突破全國卷專題講座四　突破訓(xùn)練

1、 突破訓(xùn)練1(2019·湖南六校聯(lián)考)重鉻酸鉀是工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室的重要氧化劑，工業(yè)上常用鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3，雜質(zhì)為SiO2、Al2O3)為原料生產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制法用鉻鐵礦制K2Cr2O7的主要工藝如圖所示。涉及的主要反應(yīng)是6FeO·Cr2O324NaOH7KClO312Na2CrO43Fe2O37KCl12H2O。(1)堿浸前將鉻鐵礦粉碎的作用是_。(2)反應(yīng)器中除發(fā)生題中所給反應(yīng)外，還會(huì)發(fā)生其他反應(yīng)，請(qǐng)任寫出一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。中調(diào)節(jié)pH為78所得濾渣為_。(3)從平衡角度分析中酸化的原因是_。(4)稱取重鉻酸鉀試樣2500 0 g配

2、成250 mL溶液，取出2500 mL于碘量瓶中，向其中加入10 mL 2 mol·L1 H2SO4溶液和足量碘化鉀(鉻元素轉(zhuǎn)化為Cr3)，置于暗處5 min。然后加入100 mL水和適量淀粉溶液作指示劑，用0120 0 mol·L1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(I22S2O=2IS4O)。若實(shí)驗(yàn)中共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液4000 mL，則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度為(設(shè)整個(gè)過程中其他雜質(zhì)不參加反應(yīng))_。(保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)堿浸前將鉻鐵礦粉碎，可以增大接觸面積，從而加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分。(2)除題給反應(yīng)外，還能發(fā)生的反應(yīng)有SiO22NaOH=Na2SiO

3、3H2O，Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4，SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，Al2O3Na2CO34H2O=2NaAl(OH)4CO2。充分反應(yīng)后過濾，由于濾液中含有Na2SiO3和NaAl(OH)4，調(diào)節(jié)pH為78，使SiO和Al(OH)4分別生成H2SiO3沉淀和Al(OH)3沉淀而除去。(3)CrO在酸性條件下可轉(zhuǎn)化成Cr2O：2CrO2HCr2OH2O，酸化時(shí)，增大了H濃度，平衡向右移動(dòng)，促使CrO轉(zhuǎn)化為Cr2O。(4)根據(jù)題意知：Cr2O2Cr3，2II2，根據(jù)得失電子守恒，存在K2Cr2O73I26S2O，故試樣中n(K2Cr2O7)×n(S2

4、O)××0120 0 mol·L1×4000×103 L×8×103 mol，m(K2Cr2O7)8×103 mol×294 g·mol12352 g，故K2Cr2O7的純度為×100%94%。答案：(1)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率(或增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)進(jìn)行更充分)(2)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2或Al2O3Na2CO34H2O=2NaAl(OH)4CO2或SiO22NaOH=Na2SiO3H2O或Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4Al(O

5、H)3、H2SiO3或Al(OH)3、H4SiO4(3)2CrO2HCr2OH2O，酸化時(shí)，增大了H濃度，平衡向右移動(dòng)(4)94%(或094)2(2019·高考全國卷，28，14分)以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%222928312228606512<1以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：回答下列問題：(1)“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO，反應(yīng)的離子方程式為_，同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)化成VO2。“廢渣1”的

6、主要成分是_。(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2變?yōu)閂O，則需要氧化劑KClO3至少為_mol。(3)“中和”作用之一是使釩以V4O形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含有_。(4)“離子交換”和“洗脫”可簡(jiǎn)單表示為4ROHV4OR4V4O124OH(ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈_性(填“酸”“堿”或“中”)。(5)“流出液”中陽離子最多的是_。(6)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。解析：(1)反應(yīng)過程中V的化合價(jià)不變，所以是復(fù)分解反應(yīng)。注意V2O5在離子方程式中不能拆開；廢釩催化劑中，只有二氧化硅不溶于硫酸，成

7、為廢渣1的主要成分。(2)3 mol VO2變?yōu)閂O，共失去3 mol電子，而1 mol ClO變?yōu)镃l得到6 mol電子，所以需要05 mol氯酸鉀。(3)中和時(shí)，F(xiàn)e3、Al3分別轉(zhuǎn)化為難溶的Fe(OH)3和Al(OH)3，成為廢渣2的主要成分。(4)為提高洗脫效率，需使題中所述平衡逆向移動(dòng)。根據(jù)平衡移動(dòng)原理，堿性越強(qiáng)越有利于平衡逆向移動(dòng)，所以淋洗液應(yīng)該呈堿性。(5)經(jīng)過“離子交換”，釩以R4V4O12形式存在，而鐵、鋁則在“中和”過程中轉(zhuǎn)化為沉淀，所以“流出液”中最多的陽離子是鉀離子。(6)由NH4VO3轉(zhuǎn)化為V2O5，V的化合價(jià)未發(fā)生變化，該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，所以N的化合價(jià)仍為3，

8、一種生成物是NH3，另一種生成物必定是H2O。答案：(1)V2O52H=2VOH2OSiO2(2)05(3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)堿(5)K(6)2NH4VO3V2O52NH3H2O3以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料，制備高純PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：(1)過程中，在Fe2催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是_。(2)過程中，F(xiàn)e2催化過程可表示為2Fe2PbO24HSO=2Fe3PbSO42H2O寫出的離子方程式：_。下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述催化過程。將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。a向酸化的FeSO

9、4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2，溶液變紅。b_。(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲線如圖所示。過程的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程中重復(fù)使用，其目的是_(選填序號(hào))。A減少PbO的損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率B重復(fù)利用NaOH，提高原料的利用率C增加Na2SO4濃度，提高脫硫效率過程的目的是提純。結(jié)合上述溶解度曲線，簡(jiǎn)述過程的操作：_。解析：(1)根據(jù)題給化學(xué)工藝流程知，過程中，在Fe2催化下，Pb、PbO2和H2SO4反應(yīng)生成PbSO4和水，化學(xué)方程式為PbPbO22H2SO42PbSO42H2O

10、。(2)催化劑通過參加反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變。根據(jù)題給信息知，反應(yīng)中Fe2被PbO2氧化為Fe3，則反應(yīng)中Fe3被Pb還原為Fe2，離子方程式為2Fe3PbSO=PbSO42Fe2。a實(shí)驗(yàn)證明發(fā)生了反應(yīng)，則b實(shí)驗(yàn)須證明發(fā)生了反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)方案為取a中紅色溶液少量，加入過量鉛粉，充分反應(yīng)后，紅色退去。(3)過程的目的是脫硫，操作過程中會(huì)加入過量的NaOH，通過題給條件可知，部分PbO溶解在NaOH溶液中，故濾液1中會(huì)有過量的NaOH和PbO溶解在NaOH溶液中產(chǎn)生的NaHPbO2，重復(fù)使用濾液1，可減少PbO的損失，提高產(chǎn)率，

11、且NaOH也得到了重復(fù)利用，提高了原料的利用率。過程是從粗產(chǎn)品中得到純產(chǎn)品，結(jié)合溶解度曲線，可選用重結(jié)晶操作。根據(jù)條件可知，粗品中含有炭黑，需要趁熱過濾，然后冷卻結(jié)晶，過濾得到純產(chǎn)品。答案：(1)PbPbO22H2SO42PbSO42H2O(2)2Fe3PbSO=2Fe2PbSO4取a中紅色溶液，向其中加入鉛粉后，紅色退去(3)AB向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液，加熱至110 ，充分溶解后，趁熱過濾，冷卻結(jié)晶，過濾得到PbO固體4(2019·廈門模擬)新型高效絮凝劑Fe(OH)SO4(堿式硫酸鐵)常用于污水處理。工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的

12、工藝流程如圖所示：已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3開始沉淀時(shí)的pH237534完全沉淀時(shí)的pH329744請(qǐng)回答下列問題：(1)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，使溶液中的_沉淀，該工藝中“攪拌”的作用是_。(2)在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)常同時(shí)通入O2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在反應(yīng)中均作_。若參與反應(yīng)的O2有112 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為_。(3)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)2可部分水解生成Fe2(OH)42聚合離子。該水解反應(yīng)的離子方程式為_。 (4)在醫(yī)藥上常用硫

13、酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國該藥物的相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe2和NO。為檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含有Fe2，應(yīng)使用的試劑為_(填序號(hào))。A氯水BKSCN溶液CNaOH溶液 D酸性KMnO4溶液解析：(1)稀硫酸浸取廢鐵屑后所得的溶液中含F(xiàn)e2和少量Al3，根據(jù)工藝流程可知該步操作是保留Fe2，除去Al3，故加入少量NaHCO3調(diào)節(jié)溶液pH可以使Al3沉淀，“攪拌”可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。(2)反應(yīng)中有NO生成，這說明反應(yīng)中亞硝酸鈉是氧化劑，將亞鐵離子氧化生成了鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為Fe2NO2H=Fe3NOH2O；由于要將亞鐵離子氧化為鐵離子，所以O(shè)2與NaNO2在反應(yīng)中均作為氧化劑；標(biāo)準(zhǔn)狀況下112 L氧氣的物質(zhì)的量是112 L÷224 L/mol05 mol，05 mol氧氣可以得到2 mol電子。亞硝酸鈉中氮元素的化合價(jià)是3價(jià)，其還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)是2價(jià)，得到1個(gè)電子，所以根據(jù)電子守恒可知，相當(dāng)于是節(jié)約了2 mol亞硝酸鈉。(3)Fe(OH)2離子可部分水解生成Fe2(OH)42聚合離子，則根據(jù)電荷守恒可知一定還有氫離子生成