（鲁京津琼）2020版新高考化学第九章微考点73破解“制备型”无机流程题（含解析）.docx

破解“制备型”无机流程题1(2018黄山月考)废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下：(1)铜帽溶解时加入H2O2的目的是_(用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是_。(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)的量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2的含量。实验操作：准确量取一定体积的含有Cu2的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH34，加入过量的KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下：2Cu24I=2CuI(白色)I22S2OI2=2IS4O滴定选用的指示剂为_，滴定终点观察到的现象为_。若滴定前溶液中的H2O2没有除尽，所测定的Cu2含量将会_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(3)已知pH11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0molL1计算)。开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Fe25.88.8Zn25.98.9实验中可选用的试剂：30%H2O2溶液、1.0molL1HNO3溶液、1.0molL1NaOH溶液。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为_；_；过滤；_；过滤、洗涤、干燥；900煅烧。2(2018广东五校协作体第一次联考)利用工业冶炼硫酸铜(含有Fe2、AsO、Ca2等杂质)提纯制备电镀硫酸铜的生产流程如下：已知：Fe3、Cu2开始沉淀的pH分别为2.7、5.4，完全沉淀的pH分别为3.7、6.4。KspCu(OH)221020。AsOH2O2H=H3AsO4，H3AsO4Fe3=FeAsO43H。(1)溶解操作中需要配制含铜32gL1的硫酸铜溶液1.0L，需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为_g。(2)测定溶解液中的Fe2的浓度，可用KMnO4标准溶液滴定，取用KMnO4溶液应使用_(填“酸式”或“碱式”)滴定管，其中反应的离子方程式为_。若要检验调节pH后溶液中的Fe3已除尽的方法是_。(3)氧化后需要将溶液进行稀释及调节溶液的pH5，则稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过_molL1。(4)固体的主要成分除FeAsO4、Fe(OH)3外还有_，由溶液获得CuSO4H2O，需要经过_、_、过滤、洗涤、干燥操作。(5)利用以上电镀硫酸铜作为电解质，电解粗铜(含锌、银、铂杂质)制备纯铜，写出阳极发生的电极反应：_。3(2018江西质检)PFS是水处理中重要的絮凝剂，下图是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。(1)酸浸槽以及聚合釜中用到的酸应是_；PFS中铁元素的化合价为_；在酸浸槽中，为了提高浸出率，可以采取的措施有_(写两条)。(2)若废铁屑中含有较多铁锈(Fe2O3xH2O)，则酸浸时反应的化学方程式有_。(3)如果反应釜中用H2O2作氧化剂，则反应的离子方程式为_；生产过程中，发现反应釜中产生了大量的气体，且温度明显升高，其原因可能是_。(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内。如果溶液酸性过强，造成的后果是_。如果溶液酸性太弱又会生成大量的氢氧化铁沉淀。若溶液中Fe3的浓度为1 molL1，当Fe3开始沉淀时，溶液的pH约为_。已知Fe(OH)3的Ksp1.01039。4(2019郑州市统一测试)As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素(As)的工业废水经如下流程转化为粗As2O3。(1)“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐。H3AsO4转化为Na3AsO4反应的化学方程式是_。(2)“氧化”时，1molAsO转化为AsO至少需要O2_mol。(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀，发生的主要反应有：aCa(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)H0b5Ca2OH3AsOCa5(AsO4)3OHH0研究表明：“沉砷”的最佳温度是85。用化学平衡原理解释温度高于85后，随温度升高沉淀率下降的原因：_。(4)“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3，反应的化学方程式是_。(5)“还原”后加热溶液，H3AsO3分解为As2O3，同时结晶得到粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率，“结晶”过程进行的操作是_。(6)下列说法中，正确的是_(填字母)。a粗As2O3中含有CaSO4b工业生产中，滤液2可循环使用，提高砷的回收率c通过先“沉砷”后“酸化”的操作，可以达到富集砷元素的目的5(2019徐州调研)碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷。工业上用精炼铜的阳极泥(主要含有TeO2，少量Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如图：已知TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。(1)“碱浸”时发生反应的离子方程式为_。(2)碱浸后的“滤渣”可以部分溶于稀硝酸，发生反应的化学方程式是_。(3)“沉碲”时控制溶液的pH为4.55.0，生成TeO2沉淀。酸性不能过强，其原因是_；防止局部酸性过强的操作方法是_。(4)“酸溶”后，将SO2通入TeCl4酸性溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方程式是_。(5)25时，亚碲酸(H2TeO3)的Ka11103，Ka22108。0.1molL1H2TeO3溶液的电离度约为_。(100%)0.1molL1的NaHTeO3溶液中，下列粒子的物质的量浓度关系正确的是_(填字母)。Ac(Na)c(HTeO)c(OH)c(H2TeO3)c(H)Bc(Na)c(H)c(HTeO)c(TeO)c(OH)Cc(Na)c(TeO)c(HTeO)c(H2TeO3)Dc(H)c(H2TeO3)c(OH)c(TeO)答案精析1(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O加热(至沸)(2)淀粉溶液当滴入最后一滴标准液蓝色褪去且半分钟不恢复偏高(3)向滤液中加入适量30%H2O2溶液，使其充分反应滴加1.0molL1NaOH溶液，调节溶液pH约为5(或3.2pH5.9)，使Fe3沉淀完全向滤液中滴加1.0molL1NaOH溶液，调节溶液pH约为10(或8.9pH11)，使Zn2沉淀完全解析(1)稀硫酸不能溶解铜，H2O2有较强的氧化性，在酸性条件下能氧化铜，使铜溶解。(2)残余的H2O2也能把I氧化成I2，消耗Na2S2O3标准溶液的量增多，导致测定结果偏高。(3)制备ZnO时要先把滤液中的Fe2、Fe3除去，而Fe2和Zn2沉淀时溶液的pH接近，故应该先把Fe2氧化为Fe3，然后通过调节pH把Fe3除去。2(1)80(2)酸式MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液不出现红色，则说明Fe3已经除尽(3)2102(4)CaCO3蒸发浓缩冷却结晶(5)Zn2e=Zn2、Cu2e=Cu2解析(1)溶解操作中需要配制含铜32 gL1的硫酸铜溶液1.0 L，需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为m(CuSO4)80 g。(2)高锰酸钾具有强氧化性，取用KMnO4溶液应使用酸式滴定管；MnO将Fe2氧化为Fe3，同时MnO被还原为Mn2，发生反应的离子方程式为MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O；检验调节pH后溶液中的Fe3已除尽的方法是取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液不出现红色，则说明Fe3已经除尽。(3)溶液pH5，c(OH)109 molL1，则稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过 molL12102 molL1。(4)固体的主要成分除FeAsO4、Fe(OH)3外还有CaCO3，操作从溶液中获得晶体，需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作。(5)电解粗铜(含锌、银、铂杂质)制备纯铜，阳极发生氧化反应，阳极发生的电极反应为Zn2e=Zn2、Cu2e=Cu2。3(1)H2SO43加热、搅拌、多次浸取等(2)Fe2O3xH2O3H2SO4=Fe2(SO4)3(3x)H2O、Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4、FeH2SO4=FeSO4H2(3)2Fe2H2O22H=2Fe32H2OH2O2与Fe2的反应为放热反应，加入的H2O2过多，且生成的Fe3能作H2O2分解的催化剂，H2O2发生分解反应，生成了O2(4)影响Fe3与OH的结合(合理答案均可)1解析(1)絮凝剂是硫酸盐，制备时不能引入杂质，要用硫酸酸浸；根据Fe2(OH)x(SO4)3x/2y中各元素正、负化合价的代数和为0，得铁的化合价为3。(2)Fe2O3xH2O和Fe均与硫酸反应，且氧化性：Fe3H。(4)Fe33H2OFe(OH)33H，酸性过强，Fe3水解平衡逆向移动，不利于Fe(OH)3的生成；若溶液中Fe3的浓度为1 molL1，当Fe3开始沉淀时，KspFe(OH)31.01039c(Fe3)c3(OH)1c3(OH)，解得c(OH)1013 molL1，则c(H)0.1 molL1，所以pH1。4(1)H3AsO43NaOH=Na3AsO43H2O(2)0.5(3)温度升高，反应a平衡逆向移动，c(Ca2)下降，引起反应b平衡