高三化學(xué)下冊(cè)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)檢測10

1．(2010·廣東高考)碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域，以β-鋰輝石(主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2)為原料制備Li2CO3的工藝流程如下： 已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別為3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分別為34.2g、12.7g和1.3g.(1)步驟Ⅰ前，β-鋰輝石要粉碎成細(xì)顆粒的目的是_________________________________________________________________________________________________________.(2)步驟Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li＋、SOeq\o\al(2－,4)，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等雜質(zhì)，需在攪拌下加入________(填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”)以調(diào)節(jié)溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分雜質(zhì)離子，然后分離得到浸出液．(3)步驟Ⅱ中，將適量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的雜質(zhì)金屬離子有________．(4)步驟Ⅲ中，生成沉淀的離子方程式為_________________________________________________________________________________________________________________.(5)從母液中可回收的主要物質(zhì)是______________________________________________．解析：(1)對(duì)β-鋰輝石進(jìn)行粉碎處理的目的是，增大鋰輝石粉末與硫酸的接觸面積，使鋰輝石與硫酸充分反應(yīng)，提高浸出率；(2)步驟Ⅰ所要加入的物質(zhì)，其主要作用是增大溶液的pH，將溶液的pH調(diào)節(jié)到6.0～6.5，分析所提供的備選物，只有石灰石能達(dá)到目的；(3)步驟Ⅰ處理后的浸出液中，已經(jīng)除去了Al3＋、Fe3＋，加入H2O2會(huì)將Fe2＋氧化為Fe3＋，加入石灰乳則可將氧化所得的Fe3＋和Mg2＋除去，再加入Na2CO3則可除去所加入的過量Ca2＋；(4)生成沉淀的主要反應(yīng)為2Li＋＋COeq\o\al(2－,3)=Li2CO3↓；(5)母液中留下的主要離子為Na＋和SOeq\o\al(2－,4)，所以回收所得物質(zhì)為Na2SO4.答案：(1)增大固液接觸面積，加快浸出反應(yīng)速率，提高浸出率(2)石灰石(3)Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋(4)2Li＋＋COeq\o\al(2－,3)=Li2CO3↓(5)Na2SO42．(2009·廣東高考)某廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3.55.212.4部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見上表，請(qǐng)回答下列問題：(1)“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有________(要求寫出兩條)．(2)濾渣Ⅰ的主要成分有_____________________________________________________．(3)從濾液Ⅱ中可回收利用的主要物質(zhì)有________．(4)Mg(ClO3)2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復(fù)分解反應(yīng)制備：MgCl2＋2NaClO3=Mg(ClO3)2＋2NaCl已知四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)的變化曲線如下圖所示：①將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)比混合制備Mg(ClO3)2.簡述可制備Mg(ClO3)2的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②按①中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)．在冷卻降溫析出Mg(ClO3)2過程中，常伴有NaCl析出，原因是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是：__________________________________________________.解析：(1)中幾種鎂鹽均難溶(其中MgCO3微熔)于水，可溶于稀硫酸，加稀H2SO4同時(shí)生成難溶H2SiO3(或H4SiO4)和微溶的CaSO4，為使Mg2＋充分浸出可適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、加過量稀硫酸、延長浸出時(shí)間等方法．(2)根據(jù)題給表格信息，調(diào)節(jié)pH＝5.5時(shí)，F(xiàn)e3＋和Al3＋分別已完全轉(zhuǎn)化為沉淀物Fe(OH)3和Al(OH)3，而Mg2＋并未轉(zhuǎn)化．(3)加NaOH調(diào)節(jié)pH＝12.5時(shí)，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，濾液中的Na＋和SOeq\o\al(2－,4)可回收利用．(4)①解讀溶解度曲線，分析NaCl與Mg(ClO3)2溶解度隨溫度變化而變化程度明顯不同，較高溫度時(shí)NaCl先達(dá)到飽和狀態(tài)析出．②降低飽和溶液溫度，在Mg(ClO3)2大量析出的同時(shí)，NaCl也會(huì)少量析出．可將所得晶體再溶于蒸餾水配成熱飽和溶液，再進(jìn)行重結(jié)晶．答案：(1)適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)間(或其他合理答案)(2)Al(OH)3、Fe(OH)3(3)Na2SO4(4)①在某一溫度時(shí)，NaCl最先達(dá)到飽和析出；Mg(ClO3)2的溶解度隨溫度的變化量大；NaCl溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定差別②降溫前，溶液中NaCl已飽和；降溫過程中，NaCl溶解度降低，會(huì)少量析出重結(jié)晶3．(2010·江蘇高考)鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]．某主要生產(chǎn)BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2，其部分工藝流程如下：(1)酸溶后溶液的pH＝1，Ba(FeO2)2與HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________．(2)酸溶時(shí)通?？刂品磻?yīng)溫度不超過70℃，且不使用濃硝酸，原因是________、________.(3)該廠結(jié)合本廠實(shí)際，選用的X為________(填化學(xué)式)；中和Ⅰ使溶液中________(填離子符號(hào))的濃度減小(中和Ⅰ引起的溶液體積變化可忽略)．(4)上述流程中洗滌的目的是_________________________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)Ba(FeO2)2與HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ba(FeO2)2＋8HNO3=Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O；(2)溫度越高反應(yīng)速率越快，故控制溫度不超過70℃是為了防止反應(yīng)速率過快，且濃硝酸越濃越易分解，溫度高既易揮發(fā)，也易分解，故不用濃硝酸；(3)X既要能中和硝酸，又不產(chǎn)生新雜質(zhì)，故可用BaCO3；中和Ⅰ使溶液中的Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀、H＋濃度減小；(4)因?yàn)殇^鹽是重金屬鹽，有毒，故洗滌的目的是減少廢渣中可溶性鋇鹽對(duì)環(huán)境的污染．答案：(1)Ba(FeO2)2＋8HNO3=Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O(2)防止反應(yīng)速率過快濃HNO3易揮發(fā)、分解(凡合理答案均可)(3)BaCO3Fe3＋、H＋(4)減少廢渣中可溶性鋇鹽對(duì)環(huán)境的污染(凡合理答案均可)4．(2010·四川高考)四川攀枝花蘊(yùn)藏豐富的釩、鈦、鐵資源．用鈦鐵礦渣(主要成分為TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的最高化合價(jià)為＋4)作原料，生產(chǎn)白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下：請(qǐng)回答下列問題：(1)硫酸與二氧化鈦反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________________________________________________________________________________.(2)向?yàn)V液Ⅰ中加入鐵粉，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：________________________________________________________________________.(3)在實(shí)際生產(chǎn)過程中，向沸水中加入濾液Ⅲ，使混合液pH達(dá)0.5，鈦鹽開始水解．水解過程中不斷通入高溫水蒸氣，維持溶液沸騰一段時(shí)間，鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀．請(qǐng)用所學(xué)化學(xué)平衡原理分析通入高溫水蒸氣的作用：__________________________.過濾分離出水合二氧化鈦沉淀后，將濾液返回的主要目的是充分利用濾液中的鈦鹽、________、________、________(填化學(xué)式)，減少廢物排放．(4)A可用于生產(chǎn)紅色顏料(Fe2O3)，其方法是：將556akgA(摩爾質(zhì)量為278g/mol)溶于水中，加入適量氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)，鼓入足量空氣攪拌，產(chǎn)生紅褐色膠體；再向紅褐色膠體中加入3336bkgA和112ckg鐵粉，鼓入足量空氣攪拌，反應(yīng)完成后，有大量Fe2O3附著在膠體粒子上以沉淀形式析出；過濾后，沉淀經(jīng)高溫灼燒得紅色顏料．若所得濾液中溶質(zhì)只有硫酸鈉和硫酸鐵，則理論上可生產(chǎn)紅色顏料________kg.解析：(1)TiO2為金屬氧化物，溶解在硫酸中形成Ti(SO4)2.(2)由鐵鈦礦渣中含有Fe2O3可知濾液Ⅰ中含有Fe3＋，加入鐵粉后，兩者反應(yīng)生成Fe2＋.(3)加水稀釋、加熱、降低溶液中的氫離子濃度都能促進(jìn)Ti4＋的水解．濾液中的溶質(zhì)硫酸亞鐵、硫酸都可以循環(huán)利用．(4)第一次加入FeSO4·7H2O后，SOeq\o\al(2－,4)轉(zhuǎn)化為Na2SO4；第二次加入FeSO4·7H2O和鐵粉充分反應(yīng)后，SOeq\o\al(2－,4)轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3.根據(jù)鐵元素守恒，設(shè)理論上可生產(chǎn)紅色顏料xkg，則可列方程：eq\f(556a,278)＋eq\f(3336b,278)＋eq\f(112c,56)－eq\f(2,3)×eq\f(3336b,278)＝eq\f(x,160)×2，解得x＝160