高考化学总复习 专题三 专项突破(一)金属及其化合物在化工流程中的转化练习(含解析)
高考复习方案(全国卷)2020版高考化学一轮复习 第3单元 金属及其化合物 专题三 化学工艺流程题类型及其解
专题三化学工艺流程题类型及其解题策略考情剖析化学工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关实验等知识来解决工业生产中实际问题的能力,在近年来的高考题中所占的比重一直较大。
主要以两类题型呈现,第一种题型:以制备某一物质为目的工艺流程题,如2020年全国卷Ⅰ第27题(以铁硼矿为原料制备硼酸),2020年新课标全国卷Ⅰ36题(以磷灰石制备单质磷)等。
第二种题型:以混合物的分离、提纯为目的工艺流程题,如2020年新课标全国卷Ⅰ第27题(回收某些金属材料)、2020年新课标全国卷Ⅱ第27题(提纯ZnO)等。
题型一以制备某一物质为目的的工艺流程题【解题策略】制备类工艺流程题在流程上一般分为3个过程:原料处理―→分离提纯―→获得产品1.原料处理阶段的常见考点(1)加快反应速率。
(2)溶解:通常用酸溶。
如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。
水浸:与水接触反应或溶解。
浸出:固体加水(酸)溶解得到离子。
浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)。
酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程。
(3)灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。
2.分离提纯阶段的常见考点(1)调pH除杂①控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
如若要除去Al3+、Mn2+溶液中含有的Fe2+,先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH。
②调节pH所需的物质一般应满足两点:能与H+反应,使溶液pH增大;不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。
(2)加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。
如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。
如:侯氏制碱法中的NaHCO3;还有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
化工流程综合题(分类练习)--2024年高考化学大题突破(解析版)
大题化工流程综合题类型一以物质制备为目的1(2024·广西·统考模拟预测)层状结构MoS2薄膜能用于制作电极材料。
MoS2薄膜由辉钼矿(主要含MoS2及少量FeO、SiO2)制得MoO3后再与S经气相反应并沉积得到,其流程如下。
回答下列问题:(1)“焙烧”产生的SO2用NaOH溶液吸收生成NaHSO3的离子方程式为。
(2)“焙烧”后的固体用氨水“浸取”得到重钼酸铵NH42Mo2O7溶液,为提高“浸取”速率,可采用的措施是(举一例)。
(3)“灼烧”过程中需回收利用的气体是(填化学式)。
(4)在650℃下“气相沉积”生成MoS2的反应需在特定气流中进行,选用Ar而不选用H2形成该气流的原因是。
(5)层状MoS2晶体与石墨晶体结构类似,层状MoS2的晶体类型为。
将Li+嵌入层状MoS2充电后得到的Li x MoS2可作电池负极,该负极放电时的电极反应式为。
结合原子结构分析,Li+能嵌入MoS2层间可能的原因是。
【答案】(1)SO2+OH-=HSO-3(2)将固体粉碎(3)NH3(4)H2和S在加热条件下发生生成H2S(5)混合型晶体Li x MoS2-xe-=MoS2+xLi+Li+为Li失去一个电子形成,原子半径小【解析】MoS2薄膜由辉钼矿(主要含MoS2及少量FeO、SiO2)制得MoO3后再与S经气相反应并沉积得到,辉钼矿焙烧后使用氨水浸取得到NH42Mo2O7,结晶后灼烧得到MoO3,最后与S经气相反应并沉积得到MoS2,据此分析解题。
(1)SO2用NaOH溶液吸收,生成NaHSO3,离子方程式为SO2+OH-=HSO-3,故答案为SO2+OH-=HSO-3。
(2)“焙烧”后的固体用氨水“浸取”得到重钼酸铵NH42Mo2O7溶液,可将固体粉碎,提高“浸取”速率,故答案为将固体粉碎。
(3)NH42Mo2O7为铵盐,“灼烧”过程产生NH3,可回收利用,故答案为NH3。
(4)H2和S在加热条件下发生生成H2S,所以用Ar而不选用H2,故答案为H2和S在加热条件下发生生成H2S。
高考化学复习:过渡金属与化工流程
2.84 g 284 g·mol-1
mol=,0则.0该1 m摩o尔l,盐m结(H晶2O水)=个3数.9x2=g-002..00.8614mmgoo=ll 1=.068。g,n(H2O)=181g.·0m8 ogl-1=0.06
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2.CoCl2·6H2O晶体受热易分解,取119 g该晶体加热至某一温度,
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3.(2021·河北衡水中学二模)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触
法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资
源综合利用,废钒催化剂的主要成分为V2O5、V2O4、K2SO4、Al2O3、SiO2、
Fe2O3,如图为废钒催化剂回收工艺路线,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中“离子交换”和“洗脱”过程可简
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核心突破
1.取3.92 g摩尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·xH2O]产品,在隔绝空气的条件下加热 至135 ℃时完全失去结晶水,此时固体质量为2.84 g,则该摩尔盐结晶水个数
x=____6____。
解析:
m[(NH4)2SO4·FeSO4]=2.84 g,n[(NH4)2SO4·FeSO4]=
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2.(2022·湖北黄冈中学二模)电镀污泥(包含Ni、Ca、Fe、Al等金属阳离子) 对环境污染极大,是典型危险废弃物。某科研团队设计了从电镀污泥中提取 镍的流程,如图所示。 根据以上信息,下列说法错误的是 A.“浸出渣”的主要成分可能是CaCO3、Fe(OH)3、Al(OH)3 B.“氨浸”时适当提高氨水浓度和反应温度,有利于增大浸出率
NH4Fe(SO4)2·xH2O,由题意知
1.5×18 266+18x
=150.60
,解得x≈12。
2023届高考化学一轮强化训练——工业流程题及答案解析
2023届高考化学一轮强化训练——工业流程题 1.(2022·辽宁沈阳·高三专题练习)三氯化六氨合钴()336Co NH Cl ⎡⎤⎣⎦是橙黄色、微溶于水的配合物,是合成其它一些含钴配合物的原料。
下图是某科研小组以含钴废料(含少量Fe Al 、等杂质)制取()336Co NH Cl ⎡⎤⎣⎦的工艺流程:己知:2Co(OH)和3Co(OH)均难溶于水,且3Co +较2Co +更易结合OH - 回答下列问题:(1)写出加“适量3NaClO ”发生反应的离子方程式___________。
(2)“加23Na CO 调pH 至a”会生成两种沉淀,分别为___________、___________(填化学式)。
(3)操作I 的步骤包括___________、冷却结晶、减压过滤。
(4)流程中4NH Cl 除作反应物外,还可防止加氨水时()-c OH 过大,其原理是___________。
(5)写出“氧化”步骤的化学方程式:___________。
甲同学认为应先加入氨水再加入22H O ,乙同学认为试剂添加顺序对产物无影响。
你认为___________(填“甲”或“乙”)同学观点正确,理由是___________。
(6)通过碘量法可测定产品中钴的含量。
将()336Co NH Cl ⎡⎤⎣⎦转化成3Co +后,加入过量KI 溶液,再用223Na S O 标准液滴定(淀粉溶液做指示剂),反应原理:3+-2+2--2-2223462Co +2I =2Co +I I +2S O =2I +S O ,,实验过程中,下列操作会导致所测钴含量数值偏高的是___________。
A .用久置于空气中的KI 固体配制溶液B .盛装223Na S O 标准液的碱式滴定管未润洗C .滴定结束后,发现滴定管内有气泡D .溶液蓝色退去,立即读数2.(2022·广西南宁·高三开学考试)金属及其化合物在生产生活中占有极其重要的地位,请结合金属及其化合物的相关知识回答下列问题:(1)目前使用量最大的合金是_______。
(课标通用版)2020版高考化学大一轮复习 专题四 专项突破(二)课件
(4)80 ℃后,H2O2分解速率大,浓度显著降低
(5)CaSO4微溶 BaCO3+SO 24+ 2H3PO4 BaSO4+CO2↑+H2O+2H2P
O
4
(6) 0 .0 4 9 b c
a
解析 (1)将矿物研磨粉碎可增加反应物的接触面积,使化学反应速率 加快;加热提高了活化分子百分数,加快了化学反应速率。 (2)根据强酸制取弱酸原理,可知H2SO4的酸性大于H3PO4。 (4)H2O2在磷精矿湿法制备磷酸工艺中作为氧化剂来处理有机碳,但H2O 2易分解生成O2和H2O,温度较高时H2O2分解加速,故有机碳的脱除率减 小。 (5)CaSO4微溶于水,故会有SO 24残 留;加入BaCO3,可以提高S O的24 脱除 率,发生反应的离子方程式为BaCO3+S O 24+ 2H3PO4 BaSO4+CO2↑+
专项突破(二) 金属及其化合物在 化工流程中的转化
热点一 以含非金属元素的陌生物质为载体的化工流程题
近年来课标化工流程题中,频繁出现含非金属元素的陌生物质,如2 018课标Ⅰ,T27的Na2S2O5;2018课标Ⅲ,T27的KIO3、KH(IO3)2;2017课标 Ⅰ,T26的H3BO3及T27的FePO4和LiFePO4;2017课标Ⅱ,T28的Na2S2O3;201 7课标Ⅲ,T28的As、As2S3、As2O3、H3AsO3、Na3AsO3;2016课标Ⅰ,T28 的NaClO2。主要考查物质的组成、结构、性质、制备、化学反应原 理、实验基础知识及操作技能,考查考生对所学知识的迁移应用能力。
L-1 NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL。精制
磷酸中H3PO4的质量分数是
2024届高考化学二轮专题复习与测试题型强化练三化学工业流程题解题突破
题型强化练(三) 化学工业流程题解题突破1.(2023·湖南卷)超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一,近年来,我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术,在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果。
工业上以粗镓为原料,制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下:已知:①金属Ga的化学性质和Al相似,Ga的熔点为29.8 ℃。
②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体。
③相关物质的沸点:回答下列问题:(1)晶体Ga(CH3)3的晶体类型是__________。
(2)“电解精炼”装置如图所示,电解池温度控制在40~45 ℃的原因是__________________,阴极的电极反应式为_____________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2和CH3MgI,写出该反应的化学方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)“残渣”经纯水处理,能产生可燃性气体,该气体主要成分是________。
(5)下列说法错误的是__________(填字母)。
A.流程中Et2O得到了循环利用B.流程中,“合成Ga2Mg3”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行C.“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3),并蒸出Ga(CH3)3D.用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3)3和CH3I(6)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3,而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是______________________________________________________________________________________________________________________________。
新高考化学一轮总复习课件第3章热考题型特训3“微流程”——金属及其化合物的转化
解析:粗铜与足量的氯气反应生成氯化铜、氯化铁,即固体 1;加稀盐酸 溶解固体 1,得到氯化铜和氯化铁的混合液,即溶液 1;加入试剂 X 调节 溶液的 pH,使铁离子变为氢氧化铁沉淀,则固体 2 中含氢氧化铁、试剂 X 为氧化铜或氢氧化铜;氯化铜溶液与二氧化硫反应制取氯化亚铜;氯化铜
溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到二水合氯化铜晶体。A 项, 由上述分析可知,固体 1 为氯化铜、氯化铁,固体 2 中含氢氧化铁,其中 Fe 元素的价态均为+3 价,正确;B 项,检验溶液 2 中的杂质 Fe3+是否除 尽可以选用 KSCN 溶液,不能用铁氰化钾溶液,错误;C 项,试剂 X 可能 是 CuO 或氢氧化铜,操作②中结晶时为抑制 CuCl2 水解,需要通入 HCl 气体,正确;D 项,反应②的离子方程式为 2Cu2++SO2+2H2O+2Cl- ===2CuCl↓+SO24-+4H+,正确。
√D.若改变实验方案,在溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全,滤去沉淀,其
溶液经蒸发浓缩、冷却结晶也可得到纯净 CaCl2·6H2O
解析:向工业大理石(含有少量 SiO2、Al2O3、Fe2O3 等杂质)中加入足量的 盐酸,得到二氧化硅沉淀和氯化钙、氯化铝、氯化铁混合溶液,所以固体 Ⅰ中含有 SiO2,向溶液Ⅰ中加石灰水,控制 pH,可以得到 Al(OH)3、Fe(OH)3 沉淀,即为固体Ⅱ,过滤,向溶液Ⅱ中加入盐酸中和过量的氢氧化钙,得 氯化钙溶液,CaCl2·6H2O 易分解,从溶液中获得氯化钙晶体时,要防止其 分解。A 项,根据上述分析可知,固体Ⅰ中含有 SiO2,固体Ⅱ中含有 Fe(OH)3,正确;B 项,氢氧化铝具有两性,可溶于氢氧化钙溶液,生成
AlO-2 ,正确;C 项,CaCl2·6H2O 易分解,从溶液中获得氯化钙晶体时, 要防止其分解,正确;D 项,若改变实验方案,在溶液Ⅰ中直接加氨水至 沉淀完全,滤去沉淀,其溶液中含有氯化铵,经蒸发浓缩、冷却结晶得到 的 CaCl2·6H2O 不纯,错误。
2018年高考化学三轮冲刺重要考点专题专练卷元素与化合物的转化
元素与化合物的转化1.某菱铁矿的主要成分是FeCO3,还含有SiO2、少量CaCO3和 Al2O3。
下图是利用该菱铁矿制备磁性Fe3O4胶体粒子的简要工艺流程:(1)菱铁矿石粉碎的目的是______________________________;碱浸可否用较便宜的Ca(OH)2替代NaOH?说明理由:______________________________________________。
(2)“不溶物”加稀盐酸可否改用不易挥发的稀硫酸?说明理由____________________________________;“不溶物”加稀盐酸后“部分氧化”之前还有项操作,化学实验名称为__________。
(3)“部分氧化”离子方程式为________________________________________。
(4)如何实验验证“部分氧化”的滤液中存在Fe2+?________________________________________________。
(5)Fe3O4胶粒的直径的范围是______________________。
【答案】增大固体表面积,提升“碱浸”时的化学反应速率不能,Ca(OH)2溶解度较小不能顺利溶解铁矿中的Al2O3不可,CaSO4微溶很难除净固体中的CaCO3过滤 ClO3- + 6H+ + 6Fe2+ = Cl- + 6Fe3+ + 3H2O 往试样中滴加高锰酸钾酸性溶液,高锰酸钾紫红色褪去,说明滤液中尚存Fe2+(或其它合理答案) 1~100nm(或10-9~10-7m等合理答案)2.磁性纳米四氧化三铁在催化剂、DNA检测、疾病的诊断和治疗等领域应用广泛,其制备方法有多种,“共沉淀法”制备纳米Fe3O4的流程如下:(1)Ⅱ中的反应温度需控制在50℃~60℃之间,实验室控制该温度的最佳方法是____。
(2)Ⅱ中生成Fe3O4的离子方程式是__________。
2015届高考化学总复习课件:讲座3 无机化工流程题的突破方法
跟 踪 练 习
菜
单
高考总复习· 化学
第三章
金属及其化合物
策 略 指 导
提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰
典 例 剖 析
酸钾的还原产物是MnO2。
跟 踪 练 习
菜
单
高考总复习· 化学
第三章
金属及其化合物
策 略 指 导
回答下列问题: (1) 反应②中除掉的杂质离子是 ________ ,发生反 应 的 离 子 方 程 式 为 ______________________________ ______________________________________________;
④在写某一步骤是为了除杂时,应该注明“是为了
除去××杂质”,只写“除杂”等一类万能式的回答是 不正确的。
跟 踪 练 习
菜
单
高考总复习· 化学
第三章
金属及其化合物
策 略 指 导
(2)认真审题,不要因审题不细致而失分,如: ①填“化学方程式”还是“离子方程式”。 ②填“名称”“符号”还是“代号”“序号”等。
- ②如何证明沉淀完全:如向含 SO2 4 的溶液中加 BaCl2
溶液,将沉淀静置,取上层清液,再加 BaCl2 溶液,若无白
跟 踪 练 习
色沉淀生成,说明沉淀完全。
菜
单
高考总复习· 化学
第三章
金属及其化合物
策 略 指 导
③如何从溶液中得到晶体:蒸发浓缩 — 冷却结晶 — 过滤—洗涤—干燥。
典 例 剖 析
菜 单
高考总复习· 化学
第三章
金属及其化合物
策 略 指 导
二、解题思路及方法 1.解题思路
2022年高考化学一轮复习第三章课时4化学微工艺流程——金属及其化合物的转化
2- 7
+H2O,所以可向溶液中加入硫酸,故B正确;滤渣
中含有CuO、TeO2和金,加硫酸后发生反应:CuO+H2SO4===
CuSO4+H2O;TeO2+H2SO4===TeOSO4+H2O,金不发生反
应,所以“固体1”的主要成分为Au,故C错误;由框图知,滤
液1中除了TeOSO4外,还含有CuSO4,SO2还原TeOSO4后会生成 硫酸,所以滤液3为H2SO4溶液,整个流程中可以循环利用的物 质是硫酸,故D正确。 答案:C
离子交换 洗脱
R4V4O12+4OH-(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。
为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈________性(填
“酸”“碱”或“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3) 沉淀,写出“煅烧” 中发生反应的化学方程式_____________________________。
2O2===== 2CuO+TeO2,滤渣中TeO2溶于稀硫酸发生的反应为 TeO2+H2SO4===TeOSO4+H2O。下列说法错误的是( ) A.“高温煅烧”电镀污泥时,铜、碲和铬元素都被氧化 B.“酸化”时可向溶液中加入硫酸 C.“固体1”的主要成分为Cu D.“滤液3”可以循环利用
解析:电镀污泥含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3),煅 高温
硫酸钡,滤液中含有铁离子、钡离子等,且溶液呈酸性,可加入碳酸
钡,调节溶液pH=4~5,使铁离子水解生成Fe (OH)3沉淀,过滤后废 渣为Fe (OH)3,滤液中含有硝酸、硝酸钡等,加入氢氧化钡中和得到 硝酸钡溶液,经蒸发、浓缩、过滤可得到硝酸钡晶体,母液中含有硝
酸钡,过滤得到的固体洗涤后除去废渣,滤液重新加入酸溶步骤充分
专项突破(一)元素及其化合物在化工流程中的转化与应用 2021版高考化学(课标)一轮复习
专项突破(一) 元素及其化合物在化工流程中的转化与应用1.呈现模式2.识图方法图1箭头表示反应物加入同时生成物出来;图2箭头表示反应物分步加入和生成物出来;图3箭头表示循环的物质。
3.归纳总结(1)原料处理阶段的常见考查点①加快反应速率的方法。
②溶解:酸浸(用硫酸、盐酸等)和碱浸(NaOH溶液等)。
③灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质在高温下被氧化或分解。
(2)分离提纯阶段的常见考查点①调pH除杂a.控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
如除去含Al3+、Mn2+溶液中混有的Fe2+,先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调节溶液的pH。
b.调节pH所需的物质一般应满足两点:一是能与H+反应,使溶液pH增大;二是不引入新杂质。
例如,若要除去含Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。
②加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。
如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质,则要注意对温度的控制。
如NaHCO 3、H 2O 2、Ca(HCO 3)2、KMnO 4、AgNO 3、浓HNO 3等物质。
③降温:防止某物质在高温时分解或使化学平衡向题目要求的方向移动。
(3)获得产品阶段的常见考查点①洗涤(冰水、热水或乙醇):洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
②蒸发时在某气体氛围中进行以抑制水解:如从溶液中析出FeCl 3、AlCl 3、MgCl 2等溶质时,应在HCl 的气流中加热,以抑制Fe 3+、Al 3+、Mg 2+等的水解。
③蒸发浓缩、冷却结晶:如NaCl 和KNO 3混合溶液,若将混合溶液加热蒸发后再降温结晶,则析出的固体主要是KNO 3,这样就可分离出大部分KNO 3。
④蒸发结晶:如NaCl 和KNO 3混合溶液,若将混合溶液蒸发至析出固体,析出的固体主要是NaCl 。
1.(2019课标Ⅰ,26,14分)硼酸(H 3BO 3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。
2021届高考化学一轮复习练习题 金属及其化合物的转化和金属及其化合物的图像问题
金属及其化合物的转化1.金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。
下列各组物质的转化关系中不完全是通过一步反应完成的是()2.已知A、B、D、E均为中学化学中的常见物质,它们之间的转化关系如图所示(部分产物略去),则下列有关物质的推断不正确的是()A.若A是铁,则E可能为稀硝酸B.若A是CuO,E是碳,则B为COC.若A是AlCl3溶液,E可能是氨水D.若A是NaOH溶液,E是CO2,则B为NaHCO33.A、B、C、X均为中学化学常见物质,一定条件下它们有如图所示转化关系(部分产物已略去),下列说法正确的是()A.若X为Fe,则C可能为Fe(NO3)2溶液B.若X为KOH溶液,则A可能为AlC.若A、B、C均为焰色反应呈黄色的化合物,则X一定为CO2D.若X为O2,则A可为有机物乙醇,也可为非金属单质硫4.下列物质的转化在给定条件下不能实现的是()A .NaAlO 2(aq)――→CO 2Al(OH)3――→△Al 2O 3(熔融)――→电解Al B .Cu 2(OH)2CO 3――→盐酸CuCl 2(aq)――→电解Cu C .SiO 2――→H 2OH 2SiO 3――→NaOH (aq )Na 2SiO 3(aq) D .CuSO 4(aq)――→NaOH (aq )Cu(OH)2悬浊液――→葡萄糖△Cu 2O 5.在给定条件下,下列物质的转化不能实现的是( ) A .Fe 2O 3――→HCl 溶液FeCl 3溶液――→△无水FeCl 3 B .饱和NaCl 溶液――→NH 3、CO 2NaHCO 3――→△Na 2CO 3 C .Al 2O 3――→NaOH 溶液NaAlO 2溶液――→CO 2Al(OH)3 D .MgCl 2溶液――→石灰乳Mg(OH)2――→煅烧MgO6.甲、乙、丙、丁、戊五种物质中,甲、乙、丙中均含有某种相同的元素,它们之间具有如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去)。
2022年高考化学苏教版一轮复习配套教师用书:专题三 金属及其化合物 热考题型 Word版含答案
无机化工流程■特级老师赵永化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,并依据生产流程中有关的化学学问步步设问,是无机框图的创新。
它以现代工业生产为基础,与化工生产成本、产品提纯、环境爱护等相融合,考查物质的制备、检验、分别或提纯等基本试验原理在化工生产中的实际应用,要求考生依据流程图分析原理,紧扣信息、抓住关键、精确答题。
这类试题具有较强的有用性和综合性,是近几年高考化学命题的常考题型。
题型一以混合物的分别、提纯为目的的工艺流程题这类题目其实就是混合物的除杂、分别、提纯。
当遇到这一类题时,肯定要在题目中找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些,主要物质和杂质的性质差别是什么?认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物,要用什么样的方法才能将杂质除去,要信任题中的每一种试剂、每一步操作都是为了得到更多和更纯的产品,经过这样的思考后将工艺流程转化为物质转化流程,更能明白每一步所加试剂或操作的目的。
1.熟记物质分别提纯的原则不增不引入新的杂质不减不削减被提纯的物质易分别被提纯物与杂质易于分别易复原被提纯的物质易恢复原来的组成、状态2.明确常用的提纯方法水溶法除去可溶性杂质酸溶法除去碱性杂质碱溶法除去酸性杂质氧化剂或还原剂法除去还原性或氧化性杂质加热灼烧法除去受热易分解或易挥发的杂质调整溶液的pH法如除去酸性Cu2+溶液中的Fe3+等3.明确常用的分别方法过滤分别难溶物和易溶物,依据特殊需要接受趁热过滤或者抽滤等方法萃取和分液利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分别物质,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴蒸发结晶提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl冷却结晶提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等蒸馏或分馏分别沸点不同且互溶的液体混合物,如分别乙醇和甘油冷却法利用气体液化的特点分别气体,如合成氨工业接受冷却法分别平衡混合气体中的氨气[例1] [2021·广东理综]七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料。
2020版高考化学新攻略大一轮课标通用版精练:专题三专项提能训练(一)含解析
专项提能训练(一)金属及其化合物在化工流程中的转化1.以赤铁矿[主要成分为Fe2O3(质量分数约为60.0%),杂质为FeO(质量分数约为3.6%)、Al2O3、MnO2、CuO等]为原料制备高活性铁单质的主要生产流程如图所示:已知部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示:沉淀物Fe(OH)3A l(OH)3F e(OH)2C u(OH)2pH 3.4 5.2 9.7 6.7请回答下列问题:(1)含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎,目的是。
操作Ⅰ的名称是。
(2)将操作Ⅰ后所得的MnO2与KClO3、KOH溶液混合共热,可得到K2MnO4,此反应的化学方程式是。
(3)将pH控制在3.6的目的是。
已知25 ℃时,Ksp [Cu(OH)2]=2×10-20,该温度下反应Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+的平衡常数K= 。
(4)加入双氧水时发生反应的离子方程式为。
(5)利用氨气在500 ℃以上分解得到的氮原子渗透到铁粉中可制备氮化铁(Fex Ny),若消耗氨气17.0 g,消耗赤铁矿1 kg,写出该反应完整的化学方程式: 。
答案(1)增大赤铁矿与稀硫酸的接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率过滤(2)3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O(3)使Fe3+全部形成沉淀而其他金属离子不形成沉淀5.0×10-9(4)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O(5)16Fe+2NH32Fe8N+3H2解析(1)使用前将赤铁矿粉碎,可以增大酸浸时赤铁矿与稀硫酸的接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率。
经过操作Ⅰ得到固体和溶液,故操作Ⅰ的名称为过滤。
(2)共热时MnO2转化为K2MnO4,Mn元素化合价升高,则Cl元素化合价降低,KClO3转化为KCl,根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式:3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O。
2024届高考一轮复习化学练习(鲁科版)第3章金属及其化合物第13练铁及其化合物的转化关系
1.(2022·广东茂名模拟)青矾矿石(主要成分为FeSO4·7H2O)在《唐本草》中记载:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”。
下列关于FeSO4·7H2O的说法正确的是()A.可用于制净水剂B.溶于水形成无色溶液C.在干燥空气中稳定存在D.在空气中加热转化为Fe3O42.铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。
下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是()A.Fe有导电性,可用于湿法炼铜B.FeCl3有氧化性,可用于净水C.Fe2O3呈红棕色,可用于制作颜料D.K2FeO4易溶于水,可用于杀菌消毒3.下列离子方程式书写正确的是()A.铁与稀盐酸反应:Fe+6H+===Fe3++3H2↑B.氯气与氯化亚铁溶液反应:Cl2+Fe2+===Fe3++2Cl-C.氯化铁溶液与铜反应:3Cu+2Fe3+===2Fe+3Cu2+D.氯化铁溶液与硫化氢反应:2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+4.工业废水中含有的重铬酸根离子(Cr2O2-7)有毒,必须处理达标后才能排放。
工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)作处理剂,反应的离子方程式为6Fe2++Cr2O2-7+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O,下列说法正确的是()A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶1B.用绿矾作处理剂,不仅可去除毒性,还可净水C.酸化试剂可以用盐酸或硫酸D.不能用草酸溶液代替绿矾作处理剂5.向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各mol的混合溶液中加入mol Fe,充分搅拌后Fe溶解,溶液中不存在Fe3+,同时析出mol Ag。
下列结论错误的是()A.氧化性:Zn2+>Cu2+>Fe3+>Ag+B.Fe3+的氧化性大于Cu2+C.溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1∶2D.1 mol Fe可还原2 mol Fe3+6.(2022·江苏常州高三期末)铁元素的常见价态有+2、+3价,实验室可用赤血盐{K3[Fe(CN)6]}溶液检验Fe2+,黄血盐{K4[Fe(CN)6]}溶液检验Fe3+。
2021年高考化学考点30元素及其化合的的转化必刷题
考点三十元素及其化合的的转化1.高纯度晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体〞材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命〞。
它可以按以下方法制备如下所示,以下说法正确的选项是A.步骤①的化学方程式为:SiO2+C Si+CO2↑B.灼烧熔融的Na2CO3固体,可用石英坩埚C.二氧化硅能与氢氟酸反响,而硅不能与氢氟酸反响D. SiHCl3〔沸点33.0℃〕中含有少量的SiCl4〔沸点67.6℃〕,通过蒸馏〔或分馏〕可提纯SiHCl3【答案】D2.以下有关实验现象、解释和结论都正确的选项是选项实验操作实验现象解释或结论A 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中红棕色变深反响2NO2N2O4的△H<0B 淀粉水解后的溶液参加新制Cu(OH)2浊液,再加热无砖红色沉淀淀粉水解产物不含醛基C滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH4+D 向盛有1mL0.l mol/L的AgNO3溶液中参加10滴0.1mol/L的NaCl溶液,振荡,再参加10滴0.1mol/L的NaI溶液,再振荡,先生成白色沉淀,后产生黄色沉淀K sp(AgI)<K sp(AgCl)【答案】A【解析】A.红棕色变深,说明升高温度,平衡移动,二氧化氮的浓度增大,那么说明反响2NO2N2O4的△H<0,选项A正确;B、用新制Cu(OH)2浊液检验淀粉的水解产物葡萄糖的存在时,必须保证溶液呈碱性,而淀粉溶液水解时参加稀H2SO4做催化剂,故想检验葡萄糖的生成,须在水解液中加过量的碱使溶液呈碱性,冷却后再参加新制Cu(OH)2浊液,假设有砖红色沉淀生成,说明水解产物为葡萄糖,选项B错误;C、氨气极易溶于水,假设溶液中含有少量的NH4+时,滴加稀NaOH溶液不会放出NH3,选项C错误;D、1mL溶液约有20滴,向1mL0.l mol/L的AgNO3溶液中参加10滴0.1mol/L的NaCl溶液,AgNO3是过量的,再加NaI,不能确定是AgCl转化为AgI,所以不能比拟Ksp,故D错误。
2024届高考化学一轮复习教师用书:化工微流程中常见金属及其化合物的转化
化学工艺流程选择题是近几年高考的热点,将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识设计选项,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题;主要涉及物质的性质、分离提纯、反应原理、实验操作等知识点。
由于此类试题陌生度高,对学生的能力要求也大,加上有的试题文字信息量大,所以这类选择题容易出错。
选项设计的内容有:(1)金属冶炼类,如冶炼铁、铜、锰和钨等金属,针对产品纯度测定、冶炼条件控制以及混合物的分离和提纯等。
(2)中学重要化工产品的制备类,如胆矾、绿矾、明矾、氧化铁、硝酸铜等物质的制备。
应用1.铜的氯化物是重要的化工原料,常用作有机合成催化剂。
实验室用粗铜(含杂质Fe)制备氯化亚铜、氯化铜晶体的流程如下:下列说法错误的是()A.固体1和固体2中Fe元素的价态相同B.检验溶液2中的杂质离子是否除尽可以选用KSCN溶液或铁氰化钾溶液C.试剂X可能是CuO,操作②中结晶时需要通入HCl气体D.反应②的离子方程式为2Cu2++SO2+2H2O+2Cl-===2CuCl↓+SO2-4+4H+B[粗铜与足量的氯气反应生成氯化铜、氯化铁,即固体1;在稀盐酸中固体溶解,得到氯化铜和氯化铁的混合液,即溶液1;加入氧化铜或氢氧化铜调节溶液的pH,使铁离子变为氢氧化铁沉淀,则固体2为氢氧化铁、试剂X为氧化铜或氢氧化铜;氯化铜与二氧化硫反应制取氯化亚铜;通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到氯化铜晶体。
分析可知,固体1为氯化铜、氯化铁,固体2为氢氧化铁,其中Fe元素的价态均为+3价,A正确;检验溶液2中的杂质Fe3+是否除尽可以选用KSCN溶液,不能用铁氰化钾溶液,B错误;试剂X可能是CuO或氢氧化铜,操作②中结晶时防止Cu2+水解程度增大,需要通入HCl气体,C正确;反应②的离子方程式为2Cu2++SO2+2H2O+2Cl-===2CuCl↓+SO2-4+4H+,D正确。
]应用2.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2、Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下,对下述流程中的判断正确的是()A .试剂X 为稀硫酸,沉淀中含有硅的化合物B .反应Ⅱ中生成Al(OH)3的反应为CO 2+AlO -2+2H 2O===Al(OH)3↓+HCO -3C .结合质子(H +)的能力由弱到强的顺序是OH ->CO 2-3>AlO -2D .Al 2O 3熔点很高,工业上还可采用电解熔融AlCl 3的方法冶炼AlB [由溶液乙通入过量的Y 生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知,溶液乙为偏铝酸钠溶液、气体Y 为二氧化碳,故试剂X 为氢氧化钠溶液,不可能为硫酸,故A 错误;过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,离子方程式为CO 2+AlO -2+2H 2O===Al(OH)3↓+HCO -3,故B 正确;结合质子的能力越强,相应的酸提供质子的能力就越弱,其对应的酸的酸性就越弱,提供质子的能力:HCO -3>Al(OH)3>H 2O ,则结合质子的能力:OH ->AlO -2>CO 2-3,故C 错误;氯化铝是共价化合物,熔融时不导电,不能采用电解熔融氯化铝的方法冶炼铝,故D 错误。
备考2024届高考化学一轮复习分层练习第三章金属及其化合物第3讲铁及其化合物的转化关系
第3讲 铁及其化合物的转化关系1.[2023浙江]氯化铁是一种重要的盐,下列说法不正确的是( A )A.氯化铁属于弱电解质B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板C.氯化铁可由铁与氯气反应制得D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体解析 氯化铁在水溶液中完全电离,属于强电解质,A 错误;氧化性:Fe 3+>Cu 2+,故氯化铁溶液可腐蚀覆铜板:Cu +2FeCl 32FeCl 2+CuCl 2,B 正确;铁在氯气中燃烧生成氯化铁,C 正确;向沸腾的蒸馏水中逐滴加入饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即可得到氢氧化铁胶体,D 正确。
2.关于下列转化过程分析不正确的是( B )A.过程Ⅰ的反应属于分解反应B.过程Ⅰ中Fe 3O 4分解时,每消耗1 mol Fe 3O 4转移1 mol 电子C.过程Ⅱ的化学方程式为3FeO +H 2O △Fe 3O 4+H 2↑D.该过程的总反应为2H 2O 光照O 2↑+2H 2↑解析 过程Ⅰ的化学方程式为2Fe 3O 4太阳能6FeO +O 2↑,属于分解反应,当有2 mol Fe 3O 4分解时,生成1 mol O 2,转移4 mol 电子,故每消耗1 mol Fe 3O 4转移2 mol 电子,A 项正确,B 项错误;过程Ⅱ中FeO 与H 2O 在加热条件下反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为3FeO +H 2O △Fe 3O 4+H 2↑,C 项正确;由过程Ⅰ和过程Ⅱ的反应方程式可得,该过程的总反应为2H 2O O 2↑+2H 2↑,D 项正确。
3.下列说法正确的是( B )A.[2023全国乙改编]硫酸亚铁溶液久置后出现棕黄色沉淀发生的反应为6FeSO 4+O 2+2H 2O 2Fe 2(SO 4)3+2Fe (OH )2↓B.[2023辽宁改编]可用KSCN 溶液检验FeSO 4是否变质C.[2022海南改编]FeCl 2溶液中滴加KSCN 溶液,溶液变红色D.[天津高考改编]某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀,原溶液中有Fe2+,无Fe3+解析FeSO4溶液久置后出现的棕黄色沉淀应为Fe(OH)3,而不是Fe(OH)2,发生的反应为12FeSO4+3O2+6H2O4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓,A项错误;FeSO4溶液变质有Fe3+生成,KSCN与Fe3+会形成红色物质,故可用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质,B项正确;FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,C项错误;Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液能够产生蓝色沉淀,因此原溶液中一定含有Fe2+,但是否含有Fe3+无法确定,若要确定Fe3+的存在,则需要向溶液中加入KSCN溶液,观察溶液是否变为红色,D项错误。
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专项提能训练(一)金属及其化合物在化工流程中的转化1.以赤铁矿[主要成分为Fe2O3(质量分数约为60.0%),杂质为FeO(质量分数约为3.6%)、Al2O3、MnO2、CuO 等]为原料制备高活性铁单质的主要生产流程如图所示:已知部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示:沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2pH 3.4 5.2 9.7 6.7请回答下列问题:(1)含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎,目的是。
操作Ⅰ的名称是。
(2)将操作Ⅰ后所得的MnO2与KClO3、KOH溶液混合共热,可得到K2MnO4,此反应的化学方程式是。
(3)将pH控制在3.6的目的是。
已知25 ℃时,K sp[Cu(OH)2]=2×10-20,该温度下反应Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+的平衡常数K= 。
(4)加入双氧水时发生反应的离子方程式为。
(5)利用氨气在500 ℃以上分解得到的氮原子渗透到铁粉中可制备氮化铁(Fe x N y),若消耗氨气17.0 g,消耗赤铁矿1 kg,写出该反应完整的化学方程式: 。
答案(1)增大赤铁矿与稀硫酸的接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率过滤(2)3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O(3)使Fe3+全部形成沉淀而其他金属离子不形成沉淀5.0×10-9(4)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O(5)16Fe+2NH32Fe8N+3H2解析(1)使用前将赤铁矿粉碎,可以增大酸浸时赤铁矿与稀硫酸的接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率。
经过操作Ⅰ得到固体和溶液,故操作Ⅰ的名称为过滤。
(2)共热时MnO2转化为K2MnO4,Mn元素化合价升高,则Cl元素化合价降低,KClO3转化为KCl,根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式:3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O。
(3)加入双氧水,Fe2+被氧化为Fe3+,溶液a中的阳离子为Fe3+、Al3+、Cu2+等,根据表中提供的Fe3+、Al3+、Cu2+完全沉淀时的pH可知,将pH控制在3.6的目的是使Fe3+全部形成沉淀而其他金属离子不形成沉淀。
25 ℃时,该反应的平衡常数K=====5.0×10-9。
(4)加入双氧水时,Fe2+被氧化为Fe3+,发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O。
(5)17.0 g氨气为1 mol,1 kg赤铁矿中含有的Fe原子的物质的量为×2+=8 mol,则NH3、Fe按照物质的量之比1∶8参加反应,根据原子守恒配平化学方程式:16Fe+2NH32Fe8N+3H2。
2.硼镁泥是硼镁矿生产硼砂晶体(Na2B4O7·10H2O)时的废渣,其主要成分是MgO,还含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等杂质。
以硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的工艺流程如下:回答下列问题:(1)Na2B4O7·10H2O中B的化合价为;Na2B4O7可制备强还原剂NaBH4,写出NaBH4的电子式: 。
(2)滤渣A中除含有H3BO3外,还含有;加入硫酸时Na2B4O7发生反应的化学方程式为。
(3)滤渣B中含有不溶于稀盐酸,但加热时能溶于浓盐酸的黑色固体,写出生成黑色固体的离子方程式: ;加入MgO的目的是。
(4)碱性条件下,阴极上电解NaBO2溶液也可制得硼氢化钠,其电极反应式为;“有效氢含量”(即:每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克H2的还原能力)可用来衡量含氢还原剂的还原能力,则NaBH4的有效氢含量为(保留2位有效数字)。
答案(1)+3 Na+[H····H]-(2)SiO2Na2B4O7+H2SO4+5H2O Na2SO4+4H3BO3↓(3)ClO-+Mn2++H2O MnO2↓+Cl-+2H+调节溶液的pH,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去(4)B+6H2O+8e- B+8OH-0.21解析由题中信息可知,硼镁泥经硫酸浸取后过滤除去滤渣A,滤渣A主要含H3BO3和SiO2,滤液中主要含硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸锰、硫酸钙等;滤液中加入次氯酸钠把亚铁离子氧化为铁离子、把锰离子氧化为二氧化锰,过滤除去滤渣B,滤渣B主要为二氧化锰;滤液经蒸发浓缩、趁热过滤,除去滤渣C,经冷却结晶、过滤,即得到MgSO4·7H2O。
(1)Na2B4O7·10H2O中Na、H、O的化合价分别为+1、+1、-2,故B的化合价为+3;NaBH4为离子化合物,其由钠离子和硼氢根离子组成,其电子式为Na+[H····H]-。
(2)滤渣A中除含有H3BO3外,还含有SiO2;加入硫酸时Na2B4O7发生反应的化学方程式为Na2B4O7+H2SO4+5H2O Na2SO4+4H3BO3↓。
(3)滤渣B中含有不溶于稀盐酸,但加热时能溶于浓盐酸的黑色固体,则此黑色固体是MnO2,生成黑色固体的离子方程式为ClO-+Mn2++H2O MnO2↓+Cl-+2H+;加入MgO的目的是调节溶液的pH,使Fe3+水解转化为氢氧化铁沉淀除去。
(4)碱性条件下,阴极上电解NaBO2溶液也可制得硼氢化钠,其电极反应式为B+6H2O+8e-B+8OH-;NaBH4作为还原剂时,其中H由-1价降低至+1价,故1 mol NaBH4可以失去8 mol电子,相当于4 mol H2的还原能力,故NaBH4的有效氢含量为=0.21。
3.海水是宝贵的资源,氯碱工业、海水提镁、海水提溴等为人类提供了大量工业原料。
下图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、S等离子,为除去这些离子,所加试剂及其先后顺序为(写化学式)。
(2)①电解饱和食盐水的化学方程式为。
②制取MgCl2的过程中涉及反应:MgCl2·6H2O MgCl2+6H2O,该反应要在HCl气氛中进行,原因是。
(3)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收,写出用SO2吸收时发生反应的离子方程式: ,由此判断Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为。
(4)也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收,生成溴化钠和溴酸钠,同时有CO2放出,该反应的离子方程式是;最后再用H2SO4处理得到Br2,之后加入CCl4萃取Br2,最终用的方法得到单质Br2。
答案(1)BaCl2、CaO、Na2CO3、HCl(合理即可)(2)①2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH②抑制MgCl2水解(3)Br2+SO2+2H2O2Br-+4H++S Cl2>Br2>SO2(4)3Br2+3C5Br-+Br+3CO2蒸馏解析(1)CaO与水反应生成的Ca(OH)2可以除去Mg2+,Na2CO3溶液可以除去Ca2+,BaCl2溶液可以除去S。
除杂过程中试剂均过量,会引入新的杂质离子OH-、C、Ba2+,通过加适量盐酸可以将C和OH-转化为CO2和H2O,但过量的Ba2+必须由Na2CO3溶液来除去,因此盐酸必须最后加入,Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入,而CaO和BaCl2溶液加入的顺序可以调换。
(2)①电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH。
②加热MgCl2·6H2O时MgCl2易发生水解反应,最终得不到MgCl2,在HCl 气氛中进行,可以抑制MgCl2水解。
(3)SO2吸收Br2,发生氧化还原反应,离子方程式为Br2+SO2+2H2O2Br-+4H++S。
苦卤中通入Cl2置换出Br2,说明氧化性:Cl2>Br2,SO2与Br2反应生成S和Br-,说明氧化性:Br2>SO2。
(4)根据提供信息可知,Br2与C反应,生成Br-、Br、CO2,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平离子方程式。
从Br2的CCl4溶液中分离出Br2,用蒸馏的方法。
4.(2018陕西汉中一检)草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上用废镍催化剂(主要成分为Ni,含有一定量的Al2O3、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见下表:金属离子Fe3+Fe2+Al3+Ni2+开始沉淀的pH 1.9 7.6 3.0 6.8完全沉淀的pH 3.2 9.7 5.0 9.5②K sp(NiC2O4)=4.05×10-10(1)“酸浸”前将废镍催化剂粉碎的目的是。
“滤渣Ⅰ”的主要成分为。
(2)若试剂a为H2O2溶液,写出氧化时反应的离子方程式: 。
(3)调节pH的范围为。
(4)写出“沉钙”操作中加入NH4F时发生反应的离子方程式: ,NH4F的电子式为。
(5)如果“沉镍”操作后测得滤液中C2的浓度为0.18 mol·L-1,则溶液中c(Ni2+)= mol·L -1。
(6)将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320 ℃分解,可重新制得单质镍催化剂。
该制备过程的化学方程式为。
答案(1)增大接触面积,提高酸浸速率(其他合理答案亦可) SiO2(2)2Fe2++2H++H2O2 2Fe3++2H2O(3)5.0≤pH<6.8(写出5.0~6.8亦可)(4)Ca2++2F- CaF2↓[H····H]+[····]-(5)2.25×10-9(6)NiC2O4·2H2O Ni+2CO2↑+2H2O↑解析(1)SiO2不与稀硫酸反应。
(2)酸浸后的溶液中金属阳离子为Al3+、Fe2+、Ca2+、Ni2+,Fe2+可被H2O2氧化为Fe3+。
(3)调节溶液pH保证Al3+、Fe3+完全沉淀,Ni2+不沉淀。
(4)CaF2难溶于水。
(5)K sp(NiC2O4)=c(Ni2+)·c(C2),c(Ni2+)=mol·L-1=2.25×10-9mol·L-1。
(6)NiC2O4·2H2O 在真空中加热分解,镍元素化合价降低,则碳元素化合价升高,故产物为Ni、CO2、H2O。
5.利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工产品,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程,回答下列问题:已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。