专题07 工艺流程题-2019年高考冲刺化学大题百题精练(解析版)

余年寄山水
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2020年07月31日 05:25
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1
2019年高考冲刺化学大题百题精练
专题七 工艺流程题
1
.海洋深处有丰富的软锰矿,以此为主要原料生产
MnSO
4
的工业流程如 下:


已知:①软锰矿的主要成分是
MnO
2
,此外还含 有
Fe
2
O
3
、
Al
2
O
3、
CuO
、
NiO
、
SiO
2
等少量杂质。< br>
②几种离子沉淀时数据信息如下:


(
1
)写出 酸浸过程中
SO
2
与
MnO
2
反应的离子方程式
_ __________
。

(
2
)为了探究
MnO
2
与
SO
2
反应情况,某研究小组将含有
SO
2
尾 气和一定比例的空气通入
MnO
2
悬浊
2+2
液中,保持温度不变的 情况下,测得溶液中
c(Mn)
和
c(SO
4
-
)
随反应时间的变化如图所示。导致溶液
2+2
-
中
c(Mn)
和c(SO
4
)
的变化产生明显差异的原因是
___________。


3+3+
(
3
)操作
I
是“
除铁铝
”
,其主要步骤为向滤液
I
中加入软锰矿,调节
p=5.2~6.0
左右,使其
Fe
、
Al
2+
沉淀完全 ,再加入活性炭搅拌、抽滤。写出滤液
I
中生成
Fe
相关的离子方程式
___________
、
___________
。

(
4
)操作Ⅱ是
“
除铜镍
”
,其主要步骤为:向滤液Ⅱ中加入
MnS(
难溶物
)
,充分搅拌,过滤。加入
MnS
2+2+
能除去滤液Ⅱ中
Cu
和
Ni
的原因是
___________。

(
5
)以
MnSO
4
溶液为原料可通过电 解法制备超级电容器材料
MnO
2
,其装置如图所示:

2


1

+
则电解过程中阳极电极反应式为
_____ ______
,电解一段时间后,阴极溶液中
H
的物质的量
________ ___(
填
“
变大
”
、
“
减小
”
或
“
不变
”)
。实际生产过程中
___________(
填
“
能
”
或
“
不能
”)
用
MnC l
2
溶液
代替
MnSO
4
溶液。

2+2 -2++2+
【答案】
MnO
2
+S0
2
=Mn+SO4
Mn
催化
O
2
与
H
2
0< br>、
SO
2
反应
,
生成
H
2
SO4
Fe
2
O
3
+6H=2Fe+3H
2
O
S O
2
+2Fe
3+
+2H
2
0=SO
4
2 -
+2Fe
2+
+4H
+
CuS
和
NiS
的溶度积常数小于
MnS,
易于发生不溶物的转化

Mn2+
+2H
2
0-2e
-
=MnO
2
+4H< br>+

不变

不能

【解析】

【详解】

(
1
)酸浸过程中
SO
2
具有还原性,
MnO
2
具有氧化性,所以两者反应生成硫酸锰 ,反应的离子方程式
2+2-2+2-
为:
MnO
2
+S0
2
=Mn+SO
4
;答案:
MnO
2
+S0
2=Mn+SO
4
。

2+2-2-
(
2
)

若反应体系只发生
MnO< br>2
+SO
2
=MnSO
4
,Mn
与
SO4
的浓度变化应该一致
,
而图示信息表明,
SO
4
的浓 度变化比
Mn
的浓度变化要快,说明反应体系还发生了其它生成
SO
4
的反应
,
由于温度不变
, SO
4
2+2+
2+2-2-
的浓度变化说明
Mn
能催化
O
2
与
H
2< br>0
、
SO
2
生成
H
4
SO
4
反应。答案:
Mn
催化了
O
2
与
H
2
0
、
SO
2
反应
,
生成
H
2
SO< br>4
的反应。

+2+
(
3
)滤液
I
首先发生的是三氧化二铁被硫酸溶解反应:
Fe
2
O
3
+6H=2F e+3H
2
O
,生成的三价铁离子具
3+2-2++
有氧化性,二氧 化硫具有还原性,所以又会继续反应:
SO
2
+2Fe+2H
2
0= SO
4
+2Fe+4H
。答案:
Fe
2
O
3
+6H
+
=2Fe
2+
+3H
2
O
;
S O
2
+2Fe
3+
+2H
2
0=SO
4
2 -
+2Fe
2+
+4H
+
。

(4)因为CuS和 NiS的溶度积常数小于MnS,所以向滤液Ⅱ中加入MnS后,会转化成更难溶解的CuS
和NiS沉 淀,进而除去铜镍。答案:CuS和NiS的溶度积常数小于MnS,易于发生不溶物的转化。
(5) 由图可知阳极上Mn
2+
失电子化合价升高,生成二氧化锰,因此电极反应式为
Mn< br>2+
+2H
2
0-2e
-
=MnO
2
+4H
+
;阴极上2H
+
+2e
-
=H
2
,若电 解过程中外电路转移amole
-
,则阴极消耗amolH
+
,同
时 有amnolH
+
由阳极移向阴极,故阴极溶液中H
+
的物质的量不会改变; 不能用MnCl
2
溶液代替MnSO
4
2


1 溶液,因为Cl
-
会放电导致MnO
2
的产率降低。答案:不变;不能。
2
.
2018
年第十二届中国国际航空航天博览会于
11
月
6
日至
11
日在珠海举行。银铜合金广泛用于航空工业,
从银铜合金 的切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:


注:
Al(OH)< br>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
H
2
SO
4
的速率的措施有
________
、
______ __(
写出两种
)
。

(
3
)滤渣
A与稀
HNO
3
反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,滤渣
A
与稀
HNO
3
反应的离子方
程式为
__________
。

(
4
)煮沸
CuSO
4
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< br>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
___________
。

(< br>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< br>CuSO
4
和
FeS
2
外,还有
H
2
SO
4
、
Cu
2
S
、
FeSO
4
和
H
2
O
,下列对该反应的分析正确的是
______(
填字母代号
)
。

A
.氧化剂为
CuSO
4
和
FeS
2

B
.反应后溶液的
pH
降低

C
.被氧化的
FeS
2
只占总量的
30%
D
.每转移
2 mol
电子消耗
3 mol CuSO
4

+-
【答案】阳
Ag+e=Ag
增大硫酸浓度

升高温度或粉碎或搅拌等
3Ag+4HNO
3
(
稀
)
=3AgNO
3
+NO↑+2H
2
O Al
(
OH
)
3
和
CuO Al
(
OH
)
3
+OH
-
=AlO
2
-
+2H< br>2
O ABC
【解析】

【分析】

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,得到氢氧化铝、氢氧化铜,灼烧中会得到
CuO
、
Al
2
O
3
,二者反应得到
CuAlO
2
。

【详解】

(
1
)电镀法精炼银时,粗银为阳极,精银为阴极,阳极 上失电子变成离子进入溶液了:
Ag-e=Ag
,阴
+-+-
极银离子得到电 子形成单质银:
Ag+e=Ag
,故答案为:阳;
Ag+e=Ag
;

-+
2


1
(
2
)加快渣料
(< br>含少量银
)
溶于稀
H
2
SO
4
的速率,可采 用增大硫酸浓度、升高反应温度、粉碎渣料增大
固体表面积或搅拌等措施,故答案为:增大硫酸浓度;升 高温度或粉碎或搅拌等;

(
3
)滤渣
A
的主要成分是Ag
,稀硝酸是氧化性酸,能与银反应生成硝酸银、一氧化氮无色气体和水,
反应的化学方 程式为
3Ag+4HNO
3
(
稀
) =3AgNO
3
+NO↑+2H
2
O
,故答案为:
3Ag+4HNO
3
(
稀
)
=3AgNO
3
+NO↑+2H
2
O
;

(
4
)未煮沸
CuSO
4
混合溶液之前是,加入硫酸铝溶液和氢氧化 钠溶液得到
Cu
(
OH
)
2
沉淀和
Al
(
OH
)
3
沉淀的化合物,由信息可知
Al
(
OH< br>)
3
和
Cu
(
OH
)
2
开始分解的 温度分别为
450
℃和
80
℃,则煮沸
后
Cu
(< br>OH
)
2
分解产生氧化铜,可知固体
B
的组成为
Al
(
OH
)
3
和
CuO
;氢氧化铝是两性氢氧化物,
能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的化学方程式为:
Al
(
OH
)
3
+NaOH=NaAlO
2
+2H
2
O
,
--
故答案为:
Al
(
OH
)
3
和< br>CuO
;
Al
(
OH
)
3
+OH=AlO< br>2
+2H
2
O
;

(
5
)

由反应体系中元素化合价的变化可知,反应物为
CuSO
4
、
FeS
2
和
H
2
O
,生成物为
Cu
2
S
、
FeSO
4
和
H
2
SO
4
,反 应的化学方程式为
14CuSO
4
+5FeS
2
+12H
2
O═7Cu
2
S+5FeSO
4
+12H
2
SO< br>4
。

A
、反应中,
Cu
元素的化合价由
+ 2
降低为
+1
,部分
S
元素的化合价由
-1
降低到
-2
,部分
S
元素的化合
价由
-1
升高到
+6
价,则
Cu
2
S
只是还原产物,
FeS
2既是作氧化剂,又做还原剂,故正确;

B
、由反应的化学方程式为
14 CuSO
4
+5FeS
2
+12H
2
O═7Cu
2
S+5FeSO
4
+12H
2
SO
4
可知,反应中 有硫酸生成,
反应后溶液的
pH
降低,故正确;

C
、由反 应的化学方程式可知,
10
个
S
原子中,有
3
个
S
原子失去电子,
7
个
S
原子得到电子,即被氧
化的硫与被还 原的硫的物质的量比为
3:7
,则被氧化的
FeS
2
只占总量的30%
,故正确;

D、由反应的化学方程式可知,14mol硫酸铜氧化1mo lFeS
2
,4molFeS
2
中有3.5mol是氧化剂,0.5mol< br>是还原剂,反应中转移21mol电子,则转移2 mol电子消耗mol CuSO
4
,故错误;
ABC
正确,故答案为:
ABC
。

【点睛】
< br>本题考查化学工艺流程,注意吸收题目新信息并且能加以灵活运用,理解工艺流程原理,注意氧化还
原反应中电子守恒是解答关键。

3
.以红土镍矿
(
主要含有Fe
2
O
3
、
FeO
、
NiO
、SiO
2
等
)
为原料,获取净水剂黄钠铁矾
[NaFe(SO< br>4
)
2
(OH)
6
]
和纳
米镍粉的部分工艺 流程如下:

2


1

(
1
)< br>“
酸浸
”
过程,为提高铁和镍元素的浸出率,可采取的措施有
____ _______(
写出两种
)
。

(
2
)
“
过滤Ⅰ
”
滤渣的主要成分是
______
。

(
3
)
“
氧化
”
过程欲使
0.3molFe
转变为
Fe
,则需氧化剂
NaClO
至少为
________ mol
。

(
4
)
“
沉铁
”
过程 中加入碳酸钠调节浴液的
pH
至
2
,生成黃钠铁矾沉淀,写出该反应的化学方 程式
______
。若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为
_____(< br>填化学式
)
。

2+
H
2
O
,在不 同浓度的氢氧化钠溶液中反应,含镍产物(
5
)向
“
过滤Ⅱ
”
所得滤液
(
富含
Ni)
中加入
N
2
H
4
·
2+3+
的
XRD
图谱如下图所示
(XRD
图谱 可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射
角不同
)
。欲制得高 纯纳米镍粉最适宜的
NaOH
的物质的量浓度为
_____
。写出该条件下制 备纳米镍粉
同时生成
N
2
的离子方程式
_____
。


(
6
)高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂,
J
.< br>C
.
Poggendor
早在
1841
年利用纯铁作电极插入 浓的
NaOH
溶液电解制得
Na
2
FeO
4
,阳极 生成
FeO
4
2
-
的电极反应式为
______
;
Deininger
等对其进行改进,
在阴、阳电极间设置阳离子交换膜,有效提高了 产率,阳离子交换膜的作用是
_______
。

【答案】提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等(任答两条)
SiO
2
0.15
2Fe
2
(SO
4)
3
+6Na
2
CO
3
+6H
2
O= 2NaFe(SO
4
)
2
(OH)
6
+5Na
2< br>SO
4
+6CO
2
↑ Fe(OH)
3
0.015molL
N
2
H
4
·H
2
O+ 2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni+N
2
↑+5H
2
O(
或
N
2
H
4
+2Ni
2+
+ 4OH
-
=2Ni+N
2
↑+4H
2
O)
Fe-6e
-
+8OH
-
=FeO
4
2-
+4H< br>2
O
避免
FeO
4
2-
在阴极上被还原

【解析】

【分析】

2


1
(
1
)依据提高原料利用率与化学反应速率的影响因素作答;

(
2
)红土镍矿中只有二氧化硅不溶于硫酸;

(
3
)依据氧化还原反应规律与得失电子数守恒计算;

(
4
)加入碳酸钠
“
沉铁
”
生成
NaFe(SO
4< br>)
2
(OH)
6
,依据元素守恒定律书写化学方程式;碳酸钠过多会使 溶
液显碱性,据此分析;

(
5
)根据图示信息,找出
Ni
晶体的衍射峰强度较强对应的氢氧化钠的浓度;依据氧化还原反应规律
分析作答;
< br>2-
Fe
作阳极,(
6
)根据电解原理以及实验目的,电解质为
NaOH
,阳极
Fe
失电子发生氧化反应生成
FeO
4
;
2-
阳离子交换膜可防止
FeO
4
在阴极被还原,提高了产率。
【详解】

(
1
)可通过提高反应温度、适当增大硫酸浓度、 将原料粉碎、搅拌等提高铁和镍元素的浸出率,

故答案为:提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等(任答两条);

3+2+2+
(
2
)
Fe
2
O
3
、
FeO
、
NiO
、
SiO
2
经过
“
酸浸
”
后,溶液存在
Fe
、
Fe
和
Ni,
只有
SiO
2
不溶于硫酸,作为
滤渣被过滤出来,

故答案为:
SiO
2
;

(3)NaClO做氧化剂会将F e
2+
氧化为Fe
3+
,Cl元素由+1价降低到-1价,则易知2Fe2+
NaClO,则
0.3molFe
2+
转变为Fe
3+,则需氧化剂NaClO至少为0.15 mol,
故答案为:
0.15
;

(
4
)
NaCl O
氧化后,溶液中溶质为
Fe
2
(SO
4
)
3,继续在
“
沉铁
”
过程中加入碳酸钠调节浴液的
pH
至
2
,
2Fe
2
(SO
4
)
3
+6 Na
2
CO
3
+6H
2
O=2NaFe(SO
4< br>)
2
(OH)
6
+5Na
2
SO
4
+6CO
2
↑
,
生成黃钠铁矾沉淀,则化学方程式为:
碳酸钠过多, 溶液酸性减弱,使
pH
增大,极易生成
Fe(OH)
3
沉淀,

故答案为:
2Fe
2
(SO
4
)
3
+ 6Na
2
CO
3
+6H
2
O=2NaFe(SO
4
)
2
(OH)
6
+5Na
2
SO
4
+6CO
2
↑
;
Fe(OH)
3
;

(
5
)根据图示数据可以看出,氢氧化钠浓度为
0.015molL
时,仅出现
Ni
衍射峰,因此制得高纯纳米
镍粉最适宜的
NaOH
的物质的量浓 度为
0.015molL
,则碱性条件下制备纳米镍粉同时生成
N
2
的离子方
H
2
O+2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni +N
2
↑+5H
2
O(
或
N
2
H
4
+2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni+N
2
↑+4 H
2
O)
,

程式为:
N
2
H
4
·
H
2
O+2Ni
2+
+4OH
-
=2N i+N
2
↑+5H
2
O(
或
N
2
H
4
+2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni+N
2
↑+ 4H
2
O)
;

故答案为:
0.015
;
N
2
H
4
·
2
Fe
作阳极,(
6
)根据电解原理以及实验目的,电解质为
NaOH
,因此阳极反应式为
Fe
-
6e
-
+
8OH
-
=FeO
4
-
+
4H
2
O
;阳离子交换膜只允许阳离子通过,
FeO
4< br>-
具有强氧化性,因此阳离子交换膜的作用是避免
2
FeO
4
2
-
在阴极上被还原;

2


1
2
-
2-
--
故答案为:
Fe
-
6e
+
8 OH=FeO
4
+
4H
2
O
;避免
FeO
4
在阴极上被还原。

4
.硒
(Se)
和铜
(Cu )
在生产生活中有广泛的应用。硒可以用作光敏材料、电解锰行业的催化剂,也是动物体
必需的 营养元素和对植物有益的营养元素等。氯化亚铜
(CuCl)
广泛应用于化工、印染、电镀等行 业。
CuCl
难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。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
的工艺过程如下所示:


请回答下列问题:

(
1
)若步骤①中得到的氧化产物只有一种,则 它的化学式是
____________
。

(
2
)写出步 骤③中主要反应的离子方程式:
________________________________ ____
。

(
3
)步骤⑤包括用
pH
=
2
的溶液酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是
__________(
写酸的名称< br>)
。

(
4
)上述工艺中,步骤⑥和⑦的作用是
__ ___________
。

(
5
)
Se
为ⅥA
族元素,用乙二胺四乙酸铜阴离子水溶液和硒代硫酸钠
(Na
2
SeS O
3
)
溶液反应可获得纳米
硒化铜,硒代硫酸钠还可用于
Se
的精制,写出硒代硫酸钠
(Na
2
SeSO
3
)
与
H
2
SO
4
溶液反应得到精硒的化
学方程式:
_____
。

(
6
)氯化亚铜产率与温度、溶液
pH
关系如 下图所示。据图分析,流程化生产氯化亚铜的过程中,温
度过低影响
CuCl
产率的原 因是
____________________________________
;温度过 高、
pH
过大也会影
响
CuCl
产率的原因是
______ _________________________
。


2
(
7
)用
NaHS
作污水处理的沉淀剂,可以处理工业废水中的
Cu< br>+
。已知:
25
℃时,
H
2
S
的电离平衡常
10
-
7
,
K
a2
=
7.0×10
-
15
,
CuS
的溶度积为
K
sp
(CuS)< br>=
6.3×10
-
36
。反应
Cu
2
+(aq)
+
HS
-
(aq)
数
K
a1
=
1.0×
CuS(s)
+
H
+
(aq)
的平衡 常数
K
=
__________(
结果保留
1
位小数
)
。

2


1
CuSO
4
2Cu
2+
+SO
3
2-
+2Cl
-
+ H
2
O=2CuCl↓+SO
4
2-
+2H
+

硫酸

使
CuCl
干燥,【答案】防止其水解氧
pH
过大,化
Na
2
SeSO
3
+
H
2
SO
4
=Na
2
SO
4
+
Se↓
+
SO
2
↑
+
H
2
O
温度过低反应速率慢

温度过高、
10
21

容易向
CuO
和< br>Cu
2
O
转化,且温度过高,铵盐
(
氯化铵,亚硫酸铵
)
易受热分解
(
任答一点即可
) 1.1×
【解析】

【详解】

酸性条件下硝酸根离子具有氧化性, 可氧化海绵铜
(
主要成分是
Cu
和少量
CuO)
生成硫酸铜 ,过滤后在
2+2-- 2-+
滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成
CuCl
,发生
2Cu +SO
3
+2Cl + H
2
O=2CuCl↓+SO
4
+2H
,
得到的
CuCl
经硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗涤,烘干得到氯化亚 铜。


(
1
)

由于酸性条件下硝酸根离子具有 氧化性,可氧化
Cu
生成
CuSO
4
,故答案为
: CuSO
4
;

2+2-

(
2
)铜离子 与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成
CuCl
,步骤③中主要反应的离子方程式为
2Cu +SO
3

+2Cl
-
+ H
2
O=2CuCl↓+SO
4
2-
+2H
+
;

(
3
)
CuCl
难溶于醇 和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化,防止
CuCl
溶
解氧 化引入新杂质,所以应加入硫酸,不能加入硝酸等氧化性酸,也不能加入盐酸,故答案为
:
硫酸 ;


(
4
)

步骤⑥为醇洗,步骤⑦为烘干,因 乙醇沸点低,易挥发,用乙醇洗涤,可快速除去固体表面的
水分,防止
CuCl
水解、 氧化,故答案为
:
醇洗有利于加快去除
CuCl
表面水分防止其水解氧化;< br>
(
5
)硒代硫酸钠
(Na
2
SeSO
3< br>)
与
H
2
SO
4
溶液反应得到精硒,同时生成硫酸钠 、二氧化硫和水,反应的化
学方程式为:
Na
2
SeSO
3
+
H
2
SO
4
=Na
2
SO
4
+
Se↓
+
SO
2
↑
+
H
2
O;

(
6
)据图分析,流程化生产氯化亚铜的过程中,温度过低影响CuCl
产率的原因是温度过低反应速率
慢;温度过高、
pH
过大也会影 响
CuCl
产率的原因是温度过高、
pH
过大,容易向
CuO
和
Cu
2
O
转化,
且温度过高,铵盐
(
氯化铵, 亚硫酸铵
)
易受热分解;

(7)反应Cu
2
(aq)+HS(aq)
+-
CuS(s)+H(aq)的平衡常数
+
K=。
5
. 碱式硫酸铁
[Fe(OH)SO
4
]
是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。 工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧
化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

2


1

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的
pH
见下表:

沉淀物

开始沉淀

完全沉淀

回答下列问题:

(
1
)加入少量
NaHCO
3< br>的目的是调节
pH
在
_____________________
范 围内。

(
2
)反应Ⅱ中加入
NaNO
2
的目的是 氧化亚铁离子,写出该反应的离子方程式为
___________________________ __________________________________
。

(< br>3
)碱式硫酸铁溶于水后生成的
Fe(OH)
离子可部分水解生成
Fe
2
(OH)
4
子方程式为
___________________ ______________
。

(
4
)在医药上常用硫酸亚铁与 硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中
2+2+
-
不得 含有
Fe
及
NO
3
。为检验所得产品中是否含有
Fe
,应使用的试剂为
_________
。

2+2+
Fe(OH)
3

2.3
3.2
Fe(OH)
2

7.5
9.7
Al(OH)
3

3.4
4.4
聚合离子,该水解反应的离
A
.氯水
B
.
KSCN
溶液
C
.
NaOH
溶液
D
.酸性
KMnO
4
溶液

(
5
)为测定 含
Fe
和
Fe
溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取
20 .00mL
溶液于带塞锥形
L
-1

瓶中,加入足量
H2
O
2
,调节
pH<2
,加热除去过量
H
2< br>O
2
;加入过量
KI
充分反应后
,
再用
0.1000 mol·
Na
2
S
2
O
3
标准溶液 滴定至终点,消耗标准溶液
20.00mL
。

3+-2+2-- 2-
已知:
2Fe+2I=2Fe+I
2
2S
2
O< br>3
+I
2
=2I+S
4
O
6

2+ 3+
L
-1
。若滴定前溶液中
H
2
O
2
没 有除尽,所测定的铁元素的含量则溶液中铁元素的总含量为
_________g·
将会
_______ (
填
“
偏高
” “
偏低
” “
不变
”)
+ 2+- 3+ 2+
【答案】
4.4~7.5 2H+ Fe+ NO
2
= Fe
+ NO↑ + H
2
O 2Fe(OH)+2H
2
OFe
2
(OH)
4
2+
+ 2H
+
D
5.6
偏高

【解析】

2


1
【详解】

(
1
)制备硫酸亚铁,需与硫酸铝分离,应调节溶液
pH
生成
Al(
OH
)
3
,避免生成
Fe
(
OH
)
2
沉淀,
则应控制溶液
pH
在
4.4
~
7 .5
之间;

+2+-3+
(
2
)
NaNO2
可氧化亚铁离子为铁离子,本身变为
NO
,故离子方程式为
2H + Fe+ NO
2
= Fe
+ NO↑
+ H
2
O
;

(
3
)
[Fe
(OH
)
]
离子,可部分水解生成
[Fe
2
(
O H
)
4
]
聚合离子,根据电荷守恒和质量守恒可写出反
2+
应的离子方程式为
2[Fe
(
OH
)
]+2H
2
O
2+2+
[Fe
2
(
OH
)
4
]
2+
+2H
+
;

2+
(
5
)检验所得 产品中是否含有
Fe
,可使用酸性
KMnO
4
溶液,现象是酸性高锰 酸钾溶液褪色;

3+2-3+
0.020L=0.0020mol
,(6
)根据所给反应可得关系式
Fe~S
2
O
3
,所以< br>n(Fe)=n(Na
2
S
2
O
3
)=0.1000 molL×
56gmol÷0.020L=5.6gL
;溶液中铁元素的总含量为
0. 0020mol×
若滴定前溶液中
H
2
O
2
没有除尽,则< br>H
2
O
2
-
也可氧化
I
得到
I2
,消耗的
Na
2
S
2
O
3
将偏多, 导致所测定的铁元素的含量偏高。


2


1
2019年高考冲刺化学大题百题精练
专题七 工艺流程题
1
.海洋深 处有丰富的软锰矿,以此为主要原料生产
MnSO
4
的工业流程如下:


已知:①软锰矿的主要成分是
MnO
2
,此外还含有
Fe
2
O
3
、
Al
2
O
3
、
CuO
、
NiO
、
SiO
2
等少量杂质。

②几种离子沉淀时数据信息如下:


(
1
)写出酸浸过程 中
SO
2
与
MnO
2
反应的离子方程式
_____ ______
。

(
2
)为了探究
MnO
2
与
SO
2
反应情况,某研究小组将含有
SO
2
尾气和一定 比例的空气通入
MnO
2
悬浊
2+2
液中,保持温度不变的情况下, 测得溶液中
c(Mn)
和
c(SO
4
-
)
随反应时 间的变化如图所示。导致溶液
2+2
-
中
c(Mn)
和
c( SO
4
)
的变化产生明显差异的原因是
___________
。< br>

3+3+
(
3
)操作
I
是
“< br>除铁铝
”
,其主要步骤为向滤液
I
中加入软锰矿,调节
p=5 .2~6.0
左右,使其
Fe
、
Al
2+
沉淀完全,再加入 活性炭搅拌、抽滤。写出滤液
I
中生成
Fe
相关的离子方程式
___ ________
、
___________
。

(
4)操作Ⅱ是
“
除铜镍
”
,其主要步骤为:向滤液Ⅱ中加入
MnS (
难溶物
)
,充分搅拌,过滤。加入
MnS
2+2+
能除去 滤液Ⅱ中
Cu
和
Ni
的原因是
___________
。< br>
(
5
)以
MnSO
4
溶液为原料可通过电解法制备 超级电容器材料
MnO
2
,其装置如图所示:

2


1

+
则电解过程中阳极电极反应式为
_____ ______
,电解一段时间后,阴极溶液中
H
的物质的量
________ ___(
填
“
变大
”
、
“
减小
”
或
“
不变
”)
。实际生产过程中
___________(
填
“
能
”
或
“
不能
”)
用
MnC l
2
溶液
代替
MnSO
4
溶液。

2+2 -2++2+
【答案】
MnO
2
+S0
2
=Mn+SO4
Mn
催化
O
2
与
H
2
0< br>、
SO
2
反应
,
生成
H
2
SO4
Fe
2
O
3
+6H=2Fe+3H
2
O
S O
2
+2Fe
3+
+2H
2
0=SO
4
2 -
+2Fe
2+
+4H
+
CuS
和
NiS
的溶度积常数小于
MnS,
易于发生不溶物的转化

Mn2+
+2H
2
0-2e
-
=MnO
2
+4H< br>+

不变

不能

【解析】

【详解】

(
1
)酸浸过程中
SO
2
具有还原性,
MnO
2
具有氧化性,所以两者反应生成硫酸锰 ,反应的离子方程式
2+2-2+2-
为:
MnO
2
+S0
2
=Mn+SO
4
;答案:
MnO
2
+S0
2=Mn+SO
4
。

2+2-2-
(
2
)

若反应体系只发生
MnO< br>2
+SO
2
=MnSO
4
,Mn
与
SO4
的浓度变化应该一致
,
而图示信息表明,
SO
4
的浓 度变化比
Mn
的浓度变化要快,说明反应体系还发生了其它生成
SO
4
的反应
,
由于温度不变
, SO
4
2+2+
2+2-2-
的浓度变化说明
Mn
能催化
O
2
与
H
2< br>0
、
SO
2
生成
H
4
SO
4
反应。答案:
Mn
催化了
O
2
与
H
2
0
、
SO
2
反应
,
生成
H
2
SO< br>4
的反应。

+2+
(
3
)滤液
I
首先发生的是三氧化二铁被硫酸溶解反应:
Fe
2
O
3
+6H=2F e+3H
2
O
,生成的三价铁离子具
3+2-2++
有氧化性,二氧 化硫具有还原性,所以又会继续反应:
SO
2
+2Fe+2H
2
0= SO
4
+2Fe+4H
。答案:
Fe
2
O
3
+6H
+
=2Fe
2+
+3H
2
O
;
S O
2
+2Fe
3+
+2H
2
0=SO
4
2 -
+2Fe
2+
+4H
+
。

(4)因为CuS和 NiS的溶度积常数小于MnS,所以向滤液Ⅱ中加入MnS后,会转化成更难溶解的CuS
和NiS沉 淀,进而除去铜镍。答案:CuS和NiS的溶度积常数小于MnS,易于发生不溶物的转化。
(5) 由图可知阳极上Mn
2+
失电子化合价升高,生成二氧化锰,因此电极反应式为
Mn< br>2+
+2H
2
0-2e
-
=MnO
2
+4H
+
;阴极上2H
+
+2e
-
=H
2
,若电 解过程中外电路转移amole
-
,则阴极消耗amolH
+
,同
时 有amnolH
+
由阳极移向阴极,故阴极溶液中H
+
的物质的量不会改变; 不能用MnCl
2
溶液代替MnSO
4
2


1 溶液,因为Cl
-
会放电导致MnO
2
的产率降低。答案:不变;不能。
2
.
2018
年第十二届中国国际航空航天博览会于
11
月
6
日至
11
日在珠海举行。银铜合金广泛用于航空工业,
从银铜合金 的切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:


注:
Al(OH)< br>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
H
2
SO
4
的速率的措施有
________
、
______ __(
写出两种
)
。

(
3
)滤渣
A与稀
HNO
3
反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,滤渣
A
与稀
HNO
3
反应的离子方
程式为
__________
。

(
4
)煮沸
CuSO
4
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< br>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
___________
。

(< br>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< br>CuSO
4
和
FeS
2
外,还有
H
2
SO
4
、
Cu
2
S
、
FeSO
4
和
H
2
O
,下列对该反应的分析正确的是
______(
填字母代号
)
。

A
.氧化剂为
CuSO
4
和
FeS
2

B
.反应后溶液的
pH
降低

C
.被氧化的
FeS
2
只占总量的
30%
D
.每转移
2 mol
电子消耗
3 mol CuSO
4

+-
【答案】阳
Ag+e=Ag
增大硫酸浓度

升高温度或粉碎或搅拌等
3Ag+4HNO
3
(
稀
)
=3AgNO
3
+NO↑+2H
2
O Al
(
OH
)
3
和
CuO Al
(
OH
)
3
+OH
-
=AlO
2
-
+2H< br>2
O ABC
【解析】

【分析】

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,得到氢氧化铝、氢氧化铜,灼烧中会得到
CuO
、
Al
2
O
3
,二者反应得到
CuAlO
2
。

【详解】

(
1
)电镀法精炼银时,粗银为阳极,精银为阴极,阳极 上失电子变成离子进入溶液了:
Ag-e=Ag
,阴
+-+-
极银离子得到电 子形成单质银:
Ag+e=Ag
,故答案为:阳;
Ag+e=Ag
;

-+
2


1
(
2
)加快渣料
(< br>含少量银
)
溶于稀
H
2
SO
4
的速率,可采 用增大硫酸浓度、升高反应温度、粉碎渣料增大
固体表面积或搅拌等措施,故答案为:增大硫酸浓度;升 高温度或粉碎或搅拌等;

(
3
)滤渣
A
的主要成分是Ag
,稀硝酸是氧化性酸,能与银反应生成硝酸银、一氧化氮无色气体和水,
反应的化学方 程式为
3Ag+4HNO
3
(
稀
) =3AgNO
3
+NO↑+2H
2
O
,故答案为:
3Ag+4HNO
3
(
稀
)
=3AgNO
3
+NO↑+2H
2
O
;

(
4
)未煮沸
CuSO
4
混合溶液之前是,加入硫酸铝溶液和氢氧化 钠溶液得到
Cu
(
OH
)
2
沉淀和
Al
(
OH
)
3
沉淀的化合物,由信息可知
Al
(
OH< br>)
3
和
Cu
(
OH
)
2
开始分解的 温度分别为
450
℃和
80
℃,则煮沸
后
Cu
(< br>OH
)
2
分解产生氧化铜,可知固体
B
的组成为
Al
(
OH
)
3
和
CuO
;氢氧化铝是两性氢氧化物,
能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的化学方程式为:
Al
(
OH
)
3
+NaOH=NaAlO
2
+2H
2
O
,
--
故答案为:
Al
(
OH
)
3
和< br>CuO
;
Al
(
OH
)
3
+OH=AlO< br>2
+2H
2
O
;

(
5
)

由反应体系中元素化合价的变化可知,反应物为
CuSO
4
、
FeS
2
和
H
2
O
,生成物为
Cu
2
S
、
FeSO
4
和
H
2
SO
4
,反 应的化学方程式为
14CuSO
4
+5FeS
2
+12H
2
O═7Cu
2
S+5FeSO
4
+12H
2
SO< br>4
。

A
、反应中,
Cu
元素的化合价由
+ 2
降低为
+1
,部分
S
元素的化合价由
-1
降低到
-2
,部分
S
元素的化合
价由
-1
升高到
+6
价,则
Cu
2
S
只是还原产物,
FeS
2既是作氧化剂,又做还原剂,故正确;

B
、由反应的化学方程式为
14 CuSO
4
+5FeS
2
+12H
2
O═7Cu
2
S+5FeSO
4
+12H
2
SO
4
可知,反应中 有硫酸生成,
反应后溶液的
pH
降低,故正确;

C
、由反 应的化学方程式可知,
10
个
S
原子中,有
3
个
S
原子失去电子,
7
个
S
原子得到电子,即被氧
化的硫与被还 原的硫的物质的量比为
3:7
,则被氧化的
FeS
2
只占总量的30%
,故正确;

D、由反应的化学方程式可知,14mol硫酸铜氧化1mo lFeS
2
,4molFeS
2
中有3.5mol是氧化剂,0.5mol< br>是还原剂,反应中转移21mol电子,则转移2 mol电子消耗mol CuSO
4
,故错误;
ABC
正确,故答案为:
ABC
。

【点睛】
< br>本题考查化学工艺流程,注意吸收题目新信息并且能加以灵活运用,理解工艺流程原理,注意氧化还
原反应中电子守恒是解答关键。

3
.以红土镍矿
(
主要含有Fe
2
O
3
、
FeO
、
NiO
、SiO
2
等
)
为原料,获取净水剂黄钠铁矾
[NaFe(SO< br>4
)
2
(OH)
6
]
和纳
米镍粉的部分工艺 流程如下:

2


1

(
1
)< br>“
酸浸
”
过程,为提高铁和镍元素的浸出率,可采取的措施有
____ _______(
写出两种
)
。

(
2
)
“
过滤Ⅰ
”
滤渣的主要成分是
______
。

(
3
)
“
氧化
”
过程欲使
0.3molFe
转变为
Fe
,则需氧化剂
NaClO
至少为
________ mol
。

(
4
)
“
沉铁
”
过程 中加入碳酸钠调节浴液的
pH
至
2
,生成黃钠铁矾沉淀,写出该反应的化学方 程式
______
。若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为
_____(< br>填化学式
)
。

2+
H
2
O
,在不 同浓度的氢氧化钠溶液中反应,含镍产物(
5
)向
“
过滤Ⅱ
”
所得滤液
(
富含
Ni)
中加入
N
2
H
4
·
2+3+
的
XRD
图谱如下图所示
(XRD
图谱 可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射
角不同
)
。欲制得高 纯纳米镍粉最适宜的
NaOH
的物质的量浓度为
_____
。写出该条件下制 备纳米镍粉
同时生成
N
2
的离子方程式
_____
。


(
6
)高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂,
J
.< br>C
.
Poggendor
早在
1841
年利用纯铁作电极插入 浓的
NaOH
溶液电解制得
Na
2
FeO
4
,阳极 生成
FeO
4
2
-
的电极反应式为
______
;
Deininger
等对其进行改进,
在阴、阳电极间设置阳离子交换膜,有效提高了 产率,阳离子交换膜的作用是
_______
。

【答案】提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等(任答两条)
SiO
2
0.15
2Fe
2
(SO
4)
3
+6Na
2
CO
3
+6H
2
O= 2NaFe(SO
4
)
2
(OH)
6
+5Na
2< br>SO
4
+6CO
2
↑ Fe(OH)
3
0.015molL
N
2
H
4
·H
2
O+ 2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni+N
2
↑+5H
2
O(
或
N
2
H
4
+2Ni
2+
+ 4OH
-
=2Ni+N
2
↑+4H
2
O)
Fe-6e
-
+8OH
-
=FeO
4
2-
+4H< br>2
O
避免
FeO
4
2-
在阴极上被还原

【解析】

【分析】

2


1
(
1
)依据提高原料利用率与化学反应速率的影响因素作答;

(
2
)红土镍矿中只有二氧化硅不溶于硫酸;

(
3
)依据氧化还原反应规律与得失电子数守恒计算;

(
4
)加入碳酸钠
“
沉铁
”
生成
NaFe(SO
4< br>)
2
(OH)
6
,依据元素守恒定律书写化学方程式;碳酸钠过多会使 溶
液显碱性,据此分析;

(
5
)根据图示信息,找出
Ni
晶体的衍射峰强度较强对应的氢氧化钠的浓度;依据氧化还原反应规律
分析作答;
< br>2-
Fe
作阳极,(
6
)根据电解原理以及实验目的,电解质为
NaOH
,阳极
Fe
失电子发生氧化反应生成
FeO
4
;
2-
阳离子交换膜可防止
FeO
4
在阴极被还原,提高了产率。
【详解】

(
1
)可通过提高反应温度、适当增大硫酸浓度、 将原料粉碎、搅拌等提高铁和镍元素的浸出率,

故答案为:提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等(任答两条);

3+2+2+
(
2
)
Fe
2
O
3
、
FeO
、
NiO
、
SiO
2
经过
“
酸浸
”
后,溶液存在
Fe
、
Fe
和
Ni,
只有
SiO
2
不溶于硫酸,作为
滤渣被过滤出来,

故答案为:
SiO
2
;

(3)NaClO做氧化剂会将F e
2+
氧化为Fe
3+
,Cl元素由+1价降低到-1价,则易知2Fe2+
NaClO,则
0.3molFe
2+
转变为Fe
3+,则需氧化剂NaClO至少为0.15 mol,
故答案为:
0.15
;

(
4
)
NaCl O
氧化后,溶液中溶质为
Fe
2
(SO
4
)
3,继续在
“
沉铁
”
过程中加入碳酸钠调节浴液的
pH
至
2
,
2Fe
2
(SO
4
)
3
+6 Na
2
CO
3
+6H
2
O=2NaFe(SO
4< br>)
2
(OH)
6
+5Na
2
SO
4
+6CO
2
↑
,
生成黃钠铁矾沉淀,则化学方程式为:
碳酸钠过多, 溶液酸性减弱,使
pH
增大,极易生成
Fe(OH)
3
沉淀,

故答案为:
2Fe
2
(SO
4
)
3
+ 6Na
2
CO
3
+6H
2
O=2NaFe(SO
4
)
2
(OH)
6
+5Na
2
SO
4
+6CO
2
↑
;
Fe(OH)
3
;

(
5
)根据图示数据可以看出,氢氧化钠浓度为
0.015molL
时,仅出现
Ni
衍射峰,因此制得高纯纳米
镍粉最适宜的
NaOH
的物质的量浓 度为
0.015molL
,则碱性条件下制备纳米镍粉同时生成
N
2
的离子方
H
2
O+2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni +N
2
↑+5H
2
O(
或
N
2
H
4
+2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni+N
2
↑+4 H
2
O)
,

程式为:
N
2
H
4
·
H
2
O+2Ni
2+
+4OH
-
=2N i+N
2
↑+5H
2
O(
或
N
2
H
4
+2Ni
2+
+4OH
-
=2Ni+N
2
↑+ 4H
2
O)
;

故答案为:
0.015
;
N
2
H
4
·
2
Fe
作阳极,(
6
)根据电解原理以及实验目的,电解质为
NaOH
,因此阳极反应式为
Fe
-
6e
-
+
8OH
-
=FeO
4
-
+
4H
2
O
;阳离子交换膜只允许阳离子通过,
FeO
4< br>-
具有强氧化性,因此阳离子交换膜的作用是避免
2
FeO
4
2
-
在阴极上被还原;

2


1
2
-
2-
--
故答案为:
Fe
-
6e
+
8 OH=FeO
4
+
4H
2
O
;避免
FeO
4
在阴极上被还原。

4
.硒
(Se)
和铜
(Cu )
在生产生活中有广泛的应用。硒可以用作光敏材料、电解锰行业的催化剂,也是动物体
必需的 营养元素和对植物有益的营养元素等。氯化亚铜
(CuCl)
广泛应用于化工、印染、电镀等行 业。
CuCl
难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。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
的工艺过程如下所示:


请回答下列问题:

(
1
)若步骤①中得到的氧化产物只有一种,则 它的化学式是
____________
。

(
2
)写出步 骤③中主要反应的离子方程式:
________________________________ ____
。

(
3
)步骤⑤包括用
pH
=
2
的溶液酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是
__________(
写酸的名称< br>)
。

(
4
)上述工艺中,步骤⑥和⑦的作用是
__ ___________
。

(
5
)
Se
为ⅥA
族元素,用乙二胺四乙酸铜阴离子水溶液和硒代硫酸钠
(Na
2
SeS O
3
)
溶液反应可获得纳米
硒化铜,硒代硫酸钠还可用于
Se
的精制,写出硒代硫酸钠
(Na
2
SeSO
3
)
与
H
2
SO
4
溶液反应得到精硒的化
学方程式:
_____
。

(
6
)氯化亚铜产率与温度、溶液
pH
关系如 下图所示。据图分析,流程化生产氯化亚铜的过程中,温
度过低影响
CuCl
产率的原 因是
____________________________________
;温度过 高、
pH
过大也会影
响
CuCl
产率的原因是
______ _________________________
。


2
(
7
)用
NaHS
作污水处理的沉淀剂,可以处理工业废水中的
Cu< br>+
。已知:
25
℃时,
H
2
S
的电离平衡常
10
-
7
,
K
a2
=
7.0×10
-
15
,
CuS
的溶度积为
K
sp
(CuS)< br>=
6.3×10
-
36
。反应
Cu
2
+(aq)
+
HS
-
(aq)
数
K
a1
=
1.0×
CuS(s)
+
H
+
(aq)
的平衡 常数
K
=
__________(
结果保留
1
位小数
)
。

2


1
CuSO
4
2Cu
2+
+SO
3
2-
+2Cl
-
+ H
2
O=2CuCl↓+SO
4
2-
+2H
+

硫酸

使
CuCl
干燥,【答案】防止其水解氧
pH
过大,化
Na
2
SeSO
3
+
H
2
SO
4
=Na
2
SO
4
+
Se↓
+
SO
2
↑
+
H
2
O
温度过低反应速率慢

温度过高、
10
21

容易向
CuO
和< br>Cu
2
O
转化,且温度过高,铵盐
(
氯化铵,亚硫酸铵
)
易受热分解
(
任答一点即可
) 1.1×
【解析】

【详解】

酸性条件下硝酸根离子具有氧化性, 可氧化海绵铜
(
主要成分是
Cu
和少量
CuO)
生成硫酸铜 ,过滤后在
2+2-- 2-+
滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成
CuCl
,发生
2Cu +SO
3
+2Cl + H
2
O=2CuCl↓+SO
4
+2H
,
得到的
CuCl
经硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗涤,烘干得到氯化亚 铜。


(
1
)

由于酸性条件下硝酸根离子具有 氧化性,可氧化
Cu
生成
CuSO
4
,故答案为
: CuSO
4
;

2+2-

(
2
)铜离子 与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成
CuCl
,步骤③中主要反应的离子方程式为
2Cu +SO
3

+2Cl
-
+ H
2
O=2CuCl↓+SO
4
2-
+2H
+
;

(
3
)
CuCl
难溶于醇 和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化,防止
CuCl
溶
解氧 化引入新杂质,所以应加入硫酸,不能加入硝酸等氧化性酸,也不能加入盐酸,故答案为
:
硫酸 ;


(
4
)

步骤⑥为醇洗,步骤⑦为烘干,因 乙醇沸点低,易挥发,用乙醇洗涤,可快速除去固体表面的
水分,防止
CuCl
水解、 氧化,故答案为
:
醇洗有利于加快去除
CuCl
表面水分防止其水解氧化;< br>
(
5
)硒代硫酸钠
(Na
2
SeSO
3< br>)
与
H
2
SO
4
溶液反应得到精硒,同时生成硫酸钠 、二氧化硫和水,反应的化
学方程式为:
Na
2
SeSO
3
+
H
2
SO
4
=Na
2
SO
4
+
Se↓
+
SO
2
↑
+
H
2
O;

(
6
)据图分析,流程化生产氯化亚铜的过程中,温度过低影响CuCl
产率的原因是温度过低反应速率
慢;温度过高、
pH
过大也会影 响
CuCl
产率的原因是温度过高、
pH
过大,容易向
CuO
和
Cu
2
O
转化,
且温度过高,铵盐
(
氯化铵, 亚硫酸铵
)
易受热分解;

(7)反应Cu
2
(aq)+HS(aq)
+-
CuS(s)+H(aq)的平衡常数
+
K=。
5
. 碱式硫酸铁
[Fe(OH)SO
4
]
是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。 工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧
化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

2


1

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的
pH
见下表:

沉淀物

开始沉淀

完全沉淀

回答下列问题:

(
1
)加入少量
NaHCO
3< br>的目的是调节
pH
在
_____________________
范 围内。

(
2
)反应Ⅱ中加入
NaNO
2
的目的是 氧化亚铁离子,写出该反应的离子方程式为
___________________________ __________________________________
。

(< br>3
)碱式硫酸铁溶于水后生成的
Fe(OH)
离子可部分水解生成
Fe
2
(OH)
4
子方程式为
___________________ ______________
。

(
4
)在医药上常用硫酸亚铁与 硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中
2+2+
-
不得 含有
Fe
及
NO
3
。为检验所得产品中是否含有
Fe
,应使用的试剂为
_________
。

2+2+
Fe(OH)
3

2.3
3.2
Fe(OH)
2

7.5
9.7
Al(OH)
3

3.4
4.4
聚合离子,该水解反应的离
A
.氯水
B
.
KSCN
溶液
C
.
NaOH
溶液
D
.酸性
KMnO
4
溶液

(
5
)为测定 含
Fe
和
Fe
溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取
20 .00mL
溶液于带塞锥形
L
-1

瓶中,加入足量
H2
O
2
,调节
pH<2
,加热除去过量
H
2< br>O
2
;加入过量
KI
充分反应后
,
再用
0.1000 mol·
Na
2
S
2
O
3
标准溶液 滴定至终点,消耗标准溶液
20.00mL
。

3+-2+2-- 2-
已知:
2Fe+2I=2Fe+I
2
2S
2
O< br>3
+I
2
=2I+S
4
O
6

2+ 3+
L
-1
。若滴定前溶液中
H
2
O
2
没 有除尽,所测定的铁元素的含量则溶液中铁元素的总含量为
_________g·
将会
_______ (
填
“
偏高
” “
偏低
” “
不变
”)
+ 2+- 3+ 2+
【答案】
4.4~7.5 2H+ Fe+ NO
2
= Fe
+ NO↑ + H
2
O 2Fe(OH)+2H
2
OFe
2
(OH)
4
2+
+ 2H
+
D
5.6
偏高

【解析】

2


1
【详解】

(
1
)制备硫酸亚铁,需与硫酸铝分离,应调节溶液
pH
生成
Al(
OH
)
3
,避免生成
Fe
(
OH
)
2
沉淀,
则应控制溶液
pH
在
4.4
~
7 .5
之间;

+2+-3+
(
2
)
NaNO2
可氧化亚铁离子为铁离子,本身变为
NO
,故离子方程式为
2H + Fe+ NO
2
= Fe
+ NO↑
+ H
2
O
;

(
3
)
[Fe
(OH
)
]
离子,可部分水解生成
[Fe
2
(
O H
)
4
]
聚合离子,根据电荷守恒和质量守恒可写出反
2+
应的离子方程式为
2[Fe
(
OH
)
]+2H
2
O
2+2+
[Fe
2
(
OH
)
4
]
2+
+2H
+
;

2+
(
5
)检验所得 产品中是否含有
Fe
,可使用酸性
KMnO
4
溶液,现象是酸性高锰 酸钾溶液褪色;

3+2-3+
0.020L=0.0020mol
,(6
)根据所给反应可得关系式
Fe~S
2
O
3
,所以< br>n(Fe)=n(Na
2
S
2
O
3
)=0.1000 molL×
56gmol÷0.020L=5.6gL
;溶液中铁元素的总含量为
0. 0020mol×
若滴定前溶液中
H
2
O
2
没有除尽,则< br>H
2
O
2
-
也可氧化
I
得到
I2
,消耗的
Na
2
S
2
O
3
将偏多, 导致所测定的铁元素的含量偏高。


2

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