【正文】 程式 CuSiO3 方式二：以黃銅礦精礦為原料，制取硫酸銅及金屬銅的工藝如下所示： Ⅰ .將黃銅礦精礦（主要成分為 CuFeS2，含有少量 CaO、 MgO、 Al2O3）粉碎 Ⅱ .采用如下裝置進(jìn)行電化學(xué)浸出實(shí)驗(yàn)，將精選黃銅礦粉加入電解槽陽(yáng)極區(qū)，恒速攪拌，使礦粉溶解。 【知識(shí)點(diǎn)】 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 、 難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化 的本質(zhì) 、 物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的基本方法選擇及應(yīng)用 【答案解析】 （ 1） H4SiO4 （ 2分） （ 2） A （ 2分） （ 3） Al3+ （ 2分）（ 4）錯(cuò)誤（ 3分） （ 5） Fe2+e=Fe3+ （ 2 分） （ 6）增大 H+濃度，使平衡 2RH（ 有機(jī)相 ） + Cu2+（ 水相 ） R2Cu （ 有機(jī)相 ） + 2H＋ （ 水相 ）逆向移動(dòng)， Cu2+進(jìn)入水相得以再生；（ 2 分） （ 7） C(H+)C(SO42)C(Cu2+)C(OH) (2 分） 解析 ： （ 1）利用質(zhì)量守恒定律，可以判斷未知物是硅酸，利用觀察法配平反應(yīng)方程式為： CuSiO3 （已知： 25℃ 時(shí)， Ksp[Fe(OH)3]＝ 10－ 39） （ 5） 該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)有 和 。 （ 4）通過(guò)計(jì)算可知，該黃銅礦的純度為 ________。 （ 2）樣品在煅燒時(shí)生成二氧化硫，最后溶于水進(jìn)行滴定，所以裝置 a 要將空氣中的水蒸氣除去否則會(huì)影響二氧化硫進(jìn)入 d的產(chǎn)量； 同時(shí)，通過(guò)觀察進(jìn)氣管口氣泡的多少判斷空氣流速，防止進(jìn)入氧氣過(guò)多氧化二氧化硫，造成結(jié)果偏低；反應(yīng)后多余的氧氣會(huì)氧化二氧化硫，所以通過(guò) c 裝置除去。銅不能與稀硫酸直接反應(yīng) ，本實(shí)驗(yàn)中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應(yīng)完全，通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體 (裝置如圖 2所示 )。） 請(qǐng) 回 答 下 列 問(wèn) 題 ： ① 方案 1 中的 B 儀 器 名 稱 是 。（各 1 分） 解析 ：（ 1） 銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅 、二氧化氮和水，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硝酸變成稀硝酸，稀硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮、水，反應(yīng)方程為：Cu+4H++2NO3=Cu2++2NO2↑+2H2O 或 3Cu+8H++2NO3 =3Cu2++2NO↑+4H2O； (2) 反應(yīng)中產(chǎn)生的尾氣主要為 NO，由于 NO 與 NaOH 溶液不反應(yīng)，故應(yīng)向氫氧化鈉溶液中通入空氣（氧氣），裝置 2 中在尾氣吸收裝置之前連接集氣瓶，通入氧氣有利于氮氧化合物的吸收，同時(shí)起安全瓶作用，防止倒吸。 1L 的速率鼓入空氣。高 *考 *網(wǎng)】 滴定前刻度/mL 滴定后刻度 /mL 1 2 3 （ 4）本方案設(shè)計(jì)中由一個(gè)明顯的缺陷影響了測(cè)定結(jié)果（不屬于操作失誤），你認(rèn)為是 （寫(xiě)一種即可）。 28． J1 J2 J5 L7【 2020 【知識(shí)點(diǎn)】 工藝流程題、基本實(shí)驗(yàn)操作、無(wú)機(jī)化合物計(jì)算 【答案解析】 解析 ：（ 1）根據(jù)已知條件，圖 2是蒸餾實(shí)驗(yàn)操作，其中玻璃儀器 B的名稱是冷凝管，格氏試劑容易水解，所以，裝有無(wú)水 CaCl2 的儀器 A的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，使格氏試劑水解；（ 2）圖 2 中滴加液體未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是平衡壓強(qiáng)，使漏斗內(nèi)液體順利滴下，格氏試劑時(shí)要保持微沸，可以采用水浴加熱；（ 3）由圖表知三苯甲醇與乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有機(jī)物的沸點(diǎn)相差較大，可以采用蒸餾的方式分離，堿式溴化鎂溶于水、三苯甲醇不溶，過(guò)濾進(jìn)行分離，因?yàn)槿郊状既苡谝颐选⒁掖急降扔袡C(jī)溶劑，所以沉淀的洗滌用水；因?yàn)闉V液中含有氫氧根、溴離子，所以，檢驗(yàn)是否洗凈沉淀的操作是：取最后一次洗滌液于試管中，滴加硝酸銀溶液，看有無(wú)沉淀生成。 （ 1）二氧化鈰 (CeO2)在平板電視顯示屏中有著重要應(yīng)用。 （ 4） NiSO4 9． J2 J4【 2020 已知 ： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= ② 取少量該氮肥樣品溶于水，并 加入少量 BaCl2 溶液，沒(méi)有明顯變化。5min=(L﹒ min) （ 4） A．該反應(yīng)是非等體反應(yīng)，所以在 t1t2 時(shí)，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變可以判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故 A正確； B、在 t2 時(shí)，正逆反應(yīng)速率都在瞬間增大，并且正反應(yīng)速率增大的多，反應(yīng)正向移動(dòng)，該反應(yīng)正向是吸熱的，所以采取的措施可以是升高溫度，故 B 正確； C、反應(yīng)在容積恒定的密閉容器內(nèi)進(jìn)行，并且質(zhì)量守恒，所以， 在任何時(shí)刻，容器內(nèi)氣體的密度都保持不變，這不能判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故 C錯(cuò)誤； D、在 t4時(shí)，正反應(yīng)速率不變，逆反應(yīng)速率減小，改變的條件應(yīng)該是減小生成物的濃度，造成 t5 時(shí) NO2 的體積分?jǐn)?shù)減小，所以 t3—t4 時(shí)刻是容器內(nèi) NO2的體積分?jǐn)?shù)在整個(gè)過(guò)程中最大，故 D 錯(cuò)誤。6H2O 熔點(diǎn)為 86℃ ，加熱至 110~120℃ 時(shí)，失去結(jié)晶水生成 CoCl2。6H2O 含量，稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水，加入足量 AgNO3 溶液，過(guò)濾、洗滌，將沉淀烘干后稱其 質(zhì)量。 （ 7）電池放電時(shí)是原電池原理，正極得電子，化合價(jià)降 低，發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)總方程式，正極應(yīng)為 CoO2 放電，反應(yīng)式為： CoO2 + Li＋ + e－ ＝ LiCoO2 【思路點(diǎn)撥】 本題在工藝流程中穿插了氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)，常見(jiàn)離子的除雜方法，晶體的制備實(shí)驗(yàn)操作等，關(guān)鍵是運(yùn)用題目所給信息，綜合加工，學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移和應(yīng)用，考查學(xué)生提煉信息、綜合分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。2H2O+H2SO4=CuSO4 +________+H2O； ⑵ 步驟 ② 調(diào)節(jié)溶液 pH 選用的最佳試劑是 __________________ A. CuO B. MgO C. FeCO3 D NH3在陰極區(qū)通入氧氣，并加入少量催化劑。2H2O+H2SO4=CuSO4 +H4SiO4+H2O；（ 2）由于濾液 A顯示酸性，加入的試劑能夠中和 溶液中的氫離子，還不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，所以應(yīng)該選用 B氧化銅，故選 A；（ 3）有表中數(shù)據(jù) 可知， pH=4時(shí)，三價(jià)鐵離子完全生成了氫氧化鐵沉淀，而鋁離子完全沉淀需要的 PH是 ， 所以鋁離子沒(méi)有完全沉淀；（ 4） PH=4時(shí)，溶液中的氫氧根離子的濃度為： 11010mol/L，溶 液中鋁離子濃度為 1034247。6H2O 的實(shí)驗(yàn)步驟依次為： ① 取 樣，加入 NaClO3 飽和溶液充分反應(yīng)； ② 蒸發(fā)濃縮； ③ ； ④ 冷卻結(jié)晶； ⑤ 過(guò)濾、洗滌，獲得 Mg(ClO3)2 （ 4）步驟 3 中若滴定前用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗滴定管，會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果 （填 “偏大 ”、 O1“偏小 ”或 “不變 ”）。 步驟 4：將步驟 3 重復(fù)兩次，平均消耗 K2Cr2O7 溶液 。 （ 1）加入 BaCl2 的目的是除 _________，如何判斷該離子已除盡 _____________________。 （ 7）步驟 Ⅳ ，若電解 CuSO4溶液，生成銅 g，此時(shí)溶液中離子濃度由大到小的順序是 ____ 。L1， Ksp[Al(OH)3]=1034) ________（填 “正確 ”或 “錯(cuò)誤 ”）。以這種礦石為原料制取硫酸銅的工藝流程如下圖： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ⑴ 完成步驟 ① 中稀硫酸與 CuSiO3 【知識(shí)點(diǎn)】 工藝流程題、化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、電解原理 【答案解析】 ⑴ Co2O3 + SO32 － + 4H＋ =2Co2＋ +SO42 － +2H2O （ 2 分） ⑵ ClO3－ + 6Fe2＋ + 6H＋ = Cl－ + 6Fe3＋ +3H2O （ 2 分） ⑶ Fe(OH)3 Al(OH)3 （ 2 分） ⑷ 蒸發(fā) (濃縮 )、冷卻 (結(jié)晶 ) （ 2 分） ⑸ 除去溶液中的 Mn2＋ B （每空 1 分，共 2 分） ⑹ 粗產(chǎn)品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結(jié)晶水 （ 2 分） ⑺ CoO2 + Li＋ + e－ ＝ LiCoO2（ 2 分 ） 解析 ：（ 1）在水 鈷礦浸出的過(guò)程中，亞硫酸根將 +3 價(jià)鈷還原成 +2價(jià)，所以離子方程式為： Co2O3 + SO32 － + 4H＋ =2Co2＋ +SO42 － +2H2O （ 2）浸出液中加入 NaClO3 的作用是將亞鐵離子氧化成鐵離子，以便調(diào)節(jié) PH來(lái)除去，其離子方程式為： ClO3－ + 6Fe2＋ + 6H＋ = Cl－ + 6Fe3＋ +3H2O （ 3） 加 Na2CO3 調(diào) pH 至 a， a 要小于 ， 防止鈷離子被沉淀 ， 此時(shí)只有三價(jià)鐵離子和鋁離子沉淀下來(lái) ， 所以 ， 過(guò)濾所得到的沉淀成分為 Fe(OH)3 Al(OH)3 （ 4） 操作 1 是由溶解結(jié) 晶出晶體的基本實(shí)驗(yàn)操作，其步驟包含了加熱濃縮、冷卻結(jié)晶，最后過(guò)濾。 向 “濾液 ”中加入萃取劑的目的是 ；其使用的最佳 pH 范圍是___________(填選項(xiàng)序號(hào) )。一種利用水鈷礦 (主要成分為 Co2O Co(OH)3，還含少量 Fe2OAl2O MnO 等 )制取 CoCl2mol1 運(yùn)用蓋斯定律，由 ② 3 ① 2 得： 4NH3(g)+ 3O2(g)= 2N2(g)+ 6H2O(l)，反應(yīng)熱跟著相應(yīng)變化得： △H= kJ若 2tt時(shí)刻只改變一個(gè)條件，下列說(shuō)法正確的是 (填選項(xiàng)序號(hào) ) 。供選用的試劑有： ① NH4Cl ② (NH4)2CO3 。 【知識(shí)點(diǎn)】 氧化還原反應(yīng)、電解原理、常見(jiàn)物質(zhì)的分離提純 【答案解析】 (1)氧化 (2 分 ) (2)Cr2O72－ +3SO32－ +8 H+ =2Cr3++3SO42－ +4H2O(3 分 ) (3) CoO2＋ Li++e－ = LiCoO2 (3 分 ) 陰 (1 分 ) (4)① FeS+Cu2+=CuS+Fe2+ (2 分 ) ② 10－ 4 (3 分 ) ③ 增大 NiSO4 的濃度 ， 以利于蒸發(fā)結(jié)晶 (2 分 ) 解析 ： （ 1） CeO2 在稀硫酸和 H2O2 的作用下可生成 Ce3+， Ce 元素化合價(jià)降低，被還 原，在該反應(yīng)中作氧化劑； （ 2）反應(yīng)中 Cr元素化合價(jià)由 +6價(jià)降低到 +3價(jià)， S 元素化合價(jià)由+4 價(jià)升高到 +6 價(jià) ， 則 最 小 公 倍 數(shù) 為 12 ， 配 平 后 的 離 子 方 程 式 為 Cr2O72+3SO32+8H+═2Cr3++3SO42+4H20； （ 3）放電時(shí)，電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)，被 CoO2 還原生成 LiCoO2，電極方程式為 CoO2+Li++e=LiCoO2，圖 1 中電子向 C6 極移動(dòng)，若 C6 為負(fù)極，則移向 C6 的離子應(yīng)為陰離子，而移向 C6 的為陽(yáng)離子，則 C6 應(yīng)為陰極，此時(shí)該電池處于充電狀態(tài)。放電時(shí)的正極反應(yīng)式為 ___________。 J2 物質(zhì)的分離、提純與檢 驗(yàn) 1． B3 C5 F4 H5 J2【 2020 （ 4）純度測(cè)定：稱取 2． 60 g產(chǎn)品，配成乙醚溶液，加入足量金屬鈉（乙醚與鈉不反應(yīng)），充分反應(yīng)后，測(cè)得生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 100． 80 mL。=80％ （ 4） 本方案設(shè)計(jì)中由一個(gè)明顯的缺陷影響了測(cè)定結(jié)果：在 KMnO4 滴定前，未反應(yīng)完的 O2與空氣中的 O2 也可將 H2SO3 氧化，造成測(cè)定結(jié)果偏低； （ 5） C（ Fe2+） =1 mol/L，則 C（ S2－ ) =1018mol/L，再根據(jù) c2 (H＋ ) （ 3）若操作 F的滴定結(jié)果如下表所示，則輝銅礦樣品中 Cu2S 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 ________。 。 ③ 上述三種方案中，更符合綠色化學(xué)理念的是 ，（填方案 方案 方案 3） 理由是 ． ． 。反應(yīng)完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié) pH 到 3～4，產(chǎn)生 Fe（ OH） 3 沉淀，過(guò)濾．蒸發(fā)．結(jié)晶，濾渣作催化劑循環(huán)使用。 27． B1 C3 J1[2020 （ 5） ② （ 2 分）。 （ 2）裝置 a 和 c 的作用分別是 ____和 ____（填標(biāo)號(hào)）。 （ 4） 25℃ 時(shí)，取樣進(jìn)行試驗(yàn)分析，得到釩沉淀率和溶液 pH 之間關(guān)系如下表： pH 釩沉淀率 % 結(jié)合上 表，在實(shí)際生產(chǎn)中， ⑤ 中加入氨水，調(diào)節(jié)溶液的最佳 pH 為 。 （ 6）步驟 Ⅲ ，向有機(jī)相中加入一定濃度的硫酸， Cu2+得以再生的原理是 _____________ 。請(qǐng)你結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)該同學(xué)的觀點(diǎn)予以評(píng)價(jià)（已知常溫下， Al2(SO4)3 飽和溶液中 C(Al3+)=2H2O（含有 SiO FeCO Fe2O Al2O3 等雜質(zhì)）。若該電池 的總反應(yīng)為 LiCoO