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1、2020 届福建高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) 1 / 21 2020 届福建高三化学大题练 化学反应原理题(2) (2) 通入 SO2的目的是将 12还原为,再与硫酸铜溶液反应获得 Cul,该反应的离 子方程式为 _ 。 (3) 已知该温度下水的离子积为 Kw=1.0 M0-13, KspFe (OH) 2=9.0 杓-15。在制 KI (aq)时,为避免 0.9 mol L-1 Fel2溶液中 Fe2+水解生成 Fe (OH ) 2沉淀吸附 I-, 则加入 K2CO3必须保持溶液的 pH 不大于 _ 。 (4) _ 制 KIO 3溶液反应的离子方程式为 。 (5) KCl、KIO
2、3的溶解度曲线如下图所示,则在上述流程中由“ KIO3 (aq) ”得 到 KIO3晶体的操作步骤为 _ 。 2. 由矿渣(主要成分:Fe3O4、Fe23、FeO、CuO、Al 2O3 等)得到绿矶(FeSO4 7H2O), 再通过绿矶制备铁黄FeO(OH)的流程如下: L L f 1 1 1 1 制 KBa耕 制 K【0 亦 厂 1 1 SOg) GSOJaq) H:0 K:CO何)HQ:,比做 Ch. KOH f KI0:晶体 滤液1 1. 由含碘废水制取碘酸钾的一种生产工艺如下所 (1)检验“含碘废水”中是否含有单质 12的常用试剂是 (写试剂名称) 0 |J 20 30 40 5()
3、60 70 SO Q0 H他 已知: FeS2和铁黄均难溶于水 生成氢氧化物沉淀的 pH AI(OH) 3 Fe(OH)2 Fe(OH) 3 Cu(OH) 2 开始沉淀时 3.4 6.3 1.5 4.7 完全沉淀时 4.7 8.3 2.8 6.7 回答下列问题 (1) 写出酸浸过程中,Fe3O4所发生的离子反应方程式 _ 。 (2) 加入试剂 B,控制溶液 pH 的范围 _ 。 (3) 请写出溶液 C 宀溶液 D 的离子方程式 _ 。 (4) _ 操作 2 为 _ 、 、过滤、洗涤;绿矶制铁黄的化学反应方 程式为 _ 。 (5) 为测定制备的铁黄的纯度,取样品 10.00g,用稀硫酸溶解并配成
4、 250 mL 溶 液,每次取 25 mL,并加入 5.000 mol/L 的 KI 溶液 5 mL,用 0.5000 mol/L Na 2S2O3 溶液滴定( ),三次测定消耗 Na2S2O3溶液的体积如下: 滴定次数 待测溶液体积 0.5000 mol/L 的 W2S2O3 溶液的体积(mL) 滴定前刻度 滴定后刻度 1 25.00 mL 0.00 19.98 2 25.00 mL 1.98 22.00 3 25.00 mL 0.22 23.22 则制得铁黄的纯度为 _ 。 (6) 在浓度为 0.01 mol/L的FeSO4溶液中,加入等体积等浓度的 NaF 溶液,是否 有沉淀析出?写出计
5、算过程 _ (已知:FeF2的 Ksp= 2.36 XI0-6) 2020 届福建高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) 3 / 21 3. 镓是制作高性能半导体的重要原料。 工业上常从锌矿冶炼的废渣中回收镓。 已知某 锌矿渣主要含 Zn、Si、Pb、Fe、Ga 的氧化物,利用该矿渣制镓的工艺流程如下: 已知: lg2=0.3,lg3=0.48。 部分物质的 Ksp如表所示 (2) _ 加入 H2O2的 目的是 (用离子方程式表示 ) _ 。 (3) _ 调 pH 的目的是 ;室温条件下,若 浸出液中各阳离子的浓度均为 0.01 mol/L,当溶液中某种离子浓度小于 mol/L 时即认为该离
6、子已完全除去, 则 pH 应调节的范围为 _ 。 (4) 制备、精炼金属 Ga。 电解法制备金属镓。用惰性电极电解 NaGaO2溶液即可制得金属镓,写出阴极电 极反应式 _ 。 电解法精炼金属镓(粗镓含 Zn、Fe、Cu等杂质,已知氧化性: ),下列有关电解精炼金属镓的说法正确的是 _ (填 字母序号)。 物质 Ksp (1)滤渣 1 的主要成分是 (写化学式) 。 ffilhth, _ _ “ 1 禅矿沾 * 1拎吟V 一打出召| - 操作匸 1*尸 | 擋菠 1 1 1曲漫1 ZnSOi癞液| EKI ZnSOi 711)品 镓在元素周期表中位于第四周期 川 A 族,化学性质与铝相似。 |
7、烟 0州| 4、M;曲曲液 2020 届福建高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) 5 / 21 A .电解精炼镓时粗镓与电源的正极相连 B. 电解精炼过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C. 电解后,Cu和 Fe 沉积在电解槽底部形成阳极泥 D. 若用甲烷燃料电池电解精炼金属镓,当阴极有 56.0 g 镓析出时,电池负极 最多消耗标准状况下的 CH4 6.72 L 4. 石棉尾矿主要含有 Mg3(Si2O5)(OH) 4和少量的 Fe2O3、AI2O3。以石棉尾矿为镁 源制备碳酸镁晶体(MgCO3 nH2O)的工艺如下: 已知“焙烧”过程中的主反应为: (1) _ 焙烧产物 NH3
8、电子式为 。 (2) _ “浸渣”的主要成分为 。 (3) _ “调节 pH 除杂”时,需将 pH 调至 5.0,则除去的杂质离子是 _ ,此 时溶液中的 c (Fe3+)= _ (已知 KspFe (OH ) 3 = 4.0 10-38) (4) _ “沉镁”过程中反应的离子方程式为 _ 。 “沉镁”时若温度超过 60 C,将产生较多的碱式碳酸镁杂质,原因是 _ 。 (5) _ 流程中可以循环利用的物质是 (填化学式)。 (6) 某小组同学称取 13.8 g MgCO3 nH2O 进行热重分析, 并绘制剩余固体质量随 13,8 10.2 8.4 4.0 焙烧 尾气吸牧 没渣 毎液 2020
9、届福建高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) 7 / 21 F T芍崔度 e 温度变化的曲线如图所示,则 n= _ 。 5. PbCl2是一种重要的化工材料,常用作助溶剂、制备铅黄等染料。工业生产中利用 方铅矿精矿(主要成分为 PbS,含有 FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为 MnO 2) 制备 PbCl2的工艺流程如下图所示。 已知:i. PbCS 微溶于水 - 2- ii. PbCl2 ( s) +2Cl (aq) ? PbCb ( aq) H 0 (1) 浸取过程中 MnO 2与 PbS 发生如下反应,请将离子反应配平: + + PbS+口 M=Q PbQ+ + + _ (2) 由于
10、 PbCS 微溶于水,容易附着在方铅矿表面形成“钝化层”使反应速率大 大降低,浸取剂中加入饱和 NaCl 溶液可有效避免这一现象,原因是 _ (3) 调 pH 的目的是 _ 。 (4) _ 沉降池中获得 PbCl2采取的措施有 。 (5) 通过电解酸性废液可重新获得 MnO2,装置示意图如下: 在 _ 极(填“ a”或“ b”)获得 MnO 2,电极反应为 _ 。 电解过程中发现有 Cl2产生,原因可能是 _ 、 _ 。 6. H2S 和 会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害 气体的排放,回答下列方法中的问题. I H2S 的除去 方法 1 :生物脱 H2S 的原理
11、为: 1F圈 0+坯+ 2虑 O硫杆菌2Hp 硫杆菌存在时,FeS04被氧化的速率是无菌时的 倍,该菌的作用是 _ 由图 1 和图 2 判断使用硫杆菌的最佳条件为 _ 若反应温度过高,反应速率下 降,其原因是 _ . 扯醜 NaCl Fe(OH)3 旷渣 PbCb 2020 届福建高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) 9 / 21 万法 2 :在一定条件下,用 氧化5 5 5 55 5 5 5 7.6.5.7.6.5.丄 L5 2.0 2.5 3.0 3/ 随着参加反应的 变化,氧化产物不同当 氧化产物的分子式为 _ n 的除去 方法 双碱法:用 NaOH 吸收 ,并用 CaO 使 NaO
12、H 再生 1旳 NaOH 溶液 - 溶液 迟厂an 写出过程的离子方程式: _ ; CaO 在水中存在如下转化: 从平衡移动的角度,简述过程 方法 2 :用氨水除去 7. 利用酸解法制钛白粉产生的废液 含有大量 FeSO4、H2SO4和少量 Fq(SO4) 3、 TiOSO 4,可以生产硫酸亚铁晶体(FeSO4?7H2O)、氧化铁黄(Fe2O3?H2O)和铁 红.其生产流程如图. 事化铁黄 沉淀 已知:TiOSO 4 (硫酸氧钛)溶于水,在水中可以电离为 TiO 2+和 SO42-. 步骤中生成氧化铁黄的化学方程式是: 4FeSO4+O2+6H 2O=2Fe2O3?H2Oj +4H2SO4 请
13、回答下列问题: (1) 步骤得到滤渣的主要成分为钛酸( H2TQ3),写出 TiOSO4水解的化学方程 式 _ . (2) 步骤中得到硫酸亚铁晶体的操作是: 蒸发浓缩,冷却结晶, _ ,洗涤, 干燥. (3) 步骤中pH控制在34 析出氧化铁黄,则加入铁屑控制 pH 时,发生反应 的化学方程式是 _ . (4) 步骤的反应温度一般需控制在 35 C以下,其目的是 ;步骤中生成 碳酸亚铁的离子方程式是 _ . 碳隈亚按 沉淀 伍HL %体A.裕港B 再生的原理 _ 已知 , 的 若氨水的浓度为 氨水中,当 降至 ,溶液将 通入该 时,溶液中晶体 随着参加反应的 变化,氧化产物不同当 (5) _
14、步骤中发生反应的化学方程式为 _ . (6) 步骤中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若室温下测得溶液的 pH 为 8.5, c (Fe2+)=1X10-6 mol/L .请通过简单计算判断所得的 FeCO3中是否含有 F( OH )(已 知:KspFe (OH) 2=8.0 W- ) _ . 8. 氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料、防腐等 工业,它不溶于 H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空 气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜 CU2( OH)3CI。以海绵铜(主要成分是 Cu 和少量 CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产 CuC
15、I 的工艺过程如下: (1) 写出溶解过程中发生的氧化还原反应的离子方程式: _ (2) _ 还原过程中发生的主要反应的离子方程式: _ 。 (3) 析出的CuCI 晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于 70C干 燥 2h,冷却密封包装。70 C真空干燥、密封包装的原因是 _ 。 (4) 写出氯化亚铜在空气中被氧化的化学方程式 _ (5) 如图是各反应物在最佳配比条件下,反应温度对 CuCI 产率影响由图可知, 溶液温度控制在 60C时,CuCI产率能达到 94%,当温度高于 65C时,CuCI 产率 会下降,其原因可能是。 反应温度对氯优叩锢产率的影响曲线團 (6) _ 以碳棒为
16、电极电解 CuCI2溶液也可得到 CuCI,写出电解时阴极上发生的电极 反应式: _ 。 9. 金属镍具有较高的经济价值, 工业上采用一定方法处理含镍废水使其达标排放并回 收镍。某电镀废水中的镍主要以 NiR2络合物形式存在,在水溶液中存在以下平衡: NiR2 (aq) ? Ni2+ (aq) +2R- (aq) ( R-为有机物配体,K=1.6X10-14) (1) 传统的硫化物沉淀法”是向废水中CuCI产(NgSOv N1UCI 2020 届福建高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) 13 / 21 加入 Na2S,使其中的 NiR2生成 NiS 沉 淀进而回收镍。 该反应的离子方程式为
17、 _ 。 NiS 沉淀生成的同时会有少量 Ni (OH) 2沉淀生成,用离子方程式解释 Ni (OH) 2生成的原因是 _ 、 _ 。 (2) “硫化物沉淀法”镍的回收率不高,处理后废水中的镍含量难以达标。“铁 脱络-化学沉淀法”可达到预期效果, 该法将镍转化为 Ni (OH ) 2固体进而回收镍。 工艺流程如图 1: 过氧化氢投加量(g L4) 6i:厨中心”边数字是该点对应的横坐标的数值) 團2 “脱络”(指镍元素由络合物 NiR2转化成游离的 Ni2+)过程中,R-与中间产物? OH (羟基自由基)反应生成难以与 Ni2+络合的? R (有机物自由基),但? OH 也能与 H2O2发生反
18、应。反应的方程式如下: 2+ 3+ - Fe +H2O2=Fe +OH +?OH . i R-+?OH=OH-+?R . ii H2O2+2?OH=O2f +2HO . iii 实验测得“脱络”过程中 H2O2的加入量对溶液中镍去除率的影响如图 2 所示: 从平衡移动的角度解释加入 Fe2+和 H2O2能够实现“脱络”的原因是 _ 。 分析图中曲线,可推断过氧化氢的最佳加入量为 _ g?L-1 ;低于或高于这个 值,废水处理效果都下降,原因是 _。 10. 由黄铜矿(主要成分为 )通过过量的硫酸铁溶液浸取制备铜和硫酸亚铁晶体 的流程如下,试回答下列问题 : 一谑渣n 一滤液 n 7H:O (1
19、) _ 滤渣I的废水 (含FPH心 脱络 废水 NaOH 汎淀 滤酒 團 1 (含少量Ni”) 線去除率 后续赴理 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 2020 届福建高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) 15 / 21 主要成分为硫单质,则浸取过程中反应的离子方程式为 _ (2) _ 滤液I中的主要阳离子为 _ ;滤渣n的主要成分为 。 通过如下装置,将滤液I加入到阴极室可以制取铜单质,电解的初期阶段未见铜生 (4) _ 由滤液n制取硫酸亚铁晶体的操作为 ,过滤,洗涤,干燥。 (5) 高温灼烧 晶体,最终得到红棕色固体粉末,同吋得到两种酸性气体和 水蒸气
20、,则硫酸亚铁晶体分解的化学方程式为 _ 。 (1) _ “酸溶”时,为了加快废渣的酸溶速率, 可采取的办法有 _ (任 写一条),“滤渣 1 ”的主要成份是 _ 。 (2) _ “氧化”的目的是 。 (3) _ “沉淀”反应的离子方程式为 。 ;同时将滤液n加入到阳极室则可产生 (6) 向硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加溶液,当同时有 FeS 和 CuS 沉淀产生 时,溶液中 :_ 。(已知 11. 某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有 MgCO3、MgSO4和少量 FeO、 Fe2O3、Al 2O3、SiO2)为原料,制备 MgCO 3?3H2O。实验流程如下图所示: 2020 届福建
21、高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) 17 / 21 (4) 下列为不同反应温度下水合碳酸镁的 X 射线衍射谱图。由图可知,干燥时需 控制温度,在 323K 温度时 MgCO3?3H2O 发生转化的化学方程式为 不同反用滾度 F所得的水合威酸钱的 X射叛衍射谗图 (5) 由“滤渣 2”经过必要的实验操作可制取“铁红”,实验操作是 查阅相关资料得知 i常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下能将 Cr3+转化为 CrO42, 自身被还原为 Bi(OH) 3固体。 物质 开始沉淀的 pH 完全沉淀的 pH Fe(OH)j 2.7 Al(OH)j 3.4 4.4 Cr(OH)j 4
22、.6 59 Fe(OH)2 7.5 9J 0.7 4.5 回答下列问题: (1) 将铬铁矿矿石粉碎的目的是 _ (2) 写出反应的化学方程式 (3) 中酸化是使 CrO42一转化为 Cr2O72,写出该反应的离子方程式 Mg5(OH)2(CO3)4 4H2O 323K 313K 303K 293 K 20 40 60 80衍射角 12.工业上以铬铁矿(主要成分为 FeO 和 C2O3,含有 Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生 产化工原料红矶钠(主要成分为:Na2Cr2O7 2H2O),其主要工艺流程如下: 2020 届福建高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) 19 / 21 (4)
23、_ 将溶液 H 经下列操作:蒸发浓缩, ,过滤,洗涤,干燥即得红矶钠。 (5) 取一定质量的固体 D 溶解于 200 mL 的稀硫酸中, 向所得溶液中加入 5.0 mol/L 的 NaOH溶液,生成沉淀的物质的量(n)与加入 NaOH 溶液的体积(V )关系女口 图所示,则固体 D中含 Fe 化合物的物质的量为 _ 。 20 200 240 ITHBOHVIIIL 2020 届福建高三化学大题练 化学反应原理题( 1. 【答案】(1)淀粉溶液 (3) 6.0 (5) 蒸发浓缩,降温结晶 【解析】【分析】 本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物 分离提纯为解
24、答的关键,侧重分析与实验、计算能力的考查,注意元素化合物知识的应 用,题目难度不大。 【解答】 含碘废水制取碘酸钾晶体,由实验流程可知,含碘废水中加入 SO2和硫酸铜制备 Cui , 发生 2SO2+l2+2Cu2+4H2O=2Cul J +2SQ2-+8H + ,滤液 1 含硫酸,过滤得到滤渣中加入铁 粉、水制备 FeS,过滤得到滤渣 1 为 Fe 和 Cu,滤液中加入碳酸钾发生 K2CO3+Fel2=FeCO3 J +2K|滤渣 2 为 FeCQ,酸性条件下 Ki、过氧化氢发生氧化还原反 应生成碘,滤液 2 含硫酸钾,然后碘、氯气、KOH 发生 5Cl2+l2+12OH-=2IO3-+10
25、CI-+6H2O, 由溶解度可知,蒸发浓缩、降温结晶可析出碘酸钾晶体。 (1) 因淀粉遇碘变蓝,因此检验“含碘废水”中是否含有单质 12,常用的试剂是淀粉溶液; 故答案为:淀粉溶液; (2) 通入 SO2的目的是将 I2还原为,二氧化硫被氧化生成硫酸根离子,反应的离子方 程式为 ; 故答案为: ; (3) K spFe(OH) 2 = 9.0 X0,现测得溶液中 c(Fel2)为 0.9 mol L:,则 13 - ,此温度下,Kw = 1.0 10:, - ,pH =- Ig10 :6= 6.0; 故答案为:6.0 ; (4) 制 KlO 3溶液时,氯气和碘单质与氢氧化钾溶液反应生成 KlO
26、 3和氯化钾,反应的离子 方程式为 ; 故答案为: ; (5) 由溶解度曲线图可知,KlO 3的溶解度小于 KCI 且 KlO 3的溶解度随温度升高而增大, 由 KlO 3溶液得到 KIO3晶体,可以通过蒸发浓缩、降温结晶的方法, 故答案为:蒸发浓缩,降温结晶。 2. 【答案】(1) Fe3O4+8H + = Fe2+2Fe3+4H2O (2) 2.8 W pHc 3.4 (3) ,1 - 2)答案和解析 2020 届福建高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) (4) 蒸发浓缩; 冷却结晶;4(FeSO4 7H2O)+8NH 3+O2 4FeO(OH)+4(NH 4)2SO4+22H2O (
27、5) 89.00% (6) Qc= c(Fe2+) c1 2(F-) = 0.005 区 0052= 1.25 10-7 v 2.36 10-6,故无沉淀生成 【解析】【分析】 本题以工艺流程为载体考查离子方程式书写、物质的分离提纯、化学方程式书写、氧化 还原反应滴定、纯度的测定以及溶度积常数等, 解答这类问题应明确各类知识的综合应 用,试题难度一般。 【解答】 (1) 酸浸过程中四氧化三铁与酸反应产生铁离子、亚铁离子和水,对应的离子方程式 为:FQO4+8H + = Fe2+2Fe3+4H 2O; (2) 加入试剂 B 的主要作用是使溶液中的铁元素转化为沉淀,但铝离子不能沉淀,因 此 pH
28、范围为:2.8 0052= 1.25 0-7v 2.36 0-6,故无沉淀生成。 3. 【答案】(1) SiO2、PbS4 2 2Fe +H2O2+2H =2Fe +2H 2O 结晶可得到硫酸锌晶体, 滤渣 2含有 Fe (0H ) 3、 Ga (OH ) 3,加入过量的氢氧化钠, 可生成 NaGaO2溶液,过滤得到 Fe(OH)3,分解可生成氧化铁,电解 NaGaO?溶液, 可制备 Ga。 (1) 由以上分析可知滤渣 1 为 SiOa PbSO4; 故答案为:SiO2、PbSO4; (2) 在滤液中加入 H2O2的目的是氧化亚铁离子,便于调节 pH 沉淀铁离子,反应的离 子方程式为:2Fe2
29、+H2O2+2H+=2Fe3+2H 2O; 故答案为:2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O ; (3) _ 调 pH 的目的是使 Fe3+、Ga3+沉淀完全而 Zn2+不沉淀,氢氧化铁的 心卩远小于氢氧 化镓,Ga3+完全沉淀时 Fe3+肯定沉淀完全,c (OH-) = _ mol/L=3 10-9mol/L,贝 pH=5.48 , 8 如生成 Zn ( OH) 2,则 c (OH-) = - mol/L=4 10- mol/L,贝 y pH=6.6,所以应调 节 pH 范围为 5.48V pH V 6.6; 故答案为:使 Fe3+、Ga3+沉淀完全而 Zn2_沉淀;5.48 V p
30、H V 6.6; (4) 阴极发生还原反应生成 Ga,电极反应式为 GaO2-+2H2O+3e-=Ga+4OH -; 故答案为:GaO2-+2H 2O+3e-=Ga+4OH-; A 电解精炼镓时粗镓与电源的正极相连,粗镓在阳极被氧化,在阴极生成纯镓,故 A 正确; B 电解精炼过程中,阳极含有其他金属,而在阴极只生成镓,则阳极质量的减少与阴 极质量的增加不相等,故 B 错误; C 由氧化性:Zn2+V Ga3+v Fe2+v Cu2+可知,电解后,Cu和 Fe 沉积在电解槽底部形成 阳极泥,故 C 正确; D 当阴极有 56.0 g 镓析出时,物质的量为 0.8mol,转移 2.4mol 电子
31、,消耗 0.3mol 甲 烷,电池负极最少消耗标准状况下的 CH4 6.72 L,故 D 错误; 故答案为:AC。 4.【答案】(1) : H (2) SiO2 (3) Fe3+、Al3+ ; 4.0 0-11mol/L (4) Mg 2+ + 2HCO(+ (n-1)H2O = MgCO 3?nH2Oj+ CO2 f, 升温促进 Mg 2+部分水解或升温促进 Mg 2+水解 (5) (NH4)2SO4 (6) 3 【解析】【分析】 本题考查有关化学工艺流程题,难度较大,掌握相关物质性质及实验知识是解答的关键。 2020 届福建高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) 【解答】 (1) 氨气电
32、子式为 -,故答案为: H (2) 从流程图中可知焙烧生成硫酸镁,还有硫酸铁及硫酸铝,二氧化硅,之后用水浸 取则不溶于水的是二氧化硅,故答案为: SiO2;(3) “调节 pH 除杂”时,需将 pH 调至 5.0,则除去的杂质离子是铝离子与铁离子, 此时溶液中三价铁离子的浓度为 - - ,故答案为:Fe3+、Al3+; 4.0 10-11mol/L ; (4) “沉镁”过程中反应的离子方程式为 Mg2+ 2HCOJ + (n-H2O = MgCO 3?nOj + CO2 T, “沉镁”时若温度超过 60 C,将产生较多的碱式碳酸镁杂质,原因是升温促 进 Mg 2+部分水解或升温促进 Mg 2+
33、水解,故答案为:Mg2+ + 2HCO3 + (n-1)H 2O = MgCO 3?nH2OJ+ CO2 f, 升温促进 Mg 2+部分水解或升温促进 Mg 2+水解; (5) 从流程中可以判断循环利用的物质是 (NH 4)2SO4,故答案为:(NH4)2SO4; (6) 从图中可知当质量为 4.0 时水全部失去此时还生成氧化镁,故由化学方程式 84+18n 40 13.8g 4.0g 可知 n=3,故答案为:3。 5. 【答案】8H +2CI-+PbS+4MnO 2=PbCl2+4Mn +SO4 -+4H 2O PbCb (s) +2Cl- ( aq) ? PbCl 42- (aq),加入
34、NaCl 增大 c (Cl-),有利于平衡正向移动,将 PbCI? (s)转化为 溶液中的离子,消除“钝化层” 除去溶液中的 Fe3+加水稀释、降 温 a Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ 2Cl-2e-=Cl2 f MnO2+4HCI=MnClz+CWf +2HO 【解析】解:(1)浸取过程中 MnO2与 PbS 发生反应 4MnO 2+PbS+8HCI=3MnCI 2+PbCl2+MnSO4+4H2O,离子反应为: 8H +2CI-+PbS+4 MnO 2=PbCI 2+4 Mn 2+SO42-+4H 2O ; 故答案为:8H+2CI-+PbS+4MnO 2=PbCl2+4Mn
35、 2+SO42-+4H 2O; (2) 浸取剂中加入饱和 NaCl 溶液可有效避免钝化层的原因为:已知 PbCl2 (s) +2CI- (aq) ? PbCl42- (aq),加入 NaCl 增大 c (Cl-),有利于平衡正向移动,将 PbC (s) 转化为溶液中的离子,消除“钝化层”; 故答案为:PbCl2 (s) +2CI- (aq) ? PbC2- (aq),加入 NaCl 增大 c (Cl-),有利于 平衡正向移动,将 PbCl2 (s)转化为溶液中的离子,消除“钝化层”; (3) 根据流程可知调节溶液 pH,使铁离子转化成氢氧化铁沉淀,除去溶液中的 Fe3+ ; 故答案为:除去溶液
36、中的 Fe3+ ; NH (4) 已知:PbCl2 (s) +2CI- (aq) ? PbCl42- (aq) AH 0,可以通过加水稀释、降温 促进反应逆向进行,获得 PbCl2; 故答案为:加水稀释、降温; (5) 酸性废液(Mn 2+、SO42-、CI-),得到 MnO 2,故 Mn2+失去电子发生氧化反应得 到 MnO?,电极反应为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H +,为阳极,则连接 a 极; 故答案为:a; Mn -2e-+2H2O=MnO 2+4H ; 酸性废液中有氯离子, 可能在阳极放电得到氯气, 也可能被生成的二氧化锰氧化得到 氯气,涉及的反应为: 2CI-2e-=
37、Cl2 f MnO 2+4HCI=MnCI 2+CI2 f +2HO ; 故答案为:2CI-2e-=Cl2f; MnO2+4HCI=MnCIz+CWf +2HO。 方铅矿精矿(主要成分为 PbS,含有 Fes?等杂质)和软锰矿(主要成分为 MnO2)中加2020 届福建高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) 25 / 21 入稀盐酸,根据酸性废液中含有硫酸根离子矿渣, PbS 中 S 元素被氧化成硫酸根离子, 则发生反应为 4MnO2+PbS+8HCI=3MnCI 2+PbCl2+MnSO4+4H2O,加入 NaCI 促进反应 2 PbCl2 ( s) +2CI ( aq)? PbC ( a
38、q),加入 NaOH 溶液调节溶液 pH,使铁离子转化 成氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁、矿渣和滤液; PbCl2微溶于水,将溶液沉降过滤 得到 PbCl2, 电解酸性废液(Mn2+、SO42-、Cl-)可重新获得 MnO2,连接电源正极为阳极,发生氧化 反应,连接电源负极为阴极,发生还原反应,据此解答。 本题考查了物质制备流程和方案的分析判断, 同时涉及电解原理的应用,物质性质的应 用,题干信息的分析理解,操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键,需要学生 有扎实的基础知识的同时,还要有处理信息应用的能力,综合性强,题目难度较大。 6. 【答案】(1)降低反应活化能; (2) C、 ; 蛋
39、白质变性 或硫杆菌失去活性 ; (3) ; (4) ; 与 生成 沉淀,平衡向正向移动 有 NaOH 生成; (5) ; o 【解析】【分析】 本题考查化学反应原理,涉及反应条件的选择、氧化还原反应、方程式的书写等,难度 一般,解题的关键是对基础知识的掌握,要求学生有一定的分析和解决问题的能力。 【解答】 (1) 由硫杆菌存在时的反应速率增大 5X105倍可知,硫杆菌为该反应的催化剂, 该反应中 硫杆菌改变了反应路径,降低了反应的活化能; 由图 1 可知,温度在 30 C左右时,速率最快;由图 2 可知,反应混合液的 pH = 2.0 左右时,速率最快。由此可推断使用硫杆菌的最佳条件为温度为
40、30 C、混合液的 pH = 2.0 ;若反应温度过高,硫杆菌蛋白质受热变性失活,导致反应速率下降; (3 )当 氧化产物为 ; (4) 过程中 NaOH 溶液与 与 生成 (5) 氨水中 OH-主要来源于 - + _ _ c(OH )=c(NH 4 ),又 时,可写出反应方程式为 SO2反应生成 Na2SO3,离子方程式为 沉淀,使 平衡正向移动,有 NaOH 生成。 的电离,水电离产生的 OH-可忽略,则 ,氨水浓度为 ,计算可得 c(OH -)= r . .7 ;当 c(OH )=10 mol/L 时, c(H+)=10-7mol/L , H2SO3 的 7. 【答案】(1) TQSO4
41、+2H2O? H2TQ3J +HSO4; (2) 过滤; (3) Fe+H2SO4=FeSO4+H2f; (4) 防止 NH4HCO3分解,减少 Fe2+ 的水解;Fe2+2HCO3-=FeCO3j +COf +HO ; (5) 4FeCO3+O2 囂愛 2Fe2O3+4CO2; (6) 不含有 Fe (OH ) 2 【解析】【分析】 本题考查物质的制备实验及混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中发生的反应、混 合物分离提纯方法、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化 合物知识与实验的结合,题目难度不大. 【解答】 废液中含有大量 FeSC4、H2SO4和少量 Fez(SO
42、4) 3、TQSO4,中加铁屑,Fe 与 H2SO4 和少量Fe2( SO4) 3反应生成 FeSO4, TiOSO4水解生成 H2TQ3,过滤,滤渣为 H2TQ3、 Fe,滤液为 FeSO4,中硫酸亚铁、空气加热生成氧化铁黄 (Fe2O3?H2O),中 FeSO4 溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到硫酸亚铁晶体;中 FeSO4溶液中加碳酸 氢铵溶液发生 Fe2+2HCO3-=FeCO3 J +I2IO+CO2T,气体 A 为 CO2,沉淀为碳酸亚铁,溶 液 B 含硫酸铵,中碳酸亚铁沉淀加热煅烧发生 4FeSO4+O2.囂彖 2FG2O3+4SO3,生成氧 化铁,以此来解答. (1) T
43、iOSO4水解的化学方程式为 TQSO4+2H2O? H2TQ3J +HSO4,故答案为: TiOSO 4+2H2O? H2TQ3 J +HSO4; (2) 步骤中得到硫酸亚铁晶体的操作是: 蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥, 故答案为:过滤; (3) 骤中 pH 控制在 34 析出氧化铁黄,则加入铁屑控制 pH 时,发生反应的化学 方程式是 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 f,故答案为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2 f; (4) 步骤的反应温度一般需控制在 35C以下, 其目的是防止 NH4HCO3分解,减少 Fe2+的水解, 步骤中生成碳酸亚铁的离子方程式是 Fe2+2HCO
44、3-=FeCO3 J +COf +HO, 故答案为:防止 NH4HCO3分解,减少 Fe2+ 的水解;Fe2+2HCO3-=FeCO3 J +CO f +HO ; (5) 步骤中发生反应的化学方程式为 4FeCO3+O2 ;: 2Fe?O3+4CO2,故答案为: 4FeCO3+O? ;: 2Fe2O3+4CO2; (6) 溶液中 c( Fe2+) ?c( OH-) 2=1 xi0-6x( 1 xl0-5.5) 2=1 X1O-17 KspFe(OH ) 2=8.0 W-16, 故无Fe (OH ) 2沉淀生成, 故答案为:不含有 Fe (OH) 2. ,计算可得 2020 届福建高三化学大题练
45、一一化学反应原理题( 2) 27 / 21 8. 【答案】(1) 3Cu+2NO 3-+8H =3Cu +2NOf +4 出 0 (2) 2Cu2+SO32-+2Cl -+H 2O=2CuCl J +SO2-+2H* (3) 加快乙醇和水的挥发,防止 CuCl 在潮湿空气中水解氧化 (4) 4CuCI+O 2+4H 2O=2CU2(OH) 3CI+2HCI (5) 温度过高,一是促进了 CuCl 的水解,二是促进了 CuCl 与空气中氧气发生反应 (6) Cu2 +e-+Cl-=CuCl J 解析】【分析】 本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中的反应、物质的性质、离子反应的 书写等为
46、解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。 【解答】 海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液主要是硫酸铜, 硫酸铵等, 加入亚硫酸铵还原硫 酸铜、加入氯化铵生成 CuCl 沉淀,过滤得到固体为 CuCl 。 ( 1)铜和硝酸根离子在酸性条件下发生氧化还原反应,离子方程式为 - + 2+ - + 2+ 3CU+2NO3+8H =3Cu +2N0f +4 出 0,故答案为:3Cu+2NO 3+8H =3Cu +2N0f +4H2O; ( 2)还原步骤亚硫酸根还原铜离子,发生反应的离子方程式为 2+ 2- - 2- + 2Cu +SO3-+2CI-+H2O=2CUCI J +SQ-+2H,故答
47、案为: 2+ 2- - 2- + 2Cu2+SO32-+2CI-+H2O=2CuCIJ +SO42-+2H+; (3) 70C真空干燥、密封包装的原因是加快乙醇和水的挥发, 防止 CuCl 在潮湿空气中 水解氧化,故答案为:加快乙醇和水的挥发,防止 CuCI 在潮湿空气中水解氧化; (4) 氯化亚铜在空气中被氧化生成碱式氯化铜,化学方程式: 4CUCI+O2+ 4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl ,故答案为: 4CuCl+O2+ 4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl; (5) 在 60C时 CuCl 产率最大,随温度升高,促进了 CuCl 的水解,且 CuCl 被氧化的 速度也加
48、快,故答案为: 温度过高, 一是促进了 CuCI 的水解,二是促进了 CuCI 与空气 中氧气发生反应; (6) 以碳棒为电极电解 CuCl2溶液也可得到 CuCl,铜离子在阴极发生还原反应生成 CuCl , 2+ - - 2+ - - 电极反应式为 Cu +e +Cl =CuCl J,故答案为:Cu +e+Cl =CuCl J 9. 【答案】(1) NiR2+S2-=NiS J +2R S2-+H2O? HS-+OH-; NiR 2+2OH-=Ni (OH )2 J +2R (2) NiR 2溶液中存在 NiR 2 (aq) ? Ni 2+ ( aq) +2R- (aq), Fe2+和 H2
49、O2 通过反应 i、 ii 将R-转化难以与 Ni2+络合的? R,使 c(R-)减小,平衡正向移动,实现“脱络”;0.45; 低于此数值,生成的? OH 过少,不足以使 R-转化成? R,而高于这个值,H2O2多,可发 生反应 iii,使 H2O2转化生成 H2O 和 02,同样不能使 R-充分转化成? R。 【解析】【分析】 本题考查物质的制备,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和实验能力,本题注意把 握提给信息,能准确阅读流程和分析图象,题目难度中等。 【解答】 ()向废水中加入 Na2S,使其中的 NiR2生成 NiS 沉淀,同时生成 R-,反应的离子 方程式为 NiR2+S2-=Ni
50、S J +2R 故答案为:NiR2+S2-=NiS J +2FR 硫化钠水解呈碱性,可生成 Ni(OH )沉淀,涉及到的离子方程式为 S2-+H2O? HS-+OH-、 NiR2+2OH-=Ni (OH) 2 J +2R 故答案为:S2-+H2O? HS-+OH-; NiR2+2OH-=Ni (OH) 2J +2R (2) 溶液中存在 NiR2 (aq) ? Ni2+(aq) +2R-(aq),加入 Fe2+和 H2O2,可发生反 应 iFe +H 2O2=Fe +OH-+?OH、iiR-+?OH=OH-+?R,生成难以与 Ni 络合的? R,有利于 2+ 平衡 NiR2 ( aq) ? Ni
51、 ( aq) +2R ( aq)正向移动, 故答案为:NiR2溶液中存在 NiR2 ( aq) ? Ni ( aq) +2R ( aq), Fe 和 H2O2通过反 应 i、ii 将 R-转化难以与 Ni2+络合的? R,使 c( R-)减小,平衡正向移动,实现“脱络”; 曲线的最高点为最佳加入量,数值为 0.45,低于此数值,生成的? OH 过少,则转化 生成的自由基? R 过少,而高于这个值,过氧化氢过多,可发生反应 iiiH 2O2+2?OH=O2f +2HO,消耗过氧化氢,从而使废水处理效果都下降, 故答案为:0.45;低于此数值,生成的? OH 过少,不足以使 R-转化成? R,而高
52、于这个 值,H2O2多,可发生反应 iii,使 H2O2转化生成出 0 和 O2,同样不能使 R-充分转化成 ?R。 3+ 2+ 2+ 10. 【答案】(1) CuFeS2+4Fe =5Fe +Cu +2S; (2) Fe3+、Fe2+、Cu2+; Fe、Cu; (3) Fe3+e-=Fe2+;阳极此时发生反应 Fe2+-e-=Fe3+,阴极室中的硫酸根离子通过阴离子 交换膜进入阳极室,从而形成硫酸铁溶液; (4) 蒸发浓缩,冷却结晶; (5) 2FeSO47H2O ;気:Fe2O3+SO2 +SO3 +14 出 0; (6) 【解析】【分析】 本题考查无机工艺流程,涉及离子方程式、氧化还原反
53、应方程式的书写及电解的原理等, 关键是提取题中的信息,根据所学知识完成,本题难度中等。 【解答】 (1) 因为硫酸铁溶液在与黄铜矿反应时, 产生了硫单质,所以反应中铁离子做氧化剂, 则浸取过程中反应的离子方程式为 CuFeS2+4Fe3+=5Fe2+Cu 2+2S; (2) 根据反应方程式和题目条件可知滤液 I中的主要阳离子为 Fe3+、Fe2+、Cu2+ ;加入 过量铁粉过滤后所得滤渣 n的主要成分为 Fe、Cu ; (3) 由于滤液I中含有铁离子,所以电解开始阶段应是铁离子得到电子,对应的反应 为Fe3+e-=Fe2+;滤液n加入到阳极室后亚铁离子将失去电子转化为铁离子即 Fe2+-e-=
54、Fe3+,阴极室中的硫酸根离子则会通过阴离子交换膜进入到阳极室从而形成硫酸 2020 届福建高三化学大题练一一化学反应原理题( 2) 29 / 21 铁溶液; (4) 由滤液n制取硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩,冷却结晶; (5) 高温灼烧 晶体,最终得到红棕色固体粉末即 Fe2O3,同吋得到两种酸性 气体和水蒸气,则硫酸亚铁晶体分解的化学方程式为 2FeSO4.7H2O 鱼阻 Fe2O 3+SO2 +SO3 +14H 2O ; (6) 当同时有 FeS 和 CuS 沉淀产生时,溶液中 = - 。 11. 【答案】 适当升高温度、搅拌、提高硫酸浓度 (答案合理即给分); SiO2 ; 将 Fe2
55、+氧化为 Fe3+ ; Mg +2HCO3 +2H2O=MgCO 3?3 出 0/ +CQf ; (4) 5MgCO3 3 出 0 塑 Mg5(OH)2(CO3)4 4H2O+CO2 f +10HO ; (5) 将“滤渣 2”转移至烧杯中,加入过量的 NaOH 溶液,过滤、洗涤、灼烧 。 【解析】【分析】 本题考查物质制备,属于化学工艺流程题目,涉及条件的控制、陌生方程式的书写、物 质的分离提纯等,考查知识点相对比较基础,注意基础知识的积累。 【解析】 废渣主要含有 MgCO3、MgSO4和少量 FeO、FezO3、Al 2O3、SQ2,酸溶、过滤时滤液中 含硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铝等
56、,滤渣为二氧化硅;再用次氯酸钠将亚铁离子 氧化成铁离子;加氧化镁调节 pH 使铝离子和铁离子变成沉淀 Al( OH)3、Fe(OH)3; 过滤后滤液中再加 NaHCO3沉淀 Mg2+得到 MgCO3?3fO, (1) “酸溶”时,为了加快废渣的酸溶速率, 可采取的办法有:适当升高温度、搅拌、 提高硫酸浓度;“滤渣 1 ”的主要成份是二氧化硅, 故答案为:适当升高温度、搅拌、提高硫酸浓度 (答案合理即给分);SiO2 ; (2) “氧化”的目的是: 将 Fe2+氧化为 Fe3+, 故答案为:将 Fe2+氧化为 Fe3+; (3) “沉淀”反应的离子方程式据质量电荷守恒可写出: Mg +2HCO3- +2H2O=MgCO 3?3 出 0/ +CQ f ; Qi 故答案为:Mg +2HCO3- +2H2O=MgCO 3?3H2OJ +CQ f
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