无机化学工艺流程

无机化学工艺流程
主备人：审核人：
1、无机化学工艺流程题的设计思路：
2、无机化学工艺流程题的一般解题步骤：
第一步：浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物，对比原料和产物；
第二步：精读局部，明确反应原理——确定各步反应物、产物（正、逆向推断法结合），尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。

第三步：针对问题再读图，明确要求——结合基础理论和实际问题，科学表述，规范书写。

3、无机化学工艺流程题中涉及的问题：
⑴原料的预处理
①溶解：对金属及其氧化物通常采用酸溶，如用硫酸、盐酸、硝酸等，有时也常用碱溶（如铝及氧化铝等物质）。

（用酸或碱溶解盐主要是为了抑制盐水解）
浸出：固体加水(或酸)溶解得到离子；
浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少；
②研磨：增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分。

③灼烧、煅烧：使物质高温下分解，或高温氧化等。

⑵控制反应条件的方法
①pH的控制：调节溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

②加热的目的：加快反应速率或促进化学平衡的移动。

③降温的目的：防止某物质在高温下会分解，或为使平衡向需要的方向移动。

④趁热过滤：防止某物质降温时会析出。

⑤冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。

⑥利用有机溶剂（乙醇、乙醚等）洗涤：洗去
晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度，使晶体快速
干燥。

⑦结晶过程的一般操作：蒸发浓缩→冷却结晶
→过滤→洗涤→干燥。

例1、聚硅硫酸铁（PFSS）是新型无机高分子混凝剂，广泛应用于水的净化处理。

PFSS化学组成可表示为：[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2(SiO2)x]m，由钢渣合成PFSS主要工艺流程如下：
⑴酸浸时，采用100~140℃和2~3h，其目的是。

⑵氧化时，需将溶液冷却到40℃以下，其目的是。

⑶除Al3+时，先调节pH值到（参见右表），得Fe(OH)3沉淀，
过滤除去滤液，再用硫酸溶解Fe(OH)3得硫酸铁溶液。

开始沉淀pH沉淀完全pH
Al3+
3.5
4.7
Fe3+
1.9 3.2
⑷Na2SiO3溶液可由SiO2渣除杂后与35%的NaOH溶液反应制备，该反应的离子方程式为。

⑸水解聚合时，强力搅拌的目的是；检验
透明橙红色液体中，其分散质直径在l~l00nm的简单方法是。

例2、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。

其主要流程如下：
⑴反应I前需在FeSO4溶液中加入（填字母），以除去溶液中的Fe3＋。

A、锌粉
B、铁屑
C、KI溶液
D、H2
⑵反应I需控制反应温度低35℃，其目的是。

⑶工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是：。

⑷反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8 (过二硫酸铵)。

电解时均用惰性电极，阳极
发生的电极反应可表示为：。

例3、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（Na2SO4）-炭粉还原法，其流程示意图如下：
无水芒硝过量炭粉
煅烧碱浸精制
稀碱液
硫化钠
晶体
A
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CO2，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，充分搅拌。

若反应后测得溶液的pH＝4，则此时溶液中c( S2－)＝。

（已知：常温时CuS、Cu(OH)2的Ksp分别为8.8×10－36、2.2×10－20）
⑷①皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去，汞的去除率与溶液的pH和x（x代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值）有关（如右下图所示）。

为使除汞效果最佳，应控制的条件是、。

②某毛纺厂废水中含0.001 mol·L－1的硫化钠，与纸张漂白后废水（含0.002 mol·L
－
1 NaClO）按1:2的体积比混合，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。

例4、以硫酸工艺的尾气、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氢铵和KCl为原料可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸氢铵等物质。

合成路线如下：
二氧化硫尾气
CaSO4
3
2SO4
NH4Cl
(NH4)2SO3·H2O
⑴生产中，反应Ⅱ中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚等物质，其目的是。

⑵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中发生反应的化学方程式为：CaSO4+4C
高温
CaS +4CO↑
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
⑶反应Ⅴ反应液用40%乙二醇溶液，温度控制在25℃，硫酸钾的产率超过90%，其原因是。

⑷(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为N2，试写出二氧化氮与亚硫
酸铵反应的化学方程式。

【无机化学工艺流程作业一】
1、工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂
质），并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体，其工艺流程为：
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
⑴在“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是。

⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有。

⑶在“除杂I”步骤中，需再加入适量H2O2溶液，H2O2与Fe2+反应的离子方程式为。

为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，应控制溶液的pH范围为。

检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是。

⑷加入Zn粉的作用是。

“操作A”的名称是。

2、酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式。

SnSO4是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备路线如下：
⑴SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是，加入Sn粉的作用是。

⑵反应I生成的沉淀为SnO，写出该反应的化学方程式：。

⑶检验沉淀已经“漂洗”干净的方法：。

⑷反应Ⅱ硫酸的作用之一是控制溶液的pH，若溶液中c(Sn2+)=1.0mol·L—1，则应控制溶液pH 。

已知：Ksp[Sn(OH)2]=1.0×10—26。

⑸酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，试写出发生反应的离子方程式：。

3、CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。

一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、
Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H +
、Co 2+
、Fe 2+
、Mn 2+
、Al 3+
等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表： ⑴写出浸出过
程
中
Co 2
O 3
发生反应的离子方程式。

⑵NaClO 3
的作用是 。

⑶加Na 2
CO 3
调pH 至5.2所得沉淀为 。

⑷萃取剂对金属离子的萃取率与pH 的关系如下图。

萃取剂的作用是 ；其使用的适宜pH 范围是 。

A ．2.0~2.5 B ．3.0~3.5 C ．4.0~4.5
⑸为测定粗产品中CoCl 2
·6H 2
O 含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO
3
溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。

通过计算发现粗产品中CoCl 2
·6H 2
O 的质量分数大于100％，其原因可能是 。

（答一条即可）
4、高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。

工业上常采用NaClO 氧化法生产，
沉淀物 Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(O H)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7 完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
原理为：3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH＝2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O Na2FeO4＋2KOH＝K2FeO4＋2NaOH
主要的生产流程如下：
⑴写出反应①的离子方程式。

⑵流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下K sp(K2FeO4) K sp(Na2FeO4)（填“＞”或“＜”或“＝”）。

⑶反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。

图1为不同的温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；
图2为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最佳
．．时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。

图1 图2
①工业生产中最佳温度为℃，此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为。

②若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式：。

若Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：。

⑷K2FeO4在水溶液中易水解：4FeO42—+10H2O4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑。

在“提
纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用溶液（填序号）。

A．H2O B．CH3COONa、异丙醇C．NH4Cl、异丙醇D．Fe(NO3)3、异丙醇
☆5、KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤：
⑴反应Ⅰ中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1︰2，该反应的化学方程式为。

⑵反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是；从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是。

⑶检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：取少量K2SO4样品溶解于水，。

⑷整个流程中，可循环利用的物质除(NH4)2SO4外，还有（填化学式）。

⑸将硝酸与浓KCl溶液混合，也可得到KNO3，同时生成等体积的气体A和气体B。

B是三原子分子，B与O2反应生成1体积气体A和2体积红棕色气体C。

B的分子式为。

1、工业上用铌铁矿（主要含有Nb2O5、Fe2O3等）生产铌及相关产品的生产流程可表示如下：
已知：Nb(OH)5实际上是水合氧化铌，它能跟酸起复分解反应；FeSO4是一种重要的食品和饲料添加剂。

⑴检验滤液中的阳离子所需使用的试剂的名称为。

⑵Nb2O5与Al反应的化学方程式为。

⑶滤液与单质反应的离子方程式为。

⑷由上述生产流程可知Nb(OH)5具有。

（填“碱性”、“酸性”或“两性”）
⑸滤液与单质反应后，经过滤、浓缩、结晶得到的晶体的化学式为。

无机化学工艺流程一参考答案
例1、⑴提高铁元素的浸取率（或“提高反应速率”、“加速完全溶解”等）。

（2分）
⑵防止H2O2分解损失。

（2分）
⑶3.2—3.5，（2分）
⑷SiO2+2OH－=SiO32－+H2O。

(2分)
⑸使反应物充分接触，分散质均匀分散；（2分）用激光笔照射液体，观察是否有丁达尔效应。

（2分）
例2、答案：（1）B
（2）防止NH4HCO3分解（或减少Fe2+的水解）
（3）降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出
（4）2SO42－－2e－＝S2O82－
例3、⑴过滤、干燥3Na2SO4+8C3Na2S+4CO2↑+4CO↑
⑵热水会促进Na2S水解，而稀碱液能抑制Na2S水解
⑶4×10－36
⑷①x＝12 pH介于9~10之间
②SO42－、Cl－
例4、（1）防止亚硫酸铵被氧化；
（2）ABCD
（3）乙二醇是有机溶剂能减小K2SO4的溶解度，使硫酸钾充分析出
（4）4(NH4)2SO3+2NO2=4(NH4)2SO4+N2↑
作业
1、⑴适当升高反应温度（或增大硝酸浓度、将锌废渣粉碎等）（写出一个措施
即得2分）
⑵烧杯、玻璃棒、漏斗（2分，漏写一个得1分，漏写两个得0分）
⑶2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O （2分）
5.2~5.4 （2分，错一个得1分）
静置片刻，取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe3+沉淀完全（2分）
⑷除去溶液中的Cu2+（2分）
冷却结晶（2分）
2、⑴抑制Sn2+水解防止Sn2+被氧化
⑵SnCl2+Na2CO3=SnO+CO2↑+2NaCl
⑶取最后一次洗涤液，向其中加入AgNO3溶液，若无沉淀，则说明洗涤干净
⑷小于1
⑸2Sn2++2H2O2+4H+=2Sn4++4H2O
3、（1）Co2O3+SO32－+4H+=2Co2++SO42－+2H2O （2分）
（2）将Fe2+氧化成Fe3+ （2分）
（3）Fe(OH)3Al(OH)3 （2分）
（4）除去溶液中的Mn2+ B （每空2分）
（5）粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水（2分）
4、
（1）Cl2+2OH—＝Cl—+ClO—+H2O（2分）
（2）＜（2分）
（3）①26 （1分） 1.2（1分）
②3ClO—＋Fe3+＋3H2O＝Fe(OH)3↓＋3HClO （2分）
2FeO42—＋Fe3+＋8OH—＝3FeO43—＋4H2O（2分）
（4）B（2分）
☆5、（1）CaSO4＋2NH4HCO3＝CaCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑（2）分离NH4Cl与K2SO4，加快化学反应速率防止KNO3结晶，提高KNO3的产率
（3）加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，说明K2SO4中混有KCl
（4）CaSO4、KNO3
（5）NOCl
1、（1）硫氰化钾或硫氰化钠等
（2）3Nb2O5 + 10Al 6Nb +5Al2O3
（3）2Fe3+ + Fe＝3Fe2+
（4）两性
（5）FeSO4·7H2O
【无机化学工艺流程作业二】
1、工业上用粗氧化铜（含杂质FeO）为原料制取氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）的生产流程如下：
物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3
完全沉淀时的
≥9.6≥6.43~4 pH
⑴写出向溶液A中加入NaClO的离子方程式。

⑵沉淀C的化学式为。

⑶实验室如何检验沉淀E已洗涤干净？。

⑷低温蒸发的目的是。

⑸流程中两次加入了CuO，而不是一次性向溶液B中加入过量的CuO，其理由是。

2、由菱锰矿（低品位MnCO3矿石）制备高纯碳酸锰的工艺流程如下：（已知三种离子沉淀的pH 范围：Fe2+：7.6 –9.6Fe3+：2.7 –3.7Mn2+：8.6 –10.1）
CO2+NH3
3
产品
⑴焙烧时发生的主要反应的化学方程式为。

⑵浸出过程中，杂质Fe2+、Fe3+随Mn2+一起进入浸出液。

可加入MnO2，并调节溶液pH在4~5之间。

加入MnO2的目的是，调节溶液pH的目的是。

⑶焙烧过程中产生的尾气用MnCl2溶液吸收，其目的是。

⑷为测定浸出液中Mn2+含量，进行以下操作。

操作1：向酸化后的浸出液中加入NH4NO3，一定条件下生成Mn3+和NO2-；
生成的NO2-又可与溶液中的NH4+发生反应，方程式为：NO2- + NH4+= N2↑+ 2H2O。

操作2：以(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定Mn3+。

方程式为：Mn3+ +Fe2+ = Mn2+ +Fe3+。

①操作1中
NH4NO3与
MnCl2溶液反应
的离子方程式
为：。

（此反应可逆）
②若以KNO3代替NH4NO3，则测定结果偏低，原因是。

（填字母）
A．NO2—的存在，影响Mn2+的转化率
B．NH4+有利于消除NO2-的影响
C．NO2—有一定的氧化性，可能将标准液中Fe2+转化为Fe3+
3、稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。

其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。

我国蕴藏着丰富的钇矿石（Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：
开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH
Fe3+ 2.7 3.7
Y3+ 6.08.2
②在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相
似。

⑴钇矿石（Y2FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为。

⑵欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。

则
①最好选用盐酸、（填字母）两种试剂，再通过必要的操作即可实现。

a．NaOH溶液b．氨水c．CO2气d．HNO3
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式：。

⑶为使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH = a，则a应控制在的范围内；检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是。

4、镁是一种非常重要的金属，其单质及化合物在航空航天、汽车制造、医药、添加剂、建筑等方面都有非常广泛的应用。

⑴工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁，而MgCl2的获得主要有两种方法：
方法一：从海水或光卤石中先获得MgCl2·6H2O，然后制得无水MgCl2。

方法二：MgCO3 MgO＋CO2↑；MgO＋C＋Cl2 MgCl2＋CO。

则
在“方法一”中，从MgCl2·6H2O制无水MgCl2操作时应在保护下进行。

在“方法二”中，MgO和C能否直接反应生成金属镁？答：。

（填“能”或“否”）。

⑵镁电池在性能上优于其他电池，具有更安全、环保、能效高等优点。

有一种镁电池的反应为：Mg＋2CuCl＝2Cu＋MgCl2，又知CuCl难溶于水，则该电池的正极反应式是。

⑶化合物MgSO4在医疗上具有镇静、抗痉挛等功效。

有一种以菱镁矿（主要成份是MgCO3）为主要原料制备MgSO4的方法如下：
步骤②中发生反应的离子方程式为。

步骤④中调节pH=6.0~6.5的目的是。

对MgSO4·7H2O晶体直接加热（填“能”或“不能”）得到无水MgSO4固体？
☆5、氯化铁是常见的水处理剂，工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下：
⑴试写出吸收塔中反应的离子方程式：。

⑵六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
温度/℃010********
10
0溶解度
(g/100gH2O)
74
.4
81
.9
91
.8
10
6.8
31
5.1
52
5.8
53
5.7
从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是：加入少量盐酸、、、过滤、洗涤、干燥。

⑶常温下，若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀，pH＝4时，溶液中c(Fe3+)
＝。

调pH= 6.0 ~ 6.5
菱
加
热
M
MgSO4·7
加
热
气
溶
H2
SO4
(NH4)
蒸发、结晶
过滤
(NH4)2SO4
（常温下Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10―39）。

⑷FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取mg无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶，用蒸馏水定容；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入某一指示剂并用c mol·L―1 Na2S2O3溶液滴定用去V mL。

（已知：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－）
①滴定终点的现象是：。

②求样品中氯化铁的质量分数（写出计算过程）。

1、利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。

（一）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2¯，可以在碱性条件下加入铝粉除去（加热处理后的废水，会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）。

除去NO2¯的离子方程式为。

（二）某工厂对制革工业污泥中Cr（III）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）：
阳离子
F
e3+
F
e2+
M
g2+
A
l3+
C
u2+
Cr3
+
开17——4——
始沉淀
时的
pH
．9．0——．7
沉淀完全时的pH
3
．2
9
．0
1
1．1
86
．7
9
（＞9
溶解）
⑴实验室用18．4 mol·L-1的浓硫酸配制250 mL 4．8 mol·L-1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需。

⑵酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是（至少一条）。

⑶加入H2O2的作用是。

⑷钠离子交换树脂的原理为：Mn++nNaR→MRn+nNa+，被交换的的杂质离子是（选填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）。

（三）印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3。

腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0．10 mol·L-1，请参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤①
②③过滤。

（提供的药品：Cl2浓H2SO4NaOH溶液CuO Cu）
无机化学工艺流程作业二参考答案
1、（1）2Fe2+ + ClO- + 2H+＝2Fe3+ + Cl―+ H2O（2分）
（2）Fe(OH)3（2分）
（3）取最后一次洗涤液少量于试管中，加入AgNO3溶液，无白色沉淀生成，说明已洗干净（2分）
（4）抑制Cu2+水解，防止晶体中结晶水失去（答出一点即可）（2分）
（5）一次性加入过量的CuO将导致Fe3+和Cu2+同时生成沉淀（2分）
2、
3、（1）Y2O3·FeO·2BeO·2SiO2（2分）
（2）①b（2分）②BeO22－＋4 H＋== Be2＋＋2H2O（2分）
（3）3.7～6.0（2分）取少量滤液，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，若不变血红色，则说明Fe3+沉淀完全（2分）
4、（1）HCl气否（2）2CuCl + 2e－＝2Cu + 2Cl－
（3）2NH4+ + MgO Mg2+ + 2NH3↑+ H2O
抑制Mg2+水解，为了得到较纯的产品能
☆5、1）2Fe2+ + Cl2＝2Fe3+ + 2Cl－（2分）
（2）蒸发浓缩（2分）冷却结晶（2分）
（3）2.6×10－9 mol·L－1（2分）
（4）①滴入最后一滴，溶液颜色由蓝色变为无色，且半分钟内不变色（2分）
② 1.625Vc/m×100％（4分：计算过程2分，答案2分）
1、（一）2Al＋OH-＋NO2－＋2H2O＝2AlO2-＋NH3·H2O
（二）（1）250mL容量瓶、胶头滴管
（2）反应温度、溶液的pH、搅拌速度、溶剂的配比等
（3）氧化Cr3+使之转变成+6价Cr6+，以便于与杂质离子分离
（4）Ca2+、Mg2+ （以上每空2分）（三）①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+ ②加入CuO调节溶液的pH至3．2～4．7
94
9596979899
100
15
30
45
60
120
水解持续时间/min
水解率/%
图1 水解温度与水解时间的关系
表1 不同pH 下二氧化锗的溶解率
回收再利用锗产品加工废料，是生产GeO 2
的重要途径，其流程如下图。

锗产品
锗精矿
H SO 、 氧化剂
（1）Ge 2+
与氧化剂H 2
O 2
反应生成Ge 4+
，写出该反应的离子方程式 ▲ 。

（2）蒸馏可获得沸点较低的GeCl 4
，在此过
程中加入浓盐酸的原因是 ▲ 。

实验室蒸馏操作时常用的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、 ▲ 、 ▲ 、接收管、锥形瓶等。

（3）GeCl 4
水解生成GeO 2
·nH 2
O ，此过程用化学
方程式可
表示为 ▲ 。

温度对GeCl 4
的水解率产生的影
响如图1所示，其原因是 ▲ 。

为控制最佳的反 应温度，实验时可采取的措施为 ▲ 。

A ．用冰水混合物
B ．49℃水浴
C ．用冰盐水
（4）结合Ge 在元素周期表中的位置及“对角线”法则，
分析GeO 2
溶解率随pH 变化的原因 ▲ ，用离子方程式表示pH>8时GeO 2
溶
解率增大可能发生的反应 ▲ 。

3、
4、
5、
6、（1）Ge2++H2O2+2H+=Ge4++2H2O（2分）
（2）抑制GeCl4水解。

温度计、冷凝管（4分）
（3）GeCl4+ (2+n) H2O = GeO2·nH2O+ 4HC1。

该水解反应是一个放热反应。

C（6分）（4）二氧化锗具有两性，GeO2+2OH－=GeO2－3+H2O。

（2分）
7\
美国科学家理查德-海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。

有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用，催化剂会被杂质（如：铁、有机物等）污染而失去活性，成为废催化剂，需对其再生回收。

一种由废催化剂制取氯化钯的工艺流程如下：
废催化剂
焙烧1 除PdO 酸溶 除杂 酸析 Pd(NH 3)2Cl 2 沉淀
漂洗
烘干
焙烧氯化钯
甲酸
王水
浓氨水
盐酸
700℃10h
加热至沸30min
550℃
2Pd
pH 8～9滤液废渣
过滤弃液
空气
（1）甲酸在反应中的作用是 ▲ （选填：“氧化剂”、“还原剂”）。

（2）加浓氨水时，钯转变为可溶性[Pd(NH 3)4
]2+
，此时铁的存在形式是 ▲ （写化学式）。

（3）钯在王水（浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3）中转化为H 2
PdCl 4
，硝酸还原为
NO ，该反应的化学方程式为： ▲ 。

（4）700℃焙烧1的目的是：
▲ ；550℃焙烧2的目的是：
▲ 。

（1）还原剂(2分) （2）Fe(OH)3
(2分)
（3）3Pd+12HCl+2HNO 3
=3H 2
PdCl 4
+2NO ↑+4H 2
O(2分)
（4）除去活性炭及有机物(2分)；脱氨[将Pd(NH 3)2
Cl 2
转变为PdCl 2
] (2分)。

铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。

一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：
⑴当x=0.4，试用氧化物形式表示该铁氧体组成。

⑵酸浸时，二氧化锰被还原的化学方程式为：。

⑶活性铁粉除汞时，铁粉的作用是（选填：氧化剂、还原剂、吸附剂）。

⑷煮沸1h是为了使分解。

⑸同时加入MnSO4和铁粉的目的是。

16.⑴2MnO3ZnO5Fe 2O3⑵MnO2+H2O2+H2SO4MnSO4+O2↑+2H2O
⑶还原剂⑷H2O2⑸调节滤液离子是成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成（二次加入铁粉还可进一步除去汞）
过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种无毒、无味的白色结晶粉末，具有尿素和过氧化氢双重性质，是一种新型的氧化剂和消毒剂，广泛应用于漂白、纺织、医药、农业、养殖业等领域。

其合成如下：
⑴实际生产中需控制n(H2O2)∶n[CO(NH2)2]=1.2∶1，并控制合成温度在25～30℃，其主要原因是。

⑵从母液中分离出H2O2和尿素，采用的操作是。

A、盐析过滤
B、分液过滤
C、减压蒸馏结晶
D、常压蒸馏萃取
⑶为测定产品中活性氧的含量（活性氧16%，相当于H2O234%），称取干燥样品12.000g，
溶解，在250mL容量瓶中定容。

准确量取25.00mL于锥形瓶中，加入1mL6mol/L的硫酸，然后用0.2000mol/LKMnO4标准溶液滴定，至滴入最后一滴时，溶液显浅红色且半分钟内不褪色，三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL（KmnO4溶液与尿素不反应）。

①KMnO4溶液应盛放在式（选填：“酸”、“碱”）滴定管中。

②MnO4－H2O2H+Mn2+H2
③根据滴定结果，可确定产品中活性氧的质量分数为：。

④若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的活性氧含量。

（选填：“偏高”、“偏低”或“不变”）。

⑤根据本次实验测得的活性氧含量，可判断该实验产品所含的一种主要杂质为。

（1）H2O2在实验过程中会有部分分解，增大过氧化氢的量可提高过氧化尿素的纯度（2分）.
（2）c（1分）（3）①酸（1分）；②2，5，6=2，8， 5O2；（2分）③13.3%（2分）；
④偏高（2分）⑤尿素（写水杨酸稳定剂也得分）（2分）。