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无机流程分析 官福荣 2024.12 题意解析及要点分析 gfr 2 结合化学科特点,根据高考评价体系,确立“立德树人、服务选才、引导教学”为高考核心功能。 1、化学科考试必须坚持立德树人。化学科考试必须要旗帜鲜明地将立德树人作为根本任务,始终坚持正确的政治方向和价值取向,不断增强育人功能和积极导向作用,培养和选拔德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。 2、化学科考试必须坚持服务选才。通过联系日常生活、生产环保、实验探索、科学研究,在学生运用化学基本知识分析问题和解决问题的过程中,灵活考查学生的知识、能力、素养等综合素质,测评学生学科素质的水平,从而为高等院校选拔符合要求的合格学生。 3、引导教学主要从4 个方面发力:一是强化化学知识体系的构建,综合全面地考查符合学生认知特点的化学基础知识,促进学生从整体认识化学学科,形成一个相对完整的学科知识体系;二是通过对实验知识和能力的考查,推动中学化学实验课程建设,培养学生的实践能力和探究意识;三是通过对学科能力多维度多层次的考查,促进学生的批判性、缜密性和系统性思维品质的养成;四是通过提供新反应、新装置、新成果、新技术,考查学生提取、加工和整合信息的能力,形成自主学习、终身学习的意识和能力。 3 gfr 高考评价体系确立“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”为考查内容 4 gfr 5 gfr 6 gfr 化 工 生 产 流 程 7 gfr 8 gfr 9 gfr 流程题涉及的考点 1、考察元素化合物知识,以金属元素、非金属元素,及其化合物的制取和精炼为题干。(过渡元素为主,第四周期基本考完) 2、氧化还原知识,配平、给定条件下方程式的书写。 3、物质的分离提纯,速率、平衡转化率,图像分析。平衡常数、溶度积计算 4、电化学、物质结构 5、关系式、转化率、产率、纯度等计算 10 gfr 流程题的解题步骤,及问题解答方向 gfr 11 1、读流程图 ①箭头:箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。 ②三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环。 ③明确生产原料、去除杂质、生产过程、最终产品。 2.化工流程题中表述性词汇“八大答题方向” 化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语,这些表述性词语就是隐性信息,它可以暗示我们所应考虑的答题角度。常见的有: (1)“控制较低温度”——常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。 (2)“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率等。 (3)“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。 12 gfr (4)“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2、其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。 (5)“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。 (6)“检验某物质的设计方案”——通常取少量某液体于试管中,加入另一试剂产生某现象,然后得出结论。(取样—操作—现象—结论) (7)“控制pH”——常考虑防水解、分步沉淀或除去杂质等。 (8)“用某些有机试剂清洗”—— ①降低物质溶解度,有利于产品析出;②洗涤沉淀:减少损耗和提高利用率等。 13 gfr 3.制备过程中原料预处理的5种常用方法 方法 研磨 水浸 酸、碱浸 灼烧 煅烧 目的 增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率 与水反应或溶解,促进水解 与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去 除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质 改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土 14 gfr 4.制备过程中控制反应条件的6种方法 方法 调节溶液的pH 控制温度 控制压强 使用合适的催化剂 趁热过滤 冰水洗涤 目的 常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀 根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动,防止结晶、分解 改变速率,影响平衡 改变反应速率,控制达到平衡所需要的时间 防止某物质降温时析出 洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 15 gfr 5.正确选择物质分离的“6种”常用方法 看目的 分离难溶物质和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提纯分离物质,如:用CCl4或苯萃取溴水中的溴,用NaOH反萃取 提纯溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl 提纯溶解度随温度变化较大的溶质,受热易分解的溶质或结晶水合物。如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等 分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油 利用气体易液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离氨与氮气、氢气 选方法 过滤(热滤或抽滤) 萃取和分液 蒸发结晶 冷却结晶 蒸馏与分馏 冷却法 16 gfr 操作目的 固体原料进行“粉碎” 酸(或碱)溶 灼烧(焙烧) 金属用热碳酸钠溶液洗涤 过滤 答题方向 减小颗粒直径,增大浸取时的反应速率,提高浸取率 ①原料经酸(或碱)溶后转变成可溶物进入溶液中,以达到与难溶物分离的目的 ②用碱性溶液吸收酸性气体原料 ①除去硫、碳单质 ②有机物转化、除去有机物 ③高温下原料与空气中氧气反应等 除去金属表面的油污 固体与液体的分离;要分清楚需要的物质在滤液中还是在滤渣中。滤渣是难溶于水的物质,如SiO2、PbSO4、难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等 17 gfr *6、流程中的“操作目的” 操作目的 萃取与分液 加入氧化剂 (或还原剂) 加入沉淀剂 判断能否加其他物质 在空气中或在其他气体中进行的反应或操作 答题方向 选用合适的萃取剂(如四氯化碳、金属萃取剂),萃取后, 静置、分液——将分液漏斗玻璃塞的凹槽与分液漏斗口的小孔对准。下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 ①转化为目标产物的价态 ②除去杂质离子(如把Fe2+氧化成Fe3+,而后调溶液的pH,使其转化为Fe(OH)3沉淀除去) ①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等) ②加入可溶性碳酸盐,生成碳酸盐沉淀 ③加入氟化钠,除去Ca2+、Mg2+ 要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等 要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应;能否达到隔绝空气、防氧化、防水解、防潮解等目的 18 gfr 操作目的 调溶液pH 控制温度 答题方向 ①生成金属氢氧化物,以达到除去金属离子的目的 ②抑制盐类水解 ③促进盐类水解生成沉淀,有利于过滤分离 ④用pH计测量溶液的pH ⑤用pH试纸测定溶液的pH:将一小块pH试纸放在洁净干燥的玻璃片或表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取少量待测液点在pH试纸的中部,待试纸变色后再与标准比色卡对照读数 ①控制物质的溶解与结晶 ②防止某些物质分解或挥发(如H2O2、氨水、草酸) ③控制反应速率、使催化剂达到最大活性、防止副反应的发生 ④控制化学反应的方向,使化学平衡移动 ⑤煮沸:促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出 ⑥趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量 19 gfr 操作目的 洗涤晶体 洗涤晶体 洗涤晶体 洗涤晶体 洗涤晶体 洗涤晶体 洗涤晶体 提高原子利用率 答题指导 洗涤试剂 蒸馏水 蒸馏水 有机溶剂(酒精、丙酮等) 饱和溶液 酸、碱溶液 洗涤沉淀方法:向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次 绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 答题指导 洗涤试剂 冷水 热水 有机溶剂(酒精、丙酮等) 饱和溶液 酸、碱溶液 洗涤沉淀方法:向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次 绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 答题指导 适用范围 产物不溶于水 有特殊的物质其溶解度随着温度升高而下降 固体易溶于水、难溶于有机溶剂 对纯度要求不高的产品 产物不溶于酸、碱 洗涤沉淀方法:向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次 绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 答题指导 目的 除去固体表面吸附着的××杂质;可适当降低固体因为溶解而造成的损失 除去固体表面吸附着的××杂质;可适当降低固体因为温度变化溶解而造成的损失 减少固体溶解;利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分,产品易干燥 减少固体溶解 除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质;减少固体溶解 洗涤沉淀方法:向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次 绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 20 gfr gfr 21 例题分析及练习 1.锂电池具有广泛应用。用废铝渣(含金属铝、锂盐等)获得电池级Li2CO3的一种工艺流程如下(部分物质已略去): 下列说法不正确的是 A.①中加热后有SO2生成
B.②生成Al(OH)3的离子方程式:2Al3+ + 3CO32-+3H2O =2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ C.由③推测Ca(OH)2、LiOH为弱碱 D.④中不宜通入过多CO2,否则会造成Li2CO3产率降低 C 22 gfr gfr 23 2 BD 2 3、(23-13)一种制备Cu2O的工艺路线如图所示,反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间,反应Ⅲ需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行。常温下,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8,。下列说法正确的是( ) A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应 B.低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO3被氧化 C.溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元吸收气体Ⅰ D.若Cu2O产量不变,参与反应Ⅲ的X与CuSO4 物质的量之比增大时,需补加NaOH的量减少 13.CD 【分析】铜和浓硫酸反应(反应Ⅰ)生成二氧化硫气体(气体Ⅰ)和硫酸铜,生成的二氧化硫气体与碳酸钠反应(反应Ⅱ),所得溶液pH在3~4之间,溶液显酸性,根据H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8,可知NaHSO3溶液显酸性(电离大于水解),则反应Ⅱ所得溶液成分是NaHSO3,调节溶液pH值至11,使NaHSO3转化为Na2SO3,低温真空蒸发(防止Na2SO3被氧化),故固液分离得到Na2SO3晶体和Na2SO3溶液,Na2SO3和CuSO4反应的离子方程式是SO32-+2Cu2++2H2O=SO42-+ Cu2O+4H+,反应过程中酸性越来越强,使Na2SO3转化成SO2气体,总反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3= Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4,需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行,据此分析解答。 4.某实验小组以粗镍(含少量Fe和 Cr杂质)为原料制备 ,并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下: 已知:Ni(OH)2为绿色难溶物。 、 均为可溶于水的蓝紫色晶体,碱性条件下稳定存在。下列说法正确的是A.试剂X的作用是调节 pH 除去 Fe和Cr 杂质,则试剂X可为 NaOH B.系列操作中包括洗涤,洗涤沉淀的仪器为分液漏斗、烧杯C.实验需要配制3.0mol·L-1稀硝酸 250mL需要的玻璃仪器只有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管D.步骤c、d中为防止氨水分解及降低固体溶解度需0~10℃冷水浴控温,则温度计应插入反应液中
A 26 gfr gfr Na2H4TeO6 5.从废弃的声光器件(TeO2,含Al、Cu、SiO2杂质)中提取粗磅的工艺流程如图,已知TeO2性质与SO2相似,氧化沉碲得Na2TeO4,下列说法错误的是( ) A.滤渣的主要成分为CuB.滤液1和滤液2混合可能产生白色沉淀C.“氧化沉碲”中离子方程式为
D.“溶解还原”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:3 C Na2H4TeO6 6.(15分)铟(In)是一种稀有贵金属,广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从铜烟灰酸浸渣(主要含PbO,SiO2、FeAsO4·2H2O、In2O3)中提取铟和铅的工艺流程如下: 已知:①焙烧后金属元素均以硫酸盐的形式存在;②In(OH)3性质与Al(OH)3类似。 (1)FeAsO4·2H2O中铁元素化合价为 。 (2)“水浸”工艺中的浸渣除As2O3外,还含有 。 28 若在实验室里分离出浸渣,需要使用的硅酸盐仪器有玻璃棒、 、 。 (3)“还原铁”工艺反应的离子方程式为 。 (4)“萃取除铁”中,水相的pH对铟萃取率的影响如图所示。结果表明, pH>2.0时,铟萃取率开始明显下降,其原因是 。 (5)由浸渣生成PbO粗品的化学方程式为 。 (6)整个工艺流程中,可循环利用的溶液是 。 gfr 29 可改为考察萃取操作、仪器 6.(15分) (1)+3(1分) (2) SiO2、PbSO4(2分) 烧杯(1分) 漏斗(1分) (3) (3分) (4)铟离子发生水解(2分),导致铟萃取率下降 (5) (3分) (6)萃余液(2分) gfr 30 gfr 31 7 gfr 32 gfr 33 8、二氧化铈(CeO2)是一种典型的金属氧化物,具有较强的氧化性广泛应用于多相催化反应,并作为汽车尾气净化的三效催化剂的重要组成成分。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3、BaO等)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下图所示: 已知:①“氧化焙烧”后,Ce元素转化为CeO2和CeF4;②滤液A中含:SO42-、CeF3+等离子。 回答下列问题: gfr 34 (1)滤渣A主要成分是________(填化学式);“酸浸”不用盐酸的理由是________(答一点即可)。 (2)“系列操作”包含以下几个过程:已知:Ce3+不能溶于有机物TBP;CeF3+能溶于有机物TBP,且存在反应: 。“滤液A”中加入有机物TBP后的分离方法是________,“有机层B”中发生反应的离子方程式为________。水层中的一种溶质,理论上可以在工艺流程图中的________工序中循环利用,减小“调pH”工序中NaOH的用量,节约生产成本。 gfr 35 gfr 36 (3)“调pH”中,要使Ce3+沉淀完全(通常认为溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1为沉淀完全),应控制pH大于________ (已知25℃时 )。(4)“氧化”中,NaClO转化为NaCl,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。(5)二氧化铈立方晶胞如图所示,则铈原子Ce在晶胞中的位置是________;晶体中一个Ce周围与其最近的O的个数为________。
gfr 37 【答案】(1) ①. BaSO4 ②. CeO2会被盐酸还原为Ce3+;生成有毒的Cl2会污染环境;盐酸不能除去杂质Ba2+等 (2) ①. 分液 ②. ③. 酸浸 (3)9 (4)1:2 (5) ①. 面心和顶角 ②. 8 9、硼镁泥是一种工业废料,主要成分是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如图所示。 请回答下列问题: (1)加入的NaClO可与Mn2+反应:Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-,还有一种离子也会被NaClO氧化,并发生水解,该反应的离子方程式为 。 38 gfr (2)“滤渣”的主要成分除Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有 。 (3)已知不同温度下MgSO4、CaSO4的溶解度如下表所示。 “除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据表中数据,简要说明操作步骤:蒸发浓缩、 。“操作Ⅰ”是将滤液继续蒸发浓缩、冷却结晶、 ,便可得到MgSO4·7H2O。 温度/℃ MgSO4的溶解度/g CaSO4的溶解度/g 40 30.9 0.210 50 33.4 0.207 60 35.6 0.201 70 36.9 0.193 (4)实验中提供的硼镁泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O为172.2 g,计算MgSO4·7H2O的产率为 。 39 gfr [答案] (1)2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ (2)SiO2 (3)趁热过滤 过滤、洗涤(或过滤) (4)70%
[解析] (1)加快“酸解”过程是化学反应速率问题,故可采用增大浓度、升高温度、增大反应物的接触面积等措施。(2)ClO-可将Fe2+氧化为Fe3+,而ClO-被还原为Cl-;生成的Fe3+水解生成Fe(OH)3,其离子方程式可写为2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+。(3)由于该硼镁泥中有MgO、CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等物质,所以“酸解”后生成的阳离子有Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+等,不溶物为SiO2,Mn2+被氧化为MnO2,Fe2+被氧化为Fe3+,根据第一个表格中数据可知,Fe(OH)3、Al(OH)3完全沉淀的pH均小于5,所以调节溶液 pH为5~6时,Fe3+、Al3+分别生成沉淀Fe(OH)3、Al(OH)3,综上所述,滤渣为 Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2、SiO2。(4)由温度对MgSO4、CaSO4的溶解度影响 可以看出,温度越高,CaSO4的溶解度越小,可以采用蒸发浓缩、趁热过滤的方法除去CaSO4;“操作Ⅰ”是将滤液继续蒸发浓缩、冷却结晶,再经过滤、洗涤,得到MgSO4·7H2O。(5)100 g硼镁泥中MgO的物质的量为100 g×40%÷40 g·mol-1=1 mol,根据镁元素守恒,生成的MgSO4·7H2O的物质的量为1 mol,质量为246 g·mol-1×1 mol=246 g,产率为172.2 g÷246 g×100%=70%。 40 gfr 10. 聚合硫酸铁(PFS)是一种性能优异的无机高分子絮凝剂,其化学式通常表示为[Fe2(OH)2a(SO4)3-a]b。某化工厂制备PFS并用其处理废水。I.用硫酸铜废液制备PFS
(1)试剂A为_____。(2)“控温氧化”发生反应的离子方程式为____________。(3)测定PFS样品中的n(OH-):取ag样品,溶解于V1mLc1 mol∙L−1HCl溶液中,用KF溶液掩蔽Fe3+(使Fe3+不能与OH-反应),滴入酚酞溶液,再用c2 mol∙L−1NaOH溶液滴定,到达滴定终点时消耗NaOH溶液体积为V2mL。agPFS样品中的n(OH-)=__mol。
41 gfr II.用石灰乳-PFS法处理含砷废水 已知: i.常温下,Ca3(AsO4)2、CaHAsO4的Ksp均大于FeAsO4的Ksp,Fe2(HAsO4)3可溶;ii.常温下,溶液中含砷微粒的物质的量分数与pH的关系如图。
(4)下列说法不正确的是___(填序号)。a.NaH2AsO4溶液的pH<7b.pH=11.5时,c(H2AsO4-)+2c(HAsO42-)+3c(AsO43-)
+c(OH-)=c(H+)c.Na3AsO4溶液中,3c(Na+)=c(AsO43-)+c(HAsO42-)+c(H2AsO4-)+c(H3AsO4)(5)“一级沉降”中,石灰乳的作用是___。
42 gfr (6)“二级沉降”中,溶液的pH在8~10之间,PFS形成的Fe(OH)3胶体粒子可以通过沉淀反应进一步减少溶液中的As含量,反应的离子方程式为_____________。 (7)溶液的pH和m(Fe)/m(As)对As去除率的影响如图。某酸性含砷废水中As含量为20mg/L,为达到排放标准(As含量≤1mg/L),从节约成本的角度考虑,工业上选择的最佳条件是__(填序号)。 a.pH=8.2m(Fe)/m(As)=5 b.pH=8.2m(Fe)/m(As)=8c.pH=9.0m(Fe)/m(As)=5 d.pH=9.0m(Fe)/m(As)=8[m(Fe)/m(As)指PFS中Fe元素质量与对应废水中As元素质量之比]
43 gfr 10、 (1). Fe (2). 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (3). (c1V1-c2V2)×10-3 (4). bc (5). 中和酸性溶液,调节溶液pH;形成CaSO4、Ca3(AsO4)2沉淀,去除部分SO42- 和H3AsO4 (6). Fe(OH)3+HAsO +2OH-+H2O =FeAsO4 (7). c 44 gfr 11、研究人员从处理废旧线路板后的固体残渣(含SnO2、PbO2等)中进一步回收金属锡(Sn),一种回收流程如下。
已知:i. 50Sn、82Pb为IVA族元素;ii. SnO2、PbO2与强碱反应生成盐和水。(1)Sn在空气中不反应,Pb在空气中表面生成一层氧化膜,结合原子结构解释原因___________。(2)SnO2与NaOH反应的化学方程式为____________。
(3)滤液1中加入Na2S的目的是除铅,将相关方程式补充完整: Na2PbO3+Na2S+______=== PbS↓+S↓+______ 45 gfr (4)不同溶剂中Na2SnO3的溶解度随温度变化如图。 ① 相同温度下,Na2SnO3的溶解度随NaOH浓度增大 而减小,结合平衡移动原理解释原因:______。② 操作III的具体方法为____________。
(5)测定粗锡中Sn的纯度:在强酸性环境中将a g粗锡样品溶解(此时Sn全部转化成Sn2+),迅速加入过量NH4Fe (SO4)2溶液,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用c mol·L−1K2Cr2O7标准溶液滴定至终点。平行测定三次,消耗K2Cr2O7溶液的体积平均为v mL,计算Sn的纯度。(Sn的摩尔质量为119g·mol-1)已知:Sn2+ + 2Fe3+ === Sn4+ + 2Fe2+Cr2O72-+ 6Fe2++14H+ === 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O① 溶解粗锡时不宜选用浓盐酸,理由是__________。② 粗锡样品中Sn的纯度为(用质量分数表示)__________。
46 gfr 11、(1)Sn和Pb均为第IVA元素,核电荷数Pb >Sn,电子层数Pb>Sn,原子半径Pb>Sn,失电子能力Pb>Sn,金属性Pb>Sn(2)SnO2 + 2NaOH === Na2SnO3 + H2O (3)2;3H2O;6NaOH (4)① 随着NaOH溶液浓度增大,c(Na+)增大,Na2SnO3溶解平衡:Na2SnO3(s) 2Na+(aq) + SnO32-(aq) 逆向移动,使得Na2SnO3溶解度减小。
② 蒸发、结晶,趁热过滤 (5)① K2Cr2O7酸性溶液可以氧化Cl-,产生实验误差 ②
47 gfr 12.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)为白色或黄色结晶粉末或小结晶,带有强烈的SO2气味,与强酸接触则放出SO2。在医药、橡胶、印染、食品、含铬污水处理等方面应用广泛。 资料:当NaHSO3溶液过饱和后静置,会结晶析出焦亚硫酸钠晶体。①焦亚硫酸钠中硫元素的化合价为 。②写出Ⅰ中发生反应的离子方程式 。
③工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是 。 (1)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为: 48 gfr (2)研究表明,焦亚硫酸钠处理含铬(VI)废水较其他方法效果好,处理费用低。其工艺流程如下: ①反应池中发生反应的离子方程式 。②Cr2O72--在酸性条件下氧化性强,在实际工业中pH过低,则需要的焦亚硫酸钠的量比理论值高出许多,结合化学用语解释可能的原因是 。(3)葡萄酒中常常会加入Na2S2O5做抗氧化剂,中华人民共和国国家标准(G112760-2011)规定葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)不能超过0.25g/L。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,并用0.0100 mol/L的碘标准液(含淀粉)滴定至终点,消耗10.00 mL。①滴定反应的离子方程式为 。②判断达到滴定终点的现象为 。③该葡萄酒中Na2S2O5的残留量为 g/L(以SO2计)。
49 gfr 12.(12分)(1)① +4(1分)② H2O+ CO32-+2SO2=== CO2 + 2HSO3-(2分)③增大NaHSO3的浓度,使溶液达到过饱和状态(1分)(2)① 3S2O52-+ 2Cr2O72- + 10H+===6SO42-+ 4Cr3+ + 5H2O(2分)②pH过低,发生反应:2H+ + S2O52-=== H2O +2SO2↑,SO2不断逸出,所以需要更多的S2O52-(2分)(3)①3H2O + S2O52-+ 2I2 ===4I-+ 2SO42-+6H+(2分)②滴入最后一滴碘标准液后,半分钟内蓝色不消失(1分)③0.128(1分)
50 gfr
13.(10分)门捷列夫在研究周期表时预言了“类硅”元素锗和“类铝”元素镓等11种元素。锗及其化合物应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。一种提纯二氧化锗粗品(主要含GeO2、As2O3)的工艺如下: 已知:ⅰ.GeO2与碱反应生成Na2GeO3。ⅱ.GeCl4极易水解,GeCl4沸点86.6℃。ⅲ.As位于同主族P的下一周期,As2O3+2NaOH === 2NaAsO2+H2O。(1)Ge位于同主族Si的下一周期,则Ge在周期表中的位置是______。(2)从原子结构角度解释Ge和Si金属性递变的原因______。(3)“氧化”过程是将NaAsO2氧化为Na3AsO4,其离子方程式为______。
51 gfr (4)加盐酸蒸馏生成GeCl4,反应的化学方程式为______。(5)高纯二氧化锗的含量采用碘酸钾滴定法进行测定。称取ag高纯二氧化锗样品,加入氢氧化钠在电炉溶解,用次亚磷酸钠还原为Ge2+,以淀粉为指示剂,用bmol/L的碘酸钾标准溶液滴定,消耗碘酸钾的体积为V mL。(20℃以下,次亚磷酸钠不会被碘酸钾和碘氧化)资料:3Ge2++IO3-+6H+ === 3Ge4++I-+3H2O,IO3-+5I-+6H+ === 3I2+3H2O。此样品中二氧化锗的质量分数是______(用表达式表示)。
52 gfr 13.(10分)(每空2分)(1)第四周期,第IVA族 (2)Ge与Si属于同主族元素,Ge比Si多一层,原子半径增大,失去电子能力增强,金属性增强(3)3AsO2−+ClO3−+6OH−===3AsO4−+Cl−+3H2O
(4)Na2GeO3+6HCl===2NaCl+GeCl4+3H2O (5) (化简与否均正确)
53 gfr 14、 54 gfr 55 gfr 14.(14 分) (1)①Fe2O3、FeO(2 分,各 1 分) ②1100℃(1 分) (2)CaSO4(1 分,多答“碳粉”不扣分,只答“碳粉”不得分) 增加 c(SO42− ),使反应 Ca2++SO42− CaSO4,平衡向正反应方向移动,促进 CaSO4 析出。[或增加 c(SO42− ),使得 Qc>Ksp(CaSO4),反应向生成 CaSO4 沉淀的方向移动。](2分) (3)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O(2 分) (4)①H2(2 分) ②H2SeO3+4e−+4H+=Se+3H2O(2 分) ③浸出(2 分) 56 gfr 祝学习愉快,进步 Thank you for watching 授课人:官福荣 gfr 58 15、 gfr 59 gfr 60 gfr 61 62 gfr 63 gfr 64 gfr 65 gfr 66 gfr 67 gfr 68 gfr 69 gfr 70 gfr