2023届高中总复习第二轮专题二常见的无机物及其应用课件

第1讲常见的金属元素及其化合物专题二2023高中总复习优化设计GAOZHONGZONGFUXIYOUHUASHEJI内容索引0102考情分析•备考定向高频考点•探究突破03新题演练•能力迁移考情分析•备考定向【专题知识脉络】

【能力目标解读】

命题热点考题统计考查能力分析金属元素及其化合物的性质和用途2022全国乙,72021全国甲,272020全国Ⅱ,72020全国Ⅲ,7本部分知识主要以选择题或简答题(如化学方程式书写、分离提纯等)形式出现;以无机化工流程的形式考查元素化合物的性质,复习时,要抓住Na的活泼性、氧化铝及氢氧化铝的两性、Fe的变价。本部分知识重点考查学生应用化学知识解决实际问题的能力金属元素及其化合物在无机化学工艺流程中的应用2021全国甲,262021全国乙,262020全国Ⅰ,262020全国Ⅲ,27【热点考题诠释】

1.(2022全国乙)生活中处处有化学,下列叙述正确的是(

)。A.HB铅笔芯的成分为二氧化铅B.碳酸氢钠可做食品膨松剂C.青铜和黄铜是不同结构的单质铜D.焰火中红色来源于钠盐灼烧B解题要领:本题考查化学与STSE。铅笔芯是用石墨和黏土等制作而成的,A项错误;碳酸氢钠受热分解产生CO2,可用作食品膨松剂,B项正确;青铜和黄铜都是铜合金,C项错误;钠的焰色是黄色,D项错误。2.(2022广东卷)中华文明源远流长,在世界文明中独树一帜,汉字居功至伟。随着时代发展,汉字被不断赋予新的文化内涵,其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是(

)。B解题要领:兽骨的主要成分为无机矿物和有机质,A项错误;青铜器中含有铜、锡、铅等金属,是合金材料,B项正确;纸张的主要成分为纤维素,C项错误;液晶显示屏的材料比较复杂,但一定不是合金,D项错误。3.(2022广东卷)劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是(

)。选项劳动项目化学知识A面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包Na2CO3可与酸反应B环保工程师用熟石灰处理酸性废水熟石灰具有碱性C工人将模具干燥后再注入熔融钢水铁与H2O高温下会反应D技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板铝能形成致密氧化膜A解题要领:小苏打是NaHCO3,用作发泡剂的原理是小苏打受热分解生成CO2,在面包内部形成许多气孔,使得面包疏松多孔,A项符合题意;熟石灰具有碱性,可以与酸性废水中的酸性物质发生反应,B项不符合题意;铁与水蒸气在高温条件下发生反应生成Fe3O4,工人需要将模具干燥后再注入熔融钢水,C项不符合题意;铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步反应,故镀铝钢板耐腐蚀,D项不符合题意。4.(2021全国乙)磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见表。

金属离子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+开始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全(c=1.0×10-5

mol·L-1)的pH3.24.711.113.8回答下列问题。(1)“焙烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式:

。

(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次析出的金属离子是

。

(3)“母液①”中Mg2+浓度为

mol·L-1。

(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”,最适合的酸是

。“酸溶渣”的成分是

、

。

(5)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,该反应的离子方程式是

。

(6)将“母液①”和“母液②”混合,吸收尾气,经处理得

,循环利用。(2)根据题表中金属离子开始沉淀与沉淀完全时的pH,用氨水逐步调节pH从2.0至11.6的过程中,依次析出的金属离子是Fe3+、Al3+、Mg2+。(4)根据焙烧时加入的是硫酸铵,且酸溶时的温度为160

℃,则酸溶时加入的酸应该为硫酸。酸溶渣的成分为SiO2和硫酸钙。(5)稀释与加热均可促进TiO2+的水解,该反应的离子方程式是(6)尾气中含有NH3,母液①中含有氨水,母液②中含有剩余的硫酸,故将母液①和母液②混合,吸收尾气,经处理得到(NH4)2SO4,(NH4)2SO4可循环利用。5.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,工艺如图所示。回答下列问题。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Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(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

。

(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=

。

答案:(1)SiO2(或不溶性硅酸盐)

MnO2+MnS+2H2SO4══2MnSO4+S+2H2O(2)将Fe2+氧化为Fe3+(3)4.7(4)NiS和ZnS解题要领:本题为工艺流程图题,综合考查了陌生化学方程式和离子方程式的书写、pH调节、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)。(2)“溶浸”时杂质Fe、Al、Mg、Zn、Ni等元素也都转化为相应的硫酸盐,其中铁元素部分以Fe2+存在,结合金属离子沉淀时的pH范围,加MnO2是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,以方便后面将其转化为沉淀除去。(3)~(5)结合题给表格中金属离子沉淀时的pH范围可知,加氨水“调pH”主要是沉淀Fe3+和Al3+[“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3],此时需控制的pH范围为4.7~6.0。而后面加Na2S完成的“除杂1”是沉淀Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分为ZnS和NiS。加MnF2完成的“除杂2”是沉淀Mg2+,“滤渣4”的主要成分为MgF2。若沉淀Mg2+时溶液酸性较强,H+会与F-生成弱电解质HF,使平衡MgF2(s)Mg2+(aq)+2F-(aq)右移,则导致Mg2+沉淀不完全。(6)流程图中加NH4HCO3是为了沉淀Mn2+,产物为MnCO3,同时生成CO2和(NH4)2SO4、H2O。(7)根据化合物中元素化合价的代数和为0可列式计算:高频考点•探究突破命题热点一金属元素及其化合物的性质和用途【有关金属元素及其化合物的思维路径】【问题探究】常见金属元素及其化合物有哪些性质?1.钠及其化合物。(1)树立物质转化思想。理清知识主线:Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3(2)重要反应的规范书写。①实验室怎样处理钠屑?2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑②写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式。2Na+2H2O+Cu2+══Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+③向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸,发生反应的离子方程式。④用化学方程式表示呼吸面具中产生O2的原理。2Na2O2+2H2O══4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2══2Na2CO3+O2(3)知识盲点。①钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。②无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2,只要参与反应的Na的质量相等,则转移电子的物质的量一定相等,但得到Na2O2的质量大于Na2O的质量。③1molNa2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1mol,如1molNa2O2与SO2反应生成Na2SO4转移电子的物质的量为2mol。④Li与O2反应只生成Li2O;NaH是离子化合物,是一种强还原剂。Na2O、Na2O2阴、阳离子个数比均为1∶2。⑤不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,应选用CaCl2或BaCl2溶液。⑥除去CO2中的HCl气体,应选用饱和的NaHCO3溶液,不能用NaOH溶液、Na2CO3溶液。⑦向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2,有晶体析出。⑧焰色反应是金属元素的特征性质,无论元素是以游离态存在还是以化合态存在,均具有相同的焰色反应,但焰色反应不是化学变化,在观察钾元素的焰色反应时,应透过蓝色钴玻璃。2.铝及其化合物。(1)树立物质转化思想。理清知识主线:(2)重要反应的规范书写。①用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。2Al+2NaOH+2H2O══2NaAlO2+3H2↑②用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。Al(OH)3+OH-══

+2H2O③现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液,制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示):AlCl3+3NH3·H2O══Al(OH)3↓+3NH4Cl。④现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸,制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示):⑤用离子方程式表示泡沫灭火器的原理。⑥用离子方程式分别表示

(3)知识盲点。①铝是活泼金属,但铝的抗腐蚀性相当强,因为铝表面容易生成一层致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点,故在酒精灯上加热铝箔直至熔化,发现熔化的铝并不滴落。②铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应,还包含制取其他难熔金属的反应,但铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。③引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点,具体操作是先铺一层KClO3,然后插上镁条,最后点燃镁条。④Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3不溶于氨水,所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。3.铁及其重要化合物。(1)树立物质转化思想。理清知识主线:(2)重要反应的规范书写。①高温下铁与H2O(g)的反应。(2)重要反应的规范书写。①高温下铁与H2O(g)的反应。②用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀硝酸中的反应过程。③用离子方程式表示下列反应。

④用方程式表示铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程。

(3)知识盲点。①Fe与O2(在O2中燃烧)、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3,与S反应时生成FeS,说明Cl2的氧化能力大于S。Fe在Cl2中燃烧,无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。②向含Fe2+的溶液中滴加硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有强氧化性的物质时,溶液的颜色会发生变化,该现象可用于Fe2+的检验。③Fe3+的检验方法较多,效果最好最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2+的检验方法较多,其中无干扰检验的方法是K3[Fe(CN)6]溶液法,现象是生成蓝色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。④配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉),又要防水解(加入盐酸);配制FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解,Fe3+只能存在于酸性溶液中,pH=7时几乎完全水解。⑤制备Fe(OH)2的方法很多,原则有两点:一是溶液中的溶解氧必须提前除去;二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2

转化为Fe(OH)3时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色)。⑥常温下,Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,但加热后继续反应。4.铜及其重要化合物。(1)树立物质转化思想。理清知识主线:(2)重要反应的规范书写。①铜分别与Cl2、S的反应。②铜在潮湿的空气中生锈。③将Cu与浓硫酸混合加热。④Cu与稀硝酸反应的离子方程式。⑤常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)。⑥用离子方程式表示将氨水逐滴滴入CuSO4溶液的反应过程。(3)知识盲点。①铜是紫红色金属,它在潮湿的空气中最终不是生成CuO,而是生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]。②受热分解:Cu(OH)2(蓝色)―→CuO(黑色)―→Cu2O(砖红色)―→Cu(紫红色)。Cu(OH)2常温下缓慢分解,CuO需要在高温条件下才能分解。③常用灼热的铜粉除去N2中的O2,灼热的CuO除去CO2中的CO。④Cu与一定量的浓硝酸反应,产生的是NO2和NO的混合气体,当Cu有剩余时,再加入稀硫酸,Cu继续溶解。5.金属的冶炼方法。

例1下列有关金属及其化合物的应用不合理的是(

)。A.将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2B.铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业C.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良D.无水CoCl2呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水分析推理:A项,发生的相关反应为2FeCl2+Cl2══2FeCl3,2FeCl3+Fe══3FeCl2,正确;B项,铝与锂形成密度小、强度大的合金,可用于航天工业,正确;C项,碳酸钠与熟石灰反应生成CaCO3沉淀和强碱NaOH,会使土壤碱性增强,错误;D项,变色硅胶含有CoCl2呈蓝色,吸水后变为CoCl2·6H2O呈粉红色,因此根据颜色变化可判断变色硅胶是否吸水,正确。答案:C对点训练11.(2022福建福州高三月考)下列说法不正确的是(

)。A.Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3B.金属Na着火时,用细沙覆盖灭火C.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金D.等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数相等A解析:氯气具有较强的氧化性,Fe与Cl2反应生成FeCl3,碘的氧化性较弱,Fe与I2反应生成FeI2,A项错误;钠比较活泼,与水、氧气、二氧化碳等均会发生反应,所以金属钠着火时,可用细沙覆盖灭火,B项正确;不锈钢是铁与镍、铬等形成的合金,C项正确;由于Cl2的氧化性很强,与变价金属Fe反应时生成的是FeCl3,与Al发生反应生成AlCl3,所以等物质的量的铁和铝分别与足量的氯气完全反应转移电子数目相等,D项正确。2.(2022河南许昌三模)下列实验的现象与结论均正确的是(

)。

选项操作现象结论A将铜片加入盛有稀硝酸的试管中试管口有红棕色气体产生Cu把稀硝酸中氮元素还原为NO2B灼热的铁丝插入氯气瓶中铁丝剧烈燃烧Fe与Cl2反应生成FeCl3C将洁净铁丝放入浓硫酸中无明显现象没有发生化学反应D用HCl气体做喷泉实验可以形成喷泉只有极易溶于水的气体才能用来做喷泉实验B解析:将铜片加入盛有稀硝酸的试管中,Cu把稀硝酸中氮元素还原为NO,NO在瓶口与O2反应生成红棕色的气体NO2,A项不合题意;灼热的铁丝插入氯气瓶中,铁丝能剧烈燃烧,Fe与Cl2反应生成FeCl3,化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3,B项符合题意;将洁净铁丝放入浓硫酸中,无明显现象是由于常温下铁遇到浓硫酸发生钝化,钝化属于化学变化,C项不合题意;HCl极易溶于水,用HCl气体做喷泉实验,可以形成喷泉,但并不是只有极易溶于水的气体才能用来做喷泉实验,气体可以与水(或溶液)反应,使得容器内的压强快速下降,也能形成喷泉,D项不合题意。命题热点二金属元素及其化合物在无机化学工艺流程中的应用【有关无机化学工艺流程的思维路径】【问题探究】1.如何对原料进行预处理?(1)研磨:减小固体的颗粒,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。(2)水浸:与水接触反应或溶解。(3)酸(碱)浸:与酸(碱)接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。(4)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。(5)煅烧:把物料加热到低于熔点的一定温度,使其除去所含结晶水、二氧化碳等挥发性物质。2.如何理解流程题中表述性词语的作用?(1)控制较低温度:应联想到物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。(2)加过量试剂:应联想到反应完全或增大转化率、产率等。(3)能否加其他物质:应联想到会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。(4)在空气中或在其他气体中反应:应联想到O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或是否要达到防氧化、防水解、防潮解等目的。(5)检验某物质的设计方案:通常取少量待检液放入试管中,加入一种试剂产生某现象,然后得出结论。(6)用某些有机试剂清洗:应联想到降低物质的溶解度,有利于析出、减少损耗或提高利用率。例2五氧化二钒是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。为回收利用含钒催化剂,研制了一种利用废催化剂(V以+4、+5价存在,含少量K2SO4、Al2O3杂质以及不溶性硅酸盐)回收V2O5的工艺流程如下:该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:金属离子Al3+Mn2+开始沉淀pH3.08.1完全沉淀pH4.710.1回答下列问题。(1)写出“酸浸氧化”中,VO2+转化为

反应的离子方程式:

。

(2)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为V2O5·xH2O,随滤液②可除去金属离子K+、Na+、

,以及部分的

。

(3)写出“沉淀转溶”中V2O5·xH2O转化为

溶解的离子方程式:

。

(4)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时,需要加入过量NH4Cl,其原因是

。

分析推理:根据图示可知,废钒催化剂(V以+4、+5价存在,含少量K2SO4、Al2O3杂质以及不溶性硅酸盐),加入H2SO4和MnO2,酸浸氧化,滤渣①为不溶性硅酸盐,滤液①加入NaOH溶液至pH=3.0~3.1,随滤液②可除去Mn2+、K+、Na+及部分Al3+,使钒水解并沉淀为V2O5·xH2O,滤饼②中加入NaOH调至pH大于13时,钒转化为钒酸盐溶解,铝转化为偏铝酸盐溶解,再加入HCl调pH=8.5,滤渣③为Al(OH)3,滤液③中加入过量的NH4Cl,得到NH4VO3沉淀,最后焙烧得到五氧化二钒;据此解答。(1)加入氧化剂MnO2,在酸性条件下,+4价的钒化合价升高变成+5价,MnO2中+4价的锰化合价降低变成+2价,根据电荷守恒和得失电子守恒,其离子方程式为(2)“中和沉淀”中,滤液①加入NaOH溶液至pH=3.0~3.1,由题中表格数据,Mn2+未开始沉淀,Al3+部分沉淀,则NaOH中和过量的硫酸并沉淀部分Al3+,使钒水解并沉淀为V2O5·xH2O,得滤饼②,随滤液②可除去Mn2+、K+、Na+及部分Al3+。(4)利用同离子效应,促进NH4VO3析出完全(5)多次连续萃取浓碳酸钠溶液对点训练2(2022东北三省四城市联考)镍及其化合物在工业上应用广泛,工业上可以用红土镍矿[主要成分为Mg3Si2O5(OH)4、Fe2MgO4、NiO、FeO、Fe2O3]为原料,采用硫酸铵焙烧法选择性提取镍并回收副产物黄铵铁矾[化学式可表示为(NH4)xFey(SO4)z(OH)w,摩尔质量为480g·mol-1]的工艺流程如图所示。已知:①2Mg3Si2O5(OH)4+9(NH4)2SO43(NH4)2Mg2(SO4)3+12NH3↑+4SiO2+10H2O↑②2Fe2MgO4+15(NH4)2SO4(NH4)2Mg2(SO4)3+16NH3↑+4(NH4)3Fe(SO4)3+8H2O↑③常温下,NiSO4易溶于水,NiOOH不溶于水。(1)除铁时加入的H2O2的用量高于理论用量的原因是

。

(2)矿样中的部分FeO在空气中焙烧时与(NH4)2SO4反应生成Fe2(SO4)3,该反应的化学方程式为

;“浸渣”的主要成分除含有铁元素的化合物外还有

(填化学式)。

(3)若浸出液中的铁完全转化为黄铵铁矾除去,“除铁”时通入NH3调节溶液pH的范围是

。常温下,Ni2+生成Ni(OH)2沉淀,Fe3+生成Fe(OH)3或黄铵铁矾沉淀,开始沉淀和沉淀完全时的pH如表:

沉淀物Ni(OH)2Fe(OH)3黄铵铁矾开始沉淀时的pH7.12.71.3沉淀完全(c=1×10-5

mol·L-1)时的pH9.23.72.3(4)“沉镍”时pH调为9.0,滤液中Ni2+浓度约为

mol·L-1。

(5)由所得滤液获得稳定的MgSO4·7H2O晶体的操作依次是

、

、过滤、洗涤、干燥。

(6)对黄铵铁矾进行热分解实验,其结果如图所示,则黄铵铁矾的化学式为

。

(已知:黄铵铁矾在300℃前分解释放的物质为H2O,300~575℃之间只有NH3和H2O放出,此时残留固体只存在Fe、O、S三种元素,670℃以上得到的是纯净的红棕色粉末)答案:(1)过氧化氢在Fe3+催化下分解(2)4FeO+O2+6(NH4)2SO42Fe2(SO4)3+12NH3↑+6H2O↑

SiO2(3)2.3~2.7(4)10-4.6(5)蒸发浓缩冷却结晶(6)NH4Fe3(SO4)2(OH)6新题演练•能力迁移1.下列指定反应的化学方程式正确的是(

)。

B2.用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性(平均直径25nm)纳米Fe3O4的流程示意图如图:下列叙述不正确的是(

)。A.常用热的Na2CO3溶液除去钢铁表面的油污B.步骤②中,主要反应的离子方程式是2Fe3++Fe══3Fe2+C.步骤④中,反应完成后剩余的H2O2无需除去D.步骤⑤中,为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子,可将其均匀分散在水中,做丁达尔效应实验C解析:钢铁表面的油污在碱性条件下可以发生水解反应,Na2CO3是强碱弱酸盐溶液,显碱性,热的Na2CO3溶液可以让油脂水解,水解是吸热的,温度升高,水解平衡向吸热的方向移动,水解效果越好,故A正确;滤液A溶质为FeCl3、FeCl2、HCl,加入铁粉还原铁离子和反应过量的盐酸,主要反应的离子方程式是2Fe3++Fe══3Fe2+,故B正确;步骤④中,防止其在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素,反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2,故C错误;超顺磁性的Fe3O4粒子平均直径25

nm,属于胶体,可以做丁达尔效应实验,故D正确。3.某学习小组在实验室中用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的过程如图所示:下列说法正确的是(

)。A.为尽量少引入杂质,试剂①应选用氨水B.滤液A中加入NH4HCO3溶液产生CO2C.沉淀B的成分为Al(OH)3D.将溶液C蒸干得到纯净的明矾C解析:加入试剂①的目的是除去Fe、Mg杂质,得到含铝滤液A,氨水不与Al反应,不能达到此目的,故A错误;滤液A为偏铝酸盐,与NH4HCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸铵,故B错误;根据B选项得出沉淀B的成分为Al(OH)3,故C正确;将溶液C蒸干得到的明矾中含有硫酸钾杂质,故D错误。4.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:常温下,相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围

如表:金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4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。

本课结束第2讲常见的非金属元素及其化合物专题二2023高中总复习优化设计GAOZHONGZONGFUXIYOUHUASHEJI内容索引0102考情分析•备考定向高频考点•探究突破03学科素养练——元素化合物在化学工艺流程题中的综合应用04新题演练•能力迁移考情分析•备考定向【专题知识脉络】

常见的

非金属

元素及

其化

合物【能力目标解读】

命题热点考题统计考查能力分析常见非金属元素单质及其化合物的性质和用途2022全国甲,72021全国乙,72020全国Ⅰ,7、92020全国Ⅱ,92020全国Ⅲ,10非金属元素及其化合物是无机化学的重要组成部分,但近几年全国新课标高考降低了此部分知识的难度,从氧化还原、酸碱性、稳定性、守恒、应用的角度复习非金属及其化合物的规律及一些特性进行分析。重点考查了学生应用化学知识分析和解决实际问题的能力物质的转化关系及应用2020全国Ⅰ,282020全国Ⅱ,262020全国Ⅲ,26【热点考题诠释】

1.(2022全国甲)化学与生活密切相关。下列叙述正确的是(

)。A.漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果B.温室气体是形成酸雨的主要物质C.棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物D.干冰可用在舞台上制造“云雾”D解题要领:本题考查化学与生活相关的知识应用。漂白粉中的Ca(ClO)2与盐酸会发生氧化还原反应:ClO-+Cl-+2H+══Cl2↑+H2O,不仅不能提高消毒效果,还会生成有毒的氯气,造成环境污染,A项错误;温室气体通常指的是CO2,形成酸雨的主要物质是SO2及氮的氧化物,B项错误;棉花和麻的主要成分是纤维素,纤维素属于碳水化合物,蚕丝的主要成分是蛋白质,C项错误;干冰是固体CO2,在升华过程中吸收大量的热,使环境中的水蒸气液化产生“云雾”现象,D项正确。2.(2022广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应溶液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是(

)。A.Cu与热浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成B解题要领:Cu与热浓硫酸反应,既体现浓硫酸的酸性又体现其氧化性,A项错误;紫色石蕊溶液遇到酸会变红,a处变红,说明生成的SO2是酸性氧化物,B项正确;c处是因SO2具有还原性而使酸性高锰酸钾溶液褪色,不是SO2的漂白性,C项错误;试管底部出现的白色固体为CuSO4,不是蓝色固体CuSO4·5H2O的原因是浓硫酸具有吸水性,不能说明反应中没有水生成,D项错误。3.(2020全国Ⅲ)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体-溶液,能出现喷泉现象的是(

)。选项气体溶液AH2S稀盐酸BHCl稀氨水CNO稀硫酸DCO2饱和NaHCO3溶液B解题要领:本题考查了喷泉实验的形成条件判断。从原理上来说,只要是圆底烧瓶内的压强小于外界压强即可形成喷泉。H2S为酸性气体,在稀盐酸中的溶解度较小,A项不能形成喷泉;HCl气体与稀氨水反应后,圆底烧瓶内压强减小,B项极易形成喷泉;NO气体难溶于稀硫酸,且与稀硫酸不反应,C项不能形成喷泉;CO2气体在饱和碳酸氢钠溶液中的溶解度很小,D项不能形成喷泉。4.(2019全国Ⅱ)下列实验现象与实验操作不相匹配的是(

)。

选项实验操作实验现象A向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中通入足量的乙烯后静置溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层B将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生C向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊D向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变A解题要领:乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2,反应后气体逸出,静置后溶液不分层,A项不匹配;将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶,镁条在CO2中剧烈燃烧,反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C,反应产生大量浓烟,集气瓶内壁上有黑色固体生成,B项匹配;硫代硫酸钠与盐酸反应的化学方程式为Na2S2O3+2HCl══2NaCl+H2O+SO2↑+S↓,SO2有刺激性气味,S不溶于水,使溶液变浑浊,C项匹配;FeCl3与过量铁粉反应生成Fe2+,加KSCN后溶液不变色,D项匹配。高频考点•探究突破命题热点一常见非金属元素单质及其化合物的性质和用途【有关非金属元素单质及其化合物的性质和用途的思维途径】【问题探究】常见非金属元素单质及其化合物有哪些性质?1.碳、硅及其化合物。(1)转化关系。理清知识主线:(2)重要反应的方程式。①Mg在CO2中燃烧。②向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式。③侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示)。④氢氟酸不能用玻璃瓶盛放的原因(用化学方程式表示)。⑤盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因(用离子方程式表示)。⑥熔融Na2CO3不能选用普通坩埚的原因(用化学方程式表示)。(3)知识盲点。①工业上制备粗硅,是用过量的C与SiO2在高温下反应,由于C过量,生成的是CO而不是CO2,该反应必须在隔绝空气的条件下进行。②氢氟酸不能用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃试剂瓶盛放,但不能使用玻璃塞。③酸性氧化物一般能与水反应生成酸,但SiO2不溶于水;酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能与HF反应。2.卤素及其化合物。(1)转化关系。理清知识主线:(2)重要反应的方程式。①实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式。②将浓盐酸滴到KMnO4固体上(用离子方程式表示)。

③将Cl2通入石灰乳中(用化学方程式表示)。2Cl2+2Ca(OH)2══CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O④用NaOH溶液吸收Cl2进行尾气处理(用离子方程式表示)。Cl2+2OH-══Cl-+ClO-+H2O⑤电解饱和食盐水制烧碱(用离子方程式表示)。2Cl-+2H2O

Cl2↑+H2↑+2OH-⑥“84”消毒液不能与洁厕灵混用的原因(用离子方程式表示)。ClO-+Cl-+2H+══Cl2↑+H2O⑦将SO2和Cl2混合,漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)。SO2+Cl2+2H2O══4H+++2Cl-(3)知识盲点。①液氯应密封保存在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。②1molCl2参加反应,转移电子的物质的量可能为2mol、1mol或小于1mol(Cl2与H2O的反应为可逆反应)。③向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3。④酸化KMnO4溶液用的是H2SO4而不是盐酸。⑤当Fe与Cl2在点燃条件下反应时,由于Cl2的强氧化性,不论Fe过量或不足,产物一定是FeCl3。而Fe与I2共热反应时,产物一定是FeI2。3.硫及其化合物。(1)转化关系。理清知识主线:(2)重要反应的方程式。①热的烧碱溶液可以除硫的原因(用离子方程式表示)。②将SO2气体通入FeCl3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色的原因(用离子方程式表示)。③S2-和

可以大量共存,但加入H2SO4后,则不能大量共存的原因(用离子方程式表示)。④书写下列反应的化学方程式。a.将SO2通入H2S溶液中。b.Cu与浓硫酸混合加热。c.C与浓硫酸混合加热。d.实验室利用Na2SO3与浓硫酸制SO2。(3)知识盲点。①除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液,还可以用CS2,但不能用酒精。②SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO2酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO2的漂白性;使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表现SO2的还原性;SO2与H2S反应,表现SO2的氧化性。③把SO2气体通入BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若再通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。4.氮及其化合物。(1)转化关系。理清知识主线:(2)重要反应的方程式。①书写离子方程式。a.将NH3通入AlCl3溶液中。b.用Cu与浓硝酸反应制取NO2。c.用Cu与稀硝酸反应制取NO。d.将NO2通入水中。②书写化学方程式。a.实验室用Ca(OH)2与NH4Cl制氨气。b.将炽热的碳放入浓硝酸中。c.用NH3可以检验Cl2管道是否漏气,若漏气则有白烟生成。(3)知识盲点。①NO只能用排水法或气囊法收集。②浓硝酸显黄色是因为溶有NO2,而工业上制备的盐酸显黄色,是因为溶有Fe3+。③实验室制备NH3,除了用Ca(OH)2与NH4Cl反应外,还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取,而检验

须用浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,以确定

的存在。④铜与浓硝酸反应在试管内就能看到红棕色的NO2,而与稀硝酸反应时需在试管口才能看到红棕色气体。例1某研究小组利用如图装置探究SO2与Fe(NO3)3溶液的反应原理。下列说法错误的是(

)。A.装置B中若产生白色沉淀,说明Fe3+能将SO2氧化成B.实验室中配制70%的硫酸需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒C.三颈烧瓶中通入N2的操作应在滴加浓硫酸之前,目的是排尽装置内的空气D.装置C可能发生倒吸,同时还不能完全吸收反应产生的尾气分析推理:A项,装置A中70%的硫酸与亚硫酸钠反应放出二氧化硫,二氧化硫的水溶液显酸性,在酸性条件下,能够氧化二氧化硫生成

,从而在B中产生硫酸钡白色沉淀,不能说明Fe3+能将SO2氧化成

,错误;B项,实验室中配制70%的硫酸,需要用量筒量取适当体积的浓硫酸,然后慢慢倒入一定量水中,边倒边搅拌,需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒,正确;C项,二氧化硫能够被氧化,为了排除空气中氧气的干扰,在滴加浓硫酸之前,三颈烧瓶中需要通入N2以排尽装置内的空气,正确;D项,二氧化硫在水中的溶解度较大,装置C可能发生倒吸,且气体与液体的反应接触不充分,会导致产生的尾气不能完全吸收,正确。答案:A对点训练11.(2022河北唐山二模)非金属化合物在生产生活中有重要应用。下列有关说法错误的是(

)。A.工业中可用浓氨水检验氯气管道是否泄漏B.工业上制取粗硅的原理是SiO2+CSi+CO2↑C.实验室可用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体D.实验室可通过硫酸铜溶液除去甲烷中的H2S气体B解析:氨气和氯气发生反应3Cl2+8NH3══6NH4Cl+N2,有白烟生成,工业中可用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,A项正确;工业上制取粗硅的原理是SiO2+2CSi+2CO↑,B项错误;碳酸氢钠和氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳、水,碳酸氢钠与二氧化碳不反应,实验室可用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体,C项正确;硫酸铜溶液和H2S反应生成CuS沉淀和硫酸,实验室可通过硫酸铜溶液除去甲烷中的H2S气体,D项正确。2.一定温度下,探究铜与稀硝酸反应,过程如图,下列说法不正确的是(

)。

A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是B.过程Ⅲ反应速率比Ⅰ大的原因是NO2溶于水,使c(HNO3)增大C.由实验可知,NO2对该反应具有催化作用D.当活塞不再移动时,再抽入空气,铜可以继续溶解B解析:过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应生成NO气体,离子方程式为3Cu+8H++2

══3Cu2++2NO↑+4H2O,A项正确;随着反应的进行,溶液中生成硝酸铜,根据氮元素守恒,过程Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中的大,因此反应速率增大的原因不是硝酸浓度增大,B项错误;过程Ⅲ反应速率比Ⅰ大,结合B项分析及实验过程可知,NO2对反应具有催化作用,C项正确;当活塞不再移动时,再抽入空气,NO与氧气、水反应生成硝酸,能与铜继续反应,D项正确。命题热点二物质的转化关系及应用【物质的转化关系及应用思维流程】根据元素化合物的性质—结合转化关系和特征现象—推断出物质—判断正误【问题探究】1.物质常见的转化关系有哪些?(1)直线型转化。(2)交叉型转化。

(3)三角型转化。

2.物质推断中有哪些“题眼”。(1)特殊的颜色和状态。①淡黄色固体:Na2O2、S、AgBr;黑色固体:MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4。②有色气体:NO2(红棕色)、F2(浅黄绿色)、Cl2(黄绿色);无色刺激性气味气体:SO2、NH3、HX(X为F、Cl、Br、I);无色无味气体:H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。③常温下呈液态的特殊物质:Br2(非金属单质)、Hg(金属单质)、H2O、H2O2等。④易升华的物质:I2。⑤溶液中的有色离子:Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、[紫(红)色]。⑥Br2在水中显黄(橙)色,在有机溶剂中显橙(红)色;I2在水中显黄(褐)色,在有机溶剂中显紫(红)色。(2)特征反应现象。①燃烧:H2+Cl2(苍白色火焰),C2H2(C6H6)+O2(明亮火焰,大量黑烟),Al+O2,Mg+O2(耀眼白光,有白色固体生成),金属的焰色反应。②淀粉遇碘变蓝,部分蛋白质遇浓硝酸变黄。③使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3,使品红溶液褪色的气体是Cl2、SO2等。④在空气中由无色气体变为红棕色气体的是NO。⑤与碱加热反应产生气体的溶液中一般含

。⑥既能与酸反应又能与碱反应并产生气体的物质:Al、弱酸的铵盐(碳酸铵、硫化铵等)、弱酸的酸式铵盐(碳酸氢铵、硫氢化铵等)。⑦两种气体相遇产生白烟,两种气体分别为NH3、HCl。例2短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增加,K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物,甲是B元素常见的固体单质,乙是由A、D两种元素形成的化合物。K是无色气体,是主要大气污染物之一。常温下0.05mol·L-1丙溶液pH为1,上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是(

)。A.简单离子半径:C<D<EB.元素的非金属性:C>D>E>BC.由元素A、C、D仅能组成共价化合物D.由元素B、E组成的化合物可用于洗涤试管壁上残余的硫单质分析推理:0.05

mol·L-1丙溶液的pH=1,故丙为H2SO4。由K为无色的大气污染物可知,K为SO2,故乙为H2O2。由图示转化关系可知,甲可能为C、Al、Fe。结合原子序数小于氧元素的原子序数可知,甲为C,故元素C为氮元素,元素A为氢元素,元素B为碳元素,元素D为氧元素,元素E为硫元素。A项,简单离子半径S2->N3->O2-,错误;B项,元素非金属性O>N>S>C,错误;C项,NH4NO3为离子化合物,错误;D项,硫易溶于CS2,可用CS2洗涤试管壁上残余的硫,正确。答案:D对点训练21.在给定条件下,下列所示的转化关系均能实现的是(

)。B解析:NH3在催化剂的条件下与O2反应生成NO,A不符合题意;Na与H2O反应生成NaOH,NaOH与足量CO2反应生成NaHCO3,B符合题意;MgCl2·6H2O加热生成MgO不生成MgCl2,C不符合题意;SiO2不溶于水,不能转化为H2SiO3,D不符合题意。2.A、B、C、X均为中学化学常见物质,它们之间有如图转化关系(副产物已略去)。下列相关叙述错误的是(

)。A.若X是空气中存在的强氧化性无色气体单质,则A可以是C、Na、S、N2B.若X是黄绿色气体单质,则A可以是Fe,且B的水溶液中滴加铁氰化钾溶液会产生特征蓝色沉淀C.若X是一种温室气体,单质A被誉为国防金属,则反应①的化学方程式为D.若X为一种混合物,其中一种溶质常作制冷剂,A能使品红溶液褪色,加热后又恢复原色,则反应①的离子方程式为SO2+NH3·H2O

══B学科素养练——元素化合物在化学工艺流程题中的综合应用【素养必备】1.解题要领必备。解答工艺流程综合题的关键是分析流程图,对于比较陌生且复杂的流程图,需要宏观把握整个流程,可针对问题分析细节,不必把每个环节的原理都弄清。总体方法:关注箭头的指向(聚焦局部,箭头指出——反应物,箭头指入——生成物)、前后追溯物质(放大局部)、考虑反应实际(物质性质、试剂用量)。2.识记化工术语。

关键词释义研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴,增大反应物接触面积,以增大反应速率或使反应更充分灼烧(煅烧)使固体在高温下分解或改变结构,使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿浸取向固体中加入适当溶剂或溶液,使其中可溶性的物质溶解,包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等浸出率固体溶解后,离子在溶液中含量的多少酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的过程水浸与水接触反应或溶解过滤固体与液体的分离关键词释义滴定定量测定,可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发结晶蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度水洗用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等碱作用去油污、去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH、促进水解(沉淀)3.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,防止氧化、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常见的操作答题要考虑的角度控制溶液的pH①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)②“酸作用”还可除去氧化物(膜)③“碱作用”还可除去油污,除去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)常见的操作答题要考虑的角度控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)①防止副反应的发生②使化学平衡移动;控制化学反应的方向③控制固体的溶解与结晶④控制反应速率:使催化剂达到最大活性⑤升温:促进溶液中的气体逸出,使某物质达到沸点挥发⑥加热煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离⑦趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量⑧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,降低对设备的要求常见的操作答题要考虑的角度洗涤晶体①水洗:通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质②“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③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④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2~3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【学科素养强化训练】1.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为回答下列问题。(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+,可选用的化学试剂是

。

(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2OH++,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

。

解析:(1)由硼镁矿粉所含的元素及加入的硫酸铵溶液可知,该气体只能为氨气,碳酸氢铵与氨气反应的化学方程式为NH3+

NH4HCO3══(NH4)2CO3。(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,可分析出含Fe元素、Al元素的物质在“溶浸”过程中除去,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。2.以Cl2、NaOH、CO(NH2)2(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3,其主要实验流程为已知:①Cl2+2OH-══ClO-+Cl-+H2O是放热反应。②N2H4·H2O沸点约118℃,具有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。(1)如图表示用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取Cl2时,阳极上也会产生少量ClO2的电极反应式为

;电解一段时间,当阴极产生标准状况下气体112mL时,停止电解,则通过阳离子交换