(江蘇專(zhuān)版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)(十四)常見(jiàn)無(wú)機(jī)物間的轉(zhuǎn)化(含解析)
《(江蘇專(zhuān)版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)(十四)常見(jiàn)無(wú)機(jī)物間的轉(zhuǎn)化(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專(zhuān)版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)(十四)常見(jiàn)無(wú)機(jī)物間的轉(zhuǎn)化(含解析)(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(江蘇專(zhuān)版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)(十四)常見(jiàn)無(wú)機(jī)物間的轉(zhuǎn)化(含解析) 1.表中各組物質(zhì)之間不可以通過(guò)一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是( ) 選項(xiàng) X Y Z 箭頭旁所標(biāo)數(shù)字代表的 反應(yīng)條件 A Na2O2 NaOH NaCl ①常溫遇水 B Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 ②通入CO2 C NO NO2 HNO3 ④加入銅粉 D Cl2 NaClO HClO ③加濃鹽酸 解析:選A A項(xiàng),NaCl不能通過(guò)一步反應(yīng)得到Na2O2; 2.已知X、Y、Z、E、F五種常見(jiàn)物質(zhì)含有同一元素M,在一定條件下它
2、們有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,Z是NO,下列推斷不合理的是( ) A.X可能是一種氫化物 B.X生成Z一定是化合反應(yīng) C.E可能是一種有色氣體 D.F中M元素的化合價(jià)可能為+5價(jià) 解析:選B 根據(jù)題給轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷,M為氮元素,Z為NO,E為NO2,F(xiàn)為HNO3。A.X可能是NH3,則Y可能為N2,正確;B.若X為NH3,NH3轉(zhuǎn)化為NO可發(fā)生反應(yīng):4NH3+5O24NO+6H2O,不是化合反應(yīng),錯(cuò)誤;C.E 可能是NO2,是一種紅棕色氣體,正確;D.F可能為HNO3,其中氮元素的化合價(jià)為+5價(jià),正確。 3.下列各組物質(zhì)中,物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)就能實(shí)現(xiàn)圖示變化的是( ) 物質(zhì)編號(hào) 物
3、質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系 a b c d ① FeCl2 FeCl3 Fe CuCl2 ② NO NO2 N2 HNO3 ③ Na2O Na2O2 Na NaOH ④ Al2O3 NaAlO2 Al Al(OH)3 A.①④ B.①②③ C.①③④ D.②④ 解析:選A?、谥蠳2不能一步生成NO2氣體,③中NaOH不能一步生成Na2O。 4.甲、乙、丙、丁、戊是中學(xué)常見(jiàn)的無(wú)機(jī)物,其中甲、乙均為單質(zhì),它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(某些條件和部分產(chǎn)物已略去)。下列說(shuō)法不正確的是( ) A.若甲既能與鹽酸反應(yīng)又能與Na
4、OH溶液反應(yīng),則丙可能屬于兩性氧化物 B.若甲為短周期中原子半徑最大的主族元素的單質(zhì),且戊為堿,則丙只能為Na2O2 C.若丙、丁混合產(chǎn)生白煙,且丙為18電子分子,丁為10電子分子,則乙的水溶液可能具有漂白作用 D.若甲、丙、戊含有同一種元素,則三種物質(zhì)中,該元素的化合價(jià)由低到高的順序可能為甲<丙<戊 解析:選B 若甲為單質(zhì),既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng),則甲為Al,乙為O2,二者反應(yīng)生成的丙為氧化鋁,氧化鋁屬于兩性氧化物,故A正確;若甲為短周期中原子半徑最大的主族元素的單質(zhì),則甲為Na,乙為O2,二者反應(yīng)生成的丙可能為Na2O2或Na2O,故B錯(cuò)誤;若丙、丁混合產(chǎn)生白煙,且丙
5、為18電子分子,丁為10電子分子,則丙為HCl,丁為NH3,若乙為Cl2,其水溶液中含有HClO,具有漂白作用,故C正確;若甲、丙、戊含有同一種元素,當(dāng)甲為S,乙為O2,丙為SO2,丁為HClO等具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì),戊為硫酸時(shí),含S元素的化合價(jià)由低到高的順序?yàn)榧?丙<戊,故D正確。 5.MnO2是重要化學(xué)物質(zhì),某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了將粗MnO2(含有較多的MnO、MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2實(shí)驗(yàn),其流程如下: 按要求回答下列問(wèn)題: (1)第②步操作中,氧化性強(qiáng)弱順序:ClO________MnO2(填“>”或“<”),當(dāng)NaClO3轉(zhuǎn)移2 mol電子時(shí),生成的氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為_(kāi)__
6、_____mol。NaClO3在常溫下能夠與鹽酸反應(yīng)生成氯氣,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________________。 (2)第④步操作中,最終得到的固體除NaClO3外,還一定含有下列物質(zhì)中的________(填字母)。 a.NaCl b.NaClO c.NaClO4 d.NaOH (3)MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料,則堿性鋅錳電池放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。 (4)為得到純凈
7、的MnO2,須將過(guò)濾后的MnO2合并后進(jìn)行洗滌,判斷是否洗滌干凈可選用的試劑是_____________________________________(填寫(xiě)一組即可)。工業(yè)上可以以石墨為電極電解酸化的硫酸錳制取二氧化錳,該反應(yīng)的陽(yáng)極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________________。 解析:粗MnO2(含有較多的MnO、MnCO3)樣品中加入過(guò)量的稀硫酸,由于MnO2不溶于硫酸,則樣品中的MnO和MnCO3分別和硫酸反應(yīng)生成可溶性的MnSO4,過(guò)濾得濾液為MnSO4溶液,加入NaClO3發(fā)生反應(yīng)為5Mn2++2ClO+4H2O===
8、5MnO2+Cl2↑+8H+,再過(guò)濾得到濾液和MnO2固體,而Cl2與熱的NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3的方程式為3Cl2+6NaOH===NaClO3+5NaCl+3H2O。(1)5Mn2++2ClO+4H2O===5MnO2+Cl2↑+8H+反應(yīng)中,ClO作氧化劑,MnO2為氧化產(chǎn)物,則氧化性:ClO>MnO2;當(dāng)NaClO3轉(zhuǎn)移2 mol電子時(shí),消耗0.4 mol NaClO3,則生成1 mol MnO2;NaClO3在常溫下與鹽酸反應(yīng)生成氯氣,其反應(yīng)的離子方程式為ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O。(2)第④步操作中NaOH過(guò)量,發(fā)生的反應(yīng)為3Cl2+6NaOH===
9、NaClO3+5NaCl+3H2O,則最終得到的固體除NaClO3外,還有NaOH和NaCl。(3)原電池中負(fù)極失去電子,正極得到電子,因此堿性鋅錳電池放電時(shí),正極是MnO2得到電子,則電極反應(yīng)式為MnO2+H2O+e-===MnOOH+OH-。(4)若沉淀沒(méi)有洗滌干凈,則濾液中含有SO,檢驗(yàn)SO選用BaCl2溶液;電解時(shí),Mn2+在陽(yáng)極失電子生成MnO2,其電極反應(yīng)式為Mn2+-2e-+2H2O===MnO2+4H+。 答案:(1)> 1 ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O (2)ad (3)MnO2+H2O+e-===MnOOH+OH- (4)BaCl2溶液 Mn2+
10、-2e-+2H2O===MnO2+4H+ 6.某實(shí)驗(yàn)小組以粗鎳(含少量Fe和Cr雜質(zhì))為原料制備N(xiāo)i(NH3)6Cl2,并測(cè)定相關(guān)組分的含量。制備流程示意圖如下。 已知:①部分離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按離子濃度為0.1 mol·L-1計(jì)算)如表所示。 離子 Fe3+ Cr3+ Ni2+ 開(kāi)始沉淀pH 1.5 4.3 6.9 完全沉淀pH 2.8 5.6 8.9 ②Ni(OH)2為綠色難溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均為可溶于水的藍(lán)紫色晶體,水溶液均顯堿性。 回答下列問(wèn)題: (1)實(shí)驗(yàn)需要配制3.0 mol·L-
11、1稀硝酸250 mL,需要的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和________________________________。 (2)步驟(a)中Ni和濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________________________。 (3)步驟(b)首先加入試劑X調(diào)節(jié)溶液的pH約為6,過(guò)濾后再繼續(xù)加入X調(diào)節(jié)pH以得到綠色沉淀。 ①調(diào)節(jié)pH約為6的原因是_________________________________________________。 ②試劑X可以是________(填標(biāo)號(hào))。 A.H
12、2SO4 B.Ni(OH)2 C.NaOH D.Fe2O3 E.NiO (4)步驟(c)和(d)反應(yīng)都需要在冰浴環(huán)境下進(jìn)行,其作用除了可以減少氨水的揮發(fā),還有__________________________________________。步驟(d)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (5)NH3含量的測(cè)定 ⅰ.用電子天平稱(chēng)量m g產(chǎn)品于錐形瓶中,用25 mL水溶解后加入3.00 mL 6 mol·L-1鹽酸,以甲基橙作
13、指示劑,滴定至終點(diǎn)消耗 0.500 0 mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液V1 mL; ⅱ.空白試驗(yàn):不加入樣品重復(fù)實(shí)驗(yàn)ⅰ,消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液V2 mL。 ①NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_________________。 ②在上述方案的基礎(chǔ)上,下列措施能進(jìn)一步提高測(cè)定準(zhǔn)確度的有________(填標(biāo)號(hào))。 A.適當(dāng)提高稱(chēng)量產(chǎn)品的質(zhì)量 B.用H2SO4溶液替代鹽酸 C.用酚酞替代甲基橙 D.進(jìn)行平行試驗(yàn) (6)為測(cè)定Cl的含量,請(qǐng)補(bǔ)充完整下述實(shí)驗(yàn)方案。 稱(chēng)量m g產(chǎn)品于錐形瓶中,用25 mL水溶解,__________________,滴入2~3滴K2CrO4溶液作指示劑,用已知濃度
14、的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),記錄讀數(shù),重復(fù)操作2~3次。 解析:(1)根據(jù)一定物質(zhì)的量濃度溶液配制的實(shí)驗(yàn)步驟確定實(shí)驗(yàn)儀器。實(shí)驗(yàn)需要配制3.0 mol·L-1稀硝酸250 mL,需要的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和250 mL容量瓶。(2)根據(jù)題給流程和信息知步驟(a)中Ni和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸鎳(Ⅱ)、二氧化氮和水,化學(xué)方程式為Ni+4HNO3(濃)Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O。(3)①根據(jù)流程知步驟(a)中鎳、鐵和鉻分別轉(zhuǎn)化為Ni2+、Fe3+和Cr3+,結(jié)合信息①提供的數(shù)據(jù)知調(diào)節(jié)pH約為6的原因是pH=6時(shí),F(xiàn)e3+和Cr3+已沉淀完全,而Ni2+還未開(kāi)始沉淀。②
15、試劑X的作用為調(diào)節(jié)溶液的pH=6和使Ni2+轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2沉淀,試劑X可以是NaOH,選C。(4)根據(jù)信息②知Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均為可溶于水的藍(lán)紫色晶體,步驟(c)和(d)反應(yīng)都需要在冰浴環(huán)境下進(jìn)行,其作用除了可以減少氨水的揮發(fā),還有降低溫度以降低產(chǎn)物的溶解度,使其析出。根據(jù)題給流程知步驟(d)為Ni(NH3)6(NO3)2轉(zhuǎn)化為Ni(NH3)6Cl2,發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式為Ni(NH3)6(NO3)2+2HCl+2NH3·H2O===Ni(NH3)6Cl2+2NH4NO3。(5)①樣品溶液中加入鹽酸發(fā)生反應(yīng)NH3+HCl===NH4Cl,根據(jù)題意知N
16、H3的物質(zhì)的量等于與NH3反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量=[0.500 0(V1-V2)×10-3]mol,NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。②A項(xiàng),適當(dāng)提高稱(chēng)量產(chǎn)品的質(zhì)量,可減小實(shí)驗(yàn)誤差,正確;B項(xiàng),用H2SO4溶液替代鹽酸,對(duì)測(cè)定結(jié)果無(wú)影響,錯(cuò)誤;C項(xiàng),鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)時(shí)反應(yīng)混合物溶液呈酸性,用酚酞替代甲基橙會(huì)增大實(shí)驗(yàn)誤差,錯(cuò)誤;D項(xiàng),進(jìn)行平行試驗(yàn),可減小實(shí)驗(yàn)誤差,D正確。(6)Ni(NH3)6Cl2溶于水,水溶液均顯堿性,氫氧根能與銀離子反應(yīng),影響氯離子含量的測(cè)定。故為測(cè)定Cl的含量,應(yīng)先向樣品溶液中加入稀硝酸至溶液呈弱酸性。 答案:(1)250 mL容量瓶 (2)Ni+4HNO3(濃
17、)Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O (3)①pH=6時(shí),F(xiàn)e3+和Cr3+已沉淀完全,而Ni2+還未開(kāi)始沉淀?、贑 (4)降低溫度以降低產(chǎn)物的溶解度,使其析出 Ni(NH3)6(NO3)2+2HCl+2NH3·H2O=== Ni(NH3)6Cl2+2NH4NO3 (5)①×100%?、贏D (6)加入稀硝酸至溶液呈弱酸性 7.某工廠對(duì)工業(yè)生產(chǎn)鈦白粉產(chǎn)生的廢液進(jìn)行綜合利用,廢液含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可用于生產(chǎn)顏料鐵紅和補(bǔ)血?jiǎng)┤樗醽嗚F。其生產(chǎn)工藝流程如下: 已知:①TiOSO4可溶于水,在水中可以電離為T(mén)iO2+和SO; ②
18、TiOSO4水解的反應(yīng)為T(mén)iOSO4+(x+1)H2OTiO2·xH2O+H2SO4。 (1)步驟①所得濾渣的主要成分為_(kāi)___________。 (2)步驟③硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫,該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。 (3)步驟④需控制反應(yīng)溫度低于35 ℃,其目的是________________________________。 (4)步驟④反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________。 (5)已知FeCO3(s)Fe2+(aq)+CO(aq),試用平衡移動(dòng)原理解釋步驟⑤
19、生成乳酸亞鐵的原因:___________________________________________________________________。 (6)Fe3+對(duì)H2O2的分解具有催化作用。利用圖(a)和(b)中的信息,按圖(c)裝置(連通的A、B瓶中已充有NO2氣體)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可觀察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的________(填“深”或“淺”),其原因是_______________________________________________________。 解析:(1)廢液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,向其中加入過(guò)量鐵
20、屑,發(fā)生反應(yīng):Fe2(SO4)3+Fe===3FeSO4,F(xiàn)e+H2SO4===FeSO4+H2↑;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液酸性減弱,TiOSO4的水解平衡:TiOSO4+(x+1)H2OTiO2·xH2O+H2SO4向右移動(dòng),所以最終得到的濾渣的主要成分是TiO2·xH2O和Fe。(2)步驟③FeSO4在空氣中煅燒,發(fā)生反應(yīng):4FeSO4+O22Fe2O3+4SO3,該反應(yīng)中氧化劑是O2,還原劑是FeSO4,所以氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4。(3)步驟④是向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液來(lái)制取FeCO3,控制反應(yīng)溫度低于35 ℃是為了防止NH4HCO3分解和防止Fe2+被氧化
21、。(4)步驟④反應(yīng)的離子方程式是Fe2++2HCO===FeCO3↓+H2O+CO2↑。(5)FeCO3在溶液中存在沉淀溶解平衡:FeCO3(s)Fe2+(aq)+CO(aq),當(dāng)向其中加入乳酸時(shí),乳酸電離出的H+與CO反應(yīng),降低了CO的濃度,上述沉淀溶解平衡正向移動(dòng),使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵。(6)根據(jù)題中圖(a)可知H2O2的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng),根據(jù)題中圖(b)可知2NO2(g)N2O4(g)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。題中圖(c)的左邊燒杯內(nèi)放有水,右邊燒杯內(nèi)放有H2O2和Fe2(SO4)3的混合溶液,因?yàn)镕e3+對(duì)H2O2的分解具有催化作用,所以H2O2會(huì)不斷分解,放出熱量,使右邊燒
22、杯內(nèi)溶液的溫度升高。根據(jù)平衡移動(dòng)原理,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),NO2濃度增大,所以B瓶?jī)?nèi)的氣體顏色加深。 答案:(1)TiO2·xH2O、Fe (2)1∶4 (3)防止NH4HCO3分解和防止Fe2+被氧化 (4)Fe2++2HCO===FeCO3↓+H2O+CO2↑ (5)乳酸電離出的H+與CO反應(yīng),使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵 (6)深 2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,F(xiàn)e3+催化H2O2分解放熱,溫度升高,使平衡2NO2(g)N2O4(g)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),顏色加深 8.一種工業(yè)制備SrCl2·6H2O的生產(chǎn)流程如下: 已
23、知:①M(fèi)(SrCl2·6H2O)=267 g·mol-1; ②Ksp(SrSO4)=3.3×10-7、Ksp(BaSO4)=1.1×10-10; ③經(jīng)鹽酸浸取后,溶液中除含有Sr2+和Cl-外,還含有少量Ba2+雜質(zhì)。 (1)隔絕空氣高溫焙燒,若2 mol SrSO4中只有S被還原,轉(zhuǎn)移了16 mol電子。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________________。 (2)過(guò)濾2后還需進(jìn)行的兩步操作是________、________。 (3)加入硫酸的目的是______________________;為了提高原料的利用率,濾液
24、中Sr2+的濃度應(yīng)不高于________ mol·L-1(注:此時(shí)濾液中Ba2+濃度為1×10-5 mol·L-1)。 (4)產(chǎn)品純度檢測(cè):稱(chēng)取1.000 g產(chǎn)品溶解于適量水中,向其中加入含AgNO3 1.100× 10-2 mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl-外,不含其他與Ag+反應(yīng)的離子),待Cl-完全沉淀后,用含F(xiàn)e3+的溶液作指示劑,用0.200 0 mol·L-1的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+ 以AgSCN白色沉淀的形式析出。 ①滴定反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____________________________________________。
25、②若滴定過(guò)程用去上述濃度的NH4SCN溶液20.00 mL,則產(chǎn)品中SrCl2·6H2O的質(zhì)量百分含量為_(kāi)_______(保留4位有效數(shù)字)。 解析:(1)隔絕空氣高溫焙燒,若2 mol SrSO4中只有S被還原,轉(zhuǎn)移了16 mol電子。則每1 mol S獲得8 mol電子,元素化合價(jià)降低8價(jià),由于原來(lái)是+6價(jià),所以反應(yīng)后變?yōu)椋?價(jià),根據(jù)電子守恒、原子守恒,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是SrSO4+4CSrS+4CO↑。(2)過(guò)濾2后的溶液為SrCl2,該物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大,隨溫度的降低而減小,所以從溶液中獲得SrCl2·6H2O,還需進(jìn)行的兩步操作是洗滌、干燥。(3)由于BaSO4是難
26、溶于水的物質(zhì),所以在操作過(guò)程中加入硫酸目的是使溶液中的Ba2+形成BaSO4沉淀,而除去 Ba2+雜質(zhì);Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,由于溶液中Ba2+濃度為1×10-5 mol·L-1,則c(SO)= mol·L-1=1.1×10-5mol·L-1,根據(jù)Ksp(SrSO4)=3.3×10-7可知c(Sr2+)= mol·L-1=3.0×10-2 mol·L-1=0.03 mol·L-1。(4)①若NH4SCN不再與剩余的Ag+結(jié)合形成AgSCN白色沉淀,溶液中就會(huì)含有SCN-,就會(huì)與Fe3+產(chǎn)生絡(luò)合物使溶液變?yōu)榧t色,因此滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)再滴加最后一滴溶液,溶液由無(wú)色變?yōu)檠t色,且
27、30 s不褪色。②n(NH4SCN)=0.200 0 mol·L-1×0.02 L=4.0×10-3 mol,Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出,所以溶液中剩余的Ag+的物質(zhì)的量為n(Ag+)=4.0×10-3 mol,則與Cl-反應(yīng)的Ag+的物質(zhì)的量為n(Ag+)=1.100×10-2 mol-4.0×10-3 mol=7.0×10-3 mol,1.000 g產(chǎn)品中SrCl2·6H2O的物質(zhì)的量為n(SrCl2·6H2O)=n(Ag+)=3.5×10-3 mol,1.000 g產(chǎn)品中SrCl2·6H2O的質(zhì)量為m(SrCl2·6H2O)=3.5×10-3 mol×267 g·mol-1=0
28、.934 5 g,所以產(chǎn)品純度為=93.45%。 答案:(1)SrSO4+4CSrS+4CO↑ (2)洗滌 干燥 (3)除去Ba2+雜質(zhì) 0.03 (4)①加入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色,且30 s不褪色?、?3.45% 9.以黃鐵礦為原料制硫酸會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣,合理利用廢渣可以減少環(huán)境污染,變廢為寶。工業(yè)上利用廢渣(含F(xiàn)e2+、Fe3+的硫酸鹽及少量CaO和MgO)制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4,具體生產(chǎn)流程如下: 注:銨黃鐵礬的化學(xué)式為(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12。 (1)在廢渣溶解操作時(shí),應(yīng)選用________溶解(填字母)
29、。 A.氨水 B.氫氧化鈉溶液 C.鹽酸 D.硫酸 (2)物質(zhì)A是一種氧化劑,工業(yè)上最好選用________(供選擇使用的有:空氣、Cl2、MnO2),其理由是_____________________________________________。氧化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________________________________。 (3)根據(jù)如圖有關(guān)數(shù)據(jù),你認(rèn)為工業(yè)上氧化操作時(shí)應(yīng)控制的條件(從溫度、pH和氧化時(shí)間三方面說(shuō)明)是_________________________________
30、__________________________。 (4)銨黃鐵礬中可能混有的雜質(zhì)有Fe(OH)3、____________________。銨黃鐵礬與氨水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________。 解析:(1)該流程的目的是制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4,不能引入雜質(zhì)離子,不能選用鹽酸,而氨水和NaOH溶液能沉淀Fe3+和Fe2+,所以也不能選用。(2)空氣中的氧氣在酸性條件下可將Fe2+氧化為Fe3+,空氣易得,成本低,不產(chǎn)生污染,不引入雜質(zhì),氧化過(guò)程離子方
31、程式為4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O。(3)由圖知,控制溫度在80 ℃、pH為1.5、氧化時(shí)間為4 h,F(xiàn)e2+的氧化率較高。(4)廢渣溶解經(jīng)氧化后溶液中存在Ca2+、Mg2+、Fe3+,加氨水后,可能生成Mg(OH)2沉淀、Fe(OH)3沉淀,另外Ca(OH)2和CaSO4的溶解度較小,也可能析出。由流程圖可知,銨黃鐵礬與氨水反應(yīng)得到(NH4)2SO4和Fe(OH)3。 答案:(1)D (2)空氣 原料易得,成本低,不產(chǎn)生污染,不引入雜質(zhì) 4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O (3)溶液溫度控制在80 ℃,pH控制在1.5,氧化時(shí)間為4 h左右 (4)Ca(OH)2、Mg(OH)2、CaSO4 (NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12+6NH3·H2O===4(NH4)2SO4+6Fe(OH)3↓
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