2018年高考化學(xué)復(fù)習(xí)專題四化學(xué)實驗第17講化學(xué)工藝流程學(xué)案_第1頁
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文檔簡介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第17講化學(xué)工藝流程最新考綱考向分析1.建立分析解決材料、環(huán)境、健康、能源等領(lǐng)域關(guān)于物質(zhì)的制備和應(yīng)用等實際問題和思路方法。2認識物質(zhì)性質(zhì)、設(shè)計物質(zhì)轉(zhuǎn)化的核心角度,形成認識途徑,并將其應(yīng)用于解決真實問題,進而形成解決問題的思路和方法。3認識物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在自然資源利用和環(huán)境保護中的重要價值。1.以化工流程為載體,??疾椋?1)實驗操作目的分析。(2)實驗操作規(guī)范判斷。2以物質(zhì)制備和提純?yōu)榍榫常疾椋?1)陌生物質(zhì)化合價的判斷及電子式的書寫。(2)反應(yīng)方程式或離子方程式的書寫。

2、(3)流程中試劑的選擇,中間產(chǎn)物的種類及離子判斷。(4)實驗操作規(guī)范語言的表述。(5)實驗操作試劑的選取。(6)流程的中間環(huán)節(jié)物質(zhì)種類及離子判斷。(7)樣品中質(zhì)量分數(shù)及產(chǎn)物產(chǎn)率的計算??键c一物質(zhì)制備型Zeq o(sup7(真題感悟),sdo5(hen ti gan wu ) (課前)1(2017全國27)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備。工藝流程如下:回答下列問題:(1)“酸浸”實驗中,鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知,當鐵的浸出率為70%時,所采用的實驗條件為_100、2190、5h_

3、。(2)“酸浸”后,鈦主要以TiOCleq oal(2,4)形式存在,寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式 FeTiO34H4Cl=Fe2TiOCleq oal(2,4)2H2O。(3)TiO2xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實驗結(jié)果如下表所示:溫度/3035404550TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率/%9295979388分析40 時TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因_低于40,TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加;超過40,雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降_。(4)Li2Ti5O15中Ti的化合價為4,其中過氧鍵的數(shù)目為_4_。(5)若“濾液”中c(Mg2)0.02

4、 molL1,加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍),使Fe3恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3)1.0105 molL1,此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成? Fe3恰好沉淀完全時,c(POeq oal(3,4)eq f(1.31022,1.0105)molL11.31017 molL1,c3(Mg2) c2(POeq oal(3,4)值為0.013(1.31017)21.71040KspMg3(PO4)3,因此不會生成Mg3(PO4)2沉淀(列式計算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.31022、1.01024。(6)寫出“高溫煅燒”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程

5、式 2FePO4Li2CO3H2C2O4eq o(=,sup7(高溫)2LiFePO43CO2H2O。解析(1)從圖象直接可以看出,鐵的浸出率為70%時對應(yīng)的溫度、時間,符合溫度升高,反應(yīng)速率加快,值得注意的是,這類填空題可能有多個合理答案。(2)考查離子方程式書寫。難點為生成物還有什么,鈦酸亞鐵中鈦為4價,鐵為2價,產(chǎn)物有氯化亞鐵,比較FeTiO3和TiOCleq oal(2,4)知,產(chǎn)物中一定有H2O。值得注意的是鈦酸亞鐵與鹽酸反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)。(3)聯(lián)系化學(xué)反應(yīng)速率、雙氧水和氨水性質(zhì)分析轉(zhuǎn)化率。這類問題要從兩個角度分析,即低于40時,隨著溫度的升高,反應(yīng)速率加快;高于40時,氨水揮發(fā)

6、速率加快、雙氧水分解速率加快,導(dǎo)致反應(yīng)物濃度降低,結(jié)果轉(zhuǎn)化率降低。(4)考查化學(xué)式與元素化合價關(guān)系。鋰元素在化合物中只有一種化合價(1),化合物中元素化合價代數(shù)和等于0,過氧鍵中氧顯1價,類似雙氧水、過氧化鈉。如果能求出1價氧原子個數(shù),就能求出過氧鍵數(shù)目,即過氧鍵數(shù)目等于1價氧原子個數(shù)的一半。設(shè)Li4Ti5O15中2價、1價氧原子個數(shù)分別為x、y。有:eq blcrc (avs4alco1(xy15,2xy22),解得x7,y8。所以,過氧鍵數(shù)目為eq f(8,2)4。(5)考查溶度積計算以及判斷沉淀是否形成。分兩步計算:計算鐵離子完全沉淀時磷酸根離子濃度。c(Fe3)c(POeq oal(3

7、,4)Ksp(FePO4),c(POeq oal(3,4)eq f(1.31022,1.0105) molL11.31017molL1?;旌虾?,溶液中鎂離子濃度為c(Mg2)0.01 molL1,c3(Mg2)c2(POeq oal(3,4)0.013(1.31017)21.71040KspMg3(PO4)2,沒有磷酸鎂沉淀生成。(6)草酸中碳為3價,高溫煅燒過程中鐵的化合價降低,碳的化合價升高,有CO2生成。2(2018北京26)磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下:已知:磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH),還含有Ca5(PO4)3F溶解度:Ca5(PO4)3(OH)CaSO40.5

8、H2O(1)上述流程中能加快反應(yīng)速率的措施有_研磨、加熱_。(2)磷精礦粉酸浸時發(fā)生反應(yīng):2Ca5(PO4)3(OH)3H2O10H2SO4eq o(=,sup7()10CaSO40.5H2O6H3PO4該反應(yīng)體現(xiàn)出酸性關(guān)系:H3PO4_”或“”)。結(jié)合元素周期律解釋中結(jié)論:P和S電子層數(shù)相同,_核電荷數(shù)PS,得電子能力PS,非金屬性PS_。(3)酸浸時,磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF,并進一步轉(zhuǎn)化為SiF4除去。寫出生成HF的化學(xué)方程式: 2Ca5(PO4)3F10H2SO45H2Oeq o(=,sup7()10CaSO40.5H2O6H3PO42HF_。(4)H2O2將粗磷酸

9、中的有機碳氧化為CO2脫除,同時自身也會發(fā)生分解。相同投料比、相同反應(yīng)時間,不同溫度下的有機碳脫除率如圖所示。80 后脫除率變化的原因:_80_后,H2O2分解速率大,濃度顯著降低_。(5)脫硫時,CaCO3稍過量,充分反應(yīng)后仍有SOeq oal(2,4)殘留,原因是_CaSO4微溶_;加入BaCO3可進一步提高硫的脫除率,其離子方程式是 BaCO3SOeq oal(2,4)2H3PO4=BaSO4CO2H2O2H2POeq oal(,4)。(6)取a g所得精制磷酸,加適量水稀釋,以百里香酚酞作指示劑,用b molL1 NaOH溶液滴定至終點時生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL。精

10、制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分數(shù)是 eq f(0.049bc,a)。(已知:H3PO4摩爾質(zhì)量為98 gmol1)解析(1)可通過增大接觸面積和升高溫度等措施加快反應(yīng)速率。通過題給流程可知,能夠加快反應(yīng)速率的措施有研磨和加熱。(2)由強酸制弱酸規(guī)律可知,硫酸的酸性強于磷酸的酸性。根據(jù)兩者電子層數(shù)相同,可判斷兩者處于同一周期,且S在P的右側(cè),核電荷數(shù)PS,得電子能力PS,非金屬性PS,根據(jù)非金屬性越強,其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強的規(guī)律可知,硫酸的酸性強于磷酸的酸性。(3)已知反應(yīng)物為Ca5(PO4)3F和H2SO4,生成物為CaSO40.5H2O、H3PO4和HF,再根據(jù)原子個數(shù)守恒可寫出該

11、反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Ca5(PO4)3F10H2SO45H2Oeq o(=,sup7()10CaSO40.5H2O6H3PO42HF。(4)由題意可知,H2O2在氧化有機碳時,自身也會發(fā)生分解,且分解速率隨溫度的升高而加快,因此80 后脫除率降低。(5)硫酸鈣是微溶物,存在溶解平衡,因此反應(yīng)后的溶液中仍含有SOeq oal(2,4)。由題給信息可知,反應(yīng)物為BaCO3、SOeq oal(2,4)和H3PO4,生成物為BaSO4、CO2、H2POeq oal(,4)和水,由此可寫出該反應(yīng)的離子方程式:BaCO3SOeq oal(2,4)2H3PO4=BaSO4CO2H2O2H2POeq oal(

12、,4)。(6)由題意知,消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為eq f(bc,1 000) mol,當生成Na2HPO4時,參加反應(yīng)磷酸的物質(zhì)的量為eq f(bc,2 000) mol,即磷酸的質(zhì)量為eq f(98bc,2 000) g,則磷酸的質(zhì)量分數(shù)為eq f(98bc,2 000a)eq f(0.049bc,a)。3(2017全國)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示:回答下列問題:(1)步驟的主要反應(yīng)為:FeOCr2O3Na2CO3NaNO3eq o(,sup7(高溫)Na2CrO4Fe2O3CO2NaNO2上述反應(yīng)

13、配平后FeOCr2O3與NaNO3的系數(shù)比為_27_。該步驟不能使用陶瓷容器,原因是_陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應(yīng)_。(2)濾渣1中含量最多的金屬元素是_Fe_,濾渣2的主要成分是_Al(OH)3_及含硅雜質(zhì)。(3)步驟調(diào)濾液2的pH使之變_小_(填“大”或“小”),原因是 2CrOeq oal(2,4)2HCr2Oeq oal(2,7)H2O(用離子方程式表示)。(4)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到_d_(填標號)得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。a80 b60 c40 d10 步驟的反應(yīng)類型是_復(fù)分解反應(yīng)_

14、。(5)某工廠用m1 kg鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制備K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品m2 kg,產(chǎn)率為 eq f(190m2,147m1)100%。解析(1)1 mol FeOCr2O3參與反應(yīng)共失去7 mol電子,而1 mol NaNO3參與反應(yīng)得到2 mol電子,根據(jù)得失電子守恒,二者的系數(shù)比為27。由于高溫下碳酸鈉能與陶瓷中的二氧化硅發(fā)生反應(yīng),所以該步驟不能使用陶瓷容器。(2)步驟中生成的氧化鐵因不溶于水而進入濾渣1,所以濾渣1中含量最多的金屬元素是Fe。結(jié)合流程圖可知,濾渣2的主要成分是氫氧化鋁及含硅雜質(zhì)。(3)濾液2中存在平衡:2CrOeq oal(2,4)2HCr2Oeq o

15、al(2,7)H2O,氫離子濃度越大(pH越小),越有利于平衡正向移動,所以步驟應(yīng)調(diào)節(jié)濾液2的pH使之變小。(4)根據(jù)題圖,可知溫度越低,K2Cr2O7的溶解度越小,析出的重鉻酸鉀固體越多,故d項正確。步驟中發(fā)生的反應(yīng)為Na2Cr2O72KCl=K2Cr2O72NaCl,其屬于復(fù)分解反應(yīng)。(5)該鉻鐵礦粉中Cr2O3的物質(zhì)的量為eq f(m1103 g40%,152 gmol1),根據(jù)Cr元素守恒可求得K2Cr2O7的理論質(zhì)量m0eq f(m1103 g40%,152 gmol1),根據(jù)Cr元素守恒可求得K2Cr2O7的理論質(zhì)量為m0eq f(m1103 g40%,152 gmol1)294

16、gmol1103 kgg1eq f(147m1,190) kg,所以產(chǎn)品的產(chǎn)率為eq f(m2,m0)100%eq f(190m2,147m1)100%。Req o(sup7(弱點突破),sdo5(uo dian tu po ) (課堂)知能補漏1解題思路:明確整個流程的原料與目的仔細分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考注意答題的模式與要點。(1)要粗讀試題,盡量弄懂流程圖,但不必將每一種物質(zhì)都推出。(2)再精讀試題,根據(jù)問題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)。(3)要看清所問問題,不能答非所問,并注意語言表達的科學(xué)性。2得分策略(1)細心審題是關(guān)鍵,從題干中獲得有用信息,了解制

17、備的產(chǎn)品。(2)認真分析是核心,整體瀏覽一下流程,基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段,知道反應(yīng)物是什么,發(fā)生了什么反應(yīng),該反應(yīng)造成了什么后果,對制造產(chǎn)品有什么作用。(3)正確表達是保障。條理清晰,規(guī)范專業(yè)術(shù)語,準確使用化學(xué)語言及符合解答試題。在回答文字類表述題時,要組織語言,言簡意賅,準確定位。避免丟三落四、遺漏答案、討論不完整、以偏概全等現(xiàn)象出現(xiàn)。Beq o(sup7(備考驗證),sdo5(i ko yn zhn ) (課后)1(2016北京)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料,制備高純PbO,實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下:(

18、1)過程中,在Fe2催化下,Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是 PbPbO22H2SO4eq o(=,sup7(Fe2)2PbSO42H2O。(2)過程中,F(xiàn)e2催化過程可表示為:2Fe2 PbO24HSOeq oal(2,4)=2Fe3PbSO42H2O:寫出的離子方程式: 2Fe3PbSOeq oal(2,4)=2Fe2PbSO4。下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。a向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量PbO2,溶液變紅。b_取a中紅色溶液,向其中加入鉛粉后,紅色褪去_。(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)Na

19、OH(aq)NaHPbO2(aq),其溶解度曲線如圖所示。過程的目的是脫硫。濾液經(jīng)處理后可在過程中重復(fù)使用,其目的是_A、B_(選填序號)。A減少PbO的損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率B重復(fù)利用NaOH,提高原料的利用率C增加Na2SO4濃度,提高脫硫效率過程的目的是提純。結(jié)合上述溶解度曲線,簡述過程的操作:_向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液,加熱至110,充分溶解后,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,過濾得到PbO固體解析(1)根據(jù)題給化學(xué)工藝流程知,過程中,在Fe2催化下,Pb、PbO2和H2SO4反應(yīng)生成PbSO4和水,化學(xué)方程式為PbPbO22H2SO4eq o(=,sup7(Fe2)2PbSO4

20、2H2O。(2)催化劑通過參加反應(yīng),改變反應(yīng)歷程,降低反應(yīng)的活化能,加快化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變。根據(jù)題給信息知,反應(yīng)中Fe2被PbO2氧化為Fe3,則反應(yīng)中Fe3被Pb還原為Fe2,離子方程式為2Fe3PbSOeq oal(2,4)=PbSO42Fe2。a實驗證明發(fā)生了反應(yīng),則b實驗須證明發(fā)生了反應(yīng),實驗方案為:取a中紅色溶液少量,加入過量鉛粉,充分反應(yīng)后,紅色褪去。(3)過程的目的是除硫,操作過程中會加入過量的NaOH,通過題給條件可知,部分PbO溶解在NaOH溶液中,故濾液1中會有過量的NaOH和PbO溶解在NaOH溶液中產(chǎn)生的NaHPbO2,重復(fù)使用濾液,

21、可減少PbO的損失,提高產(chǎn)率,且NaOH也得到了重復(fù)利用,提高了原料的利用率。過程是從粗產(chǎn)品中得到純產(chǎn)品,結(jié)合溶解度曲線,可選用重結(jié)晶操作。根據(jù)條件可知,粗品中含有炭黑,需要趁熱過濾,然后冷卻結(jié)晶,過濾得到純產(chǎn)品。2(2018邯鄲一模)錳的用途非常廣泛,在鋼鐵工業(yè)中,錳的用量僅次于鐵。以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3,還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì))為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下:已知25 物質(zhì)Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2MnSCoSNiSKsp2.110133.010165.010161.010115.010221.01022(1)步驟中,MnCO3與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Mn

22、CO3H2SO4=MnSO4CO2H2O。(2)步驟中需要加入稍過量的硫酸,其目的有3點:使礦物中的物質(zhì)充分反應(yīng);提供第步氧化時所需要的酸性環(huán)境;_抑制Mn2的水解_。(3)步驟中,MnO2在酸性條件下可將Fe2氧化為Fe3,該反應(yīng)的離子方程式是 MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O;加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為5.06.0,以除去Fe3。(4)步驟中,需要用到的玻璃儀器除玻璃棒、漏斗外,還有_燒杯_;濾渣2的主要成分為_CoS和NiS_。(5)電解后的廢水中還含有Mn2,常用石灰乳進行一級沉降得到Mn(OH)2沉淀,過濾后再向濾液中加入適量Na2S,進行二級沉降。欲使溶液中c(Mn2)1.

23、0105 molL1,則應(yīng)保持溶液中c(S2)_1106_molL1。解析(1)加稀硫酸時MnCO3和硫酸反應(yīng)生成可溶性MnSO4,并產(chǎn)生二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnCO3H2SO4=MnSO4CO2H2O。(2)Mn2易水解,加入過量硫酸,還能抑制Mn2水解。(3)步驟中,MnO2在酸性條件下將Fe2氧化為Fe3,反應(yīng)的離子方程式是MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O。(4)過濾時的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒及漏斗,故還需燒杯;濾渣2的主要成分是CoS和NiS。(5)MnS的Kspc(Mn2)c(S2)1.01011,為了使c(Mn2)1.0105 molL1,則c(S2)eq

24、f(1.01011,1.0105)1.0106(molL1),即c(S2)1.0106 molL1。3(2018全國27)KIO3是一種重要的無機化合物,可作為食鹽中的補碘劑?;卮鹣铝袉栴}:(1)KIO3的化學(xué)名稱是_碘酸鉀_。(2)利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示:“酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_加熱_。“濾液”中的溶質(zhì)主要是_KCl_?!罢{(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 KH(IO3)2KOH=2KIO3H2O或(HIO3KOH=KIO3H2O)(3)KIO3也可采用“電解法”制備,裝置如圖所示。寫出電解時陰極的電極反

25、應(yīng)式 2H2O2e=2OHH2。電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為_K_,其遷移方向是_由a到b_。與“電解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之處有_產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境等_(寫出一點)。解析(1)KIO3的化學(xué)名稱為碘酸鉀。(2)Cl2的溶解度隨溫度的升高而降低,所以可以用加熱的方法來達到“逐Cl2”的目的;KH(IO3)2和KCl的分離可以根據(jù)溶解度的不同,采用結(jié)晶法分離,濾液中的溶質(zhì)主要是KCl,要使KH(IO3)2轉(zhuǎn)化為KIO3,可以加入KOH調(diào)節(jié)pH。發(fā)生反應(yīng):KH(IO3)2KOH,2KIO3H2O或HIO3KOH,KIO3H2(3)電解液是KOH溶液,陰極的電極反應(yīng)式為

26、2H2O2e,2OHH2。電解過程中陽極反應(yīng)為I6OH6e,IOeq oal(,3)3H2O。陽極的K通過陽離子交換膜由電極a遷移到電極b?!癒ClO3氧化法”的主要不足之處是產(chǎn)生Cl2,易污染環(huán)境??键c二物質(zhì)分離提純型Zeq o(sup7(真題感悟),sdo5(hen ti gan wu ) (課前)1(2017天津)某混合物漿液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4??紤]到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小組利用設(shè)計的電解分離裝置(見圖),使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液,并回收利用?;卮鸷椭械膯栴}。固體混合物分離利用的流程圖.固體混合物的分離和利用(流

27、程圖中的部分分離操作和反應(yīng)條件未標明)(1)反應(yīng)所加試劑NaOH的電子式為 。BC的反應(yīng)條件為_加熱(或煅燒)_,CAl的制備方法稱為_電解法_。(2)該小組探究反應(yīng)發(fā)生的條件。D與濃鹽酸混合,不加熱,無變化;加熱有Cl2生成,當反應(yīng)停止后,固體有剩余,此時滴加硫酸,又產(chǎn)生Cl2。由此判斷影響該反應(yīng)有效進行的因素有(填序號)_ac_。a溫度 bCl的濃度 c溶液的酸度(3)0.1 mol Cl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28 kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H

28、85.6 kJmol1。.含鉻元素溶液的分離和利用(4)用惰性電極電解時,CrOeq oal(2,4)能從漿液中分離出來的原因是_在直流電場作用下,CrOeq oal(2,4)通過陰離子交換膜向陽極室移動,脫離漿液_,分離后含鉻元素的粒子是_CrOeq oal(2,4)和Cr2Oeq oal(2,7)_;陰極室生成的物質(zhì)為_NaOH和H2_(寫化學(xué)式)。解析(1)NaOH由Na和OH構(gòu)成,電子式為。根據(jù)題中圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系,向溶液A中通人CO2,發(fā)生反應(yīng):NaAlO22H2OCO2=Al(OH)3NaHCO3,沉淀B為Al(OH)3,固體C為Al2O3,BC的反應(yīng)條件為加熱或煅燒,Al2O3Al的

29、制備方法為電解熔融氧化鋁。(2)根據(jù)“D與濃鹽酸混合,不加熱,無變化;加熱有Cl2生成”知溫度對反應(yīng)有影響;滴加硫酸,引入H,又產(chǎn)生Cl2,說明溶液的酸度對反應(yīng)有影響。(3)該還原性氣體為CO,易水解生成TiO2xH2O的液態(tài)化合物為TiCl4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g),結(jié)合題意知Heq f(4.28 kJ,0.1 mol)285.6 kJmol1。(4)題圖2中電解分離裝置采用離子交換膜,根據(jù)電解時陰離子向陽極移動,則在直流電場作用下,CrOeq oal(2,4)通過陰離子膜向陽極室移動,脫離漿液。在陽極室,CrOeq oal(2

30、,4)發(fā)生可逆反應(yīng):2CrOeq oal(2,4)2HCr2Oeq oal(2,7)H2O,故分離后含鉻元素的粒子是CrOeq oal(2,4)、Cr2Oeq oal(2,7)。在陰極室,H2O放電:2H2O2e=H22OH,c(OH)增大,且Na向陰極室移動,故陰極室生成的物質(zhì)為NaOH、H2。2(2018全國27)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:(1)生產(chǎn)Na2S2O5,通常是由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學(xué)方程式 2NaHSO3=Na2S2O5H2O。(2)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為:pH4.1

31、時,中為_NaHSO3_溶液(寫化學(xué)式)。工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是_得到NaHSO3過飽和溶液_。(3)制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù),裝置如圖所示,其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應(yīng)式為 2H2O4e=4HO2。電解后,_a_室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進行結(jié)晶脫水,可得到Na2S2O5。(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時,取50.00 mL葡萄酒樣品,用0.010 00 molL1的碘標準液滴定至終點,消耗10.00 mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為 S2Oeq oal(

32、2,5)2I23H2O=2SOeq oal(2,4)4I6H,該樣品中Na2S2O5的殘留量為_0.128_gL1(以SO2計)。解析(1)根據(jù)題給信息,將NaHSO3過飽和溶液結(jié)晶脫水可得到Na2S2O5,則化學(xué)方程式為2NaHSO3=Na2S2O5H2O。(2)酸性條件下,SO2與Na2CO3溶液生成NaHSO3。工藝中加入Na2CO3固體并再次通入SO2,其目的是得到NaHSO3過飽和溶液。(3)陽極上陰離子OH放電,電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H,電解過程中H透過陽離子交換膜進入a室,故a室中NaHSO3濃度增加。(4)根據(jù)電子、電荷及質(zhì)量守恒,可寫出反應(yīng)的離子方程式為S2Oeq

33、oal(2,5)2I23H2O=2SOeq oal(2,4)4I6H。n(S2Oeq oal(2,5)eq f(1,2)n(I2)eq f(1,2)0.010 00 molL110.00103 L5105 mol,該樣品中S2Oeq oal(2,5)的殘留量(以SO2計)為5105 mol264 gmol 1eq f(1 000 mLL1,50.00 mL)0.128 gL1。Req o(sup7(弱點突破),sdo5(uo dian tu po ) (課堂)知能補漏1物質(zhì)提純流程題的解題思路:(1)閱讀題干信息,找出要提純的物質(zhì)。(2)解讀操作流程,找出與題干相關(guān)的操作步驟,辨別出預(yù)處理、反

34、應(yīng)、提純、分離等階段。(3)分析流程中的每一步驟,反應(yīng)物是什么、發(fā)生了什么反應(yīng)、該反應(yīng)造成了什么后果,對制造產(chǎn)品有什么作用。2無機化工流程中的常見分離方法:(1)洗滌(冰水、熱水):洗去晶體表面的雜質(zhì)離子。(2)過濾(熱濾或抽濾):分離難溶物和易溶物。(3)萃取和分液:利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)。(4)蒸發(fā)結(jié)晶:提取溶解度隨溫度的變化變化不大的溶質(zhì)。(5)冷卻結(jié)晶:提取溶解度隨溫度的變化變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物。(6)蒸餾或分餾:分離沸點不同且互溶的液體混合物。(7)冷卻水:利用氣體易液化的特點分離氣體。Beq o(sup7(備考驗證),sdo5(i k

35、o yn zhn ) (課后)1(2018衡水中學(xué)二模)電鍍工業(yè)會產(chǎn)生大量的電鍍污水,處理電鍍污水時會產(chǎn)生大量的電鍍污泥。電鍍污泥含有多種金屬氫氧化物和雜質(zhì)。下面是處理某種電鍍污泥回收銅、鎳元素的一種工業(yè)流程。電鍍污泥用硫酸浸出后得到的浸出液中各金屬離子濃度見下表。金屬離子Cu2Ni2Fe2Al3Cr3濃度/mgL17 0007 0002 5004 2003 500(1)在電解回收銅的過程中,為提高下一步的除雜效果,需控制電解電壓稍大一些使Fe2氧化,則磷酸鹽沉淀中含有的物質(zhì)為_FePO4、CrPO4、AlPO4_。(2)假設(shè)電解前后Ni2濃度基本不變,若使Ni2在除雜過程不損失,則溶液中PO

36、eq oal(3,4)濃度不能超過 eq r(f(51031,f(7,59)3)molL1(列出計算表達式,KspNi3(PO4)251031)。(3)研究發(fā)現(xiàn)當NaOH溶液濃度過大時,部分鋁元素和鉻元素會在濾液中出現(xiàn),濾液中出現(xiàn)鋁元素的原因為 Al(OH)3OH=AlOeq oal(,2)2H2O(用離子方程式解釋)。解析(1)浸出液中含Cu2、Ni2、Fe2、Al3、Cr3,電解除去Cu2且將Fe2氧化成Fe3,根據(jù)圖中Ni2不沉淀,因而磷酸鹽沉淀中含有的物質(zhì)為FePO4、GrPO4、AlPO4。(2)Kspc(Ni2)c2(POeq oal(3,4),電解前后Ni2濃度基本不變,c(Ni

37、2)7 000 mgL1eq f(7,59) molL1,若Ni2不沉淀,c(POeq oal(3,4)eq r(f(Ksp,c3Ni2)eq r(f(51031,f(7,59)3) molL1。(3)當NaOH溶液濃度過大時,發(fā)生反應(yīng):Al(OH)3OH=AlOeq oal(,2)2H2O。2(2018鄭州三模)工業(yè)上設(shè)計將VOSO4中的K2SO4、SiO2雜質(zhì)除去并回收得到V2O5的流程如下,請回答下列問題:(1)步驟所得廢渣的成分是_SiO2_(寫化學(xué)式),操作的名稱_過濾_。(2)步驟、的變化過程可簡化為(下式R表示VO2,HA表示有機萃取劑):R2(SO4)n(水層)2nHA(有機層)2RAn(有機層)nH2SO4(水層)中萃取時必須加入適量堿,其原因是_加入堿中和硫酸,促使平衡正向移動(或提高釩的萃取率)_。中X試劑為_H2SO4_。(3)的離子方程式為 NH3H2OVOeq oal(,3)=NH4VO3OH。(4)25 時,取樣進行試驗分析,得到釩沉淀率和溶液pH之間的關(guān)系如表:pH1.61.71.81.92.0釩沉淀率%98.098.898.896.493.1結(jié)合上表,在實際生產(chǎn)中,中加入氨水,調(diào)節(jié)溶液的最

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