万考题-全国中小学题库

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1．为回收利用废钒催化剂（含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如下：

部分含钒物质在水中的溶解性如下：

物质	VOSO₄	V₂O₅	NH₄VO₃	（VO₂）₂SO₄
溶解性	可溶	难溶	难溶	易溶

图中所示滤液中含钒的主要成分为（写化学式）．

该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH₄Cl加入质量与料液中V₂O₅的质量比）和温度．根据如图判断最佳控制氯化铵系数和温度为和．

用硫酸酸化的H₂C₂O₄溶液和（VO₂）₂SO₄溶液反应，以测定反应②后溶液中含钒量，完成反应的离子方程式为：VO₂⁺+H₂C₂O₄+

全矾液流电池的电解质溶液为VOSO₄溶液，电池的工作原理为：VO₂⁺+V²⁺+2H⁺ $\text{[math]}$ VO²⁺+H₂O+V³⁺ ，电池放电时正极的电极反应式为．

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2．磷矿石主要以磷酸钙[Ca₃（PO₄）₂•H₂O]和磷灰石[Ca₅F（PO₄）₃、Ca₅（OH）（PO₄）₃]等形式存在．图（a）为目前国际上磷矿石利用的大致情况．其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸．图（b）是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程．

部分物质的相关性质如下：

	熔点/℃	沸点/℃	备注
白磷	44	280.5
PH₃	﹣133.8	﹣87.8	难溶于水，有还原性
SiF₄	﹣90	﹣86	易水解

回答下列问题：

世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的%．

以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca₅F（PO₄）₃反应的化学方程式为．现有1t折合含有P₂O₅约30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸 t．

如图（b）所示，热法磷酸生产过程的第一步是将SiO₂、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷．炉渣的主要成分是（填化学式）．冷凝塔1的主要沉积物是，冷凝塔2的主要沉积物是．

尾气中主要含有，还含有少量的PH₃、H₂S和HF等．将尾气先通入纯碱溶液，可除去；再通入次氯酸钠溶液，可除去．（均填化学式）

相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是．

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3．铝土矿的主要成分是Al₂O₃ ，还含有Fe₂O₃、SiO₂等杂质．从铝土矿中提取氧化铝的流程如下图所示：

操作1的名称是，所需要的主要玻璃仪器除了漏斗、烧杯外还有．

若试剂A是稀盐酸，滤渣b的主要成分是（用化学式回答）．

若试剂B是氨水，写出溶液b加入过量试剂B所发生的有关反应离子方程式：．

某同学认为也可以用如下流程从铝土矿中提炼Al₂O₃：

滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是，气体A为；（用化学式回答）

电解熔融的氧化铝可制备金属铝：2Al₂O₃ $\text{[math]}$ 4Al+3O₂↑．若在标准状况下生成4.48L的氧气，则该反应转移的电子数为．

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4．工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃ ，还有少量的Fe₂O₃、SiO₂等杂质）提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：

I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是：；沉淀M中除含有泥沙及SiO₂外，一定还含有；I中含铝元素反应的化学方程式为：

若向滤液X中通足量的CO2气体，则滤液Y中含碳元素的溶质的化学式为，滤液X生成Al（OH）₃的离子方程式为：．

实验室里常用AlCl₃溶液加氨水来制取Al（OH）₃ ，请写出该反应的离子方程式．

向20mL，0.5mol•L^﹣1的AlCl₃溶液中滴入2mol•L^﹣1NaOH溶液时，假设溶液中有0.39g Al（OH）₃沉淀，则此时用去NaOH溶液体积为mL．

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5．现有含FeCl₂杂质的氯化铜晶体（CuCl₂•2H₂O），为制取纯净的CuCl₂•2H₂O，首先将其制成水溶液，然后按下图所示步骤进行提纯：

25℃部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Cu（OH）₂
开始沉淀pH	2.7	7.6	4.7
完成沉淀pH	3.2	9.7	6.7

请回答下列问题：

流程中加入的试剂a最合适的是（填序号）

A．酸性高锰酸钾溶液 B．NaClO溶液 C．H₂O₂溶液 D．稀硝酸

加入试剂a的目的是．

调节pH约4应该加入的物质可以是．

最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl₂•2H₂O？（填“能”或“不能”）．理由：．

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6．铝用途广泛，用铝土矿（主要成分为Al₂O₃少量SiO₂和Fe₂O₃）制取Al有如下途径：

加入过量硫酸发生反应的离子方程式有、

步骤 II生成滤液B对应离子方程式为．

步骤V中发生反应的化学方程式是

步骤Ⅲ中生成固体C的离子反应方程式为

步骤 I也可以加入过量NaOH溶液代替硫酸，发生反应的化学方程式为、．

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7．从铝土矿（主要成分是Al₂O₃ ，含SiO₂、Fe₂O₃等杂质，其中SiO₂含量较高）中提取氧化铝的工艺如下．

物质的化学式分别是：A；C；F；a．

反应①后的产物分离的实验基本操作是，为验证滤液B中是否含Fe³⁺ ，可取少量滤液B并加入，现象是．

反应②中Al³⁺加入过量a所发生反应的离子方程式．

“通入过量CO₂”能否改用盐酸，原因是．

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8．某Cr₂O₃样品中含有少量Al₂O₃、MgO等杂质．实验室以此样品为主要原料制取重铭酸钾（K₂Cr₂O₇）的流程如下：

已知：2CrO₄²^﹣+2H⁺⇌Cr₂O₇²^﹣+H₂O．

上述氧化过程中，若将1mol Cr₂O₃转化成Na₂CrO₄ ，消耗氧气的体积（标准状况）是．

酸化1中为确保溶液中Al³⁺、AlO₂^﹣浓度均不超过10^﹣6 mol•L^﹣1 ，需调节溶液pH值的范围是．

已知：Al（OH）₃（s）⇌H⁺+AlO₂^﹣+H₂O的K=1×10^﹣14；K_ap[Al（OH）₃]=1×10^﹣33

酸化2后所得溶液加入KCl发生复分解反应，该反应能发生的原因是．

称取重铬酸钾试样2.40g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入稀硫酸和足量碘化钾（铬被还原为Cr³⁺）并放于暗处6min左右，然后加入适量水和数滴淀粉指示剂，用0.24mol•L^﹣1Na²S₂O₃标准溶液滴定至终点（发生反应：I₂+2S₂O₃²^﹣=2I^﹣+S₄O₆²^﹣ ，杂质不参与反应），共用去Na₂S₂O₃标准溶液20.00mL．求所得产品中重铬酸钾的质量分数（写出计算过程）．

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9．锶（38Sr）元素广泛存在于矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，在元素周期表中与20Ca和56Ba同属于第ⅡA族．

碱性：Sr（OH）₂Ba（OH）₂（填“＞”或“＜”）；用原子结构的观点解释其原因是．

碳酸锶是最重要的锶化合物．用含SrSO₄和少量BaSO₄、BaCO₃、FeO、Fe₂O₃、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO₃ ，工艺流程如下（部分操作和条件略）：

Ⅰ．将天青石矿粉和Na₂CO₃溶液充分混合，过滤；

Ⅱ．将滤渣溶于盐酸，过滤；

Ⅲ．向Ⅱ所得滤液中加入稀硫酸，过滤；

Ⅳ．向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸，充分反应后再用氨水调pH约为7，过滤；

Ⅴ．向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH₄HCO₃ ，充分反应后，过滤，将沉淀洗净，烘干，得到SrCO₃ ．

已知：ⅰ．相同温度时的溶解度：BaSO₄＜SrCO₃＜SrSO₄＜CaSO₄

ⅱ．生成氢氧化物沉淀的pH

物质	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Al（OH）₃
开始沉淀pH	1.9	7.0	3.4
完全沉淀pH	3.2	9.0	4.7

①Ⅰ中，反应的化学方程式是．

②Ⅱ中，能与盐酸反应溶解的物质有．

③Ⅳ的目的是．

④下列关于该工艺流程的说法正确的是．

a．该工艺产生的废液含较多的NH₄⁺、Na⁺、Cl^﹣、SO₄²^﹣

b．Ⅴ中反应时，加入NaOH溶液一定可以提高NH4HCO3的利用率．

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10．晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等．以下是工业上制取纯硅的一种方法．

请回答下列问题（各元素用相应的元素符号表示）：

在上述生产过程中，属于置换反应的有（填反应代号）．

写出反应③的化学方程式．

化合物W的用途很广，通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥皂的填充剂，是天然水的软化剂．将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1373～1623K反应，生成化合物W，其化学方程式是．

A,B,C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是（填化学式）；分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是（填化学式）．

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