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2019高考化学考点必练专题09化工流程中陌生化学化学方程式拔高专练.doc

1、1考点九 化工流程中陌生化学化学方程式拔高专练1 (2019 届甘肃省甘谷县第一中学高三上学期第二次检测考试)KAl(SO 4)212H2O(明矾)是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。实验室中,采用废易拉罐(主要成分为 Al,含有少量的 Fe、Mg 杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题:(1)为尽量少引入杂质,试剂应选用_(填标号) 。aHCl 溶液 bH 2SO4溶液 c氨水 dNaOH 溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。(3)沉淀 B 的化学式为_II毒重石的主要成分 BaCO3(含 Ca2+、Mg 2+、Fe 3+等杂质) ,实验室利用毒重石制备 BaCl22H2

2、O 的流程如下:(4)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是_。(5)滤渣中含_(填化学式) 。加入 H2C2O4时应避免过量,原因是_。已知:Ksp(BaC 2O4)=1.610 -7,Ksp(CaC 2O4)=2.310 -9【答案】d2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO2+3H2Al(OH) 3 增大接触面积从而使反应速率加快 Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成 BaC2O4沉淀,产品的产量减少2生成 Al(OH) 3沉淀。II (4)毒重石用盐酸浸取前研磨将块状固体变成粉末状,可以增大反应物的接触面积,增大反应速率;(2)根据流程图和表中数据分析加入 NH3

3、H2O 调节 pH=8 可除去 Fe3+,加入 NaOH 调 pH=12.5,可完全除去Mg2+,除去部分 Ca2+,滤渣中含 Mg(OH) 2、Ca(OH) 2;加入过量 H2C2O4,易发生 Ba2+H2C2O4BaC2O4+2H +,产品的产量减少。2 (2019 届新疆维吾尔自治区昌吉市教育共同体高三上学期 9 月月考)铁是人类较早使用的金属之一运用铁及其化合物的知识,完成下列问题(1)所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是_(用字母代号填) AFe BFeCl 3 CFeSO 4 DFe 2O3(2)向沸水中逐滴滴加 1mol/L FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系中粒子

4、直径的范围是_nm(3)电子工业需要用 30%的 FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出 FeCl3溶液与铜反应的离子方程式:_某校同学为测定 FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:首先取少量待测溶液,滴入 KSCN 溶液呈红色,则溶液中含有的金属阳离子是_,在此基础上,又进行了定量组成的测定:取 50.0mL 待测溶液,向其中加入足量的 AgNO3溶液,得白色沉淀,_、_(填实验操作) 、干燥、称量沉淀质量为 43.05g(4)若要验证该溶液中含有 Fe2+,正确的实验方法是_A向试管中加入试液,滴入 KSCN 溶液,若显血红色,证明含有 Fe2+B向试管中加

5、入试液,滴入酸性高锰酸钾溶液,若褪色,证明含有 Fe2+C向试管中加入试液,滴入氯水,再滴入 KSCN 溶液,若显血红色,证明原溶液中含有 Fe2+(5)欲从废水中回收铜,并重新获得 FeCl3溶液设计实验方案如下:A请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式:_;_;_;_.B请写出通入的化学方程式_【答案】C1-1002Fe 3+ Cu=2Fe2+ +Cu2+Fe3+、Fe 2+、Cu 2+过滤洗涤 BFeFeCl2CuFeHCl2FeCl2+Cl2=FeCl33等,故取 50.0mL 待测溶液,向其中加入足量的 AgNO3溶液,得白色沉淀,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀质量为 43.05g

6、;(4)A、向试管中加入试液,滴入 KSCN 溶液,若显血红色,证明含有 Fe3+,选项 A 错误;B、向试管中加入试液,滴入酸性高锰酸钾溶液,若褪色,证明含有 Fe2+;选项 B 正确;C、试管中加入试液,滴入氯水,再滴入 KSCN 溶液,若显血红色,证明原溶液中含有 Fe2+,应该是先加入硫氰化钾,不变色,再加入氯水,若显示红色,证明有亚铁离子,选项 C 错误;答案选 B;(5)A、制取的是氯化铁溶液,金属是铁;滤液是氯化亚铁溶液;加入的铁过量,滤渣是铁和铜;制取的是氯化铁,溶解铁,加入应该是盐酸;故答案为:Fe;FeCl 2;Fe Cu;B、是将亚铁离子氧化成三价铁离子,反应方程式是:2

7、FeCl2+Cl2=2FeCl3。3 (天津市武清区大良中学 2018-2019 学年度高三上学期第一次月考)研究小组用下图装置制取 Cl2,证明产生的气体中含有 HCl。 (1)仪器 A 的名称为_;A 中反应的离子方程式为_。(2)甲同学将 A 中产生的气体通入下列溶液:实验序号 试剂 现象a 紫色石蕊溶液b AgNO3溶液 出现白色沉淀实验 a 中的现象为_。4不能证明产生的气体中含有 HCl 的实验是_(填字母序号) 。(3)已知将 HCl 气体通入饱和食盐水中有白色固体析出。乙同学将 A 中产生的气体通入饱和食盐水中,有白色固体析出,但该实验不能证明气体中含有 HCl,结合化学用语解

8、释其原因:_。(4)已知:2S 2O32-+I2=S4O62-+2I-。丙同学将 A 中产生的气体通入蒸馏水中,得到溶液 X,进行以下实验证明气体中含有 HCl。I测定 X 中溶解的 Cl2。取 25.00 mL 溶液 X,加入过量 KI 溶液,然后用 0.04 molL-1 Na2S2O3溶液滴定生成的 I2,达滴定终点时消耗 Na2S2O3溶液 V mL。II测定 X 中 Cl 元素总量。另取 25.00 mL 溶液 X,选用适当的还原剂将溶解的 Cl2全部还原为 Cl-,再用0.10 molL-1 AgNO3溶液滴定所得溶液中的 Cl-。X 中的 HClO 不会影响 I 的测定结果,原因

9、是_。由 I、II 中实验数据可证明 A 中产生的气体中含有 HCl,则 II 中消耗 0.10 molL-1 AgNO3溶液的体积应大于_mL(用含 V 的代数式表示) 。【答案】圆底烧瓶 MnO2 + 4H+ 2Cl- Cl2+ 2H2O +Mn2+溶液先变红再褪色 a、bCl 2+ H2O HCl+HClO,Cl 2溶于水后使得溶液中的 c(Cl-)增大,也能析出晶体答案一:生成 1 mol HClO 需消耗1 mol Cl2, HClO 也有氧化性,1 mol HClO 和 1 mol Cl2均能将 2 mol KI 氧化成 I2。答案二:Cl 2+ H2O HCl+HClO,Cl 2

10、发生反应时,上述平衡逆向移动,相当于 Cl2全部参与氧化 I-的反应。0.4V(3) Cl2+ H2O HCl+HClO,Cl 2溶于水后使得溶液中的 c(Cl-)增大,使氯化钠的沉淀溶解平衡右移,所以能析出氯化钠晶体;正确答案:Cl 2+ H2O HCl+HClO,Cl 2溶于水后使得溶液中的 c(Cl-)增大,也能析出晶体。 (4)HClO 也有氧化性,1molHClO 能将 2molKI 氧化成 I2,生成 1molHClO 需消耗 1molCl2,相当于也是51molCl2将 2molKI 氧化成 I2;或者从平衡角度解释也可以,Cl 2+ H2O HCl+HClO,Cl 2发生反应时

11、,上述平衡逆向移动,最终盐酸和次氯酸都消耗完,相当于 Cl2全部参与氧化 I 的反应;正确答案:答案一:生成 1molHClO 需消耗 1 molCl2, HClO 也有氧化性,1mol HClO 和 1molCl2均能将 2 molKI 氧化成 I2。答案二:Cl 2+ H2O HCl+HClO,Cl 2发生反应时,上述平衡逆向移动,相当于 Cl2全部参与氧化 I-的反应。1mol 氯气对应 1mol 碘,对应 2mol 硫代硫酸根离子,所以氯气的物质的量(0.04 V10 3)/2=0.02V10 3mol, 根据 Cl22Cl-2AgCl-2Ag+关系可知,银离子的物质的量为 0.04V

12、10 3mol,所以硝酸银溶液的体积 V n/c0.4 V10 3L=0.4V mL;A 中产生的气体若是含有氯化氢,氯化氢也会与硝酸银反应,所以消耗硝酸银溶液的体积应大于 0.4V mL;正确答案:0.4V。4 (2019 届云南省玉溪市通海三中高三一轮复习摸底考试)某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中” 。查阅化学手册知,Al、Al 2O3、Fe、Fe 2O3的熔点、沸点数据如下:.(1)某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量

13、使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理?_(填“合理”或“不合理”)。(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是_,反应的离子方程式为_。(3)实验室溶解该熔融物,在下列试剂中最适宜的试剂是_(填序号)。A浓硫酸 B稀硫酸 C稀硝酸 D氢氧化钠溶液.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入 4 molL1 的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产

14、生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:6(1)图中 OC 段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子方程式为_。(2)在 DE 段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为_;上述现象说明溶液中_结合 OH 的能力比_强(填离子符号)。(3)B 与 A 的差值为_mol。(4)B 点对应的沉淀的物质的量为_mol,C 点对应的氢氧化钠溶液的体积为_mL。【答案】合理 NaOH 溶液 2Al2OH 2H 2O=2AlO23H 2BH OH =H2ONH4+OH =NH3H2OAl3 、Fe 3 、H NH4+0.0080.0327反应,因此不能用 NaOH 溶解,故

15、 D 错误;.(1)OC 段没有沉淀产生,说明硝酸过量,此阶段发生离子反应方程式为 H OH =H2O;由图像可知硝酸过量,OC 段发生酸碱中和反应,CD 段为 Fe(OH)3、Al(OH) 3沉淀的生成,DE 段消耗了 NaOH,由此证明硝酸和金属反应的还原产物为较低价态的 NH ,DE 段发生离子反应方程式为 NH4 OH =NH3H2O;先产生沉淀,后生成 NH3H2O,说明 Al3 、Fe 3 、H 结合 OH 能力强于 NH4 ;(3)EF 段为 Al(OH)3与 NaOH 反应,其离子反应方程式为 Al(OH)3OH =AlO2 2H 2O,只剩下Fe(OH)3沉淀。B 与 A 的

16、差值为 Al(OH)3,则氢氧化铝的物质的量为 4molL1 (3634)103 L0.008mol;(4)参加反应的 n(Al)0.008 mol,因为 1 mol 的 Al3 、Fe 3 均与 3 mol 的 NaOH反应,由电子守恒可知 Fe 和 Al 化合价升高的总数等于 HNO3生成 NH 降低的总数,即 3n(Fe)3n(Al)n(NH 4 )84 molL1 (3431)10 3 L8,解得 n(Fe)n(Al)0.032 mol,n(Fe)0.024 mol,两种沉淀的物质的量为 0.032 mol,生成两种沉淀共消耗 n(NaOH)0.032 mol30.096 mol,所以

17、 C 点体积为 31 mL0.096/410 3mL7 mL。5 (2019 届衡水中学高三开学二调考试)从古至今,铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大改变。7.(1)铁元素在周期表中的位置为_。(2)古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的,其主要成分是_ (填字母)。a.Fe b.FeO c.Fe3O4 d.Fe2O3.下图是用硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、Fe 3O4、SiO 2)为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图:回答下列问题:(1)酸浸、过滤后滤液 A 中的金属阳离子是 _ 。(2)煅烧 FeCO3生成产品的化学方程式为_。 (3)已知几种盐的溶解度随温度变化的

18、曲线如图所示,产品的化学式为 _ 。(4)写出步骤反应的离子方程式:_。【答案】第四周期第族 cFe3+、Fe 2+(或铁离子、亚铁离子)4FeCO3+O22Fe 2O3+4CO2K2SO4Fe2+2HCO3- FeCO 3+CO 2+H2O【解析】.(1)铁元素的核电荷数为 26,原子结构示意图为 ,铁元素在周期表中的位置为第四周期第族;(2)四氧化三铁具有铁磁性,能够吸引铁,因此指南针中天然磁石主要成分为 Fe3O4; .(1)二氧化硅不与稀硫酸反应,其它的三种氧化物可与酸反应,故存在的离子为 Fe3+,Fe 2+; (2) )在有空气存在的条件下,煅烧碳酸亚铁会产生铁红,反应的方程式为

19、FeCO3+O2=2Fe2O3+4CO2; (3)从图中信息可知,由于硫酸钾的溶解度小,因此产品 II 为 K2SO4;正确答案:K 2SO4。8(4)加入铁粉后,铁粉与铁离子反应,溶液中仅剩亚铁离子,与碳酸氢铵反应的离子方程式为:Fe2+2HCO3-FeCO 3+CO 2+H2O。6 (2019 届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三上学期开学阶段性考试)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为 TiO2、FeO、Fe 2O3、Ti 的最高化合价为4)作原料,生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下:请回答下列问题:(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是_。(2)向滤液中加入铁粉,发生反

20、应的离子方程式为_、_。(3)在实际生产过程中,向沸水中加入滤液,使混合液 pH 达 0.5,钛盐开始水解。书写水解的离子方程式:_。(4)水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用:_。(5)过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、_(填化学式),减少废物排放。(6)A 可用于生产红色颜料(Fe 2O3),其实验方法是:a5.56a kg A(摩尔质量为 278gmol-1)溶于水中,加入适量氢氧化钾溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;b再向红褐色胶体中加

21、入 33.36b kg A 和 1. 12c kg 铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;c过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钾和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料_ kg。【答案】TiO 22H 2SO4=Ti(SO4)22H 2O 或 TiO2H 2SO4=TiOSO4H 2O 2Fe3 Fe=3Fe 2 Fe2H =H2Fe 2 Ti+ 4H2O TiO2H2O+4H+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、FeSO 4、H 2SO41.60a3.20b1.60c9(5)根据该工艺流程知:滤

22、液的主要成分为大量的钛盐、溶解的硫酸亚铁、少量的硫酸(混合液 pH 达 0.5)等,钛盐水解后过滤去水合二氧化钛,得到的滤液中含有未水解的钛盐及 FeSO4、H 2SO4、H 2O 等;(6)依题意 A 与适量氢氧化钠溶液恰好完全反应,FeSO 4+2NaOH=Na2SO4+Fe(OH)2,根据开始加入 A 为2a103 mol,可知加入氢氧化钠为 4a103 mol;后来又加入 12b103 mol 的 A 和20c mol 的铁,由 Na2SO4、FeSO 4、Fe 2(SO4)3、Fe 2O3等化学式的定量组成和守恒思想分别可求得以下各量:利用 Na+离子守恒, n(NaOH)=2n(N

23、a2SO4),可知 Na2SO4物质的量为 20a mol;利用 SO42-离子守恒, n(FeSO4)=n(Na2SO4)+3nFe2(SO4)3,可知 Fe2(SO4)3物质的量为(20 a+120b-20a) mol =40bmol;利用 Fe 元素守恒,n(FeSO4)+n(Fe)=2 nFe2(SO4)3+2n(Fe2O3),可知 n(Fe2O3)=(20a+120b+20c-40b2) mol =(10a+20b+10c)mol,计算得 m(Fe2O3)=(1.60a+3.20b+1.60c) kg7 (2018 届重庆市綦江中学高三高考适应性考试)铁的化合物有广泛用途,如碳酸亚铁

24、(FeCO 3)可作为补血剂,铁红(Fe 2O3)可作为颜料。利用某硫酸厂产生的烧渣(主要含 Fe2O3、FeO,还有一定量的 SiO2)制备碳酸亚铁的流程如下:(1) “酸溶”时加快反应速率的方法有_(写出一种)。(2)“还原”时,FeS 2与 H2SO4不反应,Fe 3+通过两个反应被还原,其中一个反应如下:FeS 2 +14Fe3+ +8H2O15Fe 2+2SO42 +16H+,则另一个反应的离子方程式为:_;FeS 2还原后,检验 Fe3+是否反应完全的方法是_。(3)“沉淀”时,需控制 pH 不宜过高,否则生成的 FeCO3中可能混有_杂质;写出加入 NH4HCO3生成“沉淀”的化

25、学方程式:_;所得 FeCO3需充分洗涤,检验沉淀已洗涤干净的方法是_。(4)FeCO 3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,同时释放出 CO2,则与 FeCO3反应的10物质为_(填化学式)。(5)FeCO 3在空气中煅烧生成 Fe2O3时,也会生成 FeO。现煅烧 34.8g 的 FeCO3,得到 Fe2O3和 FeO 的混合物 23.76g。则 Fe2O3的质量为_ g。【答案】适度加热、适量增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等 FeS2+2Fe3+=3Fe2+2S 取少量溶液,滴入几滴 KSCN 溶液,若溶液变为血红色,说明其中含有 Fe3+,反之,未反应完全 Fe(OH

26、)2FeSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4FeCO 3H 2OCO 2取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稍过量稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤干净 O2、H 2O21.6滴入几滴 KSCN 溶液,若溶液变为血红色,说明其中含有 Fe3+,反之,未反应完全;(3)pH 过高时溶液生成氢氧化亚铁沉淀;加入 NH4HCO3生成“沉淀”的化学方程式为 FeSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+FeCO3+H 2O+CO2;碳酸亚铁表面会附着硫酸铵,所以检验 FeCO3是否洗净,可以检验洗涤滤液中是否有硫酸根离子,具体方法为:取少许最后一次洗涤液

27、于试管中,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤干净;(4)红褐色固体是 Fe(OH)3,FeCO 3、H 2O 和 O2反应生成 Fe(OH)3和 CO2;(5)在空气中煅烧 FeCO3生成氧化铁和氧化亚铁,设 Fe2O3的物质的量为 x mol,FeO的物质的量为 y mol,根据化学反应前后铁元素守恒可得:2x+y=0.3,160x+72y=23.76,联立解得x=0.135,可知 Fe2O3的质量为 21.6g。8 (2018 届天津市红桥区高三下学期第二次模拟考试)I.铁是生产、生活及生命中的重要元素。(1)血红蛋白(Hb)中的铁元素呈正二价,能

28、与 O2分子结合成氧合血红蛋白(HbO)从而有输送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与 O2结合能力。药品美蓝是其有效的解毒剂,解毒时美蓝发生_反 应(填“氧化”或“还原”)。(2)现有一瓶放置了一段时间的某浓度的 FeCl3溶液,请设计实验检验其中是否含有 Fe3+_。(3)普通铁粉与水蒸气在高温下反应生成铁的某种氧化物和氢气,该氧化物和氢气在高温下发生逆反应得到“引火铁” 。若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成 44.8LH2 (已换算到标况下),则转移电子数目为_;“引火铁” 是一种极细的铁粉,它在空气中可以自燃,其原因是_。II.化合物 M 是某种具有磁学性质的新型

29、电子材料的主要成分,由两种元素组成。为了研究其组成,设计11如下实验:气体甲可使湿润红色石蕊试纸交蓝。请回答:(1) M 的化学式_,气体甲的电子式_。(2)白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是(用化学方程式表示)_ _。(3) 高温条件下,丁与甲反应生成两种单质和水,该反应的化学方程式为_。【答案】氧化取少量待测液,滴加 KSCN 溶液,若溶液呈血红色,说明原溶液中有 Fe3+,反之则没有 4NA引火铁表而积很大,加快了与氧气反应速度 Fe4N 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2O3 +2NH3 2Fe +N2 +3H2O【解析】II.气体甲可使湿润红色石蕊试纸交

30、蓝,气体甲为氨气,说明化合物 M 中含有氮元素;白的沉淀乙红褐色沉淀丙,说明化合物 M 中含有铁元素;红褐色沉淀丙固体丁(14.4g) ,固体丁为氧化铁,根据元素守恒计算化学式。(1)根据以上分析可知,M 由铁、氮两种元素组成,氧化铁质量为 14.4g,则铁元素的质量为14.4112/160=10.08g,氮元素质量为 10.71-10.08=0.63 g,铁、氮两种元素的量之比为10.08/56:0.63/14=4:1,所以 M 的化学式 Fe4N;氮气为共价化合物,氮氢间为单键,氨气的电子式为;(2)白色沉淀乙是氢氧化亚铁,在空气中被氧气氧化为红褐色氢氧化铁,反应的化学方程式:4Fe(OH

31、)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;(3) 高温条件下,氧化铁与氨气反应生成铁、氮气和水,该反应的化学方程式为:Fe2O3+2NH3 2Fe+N2+3H2O。9 (2018 届湖北省沙市中学高三高考冲刺考试)硫酸锌被广泛应用于医药领域和工农业生产。工业上由氧12化锌矿(主要成分为 ZnO,另含 ZnSiO3、FeCO 3、CuO 等)生产 ZnSO47H2O 的一种流程如图: (1)步骤的操作是_。 (2)步骤加入稀硫酸进行酸浸时,需不断通入高温水蒸气的目的是_。(3)步骤中,在 pH 约为 5.1 的滤液中加入高锰酸钾,生成 Fe(OH)3和 MnO(OH)2两种沉淀,该反应的离子方程式

32、为_。 (4)步骤中,加入锌粉的作用是_。 (5)已知硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表: 温度/ 0 20 40 60 80 100溶解度/g 41.8 54.1 70.4 74.8 67.2 60.5从硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为_、冷却结晶、过滤。烘干操作需在减压低温条件下进行,原因是_。 (6)取 28.70 g ZnSO47H2O 加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。分析数据,680时所得固体的化学式为_。 aZnO bZn 3O(SO4)2 cZnSO 4 dZnSO 4H2O【答案】过滤升高温度、使反应物充分混合,以加快反应速率 3Fe2+MnO4-+8H2O

33、=3Fe(OH)3+MnO(OH)2+5H +除去 Cu2+60条件下蒸发浓缩降低烘干的温度,防止 ZnSO47H2O 分解 b13(1)分离固体和液体通常用过滤的方法,ZnSiO 3、与稀硫酸反应生成硅酸不溶于水,因此所用的操作为过滤。(2) 氧化锌矿在加入稀硫酸溶解的同时不断通入高温水蒸气,可以升高温度、使反应物充分混合,从而加快反应速率。(3)在 pH 约为 5.1 的滤液中加入高锰酸钾,高锰酸钾与 Fe2+发生氧化还原反应,生成 Fe(OH)3和 MnO(OH)2两种沉淀,则反应的离子方程式为: 3Fe 2+MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3+MnO(OH) 2+5H +。(4)步

34、骤中,向滤液中加入锌粉,可以与 Cu2+反应置换出铜,从而除去 Cu2+。(5)从溶液中获得晶体通常用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干等操作,因为 ZnSO47H2O 易分解,所以烘干操作需在减压低温条件下进行。(6)28.70gZnSO47H2O 的物质的量为 0.1mol,由 Zn 元素守恒可以知道,生成 ZnSO4H2O 或 ZnSO4或 ZnO 或Zn3O(SO4)2时,物质的量均为 0.1mol,若得 ZnSO4H2O 的质量为 17.90g(100);若得 ZnSO4的质量为16.10g(250);若得 ZnO 的质量为 8.10g(930);据此通过排除法确定 680时所得固

35、体的化学式为Zn3O(SO4)2。10 (2018 届河南省郑州市高三下学期第三次模拟考试)CoCO 3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成 CoO、Co 2O3,还含有 Al2O3、ZnO 等杂质) 为原料制备 CoCO3的一种工艺流程如下:下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH(开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1.0molL-1计算):金属离子 开始沉淀的 pH 沉淀完全的 pHCo2+ 7.6 9.4Al3+ 3.0 5.0Zn2+ 5.4 8.014(1)写出“酸溶”时发生氧化还原反应的化学方程式_。(2) “除铝”过程中需要调节溶液 pH 的范围为_,形成

36、沉渣时发生反应的离子方程式为_。 (3)在实验室里,萃取操作用到的玻璃仪器主要有_;上述“萃取”过程可表示为 ZnSO4(水层)+2HX(有机层) ZnX2(有机层)+H 2SO4(水层),由有机层获取 ZnSO4溶液的操作是_。(4) “沉钴”时,Na 2CO3溶液滴加过快会导致产品不纯,请解释原因_。(5)在空气中煅烧 CoCO3生成钴氧化物和 CO2,测得充分煅烧后固体质量为 2.41g,CO 2 的体积为0.672 L(标准状况),则该钴氧化物的化学式为_。【答案】Co 2O3+SO2+H2SO4=2CoSO4+H2O5.05.42Al3+3CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3C

37、O 2分液漏斗,烧杯向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡,静置,分离出水层 Na2CO3溶液滴加过快,会导致局部碱性过强而产生 Co(OH)2Co3O4(2) “除铝”过程中 Al3+完全沉淀,其它金属阳离子不形成沉淀,根据 Co2+、Al 3+、Zn 2+开始沉淀和沉淀完全的 pH, “除铝”过程中需要调节溶液 pH 的范围为 5.05.4。形成沉渣时加入的是 Na2CO3,发生的是 Al3+与 CO32-的双水解反应,形成沉渣时反应的离子方程式为 2Al3+3CO32-+3H2O=2Al(OH) 3+3CO 2。(3)在实验室里,萃取操作用到的玻璃仪器主要有分液漏斗、烧杯。由有机层获得 Z

38、nSO4溶液,要使平衡ZnSO4(水层)+2HX(有机层) ZnX2(有机层)+H 2SO4(水层)逆向移动,所以要向有机层中加入硫酸然后分液,由有机层获得 ZnSO4溶液的操作是:向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡,静置,分离出水层。(4) “沉钴”时是向 CoSO4溶液中加入 Na2CO3溶液产生 CoCO3沉淀,由于 Na2CO3溶液呈碱性,若 Na2CO3溶液滴加过快会导致局部碱性过强而产生 Co(OH) 2沉淀,导致产品 CoCO3中混有 Co(OH) 2。(5)n(CO 2)= =0.03mol,根据 C 守恒,n(CoCO 3)=n(CO 2)=0.03mol;根据 Co 守恒

39、,n(Co)=0.03mol,氧化物中 n(O)= =0.04mol,n(Co):n(O)2.410.0359/16/15=0.03mol:0.04mol=3:4,该钴氧化物的化学式为 Co3O4。11 (2018 届北京市通州区高三二模)工业从废铅酸蓄电池的渣泥(主要成分为 PbSO4、PbO 2)回收铅。RSR 工艺的主要流程如下: (1)铅酸蓄电池放电时总反应为:Pb(s) PbO2(s) 2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) 2H 2O(l)正极反应:PbO 2(s) SO42 (aq) 4H+(aq) 2e PbSO4(s) 2H2O(l)负极反应:_。 (2)向渣泥中加入 Na

40、2CO3溶液将 PbSO4转化为更难溶的 PbCO3。用化学平衡移动原理解释其原因:_。工业上常用 NaHCO3溶液代替 Na2CO3溶液,将 PbSO4转化为 PbCO3。PbSO 4与 NaHCO3溶液或 Na2CO3溶液不同物质的量比时,PbSO 4的转化率见下表。n(PbSO4) n(NaHCO3) 11.5 12 13 PbSO4转化率/% 95.5 96.9 97.8n(PbSO4) n(Na2CO3) 11.5 12 13 PbSO4转化率/% 98 98 98依据上表数据,物质的量比相同时,中 PbSO4的转化率比中的略大,原因是_。上述反应除生成 PbCO3外,还可能生成碱式

41、碳酸铅2PbCO 3Pb(OH)2,二者受热都易分解生成 PbO。通过实验确定产物中含有 2PbCO3Pb(OH)2,则该实验操作及现象是_;通过定量实验确定产物中2PbCO3Pb(OH)2的含量,则需测定的数据是_。(3)渣泥中加入 Na2SO3溶液,利用其性质是_。(4)H 2SiF4溶液溶解 PbCO3的化学方程式是_。【答案】 Pb(s) + SO42 (aq) 2 e PbSO4(s) PbSO4浊液中存在平衡 PbSO4(s) Pb2+(aq) + SO42(aq),Na 2CO3溶液中的 CO32与 Pb2+结合生成更难溶的 PbCO3, c(Pb2+)降低,平衡正向移动,即发生

42、反应 PbSO4(s)CO 32 (aq) PbCO3(s)SO 42 (aq) 与 PbSO4物质的量比相同时,Na 2CO3溶液中c(CO32 )比 NaHCO3溶液中的大 取一定量样品充分干燥后加热,将产生的气体通过盛有无水硫酸铜的干燥16管,无水硫酸铜变蓝色,说明样品含有 2PbCO3Pb(OH)2 干燥后样品的质量 m1,充分加热、冷却后固体的质量 m2 (答案合理即得分) 还原性 PbCO 3 + H2SiF4 PbSiF4 + CO2 + H2O液将 PbSO4转化为更难溶的 PbCO3;与 PbSO4物质的量比相同时,Na 2CO3溶液中 c(CO32 )比 NaHCO3溶液中

43、的大,故中 PbSO4的转化率比中的略大;取一定量样品充分干燥后加热,将产生的气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管,无水硫酸铜变蓝色,说明样品含有 2PbCO3Pb(OH)2;通过定量实验确定产物中2PbCO3Pb(OH)2的含量,则需测定的数据是干燥后样品的质量 m1,充分加热、冷却后固体的质量m2;(3)渣泥中加入 Na2SO3溶液,利用其性质是还原性,将 PbO2还原;(4)H 2SiF4溶液溶解 PbCO3生成PbSiF4,同时生成二氧化碳和水,反应的化学方程式是 PbCO3 + H2SiF4 PbSiF4 + CO2 + H2O。12 (北京市密云区 2017-2018 学年高三第二学期阶

44、段性练习)工业上用菱锰矿(MnCO 3) 含FeCO3、SiO 2、Cu 2(OH) 2CO3等杂质为原料制取二氧化锰,其流程示意图如下:已知:生成氢氧化物沉淀的 pHMn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2开始沉淀时 8.3 6.3 2.7 4.7完全沉淀时 9.8 8.3 3.7 6.7注:金属离子的起始浓度为 0.1 mol/L回答下列问题:(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎,主要目的是_。盐酸溶解 MnCO3的化学方程式是_。(2)向溶液 1 中加入双氧水时,反应的离子方程式是_。(3)滤液 2 中加入稍过量的难溶电解质 MnS,以除去 Cu2+,反应的离子方程式是_。17(4)将 MnCl2转化为 MnO2的一种方法是氧化法。用酸化的 NaClO3溶液将 MnCl2氧化生成 MnO2和 Cl2,该反应的离子方程式为_。(5)将 MnCl2转化为 MnO2的另一种方法是电解法。 生成 MnO2的电极反应式是_。 若直接电解 MnCl2溶液,生成 MnO2的同时会产生少量 Cl2。检验 Cl2的操作是_。 若在上述 MnCl2溶液中加入一定量的 Mn(NO3)2粉末,则无 Cl2产生。其原因是_。【答案】 增大接触面积,提高反应速率 MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2+H 2O

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