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文檔簡介
備戰(zhàn)2021高考化學(xué)二輪主觀題
必刷題集(2)
專題23材料信息應(yīng)用專練
1.五氧化二釵及其他帆的化合物廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色
合金、化工、煉油、玻璃及陶瓷等工業(yè)部門。可從含帆
石煤灰渣中提鋼,該試驗工藝流程如以下列圖:
11
冢水和囹內(nèi)
表1灰渣主要化學(xué)成分分析/%
燒失
V2O3SiOFezOaAI2O3MgOK2OCaO
2量
表2中間鹽主要成分分析/%(以氧化物形式表示其含量)
V2O3A12O3FezOaMgOK2O
①石煤灰渣的化學(xué)成分分析見表1,中間鹽的主要成分分
析見表2O
②礦物焙燒過程中,假設(shè)溫度過高,易發(fā)生燒結(jié),溫度
越高,燒結(jié)現(xiàn)象越嚴(yán)重。
③萃取反響可以表示為:
VO2++(HR2)PO4(0)』VO[R2PO4]R(o)+H+,(o)表示有機相
④有機萃取劑(HR2)PO4萃取VO2+的能力比萃取V02+要
強。
請答復(fù):
(1)經(jīng)幾級萃取后,有時候要適當(dāng)加酸調(diào)整pH值,結(jié)
合萃取反響方程式,說明原因O反萃取操
作應(yīng)參加試劑。
〔2〕中間鹽溶解過程中,加鐵粉的主要目的是
(3)石煤中的帆以V(in)為主,有局部v(iv),很少見
V(V)o如圖1和如圖2分別為焙燒溫度和焙燒時間對帆
浸出率的影響,由如圖2可得最正確焙燒時間為
h,由如圖1可得最正確焙燒溫度為
800.850℃之間,焙燒溫度在850℃以下時,帆浸出率隨
焙燒溫度的上升幾乎直線上升的原因是
__________________________,當(dāng)焙燒溫度高超過850℃
以后,再提高溫度,浸出率反而下降的可能原因是:
M
溫度/cB胴Zh
tCI<S位皿TH秋&出率的影■?2"線”間出京的彩.
【答案】隨著萃取過程的進行,水相中的pH值有所
下降,所以經(jīng)幾級萃取后需要調(diào)整pH值H2s04溶液
將V(h+復(fù)原為VO2+L5-2.0之間850℃以前,隨
著焙燒溫度的升高,反響速率加快,生成的高價帆化合
物更多,因此浸出率上升。850℃以后,樣品發(fā)生燒
結(jié),溫度越高,燒結(jié)現(xiàn)象越嚴(yán)重,從而使帆的浸出率下
降。
【解析】
(1)萃取反響根據(jù)
VO2++(HR2)PO4(O)一VO[R2PO4]R(o)+H+可知,隨著萃取
過程的進行,水相中的氫離子濃度不斷增大,pH值有所
下降,所以經(jīng)幾級萃取后需要調(diào)整pH值,反萃取時,
可參加適量硫酸溶液,使平衡向逆向移動,到達反萃取
的目的,
故答案為:隨著萃取過程的進行,水相中的pH值有所
下降,所以經(jīng)幾級萃取后需要調(diào)整pH值H2s04溶
液;
⑵由信息④可知,有機萃取劑(HR2)PO4萃取VO2+的
能力比萃取VO2+要強,所以在中間鹽溶液過程中,參加
復(fù)原劑鐵粉,可將VO2+復(fù)原為VO2+,提高原料利用率,
便于后續(xù)萃取操作,
故答案為:將VO2+復(fù)原為VO2+;
(3)圖2可得浸出率隨著焙燒時間呈增大趨勢,其最正
確焙燒時間在15-2.0h之間均可;浸出率隨溫度的變化
曲線如圖1,其原因是,850℃以前,隨著焙燒溫度的升
高,反響速率加快,生成的高價鋼化合物更多,因此浸
出率上升;850℃以后,樣品發(fā)生燒結(jié),溫度越高,燒結(jié)
現(xiàn)象越嚴(yán)重,從而使帆的浸出率下降,
故答案為:1.5?2.0之間;850℃以前,隨著焙燒溫度的升
高,反響速率加快,生成的高價機化合物更多,因此浸
出率上升;850C以后,樣品發(fā)生燒結(jié),溫度越高,燒結(jié)
現(xiàn)象越嚴(yán)重,從而使帆的浸出率下降。
2.2021年第十二屆中國國際航空航天博覽會于11月6
日至11日在珠海舉行。銀銅合金廣泛用于航空工業(yè),從
銀銅合金的切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝
如下:
年酷!4回邂螞回
銀銅合駕轎.[SO
Alj(SOJ,~|「稀,
過濾r|CuSO法幅]點沸?過澧甌
適料
(含少屬銀)澧渣A|
注:A1(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450c和
80℃o
(1)煮沸C11SO4混合溶液的過程中,得到固體B,那么
固體B的組成為;在生成固體B的過程中,需控
制NaOH的參加量,假設(shè)NaOH過量,那么因過量引起
的反響的離子方程式為o
(2)硫酸銅溶液可用于浸取硫鐵礦中的鐵元素,浸取時
發(fā)生復(fù)雜的氧化復(fù)原反響。反響體系中除C11SO4和FeS2
外,還有H2s04、C112S、FeSO4和H2O,以下對該反響
的分析正確的選項是(填字母代號)o
A.氧化劑為C11SO4和FeS2
B.反響后溶液的pH降低
C.被氧化的FeS2只占總量的30%
D.每轉(zhuǎn)移2moi電子消耗3moicuSO4
【答案】Al(OH)3和CuOAl(OH)
3+OH-AIO2+2H2OABC
【解析】口)未煮沸CuSO4混合溶液之前是,參加硫酸
鋁溶液和氫氧化鈉溶液得到Cu(OH)2沉淀和Al(OH)
3沉淀的化合物,由信息可知Al(OH)3和Cu(OH)2
開始分解的溫度分別為450℃和80℃,那么煮沸后Cu
(OH)2分解產(chǎn)生氧化銅,可知固體B的組成為Al(OH)
3和CuO;氫氧化鋁是兩性氫氧化物,能與氫氧化鈉溶液
反響生成偏鋁酸鈉和水,反響的化學(xué)方程式為:Al(OH)
3+NaOH=NaAlO2+2H2O,故答案為:Al(OH)3和CuO;
Al(OH)3+OH-AIO2+2H2O;
(2)由反響體系中元素化合價的變化可知,反響物為
CuSO4>FeSh和H2O,生成物為Cu2S>FeSCh和H2SO4,
反響的化學(xué)方程式為
14CuSO44-5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4o
A、反響中,Cu元素的化合價由+2降低為+1,局部S元
素的化合價由-1降低到-2,局部S元素的化合價由-1升
高到+6價,那么Cu2s只是復(fù)原產(chǎn)物,F(xiàn)eSz既是作氧化
劑,又做復(fù)原劑,故正確;
B、由反響的化學(xué)方程式為
14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4RT
知,反響中有硫酸生成,反響后溶液的pH降低,故正
確;
C、由反響的化學(xué)方程式可知,10個S原子中,有3個S
原子失去電子,7個S原子得到電子,即被氧化的硫與
被復(fù)原的硫的物質(zhì)的量比為3:7,那么被氧化的FeSz只
占總量的30%,故正確;
D、由反響的化學(xué)方程式可知,14moi硫酸銅氧化
ImolFeSz,4moiFeSz中有3.5mol是氧化劑,0.5mol是復(fù)
原劑,反響中轉(zhuǎn)移21mol電子,那么轉(zhuǎn)移2mol電子消
femolCuSO4,故錯誤;ABC正確,故答案為:ABCo
3.工業(yè)上生產(chǎn)高氯酸時,還同時生產(chǎn)了一種常見的重要
含氯消毒劑和漂白劑亞氯酸鈉(NaCKh),其工藝流程如
下:
NaC10濃H6O4Na0H氏0S0
J3£,IL2II
反應(yīng)器If氣體|f反應(yīng)器II|f,aC10?粗品
冷卻|過濾
vv
-----------------塞溜--------------
NaHSO4濾液:'.HCIO4純品
晶體-----.-----
:①NaHSO4溶解度隨溫度的升高而增大,適當(dāng)條件下
可結(jié)晶析出。
②高氯酸是至今為止人們酸中的最強酸,沸點90℃o
請答復(fù)以下問題:
(1)反響器I中發(fā)生反響的化學(xué)方程式
為,冷卻的目的是,
能用蒸儲法別離出高氯酸的原因是
【答案】(1)3NaClO3+3H2SO4=
HC1O4+2C1O2T+3NaHSO4+H2O;降低NaHSO4的溶解
度,使NaHSO4結(jié)晶析出;HC1O4沸點低
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)題給化學(xué)工藝流程分析反響器I中
NaClO3和濃H2s04發(fā)生反響生成HClO4>ClO2>NaHSO4
和H2O,化學(xué)方程式為3NaCKh+3H2s。4=HC1O4+
2CIO2T+3NaHSO4+H2O;冷卻的目的是:降低NaHSO4
的溶解度,使NaHSCh結(jié)晶析出;能用蒸儲法別離出高
氯酸的原因是高氯酸的沸點低。
4.亞氯酸鈉(NaClO。是一種重要的含氯消毒劑,主要用
于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是電解
法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:
甩前NK1布渡坎根度同31洛油
!___________1_______」__________
口扁姬U.覺格卜?液卜.「火化4方””-*電解1K霧!性一。敏酸侑:附體)
__f_----------
:純的C1O2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到
10%以下平安。
(1)寫出無隔膜電解槽內(nèi)發(fā)生反響的總化學(xué)方程式
(2)寫出二氧化氯發(fā)生器中生成CKh的化學(xué)方程式
,通入空氣的目的是O
【答案】⑴NaCl+3H2。里NaClO3+3H2T;⑵
2NaClO3+SO2=Na2SO4+2C1O2;稀釋CKh,防止CKh
爆炸
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)圖示,無隔膜電解氯化鈉溶液的總
化學(xué)方程式為NaCI+3H2O里NaClO3+3H2T,故答案
為:NaCl+3H2OJOaC103+3H2?;
(2)二氧化氯發(fā)生器中,氯酸鈉與二氧化硫發(fā)生氧化復(fù)
原反響生成C1O2,反響的化學(xué)方程式為2NaClO3+SO2=
Na2so4+2C1O2;由于純的CIO2易分解爆炸,一般用稀
有氣體或空氣稀釋到10%以下平安,因此通入空氣可以
稀釋CIO2,防止CIOZ爆炸,故答案為:2NaClO3+SO2=
Na2so4+2CIO2;稀釋CIO2,防止C1O2爆炸。
5.鍍銅是力化學(xué)綜合性能良好的合金,廣泛應(yīng)用于制造
高級彈性元件。以下是從某廢舊鍍銅元件(含BeO25%、
CuS71%>少量FeS和SiCh)中回收鍍和銅兩種金屬的流
程。
反應(yīng)j固體
俄銅NaOH溶液I
元件過流
BMnO/WH^a
:I.鍍、鋁元素處于周期表中的對角線位置,化學(xué)性質(zhì)
相似
II.常溫下:
2038
KsP[Cu(OH)2]=2.2xlOKsP[Fe(OH)3]=4.0xlOKsp[Mn(
OH)2]=2.1xlO13
⑴濾液A的主要成分除NaOH外,還有
(填化學(xué)式),
寫出反響I中含鍍化合物與過量鹽酸反響的離子方程式
⑵溶液C中含NaCkBeCb和少量HC1,為提純BeCh,
選擇合理步驟并排序O
a.參加過量的NaOHb.通入過量的CO2c.參
加過量的氨水
d.參加適量的HC1e.過濾f.洗滌
2+2+
【答案】Na2SiO3、Na2BeO2BeOz+4H=Be+2H2O
cefd
【解析】(1)根據(jù)流程圖以及廢舊鍍銅元件含有成分,
鍍與鋁的性質(zhì)形似,SiO2為酸性氧化物,因此濾液A中
含有的是NaOH、NazBeCh、Na2SiO3;反響I中含鍍的
化合物是Na2BeO2,Be、Al元素化學(xué)性質(zhì)相似,即
2+
NaiBeOz與過量鹽酸反響的離子方程式為BeO2+4H
2+
=Be+2H2O;
(2)提純BeCb,應(yīng)先將BeCb轉(zhuǎn)化成沉淀,Be、Al元
素的化學(xué)性質(zhì)相似,即Be(OH”為兩性氫氧化物,能與
過量的NaOH溶液反響,不與氨水反響,即先加過量氨
水,然后過濾,對沉淀進行洗滌,再參加適量的鹽酸,
得到BeCb,因此順序是cefd。
6.高鐵酸鉀(RFeO#是一種集強氧化性、吸附、絮凝于
一體的新型多功能處理劑,其生產(chǎn)工藝如下列圖:
過量的C。KOH固體90%Fe(N03卜溶液
[.:,I.i__________
KO二溶液用反應(yīng)病I曾旦閨藏性KC1K濃溶液上反應(yīng)淞U
純化過濾
慎.他晶體冷到濕W品]
I
K2FeO4具有以下性質(zhì):
①可溶于水、微溶于濃KOH溶液
②在0?5℃、強堿性溶液中比較穩(wěn)定
③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解
④在酸性至堿性條件下,能與水反響生成Fe(OH)3和02
請完成以下填空:
(l)Cb與KOH在較高溫度下反響生成KC1O3O在不改變
KOH溶液的濃度和體積的條件下,生產(chǎn)KC1O應(yīng)在溫度
的情況下進行(填“較高〃或"較低〃)o
⑵在“反響液I〃中加KOH固體的目的是o
A.為下一步反響提供反響物
B.與“反響液1〃中過量的Cb繼續(xù)反響,生成更多的
KC1O
C.KOH固體溶解時會放出較多的熱量,有利于提高反
響速率
D.使副產(chǎn)物KC1O3轉(zhuǎn)化為KC1
(3)制備K2FeO4時,須將90%的Fe(NO3)3溶液緩慢滴加
到堿性的KC1O濃溶液中,并且不斷攪拌。采用這種混
合方式的原因是(答出1條即
可)。
3+
【答案】較低AB減少K2FeO4在過量Fe
作用下的分解(或K?FeO4在低溫、強堿性溶液中比較穩(wěn)
定)
【解析】足量Cb通入和KOH溶液中,溫度低時發(fā)生反
響Ch+2OH-C1+C10+H2O,向溶液I中參加KOH,使
氯氣完全反響,且將溶液轉(zhuǎn)化為堿性溶液,只有堿性條
件下CIO-離子才能和Fe3+發(fā)生氧化復(fù)原反響生成
2
FeO4,除去KC1得到堿性的KC1O濃溶液,向堿性的
KCIO濃溶液中參加90%的Fe(NO3)3溶液,根據(jù)電子得
失守恒可知發(fā)生反響方程式為:
3+2
2Fe+3ClO+10OH=2FeO4+3Cl+5H2O,得到溶液II,
純化得到濕產(chǎn)品,將濕產(chǎn)品洗滌、枯燥得到晶體K2FeO4o
⑴由工藝流程可知,利用Fe(OH)3與KC1O制備K2FeO4,
由信息可知溫度較高KOH與Cb反響生成的是KC1O3,
在低溫下KOH與Cb反響生成的是KCIO,所以應(yīng)選擇
低溫較低;
⑵A.Fe(NO3)3與KQO反響時,要消耗KOH,A正確;
B.根據(jù)生產(chǎn)工藝流程圖可知,第①步Cb過量,參加
KOH固體后會繼續(xù)反響生成KCIO,B正確;
C.因溫度較高時KOH與Cb反響生成的是KC1O3,而
不是KCIO,C錯誤;
D.KCIO3轉(zhuǎn)化為KC1,化合價只降低不升高,不符合
氧化復(fù)原反響原理,D錯誤;
⑶信息可知,RFeCh在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生
分解,將90%的Fe(NO3)3溶液緩慢滴加到堿性的KC1O
濃溶液中,并且不斷攪拌,可以減少KzFeCh在過量Fe3+
作用下的分解。
7.CU2O是一種用途廣泛的無機化工原料,一種以氧化
銅礦(CuO,含有Fe2O3、AI2O3、SKh雜質(zhì))為原料制備
Cu2O的流程如下列圖:
北.ANaOHSig
次化啊疆一石卜*as~自卜叵j-Cu-?電般-6。
江沮
氨浸過程中僅發(fā)生的反響為:CUO+4NH3H2O=
2+
[CU(NH3)4]+2OH+3H1O
答復(fù)以下問題:
⑴氨浸時的溫度一般不超過30℃,主要原因是
o按此工藝,能否用NaOH溶液代
替氨水?(填”能〃或“否〃)。
⑵蒸饋過程中會生成一種黑色固體,那么此過程中發(fā)生
反響的化學(xué)方程式為o
[答案】溫度過高會導(dǎo)致NH3H2O分解,N%逸出
否[CU(NH3)4](OH)2=^CUO+4NH3T+H2O
【解析】⑴浸時的溫度一般不超過30℃,主要原因是溫
度過高會導(dǎo)致NH3?H2O分解,N%逸出。按此工藝,不
能用NaOH溶液代替氨水,因為CuO與氨水發(fā)生反響
生成銅氨絡(luò)離子,而與NaOH不反響;
⑵蒸饋過程中會生成一種黑色固體,這是由于分解產(chǎn)生
了CuO黑色固體,那么此過程中發(fā)生反響的化學(xué)方程式
為[CU(NH3)4](OH)2=^CUO+4NH3T+H2OO
8.硼氫化鈉(NaBHU)是有機合成中常用的復(fù)原劑。一種
制備硼氫化鈉工藝如下(局部條件和產(chǎn)物省略〕:
濃NaOH溶液濃鹽酸SOCI,
濾淡MgCL7HOMg(:(一電解-*■Mg—>MgH,一
:上必叫
濾液一蒸發(fā)濃縮降溫結(jié)晶、過濾2、洗滌、干燥fNaBO?
:MgH2>NaBH4遇水蒸氣劇烈反響并放出H2。
答復(fù)以下問題:
(1)Mg2B2€>5?H2O中B的化合價為o
MgH2和NaBCh必須在枯燥條件下合成硼氫化鈉,其原
因是
(2)SOCL溶于水能產(chǎn)生兩種氣體,其中一種氣體能使
品紅溶液褪色,那么灼燒時參加SOC12的目的是
【答案】+3防止MgH2、NaBHU與水蒸氣反響
提供HC1抑制MgCb水解
【解析】(I)根據(jù)化合物中各元素的化合價代數(shù)和為0,
Mg的化合價為+2,O的化合價為一2,設(shè)B的化合價
為x,有2x(+2)+2x+5x(—2)=0,得x=+3。那么B的
化合價為+3。根據(jù)MgHh、NaBH4遇水蒸氣劇烈反響并
放出H2,所以保持枯燥環(huán)境的目的是防止硼氫化鈉、氫
化鎂與水蒸氣反響。答案為+3;防止Mg%、NaBH4與
水蒸氣反響;
⑵MgC12-7H2O脫去結(jié)晶水的時候要防止Mg2+水解生
成Mg(OH)2o而SOC12+H2O=SO2T+2HClt,消耗了水,
生成的氯化氫又能抑制氯化鎂水解。答案為與水反響提
供HC1抑制MgCb水解。
9.硫酸銀是電鍍工業(yè)必不可少的化工原料。從不銹鋼廢
渣(主要含F(xiàn)e42.35%、09.67%、Ni5.1%>C4.7%、
Si3.39%等)中制取硫酸銀晶體的工藝流程如下:
羊水[除
?4鎊/a酸浸—*結(jié)Ah*"除雜■過濾酸化-—*■NiSO4-7H;O
廢液IIII破做次晶體
殘滄Fc$O,7H:O述滋
:①CZ+與氨水反響時有少量CN+生成[Cr(NH3)6]3+,但
加熱時該絡(luò)合物易分解。Ni2+與氨水反響生成
2+
[Ni(NH3)6],該絡(luò)合物加熱時穩(wěn)定,用硫酸酸化時生成
相應(yīng)的硫酸鹽。
②NazCrCh溶液中加酸調(diào)節(jié)pH為3.5時,OO42一轉(zhuǎn)化為
2
Cr2O7o
③相關(guān)物質(zhì)在不同溫度時溶解度如下表:
溫度溶解度/g
20℃30℃40℃60℃80℃90℃
物質(zhì)
Na2so4
NazCnO7183198215269376405
(1)“酸浸〃后得到的溶液中主要含有FeSCh、NiSO4>
Cr2(SO4)3,生成NiSO4的化學(xué)方程式為?!八峤?/p>
時需控制溫度為90℃左右,可以采用的加熱方式是
(2)“過濾〃前,適當(dāng)加熱的目的是o
(3)過濾〃時產(chǎn)生的濾渣可用于制備Na2Cr2O7晶體。
①濾渣經(jīng)枯燥后與Na2c03混合在空氣中煨燒生成
Na?CrO4和CCh,此反響的化學(xué)方程式為。
②請補充完整上述煩燒后混合物制備Na2Cr2O7晶體(橙
紅色)的實驗方案:水浸,過濾,,得NazCwCh晶
體(必須使用的試劑有:硫酸,蒸儲水)。
【答案】Ni+H2sO4=NiS€>4+H2T90℃水浴加熱
使[Cr(NH3)6產(chǎn)分解生成Cr(OH)3沉淀
4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2^^4Na2CrO4+4CO2+6H2O
向濾液中參加硫酸調(diào)節(jié)pH至3.5,將溶液加熱到90℃(以
上)蒸發(fā)結(jié)晶,有大量無色晶體析出,至有少量橙紅色晶
體析出時趁熱過濾,濾液降溫至40℃結(jié)晶,過濾,用蒸
饋水洗滌,枯燥
【解析】從不銹鋼廢渣(主要含F(xiàn)e42.35%、09.67%、
Ni5.1%>C4.7%、Si3.39%等),由實驗流程可知,硫
酸溶解別離出殘渣為Si、C,“酸浸〃后得到的溶液中主
要含有FeSO4>NiSCh、Cr2(SO4)3,然后結(jié)晶別離出綠磯,
結(jié)晶信息可知加氨水生成[Cr(NH3)6]3+,但加熱時該絡(luò)合
物易分解,而Ni2+與氨水反響生成[Ni(NH3)6F+,該絡(luò)合
物加熱時穩(wěn)定,過濾別離出[Ni(NH3)6]2+,用硫酸酸化時
生成NiSCh,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾別離出硫酸銀
晶體,那么
⑴生成NiSO4的化學(xué)方程式為Ni+H2SO4=NiSO4+H2T,
“酸浸〃時需控制溫度為90℃左右,可以采用的加熱方式
是90℃水浴加熱;
(2)“過濾〃前,適當(dāng)加熱的目的是使[Cr(NH3)6p+分解生
成Cr(OH)3沉淀;
⑶①濾渣經(jīng)枯燥后與Na2c03混合在空氣中煨燒生成
NazCMh和CO2,此反響的化學(xué)方程式為
4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2^^4Na2CrO4+4CO2+6H2O;
②根據(jù)題干信息可知制備Na2Cr2O7晶體(橙紅色)的實驗
方案:水浸,過濾,向濾液中參加硫酸調(diào)節(jié)pH至3.5,
將溶液加熱到90-C(以上)蒸發(fā)結(jié)晶,有大量無色晶體析
出,至有少量橙紅色晶體析出時趁熱過濾,濾液降溫至
40℃結(jié)晶,過濾,用蒸儲水洗滌,枯燥,得NazCoCh
晶體。
10.PbCb是一種重要的化工材料,常用作助溶劑、制備
鉛黃等染料。工業(yè)生產(chǎn)中利用方鉛礦精礦(主要成分為
PbS,含有FeS2等雜質(zhì))和軟鎰礦(主要成分為MnCh)
制備PbCh的工藝流程如下列圖。
鹽酸NaClNaOH
方鉛_A,酸性廢液
降
軟缽礦一?1:I,(含Mn2\SO?\Cl
砧、
Fe(OH)s,礦渣PbCh
:i.PbCh微溶于水ii.PbCh(s)+2CF(aq)=PbCW(aq)
AH>0
(I)由于PbCb微溶于水,容易附著在方鉛礦外表形成
“鈍化層〃使反響速率大大降低,浸取劑中參加飽和
NaCl溶液可有效防止這一現(xiàn)象,原因是o
(2)沉降池中獲得PbCb采取的措施有o
2
【答案】PbCh(s)+2Cr(aq)-PbCl4(aq),參力口
NaCl增大c(Cl-),有利于平衡正向移動,將PbCb(s)轉(zhuǎn)
化為溶液中的離子,消除“鈍化層〃加水稀釋、降溫
【解析】(1)由于PbCb微溶于水,容易附著在方鉛礦
外表形成“鈍化層〃使反響速率大大降低,浸取劑中參加
飽和NaCl溶液可有效防止這一現(xiàn)象,原因是
2
PbC12(s)+2Cl(aq)—PbCl4(aq),參加NaCl增大c(Cl),
有利于平衡正向移動,將PbCbG)轉(zhuǎn)化為溶液中的離子,
消除“鈍化層〃;
(2)沉降池中獲得PbCb采取的措施有加水稀釋、降溫。
11.鈦廣泛應(yīng)用于航天、軍事、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域。鈦
在高溫下易和氧、氮、碳等元素化合,提煉純鈦條件苛
刻。從高鈦渣(主要為TiO*提煉海綿鈦流程如下:
「I低沸點物IrAry
Tl
畫邢曲國正訐乩「研汩產(chǎn)回律Pr"
------漱億--------殘為1
L>|周一點闌
氯化后的粗TiCL中含有FeCb、SiCl4>AICL、VOCh
等雜質(zhì),相關(guān)物質(zhì)的沸點如下表:
化合物TiCbFcChSiChAICliVOCh
沸點”13631056.5180138
_________________________J
答復(fù)以下問題:
(1)“分饋〃得到的低沸點物是o分儲難以除
去VOCL,原因是o參加鋁粉使VOC13轉(zhuǎn)化
為VOCb便于除去,寫出鋁粉與VOC13反響的化學(xué)方程
式:O
(2)“除鋁〃的方法是用水濕潤的活性炭參加到粗TiCl4,
使A1CL轉(zhuǎn)化為而除去。
(3)“復(fù)原〃需要在Ar的氣氛中進行,原因是
o副產(chǎn)物經(jīng)電解生成可循環(huán)使
用。
【答案】四氯化硅VOC13與TiCl4的沸點接近;
3VOC13+A1=VOCI2+AICI3;A1(OH)3或A1OC1;
防止鎂、鈦在高溫下與空氣中的氧氣、氮氣等發(fā)生反響
℃,故“分儲〃得到的低沸點物是四氯化硅;VOC13的沸
點為138℃,TiC14的沸點為136℃,VOC13與TiC14的沸
點接近,分饋難以除去VOCb;
(2)該條件下發(fā)生A1C13+H2O=A1OCU+2HC1,得到
A1OC1,或認(rèn)為AF+水解,得到A1(OH)3,故答案為:
A1(OH)3或A1OC1;
(3)鎂、鈦在高溫下與空氣中的氧氣、氮氣等發(fā)生反響,
故"復(fù)原”需要在Ar的氣氛中進行;Mg復(fù)原TiCk得到
單質(zhì)Ti和氯化鎂,在電解的條件下生成Mg、Cho
12.文獻說明:相同條件下,草酸根(C2O42-)的復(fù)原性強
于Fe2+。為檢驗這一結(jié)論,完成如下實驗。
資料:i.草酸(H2c2O4)為二元弱酸。
ii.三水三草酸合鐵酸鉀K3Fe(C2O4)3-3H2O為翠綠色晶
體,光照易分解。其水溶液中存在:
33+221
[Fe(C2O4)3]^Fe+3C2O4-K=6.3xl0
iii.FeC2O4?2H2O為黃色固體,微溶于水,可溶于強酸。
[實驗1]通過Fe3+和CzCV-在溶液中的反響比較Fe?+和
C2(V-的復(fù)原性強弱。
操作現(xiàn)象
在避光處,向10mL0.5moiL-FeCb溶液中緩得到翠綠色溶液和翠綠色晶體
慢加入OSmolLK2c2O4溶液至過量,攪拌,
充分反應(yīng)后,冰水浴冷卻,過濾
⑴取實驗1中少量晶體洗凈,配成溶液,滴加KSCN溶
液,不變紅。繼續(xù)參加硫酸,溶液變紅,說明晶體中含
有+3價的鐵元素。加硫酸后溶液變紅的原因是—o
(2)經(jīng)檢驗,翠綠色晶體為K3Fe(C2O4)3-3H2O設(shè)計實驗,
確認(rèn)實驗1中沒有發(fā)生氧化復(fù)原反響的操作和現(xiàn)象是
—。實驗1中未發(fā)生氧化復(fù)原反響的原因是一o
(3)取實驗1中的翠綠色溶液光照一段時間,產(chǎn)生黃色渾
濁且有氣泡產(chǎn)生。補全反響的離子方程式:
3
[Fe(C2O4)3]-+H2O光照FeC2O4-2H2O;+
—+O
【答案】溶液中存在平衡:[Fe(C2O4)3]?Fe3++3C2O42-,
參加硫酸后,H+與C2(V-結(jié)合生成H2c2。4,使平衡正向
移動,c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液變紅取少量實驗
1中的翠綠色溶液,滴加K3Fe(CN)6溶液,不出現(xiàn)藍色沉
淀Fe3+與C2O42-生成穩(wěn)定的[Fe(C2O4)P,濃度降低,
Fe升的氧化性和C2O42-的復(fù)原性減弱242
3C2O422c02
【解析】[實驗1]⑴取實驗1中少量晶體洗凈,K3
Fe(C2O4)3?3H2。配成溶液,溶液中含有[Fe(C2O4)3p,滴
加KSCN溶液,不變紅。繼續(xù)參加硫酸,溶液變紅,說
明晶體中含有+3價的鐵元素。加硫酸后溶液變紅的原因
是溶液中存在平衡:[Fe(C2O4)3]『Fe3++3C2O4*,參加硫
酸后,H+與C2O42-結(jié)合生成H2c2。4,使平衡正向移動,
c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液變紅。
(2)經(jīng)檢驗,翠綠色晶體為RFe(C2O4)3-3H2O設(shè)計實驗,
確認(rèn)實驗1中沒有發(fā)生氧化復(fù)原反響的操作和現(xiàn)象是取
少量實驗1中的翠綠色溶液,滴加K3Fe(CN)6溶液,不
出現(xiàn)藍色沉淀。實驗1中未發(fā)生氧化復(fù)原反響的原因是
Fe3+與C2O42-生成穩(wěn)定的[Fe(C2O4)P,濃度降低,F(xiàn)e3+
的氧化性和C2O42-的復(fù)原性減弱。
⑶根據(jù)電子得失守恒,鐵由+3價降為+2價,氧化產(chǎn)物
為CO2,碳由+3升為+4價,由電荷守恒,方程式后補帶
負(fù)電荷的粒子C2O45再由質(zhì)量守恒解題,配上水的系
數(shù)。
32
2[Fe(C2O4)3]+4H2O3te?2FeC2O4-2H2O;+3C2O4+2CO2o
13.以硫鐵礦燒渣(主要成分Fe2O3>SiO2,少量的Fe3O4>
AI2O3、MgO)生產(chǎn)平安高效的水處理劑高鐵酸鉀(RFeO。
的工藝流程如下:
20%NaCIO.
W%盛酸HQ:N?OHi簾液飽和KOH溶薇
???
髏T酸浸日過jII正荷花"!V過j2過:3卜機MK#e聞體
海觥詡恒注液
:FeO4?一在強堿性溶液中穩(wěn)定,但在Fe(OH)3催化作用
下會發(fā)生分解。
⑴在控制其他條件不變的情況下,探究保持Fe2(SO4)3
和NaOH總質(zhì)量不變,改變其質(zhì)量比對K2FeO42FeO4的
產(chǎn)率下降的原因可能是。
6y20,
15(A),20.*35o,*50*650*8U.V5l.b?
E%(SOib]
/JHNaOH)
Q)“過濾2”產(chǎn)生的濾渣的主要成分為(填化學(xué)式),
“過濾3〃所得濾液中含有的陰離子有OH,Cl\SO?
\、(填化學(xué)式)。
【答案】當(dāng)硫酸鐵跟氫氧化鈉的質(zhì)量比增大到一定程
度時,過多的Fe3+與NaOH反響生成Fe(OH)3,Fe(OH)3
可以加速K2FeO4的分解,從而使K2FeO4的產(chǎn)率下降
Mg(OH)2FeO?A1O2
【解析】硫鐵礦燒渣(主要成分Fe2O3、SiO2,少量的
Fe3O4>AI2O3、MgO)參加稀硫酸、過氧化氫,濾渣1為
二氧化硅,濾液中含有鐵離子、氯離子和鎂離子,參加
次氯酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液,混合發(fā)生氧化復(fù)原反響
生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水,過濾除去氫氧化鎂,濾液
中參加氫氧化鉀溶液實現(xiàn)高鐵酸鈉轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀沉
淀,冷卻結(jié)晶過濾得到高鐵酸鉀固體,上述工藝得到的
高鐵酸鉀常含有雜質(zhì),“過濾3〃所得濾液中含有的陰離
22
子有OH、子、SO4\FeO4\AIO2,可用重結(jié)晶
法提純,以此解答該題。
⑴題給信息中Fe(V-在強堿性溶液中穩(wěn)定,但在
Fe(OH)3催化作用下會發(fā)生分解,由圖象可知,當(dāng)質(zhì)量比
大于0.55時,過多的Fe3+與NaOH反響生成Fe(OH)3,
Fe(OH)3可以加速K2FeO4的分解,從而使K2FeO4的產(chǎn)
率下降;
⑵濾渣2含有氫氧化鎂,“過濾3〃所得濾液中含有的陰
22
離子有OH、Cl、SO4\FeO4\AIO2。
14.我國是世界上最大的鴇儲藏國,金屬鋁可用于制造
燈絲、合金鋼和光學(xué)儀器,有“光明使者〃的美譽;現(xiàn)以
白鋁礦(主要成分為CaWO4,還含有二氧化硅、氧化鐵
等雜質(zhì))為原料冶煉高純度金屬鴇,工業(yè)流程如下:
曼
混合物
過濾
:①鴇酸酸性很弱,難溶于水;
②完全沉淀離子的pH值:SiCV為8,WO4z一為5;
③碳和金屬鋁在高溫下會反響生成碳化鴇O
答復(fù)以下問題:
⑴流程中白鴇礦CaWO4和純堿發(fā)生的化學(xué)反響方程式
是:O
⑵濾渣B的主要成分是(寫化學(xué)式)o調(diào)節(jié)pH
可選用的試劑是:(填選項)。
2c03溶液
⑶為了獲得可以拉制燈絲的高純度金屬鴇,不宜用碳而
必須用氫氣作復(fù)原劑的原因是o
【答案】CaWCh+Na2c03嬰些NazWCh+CaO+CO2T
H2SiO3B如果用碳做復(fù)原劑,過量的碳混雜
在金屬中難以除去,而且碳會在高溫下和金屬鴇反響形
成碳化鴇,不容易獲得純的金屬筲,假設(shè)用氫氣作復(fù)原
劑,就可防止該問題。
【解析】⑴CaWO4與純堿在高溫下反響生成Na2WO4、
CaO與CO2,反響方程式為:
CaWCh+Na2cChi^NazWCh+CaO+CO2T;
⑵濾渣B的主要成分為HzSKh,調(diào)節(jié)溶液pH,溶液中
的SiCV-與H+反響產(chǎn)生出竽。3沉淀過濾除去,所以應(yīng)參
加鹽酸,選項B合理;
⑶如果用碳做復(fù)原劑,過量的碳混雜在金屬中難以除去,
而且碳會在高溫下和金屬筲反響形成碳化鋁,不容易獲
得純的金屬鋁,假設(shè)用氫氣作復(fù)原劑,由于H2是氣體,
就可防止上述問題。
15.氫能是開展中的新能源,它的利用包括氫的制備、
儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。答復(fù)以下問題:
(1)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有
廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣:
Fe+2H2O+2OH-J^FeO?+3H2:,工作原理如圖1所示。
2
裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO4,鋰電極
有氣泡產(chǎn)生。假設(shè)氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會
產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。:NazFeCh只在強堿性條件下穩(wěn)定,易
被H2復(fù)原。
-
j
o
日
、
①電解一段時間后,c(OH-)降低的區(qū)域在(填“陰
極室〃或“陽極室〃)。
②電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因
是o
③破NazFeO。隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、
N兩點中的一點,分析c(Na2FeO。低于最高值的原因:
【答案】(1)①陽極室
②防止NazFeCh與周反響使產(chǎn)率降低
③M點:c(OH)低,NazFeCh穩(wěn)定性差,且反響慢(或N
點:c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使NazFeCh
產(chǎn)率降低)。
【解析】(1)①根據(jù)題意銀電極有氣泡產(chǎn)生是氫離子放
電生成氫氣,鐵電極發(fā)生氧化反響,溶液中的氫氧根離
子減少,因此電解一段時間后,c(OH-)降低的區(qū)域在陽
極室,故答案為:陽極室;
②氫氣具有復(fù)原性,根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件
下穩(wěn)定,易被H2復(fù)原。電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣
體及時排出,防止Na?FeO4與H2反響使產(chǎn)率降低,故答
案為:防止NazFeCh與Hz反響使產(chǎn)率降低;
③根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,在M點,
c(OH-)低,NazFeCh穩(wěn)定性差,且反響慢,在N點:c(OH)
過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使NazFeCh產(chǎn)率降低,
故答案為:M點:c(OH-)低,NazFeCh穩(wěn)定性差,且反
響慢(或N點:c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,
使NazFeCh產(chǎn)率降低)。
16.硫酰氯(SO2c12)常作氯化劑或氯磺化劑,用于制作藥
品、染料、外表活性劑等。其局部性質(zhì)如下表:
物質(zhì)熔沸其它性質(zhì)
點點
/℃/℃
①易水解產(chǎn)生大量
白霧
SO2c12②易分解:
SO2C12^SO2T+
Ch?
答復(fù)以下問題:
I.:SO2(g)+Cl2(g)-SO2a2。)\H=-97.3kJmoFi。
催化合成硫酰氯的實驗裝置如以下列圖(夾持儀器已省
略):
⑴裝置D除枯燥氣體外,另一作用是
o假設(shè)缺少D,那么硫酰氯會
水解,該反響的化學(xué)方程式為
⑵C處U形管中堿石灰的作用除吸收多余SO2、C12,
防止污染外;還有O
II.在氯磺酸中參加四氯化錫加熱煮沸,使氯磺酸分解,
可用于制取少量硫酰氯。化學(xué)方程式為:
2cls03H喈H2s04+SO2CI2,此法得到的產(chǎn)品中混有硫
酸。
⑶①從分解產(chǎn)物中別離出硫酰氯的方法是
【答案】通過觀察氣泡控制氣流速度(或比例)
SO2CI2+2H2O==H2SO4+2HC1防止水蒸氣進入
收集器使產(chǎn)品水解蒸儲
【解析】(1)裝置D裝的是濃硫酸,具有枯燥氣體的租用,
還可以通過觀察氣泡控制氣流速度(或比例)。假設(shè)缺少
D,硫酰氯會發(fā)生水解,該反響的化學(xué)方程式為502a2
+2H2O==H2SO4+2HC1O答案:通過觀察氣泡控制氣流
速度(或比例);SO2c12+2H2O==H2s04+2HClo
⑵C處U形管中堿石灰的作用除吸收多余SO2、Ch,
防止污染外;還可以防止水蒸氣進入收集器使產(chǎn)品水解。
⑶①硫酸和硫酰氯沸點差異很大,故為了將硫酰氯和硫
酸別離可采用蒸饋方法;答案:蒸儲。
17.SO2和NOx的排放是造成酸雨的兩大罪魁禍?zhǔn)住R?/p>
下列圖表示了某地區(qū)在1940~2002年間,空氣中SO2和
NOx含量因燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸以及其他因
素的影響而發(fā)生變化的根本統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
(1)結(jié)合上圖數(shù)據(jù),判斷以下說法正確的選項是_____O
A.在交通運輸中排放的NO*與燃料的不充分燃燒有關(guān)
B.在上世紀(jì)60年代以前,在交通運輸中排放的SO2主
要是使用燃煤的內(nèi)燃機所致
C.近年來在工業(yè)生產(chǎn)中SO2排放量的下降,主要是減少
了燃燒的煤的質(zhì)量
D.隨著汽車工業(yè)的開展,在形成酸雨的因素中,NOx
所占比重在逐漸增大
(2)在上圖表示的歷史進程中,由工業(yè)生產(chǎn)所導(dǎo)致的
SO2的排放量明顯地在逐年減少。請用化學(xué)方程式說明
人類在為解決S(h污染問題中所進行的一個反響過程:
【答案】BDCaCO3+SO2=CaSO3+CO2或
2CaCO3+2sO2+O2=2CaSO4+2cO2
【解析】(DA.燃料的不充分燃燒會生成CO,不會生
成NOx.NOx是在高溫下N2與O2反響生成的,故A錯
誤;
B.煤中含硫,燃燒會生成SO2.在交通運輸中排放的
SO2主要是使用燃煤的內(nèi)燃機所致.故B正確;
C.近年來在工業(yè)生產(chǎn)中SO2排放量的下降,不是減少了
燃燒的煤的質(zhì)量,而是對工業(yè)尾氣進行了處理,故C錯
誤;
D.汽車排氣筒溫度較高,在高溫下N2與02反響生成
NOx.因此隨著汽車工業(yè)的開展,在形成酸雨的因素中,
NOx所占比重在逐漸增大.故D正確.
應(yīng)選BD;
(2)S(h是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性.可與
酸、堿、局部鹽、酸性氧化物、水等反響,人類在為解
決SO2污染問題中所進行的一個反響過程,如:CaCO3+
SO2=CaSO3+CO2或2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+
2CO2O
18.(題文)以Cb、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SCh
為原料可制備N2H4忸2。(水合耕)和無水Na2s03,其
主要實驗流程如下:
NaOH溶液尿素SO:
1T「
Ch-A步驟]—d步驟II|~T.;Hl|------ANiiK'O.i―t步驟IV[--.NwSO.j
水合腓溶液
:①C12+2OH--C1O-+C「+H2O是放熱反響。
②N2H4丑2。沸點約118℃,具有強復(fù)原性,能與NaClO
劇烈反響生成N2O
(1)步驟I制備NaClO溶液時,假設(shè)溫度超過40°C,
Ch與NaOH溶液反響生成NaClO3和NaCl,其離子方
程式為:實驗
中控制溫度除用冰水浴外,還需采取的措施是
⑵步驟H合成N2H4H2O的裝置如圖T所示。NaClO
堿性溶液與尿素水溶液在40℃以下反響一段時間后,再
迅速升溫至110℃繼續(xù)反響。實驗中通過滴液漏斗滴加
的溶液是;使用冷凝管的目的是
1*1-1
【答案】3C12+6OH-5Cr+ClO3-+3H2O緩慢通入CI2
NaClO堿性溶液減少水合腳的揮發(fā)
【解析】口)溫度超過40°C,Ch與NaOH溶液發(fā)生歧
化反響生成NaCKh、NaCl和H2O,反響的化學(xué)方程式
為3Cl2+6NaOH^=5NaCl+NaClO3+3H2O,離子方程式為
3Ch+6OH5C1+C1O3+3H2Oo由于CL與NaOH溶液
的反響為放熱反響,為了減少NaCKh的生成,應(yīng)控制溫
度不超過40。。、減慢反響速率;實驗中控制溫度除用冰
水浴外,還需采取的措施是:緩慢通入Cb。
〔2〕步驟II中的反響為NaClO堿性溶液與尿素水溶液
反響制備水合脫,由于水合胱具有強復(fù)原性、能與NaClO
劇烈反響生成N2,為了防止水合腫被氧化,應(yīng)逐滴滴加
NaCK)堿性溶液,所以通過滴液漏斗滴加的溶液是
NaClO堿性溶液。NaCK)堿性溶液與尿素水溶液在
110℃繼續(xù)反響,N2H4丑2。沸點約118℃,使用冷凝管
的目的:減少水合胱的揮發(fā)。
19.醋酸亞銘[(CH3coe))2Cr?H2O]為磚紅色晶體,難溶
于冷水,易溶于酸,在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一
般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作復(fù)原劑,將
三價銘復(fù)原為二價輅;二價鋁再與醋酸鈉溶液作用即可
制得醋酸亞銘。實驗裝置如下列圖,答復(fù)以下問題:
(1)實驗中所用蒸儲水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻,目的是
,儀器a的名稱是o
(2)將過量鋅粒和氯化銘固體置于c中,參加少量蒸儲
水,按圖連接好裝置,翻開KI、K2,關(guān)閉K3。
①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{色,該反響的離子方程式
為0
②同時C中有氣體產(chǎn)生,該氣體的作用是O
(3)翻開K3,關(guān)閉K1和K2。c中亮藍色溶液流入d,
其原因是
(4)指出裝置d可能存在的缺點o
【答案】去除水中溶解氧分液(或滴液)漏斗
3+2+2+
Zn+2Cr=Zn+2Cr排除c中空氣c中產(chǎn)生H2
使壓強大于大氣壓敞開體系,可能使醋酸亞銘與空
氣接觸
【解析】口)由于醋酸亞倍易被氧化,所以需要盡可能
防止與氧氣接觸,因此實驗中所用蒸饋水均需煮沸后迅
速冷卻,目的是去除水中溶解氧;根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀
器a是分液(或滴液)漏斗;
(2)①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{色,說明CN+被鋅
復(fù)原為Cr?+,反響的離子方程式為Zn+2CN+=Zn2+
+2Cr2+;
②鋅還能與鹽酸反響生成氫氣,由于裝置中含有空氣,
能氧化Cr2+,所以氫氣的作用是排除c中空氣;
(3)翻開K3,關(guān)閉Ki和K2,由于鋅繼續(xù)與鹽酸反響生
成氫氣,導(dǎo)致c中壓強增大,所以c中亮藍色溶液能流
入d裝置,與醋酸鈉反響
(4)由于d裝置是敞開體系,因此裝置的缺點是可能使
醋酸亞銘與空氣接觸被氧化而使產(chǎn)品不純。
20.實驗小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。
資料:KzFeCh為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強
氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生。2,在堿性溶液
中較穩(wěn)定。
(1)探究KzFeCh的性質(zhì)
①取C中紫色溶液,參加稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得
溶液a,經(jīng)檢驗氣體中含有CL為證明是否KzFeCh氧
化了C廠而產(chǎn)生Cb,設(shè)計以下方案:
方案
取少量a,滴加KSCN溶液至過量,溶液呈紅色。
I
方案用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH
II溶液將KzFeCh溶出,得到紫色溶液b。取少量
b,滴加鹽酸,有Cb產(chǎn)生。
I.由方案I中溶液變紅可知a中含有離子,但
該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將C「氧化,還可
能由產(chǎn)生(用方程式表示)。
II.方案H可證明RFeCh氧化了CFo用KOH溶液洗
滌的目的是0
Fe
②根據(jù)K2FeO4的制備實驗得出:氧化性C12°v
(填”>〃或"V"),而方案H實驗說明,CL和卜1。1的氧
化性強弱關(guān)系相反,原因是O
③資料說明,酸性溶液中的氧化性驗證實驗
如下:將溶液b滴入MnS€>4和足量H2s04的混合溶液中,
振蕩后溶液呈淺紫色,該現(xiàn)象能否證明氧化性Feb;〉加%
假設(shè)能,請說明理由;假設(shè)不能,進一步設(shè)計實驗方案。
理由或方案:o
3+2+3+
【答案】Fe4FeO4+20H=4Fe+302T+10H20排
除CIO-的干擾>溶液的酸堿性不同假設(shè)能,理由:
Fe(V-在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和02,溶液淺
紫色一定是MnO4-的顏色(假設(shè)不能,方案:向紫色溶
液b中滴加過量稀H2so4,觀察溶液紫色快速褪去還是
顯淺紫色)
【解析】(1)①根據(jù)上述制備反響,c的紫色溶液中含
有K2Fe€>4、KC1,還可能含有KCK)等。
i.方案I參加KSCN溶液,溶液變紅說明a中含F(xiàn)e3+。但
Fe3+的產(chǎn)生不能判斷RFeO4與CT發(fā)生了反響,根據(jù)題
意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生02,自身被復(fù)
原成Fe3+,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,
可能的反響為4Fe042-+20H+=302f+4Fe3++10H2。。
+
2還可能是CIO+C1+2H=C12T+H2O,即KC1O的存在干
擾判斷;KzFeCh微溶于KOH溶液,用KOH溶液洗滌
的目的是除去KC1O、排除CKT的干擾,同時保持K2FeO4
穩(wěn)定存在。
②制備KzFeO4的原理為3clz+2Fe(OH)
3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,在該反響中Cl元素
的化合價由0價降至-1價,C12是氧化劑,F(xiàn)e元素的化
合價由+3價升至+6價,F(xiàn)e(OH)3是復(fù)原劑,K2FeO4
為氧化產(chǎn)物,根據(jù)同一反響中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)
物,得出氧化性C12>FeO4~;方案H的反響為
2+3+
2FeO4+6Cl+16H=2Fe+3C12T+8H2O,實驗說明,Ch
和Fe(h2-氧化性強弱關(guān)系相反;比照兩個反響的條件,
制備KzFeCh在堿性條件下,方案II在酸性條件下;說
明溶液的酸堿性的不同影響物質(zhì)氧化性的強弱。
③該小題為開放性試題。假設(shè)能,根據(jù)題意KzFeCh在足
量H2s。4溶液中會轉(zhuǎn)化為Fe3+和02,最后溶液中不存在
2
FeO4,溶液振蕩后呈淺紫色一定是MnO4-的顏色,說明
Fe(V-將MM+氧化成MnO4,所以該實驗方案能證明氧
化性FeChXMnOi。(或不能,因為溶液b呈紫色,溶
液b滴入MnSCh和H2s04的混合溶液中,c(FeO?")
變小,溶液的紫色也會變淺;那么設(shè)計一個空白比照的
實驗方案,方案為:向紫色溶液b中滴加過量稀H2s04,
觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色)。
21.CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)
小組擬熱分解CUC12-2H2O制備CuCl,并進行相關(guān)探究。
【資料查閱】
.OUCHCI氣流c>300t
CuCb?2HQ荷七ACUCIZ-------------CuCI+CI:
△Cu29Hg
【實驗探究】該小組用以下列圖所示裝置進行實驗(夾
請答復(fù)以下問題:
(1)在實驗過程中,觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{色,
C中試紙的顏色變化是______O
(2)反響結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進行實驗,發(fā)現(xiàn)其中
含有少量的CuCh或CuO雜質(zhì),根據(jù)資料信息分析:
①假設(shè)雜質(zhì)是CuCL,那么產(chǎn)生的原因是
②假設(shè)雜質(zhì)是CuO,那么產(chǎn)生的原因是
________________________________________________O
【答案】(1)先變紅,后褪色
(2)①加熱時間缺乏或溫度偏低②通入HC1的量缺乏
【解析】試題分析:(1)B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{色,說
明有水生成,產(chǎn)物中還有Cb,所以C中石蕊試紙先逐
漸變?yōu)榧t色,后褪色,答案為:先變紅,后褪色。
(2)①根據(jù)題給信息知假設(shè)雜質(zhì)是CuCb,說明CuCb
沒有反響完全,原因為加熱時間缺乏或溫度偏低,答案
為:加熱時間缺乏或溫度偏低;②假設(shè)雜質(zhì)是氧化銅,
說明CuCb水解生成CU2(OH)2a2,進一步分解生成
CuO,原因是通入HC1的量缺乏,答案為:通入HC1
的量缺乏。
22.工業(yè)水合朋法制備疊氮化鈉的工藝流程如下列圖:
NaNOz溶液「__________||___川「CH3OH
匚二工71」耶。4溶液"CMON。NaOH水仆西邈嘉;府向
CH30H混入液結(jié)晶抽濾,洗滌J
口干燥
圖2
一、合成水合脫
己知:N2H4Mo(水合腫)與水互溶,有毒且不穩(wěn)定JO。。。以
上易分解失水,具有強復(fù)原性和強堿性。N2H4H2。(水合朋:)
熔點-40℃℃。
合成叼4心的裝置如圖1所示。Naa。堿性溶液與尿素CO(N[水
溶液在40℃以下反響一段時間后,再迅速升溫至110℃
繼續(xù)反響可以制得水合脫。
⑴①寫出制取叼山。的離子方程式
②實驗中通過滴液漏斗滴加的溶液是理由是
圖1使用冷凝管的目的是
③從反響后的混合溶別離出叼4M。,應(yīng)該采用的別離方法
最合理的是o
二、合成疊氮化鈉「叫)晶體
:相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下表
熔點℃沸點℃溶解性
CH3OH-97與水互溶
與水、醇互
水合助
-40溶,不
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