式为 ▲ 。

（5）图8是煅烧MnSO 4•H 2O 时温度与剩余固体质量变化曲线。

①该曲线中B 段所表示物质的化学式为 ▲ 。 ②煅烧过程中固体锰含量随温度的升高而增大，但当温度超过1000℃时，再冷却后，测得产物的总锰含量反而减小。试分析产物总锰含量减小的原因： ▲ 。

39．（15分）利用硫酸渣（主要含Fe 2O 3、SiO 2、Al 2O 3、MgO 等杂质）制备氧化铁的工艺

流程如下：

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氧化铁粉末

（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是①提高铁的浸出率，② ▲ 。

＋＋2－（2）“还原”是将Fe 3转化为Fe 2，同时FeS 2被氧化为SO 4，该反应的离子方程式为

＋（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe 3的量以控制加入FeS 2的量。实验步骤为：准

确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl 、稍过量SnCl 2，再加HgCl 2除去过量的SnCl 2，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K 2Cr 2O 7标准溶液滴定，有关反应方程式如下：

＋＋－＋2－2Fe 3＋Sn 2＋6Cl ＝2Fe 2＋SnCl 6，

＋－2－Sn 2＋4Cl ＋2HgCl 2＝SnCl 6＋Hg 2Cl 2↓，

＋＋＋＋2－6Fe 2＋Cr 2O 7＋14H ＝6Fe 3＋2Cr 3＋7H 2O 。

＋①若SnCl 2不足量，则测定的Fe 3量 ▲ （填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同），

＋②若不加HgCl 2，则测定的Fe 3量 ▲ 。

（4）①可选用 ▲ （填试剂）检验滤液中含有Fe 3+。产生Fe 3+的原因是

（用离子反应方程式表示）。

②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表：

实验可选用的试剂有：稀HNO 3、Ba(NO3) 2溶液、酸性KMnO 4溶液、NaOH 溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。

请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：

a. 氧化：

b. 沉淀：

c. 分离，洗涤；

d. 烘干，研磨。

40．(12分)

氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸（氢氟酸除外），是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅（含少量钾、钠、铁、铜的氧化物），已知硅的熔点是1420℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺主要流程如下：

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H 2N 2 ；硅胶的作用是 。

（2）在氮化炉中3SiO 2(s)+2N2(g)=Si3N 4(s) △H=－727.5kJ/mol，开始时为什么要严格控

制氮气的流速以控制温度： ；体系中要通入适量的氢气是为了 。

（3）X 可能是 （选填：“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”）。

（4）用硅粉作硅源、叠氮化钠（NaN 3）作氮源，直接燃烧生成氮化硅（发生置换反应），该反应的化学方程式为： 。

41．（12分）过氧化钙可以用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水和治理赤潮，

已知CaO 2·8H 2O 呈白色，微溶于水，加热至350℃左右开始分解放出氧气。

（1）用上述方法制取CaO 2·8H 2O 的化学方程式是；

（2）检验“水洗”是否合格的方法是 ；

（3）沉淀时常用冰水控制温度在0℃左右，其可能原因是（写出两种）：

①；②。

（4）测定产品中CaO 2的含量的实验步骤是：

第一步：准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再

滴入少量2 mol/L的H 2SO 4溶液，充分反应。

第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

第三步：逐滴加入浓度为c mol·L —1的Na 2S 2O 3溶液至反应完全，消耗Na 2S 2O 3溶液V mL。

－－－【已知：I 2+2S2O 32= 2I+S4O 62】

①CaO 2的质量分数为 (用字母表示) ；

②某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO 2的质量

分数可能 （填“不受影响”、“偏低”或“偏高”），原因是_______________。

（1）净化N 2和H 2时，铜屑的作用是：

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