NO.1 “品”高考考情——考什么?怎么考?精準備考!
1.(2020·全國Ⅰ卷,26)釩具有廣泛用途。黏土釩礦中,釩以+3、+4、+5價的化合物存在,還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。該工藝條件下,溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列問題:(1)“酸浸氧化”需要加熱,其原因是　 。
加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進氧化完全)
回答下列問題:(3)“中和沉淀”中,釩水解并沉淀為V2O5·xH2O,隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2+、Na+、　　　　 ,以及部分的　　　　　 　。?
回答下列問題:(4)“沉淀轉(zhuǎn)溶”中,V2O5·xH2O 轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是　　　　　　。?
回答下列問題:(5)“調(diào)pH”中有沉淀生成,生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是?　 . 。
回答下列問題:(6)“沉釩”中析出NH4VO3晶體時,需要加入過量NH4Cl,其原因是　 . 。
利用同離子效應(yīng),促進NH4VO3
回答下列問題:(1)“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是?　 。為回收金屬,用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性,生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式　 。
2.(2020·全國Ⅲ卷,27)某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物,還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O):溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
除去油脂、溶解鋁及其氧化物
回答下列問題:(2)“濾液②”中含有的金屬離子是　 。?
Ni2+、Fe2+、Fe3+
回答下列問題:(3)“轉(zhuǎn)化”中可替代H2O2的物質(zhì)是　 。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”,即 ,“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為　　　　。?
回答下列問題:(4)利用上述表格數(shù)據(jù),計算Ni(OH)2的Ksp=　　　 　.(列出計算式)。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0 ml·L-1,則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是　　　 　。?
0.01×(107.2-14)2[或10-5×(108.7-14)2]
回答下列問題:(5)硫酸鎳在強堿溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式　 。
回答下列問題:(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用,其意義是　　　　　　　　　。
3.(2019·全國Ⅰ卷,26)硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料,廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工業(yè)。一種以硼鎂礦(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下:
回答下列問題:(1)在95 ℃“溶浸”硼鎂礦粉,產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 。(2)“濾渣1”的主要成分有　 。為檢驗“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+,可選用的化學(xué)試劑是　　 　　。
SiO2、Fe2O3、Al2O3
轉(zhuǎn)化為H3BO3,促進析出
回答下列問題:(4)在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程式為　 . ,?母液經(jīng)加熱后可返回　　 工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是　? 　。
4.(2019·全國Ⅱ卷,26)立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白),是一種常用白色顏料。回答下列問題:(1)利用焰色反應(yīng)的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花,亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品時,鋇的焰色為　　　　(填標號)。?A.黃色B.紅色C.紫色D.綠色(2)以重晶石(BaSO4)為原料,可按如下工藝生產(chǎn)立德粉:①在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇,該過程的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　。回轉(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體,生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO2和一種清潔能源氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 。
4.(2019·全國Ⅱ卷,26)立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白),是一種常用白色顏料?；卮鹣铝袉栴}:(2)以重晶石(BaSO4)為原料,可按如下工藝生產(chǎn)立德粉:②在潮濕空氣中長期放置的“還原料”,會逸出臭雞蛋氣味的氣體,且水溶性變差。其原因是“還原料”表面生成了難溶于水的　　　　(填化學(xué)式)。③沉淀器中反應(yīng)的離子方程式為?　　　　　　 　　　。
4.(2019·全國Ⅱ卷,26)立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白),是一種常用白色顏料。回答下列問題:
5.(2019·全國Ⅲ卷,26)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料,工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備,工藝如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:
相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1 ml·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
(1)“濾渣1”含有S和　　 　　　　　 ;寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式　 ?　。
SiO2(不溶性硅酸鹽)
(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是將　 。?
將Fe2+氧化為Fe3+
(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁,溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為　　　　～6之間。?
(4)“除雜1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“濾渣3”的主要成分是　　　　　。?
(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過高,Mg2+沉淀不完全,原因是? 　。
(6)寫出“沉錳”的離子方程式?　 。
1.(2017·全國Ⅱ卷,26)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示:回答下列問題:(1)在分解水泥樣品過程中,以鹽酸為溶劑,氯化銨為助溶劑,還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是　　　　　　　　 　,還可使用　　 　　代替硝酸。?(2)沉淀A的主要成分是　 　,其不溶于強酸但可與一種弱酸反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為　?　 。
將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+
SiO2(或H2SiO3)
1.(2017·全國Ⅱ卷,26)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示:回答下列問題:(3)加氨水過程中加熱的目的是　 。沉淀B的主要成分為　 、　　 　(寫化學(xué)式)。?
防止膠體生成,易沉淀分離
(1)“焙燒”中,有Na2MO4生成,其中M元素的化合價為　　　　。?(2)“沉鋁”中,生成的沉淀X為　　 　　。?(3)“沉鉬”中,pH為7.0。①生成BaMO4的離子方程式為? 　。
2.(2021·廣東卷,18)對廢催化劑進行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁(Al)、鉬(M)、鎳(Ni)等元素的氧化物,一種回收利用工藝的部分流程如下:
(4)①濾液Ⅲ中,主要存在的鈉鹽有NaCl和Y,Y為　　 　　。?②往濾液Ⅲ中添加適量NaCl固體后,通入足量　　　　(填化學(xué)式)氣體,再通入足量CO2,可析出Y。?
(5)高純AlAs(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示,圖中所示致密保護膜為一種氧化物,可阻止H2O2刻蝕液與下層GaAs(砷化鎵)反應(yīng)。①該氧化物為　　　　。?②已知:Ga和Al同族,As和N同族。在H2O2與上層GaAs的反應(yīng)中,As元素的化合價變?yōu)?5價,則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為　　　　。?
化學(xué)工藝流程題以真實的工業(yè)生產(chǎn)為命題素材,從2017年開始,已成為全國卷的固定題型。從試題的素材背景看,主要包括自然資源開發(fā)利用、廢棄資源回收利用以及物質(zhì)的制備提純。試題將元素化合物知識、化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)實驗等內(nèi)容統(tǒng)一到一個完整的工藝流程中。試題中涉及的元素化合物多為一些材料領(lǐng)域的熱點元素,如Pb、Ga、Ge、As、V、Cr、M、W等;化學(xué)原理主要涉及氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、難溶物轉(zhuǎn)化、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等;實驗操作則主要涉及混合物分離,如過濾、結(jié)晶、分液、萃取等重要操作,以及雜質(zhì)離子檢驗等;定量計算方式多為原料純度(質(zhì)量分數(shù))、轉(zhuǎn)化率、損失率、產(chǎn)率等。從近五年的試題特點看:物質(zhì)的制備類型出現(xiàn)頻率越來越高,試題的設(shè)問點則集中在化學(xué)方程式、離子方程式的書寫以及實驗知識的考查上,甚至有與化學(xué)實驗相互融合的趨勢。
NO.2 “拆”大題拆分——這么拆,這么練,各個擊破!
命題點1 原料預(yù)處理必備知識
1.原料預(yù)處理的目的(1)原料經(jīng)過預(yù)處理主要是除去不必要的雜質(zhì),凈化所需要的原料。(2)原料中的目標物質(zhì)(不易除去的雜質(zhì))轉(zhuǎn)化為易于化學(xué)處理的物質(zhì)。2.原料的預(yù)處理措施
3.浸出率(浸取率)實際浸取量與理論浸取量的比值(固體溶解后,離子在溶液中含量的多少)。4.提高浸出率的方法適當升溫(加熱)、攪拌、粉碎(研磨)、增大反應(yīng)物(酸、堿)的濃度等。
1.碳酸鋰(相對分子質(zhì)量74)廣泛應(yīng)用于化工、冶金等行業(yè)。工業(yè)上利用鋰輝石(Li2Al2Si4Ox)制備碳酸鋰的流程如圖:
請回答下列問題:(1)硫酸化焙燒溫度控制在250～300 ℃之間,主要原因是?　 。
答案 (1)溫度低于250 ℃,反應(yīng)速率較慢,溫度高于300 ℃,硫酸揮發(fā)較多
解析 (1)溫度低于250 ℃,反應(yīng)速率較慢,溫度高于 300 ℃,接近硫酸的沸點,硫酸揮發(fā)較多,反應(yīng)溫度控制在 250～300 ℃,反應(yīng)速率較快,硫酸揮發(fā)較少。
請回答下列問題:(2)焙燒中硫酸用量控制在理論用量的115%左右,硫酸加入過多的副作用是?　 。
答案 (2)后續(xù)還需要除去過量的硫酸,增加后續(xù)雜質(zhì)的處理量及中和酸的負擔
解析 (2)硫酸如果加入過多,消耗的酸多,后續(xù)還需要除去過量的硫酸,增加后續(xù)雜質(zhì)的處理量及中和酸的負擔。
請回答下列問題:(3)水浸時,加入CaCO3粉末充分反應(yīng)后過濾,濾渣的主要成分除CaCO3外還有　 。
答案 (3)CaSO4、SiO2、Al(OH)3
解析 (3)水浸時,加入CaCO3粉末充分反應(yīng)后過濾,濾渣的主要成分除CaCO3外還有CaSO4、SiO2、Al(OH)3。
2.碲(Te)位于元素周期表第ⅥA族,由該元素組成的物質(zhì)可用作石油裂化的催化劑、電鍍液的光亮劑、玻璃的著色材料、合金材料的添加劑等。碲化銅渣是電解精煉銅時產(chǎn)生的一種礦渣,其主要含Cu2Te、Au、Ag等,利用下列工藝流程可回收碲:
已知:TeO2的熔點為733 ℃,微溶于水,可溶于強酸和強堿。回答下列問題:(1)Te與S的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強弱順序為　 (用化學(xué)式表示)。
答案 (1)H2SO4>H2TeO4
解析 (1)S、Te同主族,同主族元素從上到下,非金屬性逐漸減弱,故H2SO4的酸性比H2TeO4強。
已知:TeO2的熔點為733 ℃,微溶于水,可溶于強酸和強堿?；卮鹣铝袉栴}:(2)“酸浸1”需加熱,加熱的目的是　 ,“酸浸1”發(fā)生反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是　　　　　　 　　　　(寫化學(xué)式)。?
答案 (2)加快浸出速率　CuSO4、TeO2　
已知:TeO2的熔點為733 ℃,微溶于水,可溶于強酸和強堿?；卮鹣铝袉栴}:(3)“水浸”后“濾液1”的顏色是　　　　　　　　　　。?
答案 (3)藍色(或淺藍色)
解析 (3)“濾液1”的溶質(zhì)中含CuSO4,故“濾液1”的顏色為藍色。
已知:TeO2的熔點為733 ℃,微溶于水,可溶于強酸和強堿?；卮鹣铝袉栴}:(4)“濾渣1”進行“堿浸”的離子方程式是?　　　　　　　　　　。?
已知:TeO2的熔點為733 ℃,微溶于水,可溶于強酸和強堿。回答下列問題:(5)從可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念來看,“濾渣2”進行酸浸的意義是??　。
答案 (5)“濾渣2”經(jīng)過酸浸可得到含CuSO4的濾液,并可達到回收Au、Ag的目的,符合可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念
解析 (5)分析流程圖知,“濾渣2”經(jīng)酸浸后可得到含CuSO4的濾液,并可回收Au、Ag,符合可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念。
3.一種由菱鎂礦(主要成分MgCO3、CaCO3、FeCO3、SiO2)制備高純氫氧化鎂的工藝如圖1:
回答下列問題:(1)“煅燒”時FeCO3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為?　 。
回答下列問題:(2)“浸取”溫度為100 ℃左右,該步驟含鎂化合物參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為?　 。
回答下列問題:(3)“浸取”時NH4Cl用量對Mg2+浸出率的影響曲線如圖2 所示。下列有關(guān)說法正確的是　　　　(填字母)。?A.“浸取”時適當攪拌漿料B.用超理論用量20%的NH4Cl進行浸取C.可用NH4Cl對浸取后的濾渣進行二次浸取,將兩次浸取液合并D.浸取溫度采用100 ℃可促進NH4Cl的水解和NH3的逸出
解析 (3)攪拌可以加速溶解,A正確;從題圖2中看出,用超理論用量20%的NH4Cl進行浸取,鎂離子的浸出率和理論用量時的浸出率基本相等,而NH4Cl的利用率反而降低,B錯誤;用NH4Cl對浸取后的濾渣進行二次浸取,可增加鎂離子的浸出率,將兩次浸取液合并,減少鎂離子的損失,C正確;水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),適當升高溫度可以促進水解,浸取過程產(chǎn)生氨氣,適當升高溫度,有利于氨氣的排出,D正確。
命題點2 反應(yīng)條件的控制必備知識
通過控制一定的反應(yīng)條件,來達到提高物質(zhì)轉(zhuǎn)化率或更徹底除去雜質(zhì)的目的。反應(yīng)條件最常見的是溶液的pH、反應(yīng)的溫度、反應(yīng)物的配料比等。1.控制溶液的酸堿性(pH)的目的
(2)通過控制溶液的pH可以除去某些金屬離子。①如:要除去溶液中含有的Fe3+、Al3+,可調(diào)節(jié)溶液的pH使之轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3、Al(OH)3沉淀。[若有Fe2+,需先用氧化劑(H2O2等)把Fe2+氧化為Fe3+]②調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點:能與H+反應(yīng),使溶液pH增大;不引入新雜質(zhì)。例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。
2.控制反應(yīng)的溫度(1)控制反應(yīng)溫度的目的
(2)控制反應(yīng)物溫度的方法:水浴、油浴、冰水浴、沙浴等。
3.調(diào)節(jié)反應(yīng)物的濃度(配料比)(1)通過控制反應(yīng)物的濃度,控制反應(yīng)的類型,有利于目標反應(yīng)的進行。(2)根據(jù)需要選擇適宜濃度,控制一定的反應(yīng)速率,使平衡向利于目標產(chǎn)物生成的方向進行。(3)反應(yīng)物過量,能保證反應(yīng)的完全發(fā)生或提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率,但會給后續(xù)操作帶來除雜問題。4.加入氧化劑、還原劑完成溶液中離子的轉(zhuǎn)化,需要根據(jù)題目信息(溶液中離子的氧化性、還原性)判斷加入試劑的作用。如加入H2O2或NaClO等,把Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+。
1.以某含鎳廢料(主要成分為NiO,還含有少量FeO、Fe2O3、SiO2、CO)為原料制備NixOy和碳酸鈷的工藝流程如圖:
回答下列問題:(1)“氧化”中添加NaClO3的作用是　　　 　　　　　,為證明添加的NaClO3已足量,可用　　　　　　　　(寫化學(xué)式)溶液進行檢驗。?
答案 (1)將Fe2+氧化為Fe3+　K3[Fe(CN)6]
解析 (1)NaClO3的作用是將Fe2+氧化為Fe3+;氧化后溶液中含有Cl-,所以檢驗Fe2+時應(yīng)用K3[Fe(CN)6],而不能用KMnO4。
回答下列問題:(2)若“沉鈷”開始時c(C2+)=0.10 ml·L-1,則控制pH≤　　 　　時不會產(chǎn)生C(OH)2沉淀。{已知Ksp[C(OH)2]=4.0×10-15,lg 2=0.3}?
解析 (2)若不產(chǎn)生C(OH)2沉淀,則c2(OH-)×0.10 ≤4.0×10-15,故c(OH-)≤2×10-7 ml·L-1,pH≤7.3。
2.氯酸鎂[Mg(ClO3)2]常用作催熟劑、除草劑等,工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)前,實驗室先按如下流程進行模擬制備少量 Mg(ClO3)2·6H2O:
已知:①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)。②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)的變化曲線如圖?；卮鹣铝袉栴}:(1)鹵塊中加H2O2的目的是　　　 　　　　　　　,寫出該反應(yīng)的離子方程式:　 。
已知:①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)。②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)的變化曲線如圖。回答下列問題:
已知:①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)。②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)的變化曲線如圖?；卮鹣铝袉栴}:(3)常溫下,加MgO調(diào)節(jié)pH=4后溶液中c(Fe3+)=　　 　　　(已知Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38),過濾所得濾渣的主要成分有　　　　　　。
答案 (3)4×10-8 ml/L　BaSO4和Fe(OH)3
解析 (3)常溫下,加MgO調(diào)節(jié)pH=4,c(OH-)=10-10 ml/L,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=c(Fe3+)×(10-10)3=4×10-38,c(Fe3+)=4×10-8 ml/L;濾渣主要是前面生成的BaSO4和通過調(diào)節(jié)pH生成的Fe(OH)3。
3.鐵紅(Fe2O3)和鈦白粉(TiO2)均為重要的墻面裝修顏料。一種利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量Fe2O3)聯(lián)合生產(chǎn)鐵紅和鈦白粉的工藝流程如圖所示:
回答下列問題:(1)FeSO4溶液與NH4HCO3溶液的反應(yīng)溫度應(yīng)控制在35 ℃以下,其原因是? 　,該反應(yīng)的離子方程式是　?　　　　　　　　　。?
回答下列問題:(2)TiO2+轉(zhuǎn)化為TiO(OH)2需要加熱,加熱的目的是　　　 　　　　　　　,該反應(yīng)的離子方程式為　 。?
解析 (2)TiO2+水解生成 TiO(OH)2,加熱可以加快水解反應(yīng)速率。
命題點3 陌生方程式的書寫必備知識
在工藝流程題中常出現(xiàn)過渡金屬元素的轉(zhuǎn)化,所以有關(guān)的氧化還原反應(yīng)方程式、離子方程式的書寫成為必出的考查點,有時也會涉及非氧化還原反應(yīng)、電極反應(yīng)式的書寫。1.氧化還原反應(yīng)方程式、離子方程式的書寫(1)了解常見氧化劑、還原劑,當在題目中出現(xiàn)時能聯(lián)想到其氧化性、還原性①常見氧化劑:Na2O2、Fe3+、NO2、HNO3(濃)、HNO3(稀)、O2、O3、H2O2、H2SO4(濃)、Cl2、Br2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2、KMnO4(H+)、KClO3等。
③注意H2O2既有氧化性,也有還原性。絕大多數(shù)情境下作氧化劑,但遇到強氧化劑時也可能作還原劑。④注意題目中給出的提示信息、暗示信息。如要制備某金屬較高價態(tài)化合物,意味著其低價離子有還原性。
(2)掌握常見氧化劑、還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物
(3)通過練習(xí)掌握氧化還原反應(yīng)方程式的書寫流程
(4)缺項化學(xué)方程式的配平配平化學(xué)方程式時,有時要用H+、OH-、H2O來使化學(xué)方程式兩邊電荷及原子守恒,總的原則是酸性溶液中不能出現(xiàn)OH-,堿性溶液中不能出現(xiàn)H+,具體方法如下:
2.非氧化還原反應(yīng)方程式的書寫(1)廣義的水解反應(yīng)廣義的水解是指化合物中的正電性原子或原子團與“OH”結(jié)合,負電性原子或原子團與“H”結(jié)合形成兩種新的物質(zhì)。(2)酸(酸式鹽)與堿可發(fā)生反應(yīng),強酸與弱酸鹽反應(yīng)生成強酸鹽與弱酸。(3)銨鹽、弱酸酸式鹽、難溶氫氧化物、難溶碳酸鹽受熱后的分解反應(yīng)。(4)多元弱酸鹽與其多元弱酸反應(yīng)生成其酸式鹽。
②正極反應(yīng)則先考慮氧化劑得電子后的合理產(chǎn)物,然后考慮產(chǎn)物與電解質(zhì)是否反應(yīng)。(2)電解池中的陽極有最強的氧化能力,陰極有最強的還原能力,所以可以發(fā)生平常不能發(fā)生的一些氧化還原反應(yīng),同時考慮得失電子后的產(chǎn)物與電解液可能發(fā)生的反應(yīng)。(3)由于離子在電極上的放電順序除了與離子氧化還原性有關(guān)外,還與離子濃度等因素有關(guān),所以有些電極反應(yīng)需要結(jié)合題目的信息完成。
1.鈷酸鋰(LiCO2)電池是一種應(yīng)用廣泛的新型電源,電池中含有少量的鋁、鐵、碳等單質(zhì)。實驗室嘗試對廢舊鈷酸鋰電池回收再利用。實驗過程如下:
回答下列問題:(1)從含鋁廢液中得到Al(OH)3的離子方程式為　 。
回答下列問題:(2)濾液A中的溶質(zhì)除HCl、LiCl外還有　　 　　　　(填化學(xué)式)。寫出LiCO2和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:　 。
2.二氧化鋯(ZrO2)是最重要的氧離子固體電解質(zhì),用于制造燃料電池、氧氣含量測定儀等,可由鋯英砂(主要成分為ZrSiO4,也表示為ZrO2·SiO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2雜質(zhì))通過如圖所示工藝流程制得。
已知:①ZrO2具有兩性,高溫下與純堿共熔生成可溶于水的Na2ZrO3,與酸反應(yīng)生成ZrO2+。②部分金屬離子在實驗條件下開始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
請回答下列問題:(1)燒結(jié)時,ZrSiO4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為? 　;濾渣1的化學(xué)式為　　　 。
請回答下列問題:(2)調(diào)節(jié)pH=a時,a的范圍應(yīng)該是　　　　　　　　　;用氨水調(diào)節(jié)pH=b時,所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　　　　　。?
請回答下列問題:(3)工業(yè)上可用鋁熱法冶煉鋯,寫出以ZrO2通過鋁熱法制取鋯的化學(xué)方程式:　 。
請回答下列問題:(4)一種新型燃料電池用摻雜Y2O3的ZrO2晶體作電解質(zhì),在熔融狀態(tài)下傳導(dǎo)O2-,一極通入空氣,另一極通入乙烷,寫出負極的電極反應(yīng)式:　 。
3.軟錳礦是一種常見的錳礦物,主要成分是MnO2,常含有鐵、鋁元素形成的雜質(zhì)。工業(yè)上用軟錳礦制取高錳酸鉀的流程如圖(部分條件和產(chǎn)物省略)。
請回答下列問題:(1)“熔融”過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為?　 。
請回答下列問題:(2)CO2與K2MnO4反應(yīng)的離子方程式為? 　。
請回答下列問題:(3)“電解”過程中使用的是惰性電極,則:①陽極的電極反應(yīng)方程式為　 。
解析 ②陰極是氫離子放電生成氫氣,氫離子濃度減小,氫氧根離子濃度增大,則溶液的pH增大。
請回答下列問題:(3)“電解”過程中使用的是惰性電極,則:②陰極附近溶液的pH將　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。
命題點4 物質(zhì)的分離與提純必備知識
1.化工流程中常用分離操作
2.分離提純中操作的答題規(guī)范(1)結(jié)晶操作從溶液中得到帶結(jié)晶水的晶體的操作是:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。(2)沉淀、過濾①沉淀劑過量的判斷把反應(yīng)后的混合物靜置一段時間,吸取少量上層清液,置于一潔凈的試管中,再滴加少量的沉淀劑,若沒有沉淀生成,則證明沉淀劑已過量。②沉淀洗滌操作向過濾得到的沉淀上慢慢加入適量蒸餾水至剛好浸沒沉淀,然后靜置,讓其自然流下,重復(fù)以上操作2～3次,直至洗滌干凈。為了減少沉淀的溶解,可用冰水或有機溶劑洗滌。③檢驗沉淀洗滌干凈取少量最后一次洗滌液,置于一潔凈的試管中,再滴加少量的檢驗試劑,若沒有特征現(xiàn)象出現(xiàn),則證明沉淀已洗滌干凈。
3.沉淀洗滌時洗滌劑的選擇
回答下列問題:(1)寫出反應(yīng)Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:?　 。
解析 (1)由加入的物質(zhì)和目標產(chǎn)品可知,氧化劑是Cu2+,還原劑是SO2,氧化產(chǎn)物是H2SO4,還原產(chǎn)物是CuCl,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平的一般方法即可寫出方程式。
回答下列問題:(2)在進行反應(yīng)Ⅱ時,通入的SO2一般都要適當過量,目的是? 　。
解析 (2)根據(jù)SO2是反應(yīng)物以及目標產(chǎn)品CuCl易被氧化的性質(zhì)即可判斷SO2的作用。
答案 (2)將Cu2+全部還原為CuCl,保護CuCl不被氧化
回答下列問題:(3)水洗時,檢驗是否洗滌干凈的方法是?　 。
答案 (3)取最后一次洗滌液于試管中,滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若不產(chǎn)生沉淀,證明已洗滌干凈,否則未洗滌干凈
回答下列問題:(4)濾餅進行醇洗的目的是? 　。
解析 (4)乙醇易揮發(fā),可帶走濾餅表面的水分。
答案 (4)加速干燥,防止CuCl水解和氧化
2.七水硫酸鎂(MgSO4·7H2O)在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上有重要的用途。硼鎂泥是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂的廢渣,其主要成分是MgCO3,還含有MgO、CaO、Fe2O3、FeO、MnO2、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),工業(yè)上用硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如圖:
已知:①MnO2不溶于稀硫酸;②CaSO4和MgSO4·7H2O在不同溫度下的溶解度(g)數(shù)據(jù)如下表所示:
回答下列問題:(1)濾渣A中除含少量CaSO4·2H2O外,還有　　　 　。?(2)加入MgO后,加熱煮沸的目的是? 　。(3)若濾渣B的主要成分為Al(OH)3和Fe(OH)3,則加入NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為? 　。(4)流程中操作1為蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾,這樣既可得到CaSO4·2H2O,又可防止　 。(5)獲取MgSO4·7H2O的操作2為　 、　　　　　　、過濾洗滌。?
3.(2019·全國Ⅱ卷,28)咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇,熔點234.5 ℃,100 ℃以上開始升華),有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%～5%、單寧酸(Ka約為10-6,易溶于水及乙醇)約3%～10%,還含有色素、纖維素等。實驗室從茶葉中提取咖啡因的流程如圖所示。索氏提取裝置如圖所示。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā),蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?中,與茶葉末接觸,進行萃取。萃取液液面達到虹吸管3頂端時,經(jīng)虹吸管3返回燒瓶,從而實現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取?；卮鹣铝袉栴}:(1)實驗時需將茶葉研細,放入濾紙?zhí)淄?中,研細的目的是　 ,圓底燒瓶中加入95%乙醇為溶劑,加熱前還要加幾粒　　 　　。?
解析 (1)萃取時將茶葉研細可以增加固液接觸面積,從而使提取更充分;由于需要加熱,為防止液體暴沸,加熱前還要加入幾粒沸石。
答案 (1)增加固液接觸面積,提取充分　沸石
3.(2019·全國Ⅱ卷,28)咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇,熔點234.5 ℃,100 ℃以上開始升華),有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%～5%、單寧酸(Ka約為10-6,易溶于水及乙醇)約3%～10%,還含有色素、纖維素等。實驗室從茶葉中提取咖啡因的流程如圖所示。索氏提取裝置如圖所示。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā),蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?中,與茶葉末接觸,進行萃取。萃取液液面達到虹吸管3頂端時,經(jīng)虹吸管3返回燒瓶,從而實現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取。回答下列問題:(2)提取過程不可選用明火直接加熱,原因是? 　,與常規(guī)的萃取相比,采用索氏提取器的優(yōu)點是　 。
解析 (2)由于乙醇易揮發(fā),易燃燒,為防止溫度過高揮發(fā)出的乙醇燃燒,因此提取過程中不可選用明火直接加熱;根據(jù)題干中的已知信息可判斷,與常規(guī)的萃取相比較,采用索式提取器的優(yōu)點是使用溶劑量少,可連續(xù)萃取(萃取效率高)。
答案 (2)乙醇易揮發(fā),易燃　使用溶劑量少,可連續(xù)萃取(萃取效率高)
3.(2019·全國Ⅱ卷,28)咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇,熔點234.5 ℃,100 ℃以上開始升華),有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%～5%、單寧酸(Ka約為10-6,易溶于水及乙醇)約3%～10%,還含有色素、纖維素等。實驗室從茶葉中提取咖啡因的流程如圖所示。索氏提取裝置如圖所示。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā),蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?中,與茶葉末接觸,進行萃取。萃取液液面達到虹吸管3頂端時,經(jīng)虹吸管3返回燒瓶,從而實現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取?；卮鹣铝袉栴}:(3)提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑。與水相比,乙醇作為萃取劑的優(yōu)點是　 。“蒸餾濃縮”需選用的儀器除了圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計、接收管之外,還有　　(填標號)。A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶 D.燒杯
答案 (3)乙醇沸點低,易濃縮　AC
解析 (3)與水相比較,乙醇作為萃取劑的優(yōu)點是沸點低,易濃縮;蒸餾濃縮時需要冷凝管,為防止液體殘留在冷凝管中,應(yīng)該選用直形冷凝管,而不需要球形冷凝管,A正確,B錯誤;為防止液體揮發(fā),冷凝后得到的餾分需要有接收瓶接收,而不需要燒杯,C正確,D錯誤。
3.(2019·全國Ⅱ卷,28)咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇,熔點234.5 ℃,100 ℃以上開始升華),有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%～5%、單寧酸(Ka約為10-6,易溶于水及乙醇)約3%～10%,還含有色素、纖維素等。實驗室從茶葉中提取咖啡因的流程如圖所示。索氏提取裝置如圖所示。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā),蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?中,與茶葉末接觸,進行萃取。萃取液液面達到虹吸管3頂端時,經(jīng)虹吸管3返回燒瓶,從而實現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取?；卮鹣铝袉栴}:(4)濃縮液加生石灰的作用是中和　　　 　和吸收　　　 　。?
解析 (4)由于茶葉中還含有單寧酸,且單寧酸也易溶于水和乙醇,因此濃縮液中加入氧化鈣的作用是中和單寧酸,同時也吸收水。
答案 (4)單寧酸　水
3.(2019·全國Ⅱ卷,28)咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇,熔點234.5 ℃,100 ℃以上開始升華),有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%～5%、單寧酸(Ka約為10-6,易溶于水及乙醇)約3%～10%,還含有色素、纖維素等。實驗室從茶葉中提取咖啡因的流程如圖所示。索氏提取裝置如圖所示。實驗時燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā),蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?中,與茶葉末接觸,進行萃取。萃取液液面達到虹吸管3頂端時,經(jīng)虹吸管3返回燒瓶,從而實現(xiàn)對茶葉末的連續(xù)萃取。回答下列問題:(5)可采用如圖所示的簡易裝置分離提純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(fā)皿中并小火加熱,咖啡因在扎有小孔的濾紙上凝結(jié),該分離提純方法的名稱是　　　　。?
解析 (5)根據(jù)已知信息可知,咖啡因在100 ℃以上時開始升華,因此該分離提純方法的名稱是升華。
NO.3 “組”題點組合——考什么,練什么,整體突破!
1.(2021·全國甲卷,26)碘(紫黑色固體,微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?；卮鹣铝袉栴}:(1)I2的一種制備方法如圖所示:
①加入Fe粉進行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為　　 　　　 　　　　　　　,生成的沉淀與硝酸反應(yīng),生成　　　　后可循環(huán)使用。?
②通入Cl2的過程中,若氧化產(chǎn)物只有一種②,反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 ;?若反應(yīng)物用量比為 n(Cl2)∶n(FeI2)=1.5③時,氧化產(chǎn)物為　　　 　;當n(Cl2)∶n(FeI2)>1.5后,單質(zhì)碘的收率會降低④,原因是　 。
[審題指導(dǎo)]①分析整個流程的化學(xué)轉(zhuǎn)化原理:I-與Ag+反應(yīng)生成AgI沉淀,Fe粉置換AgI得到易溶于水的FeI2和單質(zhì)銀,通入Cl2氧化I-得到I2。②溶液中存在兩種還原性較強的離子: Fe2+、I-,注意到只生成一種氧化產(chǎn)物,表明只有還原性更強的I-反應(yīng)。③根據(jù)電子得失守恒,可確定n(Cl2)∶n(FeI2)=1.5時,Fe2+、I-都被氧化,生成I2、FeCl3。④n(Cl2)∶n(FeI2)>1.5時,氯氣過量,單質(zhì)碘收率降低,考慮過量氯氣氧化了單質(zhì)碘。⑤考慮+4價硫較強的還原性,加入過量NaHSO3,NaIO3被還原為I-。I-與再加入的NaIO3發(fā)生歸中反應(yīng)生成I2。
⑥這里KI既表現(xiàn)還原性生成I2,又發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成CuI,根據(jù)反應(yīng)方程式確定KI的量。
(3)4　防止單質(zhì)碘析出
2.(2021·山西臨汾一模)鈹是火箭、導(dǎo)彈、航空航天和冶金工業(yè)等領(lǐng)域不可替代的材料,有“超級金屬”之稱。以綠柱石[Be3Al2Si6O18]為原料制備金屬鈹?shù)墓に嚾鐖D:
已知:鈹及其化合物具有與鋁及其化合物相似的化學(xué)性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}:(1)Be3Al2Si6O18用氧化物形式表示為　 。?
答案 (1)3BeO·Al2O3·6SiO2　
解析 750 ℃燒結(jié)時,Na3FeF6與綠柱石作用生成易溶于水的Na2BeF4和難溶于水的Fe2O3、Al2O3、SiO2,過濾,得到含有Na2BeF4的濾液,加入適量氫氧化鈉溶液,過濾得到Be(OH)2,煅燒Be(OH)2得到BeO,BeO與C、Cl2在高溫條件下反應(yīng)制備BeCl2,電解NaCl-BeCl2熔融混合物制備金屬鈹。(1)Be3Al2Si6O18中Be、Al、Si、O的個數(shù)比為3∶2∶6∶18,用氧化物形式表示為3BeO·Al2O3·6SiO2。
已知:鈹及其化合物具有與鋁及其化合物相似的化學(xué)性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}:(2)750 ℃燒結(jié)時,Na3FeF6與綠柱石作用生成易溶于水的Na2BeF4,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:? 　。
已知:鈹及其化合物具有與鋁及其化合物相似的化學(xué)性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}:(3)燒結(jié)冷卻后,水浸之前“操作a”的目的是?　 。
答案 (3)增大接觸面積,使其充分溶解　
解析 (3)燒結(jié)冷卻后,水浸之前的“操作a”為粉碎,目的是增大接觸面積,使其充分溶解。
已知:鈹及其化合物具有與鋁及其化合物相似的化學(xué)性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}:(4)“過濾1”的濾液中若加入的氫氧化鈉溶液過量,后果是?　 (結(jié)合離子方程式說明)。?
已知:鈹及其化合物具有與鋁及其化合物相似的化學(xué)性質(zhì)。回答下列問題:(5)已知25 ℃時Ksp[Be(OH)2]=1.0×10-21,當溶液的pH=7.0時,Be2+是否完全沉淀??　 (列式計算)。?
已知:鈹及其化合物具有與鋁及其化合物相似的化學(xué)性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}:(6)由BeO制備BeCl2的化學(xué)方程式為?　 。工業(yè)上電解NaCl-BeCl2熔融混合物制備金屬鈹,電解時陰極反應(yīng)式為　 。
3.(2021·西南四省名校聯(lián)考)硼鎂泥是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂晶體(Na2B4O7?10H2O)時的廢渣,其主要成分是MgO,還含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO、Al2O3、MnO、SiO2等雜質(zhì)。以硼鎂泥為原料制取七水硫酸鎂的工藝流程如圖所示。
答案 (2)SiO2、H3BO3　
解析 (2)由上述分析可知,濾渣Ⅰ中除CaSO4外還有SiO2、H3BO3。
回答下列問題:(3)工藝流程中“調(diào)pH”應(yīng)不低于　　 　(已知:常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33;當溶液中離子濃度小于等于1×10-6ml?L-1時認為該離子沉淀完全)?！爸蠓小钡哪康氖恰? 　。
答案 (3)5　加快溶液中Fe3+、Al3+形成沉淀,避免形成Fe(OH)3膠體和Al(OH)3膠體　
回答下列問題:(4)濾渣Ⅱ中含有不溶于稀鹽酸但能溶于熱濃鹽酸的黑色固體,寫出生成黑色固體的離子方程式:?　 。
回答下列問題:(5)該工藝流程中包含多次過濾操作,實驗室中過濾后洗滌沉淀的操作為?　。
答案 (5)沿玻璃棒向漏斗中加蒸餾水浸沒沉淀,靜置,待水自然流下,重復(fù) 2～3次　
解析 (5)實驗室中過濾后洗滌沉淀的操作為沿玻璃棒向漏斗中加蒸餾水浸沒沉淀,靜置,待水自然流下,重復(fù)2～3次。
回答下列問題:(6)我國科學(xué)家研發(fā)出以惰性電極材料電解NaBO2的堿性溶液制備NaBH4的方法。寫出陰極的電極反應(yīng)式:　 。
1.(2021·全國乙卷,26) 磁選后的煉鐵高鈦爐渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。為節(jié)約和充分利用資源,通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。
該工藝條件下,有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表:
(2)“水浸”后“濾液”的pH約為2.0,在“分步沉淀”時用氨水逐步調(diào)節(jié)pH至11.6③,依次析出的金屬離子是　　　　　　　　　。?(3)“母液①”中Mg2+濃度為　　　　　　　ml·L-1。?(4)“水浸渣”在 160 ℃“酸溶”④,最適合的酸是　　 　　。“酸溶渣”的成分是　　　 　、　　 　　。?(5)“酸溶”后,將溶液適當稀釋并加熱,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀⑤,該反應(yīng)的離子方程式是?　 。(6)將“母液①”和“母液②”混合,吸收尾氣⑥,經(jīng)處理得　　　 　,循環(huán)利用。?
[審題指導(dǎo)]①可得出TiO2、SiO2經(jīng)水浸進入水浸渣,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3轉(zhuǎn)化為硫酸鹽進入濾液,此處有一個容易疏漏的點:CaSO4微溶,所以水浸渣中也有CaSO4。焙燒發(fā)生的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng),確定尾氣為NH3。②注意到這里發(fā)生的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng),依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)寫出反應(yīng)方程式。③根據(jù)表中給出的氫氧化物沉淀的pH數(shù)據(jù),結(jié)合題中的信息得出離子沉淀的順序。生成氫氧化物沉淀后,母液中主要是(NH4)2SO4。同時注意利用表中Mg2+完全沉淀[c(Mg2+)=1×10-5ml·L-1]時的pH得出 Mg(OH)2 的Ksp,進而計算母液①中Mg2+濃度。
④聯(lián)想鹽酸、硝酸的易揮發(fā)性,確定這里只能選硫酸。SiO2、CaSO4都不溶于硫酸而進入酸溶渣。⑤TiO2+水解轉(zhuǎn)變?yōu)門iO2·xH2O,元素價態(tài)沒有變化,依據(jù)電荷守恒、原子守恒寫出方程式。⑥“母液①”主要成分是(NH4)2SO4和氨水,“母液②”主要成分是水解生成的H2SO4,吸收NH3后得到(NH4)2SO4,進入“焙燒”步驟循環(huán)利用。
(2)Fe3+、Al3+、Mg2+(3)1.0×10-6(4)硫酸　SiO2　CaSO4
(6)(NH4)2SO4
2.(2021·河南信陽模擬)某種電鍍污泥主要含有碲化亞銅(Cu2Te)、三氧化二鉻(Cr2O3)以及少量的金(Au),可用于制取Na2Cr2O7溶液、金屬銅和粗碲等,以實現(xiàn)有害廢料的資源化利用,工藝流程如圖:
回答下列問題:(1)Te元素在元素周期表中的位置為　 ,該元素最高化合價為　　　。
答案 (1)第五周期ⅥA族　+6
解析 (1) 碲元素位于第五周期ⅥA族,該元素的最高化合價為+6。
回答下列問題:(2)煅燒時,Cr2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為? 　。
回答下列問題:(3)浸出液中除了含有TeOSO4(在電解過程中不反應(yīng))外,還含有　 　(填化學(xué)式)。電解沉積過程中析出單質(zhì)銅的電極為　　　　極。?
答案 (3)CuSO4　陰　
解析 (3)因加入了稀硫酸,則浸出液中一定含有硫酸銅,銅離子得到電子轉(zhuǎn)換為銅單質(zhì),電解池中陰極得到電子。
回答下列問題:(4)工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)母液生產(chǎn)重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的工藝流程如圖所示:通過冷卻結(jié)晶能析出大量K2Cr2O7的原因是?　 。
答案 (4)低溫條件下,K2Cr2O7的溶解度在整個體系中最小,且K2Cr2O7的溶解度隨溫度的降低而顯著減小　
解析 (4)在低溫條件下,K2Cr2O7的溶解度在整個體系中最小,且K2Cr2O7的溶解度隨溫度的降低而顯著減小。
回答下列問題:(5)測定產(chǎn)品中K2Cr2O7含量的方法如下:稱取試樣 2.50 g 配成250 mL溶液,取25.00 mL置于錐形瓶中,加入足量稀硫酸和幾滴指示劑,用0.100 0 ml·L-1(NH4)2Fe(SO4)2 標準液進行滴定。滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　 。若三次實驗消耗(NH4)2Fe(SO4)2標準液的平均體積為25.00 mL,則所得產(chǎn)品中K2Cr2O7的純度為　　 　　(保留三位有效數(shù)字)。

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