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文档简介
1、2021届届届届届届届届届届届届届帚“届届届届届届届届届届届届届届届届届届1. 某化学兴趣小组以菱铁矿(主要成分为FeCQ,含有SiO2、AI2O3等少量杂质)为原料制备氯化铁晶体(FeCb6出0)的实验过程如下:(1酸溶及后续过程中均需保持算过量,其目的除了提高铁元素的浸出率之外,还 有。1操作I名称是。1滴加H2O2溶液氧化时,发生主要反响的离子方程式为 。1在氧化过程中,如何检验铁元素全部以Fe3+形式存在: 1参加过量 NaOH溶液的目的是 。1请补充完整由过滤后得到的固体制备FeCb -6H20的实验方案:向过滤后所得固体,用水洗涤固体2- 3次,低温枯燥,得到 FeCh孙2。【答案
2、】抑制Fe3+水解过滤(3)H 2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2出0(4) 取少许氧化后的溶液于试管中,向试管中滴加1- 2滴酸性高锰酸钾溶液,紫色不褪去,说明铁元素全部以 Fe3+形式存在(5) 将Al3+转化为AIO2,别离Fe3+与Al3+(6) 参加稀盐酸使固体完全溶解,在氯化氢气氛内蒸发浓缩、冷却结晶,过滤【解析】【分析】此题考查物质的制备实验及混合物的别离和提纯,为高频考点,把握流程图中每一步发生的反响及操作方法是解此题关键,注意结合题给信息解答, 侧重分析与实验能力的考查,题目难度中等。【解答】以菱铁矿(主要成分为FeCQ,含有SiO2、AI2O3)为原
3、料,参加稀硫酸酸溶过滤得到滤液 为硫酸铝、硫酸亚铁溶液,滤渣为SiO2,滤液中参加过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,参加过量氢氧化钠溶液沉淀铁离子,过滤得到氢氧化铁, 滤液为偏铝酸钠和氢氧化钠的混合溶液,向过滤后所得固体,用水洗涤固体2- 3次,参加稀盐酸使固体完全溶解,在氯化氢气氛内蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,低温枯燥,得到FeCb?6H2O,据此分析解答。(1) 酸溶及后续过程中均需保持算过量,其目的除了提高铁元素的浸出率之外,还有抑 制Fe"酸容过程中,Fe3O4发生反响的离子反响方程式为 ; 实验室实现“步骤II中别离操作所用的玻璃仪器有 、玻璃棒和烧杯等;步骤IV中应选用试剂调节
4、溶液的pH(填字母编号)A.稀硝酸B.氢氧化钠溶液C.高锰酸钾溶液D.氨水 检验步骤III已经进行完全的试剂是; 步骤V的反响温度一般需控制在 35 C以下,其目的是 ; 步骤VI中发生反响的化学反响方程式为 ; 欲测定硫铁矿矿渣中 Fe元素的质量分数,称取 ag样品,充分“酸溶、“水溶后过滤,向滤液中参加足量的H2O2,充分反响后参加 NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体bg,测得样品中Fe元素的质量分数为 。【答案】Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O 漏斗 D KSCN 溶液 防止 NH4HCO3?高温?4FeCO
5、3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2 10a【解析】解:硫铁矿烧渣参加硫酸后生成硫酸亚铁、硫酸铁,过滤后得到的滤渣为二氧 化硅,滤液中参加过量铁粉,生成硫酸亚铁溶液,调节pH后参加碳酸氢铵溶液,可生成碳酸亚铁固体,经洗涤、枯燥,在空气中灼烧时发生分解,且与空气中的氧气发生氧 化复原反响,可生成氧化铁,(1) 酸溶过程中四氧化三铁和酸反响生成亚铁离子、铁离子和水,“酸溶过程中Fe3O4+水解,故答案为:抑制Fe3+水解;(2) 向菱铁矿加稀硫酸,二氧化硅不溶,从流程可知二氧化硅被除去,故操作I为过滤;故答案为:过滤;(3) 滴加H2O2溶液氧化时,发生主要反响的离子方程式为:H2O2+ 2F
6、e2+ + 2H+ =2Fe3+ + 2H2O;故答案为: H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O;(4) 检验铁元素全部以Fe3+形式存在,即检验是否有亚铁离子即可,方法为:取少许氧化后的溶液于试管中,向试管中滴加1- 2滴酸性高锰酸钾溶液,紫色不褪去,说明铁元素全部以Fe3+形式存在;故答案为:取少许氧化后的溶液于试管中,向试管中滴加1 -2滴酸性高锰酸钾溶液,紫色不褪去,说明铁元素全部以Fe3+形式存在;(5) 经过氧化氢氧化后的溶液有铁离子和铝离子,参加过量NaOH溶液的目的是,将Al3+转化为AIO2,别离Fe3+与Al3+ ;故答案为:将Al3+转化为A
7、IO2,别离Fe3+与Al3+ ; 过滤后得到的固体为氢氧化铁,由氢氧化铁制备FeCb?6H2。的实验方案为:向过滤后所得固体,用水洗涤固体 2- 3次,参加稀盐酸使固体完全溶解,在氯化氢气氛内蒸 发浓缩、冷却结晶,过滤,低温枯燥,得到FeCb?6H2O;故答案为:参加稀盐酸使固体完全溶解,在氯化氢气氛内蒸发浓缩、冷却结晶,过滤。7b分解,减少Fe2+的水解2. 工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO?)为原料制备高档颜 料-铁红(Fe2O3),具体流程如下。试答复以下问题:JI节MA毗!4血踊苜?产晶|删1歩Y发生反响的离子方程式为 Fe3O4 + 8H+ =
8、 Fe2+ + 2Fe3+ + 4出0,故答案为:Fe3O4+ 8H+ = Fe2+ + 2Fe3+ + 4出0;(2) 根据分析可知,步骤n为过滤,过滤操作所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯等,步骤W中调节pH值的试剂要能与酸反响且不引入新的杂质,所以用氨水较好,应选D,故答案为:漏斗;D ;(3) 步骤川是将铁离子复原成亚铁离子,检验步骤川已经进行完全,即溶液中没有铁离子,可以用KSCN溶液,故答案为:KSCN溶液;(4) 步骤V是参加碳酸氢铵产生碳酸亚铁溶液,温度过高亚铁离子水解程度增大同进碳酸氢铵容易分解,所以温度一般需控制在35C以下,故答案为:防止NH4HCO3分解,减少Fe2+的
9、水解;(5) 步骤W中发生反响为碳酸亚铁在空气中与氧气发生氧化复原反响,可生成氧化铁,?高温?反响方程式为: 4FeC6 + 02 二亍 2Fe2O3 + 4CO2,、?高温?故答案为:4FeCO3 + O2 -厂 2Fe2O3 + 4CO2 ;一 112 根据题意,最后称得残留固体bg为氧化铁,那么铁元素的质量为:160 % bg = 0.7bg ,根据铁元素守恒可知样品中铁元素的质量为0.7bg,所以样品中Fe元素的质量分数为0.7b _ 7ba 10a,故答案为:10a。硫铁矿烧渣参加硫酸后金属氧化物反响生成硫酸亚铁、硫酸铁,酸性氧化物SiO2不能发生反响,过滤后得到的滤渣为二氧化硅,滤
10、液中参加过量铁粉,硫酸铁发生反响生成硫 酸亚铁溶液,调节 pH后参加碳酸氢铵溶液,可生成碳酸亚铁固体,经洗涤、枯燥,在 空气中灼烧时发生分解,且与空气中的氧气发生氧化复原反响,可生成氧化铁,(1) 酸溶过程中四氧化三铁和酸反响生成亚铁离子、铁离子和水;(2) 根据分析可知,步骤n为过滤,过滤操作所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯等,步骤IV中调节pH值的试剂要能与酸反响且不引入新的杂质,由于参加了 NH4HCO3溶液,所以溶液中含有NH+ ;(3) 步骤川是将铁离子复原成亚铁离子,检验步骤川已经进行完全,即溶液中没有铁离子;(4) 步骤V是参加碳酸氢铵产生碳酸亚铁溶液,温度过高,亚铁离子水解程
11、度增大,同 时参加的碳酸氢铵不稳定,受热容易分解;(5) 步骤W中发生反响为碳酸亚铁在空气中与氧气发生氧化复原反响,可生成氧化铁;(6) 根据题意,最后称得残留固体bg为氧化铁,可计算铁元素的质量,由铁元素守恒可知样品中铁元素的质量,以此计算质量分数。此题考查物质的制备实验方案的设计,为高频考点,题目难度中等,把握制备流程、物质的性质、发生的反响为解答的关键,侧重分析与实验、计算能力的综合考查。3. 高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上以 菱铁矿(主要成分是FeCQ及少量SiO2)为原料制备高铁酸钠生产过程如下:第3页,共25页NX)HtA刪 NiCI
12、Oifi N10H$;t NlOH删21(型歯一由一歯一(1) Na 2FeO4中铁元素的化合价为 ,高铁酸钠用于杀菌消毒时的化学反响类型为 (填“氧化复原反响、“复分解反响或“化合反应)。 按照上述流程,步骤 中碱浸时能否用较廉价的 Ca(OH)2替代NaOH (填“能或“不能),理由是 。步骤中检验Fe2+全部转化成Fe3+的方法是: 。 步骤中除生成Na2FeO4夕卜,还有NaCl生成,其离子方程式为 。己知步骤是向Na2FeO4溶液中继续参加氢氧化钠固体得到悬浊液,那么操作a的名称为。(5)生产过程中,理论上每获得 0.5mol的Fe&-消耗NaCIO的总质量为【答案】(1)+
13、6 ;氧化复原反响 不能;CaSiO3难溶于水,无法别离出 Si02(3) 取少量中溶液于试管,滴入少量aFe(CN)6溶液,假设无蓝色沉淀,那么 Fe2+已经全部转化成Fe3+(4) 2Fe 3+ + 3CIO- + 10OH- = 2FeO2- + 3CI- + 5H2O;过滤 74.5g【解析】【分析】此题为工艺流程题,以高铁酸钠的制备考查离子的检验、元素的化合价、离子方程式的 书写、溶液的配制实验和化学方程式的计算,综合度较大,难度较大,掌握常见离子的 检验、熟记常见实验的操作和化学方程式的计算是解题的关键。【解答】(1) Na 2FeO4中Na的化合价为+1价,O的化合价为-2价,故
14、铁元素的化合价为 +6 价; 高铁酸钠用于杀菌消毒时是利用的高铁酸钠的强氧化性,发生的化学反响类型为氧化还原反响;故答案为+6 ;氧化复原反响;NaOH与SiO2反响生成可溶性的Na2SiO3,而Ca(OH与SiO?生成的CaSiQ难溶,无法 别离出SiO2 ;故答案为不能;CaSiQ难溶于水,无法别离出 SiO2 ;(3) 检验Fe2+是否被完全氧化,可以用 K3Fe(CN)6溶液来检验;取少量 中溶液于试管中,滴入少量的K3Fe(CN)6溶液,假设无蓝色沉淀,那么 Fe2+已经全部转化为Fe3+ ;故答案为取少量 中溶液于试管中,滴入少量的K3Fe(CN)6溶液,假设无蓝色沉淀,那么Fe2
15、+ 已经全部转化为Fe3+ ;NaCIO与FeCl3溶液反响的离子方程式为:2Fe3+ + 3CI0- + 10OH- = 2Feo4- +3CI- + 5H2O;操作a为固液别离,是过滤操作;故答案为 2Fe3+ + 3CI0- + 10OH- = 2Fe&- + 3CI- + 5出0;过滤; 反响中Fe的化合价从+2升高到+6价,CI的化合价从+1降低到-1价,根据电子守 恒有:2NaC 10Na2FeO4,故 n(NaCIO) = 2n(Na 2 FeC4) = 1moI , m(NaCIO)= 1moI x 74.5g. mol = 74.5g ; 故答案为74.5g。4. 羟
16、胺(NH2OH)可看成是氨分子内的I个氢原子被羟基取代的物质,常用作复原剂, 其水溶液显弱碱性。工业上可以用如下流程制取盐酸羟胺(NH2OH HCI或NH3OH+C1 )(1 ) NH2OH的水溶液呈弱碱性的原理与 NH3的水溶液相似,用电离方程式表示NH2 OH在水溶液中显碱性的原因(2) 某离子化合物的组成元素与羟胺相同,其水溶液显酸性。用离子方程式表示该离子化合物的水溶液显酸性的原因 (3) 上述流程 中发生反响的离子方程式为 ,中发生反应的离子方程式为 ,试剂A的化学式为(4) 用盐酸羟胺跟氢氧化钠溶液混合可制取羟胺,写出相关反响的化学方程式【答案】(1)NH 2OH+ H2O? NH
17、3OH+ + OH-;(2) NH 4 + H2O? NH3 ?H2O+ H+ ;(3) Ca(OH) 2+ 2SO2 = Ca2+ + 2HSO3 ; NO2 + 2HSO3 + Ca2+ + 出。=NH3OH+ +CaSQ J+SO亍(或 NO2 + 2HSO3 + H2O= NH 3OH+ + 2SO:- ) ; BaCb ;(4) NH 2OH ?HCI + NaOH = NH2OH+ NaCI + 出0。【解析】【分析】此题主要考查的是弱电解质在水溶液中的电离平衡,意在考查学生的知识迁移能力,掌握相关物质的性质和理解物质性质相似性的应用是解题的关键。(1) 根据氨水呈弱碱性的原理分析
18、羟胺呈弱碱性的原因;(2) 某离子化合物的组成元素与羟胺相同,其水溶液显酸性,该物质是硝酸铵,硝酸铵 是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性;(3) 二氧化硫和氢氧化钙反响生成盐和水,亚硝酸钠和亚硫酸氢钙发生氧化复原反响, 根据元素守恒确定 A;(4) 盐酸羟胺和氢氧化钠反响生成羟胺和氯化钠、水【解答】(1) 羟胺和水反响生成NH30H +和oh-,导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而 使溶液呈碱性,故答案为:NH2OH+ H2O? NH3OH+ + OH-;(2) 某离子化合物的组成元素与羟胺相同,其水溶液显酸性,该物质是硝酸铵,硝酸铵是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,其水解反响方程式为:nh;+h2
19、o? nh3 ?h2o+ h+, 故答案为:NH; + H2O? NH3 ?H2O+ H+ ;(3) 二氧化硫和氢氧化钙反响生成盐和水,离子反响方程式为:Ca(OH)2 + 2SO2 =Ca2+ + 2HSO3 ;亚硝酸钠和亚硫酸氢钙发生氧化复原反响,反响离子方程式为:NO2 + 2HSO3 + Cai2+ +H2O= NH3OH+ +CaSO4 J+SO2-;根据元素守恒确定 A的化学式为:BaCI2, 故答案为:Ca(OH) 2 + 2SO2 = Ca2+ + 2HSO3 ; NO2 + 2HSO3 + Ca2+ + H2O = NH3OH+ +CaSO4 J+SO2-(或NO2 + 2H
20、SO3 + H2O = NH3OH+ +2SO亍);BaCb; 盐酸羟胺和氢氧化钠反响生成羟胺和氯化钠、水,反响方程式为:NH2OH?HCI +NaOH = NH2OH+ NaCI + H2O,故答案为:NH2OH?HCI+ NaOH = NH2OH+ NaCI + 出0.5. 立德粉ZnS BaSO?(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。答复以下问题:(1) 利用焰色反响的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为 (填标号)。A.黄色 B红色 C.紫色 D绿色(2) 以重晶石(BaSO?)为原料,可按如下工艺生产立德粉:I200X 在回转炉中重晶石被
21、过量焦炭复原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反响将其转化为CQ和一种清洁能源气体,该反响的化学方程式为 在潮湿空气中长期放置的“复原料,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是“复原料外表生成了难溶于水的 (填化学式)。 沉淀器中反响的离子方程式为 。成品中S?-的含量可以用“碘量法测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.1000 mol L?1的I?- KI溶液于其中,并参加乙酸溶液,密闭,置暗处 反响5 min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I?用0.1000 mol I?1 Na?S?O? 溶液滴定,
22、反响式为l?+ 2S2O2- =21? + S4&-。测定时消耗Na?s?O?溶液体积 第6页,共25页VmL。终点颜色变化为 ,样品中S?的含量为 (写出表达式)。【答案】D BaSQ+ 4CMBaS+ 4CO f; C0+ 出0= CQ + 出 BaCO3 S 2- + Ba2+ + Zn2+ + S02- = BaSO4 ZnS Jr - 一 -(25.00- 2V) X 0.1000 X 32浅蓝色至无色;(丄X100 %nX 1000/0【解析】【分析】此题考查制备方案设计,涉及方程式的计算、离子方程式书写、氧化复原反响等知识点, 明确流程图中各物质成分及其性质、发生的化学反
23、响、滴定原理是解此题关键,难点是(3) 题计算,注意关系式及转移电子守恒的灵活运用,题目难度不大。【解答】(1) Ba元素的焰色为绿色,Na元素焰色为黄色、K元素焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)、Ca元素焰色为砖红色,应选D;(2) 重晶石和焦炭混料研细后在回转炉中高温加热得到复原料,在回转炉中重晶石被过量焦炭复原为可溶性硫化钡,那么C被氧化生成CO;复原料在浸出槽中参加水过滤得到净化的BaS溶液,滤去未反响的重晶石和C,在沉淀器中参加硫酸锌得到沉淀,然后分离、洗涤、枯燥、粉碎得到立德粉ZnS?BaSO4(也称锌钡白), 在回转炉中重晶石被过量焦炭复原为可溶性硫化钡,同时生成CO,反响方程式为
24、BaSO4 + 4C=BaS+ 4CO f回转炉尾气中含有有毒气体为CO,生产上可通过水蒸气变换反响将其转化为 CO2和一种清洁能源气体,根据元素守恒知清洁能源为氢气,反响方程式为CO+ H2O= CQ+ H2,故答案为:BaSO4 + 4C 町匚 BaS+ 4CO f CO+ 出0= CO2 + H2 ; 在潮湿空气中长期放置的“复原料,会逸出臭鸡蛋气味的气体,说明有H2S生成,且水溶性变差,说明有难溶性物质生成,硫离子水解生成硫化氢,同时钡离子和二氧化碳、水反响生成BaCO3沉淀,导致水溶性变差,故答案为:BaCO3; 沉淀器中BaS和硫酸锌反响生成沉淀 ZnS?BaSO4,离子方程式为B
25、a2+ + S2- + Zn2+ +SO2- = ZnS?BaSO4 J,故答案为:Ba2+S2-+Zn2+SO4-=ZnS ?BaSO4J(3) 碘遇淀粉变蓝色,当滴定终点时碘完全被消耗, 溶液变为无色;与Na2SzO3反响消耗 的 n(I2)= $n(Na 2S2O3)=2 X0.1000mol ?L 1 X V X 10 3 L,那么与硫离子反响的 n(I 2)=25 X 10-3 L X 0.1000mol ?L-1 - 1 X 0.1000mol ?L-1 XV X 10-3 L,根据转移电子守恒知1关系式 S2-I2,所以 n(S2- ) = 25 X 10-3 L X 0.100
26、0mol ?l_-1 -三 X 0.1000mol ?L-1 x V x 10-3 L, m(S2j= 25 x 10-3 L x O.IOOOmol ?L-1 - 2 X0.1000molx V x 10-3 L x 32g/mol,其质量分数硫离予质量(2.5 - 0.051") xx 伽伽of2S.LX1 -V) x D.1IHMI x 32KK)% = - x- b(i6.蛇文石矿可以看作是由 镁的实验步骤如下:MgO、Fe2O3、AI2O3、S1O2组成由蛇文石制取碱式碳酸mx 1000(25.00- V) x 0.1000 x 322x 100 %。故答案为:浅蓝色至无色
27、;蛇文石况淀物E況淙物岛|CO:(1) 蛇文石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是 (2) 进行I操作时,控制溶液pH = 78(有关氢氧化物沉淀的 pH见下表)氢氧化物Fe(OH) 3Al(OH) 3Mg(OH) 2开始沉淀pH2.73.39.6Ca(OH)2不能过量,假设Ca(OH)2过量会导致 溶解、生成 沉淀.(3) 从沉淀混合物A中提取红色氧化物做颜料,先向沉淀物A中参加 (填物质的化学式),然后 (依次填写实验操作名称).(4) 物质循环使用可节约能源上述实验中,可以循环使用的物质是 (填写物质的名称).(5) 设计一个实验,确定产品a MgCO3 ?b Mg(
28、OH) 2 ?cH2O中的a、b、c的值.将32.8g 产品完全分解后,产生13.2g CO2和16.0g MgO.由此可知,产品的化学式中a:b:c = .(填最简整数比)【答案】Fe3+、Al3+ ; Al(OH) 3 ; Mg(OH) 2 ; NaOH 或 Ca(OH) 2;过滤、洗涤、灼烧;碳 酸钙或二氧化碳;3: 1 : 3【解析】解:(1)蛇纹石加盐酸溶解,MgO、Fe2O3、AI2O3和HCI反响溶解,反响方程式分别为: MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O, Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O, Al2O3 + 6HCl = 2AlCl 3 +
29、 3H2O而SQ不与盐酸反响,以沉淀的形式除去.故答案为:Fe3+、AI3+ ; 由(1)知,此时溶液中除了 Mg2+外,还含有Fe3+、Al3+杂质,需除去Fe3+、Al3+但不 能损失 Mg2+,因 Fe3+ + 3H2O? Fe(OH)3 + 3H + 和Al3+ + 3H2O? Al(OH) 3 + 3H+,禾U 用平衡移动的原理,消耗 H+使上述水解平衡向正反响方向移动,除去Fe3+、Al3+,加Ca(0H)2需将溶液的pH控制在78,假设pH过高,会导致生成的 Al(OH) 3发生反响AI(OH) 3 + OH-= AIO2 + 2H2O溶解,Mg(OH) 2在pH为9.4时开始沉
30、淀,所以碱性增强 Mg(OH) 2会沉淀,同时Mg2+也因转化为沉淀而损失.故答案为:AI(OH) 3Mg(OH) 2 ; 从实验步骤图知:沉淀混合物为Fe(OH)3和AI(OH) 3,红色氧化物是沉淀物Fe(OH) 3分 解后得到的Fe2O3,所以得先加碱把AI(OH) 3除掉,反响为:AI(OH) 3+ NaOH = NaAIO? + 2H2O,然后过滤洗涤灼烧即可;故答案为:NaOH或Ca(OH)2过滤、洗涤、灼烧;(4) 从实验步骤图知:上述实验中,步骤n中通二氧化碳,生成碳酸钙,碳酸钙分解可得到二氧化碳,作为第n步的原料,碱式碳酸镁分解得到co2,可以循环使用的物质是CaCO3或 C
31、02 故答案为:碳酸钙或二氧化碳;(5) m(样品)=32.8g , m(C02)= 13.2g, m(MgO) = 16.0g,碱式碳酸镁分解:aMgCOg+ C)H 20 f,根据质量守恒得:?温?*bMg(OH) 2? CH2O (a + b)MgO + aCQ f+(bm(H 2O) = 32.8g - 13.2g - 16.0g = 3.6g,贝U n(MgO)=16g40g/moI=0.4moI , n(C02)=13.2g44g/moI=0.3moI ,n(H2O)=3.6g18g/moI=0.2moI,得:a: b: c = 0.3: (0.4 - 0.3) : (0.4 -0
32、.3 + 0.2) = 3: 1: 3,故答案为:3: 1: 3.(1) 蛇纹石矿可以看做 MgO、Fe2O3、AI2O3、SiO2组成,蛇纹石加盐酸溶解后,MgO、Fe2O3、AI2O3和HCI反响溶解,而SiO2和HCI不反响,不能溶解;(2) 当氢氧化钙过量时,溶液碱性增强,AI(OH) 3会溶解,从氢氧化物沉淀的pH表中可看出,Mg(OH) 2在pH为9.4时开始沉淀,所以碱性增强Mg(OH) 2会沉淀;红色氧化物为Fe2O3,应先将其中含有的少量 AI(OH) 3除去,除去AI(OH) 3的方法是利 用它能溶于强碱的性质;(4) 此过程中CQ是可以重复使用的;确定产品aMgCO3 ?
33、bMg(OH) 2 ?cH2O中a、b、c的值,需要测定的数据是 样品质量;MgO质量;生成CQ的质量(或体积);生成水的质量;此题主要考查了元素化合物中金属铝、铁的性质,解题时不仅需熟知物质间的反响原理,还需灵活运用于实验的设计,题目难度中等.7.氯化亚铜(CuCI)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不 溶于乙醇及稀硫酸;在空气中迅速被氧化成绿色;见光那么分解,变成褐色;以下图是工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)生产CuCI的流程如下:根据以上信息答复以下问题:(1) 该生产过程还可以与氯碱工业、硫酸工业生产相结合,工业生产硫酸的方法名
34、称是,现代氯碱工业的装置名称是 (2) 写出生产过程中 XY (填化学式)写出产生CuCI的化学方程式 生产中为了提高 CuCI产品的质量,采用 法快速过滤,析出的 CuCI晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是 ;生产过程中调节溶液的 pH不能过大的原因是 (5) 在CuCI的生成过程中理论上不需要补充SO2气体,其理由是 (6) 在CuCI的生成过程中除环境问题、平安问题外,还应该注意的关键问题是【答案】接触法;离子交换膜电解槽;Fe; HCI ; CuCI2 + CuSC4 + SO2 + 2H2O = 2CuCI J+2H 2SQ ;抽滤或者减压过滤;减少产品CuCI的损失;防止CuCI的
35、水解;Cu+ 2H2SO4( ?浓)丁6504+ SO2 T+2H 2O反响中生成的 CuSO4和SO2为 1: 1, CuCI? + CuSd + SO2 +2H2O = 2CuCI J+2H 2SO4反响中消耗CuSQ和SQ也为1 : 1,所以理论上不需要补充SO2气体;生产中应防止 CuCI的氧化和见光分解【解析】 解:向工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、CI-)参加过量的铁粉,三价铁离子与铁粉反响转化为二价铁离子,铜离子与铁反响生成铜,然后过滤, 滤渣为过量的铁和生成的铜,依据铜与铁活泼性,将滤渣溶于盐酸,铜与盐酸不反响, 过滤得到滤渣即为铜, 然后铜与浓硫酸
36、反响生成硫酸铜和二氧化硫,铜与氯气反响生成氯化铜,硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反响生成氯化亚铜;(1) 工业生产硫酸的方法名称是接触室,氯碱工业的装置是离子交换膜电解槽,故答案为:接触室,离子交换膜电解槽;印刷电路的废液(含Fe3+、C/+、Fe2+、CI-)参加铁,三价铁离子能够原铁反响生成 二价铁离子,铜离子能够与铁反响生成铜,过滤后滤渣中含有铜和铁,参加盐酸,铁与 盐酸反响生成氯化亚铁,铜与盐酸不反响,将铜别离出来,故答案为:Fe; HCI ;依据图示可知:CuCI2、CuSO4、SO2、H2O反响生成H2SO4、CuCI,产生CuCI的化 学方程式依据得失电子守恒得到:CuC2 + CuS
37、O4 + SO2 + 2H2O= 2CuCI J+2H 2SO4,故答案为:CuCl2 + CuSO4 + SO2 + 2H2O= 2CuCI J+2H 2SO4 ;(4) 生产中为了提高 CuCI产品的质量,采用抽滤或者减压过滤法快速过滤,析出的CuCI晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是减少CuCI的损失,生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是防止 CuCI水解;故答案为:抽滤或者减压过滤,减少CuCI的损失,防止CuCI水解;? 依据图示可知:Cu+ 2H2SO4(浓)-? CuSO4 + SO2 f+2H2。反响中生成的CuSO4和SO2 为 1:1, CuCI2 + CuSO4 +
38、SO? + 2H2O= 2CuCI J+2H 2SO4 反响中消耗 CuSO4 和 SQ 也 为1 : 1,所以理论上不需要补充 SQ气体,?故答案为:Cu+ 2H2SO4(浓)CuSQ + SO2 f+2H 2O反响中生成的CuSQ和SQ为1 :1 , CuCl2 + CuS04 + SO2 + 2出0= 2CuCI J+2H 2SC4反响中消耗 CuSOq和SQ也为 1 : 1 , 所以理论上不需要补充 S02气体;(6) 氯化亚铜具有复原性,易被氧化而变质,具有见光分解,所以生产中应防止CuCl的氧化和见光分解,减少产品CuCl的损失,故答案为:防止 CuCl的氧化和见光分解.要利用制作
39、印刷电路的废液制备氯化亚铜,首先应制备并别离出铜,向工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)参加过量的铁粉,三价铁离子与铁粉反响转 化为二价铁离子,铜离子与铁反响生成铜,然后过滤,滤渣为过量的铁和生成的铜,依 据铜与铁活泼性,将滤渣溶于盐酸,铜与盐酸不反响,过滤得到滤渣即为铜,然后铜与 浓硫酸反响生成硫酸铜和二氧化硫,铜与氯气反响生成氯化铜,硫酸铜、二氧化硫、氯 化铜反响生成氯化亚铜;(1) 工业生产硫酸的方法为接触法制硫酸,氯碱工业的装置是离子交换膜电解槽;印刷电路的废液(含Fe3+、C/+、Fe2+、Cl-)参加铁,三价铁离子能够原铁反响生成 二价铁离子,铜离子
40、能够与铁反响生成铜;过滤后滤渣中含有铜和铁,依据铜和铁的活 泼性,参加盐酸别离二者;依据图示可知:CuCi2、Cusq、S02、H20反响生成H2S04、CuCl,依据得失电子守恒配平方程式;(4) 抽滤或者减压过滤可以快速过滤,CuCl是一种白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸,乙醇洗涤可以减少CuCl的损失,生产过程中调节溶液的pH不能过大是防止其水解生成沉淀;(5) 依据图示可知:铜与浓硫酸反响生成硫酸铜、二氧化硫的物质的量之比为1: 1,而产生CuCl的化学方程式中硫酸铜、二氧化硫物质的量之比恰好为:1: 1 ;(6) 依据氯化亚铜具有复原性,易被氧化而变质,具有见光分解的性质解答.
41、此题为工艺流程题,为高考热点和难点,设计物质的别离、物质的制备,明确物质的性质是解题关键,注意物质性质的理解应用,题目难度较大.8.硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业某研究小组设计 SnSQ制备路线如下:一工划一胶危训一'一-SnSOi晶查阅资料:I .酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2*、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化.n .SnCI2易水解生成碱式氯化亚锡.请答复以下问题:(1) 操作I步骤是.(2) S nCI 2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因 .(3) 参加Sn粉的作用有两个:调节溶液pH.(4) 反响I得到沉淀是SnO,得
42、到该沉淀的离子反响方程式是 .酸性条件下,SnSQ还可以用作双氧水去除剂,发生反响的离子方程式是 (6)该小组通过以下方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反响): 将试样溶于盐酸中,发生的反响为:Sn+ 2HCl = SnC2 +出f;第11页,共25页 参加过量的FeC3溶液; 用浓度的K2Cr2O7滴定中生成的Fe2+,发生的反响为:6FeCb+ K2 Cr2 O7 + 14HCI = 6FeCls + 2KC1 + 2CrCl 3 + 7出0取1.190g锡粉,经上述各步反响后, 共用去0.100mol/L K2Cr2O7溶液25.00mL.锡粉 中锡的质量分数是【答案】(1)蒸发浓缩、冷
43、却结晶、过滤、洗涤SnCl2水解,发生SnCI2+ H2O? Sn(OH)CI + HCl,参加盐酸,使该平衡向左移动, 抑制Sn2+水解防止Sn2+被氧化(4) Sn2+ + CO3- = SnO J+CO2 T(5) Sn 2+ + H2O2 + 2H+ = Sn4+ + 2H2O(6) 75.00%【解析】 解:SnCI2在盐酸中溶解,再参加锡粉,溶解得到SnCl2溶液参加碳酸钠沉淀锡离子,过滤得到沉淀洗涤后参加硫酸溶解得到硫酸锡溶液,蒸发浓缩冷却结晶,过滤洗 涤得到硫酸锡晶体,(1) 由流程图可知,操作 I是从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发浓缩、冷却 结晶、过滤、洗涤得到,故答
44、案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤; 由信息可知,SnCb易水解生成碱式氯化亚锡,存在平衡Sn CI2+H2O? Sn(OH)Cl +HCl,参加盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+水解,故答案为:SnCb水解,发生SnCI2+ H2O? Sn(OH)CI + HCl,参加盐酸,使该平衡向左 移动,抑制Sn2+水解;(3) 由信息可知,Sn 3 mol1.19g x x0.100moI/L x 0.025L故119g =3氏1.19g Xx= 0.100mol/L x 0.025L解得 x = 75.00% ,故答案为:75.00% Sn CI2在盐酸中溶解,再参加锡粉,溶解得到 到沉淀洗涤
45、后参加硫酸溶解得到硫酸锡溶液,*易被氧化,参加 Sn粉除调节溶液pH夕卜,还防止Sn2+被氧化; 故答案为:防止Sn2+被氧化;(4) 反响I得到沉淀是SnO, Sn元素化合价为变化,属于非氧化复原反响,同时生成气体,该气体为二氧化碳,离子方程式为:Sn2+ + CO2- = SnO J+CO2 T,故答案为:Sn2+ + CO3- = SnO J+CO2 T;(5) 酸性条件下,SnSQ还可以用作双氧水去除剂,双氧水有强氧化性,将Sn2+易被氧化为Sn4+,自身被复原为水,离子方程式为:Sn2+ + H2O2 + 2H+ = Sn4+ + 2H2O,故答案为:Sn2+ + H2O2 + 2H
46、+ = Sn4+ + 2H2O;(6) 令锡粉中锡的质量分数为x,那么:SnSn2+2Fe3+2Fe2+寸匕比。?计算.119gSnCb溶液参加碳酸钠沉淀锡离子,过滤得 蒸发浓缩冷却结晶,过滤洗涤得到硫酸锡3晶体,(1) 由流程图可知,操作 I是从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取加热浓缩、冷却 结晶、冷却结晶、过滤、洗涤得到;(2) 由信息可知,SnC2易水解生成碱式氯化亚锡,参加盐酸,抑制Sn2+水解;(3) 由信息可知,Sn2+易被氧化,参加 Sn粉除调节溶液pH夕卜,还防止Sn2+被氧化;(4) 反响I得到沉淀是SnO, Sn元素化合价为变化,属于非氧化复原反响,同时生成气 体,该气体
47、为二氧化碳;(5) 酸性条件下,SnSQ还可以用作双氧水去除剂,双氧水有强氧化性, 将Sn2+易被氧化为Sn4+,自身被复原为水;根据电子转移守恒与方程式可得关系式SnSn2+2Fe3+2Fe2+3K262O7,据此计算;此题SnSQ制备的之比为载体,考查学生对工艺流程的理解、物质的别离提纯、阅读题 目获取信息的能力、常用化学用语书写、滴定应用及利用关系式进行的计算等,难度中 等,对学生的根底知识及逻辑推理有较高的要求.9. 摩尔盐(NH 4)2Fe(SO4)2易溶于水,具有复原性。以下是利用废铁屑、稀硫酸和硫 酸铵为原料制取摩尔盐的流程图。答复以下问题:(1) 在“步骤1中加Na2CO3溶液
48、是为了洗涤除去废铁屑外表的油污,加热的目的 是(利用简要文字和必要的离子方程式说明),配制100 g 10%的Na2COs溶液需要的仪器有药匙、量筒、烧杯、玻璃棒和 (2) “步骤2中所用废铁屑必须过量,原因是(3) “步骤3参加(NH4)2SC4固体充分搅拌溶解后,依次进行的实验操作是:蒸发浓缩、过滤、洗涤、枯燥。(4) 一般采用滴定法测定摩尔盐产品中Fe2+的含量:称取4.0 g摩尔盐样品,溶于水,参加适量稀硫酸,用0.2 mol -L-1 KMnO4溶液滴定,到达终点时,消耗10.00 mL KMnO4溶液。 滴定过程中发生反响的离子方程式为 ; 产品中Fe2+的质量分数为 ; 滴定过程
49、中,左手控制 ,右手摇动锥形瓶,直至U时停止滴定,读数。此时假设俯视读数,测定结果将偏 ( 填“高或“低)。【答案】(1)使平衡,'- 右移,增强溶液碱性;天平防止产生Fe3+,保证所制摩尔盐的纯度(3) 冷却结晶(4) 5Fe2+ + MnO4 + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O 14% 酸式滴定管的活塞;溶液出现浅紫色且半分钟内不恢复原色;低【解析】【分析】此题以摩尔盐的制备为载体,考查涉及对工艺流程的理解、氧化复原 反响、对条件的控制选择与理解、氧化复原反响滴定应用及计算,旨在考查学生灵活运 用知识解决问题的能力,题目难度中等。【解答】(1) 加热是为了促进C
50、O2-的水解,提高溶液碱性;配制 100 g10%的Na2CC3溶液需要的 仪器除药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外,还要称一定质量的NazCQ固体,所以还需要天平。“步骤2中所用废铁屑过量可以防止Fe2+被氧化为Fe3+,保证所制摩尔盐的纯度。(3)蒸发结晶的步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、枯燥。兔卄一 F严,铁元素化合价升高1价,him; 一 hh产,锰元素化合价降低55Fe2+ + MnO4 + 8H+ =价,根据元素守恒和电子守恒可列出反响的离子方程式为Mn2+ + 5Fe3+ + 4出0; 设4.0 g产品中Fe2+的物质的量为x mol,那么:5Fe2+ MnO4,51 x mol
51、0.01 L x 0.2 mol L-1解得x = 0.01,所以4.0 g产品中Fe2+的质量为0.01 mol X56 g -mol-1 = 0.56 g,所以4.0 g产品中Fe2+的质量分数为 二:; 滴定过程中,左手控制酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,直到溶液出现浅紫色,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点,此时假设俯视读数,读出的高锰酸钾溶液体 积偏小,测定结果将偏低。10. 二草酸合铜(n )酸钾晶体K2Cu(C2O4)22出0(相对分子质量为354),微溶于水 和酒精,可溶于氨水,在枯燥的环境下较为稳定。现以胆矶和草酸(H 2C2O4)为原料50七水竺 權加迪-艘热过啓憾議
52、一严品 诜課'陶制备二草酸合铜(n)酸钾晶体的流程如下:脛职三孑甘港加'尽色阖休一1w20 mm水復麒 M3周体答复以下问题:(1) 在常温下,胆矶溶液与氢氧化钠溶液反响生成氢氧化铜,当所得溶液的pH = 7时,那么溶液中 c(Cu2+) =该温度下 KspCu(OH) 2 = 2.2 X 10-20 。草酸晶体受热易分解,产物为 CO、CO2和出0,该反响的化学方程式为(3)操作后得到的晶体需用少量酒精洗涤,其目的是 (4)产品的定量分析:准确称取 2.000 g样品溶于氨水中,并配成250 mL溶液,量取25.00 mL溶液于锥形瓶中,再参加 10 mL 3.000 mol
53、 L-1稀硫酸,用0.01000 mol L-1 KMnO4标准液滴定。假设消耗KMnO 4标准液的体积为20.00 mL,那么该产品的纯度是 。滴定过程中如果盛装标准液的滴定管没有润洗,那么测得的结果将 (填“偏高或“偏低或“无影响)。【答案】(1)2.2 X 10-6 mol I1 ;A(2) 仏门和,=叮:J 十匚论W(3) 洗去晶体外表的水分,加快枯燥 44.25% ; 偏高【解析】【分析】此题考查了的化学工艺流程的相关知识,综合性较强,考查的知识点较多,难度较大。【解答】K10-14(1) pH = 7时,c(H+) = 10-7 mol/L , c(OH-)=詁=宀 mol/L =
54、 10-7 mol/L ,根据已 知数据:KspCu(0H)2 = 2.2 X10-20,那么 KspCu(0H)2 = c(Cu2+) c(OH-)2 =2.2 X 10-20,那么 c(Cu2+) = C(0H=爲町=2.2 X 10-6 mol/L,故答案为:2.2 X10-6 mol 匸1 ;草酸晶体受热易分解,产物为CO、C02和H2O,根据提示,写出反响物、生成物,再根据原子守恒,得失电子守恒配平方程式,即:H2C2O4?CO f+CO2 f+H2O,故答案为:H2C2O4?CO T+CO2 T + H2O;(3)操作后得到的晶体需用少量酒精洗涤,酒精具有挥发性,能带走晶体外表的水
55、分,加速枯燥,故答案为:洗去晶体外表的水分,加快枯燥; 根据题干,二草酸合铜(n )酸钾晶体K2Cu(C2O4)2 2H2。可溶于氨水,与KMnO4标准液反响,即:5C2O42- + 2MnO4- + 8H+ = 10CO2 f+2Mn 2+ + 4出0,得2-5250ml一n(C2O4 )= 2 X 0.01000mol/L X 0.02L X 7= 0.°°5mol,那么二草酸合铜(n )酸钾晶体K2Cu(C2O4)2 2H2O的物质的量为 0.0025mol,质量为 0.0025mol X 354g/mol =0 885g0.885g,纯度为:丽 X 100 % = 44.25 %,故答案为:44.25
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