1、含铜物制备工业流程题一、单选题(本大题共15小题,共45分)1. 某学习小组以废催化剂(主要成分为SiO2、ZnO、ZnS和CuS)为原料,制备锌和铜的硫酸盐晶体。设计的实验方案如下: 下列说法不正确的是A. 步骤中能溶于稀硫酸的是ZnO、ZnSB. 步骤、中发生的反应均为氧化还原反应C. 步骤涉及的离子反应可能为D. 步骤和,采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后均可获取粗晶体2. 氧化亚铜是一种附加值较高的铜类物质,下列流程是利用再生资源回收高品质氧化亚铜。某兴趣小组通过查阅资料得知CuCl可溶于Cl-浓度较大的体系,能被硝酸氧化,在碱性条件下易水解转化为Cu2O,Cu2O在酸性条件下可歧化为Cu
2、2+和Cu。据此设计了如下实验方案。下列说法正确的是( )A. 生成CuCl的离子方程式为2Cu2+SO2+2Cl-+4OH-=2CuCl+SO42-+2H2OB. 为确保Cu+完全沉淀,应向含铜废液中加入过量的NaClC. 检验制得的Cu2O中是否含有CuCl,可用硝酸银和硝酸D. 可直接向含铜废液中加入葡萄糖,在碱性条件下制得Cu2O3. 某同学设计如图所示实验测量mg铜银合金样品中铜的质量分数:下列说法中不正确的是( )A. 收集到的VL气体全部为NOB. 过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒C. 操作应是洗涤D. 铜的质量分数为m-108W143.5m100%4. CuCl为白色固体
3、,难溶于水和乙醇,潮湿时易被氧化,常用作媒染剂。以废铜渣(主要成分为Cu,含少量Ni、Al2O3等)为原料制备CuCl的工艺流程如下。下列说法正确的是A. 1mol配合物Ni(CO)4中键的数目为4molB. “碱溶”时发生反应的离子方程式为:C. “还原”后所得溶液中大量存在的离子有:D. “洗涤”时使用乙醇能防止CuCl被氧化5. 从粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu2Te)中提取粗碲的一种工艺流程如图:(已知TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱)下列有关说法正确的是( )A. “氧化浸出”时为使碲元素沉淀充分,应加入过量的硫酸B. “过滤”用到的玻璃仪器:分液漏斗、烧杯、玻璃棒C. 判断粗碲洗
4、净的方法:取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,没有白色沉淀生成D. “还原”时发生的离子方程式为2SO32-+Te4+4OH-=Te+2SO42-+2H2O6. 某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4.某实验小组以废催化剂为原料,回收锌和铜。设计实验流程如下:已知:CuS既不溶于稀硫酸,也不与稀硫酸反应。下列说法正确的是()A. 滤液1中是否含有Fe2+,可以选用KSCN和新制的氯水检验B. 步骤操作中,先加6H2O2,在不断搅拌下,再加入1.0molL-1H2SO4C. 滤渣1成分是SiO2和CuS,滤渣2成分一定是SiO2D. 步骤操作中,生成的气体需用NaOH溶液或
5、CuSO4溶液吸收7. 实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料,制备铜的氯化物CuCl2及CuCl的流程如下:下列说法正确的是( )A. 操作为直接加热浓缩、冷却结晶B. 试剂X和固体2分别是NaOH、Fe(OH)3C. 检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂可以是K3Fe(CN)6溶液D. 反应的离子方程式为:8. 下列是部分矿物资源铝土矿(主要含有氧化铝、氧化铁)和黄铜矿(主要成分CuFeS2)的利用及产品生产流程,有关说法不正确的是()A. 除杂过程中铝元素的存在形式的变化可以如下:Al2O3Al(OH)4-Al(OH)3Al2O3B. Al和Cu(精)均在电解槽的阴极获得C. 若电解法分别制铝
6、和铜的过程中转移电子数相等,理论上获得的铝和铜的物质的量之比为32D. 粗铜炼制过程中反应2CuFeS2+O2=高温Cu2S+2FeS+SO2,每转移1.2mol电子,则有0.2mol硫被氧化9. 工业上,常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te,含少量的Ag和Au)回收碲(Te),其工艺流程如下(已知TeO2微溶于水,易与浓强碱、浓强酸反应)。下列叙述不正确的是()A. 操作1、2、3都是过滤B. 可由滤渣2提取金属Ag和AuC. 可用浓NaOH溶液替代浓盐酸溶解滤渣1D. 滤液3的主要成分是HCl10. 利用铜阳极泥为原料提取多种金属的工艺流程如下:已知:Ag(SO3)23-Ag+2SO32-。
7、下列说法不正确的是( )A. 采用电解法可以从分铜液中提取铜B. “分金”时,单质金发生反应的离子方程式为2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2AuCl4-+3H2OC. 可从分银渣中回收PbSO4D. “沉银”中用HI代替H2SO4也可生成AgCl11. 精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如下: 已知:分金液中含金离子主要成分为AuCl4-;分金渣的主要成分为AgCl;分银液中含银离子主要成分为Ag(SO3)23-,且存在Ag(SO3)23-Ag+2SO32-“分铜”时各元素的浸出率如下表所示,则下列说法
8、不正确的是CcAuAgNi浸出率/%85.704.593.5A. 分铜渣中银元素的主要存在形式为游离态B. “分铜”时,为提高反应速率,宜采取高温C. “分金”时,单质金发生反应的离子方程式为6H+2Au+ClO3-+7Cl-2AuCl4-+3H2OD. “沉银”时,由于Ag(SO3)23-Ag+2SO32-,加入H2SO4后,平衡正向移动,使得c(Ag+)增大,Ag+与分银液中的Cl-反应生成AgCl12. 活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。某小组以粗氧化锌(含铁、铜的氧化物)为原料模拟工业生产活性氧化锌,步骤如下: 已知相关氢氧化物沉淀pH范围如表所示:下列说法不正确的是()A. “
9、酸浸”中25%稀硫酸可用98%浓硫酸配制,需玻璃棒、烧杯、量简、胶头滴管等仪器B. “除铁”中用ZnO粉调节溶液pH至4.14.7C. “除铜”中加入Zn粉过量对制备活性氧化锌的产量没有影响D. “沉锌”反应为2Zn2+4HCO-3=Zn2(OH)2CO3+3CO2+H2O13. 从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:则下列说法正确的是()A. 试剂b是稀硫酸B. 、所采用的操作方法完全相同C. 滤液X、滤液Z含有相同的阳离子D. 加入试剂c发生的肯定是化合反应14. CuSO4是一种重要的化工原料,有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是
10、()A. 途径所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2B. 生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量:=C. 硫酸铜在1100分解的方程式为:2CuSO4高温Cu2O+SO2+SO3+O2D. 当Y为葡萄糖时,葡萄糖发生还原反应15. 胆矾是重要的铜盐,在农药、化学、医学各方面均有应用。实验室以废弃黄铜(含Cu、Zn和少量CuO、铜锈)为原料制备胆矾的流程如图所示。已知:Cu2+、Zn2+均能形成Cu(NH3)42+、Zn(NH3)42+;Zn与Al的化学性质相似。下列说法错误的是A. “研磨”的目的为加快酸浸速率B. 浸液中含有的金属阳离子为Cu2+、Zn2+C.
11、“转化”中足量NaOH溶液可用足量氨水代替D. “系列操作”中结晶操作适合选用降温结晶二、流程题(本大题共5小题,共55分)16. NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水,水溶液呈中性,具有强还原性,可用于化学镀银、镍、铜等。一种以泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)为原料制备NaH2PO2H2O的工艺流程如图所示:已知:P4与Ca(OH)2、NaOH的反应主要有.3Ca(OH)2+2P4+6H2O=3Ca(H2PO2)2+2PH3.3NaOH+P4+3H2O=3NaH2PO2+PH3(1)已知H3PO2是一元中强酸,NaH2PO2是_(填“正盐”或“酸式盐”)。(2)
12、尾气中的PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2PO2,离子方程式为_,从吸收液中获得NaH2PO2H2O的操作为_、_、过滤、洗涤和干燥。(3)用NiCl2、NaH2PO2溶液化学镀Ni,同时生成H3PO4和氯化物的化学方程式为_。(4)“滤渣2”的主要成分为_(填化学式)。(5)“过滤2”的滤液需要用Ag2SO4、Ba(OH)2溶液除去其中Cl-,加入的Ag2SO4溶液不宜过量太多,其主要原因是_。(6)在工业上,可以用惰性电极电解NaH2PO2溶液制取磷酸,请写出其阳极反应式:_。17. 2018第十二届中国国际航空航天博览会于11月6日至11日在珠海举行,银铜合金广泛用于航空工业。从银
13、铜合金切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450和80。(1)加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4的速率的措施有_、_(写出两种)。(2)滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,滤渣A与稀HNO3反应的离子方程式为_。(3)固体混合物B的组成为_;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为_。(4)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:_CuO+_Al2O3_CuAlO2+_(5)硫酸铜溶液可用于浸取硫铁矿中的铁元素,浸取时发生复杂的氧化还原反应。反应体系中除CuS
14、O4和FeS2外,还有H2SO4、Cu2S、FeSO4和H2O,下列对该反应的分析不正确的是_(填序号)。A.氧化剂为CuSO4和FeS2B.反应后溶液的pH降低C.每转移2mol电子消耗3molCuSO4D.被氧化的FeS2只占总量的30%18. 碲(Te)被誉为尖端技术等工业的维生素。工业上常以粗铜精炼的阳极泥(主要成分是Cu2Te,含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收金属,其工艺流程如图所示:已知:Te与S同一主族,比S原子多2个电子层;TeO2是两性氧化物,微溶于水。请按要求回答下列问题:(1)碲的原子序数为_;其最高价氧化物对应的水化物化学式为_。该族25周期元素单质分别与H2反应
15、生成1mol气态氢化物的反应热如下,其中表示生成1mol碲化氢反应热的是(填序号字母)_。a.+99.7kJmol-1b.+29.7kJmol-1c.-20.6kJmol-1 d.-241.8kJmol-1(2)步骤中Cu2Te发生了(填“氧化”或“还原”或“非氧化还原”)_反应;此过程控制pH不宜过低的原因是_;“加压”的目的是_。(3)步骤当温度过高时,会导致碲的浸出率降低,原因是_。若从滤渣X中分离出Au,需加入某试剂,该反应的化学方程式为_。(4)步骤 铜从(填“阳”或“阴”)_极得到。写出步骤的离子方程式:_。19. 高氯酸铜易溶于水,在130时会发生分解反应,是一种燃烧催化剂。以食
16、盐等为原料制备高氯酸铜Cu(ClO4)26H2O的一种工艺流程如图1:(1)发生“电解I”时,所用的交换膜是_(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。(2)歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应,已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为NaClO3。“歧化反应”的化学方程式为_。“歧化反应”阶段所采用的不同温度对产率影响的结果如图2所示。则该反应最适宜的温度是_。(3)“电解II”的阳极产物为_(填离子符号)。(4)操作a的操作名称是_,该流程中可循环利用的物质是_(填化学式)。(5)用该工艺流程制备高氯酸铜时,若起始时NaCl的质量为at,最终制得的Cu(ClO4)26H2O为
17、bt,则产率为_(用含a、b的代数式表示)。20. 某冶炼厂在除杂过程中会产生大量的废渣,该废渣主要含有CuS、K2Fe6(SO4)4(OH)12及少量MgO、SiO2等。由该废渣回收铜和制备复合镍锌铁氧体(NiZnFe4O8)的流程如下: 已知:有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:离子开始沉淀时pH完全沉淀时pHMg2+10.412.4Fe3+2.34.1(1)K2Fe6(SO4)4(OH)12中Fe的化合价为_。(2)滤渣1的成分为_。(3)反应中加入氨水的目的是调节溶液的pH,则调节pH的范围是_;写出反应生成沉淀的离子方程式:_。(4)滤液中含有的阳离子是_。(5)MnO2能将
18、金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质,写出反应中CuS发生反应的化学方程式:_,每转移2.4081024个电子,生成单质硫的质量是_。答案和解析1.【答案】B【解析】【分析】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中发生的反应、物质的性质、混合物分离提纯方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。【解答】废催化剂主要成分SiO2、ZnO、ZnS和CuS,由实验流程可知,中发生ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S,滤液含硫酸锌,结晶法可得到晶体,滤渣1为CuS、SiO2,中发生CuS+H2O2+H2SO4=C
19、uSO4+S+2H2O,滤渣2为S、SiO2,滤液含硫酸铜,结晶法得到胆矾,以此解答该题。A.ZnO、ZnS可与硫酸反应,CuS不溶于硫酸,故A正确;B.中发生ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S,不是氧化还原反应,故B错误;C.中发生CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O,离子反应为CuS+H2O2+2H+=Cu2+S+2H2O,故C正确;D.步骤和均为溶液结晶得到含结晶水的晶体,则均采用蒸发浓缩、冷却结晶法获得晶体,故D正确。故选B。2.【答案】C【解析】【分析】本题以制备氯化亚铜为载体考查物质制备,离子检验,陌生氧化还原方程式的书
20、写等,难度相对较难,注意对过程的分析是解题关键。【解答】A.CuCl在碱性条件下易水解转化为Cu2O,所以不能是碱性环境,错误;B.由题意知,CuCl可溶于Cl-浓度较大的体系,故错误;C.检验制得的Cu2O中是否含有CuCl,先加适量稀HNO3溶液,反应后氯元素以离子存在,向溶液加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成则含有Cl-,证明含有CuCl,反之无,故C正确;D.含铜废液含有铜离子,需要制备成新制氢氧化铜在碱性条件和葡萄糖反应,才能得到氧化亚铜,故错误;故选C。3.【答案】D【解析】【分析】本题考查学生对实验原理的理解、物质组成的测定等知识,题目难度中等,理解实验基本操作方法及测定原理为
21、解答关键,需要学生具有扎实的基础知识与综合运用知识分析解决问题的能力。【解答】A.若生产的气体有NO2,与水反应生成NO,故排水法收集得到的只有NO,A项正确;B.过滤使用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,B项正确;C.滤渣通过洗涤去除表面附着的杂质,再烘干得到干净的沉淀物,C项正确;D.中烘干得到的物质为AgCl,质量为Wg,所以Ag的质量为108W143.5g,铜的质量分数为m-108W143.5m100%,D项错误。故选D。4.【答案】D【解析】【分析】本题考查以废铜渣为原料制备CuCl的工艺流程,试题难度一般,解题关键是准确分析流程中产品、杂质、试剂及操作。【解答】废铜渣在CO作用下除
22、去Ni,剩余Cu和Al2O3,经过碱溶除去氧化铝,而后将Cu在有氧化剂的情况下酸溶形成Cu2+,再还原成CuCl。A.在配合物Ni(CO)4中,四个CO含有四个键,Ni与四个CO形成了四个键,共八个键,所以1mol配合物Ni(CO)4中键的数目为8NA,故A错误;B.加入CO除镍时,氧化铝未被还原,即“碱溶”时是废铜渣中的氧化铝与氢氧化钠溶液反应,不是铝单质,故B错误;C.“碱溶”之后的固体主要成分为Cu,酸溶之后转化为硫酸铜溶液,而后被亚硫酸钠还原,生成氯化亚铜和硫酸钠,故“还原”后所得溶液中大量存在的离子有:Na+、SO42-等,故C错误;D.CuCl难溶于乙醇,可用乙醇洗涤除去水分,防止
23、潮湿被氧化,故D正确。5.【答案】C【解析】【分析】本题考查工业流程,弄清流程中每一步的目的、化学反应原理、方程式的书写,实验操作的判断是解本题关键,涉及计算要注意得失电子守恒的运用。【解答】A.由题中信息可知,TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱,是两性氧化物。Cu2Te与硫酸、氧气反应,生成硫酸铜和TeO2,硫酸若过量,会导致TeO2的溶解,造成原料的利用率降低,故A错误;B.“过滤”用到的玻璃仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒,故B错误;C.通过过滤从反应后的混合物中获得粗碲,粗碲表面附着液中含有SO42-,取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀生成,则说明洗涤干净,故C正确;D.
24、Na2SO3加入Te(SO4)2溶液中进行还原得到固态碲,同时生成Na2SO4,该反应的离子方程式是2SO32-+Te4+2H2O=Te+2SO42-+4H+,故D错误。故选C。6.【答案】D【解析】【分析】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中发生的反应、物质的性质、混合物分离提纯方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。【解答】废催化剂加入稀硫酸,第一次浸出主要发生反应ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O,过滤后滤液中ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,浓缩
25、结晶得到粗ZnSO47H2O,滤渣1含有SiO2、CuS,向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液,发生氧化还原反应,生成硫酸铜、硫,滤渣2含有硫和二氧化硅,滤液含有硫酸铜,经浓硫酸结晶可得到硫酸铜晶体。A.滤液1中还含有Fe3+,选用KSCN和新制的氯水不能检验是否含有Fe2+,故A错误;B.过氧化氢在酸性条件下可氧化CuS,应先加入稀硫酸,再加入过氧化氢,故B错误;C.滤渣2含有硫和二氧化硅,故C错误;D.步骤操作中生成的气体为硫化氢,需用NaOH溶液或CuSO4溶液吸收,故D正确;故选:D。7.【答案】D【解析】【分析】本题考查无机工业流程,解题的关键是注意对题目信息的提取应用,
26、侧重考查学生分析解决问题的能力、知识迁移运用能力,难度中等。【解答】粗铜中杂质只有Fe,与氯气反应得到固体1中有氯化铜、氯化铁,用盐酸溶解,抑制氯化铜、氯化铁水解,溶液1中加入试剂X调节溶液pH,得到溶液2,经过系列操作得到CuCl22H2O,故溶液2为CuCl2溶液,则调节pH目的是使溶液中铁离子转化为Fe(OH)3沉淀(固体2),过滤除去,试剂X可以为CuO、氢氧化铜等,结合题目信息可知,氯化铜溶液加少量盐酸,抑制氯化铜水解,再蒸发浓缩、冷却结晶得到CuCl22H2O,溶液2即CuCl2溶液和SO2发生氧化还原反应生成CuCl,以此解答该题。A.由分析可知,由CuCl2溶液制备CuCl22
27、H2O晶体的系列操作步骤为:(加少量盐酸、)蒸发浓缩、冷却结晶得到CuCl22H2O、过滤、洗涤、干燥,故A错误;B.由分析可知,为防引入新杂质,试剂X可以为CuO、氢氧化铜等,故B错误;C.溶液2中含有的杂质离子是Fe3+,检验试剂可以是KSCN溶液,故C错误;D.反应的离子方程式为2Cu2+SO2+2H2O+2Cl-=2CuCl+SO42-+4H+,故D正确。故选D。8.【答案】C【解析】【分析】本题考查从矿物中提取铜以及铝,设计物质的转化,氧化还原反应,物质的制备等,侧重学生对元素及化合物之间的转化,难度一般。【解答】A.铝土矿主要是含有氧化铝,除杂过程将氧化铝与强碱反应转化为偏铝酸根离
28、子,再将偏铝酸根离子转化为氢氧化铝,氢氧化铝加热分解得到纯的氧化铝,故A正确;B.电解制铝和电解精炼铜都是从化合物中得到金属单质,化合价降低,则Al和Cu(精)在阴极得到,故B正确;C.若电解法分别制铝和铜的过程中转移电子数相等,理论上获得的铝和铜的物质的量之比为2:3,故C错误;D.粗铜炼制过程中反应,依据方程式有每转移1.2mol电子,则有0.2mol硫被氧化,故D正确。故选C。9.【答案】D【解析】【分析】本题以从阳极泥中回收碲为载体的工艺流程,涉及实验的设计与评价,考查混合物的分离与提纯、弱电解质的电离及反应原理的理解与应用,为高考常见题型,侧重考查学生的分析能力和实验能力,注意把握物
29、质的性质以及实验的原理,把握实验的操作方法,难度不大。【解答】电解精炼铜的阳极泥主要成分为Cu2Te,含少量的Ag、Au,在稀硫酸中溶解,并通入氧气,得到TeO2、Au、Ag、硫酸铜溶液,然后过滤,滤液1含有硫酸铜等,滤渣1含有TeO2、Au、Ag,加入浓盐酸过滤,滤渣2含有Au、Ag,TeO2和加入盐酸反应得到四氯化碲溶液,通入SO2气体,可将溶液中的Te4+还原为Te,发生TeCl4+2SO2+4H2O=Te+2SO42-+4Cl-+8H+同时得到盐酸和硫酸,以此解答该题。A.由以上分析可知,操作1、2、3用于分离固体和液体,均为过滤,故A正确;B.由以上分析可知可由滤渣2提取金属Ag、A
30、u,故B正确;C.滤渣1含有TeO2、Au、Ag,TeO2微溶于水,易与浓强碱、浓强酸反应,则可用浓NaOH溶液替代浓盐酸溶解滤渣1,故C正确;D.滤液3含还有硫酸,故D错误。故选D。10.【答案】D【解析】【分析】本题考查无机工艺流程,为高频考点。工艺流程图的分析以及各物质的作用和发生的反应是解答关键。【解答】A.分铜液中含Cu2+,可通过电解精炼的方法提取铜,故A正确;B.分金时,金被氧化,生成AuCl4-,氯酸钠是氧化剂,发生的反应为2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2AuCl4-+3H2O,故B正确;C.分银时,氯化银转化为Ag(SO3)23-,分银渣中含PbSO4,故C正确;D.
31、碘化银的溶解度小于氯化银,如果“沉银”中用HI代替H2SO4,则会产生AgI,故D错误。故选D。11.【答案】B【解析】【分析】本题考查金属提取工艺流程,侧重考查化学反应,掌握物质的性质和分离原理即可解答,难度较大。【解答】A.分铜环节中,铜被氧化为铜离子,金银未发生氧化反应,则分银渣中银元素的主要存在形式为游离态,故A正确;B.“分铜”时,过氧化氢不稳定,则不宜采取高温,故B错误;C.“分金”时,单质金与HCl和氯酸钠发生反应生成AuCl4-,则离子方程式为6H+2Au+ClO3-+7Cl-=2AuCl4-+3H2O,故C正确;D.“沉银”时,由于Ag(SO3)23-Ag+2SO32-,加入
32、H2SO4后,亚硫酸根浓度降低,平衡正向移动,使得c(Ag+)增大,Ag+与分银液中的Cl-反应生成AgCl,故D正确。故选B。12.【答案】C【解析】【分析】本题考查了物质制备和分离的实验过程分析判断,实验操作和原理的理解是解题关键,题目难度中等。【解答】粗氧化锌(含铁、铜的氧化物)加入稀硫酸溶解过滤得到溶液中含有硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌,加入H2O2溶液氧化亚铁离子为铁离子,加入氧化锌调节溶液pH沉淀铁离子和铜离子,加入锌还原铜离子为铜单质,过滤得到硫酸锌,碳化加入碳酸氢铵沉淀锌离子生成碱式碳酸锌,加热分解生成活性氧化锌。A.酸浸”中所需25%稀硫酸可用98%浓硫酸(密度为1.84g/mL
33、)配制,是粗略配制在烧杯内稀释配制,所需的仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要仪器有量筒、胶头滴管等,故A正确;B.依据沉淀pH范围调节溶液pH使铁离子和铜离子沉淀,调节溶液pH为4.14.7,故B正确;C.“除铜”中加入Zn粉置换溶液中的Cu,过量的Zn粉也能溶解于稀硫酸,溶液中Zn2+浓度增大,导致活性氧化锌的产量增加,故C错误;D.“沉锌”时溶液中的Zn2+与HCO3-反应生成Zn2(OH)2CO3和CO2,发生的离子反应为2Zn2+4HCO3-=Zn2(OH)2CO3+3CO2+H2O,故D正确。故选C。13.【答案】C【解析】【分析】本题是对化学工艺流程的知识的考查,是高考的高频考点,难度一
34、般。解题的关键是掌握铁的重要化合物、铜的重要化合物的性质和流程图中的实验原理,侧重知识的能力考查。【解答】依据流程图可知,试剂a是过量铁粉,操作是过滤;试剂b是稀盐酸,操作是过滤,试剂c是氯气,操作是在氯化氢的气氛中蒸发结晶。A.流程图目的是制备氯化铁晶体,不能使用稀硫酸,试剂b是稀盐酸,故A错误;B.操作、所采用的操作方法不完全相同,故B错误;C.滤液X、滤液Z含有相同的阳离子(Fe2+),故C正确;D.加入试剂c发生的肯定是氧化还原反应,因为试剂不仅可以是氯气也可以是过氧化氢等,不一定是化合反应,故D错误。故选C。14.【答案】D【解析】【分析】本题考查了Cu的化合物的性质、制备方案的评价
35、,题目难度中等,注意根据反应途径写出相关反应的离子方程式或化学方程式,利用方程式进行判断较为简单。【解答】途径涉及反应为3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O;途径涉及反应为2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O;途径涉及反应为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O,硫酸铜在1100分解的方程式为:2CuSO4高温Cu2O+SO2+SO3+O2;根据反应的方程式或化学方程式评价制备方案。A.Cu与混酸反应,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,离子反应为:3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O,从方程式知,硝酸根离
36、子由硝酸提供,氢离子由硝酸和硫酸提供,所以硝酸为2mol时,硫酸为3mol,用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2,故A正确;B.生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量相等,而生成SO2,消耗更多的硫酸,则=,故B正确;C.硫酸铜在1100分解,生成Cu2O,Cu元素的化合价降低,则O元素的化合价升高,即生成氧气,还有SO2、SO3,则反应方程式为2CuSO4高温Cu2O+SO2+SO3+O2,故C正确;D.新制的氢氧化铜悬浊液与葡萄糖反应,生成Cu2O,Cu元素的化合价降低,Cu2O为氧化剂,葡萄糖为还原剂被氧化,葡萄糖发生氧化反应,故D错误。故选D。15.【答案
37、】C【解析】【分析】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意流程图分析及含量测定的原理,题目难度不大。【解答】A.研磨”的目的为加快酸浸速率,故A正确;B.在硫酸溶液、O2作用下,原料中含铜、锌物质均转化为可溶性硫酸盐,故浸液中含有的金属阳离子为Cu2+、Zn2+,故B正确;C.由信息知,用足量氨水代替足量NaOH溶液不能除去含锌杂质,故C错误;D.从溶液中获取结晶水合物适合选用降温结晶,故D正确。16.【答案】(1)正盐 (2)PH3+2ClO-+OH-=H2PO2-+2Cl-+H2O;蒸发浓缩
38、;冷却结晶(3)2NiCl2+NaH2PO2+2H2O=2Ni+H3PO4+NaCl+3HCl(4)CaCO3、Al(OH)3(5)过量的Ag+会氧化H2PO2-(6)H2PO2-4e-+2H2O=H3PO4+3H+【解析】【分析】本题考查了物质的制备,为高考常见题型,涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解等,理解工艺流程原理是解题的关键,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,题目难度中等。【解答】(1)H3PO2是一元中强酸,在溶液中部分电离生成氢离子和酸根离子,电离方程式为H3PO2H+H2PO2-,H2PO2-不能再电离,则NaH2PO2为正盐
39、。(2)根据题中所给信息,PH3与NaClO反应生成NaH2PO2和NaCl,反应的离子方程式为PH3+2ClO-+OH-=H2PO2-+2Cl-+H2O,从吸收液中获得NaH2PO2H2O,需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。(3)根据题意,NiCl2中Ni元素转化成Ni单质,H2PO2-转化为H3PO4,氯化物应有NaCl,依据得失电子守恒写出2NiCl2+NaH2PO22Ni+H3PO4+NaCl,产物有H3PO4,说明该溶液呈酸性,左边少O元素,补H2O,右边少H元素和Cl元素,补HCl,配平得2NiCl2+NaH2PO2+2H2O=2Ni+H3PO4+NaCl+3HCl。(4)
40、“调pH”过程中可除去Ca2+和AlO2-,CO2与碱反应生成CO32-,CO32-与Ca2+反应生成CaCO3,AlO2-与CO2、H2O反应可生成Al(OH)3,因此“滤渣2”的成分是CaCO3和Al(OH)3。(5)根据题干信息,NaH2PO2具有强还原性,可用于化学镀银,Ag+具有氧化性,因此加入Ag2SO4溶液不宜过量太多,否则过量的Ag+会氧化H2PO2-。(6)NaH2PO2具有较强的还原性,用惰性电极进行电解时,阳极上H2PO2-失电子,其阳极反应式为H2PO2-4e-+2H2O=H3PO4+3H+。17.【答案】(1)搅拌;适当升温或适当增大硫酸的浓度; (2)3Ag+4H+
41、NO3-=3Ag+NO+2H2O; (3)Al(OH)3和CuO的混合物;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O; (4)4;2;4;O2; (5)C【解析】【分析】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、混合物分离方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意信息的应用及元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。【解答】Ag、Cu合金废料在空气中熔炼得到Ag熔体,Ag熔体冷凝成型得到粗Ag,粗Ag电解精炼得到Ag;渣料中含有少量Ag和CuO,向渣料中加入稀硫酸,发生反应CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,过滤得到滤渣A为Ag,滤液中含有CuSO4;Al(O
42、H)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450和80,向硫酸铜溶液中加入硫酸铝和NaOH溶液,得到Al(OH)3和Cu(OH)2,煮沸过程中氢氧化铜分解生成CuO,然后过滤得到固体B为Al(OH)3和CuO,固体B在惰性气体氛围中煅烧得到CuAlO2,以此解答该题。(1)加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4速率的措施为搅拌、渣料粉碎、适当升温、适当增大H2SO4的浓度等,故答案为:搅拌;适当升温或适当增大硫酸的浓度;(2)滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,滤渣A与稀HNO3反应的离子方程式为3Ag+4H+NO3-=3Ag+NO+2H2O,故答案为:3Ag+4H+NO3
43、-=3Ag+NO+2H2O;(3)固体混合物B的组成为Al(OH)3和CuO的混合物;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量会和氢氧化铝发生反应,则因过量引起的反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故答案为:Al(OH)3和CuO的混合物;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(4)该反应中Cu元素化合价由+2价变为+1价,则CuO作氧化剂,还需要还原剂,失电子,只有O元素失电子,生成氧气,O元素化合价由-2价变为0价,根据转移电子守恒及原子守恒配平方程式为4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2,故答案为:4;2;4;O2;(5)反应
44、体系中除CuSO4和FeS2外,还有H2SO4、Cu2S、FeSO4和H2O,则反应的方程式为14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,A.反应中Cu、S元素化合价降低,则氧化剂为CuSO4和FeS2,故A正确;B.反应生成硫酸,则反应后溶液的pH降低,故B正确;C.反应中Cu元素化合价由+2价降低为+1价,则3molCuSO4参加反应,则至少转移3mol电子,故C错误;D.反应生成Cu2S,则部分S被还原,反应中部分S元素化合价由-1价变为+6价,当有5molFeS2参加反应时,由3molS被氧化,转移21mol电子,且有14mol硫酸铜参加反应,被氧
45、化的FeS2只占总量的30%,故D正确。故答案为:C。18.【答案】(1)52;H2TeO4;a (2)氧化;防止TeO2与酸反应;增大O2浓度,加快反应速率,提高产率 (3)使盐酸挥发,c(H+)浓度降低;3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO+2H2O (4)阴;Te4+2SO2+4H2O=Te+2SO42-+8H+【解析】【分析】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中发生的反应、物质的性质、混合物分离提纯方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度中等。【解答】(1)Te是52号元素,Te与O同主族,Te的最高化合价为+6,最高价氧化物
46、对应的水化物化学式为H2TeO4,同主族自上而下非金属性减弱,单质与氢气反应剧烈程度减小,反应热增大(考虑符号),故生成1mol碲化氢(H2Te)反应热应排在第四位,应为+99.7kJmol-1,故选a;(2)步骤中Cu2Te发生反应生成了TeO2,Te元素化合价升高,发生失电子的氧化反应;酸性不能过强的原因是:酸性过强TeO2会被酸溶解导致Te产率降低;增大压强,可增大O2浓度,加快反应速率,提高浸出率;(3)盐酸易挥发,如温度过高,导致盐酸挥发,反应物浓度减低,导致浸出率降低;Au性质稳定,与硝酸不反应,可加入硝酸除去银,反应的化学方程式:3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO+2H2
47、O;(4)步骤电解时,滤液中铜离子在阴极得电子转化为铜,故铜从电解池中的阴极析出;TeO2溶于盐酸生成TeCl4的溶液,将SO2通入浸出液发生氧化还原反应可得到单质碲,反应离子方程式为Te4+2SO2+4H2O=Te+8H+2SO42-。19.【答案】(1)阳离子交换膜 (2)3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2 60 (3)ClO4- (4)蒸发浓缩 NaCl (5)702b371a100% 【解析】解:(1)“电解I”所发生的反应是电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,需要防止氢氧根离子与氯气反应,所以用的交换膜是阳离子交换膜,故答案为:阳离子交换膜;(2)“歧化
48、反应”是氯气反应生成氯化钠和NaClO3,氯元素从0价变为-1价和+5价,同时生成二氧化碳,反应的化学方程式为3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2,故答案为:3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2;根据图中信息可知,“歧化反应”阶段在60率影最高达80%,故答案为:60;(3)通过电解,溶液中氯酸根离子失电子发生氧化反应在阳极生成高氯酸根离子,“电解II”的阳极产物为ClO4-,故答案为:ClO4-;(4)加入盐酸,过滤除去氯化钠晶体,通过蒸发浓缩即可得到60%以上的高氯酸;从流程中可循环利用的物质是NaCl,故答案为:蒸发浓缩;NaCl;(5)根
49、据流程图,氯化钠电解生成的氯气与碳酸钠反应生成氯酸钠和氯化钠,电解后氯酸钠变成高氯酸钠,加入盐酸反应生成高氯酸,最后与Cu2(OH)2CO3反应生成Cu(ClO4)26H2O,假设起始是氯化钠为6mol,则生成的氯气为3mol,得到1mol氯酸钠,根据氯元素守恒最终可以得到0.5molCu(ClO4)26H2O,因此产率为ba58.5112371100%=702b371a100%,故答案为:702b371a100%。本题考查了物质的实验制备方法、流程分析、实验过程的判断、物质性质和氧化还原反应等,掌握基础是解题关键,题目难度中等。20.【答案】(1)+3(2)CuS、SiO2(3)4.1pH1
50、0.4;(4)NH4+、K+、Mg2+(5)MnO2+CuS+2H2SO4=MnSO4+CuSO4+S+2H2O;64g【解析】【分析】本题考查由炼铁厂废渣回收铜和制备复合镍锌铁氧体的流程,难度中等,解题关键是根据工艺流程及提供信息,推断产品、杂质、试剂及操作。【解答】(1)根据化合物中元素化合价代数和为零,设Fe的化合价为x,则+12+6x+(-2)4+(-1)12=0,解得x=+3,故K2Fe6(SO4)4(OH)12中Fe的化合价为+3。(2)酸融时,CuS、SiO2不与稀硫酸反应,故滤渣1的主要成分为CuS、SiO2。(3)根据流程可知,加入氨水的作用是沉淀Fe3+,而不沉淀其他离子,故控制pH的范围为4.1pH10.4;反应生成沉淀的离子方程式为:。(4)根据酸浸时滤液中CuS、SiO2不与稀硫酸反应,加入氨水时沉淀Fe3+,可以推断滤液中含有的阳离子是NH4+、K+、Mg2+。(5)MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质,该反应中CuS发生反应的化学方程式为MnO2+CuS+2H2SO4=MnSO4+CuSO4+S+2H2O,该反应中转移电子数为2e-,故每转移2.4081024个电子(4mol),生成2mol单质硫,则生成单质硫的质量是64g。