（3）已知反应物为Ca5（PO4）3F和H2SO4，生成物为CaSO4·0.5H2O、H3PO4和HF，再根据原子个数守恒可写出该反应的化学方程式：
2Ca5（PO4）3F＋10H2SO4＋5H2O
10CaSO4·0.5H2O＋6H3PO4＋2HF。
（4）由题意可知，H2O2在氧化有机碳时，自身也会发生分解，且分解速率随温度的升高而加快，因此80℃后脱除率降低。
（5）硫酸钙是微溶物，存在溶解平衡，因此反应后的溶液中仍含有SO
。
由题给信息可知，反应物为BaCO3、SO
和H3PO4，生成物为BaSO4、CO2、H2PO
和水，由此可写出该反应的离子方程式：
BaCO3＋SO
＋2H3PO4===BaSO4＋CO2↑＋H2O＋2H2PO
。
（6）由题意知，消耗氢氧化钠的物质的量为
mol，当生成Na2HPO4时，参加反应磷酸的物质的量为
mol，即磷酸的质量为
g，则磷酸的质量分数为
＝
。
3．（2017·全国Ⅲ）重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。
制备流程如图所示：
回答下列问题：
（1）步骤①的主要反应为：
FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3
Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为_2∶7__。
该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_陶瓷在高温下会与Na2CO3反应__。
（2）滤渣1中含量最多的金属元素是_Fe__，滤渣2的主要成分是_Al（OH）3__及含硅杂质。
（3）步骤④调滤液2的pH使之变_小__（填“大”或“小”），原因是2CrO
＋2H＋Cr2O
＋H2O （用离子方程式表示）。
（4）有关物质的溶解度如图所示。
向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。
冷却到_d__（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a．80℃b．60℃
c．40℃d．10℃
步骤⑤的反应类型是_复分解反应__。
（5）某工厂用m1kg铬铁矿粉（含Cr2O340%）制备K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为
×100% 。
[解析]
（1）1molFeO·Cr2O3参与反应共失去7mol电子，而1molNaNO3参与反应得到2mol电子，根据得失电子守恒，二者的系数比为2∶7。
由于高温下碳酸钠能与陶瓷中的二氧化硅发生反应，所以该步骤不能使用陶瓷容器。
（2）步骤①中生成的氧化铁因不溶于水而进入滤渣1，所以滤渣1中含量最多的金属元素是Fe。
结合流程图可知，滤渣2的主要成分是氢氧化铝及含硅杂质。
（3）滤液2中存在平衡：
2CrO
＋2H＋Cr2O
＋H2O，氢离子浓度越大（pH越小），越有利于平衡正向移动，所以步骤④应调节滤液2的pH使之变小。
（4）根据题图，可知温度越低，K2Cr2O7的溶解度越小，析出的重铬酸钾固体越多，故d项正确。
步骤⑤中发生的反应为Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7↓＋2NaCl，其属于复分解反应。
（5）该铬铁矿粉中Cr2O3的物质的量为
，根据Cr元素守恒可求得K2Cr2O7的理论质量m0＝
，根据Cr元素守恒可求得K2Cr2O7的理论质量为m0＝
×294g·mol－1×10－3kg·g－1＝
kg，所以产品的产率为
×100%＝
×100%。
R
（课堂）
知能补漏
1．解题思路：
明确整个流程的原料与目的→仔细分析每步发生的反应及得到的产物→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。
（1）要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。
（2）再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。
（3）要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性。
2．得分策略
（1）细心审题是关键，从题干中获得有用信息，了解制备的产品。
（2）认真分析是核心，整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段，知道反应物是什么，发生了什么反应，该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。
（3）正确表达是保障。
①条理清晰，规范专业术语，准确使用化学语言及符合解答试题。
②在回答文字类表述题时，要组织语言，言简意赅，准确定位。
③避免丢三落四、遗漏答案、讨论不完整、以偏概全等现象出现。
B
（课后）
1．（2016·北京）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。
其工作流程如下：
（1）过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是Pb＋PbO2＋2H2SO4
2PbSO4＋2H2O 。
（2）过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为：
ⅰ：
2Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SO
===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O
ⅱ：
……
①写出ⅱ的离子方程式：
2Fe3＋＋Pb＋SO
===2Fe2＋＋PbSO4 。
②下列实验方案可证实上述催化过程。
将实验方案补充完整。
a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b．_取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去__。
（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：
PbO（s）＋NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。
①过程Ⅱ的目的是脱硫。
滤液Ⅰ经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是_A、B__（选填序号）。
A．减少PbO的损失，提高产品的产率
B．重复利用NaOH，提高原料的利用率
C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率
②过程Ⅱ的目的是提纯。
结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：
_向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体__。
[解析]
（1）根据题给化学工艺流程知，过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水，化学方程式为Pb＋PbO2＋2H2SO4
2PbSO4＋2H2O。
（2）①催化剂通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变。
根据题给信息知，反应ⅰ中Fe2＋被PbO2氧化为Fe3＋，则反应ⅱ中Fe3＋被Pb还原为Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Pb＋SO
===PbSO4＋2Fe2＋。
②a实验证明发生了反应ⅰ，则b实验须证明发生了反应ⅱ，实验方案为：
取a中红色溶液少量，加入过量铅粉，充分反应后，红色褪去。
（3）①过程Ⅱ的目的是除硫，操作过程中会加入过量的NaOH，通过题给条件可知，部分PbO溶解在NaOH溶液中，故滤液1中会有过量的NaOH和PbO溶解在NaOH溶液中产生的NaHPbO2，重复使用滤液Ⅰ，可减少PbO的损失，提高产率，且NaOH也得到了重复利用，提高了原料的利用率。
②过程Ⅲ是从粗产品中得到纯产品，结合溶解度曲线，可选用重结晶操作。
根据条件可知，粗品中含有炭黑，需要趁热过滤，然后冷却结晶，过滤得到纯产品。
2．（2018·邯郸一模）锰的用途非常广泛，在钢铁工业中，锰的用量仅次于铁。
以碳酸锰矿（主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质）为原料生产金属锰的工艺流程如下：
已知25℃，部分物质的溶度积常数如下：
物质
Mn（OH）2
Co（OH）2
Ni（OH）2
MnS
CoS
NiS
Ksp
2.1×10－13
3.0×10－16
5.0×10－16
1.0×10－11
5.0×10－22
1.0×10－22
（1）步骤Ⅰ中，MnCO3与硫酸反应的化学方程式是MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋CO2↑＋H2O 。
（2）步骤Ⅰ中需要加入稍过量的硫酸，其目的有3点：
①使矿物中的物质充分反应；②提供第Ⅱ步氧化时所需要的酸性环境；③_抑制Mn2＋的水解__。
（3）步骤Ⅱ中，MnO2在酸性条件下可将Fe2＋氧化为Fe3＋，该反应的离子方程式是MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O ；加氨水调节溶液的pH为5.0～6.0，以除去Fe3＋。
（4）步骤Ⅲ中，需要用到的玻璃仪器除玻璃棒、漏斗外，还有_烧杯__；滤渣2的主要成分为_CoS和NiS__。
（5）电解后的废水中还含有Mn2＋，常用石灰乳进行一级沉降得到Mn（OH）2沉淀，过滤后再向滤液中加入适量Na2S，进行二级沉降。
欲使溶液中c（Mn2＋）≤1.0×10－5mol·L－1，则应保持溶液中c（S2－）≥_1×10－6__mol·L－1。
[解析]
（1）加稀硫酸时MnCO3和硫酸反应生成可溶性MnSO4，并产生二氧化碳和水，反应的化学方程式为MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋CO2↑＋H2O。
（2）Mn2＋易水解，加入过量硫酸，还能抑制Mn2＋水解。
（3）步骤Ⅱ中，MnO2在酸性条件下将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式是MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。
（4）过滤时的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒及漏斗，故还需烧杯；滤渣2的主要成分是CoS和NiS。
（5）MnS的Ksp＝c（Mn2＋）c（S2－）＝1.0×10－11，为了使c（Mn2＋）≤1.0×10－5mol·L－1，则c（S2－）≥
＝1.0×10－6（mol·L－1），即c（S2－）≥1.0×10－6mol·L－1。
3．（2018·全国Ⅲ·27）KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。
回答下列问题：
（1）KIO3的化学名称是_碘酸钾__。
（2）利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：
“酸化反应”所得产物有KH（IO3）2、Cl2和KCl。
“逐Cl2”采用的方法是_加热__。
“滤液”中的溶质主要是_KCl__。
“调pH”中发生反应的化学方程式为KH（IO3）2＋KOH===2KIO3＋H2O或（HIO3＋KOH===KIO3＋H2O） 。
（3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ 。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_K＋__，其迁移方向是_由a到b__。
③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_产生Cl2易污染环境等__（写出一点）。
[解析]
（1）KIO3的化学名称为碘酸钾。
（2）Cl2的溶解度随温度的升高而降低，所以可以用加热的方法来达到“逐Cl2”的目的；KH（IO3）2和KCl的分离可以根据溶解度的不同，采用结晶法分离，滤液中的溶质主要是KCl，要使KH（IO3）2转化为KIO3，可以加入KOH调节pH。
发生反应：
KH（IO3）2＋KOH,2KIO3＋H2O或HIO3＋KOH,KIO3＋H2O，从而避免引入新的杂质离子。
（3）①电解液是KOH溶液，阴极的电极反应式为2H2O＋2e－,2OH－＋H2↑。
②电解过程中阳极反应为I－＋6OH－－6e－,IO
＋3H2O。
阳极的K＋通过阳离子交换膜由电极a迁移到电极b。
③“KClO3氧化法”的主要不足之处是产生Cl2，易污染环境。
考点二 物质分离提纯型
Z
（课前）
1．（2017·天津）某混合物浆液含有Al（OH）3、MnO2和少量Na2CrO4。
考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。
回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
固体混合物分离利用的流程图
Ⅰ.固体混合物的分离和利用（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）
（1）反应①所加试剂NaOH的电子式为
－ 。
B→C的反应条件为_加热（或煅烧）__，C→Al的制备方法称为_电解法__。
（2）该小组探究反应②发生的条件。
D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2。
由此判断影响该反应有效进行的因素有（填序号）_ac__。
a．温度 b．Cl－的浓度 c．溶液的酸度
（3）0.1molCl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物，放热4.28kJ，该反应的热化学方程式为2Cl2（g）＋TiO2（s）＋2C（s）===TiCl4（l）＋2CO（g） ΔH＝－85.6kJ·mol－1 。
Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用
（4）用惰性电极电解时，CrO
能从浆液中分离出来的原因是_在直流电场作用下，CrO
通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液__，分离后含铬元素的粒子是_CrO
和Cr2O
__；阴极室生成的物质为_NaOH和H2__（写化学式）。
[解析]
（1）NaOH由Na＋和OH－构成，电子式为
。
根据题中图示转化关系，向溶液A中通人CO2，发生反应：
NaAlO2＋2H2O＋CO2===Al（OH）3↓＋NaHCO3，沉淀B为Al（OH）3，固体C为Al2O3，B→C的反应条件为加热或煅烧，Al2O3→Al的制备方法为电解熔融氧化铝。
（2）根据“D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成”知温度对反应有影响；滴加硫酸，引入H＋，又产生Cl2，说明溶液的酸度对反应有影响。
（3）该还原性气体为CO，易水解生成TiO2·xH2O的液态化合物为TiCl4，反应的化学方程式为2Cl2（g）＋TiO2（s）＋2C（s）===TiCl4（l）＋2CO（g），结合题意知ΔH＝－
×2＝－85.6kJ·mol－1。
（4）题图2中电解分离装置采用离子交换膜，根据电解时阴离子向阳极移动，则在直流电场作用下，CrO
通过阴离子膜向阳极室移动，脱离浆液。
在阳极室，CrO
发生可逆反应：
2CrO
＋2H＋Cr2O
＋H2O，故分离后含铬元素的粒子是CrO
、Cr2O
。
在阴极室，H2O放电：
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，c（OH－）增大，且Na＋向阴极室移动，故阴极室生成的物质为NaOH、H2。
2．（2018·全国Ⅰ·27）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题：
（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O 。
（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH＝4.1时，Ⅰ中为_NaHSO3__溶液（写化学式）。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是_得到NaHSO3过饱和溶液__。
（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
阳极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 。
电解后，_a__室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。
（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。
滴定反应的离子方程式为S2O
＋2I2＋3H2O===2SO
＋4I－＋6H＋ ，该样品中Na2S2O5的残留量为_0.128__g·L－1（以SO2计）。
[解析]
（1）根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。
（2）①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液生成NaHSO3。
②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。
（3）阳极上阴离子OH－放电，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，电解过程中H＋透过阳离子交换膜进入a室，故a室中NaHSO3浓度增加。
（4）根据电子、电荷及质量守恒，可写出反应的离子方程式为S2O
＋2I2＋3H2O===2SO
＋4I－＋6H＋。
n（S2O
）＝
×n（I2）＝
×0.01000mol·L－1×10.00×10－3L＝5×10－5mol，该样品中S2O
的残留量（以SO2计）为5×10－5mol×2×64g·mol－1×
＝0.128g·L－1。
R
（课堂）
知能补漏
1．物质提纯流程题的解题思路：
（
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