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【解析】
第27题是一道类似于无机推断的信息框图题。 ―含Cr2O72-的酸性废水‖经过第①步加FeSO4·7H2O后得到―含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液‖，
2-2++3+3+
根据信息很容易就能写出该步反应的离子方程式：Cr2O7+6Fe+14H=7H2O+2Cr+6Fe。
使用pH试纸测定溶液pH值是中学生必须掌握的基本操作之一，这个问题很简单。 ―第②步加NaOH溶液至pH为9，过滤‖，因这一步之前得到的是―含Cr3+、Fe2+、Fe3+
的溶液‖，故滤渣的主要成分是Cr(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2。
第(4)题，根据组成Cr0.5Fe1.5FeO4，知Cr元素与Fe元素物质的量比为0.5：(1.5+1)=1：5，可列式计算5×10－3mol/L×1L×2×5×278g·mol－1=13.9g。
（2010年安徽）27.（14分）
锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：
（1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。
（2）第③步反应的离子方程式是 。
（3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。 若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因： 、 。
（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL
-1
30.mol·L的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有 Na2CO3参加了反应。 【答案】（1）Al(OH)3
(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ； 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等 （4）5.3
解析：第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝，第三步是氧化还原反应，注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。 第（4）小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。 （2011年安徽）27.(14分)MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO2和MnCO3）样品转化为纯MnO2实验，其流程如下：
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（1）第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的 （写化学式）转化为可溶性物质。 （2）第②步反应的离子方程式+
? +?ClO+? ＝?MnO↓+?Cl↑
－3
2
2
? 。
（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、 、 、 ，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还有含有 （写化学式）。
（4）若粗MnO2样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7g MnO2，并收集到0.224LCO2（标准状况下载），则在第②步反应中至少需要 mol NaClO3 【答案】（1）MnO和MnCO3 【解析】由流程图示中第①步可知：样品（含有较多的MnO和MnCO3的MnO2）中的MnCO3与稀硫酸反应产生CO2，MnO2不稀硫酸反应，过滤后的固体中不含MnO，所以第①步的反应为：MnO+2H+==Mn2++H2O和MnCO3+2H+==Mn2++H2O+CO2↑。
（2）5Mn2+ 2 4H2O 5 1 8H+
【解析】由流程图示中的第②步可知：第①步所得滤液中的Mn2+被ClO3—氧化为MnO2，ClO3—为被还原Cl2。
（3）蒸发皿 酒精灯 玻璃棒 NaCl
【解析】Cl2与热NaOH溶液反应的离子方程式为：3Cl2+6OH—==ClO3—+5Cl—+3H2O （4）0.02
【解析】样品中含有MnO和MnCO3的质量为12.69g—8.7g==3.99g，其中MnCO3物质的量为0.01 mol即质量为1.15g，MnO的质量为3.99g—1.15g==2.84g(即0.04mol)。所以经第①步过滤后的滤液中含有0.05molMn2+，根据得失电子守恒，则有：5n(NaClO3)==2×0.05mol == 0.10 mol，n(NaClO3)==0.02mol
（2011年江苏）16.(12分)以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为SO2＋O2SO3，该反应的平衡常数表达式为K＝ ；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是 、 。 （3）通氯气氧化后时，发生的主要反应的离子方程式为 ；
该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为 （写化学式）。 【参考答案】
22
（1）k＝c(SO3)/c(O2)·c(SO2) SO2＋NaOH＝NaHSO3
3＋
(2)提高铁元素的浸出率 抑制Fe水解
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（3）Cl2＋Fe＝2Cl＋Fe Cl2 HCl
【分析】本题让元素化合物知识与生产工艺、化学平衡原理结合起来，引导中学化学教学关注化学学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读、相关反应化学方程式书写、化学反应条件控制的原理、生产流程的作用”等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度，考查学生对新信息的处理能力。
【备考提示】我们元素化合物知识教学要与基本实验实验、化工生产工艺、日常生活等结合起来，做到学以致用，而不是简单的来回重复和死记硬背。
（2009年安徽）28. Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节
2+
好pH和Fe浓度的废水中加入H2O2 ，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。
【实验设计】控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表)，设计如下对比实验。 实验 序号 1 ○2 ○3 ○2＋－3＋
实验目的 为以下实验作参照 探究温度对降解反应 速率的影响 T/K pH c/10moLH2O2 Fe-3-1 2+ 298 3 6.0 0.30 298 10 6.0 0.30 （1） 请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
【数据处理】实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图。
（2）请根据右上图实验①曲线，计算降解反应在50—150s内的反应速率； v(p-CP)= mol·L－1·s－1 【解释与结论】
（3）实验①②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应
速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2 的角度分析原因： （4）实验③得出的结论是：pH=10时， 【思考与交流】
（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中信息，给出一种迅速停止反应的方法： 【解析】
第28题是一道新型的实验探究题，根据题给信息能很容易解决这道题。
第（1）题：由题中―控制p-CP的初始浓度相同恒定在实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表)‖这句话中的信息能解决表格的第二列“探究温度对降解反应速率的影响”，故表格这一行应该填写―313，3，6.0，0.30‖，第三行①③对比可以发现其他温度、浓度均没发生变化，就pH值由3变成10，所以第三行空中应该填写的是―探究溶液的pH值对降解反应速率的影响‖。
第（2）题很简单，根据化学反应速率的定义，结合图像即可计算出结果，v(p-CP)=(1.2-0.8)×10－3/(150－50)=8×10－6 mol·L－1·s－1。
第（3）题提示―请从Fenton法所用试剂H2O2 的角度解释‖，通过平时的学习知，H2O2 温度高时不稳定，故虽然高温能加快化学反应速率，但温度过高就是导致H2O2 分解，没了反应物，速率自然会减小。
第（4）小题，可由图像观察得到，图像中随时间变化曲线③表示在pH=10时，浓度不变，说明化学反应速率为0，化学反应停止。
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第（5）题，可以根据第四小题回答，使反应迅速停止，可以向溶液加碱，调节pH=10即可。
（2010年安徽）28.（13分）
某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：
[实验]制备银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解。 （1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。
a.边振荡盛有2％的AgNO3溶液的试管，边滴入2％的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止
b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中
c.制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热 d.银氨溶液具有较弱的氧化性
e.在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大 [提出假设]
1＋
假设1：Fe具有氧化性，能氧化Ag。
假设2：Fe（NO3）3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3能氧化Ag。 [设计实验方案，验证假设]
3＋3＋
（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe，验证了假设1成立。请写出Fe氧化Ag的离子方程式： 。
（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示：NO3在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。 实验步骤（不要求写具体操作过程） ① ② ?? 预期现象和结论 若银镜消失，假设2成立。 若银镜不消失，假设2不成立。 ?[思考与交流]
（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论：Fe（NO3）3溶液中的Fe和NO3都氧化了Ag。
你是否同意丙同学的结论，并简述理由： 。 【答案】（1）ade
(2)Fe3++Ag= Fe2++Ag+ （3）①将银镜在硝酸铜溶液中
（4）同意 4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe（OH）3+9Ag++3NO
解析：本题第（1）小题是考查学生实验，最后2小题具有较大的开放度。
（2011年安徽）28.(（13分）地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环节问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
-1
（1）实验前：①先用0.1mol ?LH2SO4洗涤Fe粉，其目的是 ，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将KNO3溶液的pH调至2.5；③为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入 （写化学式）。
（2）右图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测
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3＋
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出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。请根据图中
+
信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 。t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH4
2+
的浓度在增大，Fe的浓度却没有增大，可能的原因是 。
（3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：溶液的pH； 假设二： ； 假设三： ； ??..
（4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。
-（已知：溶液中的NO3浓度可用离子色谱仪测定）
实验步骤和结论 【答案】（1）除去铁表面的氧化膜 CO2
（2）4Fe+10H++NO3-=Fe2++NH4++3H2O 硝酸根离子在酸性环境下氧化氮氧化物 (3) 溶液的温度 使用催化剂
（4）将两份相同的KNO3溶液的pH分别调至2.5和3.5，, 分别加入等量且足量Fe
粉，等反应完成后，用离子色谱仪分别测定溶液中NO3-浓度，如果前者NO3-浓度低，说明酸性越强脱氮速率越快。
【解析】本题综合将元素化合物知识、化学实验、以及化学反应速率等相关知识放在一起进行探究性学习
（2011年广东）33、（17分）某同学进行试验探究时，欲配制1.0mol?L-1Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂（化学式量：315）。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度（g/100g H2O）分别为2.5、3.9和5.6。 （1）烧杯中未溶物仅为BaCO3，理由是 （2）假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成，设计试验方案，进行成分检验，在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。（不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶．．．液的pH=9.6） 限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞．．导气管、滴管 实验步骤 步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅预期现象和结论 第 30 页 共 38 页