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2016届高考化学考点阶段检测37.doc
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4、)酸浸时反应的化学方程式为_;滤渣的主要成分为_(填化学式)。(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)62x。滤渣的主要成分为_(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是_(用离子方程式表示)。(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是_;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案(1)Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2OSiO2(2)CaSO43CaCO32Al33SO3H2O=2
5、Al(OH)33CaSO43CO2(3)溶液中的部分SO被氧化成SO减小解析(1)酸浸时能与H2SO4反应的是Al2O3,H2SO4与Al2O3反应生成盐和水,SiO2不和H2SO4反应,成为滤渣。(2)CaCO3和溶液中的H2SO4反应生成CaSO4;如果pH偏高,一部分Al3会转化为Al(OH)3沉淀,离子方程式为3CaCO3 2Al33SO3H2O=2Al(OH)33CaSO43CO2。(3)热分解时,一部分亚硫酸盐被氧化为硫酸盐,不能分解成为SO2;SO2溶于水生成H2SO3,会中和溶液中的部分OH,使溶液的pH减小。2(2014四川)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重
6、要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。请回答下列问题:(1)上述流程脱硫实现了_(填选项字母)。A废弃物的综合利用B白色污染的减少C酸雨的减少(2)用MnCO3能除去溶液中Al3和Fe3,其原因是_。(3)已知:25 、101 kPa时,Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H520 kJ/molS(s)O2(g)=SO2(g)H297 kJ/molMn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s)H1 065 kJ/molSO2与MnO2反应生成无水
7、MnSO4的热化学方程式是_。(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是_。(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是_。(6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程,将a m3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为c kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2_ kg。答案(1)AC(2)消耗溶液中的酸,促进Al3和Fe3水解生成氢氧化物沉淀(3)MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s)H2
8、48 kJ/mol(4)Mn22H2O2e=MnO24H(5)MnO2H2Oe=MnO(OH)OH(6)解析(1)该流程中,能将含硫尾气吸收,充分利用了废弃物,同时减少了大气中能形成酸雨的SO2,故A、C项符合,该过程对白色污染无影响。(2)软锰矿用稀硫酸溶解且通入SO2后,溶液中含有反应生成的金属阳离子,其中MnO2被SO2还原为Mn2,其他金属变成相应的金属阳离子Fe3、Al3、Cu2、Ni2,故加入MnCO3后发生反应MnCO32H=Mn2CO2H2O而消耗了溶液中的H,使溶液的pH升高,使得Al3和Fe3水解生成氢氧化物沉淀而除去。(3)将给定的三个热化学方程式依次编为,将三个方程式按
9、照处理后可得热化学方程式MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s)H248 kJ/mol。(4)用惰性电极电解MnSO4溶液制取MnO2时,在阳极上Mn2失电子后生成MnO2,根据电荷守恒和原子守恒可得电极反应式Mn22H2O2e=MnO24H。(5)碱性锌锰干电池在放电时,正极上MnO2得电子生成碱式氧化锰MnO(OH),根据电荷守恒和原子守恒可得电极反应式MnO2H2Oe=MnO(OH)OH。(6)根据方程式MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s)可知n(SO2)n(MnO2),又根据:2KMnO43MnSO42H2O=5MnO22H2SO4K2SO4,可知由硫酸锰生成的MnO2的物
10、质的量为 mol,则引入的锰元素相当于MnO2的质量为 kg kg。3(2013课标全国)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe()、Mn()、Ni()等杂质)的流程如下:提示:在本实验条件下,Ni()不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2。回答下列问题:(1)反应中除掉的杂质离子是_,发生反应的离子方程式为_;在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是_。(2)反应的反应类型为_,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有_。(3)反应形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是_。(4)反应中产物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2。取干燥后的滤饼
11、11.2 g,煅烧后可得到产品8.1 g,则x等于_。答案(1)Fe2和Mn2MnO3Fe27H2O=3Fe(OH)3MnO25H、2MnO3Mn22H2O=5MnO24H铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质 (2)置换反应 镍 (3)取少量水洗液于试管中,滴入1滴2滴稀硝酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净(4)1解析第步酸浸,得到Zn2、Fe2、Mn2、Ni2;第步氧化,MnO4将Fe2氧化为Fe3而易于形成Fe(OH)3沉淀,同时MnO4与Mn2发生归中反应生成MnO2沉淀;第步加Zn,Zn与滤液中的Ni2、H发生置换反应,Ni经过滤而除去;第步加
12、碳酸钠沉淀Zn2;第步煅烧ZnCO3(4)11.2 g ZnCO3xZn(OH)2煅烧后得到8.1 g ZnO,可求得x1。4(2013课标全国)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6CxLixe=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题:(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。(3)“酸浸”一般在80 下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_;可用盐酸代替H2SO
13、4和H2O2的混合液,但缺点是_。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。(5)充放电过程中,发生LiCoO2和Li1xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式_。(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是_。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有_(填化学式)。答案(1)3(2)2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(3)2LiCoO23H2SO4H2O2Li2SO42CoSO4O24H2O、2H2O22H2OO2有氯气生成,污染较大(4)CoSO42NH4HCO3=CoCO3(NH4) 2SO4H2OCO2 (5)Li1xCoO2LixC6=LiCoO
14、26C(6)Li从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH) 3、CoCO3、Li2SO4解析 (1)因锂在化合物中通常为1价,故LiCoO2中Co为3价。(2)由碱浸后经一系列处理可得到Al(OH)3及正极材料中含有铝箔知,碱浸时单质铝与NaOH溶液反应,由此可写出对应的离子方程式。(3)由流程图知,钴元素最后变成2价,故酸浸时发生的是LiCoO2氧化H2O2的反应:LiCoO2H2SO4H2O2Li2SO4CoSO4H2OO2,配平即可。另外还存在H2O2受热分解生成水与O2的反应。用盐酸代替硫酸与H2O2的混合液时,会得到有毒的氧化产物Cl2,造成环境污染。(4)由流程
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