专题07 工艺流程题-2019年高考冲刺化学大题百题精练(解析版)
美国留学政策-迎国庆演讲稿
1
2019年高考冲刺化学大题百题精练
专题七 工艺流程题
1
.海洋深处有丰富的软锰矿,以此为主要原料生产
MnSO
4
的工业流程如
下:
已知:①软锰矿的主要成分是
MnO
2
,此外还含
有
Fe
2
O
3
、
Al
2
O
3、
CuO
、
NiO
、
SiO
2
等少量杂质。<
br>
②几种离子沉淀时数据信息如下:
(
1
)写出
酸浸过程中
SO
2
与
MnO
2
反应的离子方程式
_
__________
。
(
2
)为了探究
MnO
2
与
SO
2
反应情况,某研究小组将含有
SO
2
尾
气和一定比例的空气通入
MnO
2
悬浊
2+2
液中,保持温度不变的
情况下,测得溶液中
c(Mn)
和
c(SO
4
-
)
随反应时间的变化如图所示。导致溶液
2+2
-
中
c(Mn)
和c(SO
4
)
的变化产生明显差异的原因是
___________。
3+3+
(
3
)操作
I
是“
除铁铝
”
,其主要步骤为向滤液
I
中加入软锰矿,调节
p=5.2~6.0
左右,使其
Fe
、
Al
2+
沉淀完全
,再加入活性炭搅拌、抽滤。写出滤液
I
中生成
Fe
相关的离子方程式
___________
、
___________
。
(
4
)操作Ⅱ是
“
除铜镍
”
,其主要步骤为:向滤液Ⅱ中加入
MnS(
难溶物
)
,充分搅拌,过滤。加入
MnS
2+2+
能除去滤液Ⅱ中
Cu
和
Ni
的原因是
___________。
(
5
)以
MnSO
4
溶液为原料可通过电
解法制备超级电容器材料
MnO
2
,其装置如图所示:
2
1
+
则电解过程中阳极电极反应式为
_____
______
,电解一段时间后,阴极溶液中
H
的物质的量
________
___(
填
“
变大
”
、
“
减小
”
或
“
不变
”)
。实际生产过程中
___________(
填
“
能
”
或
“
不能
”)
用
MnC
l
2
溶液
代替
MnSO
4
溶液。
2+2
-2++2+
【答案】
MnO
2
+S0
2
=Mn+SO4
Mn
催化
O
2
与
H
2
0<
br>、
SO
2
反应
,
生成
H
2
SO4
Fe
2
O
3
+6H=2Fe+3H
2
O
S
O
2
+2Fe
3+
+2H
2
0=SO
4
2
-
+2Fe
2+
+4H
+
CuS
和
NiS
的溶度积常数小于
MnS,
易于发生不溶物的转化
Mn2+
+2H
2
0-2e
-
=MnO
2
+4H<
br>+
不变
不能
【解析】
【详解】
(
1
)酸浸过程中
SO
2
具有还原性,
MnO
2
具有氧化性,所以两者反应生成硫酸锰
,反应的离子方程式
2+2-2+2-
为:
MnO
2
+S0
2
=Mn+SO
4
;答案:
MnO
2
+S0
2=Mn+SO
4
。
2+2-2-
(
2
)
若反应体系只发生
MnO<
br>2
+SO
2
=MnSO
4
,Mn
与
SO4
的浓度变化应该一致
,
而图示信息表明,
SO
4
的浓
度变化比
Mn
的浓度变化要快,说明反应体系还发生了其它生成
SO
4
的反应
,
由于温度不变
, SO
4
2+2+
2+2-2-
的浓度变化说明
Mn
能催化
O
2
与
H
2<
br>0
、
SO
2
生成
H
4
SO
4
反应。答案:
Mn
催化了
O
2
与
H
2
0
、
SO
2
反应
,
生成
H
2
SO<
br>4
的反应。
+2+
(
3
)滤液
I
首先发生的是三氧化二铁被硫酸溶解反应:
Fe
2
O
3
+6H=2F
e+3H
2
O
,生成的三价铁离子具
3+2-2++
有氧化性,二氧
化硫具有还原性,所以又会继续反应:
SO
2
+2Fe+2H
2
0=
SO
4
+2Fe+4H
。答案:
Fe
2
O
3
+6H
+
=2Fe
2+
+3H
2
O
;
S
O
2
+2Fe
3+
+2H
2
0=SO
4
2
-
+2Fe
2+
+4H
+
。
(4)因为CuS和
NiS的溶度积常数小于MnS,所以向滤液Ⅱ中加入MnS后,会转化成更难溶解的CuS
和NiS沉
淀,进而除去铜镍。答案:CuS和NiS的溶度积常数小于MnS,易于发生不溶物的转化。
(5)
由图可知阳极上Mn
2+
失电子化合价升高,生成二氧化锰,因此电极反应式为
Mn<
br>2+
+2H
2
0-2e
-
=MnO
2
+4H
+
;阴极上2H
+
+2e
-
=H
2
,若电
解过程中外电路转移amole
-
,则阴极消耗amolH
+
,同
时
有amnolH
+
由阳极移向阴极,故阴极溶液中H
+
的物质的量不会改变;
不能用MnCl
2
溶液代替MnSO
4
2
1 溶液,因为Cl
-
会放电导致MnO
2
的产率降低。答案:不变;不能。
2
.
2018
年第十二届中国国际航空航天博览会于
11
月
6
日至
11
日在珠海举行。银铜合金广泛用于航空工业,
从银铜合金
的切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
注:
Al(OH)<
br>3
和
Cu(OH)
2
开始分解的温度分别为
450
℃
和
80
℃。
(
1
)电解精炼银时,粗银作
___
___
极,另一电极上的电极反应式为
____________
。
(
2
)加快渣料
(
含少量银
)
溶于稀
H
2
SO
4
的速率的措施有
________
、
______
__(
写出两种
)
。
(
3
)滤渣
A与稀
HNO
3
反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,滤渣
A
与稀
HNO
3
反应的离子方
程式为
__________
。
(
4
)煮沸
CuSO
4
混合溶液的过程中,得
到固体
B
,则固体
B
的组成为
______
;在生成固体<
br>B
的过程
中,需控制
NaOH
的加入量,若
NaOH
过量,则因过量引起的反应的离子方程式为
___________
。
(<
br>5
)硫酸铜溶液可用于浸取硫铁矿中的铁元素,浸取时发生复杂的氧化还原反应。反应体系中除<
br>CuSO
4
和
FeS
2
外,还有
H
2
SO
4
、
Cu
2
S
、
FeSO
4
和
H
2
O
,下列对该反应的分析正确的是
______(
填字母代号
)
。
A
.氧化剂为
CuSO
4
和
FeS
2
B
.反应后溶液的
pH
降低
C
.被氧化的
FeS
2
只占总量的
30%
D
.每转移
2 mol
电子消耗
3 mol
CuSO
4
+-
【答案】阳
Ag+e=Ag
增大硫酸浓度
升高温度或粉碎或搅拌等
3Ag+4HNO
3
(
稀
)
=3AgNO
3
+NO↑+2H
2
O
Al
(
OH
)
3
和
CuO Al
(
OH
)
3
+OH
-
=AlO
2
-
+2H<
br>2
O ABC
【解析】
【分析】
由工艺流程图可知,废料在空气中熔炼时,
Cu
被氧化,滤渣中含有
CuO
及少量
Ag
,向滤渣中加入硫
酸进行酸浸,
CuO
与硫酸反应,过滤
得到硫酸铜溶液(含有硫酸),滤渣
A
为
Ag
;向滤液中加入硫酸
铝
、氢氧化钠,得到氢氧化铝、氢氧化铜,灼烧中会得到
CuO
、
Al
2
O
3
,二者反应得到
CuAlO
2
。
【详解】
(
1
)电镀法精炼银时,粗银为阳极,精银为阴极,阳极
上失电子变成离子进入溶液了:
Ag-e=Ag
,阴
+-+-
极银离子得到电
子形成单质银:
Ag+e=Ag
,故答案为:阳;
Ag+e=Ag
;
-+
2
1
(
2
)加快渣料
(<
br>含少量银
)
溶于稀
H
2
SO
4
的速率,可采
用增大硫酸浓度、升高反应温度、粉碎渣料增大
固体表面积或搅拌等措施,故答案为:增大硫酸浓度;升
高温度或粉碎或搅拌等;
(
3
)滤渣
A
的主要成分是Ag
,稀硝酸是氧化性酸,能与银反应生成硝酸银、一氧化氮无色气体和水,
反应的化学方
程式为
3Ag+4HNO
3
(
稀
) =3AgNO
3
+NO↑+2H
2
O
,故答案为:
3Ag+4HNO
3
(
稀
)
=3AgNO
3
+NO↑+2H
2
O
;
(
4
)未煮沸
CuSO
4
混合溶液之前是,加入硫酸铝溶液和氢氧化
钠溶液得到
Cu
(
OH
)
2
沉淀和
Al
(
OH
)
3
沉淀的化合物,由信息可知
Al
(
OH<
br>)
3
和
Cu
(
OH
)
2
开始分解的
温度分别为
450
℃和
80
℃,则煮沸
后
Cu
(<
br>OH
)
2
分解产生氧化铜,可知固体
B
的组成为
Al
(
OH
)
3
和
CuO
;氢氧化铝是两性氢氧化物,
能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的化学方程式为:
Al
(
OH
)
3
+NaOH=NaAlO
2
+2H
2
O
,
--
故答案为:
Al
(
OH
)
3
和<
br>CuO
;
Al
(
OH
)
3
+OH=AlO<
br>2
+2H
2
O
;
(
5
)
由反应体系中元素化合价的变化可知,反应物为
CuSO
4
、
FeS
2
和
H
2
O
,生成物为
Cu
2
S
、
FeSO
4
和
H
2
SO
4
,反
应的化学方程式为
14CuSO
4
+5FeS
2
+12H
2
O═7Cu
2
S+5FeSO
4
+12H
2
SO<
br>4
。
A
、反应中,
Cu
元素的化合价由
+
2
降低为
+1
,部分
S
元素的化合价由
-1
降低到
-2
,部分
S
元素的化合
价由
-1
升高到
+6
价,则
Cu
2
S
只是还原产物,
FeS
2既是作氧化剂,又做还原剂,故正确;
B
、由反应的化学方程式为
14
CuSO
4
+5FeS
2
+12H
2
O═7Cu
2
S+5FeSO
4
+12H
2
SO
4
可知,反应中
有硫酸生成,
反应后溶液的
pH
降低,故正确;
C
、由反
应的化学方程式可知,
10
个
S
原子中,有
3
个
S
原子失去电子,
7
个
S
原子得到电子,即被氧
化的硫与被还
原的硫的物质的量比为
3:7
,则被氧化的
FeS
2
只占总量的30%
,故正确;
D、由反应的化学方程式可知,14mol硫酸铜氧化1mo
lFeS
2
,4molFeS
2
中有3.5mol是氧化剂,0.5mol<
br>是还原剂,反应中转移21mol电子,则转移2 mol电子消耗mol
CuSO
4
,故错误;
ABC
正确,故答案为:
ABC
。
【点睛】
<
br>本题考查化学工艺流程,注意吸收题目新信息并且能加以灵活运用,理解工艺流程原理,注意氧化还
原反应中电子守恒是解答关键。
3
.以红土镍矿
(
主要含有Fe
2
O
3
、
FeO
、
NiO
、SiO
2
等
)
为原料,获取净水剂黄钠铁矾
[NaFe(SO<
br>4
)
2
(OH)
6
]
和纳
米镍粉的部分工艺
流程如下:
2
1
(
1
)<
br>“
酸浸
”
过程,为提高铁和镍元素的浸出率,可采取的措施有
____
_______(
写出两种
)
。
(
2
)
“
过滤Ⅰ
”
滤渣的主要成分是
______
。
(
3
)
“
氧化
”
过程欲使
0.3molFe
转变为
Fe
,则需氧化剂
NaClO
至少为
________
mol
。
(
4
)
“
沉铁
”
过程
中加入碳酸钠调节浴液的
pH
至
2
,生成黃钠铁矾沉淀,写出该反应的化学方
程式
______
。若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为
_____(<
br>填化学式
)
。
2+
H
2
O
,在不
同浓度的氢氧化钠溶液中反应,含镍产物(
5
)向
“
过滤Ⅱ
”
所得滤液
(
富含
Ni)
中加入
N
2
H
4
·
2+3+
的
XRD
图谱如下图所示
(XRD
图谱
可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射
角不同
)
。欲制得高
纯纳米镍粉最适宜的
NaOH
的物质的量浓度为
_____
。写出该条件下制
备纳米镍粉
同时生成
N
2
的离子方程式
_____
。
(
6
)高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂,
J
.<
br>C
.
Poggendor
早在
1841
年利用纯铁作电极插入
浓的
NaOH
溶液电解制得
Na
2
FeO
4
,阳极
生成
FeO
4
2
-
的电极反应式为
______
;
Deininger
等对其进行改进,
在阴、阳电极间设置阳离子交换膜,有效提高了
产率,阳离子交换膜的作用是
_______
。
【答案】提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等(任答两条)
SiO
2
0.15
2Fe
2
(SO
4)
3
+6Na
2
CO
3
+6H
2
O=
2NaFe(SO
4
)
2
(OH)
6
+5Na
2<
br>SO
4
+6CO
2
↑ Fe(OH)
3
0.015molL
N
2
H
4
·H
2
O+
2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni+N
2
↑+5H
2
O(
或
N
2
H
4
+2Ni
2+
+
4OH
-
=2Ni+N
2
↑+4H
2
O)
Fe-6e
-
+8OH
-
=FeO
4
2-
+4H<
br>2
O
避免
FeO
4
2-
在阴极上被还原
【解析】
【分析】
2
1
(
1
)依据提高原料利用率与化学反应速率的影响因素作答;
(
2
)红土镍矿中只有二氧化硅不溶于硫酸;
(
3
)依据氧化还原反应规律与得失电子数守恒计算;
(
4
)加入碳酸钠
“
沉铁
”
生成
NaFe(SO
4<
br>)
2
(OH)
6
,依据元素守恒定律书写化学方程式;碳酸钠过多会使
溶
液显碱性,据此分析;
(
5
)根据图示信息,找出
Ni
晶体的衍射峰强度较强对应的氢氧化钠的浓度;依据氧化还原反应规律
分析作答;
<
br>2-
Fe
作阳极,(
6
)根据电解原理以及实验目的,电解质为
NaOH
,阳极
Fe
失电子发生氧化反应生成
FeO
4
;
2-
阳离子交换膜可防止
FeO
4
在阴极被还原,提高了产率。
【详解】
(
1
)可通过提高反应温度、适当增大硫酸浓度、
将原料粉碎、搅拌等提高铁和镍元素的浸出率,
故答案为:提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等(任答两条);
3+2+2+
(
2
)
Fe
2
O
3
、
FeO
、
NiO
、
SiO
2
经过
“
酸浸
”
后,溶液存在
Fe
、
Fe
和
Ni,
只有
SiO
2
不溶于硫酸,作为
滤渣被过滤出来,
故答案为:
SiO
2
;
(3)NaClO做氧化剂会将F
e
2+
氧化为Fe
3+
,Cl元素由+1价降低到-1价,则易知2Fe2+
NaClO,则
0.3molFe
2+
转变为Fe
3+,则需氧化剂NaClO至少为0.15 mol,
故答案为:
0.15
;
(
4
)
NaCl
O
氧化后,溶液中溶质为
Fe
2
(SO
4
)
3,继续在
“
沉铁
”
过程中加入碳酸钠调节浴液的
pH
至
2
,
2Fe
2
(SO
4
)
3
+6
Na
2
CO
3
+6H
2
O=2NaFe(SO
4<
br>)
2
(OH)
6
+5Na
2
SO
4
+6CO
2
↑
,
生成黃钠铁矾沉淀,则化学方程式为:
碳酸钠过多,
溶液酸性减弱,使
pH
增大,极易生成
Fe(OH)
3
沉淀,
故答案为:
2Fe
2
(SO
4
)
3
+
6Na
2
CO
3
+6H
2
O=2NaFe(SO
4
)
2
(OH)
6
+5Na
2
SO
4
+6CO
2
↑
;
Fe(OH)
3
;
(
5
)根据图示数据可以看出,氢氧化钠浓度为
0.015molL
时,仅出现
Ni
衍射峰,因此制得高纯纳米
镍粉最适宜的
NaOH
的物质的量浓
度为
0.015molL
,则碱性条件下制备纳米镍粉同时生成
N
2
的离子方
H
2
O+2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni
+N
2
↑+5H
2
O(
或
N
2
H
4
+2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni+N
2
↑+4
H
2
O)
,
程式为:
N
2
H
4
·
H
2
O+2Ni
2+
+4OH
-
=2N
i+N
2
↑+5H
2
O(
或
N
2
H
4
+2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni+N
2
↑+
4H
2
O)
;
故答案为:
0.015
;
N
2
H
4
·
2
Fe
作阳极,(
6
)根据电解原理以及实验目的,电解质为
NaOH
,因此阳极反应式为
Fe
-
6e
-
+
8OH
-
=FeO
4
-
+
4H
2
O
;阳离子交换膜只允许阳离子通过,
FeO
4<
br>-
具有强氧化性,因此阳离子交换膜的作用是避免
2
FeO
4
2
-
在阴极上被还原;
2
1
2
-
2-
--
故答案为:
Fe
-
6e
+
8
OH=FeO
4
+
4H
2
O
;避免
FeO
4
在阴极上被还原。
4
.硒
(Se)
和铜
(Cu
)
在生产生活中有广泛的应用。硒可以用作光敏材料、电解锰行业的催化剂,也是动物体
必需的
营养元素和对植物有益的营养元素等。氯化亚铜
(CuCl)
广泛应用于化工、印染、电镀等行
业。
CuCl
难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。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
CuCl
的工艺过程如下所示:
请回答下列问题:
(
1
)若步骤①中得到的氧化产物只有一种,则
它的化学式是
____________
。
(
2
)写出步
骤③中主要反应的离子方程式:
________________________________
____
。
(
3
)步骤⑤包括用
pH
=
2
的溶液酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是
__________(
写酸的名称<
br>)
。
(
4
)上述工艺中,步骤⑥和⑦的作用是
__
___________
。
(
5
)
Se
为ⅥA
族元素,用乙二胺四乙酸铜阴离子水溶液和硒代硫酸钠
(Na
2
SeS
O
3
)
溶液反应可获得纳米
硒化铜,硒代硫酸钠还可用于
Se
的精制,写出硒代硫酸钠
(Na
2
SeSO
3
)
与
H
2
SO
4
溶液反应得到精硒的化
学方程式:
_____
。
(
6
)氯化亚铜产率与温度、溶液
pH
关系如
下图所示。据图分析,流程化生产氯化亚铜的过程中,温
度过低影响
CuCl
产率的原
因是
____________________________________
;温度过
高、
pH
过大也会影
响
CuCl
产率的原因是
______
_________________________
。
2
(
7
)用
NaHS
作污水处理的沉淀剂,可以处理工业废水中的
Cu<
br>+
。已知:
25
℃时,
H
2
S
的电离平衡常
10
-
7
,
K
a2
=
7.0×10
-
15
,
CuS
的溶度积为
K
sp
(CuS)<
br>=
6.3×10
-
36
。反应
Cu
2
+(aq)
+
HS
-
(aq)
数
K
a1
=
1.0×
CuS(s)
+
H
+
(aq)
的平衡
常数
K
=
__________(
结果保留
1
位小数
)
。
2
1
CuSO
4
2Cu
2+
+SO
3
2-
+2Cl
-
+
H
2
O=2CuCl↓+SO
4
2-
+2H
+
硫酸
使
CuCl
干燥,【答案】防止其水解氧
pH
过大,化
Na
2
SeSO
3
+
H
2
SO
4
=Na
2
SO
4
+
Se↓
+
SO
2
↑
+
H
2
O
温度过低反应速率慢
温度过高、
10
21
容易向
CuO
和<
br>Cu
2
O
转化,且温度过高,铵盐
(
氯化铵,亚硫酸铵
)
易受热分解
(
任答一点即可
)
1.1×
【解析】
【详解】
酸性条件下硝酸根离子具有氧化性,
可氧化海绵铜
(
主要成分是
Cu
和少量
CuO)
生成硫酸铜
,过滤后在
2+2--
2-+
滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成
CuCl
,发生
2Cu
+SO
3
+2Cl + H
2
O=2CuCl↓+SO
4
+2H
,
得到的
CuCl
经硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗涤,烘干得到氯化亚
铜。
(
1
)
由于酸性条件下硝酸根离子具有
氧化性,可氧化
Cu
生成
CuSO
4
,故答案为
:
CuSO
4
;
2+2-
(
2
)铜离子
与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成
CuCl
,步骤③中主要反应的离子方程式为
2Cu
+SO
3
+2Cl
-
+
H
2
O=2CuCl↓+SO
4
2-
+2H
+
;
(
3
)
CuCl
难溶于醇
和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化,防止
CuCl
溶
解氧
化引入新杂质,所以应加入硫酸,不能加入硝酸等氧化性酸,也不能加入盐酸,故答案为
:
硫酸
;
(
4
)
步骤⑥为醇洗,步骤⑦为烘干,因
乙醇沸点低,易挥发,用乙醇洗涤,可快速除去固体表面的
水分,防止
CuCl
水解、
氧化,故答案为
:
醇洗有利于加快去除
CuCl
表面水分防止其水解氧化;<
br>
(
5
)硒代硫酸钠
(Na
2
SeSO
3<
br>)
与
H
2
SO
4
溶液反应得到精硒,同时生成硫酸钠
、二氧化硫和水,反应的化
学方程式为:
Na
2
SeSO
3
+
H
2
SO
4
=Na
2
SO
4
+
Se↓
+
SO
2
↑
+
H
2
O;
(
6
)据图分析,流程化生产氯化亚铜的过程中,温度过低影响CuCl
产率的原因是温度过低反应速率
慢;温度过高、
pH
过大也会影
响
CuCl
产率的原因是温度过高、
pH
过大,容易向
CuO
和
Cu
2
O
转化,
且温度过高,铵盐
(
氯化铵,
亚硫酸铵
)
易受热分解;
(7)反应Cu
2
(aq)+HS(aq)
+-
CuS(s)+H(aq)的平衡常数
+
K=。
5
.
碱式硫酸铁
[Fe(OH)SO
4
]
是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。
工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧
化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
2
1
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的
pH
见下表:
沉淀物
开始沉淀
完全沉淀
回答下列问题:
(
1
)加入少量
NaHCO
3<
br>的目的是调节
pH
在
_____________________
范
围内。
(
2
)反应Ⅱ中加入
NaNO
2
的目的是
氧化亚铁离子,写出该反应的离子方程式为
___________________________
__________________________________
。
(<
br>3
)碱式硫酸铁溶于水后生成的
Fe(OH)
离子可部分水解生成
Fe
2
(OH)
4
子方程式为
___________________
______________
。
(
4
)在医药上常用硫酸亚铁与
硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中
2+2+
-
不得
含有
Fe
及
NO
3
。为检验所得产品中是否含有
Fe
,应使用的试剂为
_________
。
2+2+
Fe(OH)
3
2.3
3.2
Fe(OH)
2
7.5
9.7
Al(OH)
3
3.4
4.4
聚合离子,该水解反应的离
A
.氯水
B
.
KSCN
溶液
C
.
NaOH
溶液
D
.酸性
KMnO
4
溶液
(
5
)为测定
含
Fe
和
Fe
溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取
20
.00mL
溶液于带塞锥形
L
-1
瓶中,加入足量
H2
O
2
,调节
pH<2
,加热除去过量
H
2<
br>O
2
;加入过量
KI
充分反应后
,
再用
0.1000 mol·
Na
2
S
2
O
3
标准溶液
滴定至终点,消耗标准溶液
20.00mL
。
3+-2+2--
2-
已知:
2Fe+2I=2Fe+I
2
2S
2
O<
br>3
+I
2
=2I+S
4
O
6
2+
3+
L
-1
。若滴定前溶液中
H
2
O
2
没
有除尽,所测定的铁元素的含量则溶液中铁元素的总含量为
_________g·
将会
_______ (
填
“
偏高
” “
偏低
”
“
不变
”)
+ 2+- 3+ 2+
【答案】
4.4~7.5
2H+ Fe+ NO
2
= Fe
+ NO↑ + H
2
O
2Fe(OH)+2H
2
OFe
2
(OH)
4
2+
+ 2H
+
D
5.6
偏高
【解析】
2
1
【详解】
(
1
)制备硫酸亚铁,需与硫酸铝分离,应调节溶液
pH
生成
Al(
OH
)
3
,避免生成
Fe
(
OH
)
2
沉淀,
则应控制溶液
pH
在
4.4
~
7
.5
之间;
+2+-3+
(
2
)
NaNO2
可氧化亚铁离子为铁离子,本身变为
NO
,故离子方程式为
2H +
Fe+ NO
2
= Fe
+ NO↑
+
H
2
O
;
(
3
)
[Fe
(OH
)
]
离子,可部分水解生成
[Fe
2
(
O
H
)
4
]
聚合离子,根据电荷守恒和质量守恒可写出反
2+
应的离子方程式为
2[Fe
(
OH
)
]+2H
2
O
2+2+
[Fe
2
(
OH
)
4
]
2+
+2H
+
;
2+
(
5
)检验所得
产品中是否含有
Fe
,可使用酸性
KMnO
4
溶液,现象是酸性高锰
酸钾溶液褪色;
3+2-3+
0.020L=0.0020mol
,(6
)根据所给反应可得关系式
Fe~S
2
O
3
,所以<
br>n(Fe)=n(Na
2
S
2
O
3
)=0.1000
molL×
56gmol÷0.020L=5.6gL
;溶液中铁元素的总含量为
0.
0020mol×
若滴定前溶液中
H
2
O
2
没有除尽,则<
br>H
2
O
2
-
也可氧化
I
得到
I2
,消耗的
Na
2
S
2
O
3
将偏多,
导致所测定的铁元素的含量偏高。
2
1
2019年高考冲刺化学大题百题精练
专题七 工艺流程题
1
.海洋深
处有丰富的软锰矿,以此为主要原料生产
MnSO
4
的工业流程如下:
已知:①软锰矿的主要成分是
MnO
2
,此外还含有
Fe
2
O
3
、
Al
2
O
3
、
CuO
、
NiO
、
SiO
2
等少量杂质。
②几种离子沉淀时数据信息如下:
(
1
)写出酸浸过程
中
SO
2
与
MnO
2
反应的离子方程式
_____
______
。
(
2
)为了探究
MnO
2
与
SO
2
反应情况,某研究小组将含有
SO
2
尾气和一定
比例的空气通入
MnO
2
悬浊
2+2
液中,保持温度不变的情况下,
测得溶液中
c(Mn)
和
c(SO
4
-
)
随反应时
间的变化如图所示。导致溶液
2+2
-
中
c(Mn)
和
c(
SO
4
)
的变化产生明显差异的原因是
___________
。<
br>
3+3+
(
3
)操作
I
是
“<
br>除铁铝
”
,其主要步骤为向滤液
I
中加入软锰矿,调节
p=5
.2~6.0
左右,使其
Fe
、
Al
2+
沉淀完全,再加入
活性炭搅拌、抽滤。写出滤液
I
中生成
Fe
相关的离子方程式
___
________
、
___________
。
(
4)操作Ⅱ是
“
除铜镍
”
,其主要步骤为:向滤液Ⅱ中加入
MnS
(
难溶物
)
,充分搅拌,过滤。加入
MnS
2+2+
能除去
滤液Ⅱ中
Cu
和
Ni
的原因是
___________
。<
br>
(
5
)以
MnSO
4
溶液为原料可通过电解法制备
超级电容器材料
MnO
2
,其装置如图所示:
2
1
+
则电解过程中阳极电极反应式为
_____
______
,电解一段时间后,阴极溶液中
H
的物质的量
________
___(
填
“
变大
”
、
“
减小
”
或
“
不变
”)
。实际生产过程中
___________(
填
“
能
”
或
“
不能
”)
用
MnC
l
2
溶液
代替
MnSO
4
溶液。
2+2
-2++2+
【答案】
MnO
2
+S0
2
=Mn+SO4
Mn
催化
O
2
与
H
2
0<
br>、
SO
2
反应
,
生成
H
2
SO4
Fe
2
O
3
+6H=2Fe+3H
2
O
S
O
2
+2Fe
3+
+2H
2
0=SO
4
2
-
+2Fe
2+
+4H
+
CuS
和
NiS
的溶度积常数小于
MnS,
易于发生不溶物的转化
Mn2+
+2H
2
0-2e
-
=MnO
2
+4H<
br>+
不变
不能
【解析】
【详解】
(
1
)酸浸过程中
SO
2
具有还原性,
MnO
2
具有氧化性,所以两者反应生成硫酸锰
,反应的离子方程式
2+2-2+2-
为:
MnO
2
+S0
2
=Mn+SO
4
;答案:
MnO
2
+S0
2=Mn+SO
4
。
2+2-2-
(
2
)
若反应体系只发生
MnO<
br>2
+SO
2
=MnSO
4
,Mn
与
SO4
的浓度变化应该一致
,
而图示信息表明,
SO
4
的浓
度变化比
Mn
的浓度变化要快,说明反应体系还发生了其它生成
SO
4
的反应
,
由于温度不变
, SO
4
2+2+
2+2-2-
的浓度变化说明
Mn
能催化
O
2
与
H
2<
br>0
、
SO
2
生成
H
4
SO
4
反应。答案:
Mn
催化了
O
2
与
H
2
0
、
SO
2
反应
,
生成
H
2
SO<
br>4
的反应。
+2+
(
3
)滤液
I
首先发生的是三氧化二铁被硫酸溶解反应:
Fe
2
O
3
+6H=2F
e+3H
2
O
,生成的三价铁离子具
3+2-2++
有氧化性,二氧
化硫具有还原性,所以又会继续反应:
SO
2
+2Fe+2H
2
0=
SO
4
+2Fe+4H
。答案:
Fe
2
O
3
+6H
+
=2Fe
2+
+3H
2
O
;
S
O
2
+2Fe
3+
+2H
2
0=SO
4
2
-
+2Fe
2+
+4H
+
。
(4)因为CuS和
NiS的溶度积常数小于MnS,所以向滤液Ⅱ中加入MnS后,会转化成更难溶解的CuS
和NiS沉
淀,进而除去铜镍。答案:CuS和NiS的溶度积常数小于MnS,易于发生不溶物的转化。
(5)
由图可知阳极上Mn
2+
失电子化合价升高,生成二氧化锰,因此电极反应式为
Mn<
br>2+
+2H
2
0-2e
-
=MnO
2
+4H
+
;阴极上2H
+
+2e
-
=H
2
,若电
解过程中外电路转移amole
-
,则阴极消耗amolH
+
,同
时
有amnolH
+
由阳极移向阴极,故阴极溶液中H
+
的物质的量不会改变;
不能用MnCl
2
溶液代替MnSO
4
2
1 溶液,因为Cl
-
会放电导致MnO
2
的产率降低。答案:不变;不能。
2
.
2018
年第十二届中国国际航空航天博览会于
11
月
6
日至
11
日在珠海举行。银铜合金广泛用于航空工业,
从银铜合金
的切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
注:
Al(OH)<
br>3
和
Cu(OH)
2
开始分解的温度分别为
450
℃
和
80
℃。
(
1
)电解精炼银时,粗银作
___
___
极,另一电极上的电极反应式为
____________
。
(
2
)加快渣料
(
含少量银
)
溶于稀
H
2
SO
4
的速率的措施有
________
、
______
__(
写出两种
)
。
(
3
)滤渣
A与稀
HNO
3
反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,滤渣
A
与稀
HNO
3
反应的离子方
程式为
__________
。
(
4
)煮沸
CuSO
4
混合溶液的过程中,得
到固体
B
,则固体
B
的组成为
______
;在生成固体<
br>B
的过程
中,需控制
NaOH
的加入量,若
NaOH
过量,则因过量引起的反应的离子方程式为
___________
。
(<
br>5
)硫酸铜溶液可用于浸取硫铁矿中的铁元素,浸取时发生复杂的氧化还原反应。反应体系中除<
br>CuSO
4
和
FeS
2
外,还有
H
2
SO
4
、
Cu
2
S
、
FeSO
4
和
H
2
O
,下列对该反应的分析正确的是
______(
填字母代号
)
。
A
.氧化剂为
CuSO
4
和
FeS
2
B
.反应后溶液的
pH
降低
C
.被氧化的
FeS
2
只占总量的
30%
D
.每转移
2 mol
电子消耗
3 mol
CuSO
4
+-
【答案】阳
Ag+e=Ag
增大硫酸浓度
升高温度或粉碎或搅拌等
3Ag+4HNO
3
(
稀
)
=3AgNO
3
+NO↑+2H
2
O
Al
(
OH
)
3
和
CuO Al
(
OH
)
3
+OH
-
=AlO
2
-
+2H<
br>2
O ABC
【解析】
【分析】
由工艺流程图可知,废料在空气中熔炼时,
Cu
被氧化,滤渣中含有
CuO
及少量
Ag
,向滤渣中加入硫
酸进行酸浸,
CuO
与硫酸反应,过滤
得到硫酸铜溶液(含有硫酸),滤渣
A
为
Ag
;向滤液中加入硫酸
铝
、氢氧化钠,得到氢氧化铝、氢氧化铜,灼烧中会得到
CuO
、
Al
2
O
3
,二者反应得到
CuAlO
2
。
【详解】
(
1
)电镀法精炼银时,粗银为阳极,精银为阴极,阳极
上失电子变成离子进入溶液了:
Ag-e=Ag
,阴
+-+-
极银离子得到电
子形成单质银:
Ag+e=Ag
,故答案为:阳;
Ag+e=Ag
;
-+
2
1
(
2
)加快渣料
(<
br>含少量银
)
溶于稀
H
2
SO
4
的速率,可采
用增大硫酸浓度、升高反应温度、粉碎渣料增大
固体表面积或搅拌等措施,故答案为:增大硫酸浓度;升
高温度或粉碎或搅拌等;
(
3
)滤渣
A
的主要成分是Ag
,稀硝酸是氧化性酸,能与银反应生成硝酸银、一氧化氮无色气体和水,
反应的化学方
程式为
3Ag+4HNO
3
(
稀
) =3AgNO
3
+NO↑+2H
2
O
,故答案为:
3Ag+4HNO
3
(
稀
)
=3AgNO
3
+NO↑+2H
2
O
;
(
4
)未煮沸
CuSO
4
混合溶液之前是,加入硫酸铝溶液和氢氧化
钠溶液得到
Cu
(
OH
)
2
沉淀和
Al
(
OH
)
3
沉淀的化合物,由信息可知
Al
(
OH<
br>)
3
和
Cu
(
OH
)
2
开始分解的
温度分别为
450
℃和
80
℃,则煮沸
后
Cu
(<
br>OH
)
2
分解产生氧化铜,可知固体
B
的组成为
Al
(
OH
)
3
和
CuO
;氢氧化铝是两性氢氧化物,
能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的化学方程式为:
Al
(
OH
)
3
+NaOH=NaAlO
2
+2H
2
O
,
--
故答案为:
Al
(
OH
)
3
和<
br>CuO
;
Al
(
OH
)
3
+OH=AlO<
br>2
+2H
2
O
;
(
5
)
由反应体系中元素化合价的变化可知,反应物为
CuSO
4
、
FeS
2
和
H
2
O
,生成物为
Cu
2
S
、
FeSO
4
和
H
2
SO
4
,反
应的化学方程式为
14CuSO
4
+5FeS
2
+12H
2
O═7Cu
2
S+5FeSO
4
+12H
2
SO<
br>4
。
A
、反应中,
Cu
元素的化合价由
+
2
降低为
+1
,部分
S
元素的化合价由
-1
降低到
-2
,部分
S
元素的化合
价由
-1
升高到
+6
价,则
Cu
2
S
只是还原产物,
FeS
2既是作氧化剂,又做还原剂,故正确;
B
、由反应的化学方程式为
14
CuSO
4
+5FeS
2
+12H
2
O═7Cu
2
S+5FeSO
4
+12H
2
SO
4
可知,反应中
有硫酸生成,
反应后溶液的
pH
降低,故正确;
C
、由反
应的化学方程式可知,
10
个
S
原子中,有
3
个
S
原子失去电子,
7
个
S
原子得到电子,即被氧
化的硫与被还
原的硫的物质的量比为
3:7
,则被氧化的
FeS
2
只占总量的30%
,故正确;
D、由反应的化学方程式可知,14mol硫酸铜氧化1mo
lFeS
2
,4molFeS
2
中有3.5mol是氧化剂,0.5mol<
br>是还原剂,反应中转移21mol电子,则转移2 mol电子消耗mol
CuSO
4
,故错误;
ABC
正确,故答案为:
ABC
。
【点睛】
<
br>本题考查化学工艺流程,注意吸收题目新信息并且能加以灵活运用,理解工艺流程原理,注意氧化还
原反应中电子守恒是解答关键。
3
.以红土镍矿
(
主要含有Fe
2
O
3
、
FeO
、
NiO
、SiO
2
等
)
为原料,获取净水剂黄钠铁矾
[NaFe(SO<
br>4
)
2
(OH)
6
]
和纳
米镍粉的部分工艺
流程如下:
2
1
(
1
)<
br>“
酸浸
”
过程,为提高铁和镍元素的浸出率,可采取的措施有
____
_______(
写出两种
)
。
(
2
)
“
过滤Ⅰ
”
滤渣的主要成分是
______
。
(
3
)
“
氧化
”
过程欲使
0.3molFe
转变为
Fe
,则需氧化剂
NaClO
至少为
________
mol
。
(
4
)
“
沉铁
”
过程
中加入碳酸钠调节浴液的
pH
至
2
,生成黃钠铁矾沉淀,写出该反应的化学方
程式
______
。若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为
_____(<
br>填化学式
)
。
2+
H
2
O
,在不
同浓度的氢氧化钠溶液中反应,含镍产物(
5
)向
“
过滤Ⅱ
”
所得滤液
(
富含
Ni)
中加入
N
2
H
4
·
2+3+
的
XRD
图谱如下图所示
(XRD
图谱
可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射
角不同
)
。欲制得高
纯纳米镍粉最适宜的
NaOH
的物质的量浓度为
_____
。写出该条件下制
备纳米镍粉
同时生成
N
2
的离子方程式
_____
。
(
6
)高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂,
J
.<
br>C
.
Poggendor
早在
1841
年利用纯铁作电极插入
浓的
NaOH
溶液电解制得
Na
2
FeO
4
,阳极
生成
FeO
4
2
-
的电极反应式为
______
;
Deininger
等对其进行改进,
在阴、阳电极间设置阳离子交换膜,有效提高了
产率,阳离子交换膜的作用是
_______
。
【答案】提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等(任答两条)
SiO
2
0.15
2Fe
2
(SO
4)
3
+6Na
2
CO
3
+6H
2
O=
2NaFe(SO
4
)
2
(OH)
6
+5Na
2<
br>SO
4
+6CO
2
↑ Fe(OH)
3
0.015molL
N
2
H
4
·H
2
O+
2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni+N
2
↑+5H
2
O(
或
N
2
H
4
+2Ni
2+
+
4OH
-
=2Ni+N
2
↑+4H
2
O)
Fe-6e
-
+8OH
-
=FeO
4
2-
+4H<
br>2
O
避免
FeO
4
2-
在阴极上被还原
【解析】
【分析】
2
1
(
1
)依据提高原料利用率与化学反应速率的影响因素作答;
(
2
)红土镍矿中只有二氧化硅不溶于硫酸;
(
3
)依据氧化还原反应规律与得失电子数守恒计算;
(
4
)加入碳酸钠
“
沉铁
”
生成
NaFe(SO
4<
br>)
2
(OH)
6
,依据元素守恒定律书写化学方程式;碳酸钠过多会使
溶
液显碱性,据此分析;
(
5
)根据图示信息,找出
Ni
晶体的衍射峰强度较强对应的氢氧化钠的浓度;依据氧化还原反应规律
分析作答;
<
br>2-
Fe
作阳极,(
6
)根据电解原理以及实验目的,电解质为
NaOH
,阳极
Fe
失电子发生氧化反应生成
FeO
4
;
2-
阳离子交换膜可防止
FeO
4
在阴极被还原,提高了产率。
【详解】
(
1
)可通过提高反应温度、适当增大硫酸浓度、
将原料粉碎、搅拌等提高铁和镍元素的浸出率,
故答案为:提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等(任答两条);
3+2+2+
(
2
)
Fe
2
O
3
、
FeO
、
NiO
、
SiO
2
经过
“
酸浸
”
后,溶液存在
Fe
、
Fe
和
Ni,
只有
SiO
2
不溶于硫酸,作为
滤渣被过滤出来,
故答案为:
SiO
2
;
(3)NaClO做氧化剂会将F
e
2+
氧化为Fe
3+
,Cl元素由+1价降低到-1价,则易知2Fe2+
NaClO,则
0.3molFe
2+
转变为Fe
3+,则需氧化剂NaClO至少为0.15 mol,
故答案为:
0.15
;
(
4
)
NaCl
O
氧化后,溶液中溶质为
Fe
2
(SO
4
)
3,继续在
“
沉铁
”
过程中加入碳酸钠调节浴液的
pH
至
2
,
2Fe
2
(SO
4
)
3
+6
Na
2
CO
3
+6H
2
O=2NaFe(SO
4<
br>)
2
(OH)
6
+5Na
2
SO
4
+6CO
2
↑
,
生成黃钠铁矾沉淀,则化学方程式为:
碳酸钠过多,
溶液酸性减弱,使
pH
增大,极易生成
Fe(OH)
3
沉淀,
故答案为:
2Fe
2
(SO
4
)
3
+
6Na
2
CO
3
+6H
2
O=2NaFe(SO
4
)
2
(OH)
6
+5Na
2
SO
4
+6CO
2
↑
;
Fe(OH)
3
;
(
5
)根据图示数据可以看出,氢氧化钠浓度为
0.015molL
时,仅出现
Ni
衍射峰,因此制得高纯纳米
镍粉最适宜的
NaOH
的物质的量浓
度为
0.015molL
,则碱性条件下制备纳米镍粉同时生成
N
2
的离子方
H
2
O+2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni
+N
2
↑+5H
2
O(
或
N
2
H
4
+2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni+N
2
↑+4
H
2
O)
,
程式为:
N
2
H
4
·
H
2
O+2Ni
2+
+4OH
-
=2N
i+N
2
↑+5H
2
O(
或
N
2
H
4
+2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni+N
2
↑+
4H
2
O)
;
故答案为:
0.015
;
N
2
H
4
·
2
Fe
作阳极,(
6
)根据电解原理以及实验目的,电解质为
NaOH
,因此阳极反应式为
Fe
-
6e
-
+
8OH
-
=FeO
4
-
+
4H
2
O
;阳离子交换膜只允许阳离子通过,
FeO
4<
br>-
具有强氧化性,因此阳离子交换膜的作用是避免
2
FeO
4
2
-
在阴极上被还原;
2
1
2
-
2-
--
故答案为:
Fe
-
6e
+
8
OH=FeO
4
+
4H
2
O
;避免
FeO
4
在阴极上被还原。
4
.硒
(Se)
和铜
(Cu
)
在生产生活中有广泛的应用。硒可以用作光敏材料、电解锰行业的催化剂,也是动物体
必需的
营养元素和对植物有益的营养元素等。氯化亚铜
(CuCl)
广泛应用于化工、印染、电镀等行
业。
CuCl
难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。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
CuCl
的工艺过程如下所示:
请回答下列问题:
(
1
)若步骤①中得到的氧化产物只有一种,则
它的化学式是
____________
。
(
2
)写出步
骤③中主要反应的离子方程式:
________________________________
____
。
(
3
)步骤⑤包括用
pH
=
2
的溶液酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是
__________(
写酸的名称<
br>)
。
(
4
)上述工艺中,步骤⑥和⑦的作用是
__
___________
。
(
5
)
Se
为ⅥA
族元素,用乙二胺四乙酸铜阴离子水溶液和硒代硫酸钠
(Na
2
SeS
O
3
)
溶液反应可获得纳米
硒化铜,硒代硫酸钠还可用于
Se
的精制,写出硒代硫酸钠
(Na
2
SeSO
3
)
与
H
2
SO
4
溶液反应得到精硒的化
学方程式:
_____
。
(
6
)氯化亚铜产率与温度、溶液
pH
关系如
下图所示。据图分析,流程化生产氯化亚铜的过程中,温
度过低影响
CuCl
产率的原
因是
____________________________________
;温度过
高、
pH
过大也会影
响
CuCl
产率的原因是
______
_________________________
。
2
(
7
)用
NaHS
作污水处理的沉淀剂,可以处理工业废水中的
Cu<
br>+
。已知:
25
℃时,
H
2
S
的电离平衡常
10
-
7
,
K
a2
=
7.0×10
-
15
,
CuS
的溶度积为
K
sp
(CuS)<
br>=
6.3×10
-
36
。反应
Cu
2
+(aq)
+
HS
-
(aq)
数
K
a1
=
1.0×
CuS(s)
+
H
+
(aq)
的平衡
常数
K
=
__________(
结果保留
1
位小数
)
。
2
1
CuSO
4
2Cu
2+
+SO
3
2-
+2Cl
-
+
H
2
O=2CuCl↓+SO
4
2-
+2H
+
硫酸
使
CuCl
干燥,【答案】防止其水解氧
pH
过大,化
Na
2
SeSO
3
+
H
2
SO
4
=Na
2
SO
4
+
Se↓
+
SO
2
↑
+
H
2
O
温度过低反应速率慢
温度过高、
10
21
容易向
CuO
和<
br>Cu
2
O
转化,且温度过高,铵盐
(
氯化铵,亚硫酸铵
)
易受热分解
(
任答一点即可
)
1.1×
【解析】
【详解】
酸性条件下硝酸根离子具有氧化性,
可氧化海绵铜
(
主要成分是
Cu
和少量
CuO)
生成硫酸铜
,过滤后在
2+2--
2-+
滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成
CuCl
,发生
2Cu
+SO
3
+2Cl + H
2
O=2CuCl↓+SO
4
+2H
,
得到的
CuCl
经硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗涤,烘干得到氯化亚
铜。
(
1
)
由于酸性条件下硝酸根离子具有
氧化性,可氧化
Cu
生成
CuSO
4
,故答案为
:
CuSO
4
;
2+2-
(
2
)铜离子
与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成
CuCl
,步骤③中主要反应的离子方程式为
2Cu
+SO
3
+2Cl
-
+
H
2
O=2CuCl↓+SO
4
2-
+2H
+
;
(
3
)
CuCl
难溶于醇
和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化,防止
CuCl
溶
解氧
化引入新杂质,所以应加入硫酸,不能加入硝酸等氧化性酸,也不能加入盐酸,故答案为
:
硫酸
;
(
4
)
步骤⑥为醇洗,步骤⑦为烘干,因
乙醇沸点低,易挥发,用乙醇洗涤,可快速除去固体表面的
水分,防止
CuCl
水解、
氧化,故答案为
:
醇洗有利于加快去除
CuCl
表面水分防止其水解氧化;<
br>
(
5
)硒代硫酸钠
(Na
2
SeSO
3<
br>)
与
H
2
SO
4
溶液反应得到精硒,同时生成硫酸钠
、二氧化硫和水,反应的化
学方程式为:
Na
2
SeSO
3
+
H
2
SO
4
=Na
2
SO
4
+
Se↓
+
SO
2
↑
+
H
2
O;
(
6
)据图分析,流程化生产氯化亚铜的过程中,温度过低影响CuCl
产率的原因是温度过低反应速率
慢;温度过高、
pH
过大也会影
响
CuCl
产率的原因是温度过高、
pH
过大,容易向
CuO
和
Cu
2
O
转化,
且温度过高,铵盐
(
氯化铵,
亚硫酸铵
)
易受热分解;
(7)反应Cu
2
(aq)+HS(aq)
+-
CuS(s)+H(aq)的平衡常数
+
K=。
5
.
碱式硫酸铁
[Fe(OH)SO
4
]
是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。
工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧
化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
2
1
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的
pH
见下表:
沉淀物
开始沉淀
完全沉淀
回答下列问题:
(
1
)加入少量
NaHCO
3<
br>的目的是调节
pH
在
_____________________
范
围内。
(
2
)反应Ⅱ中加入
NaNO
2
的目的是
氧化亚铁离子,写出该反应的离子方程式为
___________________________
__________________________________
。
(<
br>3
)碱式硫酸铁溶于水后生成的
Fe(OH)
离子可部分水解生成
Fe
2
(OH)
4
子方程式为
___________________
______________
。
(
4
)在医药上常用硫酸亚铁与
硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中
2+2+
-
不得
含有
Fe
及
NO
3
。为检验所得产品中是否含有
Fe
,应使用的试剂为
_________
。
2+2+
Fe(OH)
3
2.3
3.2
Fe(OH)
2
7.5
9.7
Al(OH)
3
3.4
4.4
聚合离子,该水解反应的离
A
.氯水
B
.
KSCN
溶液
C
.
NaOH
溶液
D
.酸性
KMnO
4
溶液
(
5
)为测定
含
Fe
和
Fe
溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取
20
.00mL
溶液于带塞锥形
L
-1
瓶中,加入足量
H2
O
2
,调节
pH<2
,加热除去过量
H
2<
br>O
2
;加入过量
KI
充分反应后
,
再用
0.1000 mol·
Na
2
S
2
O
3
标准溶液
滴定至终点,消耗标准溶液
20.00mL
。
3+-2+2--
2-
已知:
2Fe+2I=2Fe+I
2
2S
2
O<
br>3
+I
2
=2I+S
4
O
6
2+
3+
L
-1
。若滴定前溶液中
H
2
O
2
没
有除尽,所测定的铁元素的含量则溶液中铁元素的总含量为
_________g·
将会
_______ (
填
“
偏高
” “
偏低
”
“
不变
”)
+ 2+- 3+ 2+
【答案】
4.4~7.5
2H+ Fe+ NO
2
= Fe
+ NO↑ + H
2
O
2Fe(OH)+2H
2
OFe
2
(OH)
4
2+
+ 2H
+
D
5.6
偏高
【解析】
2
1
【详解】
(
1
)制备硫酸亚铁,需与硫酸铝分离,应调节溶液
pH
生成
Al(
OH
)
3
,避免生成
Fe
(
OH
)
2
沉淀,
则应控制溶液
pH
在
4.4
~
7
.5
之间;
+2+-3+
(
2
)
NaNO2
可氧化亚铁离子为铁离子,本身变为
NO
,故离子方程式为
2H +
Fe+ NO
2
= Fe
+ NO↑
+
H
2
O
;
(
3
)
[Fe
(OH
)
]
离子,可部分水解生成
[Fe
2
(
O
H
)
4
]
聚合离子,根据电荷守恒和质量守恒可写出反
2+
应的离子方程式为
2[Fe
(
OH
)
]+2H
2
O
2+2+
[Fe
2
(
OH
)
4
]
2+
+2H
+
;
2+
(
5
)检验所得
产品中是否含有
Fe
,可使用酸性
KMnO
4
溶液,现象是酸性高锰
酸钾溶液褪色;
3+2-3+
0.020L=0.0020mol
,(6
)根据所给反应可得关系式
Fe~S
2
O
3
,所以<
br>n(Fe)=n(Na
2
S
2
O
3
)=0.1000
molL×
56gmol÷0.020L=5.6gL
;溶液中铁元素的总含量为
0.
0020mol×
若滴定前溶液中
H
2
O
2
没有除尽,则<
br>H
2
O
2
-
也可氧化
I
得到
I2
,消耗的
Na
2
S
2
O
3
将偏多,
导致所测定的铁元素的含量偏高。
2