2020版高考化学二轮复习题型八工艺流程题课件.pptx

题型八工艺流程题 2 高考命题规律 3 高考真题体验 典题演练提能 废弃物中提取物质工艺流程1 2019全国 27 硫酸铁铵 NH4Fe SO4 2 xH2O 是一种重要铁盐 为充分利用资源 变废为宝 在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵 具体流程如下 4 高考真题体验 典题演练提能 回答下列问题 1 步骤 的目的是去除废铁屑表面的油污 方法是 2 步骤 需要加热的目的是 温度保持80 95 采用的合适加热方式是 铁屑中含有少量硫化物 反应产生的气体需要净化处理 合适的装置为 填标号 3 步骤 中选用足量的H2O2 理由是 分批加入H2O2 同时为了 溶液要保持pH小于0 5 5 高考真题体验 典题演练提能 4 步骤 的具体实验操作有 经干燥得到硫酸铁铵晶体样品 5 采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数 将样品加热到150 时失掉1 5个结晶水 失重5 6 硫酸铁铵晶体的化学式为 答案 1 碱煮水洗 2 加快反应热水浴C 3 将Fe2 全部氧化为Fe3 不引入杂质抑制Fe3 水解 4 加热浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 5 NH4Fe SO4 2 12H2O 6 高考真题体验 典题演练提能 解析 1 油污在碱性溶液中发生水解反应生成可溶于水的物质 因此可使用碱煮水洗的方法去除废铁屑表面的油污 2 加热可以增大溶解速率 温度低于100 因此可用水浴加热 硫化氢可与碱反应 因此可用碱溶液来吸收 为了防止倒吸 应选用的装置为C 3 为了将Fe2 全部转化为Fe3 应选用足量的H2O2 生成的Fe3 能发生水解反应 H2O2与Fe2 反应消耗H 为了抑制Fe3 发生水解反应 应保持溶液的pH小于0 5 4 由溶液得到晶体的操作为加热浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 5 设硫酸铁铵晶体的物质的量为1mol 则失去水的物质的量为1 5mol 质量为27g 由此可知 硫酸铁铵晶体的相对分子质量为 7 高考真题体验 典题演练提能 2 2019江苏 19 实验室以工业废渣 主要含CaSO4 2H2O 还含少量SiO2 Al2O3 Fe2O3 为原料制取轻质CaCO3和 NH4 2SO4晶体 其实验流程如下 8 高考真题体验 典题演练提能 2 将氨水和NH4HCO3溶液混合 可制得 NH4 2CO3溶液 其离子方程式为 浸取废渣时 向 NH4 2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是 9 高考真题体验 典题演练提能 3 废渣浸取在下图所示的装置中进行 控制反应温度在60 70 搅拌 反应3小时 温度过高将会导致CaSO4的转化率下降 其原因是 保持温度 反应时间 反应物和溶剂的量不变 实验中提高CaSO4转化率的操作有 4 滤渣水洗后 经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液 设计以水洗后的滤渣为原料 制取CaCl2溶液的实验方案 已知pH 5时Fe OH 3和Al OH 3沉淀完全 pH 8 5时Al OH 3开始溶解 实验中必须使用的试剂 盐酸和Ca OH 2 10 高考真题体验 典题演练提能 答案 1 1 6 104 3 温度过高 NH4 2CO3分解加快搅拌速率 4 在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣 待观察不到气泡产生后 过滤 向滤液中分批加入少量Ca OH 2 用pH试纸测量溶液pH 当pH介于5 8 5时 过滤 11 高考真题体验 典题演练提能 3 温度超过70 时 NH4 2CO3发生分解 浓度降低 导致CaSO4转化率下降 在其他条件不变时 加快搅拌速率 增大反应物接触面积等 均可大大加快反应速率 提高CaSO4的转化率 12 高考真题体验 典题演练提能 4 根据题给条件 设计实验流程为 13 高考真题体验 典题演练提能 3 2016全国 28 以硅藻土为载体的五氧化二钒 V2O5 是接触法生产硫酸的催化剂 从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用 废钒催化剂的主要成分为 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线 14 高考真题体验 典题演练提能 15 高考真题体验 典题演练提能 4 离子交换 和 洗脱 可简单表示为 ROH为强碱性阴离子交换树脂 为了提高洗脱效率 淋洗液应该呈性 填 酸 碱 或 中 5 流出液 中阳离子最多的是 6 沉钒 得到偏钒酸铵 NH4VO3 沉淀 写出 煅烧 中发生反应的化学方程式 16 高考真题体验 典题演练提能 17 高考真题体验 典题演练提能 18 高考真题体验 典题演练提能 1 2019湘赣十四校第一次联考 银铜合金广泛应用于航空工业 从银铜合金的切割废料中回收银并制备铜产品的工艺如下 已知 Al OH 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 溶于稀硫酸的措施有 写出两种 19 高考真题体验 典题演练提能 3 滤渣A与稀硝酸反应 产生的气体在空气中迅速变为红棕色 滤渣A与稀硝酸反应的离子方程式为 4 煮沸CuSO4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 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CuSO4和FeS2外 还有H2SO4 Cu2S FeSO4和H2O 下列对该反应的分析正确的是 填字母代号 A 氧化剂为CuSO4和FeS2B 反应后溶液的pH降低C 被氧化的FeS2占总量的30 D 每转移2mol电子消耗3molCuSO4 20 高考真题体验 典题演练提能 解析 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 煮沸后过滤得到的固体B为氢氧化铝 氧化铜 煅烧中二者反应得到CuAlO2 21 高考真题体验 典题演练提能 22 高考真题体验 典题演练提能 23 高考真题体验 典题演练提能 2 2019山东德州二模 金属Co Ni性质相似 在电子工业以及金属材料方面应用广泛 现以含钴 镍 铝的废渣 所含主要成分为CoO Co2O3 Ni 少量杂质Al2O3 提取钴 镍的工艺如下 24 高考真题体验 典题演练提能 1 酸浸时SO2的作用是 2 除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子反应方程式是 3 从有机层提取出的Ni2 可用于制备氢镍电池 该电池工作原理为 NiOOH MHNi OH 2 M 电池放电时正极反应式为 25 高考真题体验 典题演练提能 4 用CoCO3为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得使H2O2分解的高效催化剂CoxNi 1 x Fe2O4 其中Co Ni均为 2价 如图是用两种不同方法制得的CoxNi 1 x Fe2O4在10 时催化分解6 的H2O2溶液的相对初始速率随x变化的曲线 H2O2的电子式为 由图中信息可知 法制取的催化剂活性更高 Co2 Ni2 两种离子中催化效果更好的是 5 已知煅烧CoCO3时 温度不同 产物不同 在400 条件下充分煅烧CoCO3 得到固体氧化物2 41g CO2的体积为0 672L 标准状况下 则此时所得固体氧化物的化学式为 26 高考真题体验 典题演练提能 解析 1 废渣中含有CoO Co2O3 Ni 少量杂质Al2O3等 酸浸时固体溶解 可得到含Co2 Co3 Al3 Ni2 的溶液 通入SO2的作用是将Co3 还原为Co2 27 高考真题体验 典题演练提能 由图中信息可知 微波水热法制得的催化剂使H2O2分解的初始反应速率相对较大 故微波水热法制取的催化剂活性更高 由图像可以看出 x值越大 H2O2分解反应初始速率越大 说明Co2 的催化效果比Ni2 好 5 反应生成的CO2为0 03mol 根据C原子守恒 n Co n CoCO3 n CO2 0 03mol 2 41g氧化物中含氧 28 高考真题体验 典题演练提能 3 2019河南洛阳第四次模拟 精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义 一种从铜阳极泥 主要含有铜 银 金 少量的镍 中分离提取多种金属元素的工艺流程如下 29 高考真题体验 典题演练提能 已知 分金液中含金离子主要为 AuCl4 分金渣的主要成分为AgCl 分银液中含银离子主要成分为 Ag SO3 2 3 且存在如下平 分铜 时各元素的浸出率如下表所示 1 由表中数据可知 Ni的金属性比Cu 分铜渣中银元素的存在形式为 用化学用语表示 分铜 时 如果温度过高 会有明显的放出气体现象 原因是 2 分金 时 单质金发生反应的离子方程式为 30 高考真题体验 典题演练提能 3 Na2SO3溶液中含硫微粒物质的量分数与pH的关系如图所示 沉银 时 需加入硫酸调节溶液的pH 4 分析能够析出AgCl的原因为 调节溶液的pH不能过低 理由为 用离子方程式表示 4 已知Ksp Ag2SO4 1 4 10 5 沉银时为了保证不析出Ag2SO4 应控制溶液中浓度 假定溶液中Ag 浓度为0 1mol L 1 31 高考真题体验 典题演练提能 5 工业上 用镍为阳极 电解0 1mol L 1NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液 可得高纯度的球形超细镍粉 当其他条件一定时 NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示 为获得髙纯度的球形超细镍粉 NH4Cl溶液的浓度最好控制为g L 1 当NH4Cl溶液的浓度大于15g L 1时 阴极有无色无味气体生成 导致阴极电流效率降低 该气体为 32 高考真题体验 典题演练提能 解析 1 由表中数据可知 镍的浸出率比铜高 说明镍更容易被氧化 故金属性Ni比Cu强 根据流程图分析 分铜 时加入足量的NaCl可以使溶解出的Ag 形成AgCl进入分铜渣 分铜渣中银元素的存在形式为Ag AgCl 分铜 时 如果温度过高 H2O2发生分解 会有明显的气体放出现象 33 高考真题体验 典题演练提能 34 高考真题体验 典题演练提能 35 高考真题体验 典题演练提能 4 2019四川攀枝花三模 废旧硬质合金刀具中含碳化钨 WC 金属钴 Co 及少量杂质铁 利用电解法回收WC和制备Co2O3的工艺流程如下 已知 在上述流程中 各种金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下 36 高考真题体验 典题演练提能 回答下列问题 1 以废旧刀具作阳极 不锈钢作阴极 盐酸为电解质溶液 电解时阳极的电极反应有 Co 2e Co2 和 2 通入氨气的目的是调节溶液的pH 除去铁元素 由表中的数据可知 理论上可选择的pH范围是 3 生成CoCO3的离子方程式是 4 实验测得NH4HCO3溶液显碱性 制备CoCO3时 不能将滤液加入NH4HCO3溶液中 原因是 5 已知 Ksp CoCO3 1 6 10 13 Ksp CoC2O4 6 3 10 8 若仅从沉淀转化角度考虑 在0 01mol L 1Na2C2O4溶液中加入CoCO3固体能否转化为CoC2O4沉淀 通过计算说明 6 洗涤CoCO3不充分对最终产品纯度并无影响 但在焙烧时会造成环境污染 主要原因是 7 CoCO3生成Co2O3的化学方程式是 37 高考真题体验 典题演练提能 38 高考真题体验 典题演练提能 解析 由题给工艺流程知 以盐酸为电解质溶液 以废旧刀具作阳极 不锈钢作阴极 进行电解 电解过程中WC进入阳极泥中 溶液中含有Fe2 和Co2 加入双氧水 Fe2 被氧化为Fe3 通入氨气 调节pH在3 2到6 5之间 将Fe3 转化为Fe OH 3沉淀过滤除去 滤液中含有Co2 加入碳酸氢铵溶液生成碳酸钴 焙烧生成Co2O3 1 电解时废旧刀具作阳极 不锈钢作阴极 盐酸作电解质溶液 依据阳极金属放电规律可知 除了Co失电子以外还有Fe也会失电子 其电极反应式为Fe 2e Fe2 2 通入氨气的目的是调节溶液的pH 使Fe3 转化为Fe OH 3而除去 由表中的数据可知 理论上可选择的pH范围是3 2 pH 6 5 39 高考真题体验 典题演练提能 4 根据题意可知 NH4HCO3溶液显碱性 则若将滤液加入NH4HCO3溶液中会生成Co OH 2杂质 40 高考真题体验 典题演练提能 5 2019黑龙江大庆一中模拟 钴元素由于其良好的物理化学性质 被广泛应用于生产 生活中 以含钴废料 含CoO Co2O3 单质Al Li等 为原料制取粗CoCl2 6H2O的流程如下图所示 41 高考真题体验 典题演练提能 请回答下列问题 1 步骤 中主要反应的化学方程式为 2 已知Co2O3具有强氧化性 若步骤 中浸出剂为盐酸 造成的后果是 3 步骤 中 的目的是除去Al3 写出该步反应的离子方程式 4 若在实验室煅烧CoCO3 所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外 还有 填仪器名称 5 操作 是在HCl氛围中进行的 其步骤是 过滤 洗涤 干燥 洗涤过程中可以用工业酒精代替水 其优点是 42 高考真题体验 典题演练提能 6 某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液 下列可作为指示剂的是 填选项 忽略亚钴离子的颜色干扰 A KClB KSCNC K2CrO4D K2S已知几种物质在20 时的颜色及Ksp如下表 43 高考真题体验 典题演练提能 4 坩埚泥三角 5 蒸发浓缩冷却结晶减少晶体的溶解损失 6 C 44 高考真题体验 典题演练提能 解析 含钴废料 含CoO Co2O3 单质Al Li 加入碱液 Al能溶于强碱溶液生成偏铝酸盐和氢气 锂能够与水反应而溶解 过滤得到钴渣和含铝溶液 钴渣中加入浸出剂得到含有Co2 及微量Li Al3 的溶液 向该溶液中加入20 碳酸钠溶液调节溶液的pH为4 5 5 然后加入NaF 过滤得到铝锂渣和滤液 滤液中加入30 碳酸钠溶液调节溶液的pH为8 8 5 得到CoCO3沉淀 煅烧碳酸钴得到CoO CoO与盐酸反应生成CoCl2 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 干燥可得CoCl2 6H2O结晶水合物 2 Co2O3具有强氧化性 若步骤 中浸出剂为盐酸 盐酸中的氯元素可被氧化生成氯气 污染环境 45 高考真题体验 典题演练提能 4 实验室煅烧CoCO3需要在坩埚中进行 所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外 还有坩埚 泥三角 5 CoCl2水解生成的氯化氢容易挥发 因此 操作 需要在HCl氛围中进行 从CoCl2溶液中获得CoCl2 6H2O晶体 需要经过蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 干燥 洗涤时用工业酒精代替水可以减少晶体的溶解损失 且酒精更加容易挥发 便于晶体干燥 6 用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液 根据几种物质在20 时的颜色及Ksp 滴定过程中需要有明显的现象 应该用K2CrO4为指示剂 46 高考真题体验 典题演练提能 6 2019北京昌平二模 新能源汽车的核心部件是锂离子电池 常用磷酸亚铁锂 LiFePO4 作电极材料 对LiFePO4废旧电极 含杂质Al 石墨粉 回收并获得高纯Li2CO3的工业流程图如下 47 高考真题体验 典题演练提能 资料 碳酸锂在水中的溶解度 1 过程 研磨粉碎的目的是 2 过程 加入足量NaOH溶液的作用是 3 过程 采用不同氧化剂分别进行实验 均采用Li含量为3 7 的原料 控制pH为3 5 浸取1 5h后 实验结果如下表所示 48 高考真题体验 典题演练提能 实验2中 NaClO3与盐酸反应生成黄绿色气体 大大增加了酸和氧化剂的用量 该反应的离子方程式为 结合实验结果和 中的现象 最终选择H2O2作为氧化剂 原因是 过程 得到的浸出液循环两次的目的是 磷酸铁晶体的原因 5 对比过程 和 说明过程 不用饱和Na2CO3溶液的原因 6 简述过程 的操作 49 高考真题体验 典题演练提能 答案 1 增大反应物接触面积 增大反应速率 2 溶解Al 使其进入滤液1 Li 的浸出率较高 且较环保 或节约酸和氧化剂的用量 提高浸出液中Li 浓度 或提高氧化剂和酸的利用率 节约后续过程中纯碱的用量 6 用热水洗涤 干燥 50 高考真题体验 典题演练提能 解析 1 过程 研磨粉碎的目的是增大固体反应物接触面积 增大反应速率 2 单质铝可溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠 过程 加入足量NaOH溶液的作用是溶解Al 使其进入滤液1分离除去 实验2生成氯气污染空气 增加了酸和氧化剂的用量 实验1与实验3相比较 Li 的浸出率较高 故最终选择H2O2作为氧化剂 过程 得到的浸出液循环两次的目的是提高氧化剂和酸的利用率 提高浸出液中Li 浓度 51 高考真题体验 典题演练提能 6 由碳酸锂溶解度与温度的关系可知 温度越高 碳酸锂溶解度越小 故过程 的操作是用热水洗涤 干燥 52 高考真题体验 典题演练提能 7 2019安徽淮北宿州二模 钴酸锂 LiCoO2 是锂离子电池的一种重要正极材料 可利用湿法冶金工艺处理精选后的锂离子电池正极材料 LiCoO2 乙炔黑 重新制备高纯度LiCoO2 其流程如下 已知 LiCoO2难溶于水 Li2CO3微溶于水 难溶于醇 CoCO3难溶于水和醇 53 高考真题体验 典题演练提能 l H2O2的作用是 2 浸取 时若加入盐酸 Cl 被LiCoO2氧化产生Cl2 该反应的离子方程式是 3 向含Co2 Li 的溶液中加入乙醇的作用是 滤渣b的主要成分是 填化学式 4 在空气中 煅烧 时 发生反应的总化学方程式为 54 高考真题体验 典题演练提能 解析 1 浸取 时加入H2SO4 H2O2 滤液中产生了Co2 钴元素化合价由 3价变成了 2价 H2O2的作用是用来还原LiCoO2 2 浸取 时若加入盐酸 Cl 会被LiCoO2氧化产生Cl2 造成环境污染 该反应的离子方程式为2Cl 2LiCoO2 8H Cl2 2Co2 2Li 4H2O 由于LiCoO2难溶于水 在离子方程式中不拆 55 高考真题体验 典题演练提能 3 因Li2CO3和CoCO3都难溶于醇 向含Co2 Li 溶液中加入乙醇的作用是降低Li2CO3 CoCO3的溶解度 使其尽可能析出 滤渣b的主要成分是Li2CO3和CoCO3 56 高考真题体验 典题演练提能 8 2019广东深圳二模 重铬酸钾常用作有机合成的氧化剂和催化剂等 由含铬废液 主要含Cr3 Fe3 K 等 制备K2Cr2O7的流程如下图所示 57 高考真题体验 典题演练提能 回答下列问题 1 滤渣 的主要成分为 填化学式 2 写出 氧化 步骤中反应的化学方程式 3 加热 操作的目的是 58 高考真题体验 典题演练提能 59 高考真题体验 典题演练提能 6 在K2Cr2O7存在下 可利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理 其工作原理如下图所示 负极的电极反应式为 一段时间后 中间室中NaCl溶液的浓度 填 增大 减小 或 不变 60 高考真题体验 典题演练提能 答案 1 Fe OH 3 2 2Cr OH 3 3H2O2 4KOH 2K2CrO4 8H2O 3 分解除去剩余的H2O2 4 2 10 8mol L 1 5 88 20 6 C6H5OH 11H2O 28e 6CO2 28H 减小解析 含铬废液 主要含Cr3 Fe3 K 等 加入KOH溶液调pH 7 8 生成Cr OH 3和Fe OH 3沉淀 过滤后得滤渣 为Cr OH 3和Fe OH 3 向滤渣 加入过量H2O2溶液和KOH溶液 Cr OH 3在碱性条件下被氧化为K2CrO4进入溶液 经过滤 滤渣 的主要成分为Fe OH 3 滤液 经加热除去剩余的H2O2 冷却后酸化至pH 1 结晶析出K2Cr2O7晶体 61 高考真题体验 典题演练提能 62 高考真题体验 典题演练提能 负极产生的H 通过阳离子交换膜进入中间室 正极产生的OH 通过阴离子交换膜也进入中间室 H 和OH 反应生成水 溶液体积增大 NaCl溶液的浓度将减小 63 高考真题体验 典题演练提能 9 2019河北衡水中学二模 镍钴锰酸锂电池是一种高功率动力电池 采用废旧锂离子电池回收工艺制备镍钴锰酸锂三元正极材料 铝电极表面涂有LiNi 1 x y CoxMnyO2 的工艺流程如图所示 64 高考真题体验 典题演练提能 回答下列问题 1 废旧锂离子电池拆解前进行 放电处理 有利于锂在正极的回收 其原因是 2 能够提高 碱浸 效率的方法有 至少写两种 3 碱浸 过程中 铝溶解的离子方程式为 4 实验室模拟 碱浸 后过滤的操作 需用到的玻璃仪器有 过滤后需洗涤 简述洗涤的操作过程 5 LiCoO2参与 还原 反应的离子方程式为 65 高考真题体验 典题演练提能 6 溶液温度和浸渍时间对钴的浸出率影响如图所示 则浸出过程的最佳条件是 7 已知溶液中Co2 的浓度为1 0mol L 1 缓慢通入氨气 使其产生Co OH 2沉淀 则Co2 沉淀完全时溶液的最小pH为 已知 离子沉淀完全时c Co2 1 0 10 5mol L 1 Ksp Co OH 2 4 0 10 15 lg2 0 3 溶液体积变化忽略不计 8 写出 高温烧结固相合成 过程的化学方程式 66 高考真题体验 典题演练提能 67 高考真题体验 典题演练提能 解析 1 放电时 负极上生成锂离子 锂离子向正极移动并进入正极材料中 所以 放电处理 有利于锂在正极的回收 2 提高浸出率的方法有粉碎原料 适当增大NaOH溶液的浓度 适当升高温度等 4 过滤需要用到的玻璃仪器有漏斗 烧杯 玻璃棒 洗涤沉淀在过滤器中进行 其操作为 沿玻璃棒向过滤器中加水至浸没沉淀 待水滤出后重复操作2 3次 68 高考真题体验 典题演练提能 69 高考真题体验 典题演练提能 10 2019河南顶级名校第四次联考 一种利用化肥生产中的废催化剂 含CoO Co Al2O3及少量FeO 制取明矾和CoSO4粗产品的工艺流程如下 70 高考真题体验 典题演练提能 已知 相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示 Al OH 3在碱性条件下开始溶解时的pH为7 8 完全溶解时的pH为11 回答下列问题 1 写出H2O2的电子式 2 下列措施一定能提高步骤 中Al3 和Co2 的浸取率的是 填标号 a 将废催化剂研磨为细颗粒b 步骤 中的硫酸采用98 的浓硫酸c 适当提高浸取时的温度 71 高考真题体验 典题演练提能 3 步骤 中 写出 氧化 过程中Fe2 被氧化的离子方程式 若 氧化 后再 调节pH 3 造成的后果是 4 步骤 中加K2CO3应控制的pH范围为 5 测定CoSO4粗产品中钴的质量分数的步骤如下 准确称取ag产品 先经预处理 然后加入过量的冰乙酸 在加热煮沸条件下 缓慢滴加KNO2溶液直至过量 生成不溶于乙酸的K3 Co NO2 6 再经过滤 洗涤及干燥 称量沉淀的质量为bg KNO2溶液氧化并沉淀Co2 的离子方程式为 已知KNO2被还原为NO 粗产品中钴元素的质量分数为 Mr K3 Co NO2 6 452 列出计算式 72 高考真题体验 典题演练提能 73 高考真题体验 典题演练提能 解析 废催化剂 含CoO Co Al2O3及少量FeO 加入硫酸酸浸后得到的浸取液中主要含有Co2 Al3 Fe2 H 和等离子 调节溶液pH 3 再加入H2O2 Fe2 被氧化为Fe3 并产生Fe OH 3沉淀 过滤后 滤液中加入K2CO3调节pH 生成Co OH 2沉淀和KAlO2溶液 经过滤分离 Co OH 2沉淀加硫酸溶解经后续处理得到粗产品CoSO4 滤液加硫酸酸化得到硫酸铝钾溶液 经结晶得到明矾 1 H2O2为共价化合物 两个氧原子共用一对电子 电子式 2 将废催化剂研磨为细颗粒 可增大固体反应物的接触面积 能提高浸取率 故a正确 该反应为H 参加的离子反应 98 的浓硫酸中的氢离子浓度极小 不利于酸浸 故b错误 升高温度可以增大化学反应速率 适当提高浸取时的温度 能提高浸取率 故c正确 74 高考真题体验 典题演练提能 75 高考真题体验 典题演练提能 11 2019四川成都七中模拟 NiCO3常用于催化剂 电镀 陶瓷等工业 现用某含镍电镀废渣 含Cu Zn Fe Cr等杂质 制取NiCO3的过程如图所示 1 流程中的试剂X 某钠盐 的化学式是 2 氧化 时需保持滤液在40 左右 用6 的H2O2溶液氧化 控制温度不超过40 的原因是 用化学方程式表示 76 高考真题体验 典题演练提能 3 Fe2 也可以用NaClO3氧化 生成的Fe3 在较小pH条件下水解 最终形成黄钠铁矾 Na2Fe6 SO4 4 OH 12 沉淀而被除去 如图是pH 温度关系图 图中阴影部分为黄钠铁矾稳定存在的区域 下列说法不正确的是 填字母 a 黄钠铁矾 Na2Fe6 SO4 4 OH 12 中铁为 2价b pH过低或过高均不利于生成黄钠铁矾 其原因相同c 氯酸钠在氧化Fe2 时 1molNaClO3得到的电子数为6NAd 工业生产中温度常保持在85 95 加入Na2SO4后生成黄钠铁矾 此时溶液的pH约为1 2 1 8 77 高考真题体验 典题演练提能 4 加入Na2CO3溶液时 确认Ni2 已经完全沉淀的实验方法是 5 某小组利用NiCO3制取镍氢电池的正极材料碱式氧化镍 NiOOH 过程如图 已知25 时 Ksp Ni OH 2 2 10 15 当调节pH 9时 溶液中残留的c Ni2 mol L 1 写出在空气中加热Ni OH 2制取NiOOH的化学方程式 镍氢电池电解液为30 的KOH溶液 负极为MH 即吸氢材料M吸附氢原子 充电时也可实现Ni OH 2转化为NiOOH 请写出放电时该电池的总反应式 78 高考真题体验 典题演练提能 解析 根据流程图 该含镍电镀废渣 含Cu Zn Fe Cr等杂质 用过量的酸溶解 其中的金属转化为金属阳离子 再加入适量X试剂 将铜离子和锌离子转化为硫化物沉淀除去 滤液中含有镍 铁 铬等金属离子 根据 2 可知 保持滤液在40 左右 用6 的H2O2溶液氧化Fe2 再在95 加入NaOH调节pH 除去Fe OH 3和Cr OH 3 在过滤后的滤液中加入碳酸钠得到NiCO3 79 高考真题体验 典题演练提能 1 根据流程图 加入试剂X后生成了硫化铜和硫化锌沉淀 因此试剂X 某钠盐 为Na2S 2 由于过氧化氢受热容易分解 因此 氧化 时需保持滤液温度不超过40 3 黄钠铁矾 Na2Fe6 SO4 4 OH 12 中钠为 1价 硫酸根为 2价 氢氧根为 1价 根据各元素正负化合价代数和为0可知铁为 3价 故a错误 pH过低 Na2Fe6 SO4 4 OH 12 能够被酸溶解 pH过高 铁离子容易水解生成氢氧化铁或FeOOH沉淀 均不利于生成黄钠铁矾 原因不相同 故b错误 用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2 的离子方程式为 1molNaClO3得到的电子数为6NA 故c正确 由图像可知 85 95 条件下生成黄钠铁矾的合适pH约为1 2 1 8 故d正确 80 高考真题体验 典题演练提能 4 确认Ni2 已经完全沉淀的具体操作步骤为 静置 在上层清液中继续滴加1 2滴Na2CO3溶液 无沉淀生成 镍氢电池电解液为30 的KOH溶液 负极为MH 即吸氢材料M吸附氢原子 充电时也可实现Ni OH 2转化为NiOOH 则放电时NiOOH在正极发生还原反应生成Ni OH 2 电池的总反应为MH与NiOOH反应生成Ni OH 2和M 反应方程式为NiOOH MH M Ni OH 2 81 高考真题体验 典题演练提能 物质制备工艺流程1 2019全国 26 硼酸 H3BO3 是一种重要的化工原料 广泛应用于玻璃 医药 肥料等工业 一种以硼镁矿 含Mg2B2O5 H2O 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 82 高考真题体验 典题演练提能 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 Ka 5 81 10 10 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 2 MgCO3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 83 高考真题体验 典题演练提能 2 由流程图可知 B元素最终以H3BO3的形式存在 Mg元素经沉镁后以Mg OH 2 MgCO3的形式存在 可分析出Fe Al在沉镁后不会存在于母液中 因此滤渣1的主要成分为矿石中含有的SiO2 Fe2O3 Al2O3 可用KSCN溶液检验Fe3 的存在 84 高考真题体验 典题演练提能 85 高考真题体验 典题演练提能 2 2019全国 26 立德粉ZnS BaSO4 也称锌钡白 是一种常用的白色颜料 回答下列问题 1 利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花 亦可定性鉴别某些金属盐 灼烧立德粉样品时 钡的焰色为 填标号 A 黄色B 红色C 紫色D 绿色 2 以重晶石 BaSO4 为原料 可按如下工艺生产立德粉 86 高考真题体验 典题演练提能 在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡 该过程的化学方程式为 回转炉尾气中含有有毒气体 生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体 该反应的化学方程式为 在潮湿空气中长期放置的 还原料 会逸出臭鸡蛋气味的气体 且水溶性变差 其原因是 还原料 表面生成了难溶于水的 填化学式 沉淀器中反应的离子方程式为 87 高考真题体验 典题演练提能 3 成品中S2 的含量可以用 碘量法 测得 称取mg样品 置于碘量瓶中 移取25 00mL0 1000mol L 1的I2 KI溶液于其中 并加入乙酸溶液 密闭 置暗处反应5min 有单质硫析出 以淀粉为指示剂 过 88 高考真题体验 典题演练提能 解析 1 常见的金属元素在焰色反应中呈现的焰色分别为 钠 黄色 钾 紫色 透过蓝色钴玻璃观察 钙 砖红色 锶 洋红色 铜 绿色 钡 黄绿色 2 由于焦炭过量 故C被氧化为CO 反应的化学方程式为 根据信息结合框图可知 还原料的主要成分为BaS 表面BaS与空气中的H2O和CO2反应生成有臭鸡蛋气味的H2S和难溶于水的BaCO3 89 高考真题体验 典题演练提能 90 高考真题体验 典题演练提能 3 2019全国 26 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料 工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿 还含Fe Al Mg Zn Ni Si等元素 制备 工艺如下图所示 回答下列问题 91 高考真题体验 典题演练提能 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 1 滤渣1 含有S和 写出 溶浸 中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式 2 氧化 中添加适量的MnO2的作用是 3 调pH 除铁和铝 溶液的pH范围应调节为 6 0之间 4 除杂1 的目的是除去Zn2 和Ni2 滤渣3 的主要成分是 92 高考真题体验 典题演练提能 5 除杂2 的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2 若溶液酸度过高 Mg2 沉淀不完全 原因是 6 写出 沉锰 的离子方程式 7 层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料 其化学式为LiNixCoyMnzO2 其中Ni Co Mn的化合价分别为 2 3 4 当x y 时 z 93 高考真题体验 典题演练提能 94 高考真题体验 典题演练提能 解析 本题为工艺流程题 综合考查了陌生化学方程式和离子方程式的书写 调节pH除杂 沉淀溶解平衡及化合价的简单计算等知识 综合性较强 难度中等 1 加硫酸 溶浸 过程中 MnO2将MnS中的S2 氧化为单质硫 MnO2 MnS 2H2SO4 2MnSO4 S 2H2O 天然锰矿中含有的二氧化硅 或硅酸盐 不溶于稀硫酸 所以滤渣1为S和二氧化硅 或不溶性硅酸盐 95 高考真题体验 典题演练提能 96 高考真题体验 典题演练提能 4 2018全国 27节选 焦亚硫酸钠 Na2S2O5 在医药 橡胶 印染 食品等方面应用广泛 回答下列问题 1 生产Na2S2O5 通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得 写出该过程的化学方程式 2 利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为 pH 4 1时 中为溶液 写化学式 工艺中加入Na2CO3固体 并再次充入SO2的目的是 97 高考真题体验 典题演练提能 3 Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂 在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时 取50 00mL葡萄酒样品 用0 01000mol L 1的碘标准液滴定至终点 消耗10 00mL 滴定反应的离子方程式为 该样品中Na2S2O5的残留量为g L 1 以SO2计 98 高考真题体验 典题演练提能 99 高考真题体验 典题演练提能 5 2018全国 26 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家 一种以闪锌矿 ZnS 含有SiO2和少量FeS CdS PbS杂质 为原料制备金属锌的流程如图所示 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 100 高考真题体验 典题演练提能 回答下列问题 1 焙烧过程中主要反应的化学方程式为 2 滤渣1的主要成分除SiO2外还有 氧化除杂工序中ZnO的作用是 若不通入氧气 其后果是 3 溶液中的Cd2 可用锌粉除去 还原除杂工序中反应的离子方程式为 4 电解硫酸锌溶液制备单质锌时 阴极的电极反应式为 沉积锌后的电解液可返回工序继续使用 101 高考真题体验 典题演练提能 102 高考真题体验 典题演练提能 6 2018全国 27 KIO3是一种重要的无机化合物 可作为食盐中的补碘剂 回答下列问题 1 KIO3的化学名称是 2 利用 KClO3氧化法 制备KIO3工艺流程如下图所示 酸化反应 所得产物有KH IO3 2 Cl2和KCl 逐Cl2 采用的方法是 滤液 中的溶质主要是 调pH 中发生反应的化学方程式为 103 高考真题体验 典题演练提能 3 KIO3也可采用 电解法 制备 装置如图所示 写出电解时阴极的电极反应式 电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 其迁移方向是 与 电解法 相比 KClO3氧化法 的主要不足之处有 写出一点 104 高考真题体验 典题演练提能 105 高考真题体验 典题演练提能 7 2017全国 27 Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料 可利用钛铁矿 主要成分为FeTiO3 还含有少量MgO SiO2等杂质 来制备 工艺流程如下 106 高考真题体验 典题演练提能 回答下列问题 1 酸浸 实验中 铁的浸出率结果如下图所示 由图可知 当铁的浸出率为70 时 所采用的实验条件为 2 酸浸 后 钛主要以形式存在 写出相应反应的离子方程式 107 高考真题体验 典题演练提能 3 TiO2 xH2O沉淀与双氧水 氨水反应40min所得实验结果如下表所示 分析40 时TiO2 xH2O转化率最高的原因 4 Li2Ti5O15中Ti的化合价为 4 其中过氧键的数目为 5 若 滤液 中c Mg2 0 02mol L 1 加入双氧水和磷酸 设溶液体积增加1倍 使Fe3 恰好沉淀完全即溶液中c Fe3 1 0 10 5mol L 1 此时是否有Mg3 PO4 2沉淀生成 列式计算 FePO4 Mg3 PO4 2的Ksp分别为1 3 10 22 1 0 10 24 6 写出 高温煅烧 中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式 108 高考真题体验 典题演练提能 109 高考真题体验 典题演练提能 解析 1 由图像可知 当铁的浸出率为70 时 对应的条件有2个 一个为100 2h 另一个为90 5h 2 此题考查陌生离子方程式的书写 第一步应搞清所写的离子方程式是否为氧化还原反应的离子方程式 在钛铁矿 FeTiO3 中Fe为 2价 Ti为 4价 在中Ti仍为 4价 故为非氧化还原反应 第二步依据元素守恒和电荷守恒把离子方程式配平 3 考查反应温度与反应物浓度对反应速率的影响 温度低于40 时 TiO2 xH2O转化反应速率随温度升高而增加 超过40 时 H2O2易分解 NH3也易从反应体系中逸出 反应物浓度减小 TiO2 xH2O转化反应速率下降 4 设在化合物Li2Ti5O15中有x个O为 2价 y个O为 1价 由化合物中各元素化合价的代数和为零可得 解得x 7 y 8 即有8个氧原子显 1价 则过氧键的数目为4 110 高考真题体验 典题演练提能 因溶液的体积扩大了一倍 c Mg2 0 01mol L 1 Q Mg3 PO4 2 c3 Mg2 c2 0 013 1 3 10 17 2 1 7 10 40 1 0 10 24 即Q K 因此不会产生Mg3 PO4 2沉淀 6 在工业流程图中陌生化学方程式书写的关键是找准反应物和产物 其次要判断反应是否为氧化还原反应 反应物为FePO4 Li2CO3和草酸 产物主要为LiFePO4 从Fe的化合价可以看出 此反应为氧化还原反应 FePO4为氧化剂 H2C2O4为还原剂 被氧化为CO2 由元素守恒和电荷守恒 可知氧化剂与还原剂的化学计量数之比为2 1 再根据Li元素 C元素守恒可确定LiFePO4的化学计量数为2 CO2的化学计量数为3 H2O的化学计量数为1 111 高考真题体验 典题演练提能 8 2017全国 26 水泥是重要的建筑材料 水泥熟料的主要成分为CaO SiO2 并含有一定量的铁 铝和镁等金属的氧化物 实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示 112 高考真题体验 典题演练提能 回答下列问题 1 在分解水泥样品过程中 以盐酸为溶剂 氯化铵为助溶剂 还需加入几滴硝酸 加入硝酸的目的是 还可使用代替硝酸 2 沉淀A的主要成分是 其不溶于强酸但可与一种弱酸反应 该反应的化学方程式为 3 加氨水过程中加热的目的是 沉淀B的主要成分为 写化学式 4 草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后 用KMnO4标准溶液滴定 通过测定草酸的量可间接获知钙的含量 滴定反应为 实验中称取0 400g水泥样品 滴定时消耗了0 0500mol L 1的KMnO4溶液36 00mL 则该水泥样品中钙的质量分数为 113 高考真题体验 典题演练提能 答案 1 将Fe2 氧化为Fe3 H2O2溶液 3 促进Fe3 与Al3 水解Fe OH 3Al OH 3 4 45 0 114 高考真题体验 典题演练提能 解析 1 由于Ksp Fe OH 2 Ksp Fe OH 3 Fe3 在pH较小时就可以转化为Fe OH 3沉淀 所以需要将Fe2 氧化为Fe3 双氧水是 绿色 氧化剂可以将Fe2 氧化为Fe3 而且不会引入杂质 3 盐的水解是吸热反应 加热可以促进Fe3 与Al3 水解 有利于使Fe3 和Al3 转化为Fe OH 3和Al OH 3沉淀 沉淀B的主要成分为Fe OH 3 Al OH 3 115 高考真题体验 典题演练提能 9 2017全国 27 重铬酸钾是一种重要的化工原料 一般由铬铁矿制备 铬铁矿的主要成分为FeO Cr2O3 还含有硅 铝等杂质 制备流程如图所示 116 高考真题体验 典题演练提能 回答下列问题 1 步骤 的主要反应为 上述反应配平后FeO Cr2O3与NaNO3的系数比为 该步骤不能使用陶瓷容器 原因是 2 滤渣1中含量最多的金属元素是 滤渣2的主要成分是及含硅杂质 3 步骤 调滤液2的pH使之变 填 大 或 小 原因是 用离子方程式表示 117 高考真题体验 典题演练提能 4 有关物质的溶解度如图所示 向 滤液3 中加入适量KCl 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤得到K2Cr2O7固体 冷却到 填标号 得到的K2Cr2O7固体产品最多 a 80 b 60 c 40 d 10 步骤 的反应类型是 5 某工厂用m1kg铬铁矿粉 含Cr2O340 制备K2Cr2O7 最终得到产品m2kg 产率为 118 高考真题体验 典题演练提能 解析 1 根据反应的化学方程式可知Fe由 2价升至 3价 Cr由 3价升至 6价 1个FeO Cr2O3共升高1价 3 2价 7价 N由 5价降至 3价 降低2价 根据化合价升降总值相等配平反应的化学方程式 则FeO Cr2O3前的计量数为2 NaNO3前的计量数为7 即两者的计量数之比为2 7 陶瓷中的SiO2在高温下可以与Na2CO3反应生成Na2SiO3 因此不能使用陶瓷容器 119 高考真题体验 典题演练提能 2 由步骤 知 生成的Na2CrO4和NaNO2均能溶于水 Fe2O3难溶于水 故滤渣1中含量最多的金属为铁 调滤液1的pH使铝杂质会转化为Al OH 3沉淀 则滤渣2的主要成分是Al OH 3和含硅杂质 120 高考真题体验 典题演练提能 10 2017江苏高考 16 铝是应用广泛的金属 以铝土矿 主要成分为Al2O3 含SiO2和Fe2O3等杂质 为原料制备铝的一种工艺流程如下 注 SiO2在 碱溶 时转化为铝硅酸钠沉淀 121 高考真题体验 典题演练提能 1 碱溶 时生成偏铝酸钠的离子方程式为 2 向 过滤 所得滤液中加入NaHCO3溶液 溶液的pH 填 增大 不变 或 减小 3 电解 是电解熔融Al2O3 电解过程中作阳极的石墨易消耗 原因是 4 电解 是电解Na2CO3溶液 原理如图所示 阳极的电极反应式为 阴极产生的物质A的化学式为 5 铝粉在1000 时可与N2反应制备AlN 在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合 有利于AlN的制备 其主要原因是 122 高考真题体验 典题演练提能 解析 1 Al2O3为两性氧化物 在NaOH溶液中溶解生成NaAlO2 2 加入的NaHCO3与过量的NaOH反应 导致溶液的pH减小 3 电解Al2O3时阳极有O2生成 高温下O2会氧化石墨 4 阳极为H2O失去电子生成O2 水电离的OH 放电之后 留下H 可以与反应生成 阴极为水电离出的H 放电生成H2 5 NH4Cl受热易分解产生HCl和NH3 HCl可以破坏Al表面的氧化膜 使得Al更易与N2反应 123 高考真题体验 典题演练提能 11 2016全国 28 NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂 也常用来漂白织物等 其一种生产工艺如下 124 高考真题体验 典题演练提能 回答下列问题 1 NaClO2中Cl的化合价为 2 写出 反应 步骤中生成ClO2的化学方程式 3 电解 所用食盐水由粗盐水精制而成 精制时 为除去Mg2 和Ca2 要加入的试剂分别为 电解 中阴极反应的主要产物是 4 尾气吸收 是吸收 电解 过程排出的少量ClO2 此吸收反应中 氧化剂与还原剂的物质的量之比为 该反应中氧化产物是 5 有效氯含量 可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力 其定义是 每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力 NaClO2的有效氯含量为 计算结果保留两位小数 125 高考真题体验 典题演练提能 126 高考真题体验 典题演练提能 127 高考真题体验 典题演练提能 12 2015全国 27 硼及其化合物在工业上有许多用途 以铁硼矿 主要成分为Mg2B2O5 H2O和Fe3O4 还有少量Fe2O3 FeO CaO Al2O3和SiO2等 为原料制备硼酸 H3BO3 的工艺流程如图所示 128 高考真题体验 典题演练提能 回答下列问题 1 写出M