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1、1铬渣（铬主要以Cr2O3形式存在，同时含有 Al 2O3、SiO2等杂质）是铬电镀过程中产生的含铬污泥，实 现其综合利用，可减少铬产生的环境污染。铬渣综合利用工艺流程如下： 请回答下列问题： （ 1 ） 焙 烧 得 到 的 产 物 含 有Na2CrO4和 一 种 无 污 染 的 气 体 ， 则 生 成Na2CrO4的 反 应 方 程 式 为 _ 。 （2）除去铝元素的离子方程式为_ 。 （3）理论上加入醋酸铅、硝酸铅均可以得到铬酸铅沉淀，工艺流程中不选用醋酸铅的原因是_。 （4）铬酸铅是一种用于水彩和油彩的筑色颜料，遇到空气中的硫化物颜色会变黑，该过程的化学反应方程 式为 _。 （5）实验室
2、常利用Cr 3+在碱性溶液中的还原性，使其转化为 CrO42-，从而实现与Al 3+的分离，这个过程中 需要加入的两种试剂是_、_（填化学式） ，分离操作是 _。 【答案】（1）5Cr2O314NaOH6NaNO3 =10Na2CrO43N2 7H2O（2 分） （2）AlO2 -H+H 2O=Al(OH)3 （2 分） （3）不引入新的杂质（1 分） （4）PbCrO4H2S=PbSH2CrO4（2 分） （5）NH 3 H2O、H2O2（2 分）过滤（ 1 分） 2. 二氧化铈 (CeO2)是一种重要的稀土氧化物，平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含 SiO2、 Fe2O3、C
3、eO2、FeO 等物质）。某课题组以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到纯净的 CeO2和硫酸铁铵晶体。 已知： CeO2不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH 溶液。 回答下列问题： (1)稀酸 A 的分子式是 _ 。 (2)滤液 1 中加入 H2O2溶液的目的是 _ 。 (3)设计实验证明滤液1 中含有 Fe 2+ _ 。 (4) 在酸性溶液中，已知Fe 2+溶液可以和难溶于水的 FeO(OH) 反应生成Fe3O4，书写该反应的离子方程式 _ 。 (5)由滤液 2 生成 Ce(OH)4的离子方程式 _ 。 (6)硫酸铁铵晶体 Fe2(SO4)3 2(NH4)2SO4 3H2O广泛用于
4、水的净化处理，但其在去除酸性废水中的悬浮物时效 率降低，其原因是_ 。 (7)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品 0.531 g，加硫酸溶解后， 用浓度为 0.l000 mol L -1 的 FeSO 4标准溶液滴 定至终点时 （铈被还原为Ce 3+ )，消耗 25.00 mL 标准溶液。 该产品中 Ce(OH) 4的质量分数为 _ (结果保留两位有效数字)，Mr（Ce） 140。 【答案】 (1)H2SO4（ 1分）(2)使 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+（1 分） (3)取少许滤液1，滴加铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀生成，则证明滤液1 中有 Fe 2+。或其他合理答案（ 1 分） (4)Fe
5、 2+ +2FeO(OH) = Fe3O4 +2H +（2 分） (5)4Ce 3 + O 2 +12OH +2H 2O =4Ce(OH)4 （ 2 分） (6)Fe 3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H +，酸性废水抑制 Fe 3+的水解（或水解平衡逆向移动） ，使其不能生成有吸 附作用的Fe(OH) 3胶体（ 2 分） (7)0.98 或 98%（1分） 【解析】已知CeO2不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH 溶液，因此玻璃粉末溶于稀硫酸中氧化铁、氧化亚铁溶 解得到滤液1，加入双氧水将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，然后加入硫酸铵通过蒸发浓缩即可得硫酸铁铵晶体； 蓝色沉淀，因此证明滤液1 中含有亚
6、铁离子的实验操作是：取少许滤液1，滴加铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀 生成， 则证明滤液1 中有 Fe 2+；(4)已知 Fe2+溶液可以和难溶于水的 FeO(OH)反应生成Fe3O4，根据电子得失 守恒和原子守恒可知该反应的离子方程式为Fe2+2FeO(OH) Fe3O4 +2H +； (5)由滤液 2 生成 Ce(OH) 4的反应 物是氢氧化钠、氧气和Ce3 ，因此反应的离子方程式为 4Ce3+ O2 +12OH +2H2O 4Ce(OH)4 ；(6)由于 Fe 3+3H 2OFe(OH)3 + 3H +，酸性废水抑制 Fe 3+的水解（或水解平衡逆向移动） ，使其不能生成有吸附作 用的 Fe(
7、OH)3胶体，所以效率会降低；(7)根据电子得失守恒可知：Ce(OH)4 FeSO4 0.0025 mol 0.1000 mol/L0.025L 所以 mCe(OH)4 =0.0025 mol 208 g/mol=0.52 g ，产品中Ce(OH)4 的质量分数为 0.52 100%98% 0.531 g g 。 3钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资。自然界中钨主要存在于黑钨矿中，其主要成分是铁和锰的钨 酸盐（ FeWO4、MnWO 4） ，还含少量 Si、As 的化合物。由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如下： 已知： 滤渣 I 的主要成份是Fe2O3、MnO2。 上述流程中，钨的化合价只有在最后一
8、步发生改变。 常温下钨酸难溶于水。 （1）钨酸盐（ FeWO4、MnWO 4）中钨元素的化合价为 _，请写出FeWO4在熔融条件下发生碱分解反应 生成 Fe2O3的化学方程式：_ 。 （2） 上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸中和至pH=10 后， 溶液中的杂质阴离子为SiO3 2-、 HAsO 3 2-、 HAsO 4 2- 等，则 “ 净化 ” 过程中，加入H2O2时发生反应的离子方程式为_，滤渣的主要成分是 _。 （3）已知氢氧化钙和钨酸钙（CaWO4）都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小。下图为不同 温度下 Ca（ OH）2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线。 T1_T2（填 “”
9、或 “和 N2以及其他常见的氧化物，请写出偏钒酸铵在 1000 时分解的化学方程式： _ 。 【答案】（1）Na2SiO3（1 分） 将少量滤渣I 溶于稀盐酸中，向溶解后的混合液中滴加KSCN 溶液，若溶液变为血红色，说明滤渣中含有 Fe2O3（2 分） （3）A1O2-+2H2O Al(OH)3+OH -（1 分） （4）5 （1 分） CO3 2-与 NH 4 +离子水解相互促进，导致（ NH4)2CO3溶液中的c(NH4 +)比（NH 4）2SO4溶液中的 c(NH4 +)小，因 此(NH 4)2SO4溶液沉钒效率较高（ 2 分） （6）b（1 分） （7）6NH4VO3 3V2O3+
10、2N2 +2NH3 +9H2O （ 2 分） 10草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料（主要成分为Co2O3，含少量 Fe2O3、Al2O3、 CaO、 MgO、碳及有机物等）制取CoC2O4的工艺流程如下： ： （1）“550焙烧 ” 的目的是 _； （2）“ 浸出液 ” 的主要成分是_； （3）“ 钴浸出 ” 过程中 Co 3+转化为 Co2+，反应的离子方程式为 _ ； （4）“ 净化除杂1” 过程中，先在40 50 加入 H2O2，其作用是 _( 用离子方 程式表示）；再升温至80 85 ，加入 Na2CO3溶液，调pH 至 4.5，“ 滤渣 1” 主要成分的是 _ 。
11、（5）“ 净化除杂2” 可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去，若所得滤液中c(Ca 2+)=1.0 l0 -5 mol /L，则滤液中 c(Mg 2+)为_ 已知 Ksp(MgF2) =7.3510 -11、K sp(CaF2) =1.0510 -10。 （6）为测定制得样品的纯度，现称取1.00 g 样品，将其用适当试剂转化，得到草酸铵(NH 4)2C2O4溶液， 再用过量稀硫酸酸化， 用 0. 1000 mol/L 的 KMnO 4溶液滴定，达到滴定终点时， 共用去 KMnO4溶液 26.00 mL， 则草酸钴样品的纯度为_。 【答案】（1）除去碳和有机物（1 分） （2）NaAlO2（答 “
12、NaAlO2和 NaOH ” 也可得分）（1 分） （3）2Co3+SO32-+H 2O=2Co 2+SO 4 2-+2H+（2 分） （4）2Fe 2+ +2H +H 2O2=2Fe 3+2H 2O （1 分）Fe(OH) 3（1 分） （5）7.0 10-6 mol/L （不带单位扣 1 分） （2 分） （6） 95.55%（2 分） 2Fe 2+2H+H 2O2=2Fe 3+2H 2O ；再升温至80 85 ，加入 Na2CO3溶液，调 pH 至 4.5，铁离子沉淀为氢氧 化铁； (5)根据 Ksp(CaF2) =1.05 10 -10，若所得滤液中 c(Ca2+)=1.0 l0 -5
13、 mol /L ，则 c(F -)= 2 2+ CaF Ca sp K c = 10 5 1.05 10 1.0 10 mol /L ，则 c(Mg 2+)= 2 2 MgF F() sp K c = 11 10 5 7.3510 1.05 10 1.0 10 =7.0 10 -6 mol/L ； (6)设草酸钴的质量为x，根据方程式：5H2C2O4+2MnO4 -+6H+=2Mn2+10CO 2 +8H2O，草酸根守恒可得： 5CoC2O45(NH4)2C2O45H2C2O42MnO4 - 5 147 g 2 mol x 0.026 L0.1000 mol/L 5 147 g x = 2 m
14、ol 0.026 L0.1000 mol/L ，解得 x=0.9555 g，样品纯度 = 0.9555 g 1g 100%= 95.55%。 11无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。 (1) 氯 化 铝 在 水 中 形 成 具 有 净 水 作 用 的 氢 氧 化 铝 胶 体 ， 其 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _ (2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有 Fe2O3、SiO2等杂质 )制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下： 已知： 物质SiCl4 AlCl3FeCl3FeCl2 沸点 /57.6 180(升华 ) 300(升华 ) 1 023 步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增
15、多，其作用是_(只要求写出一种)。 步骤中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是_。 已知： Al2O3(s)3C(s)=2Al(s) 3CO(g) H1 1 344.1 kJ mol 1 2AlCl3(g)=2Al(s) 3Cl2(g) H2 1 169.2 kJ mol 1 由 Al2O3、C 和 Cl2反应生成AlCl 3的热化学方程式为 _ 。 步骤的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH 冷溶液吸收，生成的盐主要有3 种，其化学式分别 为_。 结合流程及相关数据分析，步骤中加入铝粉的目的是_ 。 答案： (1)Al 33H 2OAl(OH)33H (2)防止后续步
16、骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率 铁或 Fe Al 2O3(s) 3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g) H 174.9 kJmol 1 NaCl、NaClO 、Na2CO3 除去 FeCl3，提高 AlCl 3纯度 12七铝十二钙(12CaO 7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料。用白云石(主要含CaCO3和 MgCO3)和废 Al 片制备七铝十二钙的工艺如下： (1)煅粉主要含MgO 和_，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶；若滤液中 c(Mg 2)小于 5 106 mol L 1， 则溶液 pH 大于 _Mg(OH) 2的 Ksp5 10 12； 该工艺中不能用 (NH4)2SO4 代替 NH 4NO3，原因是 _。 (2) 滤 液 中 的 阴 离 子 有 _( 忽 略 杂 质 成 分 的 影 响 ) ； 若 滤 液 中 仅 通 入CO2， 会 生 成 _，从而导致CaCO3产率降低。 (3)用 NaOH 溶液可除去废Al 片表面的氧化膜，反应的离子方程式为_。 (4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为 Al 片和石墨，电解总反应方程式为_。