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1．【2023 年湖北卷】
是生产多晶硅的副产物。利用
对废弃的锂电池正极材料
进行氯化
处理以回收Li、Co 等金属，工艺路线如下：
回答下列问题：
（1）Co 位于元素周期表第 周期，第 族。
（2）烧渣是LiCl、
和
的混合物，“500℃焙烧”后剩余的
应先除去，否则水浸时会产生
大量烟雾，用化学方程式表示其原因 。
（3）鉴别洗净的“滤饼3”和固体
常用方法的名称是 。
（4）已知
，若“沉钴过滤”的pH 控制为10.0，则溶液中
浓度为
。“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
（5）导致
比
易水解的因素有 (填标号)。
a．Si-Cl 键极性更大 b．Si 的原子半径更大
c．Si-Cl 键键能更大 d．Si 有更多的价层轨道
【答案】（1） 4 Ⅷ
（2）
（3）焰色反应
（4）
（5）abd
【解析】由流程和题中信息可知，
粗品与
在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、
和
的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液1 和滤饼1，滤饼1 的主要成分是
和
；
专题97 工艺流程——非金属元素载体
1
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滤液1 用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤饼2（主要成分为
）和滤液2（主要溶质为LiCl）；
滤饼2 置于空气中在850℃煅烧得到
；滤液2 经碳酸钠溶液沉锂，得到滤液3 和滤饼3，滤饼3
为
。
（1）Co 是27 号元素，其原子有4 个电子层，其价电子排布为
，元素周期表第8、9、10 三个纵行
合称第Ⅷ族，因此，其位于元素周期表第4 周期、第Ⅷ族。
（2）“500℃焙烧”后剩余的
应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，由此可知，四氯化硅与可水
反应且能生成氯化氢和硅酸，故其原因是：
遇水剧烈水解，生成硅酸和氯化氢，该反应的化学
方程式为
。
（3）洗净的“滤饼3”的主要成分为
，常用焰色反应鉴别
和
，
的焰色反应为
紫红色，而
的焰色反应为黄色。故鉴别“滤饼3”和固体
常用方法的名称是焰色反应。
（4）已知
，若“沉钴过滤”的pH 控制为10.0，则溶液中
，
浓度为
。“850℃煅烧”时，
与
反应生成
和
，该反应的化学方程式为
。
（5）a．Si-Cl 键极性更大，则 Si-Cl 键更易断裂，因此，
比
易水解，a 有关；
b．Si 的原子半径更大，因此，
中的共用电子对更加偏向于
，从而导致Si-Cl 键极性更大，且Si 原
子更易受到水电离的
的进攻，因此，
比
易水解，b 有关；
c．通常键能越大化学键越稳定且不易断裂，因此，Si-Cl 键键能更大不能说明Si-Cl 更易断裂，故不能说明
比
易水解，c 无关；
d．Si 有更多的价层轨道，因此更易与水电离的
形成化学键，从而导致
比
易水解，d 有关；
综上所述，导致
比
易水解的因素有abd。
2．【2023 年湖北卷】超纯
是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开
发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯
方面取得了显著成果，工
业上以粗镓为原料，制备超纯
的工艺流程如下：
2
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已知：①金属
的化学性质和
相似，
的熔点为
；
②
(乙醚)和
(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
③相关物质的沸点：
物质
沸点/
55.7
34.6
42.4
365.8
回答下列问题：
（1）晶体
的晶体类型是 ；
（2）“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在
的原因是 ，阴极的电极反应式为
；
（3）“合成
”工序中的产物还包括
和
，写出该反应的化学方程式：
；
（4）“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是 ；
（5）下列说法错误的是_______；
A．流程中
得到了循环利用
3
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B．流程中，“合成
”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行
C．“工序X”的作用是解配
，并蒸出
D．用核磁共振氢谱不能区分
和
（6）直接分解
不能制备超纯
，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯
的理由是 ；
（7）比较分子中的
键角大小：
(填“>”“<”或“=”)，其原因
是 。
【答案】（1）分子晶体
（2） 保证Ga 为液体，便于纯Ga 流出 Ga3++3eˉ=Ga
（3）8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2
+3
+2
；
（4）CH4
（5）D
（6）NR3沸点较高，易与Ga(CH3)3分离，Et2O 的沸点低于Ga(CH3)3，一起气化，难以得到超纯Ga(CH3)3
（7） > Ga(CH3)3中Ga 为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga 为sp3杂化，所以
为四面体结构，故夹角较小
【解析】以粗镓为原料，制备超纯
，粗Ga 经过电解精炼得到纯Ga，Ga 和Mg 反应生产
Ga2Mg5，Ga2Mg5和CH3I、Et2O 反应生成
、MgI2和CH3MgI，然后经过蒸发溶剂、蒸
馏，除去残渣MgI2、CH3MgI，加入NR3进行配体交换、进一步蒸出得到超纯
，Et2O 重复利
用，据此解答。
（1）晶体
的沸点较低，晶体类型是分子晶体；
（2）电解池温度控制在
可以保证Ga 为液体，便于纯Ga 流出；粗Ga 在阳极失去电子，阴极得到
Ga，电极反应式为Ga3++3eˉ=Ga；
（3）“合成
”工序中的产物还包括
和
，该反应的化学方程式
8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2
+3
+2
；
（4）“残渣”含
，经纯水处理，能产生可燃性气体CH4；
（5）A.根据分析，流程中
得到了循环利用，A 正确；
B.
容易和水反应，容易被氧化，则流程中，“合成
”至“工序X”需在无水无氧
的条件下进行，B 正确；
C. “配体交换”得到
，“工序X”先解构
后蒸出
，C 正确；
D.二者甲基的环境不同，核磁共振氢谱化学位移不同，用核磁共振氢谱能区分
和
，D 错误；
4
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故选D；
（6）直接分解
时由于Et2O 的沸点较低，与Ga(CH3)3一起蒸出，不能制备超纯
，
而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯
的理由是，根据题给相关物质沸点可知，NR3沸点
远高于Ga(CH3)3，与Ga(CH3)3易分离；
（7）分子中的
键角
>
，其原因是Ga(CH3)3中Ga 为sp2杂化，所以为
平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga 为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小。
3．【2023 年6 月浙江卷】工业上煅烧含硫矿物产生的
可以按如下流程脱除或利用。
已知：
请回答：
（1）富氧煅烧燃煤产生的低浓度的
可以在炉内添加
通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式
。
（2）煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的
，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是 。
A．燃煤中的有机硫主要呈正价 B．化合物A 具有酸性
C．化合物A 是一种无机酸酯 D．工业上途径Ⅱ产生的
也可用浓
吸收
②一定压强下，化合物A 的沸点低于硫酸的原因是 。
（3）设计实验验证化合物A 中含有S 元素 ；写出实验过程中涉及的反应方程式 。
【答案】（1）
（2） BCD 硫酸分子能形成更多的分子间氢键
（3） 取化合物A 加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白
色沉淀，说明A 中含有S 元素
+2NaOH=CH3OH+Na2SO4+H2O、
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
【解析】含硫矿物燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳，二氧化硫被氧气
5
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氧化为三氧化硫，三氧化硫和等物质量的甲醇发生已知反应生成A：
；
（1）氧气具有氧化性，能被四价硫氧化为六价硫，二氧化硫、空气中氧气、碳酸钙高温生成硫酸钙和二
氧化碳，反应为
；
（2）①A．硫的电负性大于碳、氢等，故燃煤中的有机硫主要呈负价，A 错误；
B．根据分析可知，化合物A 分子中与硫直接相连的基团中有-OH，故能电离出氢离子，具有酸性，B 正
确；
C．化合物A 含有
基团，类似酯基-COO-结构，为硫酸和醇生成的酯，是一种无机酸酯，C 正确；
D．工业上途径Ⅱ产生的
也可用浓
吸收用于生产发烟硫酸，D 正确；
故选BCD；
②一定压强下，化合物A 分子只有1 个-OH 能形成氢键，而硫酸分子中有2 个-OH 形成氢键，故导致A 的
沸点低于硫酸；
（3）由分析可知，A 为
，A 碱性水解可以生成硫酸钠、甲醇，硫酸根离子能和氯化钡生
成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故实验设计为：取化合物A 加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，
无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A 中含有S 元素；涉及反应为：
+2NaOH=CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。
4．（2021·全国甲卷真题）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列
问题：
（1）
的一种制备方法如下图所示：
①加入
粉进行转化反应的离子方程式为_______，生成的沉淀与硝酸反应，生成_______后可循环使
用。
6
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②通入
的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_______；若反应物用量比
时，氧化产物为_______；当
，单质碘的收率会降低，原
因是_______。
（2）以
为原料制备
的方法是：先向
溶液中加入计量的
，生成碘化物；再向混合溶
液中加入
溶液，反应得到
，上述制备
的总反应的离子方程式为_______。
（3）
溶液和
溶液混合可生成
沉淀和
，若生成
，消耗的
至少为_______
。
在
溶液中可发生反应
。实验室中使用过量的
与
溶液反应后，过滤，滤液经水
蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量
的原因是_______。
【答案】
（1）①2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I- AgNO3 ②FeI2+Cl2= I2+FeCl2 I2、FeCl3 I2被过量的
进一
步氧化
（2）
（3）4 防止单质碘析出
【解析】
（1） ①由流程图可知悬浊液中含AgI ，AgI 可与Fe 反应生成FeI2和Ag，FeI2易溶于水，在离子方程式
中能拆，故加入
粉进行转化反应的离子方程式为2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I-，生成的银能与硝酸反应生
成硝酸银参与循环中，故答案为：2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I-；AgNO3；
②通入
的过程中，因I-还原性强于Fe2+，
先氧化还原性强的I-，若氧化产物只有一种，则该氧化产物
只能是I2，故反应的化学方程式为FeI2+Cl2= I2+FeCl2，若反应物用量比
时即
过
量，先氧化完全部I-再氧化Fe2+，恰好将全部I-和Fe2+氧化，故氧化产物为I2、FeCl3，当
即
过量特别多，多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应，
单质碘的收率会降低，故答案为：FeI2+Cl2= I2+FeCl2；I2、FeCl3；I2被过量的
进一步氧化；
（2）先向
溶液中加入计量的
，生成碘化物即含I-的物质；再向混合溶液中（含I-）加入
溶液，反应得到
，上述制备
的两个反应中I-为中间产物，总反应为
与
发生氧化还
原反应，生成
和
，根据得失电子守恒、电荷守恒]及元素守恒配平离子方程式即可得：
，故答案为：
；
（3）
溶液和
溶液混合可生成
沉淀和
，化学方程式为4KI+2CuSO4=2CuI
+I2+2K2SO4，
若生成
，则消耗的
至少为4mol；反应中加入过量
，I-浓度增大，可逆反应
平衡
右移，增大
溶解度，防止
升华，有利于蒸馏时防止单质碘析出，故答案为：4；防止单质碘析出。
5．【2018 新课标1 卷】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
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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
__________。
（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH=4.1 时，Ⅰ中为__________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__________。
（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_____________。电解后，__________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50.00 mL 葡萄酒样品，
用0.01000 mol·L−1 的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL 。滴定反应的离子方程式为
_____________，该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1（以SO2计）。
【答案】 2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O NaHSO3 得到NaHSO3 过饱和溶液 2H2O－4e－＝4H＋+O2↑ a
S2O5
2－+2I2+3H2O＝2SO4
2－+4I－+6H＋ 0.128
【解析】
（1）亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠，根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3＝
Na2S2O5+H2O；
（2）①碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性，说明生成物是酸式盐，即Ⅰ中为NaHSO3；
②要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二
氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液；
（3）阳极发生失去电子的氧化反应，阳极区是稀硫酸，氢氧根放电，则电极反应式为2H2O－4e－＝
4H＋+O2↑。阳极区氢离子增大，通过阳离子交换膜进入a 室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸钠。阴极
是氢离子放电，氢氧根浓度增大，与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠，所以电解后a 室中亚硫酸氢
钠的浓度增大。
（4）单质碘具有氧化性，能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠，反应的方程式为S2O5
2－+2I2+3H2O＝2SO4
2－
8
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+4I －+6H ＋；消耗碘的物质的量是0.0001mol，所以焦亚硫酸钠的残留量（以SO2 计）是
。
6．【2018 北京卷】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：
已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F 和有机碳等。
溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O
（1）上述流程中能加快反应速率的措施有__________。
（2）磷精矿粉酸浸时发生反应：
2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO4
10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系：H3PO4__________H2SO4（填“>”或“<”）。
②结合元素周期律解释①中结论：P 和S 电子层数相同，__________。
（3）酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F 所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF 的化
学方程式：__________。
（4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时
间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。
（5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO4
2−残留，原因是__________；加入BaCO3可进一步
提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________。
（6）取a g 所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用b mol·L−1NaOH 溶液滴定至终
点时生成Na2HPO4，消耗NaOH 溶液c mL，精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：
H3PO4摩尔质量为98 g·mol−1）
【答案】 研磨、加热 ＜ 核电荷数P＜S，原子半径P＞S，得电子能力P＜S，非金属性P＜S
2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O
10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑ 80 ℃后，H2O2分解速率大，浓度显
著降低 CaSO4微溶 BaCO3+
+2H3PO4
BaSO4+CO2↑+H2O+2
【解析】
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（1）研磨能增大反应物的接触面积，加快反应速率，加热，升高温度加快反应速率；流程中能加快反应
速率的措施有：研磨、加热。
（2）①依据反应方程式，根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，酸性：H3PO4
H2SO4。②用元素周期
律解释酸性：H3PO4
H2SO4，P 和S 电子层数相同，核电荷数P
S，原子半径P
S，得电子能力P
S，非金属性P
S。
（3）根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，Ca5（PO4）3F 与H2SO4反应生成HF、磷石膏和磷酸，生成
HF 的化学方程式为2Ca5（PO4）3F+10H2SO4+5H2O=10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑。
（4）图示是相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率，80℃前温度升高反应速率加快，
相同时间内有机碳脱除率增大；80℃后温度升高，H2O2分解速率大，H2O2浓度显著降低，反应速率减
慢，相同条件下有机碳脱除率减小。
（5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO4
2-残留，原因是：CaSO4微溶于水。加入BaCO3可进一
步提高硫的脱除率，因为BaSO4难溶于水，其中SO4
2-与BaCO3生成更难溶的BaSO4和CO3
2-，H3PO4的
酸性强于H2CO3，在粗磷酸中CO3
2-转化成H2O 和CO2，反应的离子方程式为BaCO3+SO4
2-
+2H3PO4=BaSO4+CO2↑+2H2PO4
-+H2O。
（6）滴定终点生成Na2HPO4，则消耗的H3PO4与NaOH 物质的量之比为1：2，n（H3PO4）=
n（NaOH）
=
bmol/L
c
10-3L=
mol，m（H3PO4）=
mol
98g/mol=
g=0.049bcg，精制磷酸中
H3PO4的质量分数为
。
7.【2018 江苏卷】以Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和SO2 为原料可制备N2H4·H2O（水合肼）和无水
Na2SO3，其主要实验流程如下：
已知：①Cl2+2OH−
ClO−+Cl−+H2O 是放热反应。
②N2H4·H2O 沸点约118 ℃，具有强还原性，能与NaClO 剧烈反应生成N2。
（1）步骤Ⅰ制备NaClO 溶液时，若温度超过40 ℃，Cl2与NaOH 溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离
子方程式为____________________________________；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取
的措施是____________________________________。
（2）步骤Ⅱ合成N2H4·H2O 的装置如题19 图−1 所示。NaClO 碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应
一段时间后，再迅速升温至110 ℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_____________；
使用冷凝管的目的是_________________________________。
10
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（3）步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3（水溶液中H2SO3、HSO3
−、SO3
2−随pH 的
分布如题19 图−2 所示，Na2SO3的溶解度曲线如题19 图−3 所示）。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为
_________________。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案： _______________________，用少量无水
乙醇洗涤，干燥，密封包装。
【答案】（1）3Cl2+6OH−≜5Cl−+ClO3
−+3H2O 缓慢通入Cl2
（2）NaClO 碱性溶液 减少水合肼的挥发
（3）①测量溶液的pH，若pH 约为4，停止通SO2
②边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH 溶液，测量溶液pH，pH 约为10 时，停止滴加NaOH 溶液，
加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤
【解析】步骤I 中Cl2与NaOH 溶液反应制备NaClO；步骤II 中的反应为NaClO 碱性溶液与尿素水溶液反
应制备水合肼，；步骤III 分离出水合肼溶液；步骤IV 由SO2与Na2CO3反应制备Na2SO3。
（1）温度超过40℃，Cl2与NaOH 溶液发生歧化反应生成NaClO3、NaCl 和H2O，反应的化学方程式
为3Cl2+6NaOH≜5NaCl+NaClO3+3H2O，离子方程式为3Cl2+6OH-≜5Cl-+ClO3
-+3H2O。由于Cl2与
NaOH 溶液的反应为放热反应，为了减少NaClO3的生成，应控制温度不超过40℃、减慢反应速
率；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是：缓慢通入Cl2。
（2）步骤II 中的反应为NaClO 碱性溶液与尿素水溶液反应制备水合肼，由于水合肼具有强还原性、
能与NaClO 剧烈反应生成N2，为了防止水合肼被氧化，应逐滴滴加NaClO 碱性溶液，所以通过
滴液漏斗滴加的溶液是NaClO 碱性溶液。NaClO 碱性溶液与尿素水溶液在110℃继续反应，
N2H4·H2O 沸点约118 ℃，使用冷凝管的目的：减少水合肼的挥发。
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（3）①向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液，根据图示溶液pH 约为4 时，HSO3
-的摩尔分数
最大，则溶液的pH 约为4 时停止通入SO2；实验中确定何时停止通入SO2的实验操作为：测量溶
液的pH，若pH 约为4，停止通SO2。
②由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3，首先要加入NaOH 将NaHSO3转化为Na2SO3，根据含硫微粒与pH
的关系，加入NaOH 应调节溶液的pH 约为10；根据Na2SO3的溶解度曲线，温度高于34℃析出
Na2SO3，低于34℃析出Na2SO3·7H2O，所以从Na2SO3 溶液中获得无水Na2SO3 应控制温度高于
34℃。由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案为：边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH 溶
液，测量溶液pH，pH 约为10 时，停止滴加NaOH 溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高
于34℃条件下趁热过滤，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。
8．【2016 新课标1 卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：
（1）NaClO2中Cl 的化合价为_______。
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为
________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的
量之比为________，该反应中氧化产物是_________。
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相
当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。(计算结果保留两位小数)
【答案】（1）+3；（2）2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4；
（3）NaOH 溶液 ；Na2CO3溶液 ；ClO2
−(或NaClO2)；（4）2:1； O2； （5）1.57。
【解析】
（1）在NaClO2中Na 为+1 价，O 为-2 价，根据正负化合价的代数和为0，可得Cl 的化合价为+3。
（2）NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化剂，还原产物为NaCl，根据得失电
子守恒和原子守恒，此反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。
（3）食盐溶液中混有Mg2+和Ca2+，可利用过量NaOH 溶液除去Mg2+，利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+；向
NaCl 溶液中加入ClO2，进行电解，阳极发生反应2Cl--2e-=Cl2↑，反应产生Cl2， 阴极发生反应产生
NaClO2，可见“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2；
（4）根据图示可知：利用含有过氧化氢的NaOH 溶液吸收ClO2气体，产物为NaClO2，则此吸收反应中，
氧化剂为ClO2，还原产物为NaClO2，还原剂是H2O2，氧化产物是O2，每1 mol 的H2O2转移2 mol 电子
反应方程式是：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O，可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为
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2:1，该反应中氧化产物为O2。
（5）每克NaClO2的物质的量n(NaClO2)=1g÷90.5 g/mol=
1
90.5 mol，其获得电子的物质的量是n(e−)=
1
90.5
mol×4=4/90.5 mol，1 mol Cl2获得电子的物质的量是2 mol，根据电子转移数目相等，可知其相对于氯
气的物质的量为n=
1
90.5 mol×4÷2=
2
90.5 mol，则氯气的质量为
2
90.5 mol×71 g/mol=1.57 g。
9．[2019 新课标Ⅰ]硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以
硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
（2）“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化
学试剂是_________。
（3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O
H++B(OH)−
4，Ka=5.81×10−10，可判断H3BO3是______
酸；在“过滤2”前，将溶液pH 调节至3.5，目的是_______________。
（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3 沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回
___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
【答案】（1）NH4HCO3+NH3
(NH4)2CO3
（2）SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN
（3）一元弱 转化为H3BO3，促进析出
（4）2Mg2++3
+2H2O
Mg(OH)2·MgCO3↓+2
（或2Mg2++2
+H2O
Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑） 溶浸 高温焙烧
【解析】（1）根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应
方程式为：NH3+NH4HCO3
(NH4)2CO3。
（2）滤渣I 为不与硫酸铵溶液反应的Fe2O3、Al2O3、SiO2；检验Fe3+,可选用的化学试剂为KSCN，
（3）由硼酸的离解方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而三价硼原子最
多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，所以硼酸为一元弱酸；在“过滤2”前，将溶液pH
调节至3.5，目的是将B(OH)−
4转化为H3BO3，并促进H3BO3析出，
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（4）沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2∙MgCO3，沉镁过程的离子反应为：2Mg2+
+2H2O+3CO3
2-
Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3
-；母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”
工序循环使用；碱式碳酸镁不稳定，高温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温
焙烧。
10．【2018 新课标3 卷】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_______。
（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________。“滤液”中的溶质
主要是_______。“调pH”中发生反应的化学方程式为__________。
（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______。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_________，其迁移方向是_____________。
③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有______________（写出一点）。
【答案】 碘酸钾 加热 KCl KH(IO3)2+KOH
2KIO3+H2O 或（HIO3+KOH
KIO3+H2O）
2H2O+2e－
2OH－+H2↑ K+ a 到b 产生Cl2易污染环境等
【解析】
（1）根据氯酸钾（KClO3）可以推测KIO3为碘酸钾。
（2）将溶解在溶液中的气体排出的一般方法是将溶液加热，原因是气体的溶解度是随温度上升而下
减小。第一步反应得到的产品中氯气在“逐Cl2”时除去，根据图示，碘酸钾在最后得到，所以过
滤时KH(IO3)2应该在滤渣中，所以滤液中主要为KCl。“调pH”的主要目的是将KH(IO3)2转化为
KIO3，所以方程式为：KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O。
（3）①由图示，阴极为氢氧化钾溶液，所以反应为水电离的氢离子得电子，反应为2H2O + 2e- =
2OH- + H2↑。
②电解时，溶液中的阳离子应该向阴极迁移，明显是溶液中大量存在的钾离子迁移，方向为由左向右，
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即由a 到b。
③KClO3氧化法的最大不足之处在于，生产中会产生污染环境的氯气。
11．【2016 江苏卷】以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下：
（1）氯化过程控制电石渣过量，在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反
应，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2 分解为CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为 。
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有 （填序号）。
A．适当减缓通入Cl2速率
B．充分搅拌浆料
C．加水使Ca(OH)2完全溶解
（2）氯化过程中Cl2 转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为
6Ca(OH)2+6Cl2＝Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为 （填化学式）。
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2]∶n[CaCl2] 1∶5（填“＞”、“＜”
或“=”）。
（3）向滤液中加入稍过量KCl 固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3，若溶液中KClO3的含量为100g▪L-1，
从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是 。
【答案】（1）①2Cl2+2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O ②AB （2）①CaCO3、Ca(OH)2 ②＜
（3）蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
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（1）①氯气与氢氧化钙反应生成次氯酸钙、氯化钙和水，则生成Ca(ClO)2 的化学方程式为
2Cl2+2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。
②A．适当减缓通入Cl2速率可以使氯气被氢氧化钙充分吸收而反应，可以提高氯气的转化率，A 正确；
B．充分搅拌浆料可以增大反应物的接触面积，使氯气被氢氧化钙充分吸收而反应，可以提高氯
气的转化率，B 正确；C．加水使Ca(OH)2完全溶解氢氧化钙浓度降低，不利于氯气的吸收，C 错
误，答案选AB。
（2）①碳酸钙不溶于水，与氯气不反应，氢氧化钙微溶，因此滤渣的主要成分为CaCO3、Ca(OH)2。
②由于氯气还能与氢氧化钙反应生成次氯酸钙、氯化钙和水，因此滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的
量之比n[Ca(ClO3)2]∶n[CaCl2]＜1∶5。
（3）根据图像可知氯酸钾的溶解度受温度影响最大，因此从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的
方法是蒸发浓缩、冷却结晶。
12．[2019 新课标Ⅱ]立德粉ZnS·BaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：
（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品
时，钡的焰色为__________（填标号）。
A．黄色 B．红色 C．紫色 D．绿色
（2）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为
______________________。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其
转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为______________________。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是
“还原料”表面生成了难溶于水的___________（填化学式）。
③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。
（3）成品中S2−的含量可以用“碘量法”测得。称取m g 样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000
mol·L−1的I2−KI 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉
为指示剂，过量的I2用0.1000 mol·L−1Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2+2
2I−+
。测定
时消耗Na2S2O3 溶液体积V mL。终点颜色变化为_________________，样品中S2−的含量为
______________（写出表达式）。
【答案】（1）D
（2）①BaSO4+4C
BaS+4CO↑
CO+H2O
CO2+H2
②BaCO3
③S2−+Ba2++Zn2++
BaSO4·ZnS↓
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（3）浅蓝色至无色
【解析】
（1）焰色反应不是化学变化，常用来检验金属元素存在，常见金属元素焰色：A．钠的焰色为黄色，故A
错误；B．钙的焰色为红色，故B 错误；C．钾的焰色为紫色，故C 错误；D．钡的焰色为绿色，故D
正确；故选D。
（2）①注意焦炭过量生成CO，反应物为硫酸钡与焦炭，产物为BaS 与CO，写出方程式BaSO4+4C
BaS+4CO↑；CO 与水蒸气反应生成CO2与H2，写出方程式：CO+H2O
CO2+H2。
②根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体，由强酸制弱酸原理，还原料硫化钡与空气中水，二氧化碳反应
生成了碳酸钡与硫化氢气体。
③硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不可电离，写出离子
方程式：S2−+Ba2++Zn2++
BaSO4·ZnS↓。
（3）碘单质与硫离子的反应：S2-+I2
S+2I-；碘单质与淀粉混合为蓝色，用硫代硫酸钠滴定过量的I2，
故终点颜色变化为浅蓝色至无色；根据氧化还原反应得失电子数相等，利用关系式法解题；根据化合
价升降相等列关系式，设硫离子物质的量为n mol：
S2- ～ I2 2S2O3
2- ～ I2
1 mol 1 mol 2 mol 1 mol
n mol n mol 0.1V×10-3mol
0.1V×10-3mol
n+
0.1V×10-3mol=25
0.1V×10-3mol，得n=（25-
V）0.1×10-3mol
则样品中硫离子含量为：
×100%=
×100%。
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