2022年高考化学考后复习专题:工业流程题
1.(2022·内蒙古·满洲里市教研培训中心三模)工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2,还有少量Fe2O3,A12O3等杂质)制备PbSO4和MnCO3的工艺流程如图:
已知:①PbCl2难溶于冷水,易溶于热水。
②PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl(aq) ΔH>0
③Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,Ksp[Mn(OH)2]=1.6×10-13
(1)“浸取”时,工业上选择的温度为80℃,选择此温度的目的有_______。(只答一条)
(2)“浸取”充分反应后,写出盐酸、NaCl与、PbS发生反应生成、和S的离子方程式_______.
(3)若上述酸浸液中 Mn2+的浓度为 0.16 mol·L-1,加物质A调节 pH,使酸浸液中 Fe3+、Al3+完全沉淀(离子浓度小于 10-5 mol·L-1)与 Mn2+分离,则调节pH的物质A可以是_______,调节溶液 pH 范围为_______(不考虑体积的变化)。
(4)“趁热过滤”的目的是_______,“加入冰水冷却过滤”的目的是_______。
(5)经“沉淀转化”后得到PbSO4,若转化后溶液中时,_______。
(6)制取MnCO3时往滤液2中加NH4HCO3溶液而不是Na2CO3溶液的原因是_______
2.(2022·宁夏·银川一中三模)一种以钛白水解工业废酸(含Sc3+、TiO2+、Mn2+、H+、SO等离子,Sc3+质量浓度为18mg L-1)为原料,提取用于电子工业、激光及超导材料、合金添加剂、各种阴极涂层添加剂等的主要成分氧化钪(Sc2O3)的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)在萃取时,加入H2O2可生成难萃取的[TiO(H2O2)]2+,其中钛的化合价为____。
(2)酸洗时,93%的硫酸、27.5%H2O2溶液和H2O按一定比例混合成酸洗试剂,来除去油相中少量的钛。实验室中三种液体在烧杯中混合时加入的先后顺序是____。
(3)反萃取步骤中,加入NaOH溶液后生成Sc(OH)3和MnO2沉淀。写出H2O2氧化Mn2+的离子方程式____。若沉淀后溶液的pH=8(常温下),则残留的Sc3+的质量浓度是____mg/L。(Ksp[Sc(OH)3]=8×10-31)。
(4)沉钪步骤生成Sc2(C2O4)3灼烧时生成Sc2O3和CO2,氧化剂是____,反应的化学方程式是____。
(5)该流程从1m3的钛白水解工业废酸中提取出24.4gSc2O3,则Sc的提取率是____%(保留三位有效数字)。
3.(2022·浙江省宁波市鄞州中学模拟预测)金属铬是硬度最高的金属,常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬,可用铬铁矿(主要成分为FeCr2O4,含有SiO2、Al2O3等杂质)冶炼金属铬,冶炼流程如下。
已知:4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
回答下列问题:
(1)实验室氧化煅烧时需用到的仪器有坩埚、___________、坩埚钳、三脚架、酒精灯。
(2)下列说法正确的是___________。
A.步骤①可通过加热方式加快浸出速率
B.步骤②③均可采用减压过滤的方法加快过滤速度
C.步骤③为调节溶液pH可以加入适量的碱性溶液
D.步骤④中可用盐酸代替硫酸调节溶液酸碱性
(3)相关物质的溶解度曲线如图。步骤⑤需先得到较纯的Na2Cr2O7·2H2O晶体,请给出操作的正确顺序:(操作可重复)d→ → → →c→e→ → →c→e。___________
a.将溶液(或滤液)蒸发至溶液表面出现晶膜
b.在60 ℃蒸发溶剂
c.冷却至室温
d.在100 ℃蒸发溶剂
e.过滤
(4)步骤⑥除生成Cr2O3外,还生成了Na2CO3和CO,写出该反应的化学方程式:___________。
(5)工业上用铝粉还原Cr2O3而不用C粉还原得到单质铬的原因是___________。
(6)为了测定Na2Cr2O7产品的纯度,可采用FeSO4标准溶液通过氧化还原反应滴定Na2Cr2O7溶液。下列关于滴定分析的操作,不正确的是___________。
A.用移液管量取25.00 mL待测液转移至锥形瓶
B.滴定开始时可以将液体成线状快速流下,接近终点时减慢滴加速度,必要时采用半滴操作
C.排气泡时应使管尖弯曲向上,用右手挤压玻璃珠上方,使液面充满管尖
D.读数时应将滴定管从架上取下,捏住管上端无刻度处,使滴定管保持垂直
E.第一次滴定终点时,若测得消耗标准液体积小于5.00 mL,则第二次滴定时可稀释标准溶液后重新滴定来减小误差
4.(2022·辽宁·大连二十四中三模)从铝土矿废料“赤泥”(主要成分为Al2O3、Fe2O3、TiO2、Sc2O3)中提钪与TiO2的一种工艺流程如图:
己知:①钪离子可以在不同pH下生成[Sc(OH)n]3-n(n=1~6)。
②该工艺条件下,溶液中相关离子开始沉淀和完全沉淀的pH值如表:
离子 Fe2+ Fe3+ Al3+ TiO2+
开始沉淀pH 7.0 1.9 3.0 0.3
完全沉淀pH 9.0 3.2 4.7 2.0
请回答以下问题:
(1)Sc元素在元素周期表中的位置:____。
(2)试计算“反萃取”时,使Sc3+恰好完全沉淀(浓度为1.0×10-6)的pH=____(已知:Ksp[Sc(OH)3]=8.00×10-30,lg2=0.30,计算结果保留3位有效数字)。
(3)“反萃取”时若加入的NaOH过量则Sc(OH)3沉淀会溶解。写出Sc(OH)3与过量NaOH溶液反应生成n=6的含钪产物的化学方程式____。
(4)常温下,三价Sc的几种存在形式与F-浓度的对数[1gc(F-)]、pH的关系如图所示。若溶液中c(F-)=5×10-6,“调pH”过程中控制pH=4.0,则调pH后三价Sc的存在形式为____(填化学式)(已知:lg5=0.7)。
(5)钪的萃取率(E%)与O/A值[萃取剂体积(O)和酸液体积(A)之比]的关系如图,应.选择的合适O/A值为____。
(6)向“水相”中加入铁粉的目的是____。
(7)“水解”过程中,加水稀释后,TiOSO4水解为TiO2·xH2O的离子方程式为____。
5.(2022·内蒙古呼和浩特·二模)金、银是生活中常见的贵重金属用途非常广泛。工业上常利用氰化法从一种含金矿石(成分为Au、Ag、Fe2O3和其它不溶性杂质)中提取金。工艺流程如图:
已知:①Zn+O2+H2O=Zn(OH)2
②Zn2+(aq)Zn(CN)2(s)Zn(CN)(aq)
(1)步骤1,“酸浸”所用的酸是_______。
(2)步骤2,“滤液1”中的阳离子主要有_______。
(3)步骤3,浸出的目的是将单质Au转化为Au(CN)进入溶液,该反应的离子方程式为_______。金的溶解速率与温度的关系如图所示。80℃以后溶解速率降低的原因是_______。
(4)步骤5的目的是_______。
(5)步骤6的总反应为:2Au(CN)+3Zn+4CN-+2H2O=2Au+2Zn(CN)+ZnO+2H2↑。
①关于步骤6,以下说法正确的是(填字母)_______。
a步骤6进行前要先脱氧,否则会增加锌的用量
b.该反应最好在强酸性环境下进行
c脱金贫液含有大量Zn2+
d实际生产中加入适量Pb(NO3)2的目的是形成原电池加快置换速率
②在置换过程中,为防止生成Zn(CN)2沉淀影响置换速率,应采取的措施是出_______。
(6)脱金贫液(主要含有CN-)会破坏环境,可通过化学方法转化为无毒废水净化排放。碱性条件下,用NaClO将贫液中的CN-氧化成两种无毒的产物,该反应的离子方程式为_______。
6.(2022·陕西·长安一中模拟预测)工业利用含镍废料(以镍铁钙合金为主)制取NiC2O4 (草酸镍),再经过高温煅烧NiC2O4制取Ni2O3的流程如图所示:
已知:NiC2O4、CaC2O4均难溶于水;Fe3+完全沉淀的pH约为3.2。
(1)“酸溶”时加快溶解速率的方法_______(写一种即可)。
(2)加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为_______。
(3)加入Na2CO3溶液调节pH至4.0~5.0,其目的为_______。
(4)加入NH4F溶液可将Ca2+转化为CaF2沉淀除去,已知25°C时Ksp(CaF2)= 1.6×10-10,要使溶液中Ca2+沉淀完全[c(Ca2+)≤1.0×10-5mol·L-1],则“除钙”时需控制混合溶液中F的浓度至少为_______mol·L-1。
(5)隔绝空气高温煅烧NiC2O4可制得Ni2O3,NiC2O4受热分解的化学方程式为_______。
(6)Ni2O3还可用于制备合成氨的催化剂ConNi(1-n)Fe2O4,在其他条件相同时合成氨的相对初始速率随催化剂中n值变化的曲线如图:由图可知Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是_______。
(7)Ni位于第Ⅷ族,同位于第Ⅷ族的钌及其化合物在合成工业有广泛用途,下图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程,每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。下列说法正确的是_______。
a.反应的活化能为62.4 kJ·mol-1
b.图示中物质I为该反应的催化剂
c.图示中参与循环的物质只有CO2和H2
7.(2022·河南·模拟预测)高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体,在低温碱性条件下比较稳定,微溶于KOH浓溶液。工业上湿法制备K2 FeO4的流程如图:
(1)强碱性介质中,NaClO可氧化Fe(NO3)3生成高铁酸钠,写出该反应的离子方程式:_______。
(2)请比较工业上湿法制备K2FeO4的条件下Na2FeO4和K2FeO4的溶解度大小: Na2FeO4_______(填“>”或 “<”或 “=”)K2FeO4
(3)将Na2 FeO4粗品[含有Fe(OH)3、NaCl等杂质]转化为K2FeO4的实验方案为:
a,在不断揽排下,将Na2FeO4粗品溶于冷的3mol·L-1 KOH溶液中,快速过滤除去Fe(OH)3等难溶的物质。
b.将滤液置于_______中,向滤液中加入_______,过滤。
c.对产品进行洗涤时使用乙醇,其目的是_______(答两点)。
(4)测定高铁酸钾样品的纯度:
①称取0.5000 g高铁酸钾样品。完全溶解于KOH浓溶液中,再加入足量亚铬酸钾{K[Cr(OH)4]}反应后配成100.00mL溶液。
②取上述溶液20. 00 mL于锥形瓶中,加入稀硫酸调至pH=2,用0.1000mol/L的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]滴定,消耗标准硫酸亚铁铵溶液12. 00 mL。
已知测定过程中发生如下反应:Cr(OH)+FeO=Fe(OH)3+CrO+OH-,2CrO+2H+=Cr2O+H2O,Cr2O+6Fe2+ +14H+=2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O。计算样品中K2FeO4的质量分数:_______。
(5)高铁酸盐具有强氧化性,溶液pH越小氧化性越强,可用于除去废水中的氨、重金属等。K2FeO4的浓度与pH关系如图1所示;用K2FeO4除去某氨氨(NH3-N)废水,氨氨去除率与pH关系如图2所示;用K2FeO4处理Zn2+浓度为0. 12 mg·L-1的含锌废水{Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17},锌残留量与pH关系如图3所示。{已知: K2FeO4与H2O反应生成Fe(OH)3的过程中,可以捕集某些难溶金属的氢氧化物形成共沉淀}
①图2中,pH越大氨氮的去除率越大,其原因可能是_______。
②图3中,pH=10时锌的去除率比pH=5时大得多,其原因是_______。 (从锌元素的存在形态角度说明)
8.(2022·重庆·模拟预测)硒和碲及其化合物应用广泛。工业上。从阳极泥[主要含硒化亚铜(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te)],回收硒和碲的流程如下:
已知:25℃时,亚碲酸()的,。
(1)要让阳极泥得到充分焙烧,所采取的措施是_______(写一条即可)。
(2)浸取是在80℃下进行,而不在常温下进行的目的是_______;“还原”这一步的目的是_______。
(3)在实验时过滤所需要的玻璃仪器有_______。
(4)“焙烧”时,参加反应的化学方程式为_______。
(5)滤渣与、稀硫酸反应生成的离子方程式为_______。
(6)常温下,溶液的pH_______7(填“<”“>”或“=”),理由是_______。
9.(2022·湖南·模拟预测)铁、钴、镍是第四周期第Ⅷ族元素,称为铁系元素,其合金及化合物在生产、生活中应用广泛。以含钴镍废料(主要成分为、,还含少量、和)为原料制备碳酸钴()和硫酸镍()的工艺流程如图。
已知:常温下,,请回答以下问题:
(1)“滤渣Ⅰ”的主要成分是_______。
(2)“酸浸”时发生氧化还原反应的离子方程式是_______,生产过程中发现实际消耗的量大于理论值,主要原因可能是_______。
(3)“调”过程中生成黄钠铁矾沉淀,该反应的离子方程式为_______。
(4)已知“萃取”和“反萃取”可简单表示为。则在萃取过程中加入适量氨水,其作用是_______。“反萃取”需要往有机层中加入_______(填试剂名称)。
(5)若“溶液”中,则“沉钴”过程的具体操作是_______。
(6)硫酸镍可用于制备碱性镍氢电池电极材料,该电池工作原理为(为储氢合金),写出电池充电时阳极的电极反应:_______。
10.(2022·辽宁葫芦岛·二模)钴配合物在催化剂领域有广泛用途,三氯化六氨合钴(Ⅲ)是合成其他含钴配合物的重要原料,其工业制备过程如下:
步骤Ⅰ:工业利用水钴矿(住要成分为,含少量、、、、、等)制取氯化钴晶体:
步骤Ⅱ:在活性炭的催化作用下,通过氧化制得到流程如下:
已知:①氧化性:
②沉淀Ⅰ、沉淀Ⅱ中都只含有两种沉淀。
③以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物
开始沉淀 2.7 4.0 7.6 7.7 9.6 7.5
完全沉淀 3.7 5.2 9.6 9.8 11.1 9.2
(1)原子的核外电子排布式为:_______。
(2)加入的主要作用:_______。
(3)向“浸出液”中加入适量的,反应的离子方程式是_______,加入调节溶液范围为:②_______;萃取剂层含锰元素,则加入的作用是:③_______。
(4)步骤Ⅱ中氧化过程,需水浴控温在,温度不能过高,原因是:_______;“系列操作”是指在高浓度的盐酸中使结晶析出,过滤,醇洗,干燥。使用乙醇洗涤产品的具体操作是:_______。
(5)结束后废水中的,人们常用沉淀剂来处理,原理是_______(用离子方程式表示)。
11.(2022·辽宁·模拟预测)高铁酸钾()是一种暗紫色固体,在低温碱性条件下比较稳定,微溶于KOH浓溶液。工业上湿法制备的流程如图:
(1)基态Fe原子的价层电子的运动状态有_______种。
(2)请比较工业上湿法制备的条件下和的溶解度大小:_______(填“>”、“<”或“=”)。
(3)将粗品[含有、NaCl等杂质]转化为的实验方案为:
a.在不断搅拌下,将粗品溶于冷的3 KOH溶液中,快速过滤除去等难溶的物质。
b.将滤液置于_______中,向滤液中加入_______,过滤。
c.对产品进行洗涤时使用乙醇,其目的是_______(答两点)。
(4)测定高铁酸钾样品的纯度:
①称取0.5000 g高铁酸钾样品,完全溶解于KOH浓溶液中,再加入足量亚铬酸钾{}反应后配成100.00 mL溶液。
②取上述溶液20.00 mL于锥形瓶中,加入稀硫酸调至,用0.1000 的硫酸亚铁铵滴定,消耗标准硫酸亚铁铵溶液12.00 mL。
已知测定过程中发生如下反应:,,。计算样品中的质量分数:_______。
(5)高铁酸盐具有强氧化性,溶液pH越小氧化性越强,可用于除去废水中的氨、重金属等。的浓度与pH关系如图1所示;用除去某氨氮()废水,氨氮去除率与pH关系如图2所示;用处理浓度为0.12 的含锌废水{},锌残留量与pH关系如图3所示。[已知:与反应生成的过程中,可以捕集某些难溶金属的氢氧化物形成共沉淀]
①图2中,pH越大氨氮的去除率越大,其原因可能是_______。
②图3中,时锌的去除率比时大得多,其原因是_______。(从锌元素的存在形态角度说明)
12.(2022·陕西陕西·三模)碘酸钙[Ca(IO3)2]是重要的食品添加剂。实验室制取Ca(IO3)2·H2O的实验流程如图:
已知:①碘酸是易溶于水的强酸,不溶于有机溶剂。
②碘酸钙的溶解度: 0.119(5℃) 0.195(15℃) 0.307(25℃) 0.52(40℃) 0.621(60℃) 0.669(80℃)
(1)转化步骤是为了制得碘酸,该过程在下图所示的装置中进行。
①实验室中制取氯气,下列收集氯气的装置正确的是_______。
②转化反应中当观察到_______现象时,停止通入氯气,使用I2的CCl4溶液的目的是_______(选填序号)。
A.增大碘的溶解度,提高碘的利用率 B.CCl4是反应的催化剂
C.除去碘酸中的单质碘 D.增强氯气的氧化性
(2)流程中分离操作的名称是_______。
(3)向水层中加入氢氧化钙悬浊液,反应混合物先用水冷却,再在冰水中静置10分钟,过滤,用少量冰水洗三次,再用少量无水乙醇洗涤一次,抽干后,将产品转移到滤纸上,晾数分钟,得碘酸钙产品。
①步骤(3)中在冰水中冷却静置的目的是_______;
②再用无水乙醇洗涤的目的是_______;
(4)测定产品中碘酸钙含量的实验步骤如下:
准确称取产品ag(约0.6g),置于100mL烧杯中,加1:1高氯酸20mL,微热溶解试样,冷却后移入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,得试液。
准确量取所得试液50.00mL置于250mL碘量瓶中,加入1:1高氯酸2mL,3g碘化钾,盖上瓶塞,在暗处放置3分钟,加50mL水,用浓度为0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至浅黄色,加入2mL0.5%淀粉溶液,继续滴定至终点,读数。
滴定过程中发生的反应如下:
Ca(IO3)2+2HClO4=2HIO3+Ca(ClO4)2,+5I-+6H+=3I2+3H2O,I2+2=2I-+
①准确量取50.00mL试液的玻璃仪器是_______;
②滴定至终点的现象是_______;
③为准确获得样品中Ca(IO3)2的含量,还需补充的实验是_______。
13.(2022·湖北武汉·模拟预测)工业以钒铁精矿(主要成为,还含有少量、)为主要原料制备的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)中V的化合价为_______,V在周期表的位置为_______。
(2)“焙烧”的目的是将转化为可溶性的并将Al、Si的氧化物转化为可溶性钠盐,“焙烧”过程中生成的化学反应方程式为_______。
(3)“滤渣1”的化学式为_______,“净化”除去的阴离子有、和_______。
(4)“离子交换”和“洗脱”可以表示为:。常温下,各种形态五价钒粒子总浓度的负对数与pH关系如图所示。已知净化液中,则“离子交换”前还应调节pH的范围为_______,淋洗液中的阳离子主要是_______
(5)“沉钒”过程过滤得到,则沉钒反应的离子方程式为_______。
14.(2022·湖北·恩施土家族苗族高中模拟预测)一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:
(1)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为_______。
(2)过程II中先加入稀H2SO4酸化,再加入Na2S2O3溶液,则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根)_______。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,则不用盐酸的主要原因是_______。
(3)碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请写出在过程IV中起的作用是_______。
(4)仅从沉淀转化角度考虑,能否利用反应:CoCO3+C2OCoC2O4+CO将CoCO3转化为CoC2O4?_______(填“能”或“不能”),说明理由:_______。[已知Ksp(CoCO3)=1.4×10-13,Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8]。
(5)CoO溶于盐酸得粉红色CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。如图是粉红色CoCl2·6H2O晶体受热时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是_______。
15.(2022·四川成都·三模)锂辉石矿[主要含有LiAlSi2O6,还有少量Fe2+、Mg2+]是主要锂源,现利用锂辉石矿制取LiBr,用于高级电池的电解质、医用镇静剂等。工艺流程如下:
(1)锂辉石中主要成分LiAlSi2O6改写为氧化物形式为_______。
(2)工业选择石灰石进行“中和”而不选择纯碱的主要考虑是_______ ;在“除镁除铁(调节pH≈11)”步骤中得到的滤渣中含铁成分是_______;写出“除铝”所发生的离子反应方程式_______。
(3)碳酸锂在水中的溶解度较小,其-lgKsp与温度t关系如下:
t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80
-1gKsp 1.44 1.53 1.63 1.71 1.80 1.90 2.00 2.21 2.43
由此可知碳酸锂在水中的溶解热效应ΔH_______0(填“>”或者“<”);加入纯碱试剂进行“沉锂”后,依次进行保温静置、_______(填写正确的顺序)。
①洗涤 ②趁热过滤 ③离心分离
(4)在“合成”中,碳酸锂粉末分次少量加入到冰水中溶解,再加入尿素搅拌得到“料液”,料液中徐徐加入溴,控制pH=5.0,反应生成LiBr和两种无色无味气体,写出化学方程式_______。
16.(2022·河南开封·三模)某废催化剂主要含有Al2O3(45.4%)、MoO3 (28.8%)、Fe2O3(0.7%)以及其他杂质。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钼和铝等。
回答下列问题:
(1)“焙烧”前要进行粉碎处理,目的是___________。
(2)“焙烧”中有Na2MoO4生成,发生反应的化学方程式为___________。
(3)钼的浸出率随碳酸钠与废催化剂的质量比、焙烧时间、浸出温度、浸出液固比变化的曲线如图所示,则最适宜的碳酸钠与废催化剂的质量比、焙烧时间、浸出温度、浸出液固比分别为______、____、______、______。
(4)“沉铝”中,生成沉淀M的离子反应方程式为___________。
(5)操作A最好采用___________。
(6)已知金属Mo的浸出率a=()×100%,(w-浸出渣中Mo的含量;m-浸出渣的质量;z-参与浸出反应的Mo总质量),通过X-射线衍射法测定“浸出渣”中Mo的含量为0.8%,若1t废催化剂经焙烧、水浸后得到“浸出渣”0.48t,则Mo的浸出率a=___________。
17.(2022·辽宁·沈阳二中模拟预测)火法有色金属冶炼烟气制酸过程中会产生大量含砷污酸,采用硫化-石膏中和法处理含砷污酸可获得达标废水,同时实现变废为宝得到多级产品,工艺流程如下:
资料:
ⅰ.常温下的;的;
ⅱ.含砷污酸中砷的主要存在形式为亚砷酸(,弱酸),除砷外、、、含量也均超标;
ⅲ.室温下三价砷在水溶液中的存在形式与溶液pH的关系:
pH值
主要存在形式
(1)砷的价层电子排布式为_______。工业上制备时,用NaOH溶液吸收,不能以纯碱代替NaOH。结合方程式解释不能使用纯碱的原因_______。
(2)过程Ⅰ可除去含砷污酸中的和部分砷,滤渣A的主要成分为CuS和,生成的离子方程式是_______。
(3)滤渣B的主要成分为_______。
(4)过程Ⅲ中获得的滤渣C主要成分是,该过程通入空气的作用是_______。
(5)利用反应测定滤渣C中含量。取11.7g样品,用硫酸溶液溶解,平均分成四份,取其中一份加入过量KI,充分反应后将溶液转移至锥形瓶中,以淀粉为指示剂,用1mol/L的标准溶液滴定,观察到_______现象说明已到滴定终点,重复三次实验,记录用去溶液体积为24.30mL,计算样品纯度为_______。
资料:;相对分子质量为195
18.(2022·云南曲靖·二模)五氟化锑主要用作氟化工的催化剂,也用作纺织工业织物阻燃剂,在染料工业中用于制造染料中间体,此外,还用于制备高纯度金属锑、无机离子交换材料和胶体五氧化二锑。以某锑矿(主要成分为Sb2O3,含有少量CuO、PbO、As2O3等杂质)为原料制备SbF5的工艺流程如图1:
已知:I.CuS、PbS的Ksp分别为6.3×10-36、9.0×10-29;
II.As2O3微溶于水、Sb2O3难溶于水,它们均为两性氧化物;SbOCl难溶于水。
回答下列问题:
(1)已知锑与氮元同素主族,原子序数为51,请写出锑在元素周期表中的位置____。
(2)“浸出”时少量Sb2O3转化为“滤渣1”。其成分为SbOCl,加入氨水“除氯”,同时将其转化为Sb2O3,该反应的离子方程式为____,不宜用NaOH溶液代替氨水的原因为____。
(3)“沉淀”的过程是加入极稀的Na2S溶液,其目的是使Cu2+和Pb2+转化为相应的硫化物而除去,当CuS、PbS共沉时,=____。
(4)“除砷”时,H2PO转化为H3PO4,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____。
(5)“电解”中锑的产率与电压大小关系如图2所示。当电压趣过U0V时,锑的产率降低的原因可能是____。
(6)SbF5与KMnF6反应。首次实现了用化学方法制取F2,同时生成KSbF6和MnF3,化学反应方程式为____。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.(1)PbCl2的溶解度大;铅的浸出率高
(2)MnO2+PbS+4Cl-+4H+=PbCl+Mn2++S↓+2H2O
(3) MnCO3、MnO、Mn(OH)2 5pH<8
(4) 避免铅的化合物析出 用冰水浴使PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl H>0逆向移动,使PbCl转化为PbCl2析出
(5)1.08×10-4
(6)Na2CO3溶液碱性较强,会有部分Mn(OH)2沉淀生成,所得MnCO3不纯,Mn的利用率降低
2.(1)+4
(2)水、93%硫酸、27.5%双氧水
(3) Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O 3.6×10-8
(4) O2 2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2
(5)88.4
3.(1)泥三角
(2)AC
(3)abada
(4)
(5)铝热反应容易发生、能耗低;产生污染少;产品便于分离(铬呈液态)
(6)BC
4.(1)第四周期IIIB族
(2)6.30
(3)3NaOH+Sc(OH)3=Na3[Sc(OH)6]
(4)ScF
(5)1:4
(6)还原Fe3+,防止Fe3+水解成为杂质
(7)TiO2++(x+1)H2O=TiO2·xH2O↓+2H+
5.(1)HNO3
(2)Ag+、Fe3+
(3) 4Au+8CN-+2H2O+O2=4Au(CN)2-+4OH- 温度升高O2的溶解度降低
(4)提高金的浸出率(或提高金的产率)
(5) ad 增大溶液中c(CN-)
(6)2CN-+5ClO-+2OH-=2CO+N2↑+5Cl-+H2O
6.(1)粉碎镍废料、搅拌、适当增大硫酸浓度、适当升温等(任写一条)
(2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(3)促进Fe3+水解,使其沉淀完全
(4)0.004
(5)2NiC2O4Ni2O3+3CO↑+CO2↑
(6)Co2+
(7)b
7.(1)
(2)>
(3) 冰水 饱和KOH溶液 除去杂质,减少的溶解;提高产率,能快速干燥
(4)79.2%
(5) 高铁酸盐在酸性较强的条件下不稳定,容易分解,与氨氮作用时间短,难以除去 pH=5时,锌元素以形式存在,pH=10时,锌元素几乎都以形式存在,被高铁酸钾水解生成的捕集
8.(1)将氧气从炉底鼓入以增大固体也气体的接触面积或者适当增大氧气的用量等
(2) 加快可溶性固体的溶解速率和增大可溶性固体的溶解度,使可溶性固体充分溶解,减少损失 将溶液中少量的还原为除杂
(3)烧杯、漏斗和玻璃棒
(4)2Cu2Te+2Na2CO3+3O22Cu2O+2Na2TeO3+2CO2
(5)Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O
(6) < 的电离程度大于水解程度,溶液显酸性
9.(1)、
(2) 酸浸后溶液中的催化分解或酸浸时温度过高使分解
(3)
(4) 促进平衡向正反应方向移动,提高萃取率 稀硫酸
(5)将固体缓慢加入“溶液”中并不断搅拌,控制
(6)
10.(1)1s22s22p63s23p63d74s2
(2)把还原为Co2+
(3) 5.2≤pH<7.5 除去Ca2+、Mg2+
(4) 防止双氧水分解 向过滤器中注入乙醇使其浸没沉淀,待乙醇自然流下,重复操作2~3次;
(5)FeS+Co2+=CoS+Fe2+
11.(1)8
(2)>
(3) 冰水 饱和KOH溶液 除去杂质,减少的溶解;提高产率,能快速干燥
(4)79.2%
(5) 高铁酸盐在酸性较强的条件下不稳定,容易分解,与氨氮作用时间短,难以除去 pH=5时,锌元素以形式存在,pH=10时,锌元素几乎都以形式存在,被高铁酸钾水解生成的捕集
12.(1) C CCl4中的紫红色消失 AC
(2)分液
(3) 使Ca(IO3)2沉淀完全 乙醇易挥发可加快干燥,可减少Ca(IO3)2损失
(4) 酸式滴定管或移液管 溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复 重复测定两次
13.(1) +3 第四周期第VB族
(2)
(3) Fe2O3
(4) 6.3
(5)
14.(1)2Al+2OH-+2H2O = 2AlO+3H2↑
(2) 4Co2O3·CoO +Na2S2O3+11H2SO412CoSO4+Na2SO4+11H2O Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境
(3)调整pH,提供CO,使Co2+沉淀为CoCO3
(4) 不能 K==2.22 ×10-6,转化程度极小
(5)CoCl2·2H2O
15.(1)
(2) 石灰石价廉易得
(3) ③②①
(4)
16.(1)增大接触面积,提高浸取率
(2)Na2CO3 + MoO3=Na2MoO4+ CO2↑
(3) 0.28(0.25~0.3均正确) 1.5h 90°C (85~90°C均正确) 5:1
(4)+H++H2O=Al(OH)3↓
(5)蒸发浓缩,冷却结晶
(6)98%
17.(1) 依据电离常数,纯碱与发生反应:不能得到
(2)
(3)和
(4)做氧化剂,氧化和
(5) 滴入最后半滴标准液时,锥形瓶内溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复 81%
18.(1)第5周期第VA族
(2) 2SbOCl+2NH3 H2O=Sb2O3+2+2Cl-+H2O SbOCl在碱性条件下“除氯”转化为Sb2O3,Sb2O3为两性氧化物,能溶于过的NaOH溶液,实际操作时NaOH的量不易控制
(3)1.5×107
(4)4:3
(5)H+参与了电极反应
(6)SbF5+KMnF6=F2↑+KSbF6+MnF3
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页