高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)練習(xí)專練15　金屬及其化合物的制備流程

專練15金屬及其化合物的制備流程1．[2020·廣東茂名月考]鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O)常用于制造阻燃劑和無公害型冷水系統(tǒng)的金屬抑制劑。下圖是利用鉬精礦(主要成分是MoS2，含少量PbS等)為原料生產(chǎn)鉬酸鈉晶體的工藝流程圖：回答下列問題：(1)提高焙燒效率的方法有________。(寫一種)(2)“焙燒”時(shí)MoS2轉(zhuǎn)化為MoO3，該反應(yīng)過程的化學(xué)方程式為______________________，氧化產(chǎn)物是________(寫化學(xué)式)。(3)“堿浸”時(shí)含鉬化合物發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。(4)若“除重金屬離子”時(shí)加入的沉淀劑為Na2S，則廢渣成分的化學(xué)式為________________________。(5)測(cè)得“除重金屬離子”中部分離子的濃度：c(MoOeq\o\al(2－,4))＝0.40mol/L，c(SOeq\o\al(2－,4))＝0.04mol/L?！敖Y(jié)晶”前需先除去SOeq\o\al(2－,4)，方法是加入Ba(OH)2固體。假設(shè)加入Ba(OH)2固體后溶液體積不變，當(dāng)SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀[c(SOeq\o\al(2－,4))≤1.0×10－5mol/L]時(shí)，BaMoO4是否會(huì)析出？________________。(請(qǐng)計(jì)算說明)[已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaMoO4)＝4.0×10－8](6)鉬精礦在堿性條件下，加入NaClO溶液，也可以制備鉬酸鈉，同時(shí)有SOeq\o\al(2－,4)生成，該反應(yīng)的離子方程式為________________________________。2．某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到藍(lán)色沉淀。甲同學(xué)認(rèn)為沉淀可能是CuCO3；乙同學(xué)認(rèn)為沉淀可能是Cu(OH)2；丙同學(xué)認(rèn)為沉淀可能是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。[查閱資料知：CuCO3和Cu(OH)2均不帶結(jié)晶水，受熱均易分解，各生成對(duì)應(yīng)的兩種氧化物]Ⅰ.(1)乙同學(xué)的觀點(diǎn)，你認(rèn)為其原理是(用離子方程式表示)：__________________。(2)在探究沉淀成分前，須將沉淀從溶液中過濾、洗滌、低溫干燥，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是________________________________________。Ⅱ.請(qǐng)用下圖所示裝置，選擇必要的試劑，定性探究生成物的成分。(3)B裝置中試劑的化學(xué)式是________，C裝置中試劑的名稱是____________。(4)能證明乙同學(xué)觀點(diǎn)正確的預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________。Ⅲ.若丙同學(xué)的觀點(diǎn)正確，可利用下列裝置通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定其組成。(5)實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序?yàn)開___________________。(6)裝置C中堿石灰的作用是________________，實(shí)驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)都要通過量的空氣，請(qǐng)說明結(jié)束時(shí)通入過量空氣的作用是________________________________________________________________________。(7)若沉淀樣品的質(zhì)量為mg，裝置B質(zhì)量增加了ng，則沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。3．以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2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：(1)焙燒過程均會(huì)產(chǎn)生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為________________________________________________________________________。(2)添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600℃硫去除率＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(焙燒后礦粉中硫元素總質(zhì)量,焙燒前礦粉中硫元素總質(zhì)量)))×100%①不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時(shí)，去除的硫元素主要來源于________。②700℃焙燒時(shí)，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。Fe2O3與FeS2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)＝________。4．工業(yè)上由鈦鐵礦(主要成分FeTiO3，含F(xiàn)e2O3、Al2O3、FeO、SiO2等雜質(zhì))制備TiCl4的工藝流程如圖：已知：①酸浸FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l)②90℃水解：TiOSO4(aq)＋2H2O(l)=H2TiO3(s)＋H2SO4(aq)③煅燒H2TiO3(s)=TiO2(s)＋H2O(g)(1)FeTiO3中鈦元素的化合價(jià)為____________，試劑A為__________。(2)堿浸過程發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為________________________________。(3)酸浸后需將溶液溫度冷卻至70℃左右，若溫度過高會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品吸收率過低，原因是________________________________________。(4)上述流程中氯化過程的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________________________________________。已知TiO2(s)＋2Cl2(g)TiCl4(l)＋O2(g)ΔH＝＋151KJ·mol－1該反應(yīng)極難進(jìn)行，當(dāng)向反應(yīng)體系中加入碳后，則反應(yīng)在高溫條件下能順利發(fā)生。從化學(xué)平衡的角度解釋原因是_____________________________________________________。(5)TiCl4極易水解，利用此性質(zhì)可制備納米級(jí)TiO2·xH2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。5．草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)是一種淺黃色固體，難溶于水，受熱易分解，是生產(chǎn)鋰電池的原材料，也常用作分析試劑及顯影劑等，其制備流程如下：(1)配制硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液時(shí)，需加少量硫酸，目的是________________________________________________________________________。(2)加熱到沸騰時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________。(3)向盛有草酸亞鐵晶體的試管中滴入硫酸酸化的KMnO4溶液，振蕩，溶液變?yōu)樽攸S色，同時(shí)有氣體生成。已知反應(yīng)中MnOeq\o\al(－,4)轉(zhuǎn)化為無色的Mn2＋，則該過程中被氧化的元素是________，若反應(yīng)中消耗1molFeC2O4·2H2O，則參加反應(yīng)的n(KMnO4)＝________。(4)稱取3.80g草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O相對(duì)分子質(zhì)量是180)用熱重法對(duì)其進(jìn)行熱分解，得到剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示：①過程Ⅰ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②300℃時(shí)剩余固體只有一種且是鐵的氧化物，試通過計(jì)算確定該氧化物的化學(xué)式或名稱________(請(qǐng)寫出計(jì)算過程)。6．工業(yè)上以黃銅礦(主要成分CuFeS2)為原料制備CuSO4·5H2O的主要流程如下：(1)圖1裝置可用于吸收氣體X的是________(填代號(hào))。(2)某研究性學(xué)習(xí)小組用泡銅與CO反應(yīng)來制取粗銅。①圖2裝置B中的藥品為________。②實(shí)驗(yàn)時(shí)，依次進(jìn)行如下操作：組裝儀器、________、加裝藥品、通入氣體、________、點(diǎn)燃酒精燈。(3)熔渣Y的成分為Fe2O3和FeO，選用提供的試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證熔渣中含有FeO，寫出有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象與結(jié)論。提供的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水________。(4)向粗銅中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸銅時(shí)(雜質(zhì)不參加反應(yīng))，混酸中H2SO4與HNO3的最佳物質(zhì)的量之比為________。(5)