高三化学二轮复习 专题限时集训9 突破点14-人教高三化学试题

专题限时集训(九)突破点14建议用时：45分钟1以海绵铜(主要成分为铜和氧化铜)为原料采用硝酸铵氧化分解技术生产氯化亚铜的工艺流程如图所示：请回答下列问题：(1)溶解时硫酸浓度一般控制在0.25 molL1。配制1 000 mL此硫酸，需要质量分数为98%、密度为1.84 gcm1的浓硫酸_mL(小数点后保留1位数字)。(2)溶解时需要控制温度在6070 ，原因是_。(3)操作X的名称是_。(4)还原、氯化过程的化学方程式是_。亚硫酸铵要适当过量，可能的原因是_(答出一条即可)。(5)随着氯化铵用量的增加，CuCl沉淀率增大，但增大到一定程度后，沉淀率反而减小，可能的原因是_(用化学方程式表示)。解析(1)浓硫酸的浓度c molL118.4 molL1。由c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)得：18.4 molL1V(浓)0.25 molL11 000 mL，故V(浓)13.6 mL。(2)由流程可以看出，温度过低，铜的溶解速率慢；温度过高，铵盐会发生分解。(3)操作X是将不溶杂质除去，故为过滤。(4)本题的目的是制取CuCl，故还原、氯化过程是将Cu2还原为CuCl。亚硫酸铵适当过量，溶液中的离子浓度较大，可以提高反应速率，同时亚硫酸铵具有还原性，可以防止空气中的氧气将CuCl中1价的Cu氧化。(5)氯化铵用量增加到一定程度后，CuCl沉淀率反而减小，说明CuCl可能与氯化铵发生了反应。答案(1)13.6(2)温度低，铜的溶解速率慢；温度高，铵盐会发生分解(3)过滤(4)2CuSO4(NH4)2SO32NH4ClH2O=2CuCl2(NH4)2SO4H2SO4可以提高反应速率；防止生成的CuCl被空气氧化(答出一条即可)(5)CuClNH4Cl=NH4CuCl22(2016南京盐城二模)以硅孔雀石主要成分为CuCO3Cu(OH)2、CuSiO32H2O，含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质为原料制备CuCl2的工艺流程如图：已知：SOCl2H2OSO22HCl(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3Cu(OH)2反应的化学方程式为_。为提高“酸浸”时铜元素的浸出率，可以采取的措施有：适当提高盐酸浓度；适当提高反应温度；_。(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为_。(3)“滤渣2”的主要成分为_(填化学式)；“调pH”时，pH不能过高，其原因是_。(4)“加热脱水”时，加入SOCl2的目的是_。解析(1)酸浸时，CuCO3Cu(OH)2与盐酸反应生成CuCl2、H2O、CO2，提高浸出率可以通过延长反应时间使反应充分，还可以从加快反应速率角度分析，如搅拌、粉碎等。(2)图中氯气主要与溶液中的Fe2反应，使其转化为Fe3然后通过调节pH除去Fe3。(3)调节pH使Fe3水解完全形成沉淀分离除去，所以滤渣2是氢氧化铁沉淀；pH不能过高，否则会使Cu2也形成沉淀。(4)“加热脱水”时，Cu2会水解变质，加入SOCl2与水反应生成HCl，会抑制Cu2的水解。答案(1)CuCO3Cu(OH)24HCl=2CuCl2CO23H2O适当加快搅拌速率(或适当延长酸浸时间)(2)Cl22Fe2=2Fe32Cl(3)Fe(OH)3防止Cu2转化为Cu(OH)2沉淀(4)SOCl2与水反应生成的HCl抑制CuCl2的水解3某矿石含碳酸镁和石英，以此为原料制备高纯硅和硅胶的工艺流程如下： 【导学号：14942058】(1)“硅胶”常用作_，也可以用作催化剂的载体。A的结构式为_。(2)制备粗硅的化学反应方程式为_。(3)操作的名称为_，操作的名称为_，实验室进行操作所用仪器有铁架台(带铁圈)、酒精灯、_等。(4)操作需要在氯化氢气流中加热脱水的原因是_。(5)溶液G用E酸化的化学反应方程式为_。解析(1)“硅胶”多孔，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。二氧化碳的结构式为O=C=O。(2)工业制取纯硅的工艺流程为：SiO2粗硅SiCl4纯硅，用焦炭还原SiO2，产物是CO而不是CO2。(3)操作的名称为过滤，操作的名称为蒸发浓缩、冷却结晶。蒸发浓缩、冷却结晶所用仪器有铁架台(带铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等。(4)MgCl26H2O加热脱水制得MgCl2，要在氯化氢气流中进行，氯化氢氛围是为了抑制镁离子水解。(5)Na2SiO3与HCl反应，生成NaCl和H2SiO3胶体。答案(1)干燥剂O=C=O(2)SiO22CSi2CO(3)过滤蒸发浓缩、冷却结晶蒸发皿、玻璃棒(4)抑制镁离子水解(5)Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3(胶体)4(2016西城区高三期末)富铁铝土矿(主要含有Al2O3、Fe2O3、FeO和SiO2)可制备新型净水剂液体聚合硫酸铝铁AlaFeb(OH)m(SO4)n。研究发现，当ab时净水效果最好。工艺流程如下(部分操作和产物略)：(1)Al2O3与H2SO4发生反应的离子方程式是_。(2)测得滤液中1。加入FeSO47H2O和H2O2的作用是_(结合化学用语说明)。(3)将溶液A电解得到液体聚合硫酸铝铁。装置如图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过，电极为惰性电极)阴极室的电极反应式是_。电解过程阳极室溶液pH的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”)。简述在反应室中生成液体聚合硫酸铝铁的原理：_。解析(1)Al2O3属于氧化物，不可拆写成离子形式。(2)根据题意可知当ab时净水效果最好，由于H2O2可将Fe2氧化为Fe3，所以加入两种物质的目的是补充Fe3。(3)阴极室是阳离子(H)放电：2H2e=H2；阳极室是阴离子(OH)放电，所以随着不断放电，碱性逐渐减弱，即pH减小；电解质溶液中通过离子的定向移动、选择通过阴、阳离子交换膜最终形成聚合硫酸铝铁。答案(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，补充Fe3(3)2H2e=H2减小电解过程中反应室中的SO通过阴离子交换膜进入阳极室，阴极室中的OH通过阴离子交换膜进入反应室，生成聚合硫酸铝铁5(2016淄博市高三摸底)某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O2H=CuCu2H2O)。(1)滤液A中铁元素的存在形式为_(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为_，检验滤液A中存在该离子的试剂为_(填试剂名称)。(2)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为_，在实验室中完成此实验还需要的试剂是_。aKClO3bKClcMg dMnO2(3)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解，应_，直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止；灼烧时必须用到的实验仪器是_。(4)溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为_。(5)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是_。解析(1)根据Fe2O36H=2Fe33H2O、Cu2O2H=CuCu2H2O、2Fe3Cu=2Fe2Cu2，且铜矿石的主要成分为Cu2O，而Fe2O3是少量的，可知滤液A中铁元素的存在形式为Fe2。检验Fe2，可以用铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液)。(2)E为Al，F中含有Fe2O3，Al与Fe2O3可以发生铝热反应：2AlFe2O3Al2O32Fe，该反应可用于焊接钢轨。实验室进行铝热反应，还需要Mg和KClO3。(3)灼烧固体混合物D需要的仪器为坩埚，为使其完全分解，应灼烧至质量不变，因此应灼烧、冷却至室温后称重，重复多次。(4)固体混合物B的主要成分为SiO2和Cu，溶解SiO2可用NaOH溶液。(5)结合题中信息知绿色的不溶于水的盐为Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2CuCO3。答案(1)Fe22Fe3Cu=2Fe2Cu2铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液等，合理即可)(2)2AlFe2O3Al2O32Feac(3)灼烧，冷却至室温后称重，重复多次坩埚(4)SiO22OH=SiOH2O(5)Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2CuCO36(2016合肥市第一次质量检测)高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。以工业级氧化锌(含Fe2、Mn2、Cu2、Ni2、Cd2等)为原料，用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下：已知KspFe(OH)34.01038。回答下列问题：(1)浸出时，为了提高浸出效率可采取的措施有(写两种)：_。(2)氧化时，加入KMnO4溶液是为了除去浸出液中的Fe2和Mn2(溶液中Mn元素全部转化为MnO2)，请配平下列除去Fe2的离子方程式：MnOFe2_=MnO2Fe(OH)3H(3)加入锌粉的目的是_。(4)已知H2SO4浸出液中，c(Fe2)5.04 mgL1、c(Mn2)1.65 mgL1。加入KMnO4溶液反应一段时间后，溶液中c(Fe3)0.56 mgL1，若溶液pH3，则此时Fe3_(填“能”或“不能”)生成沉淀。若要除尽1 m3上述浸出液中的Fe2和Mn2，需加入_g KMnO4。解析(1)为了提高浸出效率，可以适当增大硫酸浓度、搅拌、将固体粉碎、提高浸出温度等。(2)Mn元素由7价降低到4价，而铁元素由2价升高到3价，根据得失电子守恒、元素守恒和电荷守恒配平方程式。(3)加入锌粉的目的是消耗溶液中的H，调节溶液pH，促进溶液中的Cu2 、Ni2、Cd2等生成沉淀而除去。(4)c(Fe3)1.0105 molL1，此时溶液中c(OH)1.01011 molL1，c(Fe3)c3(OH)1.01038KspFe(OH)3，故不能生成Fe(OH)3沉淀。加入KMnO4将Fe2和Mn2分别氧化为Fe3和MnO2，而KMnO4被还原为MnO2，根据得失电子守恒可知，加入KMnO4的质量为：158 gmol17.9 g。答案(1)将工业级氧化锌粉碎、搅拌(其他合理答案均可)(2)137H2O135(3)调节溶液pH，除去溶液中的Cu2、Ni2、Cd2等(4)不能7.97(2016福建调研)某铬盐厂净化含Cr()废水并提取Cr2O3的一种工艺流程如图所示。已知：KspCr(OH)36.31031KspFe(OH)32.61039KspFe(OH)24.91017(1)步骤中，发生的反应为：2H2CrOCr2OH2O，B中含铬元素的离子有_(填离子符号)。(2)步骤中，发生反应的离子方程式为_。(3)当清液中Cr3的浓度1.5 mgL1时，可认为已达铬的排放标准。若测得清液的pH5，则清液尚不符合铬的排放标准，因为此时Cr3的浓度_mgL1。(4)所得产品中除Cr2O3外，还含有的主要杂质是_。(5)步骤还可用其他物质代替NaHSO3作还原剂。若用FeSO47H2O作还原剂，步骤中参加反应的阳离子一定有_(填离子符号)。若用铁屑作还原剂，当铁的投放量相同时，经计算，C溶液的pH与c(Cr2O)的对应关系如下表所示。pH3456c(Cr2O)/molL17.0210217.021071.251032.121034有人认为pH6时，c(Cr2O)变小的原因是Cr2O基本上都已转化为Cr3。这种说法是否正确，为什么？答：_。用铁屑作还原剂时，为使所得产品中含铁元素杂质的含量尽可能低，需要控制的条件有_。解析(1)步骤的反应为可逆反应，故B中含有CrO、Cr2O。(2)步骤中Cr2O转化为Cr3，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式。(3)清液的pH5，则c(OH)109 molL1，c(Cr3)6.3104 molL1，Cr3的浓度为6.3104 molL152103 mgmol132.76 mgL1。(4)Cr2(SO4)3与石灰乳反应生成Cr(OH)3和CaSO4，因此产品中还含有杂质CaSO4。(5)若用FeSO47H2O作还原剂，则C中的阳离子有Fe3、Cr3、H，步骤中参加反应的阳离子为Fe3、Cr3、H。该说法不正确，c(H)减小，化学平衡2H2CrOCr2OH2O向逆反应方向移动，溶液中Cr()主要以CrO形式存在。需要控制的条件有：铁屑过量；将溶液的pH控制在使Cr3完全沉淀而Fe2不沉淀的范围内。答案(1)CrO、Cr2O(2)5HCr2O3HSO=2Cr33SO4H2O(3)32.76(4)CaSO4(5)Cr3、Fe3、H不正确，c(H)减小，化学平衡2H2CrOCr2OH2O向逆反应方向移动，溶液中Cr()主要以CrO形式存在铁屑过量；将溶液的pH控制在使Cr3完全沉淀而Fe2不沉淀的范围内