高考化学一轮复习专项练习专练15　金属及其化合物的制备流程

专练15金属及其化合物的制备流程1．[2020·广东茂名月考]钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)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)测得“除重金属离子”中部分离子的浓度：c(MoOeq\o\al(2－,4))＝0.40mol/L，c(SOeq\o\al(2－,4))＝0.04mol/L。“结晶”前需先除去SOeq\o\al(2－,4)，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SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀[c(SOeq\o\al(2－,4))≤1.0×10－5mol/L]时，BaMoO4是否会析出？________________。(请计算说明)[已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaMoO4)＝4.0×10－8](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SOeq\o\al(2－,4)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]Ⅰ.(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________________________________________。Ⅱ.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________________________________。Ⅲ.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)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mg，装置B质量增加了ng，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℃硫去除率＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(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%①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________。②700℃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、SiO2等杂质)制备TiCl4的工艺流程如图：已知：①酸浸FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l)②90℃水解：TiOSO4(aq)＋2H2O(l)=H2TiO3(s)＋H2SO4(aq)③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)ΔH＝＋151KJ·mol－1该反应极难进行，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TiO2·xH2O，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________。5．草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)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。已知反应中MnOeq\o\al(－,4)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1molFeC2O4·2H2O，则参加反应的n(KMnO4)＝________。(4)称取3.80g草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O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：①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②300℃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CuSO4·5H2O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)某研究性学习小组用泡铜与CO反应来制取粗铜。①图2装置B中的药品为________。②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)