1、1氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:回答下列问题:(1)步骤中得到的氧化产物是_。溶解温度应控制在6070 ,原因是_。(2)写出步骤中主要反应的离子方程式_。(3)步骤包括用pH2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是_(写名称)。(4)上述工艺中,步骤不能省略,理由是_。(5)步骤、都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有_(填字母)。A分馏塔B离心机C反应釜 D框式压滤机(6)准确称取所制备的氯化亚
2、铜样品m g,将其置于过量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用a molL1的K2Cr2O7溶液滴定到终点,消耗K2Cr2O7溶液b mL,反应中Cr2O被还原为Cr3。样品中CuCl的质量分数为_。答案(1)CuSO4(或Cu2)温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解(2)2Cu2SO2ClH2O=2CuClSO2H(3)硫酸(4)醇洗有利加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化(5)BD(6)100%解析(1)题中采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl,所以步骤还原剂只能是单质铜,氧化产物为CuSO4。(2)步骤中的反应物为硫酸铜、亚硫酸铵、氯化铵,生成了CuCl,铜元素化合价
3、降低,所以SO作还原剂,生成SO,配平得:2Cu2SO2ClH2O=2CuClSO2H。(3)由步骤中加入了硫酸,经过步骤回收到硫酸铵可知酸洗采用的酸是硫酸。(4)CuCl难溶于乙醇,在潮湿的空气中易水解氧化,所以醇洗有利加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化。(5)工业上常用的固液分离设备有离心机和框式压滤机。(6)根据题中信息可得关系式:6CuCl6Fe2Cr2O,则n(CuCl)ab1036 mol, m(CuCl)ab103699.5 g0.597ab g,故样品中CuCl的质量分数为100%。2以磷石膏(主要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。点
4、击观看解答视频(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO)随时间变化如图。清液pH11时CaSO4转化的离子方程式为_;能提高其转化速率的措施有_(填序号)。A搅拌浆料 B加热浆料至100 C增大氨水浓度 D减小CO2通入速率(2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为_和_(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是_。(3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2)增大的原因是_。答案(1)CaSO42NH3H2OCO2=CaCO32NHSOH2O(或CaSO4CO=CaCO3SO)AC(2)SOHC
5、O 取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤完全(3)浸取液温度上升,溶液中c(H)增大,促进固体中Ca2浸出解析(1)清液pH11时,通入CO2,CO2在碱性条件下转化为CO,CaSO4与CO反应转化为CaCO3和SO。搅拌浆料、增大氨水浓度能提高转化速率;加热浆料至100 ,氨水易挥发,CO2会逸出,转化速率降低;减小CO2通入速率会降低转化速率。(2)当清液的pH接近6.5时,清液呈弱酸性,滤液中浓度最大的阴离子为SO、HCO。根据沉淀转化反应知,沉淀中可能含有(NH4)2SO4,可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO来检验沉
6、淀是否洗涤完全。(3) NH的水解反应为吸热反应,随着浸取液温度上升,NH的水解程度增大,溶液中c(H)增大,促进固体中Ca2浸出。3(1)下列有关叙述正确的是_。A碱性锌锰电池中,MnO2是催化剂B银锌纽扣电池工作时,Ag2O被还原为AgC放电时,铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大D电镀时,待镀的金属制品表面发生还原反应(2)锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:回答下列问题:硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为_。焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制
7、酸,该酸可用于后续的_操作。浸出液“净化”过程中加入的主要物质为_,其作用是_。电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用PbAg合金惰性电极,阳极逸出的气体是_。改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为_。我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的天工开物中有关于“升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,冷淀,毁罐取出,即倭铅也。”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为_。(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌)答案
8、(1)BD(2)ZnO浸出锌粉置换出Fe等O22ZnS4HO2=2Zn22S2H2OZnCO32CZn3CO解析(1)碱性锌锰电池中,MnO2在正极发生反应,不是催化剂,A项错误;银锌纽扣电池工作时,Ag2O在正极得电子生成单质Ag,B项正确;铅酸蓄电池放电时,正、负极反应都消耗H2SO4,硫酸浓度减小,C项错误;电镀时,待镀的金属制品表面金属阳离子得电子生成金属单质,D项正确。(2)在氧气气氛的沸腾炉中,焙烧ZnS得到ZnO和SO2,焙砂的主要成分为ZnO。含尘烟气净化后可制得硫酸,该酸可用于后续的浸出操作。由题给条件可知,浸出液中混有杂质金属离子,需加入锌粉将活泼性比锌弱的金属离子置换出来
9、,以达到净化的目的。阳极是阴离子放电,即4OH4e=O22H2O,放出氧气。由题给信息可知,参加反应的是ZnS、O2和酸,生成的非金属单质只能是S,即发生反应2ZnS4HO2=2Zn22S2H2O。该炼锌工艺过程是用碳还原ZnCO3,化学方程式为ZnCO32CZn3CO。4三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍(NiC2O42H2O),再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。根据下列工艺流程示意图回答问题。(1)操作1为_。(2)生产过程中多次进行过滤,实验室进行过滤操作中需用到玻璃棒,下列
10、实验操作中玻璃棒的作用完全相同的是_(填字母)。配制0.1 mol/L的H2SO4溶液测定Na2CO3溶液的pH用淀粉KI试纸检验溶液中氧化性离子加热食盐溶液制备NaCl晶体配制20%的KNO3溶液A BC D(3)加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为_;加入Na2CO3溶液调pH至4.04.5,其目的为_;加入NH4F后除掉的杂质是_。(4)草酸镍(NiC2O42H2O)在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时,制得Ni2O3,同时获得混合气体。草酸镍受热分解的化学方程式为_。(5)工业上还可用电解法制取Ni2O3。用NaOH溶液调NiCl2溶液的pH至7.5,加入适量Na2SO4后采用惰
11、性电极电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO,再把二价镍氧化为三价镍。ClO氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的离子方程式为_。a mol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过电子的物质的量为_。(6)电解法制取Ni2O3的实际过程中,有时获得一种结晶水合物,已知含1 mol该物质中含有0.5 mol结晶水。取该化合物20.2 g进行充分加热,获得Ni2O3固体和0.2 mol水,则该结晶水合物的化学式为_。答案(1)加酸溶解,过滤(2)BC(3)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O促进铁离子水解沉淀完全Ca2、Mg2(4)2NiC2O4Ni2O33COCO2(5)ClO
12、2Ni(OH)2=ClNi2O32H2O1.25a mol(6)NiOOHH2O(或2NiOOHH2O)解析(1)分析实验流程:先加酸溶解样品,过滤提纯。(2)作用相同,用于蘸取溶液;作用相同,用于搅拌。(3)加入H2O2主要为了氧化亚铁离子,发生的主要反应的离子方程式为2Fe2H2O22H=2Fe32H2O;加入Na2CO3溶液调pH至4.04.5,其目的是为了促进铁离子水解沉淀完全;加入NH4F,除掉的杂质是Ca2、Mg2,故最后加入草酸生成草酸镍沉淀。(5)ClO2Ni(OH)2=ClNi2O32H2O1 mol2n(ClO)a mol则n(ClO)0.5a molCl22OHClOCl
13、H2O08n(Cl2)0.5a mol则n(Cl2)0.625a mol进行电解时:2Cl2e=Cl2 2 mol1 mol n(e)0.625a mol则n(e)1.25a mol(6)0.2 mol水的质量为3.6 g,则m(Ni2O3)20.2 g3.6 g16.6 g,n(Ni2O3)0.1 mol即:n(Ni2O3)n(H2O)0.1 mol0.2 mol12,再利用原子守恒即可写出结晶水合物的形式。尿素不但可用作氮肥,也是一种重要的化工资源。(1)尿素溶液可吸收硝酸工业尾气中的NO、NO2,将其转化为对大气无污染的物质,若三者的物质的量相等时,发生反应的化学方程式为_;该反应中的氧
14、化剂是_(填化学式)。(2)利用尿素可生产三聚氰胺和纯碱,其流程如图:反应的化学方程式为_;副产品b的化学式为_。某同学根据本流程图,模拟侯氏制碱法时,应先通入_(“副产品a”或“副产品b”);若实验所用饱和氯化钠溶液中含溶质58.5 g(室温),通入气体足量,最后得到无水纯碱26.0 g,则该实验的产率为_;针对该实验结果,该同学进行认真分析,发现其操作步骤并没有错误,则造成损失的主要原因是_。(3)含尿素的废水超标排放会造成水体富营养化,可加适当NaClO处理,则处理过程的离子方程式为_。错因分析不能有效提取题干所给重要信息。基础知识不扎实,产物不能准确进行判断,同时对配平化学方程式经常使
15、用的得失电子守恒,原子守恒以及电荷守恒运用不熟练导致方程式书写受阻。解析本题考查尿素的综合应用、化学方程式的书写等,意在考查考生综合分析、解决具体问题的能力。(1)转化为对大气无污染的物质,即N2、CO2,再根据物质的量相等配平方程式;化合价降低、得到电子的是NO2、NO。(2)分析流程图,a、b应为NH3、CO2中的一种,根据C、N元素比例关系及元素守恒可确定a为NH3,进而写出反应的化学方程式。模拟侯氏制碱法时,先通入溶解能力强的NH3,再通入CO2;依2NaClNa2CO3,产率26.0 g(0.5 mol106 gmol1)100%49.06%。(3)处理含尿素的废水时,尿素作还原剂,得到N2,NaClO作氧化剂生成Cl。答案(1)CO(NH2)2NONO2=CO22N22H2ONO、NO2(2)CO(NH2)2HCNONH3CO2副产品a 49.06% NaHCO3在水中有较大的溶解度,未能全部析出(3)3ClOCO(NH2)2=CO22H2O3ClN2心得体会