内容正文:
已知:常温下,Kn(Li2CO3)=2.2×10-2。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
120
LiCI·
40
LiOH
12±+
簸1.0
Li2CO3
0.5
020406080100
温度/℃
回答下列问题:
(1)含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡:B(OH)3+H2O三H+[B(OH)4](常温下,
K,=10-9.24);B(OH)3与NaOH溶液反应可制备硼砂Na2B,O,(OH)4·8H2O。常温下,在
0.10mol·L1硼砂溶液中,[B,O(OH)4]2-水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和
[B(OH)4],该水解反应的离子方程式为
,该溶液pH=
(2)滤渣I的主要成分是
(填化学式);精制I后溶液中L计的浓度为2.0mol·L1,
则常温下精制Ⅱ过程中CO浓度应控制在
mol·L1以下。若脱硼后直接进行精
制I,除无法回收HC1外,还将增加
的用量(填化学式)。
(3)精制Ⅱ的目的是
;进行操作X时应选择的试剂是
,若不进行该
操作而直接浓缩,将导致
10.(2022·全国甲卷,27)硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产
的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化
钠易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇
重结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题:
(1)工业上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠,
同时生成CO,该反应的化学方程式为
(2)溶解回流装置如图所示,回流前无需加入沸石,其原因是
95%乙醇
。
回流时,烧瓶内气雾上升高度不宜超
硫化钠粗品
过冷凝管高度的1/3。若气雾上升过高,可采取的措施是
热源
(3)回流时间不宜过长,原因是
。
回流结束后,需进行的
操作有①停止加热②关闭冷凝水③移去水浴,正确的顺序为
(填标号)。
A.①②③
B.③①②
C.②①③
D.①③②
(4)该实验热过滤操作时,用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液,其原因是
。过滤除
去的杂质为
。
若滤纸上析出大量晶体,则可能的原因是
(5)滤液冷却、结晶、过滤,晶体用少量
洗涤,干燥,得到Na2S·xH2O。
考点2铁、铜及其化合物
1.(2026·河南卷,9)某同学设计以下实验,探究铁的化合物的性质(忽略②~⑤试管中溶液体积
变化)。
1滴稀硫酸
商KSCN溶液
KC,04H0固体
适量稀硫酸
水合硫酸铁
黄色固体黄色溶液
浅黄色溶液
红色溶液
绿色溶液
红色溶液
①
②
③
④
⑤
⑤
已知:Fe3+在水溶液中由于水解与OH配位而显黄色;[Fe(C,O4)3]3呈绿色。下列说法错误
的是
(
A.②到③说明加入稀硫酸能抑制Fe3+的水解
B.④与⑤中c(SCN):④>⑤
C.④与⑥中呈现红色均是由于Fé3+与SCN结合所致
D.若向③中依次加入适量维生素C、Kg,[Fe(CN)s]溶液,会出现蓝色沉淀
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2.(2026·河北卷,4)化学助力体育强国与健康中国建设。下列说法错误的是
A.乒乓球拍底板加入碳纤维材料,强度更高,质量更轻
B.速滑冰刀由合金钢制成,熔点、强度均高于纯铁
C.竞赛泳衣多采用氨纶复合面料,疏水、亲肤、弹性好
D.铅球由铸铁和钢制成,硬度更大,更安全、更耐用
3.(2026·云南卷,9)某兴趣小组将1.0g铁粉和足量硫粉在氩气中加热得黑色固体,设计如下
实验探究其成分。已知:步骤I、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行:PbS是一种黑色固体。
步骤I
步骤川
步骤Ⅲ
上层清液
稀硫酸
湿润的醋酸铅试纸
更换针筒
抽取a中上层清液
bU一NaOH溶液
b
c
d圈
黑色固体
KSCN溶液
KFe(CN)sJ溶液
②10min后抽气
③c中无明显现象,④d中产生蓝色沉淀
①a中有气泡
醋酸铅试纸变黑
5min后出现浅红色
下列说法错误的是
A.a中黑色固体成分有FeS
B.Fe与S在空气中燃烧的产物可能有Fe2Og
C.步骤I使用煮沸后的稀硫酸,目的是加快反应速率
D.b中使用CuSO4溶液替代NaOH溶液,则无需使用醋酸铅试纸检验
4.(2025·河南卷,4)X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转
化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
固体X
固体Y
溶液Z
溶液R
固体Q
(黄色)
(红棕色)
(棕黄色)
(浅绿色)
(黑色)
下列说法错误的是
A.Y常用作油漆、涂料等的红色颜料
B.溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C.R→Q反应需要在强酸性条件下进行D.Q可以通过单质间化合反应制备
5.(2025·甘肃卷,11)处理某酸浸液(主要含Li计、Fe2+、Cu2+、A13+)的部分流程如下:
Fe粉
NaOH
H2O2
Na,CO
酸浸液→沉铜→碱浸→氧化
→→沉锂→…
Cu
Al(OH)2 Fe(OH)
Li,CO
沉淀
沉淀
下列说法正确的是
A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式:2Fe十3Cu+—3Cu+2Fe3
B.“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,Al(OH),沉淀越完全
C.“氧化”过程中铁元素化合价降低
D.“沉锂”过程利用了Li,CO3的溶解度比Na2CO3小的性质
6.(2025·山东卷,l3)钢渣中富含Ca0、SiO2、Fe0、Fe2O3等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离
钢渣中的Ca、Si、Fe元素,流程如下。已知:Fe2(C2O4)3能溶于水;Km(CaC2O)=2.3×10-9,
Ksp(FeC2O4)=3.2X10-7。
下列说法错误的是
(
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①试剂X
②H2C2O4
→滤液Ⅱ
盐酸
滤液1,分离
钢渣→酸浸
→滤渣Ⅱ
滤渣
→碱浸
浸取液,转化-Si0,
个
NaOH溶液
试剂Y
A.试剂X可选用Fe粉
B.试剂Y可选用盐酸
C.“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中
D.“酸浸”后滤液I的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
7.(2025·江苏卷,11)探究含铜化合物性质的实验如下:
步骤I取一定量5%CuSO,溶液,加入适量浓氨水,产生蓝色沉淀。
步骤Ⅱ将沉淀分成两等份,分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸,沉淀均完全溶解,溶液分别
呈现深蓝色、蓝色。
步骤Ⅲ向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉,无明显现象;继续加入稀盐
酸,振荡后静置,产生少量气泡,铁钉表面出现红色物质。
下列说法正确的是
(
)
A.步骤I产生的蓝色沉淀为[Cu(NH3)4]SO4
B.步骤Ⅱ的两份溶液中:c深蓝色(Cu2+)<c首色(Cu2+)
C.步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化
D.步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为[Cu(NH3)4]++FeCu十Fe2++4NH,个
8.(2025·江苏卷,12)室温下,有色金属冶炼废渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)用过量的较浓
H2SO4溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
NaHSO3溶液(NH4)2C2O4溶液
浸取液→提铜
→沉镍→NiC2O
Cu
已知:K(HS04)=1.2×102,K(H2S03)=1.2×102,K2(H2S03)=6.0×10-8。下列说
法正确的是
()
A.较浓H2SO,溶液中:c(H+)=2c(SO2)+c(OH)
B.NaHSO3溶液中:2HSO3=SO号十H,SO3的平衡常数K=5.0×10-6
C.(NH4)2C2O4溶液中:c(NH3·H2O)+c(OH)=c(H2C2O4)十c(HC2O4)+c(H)
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:C提期(Na)=c沉,(Na)
9.(2025·河南卷,8)某同学设计以下实验,探究简单配合物的形成和转化。
水
过量氨水
过滤
过量浓盐酸
洗涤
CS0,溶液蓝色沉淀深蓝色溶液深蓝色沉淀深蓝色固体
黄绿色溶液
①
②
③
④
⑤
⑥
下列说法错误的是
(
A.②中沉淀与④中沉淀不是同一种物质
B.③中现象说明配体与Cu+的结合能力:NH,>H,O
C.④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水中小
D.若向⑤中加入稀硫酸,同样可以得到黄绿色溶液
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10.(2025·北京卷,1)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿(F-
TO,)存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单
质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是()
A.月壤钛铁矿中存在活泼氢
B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
11.(多选)(2024·山东卷,14)钧瓷是宋代五大名瓷之一,其中红色钧瓷的发色剂为Cu,0。为探究
Cu,O的性质,取等量少许Cu,O分别加入甲、乙两支试管,进行如下实验。下列说法正确的是
实验操作及现象
试管甲
滴加过量0.3mol·L1HNO3溶液并充分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜色沉
淀,溶液显浅蓝色;倾掉溶液,滴加浓硝酸,沉淀逐渐消失
试管乙
滴加过量6mol·L1氨水并充分振荡,沉淀逐渐溶解,溶液颜色为无色;静置一段
时间后,溶液颜色变为深蓝色
A.试管甲中新生成的沉淀为金属Cu
B.试管甲中沉淀的变化均体现了HO,的氧化性
C.试管乙实验可证明Cu(I)与NH,形成无色配合物
D.上述两个实验表明Cu,O为两性氧化物
12.(2022·浙江卷,22)关于化合物FeO(OCH3)的性质,下列推测不合理的是
A.与稀盐酸反应生成FeCl?、CHOH、H2O
B.隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O
C.溶于氢碘酸(HI),再加CCL4萃取,有机层呈紫红色
D.在空气中,与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3
13.(2025·江苏卷,16)海洋出水铁质文物表面有凝结物,研究其形成原理和脱氯方法对保护文
物意义重大。
(1)文物出水清淤后,须尽快浸泡在稀NaOH或Na,CO3溶液中进行现场保护
①玻璃中的SiO2能与NaOH反应生成
(填化学式),故不能使用带磨口玻
璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液。
②文物浸泡在碱性溶液中比暴露在空气中能减缓吸氧腐蚀,其原因有
(2)文物表面凝结物种类受文物材质和海洋环境等因素的影响。
①无氧环境中,文物中的Fe与海水中的SO在细菌作用下形成FS等含铁凝结物。写出
Fe与SO2反应生成FeS和Fe(OH),的离子方程式:
②有氧环境中,海水中的铁质文物表面形成FeOOH等凝结物。
(i)铁在盐水中腐蚀的可能原理如图所示。依据原理设计如下实验:向NaC】溶液中加入
K3[Fe(CN)。]溶液(能与Fe2+形成蓝色沉淀)和酚酞,将混合液滴到生铁片上。预测该实验
的现象为
CO细Y
生铁片
生铁片
-Fe
Fe
78
()铁的氢氧化物吸附某些阳离子形成带正电的胶粒,是凝结物富集C1的可能原因。该胶
粒的形成过程中,参与的主要阳离子有
(填离子符号)。
(3)为比较含氯FeOOH在NaOH溶液与蒸馏水中浸泡的脱氯效果,请补充实验方案:取一定
量含氯FOOH模拟样品,将其分为两等份,
比较滴加AgNO,溶液体积[Kp(AgCI)=1.8×101°。实验须遵循节约试剂用量的原则,必
须使用的试剂:蒸馏水、0.5mol·L1NaOH溶液、0.5mol·L1HNO3溶液、0.05mol·L1
AgNO3溶液]。
14.(2023·全国乙卷,27)LiMn204作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿
(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O,的流程如下:
硫酸MnO2石灰乳BaS
碳酸锂C0,和02
↓
菱锰矿→反应器调pH7一分离器一电解相一M0,一→爱烧窑一LiM,0
滤渣电解废液
已知:Kp[Fe(OHD3]=2.8×10-9,K[AI(OHD3]=1.3X103,KpNi(OHD2]=5.5×10-16。回答
下列问题:
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为
为提高溶矿速率,可采取的措施是
(举1例)。
(2)加人少量MnO2的作用是
不宜使用H2O2替代MnO2,原因是
(3)溶矿反应完成后,反应器中溶液pH=4,此时c(Fe3+)=
mol·L1;用石灰乳调
节至pH≈7,除去的金属离子是
(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有
(5)在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为
随着电解反应进行,为保持电解液成分稳定,应不断
电解废液可在反应器中循环利用。
(6)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是
15.(2023·辽宁卷,16)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含N+、Co2+、Fe2+、Fe+、
Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。
混合气
石灰乳(S0,+空气)
NaOH
NaOH
硫酸浸取液氧化
滤液,沉钻像滤液,沉镁]一上层清液
滤渣
钴镍渣
沉渣
已知:
物质
Fe(OH)3
Co(OH)2
Ni(OH)2
Mg(OH)2
10-37.4
10-14.7
10-14.7
10-10.8
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为
(答出一条即可)。
79
(2)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO),
1molH2SO,中过氧键的数目为
(3)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO,氧化为MnO2,该反应的离子方程式为
(H2SO,的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为MnO2、
(填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如图。SO2体积分数为
时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大SO2体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原
因是
100
送80
S02体积分数
60
00.0%
口0.8%
△2.0%
。9.0%
20
016.0%
0
0
20
时间/min40
60
(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为
(6)“沉镁”中为使Mg2+沉淀完全(25℃),需控制pH不低于
(精确至0.1)。
16.(2022·全国乙卷,27)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K2[Cu(C,O,)2])可用于无机合成、功能材料制
备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
I.取已知浓度的CuSO4溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转
变成黑色,过滤。
Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85℃,加人I中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
V.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进
行表征和分析。
回答下列问题:
(1)由CuSO4·5H2O配制I中的CuSO溶液,下列仪器中不需要的是
(填仪器名称)。
(2)长期存放的CuSO4·5H2O中,会出现少量白色固体,原因是
(3)I中的黑色沉淀是
(写化学式)。
(4)Ⅱ中原料配比为n(H2C2O4):n(K2CO3)=1.5:1,写出反应的化学方程式
(5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入K,CO3应采取
的方法。
(6)Ⅲ中应采用
进行加热。
(7)Ⅳ中“一系列操作”包括
80(4)已知Kn[Co(OHD2]=5.9X1015,若“沉钻过滤”的pH
控制为10.0,则溶液中c(OH)=1.0×104mol·L1,
Co2浓度为K[Co(0H)2]_=5.9X10-15
c(OH)
(1.0X10-4)2mol·L1=
5.9×107mol·L-1。“850℃煅烧”时,Co(0H)2与0,
反应生成C0O,和H2O,该反应的化学方程式为
850℃
6Co(0H)2+02=
2Co3O4+6H20。
(5)a.Si一C1键极性更大,则Si一C1键更易断裂,因此,
SiCL4比CCl易水解,a有关;
b.Si的原子半径更大,因此,SiCl中的共用电子对更加
偏向于Cl,从而导致Si一CI键极性更大,且Si原子更易
受到水电离的OH的进攻,因此,SiCL比CCL易水解,
b有关;
C.通常键能越大化学键越稳定且不易断裂,因此,Si一Cl
键键能更大不能说明Si一C1更易断裂,故不能说明
SiCl4比CCl4易水解,c无关;
d.Si有更多的价层轨道,因此更易与水电离的OH形
成化学键,从而导致SiCL比CCL易水解,d有关;
综上所述,导致SiCl,比CCL易水解的因素有abd。
答案:(1)4Ⅷ(2)SiCL,+3H20—H2SiO3+4HCI
(3)焰色试验
(4)5.9×10-6C0(0H)2+02
850℃2Co,0,+
6H20(5)abd
9.解析:流程梳理
盐酸
HC气体
生石灰纯碱
饱和Na,CO,溶液
来-反蓝置-径水浸帮-如-怪区-浓军瘦
含硼固体
周体滤渣【滤渣Ⅱ
NaCl LiCO,
除硼元素
MgC·6阻lo商遇ao.cS80,加人盐酸
Mg(OH)2
2LiCl+Na,CO,=
Mg0+2HC1↑+5H,01
Li,CO,+2NaCl
以高镁卤水为原料制备L2CO,的工艺流程。
(1)[B,O,(OH)4]2水解生成等物质的量浓度的
B(OH),和[B(OH),]厂,则根据原子守恒和电荷守恒可
配平其水解反应的方程式为[B,O3(OH)4]-十5H2O
→2B(OH)3+2[B(OH)4]。该溶液中c[B(OH)3]=
c{[B(OH)4]厂),根据B(OH)3在水中存在的平衡
B(OH)3+H2O一H++[B(OH)4]的平衡常数K。=
c(Ht)·cB(OH,]=102知,c[B(OH),]=
c[B(OH)3]
c{[B(OH)4]}时,c(Ht)=109.4mol·L1,pH=
一1g109.24=9.24。(2)加入生石灰是为了除去水浸后
滤液中残留的Mg+、SO,则滤渣I的主要成分为
Mg(OH)2、CaSO4;精制Ⅱ加入纯碱的目的是沉淀Ca2+
而不沉淀Li计,根据Km(Li,CO3)=2.2X102,精制I后溶
液中c(Li计)=2.0mol·L1,知应控制c(CO)<
Kp(L2C03)_2.2×10
c2(Li)
2.02mol,L1=0.0055ml·L1。
若脱硼后直接进行精制I,除无法回收HCl(可与CaO反应)
外,还会增加生石灰的用量,同时也会增加Na2CO的用量
(3)精制I加入的生石灰过量,精制Ⅱ加入纯碱(过量)的目的
是除去溶液中C+,操作X是为了除去过量的碳酸钠,结
合“浓缩”时得到NaCl可知,加入的试剂为盐酸,若不进行
该操作而直接浓缩,由于NCO,水解使溶液呈碱性,则会
有LiOH和Li2CO3析出。
答案:(1)[B,O(OH)4]2+5H202B(OHD3+
2B(OH)]9.24
(2)Mg(OH)2、CaSO0.0055CaO、Na2CO3
(3)除去精制I引入的Ca2+盐酸Li,CO,、LiOH与NaCl
一同析出,会造成沉锂步骤制得的L,C○,减少
19
10.解析:(1)工业上常用芒硝(Na2SO,·10H2O)和煤粉在高温
下生产硫化钠,同时生产CO,根据得失电子守恒,反应的化
学方程式为:S0,·10H,0+4C高温
NaS+4CO+
10HO:(2)由题千信息,生产的硫化钠粗品中常含有一定
量的煤灰及重金属硫化物等杂质,这些杂质可以直接作沸
石,因此回流前无需加入沸石,若气流上升过高,可直接降
低温度,使气压降低;(3)硫化钠易溶于热乙醇,若回流时间
过长,Na2S会直接析出在冷凝管上,使提纯率较低,同时易
造成冷凝管下端堵塞,圆底烧瓶内气压过大,发生爆炸;回
流结束后,先停止加热,再移去水浴后再关闭冷凝水,故正
确的顺序为①③②,答案选D。(4)硫化钠易溶于热乙醇,
使用锥形瓶可有效防止滤液冷却,重金属硫化物难溶于乙
醇,故过滤除去的杂质为重金属硫化物,由于硫化钠易溶于
热乙醇,过滤后温度逐渐恢复至室温,滤纸上便会析出大量
晶体;(5)己醇与水互溶,硫化钠易溶于热乙醇,因此将滤液
冷却、结晶、过滤后,晶体可用少量冷水洗涤,再千燥,即可
得到Na2S·xHO
答案:(1)Na,S0,·10H,0+4C商温Na,S十4C0+
+10H2O
(2)硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物
等杂质,这些杂质可以直接作沸石降低温度
(3)硫化钠易溶于热乙醇,若回流时间过长,a2S会直
接析出在冷凝管上,使提纯率较低,同时易造成冷凝管
下端堵塞,圆底烧瓶内气压过大,发生爆炸D
(4)防止滤液冷却重金属硫化物温度逐渐恢复至室
温(5)冷水
[考点2]
1.BA.Fe3+水解使溶液显黄色,加入稀硫酸后c(H)增
大,水解平衡逆向移动,抑制F3+水解,溶液黄色变浅
A正确;B.④中Fe3+与SCN结合生成红色配合物,游
离SCN浓度低;⑤中Fe3+与C,O结合生成更稳定的
配合物Fe[(C2O,)a]3+,释放出SCN,故c(SCN):⑤>
④,B错误;C.④中直接是Fe3+与SCN结合显红色;⑥
中加入稀硫酸后,C2O与H+结合,解离出F3+,再与
SCN结合显红色,C正确;D.维生素C具有还原性,可
将③中的Fe3+还原为Fe2+,Fe2+与K3[Fe(CN)g]反应
生成蓝色沉淀,D正确
2.B碳纤维的性能特点:高强度、低密度、轻量化,加入碳
纤维材料,能使球拍底板强度更高,质量更轻,A正确;
合金钢相比于纯铁,硬度大,熔,点低,B错误;氨纶属于合
成纤维,特点是疏水、高弹性、亲肤,C正确;铅球由铸铁
和钢制成,属于合金,硬度大,D正确。
3.CA.分析可知,a中黑色固体成分有FeS,A项正确;B.
Fe与S在空气中燃烧,二者均被氧气氧化,可能生成
Fe,O3,B项正确;C.步骤I、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进
行,其目的是防止FeSO4、H2S被氧化,步骤I使用煮沸
后的稀硫酸,其目的是除去溶解氧,C项错误;D.醋酸铅
试纸用于检验生成的H2S气体,b中使用CuSO4溶液替
代NaOH溶液,H2S与CuSO4发生反应:CuSO4十H2S
一CuSY十H2SO4,CuS为黑色固体,难溶于稀硫酸,可
达到检验H2S的目的,D项正确。
4.CX是自然界中一种常见矿物的主要成分,根据溶液
Z、R、Q的颜色可知X中含有铁元素,根据固体颜色可知
X是FeS2,Y是Fe2O3,溶液中Z含有Fe+、溶液R中含
有Fe2+,Q是FeS。
A.Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料,A正确;B.含
有Fe3+的溶液加热转化为Fe(OH)3胶体,溶液颜色发
生变化,B正确;C.FS可溶于酸,所以R→Q反应不能
在酸性溶液中进行,C错误;D.在加热条件下Fe和S化
合生成FeS,D正确。
5.D酸浸液(主要含Li计、Fe2+、Cu2+、A1+)加入铁粉“沉
铜”,置换出Cu单质,溶液加入NaOH碱浸,过滤得到
Al(OH)3沉淀,滤液加入H2O2,把Fe2+氧化为
Fe(OH),沉淀,再经过多步操作,最后加入Na2CO3,得
到Li2CO3沉淀。
0
A.“沉铜”过程中铁置换出铜单质,发生反应的离子方程
式:Fe十Cu2+一Cu+Fe2+,A错误:B.A1(OH)3是两
性氢氧化物,NaOH过量,则Al(OH)3会溶解,B错误;
C.“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+,铁元素化合价升
高,C错误;D.加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀,利用了
Li2CO,的溶解度比Na2CO,小的性质,D正确。
6.A钢渣通过盐酸酸浸,得到滤液I中含有Fe2+、Fe3+
Ca2+等,滤渣I为SiO2,滤渣I加入NaOH溶液碱浸,得
到含有Na2SiO3的浸取液,加入试剂Y盐酸生成硅酸沉
淀,最后得到SiO2,滤液I加入试剂X和H2C2O分离,
由于Fe2(C2O,)3能溶于水,试剂X将Fe2+氧化为
Fe3+,再加入H2C2O,使CaC2O,先沉淀,滤渣Ⅱ为
CaC2O4,滤液Ⅱ中有Fe3+,依次解题。
A.根据分析,加入试剂X的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,
试剂X应该是氧化剂,不可选用Fe粉,A错误;B.加入
试剂Y,将Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀,最后转化为
SiO2,试剂Y可以是盐酸,B正确;C.根据分析,“分离”
后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中,C正确;D.“酸浸”后滤
液I中pH过小,酸性强,造成C2O浓度小,使
Ca2+(aq)十C2O(aq)CaC20,(s)平衡逆向移动,得
到CaC2O4沉淀少,滤渣Ⅱ质量减少,D正确。
7.B[Cu(NH2)4]SO4可溶于水,步骤I中,向CuSO4溶
液中加入适量浓氨水,Cu+与NH3·H2O反应生成蓝
色沉淀Cu(OH)2,A错误;步骤Ⅱ中,向Cu(OH)2沉淀
中加入浓氨水,得到的深蓝色溶液中铜元素的存在形式
为[Cu(NH3)4]2+,Cu2+在配离子的内界,很难电离出
来,而向Cu(OH)2沉淀中加入稀盐酸,得到的蓝色溶液
中铜元素的存在形式为Cu2+,则c深袁色(Cu2)<
c黄色(Cu+),B正确;步骤Ⅲ中无明显现象是因为
[Cu(NH3)4]2+极难电离出Cu2+,溶液中Cu+浓度太
低,与铁发生反应的速率极慢,无明显现象,C错误;步
骤Ⅲ中加入稀盐酸后,H会与NH3结合成NH,使
[Cu(NH2)4]+一Cu2++4NH,平衡正移,溶液中
c(Cu2+)增大,Cu+与铁发生置换反应析出红色的Cu,
离子方程式为Fe十[Cu(NH)4]2+十4H—Fe2++Cu
十4NH,产生气泡表明加入的稀盐酸与铁钉发生置换
反应:Fe十2H—H2个+Fe2+,D错误。
8.B若H2S○,两步均完全电离,则溶液中存在电荷守
恒:c(H)=2c(SO)+c(OH),但根据题给信息
K。(HSO4)=1.2×102知,在较浓的H2SO4溶液中
H2SO4仅第一步电离完全,电离出大量的H+会抑制第
二步电离,第二步电离不完全,溶液中存在HSO,因此电
荷守恒应表示为c()=c(HO,)+2c(SO)+c(OH),A
错误;该反应的平衡常数K=(HS0)·c(S0)
(HSO)
c(H,SO)
.c(H)·c(SOg)_Ke(H,S0,)
c(+)·c(HSO)
c(HSO)
Ka (H2SO)
1.2X10-=5.0X106,B正确;NH时得到1个OH生
6.0×10-8
成NH3·H2O,C2O得1个H+生成HC2O,、得2个
H生成H2C,O4,水电离出的H+与OH浓度相等,即
c水(H)=c*(OH),则溶液中存在质子守恒:
c(OH)=c(NH3.H2O)+c(OH)=2c(H2 C2O)+
c(HC2OA)十c(H)=c*(H),C错误;考虑过程中溶
液的少量损耗(吸附在沉淀表面被过滤除去),
n援,(Na)>nx,(Na),同时“沉镍”过程中加入了
(NH4),C,O4溶液,溶液体积增加,因此c挺翻(Na)>
cx,(Na+),D错误。
象水
9.D该实验过程中,相关物质转化如下:CuSO,(aq)
Cu(OD,(S)进量氨水[Cu(NH4]S0,(aq)乙
醇
[Cu(NH)SO (s)-
量浓盐酸[CuC。
19
A.②中沉淀为Cu(OH)2(s),④中沉淀为
[Cu(NH)4]SO,(s),二者不是同一物质,故A项说法正
确;B.③中含有的溶质为[Cu(NH3)4]SO,Cu2+与NH
中N原子形成配位键,而未与H2O中O形成配位键,说
明配体结合能力:NH3>H2O,故B项说法正确;
C.[Cu(NH3),]SO为离子化合物,属于强极性物质,乙
醇属于极性相对低的有机物,向[Cu(NH,),门SO,的水
溶液中加入乙醇,扩大了溶质与溶剂的极性差,使得
[Cu(NH)4]SO,在水溶液中析出,即[Cu(NH3)4]SO,
在乙醇中的溶解度小于在水中,故C项说法正确;D.由
于⑥中溶液呈黄绿色是由于含有[CuCL]2-,因此向⑤
中加入稀硫酸无法得到黄绿色溶液,故D项说法错误;
综上所述,说法错误的是D项。
10.BA.月壤钛铁矿中的氢来自太阳风,以原子态吸附,
属于活泼氢,A正确;B.地球上的钛铁矿若未吸附足够
氢原子,根据原子守恒可知,加热可能无法生成水蒸
气,因此“一定生成”的说法错误,B错误;C.生成水时
H被氧化(0→十1),Fe被还原(如十3→0),存在化合价
变化,属于氧化还原反应,C正确:D.水蒸气液化是物
理变化,但会释放热量,D正确。
11.ACA.Cu2O中滴加过量0.3mol/LHNO,溶液并充
分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀,溶液显浅蓝
色,说明Cu2O转化成Cu2+,Cu元素的化合价由+1价
升至十2价,根据氧化还原反应的特,点知,Cu元素的化
合价还有由十1价降至0价,新生成的沉淀为金属Cu,
A项正确;B.Cu2O与0.3mol/LHNO3发生的反应为
Cu2O+2HNO3=Cu(NO3)2十Cu十H2O,该过程中
HNO3表现酸性,后滴加浓硝酸发生的反应为Cu十
4HNO2(浓)Cu(NO3)2+2NO2个+2H2O,该过程
中HNO3表现氧化性和酸性,B项错误;C.Cu2O中滴
加过量6mol/L氨水充分振荡,沉淀逐渐溶解得到无色
溶液,静置一段时间无色溶液变为深蓝色,说明Cu(I)
与NH3形成无色配合物易被空气中的O2氧化成深蓝
色[Cu(NH)4]2+,C项正确;D.既能与酸反应生成盐
和水、又能与碱反应生成盐和水的氧化物为两性氧化
物,Cu2O溶于6mol/L氨水形成的是配合物,Cu2O不
属于两性氧化物,是碱性氧化物,D项错误;答案
选AC。
l2.BA.由分析可知,化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价
为十3价,故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CHOH
H2O,反应原理为:FeO(OCH3)十3HCl=FeCl3+
H2O十CH3OH,A不合题意;B.由分析可知,化合物
FeO(OCH,)中Fe的化合价为十3价,C为一2,若隔绝
空气加热分解生成FeO、CO,、H2O则得失电子总数不
相等,不符合氧化还原反应规律,即不可能生成FO、
CO2、H2O,B符合题意;C.由分析可知,化合物
FeO(OCH,)中Fe的化合价为十3价,故其溶于氢碘酸
(HI)生成的Fe3+,能将I厂氧化为I2,反应原理为:
2FeO(OCH)+6HI =2Fel,+I,2H,O+
2CHOH,再加CCl萃取,有机层呈紫红色,C不合题
意;D.化合物FeO(OCH3)在空气中高温将生成
FeO,、CO2和H2O,然后Fe2O,为城性氧化物,SiO
为酸性氧化物,故化合物FeO(OCH3)与SiO2高温反
应能生成Fe2(SiO3)3,D不合题意;故答案为:B。
13.解析:(1)①SiO2是酸性氧化物,可与NaOH溶液发生
反应,化学方程式为SiO2十2 NaOH =Na2SiO3
+H2O。
②吸氧腐蚀时正极反应式为O,2十4e十2H2O
4OH,根据化学平衡移动原理,碱性溶液中,OH浓
度较大,会抑制O2得电子,使吸氧腐蚀的速率减慢;O2
在高离子浓度的液体中溶解度较小,碱性溶液比纯水
溶解氧的能力低,减少了文物与○2的接触,减缓吸氧
腐蚀。
(2)①无氧、弱碱性的海水中,F在细菌作用下,被
SO氧化为+2价的FeS、Fe(OH)2,根据得失电子守
恒、电荷守恒、原子守恒可写出该反应的离子方程式:
4Fe+S0+4H,0每茵FeS+3Fe(OH),十2OH。
②(1)由题图知,铁片在NaCI溶液中发生吸氧腐蚀,
开始时,负极反应式为Fe一2e一Fe2+,正极反应式
为O2+4e+2H,0—4OH。Fe2+与K[Fe(CN)6]
反应生成KFe[Fe(CN)。]蓝色沉淀,即铁片上会出现蓝
色区域;溶液中酚酞遇到OH厂变红,铁片上会出现红
色区域;由“有氧环境中,海水中的铁质文物表面形成
FeOOH”知,Fe2+在盐水中被O2氧化成黄色的
FeOOH。(ii)铁片发生吸氧腐蚀,负极区生成Fe2+
被O2进一步氧化为Fe+,此时体系中的阳离子主要
有Fe3+、Fe+
(3)要检验脱氯效果,应控制样品用量、脱氯时间、取用
体积等变量相同,利用Ag与C的反应进行实验。
实验中,首先需要将等量的含氯FOOH模拟样品分别
用等体积的0.5mol·L1NaOH溶液与蒸馏水浸泡脱氯,
然后过滤,得到上层清液,取等体积的两种上层清液,先用
0.5mol·L1HNO溶液酸化,再加入0.05mol·L
AgNO,溶液,通过比较出现AgCI白色沉淀时消耗AgNO,
溶液体积的大小,即可比较脱氯效果。
答案:(1)①Na2SiO3②碱性环境抑制吸氧腐蚀正极
反应的进行,反应速率减慢;碱性溶液中,O2溶解度较
小,减少文物与O2的接触,减缓吸氧腐蚀
(2)①4Fe+SO:+4H,0细菌FeS+3Fe(OH),
+20H
②()滴加混合溶液后,铁片表面将出现蓝色和红色
区域,较长时间后出现黄色斑点
(i)Fe3+、Fe2+
(3)分别加人等体积(如5mL)的0.5mol·L1NaOH
溶液和蒸馏水至浸没样品,在室温下,搅拌、浸泡
30min;过滤,各取等量上层清液(如2mL)置于两支
小试管中,分别滴加3mL0.5mol·L1HNO3溶液酸
化,再分别滴加0.05mol·L AgNO3溶液;记录每份
上层清液至出现AgCI白色沉淀时消耗的AgNO,溶液
体积
14.解析:根据题给的流程,将菱锰矿置于反应器中,加入
硫酸和MnO,,可将固体溶解为离子,将杂质中的Fe、
Ni、A1等元素物质也转化为其离子形式,同时,加入的
MnO2可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+;随后将溶液
pH调至约等于7,此时,根据已知条件给出的三种氢氧
化物的溶度积可以将溶液中的AI3+沉淀出来;随后加
入BaS,可以将溶液中的Ni2+沉淀,得到相应的滤渣;
分离后溶液中含有大量的Mn2+,将此溶液置于电解槽
中电解,得到MnO2,将MnO2与碳酸锂共同煅烧得到
最终产物LiMn2O4。
(I)菱锰矿中主要含有MnCO3,加入硫酸后可以与其反
应,硫酸溶矿主要反应的化学方程式为:MCO,十
H2SO,MnSO,十H,O十CO,↑;为提高溶矿速率,可
以将菱锰矿粉碎。
(2)根据分析,加入MnO2的作用是将酸溶后溶液中含
有的Fe+氧化为Fe3+,但不宜使用H2O2氧化Fe2+,
因为氧化后生成的Fe3+可以催化H2O2分解,不能使
溶液中的Fe+全部氧化为Fe3+。
(3)溶矿完成以后,反应器中溶液H=4,此时溶液中
c(0H)=1.0×10-10mol·L-1,此时体系中含有的
c(Fe3+)=
K2[Fe(0H)]=2.8×109mol·L1,这
C(OH)
时,溶液中的c(Fe3+)小于1.0×10-5mol·L1,认为
Fe3+已经沉淀完全;用石灰乳调节至pH≈T,这时溶液
中c(OH)=1.0×10-7mol·L-1,溶液中c(A13+)=
1.3×102mol·L1,c(Ni2+)=5.5×102mol·L-1
c(A1+)小于1.0X105mol·L1,A13+沉淀完全,这一阶
段除去的金属离子是A13+。
19
(4)加入少量BaS溶液除去N+,此时溶液中发生反应的
离子方程式为BaS+Ni2++SO—BaSO,↓+NiSY,生
成的沉淀有BaSO、NiS。
(5)在电解槽中,Mn2+发生反应生成MnO2,反应的离
子方程式为Mn+十2H,0电解H,本+Mn0,十十
2H;该反应中消耗Mn2+,生成H,为保持电解液成
分稳定,应不断补充Mn(OH)2。
(6)煅烧窑中MnO2与Li2CO3发生反应生成
LiMn,0,反应的化学方程式为2Li,CO,十8Mn0,掇烧
4LiMn2O+2C02↑+O2↑。
答案:(1)MnCO3+H2SO,-MnSO4+H2O+CO2↑
粉碎菱锰矿
(2)将Fe2+氧化为Fe3+H2O2在Fe3+、Mn+等的催
化作用下会快速分解
(3)2.8×10-9A13+(4)BaS0,、NiS
(5)M+十2H,0电解H,↑+Mn0,↓+2H*补充
Mn(OH)2
(6)2Li2C03+8MnO,
橙烧4LiMn,0,+200,个+0,↑
15.解析:在“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产
生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO0),用石灰乳调节
pH=4,Mn2+被H2SO,氧化为MnO2,发生反应的离子
方程式H2O+Mn2++HSO,一MnO2Y+SO+
3H,Fe3+水解同时生成氢氧化铁,“沉钻镍”过程中,
Co2+变为Co(OH)2,在空气中可被氧化成CoO(OH)。
(1)用硫酸浸取镍钻矿时,为提高浸取速率可适当增大
硫酸浓度、升高温度或将镍钻矿粉碎增大接触面积。
0
(2)(H2SO)的结构式为O一S—O—O一H,所以
OH
1molH2SO,中过氧键的数目为NA。
(3)根据题干信息可知,“氧化”中Mn+被H2SO,氧化
为MnO2,则H2SO,被还原为SO,结合H2SO的电
离第一步完全可知,反应的离子方程式为Mn2+十
HSO5+H2O一MnO2¥+SO+3H+;“氧化”中
Fe2+会被氧化为Fe3+,用石灰乳调节pH=4时Fe元
素沉淀为Fe(OH)3,Ca2+与SO结合生成CaSO4沉
淀,故滤渣中还含有Fe(OH)3、CaSO4。
(4)根据图示可知SO2体积分数为9.0%时,Mn(Ⅱ)氧
化速率最大;继续增大SO2体积分数时,由于SO2有还
原性,过多将会降低H2SO,的浓度,降低Mn(Ⅱ)氧化
速率。
(5)“沉钻镍”中得到的Co(OH)2,在空气中可被氧化成
CoO(OH),该反应的化学方程式为:4Co(OH)2十O2
-4CoO(OH)+2H,O.
(6)氢氧化镁的Kp=10108,当镁离子完全沉淀时,
c(Mg2+)=105mol/L,根据Kp可计算c(OH)=
10-2.mol/L,根据Km=10-1“,c(H+)=10-1.1mol1/L,
所以溶液的pH=11.1。
答案:(1)适当增大硫酸浓度(或适当升高温度或将镍
钴矿粉碎增大接触面积)(2)NA
(3)H2O+Mn2++HSO;-MnO2+SO+3H
Fe(OH)3、CaSO4
(4)9.0%SO2有还原性,过多将会降低H2SOs的浓
度,降低Mn(Ⅱ)氧化速率
(5)4Co(0H)2+02=4Co0(OH)+2H2O
(6)11.1
16.解析:(1)由CuS0,·5H20固体配制硫酸铜溶液,需用
天平称量一定质量的CuSO,·5HO固体,将称量好的固
体放入烧杯中,用量筒量取一定体积的水溶解CuSO4·
5H2O,因此用不到的仪器有分液漏斗和球形冷凝管。
(2)CuSO,·5H2O含结晶水,长期放置会风化失去结
晶水,生成无水硫酸铜,无水硫酸铜为白色固体。(3)
硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜
沉淀,加热,氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀
(4)草酸和碳酸钾以物质的量之比为1.5:1发生非氧
化还原反应生成KHC2O4、K2C2O,、CO2和水,依据原
子守恒可知,反应的化学方程式为:3H2C2O,十2K2C0
=2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2个。(5)为防
止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈,造成液体喷溅,可减
缓反应速率,将碳酸钾进行分批加入并搅拌。(6)Ⅲ中
将混合溶液加热至80一85℃,应采取水浴加热,使液体
受热均匀。(7)从溶液获得晶体的一般方法为蒸发浓
缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,因此将Ⅲ的滤液用蒸
汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到二草
酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。
答案:(1)分液漏斗和球形冷凝管
(2)CuSO4·5H,O风化失去结晶水生成无水硫酸铜
(3)CuO (4)3H2 C2O,++2K,CO2KHC,O+
K2C2O,+2H2O+2C02个
(5)分批加入并搅拌(6)水浴
(7)冷却结晶、过滤、洗涤
[考点3]
1.CA.“浸渍”时Na2S和生成的Na2Te都具有还原性,
通入过量空气时,过量O2会进一步将S2氧化为更高价
态的物质,发生副反应,A错误;B.铜阳极泥中的Au不
参与浸渍反应,留在滤渣中,Au不溶于浓硝酸(仅溶于
王水),因此滤渣不能全部溶于浓硝酸,B错误;C.Na2Te
被O2氧化生成Naz Te的反应的化学方程式为:4 NazTe
十O2+2H2O一2Na2Te2+4NaOH,反应生成强碱
NaOH,溶液中c(OH)增大,碱性增强,C正确;D.滤液
1中Te在Na2Te2中为一1价,沉碲得到0价碲单质,Te
化合价升高被氧化,因此Na2SO3做氧化剂参与氧化还
原反应,被还原,D错误。
2.CA.若h为盐酸,盐酸与Fe(OH)3反应生成含Fe3+
的盐酸体系,只要Fé3+不足,仅部分铜溶解,仍可满足流
程,存在这种可能性,A正确;B.溶液b中含有F®+,通
入过量NH3生成Fe(OH)2,Fe(OH)2在空气中久置会
被氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3,即沉淀g,B正确;C.
流程最终得到含铜氨络离子的溶液,说明溶液b中一定
含有Cu2+;铁的还原性比铜强,铜铁混合物中铁先发生
反应,铁完全反应后铜才反应,若固体残渣中有铜,则一
定无铁,C错误;D.Cu2+与过量NH3反应生成深蓝色络
离子[Cu(NH3)4]+,因此f中含有该离子,D正确。
3.ACA.反应器甲中需CaO吸收CO2生成CaCO3,故初
始钙基物质I为CaO,A正确;B.CO和CO2均在反应器
甲中被转化或吸收,仅N2未参与反应,故气体X为纯
N2,B错误;C.因高炉煤气中n(CO):n(CO2):n(N2)
=2:3:5,设高炉煤气中n(C0)=2mol,n(C02)=3
mol,n(N2)=5mol。还原2 mol FeO需2 mol CO,生成
2molC02;体系中n落(C02)=(3十2)mol=5mol,需5
nol CaO吸收,故n(FeO):n(CaO)=2:5,C正确;D.
因高炉煤气中n(CO):n(CO2):n(N2)=2:3:5,设
高炉煤气中n(C0)=2mol,n(C02)=3mol,n(N2)=5
mol。甲中2 mol CO转化为2 mol CO2,体系ns(CO2)
=(3+2)mol=5mol,乙中2 mol Fe与2 nol CO2反
850℃
应,Fe十CO2
-Fe0十CO,生成2 mol CO,剩余nw
(CO2)=(5-2)mol=3mol,因同时发生反应FeO+CO
850℃
Fc十00,合气中C8=号,D错。
4.BA.由图中转化信息可知,B(OH),既能与盐酸反应
生成盐和水,又能与氢氧化钠反应生成盐,因此其是两
性氢氧化物,A正确;B.由题中信息可知,B2C的熔点远
远高于BeCl2的,因此Be,C不可能是分子晶体,而BeCl,
19
的熔点和沸点均较低,其为分子晶体,因此两者的晶体
类型不相同,B错误;C.Na2[Be(OH)4]中Be原子与4
个羟基形成4个σ键,没有孤电子对,只有4个成键电子
对,因此,其杂化方式为sp3,C正确;D.Be2C中的Be化
合价为十2,C的化合价为一4,因此其与H20反应生成
Be(OH)2和CH4,该反应的化学方程式为Be2C+4H2O
=2Be(OH)2十CH4个,D正确。
5.解析:(1)提高焙烧效率的措施可以从增大接触面积、提
高温度、增加氧气浓度等方面考虑。例如将废芯片粉
碎,适当升高温度或增大空气通入量,任选一条即可。
(2)“浸出1”中使用了H2SO,和Fe2(SO4)1,Fe3+具有氧
化性,可以将Cu氧化为Cu+,自身被还原为Fe2+。离
子方程式为:2Fe3++Cu—2Fe2++Cu2+
(3)“滤液1”中含有Fe2+、Cu2+等离子,阳极液为FSO
溶液,阳极反应为Fe2+一e—Fe3+,阴极反应为:Cu+
十2e一Cu。通过电解,可以将Fe+氧化为Fe+,同
时回收Cu。Fe3+可循环用于“浸出1”,而Cu作为固体1
被回收。
(4)3Ce++Au一3Ce3++Au3+的K约为4.8X105
从热力学角度来看反应趋势很大、可以进行得基本完
全。但实际生产中“浸出率较低”(反应并没有充分发
生),这通常是动力学原因导致的。即该反应的活化能
很高,在常温或浸出条件下反应速率极慢,导致短时间
内无法有效浸出。
(5)AgCl被还原为Ag,Ag→Ag,每个Ag得1e。
N2H4被氧化为N2,N从一2-0,每个N失2e,1mol
N2H4失4e。根据得失电子守恒可得化学方程式为:
4AgC1+N2H=4Ag+N2个+4HC1,因此n(AgCI):
n(N2H,)=4:1。
(6)“浸出3”中Au和Pd转化为[AuCl4]和[PdCl4]2,
使用(NH4)2Ce(NO3)。和HCI。而沉淀步骤中,滤液3
含有未反应的Ce3+,流程的最终目的是要将铈元素转化
为C(OH),沉淀进行回收。将“滤液3”合并到主流程
中,可以将分散的铈元素集中起来,使所有的Ce3+一起
进入“还原”后的流出液,最终统一进行氧化沉淀,提高
铈的回收率。
(7)氧化”步骤中,NaCIo将Ce3+氧化为Ce+,在碱性条
件下生成Ce(OH),沉淀。ClO被还原为Cl。根据氧
化还原反应配平,离子方程式为2Ce3+十ClO+6OH
+H2O=2Ce(OH)4¥+C1。
答案:(1)将废芯片粉碎,适当升高温度或增大空气通入
量(任选一条即可)
(2)2Fe3++Cu-2Fe2++Cu2+
(3)提取并回收金属铜,同时将阴极液中的Fε2+氧化再
生为Fe3+(或Fe(SO,),)以便在“浸出1”中循环利用
(4)该反应的活化能较大,反应速率较慢
(5)4:1
(6)将分散的铈元素集中(或富集C3+),以便在后续步
骤中统一氧化回收生成Ce(OH)4沉淀,提高利用率
(7)2Ce3+CIO+60H-H2O-2Ce(OH)
+C1
6.解析:(1)V(钒,原子序数23)和Cr(铬,原子序数24)均
为过渡金属,价电子排布分别为3d4s2、3d4s,均位于
元素周期表的d区。
(2)FeO·V2O3被O2氧化,Fe元素由+2价升高为+3
价,V元素由十3价升高为十5价,O2中0由0价降低
为一2价,根据得失电子守恒、原子守恒可得:4FO·
V2O3+24Na0H+502
△2Fe,0,+8Na,V0,
+12H20。
答案:(1)d(2)提高O2浓度,加快反应速率,使钒渣充
分氧化,提高钒、铬的浸出率42452812
(3)Fe2 O2 CaSiOa Ca(OH)2
(4)当NaOH质量分数为30%时,40℃下Na,VO4的溶
解度很低,易结品析出,而Na2CrO,的溶解度仍较大,留
在母液中,从而实现钒和铬的有效分离