知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

2．从银铜合金废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图1：

已知：
①铝元素在溶液中的存在形态与溶液pH的关系如下图所示．
②室温时，Cu（OH）₂的溶度积K_sp=2.0×10^-20．（lg5=0.7）
③Al（OH）₃和Cu（OH）₂开始分解的温度分别为450℃和80℃．
请回答下列问题：
（1）电解精炼银时，粗银做 ______ 极（填“阴”或“阳”），阴极电极反应为 ______
（2）在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，使溶液的pH范围在 ______ ，若控制不当，使NaOH过量可能会引起的反应的离子方程式为 ______
（3）煅烧过程中发生多步反应，写出最终生成CuAlO₂的反应的化学方程式： ______ ．
（4）若银铜合金中铜的质量分数为64%，理论上1.0kg废料中的铜可完全转化为CuAlO₂，至少需要1.0mol•L^-1的Al₂（SO₄）₃溶液 ______ L．

难度：较易

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3．钛（fTi）被誉为21世纪金属．冶炼钛的主要原料是含Fe₂0₃的钛铁矿（FeTiO₃），其生产过程如图：

已知：TiOSO₄可溶于水且易水解，H₂Ti0₃难溶于水．试回答下列问题：
（1）步骤②的主要实验操作是冷却、结晶、 ______ （填操作名称）；步骤④在实验室中常将试剂置于 ______ （填仪器名称）中加强热．
（2）步骤③中加入热水的作用是 ______
（3）步骤④中硫酸亚铁晶体（FeS04*7H₂0）在空气中煅烧生成铁红、水和三氧化硫，写出该反应的化学方程式： ______
（4）步骤②所得到的硫酸亚铁晶体（FeSO₄•7H₂0）是目前工业上处理含铬有毒废水常用的化学试剂，二者反应后（Cr由+6价转化为+3价）可以转化为有重要工业价值的铁氧体复合氧化物（常用Fe0．Fe_yCr_x0₃表示）．欲制备该铁氧体复合氧化物，试求在酸性的含铬废水中，加入FeSO₄•7H₂O的质量应为废水中六价铬（相当于CrC₃）质量的 ______ 倍．

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4．某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物．为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：
沉淀物 Fe（OH）₃ Fe（OH）₂ Cu（OH）₂
开始沉淀的pH 2.3 7.6 4.4
完全沉淀的pH 3.2 9.7 6.4
（1）酸浸后加入H₂O₂的目的是 ______ ．调pH步骤中加入的试剂最好是 ______ （填化学式）．实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有 ______ ．
（2）煮沸CuSO₄溶液的原因是 ______ ．向CuSO₄溶液中加入一定量的NaCl、Na₂SO₃，可以生成白色的CuCl沉淀，写出该反应的化学方程式 ______ ．
（3）CuCl产品中CuCl的质量分数大于96.50%为国家合格标准．称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol•L^-1FeCl₃溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol•L^-1的Ce（SO₄）₂溶液滴定，到达终点时消耗Ce（SO₄）₂溶液24.60mL．有关的化学反应为：Fe³⁺+CuCl=Fe²⁺+Cu²⁺+Cl^-，Ce⁴⁺+Fe²⁺=Fe³⁺+Ce³⁺．通过计算说明该CuCl样品 ______ （填“符合”或“不符合”）国家标准．
（4）25℃时，K_SP[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38．Fe³⁺发生水解反应Fe³⁺+3H₂O⇌Fe（OH）₃+3H⁺，该反应的平衡常数为 ______ ．

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5．某科研小组设计出利用工业废酸（稀H₂SO₄）来浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如图所示．

已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示．
离子开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe²⁺ 6.34 9.7
Fe³⁺ 1.48 3.2
Zn²⁺ 6.2 8.0
请回答下列问题：
（1）在“酸浸”步骤中，为提高浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是 ______ ．
（2）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：K_sp（CuS） ______ K_sp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“=”）．
（3）物质A最好使用下列物质中的 ______ ．
A．KMnO₄ B．空气 C．HNO₃ D．NaClO
（4）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在 ______ 范围之间．
（5）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是 ______ ．
（6）除铁后得到的Fe（OH）₃可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂--K₂FeO₄，写出该反应的离子方程式 ______ ．

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6．某地煤矸石经预处理后含SiO₂（63%）、Al₂O₃（25%）、Fe₂O₃（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如图：

（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为： ______ 、 ______ ．
（2）“酸浸”时，提高浸出速率的具体措施有 ______ 、 ______ ．（写出两个）
（3）“碱溶”的目的是 ______ ．物质X的电子式为 ______ ．该工艺设计中，过量X参与反应的离子方程式是： ______ ．
（4）从流程中分离出来的Fe（OH）₃沉淀可在碱性条件下用KClO溶液处理，制备新型水处理剂高铁酸钾（K₂FeO₄），该反应的离子方程式为： ______ ．

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7．电子工业常用30%的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板．某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得纯净的FeCl₃溶液，准备采用下列步骤：

①请写出上述实验中③的化学式： ______
②配制并保存硫酸亚铁溶液时，常在其中加入 ______
③要证明某溶液中不含Fe³⁺而可能含有Fe²⁺，进行如下实验操作时的最佳顺序为 ______ ．
①加入足量氯水 ②加入足量NaOH溶液 ③加入少量KSCN溶液
A、①③B、③②C、③①D、①②③
④写出向②⑤的合并液中通入⑥的离子方程式 ______ ．

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8．一氧化钴（CoO）是一种重要的工业催化剂，某学习小组欲从含钴废料中（含Co₂O₃、CoO 和少量Fe、Al）回收一氧化钴，设计工艺流程如下：已知：Co₂O₃的氧化性＞Cl₂的氧化性下列说法不正确的是（　　）

A．第Ⅰ步反应后得到的滤液主要是含铝溶液

B．第Ⅱ步中盐酸表现出酸性、还原性，且必须过量

C．第Ⅲ步中Na₂CO₃主要作用是使Fe³⁺沉淀，滤渣主要为Fe（OH）₃

D．第Ⅳ步操作为过滤，第Ⅴ步煅烧后，也可以在一氧化碳气体氛围中冷却

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9． “烂版液”是制印刷锌版时，用稀硝酸腐蚀锌版后得到的“废液”（含有少量的Cl^-、Fe³⁺）．某化学兴趣小组拟用“烂版液”制取Zn（NO₃）₂•6H₂O的过程如下：

已知：Zn（NO₃）₂•6H₂O是一种无色晶体，水溶液呈酸性，Zn（NO₃）₂能与碱反应，得到的产物具有两性．
（1）“烂版液”中溶质的主要成分是 ______ （填化学式，下同）．
（2）沉淀Ⅰ的主要成分是 ______ ．
（3）操作③中加热煮沸的目的是 ______ ；此步操作的理论依据是 ______ ．
（4）操作④保持pH=2的目的是 ______ ．

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10．从铝土矿（成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等杂质）中提取氧化铝的工艺流程如图

则回答下列问题：
（1）操作1的名称为 ______ ，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需 ______ ；
（2）沉淀C的成分为 ______ （写化学式）；
（3）设计最简实验证明滤液D中Fe³⁺已沉淀完全（写出操作、现象及结论，试剂任选）：取2mL滤液D于试管中， ______ ．
（4）滤液E中的主要溶质的化学式为 ______ ；
（5）写出步骤⑤的化学方程式 ______ ．

难度：较易

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沉淀物	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Cu（OH）₂
开始沉淀的pH	2.3	7.6	4.4
完全沉淀的pH	3.2	9.7	6.4

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe²⁺	6.34	9.7
Fe³⁺	1.48	3.2
Zn²⁺	6.2	8.0