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文檔簡介
試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁2021-2023近三年河北省高考化學(xué)模擬題專項(xiàng)復(fù)習(xí)——離子反應(yīng)一、單選題1.(2023·河北張家口·統(tǒng)考三模)化學(xué)是材料研發(fā)和利用的基礎(chǔ)。下列說法正確的是A.離子液體由液態(tài)非電解質(zhì)形成B.有生物活性的大分子中常存在氫鍵C.高純硅廣泛用于信息和光纖等技術(shù)領(lǐng)域D.鈉用作核反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑的主要原因是性質(zhì)穩(wěn)定2.(2023·河北滄州·統(tǒng)考二模)Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素,均能與反應(yīng),其中Co和Ni均得到二氯化物,三種元素二價(jià)氧化物的晶胞類型相同,均為NaCl型。下列說法錯誤的是A.每個二價(jià)陽離子均處于周圍6個構(gòu)成的正八面體空隙中B.、和的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃.與鹽酸反應(yīng)有黃綠色氣體生成,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為D.三種元素二價(jià)氧化物熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?.(2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測)為探究類鹵離子與的還原性強(qiáng)弱,某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):①分別配制0.1mol·L-1的KSCN溶液、FeSO4溶液;②向0.1mol·L-1的KSCN溶液中滴加酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色;③向0.1mol·L-1的FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色;④向等體積濃度均為0.1mol·L-1的KSCN和FeSO4混合溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液先變紅后褪色。下列說法正確的是A.實(shí)驗(yàn)①中必須用到分液漏斗、錐形瓶等玻璃儀器B.實(shí)驗(yàn)②中將還原為C.實(shí)驗(yàn)③中反應(yīng)的離子方程式為D.實(shí)驗(yàn)④說明還原性:4.(2023·河北滄州·統(tǒng)考一模)與砂糖混用為補(bǔ)血劑。合成工藝流程如下:已知:“還原”工序中不生成S單質(zhì)。下列說法錯誤的是A.“焙燒”時,空氣和逆流可提高焙燒效率B.“焙燒”過程中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為11∶4C.“還原”工序中,反應(yīng)的離子方程式為D.“沉鐵”時,與結(jié)合生成,促進(jìn)了的電離5.(2022·河北邯鄲·邯鄲一中校考模擬預(yù)測)生物還原法是指微生物在缺氧或厭氧條件下,在電子供體的作用下將還原為更易被去除的,根據(jù)電子供體的不同可分為自養(yǎng)還原和異養(yǎng)還原。為去除水中銻(+5)酸鹽,某大學(xué)建立升流式硫自養(yǎng)固定床生物反應(yīng)器,其反應(yīng)機(jī)理如圖。下列說法正確的是A.在自養(yǎng)還原過程中,S接受電子作氧化劑B.歧化反應(yīng)的離子方程式是C.反應(yīng)的副產(chǎn)物是,只來源于歧化反應(yīng)D.在生物反應(yīng)器中可以實(shí)現(xiàn)S單質(zhì)的循環(huán)利用6.(2022·河北·模擬預(yù)測)用鹵水(含、、、)制備的實(shí)驗(yàn)流程如圖,下列說法錯誤的是A.第一步加入的主要目的是除去、B.如果第一步加入的過量,會導(dǎo)致的產(chǎn)率降低C.蒸發(fā)操作中使用的玻璃儀器有玻璃棒、蒸發(fā)皿、酒精燈等D.玻璃棒在過濾和蒸發(fā)操作中的作用不相同7.(2022·河北·模擬預(yù)測)MgCl2?6H2O可用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。一種用鎂渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Fe2O3和SiO2]制備MgCl2?6H2O的實(shí)驗(yàn)流程如圖。注:“煅燒”過程中只有MgCO3、Mg(OH)2發(fā)生分解。下列說法不正確的是A.“煅燒”需用到的儀器有坩堝、坩堝鉗、泥三角、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺等B.“濾渣”的主要成分為CaCO3、SiO2和Fe2O3C.“蒸氨”步驟中NH4Cl溶液僅與體系中的MgO反應(yīng),離子方程式為MgO+2NHMg2++2NH3↑+H2OD.“過濾”所得濾液經(jīng)硫酸酸化、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產(chǎn)品8.(2022·河北·模擬預(yù)測)KSCN是檢驗(yàn)鐵離子的常用指示劑,可與反應(yīng)生成KSCN,下列有關(guān)說法正確的是A.的電子式為B.中子數(shù)為20的鉀原子表示為C.KSCN分子中含4個σ鍵D.熔融狀態(tài)下的電離方程式為9.(2021·河北石家莊·統(tǒng)考一模)牙膏內(nèi)含有多種化學(xué)成分,下列有關(guān)化學(xué)用語的說法錯誤的是A.保濕劑甘油(丙三醇)的球棍模型為B.緩沖劑的電子式為C.摩擦劑方解石粉在水中的電離方程式為D.防蛀劑微溶于水,其溶解平衡表達(dá)式為10.(2021·河北滄州·統(tǒng)考二模)第十三屆全國人民代表大會第四次會議政府工作報(bào)告指出“要扎實(shí)做好碳達(dá)峰、碳中和各項(xiàng)工作”,綠色氫能和液態(tài)陽光甲醇可助力完成碳中和目標(biāo)。下列說法正確的是A.屬于電解質(zhì)B.用焦炭與反應(yīng)是未來較好獲取氫能的方法C.與反應(yīng),每生成1mol時轉(zhuǎn)移4mol電子D.植樹造林、節(jié)能減排等有利于實(shí)現(xiàn)碳中和二、多選題11.(2022·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)為白色粉末,微溶于水,溶于濃鹽酸或濃溶液,不溶于乙醇。往硫酸銅溶液中加入、,進(jìn)行“還原,氯化”時,和的用量對產(chǎn)率的影響如圖1、圖2所示。下列說法中正確的是A.反應(yīng)的離子方程式為B.為減少的溶解損耗,可用乙醇洗滌沉淀C.的用量越多,越大,的產(chǎn)率越大D.易被空氣氧化為,該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:412.(2021·河北石家莊·統(tǒng)考二模)Na2S2O8具有高水溶性、氧化性,我國科學(xué)家研究用Fe/Na2S2O8體系去除廢水中的正五價(jià)砷As(V),反應(yīng)機(jī)制模型如圖。下列說法正確的是A.Fe2+/Fe3+循環(huán),可有效促進(jìn)S2O轉(zhuǎn)化為SO·B.中性廢水中,可發(fā)生反應(yīng)SO·+H2O=SO+·OH+H+C.SO·和·OH具有強(qiáng)氧化性,可將廢水中的As(V)氧化去除D.若56gFe參加反應(yīng),則有1molS2O被還原三、工業(yè)流程題13.(2023·河北衡水·河北武邑中學(xué)校考模擬預(yù)測)電鍍污泥是電鍍廢水處理過程中產(chǎn)生的固體廢棄物,其中含有大量的金屬,如銅、鎳、鉻等,是一種廉價(jià)的二次可再生資源.以某廠的電鍍污泥(除水干化后的成分如表所示)為原料回收銅和鎳的工藝路線如圖所示:組成CuNiCrAlFeCaMg其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%9.108.603.042.310.765.621.3469.23
回答下列問題:(1)若污泥中Cr元素以,的形式存在,則“酸浸”時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)“沉淀1”時,當(dāng)硫化鈉的加入量為理論需求量的1.2倍、沉淀時間為30min時,溫度對銅沉淀率和鎳損失率的影響如圖所示,則“沉淀1”溫度應(yīng)控制為。
(3)溶液中金屬離子開始沉淀、沉淀完全時的pH如表所示:金屬離子開始沉淀時的pH7.24.93.72.27.5沉淀完全時()的pH8.76.84.73.29.0“凈化除雜”時,向?yàn)V液中加氨水前通常需要加入適量的雙氧水,目的是。為保證除雜效果,加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH,需要控制pH的范圍為。(4)已知常溫下和的溶度積常數(shù)分別為、,若添加氟化鈉后溶液中,此時和是否除盡?。(5)向“凈化除雜”后的濾液中加入碳酸鈉溶液,生成堿式碳酸鎳[化學(xué)式為]沉淀,該過程中無氣體生成,反應(yīng)的離子方程式為。(6)取20.00g干化電鍍污泥,進(jìn)行回收處理得到粗品銅,最終轉(zhuǎn)化為1.638g純銅,則銅的回收率為。14.(2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測)從某冶鋅工廠的工業(yè)廢料[除ZnO和少量外,還含有銦(In)、鉍(Bi)、鍺(Ge)的氧化物]中回收幾種金屬的單質(zhì)或化合物的工業(yè)流程如下:已知:該工藝條件下,,。請回答下列問題:(1)下列措施更有利于完成“酸浸1”目的,提高“酸浸1”浸取率的是_______(填選項(xiàng)字母)。A.適當(dāng)升高溫度 B.酸浸過程中不斷攪拌C.將硫酸濃度增大到70% D.加大廢料的用量(2)“浸液1”中約為0.1,則除時應(yīng)控制pH的范圍為。已知:當(dāng)溶液中某離子濃度小于時,可認(rèn)為該離子沉淀完全。(3)“酸浸2”時鉍的氧化物()發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“萃取”時用到的玻璃儀器為分液漏斗和燒杯。其中水相從分液漏斗的(填“下口放出”或“上口倒出”)。(5)“沉鍺”的反應(yīng)原理為,該操作中需調(diào)節(jié)pH為2.5,不能過高或過低,原因?yàn)椤?6)氧化鋅有多種晶體結(jié)構(gòu),其中一種晶胞結(jié)構(gòu)與六方硫化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)相同,其晶胞如圖所示。位于構(gòu)成的(填“四面體空隙”“六面體空隙”或“八面體空隙”)中,氧化鋅的熔點(diǎn)高于硫化鋅,原因?yàn)椤?5.(2023·河北邯鄲·統(tǒng)考三模)鉬是七種重要微量營養(yǎng)元素之一、鉬酸鈉可用于化學(xué)試劑、染料、顏料等領(lǐng)域。以鉬礦(主要成分為MoS2)為原料制備金屬鉬和鉬酸鈉晶體的主要流程如圖所示。(1)鉬元素位于第五周期,與鉻同副族,其價(jià)電子排布圖為。(2)空氣中煅燒鉬礦的尾氣用過量的氨水處理,反應(yīng)的離子方程式為。(3)操作II所得的鉬酸要水洗,檢驗(yàn)鉬酸是否洗滌干凈的操作是。(4)由精鉬礦制備鉬酸鈉的化學(xué)方程式。(5)操作III之前需加入Ba(OH)2固體以除去溶液中的,的最大去除率是。(已知:堿浸液中c(MoO)=0.80mol·L-1,c()=0.04mol·L-1,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,忽略Ba(OH)2引起的溶液體積變化)(6)鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的混合液常用于碳素鋼的緩蝕劑,下圖是碳鋼在3種不同介質(zhì)中的腐蝕速率實(shí)驗(yàn)結(jié)果:①碳鋼在鹽酸和硫酸中腐蝕速率曲線變化趨勢不同的原因之一是Cl-有利于碳鋼的腐蝕,不利于碳鋼的腐蝕,碳鋼在鹽酸中的腐蝕速率明顯快于硫酸;其二是隨著濃度的增大,。②要使碳素鋼的緩蝕效果最優(yōu),鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的濃度比應(yīng)為。(7)氮化鉬作為鋰離子電池負(fù)極材料具有很好的發(fā)展前景。它屬于填隙式氮化物,N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面體空隙中,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氮化鉬的化學(xué)式為,Mo原子的配位數(shù)為。16.(2023·河北保定·統(tǒng)考一模)一種用硫銅礦(主要含CuS、及少量FeO、等)為原料制備CuCl的工藝流程如下:已知:①CuCl是難溶于水和醇的白色固體,在熱水中迅速水解生成;②CuCl在潮濕的空氣中易被氧化,生成的堿式鹽為;③已知、、開始生成沉淀和沉淀完全時的pH如下表:金屬離子開始沉淀pH4.78.11.2完全沉淀pH6.79.63.2回答下列問題:(1)“酸浸”時,富氧空氣的作用。(2)“酸浸”時,CuS反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)用氨水調(diào)pH時,應(yīng)將溶液的范圍調(diào)整為。(4)“合成”時,生成CuCl發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(5)準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品mg,將其置于過量的溶液中,待樣品完全溶解后,加入適量稀硫酸,用xmol?L的溶液滴定到終點(diǎn),發(fā)生反應(yīng)為,消耗溶液VmL,樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(雜質(zhì)不參與反應(yīng),列出計(jì)算式即可)。(6)如圖是氯化亞銅的晶胞結(jié)構(gòu),已知晶胞的棱長為anm。①圖中原子的坐標(biāo)參數(shù):A為,B為,則C的坐標(biāo)參數(shù)為。②與最短的距離是nm。17.(2023·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)鈷是生產(chǎn)電池材料、高溫合金、磁性材料及催化劑的重要原料。一種以濕法煉鋅凈化渣(含有Co、Zn、Fe、Cu、Pb等金屬及其氧化物)為原料提取鈷的工藝流程如圖所示:已知:①常溫下,Ksp(CuS)=8.9×10-36,Ksp(CoS)=1.8×10-22。②溶液的氧化還原電位為正表示該溶液顯示出一定的氧化性。氧化還原電位越高,氧化性越強(qiáng);電位越低,氧化性越弱。回答下列問題:(1)基態(tài)Co原子的價(jià)層電子軌道表示式為。(2)“浸出渣”的主要成分為(填化學(xué)式)。工業(yè)上,在“浸出”過程中,常選用硫酸浸取,而不用鹽酸,原因是。(3)Na2S常用作沉淀劑,在“銅渣”中檢測不到Co2+,“除銅液”中Co2+濃度為0.18mol?L-1,則此時溶液的pH<[已知常溫下,飽和H2S水溶液中存在關(guān)系式:c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22(mol?L-1)3]。(4)“氧化”過程中,Na2S2O8與Fe2+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(5)“沉鐵”過程中,Na2CO3的作用是。(6)Co元素的存在形式的穩(wěn)定區(qū)域與溶液pH的關(guān)系如圖(E-pH圖)所示,在溶液pH=5時,Na2S2O8能將Co2+氧化,寫出該反應(yīng)的離子方程式:;以1噸濕法煉鋅凈化渣(Co的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w%)為原料提取出mkgCo(OH)3。在提取過程中鈷的損失率為(填含w、m的表達(dá)式)%。18.(2022·河北滄州·統(tǒng)考二模)鎳、鈷是重要的戰(zhàn)略物資,但資源匱乏。一種利用酸浸出法從冶金廠廢爐渣中提取鎳和鈷的工藝流程如下:已知:i.酸浸液中的金屬陽離子有Ni2+、Co2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+等ii.NiSO4在水中的溶解度隨溫度升高而增大回答下列問題:(1)提高“酸浸”速率的方法有。(任寫一條)(2)“濾渣1”的主要成分是。(寫化學(xué)式)(3)黃鈉鐵礬的化學(xué)式為Na2Fe6(SO4)4(OH)12,“除鐵”的離子方程式為。(4)“除鈣鎂”時,隨pH降低,NaF用量急劇增加,原因是(結(jié)合平衡理論解釋)。Ca2+和Mg2+沉淀完全時,溶液中F-的濃度c(F-)最小為mol·L-1。(已知離子濃度≤10-5mol·L-1時,認(rèn)為該離子沉淀完全,Ksp(CaF2)=1.0×10-10,Ksp(MgF2)=7.5×10-11)(5)鎳、鈷萃取率與料液pH、萃取劑體積與料液體積比Va:V0的關(guān)系曲線如下圖所示,則“萃取”時應(yīng)選擇的pH和Va:V0分別為、。(6)獲得NiSO4(s)的“一系列操作”是。(7)工藝流程中,可循環(huán)利用的物質(zhì)是。19.(2022·河北唐山·統(tǒng)考二模)以電鍍廠含鋅廢液(主要成分為,還含有少量的)為原料制備的工藝流程如下:溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的如下表所示:金屬離子開始沉淀1.97.03.06.6完全沉淀3.29.04.79.1回答下列問題:(1)“氧化”工序作用之一是除錳,發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式是。(2)工業(yè)生產(chǎn)中,“試劑a”通常可選用(填字母代號)A.溶液
B.
C.稀硫酸
D.濾渣X的成分是,調(diào)的范圍是。(3)“沉鋅”主要反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式是;過濾出的產(chǎn)品經(jīng)過多次洗滌,如何證明產(chǎn)品已洗凈。(4)對產(chǎn)品進(jìn)行系列加工可得單質(zhì)和,科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研發(fā)了可逆電池,電池工作時復(fù)合膜(由a、b膜復(fù)合而成)層間的解離成和。電池工作原理如圖所示:閉合時,電池復(fù)合膜中向(填“左”或“右”)遷移;閉合時,電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為。20.(2022·河北秦皇島·統(tǒng)考模擬預(yù)測)以鈷渣(主要成分是Co2O3,含少量Al2O3、CuO、CdO、Fe2O3等)為原料制備鉆和鉆酸鋰的流程如圖:已知:①常溫下,幾種物質(zhì)的溶度積如表所示。物質(zhì)Al(OH)3Fe(OH)3CuSCdSCoSKsp的近似值1×10-331×10-386.4×10-448×10-274×10-21②常溫下,NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=2.0×10-5。請回答下列問題:(1)“酸浸”前需要將鈷渣粉碎,原因是。(2)“酸浸”時雙氧水的作用是。(3)“酸浸”時鈷的浸出率與液固比的關(guān)系如圖1所示。最佳液固比為mL·g-1;當(dāng)液固比一定時,相同時間內(nèi)鈷的浸出率與溫度的關(guān)系如圖2所示,解釋40℃時鈷的浸出率達(dá)到峰值的原因:。(4)“除鐵鋁”中,如果Fe3+、Al3+濃度相等,先產(chǎn)生沉淀的離子是(填離子符號),Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH的平衡常數(shù)K=。(5)在“除銅鎘”中,如果溶液中c(Co2+)=0.1mol·L-1,當(dāng)c(Cd2+)=1×10-5mol·L-1時,(填“有”或“沒有”)CoS生成。(6)在CoSO4溶液中加入小蘇打溶液產(chǎn)生堿式碳酸鈷并放出氣體,寫出反應(yīng)的離子方程式:。(7)用堿式碳酸鈷制備鈷酸俚時,每生成1molLiCoO2,消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣的體積為L。(設(shè)空氣中O2的體積分?jǐn)?shù)為20%)21.(2021·河北秦皇島·青龍滿族自治縣第一中學(xué)校考模擬預(yù)測)NiSO4·nH2O易溶于水,難溶于乙醇,其水溶液顯酸性。從電鍍污泥中回收制備NiSO4·nH2O和其它金屬的工藝流程如下。已知:Ⅰ.電鍍污泥含有Cu(OH)2、Ni(OH)2、Fe(OH)3、Cr(OH)3和SiO2等。Ⅱ.萃取劑(RH)萃取Ni2+的原理為Ni2++2RH2NiR2+2H+。回答下列問題:(1)“酸浸”時,為加快浸出速率,提高生產(chǎn)效益,下列措施不合理的有(填標(biāo)號)。A.用機(jī)械攪拌器攪拌
B.體積不變增加硫酸的濃度
C.進(jìn)一步球磨粉碎(2)“電解”時,銅的電解電壓較低,且電解速率很快,鐵和鉻存在形式隨電解電壓的變化如下表。為得到純的NiSO4·nH2O,電解電壓的范圍應(yīng)選擇V。電解電壓/V1.01.21.52.02.53.03.5Fe2+有有有無無無無Cr4+無無無無無有有(3)萃取余液可在中循環(huán)利用(填操作單元),反萃取劑X為(填化學(xué)式)。(4)“反萃取”得到的NiSO4溶液,可在強(qiáng)堿溶液中被NaClO氧化,得到用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。該反應(yīng)的離子方程式為。NiSO4溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等多步操作可得NiSO4·nH2O。下列說法正確的是(填標(biāo)號)。A.為得到較大NiSO4·nH2O晶體顆粒,宜用冰水快速冷卻結(jié)晶B.蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜時,停止加熱C.可通過抽濾提高過濾速度,在80℃鼓風(fēng)干燥,快速得到干燥晶體D.向冷卻結(jié)晶后的固液混合物中加入乙醇可提高產(chǎn)率(5)采用熱重分析法測定NiSO4·nH2O樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)。將樣品在900℃下進(jìn)行煅燒,失重率隨時間變化如下圖,A點(diǎn)時失掉2個結(jié)晶水,n的值為;C點(diǎn)產(chǎn)物的化學(xué)式為。22.(2021·河北唐山·統(tǒng)考三模)某研究小組用煉鋅廢渣制備。煉鋅產(chǎn)生的廢渣中含鈷10~18%、鋅15~20%左右,還含有少量錳、鐵、銅、鎘等金屬。已知:(1)濾渣1的成分是,提高“酸浸”浸出率的措施有。(任寫一條措施)(2)“控電位浸出”是控制合適的氧化電位電解除錳,將溶液中變?yōu)槌ィ瑢懗鲫枠O電極反應(yīng)式。(3)已知浸出液含金屬離子為、、、,試劑a是和的懸濁液,試劑a除鐵的原理是(文字表述);濾渣2成分是。(寫化學(xué)式)(4)“沉鈷”的離子方程式是,該步驟選擇,而不用的原因是。(5)與按一定比例在700℃下燒結(jié),可得重要的電極材料鈷酸鋰(),燒結(jié)反應(yīng)化學(xué)方程式是。四、實(shí)驗(yàn)題23.(2023·河北唐山·統(tǒng)考三模)NaDCC(結(jié)構(gòu)簡式為
),是一種優(yōu)良的消毒劑。常溫下,NaDCC為白色粉末或顆粒,性質(zhì)穩(wěn)定,受熱易分解,難溶于冰水,在實(shí)驗(yàn)室中可通過以下反應(yīng)和裝置(夾持儀器略去)制取。原理:
(氰尿酸)+2NaClO
+NaOH+H2O實(shí)驗(yàn)裝置:
Ⅰ.制取NaDCC的實(shí)驗(yàn)步驟如下:①向D中加入10mL40%NaOH溶液,水浴控溫10℃左右,攪拌。②A中加入KMnO4固體,B中加入濃鹽酸,混合使之反應(yīng),打開磁力攪拌器。③D中pH降至8左右時,向其中加入一定量氰尿酸,保持10℃左右,邊攪拌邊持續(xù)通入A中產(chǎn)生的氣體,至D中有較多晶體析出,停止反應(yīng);④將D中的混合物用冰水浴冷卻,過濾,洗滌,低溫晾干得到NaDCC晶體。Ⅱ.NaDCC有效氯含量測定:⑤用250mL碘量瓶稱取0.2000gNaDCC晶體樣品,加蒸餾水100mL,搖動至樣品完全溶解,加適量的碘化鉀和稀硫酸,避光放置5min。再用少量水沖洗碘量瓶瓶塞和瓶內(nèi)壁。⑥用滴定管快速滴入0.2000Na2S2O3溶液至淺黃色時,加2滴指示劑后,繼續(xù)滴定至終點(diǎn),記錄消耗Na2S2O3溶液的體積,重復(fù)三次,平均消耗Na2S2O3溶液16.76mL。⑦完成一次空白試驗(yàn),消耗Na2S2O3溶液0.16mL。已知:樣品有效氯=請回答下列問題:(1)儀器B的名稱是。制備NaDCC實(shí)驗(yàn)中使用儀器C的目的是為了提高(填原料名稱)的利用率。(2)若步驟②中通入氣體過快,儀器D中反應(yīng)熱量未及時散失,可生成較多NaClO3副產(chǎn)物,該副反應(yīng)的離子方程式為。(3)步驟④中洗滌的操作是。(4)已知NaDCC在酸性環(huán)境中還原得到氰尿酸和氯化物,寫出步驟⑤中樣品加入適量的碘化鉀和稀硫酸的離子反應(yīng)方程式。(5)步驟⑥中使用的最佳指示劑是,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液由變?yōu)椤H糇兩罅⒓醋x取Na2S2O3溶液體積,則測定的樣品有效氯含量結(jié)果(填字母)。A.一定偏大
B.一定偏小
C.可能偏大
D.可能偏小(6)計(jì)算樣品有效氯%(保留四位有效數(shù)字)。24.(2022·河北·模擬預(yù)測)純品氯化鈉可用于食品、制藥、氯堿工業(yè)等許多領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室中利用下列裝置進(jìn)行從海水提取純品氯化鈉的實(shí)驗(yàn)。海水中主要離子及濃度見下表:離子Cl-Na+Mg2+SOCa2+K+濃度(×10-3mol/L)54646853.328.110.49.97
回答下列問題。(1)盛放BaCl2溶液的儀器名稱為,球形冷凝管的出水管為(填“a”或“b”)。(2)在95℃下對30mL海水混合物進(jìn)行加熱攪拌,同時緩慢滴加約2mL1mol·L-1BaCl2溶液,加熱10min后取下,確定沉淀完全的實(shí)驗(yàn)方法是,能否用CaCl2代替BaCl2做沉淀劑(填“能”或“否”)。(3)減壓過濾(第一次)出泥沙與BaSO4,減壓過濾的主要優(yōu)點(diǎn)是(寫一條)。(4)加熱濾液至沸,分別加入2mL3mol·L-1NaOH溶液和2mL飽和Na2CO3溶液,10min后減壓過濾(第二次)。進(jìn)行兩次過濾而不是合并一次過濾的主要目的是:①防止泥沙溶于NaOH溶液;②防止發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化:(寫出離子方程式)。工業(yè)上不宜選擇用Ba(OH)2同時除去Mg2+和SO,可能的合理考慮是(雙選)。A.Ba(OH)2比較貴B.Ba(OH)2的溶解度比較低C.Ba(OH)2屬于二元強(qiáng)堿D.SO恰好沉淀完全時,Mg2+不能完全沉淀(5)在濾液中滴加2mol·L-1鹽酸,直至溶液pH在2~3之間,攪拌。有人認(rèn)為調(diào)節(jié)溶液酸堿性呈中性即可,這樣做的后果是。(6)據(jù)下圖分析,將調(diào)節(jié)pH后的溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中,小火加熱,再經(jīng)、,乙醇洗滌,干燥,得到純品氯化鈉。25.(2022·河北·模擬預(yù)測)某實(shí)驗(yàn)小組在研究硝酸與銅的反應(yīng)時,發(fā)現(xiàn)稀硝酸和銅反應(yīng)后的混合液為藍(lán)色,而濃硝酸和銅反應(yīng)后的混合液為綠色,為此對產(chǎn)生綠色的原因開展探究。按要求完成下列問題:[猜想假設(shè)](1)假設(shè)1:假設(shè)2:硝酸銅溶液中溶解了[實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象分析]實(shí)驗(yàn)一:向蒸餾水中不斷加入硝酸銅晶體,最終配成飽和溶液。配制過程中溶液顏色始終是藍(lán)色,未見綠色出現(xiàn)。甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的現(xiàn)象證明了假設(shè)1不成立,請補(bǔ)全假設(shè)。實(shí)驗(yàn)二:(2)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上繼續(xù)開展了實(shí)驗(yàn)二,并初步驗(yàn)證了假設(shè)2成立,他的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是。乙同學(xué)認(rèn)為假設(shè)2不嚴(yán)謹(jǐn),用以下實(shí)驗(yàn)對假設(shè)2進(jìn)行了深入探究:實(shí)驗(yàn)三:操作及試劑現(xiàn)象向濃硝酸和銅反應(yīng)后的混合液中通入大量紅棕色氣體放出,短時間內(nèi)溶液仍保持綠色。長時間后變成藍(lán)色(3)結(jié)合實(shí)驗(yàn)三,乙同學(xué)認(rèn)為假設(shè)2不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖C據(jù)是(4)乙同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn):①銅與濃硝酸反應(yīng)后溶液呈現(xiàn)綠色是由于(或)與銅離子作用的結(jié)果。②金屬和濃的反應(yīng)一旦發(fā)生后速率不斷加快。原因是過程中有生成。如和濃反應(yīng),開始生成的溶于水形成,它再和反應(yīng),速率就加快。請依據(jù)資料完成以下離子反應(yīng)方程式。i.;ii.;iii.實(shí)驗(yàn)四:乙同學(xué)通過以下實(shí)驗(yàn)證實(shí)了反應(yīng)過程中的生成。實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象1向試管a中加入lmL濃硝酸,再插入銅絲快速產(chǎn)生紅棕色氣體,溶液變?yōu)榫G色2向試管b中加入1mL濃硝酸,3滴蒸餾水,再插入銅絲快速產(chǎn)生紅棕色氣體溶液變?yōu)榫G色3向試管c中加入1mL濃硝酸,3滴,再插入銅絲反應(yīng)較慢,溶液變?yōu)樗{(lán)色(5)結(jié)合化學(xué)用語,解釋實(shí)驗(yàn)3產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是。答案第=page11頁,共=sectionpages22頁答案第=page11頁,共=sectionpages22頁答案:1.B【詳解】A.離子液體由液態(tài)離子化合物形成,屬于電解質(zhì),A項(xiàng)錯誤;B.生物大分子具有活性的主要原因是分子中存在氫鍵,B項(xiàng)正確;C.光纖的主要成分是二氧化硅,C項(xiàng)錯誤;D.鈉用作核反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑的主要原因是熔點(diǎn)低,D項(xiàng)錯誤;故選B。2.D【詳解】A.三種元素二價(jià)氧化物的晶胞類型均為NaCl型。每個陽離子(二價(jià))周圍離它最近的有6個,每個陽離子(二價(jià))處于這6個構(gòu)成的正八面體空隙中,A正確;B.鐵和氯氣反應(yīng)生成,氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物氧化性,因此氧化性:,氯氣與Co反應(yīng)得到二氯化物說明氯氣的氧化性比弱,由此推斷、和的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋珺正確;C.與鹽酸反應(yīng)有黃綠色氣體生成,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成、、,其離子方程式:,C正確;D.三種元素二價(jià)氧化物的晶胞類型相同,F(xiàn)e、Co、Ni在周期表中的位置為第四周期第Ⅷ族,離子半徑,NiO、CoO、FeO的離子鍵按NiO、CoO、FeO依次減弱,因此其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋珼錯誤;故選D。3.C【詳解】A.該實(shí)驗(yàn)中不需要用到分液漏斗,A錯誤;B.酸性條件下可將SCN-氧化成(SCN)2,而不是還原,B錯誤;C.酸性高錳酸鉀與亞鐵離子反應(yīng)的離子方程式為,C正確;D.在等體積濃度均為0.1mol/L的KSCN和FeSO4混合溶液中滴加酸性高錳酸鉀,溶液先變紅,說明亞鐵離子先被高錳酸根離子氧化成鐵離子,故還原性SCN-<Fe2+,D錯誤;故答案選C。4.C【分析】在空氣中焙燒生成氧化鐵,氧化鐵加入稀硫酸酸浸,得到硫酸鐵溶液,加入還原,再加入碳酸氫銨沉鐵,得到碳酸亞鐵。【詳解】A.“焙燒”時,空氣和逆流可增大接觸面積,提高焙燒效率,選項(xiàng)A正確;B.“焙燒”過程中發(fā)生反應(yīng)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,其中氧氣為氧化劑,二硫化亞鐵為還原劑,則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為11:4,選項(xiàng)B正確;C.“還原”工序中,無S單質(zhì)生成,反應(yīng)的離子方程式為,選項(xiàng)C錯誤;D.“沉鐵”時,與結(jié)合生成,使得碳酸根離子濃度減小,平衡正向移動,促進(jìn)了的電離,選項(xiàng)D正確;故選C。5.B【分析】自養(yǎng)還原過程硫單質(zhì)和Sb(+5)反應(yīng)生成硫酸根和Sb(+3),S單質(zhì)歧化生成硫酸根和硫化氫,硫化氫與Sb(+3)反應(yīng)生成Sb2S3沉淀除去。整個過程中硫酸根為副產(chǎn)物,沒有實(shí)現(xiàn)S單質(zhì)的循環(huán)利用。【詳解】A.根據(jù)分析,在自養(yǎng)還原過程中,S失去電子作還原劑,A錯誤;B.S單質(zhì)歧化生成硫酸根和硫化氫,離子方程式正確,B正確;C.副產(chǎn)物是硫酸根,來源于自養(yǎng)還原和歧化還原過程,C錯誤;D.在生物反應(yīng)器中并沒有再重新生成硫單質(zhì),沒有實(shí)現(xiàn)S單質(zhì)的循環(huán)利用,D錯誤;故選B。6.C【詳解】A.由分析可知,第一步加入的主要目的是除去、,A項(xiàng)正確;B.如果第一步加入的過量,碳酸根離子會和鋰離子生成碳酸鋰沉淀,導(dǎo)致的產(chǎn)率降低,B正確;C.蒸發(fā)操作中使用的玻璃儀器有玻璃棒、酒精燈等,蒸發(fā)皿為陶瓷,C錯誤;D.玻璃棒在過濾和蒸發(fā)操作中的作用分別為引流、攪拌防止液體受熱不均勻而濺出,作用不相同,D正確;故選C。7.D【分析】鎂渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Fe2O3和SiO2]在坩堝中煅燒,碳酸鎂、氫氧化鎂分解得到氧化鎂,加入氯化銨反應(yīng)生成氯化鎂、氨氣和水,蒸氨,氨氣極易溶于水,注意防倒吸,過濾后再經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產(chǎn)品MgCl2?6H2O。【詳解】A.煅燒”固體需用到的儀器有坩堝、坩堝鉗、泥三角、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺等,A正確;B.由于“煅燒”溫度不夠高,、、沒有分解或沒有參與反應(yīng),所以“濾渣“的主要成分為、和,B正確;C.“蒸氨”步驟中溶液僅與體系中的MgO反應(yīng),離子方程式為,C正確;D.“過濾”所得濾液經(jīng)硫酸酸化會引入雜質(zhì),應(yīng)用鹽酸酸化,D錯誤;故選D。8.D【詳解】A.的電子式為:,A錯誤;B.中子數(shù)為20的鉀原子,質(zhì)子數(shù)為19,質(zhì)量數(shù)為20+19=39,應(yīng)表示為:,B錯誤;C.分子的電子式為:,,分子中含有2個鍵和2個鍵,C錯誤;D.硫酸氫鉀為強(qiáng)酸的酸式鹽,在水溶液中的電離方程式為:,熔融狀態(tài)下的電離方程式為:,D正確;答案選D。9.C【詳解】A.丙三醇的結(jié)構(gòu)簡式為,球棍模型為,故A正確;B.氫氧化鈉是含有共價(jià)鍵的離子化合物,電子式為,故B正確;C.摩擦劑方解石粉的主要成分是碳酸鈣,溶于水的碳酸鈣在溶液中完全電離,電離方程式為,故C錯誤;D.氟化鋅微溶于水,在溶液中存在如下溶解平衡,故D正確;故選C。10.D【詳解】A.屬于非電解質(zhì),選項(xiàng)A錯誤;B.該工藝需消耗大量的能量,不節(jié)能,選項(xiàng)B錯誤;C.每生成1mol時轉(zhuǎn)移6mol電子,選項(xiàng)C錯誤;D.植樹造林、節(jié)能減排等有利于實(shí)現(xiàn)碳中和,選項(xiàng)D正確;答案選D。11.BD【詳解】A.離子方程式中銅離子得到1個電子,亞硫酸根離子失去2個電子,銅離子與亞硫酸根離子的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比應(yīng)該是2:1,上述離子方程式配平錯誤,A項(xiàng)錯誤;B.因?yàn)闉榘咨勰⑷苡谒蝗苡谝掖迹视靡掖枷礈斐恋砜梢钥焖俑稍铮覝p少的溶解損耗,B項(xiàng)正確;C.根據(jù)圖示可知,隨著的增大,的產(chǎn)率先增大后減小,C項(xiàng)錯誤;D.易被空氣氧化為,發(fā)生反應(yīng),故氧化劑O2和還原劑CuCl的物質(zhì)的量之比為1:4,D項(xiàng)正確;故選BD。12.AB【詳解】A.由圖示知,F(xiàn)e2+與反應(yīng)生成和Fe3+,F(xiàn)e3+與Fe反應(yīng)又生成Fe2+,使得反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行,同時促進(jìn)轉(zhuǎn)化為,A正確;B.由圖示知,與H2O反應(yīng)生成·OH和H+,氧元素被氧化,推測中S元素由+7價(jià)被還原為+6價(jià),生成,對應(yīng)方程式為:+H2O=·OH+H++,B正確;C.由圖可知,溶液中As(Ⅴ)吸附在腐蝕層表面,之后通過與Fe(OH)2、Fe(OH)3形成共沉淀而被除去,并未涉及As(Ⅴ)被氧化過程,C錯誤;D.由圖示知,部分Fe與反應(yīng)生成Fe2+和,部分Fe與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+,所以56gFe不一定都與反應(yīng),故無法計(jì)算被還原的物質(zhì)的量,D錯誤;故答案選AB。13.(1)(2)60℃(3)將氧化成,便于完全沉淀(4)已經(jīng)除盡,沒有除盡(5)(6)90%【分析】電鍍污泥中加稀硫酸酸浸,反應(yīng)后酸浸液中含有Cu2+、Ni2+、Cr3+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+等金屬離子,加硫化鈉沉銅,經(jīng)過濾后所得濾渣CuS經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化得到粗銅,所得濾液加入適量的雙氧水,將氧化成,加氨水將Cr3+、Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去,加氟化鈉將Ca2+、Mg2+轉(zhuǎn)化為和沉淀除去,過濾后在濾液中加碳酸鈉溶液,生成堿式碳酸鎳[化學(xué)式為]沉淀,在所得沉淀中加稀硫酸溶解,經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到粗品硫酸鎳,據(jù)此分析解答。【詳解】(1)污泥中Cr以的形式存在,“酸浸”時與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化成硫酸鉻,化學(xué)方程式為。(2)由題圖可知,60℃時銅沉淀率達(dá)到最大,此時鎳損失率維持低位,繼續(xù)升高溫度,銅沉淀率不變,鎳損失率略有上升,則“沉淀1”溫度應(yīng)控制為60℃。(3)雙氧水可將氧化成,便于加入氨水時完全沉淀,根據(jù)表中數(shù)據(jù),為保證雜質(zhì)離子完全沉淀,且不影響的存在,需要控制pH的范圍為。(4)根據(jù)和的溶度積常數(shù)進(jìn)行計(jì)算,若溶液中,此時,已經(jīng)除盡;,沒有除盡。(5)溶液中的與碳酸鈉溶液中的發(fā)生水解反應(yīng)生成和,配平可得反應(yīng)的離子方程式為。(6)根據(jù)題中數(shù)據(jù)計(jì)算可知,銅的回收率為。14.(1)AB(2)3<pH<6(3)(4)下口放出(5)pH高于2.5時水解程度增強(qiáng),pH低于2.5時酸性太強(qiáng),平衡逆移沉鍺率下降(6)四面體空隙半徑小于半徑,所以氧化鋅中離子鍵鍵能大,熔點(diǎn)高【分析】工業(yè)廢料除ZnO和少量外,還含有銦(In)、鉍(Bi)、鍺(Ge)的氧化物,加入稀硫酸,氧化鋅和氧化鐵和硫酸反應(yīng),過濾后浸液1中含有硫酸鋅和硫酸鐵,調(diào)節(jié)pH使鐵離子沉淀,溶液濃縮結(jié)晶得到硫酸鋅的晶體。浸渣加入70%硫酸,得到鉍渣和浸液2,加入P2O4煤油進(jìn)行萃取,有機(jī)相中加入鹽酸進(jìn)行反萃取,得到水相,再經(jīng)過一系列處理德奧海綿銦。據(jù)此解答。【詳解】(1)適當(dāng)升高溫度可提高反應(yīng)速率,提高“酸浸1”浸取率;酸浸過程中不斷攪拌可增大接觸面積,提高反應(yīng)速率,提高“酸浸1”浸取率;將硫酸濃度增大到70%會浸出銦、鍺,不可取;加大廢料的用量不會提高“酸浸1”浸取率。(2)“浸液1”中約為0.1,由,則,pH=6,當(dāng)恰好沉淀時,由,則,pH=3;故應(yīng)控制pH的范圍為3<pH<6。(3)“酸浸2”時鉍的氧化物()發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“萃取”時用到的玻璃儀器為分液漏斗和燒杯。其中水的密度大于煤油,應(yīng)從分液漏斗的下口放出。(5)“沉鍺”的反應(yīng)原理為,該操作中需調(diào)節(jié)pH為2.5,原因?yàn)閜H高于2.5時水解程度增強(qiáng),pH低于2.5時酸性太強(qiáng),平衡逆移沉鍺率下降。(6)由晶胞結(jié)構(gòu)可知位于構(gòu)成的四面體空隙中,氧化鋅的熔點(diǎn)高于硫化鋅,原因?yàn)榘霃叫∮诎霃剑匝趸\中離子鍵鍵能大,熔點(diǎn)高。15.(1)(2)(3)取最后一次水洗液少量于試管中,加入AgNO3溶液,若無沉淀產(chǎn)生即證明鉬酸已洗凈(4)(5)95.0%(6)氧化性增強(qiáng),會使碳鋼鈍化,腐蝕速率減慢1∶1(7)Mo2N3【分析】鉬礦(主要成分MoS2)在空氣中煅燒,發(fā)生反應(yīng):,則尾氣主要為二氧化硫,MoO3加濃氨水得到鉬酸銨溶液,發(fā)生反應(yīng):,過濾除去雜質(zhì),在鉬酸銨溶液中加足量鹽酸,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成鉬酸和氯化銨,鉬酸(H2Mo2O7)微溶于冷水,過濾得到鉬酸,鉬酸高溫下分解生成MoO3,MoO3再在高溫下用氫氣還原得到金屬鉬;鉬礦精制得到精鉬礦,精鉬礦中加入氫氧化鈉和次氯酸鈉溶液,發(fā)生氧化還原反應(yīng):,得到鉬酸鈉溶液,鉬酸鈉溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到Na2MoO4·2H2O。【詳解】(1)鉬元素位于第五周期,與鉻同副族,其價(jià)電子排布式為,價(jià)電子排布圖為;(2)由分析可知,工業(yè)煅燒鉬礦的尾氣為二氧化硫,二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w,能與氨水反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為:,;(3)檢驗(yàn)鉬酸是否洗滌干凈可以檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有氯離子,具體操作為:取最后一次水洗液少量于試管中,加入AgNO3溶液,若無沉淀產(chǎn)生即證明鉬酸已洗凈,取最后一次水洗液少量于試管中,加入AgNO3溶液,若無沉淀產(chǎn)生即證明鉬酸已洗凈;(4)由分析可知精鉬礦制備鉬酸鈉時鉬元素化合價(jià)升高到+6價(jià),氯元素化合價(jià)降低到-1價(jià)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒配平,化學(xué)方程式:,;(5)達(dá)到最大去除率,要求MoO開始沉淀,MoO開始沉淀時溶液中,此時溶液中,的最大去除率為100%=95.0%,95.0%;(6)①產(chǎn)生不同變化趨勢的原因是:Cl-有利于碳鋼的腐蝕,不利于碳鋼的腐蝕,使得碳鋼在鹽酸中的腐蝕速率明顯快于硫酸;硫酸溶液隨著濃度的增大,氧化性增強(qiáng),會使碳鋼鈍化,腐蝕速率減慢,氧化性增強(qiáng),會使碳鋼鈍化,腐蝕速率減慢;②根據(jù)圖象,當(dāng)鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸都為150mg/L時,碳鋼的腐蝕速率最慢,即要使碳素鋼的緩蝕效果最優(yōu),鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的濃度比為1∶1,1∶1;(7)根據(jù)題意黑球?yàn)镸o原子,位于8個頂點(diǎn)、6個面心,個數(shù)為,N原子位于4條棱心和體心,個數(shù)為4×+1=2,所以化學(xué)式為Mo2N,N原子填充在Mo原子立方晶格的八面體空隙中,所以N原子配位數(shù)是6,因化學(xué)式為Mo2N,所以Mo原子配位數(shù)是3,3。16.(1)促進(jìn)硫銅礦被溶解,將鐵元素氧化成(2)(3)(4)(5)(6)【分析】硫銅礦加入硫酸、氧氣酸浸,酸浸中硫元素轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)、二價(jià)鐵轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵、銅轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,加入氨水調(diào)節(jié)pH,鐵離子成為氫氧化鐵沉淀得到濾渣2,二氧化硫具有還原性,能將銅離子轉(zhuǎn)化為一價(jià)銅,濾液加入氯化鈉、鹽酸、二氧化硫生成氯化亞銅,洗滌干燥得到產(chǎn)品;【詳解】(1)氧氣具有氧化性,“酸浸”時,富氧空氣的作用為:促進(jìn)硫銅礦被溶解,將鐵元素氧化成;(2)“酸浸”時,CuS和硫酸、氧氣反應(yīng)生成硫酸銅、硫單質(zhì)和水,化學(xué)方程式為;(3)用氨水調(diào)pH時,要求鐵離子完全沉淀而銅離子不沉淀,故溶液的范圍調(diào)整為;(4)二氧化硫具有還原性,能將銅離子轉(zhuǎn)化為一價(jià)銅、自身被氧化為硫酸根離子,濾液加入氯化鈉、鹽酸、二氧化硫生成氯化亞銅和硫酸,反應(yīng)為;(5)鐵離子和氯化亞銅反應(yīng)生成亞鐵離子和銅離子,銅元素化合價(jià)由+1變?yōu)?2,結(jié)合反應(yīng),根據(jù)電子守恒可知,,則樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(6)①圖中原子的坐標(biāo)參數(shù):A為,B為,則C在x、y、z軸的投影分別為、、,故C的坐標(biāo)參數(shù)為。②與最短的距離是體對角線的四分之一,故為nm。17.(1)(2)Cu、PbSO4鹽酸易揮發(fā),對設(shè)備腐蝕性強(qiáng)(3)0.5(4)S2O+2Fe2+=2Fe3++2SO(5)調(diào)節(jié)溶液pH(6)S2O+2Co2++6H2O=2Co(OH)3↓+2SO+6H+【分析】“浸出渣”的主要成分為Cu、PbSO4,Co、Zn、Fe均與硫酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽,Na2S常用作沉淀劑,銅渣為CuS,“氧化”過程中,Na2S2O8將Fe2+氧化為Fe3+,Na2CO3調(diào)節(jié)溶液pH,生成氫氧化鐵,在溶液pH=5時,Na2S2O8能將Co2+氧化生成Co(OH)3,據(jù)此分析解題。【詳解】(1)Co為第27號元素,基態(tài)Co原子的價(jià)層電子軌道表示式為;(2)“浸出渣”的主要成分為Cu、PbSO4。工業(yè)上,在“浸出”過程中,常選用硫酸浸取,而不用鹽酸,原因是鹽酸易揮發(fā),對設(shè)備腐蝕性強(qiáng);(3)Na2S常用作沉淀劑,在“銅渣”中檢測不到Co2+,“除銅液”中Co2+濃度為0.18mol?L-1,Ksp(CoS)=1.8×10-22,,常溫下,飽和H2S水溶液中存在關(guān)系式:c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22(mol?L-1)3則此時溶液的,pH=-lg=0.5,故pH<0.5;(4)“氧化”過程中,Na2S2O8與Fe2+發(fā)生反應(yīng),F(xiàn)e2+氧化為Fe3+,S2O還原為SO,離子方程式為S2O+2Fe2+=2Fe3++2SO;(5)“沉鐵”過程中,Na2CO3的作用是調(diào)節(jié)溶液pH,生成氫氧化鐵;(6)在溶液pH=5時,Na2S2O8能將Co2+氧化,該反應(yīng)的離子方程式:S2O+2Co2++6H2O=2Co(OH)3↓+2SO+6H+;以1噸濕法煉鋅凈化渣(Co的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w%)為原料提取出mkgCo(OH)3。理論生成Co為1000kg×w%=10wkg,實(shí)際生成的Co的質(zhì)量為:,在提取過程中鈷的損失率為。18.(1)攪拌、適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硫酸濃度、粉碎爐渣等(寫一條即可)(2)Cu、Fe(3)2Na+++6Fe2++4+9H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+Cl-+6H+(4)pH降低,c(H+)增大,H++F-HF平衡正向移動,溶液中c(F-)減小,為使CaF2和MgF2的溶解平衡逆向移動,NaF用量更多10-2.5(5)4.01.00(6)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(7)P507+煤油【分析】廢爐渣經(jīng)硫酸酸浸后,除去酸浸渣,由已知i可知,酸浸液中的金屬陽離子有Ni2+、Co2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+等,分別經(jīng)過除銅、除鐵、除鈣鎂、萃取后得到NiSO4溶液和Co負(fù)載有機(jī)相,最后分別獲得CoSO4溶液和NiSO4固體,據(jù)此解答。(1)提高“酸浸”速率的方法有攪拌、適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硫酸濃度、粉碎爐渣等;故攪拌、適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硫酸濃度、粉碎爐渣等(寫一條即可)。(2)“濾渣1”是由于加入過量鐵粉除銅而產(chǎn)生的,所以其主要成分是Cu、Fe;故Cu、Fe。(3)“除鐵”步驟是用將溶液中的Fe2+氧化為黃鈉鐵礬,其化學(xué)式為Na2Fe6(SO4)4(OH)12,反應(yīng)的離子方程式為:2Na+++6Fe2++4+9H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+Cl-+6H+;故2Na+++6Fe2++4+9H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+Cl-+6H+。(4)“除鈣鎂”時,隨著pH的降低,溶液中的H+增加,H++F-HF的平衡正向移動,溶液中c(F-)減小,為使CaF2和MgF2的溶解平衡逆向移動,NaF用量更多;已知離子濃度≤10-5mol·L-1時,認(rèn)為該離子沉淀完全,且Ksp(CaF2)=1.0×10-10,Ksp(MgF2)=7.5×10-11,鈣離子沉淀完全時,c(F-)=mol/L,鎂離子沉淀完全時,c(F-)=mol/L,所以為使Ca2+和Mg2+沉淀完全,溶液中F-的濃度c(F-)最小為mol/L;故pH降低,c(H+)增大,H++F-HF平衡正向移動,溶液中c(F-)減小,為使CaF2和MgF2的溶解平衡逆向移動,NaF用量更多;10-2.5。(5)萃取目的是為了獲取NiSO4溶液和Co負(fù)載有機(jī)相,所以Co萃取率越高越好,Ni萃取率越低越好,所以由圖分析可知應(yīng)選擇的pH和Va:V0分別為4.0和1.00;故4.0,1.00。(6)由NiSO4溶液獲得NiSO4(s)應(yīng)采用重結(jié)晶的方法,故一系列操作為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾;故蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。(7)由工藝流程分析可知,可循環(huán)利用的物質(zhì)是萃取劑P507+煤油;故P507+煤油。19.(1)S2O+Mn2++2H2O=MnO2↓+2SO+4H+(2)BDFe(OH)3、Al(OH)34.7~6.6(3)3Zn2++6HCO=ZnCO3?2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O取最后一次洗滌液少許于試管中,加入少量HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,若無白色沉淀證明已洗凈(4)右[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-【分析】電鍍廠含鋅廢液主要成分為,還含有少量的,用Na2S2O8把氧化為,過濾出MnO2,濾液中加氧化鋅或碳酸鋅調(diào)節(jié)pH在4.7~6.6之間,生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,過濾除去鐵、鋁元素;濾液中加NH4HCO3生成ZnCO3?2Zn(OH)2沉淀。【詳解】(1)“氧化”工序用Na2S2O8把氧化為,除錳發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式是S2O+Mn2++2H2O=MnO2↓+2SO+4H+;(2)工業(yè)生產(chǎn)中,加入“試劑a”的目的是調(diào)節(jié)pH生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,過濾除去鐵、鋁元素,為不引入新雜質(zhì),a通常可選用或,故選BD;濾渣X的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3,為使Fe3+、Al3+完全沉淀而Zn2+不沉淀,調(diào)的范圍是4.7~6.6。(3)“沉鋅”過程是硫酸鋅和NH4HCO3反應(yīng)生成ZnCO3?2Zn(OH)2沉淀,反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式是3Zn2++6HCO=ZnCO3?2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O;若洗滌液中不含硫酸根離子,說明產(chǎn)品已洗凈,檢驗(yàn)方法是:取最后一次洗滌液少許于試管中,加入少量HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,若無白色沉淀證明已洗凈。(4)閉合時,構(gòu)成原電池,放電時右側(cè)生成甲酸,所以電池復(fù)合膜中向右遷移;電池放電時,Zn極是負(fù)極,閉合時,構(gòu)成電解池,給電池充電,電極是陰極,[Zn(OH)4]2-得電子生成Zn,發(fā)生的電極反應(yīng)式為[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-。20.(1)增大接觸面積,加快反應(yīng)速率(2)將Co3+還原為Co2+(3)3低于40℃時,隨著溫度升高,反應(yīng)加快,浸出率增大;溫度高于40℃時,雙氧水的分解速率增大,鈷的浸出率減小,則40℃時達(dá)到峰值(4)Fe3+(5)沒有(6)5Co2++10HCO+3H2O=2CoCO3?3Co(OH)2?5H2O+8CO2↑(7)28【分析】鈷渣加入硫酸和雙氧水,浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+(Co3+被雙氧水還原)、Fe3+、Cu2+、Al3+、Cd2+等,加入過量氨水得到氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀,濾液中加入純堿溶液得到堿式碳酸鈷晶體,粗品中還含有Cu2+、Cd2+雜質(zhì),再用稀硫酸酸浸后用Na2S溶液沉淀除去,得到硫酸鈷溶液,再加入碳酸氫鈉溶液得到堿式碳酸鈷晶體,最后加入碳酸鋰加熱可生成LiCoO2,以此解答該題。【詳解】(1)“酸浸”前需要將鉆渣粉碎,原因是增大接觸面積,加快反應(yīng)速率;(2)由上述分析知,Co2O3中鈷為+3價(jià),CoSO4中鈷為+2價(jià),則“酸浸”時雙氧水的作用是將Co3+還原為Co2+;(3)由如圖1知,浸出率最高為80%,此時最佳液固比為3mL·g-1;當(dāng)液固比一定時,相同時間內(nèi)鈷的浸出率與溫度的關(guān)系如圖2所示,原因是低于40℃時,隨著溫度升高,反應(yīng)加快,浸出率增大;溫度高于40℃時,雙氧水的分解速率增大,鈷的浸出率減小,則40℃時達(dá)到峰值;(4)因?yàn)镕e(OH)3<Al(OH)3,如果Fe3+、Al3+濃度相等,先產(chǎn)生沉淀的離子是Fe3+;Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH的平衡常數(shù);(5),<Ksp(CoS)=4×10-21,沒有CoS沉淀;(6)根據(jù)提示,該離子方程式為:5Co2++10HCO+3H2O=2CoCO3?3Co(OH)2?5H2O+8CO2↑;(7)氧氣需將Co2+氧化為LiCoO2中的+3價(jià),則生成1molLiCoO2需0.2mol2CoCO3?3Co(OH)2?5H2O,根據(jù)得失電子守恒得n(O2)=,則V(空氣)=.21.B2.0~2.5酸浸H2SO42Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2OBD6NiO【分析】電鍍污泥酸浸后的溶液中存在硫酸、硫酸銅、硫酸鎳、硫酸鐵和硫酸鉻,二氧化硅不與硫酸反應(yīng),所以濾渣1為二氧化硅,電解可以回收金屬銅,加入碳酸鈉后硫酸被中和,鐵離子變成氫氧化鐵沉淀。【詳解】(1)A.用攪拌器攪拌可加快浸出速率和提高生辰效率,故A正確;B.適當(dāng)增加硫酸的濃度可加快浸出速率和提高生產(chǎn)效率,故B錯誤;C.磨碎電鍍污泥,增大接觸面積,提高反應(yīng)速率和生產(chǎn)效率,故C正確;故填B;(2)由表中數(shù)據(jù)可知,在電解銅不影響到Fe和Cr時應(yīng)選擇電解電壓的范圍為2.0~2.5,故填2.0~2.5;(3)根據(jù)已知II,萃取余液中主要含硫酸,可在酸浸環(huán)節(jié)循環(huán)使用,反萃劑是將Ni從NiR2中洗出形成硫酸鎳,故反萃劑X為硫酸,故填酸浸、;(4)根據(jù)題意,硫酸鎳與次氯酸鈉反應(yīng)的離子方程式為;A.冰水快速冷卻得到的晶體顆粒太大,不利于干燥,故A錯誤;B.加熱溶液制備晶體時,當(dāng)溶液表面出現(xiàn)晶膜時停止加熱,自然冷卻,過濾,過度加熱使晶體失去結(jié)晶水,故B正確;C.干燥時易采用低溫緩慢烘干,以免晶體失去結(jié)晶水,故C錯誤;D.大多數(shù)無機(jī)鹽都不溶于乙醇,向無機(jī)鹽溶液中加入乙醇可使其快速析出,故D正確;故填BD;(5)設(shè)樣品的質(zhì)量為100g,A點(diǎn)時失重率為13.7%,失重13.7g,失去2個結(jié)晶水,即,解得n=6;該晶體中結(jié)晶水占比,所以B點(diǎn)時失去全部結(jié)晶水,C點(diǎn)失重率為71.5%,說明硫酸鎳已分解,分解產(chǎn)物為NiO和三氧化硫,故填6、NiO。22.適當(dāng)升溫(或適當(dāng)增大硫酸濃度、攪拌、延長浸出時間等)將氧化成,通過調(diào)節(jié)溶液值使水解生成沉淀除去、和選用可能會產(chǎn)生而使產(chǎn)品不純【分析】向廢渣中加入稀H2SO4,只有Cu不溶于稀H2SO4,所以濾渣1為Cu;“控電位浸出”是控制合適的氧化電位電解除錳,將溶液中變?yōu)槌ィ姌O反應(yīng)式為;浸出液中含有、、、,試劑a是和的懸濁液,向浸出液中加入和的懸濁液,可將氧化成,通過調(diào)節(jié)溶液值使水解生成沉淀,從而除去,再加入Zn可將轉(zhuǎn)化為,所以濾渣2的成分為、、Zn;加入NaOH溶液,轉(zhuǎn)化為,Zn2+轉(zhuǎn)化為,轉(zhuǎn)化為,過濾后,得到,加稀H2SO4,使轉(zhuǎn)化為,調(diào)節(jié)pH至中性,加入NaHCO3,從而得到。【詳解】(1)由分析可知,濾渣1的成分是Cu;適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硫酸濃度、攪拌、延長浸出時間等,均可以提高“酸浸”浸出率;(2)“控電位浸出”將溶液中變?yōu)槌ィ琈n元素的化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?4價(jià),化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),則陽極的電極反應(yīng)式為:;(3)向浸出液中加入和的懸濁液,可將氧化成,通過調(diào)節(jié)溶液值使水解生成沉淀,從而除去;由分析可知,濾渣2的成分是、、;(4)“沉鈷”時,和在水溶液中發(fā)生雙水解生成沉淀、和,則離子方程式為:;選用可能會產(chǎn)生而使產(chǎn)品不純,所以“沉鈷”時不用;(5)與在700℃下燒結(jié)生成,化學(xué)方程式為:。23.(1)滴液漏斗(2)(3)向過濾器中加入冷水,浸沒沉淀,待自然濾干,重復(fù)次(4)(5)淀粉藍(lán)色無色D(6)【分析】第一個裝置,用酸性高錳酸鉀溶液和濃鹽酸制取,濃鹽酸具有揮發(fā)性,所以生成的含有,揮發(fā)出來的與反應(yīng),降低了的利用率,所以儀器C中盛有飽和食鹽水,除去含有,較純凈的與反應(yīng)生成,生成的與氰尿酸制備,用盛有溶液的燒杯吸收尾氣中的,防止污染。【詳解】(1)儀器B的名稱是:滴液漏斗;用酸性高錳酸鉀溶液和濃鹽酸制取,濃鹽酸具有揮發(fā)性,所以生成的含有,揮發(fā)出來的與反應(yīng),降低了的利用率,所以儀器C中盛有飽和食鹽水,除去含有;(2)與反應(yīng),溫度較高時生成的離子方程式為:;(3)因?yàn)殡y溶于冰水,所以洗滌時選擇冷水為洗滌劑,洗滌沉淀的操作是:向過濾器中加入冷水,浸沒沉淀,待自然濾干,重復(fù)次;(4)在酸性環(huán)境中還原得到氰尿酸和氯化物,發(fā)生反應(yīng):
,步驟⑤中樣品加入適量的碘化鉀和稀硫酸的離子反應(yīng)方程式:;(5)步驟⑤中樣
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