精修版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)：主觀題綜合訓(xùn)練 無(wú)機(jī)綜合及工藝流程 含答案

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1、精品文檔?高考化學(xué) 無(wú)機(jī)綜合及工藝流程 【主觀題綜合訓(xùn)練】 無(wú)機(jī)綜合及工藝流程 1．(2015·開封二模)硼、鎂及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。已知：硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5·H2O，硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7·10H2O。利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程如下。 回答下列有關(guān)問題： (1) 硼砂中B的化合價(jià)為　　　，溶于熱水后，常用H2SO4調(diào)pH至2~3制取H3BO3，反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　，X為H3BO3晶體加熱脫水的產(chǎn)物，其與Mg反應(yīng)制取粗硼的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　，該反應(yīng)中的氧化劑是　　　　　　　(填化學(xué)

2、式)。 (2) 硼酸是一種一元弱酸，它與水作用時(shí)結(jié)合水電離的OH-而釋放出水電離的H+，這一變化的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　。皮膚上不小心碰到氫氧化鈉溶液，一般先用大量水沖洗，然后再涂上硼酸溶液，則硼酸與氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。 (3) MgCl2·7H2O需要在HCl氛圍中加熱制MgCl2，其目的是　 。 (4) 制得的粗硼在一定條件下生成BI3，BI3加熱分解可以得到純凈的單質(zhì)硼?，F(xiàn)將0.020 g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30 mol·L-1 Na2S2O3(H2S2O3

3、為弱酸)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。盛裝Na2S2O3溶液的儀器應(yīng)為　　　　　　(填“酸式”或“堿式”)滴定管，該粗硼樣品的純度為　　　　　　　(提示：I2+2S22I-+S4)。 2．(2016·咸陽(yáng)模擬) Ⅰ.氨是一種重要的化工原料，某學(xué)習(xí)小組欲制取氨氣并探究其性質(zhì)。 　　　圖1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖2 圖3 (1) 實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式是　 。 (2) ①圖1是進(jìn)行氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的裝置，引發(fā)噴泉的操作步驟是　　　　　　。

4、 ②氨氣使燒杯中溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色，其原因是　　　　　　　　　　　　　(用電離方程式表示)。 (3) 該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持儀器未畫出)，探究氨氣的還原性并檢驗(yàn)產(chǎn)物。 ①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：黑色CuO變?yōu)榧t色；白色無(wú)水CuSO4粉末變?yōu)樗{(lán)色；同時(shí)生成一種無(wú)色氣體，該氣體無(wú)污染。請(qǐng)寫出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式：　　　　　? 　?。 ②堿石灰的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③整套裝置在方框處應(yīng)添加一種裝置后，此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)才較完善，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑醒a(bǔ)畫出E裝置圖。(要求注明裝置中所加試劑名稱) Ⅱ.3.2 g Cu與30 mL 8 mol·L-1過(guò)量HNO3反應(yīng)

5、，硝酸的還原產(chǎn)物為NO、NO2，反應(yīng)后溶液中所含H+為a mol，則： (1) 此時(shí)溶液中所含的N為　　　　　　 mol。 (2) 所生成的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為　　　　　　 L。(以上結(jié)果均用含a的代數(shù)式表示)? Ⅲ.某黑色固體甲可能含有氧化銅、硫化銅、硫化亞銅，以及被掩蔽的氧化亞銅。 查閱資料知道： ①氧化亞銅在酸性環(huán)境下會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu2+和銅單質(zhì)；在氧氣流中煅燒，可以轉(zhuǎn)化為氧化銅。 ②硫化銅和硫化亞銅常溫下都不溶于稀鹽酸；在氧氣流中煅燒，硫化銅和硫化亞銅都轉(zhuǎn)化為氧化銅和二氧化硫。 為了研究甲的成分，該小組同學(xué)在收集到足夠量的固體甲后，進(jìn)行了如圖3所示的實(shí)

6、驗(yàn)。 (1) ③中在煅燒過(guò)程中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　? 　?。 (2) 關(guān)于固體甲的成分的判斷，下列說(shuō)法正確的是　　　　　(填字母)。 A. 固體甲中，CuS和Cu2S不能同時(shí)存在 B. 固體甲中，CuO和Cu2O至少有一種 C. 固體甲中若沒有Cu2O，則一定有Cu2S D. 固體甲中若存在Cu2O，也可能有Cu2S 3．(2016·惠州一調(diào))研究人員研制利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收硫酸廠的尾氣SO2，制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如圖1。 圖1 圖2 已知：浸出液的pH<2，其中的金屬離子主要是Mn2+，還含有少量的Fe2+、Al3

7、+、Ca2+、Pb2+等其他金屬離子。PbO2的氧化性大于MnO2。有關(guān)金屬離子的半徑、形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見下表，陽(yáng)離子吸附劑吸附金屬離子的效果見圖2。 離子 離子半徑/pm 開始沉淀時(shí)的pH 完全沉淀時(shí)的pH Fe2+ 74 7.6 9.7 Fe3+ 64 2.7 3.7 Al3+ 50 3.8 4.7 Mn2+ 80 8.3 9.8 Pb2+ 121 8.0 8.8 Ca2+ 99 - - (1) 浸出過(guò)程中生成Mn2+反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　。 (2) Fe2+被氧化的過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為　

8、 。 (3) 在氧化后的液體中加入石灰漿，用于調(diào)節(jié)pH，pH應(yīng)調(diào)節(jié)至　　　　　　范圍。 (4) 陽(yáng)離子吸附劑可用于除去雜質(zhì)金屬離子，請(qǐng)依據(jù)圖、表信息回答，決定陽(yáng)離子吸附劑吸附效果的因素有　　 　　　　　　　　　　　等。(任寫兩點(diǎn))? (5) 吸附步驟除去的主要離子為　　　　 　　。 (6) 電解MnSO4、ZnSO4和H4SO4的混合溶液可制備MnO2和Zn，寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：　　　　　　　　　　　　。 4．(2015·山西校級(jí)聯(lián)考)氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級(jí)氧化鋅[含有F

9、e(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質(zhì)]的流程如下圖所示。 工業(yè)ZnO浸出液濾液濾液濾餅ZnO 提示：在本實(shí)驗(yàn)條件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。 回答下列問題： (1) 反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是　 　　　　，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　??；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對(duì)除雜的影響是　 。 (2) 反應(yīng)③的反應(yīng)類型為　 　　　　，過(guò)濾得到的濾渣中，除了過(guò)量的鋅外還有　 　　

10、　　。 (3) 反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗，檢查沉淀是否洗滌干凈的方法是　 。 (4) 反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2，取干燥后的濾餅11.2 g，煅燒后可得到產(chǎn)品8.1 g，則x等于　 　　　　。 5．(2015·太原模擬)用輝銅礦(主要成分為 Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制備難溶于水的堿式碳酸銅的流程如下： (1) 下列措施是為了加快浸取速率，其中無(wú)法達(dá)到目的的是　　　　(填字母)。 A. 延長(zhǎng)浸取時(shí)間 B. 將輝銅礦粉碎 C. 充分?jǐn)嚢? D. 適當(dāng)增加硫酸濃度 (2) 濾渣Ⅰ的主要成分

11、是MnO2、S、SiO2，請(qǐng)寫出“浸取”反應(yīng)中生成S的離子方程式：　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3) 研究發(fā)現(xiàn)，若先除鐵再浸取，浸取速率明顯變慢，可能的原因是　 。 (4) “除鐵”的方法是通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3。則加入的試劑A可以是　　　　　 　(填化學(xué)式)；“趕氨”時(shí)，最適宜的操作方法是　　　　　。 (5) “沉錳”(除Mn2+)過(guò)程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　 　　。 (6) 濾液Ⅱ經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到的鹽主要是　　　　　(填化學(xué)式)。 6．(2015·安徽模擬)NiSO4·6H2O是一種

12、綠色易溶于水的晶體，可由電鍍廢渣(除鎳外，還含有銅、鋅、鐵等元素)為原料獲得。操作步驟如下： (1) 向?yàn)V液Ⅰ中加入FeS是為了生成難溶于酸的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等雜質(zhì)，則除去Cu2+的離子方程式為　　　　　　　　　　 　　。 (2) 根據(jù)對(duì)濾液Ⅱ的操作作答： ①往濾液Ⅱ中加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②調(diào)濾液ⅡpH的目的是　　　　　。 ③檢驗(yàn)Fe3+是否除盡的操作和現(xiàn)象是　 。 (3) 濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是NiSO4，加Na2CO3過(guò)濾后得到NiCO3固體

13、，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4，這兩步操作的目的是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4) 得到的NiSO4溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等一系列操作可得到NiSO4·6H2O晶體。 ①在進(jìn)行蒸發(fā)濃縮操作時(shí)，加熱到　　　　　　　　　 　　(描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)時(shí)，則停止加熱。 ②為了提高產(chǎn)率，過(guò)濾后得到的母液要循環(huán)使用，則應(yīng)該回流到流程中的　　　　　(填“a”、“b”、“c”或“d”)位置。 ③如果得到產(chǎn)品的純度不夠，則應(yīng)該進(jìn)行　　　　　(填操作名稱)操作。 7．(2015·廈門模擬)某工廠回收電鍍污泥\[主要成分為Cu(OH)2、Ni(OH)2、Fe(OH)2、A

14、l(OH)3和砂土\]中的銅和鎳，工藝流程如下： (1) 下列措施可提高步驟①浸出速率的是　　　 　　(填字母)。 a. 加熱　b. 增大壓強(qiáng)　c. 延長(zhǎng)浸出時(shí)間　d. 適當(dāng)提高硫酸的濃度　e. 及時(shí)分離出產(chǎn)物 (2) 步驟②電解過(guò)程中銅粉在　　　　(填“陰”或“陽(yáng)”)極產(chǎn)生，若始終沒有觀察到氣體生成，則該電解過(guò)程的離子方程式為　　　 　　　　　　　　　　　　　　。 (3) 已知FePO4、AlPO4、Ni3(PO4)2的Ksp分別為1.0×10-22、1.0×10-19、4.0×10-31，步驟②所得溶液中c(Ni2+)為0.1 mo1·L-1。步驟③反應(yīng)后溶液中c(P)理論上應(yīng)

15、控制的范圍是　　　　　　　　　　　　　　。 (4) 步驟④的萃取原理為\[注：(HA)2為有機(jī)萃取劑\]NiSO4(水層)+2(HA)2(有機(jī)層)Ni(HA2)2(有機(jī)層)+H2SO4(水層)，為促使上述平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可采取的具體措施是　　　 　　　　　　　(寫一條即可)。 (5) 步驟⑤中作為反萃取劑的最佳試劑為　　　 　　(填名稱)。 (6) 該工藝流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有　　　　　　　　　　。 8．(2015·武漢模擬)工業(yè)上回收利用某合金廢料(主要含F(xiàn)e、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活潑金屬)的工藝流程如下： (1) 金屬M(fèi)為　　　　　　

16、，操作1為　　　　　　　。 (2) 加入H2O2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)，加入氨水的作用是　　　　　 　　　　　　　　　　　。 (3) 充分焙燒的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。 (4) 已知Li2CO3微溶于水，其飽和溶液的濃度與溫度關(guān)系見下表。操作2中，蒸發(fā)濃縮后必須趁熱過(guò)濾，其原因是　　　　　　　　　　　　，90 ℃時(shí)Ksp(Li2CO3)的值為　　　　　　　。 溫度/℃ 10 30 60 90 濃度/mol·L-1 0.21 0.17 0.14 0.10 (5) 用惰性電極電解熔融Li2C

17、O3制取鋰，陽(yáng)極生成兩種氣體，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為　　　　　　　。 【主觀題綜合訓(xùn)練答案】 無(wú)機(jī)綜合及工藝流程 1．(1) +3　B4+2H++5H2O4H3BO3 3Mg+B2O32B+3MgO　B2O3 (2) H3BO3+H2O\[B(OH)4\]-+H+ H3BO3+OH-\[B(OH)4\]- (3) 防止MgCl2水解生成Mg(OH)2 (4) 堿式　99% 【解析】 (1) 硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7·10H2O，鈉元素化合價(jià)為+1價(jià)，氧元素化合價(jià)-2價(jià)，依據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算得到硼元素化合價(jià)為+3價(jià)；用H2SO4調(diào)pH至2~3，硼砂中的Na

18、2B4O7在酸溶液中生成H3BO3 ，反應(yīng)的離子方程式為B4+2H++5H2O4H3BO3；X為H3BO3晶體加熱脫水的產(chǎn)物B2O3，鎂和B2O3反應(yīng)生成氧化鎂和硼，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Mg+B2O32B+3MgO，反應(yīng)中元素化合價(jià)降低的作氧化劑，硼元素化合價(jià)由+3價(jià)變化為0價(jià)，則B2O3作氧化劑。 (2) 硼酸是一種一元弱酸，它與水作用時(shí)結(jié)合水電離的OH-而釋放出水電離的H+，據(jù)此書寫離子方程式為H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+；硼酸是一元弱酸，與氫氧化鈉反應(yīng)生成四羥基硼酸根，反應(yīng)的離子方程式為H3BO3+OH-[B(OH)4]-。 (3) MgCl2·7H2O需要在HCl氛圍

19、中加熱，是為了防止氯化鎂水解生成氫氧化鎂。 (4) H2S2O3為弱酸，Na2S2O3溶液顯堿性，據(jù)此選擇滴定管應(yīng)為堿式滴定管；硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為0.30 mol·L-1×0.018 L=0.005 4 mol，根據(jù)關(guān)系式：BBI3I23S2，n(B)=n(S2)=0.001 8 mol，硼的質(zhì)量為11 g·mol-1×0.001 8 mol=0.019 8 g，粗硼中硼的含量為×100%=99%。 2．(1) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (2) ①輕輕擠壓膠頭滴管，使少量水進(jìn)入燒瓶，然后打開止水夾K ②NH3+H2ONH3·H2ON+OH

20、- (3) ①3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O ②吸收氨氣中混有的水蒸氣，防止干擾產(chǎn)物水的測(cè)定 ③ Ⅱ. (1) 0.1+a (2) (0.5a-0.02)×22.4 Ⅲ. (1) 2CuS+3O22CuO+2SO2 (2) BCD 【解析】 Ⅰ.(1) 在加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水。 (2) ①NH3極易溶解于水，1體積水溶解700體積氨氣，擠出膠頭滴管中的水，然后打開止水夾K，由于氨氣迅速溶解在擠出膠頭滴管的水中，導(dǎo)致燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，使溶液進(jìn)入燒瓶產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象。②氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離出銨根離子和氫氧根離子，溶液呈

21、堿性，酚酞試液遇堿變紅色。 (3) ①黑色CuO變?yōu)榧t色，紅色是銅，所以生成物含有銅；白色無(wú)水CuSO4粉末變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明生成物含有水；同時(shí)生成一種無(wú)色氣體，該氣體無(wú)污染，所以該氣體是氮?dú)?。②堿石灰是干燥劑，能吸收水蒸氣，防止干擾產(chǎn)物水的測(cè)定。③氨氣是刺激性氣體，所以不能排入空氣中，應(yīng)有尾氣處理裝置，氨氣極易溶于水，應(yīng)注意防倒吸。 Ⅱ. (1) 3.2 g Cu的物質(zhì)的量n(Cu)==0.05 mol， Cu(NO3)2 Cu2++2N　　HNO3H++N 0.05 mol　 0.1 mol a mol a mol 則此時(shí)溶液中含有N的物質(zhì)的量為(0.1+a) mol。 (2

22、) 濃硝酸與銅反應(yīng)生成NO2，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度逐漸降低，則生成NO，反應(yīng)后溶液中硝酸過(guò)量，n(N)=(0.1+a) mol，加入HNO3的物質(zhì)的量n(HNO3)=0.24 mol，設(shè)混合氣體中NO為x mol、NO2為y mol， 由N元素守恒可知，x+y=0.24-(0.1+a) 根據(jù)得失電子守恒可得，3x+y=2×0.05 解得：x=0.5a-0.02 NO的體積為(0.5a-0.02)×22.4 L。 Ⅲ. (1) 根據(jù)反應(yīng)判斷：2Cu+O22CuO固體質(zhì)量增加、Cu2S+O22CuO+SO2 固體質(zhì)量不變、2CuS+3O22CuO+2SO2 固體質(zhì)量減少，則一定存在

23、2CuS+3O22CuO+2SO2。 (2) 固體甲加入稀鹽酸后得到藍(lán)色溶液，說(shuō)明固體甲的成分中CuO和Cu2O至少有一種。因題給“固體乙稱取2.00 g，氧氣流中煅燒、冷卻、稱量至恒重，得固體丙1.84 g”，即固體實(shí)際變輕了，說(shuō)明必有CuS，還要有其他物質(zhì)。討論：①若有Cu2O，Cu2S可有可無(wú)；②若無(wú)Cu2O，必有Cu2S，經(jīng)以上分析，對(duì)于固體甲的成分的判斷正確的是B、C、D。 3．(1) SO2+MnO2MnSO4 (2) 2Fe2++MnO2+4H+2Fe3++Mn2++2H2O (3) 4.7≤pH<8.3 (4) 吸附時(shí)間、金屬離子半徑、金屬離子所帶電荷(任寫兩

24、點(diǎn)) (5) Pb2+、Ca2+ (6) Mn2+-2e-+2H2OMnO2↓+4H+ 【解析】 (1) 低品位軟錳礦漿的主要成分是MnO2，通入SO2浸出液的pH<2，其中的金屬離子主要是Mn2+，則MnO2與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+MnO2MnSO4。(2) 雜質(zhì)離子中只有Fe2+具有還原性，可以被MnO2在酸性條件下氧化成Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++MnO2+4H+2Fe3++Mn2++2H2O。(3) 雜質(zhì)中含有Fe3+、Al3+，從圖表可以看出，大于4.7可以將Fe3+和Al3+除去，小于8.3是防止Mn2+也沉淀，所以只要調(diào)節(jié)pH值在4.

25、7~8.3之間即可。(4) 圖中離子從上至下，半徑有減小趨勢(shì)，對(duì)應(yīng)的吸附率減小；隨著時(shí)間的遞增，所有離子的吸附率均增大；另外Fe3+和Al3+所帶電荷數(shù)大，其吸附率低。(5) 從吸附率的圖可以看出，Ca2+、Pb2+的吸附率較高。(6) 電解MnSO4、ZnSO4和H2SO4的混合溶液可制備MnO2和Zn，陽(yáng)極上是發(fā)生氧化反應(yīng)，元素化合價(jià)升高，為MnSO4失電子生成MnO2，陽(yáng)極反應(yīng)式為Mn2+-2e-+2H2OMnO2↓+4H+。 4．(1) Fe2+和Mn2+ Mn+3Fe2++7H2O3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+ 2Mn+3Mn2++2H2O5MnO2↓+4H+

26、 鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì) (2) 置換反應(yīng)　鎳 (3) 取少量最后一次洗滌濾液于試管中，滴入1~2滴鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈 (4) 1 【解析】 (1) 根據(jù)題意，Ni(Ⅱ)不能被氧化，反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是Fe2+和Mn2+，反應(yīng)的離子方程式為Mn+3Fe2++7H2O3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+、2Mn+3Mn2++2H2O5MnO2↓+4H+；加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì)。(2) 反應(yīng)③為鋅與鎳離子反應(yīng)得到鋅離子和鎳，反應(yīng)類型為置換反應(yīng)；得到的濾渣

27、中，除了過(guò)量的鋅外還有金屬鎳。(3) 由于溶液中硫酸根離子屬于雜質(zhì)離子，因此可以檢驗(yàn)洗滌濾液中是否存在硫酸根離子，操作為：取少量最后一次洗滌濾液于試管中，滴入1~2滴稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈。 (4) 根據(jù)關(guān)系式 ZnCO3·xZn(OH)2 ~(x+1)ZnO 125+99x　 81(x+1) 11.2 g　　 8.1 g 解得：x=1 5．(1) A (2) 2MnO2+Cu2S+8H+S↓+2Cu2++2Mn2++4H2O (3) Fe3+可加催化Cu2S被MnO2氧化 (4) CuO[或Cu(OH)2]　加熱 (

28、5) Mn2++HC+NH3MnCO3↓+N (6) (NH4)2SO4 【解析】 輝銅礦的主要成分為Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)，加入稀硫酸和二氧化錳浸取，過(guò)濾得到濾渣為MnO2、SiO2、單質(zhì)S，濾液中含有Fe3+、Mn2+、Cu2+，調(diào)節(jié)溶液pH除去鐵離子，加入碳酸氫銨溶液沉淀錳，過(guò)濾得到濾液趕出氨氣循環(huán)使用，得到堿式碳酸銅。 (1) 酸浸時(shí)，通過(guò)粉碎礦石或者升高溫度或者進(jìn)行攪拌等都可以提高浸取速率，延長(zhǎng)浸取時(shí)間并不能提高速率。(2) “浸取”時(shí)：在酸性條件下MnO2氧化Cu2S得到硫單質(zhì)、CuSO4和MnSO4，其反應(yīng)的離子方程式是2MnO2+Cu2S+8H+S↓+

29、2Cu2++2Mn2++4H2O。(3) 浸取時(shí)氧化鐵與稀硫酸生成硫酸鐵和水，若先除鐵再浸取，浸取速率明顯變慢，F(xiàn)e3+可催化Cu2S被MnO2氧化。(4) 加入的試劑A應(yīng)用于調(diào)節(jié)溶液pH，促進(jìn)鐵離子的水解，但不能引入雜質(zhì)，因最后要制備堿式碳酸銅，則可加入氧化銅、氫氧化銅等；因氨氣易揮發(fā)，加熱可促進(jìn)揮發(fā)，則可用加熱的方法趕氨。(5) “沉錳”(除Mn2+)過(guò)程中，加入碳酸氫銨和氨氣，生成碳酸錳沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Mn2++HC+NH3MnCO3↓+N。(6) 濾液Ⅱ主要是硫酸銨溶液通過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌得到硫酸銨晶體。 6．(1) FeS+Cu2+CuS+Fe2+ (

30、2) ①2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O ②除去Fe3+ ③用試管取少量濾液Ⅲ，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則Fe3+已除凈 (3) 增大NiSO4的濃度，利于蒸發(fā)結(jié)晶(或富集NiSO4) (4) ①溶液表面形成晶體薄膜(或者有少量晶體析出) ②d?、壑亟Y(jié)晶 【解析】 (1) FeS除去Cu2+的反應(yīng)是沉淀的轉(zhuǎn)化，即FeS+Cu2+CuS+Fe2+。(2) ①對(duì)濾液Ⅱ中加H2O2的目的是將Fe2+氧化Fe3+，加入H2O2的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。②調(diào)濾液ⅡpH的目的是除去Fe3+。③檢驗(yàn)Fe3+是否除盡的操作和現(xiàn)象：

31、用試管取少量濾液Ⅲ，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則Fe3+已除凈。(3) NiSO4與Na2CO3反應(yīng)生成NiCO3沉淀，而后過(guò)濾，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4，這樣可提高NiSO4的濃度，有利于蒸發(fā)結(jié)晶。(4) ①在進(jìn)行蒸發(fā)濃縮操作時(shí)，當(dāng)少量晶體析出時(shí)或溶液表面形成晶體薄膜時(shí)，停止加熱。②為了提高產(chǎn)率，過(guò)濾后得到的母液要循環(huán)使用，應(yīng)該回流到流程d中循環(huán)使用。③產(chǎn)品的純度不夠需要重新溶解、濃縮、結(jié)晶析出得到較純凈的晶體，實(shí)驗(yàn)操作為重結(jié)晶。 7．(1) ad (2) 陰　Cu2++2Fe2+Cu+2Fe3+ (3) 1.0×10-14~2.0×10-14 mol·L

32、-1 (4) 加入有機(jī)萃取劑 (5) 硫酸 (6) 硫酸和有機(jī)萃取劑 【解析】 電鍍污泥\[主要成分為Cu(OH)2、Ni(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3和砂土\]加硫酸溶解、過(guò)濾，濾液中含有Cu2+、Ni2+、Fe2+、Al3+，電解，銅離子在陰極得電子生成Cu，亞鐵離子在陽(yáng)極失電子生成Fe3+，過(guò)濾，濾液中含有Ni2+、Fe3+、Al3+，再加磷酸鈉，生成FePO4、AlPO4沉淀，過(guò)濾，濾液為含有Ni2+的溶液，加有機(jī)萃取劑萃取、分液，有機(jī)層中加硫酸，分液，水層中為NiSO4。(1) 若要提高浸出速率可以增大反應(yīng)物的濃度，即增大硫酸的濃度，或者升高溫度。(2) 銅離子得

33、電子生成Cu，即電解過(guò)程中銅粉在陰極生成；陰極上銅離子得電子生成Cu，陽(yáng)極上Fe2+失電子生成Fe3+，則電解方程式為Cu2++2Fe2+Cu+2Fe3+。(3) 步驟③應(yīng)該控制溶液中P的濃度，使Fe3+、Al3+全部轉(zhuǎn)化為沉淀，而Ni2+不生成沉淀，若沒有Ni3(PO4)2沉淀生成，則Ksp\[Ni3(PO4)2\]=c3(Ni2+)·c2(P)=(0.1)3×c2(P)=4.0×10-31，所以c(P)=2.0×10-14 mol·L-1；若使Fe3+、Al3+全部轉(zhuǎn)化為沉淀，F(xiàn)ePO4的Ksp小先沉淀，Al3+完全沉淀時(shí)Fe3+也完全沉淀，Ksp(AlPO4)=c(Al3+)·c(P)=

34、(10-5)×c(P)=1.0×10-19，所以c(P)=1.0×10-14 mol·L-1，即當(dāng)c(P)=1.0×10-14 mol·L-1時(shí)Fe3+、Al3+全部轉(zhuǎn)化為沉淀；所以溶液中c(P)的范圍為1.0×10-14~2.0×10-14 mol·L-1。(4) 已知存在平衡：NiSO4(水層)+2(HA)2(有機(jī)層)Ni(HA2)2(有機(jī)層)+H2SO4(水層)，增大反應(yīng)物的濃度，平衡正向移動(dòng)，所以為促使上述平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)應(yīng)該加入有機(jī)萃取劑。(5) 步驟⑤中作為反萃取劑，即平衡NiSO4(水層)+2(HA)2(有機(jī)層)Ni(HA2)2(有機(jī)層)+H2SO4(水層)逆向移動(dòng)，則增大生

35、成物的濃度，所以加入硫酸作反萃取劑。(6) 步驟④中加有機(jī)萃取劑，分液，水層中含有硫酸，步驟⑤中加硫酸作為反萃取劑，分液有機(jī)層為有機(jī)萃取劑，則硫酸和有機(jī)萃取劑可以循環(huán)使用。 8．(1) Cu　過(guò)濾 (2) 2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O　調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀 (3) 4(CoC2O4·2H2O)+3O22Co2O3+8H2O+8CO2 (4) 減少Li2CO3的溶解損失　4.0×10-3 (5) 2C-4e-O2↑+2CO2↑ 【解析】 合金廢料(主要含F(xiàn)e、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活潑金屬)加入鹽酸過(guò)濾得到

36、金屬M(fèi)為不與鹽酸反應(yīng)的銅，浸出液中加入過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH，使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，通過(guò)操作1過(guò)濾得到的溶液A中加入草酸銨溶液沉淀鈷離子，過(guò)濾得到溶液B，溶液B主要是鋰離子的溶液，加入碳酸鈉沉淀鋰離子，過(guò)濾得到碳酸鋰，CoC2O4·2H2O在足量空氣中煅燒得到氧化鈷。(1) 上述分析判斷金屬M(fèi)為Cu，操作1為過(guò)濾操作。(2) 加入H2O2的作用是氧化亞鐵離子為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O；加入氨水的作用是調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。(3) CoC2O4·2H2O 焙燒生成Co2O3、CO2和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4(CoC2O4·2H2O)+3O22Co2O3+8H2O+8CO2。(4) Li2CO3微溶于水，溶解度隨溫度升高而降低，為減少Li2CO3的溶解損失，蒸發(fā)濃縮后必須趁熱過(guò)濾；90 ℃時(shí)c(Li2CO3)=0.10 mol·L-1，則c(Li+)=0.20 mol·L-1，c(C)=0.10 mol·L-1，則Ksp(Li2CO3)=0.20×0.20×0.10=4.0×10-3。(5) 用惰性電極電解熔融Li2CO3制取鋰，陽(yáng)極生成兩種氣體，應(yīng)為二氧化碳和氧氣，電極反應(yīng)式為2C-4e-O2↑+2CO2↑。