
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文檔簡介
無機化工流程題中無機物的轉(zhuǎn)化與推斷命題分析:近幾年來,全國卷高考題直接考查元素的單質(zhì)及其化合物間轉(zhuǎn)化的較少,但借助工藝流程圖題或綜合實驗題考查還是常常出現(xiàn)(主要是考查化學(xué)方程式或離子方程式的書寫、相關(guān)離子的檢驗、物質(zhì)成分的推測等),但元素化合物部分知識是化學(xué)能力培養(yǎng)和提升的根本,熟悉元素的單質(zhì)及常見化合物間的轉(zhuǎn)化規(guī)律和途徑是解決綜合題的關(guān)鍵和基礎(chǔ);化工流程題的常見結(jié)構(gòu)如下:明確題目要制備什么物質(zhì),給的原料是什么?利用已有化學(xué)知識并結(jié)合題干給出的提示信息勾勒出原料到目標(biāo)產(chǎn)物的化學(xué)轉(zhuǎn)化路徑。1.如果在制備過程中出現(xiàn)或用到受熱易分解的物質(zhì),則要注意對溫度的控制。如:侯德榜制堿中的NaHCO3;還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。2.如果產(chǎn)物是一種會水解的鹽,且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時,則要加相對應(yīng)的酸來防止水解。如制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物質(zhì)時,要蒸干其溶液得到固體溶質(zhì)時,都要加相應(yīng)的酸或在酸性氣流中干燥來防止它水解。3.如果產(chǎn)物是一種強氧化性物質(zhì)或強還原性物質(zhì),則要防止它們被其他物質(zhì)氧化還原,如:含F(xiàn)e2+、SOeq\o\al(2-,3)、I-等離子的物質(zhì),則要防止反應(yīng)過程中O2的介入。4.如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水(潮解或發(fā)生反應(yīng))而變質(zhì)的物質(zhì)(如NaOH固體等物質(zhì)),則要注意在制備過程中對CO2或水的去除,也要防止空氣中的CO2或水進入裝置中。5.當(dāng)題目中給出多種物質(zhì)的沸點、溶解度信息,則意味著需要用蒸餾、高溫(低溫)過濾來進行分離。6.在回答題目中條件的選擇原因時主要可從以下幾個方面著手:(1)對反應(yīng)速率有何影響?(2)對平衡轉(zhuǎn)化率是否有利?(3)對綜合生產(chǎn)效益有何影響?如原料成本、原料來源、是否可再生,能源成本,對設(shè)備的要求,環(huán)境保護等。物質(zhì)制備類化工流程題(1)核心反應(yīng)——陌生方程式的書寫關(guān)注箭頭的指向:箭頭指入→反應(yīng)物,箭頭指出→生成物。①氧化還原反應(yīng):熟練應(yīng)用氧化還原規(guī)律,a.判斷產(chǎn)物,b.配平。②非氧化還原反應(yīng):結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)實際判斷產(chǎn)物。(2)原料的預(yù)處理方法目的研磨減小固體的顆粒度,增大固體與液體或氣體間的接觸面積,增大反應(yīng)速率水浸與水接觸反應(yīng)或溶解酸浸與酸接觸反應(yīng)或溶解,使可溶性金屬離子進入溶液,不溶物通過過濾除去堿浸除去油污,溶解酸性氧化物、鋁及其氧化物灼燒除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化,如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)煅燒改變結(jié)構(gòu),使一些物質(zhì)能溶解,并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解,如煅燒高嶺土(3)常見反應(yīng)條件的控制及目的①控制溶液的pHa.控制反應(yīng)的發(fā)生,增強物質(zhì)的氧化性或還原性,或改變水解程度。b.控制溶液的酸堿性使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。如若要除去Al3+、Mn2+溶液中含有的Fe2+,先用氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)溶液的pH。注意調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點:能與H+或OH-反應(yīng),改變?nèi)芤簆H;不引入新雜質(zhì)。例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。②控制反應(yīng)的溫度a.控制化學(xué)反應(yīng)速率。b.控制平衡移動方向。c.控制固體的溶解與結(jié)晶,如趁熱過濾能防止某物質(zhì)降溫時析出。d.促進溶液中氣體的逸出或?qū)崿F(xiàn)蒸餾。e.防止或?qū)崿F(xiàn)某物質(zhì)水解或分解。f.使催化劑達到最大活性。g.防止副反應(yīng)的發(fā)生。③調(diào)節(jié)反應(yīng)物的濃度a.根據(jù)需要選擇適宜濃度,控制一定的反應(yīng)速率,使平衡移動有利于目標(biāo)產(chǎn)物的生成,減小對后續(xù)操作產(chǎn)生的影響。b.反應(yīng)物過量,能保證反應(yīng)的完全發(fā)生或提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率,但對后續(xù)操作也會產(chǎn)生影響。④控制反應(yīng)體系的壓強a.改變化學(xué)反應(yīng)速率。b.影響平衡移動的方向。⑤使用催化劑加快反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率。(4)獲得產(chǎn)品階段的常見考查點①洗滌(冰水、熱水):洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗;乙醇洗滌既可洗去晶體表面的雜質(zhì),又可減少晶體溶解的損耗。②蒸發(fā)時的氣體氛圍抑制水解:如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時,應(yīng)在HCl的氣流中加熱,以防其水解。③蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶:如NaCl和K2Cr2O7混合溶液,若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫,則析出的固體主要是K2Cr2O7,這樣就可分離出大部分K2Cr2O7;同樣原理可除去KNO3中的少量NaCl。④蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾:如NaCl和K2Cr2O7混合溶液,若將混合溶液蒸發(fā)一段時間,析出的固體主要是NaCl,同樣原理可除去NaCl中的少量KNO3。[解析](2)①碳酸鈉飽和溶液吸收SO2后的溶液顯酸性,說明生成物是酸式鹽,即Ⅰ中為NaHSO3溶液。②要制備焦亞硫酸鈉,需要制備亞硫酸氫鈉過飽和溶液,因此工藝中加入碳酸鈉固體、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3過飽和溶液。[答案](1)2NaHSO3=Na2S2O5+H2O(2)①NaHSO3②得到NaHSO3過飽和溶液(2019·哈爾濱六中高三期末考試)鎂在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域均有重要用途。某化學(xué)興趣小組利用硼砂工廠的固體廢棄物(主要含有MgCO3、MgSiO3、Al2O3和Fe2O3等),設(shè)計了如下回收鎂的工藝流程:(1)酸浸前,將固體廢棄物研磨的目的是______________________。為達到目的,還可以采取的措施是______________________________(任寫一條)。(2)酸浸時,生成濾渣1的離子方程式為____________________________。(3)設(shè)計簡單方案分離濾渣2中的成分,簡述實驗過程:_____________________。(4)濾液3中可回收利用的物質(zhì)主要是____________(寫化學(xué)式),其陽離子的電子式為________________________。(5)寫出工業(yè)上從濾渣3中獲得鎂錠的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________________________。答案(1)增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高浸取率提高反應(yīng)溫度或適當(dāng)增加硫酸濃度(或其他合理答案)(2)MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3(3)將濾渣2溶于足量氫氧化鈉溶液,過濾得Fe(OH)3;向濾液中通入過量CO2,過濾得Al(OH)3(4)(NH4)2SO4(5)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up10(電解))Mg+Cl2↑解析(2)因MgCO3、MgSiO3、Al2O3、Fe2O3能與硫酸反應(yīng),生成了MgSO4、Al2(SO4)2和Fe2(SO4)3,其中H2SiO3形成濾渣;酸浸時,生成濾渣1的離子方程式為MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3。(4)濾液中陰離子主要是SOeq\o\al(2-,4),再次加入氨水調(diào)節(jié)pH至Mg2+完全沉淀,濾液3中溶質(zhì)主要成分是(NH4)2SO4,其陽離子的電子式為。以分離提純?yōu)槟康牡幕瘜W(xué)工藝流程1.物質(zhì)分離提純的原則(1)不增:不引入新的雜質(zhì)。(2)不減:不減少被提純的物質(zhì)。(3)易分離:被提純物與雜質(zhì)易于分離。(4)易復(fù)原:被提純的物質(zhì)易恢復(fù)原來的組成、狀態(tài)。2.常用的提純方法水溶法除去可溶性雜質(zhì)酸溶法除去堿性雜質(zhì)堿溶法除去酸性雜質(zhì)氧化劑或還原劑法除去還原性或氧化性雜質(zhì)加熱灼燒法除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)調(diào)節(jié)溶液的pH法如除去溶液中的Fe3+等3.常用的分離方法過濾分離難溶物和易溶物,根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法萃取和分液利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì),如用CCl4或苯萃取溴水中的溴蒸發(fā)結(jié)晶提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì),如NaCl續(xù)表冷卻結(jié)晶提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等蒸餾或分餾分離沸點不同且互溶的液體混合物,如分離乙醇和甘油冷卻法利用氣體液化的特點分離氣體,如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離平衡混合氣體中的氨氣(2019·全國卷Ⅰ考試大綱調(diào)研卷(二))NiSO4·6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等??梢噪婂儚U渣(除含鎳外,還含有Cu、Zn、Fe、Cr等雜質(zhì))為原料獲得。工藝流程如下圖:[解析](4)濾液Ⅲ之前已將Cu、Zn、Fe除去,所以濾液中主要含有NiSO4、Na2SO4。(5)由于Ni2+的水溶液為綠色,所以可通過觀察濾液的顏色來判斷碳酸鎳是否完全沉淀。(6)將NiCO3沉淀轉(zhuǎn)化為NiSO4,要先通過過濾,并用蒸餾水洗凈沉淀,再向沉淀中加6mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解,之后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。[答案](1)加熱或攪拌或適當(dāng)增大硫酸濃度等(2)Cu2++S2-=CuS↓(3)cd(4)NiSO4、Na2SO4(5)上層清液呈無色(6)①過濾,并用蒸餾水洗凈沉淀②向沉淀中加6mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解(2019·河南南陽市高三期末質(zhì)量評估)氯化亞銅(CuCl)是微溶于水但不溶于乙醇的白色粉末,溶于濃鹽酸會生成HCuCl2,常用作催化劑。一種由海綿銅(Cu和少量CuO等)為原料制備CuCl的工藝流程如下:(1)“溶解浸取”時,需將海綿銅粉碎成細(xì)顆粒,其目的是_______________。(2)“還原,氯化”時,Na2SO3和NaCl的用量對CuCl產(chǎn)率的影響如圖所示:①CuSO4與Na2SO3、NaCl在溶液中反應(yīng)生成CuCl的離子方程式為__________________________________。②當(dāng)eq\f(nNa2SO3,nCuSO4)>1.33時,比值越大,CuCl產(chǎn)率越小,其原因是____________________________________________________________。③當(dāng)1.0<eq\f(nNaCl,nCuSO4)<1.5時,比值越大,CuCl產(chǎn)率越大,其原因是_____________________________________________________。(3)“粗產(chǎn)品”用pH=2的H2SO4水洗,若不慎用稀硝酸進行水洗,則對產(chǎn)品有何影響______________。(4)用“醇洗”可快速去除濾渣表面的水,防止濾渣被空氣氧化為Cu2(OH)3Cl。CuCl被氧化為Cu2(OH)3Cl的化學(xué)方程式為___________________。(5)某同學(xué)擬測定產(chǎn)品中氯化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實驗過程如下:準(zhǔn)確稱取制備的氯化亞銅產(chǎn)品1.600g,將其置于足量的FeCl3溶液中,待樣品全部溶解后,加入適量稀硫酸,用0.2000mol·L-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到終點,消耗KMnO4溶液15.00mL,反應(yīng)中MnOeq\o\al(-,4)被還原為Mn2+,則產(chǎn)品中氯化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(結(jié)果保留小數(shù)點后兩位)。答案(1)增大反應(yīng)物的接觸面積,增大反應(yīng)速率,提高原料利用率(2)①2Cu2++SOeq\o\al(2-,3)+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SOeq\o\al(2-,4)+2H+②隨著eq\f(nNa2SO3,nCuSO4)不斷增大,溶液的堿性不斷增強,Cu2+及CuCl的水解程度增大③適當(dāng)增大c(Cl-),有利于平衡Cu+(aq)+Cl-(aq)CuCl(s)向生成CuCl方向移動(3)CuCl的產(chǎn)率降低(4)4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl(5)93.28%解析(2)①CuSO4轉(zhuǎn)化為CuCl,表明+2價銅得電子,Cu2+是氧化劑,而SOeq\o\al(2-,3)具有較強還原性,故而SOeq\o\al(2-,3)失去電子生成SOeq\o\al(2-,4),其離子方程式為2Cu2++SOeq\o\al(2-,3)+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SOeq\o\al(2-,4)+2H+。②Na2SO3水解呈堿性:SOeq\o\al(2-,3)+H2OHSOeq\o\al(-,3)+OH-,Cu2+水解呈酸性:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,溶液中Na2SO3濃度越大時,溶液堿性越強,對Cu2+水解的促進作用就越大。③CuCl微溶于水,在水溶液中存在溶解平衡Cu+(aq)+Cl-(aq)CuCl(s),所以eq\f(nNaCl,nCuSO4)比值越大,CuCl產(chǎn)率越大的原因是適當(dāng)增大c(Cl-),有利于平衡Cu+(aq)+Cl-(aq)CuCl(s)向生成CuCl方向移動。(3)稀硝酸能夠氧化CuCl,所以若不慎用稀硝酸進行水洗,則CuCl的產(chǎn)率降低。(5)氯化亞銅產(chǎn)品中加入足量的FeCl3溶液:CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-,再用KMnO4酸性溶液滴定:5Fe2++MnOeq\o\al(-,4)+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,得關(guān)系式5CuCl~5Fe2+~MnOeq\o\al(-,4)。樣品中CuCl的物質(zhì)的量n(CuCl)=5·n(KMnO4)=5×0.2mol·L-1×0.015L=0.015mol,則產(chǎn)品中氯化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=eq\f(0.015mol×99.5g/mol,1.600g)×100%≈93.28%。建議用時:40分鐘滿分:100分1.(2019·全國卷Ⅰ考試大綱調(diào)研卷(二))實驗室用含有雜質(zhì)(FeO、Fe2O3)的廢CuO制備膽礬晶體,經(jīng)歷了下列過程(已知Fe3+在pH=5時沉淀完全)。其中分析錯誤的是()A.步驟②發(fā)生的主要反應(yīng)為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OB.步驟②可用氯水、硝酸等強氧化劑代替H2O2C.步驟③用CuCO3代替CuO也可調(diào)節(jié)溶液的pHD.步驟⑤的操作為:向漏斗中加入少量冷的蒸餾水至浸沒晶體,待水自然流下,重復(fù)操作2~3次答案B解析由實驗流程可知,樣品與足量硫酸反應(yīng),生成硫酸銅、硫酸鐵和硫酸亞鐵,加入過氧化氫,硫酸亞鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鐵,然后加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+水解而生成Fe(OH)3沉淀,得到硫酸銅溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到硫酸銅晶體,步驟②為亞鐵離子與過氧化氫的氧化還原反應(yīng),離子反應(yīng)為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,A正確;步驟②用氯水、硝酸等強氧化劑代替H2O2,引入雜質(zhì)氯離子、硝酸根離子等,難以除去,B錯誤;CuCO3和CuO都與溶液中H+反應(yīng),起到調(diào)節(jié)溶液pH的作用,并不引入新的雜質(zhì),C正確;步驟⑤為洗滌操作,使用冷的蒸餾水可減少固體的溶解,D正確。2.(2019·長春外國語學(xué)校高三期末考試)以硫鐵礦燒渣(主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等)制備綠礬(FeSO4·7H2O)的流程圖如下:請回答下列問題:(1)為加快燒渣的酸溶速率可采取的措施是___________________________(答兩點即可)。(2)Fe3O4的俗名是__________________,寫出酸溶時Fe2O3溶解的離子方程式:______________________。(3)檢驗“反應(yīng)Ⅰ”已經(jīng)完全反應(yīng)的最佳試劑為________(填序號)。a.酸性KMnO4溶液 b.氨水c.硫氰化鉀溶液 d.鐵氰化鉀溶液(4)為測量所得綠礬中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某實驗小組進行了以下實驗:取Wg綠礬配制成100mL溶液,用________(填“酸式”或“堿式”)滴定管從中取出20.00mL溶液放入錐形瓶中待用,滴定時,用________(填“酸式”或“堿式”)滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液,滴定時,眼睛注視______________________,當(dāng)達到滴定終點時,消耗0.010mol·L-1的K2Cr2O723.20mL,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________________________________________,鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________(用含有W的式子表示)。如果配制綠礬溶液時,沒有洗滌燒杯和玻璃棒,造成所測鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏大”“偏小”或“無影響”),滴定前讀取盛有標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液的滴定管數(shù)據(jù)正確,滴定終點時,仰視讀數(shù),造成所測鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。答案(1)將硫鐵礦燒渣粉碎、適當(dāng)升高溫度、適當(dāng)增大硫酸濃度等(2)磁性氧化鐵Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O(3)c(4)酸式酸式錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化6Fe2++Cr2Oeq\o\al(2-,7)+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2Oeq\f(39,W)%偏小偏大解析(3)如果反應(yīng)完全,則溶液中不存在Fe3+。檢驗時加入硫氰化鉀溶液,若溶液變紅色,說明沒有反應(yīng)完全,否則反應(yīng)完全,故選c。(4)硫酸亞鐵溶液顯酸性,重鉻酸鉀具有強氧化性,應(yīng)放在酸式滴定管中,滴定時,眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。Cr2Oeq\o\al(2-,7)為氧化劑,F(xiàn)e2+為還原劑,由化合價升降法配平離子方程式為6Fe2++Cr2Oeq\o\al(2-,7)+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。根據(jù)離子方程式中化學(xué)計量數(shù)關(guān)系計算出鐵元素的物質(zhì)的量,進而求出其質(zhì)量,則Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達式為eq\f(23.20×10-3L×0.010mol/L×6×5×56g/mol,Wg)×100%≈eq\f(39,W)%。如果配制綠礬溶液時沒有洗滌燒杯和玻璃棒,造成鐵元素含量減少,測得的結(jié)果偏??;滴定終點時,仰視讀數(shù),讀取體積數(shù)值偏大,測得結(jié)果偏大。3.(2019·廣東汕頭高三期末)我國是世界上最大的鎢儲藏國,金屬鎢可用于制造燈絲、合金鋼和光學(xué)儀器,有“光明使者”的美譽;現(xiàn)以白鎢礦(主要成分為CaWO4,還含有二氧化硅、氧化鐵等雜質(zhì))為原料冶煉高純度金屬鎢,工業(yè)流程如下:已知:①鎢酸酸性很弱,難溶于水;②完全沉淀離子的pH:SiOeq\o\al(2-,3)為8,WOeq\o\al(2-,4)為5;③碳和金屬鎢在高溫下會反應(yīng)生成碳化鎢?;卮鹣铝袉栴}:(1)工業(yè)上生產(chǎn)純堿常先制得碳酸氫鈉,此法叫“聯(lián)堿法”,為我國化工專家侯德榜創(chuàng)立,即向飽和食鹽水中先通入NH3,再通入CO2,最終生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨溶液,寫出該化學(xué)反應(yīng)方程式:__________________________。(2)流程中白鎢礦的主要成分CaWO4和純堿發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是:______________________________。(3)濾渣B的主要成分是________(寫化學(xué)式)。調(diào)節(jié)pH可選用的試劑是________(填選項)。A.氨水 B.鹽酸C.NaOH溶液 D.Na2CO3溶液(4)檢驗沉淀C是否洗滌干凈的操作是____________________________________________________________。(5)為了獲得可以拉制燈絲的高純度金屬鎢,不宜用碳而必須用氫氣作還原劑的原因是__________________________________________________。答案(1)NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl(2)CaWO4+Na2CO3eq\o(=,\s\up10(1000℃))Na2WO4+CaO+CO2↑(3)H2SiO3B(4)取最后一次的洗滌液少量于試管中,滴入1~2滴稀硝酸,再滴加1~2滴AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈,若出現(xiàn)白色沉淀則表明沉淀未洗凈(5)如果用碳做還原劑,過量的碳混雜在金屬中難以除去,而且碳會在高溫下和金屬鎢反應(yīng)形成碳化鎢,不容易獲得純的金屬鎢,若用氫氣作還原劑,就可避免該問題解析白鎢礦的主要成分是CaWO4,含有SiO2、Fe2O3等雜質(zhì),白鎢礦與碳酸鈉在1000℃溫度下反應(yīng),SiO2與Na2CO3會反應(yīng)生成Na2SiO3,F(xiàn)e2O3不反應(yīng),得到的混合物用水浸取,過濾后的濾液經(jīng)過系列操作得到WO3,說明Na2CO3與CaWO4反應(yīng)生成Na2WO4,則濾渣A為Fe2O3等,濾液中含有Na2SiO3、Na2WO4、Ca(OH)2,再調(diào)節(jié)pH在5~8之間,使SiOeq\o\al(2-,3)轉(zhuǎn)化為H2SiO3沉淀過濾除去,母液中含有Na2WO4、CaCl2,向其中加入鹽酸得到沉淀C為H2WO4,沉淀C灼燒產(chǎn)生WO3和水,H2再還原WO3得到鎢。(1)向飽和食鹽水中先通入足量氨氣,使溶液顯堿性,然后通入CO2氣體,發(fā)生反應(yīng):NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,將兩個反應(yīng)方程式疊加,可得總反應(yīng)方程式:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl。(2)CaWO4與純堿在高溫下反應(yīng)生成Na2WO4、CaO與CO2,反應(yīng)方程式為:CaWO4+Na2CO3eq\o(=,\s\up10(1000℃))Na2WO4+CaO+CO2↑。(3)濾渣B的主要成分為H2SiO3,調(diào)節(jié)溶液pH,溶液中的SiOeq\o\al(2-,3)與H+反應(yīng)產(chǎn)生H2SiO3沉淀過濾除去,所以應(yīng)加入鹽酸,選項B合理。(4)檢驗沉淀是否洗滌干凈可以檢驗最后一次洗滌液中是否有沉淀上附著的Cl-。4.(2019·成都市高三診斷)Ⅰ.彩色水泥墻含氯化亞鈷,可作晴雨表。下表為幾種氯化亞鈷晶體的顏色:化學(xué)式CoCl2CoCl2·H2OCoCl2·2H2OCoCl2·6H2O顏色藍色藍紫色紫紅色粉紅色淋雨時彩色水泥墻的顏色為________。Ⅱ.從含鈷廢料(含CoO、Co2O3及金屬Al、Li)中制取粗CoO的流程如下:(1)步驟Ⅰ產(chǎn)生的氣體是________(填化學(xué)式,下同),從含鋁溶液中沉淀鋁可通入的氣體是________。(2)步驟Ⅲ中除去Al3+的離子方程式為__________________,步驟Ⅳ中Na2CO3溶液的作用是______________(用離子方程式表示)。(3)為了獲得高純度的鈷粉,從環(huán)保角度考慮,還原Co2O3的最佳試劑為________(填序號)。A.鋁 B.木炭C.氫氣 D.一氧化碳(4)實驗室制備氯化亞鈷晶體并測其化學(xué)式的流程如下:eq\x(氧化亞鈷)eq\o(→,\s\up10(稀鹽酸),\s\do10(Ⅰ))eq\x(氯化亞鈷溶液)eq\o(→,\s\up10(系列操作),\s\do10(Ⅱ))eq\x(氯化亞鈷結(jié)晶水合物)eq\o(→,\s\up10(實驗測定),\s\do10(Ⅲ))eq\x(CoCl2·xH2O)①步驟Ⅱ“系列操作”中,洗滌晶體不用蒸餾水而用酒精,目的是_________________________________。②用灼燒-稱重法測定氯化亞鈷晶體中結(jié)晶水含量時,需要在氯化氫氛圍中灼燒結(jié)晶水合物,請結(jié)合方程式解釋這樣做的原因____________________。③已知幾種物質(zhì)在20℃時的Ksp化學(xué)式AgClAgSCNAg2SAg2CrO4顏色白色白色黑色紅色Ksp2.0×10-101.0×10-122.0×10-482.0×10-12某同學(xué)用滴定法測定晶體CoCl2·xH2O中的x,常用標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀法進行滴定,滴定時選擇的指示劑是________(填編號)。A.KCl B.KSCNC.K2S D.K2CrO4若取樣品ag溶于蒸餾水中配制100mL溶液,取20.00mL配制溶液于錐形瓶中,加入所選指示劑,用cmol·L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液bmL。則x的表達式為____________。答案Ⅰ.粉紅色Ⅱ.(1)H2CO2(2)2Al3++3COeq\o\al(2-,3)+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑Co2++COeq\o\al(2-,3)=CoCO3↓(3)C(4)①減少洗滌過程中晶體溶解損失,利用酒精揮發(fā)帶走晶體表面的水分,起干燥作用②直接灼燒時氯化亞鈷遇水易發(fā)生水解反應(yīng)CoCl2+2H2OCo(OH)2+2HCl,在HCl氛圍中可抑制其水解,避免氯化亞鈷轉(zhuǎn)化成堿或氧化物造成誤差③Deq\f(200a-65bc,9bc)解析Ⅰ.淋雨時彩色水泥墻中氯化亞鈷轉(zhuǎn)化為CoCl2·6H2O,因此淋雨時彩色水泥墻的顏色為粉紅色。Ⅱ.(1)步驟Ⅰ堿溶時Al能與堿溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氫氣,金屬Li與水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鋰,故生成的氣體為H2。從偏鋁酸鹽溶液中沉淀鋁通入的氣體可以為CO2。(2)步驟Ⅲ加入Na2CO3溶液以除去Al3+,Al3+和COeq\o\al(2-,3)發(fā)生相互促進的水解反應(yīng),離子方程式為2Al3++3COeq\o\al(2-,3)+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,步驟Ⅳ加入Na2CO3溶液的作用是沉淀Co2+,離子方程式為Co2++COeq\o\al(2-,3)=CoCO3↓。(3)為了獲得高純度的鈷粉,還原Co2O3的試劑應(yīng)用氣體還原劑,若為固體還原劑,得到的固體會混入固體還原劑,從環(huán)保的角度考慮,應(yīng)選擇氫氣作為還原劑。(4)③選擇的指示劑所含的陰離子應(yīng)該在Cl-被Ag+沉淀之后才開始與Ag+形成沉淀,假設(shè)Cl-、SCN-、S2-、CrOeq\o\al(2-,4)四種陰離子濃度均為cmol·L-1,則沉淀Cl-需要的c(Ag+)=eq\f(2.0×10-10,c)mol·L-1,沉淀SCN-需要的c(Ag+)=eq\f(1.0×10-12,c)mol·L-1,沉淀S2-需要的c(Ag+)=eq\r(\f(2.0×10-48,c))mol·L-1,沉淀CrOeq\o\al(2-,4)需要的c(Ag+)=eq\r(\f(2.0×10-12,c))mol·L-1,顯然SCN-、S2-比Cl-先沉淀,CrOeq\o\al(2-,4)在Cl-沉淀后沉淀,因此選擇K2CrO4作為指示劑。根據(jù)Ag++Cl-=AgCl↓,則n(Cl-)=cmol·L-1×b×10-3L×eq\f(100mL,20.00mL)=5bc×10-3mol,n(CoCl2·xH2O)=2.5bc×10-3mol,M(CoCl2·xH2O)=eq\f(a,2.5bc×10-3)g·mol-1=eq\f(400a,bc)g·mol-1,故x=eq\f(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(400a,bc)-59+35.5×2)),18)=eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(400a,bc)-130)),18)=eq\f(200a-65bc,9bc)。5.(2019·貴州重點中學(xué)高考教學(xué)質(zhì)量測評)某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗的影響
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