2021届高考化学一轮复习金属及其化合物的制备流程高效专练3432.pdf

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1、专练 15 金属及其化合物的制备流程 12020广东茂名月考钼酸钠晶体(Na2MoO42H2O)常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。下图是利用钼精矿(主要成分是 MoS2，含少量 PbS 等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图：回答下列问题：(1)提高焙烧效率的方法有_。(写一种)(2)“焙 烧”时MoS2转 化 为MoO3，该 反 应 过 程 的 化 学 方 程 式 为_，氧化产物是_(写化学式)。(3)“碱 浸”时 含 钼 化 合 物 发 生 的 主 要 反 应 的 化 学 方 程 式 为_。(4)若“除重金属离子”时加入 的沉淀剂 为 Na2S，则废渣成分的化学式 为_。(5)

2、测得“除重金属离子”中部分离子的浓度：c(MoO24)0.40 mol/L，c(SO24)0.04 mol/L。“结晶”前需先除去 SO24，方法是加入 Ba(OH)2固体。假设加入 Ba(OH)2固体后溶液体积不变，当 SO24完全沉淀c(SO24)1.0105 mol/L时，BaMoO4是否会析出？_。(请计算说明)已知：Ksp(BaSO4)1.11010，Ksp(BaMoO4)4.0108 (6)钼精矿在碱性条件下，加入 NaClO 溶液，也可以制备钼酸钠，同时有 SO24生成，该反应的离子方程式为_。2某研究性学习小组将一定浓度的 Na2CO3溶液滴入 CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。甲

3、同学认为沉淀可能是 CuCO3；乙同学认为沉淀可能是 Cu(OH)2；丙同学认为沉淀可能是 CuCO3和 Cu(OH)2的混合物。查阅资料知：CuCO3和 Cu(OH)2均不带结晶水，受热均易分解，各生成对应的两种氧化物.(1)乙同学的观点，你认为其原理是(用离子方程式表示)：_。(2)在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_。.请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。(3)B 装置中试剂的化学式是_，C 装置中试剂的名称是_。(4)能证明乙同学观点正确的预期实验现象是_。.若丙同学的观点正确，可利用下列装置通过实验测定其组成。(5

4、)实验装置的连接顺序为_。(6)装置 C 中碱石灰的作用是_，实验开始和结束时都要通过量的空气，请说明结束时通入过量空气的作用是_。(7)若沉淀样品的质量为 m g，装置 B 质量增加了 n g，则沉淀中 CuCO3的质量分数为_。3以高硫铝土矿(主要成分为 Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量 FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得 Fe3O4的部分工艺流程如下：(1)焙烧过程均会产 生 SO2，用 NaOH 溶液吸收过 量 SO2的离子方程式 为_。(2)添加 1%CaO 和不添加 CaO 的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600

5、 硫去除率1焙烧后矿粉中硫元素总质量焙烧前矿粉中硫元素总质量100%不添加 CaO 的矿粉在低于 500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。700 焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低，其主要原因是_。(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量 CO2，铝元素存在的形式由_(填化学式)转化为_(填化学式)。(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的 Fe2O3。Fe2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和 SO2，理论上完全反应消耗的 n(FeS2)：n(Fe2O3)_。4工业上由钛铁矿(主要成分 FeTiO3，含 Fe2O3、Al2O3、FeO、SiO

6、2等杂质)制备 TiCl4的工艺流程如图：已知：酸浸 FeTiO3(s)2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)TiOSO4(aq)2H2O(l)90 水解：TiOSO4(aq)2H2O(l)=H2TiO3(s)H2SO4(aq)煅烧 H2TiO3(s)=TiO2(s)H2O(g)(1)FeTiO3中钛元素的化合价为_，试剂 A 为_。(2)碱浸过程发生的离子反应方程式为_。(3)酸浸后需将溶液温度冷却至 70 左右，若温度过高会导致最终产品吸收率过低，原因是_。(4)上述流程中氯化过程的化学反应方程式为_。已知 TiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(l)O2(g)H151 KJmol1该反

7、应极难进行，当向反应体系中加入碳后，则反应在高温条件下能顺利发生。从化学平衡的角度解释原因是_。(5)TiCl4极易水解，利用此性质可制备纳米级 TiO2x H2O，该反应的化学方程式是_。5草酸亚铁晶体(FeC2O42H2O)是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料，也常用作分析试剂及显影剂等，其制备流程如下：(1)配 制 硫 酸 亚 铁 铵(NH4)2Fe(SO4)2 溶 液 时，需 加 少 量 硫 酸，目 的 是_。(2)加热到沸腾时发生反应的化学方程式为_。(3)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入硫酸酸化的 KMnO4溶液，振荡，溶液变为棕黄色，同时有气体生成。已知反应

8、中 MnO4转化为无色的 Mn2，则该过程中被氧化的元素是_，若反应中消耗 1 mol FeC2O42H2O，则参加反应的 n(KMnO4)_。(4)称取 3.80 g 草酸亚铁晶体(FeC2O42H2O 相对分子质量是 180)用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示：过程发生反应的化学方程式为_ _。300 时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式或名称_(请写出计算过程)。6工业上以黄铜矿(主要成分 CuFeS2)为原料制备 CuSO45H2O 的主要流程如下：(1)图 1 装置可用于吸收气体 X 的是_(填代号)。(2)某研究性学习小组

9、用泡铜与 CO 反应来制取粗铜。图 2 装置 B 中的药品为_。实验时，依次进行如下操作：组装仪器、_、加装药品、通入气体、_、点燃酒精灯。(3)熔渣 Y 的成分为 Fe2O3和 FeO，选用提供的试剂，设计实验验证熔渣中含有 FeO，写出有关实验操作、现象与结论。提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN 溶液、KMnO4溶液、NaOH 溶液、氯水_。(4)向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时(杂质不参加反应)，混酸中 H2SO4与 HNO3的最佳物质的量之比为_。(5)用滴定法测定所得产品中 CuSO45H2O 的含量，称取 a g 样品配成 100 ml 溶液，取出 20.00 mL，

10、用 c mol/L 滴定剂 EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点(滴定剂不与杂质反应)，消耗滴定剂 6 mL。滴定反应如下：Cu2H2Y2=CuY22H。则 CuSO45H2O 质量分数为_。滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准溶液，则会导致测定结果偏_。1(1)粉碎固体颗粒(2)2MoS27O2=高温2MoO34SO2 MoO3、SO2(3)MoO3Na2CO3=Na2MoO4CO2(4)PbS(5)当 c(SO24)1.0105 mol/L，c(Ba2)Ksp(BaSO4)/c(SO24)1.11010/1.01051.1105 mol/L，c(Ba2)c(MoO24)1.11050.40

11、4.41064.0108，所以会析出 BaMoO4沉淀。(6)MoS29ClO6OH=MoO249Cl2SO243H2O 2(1)Cu2CO23H2O=Cu(OH)2CO2(2)取最后一次洗涤液(或上层清液)，滴加 BaCl2(或硝酸钡)溶液，无沉淀生成，说明已洗净。(3)CuSO4、澄清石灰水(4)B 中无水硫酸铜变蓝，C 中澄清石灰水不变浑浊(5)CABDE(6)吸收空气中的水蒸气和 CO2 结束时通入过量的空气可以将装置中滞留的水蒸气和CO2赶出。(7)149n9m100%3(1)SO2OH=HSO3(2)FeS2 硫元素转化为 CaSO4而留在矿粉中(3)NaAlO2 Al(OH)3(

12、4)1：16 4(1)4 Fe(2)Al2O32OH=2AlO2H2O SiO22OH=SiO23H2O(3)温度过高会导致 TiOSO4提前水解生成 H2TiO3沉淀(4)TiO2CCl2=高温TiCl4CO2 碳与氧气反应减小氧气浓度，使平衡正向移动，碳与氧气反应为放热反应，温度升高，使平衡正向移动，促使反应顺利进行。(5)TiCl4(x2)H2O=TiO2x H2O4HCl 5(1)抑制 Fe2水解(2)(NH4)2Fe(SO4)2H2C2O42H2O=FeC2O42H2OH2SO4(NH4)2SO4(3)碳和铁 0.6(4)FeC2O42H2O=FeC2O42H2O Fe2O3 6(1)bd(2)碱石灰 检验装置气密性 收集 CO 检验纯度(3)取少量熔渣，加过量稀硫酸溶解，向溶液中加入几滴高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，则证明熔渣中含有 FeO(4)3：2 (5)750ca%高