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专题16 工艺流程【母题来源】2019年高考新课标卷【母题题文】硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95 “溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。(2)“滤渣1”的主要成分有_。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是_。(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2OH+B(OH)4,Ka=5.811010,可判断H3BO3是_酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是_。(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为_,母液经加热后可返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。【参考答案】(1)NH4HCO3+NH3(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN(3)一元弱 转化为H3BO3,促进析出(4)2Mg2+3+2H2OMg(OH)2MgCO3+2(或2Mg2+2+H2OMg(OH)2MgCO3+CO2) 溶浸 高温焙烧【试题解析】(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气,用碳酸氢铵溶液吸收,反应方程式为:NH3+NH4HCO3(NH4)2CO3。(2)滤渣I为不与硫酸铵溶液反应的Fe2O3、Al2O3、SiO2;检验Fe3+,可选用的化学试剂为KSCN,(3)由硼酸的离解方程式知,硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子,而三价硼原子最多只能再形成一个配位键,且硼酸不能完全解离,所以硼酸为一元弱酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是将B(OH)4转化为H3BO3,并促进H3BO3析出,(4)沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2MgCO3,沉镁过程的离子反应为:2Mg2+2H2O+3CO32-Mg(OH)2MgCO3+2HCO3-;母液加热分解后生成硫酸铵溶液,可以返回“溶浸”工序循环使用;碱式碳酸镁不稳定,高温下可以分解,故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧。【命题意图】本题主要是考查物质制备的工艺流程分析,涉及方程式书写、滤渣成分判断、试剂作用分析、溶液的酸碱性等知识。【命题方向】化工工艺流程题常见类型有三种:(1)金属冶炼类,如冶炼铁、铜、锰和钨等金属,针对产品纯度测定、冶炼条件控制以及混合物的分离和提纯等设问。(2)中学重要化工产品的制备类,如胆矾、绿矾、明矾、氧化铁、硝酸铜等物质的制备。(3)模拟化工原理,设计实验类。如海水资源综合应用、石化工业、接触法制硫酸、合成氨、氨催化氧化法制硝酸和硅的精炼等原理。预计2020年高考将继续以生产、生活或以陌生元素为背景,基于化工工艺流程考查其他物质的制备,涉及物质的分离、提纯以及物质检验的思路和方法,综合考查考生运用化学知识解决实际生产、生活中问题的能力。【得分要点】工艺流程题,就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。常见操作的答题考虑角度常见的操作答题要考虑的角度分离、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作从溶液中得到晶体的方法:蒸发浓缩冷却结晶过滤(洗涤、干燥)提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)在空气中或在其他气体中进行的反应或操作要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气,防氧化、水解、潮解等目的判断沉淀是否洗涤干净取最后洗涤液少量,检验其中是否还有某种离子存在等控制溶液的pH调节溶液的酸碱性,抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀) “酸作用”还可除去氧化物(膜) “碱作用”还可除去油污,除去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)防止副反应的发生使化学平衡移动;控制化学反应的方向控制固体的溶解与结晶控制反应速率:使催化剂达到最大活性升温:促进溶液中的气体逸出,使某物质达到沸点挥发加热煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量降温:防止物质高温分解或挥发;降温(或减压)可以减少能源成本,降低对设备的要求洗涤晶体水洗:通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质“冰水洗涤”:能洗去晶体表面的杂质离子,且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗用特定的有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度、有利于析出,减少损耗等洗涤沉淀方法:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作23次表面处理用水洗除去表面可溶性杂质,金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等1【湖南省衡阳县三中2019届高三高考模拟(5月)】锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:已知:浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;常温下:Ksp(CuS)1.271036,Ksp(PbS)9.041029;溶液中离子浓度1.0105molL1时,认为该离子沉淀完全。(1)滤渣1中除了S之外,还有_ (填化学式)。(2)“浸出”时,Sb2S3发生反应的化学方程式为_。(3)“还原”时,被Sb还原的物质为_(填化学式)。(4)常温下,“除铜、铅”时,Cu2和Pb2均沉淀完全,此时溶液中的c(S2)不低于_;所加Na2S也不宜过多,其原因为_。(5)“除砷”时有H3PO3生成,该反应的化学方程式为_。(6)“电解”时,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为_。【答案】(1)SiO2(2)Sb2S33SbCl5=5SbCl33S(3)SbCl5(4)9.041024 molL1 产生H2S等污染性气体(或生成Sb2S3)(5)2AsCl33Na3PO23HCl3H2O=2As3H3PO39NaCl(6)32【解析】【分析】(1) SiO2不溶于盐酸;(2)根据滤渣1有S,说明“浸出”时Sb2S3中的S元素被SbCl5氧化为S,根据流程图可知,SbCl5被还原为SbCl3;(3)“还原”时,加入适量的Sb还原“浸出”时加入的过量SbCl5;(4) 根据Ksp(PbS)9.041029计算Cu2和Pb2均沉淀完全时溶液中的c(S2)的最小值;(5)“除砷”时Na3PO2与AsCl3发生氧化反应反应生成As和H3PO3;(6)“电解”时SbCl3在阳极被氧化为SbCl5、SbCl3在阴极被还原为Sb。【详解】(1) SiO2不溶于盐酸,所以滤渣1中除了S之外,还有SiO2;(2) “浸出”时Sb2S3中的S元素被SbCl5氧化为S,SbCl5被还原为SbCl3,反应化学方程式是Sb2S33SbCl5=5SbCl33S;(3)“还原”时,加入适量的Sb还原“浸出”时加入的过量SbCl5,所以被Sb还原的物质为SbCl5;(4)Pb2完全沉淀时,c(Pb2)1.0105molL1,Ksp(PbS)9.041029,所以溶液中的c(S2) 9.041024 molL1;所加Na2S过多,会生成H2S等污染性气体。(5)“除砷”时Na3PO2与AsCl3发生氧化反应反应生成As和H3PO3,反应化学方程式为2AsCl33Na3PO23HCl3H2O=2As3H3PO39NaCl;(6)“电解”时SbCl3在阳极被氧化为SbCl5、SbCl3在阴极被还原为Sb,根据得失电子守恒,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3:2。2【湖北省黄冈中学2019届高三6月适应性考试(最后一卷)】氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料、防腐等工业,它不溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜Cu2(OH)3Cl。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:(1)写出溶解过程中发生的氧化还原反应的离子方程式:_。(2)还原过程中发生的主要反应的离子方程式:_。(3)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70干燥2h,冷却密封包装。70真空干燥、密封包装的原因是_。(4)写出氯化亚铜在空气中被氧化的化学方程式_。(5)如图是各反应物在最佳配比条件下,反应温度对CuCl产率影响由图可知,溶液温度控制在60时,CuCl产率能达到94%,当温度高于65时,CuCl产率会下降,其原因可能是_。(6)以碳棒为电极电解CuCl2溶液也可得到CuCl,写出电解时阴极上发生的电极反应式:_。【答案】(1)3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NO+4H2O (2)2Cu2+SO32-+2Cl-+ H2O=2CuCl+SO42-+2H+ (3)加快乙醇和水的挥发,防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化 (4)4 CuCl+O2+ 4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl (5)温度过高,一是促进了CuCl的水解,二是促进了CuCl与空气中氧气发生反应 (6)Cu2+e-+Cl-=CuCl 【解析】【分析】(1)Cu与NO3-在酸性条件下发生氧化还原反应生成Cu2+、NO气体和水;(2)SO32-和Cu2+之间可以发生氧化还原反应生成氯化亚铜沉淀;(3)乙醇和水易挥发,CuCl具有还原性,可以被空气氧化;(4)由题给信息可知,CuCl在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜Cu2(OH)3Cl;(5)因在60时CuCl产率最大,根据信息可知,随温度升高,促进了CuCl的水解,CuCl被氧化的速度加快;(6)电解时,阴极上Cu2+得电子发生还原反应。【详解】(1)溶解过程中,Cu与NO3-在酸性条件下发生氧化还原反应,离子方程式为:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NO+4H2O,故答案为:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NO+4H2O;(2)还原过程中,溶液中的Cu2+被还原为CuCl,离子方程式为:2Cu2+SO32-+2Cl-+ H2O=2CuCl+SO42-+2H+,故答案为:2Cu2+SO32-+2Cl-+ H2O=2CuCl+SO42-+2H+;(3)真空干燥可以加快乙醇和水的挥发,密封包装可以防止CuCl在潮湿空气中水解、氧化,故答案为:加快乙醇和水的挥发,防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化;(4)由题给信息可知,CuCl在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜Cu2(OH)3Cl,根据得失电子守恒及原子守恒写出生成物并配平,化学方程式为:4CuCl+O2+ 4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl,故答案为:4CuCl+O2+ 4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl;(5)因在60时CuCl产率最大,根据信息可知,随温度升高,促进了CuCl的水解,CuCl被氧化的速度加快,故答案为:温度过高,一是促进了CuCl的水解,二是促进了CuCl与空气中氧气发生反应;(6)电解时,阴极上Cu2+得电子,电极反应式为:Cu2+e-+Cl-=CuCl,故答案为:Cu2+e-+Cl-=CuCl。【点睛】本题以实验形式考查金属铜以及化合物的性质,要求学生具有分析和解决问题的能力,注意知识的迁移和应用是解题的关键,注意得失电子守恒方法的熟练使用。3【山西省太原市2019届高三5月模拟考试(二模)】采用湿法冶金工艺回收废旧光盘中的金属Ag(其他金属因微量忽略不计),其流程如下:回答下列问题:(1)“操作I”为_,在实验室进行此操作需要用到的玻璃仪器有_。在实验室利用“操作I”的装置洗涤难溶物的操作方法是_。(2)若NaClO溶液与Ag反应的产物有AgCl和O2,则该反应的化学方程式为_,若以稀HNO3代替NaClO溶液,其缺点是_(写出一条即可)。(3)已知Ag2O在酸性条件下能将有毒气体甲醛(HCHO)氧化成CO2,科学家据此原理将上 述过程设计为一种电化学装置,以回收电极材料中的金属Ag。则此电池的正极反应式为_。(4)已知室温时,Ksp(Ag2SO4)=1.410-5,Ksp(AgCl)=1.810-10。计算反应Ag2SO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+SO42- (aq)的平衡常数K=_。(保留两位有效数字)【答案】(1)过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒 向过滤器内加蒸馏水浸没沉淀,使水自然流下,重复 23 次 (2)4Ag+ 4NaClO + 2H2O = 4AgCl + 4NaOH + O2 没有 Cl-不能生成 AgCl(或生成氮氧化物,污染空气) (3)Ag2O + 2e + 2H+ = 2Ag + H2O(4)4.31014 【解析】(1)“操作I”得到溶液和固体,故为过滤;在实验室进行此操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;在实验室利用“操作I”的装置洗涤难溶物的操作方法是向过滤器内加蒸馏水浸没沉淀,使水自然流下,重复 23 次;(2)若NaClO溶液与Ag反应的产物有AgCl和O2,银元素和氧元素化合价升高,则氯元素化合价降低,根据氧化还原反应进行配平得反应的化学方程式为4Ag+ 4NaClO + 2H2O = 4AgCl + 4NaOH + O2;若以稀HNO3代替NaClO溶液,其缺点是没有 Cl-不能生成 AgCl、生成氮氧化物,污染空气;(3)已知Ag2O在酸性条件下能将有毒气体甲醛(HCHO)氧化成CO2,科学家据此原理将上 述过程设计为一种电化学装置,以回收电极材料中的金属Ag。则此电池的正极氧化银得电子产生银,电极反应式为Ag2O + 2e + 2H+ = 2Ag + H2O;(4)已知室温时,Ksp(Ag2SO4)=1.410-5,Ksp(AgCl)=1.810-10。计算反应Ag2SO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+ SO42- (aq)的平衡常数K=4.31014。【点睛】本题以光盘中的金属Ag为载体考查金属元素的回收,明确流程中元素的转化关系是解答的关键,题目难度不大,注意溶度积的计算及氧化还原反应的配平。4【陕西省咸阳市2019届高三模拟检测(三)】氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下: 已知:菱锰矿石主要成分是,还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素; 相关金属离子形成氯氧化物沉淀时的pH如下: 金属离子Al3+ Fe3+ Fe2+ Ca2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.3 10.6 8.8 9.6 沉淀完全的pH 5.2 2.8 8.3 12.6 10.8 11.6 常温下, 的溶度积分别为回答下列问题: (1)“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为_。 (2)分析下列图1、图2、图3,氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是: 焙烧温度_,氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为_,焙烧时间为_.(3)浸出液“净化除杂”过程如下:首先加入氧化为,反应的离子方程式为_;然后调节溶液pH使沉淀完全,此时溶液的pH范围为_。再加入沉淀,当时, =_(4)碳化结晶时,发生反应的离子方程式为_。 (5)流程中能循环利用的固态物质是_。【答案】(1)MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3+CO2+H2O(2)500 1.10 60min (3)MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O 5.2pH8.8 510-6 (4)Mn2+2HCO3-MnCO3+CO2+H2O (5)NH4Cl 【解析】(1)根据工艺流程图知“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为:MnCO3+2NH4Cl MnCl2+2NH3+CO2+H2O;(2)根据图示锰浸出率比较高,焙烧菱镁矿的最佳条件是:焙烧温度500;氯化铵与菱镁矿粉的质量比为1.10;焙烧时间为60min; (3)二氧化锰具有氧化性,可以氧化亚铁离子,而二氧化锰被还原为锰离子,反应的离子方程式为:MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O;根据题干信息知pH在5.2时Al3+沉淀完全,pH在8.8时,Mn2+开始沉淀,所以将Fe3+、Al3+沉淀完全,可以调整pH范围在5.2pH8.8;根据 的溶度积计算得:c2(F-)= ,c(Mg2+)= mol/L;(4)根据流程图知碳化结晶时,发生反应的离子方程式为:Mn2+2HCO3-MnCO3+CO2+H2O;(5)流程图可以看出能循环利用的固态物质是NH4Cl。【点睛】分析流程题需要掌握的技巧是:浏览全题,确定该流程的目的,看懂生产流程图,了解流程图以外的文字描述、表格信息,后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。5【安徽省六安市第一中学、合肥八中、阜阳一中三校2019届高三最后一卷】铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)是有色金属治炼过程中重要的“二次资源”。其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下已知:分金液的主要成分为AuCl4;分金渣的主要成分为AgCl;分银液中主要成分为Ag(SO3)23,且存在Ag(SO3)23Ag+2SO32(1)“分铜”时,单质铜发生反应的化学方程式为_。已知“分铜”时各元素的浸出率如下表所示。CuAuAgNi浸出率%85.704.593.5 “分铜”时加入足量的NaCl的主要作用为_。(2)“分金”时,单质金发生反应的离子方程式为_。(3)某小组模拟工业上回收分银渣中的银,过程如下:中主要反应:AgCl+2SO32Ag(SO3)23+Cl研究发现:其他条件不变时,该反应在敞口容器中进行,浸出时间过长会使银的浸出率(浸出液中银的质量占起始分银渣中银的质量的百分比)降低,可能原因是_。将中反应的离子方程式补充完整:_Ag(SO3)23-+_OH+_=_+_SO32+_+CO32中回收液可直接循环使用,但循环多次后,银的浸出率会降低。从回收液离子浓度变化和反应限度的角度分析原因:_。(4)工业上,粗银电解精炼时,电解质溶液的pH为1.52,电流为510A,若用7A的电流电解60min后,得到21.6gAg,则该电解池的电解效率为_%。(保留小数点后位。通过一定电荷量时阴极上实际沉积的金属质量与理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为96500Cmol1)【答案】(1)H2O2+Cu+2H+=Cu2+2H2O 使溶出的Ag+形成AgCl进入分铜渣避免银元素的损失(2)2Au + 6H+7Cl-+ClO3-=2AuCl4-+3H2O (3)SO32-被空气中氧气氧化为SO42-,使浸出反应平衡左移,浸出率下降 4 6 HCHO 4Ag 8 4H2O 随循环次数的增加,浸出液中c(SO32-)减小,c(Cl-)增大,AgCl+2SO 32-Ag(SO3)23-+Cl-平衡左移,浸出率下降(4)76.6【解析】【分析】(1)“分铜”时,单质铜被双氧水氧化为Cu2+; Cl-与Ag+反应生成AgCl沉淀;(2)由分金液的主要成分为AuCl4可知,金被NaClO3氧化为AuCl4;(3) SO32-具有还原性,能被空气中氧气氧化;Ag(SO3)23被甲醛还原为银,根据得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒配平方离子程式;随循环次数的增加,浸出液中c(SO32-)减小,c(Cl-)增大;(4)根据Q=It计算出电量,可知理论上应沉积的金属质量;【详解】(1)“分铜”时,单质铜被双氧水氧化为Cu2+反应离子方程式是H2O2+Cu+2H+=Cu2+2H2O;Cl-与Ag+反应生成AgCl沉淀,加入足量的NaCl使溶出的Ag+形成AgCl进入分铜渣避免银元素的损失;(2)金被NaClO3氧化为AuCl4,反应的离子方程式是2Au + 6H+7Cl-+ClO3-=2AuCl4-+3H2O;(3) SO32-被空气中氧气氧化为SO42-,使浸出反应平衡左移,所以反应在敞口容器中进行,浸出时间过长会使银的浸出率降低;Ag(SO3)23被甲醛还原为银,根据得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒配平方离子程式为4Ag(SO3)23-+6OH+ HCHO =4Ag +8SO32+4H2O+CO32;随循环次数的增加,浸出液中c(S032-)减小,c(Cl-)增大,AgCl+2S032- Ag(SO3)23-+Cl-平衡左移,浸出率下降;(4) Q=It=73600,电子物质的量为7360096500=0.261mol,所以理论上生成银的质量是0.261mol108g/mol=28.188g,该电解池的电解效率为21.6g28.188g100%=76.6%。6【福州市2019届高三毕业班第三次质量检测】溴酸镉Cd(BrO3)2常用于生产颜料和荧光粉。以镉铁矿(成分为CdO2、Fe2O3、FeO及少量的Al2O3和SiO2)为原料制备Cd(BrO3)2的流程如下:已知:Cd(SO4)2溶于水。(1)Cd(BrO3)2中Cd的化合价为_。(2)酸浸时,为了提高镉的浸取率可以采取的指施有_(写出两种即可)。(3)还原镉时,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,其发生反应的离于方程式为_。(4)用H2O2溶液氧化时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(5)已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表,调pH时,应调整的pH范为_,滤渣2的主要成分为_(填化学式)。(6)实际工业生产中,有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉镉后溶液中Cd2+的含量,其原理是: Cd2+2NaR=2Na+CdR2,其中NaR为阳离子交换树脂。常温下,将沉镉后的溶液(此时溶液pH=6)经过阳离子交换树脂后,测得溶液中的Na+比交换前增加了0.046g/L,则该条件下Cd(OH)2的Ksp值为_。(7)已知镉铁矿中CdO2的含量为72%,整个流程中镉元素的损耗率为8%,则2t该镉铁矿可制得Cd(BrO3)2(相对分子质量为368)_kg。【答案】(1)+2 (2)将矿石粉碎、适当升高浸取时的温度、延长浸取的时间、增大浸取液的浓度、充分搅拌等(3)3Cd4+CH3OH+H2O=3Cd2+CO2+6H+ (4)1:2 (5)5. 0pH7.4 Fe(OH)3和Al(OH)3(6)10-19 (7)3385.6 【解析】【分析】用稀硫酸溶解镉铁矿(成分为CdO2、Fe2O3、FeO及少量的Al2O3和SiO2),其中SiO2不溶于水和酸,通过过滤除去,即滤渣1为SiO2;滤液中主要含有Fe2+、Fe3+、Al3+及Cd4+,加入CH3OH将Cd4+还原为Cd2+,然后加入H2O2溶液,将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,再调节溶液pH使溶液中的Al3+、Fe3+完全转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,过滤除去不溶物,向含有CdSO4的滤液中加入K2CO3生成CdCO3沉淀,再过滤将沉淀溶于HBrO3,最后将溶液蒸发结晶即可得到溴酸镉Cd(BrO3)2,据此分析解答(1)(5)。(6)将沉镉后的溶液pH=6,则c(OH-)=110-8mol/L,经过阳离子交换树脂后,测得溶液中的Na+比交换前增加了0.046g/L,即Na+浓度增加了=0.002mol/L,根据Cd2+2NaR=2Na+CdR2,可知原溶液中c(Cd2+)=0.001mol/L,再计算Cd(OH)2的Ksp;(7) 2t该镉铁矿中CdO2的质量为2106g72%=1.44106g,其物质的量为=0.01106mol,再根据整个流程中镉元素的损耗率为8%,并结合原子守恒计算Cd(BrO3)2的质量。【详解】(1)在Cd(BrO3)2中Br元素为+5价,O元素为-2价,根据正负化合价代数和为0,可知Cd的化合价为+2;(2)固体溶解于稀硫酸时,采取增大稀硫酸的浓度、将固体粉碎、用玻璃棒搅拌或适当加热等措施,可提高镉的浸取率;(3)CH3OH将Cd4+还原为Cd2+时,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,此气体为CO2,结合守恒法,可知发生反应的离于方程式为3Cd4+CH3OH+H2O=3Cd2+CO2+6H+;(4)用H2O2溶液将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+时,发生反应的离子方程式为2Fe2+ H2O2+2H+= 2Fe3+H2O,则氧化剂H2O2与还原剂Fe2+的物质的量之比为1:2;(5) Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀时的pH为2.8,Al3 +完全转化为Al(OH)3沉淀时的pH为5.0,Cd2+开始转化为Cd(OH)2沉淀时的pH为7.4,则调节溶液的pH范围为5. 0pH7.4,此时获得Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,即过滤的滤渣2为Al(OH)3、Fe(OH)3;(6)将沉镉后的溶液pH=6,则c(OH-)=110-8mol/L,经过阳离子交换树脂后,测得溶液中的Na+比交换前增加了0.046g/L,即Na+浓度增加了=0.002mol/L,根据Cd2+2NaR=2Na+CdR2,可知原溶液中c(Cd2+)=0.001mol/L,则Cd(OH)2的Ksp= c(Cd2+)c2 (OH-)=110-19;(7)2t该镉铁矿中CdO2的质量为2106g72%=1.44106g,其物质的量为=0.01106mol,整个流程中镉元素的损耗率为8%,根据原子守恒可知获得Cd(BrO3)2的物质的量为0.01106mol(1-8%)=9.2103mol,其质量为9.2103mol368g/mol=3.3856106g=3385.6 kg。7【2019年5月高三宁德市质检】一维纳米材料因其特殊的纳米结构,呈现出一系列独特的光、电、磁、催化等性能,具有十分广阔的应用前景。ZnSC(ZnS纳米粒子分散在碳纳米材料上)是新型一维纳米材料,某科研小组用下列流程制备ZnSC纳米材料。已知:BA表示C6H5COO回答下列问题:(1)“搅拌”后所得溶液显_(填“酸性”“中性”或“碱性”)。(2)配制NaOH溶液时,蒸馏水要煮沸的原因是_。(3)向混合盐溶液中缓缓滴加NaOH溶液,促进相关离子的水解,出现Zn(OH)(C6H5COO)白色沉淀。写出生成沉淀的离子方程式_。25,调pH=6,不产生Zn(OH)2沉淀,该溶液中c(Zn2+)_molL1。已知KspZn(OH)2=1.21017(4)“硫化”、“焙烧”过程,Zn(OH)BA通过原位固相反应制备ZnSC纳米纤维的过程示意图如下:该过程中一直处于原位的离子是_; 在N2氛围中“焙烧”时,HBA(C6H5COOH)分解的化学方程式为_。(5)用N2吸附法对不同焙烧温度下制备得到的ZnSC纳米纤维的比表面积进行测定,在不同温度(400800)下焙烧所得ZnSC纳米纤维的比表面积如下表:t/400500600700800比表面积/m2 g-1130.1123.170.249.247.6 随着温度的升高,ZnS纳米粒子_(填“变大”“不变”或“变小”)。 ZnSC纳米纤维可将N2吸附在其表面,形成均匀的单分子层。氮气分子横截面积为0.162 nm2,则在400焙烧所得的1g Z

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