2019届高考化学主观题押题练习—27题工艺流程图题word版(B卷)
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2019届高考化学主观题押题练习—
27题工艺流程图题(B卷)
1、工业上电解精炼铜的阳极泥是重要的二次资源,从阳极泥(含铜、银、金、铅等单质)
中提取金和制备AgCl的工艺如下:
已知:分金液的主要成分为H[AuCl4];分金渣的主要成分为PbSO4和AgCl;分银液的主要成
分为[Ag(SO 3)2]3-,且存在[Ag(SO3)2]3-Ag++22
SO
3
回答下列问题:
1.“分铜”时,铜单质参与反应的离子方程式为___________;如果温度过高,铜的浸出率会降低,原因是____________。
2.“分铜渣”中的成分有Au、Ag、AgCl和__________。
3.“分金”时,溶解单质金的化学方程式为________;除HC1、NaC1O3可溶解金外,“王水”也可溶解金,“王水”的成分为_____________(写试剂的名称)。
4.从“分金液”中提取金时,氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______________。
5.向“分银液”中加入适量的H2SO4调到pH=4时“沉银”,能够析出AgCl的原因是
___________。
6.AgCl能溶于氨水,发生反应AgCl(s)+2NH 3(aq)[Ag(NH3)2](aq))+Cl-(aq),其平衡常数K=2.0×10-3,现用1L某浓度氨水(溶质视为NH3)完全溶解0.1mol AgCl,所需氨水浓度至少为____________mol·L-15)。
2、从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。
某工业废钒的主要成分为V2O5,、VOSO4和SiO2等,下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程:
1.为了提高“酸浸”效率,可以采取的措施有 (填两种)。
2.“还原”工序中反应的离子方程式为 。
3.“沉钒”得到NH 4VO 3沉淀,需对沉淀进行洗涤,检验沉淀完全洗净的方法是 。
4.写出流程中铝热反应的化学方程式 。
5.电解精炼时,以熔融NaCl 、CaCl 2和VCl 2为电解液(其中VCl 2以分子形式存在)。
粗钒应与电源的 极(填“正”或“负”)相连,阴极的电极反应式为 。
6.为预估“还原”工序加入H 2C 2O 4的量,需测定“酸浸”液中VO 2+
的浓度。
每次取25.00mL “酸浸”液于锥形瓶用a mol/L (NH 4)2Fe (SO 4)2标准溶液和苯代邻氨基苯甲酸为指示剂进行滴定(其中VO 2+VO 2+
),若三次滴定消耗标准液的体积平均为b mL ,则2VO +
的浓度为 g/L (用含a 、b 的代数式表示)。
3、磷酸铁锂电池是新型的绿色能源电池,其简化的生产工艺流程如下。
1.反应釜中反应的化学方程式为_______,该反应体现出非金属性关系:P_____C(填“>”或“<”)。
2.室温下,LiH 2PO 4溶液的pH 随c(
42H PO -)的变化如图1所示,H 3PO 4溶液中4
2H PO -的分布
分数随pH 的变化如图2所示[
(含P 元素的粒子)]。
①由图1知,低浓度时LiH2PO4溶液的pH小于7,且随着c初始(
H PO-)的增大而减小,
2
4
其合理的解释为__________________。
②综合上图分析,若用浓度大于1mol/L的H3PO4溶液溶解Li2CO3,要使反应釜中的H3PO4几乎全部转化成LiH2PO4,反应釜中需要控制溶液的pH=________。
3.磷酸铁锂电池总反应为:LiFePO4+6C Li1-x FePO4+Li x C6,电池中的固体电解质可传导Li+。
充电时,Li+移向______(填“阳极”或“阴极”);放电时,正极反应式为
__________________。
4.磷酸铁锂电池中铁的含量可通过如下方法测定:称取1.60g试样用盐酸溶解,在溶液中加入稍过量的SnCl2溶液,再加入HgCl2饱和溶液,用二苯胺磺酸钠作指示剂,用0.030mol/L 重铬酸钾溶液滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色,消耗重铬酸钾溶液50.00mL。
已知:2Fe3++Sn2++6Cl-= 2
SnCl-+2Fe2+
6
4Cl-+Sn2++2HgCl2= 2
SnCl-+Hg2Cl2
6
6Fe2++ 2
Cr O-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
2
7
①实验中加入HgCl2饱和溶液的目的是____________。
②铁的百分含量Fe(%)=_________________________。
4、锂离子电池与传统电池相比,充电更快,功率密度更高,使用时间更长,在手机和笔记本电脑等便携式电子产品上广泛应用。
工业上常以锂辉矿(主要成分为 LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂,其中一种工艺流程如下
已知
①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:
氢氧化物开始沉淀pH 完全沉淀pH
Fe(OH) 2.7 3.7
3
Al(OH) 3.7 4.7
3
Mg(OH)9.6 11.0
2
②Li2CO3的溶解度随温度变化如图所示:
试回答下列问题:
1.酸浸时,为了提高浸取率可采取升高温度、粉碎矿石、搅拌、过滤后再次浸取等措施还可通过_______来提高浸取率。
2.反应I中应调节pH范围为_______,沉淀A的成分除H2SiO3、CaCO3、Al(OH)3外,还有
___________。
3.反应Ⅱ的离子方程式为_________________。
4.“操作I"的名称为______;洗涤Li2CO3沉淀要使用___(选填“热水”或“冷水”),理由是_________。
5.已知铷(Rb)是制造光电管的材料,它与锂同主族。
将 amol CH3 COORb溶于水配成溶液,向该溶液中滴加 bLc mol/L醋酸后,溶液呈中性。
则c=_______(用含a、b的式子表示;已知25℃时,CH3COOH电离平衡常数k a=2 10-5)。
5、以废旧锌锰电池中的黑锰粉(MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、少量ZnCl2及炭黑、氧化铁等)为原料制备MnCl2,实现锰的再利用。
其工作流程如下:
1.过程Ⅰ,在空气中加热黑锰粉的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。
O2氧化MnO(OH)的化学方程式是。
2.溶液a的主要成分为NH4Cl,另外还含有少量ZnCl2等。
①溶液a呈酸性,原因是。
②根据如图所示的溶解度曲线,将溶液a (填操作),可得NH4Cl粗品。
③提纯NH4Cl粗品,有关性质数据如下:
化合物ZnCl2NH4Cl
熔点365℃337.8℃分解
沸点732℃——
根据上表,设计方案提纯NH4Cl:。
3.检验MnSO4溶液中是否含有Fe3+:取少量溶液,加入(填试剂和现象),证明溶液中Fe3+沉淀完全。
4.探究过程Ⅱ中MnO2溶解的适宜条件。
ⅰ.向MnO2中加入H2O2溶液,产生大量气泡;再加入稀H2SO4,固体未明显溶解。
ⅱ.向MnO2中加入稀H2SO4,固体未溶解;再加入H2O2溶液,产生大量气泡,固体完全溶解。
①用化学方程式表示ⅱ中MnO2溶解的原因:。
②解释试剂加入顺序不同,MnO2作用不同的原因:。
上述实验说明,试剂加入顺序不同,物质体现的性质可能不同,产物也可能不同。
6、工业上利用氧化铝基废催化剂(主要成分为Al2O3,还含有少量Pd)回收Al2(SO4)3及Pd 的流程如下:
1.Al 2(SO4)3溶液蒸干灼烧后所得物质的化学名称是___________。
2.焙烧时Al 2O 3与(NH 4)2SO 4反应的化学方程式为___________。
水浸与中和步骤得到溶液的操作方法是___________。
3.浸液Y 中含Pd 元素的溶质是___________ (填化学式)。
4.“热还原”中每生成1molPd 生成的气体的物质的量为___________ (已知热还原得到的固体只有Pd)。
5.Pd 是优良的储氢金属,其储氢原理为2Pd(s)+xH 2(g)==2PdHx (s ),其中x 的最大值为0.8。
已知: Pd 的密度为12g·cm -3
, 则10.6cm 3
Pd 能储存标准状况下H2的最大体积为___________L 。
6.铝的阳极氧化法是将铝作为阳极,置于硫酸等电解液中,加入α-羟基丙酸、丙三醇后进行电解,可观察到铝的表面会形成一层致密的氧化膜。
①写出电解时阳极的电极反应式:______________________ 。
②电解过程中α-羟基丙酸、丙三醇的作用可能是______________________。
7、以软锰矿(主要成分为MnO 2)和硫锰矿(主要成分为MnS)为原料制备硫酸锰晶体的工艺流程如下:
1.滤渣中存在一种非金属单质,则酸浸过程中的化学方程式为_________________________________。
2.实验室常用氧化还原法测定MnSO 4·H 2O 晶体的纯度,原理如下: 2Mn 2+
+3NO -+434PO -+2H +=2[Mn(PO 4)2]3-+2NO -
+H 2O
+4NH +2NO -
=N 2↑+2H 2O [Mn(PO 4)2]3-+Fe 2+=Mn 2++[Fe(PO 4)2]3-
称取MnSO 4·H 2O 样品1.000 0 g ,溶于适量水,以磷酸作配位剂,加入过量硝酸铵,在220~240 ℃下充分反应。
然后以N —苯代邻氨基苯甲酸作指示剂,用0.100 0 mol·L -1
硫酸亚铁
铵标准溶液滴定生成的[Mn(PO4)2]3-至终点。
重复操作3次,记录数据如下表:
滴定次数0.1000mol ⋅L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液读数(mL)
滴定前滴定后
1 0.10 20.20
2 1.32 21.32
3 1.05 20.95
NO-+2H+=Fe3++NO↑+H2O。
①已知:Fe2++
2
测定过程中,硝酸铵的作用是____________________和____________________。
②若滴定过程中标准溶液硫酸亚铁铵不是新配置的,所测定的MnSO4·H2O晶体的纯度将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
③计算样品中MnSO4·H2O的质量分数(写出计算过程)。
8、以黄铜矿(CuFeS2)、FeCl3和乳酸[CH3CH(OH)COOH]为原料可制备有机合成催化剂CuCl和补铁剂乳酸亚铁{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。
其主要实验流程如下:
1.FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为
___________________________________________。
2.向溶液1中加入过量铁粉的目的是
_______________________________________________。
3.过滤后得到的FeCO3固体应进行洗涤,检验洗涤已完全的方法是
__________________________
________________________________________________________________________。
4.实验室制备乳酸亚铁的装置如图1所示。
①实验前通入N2的目的是_______________________________________。
②某兴趣小组用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数,结
果测得产品的质量分数总是大于100%,其原因可能是
________________________________________________________________________。
5.已知:
①CuCl为白色晶体,难溶于水和乙醇,在空气中易氧化;可与NaCl溶液反应,生成易溶于
水的NaCuCl2。
②NaCuCl2可水解生成CuCl,温度、pH对CuCl产率的影响如图2、3所示。
由CuCl(s)、S(s)混合物提纯CuCl的实验方案为:将一定量的混合物溶于饱和NaCl溶液中,__________________________________________________________________________。
(实验中须使用的试剂有:饱和NaCl溶液,0.1mol·L-1H2SO4、乙醇;除常用仪器外须使用
的仪器有:真空干燥箱)。
9、高锰酸钾是中学常用化学试剂,工业上常以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料进行制备,主要工艺流程如下图:
已知:3K2MnO4+2H3PO4═2KMnO4+MnO2↓+2K2HPO4+2H2O
物质KMnO4K2HPO4K2SO4CH3COOK KCl K2CO3
293K 溶解度
/g 6.4
150 11.1 217 34 111
1.原料高温煅烧时选用铁坩埚和铁棒,理由是__________。
2.①中每生成1molK 2MnO 4时电子转移2mol ,写出化学反应方程式_________。
3.从反应机理和产物分离角度考虑,③可用磷酸,也可用下列________试剂。
A .醋酸 B .盐酸 C .硫酸 D .CO 2
4.下列描述不正确的是_________。
A .操作⑤中蒸发至大量晶体析出再冷却晶体,趁热过滤
B .抽滤时布氏漏斗中选用大小略小于漏斗内径且盖住全部小孔的滤纸
C .可用无水乙醇洗涤产品提高纯度
D .KMnO 4晶体的烘干温度过高会降低产率
5.粗产品的洗涤步骤可能需要用到以下操作:a .加入洗涤剂至浸没固体;b .洗涤剂缓慢通过;c .洗涤剂快速通过;d .关小水龙头;e .开大水龙头;f .重复2~3次。
请选出正确的操作并排序________。
(操作可重复使用)
6.高锰酸钾产品的纯度测定:准确称取0.7900g 产品,配成250mL 溶液,量取25.00mL 于锥
形瓶中,用0.1000mol•L ﹣1(NH 4)2Fe (SO 4)2标准溶液进行滴定,
滴定终点的现象__________。
滴定前和滴定后的液面见下图。
计算出高锰酸钾的纯度为_______。
10、CoCl 2·6H 2O 是一种饲料营养强化剂。
一种利用水钴矿(主要成分为Co 2O 3、Co(OH)3,还含少量Fe 2O 3、Al 2O 3、MnO 等)制取CoCl 2·6H 2O 的工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H +、Co 2+、Fe 2+、Mn 2+、Al 3+等; ②酸性条件下,
3
ClO
-
不会氧化Co 2+,
3
ClO
-转化为Cl -;
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L) 沉淀物 3Fe(OH)
2Fe(OH)
2Co(OH)
3Al(OH)
2Mn(OH)
开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7 完全沉淀 3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
④CoCl 2·6H 2O 熔点为86℃,加热至110-120℃时,失去结晶生成无水氯化钴。
请回答:
1.写出浸出过程中Co 2O 3发生反应的离子方程式___________。
2.向浸出液中加入 NaClO 3发生主要反应的离子方程式___________。
3.“加Na 2CO 3调pH 至5.2”,过滤所得到的沉淀Ⅹ成分为___________。
4.萃取剂对金属离子的萃取率与pH 的关系如图所示,萃取剂使用的适宜pH 范围是___________。
(填选项序号字母)
A 1.0-2.0
B 2.5-3.5
C 4.0-5.0
5.制得的CoCl 2·6H 2O 在烘干时需减压烘干的原因是___________。
6.为测定粗产品中CoCl 2·6H 2O 含量,称取2g 的粗产品溶于水,配成100mL 溶液,取出20mL 置于锥形瓶,加入K 2CrO 4做指示剂( Ag 2CrO 4为砖红色沉淀),用0.2mol/L 的AgNO 3溶液滴定至终点,重复2-3次,平均消耗AgNO 3标准溶液10.00mL 。
该粗产品中CoCl 2·6H 2O 的质量分数为___________。
用K 2CrO 4做指示剂时,需要控制溶液pH 值为6.5-10.5,试分析原因______________________。
11、工业以软锰矿(主要成分是MnO 2,含有SiO 2、Fe 2O 3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO 3)。
其工业流程如下:
1.浸锰过程中Fe 2O 3与SO 2反应的离子方程式为Fe 2O 3+SO 2+2H +=2Fe 2+
+ 24
SO - +H 2O ,该反应是经历以下两步反应实现的。
i .Fe 2O 3+6H +
=2Fe 3+
+3H 2O ii .……
写出ii 的离子方程式:______________________。
2.过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为___________(填离子符号)
3.氧化过程中被MnO 2氧化的物质有(写化学式):______________________。
4.“浸锰”反应中往往有副产物MnS 2O 6生成,温度对浸锰”反应的影响如图所示:为减少MnS 2O 6的生成,“浸锰”的适宜温度是___________;向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH 4HCO 3溶液时温度不宜太高的原因是______________________。
5.加入NH 4HCO 3溶液后,生成MnCO 3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:______________________。
6.已知:pNi=-lgc(Ni 2+),常温下,K sp (NiCO 3)=1.4×10-7,向10mL0.1mol·L -1 Ni(NO 3)2溶液中滴加0.1mol·L
-1
Na 2S 溶液,会产生NiS 沉淀,在滴加过程中pNi 与Na 2S 溶液体积的
关系如图所示。
则在E 、F 、G 三点中,___________点对应溶液中水电离程度最小,常温下,在NiS 和NiCO 3的浊液中
232(CO )(S )
c c -- =______________________。
12、金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,它与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。
工业制备镓的流程如下图所示:
步骤一步骤二
1.元素Ga位于Al的下一周期,写出镓(Ga)的原子结构示意图为_________________;CO2的电子式为_____________
2.下列有关Al、Ga的说法不正确的是__________________
A.由流程图可知酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3
B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3
C.Ga(OH)3可由Ga2O3与水反应得到
D.与酸反应的剧烈程度:Al<Ga
3.图中涉及到的Al、Na、O三种元素简单离子半径由大到小的顺序
4.步骤二中不能通入过量的CO2,理由(用离子方程式表示)
5.工业上通常用电解精炼法提纯镓。
某待提纯的粗镓内含Zn、Fe、Cu杂质,以NaOH水溶液为电解质溶液。
在电流作用下使粗镓溶解进入电解质溶液,通过某种离子迁移技术到达阴极,并在阴极放电析出高纯镓。
(离子氧化性顺序为:Zn2+<Ga3+<Fe2+)
①下列有关电解精炼说法正确的是____________
A.阳极发生氧化反应,其主要电极反应式:Ga-3e- ═ Ga3+
B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C.在阴极除了析出高纯度的镓之外,还有H2产生
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Fe
②阴极析出高纯度镓的电极反应式___________________________________
6.氮化镓在电和光的转化方面性能突出,是迄今理论上光电转化效率最高的材料。
氮化镓(GaN )的一种制备方法是采用GaCl 3与NH 3在一定条件下反应,写出该反应的化学方程式_________________________
13、工业上从电解精炼铜的阳极泥(成分为CuS 、Cu 2Se 、Cu 2Te 和少量金属单质Au) 中回收碲、硒的工艺流程如下:
已知:①TeO 2是两性氧化物。
②Se 和TeO 2的物理性质如下: 物理性质 熔点 沸点 水溶性 Se 221℃ 685℃ 难溶于水 TeO 2
733℃
1260℃
微溶于水
(1)Se 在周期表中的位置为 。
(2)SeO 2与SO 2的混合烟气可用水吸收制得单质Se ,当有2 mol 电子转移时,会生成______mol Se 。
过滤所得粗硒可采用真空蒸馏的方法提纯获得纯硒,采用真空蒸馏的目的是_______________。
(3)“碱浸”过滤得到滤渣的主要成分是_______(填化学式)。
(4)“沉碲”时控制溶液的pH 为4.5-5.0,生成TeO 2沉淀。
如果H 2SO 4的浓度过大,将导致“沉碲”不完全,原因为 。
(5)“酸溶”将TeO 2先溶于硫酸得到Te(SO 4)2,然后加入Na 2SO 3溶液进行还原,还原碲的离子反应方程式是 。
(6)常温下,SeO 2与NaOH 溶液反应所得NaHSeO 3溶液的pH______7(填“>”“<”或“=”),请通过计算说
明 。
(已知25℃时,亚硒酸(H 2SeO 3)的12372.510 2.510a a K K --=⨯=⨯,)
14、钛酸锂电池应用广泛,电池放电后负极材料主要含有Li 4Ti 5O 12、铝箔及少量Fe ,可通过
下列工艺流程回收钛、锂。
回答下列问题:
1.Li 4Ti 5O 12中,Ti 元素的化合价为_______ ,滤液1中含金属的阴离子是 __________(填离子符号)。
2.酸浸时Li 4Ti 5O 12发生的反应是:Li 4Ti 5O 12+7H 2SO 4+5H 2O 2 ==== 2Li 2SO 4+5[TiO(H 2O 2)]SO 4+7H 2O ,该反应是否属于氧化还原反应? _________(填“是”或“否”);滤渣1是_____________ 。
3.向[TiO(H 2O 2)]SO 4溶液中加入Na 2SO 3溶液发生反应的离子方程式为_____________ 。
4.向TiOSO 4溶液中通入NH 3发生反应的离子方程式为_____________________ 。
5.沉淀TiO(OH)2用蒸馏水洗涤的目的是_________________________ 。
6.萃取时,温度对萃取率的影响如图所示。
由图分析知实验时选择在常温下进行即可,理由是__________________ 。
7.“萃取”和“反萃取”可简单表示为:
2222[TiO(H O )]2(HA)++ 2222[TiO(H O )](HA )2H +
+
则反萃取过程中加入的试剂X 是_______________。
15、聚合硫酸铁(简称PFS 或聚铁)是水处理中重要的絮凝剂。
以黄铁矿的烧渣(主要成分为Fe 2O 3、FeO 、SiO 2等)为原料制取聚合硫酸铁([
2432
Fe (OH)(SO )
x x -]m )的工艺
流程如下:
1.酸浸时最合适的酸是 (写化学式)。
2.酸浸后溶液中主要的阳离子有 。
3.加入KClO 3的目的是 (结合离子方程式说明)。
4.过程a 中生成聚合硫酸铁的过程是先水解再聚合。
将下列水解反应原理的化学方程式补充完整。
□Fe 2(SO 4)3+□H 2O ⇌□
2432
Fe (OH)(SO )
x x -+□
5.过程a 中水解要严控pH 的范围。
pH 偏小或偏大聚合硫酸铁的产率都会降低,请解释原因 。
6.盐基度B 是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,通常盐基度越高,絮凝效果越好。
盐基度B 的表达式:
3(OH )100%3(Fe )
n B n -+
=⨯(n 为物质的量)。
为测量聚合硫酸铁的盐基度,
进行如下实验操作:
ⅰ.取聚合硫酸铁样品m g ,加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,再加入KF 溶液屏蔽Fe 3+,使Fe 3+不与OH ﹣反应。
然后以酚酞为指示剂,用c mol/L 的标准NaOH 溶液进行中和滴定,到终点时消耗NaOH 溶液V mL 。
ⅱ.做空白对照实验,取与步骤ⅰ等体积等浓度的盐酸,以酚酞为指示剂,用c mol/L 的标准NaOH 溶液进行中和滴定,到终点时消耗NaOH 溶液V 0 mL 。
①该聚合硫酸铁样品中n (OH ﹣)= 。
②已知该样品中Fe 的质量分数w ,则盐基度B = 。
答案以及解析
1答案及解析:
答案:1. 2H +
+H 2O 2+Cu=Cu 2+
+2H 2O;温度过高时,H 2O 2受热分解 2.PbSO 4
3.2Au+8HCl+NaClO 3=2H[AuCl 4]+NaCl+3H 2O;浓硝酸、浓盐酸
4. 2:3
5.H 2SO 4电离出的H +
降低了23SO -的浓度,使[Ag(SO 3)2]3-
Ag ++223SO -平衡正向移动,Ag
+
和Cl -反应生成AgCl 6.2.45
解析:1. 由于铜排在H 后面,不和硫酸反应,所以需加入双氧水作为氧化剂; 温度过高双氧水会分解,影响铜的浸出率;
答案: 2H +
+H 2O+Cu=Cu 2+
+2H 2O 温度过高时,H 2O 2受热分解
2.根据后一步分金渣成分,可推测出,“分铜渣”中的成分有Au 、Ag 、AgCl 和PbSO 4; 答案:PbSO 4
3.根据已知分金液的主要成分为H[AuCl 4],写出方程式;“王水”的成分为浓硝酸与浓盐酸体积比1:3混合物;
答案: 2Au+8HCl+NaClO 3=2H[AuCl 4]+NaCl+3H 2O 浓硝酸、浓盐酸
4.氧化剂(H[AuCl 4])中Au 从正三价降到零价和还原剂(Na 2SO 3)中S 从正四价升高到正六价,根据化合价升降相等(或得失电子数相等),可得物质的量之比为2:3; 答案: 2:3
5.利用化学平衡移动原理解释;
答案:强酸制弱酸原理,H 2SO 4电离出的H +与23SO -,降低了23
SO -的浓度,使[Ag(SO 3)2]
3
-Ag +
+2
23
SO
-
平衡正向移动,Ag +
和Cl -
反应生成AgCl 。
6.①根据方程式可知完全反应0.1mol AgCl ,需要NH 3:0.2mol ,生成[Ag(NH 3)2](aq))和Cl -(aq)各0.1mol ;②根据平衡常数计算平衡后应该还剩余的NH 3,设剩余NH 3 xmol ,AgCl(s)+2NH 3(aq)
[Ag(NH 3)2](aq))+Cl -(aq),由于容器体积为1L ,利用物质的量代替
浓度计算平衡常数K ;K=2.0×10-3=,得出x=
=2.25,所以共需要NH 3:
0.2+2.25=2.45mol ;
答案:2.45
2答案及解析:
答案:1. 将工业废钒粉碎,充分搅拌,适当提高温度,适当增加硫酸的浓度 2. 2 2VO ++H 2C 2O 4+2H +=2VO 2+
+2CO 2↑+2H 2O
3. 取最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银,若无沉淀,则已洗净
4. 3V 2O 5+10Al
6V+5Al 2O 3
5. 正; VCl 2+2e ﹣
=V+2Cl ﹣
6.
8325
ab
解析:1. 为了提高“酸浸”效率,可以将工业废钒粉碎,充分搅拌,适当提高温度,适当增加硫酸的浓度等,
故答案为:将工业废钒粉碎,充分搅拌,适当提高温度,适当增加硫酸的浓度; 2. “还原”工序中反应的离子方程式为22
VO
++H 2C 2O 4+2H +=2VO 2++2CO 2↑+2H 2O ,故答案为:
2
2
VO
++H 2C 2O 4+2H +=2VO 2+
+2CO 2↑+2H 2O ;
3.沉淀吸附溶液中的氯离子,可用检验氯离子的方法检验,方法是取最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银,若无沉淀,则已洗净,
故答案为:取最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银,若无沉淀,则已洗净; 4.发生铝热反应的方程式为3V 2O 5+10Al 6V+5Al 2O 3,故答案为:
3V 2O 5+10Al
6V+5Al 2O 3;
5.粗钒精炼时,粗钒为阳极,连接电源正极,阴极生成钒,发生VCl 2+2e ﹣=V+2Cl ﹣,故答案为:正;VCl 2+2e ﹣=V+2Cl ﹣;
6.加入a mol/L (NH 4)2Fe (SO 4)2标准溶液,可将VO 2+
还原为VO 2+
,反应中Fe 元素化合价由+2价升高为+3价,V 元素化合价由+5价降低为+4价,则n (
2
VO +)=n ((NH 4)2Fe (SO 4)
2
)=amol/L ×b ×10﹣3L =10﹣3abmol ,则VO 2+的浓度为3383g/mol 10mol
83g/L 2510L
25
ab ab
--⨯⨯=⨯, 故答案为:8325
ab。
3答案及解析:
答案:1. 2H 3PO 4+Li 2CO 3=2LiH 2PO 4+H 2O+CO 2↑;>
2. 42H PO -在溶液中既存在电离平衡,也存在水解平衡。
电离作用产生H +
使溶液显酸性,水解产生OH -
使溶液显碱性,由于42H PO -
电离程度大于水解程度,所以溶液显酸性,故pH<7;若在开始时溶液c(42H PO -)大,单位体积内42H PO -电离产生的H +的数目越多,c(H +
)就越大,溶液的pH 就越小;4.66 3.阴极;Li 1-x FePO 4+xLi +
+xe -=LiFePO 4
4.将溶液中过量的Sn 2+
转化为稳定的络离子26SnCl -,防止干扰Fe 2+
的测定;31.5% 解析:
4答案及解析:
答案:1. 延长浸取时间(或:增大酸的浓度) 2.4.7~9.6;Fe(OH)3、CaSO 4
3.Mg 2+
+2OH -
=Mg(OH)2↓ (或:Mg 2+
+Ca(OH)2=Ca 2+
+Mg(OH)2↓) Ca 2+
+23CO -
= CaCO 3↓ 4.过滤 ;热水;碳酸锂的溶解度随温度升高而降低,热水洗涤可以减少碳酸锂的溶解损失 5.
200a
b
解析:1. 增大酸的浓度、升高温度、增大固体表面积、搅拌或延长浸取时间可以提高浸取率,所以为了提高浸取率可采取升高温度、粉碎矿石、搅拌、过滤后再次浸取等措施还可通过延长浸取时间或增大酸的浓度来提高浸取率;
2.反应I 中调节pH 的目的是除去Fe 3+、Al 3+,所以调节pH 范围为4.7~9.6,硫酸钙微溶于水,所以沉淀A 的成分除H 2SiO 3、CaCO 3、Al(OH)3外,还有Fe(OH)3、CaSO 4。
3.反应Ⅱ调节pH=11,目的是除去Mg 2+
,反应的主要离子方程式是Mg 2+
+2OH -
=Mg(OH)2↓; 4.“操作I "目的是分离出固体碳酸锂,所以“操作I "是过滤;碳酸锂的溶解度随温度升高而降低,热水洗涤可以减少碳酸锂的溶解损失,所以洗涤Li 2CO 3沉淀要使用热水; 5.将 amol CH 3 COORb 溶于水配成溶液,向该溶液中滴加 b L c mol /L 醋酸后,溶液呈中性。
设混合后溶液的体积为V ,根据物料守恒,c(CH 3COOH)+c(CH 3COO -
)=(a+bc)/V ,根据
电荷守恒,c(CH 3COO -) = c(Rb +
)=a/V ,所以c(CH 3COOH)=bc/V ,
,
,所以c=
200a
b。
5答案及解析:
答案:1.()2224MnO OH O 4MnO 2H O +==+ 2.① 42NH H O
++32NH H O H +⋅+(或4NH +水解产生H +
)
② 蒸发浓缩,冷却结晶,过滤
③ 加热4NH Cl 粗品至340℃左右,NH 4Cl = NH 3 + HCl ;收集产物并冷却,NH 3 + HCl=NH 4Cl ,得到纯净NH 4Cl 。
3.KSCN 溶液,不变红
4.① 22224422MnO H O H SO MnSO 2H O O ++==++↑ ② i 中2MnO 作催化剂,反应快, 2MnO 只催化分解22H O ;
ii 中2MnO 作氧化剂,加入稀24H SO 后,2MnO 的氧化性增强,被22H O 还原为4MnSO 。
解析:
6答案及解析: 答案:1. 硫酸铝
2.3(NH 4)2SO 4+Al 2O 3高温Al 2(SO 4)3+6NH 3↑+3H 2O↑;过滤
3.H 2PdCl 6
4.8mol
5.10.752
6.①2Al+3H 2O-6e -=Al 2O 3+6H +
②抑制氧化膜的溶解
解析:1.硫酸铝不会发生改变,蒸干灼烧后仍然为硫酸铝。
2.从流程中得知,反应物为(NH4)2SO4和Al2O3,生成物包括NH3和Al2(SO4)3,不难推出还有另一个生成物水,注意条件高温不要漏了;水浸后分离出滤渣和溶液,所以操作为过滤。
3.氨气中和后生成滤渣(NH4)2SO4,所以往前推理Y中含Pd的溶质为H2PdCl6。
4.热还原得Pd,所以推理生成物中气体有氨气和氯化氢,生成1mol Pd,则还有2mol氨气和6mol HCl,故气体物质的量为8mol。
5.本题利用化学计量知识计算,m=ρV,n=m/M,得n=1.2mol,x最大值为0.8,则令x=0.8,参与反应氢气为0.48mol,故标准状况下气体体积为10.752L。
6.①阳极反应方程式为铝失去电子,生成氧化膜氧化铝,反应式为2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+;
②因为实验目的是观察氧化膜的形成,所以添加物的目的要从保持氧化膜的角度考虑即可,答案可以是抑制氧化膜的溶解
7答案及解析:
答案:1. MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
2.①将试样中的二价锰定量氧化成三价锰
与产生的亚硝酸盐反应消除对滴定的影响
②偏高
③消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液平均值为20.00mL。
2MnSO4·H2O~2[Mn(PO4)2]3-~2Fe2+
n(MnSO4·H2O)=n(Fe2+)=20.00mL×10-3L·mL-1×0.1000mol·L-1=2×10-3mol
样品中MnSO4·H2O的质量分数为:
131
210mol169g mol
100%33.8%
1.0000g
--
⨯⨯⋅
⨯=
解析:
8答案及解析:
答案:1. CuFeS2+3Fe3++Cl-===4Fe2++CuCl+2S
2.除去溶液中的Fe3+,提高产品的纯度
3.取最后一次洗涤后的滤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀,则洗涤完全
4.①排尽装置中的空气,防止Fe2+被氧化
②KMnO4具有强氧化性,可将Fe2+和乳酸根离子中的羟基一同氧化
5.过滤。
控制温度60 ℃左右,向滤液中滴加0.1mol·L -1
H 2SO 4,控制溶液的pH 为2.0~2.5左右,搅拌、趁热过滤。
用乙醇洗净所得固体,置于真空干燥箱中干燥 解析:
9答案及解析:
答案:1. 高温下瓷坩埚和玻璃棒会与KOH 等反应,与铁不反应 2. 6KOH +KClO 3+3MnO 23K 2MnO 4 +KCl +3H 2O
3.AD
4. ABC
5. dabef
6.滴入最后一滴标准液,溶液紫红色恰好褪去,且半分钟内不变色;88.00% 解析:
10答案及解析:
答案:1. Co 2O 3 + 23SO - +4H + = 2Co 2+ + 24SO -
+2H 2O 2.6H +
+ 6Fe 2+
+ 3ClO -= 6Fe 3+ + Cl -
+ 3H 2O 3.Fe(OH)3, Al(OH)3 4. B
5.降低烘干温度,防CoCl 2·6H 2O 高温下失去结晶水
6.59.5%;pH 太小K 2CrO 4氧化Cl -(或转化为272Cr O -
); pH 太大生成Ag(OH)沉淀 (或Ag 2O 沉淀)
解析:1. 水钴矿主要成分为Co 2O 3、Co (OH )3,加入盐酸和亚硫酸钠,浸出液含有的阳离子主要有H +
、Co 2+
、Fe 2+
、Mn 2+
、Al 3+等,所以Co 2O 3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原,根据电荷守恒和得失电子守恒,反应的离子方程式为:Co 2O 3 +
23
SO
-
+4H + = 2Co 2+ +
24
SO -+2H 2O ; 2.NaClO 3的作用是将Fe 2+氧化成Fe 3+,其反应的离子方程式为:
3
ClO
-+6Fe 2++6H +=Cl -+6Fe 3++3H 2O ;
3.NaClO 3的作用是将Fe 2+氧化成Fe 3+,加Na 2CO 3调pH 至5.2,铝离子与碳酸根离子发生双水
解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Al 3++3
23
CO - +3H 2O=2Al (OH )3
↓+3CO 2↑;铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳,水解的离子方程
式为:2Fe 3++3 23
CO - +3H 2O=2Fe (OH )3↓+3CO 2↑,所以沉淀X 的成分为:Fe (OH )3、Al (OH )3;
4.根据流程图可知,此时溶液中存在Mn 2+、Co 2+金属离子;由萃取剂对金属离子的萃取率与pH 的关系可知,调节溶液pH 在3.0~3.5之间,可使Mn 2+完全沉淀,并防止Co 2+转化为Co (OH )2沉淀,故选B ;
5.根据题意知,CoCl 2•6H 2O 常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴,为防止其分解,制得的CoCl 2•6H 2O 需降低烘干温度;
6.CoCl 2·6H 2O ~2AgNO 3 238g 2mol xg 0.2mol/L×0.01L
X=0.238g
CoCl 2·6H 2O 的纯度为
59.5%
pH 太小K 2CrO 4氧化Cl -
(或转化为272Cr O -
), pH 太大生成AgOH 沉淀,所以需要控制溶液pH 值为6.5~10.5。
11答案及解析:
答案:1. 2Fe 3+
+SO 2+2H 2O=2Fe 2+
+ 24SO - +4H +
2. Mn 2+
、Fe 2+
3.SO 2(H 2SO 3、23SO -)、FeSO 4(Fe 2+
)
4.90℃;防止NH 4HCO 3受热分解,以提高原料利用率
5. 23223Mn
2Mn H CO CO H C O O +
-
+=↓+↑+
6.F;1.4×1014
解析:1. Fe 3+与SO 2和水反应,生成Fe 2+、
24
SO
-
和H +,离子方程式为2Fe 3++SO 2+2H 2O=2Fe 2++
24
SO
- +4H +,
故答案为:2Fe 3+
+SO 2+2H 2O=2Fe 2+
+
24
SO
- +4H +
;
2.浸锰过程中发生反应:MnO 2+SO 2=MnSO 4、Fe 2O 3+SO 2+2H +
=2Fe 2+
+ 24
SO - +H 2O ,所以过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为Mn 2+ 、Fe 2+, 故答案为:Mn 2+
、Fe 2+
;
3.氧化过程中加入MnO 2的目的为除去过量的SO 2,生成MnSO 4;同时MnO 2也可以氧化FeSO 4, 故答案为:SO 2、FeSO 4;
4.由图像可知,90℃时MnS 2O 6的生成速率相对较低,锰的浸出率相对较高,若温度升高,MnS 2O 6的生成速率及锰的浸出率变化均不明显,却会消耗更多的能源,所以“浸锰”的适宜温度是90℃;温度过高时,NH 4HCO 3受热易分解为NH 3、CO 2和H 2O ,导致原料利用率降低, 故答案为:90℃;防止NH 4HCO 3受热分解,以提高原料利用率;
5.加入NH 4HCO 3溶液后,Mn 2+与3
HCO -反应生成MnCO 3沉淀,同时还有CO 2气体生成,反应的离子方程式为23223Mn 2Mn H CO CO H C O O +-
+=↓+↑+,
故答案为:
23223Mn 2Mn H CO CO H C O O +-+=↓+↑+;
6.硝酸镍是强酸弱碱盐,硫化钠是强碱弱酸盐,它们都能促进水的电离。
F 点表示硝酸镍和硫化钠恰好完全反应,溶液中溶质是硝酸钠,水的电离程度最小;
由图可知,F 点表示硝酸镍和硫化钠恰好完全反应,溶液中c(Ni 2+)=c(S 2-)=10-10.5mol/L , 则K sp (NiS)=10-10.5×10-10.5=10-21, NiCO 3(s)+S 2-
(aq)
NiS(s)+
23
CO - (aq), 27sp 314
3221
sp (NiCO )(CO ) 1.410 1.410(S )(NiS)10K c K c K -
---⨯====⨯, 故答案为:F ;1.4×1014
12答案及解析: 答案:1.。