《2021届高考鲁科版化学一轮复习练习：第4章材料家族中的元素突破全国卷专题讲座(四)突破训练修订》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届高考鲁科版化学一轮复习练习：第4章材料家族中的元素突破全国卷专题讲座(四)突破训练修订（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、突破训练 1(2018 湖南六校联考)重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁 矿(主要成分为FeO Cr2O3，杂质为 SiO2、Al2O3)为原料生产，实验室模拟工业制法用铬铁矿 制 K2Cr2O7的主要工艺如图所示。涉及的主要反应是6FeO Cr2O324NaOH7KClO 3= 12Na2CrO4 3Fe2O37KCl 12H2O。 (1)碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是_ 。 (2)反应器中除发生题中所给反应外，还会发生其他反应，请任写出一个反应的化学 方程式： _。中调节pH 为 78 所得滤渣为 _。 (3)从平衡角度分析中酸化的原因是_ _ 。 (4)称取重铬酸钾试样2
2、500 0 g 配成 250 mL 溶液，取出2500 mL 于碘量瓶中，向其 中加入 10 mL 2 mol L 1 H 2SO4溶液和足量碘化钾 (铬元素转化为Cr 3)，置于暗处 5 min。然 后加入 100 mL 水和适量淀粉溶液作指示剂，用0120 0 mol L 1 Na 2S2O3标准溶液滴定 (I2 2S2O2 3=2I S 4O 2 6)。若实验中共用去Na2S2O3标准溶液 4000 mL，则所得产品中重 铬酸钾的纯度为(设整个过程中其他杂质不参加反应)_。(保留两位有效数字) 解析： (1)碱浸前将铬铁矿粉碎，可以增大接触面积，从而加快反应速率，使反应更充 分。 (2)
3、除题给反应外，还能发生的反应有SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，Al2O32NaOH 3H2O=2NaAl(OH) 4 ， SiO2 Na2CO3= 高温 Na2SiO3 CO2 ， Al2O3 Na2CO3 4H2O=2NaAl(OH)4CO2。充分反应后过滤， 由于滤液中含有 Na2SiO3和 NaAl(OH) 4， 调节 pH为 78， 使 SiO2 3和Al(OH)4 分别生成 H2SiO3沉淀和 Al(OH)3沉淀而除去。 (3)CrO 2 4 在酸性条件下可转化成Cr2O2 7 ：2CrO 2 4 2H Cr2O 2 7 H2O，酸化时，增大了 H 浓度， 平衡向右移动，促
4、使CrO 2 4 转化为 Cr2O2 7 。(4)根据题意知： Cr2O 2 7 得6e 2Cr 3，2I 失2e I2， 根 据 得 失 电 子 守 恒 ， 存 在K2Cr2O7 3I2 6S2O 2 3 ， 故 试 样 中n(K2Cr2O7) 1 6 n(S2O 2 3) 250 mL 25.00 mL 1 60120 0 mol L 14000 103 L 250 mL 25.00 mL 810 3 mol ， m(K2Cr2O7)810 3 mol 294 gmol12352 g，故 K 2Cr2O7的纯度为 2.352 g 2.500 0 g100% 94%。 答案： (1)增大接触
5、面积，加快反应速率(或增大接触面积，加快反应速率，使反应进行 更充分 ) (2)SiO2Na2CO3= 高温 Na2SiO3 CO2 或 Al2O3 Na2CO34H2O=2NaAl(OH)4 CO2 或 SiO2 2NaOH=Na 2SiO3 H2O或Al2O3 2NaOH 3H2O=2NaAl(OH)4 Al(OH)3、H2SiO3或 Al(OH)3、H4SiO4 (3)2CrO 2 4 2H Cr2O 2 7 H2O，酸化时，增大了 H 浓度，平衡向右移动 (4)94%(或 0 94) 2(2016 高考全国卷 ， 28，14 分)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产 硫酸
6、的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催 化剂的主要成分为 物质V2O5 V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3 质量分数 /% 222 9 2 831 2228 6065 12 1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线： 回答下列问题： (1)“酸浸”时V2O5转化为 VO 2，反应的离子方程式为 _，同时 V2O4转化成 VO 2。“废渣 1”的主要成分是_。 (2)“氧化”中欲使3 mol 的 VO 2变为 VO 2， 则需要氧化剂 KClO 3至少为 _mol 。 (3)“ 中 和 ” 作 用 之 一 是 使 钒 以V4O 4 12 形 式 存
7、 在 于 溶 液 中 。 “ 废 渣2” 中 含 有 _ 。 (4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为4ROH V4O 4 12 离子交换 洗脱 R4V4O12 4OH (ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_性 ( 填 “酸”“碱”或“中”)。 (5)“流出液”中阳离子最多的是_。 (6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式： _ 。 解析： (1)反应过程中V 的化合价不变， 所以是复分解反应。注意 V2O5在离子方程式中 不能拆开； 废钒催化剂中， 只有二氧化硅不溶于硫酸，成为废渣1 的主要成分。 (2)3 mol VO
8、2 变为 VO 2，共失去 3 mol 电子， 而 1 mol ClO 3变为 Cl 得到 6 mol 电子， 所以需要 05 mol 氯酸钾。 (3)中和时， Fe3 、Al3分别转化为难溶的 Fe(OH)3和 Al(OH) 3，成为废渣 2 的主要 成分。 (4)为提高洗脱效率，需使题中所述平衡逆向移动。根据平衡移动原理，碱性越强越 有利于平衡逆向移动，所以淋洗液应该呈碱性。(5)经过“离子交换”，钒以 R4V4O12形式存 在，而铁、铝则在“中和”过程中转化为沉淀，所以“流出液”中最多的阳离子是钾离子。 (6)由 NH4VO3转化为 V2O5，V 的化合价未发生变化，该反应为非氧化还原反
9、应，所以 N 的 化合价仍为 3，一种生成物是NH3，另一种生成物必定是H2O。 答案： (1)V2O52H =2VO 2H2OSiO2 (2)0 5 (3)Fe(OH)3和 Al(OH)3 (4)碱 (5)K (6)2NH4VO3= V2O52NH3 H2O 3以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等 )和 H2SO4为原料， 制备高纯 PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下： (1) 过 程 中 ， 在Fe 2 催 化 下 ， Pb 和PbO2反 应 生 成PbSO4的 化 学 方 程 式 是 _ 。 (2)过程中， Fe 2催化过程可表示为 2Fe2 Pb
10、O24H SO2 4=2Fe 3PbSO 42H2O 写出的离子方程式：_ 。 下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。 a向酸化的FeSO4溶液中加入 KSCN 溶液， 溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变 红。 b _ 。 (3)PbO 溶解在 NaOH 溶液中， 存在平衡： PbO(s)NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解 度曲线如图所示。 过程的目的是脱硫。滤液 1 经处理后可在过程中重复使用，其目的是 _(选 填序号 )。 A减少 PbO 的损失，提高产品的产率 B重复利用NaOH ，提高原料的利用率 C增加 Na2SO4浓度，提高脱硫效率 过 程 的 目
11、的 是 提 纯 。 结 合 上 述 溶 解 度 曲 线 ， 简 述 过 程 的 操 作 ： _ 。 解析： (1)根据题给化学工艺流程知，过程中，在Fe2 催化下， Pb、PbO 2和 H2SO4反 应生成 PbSO4和水， 化学方程式为PbPbO22H2SO4= Fe 2 2PbSO42H2O。(2)催化剂通 过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质量和化学 性质在反应前后保持不变。根据题给信息知，反应中Fe 2 被 PbO2氧化为 Fe 3，则反应 中 Fe3 被 Pb 还原为 Fe2，离子方程式为 2Fe3 PbSO2 4=PbSO42Fe 2。a 实验证
12、明 发生了反应， 则 b实验须证明发生了反应，实验方案为取a 中红色溶液少量，加入过量 铅粉，充分反应后， 红色退去。 (3)过程的目的是脱硫，操作过程中会加入过量的NaOH， 通过题给条件可知，部分PbO 溶解在 NaOH 溶液中，故滤液1 中会有过量的NaOH 和 PbO 溶解在 NaOH 溶液中产生的NaHPbO2，重复使用滤液1，可减少PbO 的损失，提高产率， 且 NaOH 也得到了重复利用，提高了原料的利用率。过程是从粗产品中得到纯产品， 结合溶解度曲线，可选用重结晶操作。根据条件可知，粗品中含有炭黑，需要趁热过滤，然 后冷却结晶，过滤得到纯产品。 答案： (1)PbPbO22H2
13、SO4= Fe 2 2PbSO42H2O (2)2Fe 3PbSO2 4=2Fe 2PbSO 4 取 a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色退去 (3)AB向 PbO 粗品中加入一定量的35%NaOH 溶液，加热至 110 ，充分溶解后， 趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO 固体 4(2018 厦门模拟 )新型高效絮凝剂Fe(OH)SO4(碱式硫酸铁 )常用于污水处理。工业上 利用废铁屑 (含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示： 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 如表所示： 沉淀物Fe(OH) 3Fe(OH)2Al(OH)3 开始沉淀时的pH 23 7 5 34 完全沉淀时的pH 32 9 7 44 请回答下列问题： (1)加入少量NaHCO3的目的是调节溶液的 pH， 使溶液中的 _沉淀， 该工艺中“搅 拌”的作用是 _ 。 (2)在实际生产中，反应常同时通入O2以减少 NaNO2的用量， O2与 NaNO2在反应中 均作 _。若参与反应的O2有 112 L(标准状况 )，则相当于节约NaNO2的物质的量 为_。 (3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH) 2可部分水解生成 Fe2(OH) 4 2 聚合离子。该水 解反应的离子方程式为_ 。 (4)在医药上常用硫酸亚
