高考熱點(diǎn)課3建議用時(shí)：40分鐘1．為落實(shí)“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NHeq\o\al(＋,4)廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設(shè)計(jì)了如下流程：下列說法不正確的是()A．固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B．X可以是空氣，且需過量C．捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD．處理含NHeq\o\al(＋,4)廢水時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：NHeq\o\al(＋,4)＋NOeq\o\al(－,2)=N2↑＋2H2O答案B解析SO2、CO2與過量石灰乳反應(yīng)生成CaSO3、CaCO3，故固體1中主要含有CaSO3、CaCO3、Ca(OH)2，A項(xiàng)正確；X可以是空氣，但不能過量，若空氣過量，通過NaOH溶液后得不到NaNO2溶液，而是得到NaNO3溶液，B項(xiàng)不正確；N2無污染，CO無法被NaOH溶液吸收，捕獲劑主要捕獲CO，C項(xiàng)正確；NHeq\o\al(＋,4)與NOeq\o\al(－,2)在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2和H2O，D項(xiàng)正確。2．污染物的有效去除和資源的充分利用是重要的研究課題。某化學(xué)研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2，另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬的化合物)作脫硫劑，通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2，又制得電池材料MnO2(反應(yīng)條件已略去)。請(qǐng)回答下列問題：(1)若將SO2氣體通入下列溶液中，會(huì)褪色的是________(填字母)。A．品紅溶液B．紫色石蕊溶液C．酸性KMnO4溶液D．溴水(2)用MnCO3能除去溶液中的Al3＋和Fe3＋，其原因是______________。(3)分別寫出MnS除去溶液中的Cu2＋和Ni2＋的離子方程式________________、________________。(4)寫出KMnO4和MnSO4溶液反應(yīng)生成MnO2的化學(xué)方程式：________。(5)若要制得硫酸錳晶體(MnSO4·H2O，相對(duì)分子質(zhì)量為169)，可以將除雜后得到的MnSO4溶液通過____________________(填操作名稱)而制得。答案(1)ACD(2)消耗溶液中的酸，使Fe3＋和Al3＋水解生成氫氧化物沉淀(3)MnS＋Cu2＋=CuS＋Mn2＋MnS＋Ni2＋=NiS＋Mn2＋(4)2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O=5MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4(5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾解析(1)SO2具有還原性，所以可以使酸性KMnO4和溴水褪色，SO2具有漂白性，所以可以使品紅溶液褪色。(2)Al3＋、Fe3＋水解產(chǎn)生Al(OH)3、Fe(OH)3和H＋，加入的MnCO3能消耗H＋，促使Al3＋、Fe3＋的水解平衡正向移動(dòng)，從而使Al3＋、Fe3＋形成沉淀被除去。(4)KMnO4與MnSO4發(fā)生歸中反應(yīng)生成MnO2，另外還有產(chǎn)物K2SO4，根據(jù)原子守恒和得失電子守恒得出化學(xué)方程式：2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O=5MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4。(5)從溶液中得到結(jié)晶水合物的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。3．(2023·合肥市質(zhì)檢)高鐵酸鉀(K2FeO4)是新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝如圖1所示：回答下列問題：(1)反應(yīng)①應(yīng)在溫度較低的情況下進(jìn)行，因溫度較高時(shí)NaOH與Cl2反應(yīng)生成NaClO3，寫出溫度較高時(shí)反應(yīng)的離子方程式：____________________。(2)在溶液Ⅰ中加入NaOH固體的目的是________(填字母)。A．與溶液Ⅰ中過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的NaClOB．NaOH固體溶解時(shí)會(huì)放出較多的熱量，有利于提高反應(yīng)速率C．為下一步反應(yīng)提供堿性的環(huán)境D．使NaClO3轉(zhuǎn)化為NaClO(3)反應(yīng)的溫度、原料的濃度和配比對(duì)高鐵酸鉀的產(chǎn)率都有影響。圖2為不同的溫度下，不同質(zhì)量濃度的Fe(NO3)3對(duì)K2FeO4生成率的影響；圖3為一定溫度下，F(xiàn)e(NO3)3質(zhì)量濃度最佳時(shí)，NaClO的質(zhì)量濃度對(duì)K2FeO4的生成率的影響。工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為________，F(xiàn)e(NO3)3與NaClO兩種溶液的最佳質(zhì)量濃度之比為________。(4)反應(yīng)③的離子方程式為____________________________________；往溶液Ⅱ中加入飽和KOH溶液得到濕產(chǎn)品的原因是____________________________________。(5)高鐵酸鉀作為水處理劑是能與水反應(yīng)的，其離子反應(yīng)是：4FeOeq\o\al(2－,4)＋10H2O=4Fe(OH)3(膠體)＋3O2↑＋8OH－則其作為水處理劑的原理是：①_____________________；②____________________。答案(1)6OH－＋3Cl2=ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋3H2O(2)AC(3)26℃6∶5(或1.2∶1)(4)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的小(5)①高鐵酸鉀中的鐵為＋6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒②還原產(chǎn)物Fe3＋水解產(chǎn)生的氫氧化鐵膠體具有吸附作用解析(1)溫度較高時(shí)，NaOH與Cl2發(fā)生歧化反應(yīng)，生成NaClO3、NaCl，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平離子方程式：3Cl2＋6OH－=5Cl－＋ClOeq\o\al(－,3)＋3H2O。(2)NaOH和Cl2反應(yīng)生成NaClO，可除去溶液Ⅰ中未反應(yīng)的Cl2，且只有在堿性條件下，F(xiàn)e3＋才能和ClO－發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成FeOeq\o\al(2－,4)，所以加入NaOH固體的目的是除去Cl2且使溶液為堿性。(3)根據(jù)圖2和圖3知，工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為26℃，F(xiàn)e(NO3)3、NaClO的最佳質(zhì)量濃度分別為330g·L－1、275g·L－1，故Fe(NO3)3、NaClO兩種溶液的最佳質(zhì)量濃度之比為330∶275＝6∶5。(4)反應(yīng)③為Fe3＋在堿性條件下被ClO－氧化為FeOeq\o\al(2－,4)，ClO－被Fe3＋還原為Cl－，配平離子方程式為：2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O。溶液Ⅱ中含有Na2FeO4，往溶液Ⅱ中加入飽和KOH溶液，得到K2FeO4，發(fā)生反應(yīng)：Na2FeO4＋2KOH=K2FeO4↓＋2NaOH，故得到濕產(chǎn)品的原因是高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小。(5)高鐵酸鉀能作為水處理劑，是因?yàn)镵2FeO4中鐵元素為＋6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，能起到殺菌消毒的作用，其對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物為Fe3＋，F(xiàn)e3＋水解生成的氫氧化鐵膠體具有吸附性，可除去水中的懸浮物質(zhì)，從而起到凈化水的作用。4．(2023·太原市高三3月模擬)硫酸錳在錳系產(chǎn)品中具有重要地位，由軟錳礦(MnO2)和硫鐵礦(FeS2)制備流程如下：(1)從“除質(zhì)2”后的溶液中得到MnSO4的操作為____________________、降溫結(jié)晶、過濾和干燥。(2)下圖是在一定條件下，不同濃度的硫酸對(duì)各元素浸出率的影響，由此得出的相關(guān)結(jié)論是：①_____________________________________________；②_____________________________________________。提高軟錳礦浸出率的措施還有__________________和_____________。(3)除鐵劑為H2SO5和氨水。①H2SO5中S的化合價(jià)為＋6，其中過氧鍵的數(shù)目為________，加入其目的是________。②寫出Fe3＋生成沉淀黃銨鐵礬NH4Fe3(SO4)2(OH)6的離子方程式_________________________。答案(1)蒸發(fā)濃縮(2)①硫酸濃度越低(高)，浸出率越低(高)②硫酸濃度與錳的浸出率相關(guān)性不完全一致(其他合理答案也可)提高溫度粉碎礦石(3)①1氧化亞鐵離子，便于形成黃銨鐵礬沉淀②6NH3·H2O＋3Fe3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓＋5NHeq\o\al(＋,4)解析(1)MnSO4溶液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾和干燥得到MnSO4。(2)根據(jù)圖示可知，硫酸濃度越低，浸出率越低，硫酸濃度與錳的浸出率相關(guān)性不完全一致；提高軟錳礦浸出率可以提高溫度或把礦石粉碎。(3)①H2SO5中S的化合價(jià)為＋6，結(jié)構(gòu)式為，過氧鍵的數(shù)目為1，H2SO5具有氧化性，加入H2SO5，能把亞鐵離子氧化為鐵離子，便于形成黃銨鐵礬沉淀。②Fe3＋與NH3·H2O、SOeq\o\al(2－,4)反應(yīng)生成NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀的離子方程式是6NH3·H2O＋3Fe3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓＋5NHeq\o\al(＋,4)。5．(2023·唐山市一模)工業(yè)上常用鋁土礦(主要成分為Al2O3、SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁氫化鈉，鋁氫化鈉(NaAlH4)是有機(jī)合成的重要還原劑，工藝流程如下：已知：SiO2在“堿液”中轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉(Na2Al2SixO8)沉淀。(1)過量NaOH溶液溶解鋁土礦時(shí)為了提高浸出率可采取的措施是________。(任寫一種)(2)電解Ⅰ的化學(xué)方程式為____________________。(3)“灼燒”操作用到的主要儀器有________、________、三腳架、玻璃棒、酒精燈、坩堝鉗。(4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。物質(zhì)A為________。(填化學(xué)式)(5)反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為______________________，某同學(xué)經(jīng)過分析認(rèn)為可以再設(shè)計(jì)一個(gè)電解槽，電解________(填物質(zhì)名稱)溶液，更能實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物的循環(huán)利用。答案(1)加熱或粉碎礦石或適當(dāng)增大NaOH溶液濃度(2)2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up15(電解),\s\do15(冰晶石))4Al＋3O2↑(3)坩堝泥三角(4)O2(5)4NaH＋AlCl3=NaAlH4＋3NaCl氯化鈉解析根據(jù)圖示可以分析出整個(gè)流程為：SiO2在“堿液”中轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉(Na2Al2SixO8)沉淀，氧化鐵與氫氧化鈉不反應(yīng)，氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉，則過濾Ⅰ得到的濾渣是Na2Al2SixO8和Fe2O3。加入碳酸氫鈉溶液，氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鈉，偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉，過濾得到氫氧化鋁，濾液是碳酸鈉溶液；氫氧化鋁灼燒轉(zhuǎn)化為氧化鋁，電解熔融氧化鋁得到金屬鋁和氧氣，鋁與氯氣化合生成氯化鋁，氯化鋁與NaH反應(yīng)生成NaAlH4。(1)過量NaOH溶液溶解鋁土礦時(shí)為了提高浸出率可采取的措施有：加熱或粉碎礦石或適當(dāng)增大NaOH溶液濃度等。(2)根據(jù)以上分析可知電解Ⅰ的化學(xué)方程式為2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up15(電解),\s\do15(冰晶石))4Al＋3O2↑。(3)“灼燒”固體氫氧化鋁時(shí)用到的主要儀器有坩堝、泥三角、三腳架、玻璃棒、酒精燈、坩堝鉗。(4)陽極是氫氧根離子放電，則物質(zhì)A為O2。(5)根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為4NaH＋AlCl3=NaAlH4＋3NaCl，由于反應(yīng)中有氯化鈉生成，電解氯化鈉溶液生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，更能實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物的循環(huán)利用。6．(2023·東北三省三名校一模)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)上的廢渣(廢渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)為原料，制備MgCO3·3H2O。實(shí)驗(yàn)流程如下圖所示：(1)為了加快廢渣的酸溶速率，可采取的辦法有____________________(任寫一點(diǎn))，酸溶時(shí)廢渣中主要成分發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________。(2)加入30%H2O2的目的是___________________。(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3＋。①加入30%H2O2后，檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2＋的最佳試劑是________。②萃取分液完成后，檢驗(yàn)水相中是否含有Fe3＋的最佳試劑是________。(4)室溫下，除去MgSO4溶液中的Al3＋(使Al3＋濃度小于1×10－6mol/L)而不引入其他雜質(zhì)，應(yīng)加入的試劑X為________，應(yīng)調(diào)節(jié)pH的范圍為________。已知：①Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33②pH＝8.5時(shí)，Mg(OH)2開始沉淀(5)向?yàn)V液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸餾水洗滌，確認(rèn)沉淀洗凈的操作及現(xiàn)象是__________________________________。答案(1)升高溫度、攪拌、提高硫酸濃度等MgCO3＋2H＋=Mg2＋＋H2O＋CO2↑、MgSiO3＋2H＋=Mg2＋＋H2SiO3(2)將Fe2＋氧化為Fe3＋，便于除去(3)①K3[Fe(CN)6]溶液②KSCN溶液(4)MgO、Mg(OH)2、MgCO3或Mg2(OH)2CO3(任寫一種即可)5.0<pH＜8.5(5)取少量最后一次的洗滌過濾液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌干凈解析(1)為了加快廢渣的酸溶速率，可采取的辦法有升高溫度、攪拌、提高硫酸濃度等，廢渣中主要成分是碳酸鎂和硅酸鎂，酸溶時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MgCO3＋2H＋=Mg2＋＋H2O＋CO2↑、MgSiO3＋2H＋=Mg2＋＋H2SiO3。(2)溶液中含有亞鐵離子，雙氧水具有強(qiáng)氧化性，能把亞鐵離子氧化為鐵離子，便于除去。(3)①檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2＋的最佳試劑是K3[Fe(CN)6]