由556a kgA鼓入空气生成Fe(OH)3反应中与NaOH之间的关系是：
1
FeSO4·7H2O～2NaOH～Na2SO4～Fe2O3①
2
278 80 556a kg m1＝160a kg
－
又由于最终溶液中只存在Fe2(SO4)3和Na2SO4，由Fe和SO24守恒可得到关系式②③。
11
FeSO4·7H2O～Fe2(SO4)3＋Fe2O3②
36
160
278
6
3 336b kg m2＝320b kg
1
Fe ～ Fe2O3③
2
56 80
112c kg m3＝160c kg
理论上可生成Fe2O3的质量为m1＋m2＋m3＝(160a＋320b＋160c)kg。
【答案】(1)TiO2＋2H2SO4===Ti(SO4)2＋2H2O或TiO2＋H2SO4===TiOSO4＋H2O
＋＋＋＋
(2)2Fe3＋Fe===3Fe2 Fe＋2H===H2↑＋Fe2 (3)加水促进钛盐水解，加热促进
＋
钛盐水解，降低H浓度促进钛盐水解 H2O FeSO4 H2SO4
(4)160a＋320b＋160c
【能力提升】
（2012·四川）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在右图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。 请回答下列问题：
（1）煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有 。（填写字母编号）
A．温室效应 B．酸雨 C．粉尘污染 D．水体富营养化 （2）在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间二氧化碳以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH值，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为 。 （3）已知1mol CH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸收 160.1kJ，1mol CH4
在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3kJ。写出空气反应器中发生的热化学方程式 【答案】
（1）ABC
（2）①Ca(HCO3)2或碳酸氢钙
②Ca(HSO3)2+O2=CaSO4↓+ H2SO4
（3）CaS(s)+ 2O2(g)= CaSO4(s)；△H=-962.4 KJ/mol 典型题Ⅴ
(2013·福建理综，24)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：
试卷第9页，总89页
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是___________________________________ (2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
（ ）Fe(OH)2＋（ ）________＋（ ）______===（ ）Fe(OH)3＋（ ）Cl
－
(3)针铁矿(Coethite)是以德国诗人歌德(Coethe)名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是________。
(4)根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为___。 Mg(OH)2 Zn(OH)2 MgCO3 CaCO3 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 开始溶解的pH Ksp mol3·L3 －10.4 12.4 — 5.6×10－126.4 8.0 10.5 — — — — 6.8×10－10— — — 2.8×109 －(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是________(选填序号)。 a．大理石粉 b．石灰粉 c．纯碱溶液 d．烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为_________、___________、过滤、洗涤、干燥。 (7)分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________________。 【答案】(1)增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分 (2)2Fe(OH)2＋1ClO＋1H2O===2Fe(OH)3＋1Cl
(3)FeO(OH)(或其他合理答案) (4)8.0≤pH<10.4(或其他合理答案) (5)b(或b和d或d)
(6)蒸发浓缩 冷却结晶(或其他合理答案) (7)125m2/81m1(或其他合理答案) 【解析】(1)固体颗粒越小，反应时接触面积越大，反应速率越大；同时反应更充分。
－
(2)因漂白粉中含有强氧化性的Ca(ClO)2，可将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3，同时ClO被
－
还原为Cl，分析化合价的变化：
Fe (OH)2―→Fe (OH)3 化合价升1×2
ClO―→Cl 化合价降2×1
－－
配平Fe(OH)2、Fe(OH)3、ClO、Cl前的化学计量数后，可根据原子个数守恒，确定反应物H2O及其化学计量数。
(3)设针铁矿的化学式为FexOyHz，则有56x＋16y＋z＝89。x只能为1，若y＝1，则z＝17，化学式FeOH17，由化合价规则可排除；若y＝2，则z＝1，化学式为FeO2H，或写为FeO(OH)，符合题意。(4)由流程图可知，滤液2中主要含有ZnCl2、MgCl2、CaCl2
试卷第10页，总89页
＋1－
－1－
＋2
＋3
－－
等物质，调节pH时，只能考虑将Zn2转化为Zn(OH)2，而Mg2必须留在溶液中，因此由表中数据可确定pH的理论范围为8.0≤pH<10.4。(5)滤液3中的主要成分为MgCl2
＋
和CaCl2，大理石粉不能参加反应，而纯碱溶液可将Ca2转化为CaCO3，只有石灰乳或
＋＋
烧碱溶液可将Mg2转化为Mg(OH)2，而Ca2仍留在溶液中。(6)由ZnSO4溶液制备ZnSO4·7H2O，首先应将溶液加热蒸发浓缩，然后冷却析出晶体。(7)由流程图可知沉淀2中ZnO全部来自菱锌矿，由锌元素守恒可得n(ZnCO3)＝n(ZnO)，则m(ZnCO3)＝m2 kg－
125 g·mol1＝125m2/81 kg，菱锌矿中ZnCO3的质量分数为125m2/81m1。 －1×
81 g·mol
【误区辨正】无机化工流程题在背景材料上呈现新(或陌生)内容。但本质上还是落在双基上，内在要求或者核心知识考查不变。如运用化学反应原理、化学平衡和水解理论、物质制备和分离的知识、晶体知识、绿色化学的观点分析实际生产中的各种问题，我们千万不能被新包装所迷惑、所吓倒．平时要重视不熟悉的氧化还原反应方程式、特殊水解方程式的书写训练。
1．工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中一部分铁元素在风化过程中会转化为＋3价。
＋＋
已知：TiOSO4遇水会水解。
＋＋
(1)步骤②中，用铁粉将Fe3转化为Fe2的离子方程式为_______________________ (2)步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的________(填字母序号)。 a．熔、沸点差异 b．溶解性差异 c．氧化性、还原性差异 (3)步骤②、③、④中，均需要进行的操作是________(填操作名称)。
＋
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2转化为H2TiO3的原理： ____________________________________________________________。
(5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应可生产硫酸锰(MnSO4，易溶于水)，该反应的离子方程式为__________________________________
(6)研究发现，用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2－CaO作电解质，利用如图所示装置可获得金属钙，并可以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。 写出阳极的电极反应式：_________________________
试卷第11页，总89页
在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是______________________________________(请结合化学用语解释)。
＋＋
【答案】(1)2Fe3＋Fe===3Fe2 (2)b (3)过滤
＋＋
(4)溶液中存在平衡：TiO2＋2H2OH2TiO3＋2H，当加入热水稀释、升温后，平衡正
＋＋＋＋－－
向移动，生成H2TiO3 (5)MnO2＋2Fe2＋4H=Mn2＋2Fe3＋2H2O (6)①2O2－4e －－
=O2↑(或C＋2O2－4e=CO2↑) ②制备Ti时，发生反应：2CaO
电解 2Ca＋O2↑，2Ca
＋TiO2
＋
－
Ti＋2CaO，由此可见，CaO的总量不变(或制备Ti时，阴极发生反应；
－
－
2Ca2＋4e===2Ca，阳极发生反应：2O2－4e===O2↑，2Ca＋TiO2Ti＋2CaO，
由此可见，CaO的总量不变)
＋＋＋
【解析】(1)步骤②中，用铁粉将Fe3转化为Fe2的反应的离子方程式为2Fe3＋Fe=3Fe2＋
。(2)步骤③中，冷却结晶是利用物质在不同温度下的溶解性差异来实现混合物的分离的。(3)分析流程图可知，步骤②、③、④中均需进行的操作是过滤。(4)步骤③所得溶
＋＋
液中存在平衡：TiO2＋2H2OH2TiO3＋2H，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成H2TiO3。(5)废液中主要含有硫酸和硫酸亚铁，与软锰矿反应的离子方程式为
＋＋＋＋－
MnO2＋2Fe2＋4H=Mn2＋2Fe3＋2H2O。(6)①电解槽的阳极发生氧化反应：2O2－4e
－
－－
=O2↑(或C＋2O2－4e=CO2↑)。②制备金属钛时，发生反应：2CaO
电解 2Ca＋O2↑，
2Ca＋TiO2Ti＋2CaO由此可见，CaO的总量不变。
2．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。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下。
试卷第12页，总89页
