2023山东版化学高考第二轮复习--五金属及其化合物 (一).pdf

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1、2023山东版化学高考第二轮复习专题五金属及其化合物1.高铁酸钾（GFeCU）是一种新型的污水处理剂。为充分利用资源，变废为宝,在实验室中探究采用暖贴残渣制备高铁酸钾，流程如下。暖 贴 _残 渣I滤 渣（活 性 炭、蛭 石 等）滤液(Fe2 F e3+)试剂-溶液(Fe3+)T)Na()llNaClONa,FeO4溶液饱和K0II溶液粗品;下列说法不正确（）A.步 骤i适当加热搅拌可以加快反应速率B.ii中的试剂为H2O2C.iii中反应为 2Fe3+5H2O+3CIO-2FeO1+3CI-+10H+D.iv中反应说明溶解度Na2FeO4K2FeO4答 案C A项，步骤i为酸溶，适当加热搅拌可

2、以加快反应速率，正确;B项，步骤i i加入氧化性试剂将Fe2+氧化成Fe3+,可以是H2O2,正确;C项，步骤iii溶液是碱性的,H+不能大量存在，应以H2O形式存在，离子方程式为2Fe3+10OH+3 C IO _ 2FeO彳+3CI+5H2O,错误;D项，步骤iv中NazFeCU转化成GFeCU,说明高铁酸钾溶解度更小,正确。2.工业上以黄铁矿（主要成分为FeS分 为原料，采用接触法制备浓硫酸的原理如下：s o 2等 净 化(2)400-500七，空气-98.3%浓硫酸发烟硫酸下列说法不正确的是（）第1页 共6 7页A.用盐酸和烧碱可从烧渣中提取铁红B.净化S02的目的是防催化剂中毒降低活

3、性C.用水替代98.3%浓硫酸能提高吸收效率D.制备硫酸的3个反应中2个是氧化还原反应答 案C A项，先用盐酸溶解烧渣，可除去二氧化硅，再用氢氧化钠可分离铝元素和铁元素，最后灼烧氢氧化铁制铁红，正确;B项,二氧化硫中有杂质会使催化剂中毒（降低活性），净化S02的目的是防催化剂中毒降低活性,正确;C项，三氧化硫与水反应放出大量热量，用水直接吸收三氧化硫会形成 酸雾，吸收速率慢，不利于三氧化硫的吸收,错误;D项,黄铁矿（F eS*与02反应及S02与。2反应,都是氧化还原反应，正确。3.以黄铁矿（主要成分为F eS4其中S的化合价为-1价）为原料生产硫酸的工艺流程如下图。空气 98.3%硫酸炉渣

4、尾气（含 FeQJ稀用被供释硫下列说法不正确的是（）A.将黄铁矿粉碎，可加快其在沸腾炉中的化学反应速率B.沸腾炉中每生成1 m o l S02,有11 m o l e-发生转移C.接触室中排放出的S02、。2循环利用，可提高原料利用率D.吸收塔排放的尾气可通过氨吸收转化成氮肥答 案B A项，将黄铁矿粉碎,增大接触面积，可加快其在沸腾炉中的化学反应速率,正确;B项，沸腾炉中F eS2和氧气反应生成F e2O 3和SO 2反应的化学方程式是4F eS2+1102 2F e2O 3+8SC）2,每生成1m o l SO 2,有5.5 m o l e-发生转移,错误;C项，接触室中排放出的S02.O

5、2循环利用,可增大SCh转化率,提高原料利用率,正确;D项，吸收塔排放的尾气可通过氨吸收，转化成硫酸铁，硫酸竣可作氮肥,正确。第2页 共6 7页4.以高硫铝土矿(主要成分为AI2O3、Fe2O3x Si。%少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图:空气、NaOH少量C a O溶液 FeS2备 焙烧-“碱浸过滤一焙烧一,要 一FeR滤液 so,(1)高硫铝土矿焙烧前粉碎成矿粉的目的是,(2)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化的曲线如图所示。已知:多数金属硫酸盐的分解温

6、度都高于6oo y硫去除率肃-I I鬻篝|鬻“io。ooO642兴/然张棍0200 400 600 800 1 000焙烧温度/七不添加CaO的矿粉在低于500 C焙烧时，去 除 的 硫 元 素 主 要 来 源 于。700 T焙烧时，添加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O(4)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,发生主要反应的离子方程式为 过 滤”得到的滤渣中含大量的Fez。为 Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成FesCU和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=。答 案(1)增大矿石的表面积，加快焙烧反应速率，使焙烧更充分(

7、2)SO2+OH HSO3(3)FeS2第 3 页 共 6 7 页硫元素转化为CaS04而留在矿粉中(4)A I O/CO 2+2H 2O -A I(O H)3l+H C03(5)1:16解 析(3)多数硫酸盐的分解温度高于600，在低于500 C焙烧时，主要是F eS2与空气中的氧气反应生成F e2O 3和 SO 2。(4)原料中的A I 2O 3经 碱浸 后生成N aA I CH 滤液中含有A l o 2,用滤液生产氧化铝的反应过程中涉及的离子方程式是A l 02+C O2+2H2O AI(OH)31+HC03O(5)F e3O 4中 F e可看作+1价，利用得失电子守恒知:|n(F eS

8、2)+5 x 2n(F eS2)=32n(F ez Ch),解得n(F eS2)：n(F e2O3)=l ：16o5.F eCL 可用作净水剂、还原剂等。回答下列问题：I .制备F eCL 装置如图1 所示侠持装置省略);已知F eCb 极易水解。Q)仪器a 的名称是。(2)装置二中制备F eCL 的化学方程式是。装置三的作用是逾 o该装置存在一定的缺陷，可在 位置(填A B 或 C)增加图2 装置。图 2 装置中气体从(填 a或 b )口流入;洗气瓶中盛装的是 on.利用惰性电极电解0.1 m o l U F e C L 溶液，探究外界条件对电极反应产物的影响。(4)实验数据如下表所示:第

9、4 页 共 6 7 页电压NPH阳极现象阴极现象实验11.55.5无气泡，滴加KSCN溶液,显红色无气泡，银白色金属析出实验23.05.5少量气泡，滴加KSCN溶液，显红色无气泡，银白色金属析出实验34.55.5大量气泡，滴加KSCN溶液，显红色较多气泡，极少量金属析出实验41.5-1.0无气泡，滴加KSCN溶液,显红色较多气泡，极少量金属析出实验2、3中 阳 极 产 生 的 气 体 是（填化学式）。实验中，调节溶液的p H宜选用（填 盐 酸 硝 酸 或 硫 酸 ）。由实验L 2现象可以得出结论:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

10、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _由实验1、4现象可以得出结论:。答案 Q）长 颈 漏 斗（2）H 2+2FeC l32 2 F e 5+2 H C I吸收反应产生的HCI气体 防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCb水 解（3）A a浓 硫 酸（4）C L盐酸电压较低时，阳极只有Fe?+放电产物为Fe3+,电压较高时，阳极C l Fe2+均放电产物为CL和Fe p H较高时，阴极只有Fe?+放电,产物为Fe,pH较低时，阴极H+和极少量的Fe2+放电阴极产物为K和极少量的Fe解析 由题给装置图可知,装置一中产生H2,H2进入装置二与FeCh发生反应可以得

11、到FeCL,装置三为尾气处理装置，再根据FeCh极易水解，可知装置三还有防止外界水蒸气进入的作用。（1）根据得失电子守恒和原子守恒可知，装置二中制备FeCL的化学方程式是2FeCI3+H22FeCI2+2HCI0（3）该装置的缺陷为生成的K会带出水蒸气进入装置二造成FeCb水解，应在A位置加一个装有浓硫酸的洗气瓶，干燥Hz注意气体从a 口流入。第5页 共6 7页(4)实 验 2、3 中阳极产生了气体，该气体应为Q-放电生成的C M 调节溶液的p H 时不能引入杂质离子，故宜选用盐酸。6.实验室以CUSO4-5H2O为原料制备CU(NH3)4SO4-H2O并进行定量分析。已知:C11SO4+4N

12、H3M2。一 CU(NH3)4SO4+4H2OCU(NH3)42+4H+-CU2+4NH：(1)配制溶液:称取一定质量的CUSO4-5H2O晶体,放入锥形瓶中，溶解后滴加氨水。装 置 A 如图所示(胶头滴管中吸有氨水)。滴加氨水时,有浅蓝色沉淀CU2(OH)2SO4生成;继续滴加氨水，沉淀消失彳导到深蓝色的CU(NH3)4SO4溶液。用离子方程式解释由浅蓝色沉淀得到深蓝色溶液的原理:(2)制备晶体:将装置A 中溶液转移至装置B 中析出CU(NH3)4SO4-H2O晶体;将装置B 中混合物转移至装 置 C 的漏斗中，减压过滤，用乙醇洗涤晶体2 3 次;取出晶体,干燥。两次转移均需洗涤原容器，且将

13、洗涤液也全部转移，目的是减压过滤时油气泵处于工作状态，活塞需关闭，使装置内产生负压。洗涤晶体时,为了使乙醇与晶体充分接触，提高洗涤的效果，要(填 打 开 或 关 闭，下同)活塞后，向漏斗中加入乙醇至浸没沉淀,待乙醇流下后，再 活塞。废液回收:从含有CU(NH3)4SO4、乙醇和一水合氨的废液中回收乙醇并获得CUS04和(NH4)2SO4的混合溶液，应 加 入 的 试 剂 是(填 名 称)，回 收 乙 醇 的 实 验 方 法 为。第 6 页 共 6 7 页(4)用沉淀法测定晶体中SO孑的含量。称取一定质量的 CU(N H3)4 S O 4-H2O晶体，加适量蒸储水溶解，向其中滴加足量 溶液才觉拌

14、，过滤，洗涤，干燥，称量沉淀的质量。检验沉淀已经洗净的方法:.探究小组用滴定法测定CuSO4-5H2O(Mr=250)的含量。a g 试样酉己成100 m L溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后，用 c mol-L-i EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点，平均消耗b mL EDTA溶液。滴定反应如下:CU2+H2Y2-CuY2-+2H+。写出计算CUS O 4-5 H2O质量分数的表达式：3=。下列操作会导致CUS O4-5 H2O含 量 的 测 定 结 果 偏 高 的 是(填 字 母)。a.未干燥锥形瓶b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c.未除净可与EDTA反应的干扰离子答 案(

15、1)CU2(OH)2SO4+8NH3-H2O 2 CU(N H 3)4 2+S O 孑+2OH+8H2O(2)减少溶液中CU(NH3)4SO4-H2O的损失，增加CU(NH3)4SO4-H2O的产率 打开 关闭(3)(稀)硫 酸 蒸 储(4)BaCI2取最后一次洗涤液，向其中加入AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，证明沉淀已洗净/5cmol-L_1xbxi03Lx250 g-molxS QI ag 解 析(2)转移过程中，盛有溶液的容器内壁上会附着少量溶液，溶液中含有溶质，为提高产品的产率，需要洗涤原容器。减压过滤的原理是利用抽气泵使抽滤瓶中压强降低提高过滤效率，因此过滤过程中需要关闭活塞,使抽

16、滤瓶中形成负压(相较于大气压)，但是在加入洗涤液洗涤晶体时，若关闭活塞，大部分洗涤液被快速抽走，会浪费洗涤液且洗涤效果不佳。洗涤晶体时，为了使乙醇与晶体充分接触,提高洗涤的效果，要打开活塞，使抽滤瓶中压强与大气压相同，向漏斗中加入乙醇至浸没沉淀彳寺乙醇流下后，再关闭活塞。第 7 页 共 6 7 页要将Cu(NH3)4SO4转化为CuSO4,NH3-H2O转化为(NH4)2SO4溶液，应加入的试剂是(稀)硫酸回收乙醇的实验方法为蒸储。(4)可通过SO充与BaCl2溶液反应生成的BaSO4沉淀的质量来测定SO亍的含量。检验沉淀是否洗涤干净，只需检验最后一次洗涤液中是否含有C卜即可。(5)Cu2+的

17、物质的量=c mol L1xbxlO_3L=bcxlO_3 mol,100 mL 溶液中 CiP+的物质的量为 bcxlO 3m olx5=5bcxl0-3 mol,所以 CuSO4-5H2O质量分数的表达式川口 山1*s o g m d x Sxioo%。aga项,未干燥锥形瓶，对实验结果没有影响;b项,滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡，则读出的b值偏小，测定结果偏低;c项，未除净可与EDTA反应的干扰离子,读出的b值偏大，测定结果偏高，故选却7.纳米氧化镁是在磁性、催化方面有许多优异功能的新材料，具有重要价值。工业上以菱镁矿(主要成分为MgCCU少量FeC03和SiCh杂质)为原料制备纳米氧

18、化镁的工艺流程如下：NH4CI H2O 氧化剂 试剂 a NH,HCO,混 合 气 体 滤 清I 渡渣n 纳米Mgo试回答下列问题：Q)焙 烧 时 生 成 的 主 要 气 体 有；滤渣I的 主 要 成 分 为,(2)已知在该条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的p H如下：上述流程中 氧化 的目的是 o氧化剂常用空气或比。2而不选用酸性KMnCU溶液，解金属离子Fe2+Fe3+Mg2+开始沉淀pH6.31.58.9完全沉淀pH8.12.810.9释其原因:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

19、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _试剂a可能是,第 8 页 共 6 7 页(4)资料显示燃烧MgCCh比喂烧Mg(OH)2更容易生成M gO纳米材料。沉淀 时若将NH4HCO3更换成Na2co3,则产生的后果是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(5)该 流 程 中 可 以 循 环 利 用 的 物 质 是。答 案NH3、C02 SiO2(2)将Fe2+氧化为Fe3+引入新杂质Mn2+,使产品不纯;将(:卜氧化为CL而造成污染(3)MgO 或

20、MgCCh、Mg(OH)2x M g2(OH)2CO3(4)Na2cO3溶液的碱性更强反应中易生成更多的M g(0H)2而不利于M gO纳米材料的生成 NH4cl解析 Q)由物质组成可推知 焙烧 时生成的主要气体有CO”NH%滤渣I主要成分是Si02。(2)氧化剂用空气或H2O2不会引入新的杂质离子，而用酸性KMnO4会引入Mn2+,使产品不纯,且会将C卜氧化为CL造成污染。(3)调p H时加入的试剂a应符合两个条件，一是能与H+反应,二是不引入新的杂质，故选用MgO、M g(0H)2或Mg2(0H)2cO3等均可。(4)沉淀 时若将NH4HCO3更换成N a 2 c厕因Na2cCh溶液碱性更

21、强，反应中易生成更多的M g(0H)2,不利于M gO纳米材料的生成。(5)沉淀 时会生成NH4cl，而 空气中焙烧 时需加入NFUCI,故可循环利用的物质是NFUCI。8.随着人们对电动汽车需求的进一步扩大，高能量、高电流的锌系二次碱性电池受到市场的期待,但是锌电池在充电过程中存在变形、枝晶、腐蚀和钝化等问题，目前采用氢氧化钙处理氧化锌工艺得到锌酸钙作为电极的活性物质，使以上情况得到极大改善。一种锌酸钙的化学式为CaZn(OH)32-2H2O,其制备流程如下：ZnO Ca(OH)2 ZnO粉末 粉 末 粉末溶液第 9 页 共 6 7 页请回答下列问题:(l)Zn(0H)2是两性氢氧化物，与

22、NaOH反应的方程式为Zn(OH)2+2NaOHNa2ZnO2+2H2OoZnO是两性氧化物，则反应釜中发生反应的离子方程式为(2)球磨机是用研磨体摩擦、冲击物料使其研磨成粉末的设备。研磨过程加入Ca(OH)2粉末时，通入Ar的作用是.(3)ZnO和锌酸钙在KOH溶液中的溶解情况如下图所示。从反应釜进入球磨机的混合物中主要含有锌酸钾，加入Ca(OH)2粉末,转化为锌酸钙，请从平衡移动的角度分析原因:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

23、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。流程中第二次加入ZnO粉末的目的是(4)滚动球磨624小时的目的是。(5)操作I 为。干 燥 产 品 时 必 须 在 低 温 减 压 条 件 下 进 行,理 由 是。答 案(l)Z nO+2O H-Z nO i+H20(2)防止Ca(OH)2遇到空气中的C02转化为CaCO3(3)在碱性溶液中，锌酸钾的溶解度大于锌酸钙的溶解度，加入Ca(OH)2粉末，增大Ca2+浓度，使锌酸钙沉淀溶解平衡向沉淀生成的方向移动 调整ZnO与 Ca(OH)2的物质的量之比为2:1(4)使锌酸钾与Ca(OH)2粉末充分反应(5)过滤防止高

24、温下产物分解失去结晶水第1 0页 共6 7页解 析(l)Zn O 为两性氧化物，据 Zn(O H)2与 KOH的反应可知Z n O 与 0 H反应生成Zn O 浮 口 H2o(2)通入氮气可排出空气。CaZn O z 中钙与锌物质的量之比为1：L 产品中钙与锌物质的量之比为1：2,故 搅拌 时需补充锌。(4)球磨机中的反应物主要为锌酸钾与Ca(O H)2粉末。(5)固液分离用过滤操作。9.锂是重要的战略性资源,在我国锂主要分布在青海和西藏的盐湖中，占世界总含量的1/3。沉淀法制备L i 2c 03的工艺流程如图所示。盐酸硼酸Na2cO溶液 Ca(0H)2 饱和 Na2cO3溶 液MgCO,Mg

25、(OH),Li,CO,已知：I .碳酸锂在不同温度下的溶解度如下表。温度/S(L i 2c o 加01.54101.43201.33401.17601.01800.851000.72D.25 时 KSp Mg(O H)2=1.8xl 0 u|g 2=0.3,l g 3=0.5o(1)从工业生产角度分析，从 湖 水 中 获 取 浓 缩 卤 水 的 方 法 为.(2)脱硼时需调节p H至酸性，目的是。第1 1页 共6 7页(3)二次脱镁时，当镁离子完全沉淀，溶液的p H 应大于。(4)流程中两次使用N a2c。3溶液,第一次浓度小，第 二 次 浓 度 大 的 原 因 是。(5)沉锂 需要在95 C

26、以上进行，主要原因是；反应的化学方程式为，过滤后，如何洗涤产品:(6)此方法不适合处理镁含量较高的湖水,请分析可能的原因:答 案 Q)日晒(或阳光照射)(2)促进硼酸析出 11.15(或 11.2)(4)第一次浓度小防止L i+以 L i 2c 03沉淀析出,第二次浓度大则有利于L i 2c 03沉淀的生成(5)温度越高，碳酸锂的溶解度越低,可以增加产率N a2CO 3+2L i CI L i2C O3l+2N aCI用玻璃棒引流，向漏斗中加入热水刚好没过沉淀，使水自然流下，重复操作2 3 次(6)若镁含量较高，则会消耗较多的N a2c Ch 和 Ca(0H)2解析 注 意“从工业生产角度 这

27、一要求，可知应是利用日晒对湖水进行浓缩。(2)卤水酸化可将硼酸盐转化为硼酸，促进硼酸析出。(3)Mg 2+完全沉淀时，可认为溶液中c(Mg 2-)l xl O-5 m o l L ,此时溶液中C(0H-)不小于J啜m o l -L -1=V18 x 10-3.5 m o l -L -1,c(H+)=盍 x 10-10.5 m o l L -1,则 p H 应大于一恒盍 x 10-10.5=-(-|l g l 8-10.5)=10.5+|l g l 8=10.5+i(l g 2+21g 3)=10.5+91.3=11.15。温度越高,L i 2c O 3的溶解度越小厕洗涤L i 2c。3时要用热

28、水。10.工业上由天然二氧化镒粉与硫化镒矿(还含少量F e、A L M g、N i、Si 等元素的氧化物)制备Mn O?的工艺如图所示。第 1 2 页 共 6 7 页H2SO4 MnO2 氨水 Na2s MnF2滤渣1NH4HCO3r-JL-.H.SO,|沉锦卜MnCO、一FegHb 滤渣 2 MgF,AI(OH)3滤液1MnSO,T电,-MnO,电解余液相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的p H 如下:回答下列问题:金属离子沉淀完全(c=1.0 x10-5 m o 卜 L-i)的 p HMn2+10.1Fe2+8.3Fe3+2.8AR+4.8Mg2+10.9Ni2+8.9Q)酸 浸 过程中，为

29、提高浸出率，可 采 取 的 措 施 是(写 一 种 即 可)。(2)“氧化时发生反应的离子方程式为 调 p H 时溶液p H 范围为 6。调p H 过滤后，滤 液 中 簿 0 工业上调节pH的过程选择在加热条件下进行，其目的是 O(4)请结合平衡移动原理解释 除杂 时若溶液酸度过高,Mg 2+沉淀不完全的原因:第1 3页 共6 7页(5)沉镒过程在pH为7.0条件下充分进行，反应温度对镒沉淀率的影响关系如图所示。当温度超过30,沉镒反应的镒沉淀率随温度升高而下降的原因是008()6040卓/爵公二朋30 40 50 60反应温度/七(6)工业上用电解H2SO4-MnSO4-H2O体系制备MnO

30、2 o电解获得MnCh的机理(部分)如图1所示。硫酸浓度与电流效率的关系如图2所示,硫酸浓度超过3.0 m o lL i时,电流效率降低的原因是OMn2*M产丁 MnOOH MnO,(i I 电极 I(i)和(ii)为快反应(iii)为慢反应图1硫酸浓度/(mol L-1：图2答 案(1)适当增加酸的浓度或适当升高溶液的温度或把矿物粉碎等(任写一种即可)(2)2Fe2+MnO2+4H+-Mn2+2Fe3+2H2O(3)4.8 1 0-6促进Fe3+、AR+水解，加快沉淀速率(4)溶液酸度过高F与H+结合生成弱电解质HF,F浓度减小，使沉淀溶解平衡MgF2(s)一Mg2+(aq)+2F(aq)右

31、移，导致Mg2+沉淀不完全(5)NH4HCO3受热容易分解(或M d+水解)(6)氢离子浓度太大抑制反应iii解析 氧 化 时FeSCU被MnO2氧化为Fe2(SO4)3,发生反应的离子方程式为2Fe2+MnO2+4H+Mn2+2Fe3+2H2。(3)调节p H使Fe3+、AP+转化为沉淀，故pH应大于4.8;由公式推导可知c(Fe3+)：c(A3+)为二者的(p之比,L p可由其完全沉淀时p H进行相应换算求得。(5)镇盐受热易分解,第1 4页 共6 7页当温度过高时，碳酸氢镀容易分解，而温度升高时，镒离子水解程度也会增大，所以沉镒反应的镒沉淀率随温度升高而下降。由题图1 可知生成MnCh的

32、原理为i:M n 2+-e-M 2+(快),ii：Mn3+2H2。一MnOOH+3H+(快),iii:M nO O H-e-M nO 2+H+(慢)，总反应为 Mn2+2H2O-2e MnO2+4H+&反应速率由慢反应决定,H2s。4浓度超过3.0 m o lL i时,电流效率降低的原因可能是氢离子浓度太大片卬制反应iii。1L某种电镀污泥主要含有神化亚铜(CsTe)、三氧化二铝(U2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜和粗碑等以实现有害废料的资源化利用,工艺;筋呈如下：纯碱、空气 稀硫酸 so,慧温卧厢枷酣扁郎百叱I j 一j1 值 液-饰CO,NalrO4溶

33、液回收金金属单质铜氤)一NaWrR溶液已知:燃烧时,C sTe发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2o(1)城烧时,5 0 3 发生反应的化学方程式为 O(2)为提高酸浸速率，可采用的措施是(任写一条)。(3)浸出液中除了含有TeOSOM在 电 解 过 程 中 不 反 应)外,还 含 有(填 化 学 式)。(4)在实际的含铝废水处理中，还可采用直接沉淀的方法，处理成本较低。已知含铝酸性废水中存在着5 0 外口 5 0 亍相互转化的平衡，请用离子方程式表示它们之间的转化反应:.在实际工业生产中，加入沉淀剂BaCL溶液之前还要加入一定量的NaOH,这样有利于沉淀的生成，则生 成 的 沉

34、淀 为(写 出 化 学 式)。测 定 产 品 中 含 量 的 方 法 如 下:称 取 产 品 试 样 2.50 g 配成250 mL溶液,用移液管取出25.00mL于锥形瓶中，加入足量稀硫酸酸化后，再加入几滴指示剂，用 0.100 0 m o lL i硫酸亚铁接(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定,重复进行两次实验。(已 知 名 被 还 原 为 Cr3+)第1 5页 共6 7页氧化还原滴定过程中的离子方程式为 O若三次实验消耗(N H 4)2F e(SO 4)2标准液的平均体积为25.00 m L,则 所 得 产 品 中 的 纯 度为%。已知M(K2Cr2O7)=294 g-m o H,

35、计算结果保留三位有效数字(6)上述流程中K 2U 2O 7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr 3+外，还含有一定浓度的F e3+杂质，可通过加碱调pH的方法使两者转化为沉淀。已知c(Cr 3+)=3xl 0$m o l,则当溶液中开始析出Cr(O H)3沉淀时F e3+是 否 沉 淀 完 全?(填 是 或 否)。已知:K s p F e(0H)3 =4.0 x 10-38,Ks pCr(O H)3=6.0 x I O31)高温答 案(l)2Cr 2O 3+3O 2+4N a2c o 34N a2Cr O 4+4CO 2(2)适当增大稀硫酸的浓度、升高温度、搅拌等(3)Cu SO 4(或 C

36、u S04和 H 2s o 4)(4)2Cr O 充+2H+一C r 20 台+H 2O B aCr CU(5)0Cr2O+6F e2+14H+2Cr3+6F e3+7H2O 49.0是+3+6解析 酸烧时,0 2。3转化为N a2Cr O 4,Cr 2O 3被氧化，氧化剂为。2,根据得失电子守恒,11(503)：n(02)=2:3 时恰好反应。沉渣中含有C u O、TeO2.A u,A u 与稀硫酸不反应,C u O 与稀硫酸反应生成Cu S04(稀硫酸可能过量)。(4)。2。石+H 2O 一2Cr O 亍+2H+,力 口 N a OH中和H+,平衡正向移动,5 0 台转化为5 0 亍,生成

37、B aCr O 4沉淀。(5)5 0 女-Cr 3+,F e2+-F e3+,根据得失电子守叵得n(Cr2O)：n(F e2+)=1：6 时恰好反应。2.50 g 试样中 m(K 2Cr 2O 7)=(0.1 x 2 5 x l 0-3 x|x察 x 294)g =1.225 g,纯度为崇詈x 100%=49.0%。(6)Cr 3+开始沉淀时溶液中c 3(0H-)=6黑：=2.0 X 10-26,止匕时溶液中 c(F e3+)=:黑;二;:m o l L i=2xl O 12 m o l L l xl Q-sm o H _-i,F e3+沉淀完全。第1 6页 共6 7页12铝(Pd)广泛应用于

38、现代工业的各个领域，但资源非常有限。工业上从电解精炼银的电解液 主要含AgN03、Pd(NO3)2、Cu(NO3)2.Fe(NO3)3.HNO3 中回收杷的工艺流程如图所示:NaOH(aq)HCL电解液调节pH氧化H2O2 NHfKaq)竺军工万商P 1-*/几 淀 .还原一单 一 质1滤渣1 滤液2请回答下列问题：已知:阳离子杂质在 调节p H 均已除去。则 滤渣1 的主要成分除AgOH(或AgzO)外，还有、(填化学式)。(2)电解精炼银与电解精炼铜的原理相似,试从电解精炼铜的角度分析电解精炼银的电解液中含有Fe3+的原因:、(用电极反应式和离子方程式回答)。(3)氧 化 时发生反应的离子

39、方程式为。(4)沉淀 时加入的NH4cl(aq濡过量，目的为。还 原 时，可选用HCOOH、N2H4此 0 或比作还原剂，写出山热还原(NH4)2PdQ6的化学方程式:。当与足量的(NH4)2PdQ6反应得到等量的Pd时消耗HCOOH、N2H4此 0、的 物 质 的 量 之 比 为。(已知:HCOOH、N2H4此 0 的氧化产物均为无污染的物质)答 案(1)CU(OH)2 Fe(OH)3(2)F e-2 e-Fe2+3Fe2+4H+N O 3-3Fe3+NOt+2H2O(3)Pd2+H2O2+6CI+2H+PdCli+2H2O(4)利用同离子效应，促进(NH4)2PdCl6的析出(或使PdQf

40、尽可能完全沉淀)(5)(NH4)2PdCI6+2H2-P d+2 N H3+6HCI 2:1:2解 析(2)电解精炼银时,Fe优先失去电子生成Fe2+,电解液中含有H+、N()3，Fe2+可能被氧化为Fe3+。氧 化 可 将 PcP+转化为PdC脸 Pd元素由+2价升高到+4价,H2O2作氧化剂。+4 0(5)(NH4)2PdC16Pd,l mol(NH4)2PdCl6得 4 moi 电子，需 2 moi H2还原，生成 Pd、NH3、HCI(NH4cl第1 7页 共6 7页+2+4-2 0 0受热易分解，热还原时不能生成NH4CI)；H C OOH-C02,N2H4H2OTN2,出一中,转移

41、等物质的量的电子,n(HCOOH):n(N2H平比。)：n(H2)=2:1:2013.从印刷电路板的腐蚀废液(主要含CuCL FeCb、FeCL等)中回收FeCb、制备CUSO4BH2O的流程如下。一腐蚀废液_囤 稀 也 双、稀H N O、网蒸发浓缩J-铁 城 固 一4溶、加 热 阚 冷 却 结 晶 c u SO j 5H 2()搅拌F eC,溶液1悒 以 溶 液|(1)上述流程中能加快反应速率的措施有 1(2)粗品的主要成分是硫酸铜晶体，而不是硝酸铜晶体，分析有两种可能的原因:相对于CW+,粗液中NO3浓度过小,原因是(用离子方程式表示),不能得到硝酸铜晶体。粗液中NO3浓度较大,但由于，不

42、能得到硝酸铜晶体。(3)测量粗品CUSO4-5H2O 中铁(含Fe2+、Fe3+)的含量，评定纯度等级。I.用水溶解一定质量粗品,加入稀H2s04和H2O2溶液,加热。LL待溶液冷却后，加入试剂X至溶液pH=l L过滤、洗涤彳导到红褐色沉淀。田.用稀盐酸溶解红褐色沉淀，滴入KSCN溶液，稀释至一定体积。将溶液红色的深浅与标准色阶对照，确定含量。已知:CW+完全沉淀的p H为6.7,Fe3+完全沉淀的p H为2.8。I中将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式是。试齐IJX是 0(4)电解:在不同电压、不同pH(pHUi,ab)序号电压PH阴极现象阳极产物第1 8页 共6 7页jU1a无气泡，少量金

43、属析出无 5,有Fe3+iiU1b较多气泡，极少量金属析出无 02,有 Fe3+iiiU2a少量气泡,少量金属析出有 CL,有 Fe3+iii中产生Fe3+的原因有F e 2+-e-Fe3+、.FeCb溶 液 再 生 的 合 适 条 件 是(填 实 验 序 号)。答 案(1)加热、搅拌(2)3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NOT+4H2。硫酸铜的溶解度小，硝酸铜的溶解度大(3)02Fe2+H2O2+2H+-2Fe3+2H2O 氨水(4)02Fe2+CI2-2Fe3+2 C I-ii解 析(3)I中加入稀硫酸和H2O2溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,便于后续调节pH生成Fe(OH)3沉

44、淀而除去铁，该反应的离子方程式为2Fe2+2H+H2O2 2Fe3+2H2。由题中信息知pH=6.7时CW+完全沉淀,现调节pH=l l，则所加的X试剂要保证Fe3+Fe(OH)3,而CW+不是沉淀，则可为氨水,CW+形成了 CU(N H 3)4 F+。(4)由题表中信息可知,iii中产生了 CI2Q2能够将Fe2+氧化为Fe3+,故iii中产生Fe3+的原因有Fe-e-Fe3+、2Fe2+CL-2Fe+2CI-oi i中阴极有较多气泡，极少量金属析出，则Fe?+的损失少，且阳极上不产生CL,对环境无污染，故FeCh溶液再生的合适条件是i i。14铜冶炼过程中产生的粗硫酸镁废液中含有Cu2+、

45、Fe2+、Ca2+、Mg2+、H3ASO3等杂质微粒,工业生产以此为原料精制硫酸镁，主要流程如下:一粗硫酸银废液一有机溶剂步骤iH含铜有机物I沉淀1FeAsO4沉淀2Fe(OH)3溶液3|硫酸银晶体NiSO 6H2。鹿 前 步 骤iv|沉淀3卜NaF第1 9页 共6 7页已知:常温下,KspFe(0H)3=2.6 x 10-39；KsPNi(OH)2=5.48 x 1Q-16O(1)步骤i的操作名称是。(2)H3ASO3中A s的化合价为.步骤i i中H2O2的作用是步骤iii,加入Na2c。3的目的是通过调p H进一步去除Fe3+,使c(Fe3+)2.5xlO-9 m o|-L-io若溶液2

46、中c(Ni2+)=0.054 8 m oIL L则需控制p H的大致范围为.(4)步骤iv,沉淀3的 主 要 成 分 有(填 化 学 式)。在加入NaF的同时需调p H约为5,若p H过低，导致沉淀率下降,原因是与艇麋迩5H91运彳结合下图说明由溶液4得至!NiSO4-6H2O的操作是,10410096928884807635 40 45 50 55 60温度一答 案(1)萃取分液+3氧化Fe2+和H3Aseh以利于形成FeAsCU,除去碎元素和铁元素47(4)CaF2、MgF2F-与H+结合生成弱电解质HF,导致c(F)降低，沉淀率下降(5)加热浓缩、冷却结晶、过滤解析 粗硫酸银废液在有机溶

47、剂中萃取后分液彳导到含铜有机物和溶液L往溶液1中加入H2O2后过滤,得到沉淀KFeAsCU)和溶液2,再往溶液2中加入Na2c。3后过滤彳导到沉淀2Fe(OH)3和溶液3,继续往第2 0页 共6 7页溶液3中加入NaF后过滤彳导到沉淀3(主要为CaF2和M gF和溶液4,溶液4经一定步骤得到硫酸镁晶体。Q)依据题给工艺流程知，步骤i需分离有机相和无机相，操作名称是萃取分液。(2)步骤i i中加入H2O2后过滤，得到沉淀MFeAsCU),从废液中杂质微粒知Fe2+、H3AsO3被氧化，故H2O2的作用是氧化Fe2+和H3ASO3以利于形成FeAsCk除去碎元素和铁元素。(3)由 KspNi(OH

48、)2=5.48xl(H 6知，溶液 2 中。+)=0.054 8 m o卜尸时,c(OH)不能大于=”黑 方6 m ol-L-1=1 0-7 mol-L-1,此时 pH=7;又需使 c(Fe3+)2.5 x 10-9 mol-L-1,U.U 54 o根据 KspFe(0H)3=2.6 x 10-39,则 c(OH-)不 能 小 于 薄 焉=生 察 机 m o lL 9 1(F。mol-L 此时pH=4;故需控制p H的大致范围为47O从题图中可知,NiSO4-6H2。的溶解度随温度升高而增大，故由其溶液得到晶体的操作是加热浓缩、冷却结晶、过滤。15.MnO2在电池中有重要应用。以软镒矿(主要成

49、分为MnO2)为原料制备粗二氧化锅颗粒的过程如下:浸出浸出液(主要含MnSO4)净化、分离加入 MnCO3NH4HCO,热解粗二氧化锦颗粒(1)浸出用硫酸和FeSO4可溶解软镒矿，请补全该反应的离子方程式:|MnOz+j|_+t I=:O Mn2+|Fe3+|浸出时可用SO2代替硫酸和FeS04o下 列 说 法 正 确 的 是(填 序 号)。a.SCh在反应中作氧化剂b.用SO2浸出可减少酸的使用c.该法可同时处理烟气中的SO2,减少大气污染(2)净化、分离软镒矿浸出液中的Fe3+、A R可通过加碱转化为沉淀去除，分 离 出 清 液 的 方 法 是,第2 1页 共6 7页为减少碱用量，可以通过

50、稀释浸出液除去Fe3+,结合离子方程式解释原理:.热解在一定空气流速下，相同时间内MnC03热解产物中不同价态M n的占比随热解温度的变化如图。MnCO3热解过程中涉及如下化学反应：i.MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g)ii.4MnO(s)+O2(g)?=2Mn2O3(s)AH i(或反应i已反应完，反应i i的反应速率变快)解析软镒矿通过浸出操作得到含MnSCU的浸出液,加入碳酸氢镀通过净化、分离得到MnCO3,MnCO3热解得至帼MnCh颗粒。(1)MnO2具有氧化性,Fe2+具有还原性，用硫酸和FeSCU可溶解软镒矿，离子方程式为MnO2+2Fe2+4H+Mn2+2Fe3+2H2