高三化学二轮复习-专题限时集训9-突破点14.doc
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1、专题限时集训(九)突破点14建议用时:45分钟1以海绵铜(主要成分为铜和氧化铜)为原料采用硝酸铵氧化分解技术生产氯化亚铜的工艺流程如图所示:请回答下列问题:(1)溶解时硫酸浓度一般控制在0.25 molL1。配制1 000 mL此硫酸,需要质量分数为98%、密度为1.84 gcm1的浓硫酸_mL(小数点后保留1位数字)。(2)溶解时需要控制温度在6070 ,原因是_。(3)操作X的名称是_。(4)还原、氯化过程的化学方程式是_。亚硫酸铵要适当过量,可能的原因是_(答出一条即可)。(5)随着氯化铵用量的增加,CuCl沉淀率增大,但增大到一定程度后,沉淀率反而减小,可能的原因是_(用化学方程式表示
2、)。解析(1)浓硫酸的浓度c molL118.4 molL1。由c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)得:18.4 molL1V(浓)0.25 molL11 000 mL,故V(浓)13.6 mL。(2)由流程可以看出,温度过低,铜的溶解速率慢;温度过高,铵盐会发生分解。(3)操作X是将不溶杂质除去,故为过滤。(4)本题的目的是制取CuCl,故还原、氯化过程是将Cu2还原为CuCl。亚硫酸铵适当过量,溶液中的离子浓度较大,可以提高反应速率,同时亚硫酸铵具有还原性,可以防止空气中的氧气将CuCl中1价的Cu氧化。(5)氯化铵用量增加到一定程度后,CuCl沉淀率反而减小,说明CuCl可能与氯化铵发生了反
3、应。答案(1)13.6(2)温度低,铜的溶解速率慢;温度高,铵盐会发生分解(3)过滤(4)2CuSO4(NH4)2SO32NH4ClH2O=2CuCl2(NH4)2SO4H2SO4可以提高反应速率;防止生成的CuCl被空气氧化(答出一条即可)(5)CuClNH4Cl=NH4CuCl22(2016南京盐城二模)以硅孔雀石主要成分为CuCO3Cu(OH)2、CuSiO32H2O,含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质为原料制备CuCl2的工艺流程如图:已知:SOCl2H2OSO22HCl(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3Cu(OH)2反应的化学方程式为_。为提高“酸浸”时铜元素的浸出率,可以采取的
4、措施有:适当提高盐酸浓度;适当提高反应温度;_。(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为_。(3)“滤渣2”的主要成分为_(填化学式);“调pH”时,pH不能过高,其原因是_。(4)“加热脱水”时,加入SOCl2的目的是_。解析(1)酸浸时,CuCO3Cu(OH)2与盐酸反应生成CuCl2、H2O、CO2,提高浸出率可以通过延长反应时间使反应充分,还可以从加快反应速率角度分析,如搅拌、粉碎等。(2)图中氯气主要与溶液中的Fe2反应,使其转化为Fe3然后通过调节pH除去Fe3。(3)调节pH使Fe3水解完全形成沉淀分离除去,所以滤渣2是氢氧化铁沉淀;pH不能过高,否则会使Cu2也形成沉淀。(4)“
5、加热脱水”时,Cu2会水解变质,加入SOCl2与水反应生成HCl,会抑制Cu2的水解。答案(1)CuCO3Cu(OH)24HCl=2CuCl2CO23H2O适当加快搅拌速率(或适当延长酸浸时间)(2)Cl22Fe2=2Fe32Cl(3)Fe(OH)3防止Cu2转化为Cu(OH)2沉淀(4)SOCl2与水反应生成的HCl抑制CuCl2的水解3某矿石含碳酸镁和石英,以此为原料制备高纯硅和硅胶的工艺流程如下: 【导学号:14942058】(1)“硅胶”常用作_,也可以用作催化剂的载体。A的结构式为_。(2)制备粗硅的化学反应方程式为_。(3)操作的名称为_,操作的名称为_,实验室进行操作所用仪器有铁
6、架台(带铁圈)、酒精灯、_等。(4)操作需要在氯化氢气流中加热脱水的原因是_。(5)溶液G用E酸化的化学反应方程式为_。解析(1)“硅胶”多孔,常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,也可以用作催化剂的载体。二氧化碳的结构式为O=C=O。(2)工业制取纯硅的工艺流程为:SiO2粗硅SiCl4纯硅,用焦炭还原SiO2,产物是CO而不是CO2。(3)操作的名称为过滤,操作的名称为蒸发浓缩、冷却结晶。蒸发浓缩、冷却结晶所用仪器有铁架台(带铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等。(4)MgCl26H2O加热脱水制得MgCl2,要在氯化氢气流中进行,氯化氢氛围是为了抑制镁离子水解。(5)Na2SiO3与H
7、Cl反应,生成NaCl和H2SiO3胶体。答案(1)干燥剂O=C=O(2)SiO22CSi2CO(3)过滤蒸发浓缩、冷却结晶蒸发皿、玻璃棒(4)抑制镁离子水解(5)Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3(胶体)4(2016西城区高三期末)富铁铝土矿(主要含有Al2O3、Fe2O3、FeO和SiO2)可制备新型净水剂液体聚合硫酸铝铁AlaFeb(OH)m(SO4)n。研究发现,当ab时净水效果最好。工艺流程如下(部分操作和产物略):(1)Al2O3与H2SO4发生反应的离子方程式是_。(2)测得滤液中1。加入FeSO47H2O和H2O2的作用是_(结合化学用语说明)。(3)将溶液A电解得
8、到液体聚合硫酸铝铁。装置如图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过,电极为惰性电极)阴极室的电极反应式是_。电解过程阳极室溶液pH的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”)。简述在反应室中生成液体聚合硫酸铝铁的原理:_。解析(1)Al2O3属于氧化物,不可拆写成离子形式。(2)根据题意可知当ab时净水效果最好,由于H2O2可将Fe2氧化为Fe3,所以加入两种物质的目的是补充Fe3。(3)阴极室是阳离子(H)放电:2H2e=H2;阳极室是阴离子(OH)放电,所以随着不断放电,碱性逐渐减弱,即pH减小;电解质溶液中通过离子的定向移动、选择通过阴、阳离子交换膜最终形成聚合硫酸铝铁。答案(1)Al2O36
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