2018年高考化學(xué)真題與模擬類編：專題1工藝流程題含答案

1、專題十志工藝演程新2018年高考試題1.【2018新課標(biāo)1卷】焦亞硫酸鈉(Na2s2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛。回答下列問題：(1)生產(chǎn)Na2s2O5,通常是由NaHSOs過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學(xué)方程式(2)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2s2O5的工藝為:SO.固體飽和溶液_1:!*【TH-pH=4.lpH=7-SpH=4.1pH=4.1時，I中為溶液(寫化學(xué)式)工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是。(3)制備Na2s2O5也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSOs和Na2SO3。陽極的電極反應(yīng)式為。電解后，室

2、的NaHSO3濃度增力口。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水，可得到Na2s2O5。陽離子交換膜林HfgSO上堿吸收液林HfgSO上堿吸收液Na2s2O5殘留量時，取50.00mL葡萄酒樣品,10.00mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為(4)Na2s2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中用0.01000mol-L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點，消耗,該樣品中Na2s2O5的殘留量為g,L-1(以sO2計)?！敬鸢浮?NaHsO3=Na2s2O5+H2ONaHsO3得至UNaHsO3過飽和溶液2H2。4e=4H+22TaS2O52+2I2+3H2O=2SO42+4I+6H+0.128【解析】分析：(1)根據(jù)原子守

3、恒書寫方程式；(2)根據(jù)溶液顯酸性判斷產(chǎn)物；要制備焦亞硫酸鈉，需要制備亞硫酸氫鈉過飽和溶液，據(jù)此判斷；(3)根據(jù)陽極氫氧根放電，陰極氫離子放電，結(jié)合陽離子交換膜的作用解答；(4)焦亞硫酸鈉與單質(zhì)碘發(fā)生氧化還原反應(yīng)，據(jù)此書寫方程式；根據(jù)方程式計算殘留量。詳解：(1)亞硫酸氫鈉過飽和溶液脫水生成焦亞硫酸鈉，根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)的方程式為2NaHSO3=Na2s2O5+H2。；(2)碳酸鈉飽和溶液吸收SO2后的溶液顯酸性，說明生成物是酸式鹽，即I中為NaHSO3；要制備焦亞硫酸鈉，需要制備亞硫酸氫鈉過飽和溶液，因此工藝中加入碳酸鈉固體、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3過飽和溶液；(3)陽極

4、發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，陽極區(qū)是稀硫酸氫氧根放電，則電極反應(yīng)式為冊0-*-=4H*9t*15眼區(qū)氫離子增大,通過陽離子交換膜進(jìn)入a室與亞硫酸鈉結(jié)合生成亞硫酸鈉*陰極是氫離子放電,氫氧根濃度增大，與亞硫酸氫鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉，所以電解后a室中亞硫酸氫鈉的濃度增大(4)單質(zhì)碘具有氧化性,能把焦亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉,反應(yīng)的方程式為%。5廠+21?+3坨。=2$6廠消耗碘的物質(zhì)的量是O.COOlmd,所以焦亞硫酸鈉的殘留量(以S6計)是2二0123/£點睛：本題以焦亞硫酸鈉的制備、應(yīng)用為載體考查學(xué)生對流程的分析、電解原理的應(yīng)用以及定量分析等，題目難度中等。難點是電解池的分析與判斷，注意結(jié)合電

5、解原理、交換膜的作用、離子的移動方向分析電極反應(yīng)、亞硫酸氫鈉濃度的變化。易錯點是最后一問，注意計算殘留量時應(yīng)該以二氧化硫計，而不是焦亞硫酸鈉。2.12018新課標(biāo)2卷】我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家，一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示:相關(guān)金屬離子C0(Mn+)=0.1molL-1形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:金屬離子Fe3+Fe2+_9+Zn2Cd2+開始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列問題：(1)焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有;

6、氧化除雜工序中ZnO的作用是,若不通入氧氣，其后果是。(3)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為。(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，陰極的電極反應(yīng)式為;沉積鋅后的電解液可返回工序繼續(xù)使用。1焙燒【答案】ZnS+OO20”ZnO+SO2PbSO4調(diào)節(jié)溶液的pH無法除去雜質(zhì)Fe2+Zn+Cd2+=Zn2+CdZn2+2e=Zn溶浸【解析】分析：焙燒時硫元素轉(zhuǎn)化為SO2,然后用稀硫酸溶浸，生成硫酸鋅、硫酸亞鐵和硫酸鎘，二氧化硅與稀硫酸不反應(yīng)轉(zhuǎn)化為濾渣，由于硫酸鉛不溶于水，因此濾渣1中還含有硫酸鉛。由于沉淀亞鐵離子的pH較大，需要將其氧化為鐵離子，通過控制pH得到氫氧化鐵沉淀

7、；濾液中加入鋅粉置換出Cd,最后將濾液電解得到金屬鋅，據(jù)此將解答。詳解：(1)由于閃鋅礦的主要成分是ZnS,因此焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ZdS+3Oi-2ZnO+2SOj。(2)由于硫酸鉛不溶于水，因此潺查1的主要成分除酩6外還有PbSdf要測定鐵離子，需要調(diào)節(jié)溶液的pH,又因為不能引入新雜質(zhì)，所以需要利用氧化鋅調(diào)節(jié)pH,即氧化除雜工序中ZnO的作用是調(diào)節(jié)溶淹的pH。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知沉淀亞鐵離子的pH較大，所以若不通入氧氣，其后果是無法除去雜質(zhì)FW晨(3)溶液中的Cd2H用鋅粉除去，反應(yīng)的離子方程式為Zn+Cd2+=Zn2+Cd。(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，陰極發(fā)生得到電子的還

8、原反應(yīng)，因此陰極是鋅離子放電，則陰極的電極反應(yīng)式為Zn2+2e=Zn;陽極是氫氧根放電，破壞水的電離平衡，產(chǎn)生氫離子，所以電解后還有硫酸產(chǎn)生，因此沉積鋅后的電解液可返回溶浸工序繼續(xù)使用。點睛：無機工業(yè)流程題能夠以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題為指導(dǎo)思想，能夠綜合考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識及將已有知識靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實際中解決問題的能力。解決本類題目的關(guān)鍵是分析流程中的每一步驟，可從以下幾個方面了解流程：反應(yīng)物是什么；發(fā)生了什么反應(yīng)；該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用。即抓住一個關(guān)鍵點：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)的。另外本題中呈現(xiàn)的內(nèi)容展示了中華優(yōu)秀科技成果對人類發(fā)展和

9、社會進(jìn)步的貢獻(xiàn)，可以引導(dǎo)學(xué)生自覺傳承我國科學(xué)文化，弘揚科學(xué)精神。3.【2018新課標(biāo)3卷】KIO3是一種重要的無機化合物，可作為食鹽中的補碘劑?；卮鹣铝袉栴}：(1) KIO3的化學(xué)名稱是。(2)利用“KC1O3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示：灌液“酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2、C12和KC1?！爸餋12”采用的方法是?！盀V液”中的溶質(zhì)主要是。“調(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3) KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為,其遷移方向是與“電解法”相比，“KC1O3氧化法”的主要不足之處有(寫出一點)用離子

10、交換膜【答案】碘酸鉀加熱KC1KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O或(HIO3+KOH=KIO3+H2O)2H2O+2e1=2OH+H2TK+a到b產(chǎn)生C12易污染環(huán)境等【解析】分析：本題考查的是化學(xué)工業(yè)以及電化學(xué)的相關(guān)知識。應(yīng)該從題目的化工流程入手，判斷每步流程操作的目的，就可以順利解決問題。詳解：(1)根據(jù)氯酸鉀(KC1O3)可以推測KIO3為碘酸鉀。(2)將溶解在溶液中的氣體排出的一般方法是將溶液加熱，原因是氣體的溶解度是隨溫度上升而下減小。第一步反應(yīng)得到的產(chǎn)品中氯氣在“逐C12”時除去，根據(jù)圖示，碘酸鉀在最后得到，所以過濾時KH(IO3)2應(yīng)該在濾渣中，所以濾液中主要為KC1。

11、“調(diào)pH”的主要目的是將KH(IO3)2轉(zhuǎn)化為KIO3,所以方程式為：KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O。(3)由圖示，陰極為氫氧化鉀溶液，所以反應(yīng)為水電離的氫離子得電子，反應(yīng)為加。+北一=2。5+Hit0電解時，溶淹中的陽離子應(yīng)該向陰極遷移，明顯是溶液中大量存在的鉀離子遷移，方向為由左向右即由一到KC16氧化法的最大不足之處在于，生產(chǎn)中會產(chǎn)生污染環(huán)境的氯氣點睛：題目的電解過程，可以理解為：陽極區(qū)的單質(zhì)碘和氫氧化鉀反應(yīng)：3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O,生成的碘離子在陽極失電子再轉(zhuǎn)化為單質(zhì)碘，單質(zhì)碘再與氫氧化鉀反應(yīng)，以上反應(yīng)反復(fù)循環(huán)最終將所有的碘都轉(zhuǎn)化為碘酸鉀。陰極區(qū)得到

12、的氫氧化鉀可以循環(huán)使用。4.12018北京卷】磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下：磷精礦,f8J精礦粉研磨H2SO4/A粗礴酸脫看靛脫祓>精制磷酸酸浸>磷石膏f主要成分為CaXL*0.5H?0)已知：磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH),還含有Ca5(PO4)3F和有機碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO40.5H2O(1)上述流程中能加快反應(yīng)速率的措施有。(2)磷精礦粉酸浸時發(fā)生反應(yīng)：2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO4J10CaSO40.5H2O+6H3PO4該反應(yīng)體現(xiàn)出酸性關(guān)系：H3PO4H2SO4(填“>”或“<”)

13、。結(jié)合元素周期律解釋中結(jié)論：P和S電子層數(shù)相同，。(3)酸浸時，磷精礦中Ca5(PO。3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF,并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為SiF4除去。寫出生成HF的化學(xué)方程式：。(4) H2O2將粗磷酸中的有機碳氧化為CO2脫除，同時自身也會發(fā)生分解。相同投料比、相同反應(yīng)時間，不同溫度下的有機碳月除率如圖所示。80C后脫除率變化的原因：。(5)脫硫時，CaCO3稍過量，充分反應(yīng)后仍有SO42-殘留，原因是;加入BaCO3可進(jìn)一步提高硫的脫除率，其離子方程式是。(6)取ag所得精制磷酸，加適量水稀釋，以百里香酚酬:作指示劑，用bmolL-1NaOH溶液滴定至終點時生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液cmL,精

14、制磷酸中H3P。4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。(已知:H3Po4摩爾質(zhì)量為98g-mol-1)【答案】研磨、加熱v核電荷數(shù)PvS,原子半徑P>S,得電子能力PvS,非金屬性PvS2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O=10CaSO4-0.5H2O+6H3PO4+2HFT80C后，H2O2分解速率大，濃度顯著降低度顯著降低CaSO4微溶BaCO3+SO4+2H3PO4=BaSO4+CO2T+H2O+2H2PO40.049bc【解析】分析：磷精礦粉酸浸后生成粗磷酸和磷石膏，粗磷酸經(jīng)過脫有機碳、脫硫等步驟獲得精制磷酸。(1)根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響分析，流程中能加快反應(yīng)速率的措施有：研磨、

15、加熱。(2)根據(jù)“強酸制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律，酸性：H3PO4:二H2SO4。用元素周期律解釋，P和S電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)P<S,原子半徑PS,得電子能力P<S,非金屬性P:二S。(3)根據(jù)“強酸制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律Cas(POO4與乩$6反應(yīng)生成HF、磷石膏和磷酸。(4)圖示是相同投料比、相同反應(yīng)時間，不同溫度下的有機碳脫除率才8忙前溫度升高反應(yīng)速率加快,相同時間內(nèi)有機碳脫除率增大5新七后溫度升高，H3G分解速率大，出5濃度顯著降低，反應(yīng)速率瀛慢，相同條件下有機碳脫除率減小。(5)脫疏時，CXXh稍過量充分反應(yīng)后仍有SQ4?殘留，原因是：CaSS微溶于水。加入BXXh可進(jìn)

16、一步提高硫的脫除率,因為BaSO4難溶于水，反應(yīng)的離子方程式為BaCO3+S0i+2H3PCM=BaSOi+CC>2f+2H2PQ/+H2CU(6)根據(jù)題意關(guān)系式為H3PO42NaOH,由消耗的NaOH計算H3P。4。詳解：(1)研磨能增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，加熱，升高溫度加快反應(yīng)速率；流程中能加快反應(yīng)速率的措施有：研磨、加熱。(2)根據(jù)“強酸制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律，酸性：H3PO4:二H2SO4。用元素周期律解釋酸性：H3PO4<H2s。4,P和S電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)P<S,原子半徑P>S,得電子能力P<S,非金屬性P<So(3)根據(jù)“強酸

17、制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律，Ca5(PO4)3F與H2SO4反應(yīng)生成HF、磷石膏和磷酸，生成HF的化學(xué)方程式為2C%(PO4)3F+10H2SO4+5H20n10CaSO4,0.5”O(jiān)+6H3PO4+2HFT。(4)圖示是相同投料比、相同反應(yīng)時間，不同溫度下的有機碳脫除率，80c前溫度升高反應(yīng)速率加快，相同時間內(nèi)有機碳脫除率增大；80c后溫度升高，H2O2分解速率大，”。2濃度顯著降低，反應(yīng)速率減慢，相同條件下有機碳脫除率減小。(5)脫硫時，08,稍過量,充分反應(yīng)后仍有號確如殘留，原因是：aSd微溶于水。加入Ba8*可進(jìn)一步提高硫的脫除率，因為BaSd難溶于水,其中SGX與生成更難溶的氏3。和8

18、戶HiPQi的酸性強于氏00在粗磷酸中CO眩轉(zhuǎn)化成HK)和C6,反應(yīng)的離子方程式為BaC6+SW+如POFBaWaYSt+2H2POt'+H20o(6)滴定終點生成N由HPd,則消耗的HsPO*與NaOH物質(zhì)的量之匕嚨1:2,n(修Pd)二1口(NaOH)2bebe49bc=xbmol/LxcxKTLfmol,m(H5PO4)=molx82/11101=g=0.049bcg，精制碎2200020001000酸中APS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為上空上“點睛：本題以磷精礦濕法制備磷酸的工藝流程為載體，考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、“強酸制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律、元素周期律、指定情境下方程式的書寫、物質(zhì)含量

19、的計算等。解題時必須利用所學(xué)知識結(jié)合流程分析，如第(5)問注意脫硫的反應(yīng)是在粗磷酸中進(jìn)行的，BaCO3或CaCO3中碳元素最終變?yōu)镃O2；第(6)問中H3PO4與NaOH物質(zhì)的量之比的確定等。5.12018江蘇卷】以高硫鋁土礦(主要成分為AI2O3、Fe2O3、SiO2,少量Fe0和金屬硫酸鹽)為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下:空氣、少量CaONaOH溶液FeSiFfQi濾液SO2(1)焙燒過程均會產(chǎn)生SO2,用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為(2)添加1%DaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如題16圖所示。009600N00培燒溫度題I6ffl

20、S0604020求/*贅7«已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600c焙燒后礦粉中丁元素總質(zhì)量硫去除率=(1焙燒前礦粉中硫元素總質(zhì)量)X100%不添加CaO的礦粉在低于500c焙燒時，去除的硫元素主要來源于。700c焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是(3)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2,鋁元素存在的形式由(填化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為(填化學(xué)式)。(4)“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。F/O3與Fe&混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2,理論上完全反應(yīng)消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=?！敬鸢浮?1)SO2+OH

21、-=HSO3"Fe&硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中(3) NaA102Al(OH)3(4) 1：16【解析】分析:根據(jù)流程，礦箱培燒時FeSa與6反應(yīng)生成口SQ,在空氣中CaO可將$6轉(zhuǎn)化為CaSCM;“堿浸"時AbO*Sig轉(zhuǎn)化為溶于水的NaAlCh、NaiSiOF電Ch與FeSr混合后在缺氧條件下焙燒生成FsQi和S5,(1)過量SCh與NaOH反應(yīng)生成NaHSOi和出。0(2)根據(jù)題給已知，多射金屬硫酸鹽的分解溫宗高于M0七，不添加CaO的礦料低于500七焙燒時，去除的植元素主要來源于FeS融添加CaO,CaO起固硫作用，根據(jù)硫去除率的含義，700c焙燒時

22、，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低。(3) “堿浸”時AI2O3、SiO2轉(zhuǎn)化為溶于水的NaAlO2、Na2SiO3,向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2,CO2與NaAlO2反應(yīng)生成NaHCO3Al(OH)3。(4) Fe2O3與Fe0混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeS2+16Fe2O3i11FesO4+2SO2T。詳解：(1)過量SO2與NaOH反應(yīng)生成NaHSO3和出0,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+NaOH=NaHSO3,離子方程式為SO2+OH-=HSO3-o(2)根據(jù)題給已知J多數(shù)金屬磕酸鹽的分解溫度高于60。七，不添加ao

23、的礦粉低于500匕焙燒時,去除的硫元素主要來源于FoS好添加CaQ,CaO起固硫作用，添加CaO發(fā)生的反應(yīng)為2CaO2SChyCaS5,根據(jù)硫去除率的含義，70忙焙燒時，添加1心。的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低的原因是二硫元素轉(zhuǎn)化為CaSQi備在礦箱中小“堿浸”時AhS、Si6轉(zhuǎn)化為溶于水的NaAlS、向“過濾”得到的漉液中通入過量g,9與NM16反應(yīng)生成NaHCOm和Al(OH)箝反應(yīng)的離子方程式為CQj+A1Q/+2H28Al(OH)J+H8-即Al元素存在的形式由NaAKh轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,F%O3與Fe0混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

24、Fe與+16Fe2O3乏11FesO4+2SO2T,理論上完全反應(yīng)消耗的n(Fe&):n(F%O3)=1:16。點睛：本題以高硫鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁和Fe3O4的流程為載體，考查流程的分析，F(xiàn)e、Al、S元素及其化合物的性質(zhì)，圖像的分析，獲取新信息的能力，指定情境下方程式的書寫。如NaOH溶液吸收過量SO2則產(chǎn)物為HSO3-,Fe2O3與Fe多混合后在缺氧條件下焙燒則沒有氧氣作氧化劑等需注意反應(yīng)物及用量的不同。6.12018江蘇卷】以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2為原料可制備N2H4dO(水合咖和無水Na2SO3,其主要實驗流程如下:NM陽溶灌雜素水臺跳溶液步驟I

25、VNa卓已知：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O是放熱反應(yīng)。N2H4。H2O沸點約118C,具有強還原性，能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2。(1)步驟I制備NaClO溶液時，若溫度超過40C,Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3和NaCl,其離子方程式為;實驗中控制溫度除用冰水浴外，還需采取的措施是。(2)步驟H合成N2H4d。的裝置如題19圖-1所示。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40c以下反應(yīng)一段時間后，再迅速升溫至110c繼續(xù)反應(yīng)。實驗中通過滴液漏斗滴加的溶液是使用冷凝管的目的是撞持器(3)步驟IV用步驟出得到的副產(chǎn)品Na2CO3制備無水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HS

26、03>隨pH的分布如題19圖-2所示，Na2SO3的溶解度曲線如題19圖-3所示)。跑19圖T04060ino溫度北®19怪IT邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO?制備NaHSO3溶液。實驗中確定何時停止通SO?的實驗操作為請補充完整由NaHSO3溶液制備無水Na?SO3的實驗方案：,用少量無水乙醇洗滌，干燥，密封包裝?！敬鸢浮?1)3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O緩慢通入Cl2(2)NaClO堿性溶液減少水合隊的揮發(fā)(3)測量溶液的pH,若pH約為4,停止通SO2邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，測量溶液pH,pH約為10時，停止滴加NaOH溶液

27、,加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在高于34c條件下趁熱過濾【解析】分析：步驟I中C12與NaOH溶液反應(yīng)制備NaClO;步驟II中的反應(yīng)為NaClO堿性溶液與尿素水溶液反應(yīng)制備水合腫，；步驟III分離出水合腫溶液；步驟IV由SO2與Na2CO3反應(yīng)制備Na2SO3。(1)溫度超過40C,02與NaOH溶液發(fā)生歧化反應(yīng)生成NaC1O3、NaCl和H2O。由于02與NaOH溶液的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為了減少NaC1O3的生成，應(yīng)控制溫度不超過40C、減慢反應(yīng)速率。(2)步驟II中的反應(yīng)為NaClO堿性溶液與尿素水溶液反應(yīng)制備水合腫，由于水合隊具有強還原性、能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2,為了防止水合腫

28、被氧化，應(yīng)逐滴滴加NaClO堿性溶液。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在110c繼續(xù)反應(yīng)，N2H4H2O沸點約118C,使用冷凝管的目的：減少水合隊的揮發(fā)。(3)向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液，根據(jù)圖示溶液pH約為4時，HSO3-的摩爾分?jǐn)?shù)最大，則溶液的pH約為4時停止通入SO2。由NaHSO3溶液制備無水Na2SO3,首先要加入NaOH將NaHSO3轉(zhuǎn)化為Na2SO3,根據(jù)含硫微粒與pH的關(guān)系控制pH;根據(jù)Na2SO3的溶解度曲線，確定分離Na2SO3的方法。詳解：(1)溫度超過40C,Cl2與NaOH溶液發(fā)生歧化反應(yīng)生成NaClONaCl和H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cl

29、2+6NaOH芻5NaCl+NaClO3+3H2O,離子方程式為3Cl2+6OH-5cl-+ClO3-+3H2O。由于Cl2與NaOH溶液的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為了減少NaClO3的生成，應(yīng)控制溫度不超過40C、減慢反應(yīng)速率；實驗中控制溫度除用冰水浴外，還需采取的措施是：緩慢通入Cl?。(2)步驟II中的反應(yīng)為Nad。堿性溶浦與尿素水溶液反應(yīng)制備水合冊，由于水合臟具有強還愿性、能與NaCl。劇烈反應(yīng)生成Ns,為了防止水合臟祓氧化，應(yīng)逐滴滴加NaClO堿性溶液，所以通過滴液漏斗滴加的溶滿是NaClO堿性溶液口NaClO堿性溶流與尿素水溶液在110七繼續(xù)反應(yīng)，N2Hl出。沸點約118七，使用冷凝管的目

30、的：溫少水含肺的揮發(fā)。(3)同溶液中通入S6制備溶海"艮據(jù)圖示溶液pH約為4時，HSO-的摩爾分?jǐn)?shù)最大，則溶海的pH約為4時停止通入SOj實蠟中確定何時停止通入S6的實驗操作為：測量溶液的pH,若pH約為4,停止通由NaHSO3溶液制備無水Na2SO3,首先要加入NaOH將NaHSO3轉(zhuǎn)化為Na2SO3,根據(jù)含硫微粒與pH的關(guān)系，加入NaOH應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH約為10;根據(jù)Na2SO3的溶解度曲線，溫度高于34c析出Na2SO3,低于34c析出Na2SO37i0,所以從Na2SO3溶液中獲彳#無水Na2SO3應(yīng)控制溫度高于34Co由NaHSO3溶液制備無水Na2SO3的實驗方案為：邊攪

31、拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，測量溶液pH,pH約為10時，停止滴加NaOH溶液，加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在高于34c條件下趁熱過濾，用少量無水乙醇洗滌，干燥，密封包裝。點睛：本題以制備水合腫和無水Na2SO3的實驗流程為載體，考查實驗條件的控制、實驗加料的方式、實驗原理的理解和實驗方案的設(shè)計、對圖表等信息的獲取和處理應(yīng)用能力。難點是實驗方案的設(shè)計，在設(shè)計實驗方案時要注重對實驗過程和實驗原理的理解，結(jié)合圖表等信息細(xì)心分析答題要點。f:；2018屆高考模擬試題：147.12018屆長沙市三?！苛蛩徜\被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)上由氧化鋅礦(主要成分為ZnO,另含ZnS

32、iO3、FeCO3、CuO等)生產(chǎn)ZnSO4?7H2。的一種流程如圖：稀硝酸高鎘酶彈錚粉JI：廣氧化鋅獷一"步驟I|一，步驟11H步驟U1步驟N4出£0740遭遭X通渣Y濾澧2(1)步驟I的操作是。(2)步驟I加入稀硫酸進(jìn)行酸浸時，需不斷通入高溫水蒸氣的目的是。(3)步驟H中，在pH約為5.1的濾液中加入高鎰酸鉀，生成Fe(OH)3和MnO(OH)2兩種沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為。(4)步驟出中，加入鋅粉的作用是。(5)已知硫酸鋅的溶解度與溫度之間的關(guān)系如下表：溫度/C020406080100溶解度/g41.854.170.474.867.260.5從硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅

33、晶體的實驗操作為、冷卻結(jié)晶、過濾。烘干操作需在減壓低溫條件下進(jìn)行，原因是。(6)取28.70gZnSO4?7H2O加熱至不同溫度，剩余固體的質(zhì)量變化如圖所示。分析數(shù)據(jù)，680c時所得固體的化學(xué)式為。?00400600GOO2010a.ZnOb.ZnaO(SO4)2c.ZnSO4d.ZnSOd?”?！敬鸢浮窟^濾升高溫度、使反應(yīng)物充分混合，以加快反應(yīng)速率3Fe2+MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3J+MnO(OH)2J+5H+除去Cu2+60c條件下蒸發(fā)濃縮降低烘干的溫度，防止ZnSO4?7H2O分解b【解析】氧化鋅礦(主要成分為ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)加稀硫酸溶解，過

34、濾，濾液中含有硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵，再加高鎰酸鉀溶液與亞鐵離子反應(yīng)生成MnO(OH)2和氫氧化鐵沉淀，過濾，濾液中含有硫酸銅和硫酸鋅，加鋅粉置換銅離子，過濾，濾渣為Cu可能含有Zn,濾液為硫酸鋅和硫酸鉀，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到ZnSO4?7H2O晶體，根據(jù)分析可回答下列問題：<1)分離固體和海體通常用過濾的方法，ZnSiOs,與稀硫酸反應(yīng)生成聯(lián)酸不溶于水，因此所用的操作為過濾。答案為:過濾<2)氧化鋅礦在加入稀硫酸溶解的同時不斷通入高溫水蒸氣,可以升高溫度、使反應(yīng)物充分混合，從而加快反應(yīng)速率#答案為：升高溫度,使反應(yīng)物充分混合，以加快反應(yīng)速率C)在pH約為5.1的濾液中加

35、入高鎰酸鉀，高鎰酸鉀與發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成FXOHb和MnOfOHh兩種沉注，則反應(yīng)的離子方程式為：3Fe+MhO1+8HiO=3Fe(OHhI+MnO(OH)2；+5H-答案為二3FW*+MnOf+gH2O-3Fe9H卜|+MnO(OHhI+5H"(4)步驟出中，向濾液中加入鋅粉，可以與Cu2+應(yīng)置換出銅，從而除去Cu2+O答案為：除去Cu2+(5)從溶液中獲得晶體通常用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、烘干等操作，因為ZnSO4?7H2O易分解，所以烘干操作需在減壓低溫條件下進(jìn)行，因此，本題正確答案是：607條件下蒸發(fā)濃縮，降低烘干的溫度，防止ZnSO4?7H2O分解。答案為:6

36、0c條件下蒸發(fā)濃縮、降低烘干的溫度，防止ZnSO4?7H2O分解(6)28.70gZnSO4?7H2O的物質(zhì)的量為0.1mol,由Zn元素守恒可以知道，生成ZnSO?"?；騔nSO4或ZnO或Zn3O(SO4)2時，物質(zhì)的量均為0.1mol,若得ZnSO4?H2O的質(zhì)量為17.90g(100C);若得ZnSO4的質(zhì)量為16.10g(250C);若得ZnO的質(zhì)量為8.10g(930C);據(jù)此通過排除法確定680c時所得固體的化學(xué)式為Zn3O(SO4)2；答案為：b8.12018屆內(nèi)江市三?！垮冦~是力學(xué)、化學(xué)綜合性能良好的合金，廣泛應(yīng)用于制造高級彈性元件。以下是從某廢舊鍍銅元件(含BeO

37、25%CuS71%少量FeS和SiO?)中回收被和銅兩種金屬的流程。元件已知：I.皺、鋁元素處于周期表中的對角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似n.常溫下：KspCu(OH)2=2.2X10-20一一-38KspFe(OH)31=4.0X10KspMn(OH)2=2.lx10-13(1)原子序數(shù)為29的Cu的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)濾渣B的主要成分為(填化學(xué)式)。寫出反應(yīng)I中含鍍化合物與過量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,為提純BeCl2,選擇合理步驟并排序。a.加入過量的NaOHb,過濾c.加入適量的HCld,加入過量的氨水e.通入過量的CO2f.洗滌從BeCl2溶

38、液中得到BeCl2固體的操作是。(4)MnO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質(zhì)硫，寫出反應(yīng)n中CuS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式若用濃HNO3溶解金屬硫化物，缺點是(任寫一條)。(5)溶液D中含c(Cu2+)=2.2molL-1、c(Fe3+)=0.008mol-L-1、c(Mn2+)=0.01mol-L-逐滴加入稀氨水調(diào)節(jié)pH可依次分離，首先沉淀的是(填離子符號),為使銅離子開始沉淀，常溫下應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH大于。(6)取鍍銅元件1000g，最終獲得Be的質(zhì)量為72g,則Be的產(chǎn)率是?！敬鸢浮縄'/CuS、FeSNa2BeO2+4HCl=BeCl2+2NaCl+2H2Odbfc蒸發(fā)結(jié)晶時向溶

39、液中持續(xù)通入HCl氣體(或在HCl氣流中加熱蒸干)MnO2+CuS+4H+=S+Mn2+Cu2+2H2O產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體Fe3+4【解析】(1)根據(jù)電子排布規(guī)律可得Cu的原子結(jié)構(gòu)示意圖為(2)根據(jù)舊鍍銅原件的成分BeO、CuS、FeS和SiO2的性質(zhì)，結(jié)合已知I皺、鋁兩元素的化學(xué)性質(zhì)相似，BeO屬于兩性氧化物，SiO2屬于酸性氧化物，二者都能溶于NaOH溶液中，生成Na2BeO2和Na2siO3,而不溶物為CuS和FeS,所以濾渣B的主要成分為CuS和FeS;濾液A中主要成分是NaOH、Na2SiO3、Na2BeO2,所以反應(yīng)I中含鍍化合物即Na2BeO2,與過量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2

40、BeO2+4HCl=BeCl2+2NaCl+2H2O。(3)溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,根據(jù)Be與Al的性質(zhì)相似，可得BeCl2可與氨水反應(yīng)生成Be(OH)2沉淀，經(jīng)過慮，洗滌后再與適量的鹽酸反應(yīng)即可提純BeCl2,所以提純BeC%合理的步驟是dbfc;為防止Be2+水解，要在HCl氣流中加熱蒸干。(4)根據(jù)敘述即可寫出反應(yīng)n中CuS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+CuS+4H+=S+Mn2+Cu2+2H2O;用濃HNO3溶解金屬硫化物時，濃硝酸被還原為氮的氧化物，污染環(huán)境(濃硝酸腐蝕性強，氧化性強，可能把S氧化為SO2,污染環(huán)境)。(5)根據(jù)K8tg艮(OH)3:4,OX1。

41、%3M(CHh】21X10書可知Ci?窄化成沉淀時通9H-)=vV12mol/L響理計算出F聲轉(zhuǎn)化成沉淀時,c(OH)=V§xlO一轉(zhuǎn)化成沉淀時,dOH-)二田乂10-*1114兒,因此首先沉淀的是為使Cu爐沉淀，此時dOHI=1X10-1。mol/L,則pH=4,當(dāng)pH4時，Cu科出現(xiàn)沉淀。(6)已知舊鍍銅原件中含BeO25%所以BeO的質(zhì)量為1000x25%=250g,理論上得到Be的物質(zhì)的量為250g/25g/mol=10mol,即90g,但實際得至ijBe的質(zhì)量為72g,所以Be的產(chǎn)率是72g/90gx100%=80%點睛：本題重在理解鍍、鋁兩元素處于周期表中的對角線位置，化

42、學(xué)性質(zhì)相似，包括單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)都相似，根據(jù)鋁及其化合物的性質(zhì)即可解決被及其化合物的性質(zhì)。9.【2018屆鄭州市三?！緾oCO3可用作選礦劑、催化劑及偽裝涂料的顏料。以含鉆廢渣(主要成CoO、CO2O3,還含有Al2O3、ZnO等雜質(zhì))為原料制備CoCO3的一種工藝流程如下:%SO.SO：N»fC(X草取劑HXNatCOj沉裱有機層r竊SO,溶液卜表是相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0molL-1計算):金屬離子開始沉淀的pH沉淀完全的pHc2+Co7.69.43+Al3.05.0r2+Zn5.48.0(1)寫出“酸溶”時發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化

43、學(xué)方程式。(2)“除鋁”過程中需要調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為，形成沉渣時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為(3)在實驗室里，萃取操作用到的玻璃儀器主要有;上述“萃取”過程可表示為ZnSO4(水層)+2HX(有機層)ZnX2(有機層)+H2SO4(水層)，由有機層獲取ZnSO4溶液的操作是(4)“沉鉆”時，Na2CO3溶液滴加過快會導(dǎo)致產(chǎn)品不純，請解釋原因。(5)在空氣中煨燒CoCO3生成鉆氧化物和CO2,測得充分煨燒后固體質(zhì)量為2.41g,CO2的體積為0.672L(標(biāo)準(zhǔn)況)，則該鉆氧化物的化學(xué)式為。【答案】Co2O3+SO2+H2SO4=2CoSO4+H2O5.05.42Al3+3CO32-+3H2O=2Al

44、(OH)3J+3CO2T分液漏斗，燒杯向有機層中加入適量的硫酸溶液充分振蕩，靜置，分離出水層Na2CO3溶液滴加過快，會導(dǎo)致局部堿性過強而產(chǎn)生Co(OH)2Co3O4【解析】試題分析：本題以含鉆廢渣為原料制備CoCO3的流程為載體，考查流程的分析、方程式的書寫、物質(zhì)的分離和提純、鹽類的水解和化學(xué)式的確定。(1) “酸溶”時加入H2SO4和SO2,由于SO2具有還原性，SO2將鉆廢渣中+3價的Co還原為+2價，“酸溶”時發(fā)生的非氧化還原反應(yīng)為：CoO+H2SO4=CoSO4+H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O,發(fā)生的氧化還原反應(yīng)

45、為Co2O3+SO2+H2SO4=2CoSO4+H2Oo(2) “除鋁”過程中Al3+完全沉淀，其它金屬陽離子不形成沉淀，根據(jù)Co2+、Al3+、Zn2+開始沉淀和沉淀完全的pH,“除鋁”過程中需要調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為5.05.4。形成沉渣時加入的是Na2CO3,發(fā)生的是Al3+與CO32一的雙水解反應(yīng)，形成沉渣時反應(yīng)的離子方程式為2Al3+3CO32-+3H2O=2Al(OH)3J+3CO2T。(3)在實驗室里，萃取操作用到的玻璃儀器主要有分液漏斗.燒杯,由有機層獲得ZnSCM溶液，要使平衡ZnSOi(水層)十2Hx(有機層)=Zn處有機層)十氏(水層)逆向移動，所以要向有機層中加入硫酸然后

46、分液，由有機層獲得ZnSQ1溶液的操作是：向有機層中加入適量的硫酸溶港充分振蕩，靜置,分離出水層口“沉鉆”時是向C0SO4溶液中加入Na2CO3溶液產(chǎn)生C0CO3沉淀，由于Na2CO3溶液呈堿性，若Na2CO3溶液滴加過快會導(dǎo)致局部堿性過強而產(chǎn)生Co(OH)2沉淀，導(dǎo)致產(chǎn)品C0CO3中混有Co(OH)2°0.6721(4) n(CO2)=2N4L/mH=0.03mol,根據(jù)C守恒，n(C0CO3)=n(CO2)=0.03mol;根據(jù)Co守恒，-0+03moix53g/motn(Co)=0.03mol,氧化物中n(O)=16g/mnl=0.04mol,n(Co)：n(O)=0.03mol：0.04mol=3:4,該鉆氧化物的化學(xué)式為Co3O4。10.12018屆河南省名校二模聯(lián)考】像是制作高性能半導(dǎo)體的重要原料。在工業(yè)上經(jīng)常從鋅礦冶煉的廢渣中回收錢。已知鋅礦渣中含有Zn、Fe、Pb、Ga以及二氧化硅等，目前綜合利用鋅礦渣的流程如下:已知：Ga性質(zhì)與鋁相似。lg2=0.3,lg3=0.48。如下表所示。Zn(OH)2Ga(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp-171.6X102.7