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文檔簡介

1、備戰(zhàn)高考化學一模試題分類匯編鐵及其化合物推斷題綜合及答案一、鐵及其化合物1 利用 舊 皮可制 磁性fe3o4 膠體粒子并得到副 物 zno。制 流程如 所示:( 已知 zno 能溶于 堿 )已知: zn 及其化合物的性 與 al 及其化合物的性 相似。 回答下列 :(1)用 naoh 溶液 理 舊 皮的目的是_(填字母)。a 去除油 b 溶解 c 去除 d 化 皮(2) 溶液 a 的 ph 可 生 zn( oh)2沉淀, 制得zno,后 操作步 是抽 _。(3)加適量h2 2目的是 _ 溶液3 4膠體粒子的 程中, 持 通入2,ob 制得 fe on其原因是 _。(4)副 物zno 常用于制

2、。我國早有 技 的 ,明代宋 星著的天工開物中有“升 倭 ”的 :“每爐甘石十斤,裝 入一泥罐內(nèi)然后逐 用煤炭 盛,其底 薪, 火煅 冷定 罐取出即倭 也。” 工 程涉及主要反 的化學方程式 _,(注:爐甘石的主要成分 碳酸 ,“倭 ”是指金屬 )。(5)用重 酸 法( 一種氧化 原滴定法) 可 定 物fe3o4 中的二價 含量。若需配制 1度 0.01 mol l 的 k2cr2o7 準溶液250 ml, 準確稱取 _g k2cr2o7保留 4 位有效數(shù)字,已知m r(k2cr2o7) 294 。配制 準溶液 ,下列 器中用不到的有_(填 號)。 子天平 杯量筒玻璃棒 250 ml 容量瓶膠

3、 滴管移液管( 6)滴定操作中,如果滴定前裝有 k2cr2 o7 準溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡,而滴定 束后氣泡消失, 定 果將 _( 填“偏大”“偏小”或“不 ” ) ?!敬鸢浮?ab洗 、灼 將部分 離子氧化成 離子防止 fe2 被氧化znco3高溫2czn 3co0.7350偏大【解析】【分析】【 解】(1)a 氧化 溶液與油 反 生成高 脂肪酸 ,具有去除油 作用,a 符合 意;b根據(jù)zn 及化合物的性 與al 及化合物的性 相似,zn 也能和 氧化 溶液反 , 氧化 溶液起到溶解 ,b 符合 意;c 氧化 和 不反 ,c 不符合 意;d 氧化 不能 化 皮,故答案 : ab;d 不符

4、合 意;(2)調(diào)節(jié)溶液 a 的 ph 可產(chǎn)生 zn(oh)2 沉淀,抽濾就可以得到氫氧化鋅沉淀,洗滌除去附著的離子,高溫灼燒氫氧化鋅分解得到zno;(3)fe3o4 中有 +3 價鐵,因此加適量h2o2 目的是將部分亞鐵離子氧化成鐵離子,將亞鐵離子和鐵離子達到fe3o4 中+2 價鐵與 +3 價鐵的比例關(guān)系,持續(xù)通入n2,主要防止fe2+被氧化;故答案為:將部分亞鐵離子氧化成鐵離子;防止fe2 被氧化;(4)該煉鋅工藝參加反應(yīng)的物質(zhì)是煤炭餅和爐甘石(碳酸鋅 ),得到的物質(zhì)是倭鉛(金屬鋅 )和co,聯(lián)想初中所學高爐煉鐵原理,則煉鋅過程涉及主要反應(yīng)的化學方程式為znco3高溫2czn 3co ;(

5、5)m(k2cr2o7)=0.01 mol l-1 0.250 l 294molg-1=0.7350 g,電子天平用于準確稱量固體質(zhì)量,燒杯用于溶解固體,玻璃棒用于攪拌和引流,容量瓶用于配制溶液,膠頭滴管用于加水定容。用不到的儀器為量筒和移液管;故答案為:0.7350g ;(6)如果滴定前裝有 k2cr2o7 標準溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定結(jié)束后氣泡消失,這樣就造成讀出來的 k2cr2o7 標準溶液體積偏大,測定結(jié)果將偏大。2 印刷電路板(pcb)是用腐蝕液(fecl3 溶液)將覆銅板上的部分銅腐蝕掉而制得。一種制作 pcb并將腐蝕后廢液(其中金屬陽離子主要含fe3+、 cu2+、 fe

6、2+)回收再生的流程如圖。請回答:( 1)腐蝕池中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是_。( 2)上述各池中,沒有發(fā)生化學變化的是_池。( 3)由置換池中得到固體的操作名稱是_。( 4)置換池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有_。(5)請?zhí)岢隼盟釓墓腆w中回收cu 并將濾液回收利用的合理方案:_。(6)向再生池中通入cl2 也可以使廢液再生,相比cl2,用雙氧水的優(yōu)點是_?!敬鸢浮?cu+2fecl322沉降 過濾3+2+、 fe+cu2+2+=cucl +2feclfe+2fe =3fe=fe +cu 用鹽酸溶解固體中的 fe,過濾后得到cu,并將濾液加入再生池避免有毒氣體污染環(huán)境【解析】【分析】腐蝕液( fecl

7、3溶液)將覆銅板上,發(fā)生反應(yīng)為:322cu+2fecl=cucl +2fecl,再在沉降池中沉降后加入鐵粉置換出銅單質(zhì)、以及鐵與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子,再生池中主要指fecl2,通入過氧化氫氧化生成fecl3,循環(huán)利用?!驹斀狻浚?)腐蝕液( fecl3 溶液)將覆銅板上腐蝕池中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為:cu+2fecl3=cucl2+2fecl2;(2)腐蝕池中發(fā)生:cu+2fecl=cucl +2fecl ;置換池中鐵粉置換出銅、以及鐵與鐵離子反322應(yīng)生成亞鐵離子,再生池中過氧化氫氧化fecl2,沒有發(fā)生化學變化的是沉降池;( 3)置換池中鐵粉置換出銅,固液分離的操作為過濾;( 4)置換池

8、中鐵粉置換出銅、以及鐵與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子,其離子反應(yīng)方程式:3+2+2+2+fe+2fe =3fe 、 fe+cu=fe +cu;( 5)根據(jù)金屬活動性順序表可知,鐵能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng),而銅不與稀鹽酸反應(yīng),所以用鹽酸溶解固體中的 fe,過濾后得到 cu,并將濾液加入再生池;( 6) cl2 有毒,污染環(huán)境,需要尾氣處理,加雙氧水氧化后生成水,避免有毒氣體污染環(huán)境,故答案為:避免有毒氣體污染環(huán)境。3 某興趣活動小組利用物質(zhì)間的互變,設(shè)計成一個平面魔方,如下圖所示:已知 a、 b、 c、 d、 g 含有同種元素。純 a( 單質(zhì) )b 溶液d 固體g 溶液顏色銀白色黃色紅棕色淺綠色e 是通常情

9、況下密度最小的氣體; b 與硝酸銀溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,也能將一種氧化物氧化為 f, f 是含有三種元素的化合物,與 a 反應(yīng)生成 e、g。依據(jù)以上信息填空:( 1)寫出 d 的化學式: _ 。( 2) g 生成 c 的過程中所出現(xiàn)的現(xiàn)象為 _。(3)ab的化學方程式:_。寫出反應(yīng)( 4) b f 的離子方程式為 _; g 與次氯酸反應(yīng)的離子方程式為_ ?!敬鸢浮?fe2o3先產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色2fe 3cl22fecl32fe3 so22h2 o=2fe2 so42- 4h h 2fe2 hclo=2fe3 cl h2o 【解析】【分析】結(jié)合框圖, d

10、 固體呈紅棕色,則其為fe2o3; a、b、 c、 d、g 含有同種元素,b 與硝酸銀溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,則b 為 fecl3, g 中含有 fe2+, a 為 fe。由“ b 與硝酸銀溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,也能將一種氧化物氧化為f, f 是含有三種元素的化合物,與a 反應(yīng)生成e、g”,則 f 為 h2so4,g 為 feso4; e 是通常情況下密度最小的氣體,則e 為 h2。由bc d的轉(zhuǎn)化可推知,c為fe oh 3 ( ) ?!驹斀狻? 1) 由以上分析可知,d 為氧化鐵,其化學式: fe232 3o 。答案為: fe o ;( 2) feso 生成 fe(

11、 oh) ,可先加堿、后氧化,所出現(xiàn)的現(xiàn)象為先產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)?3灰綠色,最后變?yōu)榧t褐色。答案為:先產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色;( 3) 反應(yīng) fe fecl32將 fe氧化,反應(yīng)方程式為23需用 cl2fe 3cl2fecl 。答案為: 2fe3cl2fecl ;23( 4) fecl3242,離子方程式為2fe3 so222 so42- 4h ;h so,應(yīng)使用so2h o=2fefeso4 與次氯酸反應(yīng),生成fe3+、 cl- 和 h+,離子方程式為h 2fe2 hclo=2fe3 clh2o。答案為: 2fe3 so2 2h2o=2fe2 so42- 4h ;

12、h 2fe2 hclo=2fe3 clh2o?!军c睛】利用框圖進行物質(zhì)推斷時,先確定信息充足的物質(zhì),然后利用已知的少量信息、反應(yīng)條件及未知物質(zhì)前后的已知物質(zhì),推斷出未知物質(zhì)的組成。4 a、 b、 c、 d、 e、f 六種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(反應(yīng)條件未標出),其中反應(yīng)是置換反應(yīng)。( 1)若 a是常見的金屬單質(zhì), d、 f 是氣態(tài)單質(zhì),反應(yīng) 在水溶液中進行,則反應(yīng)(在水溶液中進行)的離子方程式是 _ 。( 2)若 b、 c、 f 都是氣態(tài)單質(zhì),且 b 有毒,的反應(yīng)中還有水生成,反應(yīng)需要放電才能發(fā)生, a、d 相遇有白煙生成,則 a、 d反應(yīng)產(chǎn)物的電子式是_,反應(yīng)的化學方程式是 _。(3)

13、若 a、 d、 f 都是短周期元素組成的非金屬單質(zhì),且a、 d 所含元素同主族,a、 f 所含元素同周期,則反應(yīng)的化學方程式是_。【答案】 2fe2+cl 2=2fe3+2cl -4nh 3+5o224no+6h o2c+sio 22co +si【解析】(1). a 是常見的金屬單質(zhì),d、 f 是氣態(tài)單質(zhì),反應(yīng)為置換反應(yīng)且在水溶液中進行,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知, a 為變價金屬,f 具有強氧化性,則a 為 fe, f 為 cl2、 b 為 hcl、 c 為氯化亞鐵、 d 為氫氣、 e 為氯化鐵,反應(yīng)(在水溶液中進行)的離子方程式是:2fe2+cl2=2fe3+2cl ,故答案為: 2fe2+cl2=2

14、fe3+2cl ;(2). b 、 c、 f 都是氣態(tài)單質(zhì),b 有毒,則b 為氯氣,反應(yīng)需要放電條件才能發(fā)生,為氮氣與氧氣反應(yīng),反應(yīng)中有水生成,可以推知c 為 n 2, f 為 o2,e 為 no ,a 為 nh 3,反應(yīng)為置換反應(yīng),a、 d 相遇有白煙生成,可推知d 為 hcl , a 與 d 反應(yīng)產(chǎn)物為氯化銨,電子式為,反應(yīng)的化學方程式是:4nh 3+5o24no+6h 2o,故答案為:;4nh 3+5o24no+6h 2o;(3). a 、 d、 f 都是短周期元素組成的非金屬單質(zhì),且a 、 d所含元素同主族,a 、 f 所含元素同周期,反應(yīng)為置換反應(yīng),考慮是碳與二氧化硅反應(yīng)生成硅與co

15、,碳與f 反應(yīng)生成e, co 與f 生成e,則f 為氧氣,通過驗證符合圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系,則反應(yīng)的化學方程式是2c+sio 22co +si,故答案為:2c+sio 22co +si。5 粉末狀試樣 a 是由等物質(zhì)的量的mgo 和fe23組成的混合物。進行如下實驗:o取適量 a 進行鋁熱反應(yīng),產(chǎn)物中有單質(zhì)b 生成;1c;另取 20 g a 全部溶于 0.15 l 6.0 mol l鹽酸中,得溶液將中得到的單質(zhì)b 和溶液 c 反應(yīng),放出1.12 l(標況 )氣體,同時生成溶液d,還殘留有固體物質(zhì) b;用 kscn溶液檢驗時,溶液d 不變色。請?zhí)羁眨?1)中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實驗操作是_,產(chǎn)物中的單質(zhì) b

16、是 _。(2)中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學方程式是_。(3)中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是_。(4)若溶液 d 的體積仍視為 0.15 l,則該溶液中c(mg 2 )為 _, c(fe2 )為 _?!敬鸢浮考由倭縦clo3fe2 333h2,插上鎂條并將其點燃feo 6hcl=2feclo、 mgo2232、 fe 2h2 h2 1 12hcl=mgcl h ofe 2fe=3fe=fe0.67 mol l2.3 mol l【解析】【詳解】(1)鋁熱反應(yīng)是指單質(zhì)al 和某些金屬氧化物發(fā)生的反應(yīng),反應(yīng)過程中放出大量熱,但該反應(yīng)需要較高的溫度才能引發(fā)。在混合物上加少量kclo固體并插上mg 條,點燃 m

17、g 條后放出3熱量,使 kclo3 固體分解放出o2,進一步加劇mg 的燃燒,可在短時間內(nèi)使混合物溫度迅高溫速升高,引發(fā)反應(yīng)。發(fā)生的反應(yīng)為fe2o3 2alal2o3 2fe,所以產(chǎn)物中單質(zhì)b 為 fe,故答案為:加少量 kclo3,插上鎂條并將其點燃;fe;(2)fe o和 mgo 都是堿性氧化物,能和酸反應(yīng)生成鹽和水:fe o 6hcl=2fecl 3h o,232332mgo 2hcl=mgcl h o,故答案為: fe o 6hcl=2fecl 3h o、 mgo 2hcl=mgcl 2223322h o;2(3)混合物中只有 fe o 能和 al 發(fā)生鋁熱反應(yīng),生成fe 單質(zhì)。 c

18、溶液中有反應(yīng)生成的23332、 fe2h2 h2fecl ,還有未反應(yīng)的hcl。發(fā)生的離子反應(yīng)為 fe 2fe=3fe=fe。(4)假設(shè)步驟用去的20 g 固體中, mgo 的物質(zhì)的量為x,則fe o的物質(zhì)的量也為x,則2340 g mol 1x160 g mol 1x 20 g,解得: x 0.1mol 。根據(jù) mgo mgcl2 的關(guān)系,則溶液中 mgcl2 13的濃度為 0.1 mol 0.15 l 0.67。步驟說明溶液中沒有fe ,也就是溶moll守恒的關(guān)系,可知mgcl2 和 fecl2 的總的物質(zhì)的量等于質(zhì)為 fecl2 和 mgcl2。根據(jù) cl-10.45mol-0.1mol

19、0.15l 6.0mol lg 0.45mol ,所以, fecl2 的濃度為20.15l 1 2.3 moll,故答案為: fe 2fe3 =3fe2 、fe 2h=fe2 h2;0.67 mol l1;【點睛】本題考查混合物反應(yīng)的計算、物質(zhì)的量濃度計算,題目難度中等,掌握氧化鎂、氧化鐵以及鐵和三價鐵離子的反應(yīng)原理為解答的關(guān)鍵,(4)中計算亞鐵離子的物質(zhì)的量時,不可忽略了鐵與氫離子的反應(yīng)。6 無水氯化錳mncl 2 在電子技術(shù)和精細化工領(lǐng)域有重要應(yīng)用。一種由粗錳粉(主要雜質(zhì)為 fe、 ni、pb 等金屬單質(zhì) )制備無水氯化錳的工藝如下(部分操作和條件略)。i向粗錳粉中加入鹽酸,控制溶液的ph

20、 約為 5,測定離子的初始濃度。靜置一段時間后錳粉仍略有剩余,過濾;ii向 i 的濾液中加入一定量鹽酸,再加入h 2 o 2 溶液,充分反應(yīng)后加入mnco 3 固體調(diào)節(jié)溶液的 ph 約為 5,過濾;iii向 ii 的濾液中通入h 2s氣體,待充分反應(yīng)后加熱一段時間,冷卻后過濾;iv濃縮、結(jié)晶、過濾、洗滌、脫水得到無水mncl 2。各步驟中對雜質(zhì)離子的去除情況fe2+ni 2+pb2+初始濃度 /mg l 121.024.955.86步驟 i 后 / mg l 112.853.803.39步驟 ii 后 / mg l10.253.763.38步驟 iii 后 / mg l 10.10(達標 )3

21、.19(未達標 )0.12(達標 )已知:金屬活動性 mn fe nipb(1)錳和鹽酸反應(yīng)的化學方程式是 _。(2)步驟 i 中:fe2+濃度降低,濾渣中存在fe oh 3 。結(jié)合離子方程式解釋原因:_。pb2+濃度降低,分析步驟i 中發(fā)生的反應(yīng)為: pb + 2h+2+2、 _。= pb+ h(3)步驟 ii 中: h 2o 2 酸性溶液的作用: _。結(jié)合離子方程式說明 mnco3 的作用: _。(4)步驟iii 通入h2s 后,ni2+不達標而pb2+ 達標。推測溶解度:pbs_nis(填“ ”或“”)。(5)測定無水mncl2 的含量:將a g 樣品溶于一定量硫酸和磷酸的混合溶液中,加

22、入稍過量nh 4 no 3 ,使mn 2+ 氧化為mn 3+ 。待充分反應(yīng)后持續(xù)加熱一段時間,冷卻后用b mol/l硫酸亞鐵銨nh 4 2 fe so4 2滴定mn 3+ ,消耗c ml 硫酸亞鐵銨。(已知:滴定過程中發(fā)生的反應(yīng)為: fe2+ + mn 3+ = fe3+ + mn 2+)樣品中 mncl2 的質(zhì)量分數(shù)是 _(已知: mncl2的摩爾質(zhì)量是 126 g mol -1)?!俺掷m(xù)加熱”的目的是使過量的nh 4 no 3 分解。若不加熱,測定結(jié)果會_(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。【答案】 mn + 2hcl = mncl2 + h2空氣中的 o2 將部分 fe2+氧化為 fe

23、(oh)3沉淀,相關(guān)的離子方程式為: 4fe2+ + o2 + 10h2o = 4fe(oh)3 + 8h+pb2+ + mn = pb + mn2+將剩余 fe2+氧化為 fe3+,調(diào)節(jié) ph 使 fe3+轉(zhuǎn)化為 fe(oh)3 沉淀除去3+2+223+2 垐 ?fe(oh)3+0.126bc偏高mnco +2h =mn+h o+co,fe +3h o噲 ?+3ha【解析】【分析】制備無水氯化錳的原料是含有fe, ni, pb 等金屬雜質(zhì)的粗錳粉,因此制備過程中要將fe, ni, pb 等雜質(zhì)元素去除;第一步將粗錳粉加酸溶解,fe 溶解后產(chǎn)生fe2+,由于其還原性較強,容易被氧氣氧化;由于金

24、屬活動性mn fe ni pb,所以溶液中pb2+會與未反應(yīng)完全的 mn 反應(yīng),造成 pb2+濃度下降;第二步加入過氧化氫,主要是為了將fe2+氧化為fe3+,便于沉淀法去除;第三步通入h2 s,是想通過生成硫化物沉淀的方式去除殘余的zn2+和 pb2+,由于 pb 的去除達標,而 zn 的仍未達標,所以 pbs 的溶解度應(yīng)該更低?!驹斀狻?1)mn 與鹽酸反應(yīng)的化學方程式為:mn 2hcl=mncl 2 h 2 ;(2)將粗錳粉酸浸后,fe 單質(zhì)轉(zhuǎn)化為還原性較強的fe2+,靜置一段時間,fe2+會被空氣中的氧氣氧化,進而生成fe(oh)3 沉淀,相應(yīng)的離子方程式為:4fe2o 2 10h 2

25、o=4fe(oh) 38h ;由于金屬活動性 mn fe nipb,所以溶液中pb2+會與未反應(yīng)完全的mn 反應(yīng),造成pb2+濃度下降,因此與之相關(guān)的反應(yīng)為:pb2mn=pb+mn 2 ;(3)通過分析可知,過氧化氫的作用是將溶液中的fe2+氧化為 fe3+,便于調(diào)節(jié) ph 值將其轉(zhuǎn)化為 fe(oh)3 沉淀除去;通過分析可知, mnco3的作用即調(diào)節(jié)溶液的ph 值以便于 fe3+沉淀,相關(guān)的離子方程式為: mnco32h =mn2hoco2以及 fe3 +3h o垐 ? fe oh33h;22噲 ?(4)通過分析可知, pbs的溶解度更小;(5)由題可知, ag 無水氯化錳中的 mn 2+經(jīng)

26、過氧化后全部轉(zhuǎn)變?yōu)閙n 3+,硫酸亞鐵銨與mn 3+反應(yīng)時, mn3+和 fe2+按照 1:1反應(yīng),所以 mncl2的質(zhì)量分數(shù)為:= 126g/mol126bcwmmncl 2nmncl 2 =1000 =0.126bc ;agagaa若不加熱,溶液中剩余的硝酸銨會在酸性條件下體現(xiàn)氧化性能與硫酸亞鐵銨發(fā)生反應(yīng),這樣會使消耗的硫酸亞鐵銨偏大,那么最終求出的純度也偏大。7 目前,處理鋅礦進行綜合利用,多采用傳統(tǒng)的“高氧酸浸法 ”,但該法也存在一些缺點。最近,有文獻報道:用高鐵閃鋅礦(含有 zns、 fes、 cus、cds及少量 sio2 等 )為原料,采用“高氧催化氧化氨浸法 ”可以聯(lián)合制取 c

27、u2o(紅色 )、 cds(黃色 )、鋅鋇白 (白色 )三種顏料,其流程如圖:已知:浸取劑由碳酸銨、氨水、雙氧水等組成;:浸渣為 s、fe(oh)co3、 sio2 等不溶性物質(zhì);:浸取液中含有 zn(nh3)42+、 cu(nh3)42+、 cd(nh3)4 2+;: cu+在溶液中不存在,但可以與nh3 形成穩(wěn)定的 cu(nh3)2 +。回答下列問題:(1)為加快浸取速度,可以采取的措施是(任答兩項 )_;在實際生產(chǎn)中采取常溫下浸取而不采用加熱的方法,其原因是_。(2)浸取釜中有 o2 參與生成浸渣fe(oh)co3 的離子方程式為 _。(3)蒸發(fā)爐中加入 (nh4)2so3的主要作用是

28、_;沉降池1 中加入稀 h2so4的作用是_。(4)在制取 znso 和 cdso 時使用硫酸的量要適當,如果硫酸過量,產(chǎn)生的后果是_。44(5)無論采用 “高氧酸浸法 ”還是 “高氧催化氧化氨浸法”,其前期處理,都要經(jīng)過用浸取劑浸取這一步,不同的是“高氧酸浸法 ”需先高溫焙燒,然后再用硫酸浸出。兩種方法比較,“高氧酸浸法 ”存在的缺點是 (任答兩條 )_?!敬鸢浮糠鬯榈V石,增大o2 壓強,增大氨水和碳酸銨的濃度防止 nh3 的揮發(fā),以便形成穩(wěn)定的配合物,防止雙氧水分解4fes+3o232-23-+4co +6ho=4fe(oh)co +4s+8oh 將3 42+還原為 cu (nh3 2 +

29、調(diào)節(jié)溶液的3 2+轉(zhuǎn)化為 cu22cu(nh ) ph,使 cu(nh )o 沉淀產(chǎn)生 h s氣體污染大氣;降低鋅鋇白、cds的產(chǎn)量能耗高;設(shè)備耐酸性要求高;產(chǎn)生大量有害氣體 (so2)污染大氣【解析】【分析】由題干信息,分析流程圖可知,高鐵閃鋅礦在浸取釜中與o2、碳酸銨、氨水、雙氧水等組成的浸取劑反應(yīng)生成 s、 fe(oh)co2+、 cu(nh3)42+和3、 sio2 等不溶性物質(zhì)、 zn(nh3)4cd(nh3)42+,在蒸發(fā)爐中加入(nh4)2so3 將 cu(nh3)42+還原為 cu (nh3)2+,進入沉降池1 中加入稀 h2 43 2+轉(zhuǎn)化為 cu2so 調(diào)節(jié) ph 使 cu

30、(nh )o 沉淀,剩下的溶液在置換爐中加入適量鋅粉得到 cd 單質(zhì),濾液進入沉降池2 加入碳化氨水得到zn2234(oh) co ,經(jīng)稀硫酸得到znso溶液, znso4 與 bas溶液反應(yīng)得到鋅鋇白,據(jù)此分析解答問題?!驹斀狻?1)由化學反應(yīng)速率的影響因素可以知道,可采用粉碎礦石,增大o2 壓強,增大氨水和碳酸銨的濃度等方法加快浸取速率,由于浸取劑由碳酸銨、氨水、雙氧水等組成,受熱易分解,故在實際生產(chǎn)中采取常溫浸取而不采用加熱的方法,故答案為:粉碎礦石,增大o2 壓強,增大氨水和碳酸銨的濃度;防止nh3 的揮發(fā),以便形成穩(wěn)定的配合物,防止雙氧水分解;(2)浸取釜中 o2 與碳酸銨和 fes

31、反應(yīng)生 fe(oh)co3、 s,反應(yīng)的離子方程式為232-23-,故答案為: 4fes+3o232-4fes+3o+4co+6h o=4fe(oh)co +4s +8oh+4co+6h2o=4fe(oh)co3 +4s +8oh-;(3)cu+在溶液中不存在,但可以與nh3 形成穩(wěn)定的 cu(nh3 )2 +,根據(jù)上述分析,(nh4)2so3中 so32- 具有還原性,在蒸發(fā)爐中加入(nh4 2 3342+還原為 cu (nh3 2+,從而加) so可將 cu(nh) 入稀 h2 43 2+轉(zhuǎn)化為 cu23 42+還原為 cuso 調(diào)節(jié) ph使cu(nh )o 沉淀,故答案為:將 cu(nh

32、 )32 +;調(diào)節(jié)溶液的ph,使 cu(nh3 2+轉(zhuǎn)化為cu2(nh) ) o 沉淀;(4)在制取 znso 和 cdso 時使用硫酸過量會產(chǎn)生h s 氣體污染大氣并降低鋅鋇白、cds的442產(chǎn)量,故答案為:產(chǎn)生h2s 氣體污染大氣,降低鋅鋇白、cds的產(chǎn)量;(5) 高“氧酸浸法 ”需先高溫焙燒,然后再用硫酸浸出,此法需要在高溫條件,能耗高;對設(shè)備的耐酸性要求高;同時會產(chǎn)生大量有害氣體 (so2)污染大氣,故答案為:能耗高、設(shè)備耐酸性要求高、產(chǎn)生大量有害氣體 (so2)污染大氣。8 利用酸解法制鈦白粉產(chǎn)生的廢液含有大量的feso4、 h2so4 和少量的fe2( so4 )3、tioso4生

33、產(chǎn)鐵紅和補血劑乳酸亞鐵的工藝流程如圖所示:已知 :tioso4 可溶于水,在水中可以電離為tio2+和 so42- , tio2+水解成 tio2xh2o 沉淀為可逆反應(yīng);乳酸結(jié)構(gòu)簡式為ch3ch( oh) cooh?;卮鹣铝袉栴}:( 1) tioso4 中鈦元素的化合價是 _,步驟中分離硫酸亞鐵溶液和濾渣的操作是_ 。(2)濾渣的主要成分為 tio2xh2o,結(jié)合離子方程式解釋得到濾渣的原因:_。(3)從硫酸亞鐵溶液中得到硫酸亞鐵晶體的操作方法是_ ;硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫,該反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_。( 4)步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_ 。(5)步驟必須控制

34、一定的真空度,原因是有利于蒸發(fā)水以及_。( 6)實驗室中檢驗溶液 b 中主要陽離子的方法是 _ 。【答案】 +4過濾tio2+( x+1) h2otio2?xh2o+2h+,鐵屑與 h+反應(yīng), c( h+)降低,平衡向正反應(yīng)方向移動,促使tio2+轉(zhuǎn)化為tio221: 4?xh o 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾2+3 -3222+被氧化取少量溶液 b 于試管中,加人naoh 溶fe +2hco =feco +h o+co 防止 fe液,加熱,將濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,石蕊試紙變藍,說明溶液b 中含有 nh4+【解析】【分析】由流程圖可知,廢液中加入鐵屑,fe 與 h2so4 和少量 fe2(

35、 so4) 3 反應(yīng)生成feso4,溶液的ph 增大,促進tioso4 的水解沉淀, tioso4 完全水解生成tio2?xh2o 沉淀,過濾,濾渣為tio2?xh2o 和 fe,濾液為feso4 溶液; feso4 溶液通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到硫酸亞鐵晶體,硫酸亞鐵晶體脫水、煅燒得到氧化鐵;feso4 溶液中加碳酸氫銨,兩者反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀、硫酸銨和二氧化碳,碳酸亞鐵沉淀加乳酸溶解生成乳酸亞鐵溶液和二氧化碳,乳酸亞鐵溶液通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到乳酸亞鐵晶體?!驹斀狻浚?)由化合價代數(shù)和為0 可知, tioso4 中鈦元素的化合價是 +4 價;步驟

36、中分離硫酸亞鐵溶液和濾渣的操作是過濾,故答案為+4;過濾;(2) tioso4 在溶液中水解生成tio2?xh2o,水解的離子方程式為: tio2+( x+1)222+,加入鐵屑,鐵與 h+反應(yīng),溶液中c(h+)降低,水解平衡向正反h otio ?xh o+2h應(yīng)方向移動,促使tio2+轉(zhuǎn)化為 tio2?xh2o 沉淀,故答案為tio2+( x+1)h2o+ch+tio2+tio2?xh2o+2h ,h反應(yīng), ()降低,平衡向正反應(yīng)方向移動,促使鐵屑與轉(zhuǎn)化為 tio2?xh2o;( 3) feso4 溶液通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到硫酸亞鐵晶體;硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三

37、氧化硫,反應(yīng)的化學方程式為4feso4+o22fe2o3+4so3,氧化劑是氧氣,還原劑是氧化鐵,所以氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1: 4,故答案為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾;1: 4;(4)步驟為feso 溶液中加碳酸氫銨,兩者反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀、硫酸銨和二氧化4碳,反應(yīng)的離子方程式為 fe2+2hco3-=feco3 +h2o+co2,故答案為 fe2+2hco3-=feco3 +h2o+co2;( 5)亞鐵離子易被空氣中氧氣氧化,所以步驟必須控制一定的真空度,這樣有利于蒸發(fā)水還能防止 fe2+被氧化,故答案為防止 fe2+被氧化;(6)溶液b 為硫酸銨溶液,實驗室檢驗銨根離子的方法是:

38、取少量溶液b 于試管中,加人 naoh 溶液,加熱,將濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,石蕊試紙變藍,說明溶液b 中含有nh4+,故答案為取少量溶液b 于試管中,加人naoh 溶液,加熱,將濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,石蕊試紙變藍,說明溶液b 中含有nh4+。9 七水硫酸鋅別名皓礬,常用作媒染劑、收斂劑、木材防腐劑。工業(yè)上由氧化鋅礦(主要成分為 zno,另含 znsio3、 feco3、 cuo 等 )生產(chǎn) znso47h2o 的流程如下:在該流程中,相關(guān)離子生成氫氧化物的ph 如表:開始沉淀時 ph完全沉淀時 phzn2+5.46.4fe3+1.13.2fe2+5.88.8cu2+5.66.4

39、請回答下列問題:(1)粉碎氧化鋅礦石的目的是_;濾渣x 的成分是_ 。(2)步驟中加入h2o2 目的是:_,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:_。(3) 除“鐵 ”步驟中加入試劑 m 調(diào)節(jié)溶液的 ph,試劑 m 可以是 _(填化學式,一種即可),控制溶液的 ph 范圍為: _。同時還需要將溶液加熱,其目的是:_。(4)濾渣 z 的成分是 _。(5)取 28.70 g znso4 7h2o(相對分子質(zhì)量: 287)加熱至不同溫度,剩余固體的質(zhì)量變化如圖所示:步驟中的烘干操作需在減壓條件下進行,其原因是_。 680 時所得固體的化學式為 _ 。a.znob.zn3o(so4)2c.znso4d.znso4h

40、2o【答案】增大比表面積,加快反應(yīng)速率、提高浸取率h2 32+氧化成 fe3+,便于后sio將 fe續(xù)步驟中將鐵元素除去2fe2+2 2+3+2323.2 ph+h o +2h =2fe +2h o zno或znco 或 zn(oh)5.4防止生成氫氧化鐵膠體,便于分離cu、 zn降低烘干溫度,防止znso 7h o 失去結(jié)42晶水b【解析】【分析】(1)氧化鋅礦石粉碎可增大比表面積,加快反應(yīng)速率、提高浸取率;在加h2so4 酸溶過程中, znsio3 與 h2so4 會生成 h2sio3;(2)在步驟 中加入 h2o2,會與溶液中的fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng);(3)要中和多余h2so4 并且不引入新雜質(zhì),可以加入zno 或 znco3 或 zn(oh)2 等化合物;根據(jù)表格所知, fe3+全部除盡, ph3.2, zn2+開始沉淀, ph 為 5.4;加熱可以防止生成氫氧化鐵膠體,便于分離;(4)為了將 cu2+全部置換出來,加入的鋅粉過量,濾渣z 中包含 cu 和 zn;(5)由于 znso47h2o 易失去結(jié)晶水,烘干時要適當降低溫度;根據(jù)圖像分析?!驹斀狻?1)氧化鋅礦石粉碎可增大比表面積,加快反應(yīng)速率、提高浸取率;

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