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文檔簡介

1、1鎢是熔點(diǎn)最高的金屬,是重要的戰(zhàn)略物資。自然界中鎢主要存在于黑鎢礦中,其主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4),還含少量Si、As的化合物。由黑鎢礦冶煉鎢的工藝流程如下:已知:濾渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2。上述流程中,鎢的化合價(jià)只有在最后一步發(fā)生改變。常溫下鎢酸難溶于水。(1)鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4)中鎢元素的化合價(jià)為_,請寫出MnWO4在熔融條件下發(fā)生堿分解反應(yīng)生成Fe2O3的化學(xué)方程式_。(2)上述流程中向粗鎢酸鈉溶液中加硫酸中和至pH=10后,溶液中的雜質(zhì)陰離子確SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等,則“凈化”過程中,加入H2O2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方

2、程式為_,濾渣的主要成分是_。(3)已知?dú)溲趸}和鎢酸鈣(CaWO4)都是微溶電解質(zhì),兩者的溶解度均隨溫度升高而減小。下圖為不同溫度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲線,則:T1 _T2(填“”或“ 4.010-11(5)本工藝中,萃取劑與溶液的體積比(V0/VA)對(duì)溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影響如圖所示,V0/VA的最佳取值是_。(6)己知正十二烷可用作該工藝的萃取劑。用電化學(xué)制備正十二烷的方法為:向燒杯中加入50mL甲醇,不斷攪拌加入少量金屬鈉,再加入11mL正庚酸攪拌均勻,裝好鉑電極,接通電源反應(yīng),當(dāng)電流明顯減小時(shí)切斷電源,然后提純正十二烷。己知電解總反應(yīng)為:2C6H13

3、COONa + 2CH3OHC12H26 + 2CO2+H2+2CH3ONa下列說法正確的是(_)A.圖中電源的A極為直流電源的負(fù)極B.加入金屬鈉可以將酸轉(zhuǎn)化為鈉鹽,提高離子濃度,增強(qiáng)導(dǎo)電性C.陽極電極反應(yīng)為:2C6H13COO-2e- =C12H26+2CO2D.反應(yīng)一段時(shí)間后將電源正負(fù)極反接,會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)影響正十二烷的制備參考答案1 +6 4FeWO4+O2+8NaOH 2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O H2O2+HAsO32-HAsO42-+H2O;MgSiO3 MgHAsO4 110-10 WO42-+Ca(OH)2=CaWO4+2OH-【來源】【全國市級(jí)聯(lián)考word】陜西省咸陽市

4、2017屆高三二模理綜化學(xué)試題【解析】由流程可知,鎢酸亞鐵和氫氧化鈉、氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和鎢酸鈉,鎢酸錳和氫氧化鈉反應(yīng)生成鎢酸鈉和氫氧化錳,水浸時(shí),氧化鐵和氫氧化錳不溶于水,鎢酸鈉溶于水,故過濾后得到的濾液含鎢酸鈉,濾渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2,鎢酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成鎢酸和硫酸鈉;加入過氧化氫,氧化+5價(jià)的鎢為+6價(jià),加入氯化鎂,生成難溶于水的MgSiO3、MgHAsO4,過濾,濾液為鎢酸鈉,酸化,加熱分解產(chǎn)生三氧化鎢和水,用還原劑還原三氧化鎢生成鎢,據(jù)此分析解答。(1)鎢酸鹽FeWO4為鎢酸亞鐵,鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4)中鐵、錳的化合價(jià)都為+2價(jià),設(shè)鎢酸鹽(FeWO4、Mn

5、WO4)中鎢元素的化合價(jià)為+x,因化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零,則+2+x+(-2)4=0,解得x=+6。根據(jù)流程圖可知鎢酸亞鐵和氫氧化鈉、氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和鎢酸鈉,反應(yīng)的方程式為4FeWO4+O2+8NaOH 2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;(2)根據(jù)以上分析,加入H2O2的目的是將HAsO32-氧化成HAsO42-,離子方程式為H2O2+HAsO32-HAsO42-+H2O,濾液I中存在SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等離子,經(jīng)過調(diào)解pH值后,加入氯化鎂,Mg2+沉淀SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等離子,濾渣的主要成分是MgSiO3、MgHAsO4;(3

6、)根據(jù)圖象可知,氫氧化鈣和鎢酸鈣在鈣離子濃度相同時(shí),T1溫度下陰離子濃度大于T2,說明T1時(shí)的溶度積大于T2,溶度積越大,則溶解度越大,所以T1時(shí)溶解度較大,由于“已知?dú)溲趸}和鎢酸鈣(CaWO4)都是微溶電解質(zhì),兩者的溶解度均隨溫度升高而減小”,則T1T2;T1時(shí)KSP(CaWO4)=c(Ca2+)c(WO42-)=110-5110-5=110-10;將鎢酸鈉溶液加入石灰乳,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),氫氧化鈣和鎢酸根離子反應(yīng)生成鎢酸鈣沉淀,反應(yīng)的離子方程式為WO42-+Ca(OH)2=CaWO4+2OH-。點(diǎn)睛:本題以鎢礦原料制備W的工藝流程為載體,考查了制備方案的設(shè)計(jì),涉及氧化還原反應(yīng)原理、對(duì)工藝流

7、程的理解、常用化學(xué)用語等知識(shí),理解工藝流程是解題的關(guān)鍵,需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析、解決問題的能力。解決本類題目的基本方法和步驟為:從題干中獲取有用信息,了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。然后整體瀏覽一下流程,基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。分析流程中的每一步驟,從以下幾個(gè)方面了解流程: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(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。2 將鈰氧化為四價(jià)便于與其他稀土元素分離 b 8H+2Cl-+2CeO2=2Ce3+Cl2+4H2O K+BF4-=KBF4 產(chǎn)生的氯氣會(huì)腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境 調(diào)節(jié)溶液pH Ce2(CO3)3【來源】【全國校級(jí)聯(lián)考word】安徽省皖南

8、八校2018屆高三第三次聯(lián)考(4月)理綜化學(xué)試題【解析】(1) 焙燒時(shí)鈰被氧化成四價(jià),四價(jià)鈰不易進(jìn)入溶液,而三價(jià)稀土元素易進(jìn)入溶液,所以氟碳鈰礦焙燒的目的是將鈰氧化為四價(jià)便于與其他稀土元素分離。由圖分析當(dāng)溫度在500-700之間四價(jià)鈰的浸出率差不多最高,所以選擇b.550650. 步驟中少量鈰進(jìn)入稀土溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是8H+2Cl-+2CeO2=2Ce3+Cl2+4H2O 答案:將鈰氧化為四價(jià)便于與其他稀土元素分離 b 8H+2Cl-+2CeO2=2Ce3+Cl2+4H2O(2)鈰富集物用含硼酸的鹽酸溶液處理,使氟轉(zhuǎn)化為四氟硼酸根離子,然后用可溶性鉀鹽將四氟硼酸根離子轉(zhuǎn)變?yōu)镵BF4沉淀

9、并過濾除去。生成KBF4的離子方程式:K+BF4-=KBF4。此法處理鈰富集物和酸反應(yīng)8H+2Cl-+2CeO2=2Ce3+Cl2+4H2O產(chǎn)生的氯氣會(huì)腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境 。(3)除云氟離子后向?yàn)V液中含有大量的H+先加入NaOH調(diào)節(jié)溶液的酸堿性,然后再加入NaHS使鐵與鉛生成沉淀析出。所以加入NaOH溶液的目的是調(diào)節(jié)溶液pH。(4)除去鐵與鉛后的濾液中含有大量的Ce3+,所以鈰的碳酸鹽沉淀的化學(xué)式:Ce2(CO3)3。 3 2A1+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 稀硫酸(或硫酸、H2SO4) 將Fe2+氧化為Fe3+ c3(OH-)=KspFe(OH)3 /c(Fe3+)= 10-3

10、9/10-5=10-34, c(OH-)=10-11.3mol/L,所以c(H+)=Kw/c(OH-)=10-2.7mol/L, pH=2.7 冷卻結(jié)晶 2Ni2+ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-【來源】【全國市級(jí)聯(lián)考】湖北省武漢市2018屆高中畢業(yè)生四月調(diào)研測試?yán)砭C化學(xué)試題【解析】(1)“堿浸”時(shí)除了氧化鋁與堿反應(yīng)外,還會(huì)有金屬鋁與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,反應(yīng)的離子方程式為2A1+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2;正確答案:2A1+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2。(2)根據(jù)流程可知,最后產(chǎn)物為硫酸鹽,所以

11、“酸浸”所使用的酸為稀硫酸(或硫酸、H2SO4);正確答案:稀硫酸(或硫酸、H2SO4)。(3)從圖表信息可知,氫氧化亞鐵的Ksp較大,而氫氧化鐵Ksp相對(duì)較小,因此“凈化除雜”需加入H2O2溶液,其作用是將Fe2+氧化為Fe3+,易與形成沉淀而除去;然后調(diào)節(jié)pH使溶液中鐵元素恰好完全沉淀,c3(OH-)=KspFe(OH)3 /c(Fe3+)= 10-39/10-5=10-34,c(OH-)=10-11.3mol/L,所以c(H+)=Kw/c(OH-)=10-2.7mol/L, pH=2.7;正確答案:將Fe2+氧化為Fe3+;c3(OH-)=KspFe(OH)3 /c(Fe3+)= 10-

12、39/10-5=10-34, c(OH-)=10-11.3mol/L,所以c(H+)=Kw/c(OH-)=10-2.7mol/L, pH=2.7。(4)從溶液中得到晶體的操作為:蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,即得產(chǎn)品;正確答案:冷卻結(jié)晶。(5)NiSO4在強(qiáng)堿性溶液中可被NaClO氧化為NiOOH,該反應(yīng)的離子方程式為2Ni2+ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O;正確答案: 2Ni2+ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O。 (6)放電時(shí)為原電池,正極發(fā)生還原反應(yīng),NiOOH被還原為Ni(OH)2,正極的電極反應(yīng)式為:NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+

13、OH-;正確答案:NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-。4 增大氧氣的濃度,提高反應(yīng)速率 Fe、 Mn。 +2 4FeWO4+8NaOH+O24Na2WO4+2Fe2O3+4H2O(無加熱符號(hào)不扣分) AsO33H2O2AsO43H2O Na2SO4 分液漏斗、燒杯 有機(jī) (NH4)6W7O247H2O6NH3+ 7WO3 + 10H2O【來源】【全國市級(jí)聯(lián)考】黑龍江省大慶市2018屆高三第二次教學(xué)質(zhì)量檢測理綜化學(xué)試題【解析】試題分析:(1)氧氣是反應(yīng)物,增大壓強(qiáng)可以提高反應(yīng)速率;(2)黑鎢礦主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽,高壓堿煮,過濾后的溶液中含有鎢酸鈉,不含F(xiàn)e、 Mn元素;(3

14、) 鎢酸鈉中W元素的化合價(jià)是+6,根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和等于0計(jì)算FeWO4中Fe元素的化合價(jià); FeWO4與NaOH、O2加熱熔融生成Na2WO4、Fe2O3;(4) 根據(jù)流程圖,加入H2O2時(shí)AsO33被氧化為AsO43;(5)根據(jù)流程圖,鎢酸鈉溶液中含有硫酸根離子;萃取分液用到的玻璃儀器是分液漏斗、燒杯;向鎢酸鈉溶液中加入四辛基氧化銨有機(jī)萃取劑萃取分液,鎢元素處于有機(jī)層;仲鎢酸銨分解生成NH3、WO3 、H2O;解析:(1)高壓堿煮法中,氧氣是反應(yīng)物,“高壓”的目的是增大氧氣的濃度,提高反應(yīng)速率;(2)黑鎢礦主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽,高壓堿煮,過濾后的溶液是鎢酸鈉,不含F(xiàn)e、 Mn元素,所以濾

15、渣1的主要成分中含有的金屬元素為Fe、 Mn;(3) 鎢酸鈉中W元素的化合價(jià)是+6,根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和等于0,F(xiàn)eWO4中Fe元素的化合價(jià)為+2;FeWO4與NaOH、O2加熱熔融生成Na2WO4、Fe2O3,反應(yīng)方程式是4FeWO4+8NaOH+O24Na2WO4+2Fe2O3+4H2O;(4) 根據(jù)流程圖,加入H2O2時(shí)AsO33被氧化為AsO43,反應(yīng)的話離子方程式是AsO33H2O2AsO43H2O;(5)根據(jù)流程圖,鎢酸鈉溶液中含有硫酸根離子,所以鎢酸鈉溶液還含有NaOH、NaCl和Na2SO4雜質(zhì);萃取分液用到的玻璃儀器是分液漏斗、燒杯;根據(jù)題意,向鎢酸鈉溶液中加入四辛基氧化銨有機(jī)萃

16、取劑萃取分液,鎢元素處于有機(jī)層;仲鎢酸銨分解生成WO3 的方程式是(NH4)6W7O247H2O6NH3+ 7WO3 + 10H2O;5 +6 SiO2 4FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S MoS42-+2H+=MoS3+H2S 40,30min 溫度太低不利于H2S逸出;溫度太高,鹽酸揮發(fā),溶液c(H+)下降,都不利于反應(yīng)正向進(jìn)行 LixMoO3H2O-xe-=xLi+MoO3H2O 3.6102【來源】【全國百強(qiáng)校】河北省衡水中學(xué)2018屆高三第十五次模擬理科綜合化學(xué)試題【解析】(1)根據(jù)化合價(jià)原則,鉬酸銨(NH4)2MoO4中Mo元素的化合價(jià)為+6價(jià)。(2)氫氟酸

17、可與酸性氧化物SiO2反應(yīng),所以聯(lián)合浸出除雜時(shí),用氫氟酸除去的是SiO2雜質(zhì);Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性,可氧化雜質(zhì)CuFeS2中的-2價(jià)的S,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeCl3 +CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S。(3)根據(jù)題目所述,(NH4)2MoS4屬于銨鹽,易溶于水,所以與鹽酸生成MoS3沉淀的離子方程式為MoS42-+2H+= MoS3+H2S。(4)由圖象分析可知,在40時(shí)產(chǎn)率比其它溫度下都高,反應(yīng)進(jìn)行到30min時(shí)產(chǎn)率達(dá)到最大值,所以產(chǎn)生三硫化鉬沉淀的最優(yōu)溫度和時(shí)間是40、30min;如果溫度太低不利于H2S逸出,不利于沉淀的生成;溫度太高,鹽酸揮發(fā),使溶液中c(H+)下降

18、,都不利于反應(yīng)正向進(jìn)行。(5)該電池以金屬鋰為負(fù)極,則負(fù)極反應(yīng)式為xLi-xe-=xLi+,正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式得到,即MoO3H2O+ xLi+ xe-=LixMoO3H2O,根據(jù)充放電原則,當(dāng)對(duì)該電池充電時(shí),陽極反應(yīng)則為原電池的正極反應(yīng)的逆反應(yīng),所以陽極反應(yīng)式為LixMoO3H2O-xe- = xLi+MoO3H2O。(6)已知BaSO4和BaMoO4的組成比相同,結(jié)合其溶度積大小,當(dāng)BaMo04開始沉淀時(shí),c(MoO42-) = Ksp(BaMoO4)c(Ba2+),而此時(shí)溶液中c(SO42-) = Ksp(BaSO4)c(Ba2+),所以c(MoO42-)/c(SO42-)

19、 = 4.010-8/1.110-10 = 3.6102。點(diǎn)睛:明確Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性,可氧化S2-,則(2)中的方程式即可寫出;利用銨鹽與酸的反應(yīng),結(jié)合題目信息即可寫出(3)中方程式;第(5)問看似電極反應(yīng)式很難寫,其實(shí)很簡單,金屬Li作負(fù)極,為了配平可寫為xLi-xe-=xLi+,由總反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式即得正極反應(yīng)式,而充電時(shí)的陽極即為放電時(shí)正極反應(yīng)的逆反應(yīng),這樣就能寫出充電時(shí)陽極的反應(yīng)式,只是物質(zhì)的化學(xué)式復(fù)雜些而已。6 將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3提高鉛的利用率 生成的PbSO4為難溶物,阻礙反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行 3Pb+8H+NO3-=3Pb2+2NO+4H2O HNO3 取少量最后一次的

20、洗滌液于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則表明已洗滌干凈 1.25105 4PbSO4+6NaOH3Na2SO4+3PbOPbSO4H2O+2H2O 51.7%【來源】【全國百強(qiáng)?!拷魇煼洞髮W(xué)附屬中學(xué)2017屆高三第三次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試題【解析】(1)硫酸鉛在溶液中存在溶解平衡,由于碳酸鉛的溶解度小于硫酸鉛,所以向硫酸鉛溶液在加入碳酸鉛后發(fā)生反應(yīng):PbSO4(s)+CO32(aq)PbCO3(s)+SO42(aq),將鉛膏中的硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛,加Na2CO3溶液轉(zhuǎn)化的目的是將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3提高鉛的利用率;(2)酸溶時(shí),不直接使用H2SO4溶液的

21、原因可能是生成的PbSO4為難溶物,阻礙反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行;鉛與硝酸在酸溶過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Pb+8H+NO3-=3Pb2+2NO+4H2O;(3)分析流程可知,PbO和PbCO3在硝酸的作用下轉(zhuǎn)化成Pb(NO3),Pb(NO3)中加稀H2SO4轉(zhuǎn)化成PbSO4和硝酸,因此X為HNO3,可循環(huán)利用,故答案為:硝酸;洗滌操作時(shí),洗滌液中有SO42, 檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是: 取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則表明已洗滌干凈;(4)當(dāng)沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)平衡時(shí),濾液l中c(SO42-)與c(CO32-)的比值為 =1.25105;(5) 50

22、-60時(shí)合成三鹽的化學(xué)方程式為4PbSO4+6NaOH3Na2SO4+3PbOPbSO4H2O+2H2O;若得到純凈干燥的三鹽99.0t,則其中鉛元素的質(zhì)量為:828/99099.0t=82.8t,設(shè)鉛泥中鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W,則200.0t鉛泥中鉛元素為200W,鉛泥中的鉛元素有80轉(zhuǎn)化為三鹽,有200W80%=82.8,則鉛泥中鉛元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W=51.7%。點(diǎn)睛:本題考查了流程分析判斷,實(shí)驗(yàn)基本操作,反應(yīng)過程中的的計(jì)算,題目難度中等,解題關(guān)鍵:(3)本題利用廢舊鉛蓄電池陰、陽極填充物(鉛膏)制備塑料加工熱穩(wěn)定劑三鹽基硫酸鉛實(shí)驗(yàn)流程PbO和PbCO3在硝酸的作用下轉(zhuǎn)化成Pb(NO3)2 ,Pb(NO3)2 中加稀H2SO4轉(zhuǎn)化成PbSO4和硝酸,因此X為HNO3,可循環(huán)利用。(4)沉淀的轉(zhuǎn)化和(5)中的計(jì)算是本本題的難點(diǎn)。7 增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更充分 Fe3+2H2OFeO(OH)+3H+ SiO2、CaSO4 0.5 Cr2O72- +6Fe2+14H+ =2Cr3+6Fe3+7H2O c (F+ ) =2.01

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