1、- 1 -专题 05 可循环物质的判断和流程评价专练12Zn(OH) 2ZnCO3是制备活性 ZnO的中间体，以锌焙砂（主要成分为 ZnO，含少量Cu2+、Mn 2+等离子）为原料制备 2Zn(OH)2ZnCO3的工艺流程如下：(1)用(NH 4)2SO4与 NH3H2O的混合溶液浸取锌焙砂生成Zn(NH 3)42+的过程中加入 H2O2的目的是_。(2)加入(NH 4)2S除杂过程中的主要离子方程式为_。(3)过滤 3所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是_。(4)检验 2Zn(OH)2ZnCO3沉淀是否洗涤干净的方法是_。(5)写出沉锌步骤中发生反应的化学方程式_。【答案】将 Mn2+氧
2、化为 MnO2除去 Cu2+S2 CuS(NH 4)2SO4取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀盐酸和 BaCl2溶液，若无明显现象，则沉淀已洗涤干净 3ZnSO4+6NH4HCO32Zn(OH)2ZnCO3+5CO 2+3(NH 4)2SO4+H2O16高铁酸钾（K 2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂，其生产工艺如下：- 2 -（1）写出工业上制取 Cl2的化学方程式_。（2）在“反应液 I”中加入 KOH固体的目的是_，提供碱性环境。（3）写出 Fe(NO3)3溶液与碱性 KClO溶液反应的化学方程式：_。（4）K 2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是：_
3、，_。（5）从“反应液 II”中分离出 K2FeO4后，副产品是_（写化学式） 。（6）该工艺每得到 1.98 kg K2FeO4，理论上消耗 Cl2的物质的量为_mol。【答案】2NaCl+2H 2O 2NaCl+Cl2+H 2与反应液 I中多余的 Cl2反应 2Fe(NO3)电 解 = = = = =3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2OK2FeO4强氧化剂，杀菌消毒还原产物 Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体净水 KNO3 KCl152工业上以铬铁矿(主要成分为 FeO和 Cr2O3，含有 Al2O3、SiO 2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主
4、要成分为:Na 2Cr2O72H2O)，其主要工艺流程如下：查阅相关资料得知:- 3 -i.常温下，NaBiO 3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下能将 Cr3+转化为 CrO42 ，自身被还原为 Bi(OH)3固体。ii.物质 开始沉淀的 pH 完全沉淀的 pHFe(OH)3 2.7 3.7Al(OH)3 3.4 4.4Cr(OH)3 4.6 5.9Fe(OH)2 7.5 9.7Bi(OH)3 0.7 4.5回答下列问题:(1)将铬铁矿矿石粉碎的目的是_。(2)操作 I、III、IV 用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和_（填仪器名称） 。(3)写出反应的化学方程式_。(4)中酸化是使 CrO42
5、转化为 Cr2O72 写出该反应的离子方程式_。(5)将溶液 H经下列操作：蒸发浓缩，_，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠。(6)取一定质量的固体 D溶解于 200 mL的稀硫酸中，向所得溶液中加入 5.0 mol/L的 NaOH溶液，生成沉淀的物质的量（n）与加入 NaOH溶液的体积（V）关系如图所示，则稀硫酸的浓度为_，固体 D中含 Fe化合物的物质的量为_。【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率，提高浸出率漏斗、烧杯 3NaBiO3 + Cr2(SO4)3+ 7NaOH+ H2O = 2Na2CrO4 + 3Na2SO4 +3Bi(OH)32CrO42 +2H+ Cr2O72 +H2O冷却
6、结晶2.5molL1 0.10mol【解析】- 4 -（1）将铬铁矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高浸出率；（2）操作I、III、IV 均是3以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、 PbO 2、PbSO 4及炭黑等)和 H2SO4为原料，制备高纯 PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：(1)过程中，在 Fe2+催化下，Pb 和 PbO2反应生成 PbSO4的化学方程式是_。(2)过程中，Fe 2+催化过程可表示为： 2Fe 2+PbO2+4H+SO42-=2Fe3+PbSO4+2H2O：写出的离子方程式：_。(3)PbO溶解在 NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)+
7、NaOH(aq) NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。过程的目的是脱硫。滤液 1经处理后可在过程中重复使用，其目的是_(选填序号)。- 5 -A减少 PbO的损失，提高产品的产率B重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率C增加 Na2SO4浓度，提高脱硫效率(4)PbO2在加热的过程中发生分解生成 PbO和 O2，其失重曲线如图所示，已知失重曲线上的a点为样品分解 40%的残留固体，若 a点固体组成表示为 PbOx,则 x=_。【答案】 Pb+PbO 2+H2SO4=2PbSO4+H2O Pb+2Fe3+SO42-= PbSO4+2Fe2+ AB 1.64Cu 2O是一种在涂料、玻璃等领域
8、应用非常广泛的红色氧化物。它不溶于水和醇，溶于盐酸、氯化铵、氨水，易被 O2、 硝酸等氧化。一种以硫化铜矿石(含 CuFeS2、Cu 2S 等) 为原料制取 Cu2O 的工艺流程如下：- 6 -（1） “硫酸化焙烧”时：CuS 与 O2反应生成 CuSO4等物质的化学方程式为_；在100时，发生反应的离子方程式为_。 （2）加入 Na2SO4的作用除减小物料间黏结外，另一主要作用是_。（3） “浸取”时为提高铜的浸取率，除需控制液固物质的量之比外，还需控制_ (至少列举两点)。（4）得到产品 Cu2O的一系列操作主要是_。（5）下列有关说法正确的是_A焙烧时得到的尾气可用碱液加以处理BCu 2
9、O露置至于空气中会变黑C经一系列操作得到产品 Cu2O后的副产品，经处理后可作净水剂D “制备”时，溶液的 pH越小，Cu 2O 的产率越高【答案】 2Cu2S+5O2 2CuSO4+2CuO 2Cu2+3SO32- Cu2O+SO 42-+2SO2 提高焙烧产物中 CuSO4比例 浸取温度、浸取时间、硫酸的浓度等(答出两点即可) 抽滤、洗涤、干燥 ABC5辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu 2S)及少量脉石(SiO 2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示:- 7 -(1)“浸取”时，为了提高浸取速率可采取的措施有_(任写一点)。写出“浸取”过程中 Cu2S溶解时发生反应的离子方程
10、式:_ _。(2)“保温除铁”过程中，加入 CuO的目的是_；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，加入 HNO3调节溶液的 pH，其理由是_。(3)气体 NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为_。向“滤液 M”中加入(或通入)_ (填字母)，可得到另一种可循环利用的物质。a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾(4)“回收 S”过程中温度控制在 50 60之间，不宜过高或过低的原因是_。【答案】 粉碎矿石 (搅拌等) Cu2S+4Fe3+=2Cu2+4Fe2+S 使 Fe3+转化为 Fe(OH)3而沉淀除去 抑制 Cu2+的水解 4NOx+(5-2x)O2+2H2O=
11、4HNO3 b 温度过高，苯易挥发；温度过低，矿渣的溶解速率小6碲(Te)位于元素周期表第A 族,该元素组成的物质可用作石油裂化的催化剂、电镀液的光亮剂、玻璃的着色材料及合金材料的添加剂等。精炼铜的阳极混含有 Cu2Te、Au、Ag 等，利用下列工艺流程可回收碲：- 8 -已知:TeO 2熔点 733,微溶于水,可溶于强酸和强碱。回答下列问题:（1）Te 与 S的简单氢化物的稳定性强弱顺序为:_(用氢化物的化学式表示)。（2） “焙烧”的化学方程式_(碲主要以 TeO2形式存在)。（3） “焙烧”后的固体用软化水“水浸” ，该过程的有效物质的浸出率及浸出速率对该工艺流程很重要,写出两条提高“水
12、浸”速率的措施：_。 “滤液 1”的溶质有_。（4） “滤渣 1”进行“碱浸”的目的是_（5） “滤液 2”加入双氧水，能否改用氯水或氯气,说明原因:_（6） “还原”制备碲粉的氧化产物是_（7）从环境保护和资源合理开发的可持续发展意识和绿色化学观念来看，分析“滤渣 2”进行“酸浸”的意义:_【答案】 H2SH2Te Cu2Te+2H2SO4+2O2 2CuSO4+TeO2+2H2O 固体粉碎、适当提高水的温度 CuSO4、H 2SO4 制备 TeO32-(或溶解 TeO2) 不能，Na 2TeO4中含 NaCl杂质,且氯水或氯气有毒 Na2SO4 “酸浸”的滤液中含 CuSO4,滤渣中的 A
13、u、Ag 均能进行回收。符合绿色化学的现点7镓是制作高性能半导体的重要原料。在工业上经常从锌矿冶炼的废渣中回收镓。已知锌矿渣中含有 Zn、Fe、Pb、Ga 以及二氧化硅等，目前综合利用锌矿渣的流程如下：- 9 -已知：Ga 性质与铝相似。lg2=0.3，lg3=0.48。如下表所示。Zn(OH)2 Ga(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3Ksp 1.610-17 2.710-31 810-16 2.810-39（1）写出 Ga的原子结构示意图_。（2）滤渣 1的成分为_。（3）加入 H2O2的目的( 用离子方程式和适当语言回答) _。（4）室温条件下，若浸出液中各种阳离子的浓度均为 0.
14、01mo/L且某种离子浓度小于 110-5 mol/L即认为该离子已完全除去，问操作 B调节 pH的范围是_。（5）操作 C中，需要加入氢氧化钠溶液，其目的是_ (用离子方程式解释)；能否用氨水代替 NaOH溶液，为什么? _；如何检测 Fe(OH)3洗涤干净? _。（6）在工业上，经常用电解 NaGaO2溶液的方法生产 Ga，写出阴极的电极反应方程式：_。【答案】 SiO2 PbSO42Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O，防止生成 Fe(OH)25.48pH.6.6Ga(OH) 3+OH-=CaO2-+2H2O不能，因为 NH3H2O 为弱碱，与 Ga(OH)3不反应取最后一次洗涤
15、的滤液，用 pH试纸测试 pH值，若为中性则洗涤干净 GaO2 -+2H2O+3e-=Ga+4OH- 10 -【解析】（5）根据流程，操作 C中加入 NaOH溶液的目的是：将 Ga（OH） 3溶解转化为 NaGaO2，联想Al（OH） 3与 NaOH的反应，反应的离子方程式为 Ga（OH） 3+OH-=GaO2-+2H2O。不能用氨水代替NaOH溶液，原因是：NH 3H2O为弱碱，氨水与 Ga（OH） 3不反应。根据流程，Fe（OH） 3沉淀上吸附的离子有 Na+、OH -、GaO 2- 等，检验 Fe（OH） 3洗涤干净只要检验最后的洗涤液中不含OH- 即可，检验 Fe（OH） 3洗涤干净的操作是：取最后一次洗涤的滤液，用 pH试纸测试 pH值，若为中性则洗涤干净。（6）电解 NaGaO2溶液生产 Ga，Ga 元素的化合价由+3 价降为 0价，GaO 2- 转化为 Ga为还原- 11 -反应，电解时还原反应在阴极发生，阴极的电极反应式为：GaO 2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-。
