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文档简介
/1。(2012·杭州高三第一次模拟)铝土矿的主要成分为Al2O3。生产铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]和H2O2的工艺流程图如下所示。(1)流程图中X为________(填化学式)溶液。(2)反应Ⅱ的离子方程式为________________________________________________________________________.(3)“电解"时,用惰性材料作电极,则阴极反应可表示为________________________________________________________________________。(4)反应Ⅵ的化学方程式为________________________________________________________________________。(5)流程中可以循环使用的物质是________.解析:(1)根据反应Ⅱ中通入的是CO2气体,可见反应所加X是碱溶液,而不是酸溶液,即X为NaOH溶液或其他强碱性溶液;(2)反应Ⅱ的离子方程式为:CO2+AlOeq\o\al(-,2)+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(—,3);(3)电解时阴极是阳离子放电,即H+放电产生氢气,则电极反应式为:2H++2e-=H2↑;(4)反应Ⅵ是H2O与(NH4)2S2O8反应产生H2O2和NH4HSO4,则反应的化学方程式为:(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2;(5)Y为H2SO4,反应Ⅴ生成NH4HSO4,反应Ⅳ中NH4HSO4转化为铵明矾,反应Ⅵ也产生NH4HSO4,可见NH4HSO4可以在反应中循环使用。答案:(1)NaOH(其他合理答案亦可)(2)CO2+AlOeq\o\al(-,2)+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)(3)2H++2e-=H2↑(4)(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2(5)NH4HSO42.用菱锌矿(主要成分为碳酸锌,还含有Fe2+、Fe3+、Mg2+、Ca2+、Cu2+等)制备氯化锌的一种流程如下:(1)在反应3前要将菱锌矿研磨,其目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)反应4将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)加入氧化锌调节pH=4.5,反应5的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)锌粉不在反应4之前加入的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)若用石墨作电极电解滤液Y,则可以得到参与本流程反应的物质有________________________________________________________________________。解析:(2)反应1是氯气与氢氧化钠溶液反应,产物是NaClO、NaClO3和水,反应3中加入了过量盐酸,反应4中将Fe2+氧化为Fe3+.(3)加入氧化锌调节溶液的pH=4.5,同时得到红褐色沉淀Fe(OH)3。(4)因为菱锌矿中含有杂质离子Fe3+,以及加入的盐酸均可以与锌粉反应,这样锌的用量增加,并造成后续反应中所用的次氯酸钠或氯酸钠的用量也增加。(5)滤液Y是ZnCl2,用石墨作电极,电解时首先得到H2和Cl2,当ZnCl2浓度较大时还可以得到Zn.答案:(1)增大反应物的接触面积,使反应3的反应速率加快(2)2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O或6Fe2++ClOeq\o\al(—,3)+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O(3)ZnO+2H+=Zn2++H2O、Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+或3ZnO+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3↓+3Zn2+(4)Zn和H+以及Fe3+反应,将增加Zn以及后续实验中次氯酸钠(或氯酸钠)的用量(其他合理答案也可)(5)H2、Cl2、Zn3.黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫以及铁的化合物。Ⅰ.近年来,湿法炼铜有了新进展。某工厂以一种叫Thibacillusferroxidans的细菌为基体生产铜和绿矾的工艺流程如下:(1)试剂a为________,试剂b为________(写名称)。(2)反应1的化学方程式为________________________________________________________________________。Ⅱ。以CuFeS2精矿为原料在沸腾炉中和O2(空气)反应,生成物冷却后经溶解、除铁、结晶,得到CuSO4·5H2O.沸腾炉的温度与生成物主要成分的水溶性和酸溶性实验结果如图。(1)沸腾炉生成物中的含铁物质主要成分为________________________________________________________________________。(2)为获得最高的水溶性Cu(%),沸腾炉的温度应控制在________℃左右,高于该温度生成物中的水溶性Cu(%)下降,可能原因是________________________________________________________________________.解析:Ⅰ.CuFeS2与硫酸和氧气反应转化为CuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液,然后将不溶性的杂质过滤掉,滤液A中加入氧化铜的目的是通过调整溶液的pH使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,过滤后的Fe(OH)3中加入硫酸溶解后,再加入铁粉转变为FeSO4,最后可以得到绿矾.Ⅱ.(1)沸腾炉中为CuFeS2与氧气反应,故含铁物质转化为铁的氧化物;(2)从图像可以看出,水溶性Cu含量最高的温度在600℃左右;温度升高后,生成物硫酸铜可能因温度过高分解生成难溶性的CuO,而使水溶性Cu(%)下降。答案:Ⅰ.(1)稀硫酸铁粉(2)4CuFeS2+2H2SO4+17O2eq\o(=,\s\up7(细菌))4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2OⅡ。(1)铁的氧化物(其他合理答案也可)(2)600硫酸铜受热分解4.(2012·绍兴高三质检)我国是氧化铝生产大国,工业上每生产1t氧化铝将排出1~2t赤泥,赤泥大量堆积会对环境造成严重污染。赤泥中主要成分及含量如下:CaO约占46%、SiO2约占22%、Al2O3约占7%、Fe2O3约占11%、TiO2约占5%及少量其他物质。(1)一种利用废弃赤泥的方法是将赤泥按一定的液固比配成混合物,作为一种吸收剂,吸收热电厂排放的含SO2的烟气,写出吸收SO2时可能发生的化学反应方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)为综合利用赤泥中的各种成分,某科研小组设计了如下工艺流程:已知:TiO2不溶于稀盐酸、稀硫酸,能溶于浓硫酸生成TiOSO4(硫酸氧钛,易水解)。①氧化物D的化学式是______________,原料A最好是下列物质中的______________.A.氨水 B.氢氧化钠C.生石灰ﻩD.双氧水②写出上述工艺中投入氢氧化钠时反应的离子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________.③写出上述工艺中稀释时发生水解反应的化学方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析:(1)赤泥中的CaO可与SO2反应,反应方程式为CaO+SO2=CaSO3或Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O.(2)赤泥中加入盐酸,可生成易溶的CaCl2、AlCl3、FeCl3,不溶的滤渣则为SiO2、TiO2;加入原料A后得到沉淀,过滤后得到CaCl2,即Al3+、Fe3+均形成了沉淀,则原料A为生石灰,然后向沉淀Fe(OH)3和Al(OH)3中再加入氢氧化钠,Al(OH)3溶解,过滤得到的是Fe(OH)3,煅烧后得到的氧化物D为Fe2O3.往滤
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