资源描述
2025 高考化学解密之工艺流程(解答大题)
一.工艺流程题(共 25 小题)
1 .(2024 秋•河南月考)过氧化钙(CaO2)微溶于水,可作医用防腐剂、消毒剂等,制备 CaO2 的一种工 业流程如图所示:
回答下列问题:
(1)CaO2 中氧元素的化合价为 ,CaO2•8H2O 属于 (填“纯净物 ”或“混合物 ”)。
(2)步骤Ⅱ中反应生成两种化合物,另一种化合物的化学式为 ,反应在冰水浴中进行是 为了防止 NH3•H2O 挥发和 。
(3)待 CaO2•8H2O 结晶析出后,分离晶体所使用的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和 (填仪器名 称)。
( 4 ) CaO2 常 用作 鱼 塘 的 供 氧 剂 , 其 原理 用化 学 方 程 式 表 示 为 CaO2+2H2O = Ca ( OH ) 2+H2O2 、 ;该过程生成 1 个 O2分子,转移 个电子。
2 .(2024 秋•海淀区校级月考)工业用黄铜矿(主要成分 CuFeS2 ,含少量锌、铅的硫化物)冶炼铜的一种 方法如图:
(1) Ⅰ 中发生下列反应。
ⅰ.CuFeS2+3Cu2++4Cl - =4CuCl+Fe2++2S
-
ⅱ.CuCl+Cl =
Ⅰ 中盐酸的作用是 。
(2) Ⅱ中通入空气,将 Fe2+转化 FeOOH 沉淀。
①Fe2+转化为 FeOOH 的离子方程式是 。
②溶液 A 中含金属元素的离子有:Zn2+ 、Pb2+和 。
(3)Ⅲ中需控制 NaOH 溶液的用量,其原因是 。
1
(4) Ⅳ中加入 Na2CO3溶液的目的是 。
(5) Ⅴ中反应的离子方程式是 。
3 .(2024 秋•赤峰月考) 以辉铜矿(主要成分是 Cu2S ,含少量 FeS 、SiO2 等)为原料制备胆矾、硫代硫酸 钠(Na2S2O3•5H2O),流程如图所示。回答下列问题:
已知:Cu(OH)2+4NH3•H2O =[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O ,[Cu(NH3)4](OH)2 与硫酸反应生成
CuSO4。
(1)滤渣 2 的主要成分是 (填化学式)。
( 2 ) 向 Na2S 和 Na2CO3 的 混 合 溶 液 中 通 入 SO2 制 备 硫 代 硫 酸 钠 的 化 学 方 程 式 为 。
(3)某小组探究外界条件对 Na2S2O3相关反应的反应速率的影响,实验方案如下: 已知: ①S2O暗+2I - =I2+2(慢), ②2S2+I2 =2I - +S4(快)。
体积/mL
实验序号
K2S2O8 溶液
KI 溶液
Na2S2O3 溶液
淀粉溶液
1
10.0
4.0
5.0
2.0
2
5.0
4.0
5.0
2.0
上述反应中,活化能较大的反应是 (填“① ”或“② ”)。下列叙述错误的是 (填标 号)。
A.在 KI - 淀粉溶液中滴加过量 Na2S2O3溶液,溶液始终不会变蓝
B.上述方案可以探究浓度对反应速率的影响
C. 当 n(Na2S2O3):n(K2S2O8)的值小于 2 时会出现蓝色
(4)检验溶液 2 中含 Fe2+的试剂可能是 (填标号)。
A.KSCN 溶液
B.K3Fe(CN)6 溶液
C.酸性 KMnO4溶液
2
D.NaOH 溶液
(5)25.0gCuSO4•5H2O 受热分解,残留固体的质量与温度的关系如图所示。
①1300℃时,固体的成分是 (填化学式)。
② 已 知 580 ~ 1000 ℃ 之 间 产 生 了 两 种 气 体 和 一 种 固 体 , 写 出 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式: 。
4 .(2024 秋•鼓楼区校级期中)草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)可作为制备电池正极材料磷酸铁锂的原料。 以 FeSO4溶液制备电池级草酸亚铁晶体的实验流程如图:
(1)“沉淀 ”步骤的离子反应方程式为 ,得到的混合体系不宜在空气中久置, 其原因是 。
(2)“转化 ”过程[H2C2O4+Fe (OH) 2 =FeC2O4+2H2O]在如图所示的装置中进行 。导管 A 的作用 是 。
(3)检验“洗涤 ”完全的实验操作是 。
3
(4)以废渣(主要含 Fe2O3 、Al2O3 、SiO2等)为原料制备实验所需的 FeSO4溶液。请补充实验方案: 向废渣中分批加入稀硫酸,边加边搅拌,当固体不再溶解时,过滤:在搅拌下向滤液中滴加 NaOH 溶 液至 时,过滤:用蒸馏水洗涤滤渣2~3 次后,在搅拌下向滤渣中加入 至滤 渣完全溶解; 在搅 拌 下 向所得 溶液 中分批加入 , 直 至 向 取 出的少量溶液 中滴加 溶液不再出现红色,过滤。
[实验中可供使用的试剂:稀硫酸、铁粉、NaOH 溶液、KSCN 溶液、蒸馏水]
5 .(2024 秋•海淀区校级月考)草酸是一种二元弱酸,草酸晶体(H2C2O4•2H2O)无色,熔点为 101℃ , , 易溶于水,其钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织 物漂白和稀土生产。一种制备草酸晶体的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)CO 和 NaOH 在一定条件下合成甲酸钠、 甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式如下,找出其中的氧 化还原反应,并用双线桥法标明电子转移的方向和总数 。
(2)该制备工艺中“钙化 ”、“酸化 ”两步均为复分解反应,“钙化 ”后过滤操作①的滤液是 , 滤渣是 ;“酸化 ”后过滤操作②的滤渣是 。
(3)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。
①配平反应的离子方程式:
②称量草酸晶体成品 0.250g 溶于水中,用 0.0500mol•L - 1 的酸性 KMnO4溶液滴定,至粉红色不消褪, 消 耗 KMnO4 溶 液 15.00mL , 根据 以 上 数据 , 该 草 酸 成 品的 纯 度 的 计 算 式 为(草 酸 晶体 M = 126g/mol): 。
6 .(2024 秋•西城区校级月考)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料,广泛用作有机合成催化剂。 资料: ①水溶液中存在平衡:2Cl - (aq)+CuCl(s)=(aq)。
4
②CuCl 是难溶于水的白色固体,在热水中迅速水解生成 Cu2O。
③CuCl 在潮湿的空气中易被氧化,生成的碱式盐为 Cu2(OH)3Cl。
Ⅰ . 实验室中用纯净 的 CuCl2 固体制备 CuCl 。 制备方法为: 取 75gCuCl2 固体于烧杯 中 , 加入 100mL0.2mol/L 盐酸和水配成 200mL 溶液,然后在溶液中通入 SO2气体。
(1)结合化学用语解释配制溶液时加入盐酸的主要目的 。
(2)溶液中通入 SO2 气体后,发生反应的离子方程式为 。
Ⅱ.工业中,用初级铜矿粉(主要含 Cu2S 及少量 Fe2O3 、FeO 等)为原料制备 CuCl 。流程如图。
(3)“酸浸 ”中,加入稀 H2SO4不宜过量太多的原因是 。
(4)用化学用语解释,析出的 CuCl 晶体不能用水洗涤的原因 。
(5)若要制 99.5gCuCl ,理论上至少需要含 Cu2S50%的铜矿粉的质量为 g。
(6)相同时间内,反应物在最佳配比条件下,温度对 CuCl 产率的影响如图所示。溶液温度控制在 58℃ 时 , CuCl 产 率 最 大 , 随 温 度 升 高 CuCl 产 率 降 低 , 其 原 因 是 、 。(答出 2 条即可)
7 .(2024•安徽开学)制备简单的 Co3+离子比较困难,但 Co (Ⅲ) 的配合物却容易制得。三氯化六氨合钴 {[Co(NH3)6]Cl3}主要用于磷酸盐的测定和其它含钴配合物的制备。图是利用含钴废料(含少量 Fe 、 Al 等杂质)制取{[Co(NH3)6]Cl3}的一种工艺流程:
5
已知:25℃时,Ksp[Co(OH)2] =5.9×10 - 15(新制)、Ksp[Co(OH)3] =1.6×10 - 44。
请回答下列问题:
(1)基态 Co3+的价层电子排布式为 。
(2)“加 Na2CO3调 pH 至 a ”的目的是 。
(3)操作 Ⅰ 的步骤包括 、冷却结晶、减压过滤、洗涤等。
( 4 ) 流 程 中 NH4Cl 除 作 反 应 物 外 , 还 可 防 止 加 氨 水 时 使 c ( OH - ) 过 大 , 其 作 用原 理 是 。
(5)[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色、微溶于水的配合物。甲同学认为“氧化 ”步骤中应先加入氨水再加入 H2O2 ,乙同学认为试剂添加顺序对产物无影响。你认为 (填“ 甲 ”或“ 乙 ”)同学观点正确, 理由是 。
(6)若制备反应中没有活性炭存在时,主要生成物为二氯化一氯•五氨合钴,写出该产物所含配离子的 结构简式并用“→ ”标出配位键 。
(7)通过碘量法可测定产品中钴的含量。将[Co(NH3)6]Cl3转化成 Co3+后,加入过量 KI 溶液,再用 Na2S2O3标准液滴定(淀粉溶液作指示剂)。滴定的反应原理如下:
2Co3++2I - =2Co2++I2 、I2+2S2 =2I - +S4。
①[Co(NH3)6]3+很稳定,只有在强碱和沸腾条件下才分解,待煮沸赶尽 NH3后将悬浊液调至酸性即 可转化为 Co3+ 。请写出在 NaOH 和沸腾条件下发生反应的化学方程式 。
②下列操作会导致所测钴含量数值偏高的是 (填代号)。
a .滴定前的待测液酸性过强
b .盛装 Na2S2O3标准液的碱式滴定管未润洗
c .滴定结束后,发现滴定管尖嘴部分有了气泡
d .溶液蓝色褪去,立即读数
8 .(2024•翠屏区校级开学) 卤块的主要成分是 MgCl2(还含有少量 Fe2+ 、Fe3+ 、Mn2+等离子)。以它为原 料按如图流程可制得单质镁。
已知:溶液中生成氢氧化物的 pH 如下表
物质
Fe(OH)3
Mn(OH)2
Mg(OH)2
6
开始沉淀
2.7
8.3
9.6
完全沉淀
3.7
9.8
11. 1
②MnCO3 不溶于水。
请回答下列问题:
( 1 )步骤①中加入 NaClO 的 目 的是 ;为了尽量除去杂质 ,pH 应调 至 ,固体 a 中的成分有 。
( 2 ) 溶 液 b 中 的 主 要 溶 质为 , 步 骤 ② 后 检 验 固 体 b 已 洗 涤 干 净 的 操 作 为 。
(3)步骤④选用的试剂 X 应是 。
(4)步骤⑤操作 Ⅰ包括:先制得 MgCl2•6H2O ,再加热失水得无水 MgCl2 。 由溶液 c 制 MgCl2•6H2O 的操作为 、 、过滤。
(5)步骤⑥反应的化学方程式为 。
9 .(2024 秋•米东区校级月考)回答下列问题。
(1)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种重要的化工原料。工业上, 以黄铁矿(主要成分 FeS2)生产硫酸 的尾气为原料制备焦亚硫酸钠的一种流程如图所示:
请回答下列问题:
①FeS2 中铁元素的化合价为 。
②“煅烧 ”时,主要反应的化学方程式为 。
③将含有少量 SO2 的尾气通入烧碱溶液中,反应的离子方程式是 。
(2)写出 CO2通入 NaOH 溶液的离子反应方程式
①CO2少量: ;
②CO2足量: 。
10 .(2024 秋•包河区校级月考)以硫铁矿为原料(主要成分是 FeS2含少量 CuO 和 SiO2等)制备铁红和硫 酸流程如图:
7
回答下列问题:
(1)固体 A 主要成分是 (填化学式)。
(2)提高硫铁矿粉在空气中煅烧速率的措施有 、 (答两条)。在“沸 腾炉 ”下部充入 (填“空气 ”或“矿粉 ”)。
(3) 已知:12.0gFeS2 固体与氧气完全反应生成红色粉末和相对分子质量为 64 的气体氧化物,放出热 量为 85.3kJ 。写出热化学方程式: 。
(4) 已知:SO3(g)+H2O(l) =H2SO4(l) ΔH = - 130.3kJ/mol 溶于水得到硫酸溶液时放出热量 (填“大于 ”“小于 ”或“等于 ”)260.6kJ。
(5)已知:V2O5催化 SO2氧化生成 VOSO4(s)和 V2O4(s),反应分两步进行:
①V2O4(s)+SO4(g)=V2O5(s)+SO2(g) ΔH1 = - 24kJ•mol - 1K1;
②V2O4(s)+2SO3(g)=2VOSO4(s) ΔH2 = - 399kJ•mol - 1K2
则 2V2O5(s)+2SO2(g) =2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH = kJ•mol - 1 ,且该反应的平衡 常熟 K3用 K1和 K2表示为:K3 = 。
(6)SO2 催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH = - 196.6kJ•mol - 1。
实验测得 SO2平衡转化率与温度、压强的关系如下表
温度
/℃
平衡时 SO2 的转化率%
0. 1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
简述工业生产中,选择常压(0. 1MPa)的理由: 。
11 .(2023秋•肇东市校级期末)硼化钛(TiB2)常用于制备导电陶瓷材料和PTC 材料。工业上以高钛渣 (主要成分为 TiO2 、SiO2 、Al2O3和 CaO ,另有少量 MgO 、Fe2O3)为原料制取 TiB2 的流程如图:
8
已知: ①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置;
②B2O3 高温下蒸气压大、易挥发;
③TiO2 可溶于热的浓硫酸形成 TiO2+。
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸 ”的浸出率,可采取的措施为 (写一条即可)。
(2)“酸解 ”后滤渣的主要成分为 (写化学式)。
(3)“水解 ”需在沸水中进行,离子反应方程式为 ;该工艺中,经处理可循 环利用的物质为 (写化学式)。
(4)“热还原 ”中发生反应的化学方程式为 ,B2O3 的实际用量超过了理论化 学计量用量,原因是 。
(5)原料中的 B2O3可由硼酸脱水制得。以 NaB(OH)4 为原料,用电渗析法制备硼酸(H3BO3)的装 置如图所示。已知装置中阳离子交换膜只允许阳离子通过,关闭 NaOH 溶液进出口阀门后电解一段时 间,NaOH 溶液的质量变化 11g ,则产品室中制得 H3BO3 的质量为 g。
12 .(2024 秋•海淀区校级月考)超细银粉在光学、生物医疗等领域有着广阔的应用前景。由含银废催化剂 制备超细银粉的过程如图:
资料:
ⅰ. 含银废催化剂成分:主要含 Ag 、α - Al2O3及少量 MgO 、SiO2 、K2O 、Fe2O3 等。
ⅱ . α - Al2O3为载体,且不溶于硝酸。
(1)预处理
过程 Ⅰ 中 ,为提高银的浸取速率采取的措施有 ,银与稀硝酸反应的离子方程式 是 。
(2)分离除杂
9
①过程Ⅱ中,检验沉淀表面的 Fe3+所用的试剂是 。
②写出过程Ⅲ中发生的离子方程式 。
( 3 ) 过 程 Ⅳ 中 , N2H4 • H2O 被 氧 化 为 N2 , 同 时 获 得 粗 银 , 该 反 应 的 离 子 方 程 式 是 。
(4)银纯度测定
采用如下方法测定粗银中银的纯度:取 mg 粗银样品用硝酸溶解, 以铁铵矾(NH4Fe(SO4)2•12H2O) 为指示剂,用 cmol/L 的 KSCN 标准溶液滴定,消耗标准溶液 VmL。
已知: ⅰ. Ag++SCN - =AgSCN ↓(白色) K =1012
Fe3++SCN - =[FeSCN]2+(红色) K =102.3
ⅱ . Fe3+开始沉淀的 pH 为 1.5 ,完全沉淀的 pH 为 2.8
ⅲ . AgSCN 可溶于较浓硝酸
①判断已达滴定终点时的现象是 。
② 为 保 证 获 取 数 据 准 确 性 , 滴 定 时 溶 液 c ( H+ ) 一 般 控 制 在 0. 1 ~ 1mol/L 之 间 , 可 能 原因 是 。
③该工艺获得粗品中银的纯度计算式是 。(用质量分数表示)
13 .(2024 秋•鼓楼区校级月考)以铜矿石(含 CuFeS2 、Cu2S 和少量 SiO2)为原料,采用微生物堆浸技术 制备黄铵铁矾[NH4Fe3(SO4)2(OH)6]的实验流程如图:
已知:浆液中含有 Fe2+ 、Cu2+ 、CuS 、S 、SiO2等;氧化硫硫杆菌可将 S 单质转化为:。
(1)“研磨 ”的目的是 。
(2)“一次浸出 ”时需在低温下进行,温度过高浸出率会下降,可能的原因有 。
(3)“二次浸出 ”时加入 Fe2(SO4)3 的目的是把 CuS 全部转化为可溶性的铜盐。检验加入的 Fe2(SO4)
3 中的 Fe3+是否完全被还原的实验操作是 。“过滤 ”得到的滤渣的主要成分 为 。
(4)“氧化 ”时发生反应的离子方程式为 。
14 .(2024 秋•东西湖区校级月考)硼是第ⅢA 族中唯一的非金属元素,可以形成众多的化合物。回答下列 问题:
(1)氨硼烷(H3N•BH3)分子中与 N 相连的 H 呈正电性,与 B 原子相连的 H 呈负电性,它们之间存 在静电相互吸引作用,称为双氢键,用“N—H•••H—B ”表示 。 以下物质之间可能形成双氢键的
10
是 。
A .苯和三氯甲烷
B .LiH 和 HCN
C .C2H4 和 C2H2
D .B2H6 和 NH3
硼氢化钠(NaBH4)是一种常见的还原剂,常温下易与水反应,可溶于异丙胺(沸点 33℃) , 某探究小 组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备 NaBH4 ,其实验流程如图:
(2)第一步为高温合成,写出该合成的化学方程式 。
(3)流程中可以循环利用的物质除 NaBO2外,还有 (写结构简式)。
(4)NaBH4 做还原剂时需控制溶液为弱碱性。若酸性较强,NaBH4 易与水反应放出 H2 并生成硼酸, 写出反应的离子方程式 。
实验测定 NaBH4的产率原理及步骤如下:
①测定原理:
3NaBH4+4KIO3 =3NaBO2+4KI+6H2O
KIO3+5KI+3H2SO4 =3I2+3K2SO4+3H2O
I2+2Na2S2O3 =2NaI+Na2S4O6
②测定步骤
步骤 1:探究小组以:23.76gNaBO2为主要原料制得 NaBH4产品,配成 250mL 溶液,量取 2.50mL 置于 碘量瓶中,加入 30.00mL0. 1000mol•L - 1KIO3 溶液振荡 60s ,使充分反应。
步骤 2 :向充分反应的溶液加入过量的 KI 溶液,调节至酸性,冷却后暗处放置数分钟。
步骤 3:用 0.2000mol•L - 1Na2S2O3标准溶液滴定至微黄色,加入几滴淀粉指示剂,继续滴定至终点,消 耗 Na2S2O3标准溶液的体积为 24.00mL。
(5) ①通过计算确定上述实验流程中 NaBH4的产率 。
②若滴定前滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,将导致 NaBH4 的产率 (填“偏高 ”或“偏 低 ”)。
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15 .(2024 秋•邢台月考)工业上常用NaClO 氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4),其主要生产流程如图:
已知: Ⅰ. Cl2和 NaOH 溶液在常温下反应可以制得漂白液,当温度高于 70℃时可以反应生成 NaClO3;
Ⅱ. K2FeO4在温度低于 198℃或强碱性条件下相当稳定,其稳定性随 pH 减小而降低,其氧化性随 pH 减小而逐渐显现;
Ⅲ. K2FeO4 不溶于乙醚、醇和氯仿等有机溶剂,是一种高效多功能新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮 用水处理。
(1)基态 Fe 原子的核外电子排布式为 ,铁元素位于元素周期表的 区。
(2)写出温度高于 70℃时氯气和 NaOH 发生反应的离子方程式: 。
(3)写出反应②的离子方程式: 。
(4)提纯高铁酸钾固体时,过滤后最好用 洗涤滤渣,得到高纯度产品;其中过 滤需要用到的硅酸盐仪器主要有 。
(5)实验室也可以用氯气与 Fe(OH)3 在氢氧化钾溶液中反应制备少量 K2FeO4,该反应中每制得 2mol K2FeO4 ,消耗的氯气在标准状况下的体积为 L;在高铁酸钾溶液中滴加盐酸,有黄绿色气 体产生,原因是 (用文字描述)。
16 .(2024 秋•六合区月考)钴是一种重要战略物质, 由钴催化剂废料(含 Co2O3 、Fe2O3 、CuO 等杂质) 制备 CoCO3和高效净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]的工艺流程如图所示:
已知:
(i)氧化性:Co3+>ClO - >Fe3+。
(ii)CoCO3 、Co(OH)2 、黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]均难溶于水。
(1)“还原浸出 ”时提高浸取率的措施有 。(写两点)
(2)“还原浸出 ”后的溶液中阳离子有 Co2+ 、Fe2+ 、Cu2+等。其中 Co2O3被 Na2SO3还原的化学方程式 为 。
(3)“氧化 ”中,被氧化的离子有 。
(4)如图表示几种含铁微粒稳定存在形态与溶液 pH 和温度的关系。其中阴影部分表示黄钠铁矾。若
12
工艺在 100℃左右进行,为使铁转化为黄钠铁矾,应控制 pH 范围为 。
(5)CoCO3 可制备锂离子电池的电极材料钴酸锂(LiCoO2)。一种锂离子电池装置如图所示,充放电 过程中,存在 LiCoO2与 Li1 - xCoO2 之间的转化。放电时,Li+从 A 电极向 B 电极迁移,写出该电池放 电时的正极反应: ,若用该电池电解食盐水,当 1mol Li+通过隔膜时,电解池 阴极收集到的气体体积在标准状况下为 L。
17 .(2024•玉树州四模)钛酸钡(BaTiO3)可以作为防火涂料的添加剂,可提高涂层的防火性能和抗化学
腐蚀性。以钛渣(主要成分是 TiO2 ,含少量 CaO 、Fe2O3 、SiO2 等)为原料制备钛酸钡的流程如图:
已知: ①草酸钡难溶于水; ②常温下,几种离子沉淀的 pH 如表所示。
金属离子
Fe3+
Fe2+
TiO2+
开始沉淀/pH
1.5
6.3
0.5
完全沉淀/pH
2.8
8.3
2.5
注:TiO2++2H2O=TiO(OH)2+2H+。
13
回答下列问题:
(1)浸渣的主要成分是 (填化学式)。
(2)“酸浸 ”中,其他条件相同,1h 内钛浸出率与硫酸的质量分数、温度关系如图所示。
提高钛浸出率宜选择的条件是硫酸质量分数、温度依次为 。图 2 中温度高于65℃ , 钛 浸出率降低的原因可能是 。
(3)“还原 ”时,主要反应的离子方程式为 ,检验“还原 ”后溶液中是否含 Fe3+的试剂是 (填化学式)。
(4)“沉钛 ”中,先加入过量 H2C2O4溶液,后加入适量 BaCl2溶液,如果加试剂顺序颠倒,会产生 (填化学式)杂质,影响产率。“调 pH ”范围为 。
(5)“氧化焙烧 ”发生反应的化学方程式为 。工业上,还可以直接将 BaTiO (C2O4)2•4H2O 在 150℃无氧环境下反应 24h 制备 BaTiO3该方法的缺点是 。
18.(2024 秋•西城区校级月考)三氧化二铬(Cr2O3)是重要的有机反应催化剂,一种利用铬酸钾(K2CrO4) 粗品制备 Cr2O3的流程示意图如图。
已知: Ⅰ. K2CrO4粗品中含有 Mg2+ 、Ca2+等杂质
Ⅱ. K =1 × 10 - 14
Ⅲ. BaCr2O7 易溶于水,BaCrO4难溶于水
(1)净化除杂
向 K2CrO4 粗品中加入 K2CO3 溶液,生成 Mg xCayCO3 沉淀以除去 Mg2+ 、Ca2+ 。反应的离子方程式 是 。
(2)制备 K2Cr2O7
14
① 向 K2CrO4 净 化 液 中 通 入 过 量 的 CO2 可 制 得 K2Cr2O7 。 反 应 的 化 学 方 程 式 是 。
②电解 K2CrO4净化液也可制得 K2Cr2O7 ,装置示意图如图。
ⅰ. 阴极室中获得的产品有 H2和 。
ⅱ . 结合化学用语说明制备 K2Cr2O7 的原理: 。
ⅲ . 取 V1mL 某 K2Cr2O7溶液稀释至 100mL ,移取 10mL 稀释液于锥形瓶中,加入过量的 BaCl2溶液, 滴加 2~ 3 滴酚酞溶液,用 cmol/LNaOH 溶液滴定至终点,消耗 NaOH 溶液的体积为 V2mL。则 K2Cr2O7 溶液的物质的量浓度为 mol/L。
(3)制备 Cr2O3
在热压反应釜中,将蔗糖(C12H22O11)与 K2Cr2O7 的混合溶液加热至 120℃ , 可获得 Cr2O3 ,同时生成 K2CO3 、CO2 。若生成 1mol Cr2O3 ,理论上消耗蔗糖的物质的量至少是 mol。
19 .(2024 秋•漳州月考)碳酸锰(MnCO3)是制造高性能磁性材料的主要原料。工业上可由天然二氧化锰 粉与硫化锰矿(还含 Fe 、Al 、Zn 、Ni 、Si 等元素)制备,工艺如图所示。
已知: ①25℃时,Ksp(ZnS)=2.9×10 - 25 ,Ksp(NiS) =1.0×10 - 21;
②相关金属离子[c0(Mn+ )=0. 1mol•L - 1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下:
金属离子 Mn+
Al3+
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Ni2+
Mn2+
开始沉淀的 pH
3.4
1.5
6.3
6.2
6.9
8. 1
沉淀完全的 pH
4.7
2.8
8.3
8.2
8.9
10. 1
回答下列问题:
(1)基态锰原子的价电子排布式为 ,的空间构型为 。
(2)硫化锰矿预先粉碎的目的是 。
(3)“氧化 ”中 MnO2将 Fe2+氧化成 Fe3+的离子方程式为 。
(4)“调 pH ”除铁、铝元素,溶液的 pH 范围应调节为: ≤pH<6.2 ,滤渣 2 的主要成分是 (填化学式)。
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(5)“除杂 ”的目的是除去 Zn2+和 Ni2+,若“除杂 ”后滤液中 c(Ni2+)=1.0×10 - 5mol•L - 1,则 c(Zn2+) = mol•L - 1。
(6)“沉锰 ”中发生反应的离子方程式为 。
(7)锰可与 CO 形成金属羰基配合物 Mn2(CO)10(熔点 154℃) 。其结构如图所示。则 Mn2(CO)10 晶体中微粒间作用力有 (填标号)。
a .配位键
b .极性键
c .范德华力
d .离子键
20 .(2024 秋•丽水月考)氧化铁俗名铁红,是重要的铁的氧化物。 流程一:制备氧化铁
用废铁屑制备氧化铁的流程如图:
(1)废铁屑中加入 Na2CO3溶液的作用是 ;
(2)加入 NH4HCO3溶液产生 FeCO3沉淀的离子方程式为 ;
(3)写出“煅烧 ”发生反应的化学方程式 ;
流程二:探究氧化铁的性质
A 、B 、C 、D 均是含铁元素的物质,氧化铁发生的反应及物质转化关系如图:
(4)检验 A 溶液中金属阳离子的实验过程是 ;
(5)写出物质C 与 O2反应的化学方程式 。
21 .(2024 秋•顺德区月考)稀土元素钪(Sc)广泛应用于航空航天、超导、激光、核能等领域,从钛白水
解工业废酸(含 Sc3+ 、TiO2+ 、Mn2+ 、H+ 、等离子) 中提取氧化钪并制备三氯化钪(ScCl3)的一
种工艺流程如图:
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请回答下列问题:
(1)21Sc 基态原子的价层电子排布式为 。
(2)在钛白水解工业废酸中,加入 H2O2是为了使 TiO2+转化为[TiOz(OH)(H2O)4]+ ,若该离子中 Ti 的化合价为+4 价,则除去 OH - 和 H2O 外的其余氧元素价态为 价,写出 H2O2 与 TiO2+反 应离子方程式 。
(3)萃取相比()指的是萃取时有机相与被萃取的酸性废水的体积比,“萃取 ”工序中,萃取相比 ( ) 与 Sc3+的萃取率关系如表所示:
萃取相比 ( )
1 :10
1 :15
1 :20
1 :25
1 :30
1 :35
1 :40
Sc3+的萃取率/%
90
90
90
85
80
70
60
该工序中最适宜的值为 1 :20 ,理由是 。
(4)写出“灼烧 ”阶段 Sc2(C2O4)3 转化为 Sc2O3 的化学反应方程式 。 实验室模拟流程中“灼烧 ”得到 Sc2O3用来盛放被约烧物的仪器为 。
(5)在“灼烧 ”步骤中可得到 Sc2O3 ,“加热氯化 ”步骤中可得到一种使热的氧化铜由黑变红的气体, “加热氯化 ”步骤中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(6)25℃时,草酸钪 Ksp[Sc2(C2O4)3] =1.0×10 - 22 ,若“沉钪 ”阶段要使 Sc3+沉淀完全(溶液中离 子浓度≤10 - 5mol/L ,视为沉淀完全),则 c(C2)= mol/L。
(7)ScCl3 易溶于水,熔点为 960℃ , 熔融状态下能够导电,据此可判断 ScCl3 晶体属于 (填 晶体类型)
22 .(2024 秋•9 月份月考)碳酸锶(SrCO3
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