化学与技术专题(一)及答案

化学与技术专题（一）

1.工业上生产高氯酸（沸点：90℃）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：

（1）冷却过滤的目的是降低NaHSO4的_________并分离出NaHSO4晶体。

（2）反应器2中发生反应的离子方程式为___________。SO2的作用是作___________剂。（3）循环使用的物质是_____________。

（4）可以通过蒸馏滤液的方法得到高氯酸的原因可能是______________________________ （5）工业上用铂作阳极、铜或银作阴极电解盐酸也可制得高氯酸，在阳极区可得到20%的高氯酸。写出阳极的电极反应式________________________________________________________ 2.KMnO4是一种常用的强氧化剂，工业上以软锰矿（主要成分MnO2）为原料，通过液相法生产．即在反应器中碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4，分离后得到K2MnO4，再在电解槽中用铂板作用阳极，铁作阴极电解K2MnO4溶液得到KMnO4，简略生产过程如下所示：

回答下列问题：

（1）写出反应器中反应的方程式______

（2）生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿，因为MnO2含量较低的贫矿中Al的氧化物含量较高，会导致KOH消耗量偏离，用离子方程式表示KOH消耗偏高的原因_________ __________________________________________________________________________________ （3）写出电解槽中阴极和阳极的电极反应方程式阴极：__________________________________阳极：_____________________________________

（4）在传统工艺中，得到K2MnO4后，向其溶液中避入CO2制备KMnO4，配平方程式： _ _____K2MnO4+____CO2=_____KMnO4+______MnO2↓+______K2CO3将所得到的KMnO4配成0.1mol•L-1 KMnO4溶液，滴定20.00mL未知浓度的FeCl2液，消耗KMnO4溶液30.00 mL．滴定达到终点时的现象为：________________________________________________________,则FeCl2溶液的浓度为______mol/L．

3.氟化钠的用途非常广泛，可作杀菌剂、杀虫剂和木材防腐剂．实验室可通过

下图所示的流程来制取：

请结合每小题的相关信息，回答下列有关问题：

（1）已知：饱和氟硅酸（H2SiF6）溶液为无色透明的发烟液体，密度为1.32g

•mLˉ1，易挥发，有刺激性气味，与等物质的量浓度的H2SO4酸性相当，它对

玻璃、陶瓷都有较强的腐蚀性．以上实验所用仪器全部用聚酯类材料

做成，在该类材料做成的容器中混合

NH4HCO3固体、H2SiF6浓溶液和H2O时，加入试剂的顺序应是______，加好

试剂后，为了让它们充分反应，不能用______棒搅拌（填字母）．

A．玻璃 B．铁 C．聚乳酸 D．陶瓷

（2）已知在20℃时Na2SiF6的溶解度为2.12g，请写出1L 1mol•Lˉ1的

H2SiF6溶液与1L 1mol•Lˉ1Na2CO3溶液混合后（假设混合液中水的质量约等

于2000g）发生化学反应的离子方程式为______．

（3）上述流程图中产生浑浊液的原因是生成了______（填字母）．

A．NH4F B．H2SiO3 C．（NH4）2SiF6 D．（NH4）2CO3

（4）操作1后是否需要对沉淀进行洗涤______（填“是”或“否”），选择

“是”或“否”的原因是____________________________________________________

（5）溶液B中经操作_____________可得到副产品氯化铵；粗产品晶体经

______________（填操作名称）可得纯净的产品.

4.新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位，可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：

方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。

方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下：

请回答下列问题：

(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是___________________ _____________________。

(2)在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有__________、__________、_________ (填化学式)生成。

(3)在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为______________________________________________

(4)写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_______________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ (5)已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为___________________________________________________________________________________________