第三章命题热点强化练

第三章命题热点强化练

1．(2019·海南高考)以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取4·7H2O的过程如图所示：

硼镁泥的主要成分如下表：

(1)“酸解”时应该加入的酸是，“滤渣1”中主要含有(写化学式)。

(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是、。

(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是。

(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是。

解析：(1)流程制备的是4·7H2O，为了不引入杂质，因此所用的酸是硫酸，化学式为H24；根据硼镁泥的成分，2不与硫酸反应，因此滤渣1为2；(2)硼镁泥中含有，与硫酸反应后生成4，次氯酸钙具有强氧化性，能把2＋氧化成3＋，氧化镁的作用是调节，使3＋和3＋以氢氧化物形式沉淀出来，除去3＋和3＋；(3)除杂是除去的3＋和3＋，因此验证3＋就行，方法是取滤液将其酸化后滴加溶液，若溶液未变红，则说明除杂完全；(4)防止4·7H2O结晶析出。

答案：(1)H242(2)将2＋氧化为3＋调节溶液，使3＋、3＋以氢氧化物的形式沉淀除去(3)取滤液将其酸化后滴加溶液，若溶液未变红，则说明除杂完全(4)防止4·7H2O结晶析出

2．“分子筛”是一种具有多孔结构的铝硅酸盐(4·2O)，其中有许多笼状孔穴和通道能让直径比孔穴小的分子通过而将大的分子留在外面，故此得名。利用铝灰(主要成分为、2O3、、等)制备“分子筛”的一种工艺如下：

(1)分子筛的孔道直径为4A称为4A型分子筛；当＋被2＋取代时就制得5A型分子筛，当＋被K＋取代时就制得3A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4.65A)和异丁烷(分子直径为5.6A)应该选用型的分子筛。

(2)铝灰在90 ℃时水解的化学方程式为；“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是。

(3)“酸溶”时，为降低生产成本，应选择的酸为，理由是。

(4)“氧化”时，发生的主要反应的离子方程式为。

(5)该工艺中滤渣的成分是。

(6)“胶体”调节后过滤所得“晶体”需洗涤，如何证明该晶体已经洗涤干净？。

解析：(1)分离正丁烷和异丁烷，选用分子筛的型号应在4.65A～5.6A之间，故应选择

5A型分子筛。(2)铝灰中的发生水解反应生成氢氧化铝和氨气，反应的化学方程式为＋3H2()3＋3↑，加热可以促进氮化铝水解生成氨气，降低3在水中的溶解度，促使3逸出。(3)浓缩海水除杂后电解时有氢气和氯气产生，氢气和氯气反应可以制备盐酸，用于酸溶，从而降低生产成本。(4)酸溶后的溶液中含有2＋，漂白液中的－可将2＋氧化成3＋。(5)加入，3＋转化成，3＋转化成()

，则该工艺中滤渣的成分为()3。(6)“胶体”调节后过滤所得“晶体”需洗涤，

3

通过检验晶体表面是否有铵根离子或氯离子可判断是否洗涤干净。

答案：(1)5A

(2)＋3H2℃))()3＋3↑加快水解反应速率；降低3在水中的溶解度，促使3逸出

(3)盐酸电解时生成的氢气和氯气可以制备盐酸

(4)22＋＋2H＋＋－23＋＋－＋H2O

(5)()3

(6)取最后一次洗涤液少许，加入浓氢氧化钠溶液并微热，若不能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则洗涤干净，否则未洗涤干净(或取最后一次洗涤液少许，加稀硝酸酸化，再加硝酸银溶液，若不能产生白色沉淀，则洗涤干净，否则未洗涤干净) 3．是水处理中重要的絮凝剂，下图是以回收的废铁屑为原料制备的一种工艺流程。

(1)酸浸槽以及聚合釜中用到的酸应是；中铁元素的化合价为；在酸浸槽中，为了提高浸出率，可以采取的措施有(写两条)。

(2)若废铁屑中含有较多铁锈(2O3·2O)，则酸浸时反应的化学方程式有。

(3)如果反应釜中用H2O2作氧化剂，则反应的离子方程式为；生产过程中，发现反应釜中产生了大量的气体，且温度明显升高，其原因可能是。

(4)聚合釜中溶液的必须控制在一定的范围内。如果溶液酸性过强，造成的后果是。如果溶液酸性太弱又会生成大量的氢氧化铁沉淀。若溶液中3＋的浓度为1 ·L－1，当3＋开始沉淀时，溶液的约为。[已知()3的≈1.0×10－39]。

解析：(1)絮凝剂是硫酸盐，制备时不能引入杂质，要用硫酸酸浸；根据[2()x(4)3－2]y中各元素正负化合价的代数和为0，得铁的化合价为＋3。(2)2O3·2O和均与硫酸反应。(4)3＋＋3H2O()3＋3H＋，酸性过强，3＋水解平衡逆向移动，不利于()3的生成；若溶液中3＋的浓度为1 ·L－1，当3＋开始沉淀时，[()3]＝1.0×10－39＝c(3＋)·c3(－)，则1.0×10－39＝1 ·L－1×c3(－)，解得c(－)＝10－13 ·

L－1，则c(H＋)＝0.1 ·L－1，所以＝1。

答案：(1)H24＋3加热、搅拌、多次浸取等

(2)2O3·2O＋3H242(4)3＋(3＋x)H2O、＋H244＋H2↑(3)22＋＋H2O2＋2H＋23＋＋2H2O H2O2与2＋的反应为放热反应，加入的H2O2过多，且生成的3＋能作H2O2分解的催化剂，H2O2发生分解反应，生成了O2(4)影响3＋与－的结合(合理答案均可) 1 4．醋酸镍[(3)2]是一种重要的化工原料。一种以含镍废料(含、2O3、、、2)为原料，制取醋酸镍的工艺流程图如下：

相关离子生成氢氧化物的和相关物质的溶解性如下表：

(2)滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是、。

(3)写出氧化步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式：。

(4)酸浸过程中，1 失去6个电子，同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式：。

(5)沉镍过程中，若c(2＋)＝2.0 ·L－1，欲使100 该滤液中的2＋沉淀完全[c(2＋)≤10－5 ·L－1]，则需要加入

固体的质量最少为g。(保留小数点后1位有效数字)

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(6)保持其他条件不变，在不同温度下对含镍废料进行酸浸，镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为℃、。

解析：(1)～(3)制取醋酸镍的工艺流程可解读为将含镍废料粉碎后加入H24和少量3进行酸浸，过滤后得到主要含2＋、3＋、3＋(还可能含少量2＋、2＋)的溶液和主要含2、4的滤渣，弃去滤渣，向滤液中加入H2O2将可能含有的2＋氧化为3＋，调节溶液为5.0≤＜6.7，使3＋、3＋转化为氢氧化物沉淀，再通过过滤除去，向过滤所得的滤液1中加入

F除去滤液中的2＋，

4

过滤后向滤液2中加入23使2＋沉淀为3，过滤后向3中加入醋酸得到醋酸镍，再进一步洗涤、蒸发、结晶得到醋酸镍产品。(4)由题意知，酸浸时1 失去6 电子，S2－被氧化为2，硝酸被还原为，根据得失电子守恒、原子守恒可写出反应的化学方程式。(5)2＋沉淀完全时溶液中c()＝＝＝0.96 ·L－1，故需要加入23的质量最少为[0.96 ·L－1×0.1 L＋(2.0 ·L－1－10－5 ·L－1)×0.1 L]×106 g·－1＝31.4 g。

答案：(1)5.0≤＜6.7(2)2、42

(3)22＋＋H2O2＋2H＋23＋＋2H2O