2021届高考化学三轮冲刺:工艺流程综合题(B)
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已知:和
②分析以上实验数据,可以得出的结论是____________________。
③造成此结果的原因可能是____________________。
(5)在走访调查中,小明同学收集了某铅酸蓄电池处理厂排出的废水样品,
为了判断废水中含铅的浓度是否符合排放标准,他设计了如下方案并进行了实验:
上述实验中如果缺少操作M,所测得结果会________(填“偏大”、“偏小”、或“无影响”)。
2.富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质。
由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol/L)
(1).上述流程中能加快反应速率的措施有、等。
(2).酸浸时发生反应:
2MgO·SiO 2 + 2H2SO42MgSO4 + SiO2 + 2H2O
2MgO·B 2O3+ 2H2SO4 + H2O 2H3BO3 + 2MgSO4
①上述反应体现出酸性强弱:H2SO4 H3BO3(填“>”或“<”)。
②酸浸时,富硼渣中所含Al2O3和FeO也同时溶解,写出相关反应的离子方程式:、。
③已知硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为:H3BO3 + OH- = ()
B OH-。
4
下列关于硼酸的说法正确的是(填序号)。
a. 硼酸是一元酸
b. 向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生
c. 硼酸的电离方程式可表示为:H 3BO3 + H2O ()
B OH-+H+
4
(3).检验褐色浸出液中的杂质离子:取少量浸出液,(填操作和现象),证明溶液中含有Fe2+。
(4).除去浸出液中的杂质离子:用MgO调节溶液的pH至以上,使杂质离子转化为(填化学式)沉淀,过滤。
(5).获取晶体:
ⅰ.浓缩滤液,使MgSO4和H3BO3接近饱和;
ⅱ.控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。
结合下图溶解度曲线,简述ⅱ的方法:将浓缩液加入到高压釜中,
(将方法补充完整)。
注:温度较高时,硼酸会随水蒸气挥发
3.氢氧化镁是一种用途广泛、极具开发前景的环保材料,广泛应用在阻燃、废水中和、烟气脱硫等方面。
镁硅酸盐矿石(主要成分Mg3Si2O5(OH)4,含氧化铝、氧化铁、氧化亚铁等杂质)可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:
已知:几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如下表所示:
(2).加入H 2O 2溶液反应的离子方程式是______________。
(3).向溶液Ⅰ中加入的X 可以是__________, 作用是____________。
(4).加入氨水时,Mg 2+转化率随温度t 的变化如图所示:
①溶液Ⅱ中发生反应的离子方程式是___________。
②t 1前Mg 2+转化率增大的原因是___________; t 1后Mg 2+转化率下降的原因是(用化学方程式表示)_______________________。
4.高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。
工业上常采用NaClO 氧化法生产,原理为:
()3243233NaClO 2Fe NO 10NaOH 2Na FeO 3NaCl 6NaNO 5H O ↓++=+++
2424Na FeO 2KOH K FeO 2NaOH +=+
主要的生产流程如下:
(1)写出反应①的离子方程式 。
(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下()sp 24K K FeO
()sp 24K Na FeO (填“>”或“<”或“=”)。
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下,()33Fe NO 不同质量浓度对24K FeO 生成率的影响; 图2为一定温度下,()33Fe NO 质量浓度最佳时,NaClO 浓度对24K FeO 生成率的影响。
①工业生产中最佳温度为℃,此时()33Fe NO 与NaClO 两种溶液最佳质量浓度之比 。
②若NaClO 加入过量,氧化过程中会生成()3Fe OH ,写出该反应的离子方程式: 。
若()33Fe NO 加入过量,在碱性介质中24K FeO 与3Fe +发生氧化还原反应生成
34K FeO ,此反应的离子方程式: 。
(4)24K FeO 在水溶液中易水解:()2-42234FeO 10H O 4Fe OH 8OH 3O -+
++↑。
在“提
纯”24K FeO 中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 溶液(填序号)。
A.H 2O
B.3CH COONa 、异丙醇
C.NH 4Cl 、异丙醇
D.()33Fe NO 、异丙醇 5.碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。
一种以辉铜矿(2Cu S ,含有2SiO 和少量23Fe O 等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示:
已知:①有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下:
()344Cu NH SO ⎡⎤⎣⎦3NH ; ③[]38sp 3Fe(OH) 4.010K -=⨯。
回答下列问题:
(1)加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有___________(任写一种)。
(2)滤渣Ⅰ经2CS 提取后可获得一种淡黄色副产品,则滤渣Ⅰ中的主要成分是______(填化学式)。
回收淡黄色副产品过程中温度控制在50~60℃之间,不宜过高或过低的原因是____________。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A 可用CuO ,调节pH 的范围为______,若加A 后将溶液的pH 调为5,则溶液中3Fe +的浓度为________mol/L 。
(4)写出“沉锰”(除2+Mn )过程中反应的离子方程式:____________________。
(5)“赶氨”时,最适宜的操作方法是____________________。
(6)测定副产品42MnSO H O ⋅样品的纯度:准确称取样品14.00 g ,加蒸馏水配成100 mL 溶液,取出25.00 mL 用标准的2BaCl 溶液测定,完全反应后得到了
4.66 g 沉淀,则此样品的纯度为______(保留到小数点后两位)。
6.V 2O 5是硫酸生产中的催化剂,某种含钒工业下脚料主要成分是V 2O 3,其中含铝、硅、铜、锰等氧化物及油脂等杂质,一种以该下脚料为原料提取V 2O 5的工艺流程如下:
已知:i.2225V O 2H 2VO H O ++=+;+
22VO H O +
-3VO 2H ++。
ii.常温时,有关氢氧化物的溶度积常数如下表:
回答下列问题:
(1)“焙烧”可以除去油脂,还有一个作用是 。
(2)将焙烧冷却后的固体残留物进行“粉碎”,其目的是 。
(3)“滤渣1”的主要成分是 (写化学式),“调pH =7”,析出沉淀后,滤液中23Cu (A ))l (c c ++:= 。
(4)“沉锰”操作需微热,微热的目的是 ,该反应的离子方程式是 。
(5)“浓缩结晶”时,需要加入过量(NH 4)2SO 4,其原因是 。
(6)利用制得的V 2O 5可通过电解的方法制备金属钒,电解装置如图:石墨电极Y 接直流电池
(填“正极”或“负极”),阴极反应式是 。
7.金属镓与铝同主族,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物,镓及其化合物应用广泛。
粉煤灰中可以提取镓,粉煤灰中的主要成分为23Ga O ,含CaO 、2SiO 、23Al O 等杂质。
镓的熔点较低(298℃)。
(1)滤渣1的主要成分为___________。
(2)为了提高溶浸效率可以采用的措施有(写两种)__________。
(3)写出镓单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:____________。
(4)其他镓的化合物在生活和前沿科技上有广泛应用,根据已学知识回答下列问题:
①用3GaCl 溶液制备3GaCl 固体,应如何操作:_______________。
②当代工业上固态氮化镓(GaN)的制备方法是利用镓与3NH 在1000℃高温下合成,同时生成氢气,每消耗1 mol Ga 时放出15.135 kJ 热量。
该可逆反应的热化学方程式是________。
(5)表中是两种两性氢氧化物的电离常数。
2CO ,最先析出的氢氧化物是__________________。
(6)电解法可以提纯粗镓(内含Zn 、Fe 、Cu 等杂质),以NaOH 水溶液为电解质,在阴极析出高纯度的镓,请写出阴极电极反应式:_______________(离子氧化性顺序为232Zn Ga Fe +++<<)。
8.以电石渣[主要成分为2Ca(OH)和3CaCO ]为原料制备3KClO 的流程如下:
(1)氯化过程控制电石渣过量,在75 ℃ 左右进行。
氯化时存在2Cl 与
2Ca(OH)作用生成2Ca(ClO)的反应,2Ca(ClO)进一步转化为()32Ca ClO ,少量
2Ca(ClO)分解为2CaCl 和2O 。
①生成2Ca(ClO)的化学方程式为________________。
②提高2Cl 转化为()32Ca ClO 的转化率的可行措施有___________(填序号)。
A.适当减缓通入2Cl 速率 B.充分搅拌浆料 C.加水使2Ca(OH)完全溶解
(2)氯化过程中2Cl 转化为()32Ca ClO 的总反应方程式为
()2232226Ca(OH)6Cl Ca ClO 5CaCl 6H O +=++
氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为:_____________ (填化学式)。
②滤液中()32Ca ClO 与2CaCl 的物质的量之比
()[]322Ca ClO CaCl n n ⎡⎤⎣⎦︰_____________ (填“>”“<”或“=”)1︰5。
(3)向滤液中加入稍过量KCl 固体可将()32Ca ClO 转化为3KClO 。
若溶液中
3KClO 的含量为
1001g L -],从该溶液中尽可能多地析出3KClO 固体的方法是
____________。
9.磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为343()Ca PO (OH),还含有343Ca PO ()F 和有机碳等。
溶解度:()544
23Ca PO (OH)CaSO 0.5H O <
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有______________。
(2)磷精矿粉酸浸时发生反应:
()34224
423432Ca PO (OH)3H O 10H SO 10CaSO 0.5H O 6H PO +++
①该反应体现出酸性关系:34H PO _________________(填“>”或“<”)24H SO 。
②结合元素周期律解释①中结论:P 和S 电子层数相同,_______________。
(3)酸浸时,磷精矿中343Ca PO ()F 所含氟转化为HF ,并进一步转化为4SiF 除去。
写出生成HF 的化学方程式:___________。
(4) 22H O 将粗磷酸中的有机碳氧化为2CO 脱除,同时自身也会发生分解。
相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。
80 ℃后脱除率变化的原因:_____________。
(5)脱硫时,3CaCO 稍过量,充分反应后仍有24SO -
残留,原因是
___________;加入3BaCO 可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式是__________。
(6) 取a g 所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用
1mol L b -NaOH 溶液滴定至终点时生成24Na HPO ,消耗
NaOH 溶液c mL 。
精
制磷酸中34H PO 的质量分数是___________。
(已知:34H PO 摩尔质量为981g mol -)
10.粗铜电解精炼得到贫确高硒阳极泥中含有硒化亚铜(2Cu Se Au Ag 、、)等,工业上常用苏打烧结法提取元素硒(Se ),工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)电解精炼例时,阳极溶解铜的质量_____(填“>””或“<”)阴极析出铜的质量。
(2)烧结料浸出时,需要控制温度80℃~90℃,最佳加热方式为_______,浸出渣中含有2Cu O ,浸出渣除了可以回收Cu ,还可以回收_______。
(3)将阳极泥配以料重40%~50%的苏打,混合均匀并投入电炉中,在450~650℃下进行苏打烧结,得到易溶于水的亚硒酸钠(23Na SeO ),写出
化学方程式亚硒酸(23H SeO )的1
237a
a ,2.510 4.010K K --=⨯=⨯,向亚硒酸钠溶液中
加入硫酸,当溶液中23SeO -
和23H SeO 浓度相等时,计算此时溶液的
pH =_______。
(4)干渣配上炭在600~625℃的电炉内还原熔炼而得到2Na Se 和另一种还原性气体,该反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(5)向溶液中鼓入空气氧化而得到灰硒,写出该反应的离子方程式_____________________。
(6)粗硒中硒的含量可用如下方法测定: ①24222Se 2H SO ()2SO SeO 2H O +=↑++浓; ②23232SeO 4KI 4HNO Se 2I 4KNO 2H O ++=+++; ③2223246I 2Na S O Na S O 2NaI +=+
通过用223Na S O 标准溶液滴定反应②中生成的2I 来计算硒的含量,实验中准确称量0.1200 g 粗硒样品,滴定中消耗12230.2000mol L Na S O -⋅溶液24.00 mL ,则粗硒样品中硒的质量分数为_____。
11.工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂的部分工业流程如下:
已知:
①锂辉石的主要成分为2232Li O Al O 4SiO ⋅⋅,其中含少量Ca 、Mg 元素。
②252232242043002322Li O Al O 4SiO +H SO Li SO (+Al O 4SiO H O )⋅⋅====⋅⋅℃
浓 ③某些物质的溶解度(S)如下表所示。
(每100克水)
23Al O 程式:___________________。
(2)已知滤渣2的主要成分有()2Mg OH 和3CaCO 。
向滤液1中加入石灰乳的作用是_________________________。
(3)最后一个步骤中,用“热水洗涤”的目的是__________________。
(4)工业上,将23Li CO 粗品制备成高纯23Li CO 的部分工艺如下: a.将23Li CO 溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH 溶液作阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解。
b.电解后向LiOH 溶液中加入少量43NH HCO 溶液并共热,过滤、烘干得高纯
23Li CO 。
①a 中,阳极的电极反应式是_______________。
②电解后,LiOH 溶液浓度增大的原因:_____________,b 中生成23Li CO 反应的化学方程式是___________________________。
(5)磷酸亚铁锂电池总反应为:44FePO +Li
LiFePO 放电充电
,电池中的固体电解
质可传导+Li ,试写出该电池放电时的正极反应:__________________。
12.某磷灰石主要成分有羟磷灰石()54Ca PO OH x ⎡⎤⎣⎦和氟磷灰石()54Ca PO F x ⎡⎤⎣⎦。
制备磷酸的两种工艺流程如下(部分产物和条件省略):
请回答下列问题:
(1)()54Ca PO OH x 改写成“碱和盐”形式为 ;从组成看,
()54Ca PO F x 类似下列盐的是 (填字母)。
A.()()4422NH Fe SO
B.2CaOCl
C.BiOCl (Bi 为+ 3 价)
D.223Cu (OH)CO
(2) 提高“酸浸”速率的措施有 (填一条即可)。
(3)“酸浸”中()54Ca PO F x 和24H SO 反应的化学方程式为 (要求:
x
用数字表示)。
(4)沙子、过量焦炭、氟磷灰石在电炉中反应生成3CaSiO ,白磷、4SiF 和另一种还原性气体,写出该反应的化学方程式: ;在该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
(5)常温下,()5sp 4CaSO 7.110K -=⨯,()33
sp 342Ca PO 2.110K -⎡⎤=⨯⎣⎦。
34H PO 的电离常
数:11p lg 2.12K K =-=;2p 7.21K =;3p 12.67K =。
从离子积和溶度积关系角度分析()342Ca PO 和24H SO 反应生成4CaSO 和34H PO 的主要原因是 。
(6)相对于湿法,热法的主要缺点有能耗高等,优点有 (答一条即可)。
参考答案
1.答案:(1)将电极材料Pb 、2PbO 全部转换为PbSO 4
(2)2-2-4334PbSO s +CO aq =PbCO s +S ()()()O (aq)
(3)可以减小污染,对环境友好
(4)①近地面不同高度空气含铅量的研究(意思对,就得分); ②离地面越低,含铅量越高(离地面越高,含铅量越低); ③铅和铅化合物密度大; (5)增大
解析:(1)废旧电池预处理时需要将电池放电完全的目的就是将电池的正负极完全反应,即Pb 、2PbO 全部转换为2PbO 。
(2)根据图框中铅膏即4PbSO 加入23Na CO 生成24Na SO ,根据质量守恒得出脱硫产
物为3PbCO ;故答案为:2-2-43
34PbSO s +CO aq =PbCO s +S ()()()O (aq)(⇌也可,不标注状态不扣分)。
(3)传统的铅蓄电池的处理工艺太复杂,会产生污染气体和固体,而新技术工艺生成可利用的3PbCO 和24Na SO 无污染;故答案为:可以减小污染,对环境友好(节约能源也不扣分)。
(4)①看表中实验数据得出离地面高度与铅的浓度的大小关系,可见离地面高度越高,铅的浓度越小;故答案为:近地面不同高度空气含铅量的研究(意思对,就得分);
②表中实验数据得出离地面高度与铅的浓度的大小关系,可见离地面高度越高,铅的浓度越小离地面高度越低,铅的浓度越大;故答案为:离地面越低,含铅量越高(离地面越高,含铅量越低);
③离地面越低,含铅量越高,因为含铅化合物的密度较大;故答案为:铅和铅化合物密度大。
(5)由图框所知,M 步骤干燥,若缺少,含有水会使测得的PbCrO 4质量增加,利用元素守恒推出废水样品中的铅的浓度偏大;故答案为:偏大。
2.答案:(1). 研磨;加热 (2).①>
②+3+232Al O + 6H =2Al + 3H O ;+2+2FeO + 2H =Fe + H O ③ a c
(3).滴加()36K Fe CN ⎡⎤⎣⎦溶液,产生蓝色沉淀 (4).4.7;()()33Al OH Fe OH 、
(5).升温结晶,得到硫酸镁晶体,分离后,再将母液降温结晶,分离得到硼酸晶体
解析: (1)要加快反应速率,可研磨、加热,故答案为:研磨、加热; (2)①由强酸制备弱酸可知,硫酸酸性较强,故答案为:>;② 酸浸时,富硼渣中所含Al 2O 3和FeO 也同时溶解,相关离子方程式为
+3+232Al O +6H =2Al +3H O ;+2+2FeO+2H =Fe +H O ;③已知硼酸与过量
NaOH 溶液发生
的中和反应为:-334H BO +OH =B(OH)-,可知硼酸为一元酸,电离方程式为
H 3BO 3+H 2O B(OH)−
4+H +,由与非金属性B<C ,则硼酸的酸性比碳酸
弱,与碳酸氢钠不反应;故答案为:ac ;
(3)杂质离子为亚铁离子,可滴加()36K Fe CN ⎡⎤⎣⎦溶液,产生蓝色沉淀; (4)溶液中含有铁离子、铝离子等杂质,由表中数据可知,用MgO 调节溶液的pH 至4.7以上,使杂质离子转化为()()33Al OH Fe OH 、,
(5)由图象可知硫酸镁的溶解度随温度升高而降低,硼酸溶解度随温度升高而增大,则可升温结晶,得到硫酸镁晶体,分离后,再将母液降温结晶,分离得到硼酸晶体。
3.答案:(1).改变矿石结构,提高酸浸率; (2).2++3+2222Fe +H O +2H =2Fe +2H O
(3).MgO 或()32Mg OH MgCO 、;调节溶液pH (4).① ()2+3242Mg + 2NH H O Mg OH + 2NH +
⋅↓;
② 32NH H O ⋅32NH H O ↑+升高温度,Mg 2+转化率增大,平衡右移,反应是吸热
反应 ;
4.答案:(1)22Cl 2OH Cl C1O H O ---+=++ (2)< (3)①26;1.2
②-2+233C1O +Fe +3H O=Fe(OH)3HClO ↓+;2-3+-3-4422FeO +Fe +8OH =3FeO +4H O
(4)B
5.答案:(1)搅拌;适当增加硫酸浓度;适当加热等(符合题意的任一答案均可)
(2)22SiO S MnO 、、;温度过低,硫的溶解速率小;温度过高,2CS 易挥发 (3)3.7~5.6(或3.7≤pH<5.6);114.010-⨯
(4)23334Mn HCO NH MnCO NH +-+
++=↓+
(5)将溶液加热 (6)96.57%
6.答案:(1)将23V O 氧化为25V O (2)增大接触面积,提高酸溶速率 (3)2SiO ;62.210⨯:1.9(或61.1610⨯)
(4)促进水解反应;2+-322Mn +2HCO =Mn OH 2CO ↓+↑()
(5)利用同离子效应,促进43NH VO 尽可能析出完全 (6)负极;-2-23V O +10e =2V+5O 7.答案:(1)3CaCO 、2SiO
(2)升温、粉碎(其他合理答案均可)
(3)2222Ga 2OH 2H O ===2GaO 3H --
+++↑
(4)①在HCl 气流中加热蒸干 ②
1322Ga(1)2NH (g)
2GaN(s)3H (g)Δ30.27kJ mol H -++=-⋅
(5)3Al(OH)
(6)22GaO 3e 2H O ===Ga 4OH ---
+++
解析: 分析如下:
(1)由题干可知,氧化铝和氧化镓均为两性氧化物,溶浸过程中所发生的学反应为22CaO H O ===Ca(OH)+、2233=Ca(OH)Na CO CaCO 2NaOH ==+↓+、
232322Al O Na CO 2NaAlO CO +=+↑、232322==Ga O Na CO 2Na aO O =G C ++↑,2SiO 性质稳
定,与浓强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐,23Na CO 溶液碱性不够,不能溶解2SiO ,故滤渣1的主要成分为3CaCO 、2SiO 。
(2)升温、粉碎、搅拌等均可提高溶浸效率。
(3)镓与铝同主族,其性质类似,则镓与氧化钠溶液反应的离子方程式为
2222Ga 2OH 2H O ===2GaO 3H --+++↑。
(4)①为抑制3Ga +水解,由3GaCl 溶液制备3GaCl 固体时应在HCl 气流中加热蒸干。
②由题干知,1000℃时Ga 为液态,又Ga 与3NH 合成GaN 时同时有
2H 生成、每消耗
1 mol Ga 时放出15.135 kJ 热量,故该反应的热化学方程
式为1322Ga(1)2NH (g)
2GaN(s)3H (g)Δ30.27kJ mol H -++=-⋅。
(5)镓铝合金完全溶于烧碱溶液可得2NaAlO 和2NaGaO 的混合溶液,由于
()3Al OH 的酸式电高常数小于()3Ca OH ,则往反应后的溶液中缓慢通入2CO ,
最先祈出的是()3Al OH 。
(6)由离子氧化性顺序知,金属还原性顺序为Zn>Ga>Fe ,在氢氧化钠存在条件下,Ca 只能以2CaO ?
-形式存在,阴极上析出高纯度的镓,则阴极的电极反应式为22GaO 3e 2H O ===Ga 4OH ---+++。
8.答案(1)①222222Cl 2Ca(OH)Ca(ClO)CaCl 2H O +=++;②AB (2)①3CaCO 、2Ca(OH);②< (3)蒸发浓缩、冷却结晶
解析:(1)①2Cl 与2Ca(OH)反应生成2Ca(ClO),该反应用于制取漂白粉。
②
氯化时,是将ClO -转化为3ClO -,减慢2Cl 的通入速率,可以充分氧化ClO -,
同时搅拌反应物,有利于氧化反应的进行,A 项、B 项正确。
(2)①2Ca(OH)为石灰乳状,不可能完全反应,有部分在滤渣中,此外,电石渣中的3CaCO 不溶于水,也留在滤渣中。
②由2Cl 转化为()32Ca ClO 的总反应知()[]322Ca ClO CaCl 1
5n n ⎡⎤=⎣⎦︰︰,由于还有2Cl 与2Ca(OH)反应生成2CaCl 和2Ca(ClO),则()[]322Ca ClO CaCl 1
5n n ⎡⎤<⎣⎦︰︰。
(3)3KClO 的溶解度随着温度的升高而增大,但相对()32Ca ClO 、2CaCl 、KCl 的溶解度小,所以可采用蒸发浓缩再冷却结晶的方法而析出3KClO 晶体,此时另外三种物质的析出量很少。
9.答案:(1)研磨、加热
(2)①<;②核电荷数P<S ,原子半径P>S ,得电子能力P<S ,非金属性P<S
(3)()54242423432Ca PO F 10H SO 5H O
10CaSO 0.5H O 6H PO 2HF ++++
(4)80 ℃后,22H O 分解速率大,浓度显著降低
(5)4CaSO 微溶;2343442224
BaCO SO 2H PO BaSO CO H O 2H PO --
++=+↑++ (6)0.049bc a
解析:(2)①根据强酸制弱酸原理,可知磷酸酸性小于硫酸;②硫和磷电子层数相同,磷的原子半径大于硫,磷对外层电子的吸引能力小于硫,故其非金属性小于硫,最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱。
(3)依题意,343Ca PO ()F 和硫酸反应生成34H PO 和42CaSO 0.5H O ,故反应方程
式为()54242423432Ca PO F 10H SO 5H O
10CaSO 0.5H O 6H PO 2HF ++++。
(4)温度过高时(大于80 °C),双氧水的分解速率加快,导致双氧水浓度减小,反应速率减慢,有机碳脱除率减小。
(5)硫酸钙的溶度积常数相对较大,属于微溶物,溶液中仍有硫酸根残留;加入碳酸钡,根据沉淀的转化原理,结合溶液中存在磷酸,生成
4BaSO 沉淀和()242Ca H PO ,可得离子方程式。
(6)根据反应的关系式34H PO ~ 2NaOH ,可得磷酸的物质的量为
3110mol 2bc -⨯,故质量分数为0.049%bc a。
10.答案:(1)<;(2)水浴加热;Au ;Ag ; (3)450223222322Cu Se 2Na CO 3O Cu O 2Na SeO 2CO 2===++++℃
;4.5 (4)1:3(5)2222Se O 2H O 2Se 4OH --++=↓+(6)79.00%
11.答案:(1)3+3234Al +3NH H O=Al(OH)+3NH +⋅↓
(2)()2+-2
Ca OH Ca +2OH ,2+Mg 与
OH −结合生成sp K 很小的()2Mg OH 沉淀,导
致平衡右移,生成()2Mg OH 沉淀
(3)23Li CO 的溶解度随温度升高而减小,可减小亏损 (4)①--22Cl -2e =Cl ↑
②阴极氢离子放电,锂离子向阴极移动;4323232LiOH+NH HCO Li CO +2H O+NH =↑△
(5)+-44FePO +Li +e =LiFePO
解析:(1)根据流程,生成沉淀,需要加入过量试剂a ,因为Al(OH)3溶于强碱,不溶于弱碱,因此试剂a 为NH 3·H 2O ,发生的离子反应方程式为Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+34NH +。
(2)石灰乳中存在Ca(OH)2
Ca 2++2OH −,Ca(OH)2属于微溶物,Mg(OH)2
属于难溶物,Mg 2+结合Ca(OH)2电离产生的OH −生成更难溶的Mg(OH)2,使平衡向右移动,生成氢氧化镁沉淀。
(3)根据信息③中溶解度,Li 2CO 3溶解度随着温度的升高而降低,因此热水洗涤的目的是减少Li 2CO 3的损失。
(4)①根据电解原理,阳极上应是阴离子放电,因此电极反应式为2Cl −-2e −=Cl 2↑;②根据电解原理,阴极反应式为2H 2O+2e −=H 2↑+2OH −,阳离子
向阴极移动,因此LiOH 浓度增大;根据b 提供信息,3HCO -
与OH −反应生成23
CO -和H 2O ,碳酸锂溶解度较小,因此生成碳酸锂的化学反应方程式
为2LiOH+NH 4HCO 3
Li 2CO 3+2H 2O+NH 3↑。
(5)根据原电池的工作原理,正极上发生还原反应,得到电子,因此FePO 4在正极上发生反应,即正极反应式为FePO 4+Li ++e −=LiFePO 4。
12.答案:(1)()2342Ca(OH)3Ca PO ⋅;B (2)加热、搅拌、适当提高硫酸浓度等 (3)()53244343Ca PO F 5H SO 5CaSO 3H PO HF +=++↑
(4)()34234434Ca PO F 21SiO 30C 20CaSiO 3P 30CO SiF ++===++↑+↑高温
;10: 1
(5)磷酸的a 2a3K K 、值小,34PO -结合+
H 生成24HPO -、42H PO -,使()342Ca PO 离子
积小于()sp 342Ca PO K ⎡⎤⎣⎦, 促进磷酸钙溶解等合理答案 (6)产品纯度高等合理答案
解析:(1)由电荷守恒知,3x =,由原子守恒知,()543Ca PO OH 改写成
()2342Ca(OH)3Ca PO ⋅。
()543Ca PO F 改写成()2342CaF 3Ca PO ⋅ (混盐:一种阳离子和两
种阴离子组成的盐),类似于2CaOCl 改写成 Ca(ClO)Cl 。
(2)从反应速率的外界影响因素角度分析,提高酸浸速率可以采用加热、搅拌、增大酸的浓度等措施。
(3)利用较强酸制备较弱酸原理,氟磷灰石与硫酸反应生成硫酸钙、磷酸和氟化氢。
(4)依题意,另一种还原性气体是CO 。
根据氧化 还原反应原理配平化学方程式,CO 是氧化产物、 白磷()4P 是还原产物。
(5)磷酸的第二步、第三步电离常数小,暗示:磷酸根离子易结合氢离子。
利用离子积与溶度积关系解释磷酸钙为什么能与硫酸反应。
(6)从产品纯度、操作复杂性、耗能等生产要素角度分析方案优劣。
从两种方法看出,湿法操作设备简单,反应较快,耗能较低,但是产品纯度低,且生成了剧毒的HF 等气体。
热法获得的产品纯度高,但是操作复杂、耗能高等。