发布时间 : 星期三 文章2017届高三化学二轮复习专题限时集训9突破点14更新完毕开始阅读d3c2784bf58a6529647d27284b73f242336c3128
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 mol·L。配制1 000 mL此硫酸，需要质量分数为98%、密度为1.84 g·cm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60～70 ℃，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)。
1 000ρw1 000×1.84×98%－1－[解析] (1)浓硫酸的浓度c＝＝ mol·L＝18.4 mol·L
M98
1
－1
－1
。由c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)得：18.4 mol·L×V(浓)＝0.25 mol·L×1 000 mL，
－1－1
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Cu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)2SO3＋2NH4Cl＋H2O===2CuCl↓＋2(NH4)2SO4＋H2SO4 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)CuCl＋NH4Cl===NH4CuCl2
2．(2016·南京盐城二模)以硅孔雀石[主要成分为
CuCO3·Cu(OH)2、CuSiO3·2H2O，含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质]为原料制备CuCl2的工艺流程如图：
2＋
△
已知：SOCl2＋H2O=====SO2↑＋2HCl↑
(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3·Cu(OH)2反应的化学方程式为____________。
为提高“酸浸”时铜元素的浸出率，可以采取的措施有：①适当提高盐酸浓度；②适当提高反应温度；③_________________________________。
(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，CuCO3·Cu(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Fe反应，使其转化为Fe然后通过调节pH除去Fe。(3)调节pH使Fe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Cu也形成沉淀。(4)“加热脱水”时，Cu会水解变质，加入SOCl2与水反应生成HCl，会抑制Cu的水解。
[答案] (1)CuCO3·Cu(OH)2＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O 适当加快搅拌速率(或适当延长酸浸时间)
(2)Cl2＋2Fe===2Fe＋2Cl
(3)Fe(OH)3 防止Cu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】
2＋
2＋
3＋
－
2＋
2＋
2＋
3＋
2＋
3＋
3＋
(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Ⅰ的名称为________，操作Ⅱ的名称为________，实验室进行操作Ⅱ所用仪器有铁架台(带铁圈)、酒精灯、________________等。
(4)操作Ⅲ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：CCl2H2
SiO2――→粗硅――→SiCl4――→纯硅，用焦炭还原SiO2，产物是CO而不是CO2。(3)操作Ⅰ的名称为过滤，操作Ⅱ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)MgCl2·6H2O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HCl反应，生成NaCl和H2SiO3胶体。
[答案] (1)干燥剂 O===C===O 高温
(2)SiO2＋2C=====Si＋2CO↑
(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)Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(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a＝b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_______________________。
cAl3＋
(2)测得滤液中>1。加入FeSO4·7H2O和H2O2的作用是_______(结合化学用语
cFe3＋
说明)。
(3)将溶液A电解得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)
①阴极室的电极反应式是___________________________。
②电解过程阳极室溶液pH的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③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a＝b时净水
效果最好，由于H2O2可将Fe氧化为Fe，所以加入两种物质的目的是补充Fe。(3)①阴极室是阳离子(H)放电：2H＋2e===H2↑；②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；③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)Al2O3＋6H===2Al＋3H2O (2)2Fe＋H2O2＋2H===2Fe＋2H2O，补充Fe (3)①2H＋2e===H2↑ ②减小
③电解过程中反应室中的SO4通过阴离子交换膜进入阳极室，阴极室中的OH通过阴离子交换膜进入反应室，生成聚合硫酸铝铁
5．(2016·淄博市高三摸底)某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3
和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O＋2H===Cu＋Cu＋H2O)。
＋
2＋
2－
－
＋
－
2＋
＋
3＋
3＋
＋
3＋
＋
＋
－
－
2＋3＋3＋
(1)滤液A中铁元素的存在形式为_____________________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为_________________________________________，
检验滤液A中存在该离子的试剂为____________________(填试剂名称)。 (2)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为 _____________________________________________________________， 在实验室中完成此实验还需要的试剂是________。 a．KClO3 c．Mg
b．KCl d．MnO2
(3)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解，应________________________，直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止；灼烧时必须用到的实验仪器是________。
(4)溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为____________________。
(5)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是________________。
[解析] (1)根据Fe2O3＋6H===2Fe＋3H2O、Cu2O＋2H===Cu＋Cu＋H2O、2Fe＋Cu===2Fe＋Cu，且铜矿石的主要成分为Cu2O，而Fe2O3是少量的，可知滤液A中铁元素的
2＋
2＋
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3＋
＋
2＋
3＋