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文檔簡介

第=page3030頁,共=sectionpages3131頁2022屆高考化學選擇題型搶分強化練——題型10.1化工流程簡答題目前,處理鋅礦進行綜合利用,多采用傳統(tǒng)的“高氧酸浸法”,但該法也存在一些缺點。最近,有文獻報道:用高鐵閃鋅礦(含有ZnS、FeS、CuS、CdS及少量SiO2等)為原料,采用“高氧催化氧化氨浸法”可以聯(lián)合制取Cu2O(紅色)、CdS(黃色)、鋅鋇白(白色)已知:Ⅰ:浸取劑由碳酸銨、氨水、雙氧水等組成;Ⅱ:浸渣為S、Fe(OH)CO3、Ⅲ:浸取液中含有[Zn(NH3)4]Ⅳ:Cu+在溶液中不存在,但可以與NH回答下列問題:(1)為加快浸取速度,可以采取的措施是(任答兩項)___________________________;在實際生產中采取常溫下浸取而不采用加熱的方法,其原因是___________________。(2)浸取釜中有O2參與生成浸渣Fe(OH)CO3(3)蒸發(fā)爐中加入(NH4)2SO3的主要作用是____________________(4)在制取ZnSO4和CdSO(5)無論采用“高氧酸浸法”還是“高氧催化氧化氨浸法”,其前期處理,都要經過用浸取劑浸取這一步,不同的是“高氧酸浸法”需先高溫焙燒,然后再用硫酸浸出。兩種方法比較,“高氧酸浸法”存在的缺點是(任答兩條)______________________?!敬鸢浮?1)粉碎礦石,增大O2壓強,增大氨水和碳酸銨的濃度;

防止N(2)4FeS+3(3)將[Cu(NH3)4]2+還原為[Cu?(NH3)(4)產生H2S氣體污染大氣;降低鋅鋇白、CdS的產量(或浪費原料N(5)能耗高;設備耐酸性要求高;產生大量有害氣體(SO【解析】

本題以工藝流程為載體考查影響反應速率的因素、離子方程式書寫、物質的性質等,解答這類問題應明確流程轉化以及相關知識的應用等,試題難度一般。

(1)根據流程轉化結合影響速率的因素分析可知加快浸取速度,可以采取的措施是粉碎礦石,增大O2壓強,增大氨水和碳酸銨的濃度;由于浸取過程中需要使用氨氣、過氧化氫等,為防止NH3的揮發(fā),以便形成穩(wěn)定的配合物,防止雙氧水分解,所以實際生產中采取常溫下浸取而不采用加熱的方法;

(2)根據礦石的成分結合浸取釜中有O2參與生成浸渣Fe(OH)CO3,說明反應物有FeS,由信息II可知產物有硫單質,結合流程可知對應的離子方程式為4FeS+3O2+4CO32?+6H2O+8NH4+=4Fe(OH)CO3↓+4S↓+8NH3·H2O;

(3)根據流程轉化,結合信息III和IV分析可知蒸發(fā)爐中加入(NH4)2SO3的主要作用是將[Cu(NH3)4]2+還原為[Cu?(N碲(52Te)被譽為“國防與尖端技術的維生素”;錫酸鈉可用于制造陶瓷電容器的基體,陶瓷電容器在宇航、導彈、航海等方面有著重要的用途。以錫碲渣(主要含Na2SnO3和N已知:錫酸鈉(Na2Sn(1)在生產過程中,要將錫碲渣粉碎,其目的是__________________。(2)“堿浸”過程中,錫碲浸出率與溶液中堿的質量濃度關系如圖所示,最理想的堿的質量濃度為100?g/L,其理由是_________。

(3)“氧化”時,反應的離子方程式為_____________;“氧化”的溫度控制在60℃~70℃之間,其原因是______________________。(4)“還原”反應的化學方程式為__________________。(5)以石墨為電極電解Na2TeO3(6)常溫下,向1?mol·L?1Na2TeO3溶液中滴加鹽酸,當溶液中c(TeO32?):c(【答案】(1)增大錫碲渣的堿浸速率和浸出率(2)濃度超過100g/L后,錫浸出率幾乎不變,碲浸出率也提高不大(3)2Na溫度低于60℃反應慢,溫度高于70℃,過氧化氫受熱分解(4)N(5)Te(6)5【解析】

本題考查物質的制備流程、離子方程式和化學方程式的書寫、電解池的電極方程式的書寫、電離平衡常數(shù)的計算等,熟練掌握無機物的制備流程粉細是解題的關鍵,題目難度不大。

(1)生產過程中將錫碲渣粉碎可以增大錫碲渣的堿浸速率和浸出率;

故答案為:增大錫碲渣的堿浸速率和浸出率;(2)堿浸過程中,理想的堿的質量濃度為100g/L,超過100g/L后,錫浸出率幾乎不變,碲浸出率也提高不大;

故答案為:濃度超過100g/L后,錫浸出率幾乎不變,碲浸出率也提高不大;(3)“氧化”的離子方程式為2Na++TeO32?+H2O2=Na2TeO4(4)“還原”的化學方程式為Na2TeO4(5)電解Na2TeO3溶液獲得Te,陰極上電極反應為Te(6)KKa1?Ka2=c(HTeO3?某地提取稀土的生產過程中產生了大量的高錳礦泥,實驗室為了綜合利用高錳礦泥設計如圖所示工藝流程:

已知:①高錳礦泥是指錳含量高于5%的礦泥,主要成分為MnO,以及一定量的SiO2、Al2O②上述流程中,相關金屬離子[c(Mn+)=0.1?mol·金屬離子AFFMP開始沉淀的pH3.81.56.38.80.4沉淀完全的pH5.22.88.310.81.7③PdS在950℃分解,微溶于HNO3、王水,不溶于鹽酸和回答下列問題:(1)“高溫焙燒”時發(fā)生的主要反應的化學方程式為____________________________。(2)實際生產過程中,“試劑1”最合理的試劑是________________(填選項字母),原因為________________________________________________(任寫兩點)。A.HNO3

B.Mn(3)通入H2S時,主要反應的離子方程式為____________________________________,假設相關金屬離子的濃度均為0.1?mol·L?1,通入NH(4)已知“碳化結晶”的操作為常溫下,向濾液2中滴入1?mol/L的碳酸氫銨溶液,控制pH為6.8~7.2,反應1?h后再陳化數(shù)小時后再進行操作3。則“碳化結晶”時反應的離子方程式為____________________________________;若將NH4HCO3換為同濃度的(NH4)2C(5)流程中能循環(huán)利用的固態(tài)物質是________________________(填化學式)?!敬鸢浮?1);

(2)B;MnO2的還原產物為Mn2+,有利于控制生產成本和分離成本,無污染性氣體(任寫兩點);

(3)H2S+Pd2+PdS↓+2H+;5.2?pH<8.8;

(4);濃度相同時,(NH4【解析】

本題綜合化學方程式、離子方程式的書寫,pH的計算與分析等問題,考查了高錳礦泥的綜合利用流程。掌握陌生方程式的書寫及pH的相關計算,具有從題干獲取信息的能力,是解本題的關鍵。

(1)高錳礦泥主要成分為MnO,“高溫焙燒”的主要反應物為MnO與NH4Cl,反應的化學方程式為:,故答案為:;

(2)該流程的主要產品為碳酸錳,而MnO2的還原產物為Mn2+,結合工業(yè)生產實際與經濟性,試劑1采用MnO2更有利于控制生產成本和分離成本,且無污染性氣體。故答案為:B;MnO2的還原產物為Mn2+,有利于控制生產成本和分離成本,無污染性氣體(任寫兩點);

(3)通入硫化氫時,主要反應的離子方程式為:H2S+Pd2+PdS↓+2H+,調節(jié)pH的目的是除去Al3+與Fe3+,應該調節(jié)pH為5.2?pH<8.8,故答案為:H2S+Pd2+PdS↓+2H+;5.2?pH<8.8;

(4)“碳化結晶”時反應的離子方程式為,CO32?的水解常數(shù)Kh=KwKa2(H2COLiCl在金屬焊接、制藥和電化學領域應用廣泛。一種以含鋰廢料(Li10Ni2C已知:ⅰ.漂液(含25.2%NaClO)450元·噸??1,雙氧水(含30%H2O2ⅱ.溶液中離子濃度小于等于10?5回答下列問題:(1)若Li10Ni2Ca3Fe5Si(2)“酸浸”溫度不能過高的原因為________________________________________________。(3)“轉化Ⅰ”過程中主要反應的離子方程式為______________________________________;若用漂液代替雙氧水的利為________________,弊為________________。(4)室溫下實驗測得濾液2中部分離子濃度如下表所示:離子FNLC濃度/mol·4.0×0.020.10.06①Fe(OH)3的溶液積常數(shù)K②調節(jié)pH2≥____________。已知:K(5)LiCl可用于制備LiOH,其工作原理示意圖如圖所示,A、B均為惰性電極。LiCl溶液應加入____________(填“A”或“B”)極區(qū),氣體X的化學式為____________。

【答案】(1)3:2(2)防止鹽酸揮發(fā),降低原料利用率(或產品產率)(3)H2O(4)①4.0×10?38(5)A;H【解析】

本題考查物質的制備,為高頻考點,把握流程中發(fā)生的反應、混合物分離方法為解答的關鍵,側重分析與實驗能力的考查,注意元素化合物與實驗的結合,題目難度中等。

含鋰廢料(Li10Ni2Ca3Fe5Si2O20)研磨,加入鹽酸,濾渣1為硅酸或二氧化硅,濾液1加入雙氧水,氧化亞鐵離子生成鐵離子,調節(jié)溶液pH=4,可除去氫氧化鐵沉淀,即濾渣2,增大溶液pH,可生成氫氧化鎳沉淀,即濾渣3,濾液加入LiF,可生成氟化鈣沉淀,即濾渣4,濾液中含有LiCl,經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,可得到LiCl。

(1)若Li10Ni2Ca3Fe5Si2O20中Ni元素為+2價,Li為+1價、Ca為+2價、Si為+4價、O為?2價,則5個Fe的化合價為+12價,設+2、+3價原子數(shù)分別為x、y,則x+y=5,2x+3y=12,x=3,y=2,則x:y=3:2,故答案為:3:2;

(2)“酸浸”溫度不能過高,應防止鹽酸揮發(fā),降低原料利用率,影響產品產率,故答案為:防止鹽酸揮發(fā),降低原料利用率(或產品產率);

(3)“轉化Ⅰ”過程中主要反應的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+;由信息i可知,氧化等量的Fe2+,若用漂液代替雙氧水,可降低成本,但生成氯氣,污染環(huán)境,故答案為:H2O2+2Fe2++2電鍍行業(yè)中廢水處理后產生的含重金屬污泥廢棄物稱為電鍍污泥,被列入國家危險廢物名單中的第十七類危險廢物。工業(yè)上可利用某電鍍污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr已知部分物質沉淀的pH及CaSOFCC開始沉淀的pH2.14.74.3恰好完全沉淀的pH3.26.7a(1)浸出過程中的生成物主要是Fe2(SO4)(2)除鐵等相關操作:①加入石灰乳調節(jié)pH應滿足要求是__________________;②將濁液加熱到80℃,趁熱過濾。濾渣Ⅱ的主要成分是_____________(填化學式)。(3)還原步驟中生成Cu2O固體的離子反應方程式為___________________________________________________,此步驟中加入NaHSO3的不能過量:(4)當離子濃度≤1.0×10?5mol·L?1時認為沉淀完全,則表格中a的值是_____________________。(已知:T=25℃,(5)將鉻塊加入到稀鹽酸或稀硫酸中,可觀察到鉻逐漸溶解,同時放出氫氣。但若將鉻塊加稀硝酸中,卻看不到明顯現(xiàn)象。由此推測,出現(xiàn)該現(xiàn)象的可能原因是______________________________________________。(6)處理大量低濃度的含鉻廢水(以CrO42?計)可采用離子交換法,其原理是采用季胺型強堿性陰離子交換樹脂(RN—OH),使廢水中CrO42?與樹脂上發(fā)生離子交換反應。一段時間后停止通廢水,再通NaOH溶液【答案】(1)Cr2(SO4)3和CuSO4;

(2)①3.2≤pH<4.3;②Fe(OH)3和CaSO4;

(3)2C【解析】

本題是一道綜合性的工藝流程題,考查的是對整個工藝流程的分析,需要掌握看圖分析的能力,難度較大。

(1)浸出過程中的生成物主要是Fe2(SO4)3和Cr2(SO4)3和CuSO4,

故答案為:Cr2(SO4)3和CuSO4;

(2)根據表格所示各離子沉淀的pH,除鐵等相關操作時,除去鐵離子,不能除去Cr3+,故①加入石灰乳調節(jié)pH應滿足要求3.2≤pH<4.3;②將濁液加熱到80℃,趁熱過濾。濾渣Ⅱ的主要成分是Fe(OH)3和CaSO4,

故答案為:①3.2≤pH<4.3;②Fe(OH)3和CaSO4;

(3)還原步驟中生成Cu2O固體的離子反應方程式:2Cu2++HS錫酸鈉晶體(Na2SnO3·3H2O)在染料工業(yè)用作媒染劑。以錫渣廢料(主要成分是SnO,還含有少量Fe、Te已知:水碎液中溶質的主要成分為Na2SnO3、Na3(1)“堿溶”時,SnO發(fā)生反應的化學方程式為________。(2)工業(yè)上制備錫酸鈉晶體(Na2Sn(3)“除Sb”時發(fā)生反應的離子方程式為________________________。(4)“除Te”過程中氧化劑與還原劑的物質的量之比為________,該過程中反應時間、反應溫度對Te的脫除率的影響關系如圖,則70?℃后隨溫度升高Te的脫除率下降的原因可能是________;“除Te”的最優(yōu)反應時間和反應溫度分別為________、________。(5)已知錫酸鈉的溶解度一般隨著溫度的升高而升高,則在“濃縮、結晶”時,加入NaOH的原因是________________________________?!敬鸢浮?1)2SnO+4NaOH+O2=2Na2SnO3+2H2O

(2)提高錫的回收率

(3)5Sn+?4Sb【解析】

本題主要考查制備錫酸鈉晶體的工藝流程,考查學生對元素化合物的理解能力和綜合運用能力,題目難度一般,熟練掌握物質制備的工藝流程是解題的關鍵。

(1)“堿溶”就是在錫渣中加入NaOH通入空氣,SnO轉變?yōu)镹a2SnO3,在轉化過程中,Sn由+2價升高到+4價,應有氧化劑參與反應,NaOH不可能作氧化劑,則必有空氣中的O2參與反應,可以得出反應的化學方程式為:2SnO+4NaOH+O2=2Na2SnO3+2H2O;

(2)將“水碎渣”再次水洗,將洗滌液并入水碎液中,可提高錫的回收率;

(3)Sn??蓪b還原出來,即產物中有Sb單質,根據信息,再結合電子守恒和元素守恒,可知反應的離子方程式為:5Sn+?4SbO43?+H2O=4Sb+5SnO32?+2OH?;鈷酸鋰電池應用廣泛,正極材料主要含有鈷酸鋰(LiCoO2)、導電劑乙炔黑、鋁箔及少量鐵,可通過如下工藝流程回收鋁、鈷、鋰。

回答下列問題:(1)“正極堿浸”所得濾液主要成分為NaOH和______________________(填化學式)。(2)寫出“酸浸”過程中鈷酸鋰發(fā)生反應的離子方程式_____________________________。保持其他因素不變的情況下,“酸浸”時Co、Li元素的浸出率隨溫度的變化如圖所示。當溫度高于80℃時,Co元素的浸出率下降的原因是Co2+水解程度增大和_________________。

(3)“調節(jié)pH除雜”目的是使Fe3+沉淀完全(離子濃度小于1×10?5mol·L?1),則應控制pH最小值為__________“萃取”和“反萃取”可簡單表示為:Co2++2H2A2Co(HA2)(4)沉鋰過程要對濾渣進行洗滌,檢驗沉淀是否洗凈的操作為____________________。(5)拆解廢舊電池前需進行放電處理,既可保證安全又有利于回收鋰。有利于回收鋰的原因是_____________________________。(6)若100?mL?0.5?mol·L?1CoSO4溶液經過沉鈷,將所得CoC2O4·2H2O經過一系列處理后配成1?L溶液,并取100?mL該溶液,控制pH約為【答案】(1)NaAlO2;

(2)2LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co【解析】

本題主要考查的是廢舊電池回收的工藝流程,意在考查學生的分析能力和知識應用能力,解題的關鍵是理解流程圖中各操作步驟所涉及的化學知識,注意根據廢舊電池的組成判斷各操作步驟中參加反應的物質。

(1)廢舊電池中含有鋁,鋁能與氫氧化鈉溶液反應,故“正極堿浸”所得濾液主要成分為NaOH和NaAlO2,

故答案為:NaAlO2;

(2)“酸浸”過程中鈷酸鋰發(fā)生反應的離子方程式為2LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++4H2O+O2↑;當溫度高于80℃時,Co元素的浸出率下降的原因是Co2+水解程度增大和H2O2部分分解,

故答案為:2LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++4H2O+O2↑;H2某地提取稀土的生產過程中產生了大量的高錳礦泥,實驗室為了綜合利用高錳礦泥設計如圖所示工藝流程:

已知:①高錳礦泥是指錳含量高于5%的礦泥,主要成分為MnO,以及一定量的SiO2、Al2O②上述流程中,相關金屬離子[c(Mn+)=0.1?mol·金屬離子AFFMP開始沉淀的pH3.81.56.38.80.4沉淀完全的pH5.22.88.310.81.7③PdS在950℃分解,微溶于HNO3、王水,不溶于鹽酸和回答下列問題:(1)“高溫焙燒”時發(fā)生的主要反應的化學方程式為____________________________。(2)實際生產過程中,“試劑1”最合理的試劑是________________(填選項字母),原因為________________________________________________(任寫兩點)。A.HNO3

B.Mn(3)通入H2S時,主要反應的離子方程式為____________________________________,假設相關金屬離子的濃度均為0.1?mol·L?1,通入NH(4)已知“碳化結晶”的操作為常溫下,向濾液2中滴入1?mol/L的碳酸氫銨溶液,控制pH為6.8~7.2,反應1?h后再陳化數(shù)小時后再進行操作3。則“碳化結晶”時反應的離子方程式為____________________________________;若將NH4HCO3換為同濃度的(NH4)2C(5)流程中能循環(huán)利用的固態(tài)物質是________________________(填化學式)?!敬鸢浮?1);

(2)B;MnO2的還原產物為Mn2+,有利于控制生產成本和分離成本,無污染性氣體(任寫兩點);

(3)H2S+Pd2+PdS↓+2H+;5.2?pH<8.8;

(4);濃度相同時,(NH4【解析】

本題綜合化學方程式、離子方程式的書寫,pH的計算與分析等問題,考查了高錳礦泥的綜合利用流程。掌握陌生方程式的書寫及pH的相關計算,具有從題干獲取信息的能力,是解本題的關鍵。

(1)高錳礦泥主要成分為MnO,“高溫焙燒”的主要反應物為MnO與NH4Cl,反應的化學方程式為:,

故答案為:;

(2)該流程的主要產品為碳酸錳,而MnO2的還原產物為Mn2+,結合工業(yè)生產實際與經濟性,試劑1采用MnO2更有利于控制生產成本和分離成本,且無污染性氣體產生;

故答案為:B;MnO2的還原產物為Mn2+,有利于控制生產成本和分離成本,無污染性氣體(任寫兩點);

(3)結合流程圖可知,通入硫化氫時,主要反應的離子方程式為:H2S+Pd2+PdS↓+2H+,調節(jié)pH的目的是除去Al3+與Fe3+,應該調節(jié)pH為5.2?pH<8.8,

故答案為:H2S+Pd2+PdS↓+2H+;5.2?pH<8.8;

(4)“碳化結晶”時反應的離子方程式為;CO32?的水解常數(shù)Kh=KwKa2(H2CO3)=1鎘(Cd)可用于制作某些發(fā)光電子組件。一種以鎘廢渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO雜質)為原料制備鎘的工藝流程如下:

回答下列問題:(1)“濾渣1”的主要成分為Cu(OH)2和_________(填化學式(2)“氧化”時KMnO4的還原產物是MnO(3)“置換”中鎘置換率與n(Zn的實際用量)n(Zn的理論用量)的關系如圖所示,其中Zn的理論用量以溶液中Cd2+①實際生產中n(Zn的實際用量)n(Zn的理論用量)比值最佳為1.3,不宜超過該比值的原因是_________②若需置換出112?kg?Cd,且使鎘置換率達到98%,實際加入的Zn應為_________kg。(4)“置換”后濾液溶質主要成分是_________(填化學式)。(5)“熔煉”時,將海綿鎘(含Cd和Zn)與NaOH混合反應,反應的化學方程式是_________。當反應釜內無明顯氣泡產生時停止加熱,利用Cd與Na2ZnO2【答案】(1)CaS(3)①鋅粉用量過多增加成本;海綿鎘的純度降低;熔煉中NaOH用量過多增加成本

②86.2(4)ZnS(5)Zn+2NaOHNa2【解析】

本題考查的是物質的制備的工藝流程分析,掌握物質的性質及物質的分離方法是解答本題的關鍵,題目難度中等.

(1)鎘廢渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO雜質),加入稀硫酸溶解,溶液中主要CdSO4,含有少量的ZnSO4、CuSO4、MnSO4、FeSO4,加入石灰乳,調節(jié)pH=5,則得到Cu(OH)2沉淀和CaSO4沉淀,故濾渣1”的主要成分為Cu(OH)2和CaSO4,故答案為:CaSO4;

(2)“氧化”時KMnO4的還原產物是MnO2,該步驟中除鐵、除錳的離子方程式分別為、

,

故答案為:、;

(3)①實際生產中n(Zn的實際用量)n(Zn的理論用量)比值最佳為1.3,不宜超過該比值的原因是鋅粉用量過多增加成本;海綿鎘的純度降低;熔煉中NaOH用量過多增加成本,

故答案為:鋅粉用量過多增加成本;海綿鎘的純度降低;熔煉中NaOH用量過多增加成本;Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd

65

112

x1.3

11298%kg

65x1.3=11211298%kg,解得,x≈86.2kg,故答案為:86.2;

(4)“置換”時發(fā)生的反應為Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd,則“置換”后濾液溶質主要成分是ZnSO4,故答案為:ZnSO4;

(5)“熔煉”時,將海綿鎘(含Cd氯化鋅是無機化工中生產活性炭的活化劑,印染工業(yè)用作媒染劑等。以電鍍鋅廠的鋅灰(主要成分Zn、ZnO和雜質Fe2O3、SiO2Ⅰ.已知部分金屬離子沉淀的pH見下表名稱開始沉淀的pH沉淀完全的pHZn(OH7.1Fe(OH7.79.6Fe(OH2.43.5II.已知SOCl2是一種常用的脫水劑,熔點?105℃,沸點79℃,140℃以上易分解,與水劇烈反應生成兩種氣體。制備無水ZnCl2反應的裝置如下圖(夾持裝置略(1)寫出SOCl2與水反應的化學方程式(2)濾液I需氧化的原因是_________________(用離子方程式表示),寫出用H2O2氧化的離子方程式_______________。調pH的范圍是________________,調pHA.ZnO

B.Mg(OH)2

C.NaOH(3)系列操作的名稱為_____________________________。(4)由ZnCl2·xH2O制備無水ZnC(5)脫水時,冷凝管中冷卻水由_________(填“a”或“b”)進入;錐形瓶中的物質是_________(填化學式)。【答案】(1)SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑

(2)?Fe2O3+6H+=2Fe3++3H【解析】

本題考查物質制備方案的設計,為高考常見題型,根據制備無水氧化鋅的工業(yè)流程明確實驗原理為解答關鍵,注意掌握化學實驗基本操作方法,試題知識點較多、綜合性較強,充分考查了學生的分析、理解能力,題目難度一般。

(1)SOCl2與水劇烈反應生成SO2與HCl,化學方程式是SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑;

(2)溶解過程中由Fe2O3轉化的Fe3+會被還原為Fe2+,在后面不利于除雜,涉及的離子方程式為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+;用H2O納米TiO2具有十分寶貴的光學性質,在汽車工業(yè)及諸多領域都顯示出美好的發(fā)展前景。下圖是以硫酸氧鈦為原料制備納米二氧化鈦的工藝流程圖:回答下列問題:(1)反應Ⅰ中發(fā)生兩個反應,其一是尿素[CO(NH2)2]與H2O(2)判斷TiO(OH)2沉淀是否洗凈的實驗操作和現(xiàn)象是:(3)為了減少制備過程中的“三廢”排放,將上述流程中的“濾液”經過________、________、________(填基本操作)即可回收________(填化學式)。(4)為研究反應溫度、反應時間、反應物物質的量配比等因素對制備納米二氧化鈦產率的影響,設計如下實驗。實驗編號反應溫度/℃反應時間/h反應物物質的量配比n[CO(N①9012︰1②9023︰1③901④11023︰1實驗②和④的實驗目的是________,實驗③中反應物物質的量配比為________。反應Ⅰ中TiO2+濃度對TiO2的產率和粒徑的影響如圖。結合圖中信息,你認為為達到工藝目的,最合適的【答案】(1)TiO2++2NH3·H2O=TiO(OH)2↓+2NH【解析】

本題是以工藝流程題為載體考查物質的分離提純、制備,涉及離子方程式的書寫、檢驗沉淀是否洗凈、結晶操作、實驗條件選擇等知識,考查內容較為綜合,對學生能力要求較高,分析清楚流程是解題關鍵。

(1)反應I中生成的氨氣還會與TiO2+反應生成沉淀,離子方程式為:TiO2++2NH3·H2O=TiO(OH)2↓+2NH4+;

(2)TiO(OH)2沉淀上可能吸附的雜質為硫酸銨,需通過檢驗是否含硫酸根離子從而判斷沉淀是否洗凈,操作為:取少量最后一次的洗滌液于試管中,先加入鹽酸,再加氯化鋇溶液,如無白色渾濁出現(xiàn),則表明沉淀已經洗滌干凈;

(3)濾液中溶質主要為(NH4)2SO碲化鋅(ZnTe)可用作半導體和紅外材料。以一種鋅合金廢渣(主要含鋅、鋁、銅、鎂,還含少量鐵)制備碲化鋅的工藝流程如下:已知:常溫下,金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH及氫氧化物的Ksp金屬離子開始沉淀pH沉淀完全pHKA4.15.01.0×F2.23.53.5×M9.611.61.8×Z6.58.51.2×請回答下列問題:(1)Te與O同主族,則Te在元素周期表中的位置是_______________。(2)濾渣1的主要成分是_______________(填化學式)。(3)“灼燒”時,用到的硅酸鹽儀器有泥三角、玻璃棒、_______________。(4)“氧化”時,若試劑X為KClO3,則該過程中發(fā)生反應的離子方程式為(5)常溫下,“沉淀1”中加ZnO調節(jié)pH的范圍是___________________。若向含相同濃度的Al3+、Fe3+混合溶液中滴加氨水,當Al3+剛好沉淀完全時,c(Fe(6)Zn與Al性質相似,其氧化物和氫氧化物都具有兩性。常溫下“沉淀2”中___________(填“能”或“不能”)加KOH調節(jié)pH,其原因是____________________________。(7)將濾液3加入相應試劑調配后,再蒸發(fā)濃縮可以制得晶體nK2SO4·mMgSO4·xH2O。稱取【答案】(1)第五周期ⅥA族(2)Cu(3)酒精燈、坩堝(5)5.0≤pH<6.5;

3.5×(6)不能

;KOH的量不易控制,生成的Zn(OH)2沉淀會與過量的(7)3【解析】

本題考查考查物質的制備、分離提純、物質組成的測定,為高考常見題型,明確實驗目的、實驗原理為解答關鍵,注意掌握物質分離與提純方法,試題側重考查學生的分析、理解能力及計算能力.

(1)Te與氧元素同主族,處于周期表中第五周期VIA族;

(2)鋅合金廢渣(主要含鋅、鋁、銅、鎂,還含少量鐵)稀硫酸酸浸時,根據金屬的活動性,只有銅不能和稀硫酸反應,濾渣1的主要成分是Cu;

(3)灼燒操作中用到的硅酸鹽材質的儀器有:酒精燈、玻璃棒、泥三角、坩堝;

(4)酸浸時生成的Fe2+具有還原性,“氧化”時,試劑KClO3和Fe2+發(fā)生氧化還原反應生成Cl?和Fe3+,根據電子守恒和質量守恒定律,離子方程式為:;

(5)加ZnO調節(jié)pH使Fe3+和Al3+沉淀,而不使Mg2+和Zn2+沉淀,則調節(jié)pH的范圍是5.0≤pH<6.5;當Al3+剛好沉淀完全時,根據氫氧化鋁的Ksp=1.0×10?32,c(OH?)3=1.0×10?27,則

c(Fe3+)=3.5×10?381.0×10?27=?3.5×10?11;

(6)已知氫氧化鋅能和強堿氫氧化鉀反應,加KOH調節(jié)pH,KOH的量不易控制,生成的Zn(OH)2沉淀會與過量的KOH反應;二次電池鋰離子電池廣泛應用于手機和電腦等電子產品中。某常見鋰離子電池放電時電池的總反應為:Li1?xCoO2+LixC已知:①?Na2S(1)關于該鋰離子電池說法不正確的是_______________________。A.充電時,陽極的電極反應式為LiCoB.集中預處理時,為防止短時間內快速放電引起燃燒甚至爆炸,應先進行放電處理C.充電時若轉移0.01

mol電子,石墨電極將減重0.07g(2)LiCoO2是一種具有強氧化性的難溶復合金屬氧化物,且Co3+在常溫、pH=0.5條件下即開始水解。LiCoO2可溶于硫酸得CoSO4。用硫酸酸浸時,需要加入Na2S(3)控制氫離子濃度為4mol/L,反應溫度90℃,測得相同時間內離子的浸出率與Na2S2O3溶液的變化關系如圖。則酸浸時應選用濃度為______________mol/L的Na2S2O(4)整個回收工藝中,可循環(huán)使用的物質是________________________________________。(5)將萃取后的Li2SO4溶液加熱至95℃,加入飽和Na2CO3【答案】(1)C

(2)提高LiCoO2的浸出率和浸出速率;8LiCoO2+S2O32?+22H+=?8Li++8C【解析】

本題以工藝流程為載體考查充電電池的有關知識,涉及離子方程式書寫、化學方程式書寫等知識,解答這類問題應明確流程轉化以及基本化學用語的使用、化學方程式離子方程式的書寫等,試題難度中等。

(1)A.根據電池反應可知充電時,陽極發(fā)生氧化反應,對應的電極反應式為LiCoO2?xe?=Li1?xCoO2+xLi+,故A正確;

B.集中預處理時,為防止短時間內快速放電引起燃燒甚至爆炸,應先進行放電處理,故B正確;

C.充電時,石墨電極質量增加,因此若轉移0.01

mol電子,石墨電極將增重0.07g,故C錯誤;

(2)

LiCoO2中Co的化合價為+3價,而硫酸酸浸后得到的是CoSO4,所以對應的離子方程式為8LiCoO2+S2O32?+22H+=8Li++8Co2++2SO42?+11H2O鎳粉在電磁領域應用廣泛,也可用作催化劑。某廠以含鎳廢料(含有NiO、Fe2O3、FeO、A已知:常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10?38回答下列問題:(1)“粉碎”的目的為________;濾渣1中主要成分的化學式為________。(2)“轉化Ⅰ”中主要反應的離子方程式為________。(3)若溶液中c(Ni2+)=0.2?mol·L?1,則需“調pH”的范圍為(4)“轉化Ⅱ”過程測得不同濃度的NaOH溶液中,含鎳物質的衍射峰強度和衍射角圖譜如圖所示(不同物質呈現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)①N2H②“轉化Ⅱ”適宜的NaOH溶液的濃度為________。③“轉化Ⅱ”過程主要反應的離子方程式為________。(5)“一系列操作”的具體操作為________。(6)分離出Ni粉后所得母液不能直接應用到“調pH”的工序,原因為________?!敬鸢浮?1)增大原料的接觸面積,加快“酸溶”速率,使“酸溶”更充分;SiO2

(2)ClO?+2Fe2++2H+=2Fe3+【解析】

本題以制備

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