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1、第11讲 常见非金属及其重要化合物 -2- -3- 考点一考点二考点三考点四 碳、硅及其重要化合物 真题示例 1.(2018江苏化学,1)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过 程会引起大气中CO2含量上升的是( ) A.光合作用 B.自然降雨 C.化石燃料的燃烧 D.碳酸盐的沉积 答案解析解析 关闭 光合作用消耗CO2,A项错误;雨水中溶有CO2,B项错误;化石燃料的燃烧释放 大量的CO2,C项正确;碳酸盐能够吸收CO2生成碳酸氢盐,D项错误。 答案解析 关闭 C -4- 考点一考点二考点三考点四 2.(2018江苏化学,3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 ( ) A.NaHCO3
2、受热易分解,可用于制胃酸中和剂 B.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维 C.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料 D.CaO能与水反应,可用作食品干燥剂 答案解析解析 关闭 NaHCO3能与胃酸(HCl)反应,可用作胃酸中和剂,与NaHCO3的不稳定性无 关,A项错误;SiO2能作光导纤维,与SiO2的熔点高和硬度大无关,B项错误 ;Al2O3的熔点高,可作耐火、耐高温材料,与Al2O3是两性氧化物无关,C项错 误;CaO可以和水反应生成Ca(OH)2,可用作食品干燥剂,D项正确。 答案解析 关闭 D -5- 考点一考点二考点三考点四 3.(2019天津理综,10)多晶硅是制作光伏电池
3、的关键材料。以下 是由粗硅制备多晶硅的简易过程。 回答下列问题: .硅粉与HCl在300 时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2,放出 225 kJ热量,该反应的热化学方程式为 。SiHCl3的 电子式为 。 .将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为: -6- 考点一考点二考点三考点四 (1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制 备,写出产生H2的电极名称 (填“阳极”或“阴极”),该电极反 应方程式为 。 -7- 考点一考点二考点三考点四 (2)已知体系自由能变G=H-TS,Gv逆 b.v正:A点E点 c.反应适宜温度: 480520 (4)反应的
4、H3= (用H1、H2表示)。温度升高,反应 的平衡常数K (填 “增大”“减小”或“不变”)。 (5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和 Si外,还有 (填分子式)。 -8- 考点一考点二考点三考点四 -9- 考点一考点二考点三考点四 (2)要使反应能自发进行,则体系自由能变Gv逆,a正确;E点温度高于A点,则v正:A点Ka(HClO)Ka2(H2CO3),所以向 NaClO溶液通入CO2,不论CO2过量还是少量,均发生CO2+H2O+ClO- = HClO+ ,但是与Ca(ClO)2反应时应为CO2(少量 )+Ca(ClO)2+H2O = CaCO3+2HCl
5、O。 (8)保存液溴需要用水封,溴蒸气呈红棕色,液溴呈深红棕色,溴水 一般呈橙色,溴的CCl4溶液一般呈橙红色。 -33- 考点一考点二考点三考点四 3.有关卤素的几个重要反应 -34- 考点一考点二考点三考点四 应考训练 考向1 氯及其化合物的重要性质 1.(2019辽宁大连模拟)化学方程式是能够直接形象地表示化学反 应过程与特征的一种符号,书写化学方程式是我们必须掌握的一项 基本技能。请按照要求完成下列空白。 .生活中很多现象和原理都可以用化学反应来解释。 (1)写出泡沫灭火器反应原理的离子方程式: 。 (2)用ClO2进行饮用水处理比使用Cl2具有更高的优越性,不仅杀 菌消毒效率高,不产
6、生致癌的有机氯化物,而且还能除去水中的Fe2+ 、Mn2+。请写出用ClO2除去饮用水中Mn2+的离子方程式 (已知Mn2+转变为MnO2,ClO2转变为 )。 -35- 考点一考点二考点三考点四 .根据体系中的物质及物质的性质,我们可以推测出该体系所 发生的变化,并能用方程式表示出来: (1)某一反应体系有反应物和生成物共六种物质:N2O、FeSO4、 Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3和H2O。写出该反应的化学方程式 。 (2)将NaClO溶液逐滴滴入含淀粉的KI溶液中,溶液变蓝,继续滴 加,溶液颜色先加深,后逐渐变浅,最终消失。经检测得知此时溶液 中含有一种含正五价元素的含氧
7、酸根,写出上述变化过程的两个反 应的离子方程式 。 -36- 考点一考点二考点三考点四 -37- 考点一考点二考点三考点四 -38- 考点一考点二考点三考点四 考向2 有关氯及其化合物的实验探究 2.(2019四川绵阳二模)二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知 ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性。回答下列问题 : (1)ClO2的制备及性质探究(如图所示)。 -39- 考点一考点二考点三考点四 仪器a的名称为 ,装置B的作用是 。 装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,该反应的化学方 程式为 。装置D中滴有几滴 淀粉溶液,其作用是 。 装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO
8、2,则该反应中氧化剂与还 原剂的物质的量之比为 ,氧化产物是 。 -40- 考点一考点二考点三考点四 (2)粗略测定生成ClO2的量。 实验步骤如下: a.取下装置D,将其中的溶液转入250 mL容量瓶,用蒸馏水洗涤D 瓶23次,并将洗涤液一并转移到容量瓶中,再用蒸馏水稀释至刻 度。 b.从容量瓶中取出25.00 mL溶液置于锥形瓶中,用0.100 0 molL-1 硫代硫酸钠标准溶液滴定( ),指示剂显示终 点时共用去24.00 mL硫代硫酸钠溶液。 滴定至终点的现象是 。 进入装置D中的ClO2质量为 ,与C中ClO2的理 论产量相比,测定值偏低,可能的原因是 。 -41- 考点一考点二考
9、点三考点四 答案 (1)分液漏斗 防倒吸、防堵塞(或平衡气压、安全瓶等) SO2+H2SO4+2KClO3 = 2KHSO4+2ClO2 检验有I2生成,进而证 明ClO2有强氧化性 21 O2 (2)溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变 0.324 g 产生ClO2的速率太快,ClO2没有被D中的溶液完全吸收 ;C中ClO2未全部进入D中 -42- 考点一考点二考点三考点四 解析 (1)浓硫酸和Na2SO3反应生成SO2,A用于制备SO2,B装置有缓 冲作用,能防止倒吸、堵塞;装置C用于制备ClO2,同时还生成一种 酸式盐,则C中发生反应的化学方程式为SO2+H2SO4+2KClO
10、3 = 2KHSO4+2ClO2,ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性, 所以D中发生氧化还原反应生成I2。装置D中滴有几滴淀粉溶液,淀 粉溶液遇I2变为蓝色。装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,双氧 水作还原剂生成氧气,从而防止尾气污染环境。仪器a的名称为 分液漏斗,装置B有缓冲作用,所以能防倒吸、防堵塞(或平衡气 压、安全瓶)。装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,根 据元素守恒可知,生成的酸式盐为KHSO4,该反应的化学方程式为 SO2+H2SO4+2KClO3 = 2KHSO4+2ClO2。装置D中滴有几滴淀粉 溶液,淀粉溶液遇碘变为蓝色,根据淀粉溶液是否变色
11、来判断是否 有I2生成,从而证明ClO2是否具有氧化性。 -43- 考点一考点二考点三考点四 -44- 考点一考点二考点三考点四 考向3 溴、碘及其化合物 3.(2019云南昆明联考)下列是从海藻灰和智利硝石矿层中提取碘 的主要反应,下列说法正确的是( ) B.反应中生成等量的I2时转移电子数之比为15 C.I2在反应中是还原产物,在反应中是氧化产物 D.NaHSO3溶液呈酸性,NaHSO3溶液中 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 -45- 考点一考点二考点三考点四 硫及其重要化合物 真题示例 1.(高考题组合)下列有关说法正确的是( ) A.(2019全国3)向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸
12、制备少量二氧 化硫气体 B.(2019天津理综)二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方 程式: C.(2019江苏化学)SO2具有氧化性,所以可用于纸浆漂白 D.(2019江苏化学)在给定的条件下,能实现下列转化: 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 -46- 考点一考点二考点三考点四 2.(2017北京理综,10)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得 结论不正确的是( ) 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 -47- 考点一考点二考点三考点四 特别提醒 (2)酸的氧化性和氧化性酸。酸的氧化性是指H+的弱氧化性,而 氧化性酸是指中心原子具有的强氧化性,如HClO、浓硫酸、稀硝 酸、浓硝酸中
13、的Cl、S、N在反应中体现的强氧化性。 (3)SO2和CO2作为酸性氧化物,性质极其相似,不能从酸性氧化物 的角度区分。通常利用SO2的漂白性和强还原性鉴别SO2和CO2,或 除去CO2中混有的SO2杂质。 -48- 考点一考点二考点三考点四 考点突破 1.形成网络构建 -49- 考点一考点二考点三考点四 2.扫除易忘知识盲点 (1)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液,还可以用 CS2,但不能用酒精。 (2)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO2酸性氧化物的性质 ;使品红溶液褪色,表现SO2的漂白性;使溴水、酸性KMnO4溶液褪 色,表现SO2的还原性;SO2与H2S反应
14、,表现SO2的氧化性;SO2和Cl2等 体积混合通入溶液中,漂白性不但不增强,反而消失。 (3)把SO2气体通入BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH3或加 入NaOH溶液,或把BaCl2溶液改成Ba(NO3)2溶液,均有白色沉淀生 成,前两者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。 -50- 考点一考点二考点三考点四 (4)浓硝酸和Cu(足量)、浓硫酸和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足 量)在反应时,随反应的进行,产物会发生变化或反应停止。 (5)C与浓硫酸反应时,反应产物的检验应按以下流程进行:无水 CuSO4检验水品红溶液检验SO2酸性KMnO4溶液除去SO2品 红溶液检验S
15、O2是否除净澄清石灰水检验CO2。 -51- 考点一考点二考点三考点四 应考训练 考向1 硫及其化合物的性质和应用 1.(2019河北石家庄调研)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所 得结论不正确的是( ) 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 -52- 考点一考点二考点三考点四 考向2 有关硫及其化合物的实验探究 2.(2019吉林长春三校联考)某班学生用SO2与含钡试剂探究化学 反应原理,设计了如图实验装置。 -53- 考点一考点二考点三考点四 已知:Na2SO3(s)+H2SO4(浓) Na2SO4+SO2+H2O,三个实验 小组分别利用该实验装置,将不同试剂装入B试管进行实验,实验结
16、果如下表。 -54- 考点一考点二考点三考点四 根据实验回答问题。 (1)第一组实验中,A装置中盛装浓硫酸的仪器的名称为 ,B中的沉淀主要是 ,B中发生反应的离子方程式为 。 (2)第二组实验中,B中白色沉淀是 ,溶液中发生反应 的离子方程式为 。 (3)第三组实验结果的分析出现分歧,有同学认为白色沉淀是 BaSO3。有同学认为是BaSO4。实验小组取出沉淀,继续加入足量 ,沉淀不溶解,说明沉淀应该是BaSO4。实验中产生 BaSO4的原因是: 。 (4)综合三组实验结果,请预测CO2通入CaCl2溶液, (填“ 能”或“不能”)产生CaCO3沉淀,请用化学原理解释: 。 -55- 考点一考点
17、二考点三考点四 -56- 考点一考点二考点三考点四 -57- 考点一考点二考点三考点四 氮及其重要化合物 真题示例 1.(高考题组合)下列说法正确的是( ) A.(2019北京理综)用H2O和无水CaCl2除去NO中的NO2不涉及氧 化还原反应 B.(2019江苏化学)NH4HCO3受热易分解,所以可用作化肥 C.(2019江苏化学)SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 D.(2019江苏化学)室温下用稀硝酸溶解铜的离子方程式: 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 -58- 考点一考点二考点三考点四 2.(2019江苏化学,16)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物, 含有氮氧化物
18、的尾气需处理后才能排放。 (1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种 催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的 化学方程式为 。 (2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸 收,主要反应为 下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 (填字母)。 A.加快通入尾气的速率 B.采用气、液逆流的方式吸收尾气 C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 -59- 考点一考点二考点三考点四 吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中 的主要杂质是 (填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高 的氮氧化物是 (填化学式
19、)。 (3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸 收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除 率。其他条件相同,NO转化为 的转 化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调 节)的变化如下图所示。 在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和 ,其离子方程 式为 。 NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是 。 -60- 考点一考点二考点三考点四 -61- 考点一考点二考点三考点四 -62- 考点一考点二考点三考点四 3.(2018全国2,8)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与 大气中的氮有关(如下图所示)。下列叙述错误的是( ) A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵
20、和硫酸铵 C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关 答案解析解析 关闭 雾和霾的分散剂均为空气,A项正确;根据题目信息,硝酸铵和硫酸铵均为 无机颗粒物,是形成雾霾的因素之一,B项正确;氨气分别和硝酸、硫酸生 成硝酸铵和硫酸铵,是形成无机颗粒物的反应物,C项错误;过度施用化肥 会导致空气中氨气含量增加,促进了无机颗粒物中硝酸铵、硫酸铵含量的 增加,D项正确。 答案解析 关闭 C -63- 考点一考点二考点三考点四 4.(2018天津理综,9)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为 了监测其含量,选用如下采样和检测方法。回答下列问题: .采样 采样系统简图 采样步骤
21、: 检验系统气密性;加热器将烟道气加热至140 ;打开抽气 泵置换系统内空气;采集无尘、干燥的气样;关闭系统,停止采 样。 -64- 考点一考点二考点三考点四 (1)A中装有无碱玻璃棉,其作用为 。 (2)C中填充的干燥剂是(填序号) 。 a.碱石灰 b.无水CuSO4 c.P2O5 (3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与D(装有碱液)相同, 在虚线框中画出该装置的示意图,标明气体的流向及试剂。 (4)采样步骤加热烟道气的目的是 。 -65- 考点一考点二考点三考点四 .NOx含量的测定 将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成 ,加水稀释至100.00 mL。量取
22、20.00 mL该溶液,加入V1 mL c1 molL- 1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2 molL-1 K2Cr2O7标准溶液 滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2 mL。 (5)NO被H2O2氧化为 的离子方程式为 。 (6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有 。 (7)滴定过程中发生下列反应: 则气样中NOx折合成NO2的含量为 mgm-3。 -66- 考点一考点二考点三考点四 (8)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“ 无影响”) 若缺少采样步骤,会使测定结果 。 若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果 。 -67- 考点一考点二考点三考点四 -
23、68- 考点一考点二考点三考点四 -69- 考点一考点二考点三考点四 -70- 考点一考点二考点三考点四 特别提醒 (1)氮的固定是指氮元素由游离态变为化合态,故NH3转化为NO 、HNO3转化为NO等反应不是氮的固定。 (2)通常收集气体的方法中,NH3只能用向下排空气法收集,NO只 能用排水法收集,NO2只能用向上排空气法收集。 (3)浓、稀硝酸均具有强氧化性,故硝酸与金属反应时都不能生成 H2,但浓硝酸反应生成的是NO2,稀硝酸反应生成的是NO。根据铜 与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度差异,可说明浓硝酸的氧化性强 于稀硝酸,且一般硝酸的浓度越小,还原产物的化合价越低。 -71- 考点一考点
24、二考点三考点四 考点突破 1.形成网络构建 -72- 考点一考点二考点三考点四 2.扫除易忘知识盲点 (1)NO只能用排水法或气囊法收集。 (2)在NO2或NO与O2通入水的计算中常用到两个化学方程式: (3)浓硝酸显黄色是因为溶有NO2,而工业上制备的盐酸显黄色,是 因为溶有Fe3+。 (4)硝酸、浓硫酸、次氯酸均具有强氧化性,属于氧化性酸,其中 HNO3、HClO见光或受热易分解。 -73- 考点一考点二考点三考点四 (5)实验室制备NH3,除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外,还可用浓氨 水的分解(加NaOH固体或加CaO或加热)制取。而检验 需用 NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊
25、试纸检验生成的气体,以确定 的存在。 (6)收集NH3时,把一团干燥的棉花放在试管口,以防止氨气与空气 对流;收集完毕,尾气处理时,应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉 花,以吸收NH3防止污染空气。 -74- 考点一考点二考点三考点四 应考训练 考向1 氮及其化合物的重要性质 1.(2019四川双流棠湖中学月考)某学习小组设计实验探究NO与 铜粉的反应并检验NO,实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始 前,向装置中通入一段时间的N2,排尽装置内的空气。 -75- 考点一考点二考点三考点四 已知在溶液中,FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色),该反应可用于 检验NO。下列对该实验相关描述错
26、误的是 ( ) A.装置F、I中的试剂依次为水,硫酸亚铁溶液 B.装置J收集的气体中不含NO C.实验结束后,先熄灭酒精灯,再关闭分液漏斗的活塞 D.若观察到装置H中红色粉末变黑色,则NO与Cu发生了反应 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 -76- 考点一考点二考点三考点四 考向2 硝酸与金属反应的有关计算 2.(2019湖南长沙三校联考)将一定质量的镁、铜合金加入稀硝酸 中,二者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全部是NO,则向所 得溶液中加入物质的量浓度为3 molL-1的NaOH溶液至沉淀完全, 测得沉淀的质量比原合金的质量增加了5.1 g,则下列叙述正确的是 ( ) A.开始加入的
27、合金质量可能是16.4 g B.参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol C.标准状况下产物NO的体积为22.4 L D.沉淀完全时消耗的NaOH溶液体积为100 mL 答案解析解析 关闭 由于金属失去电子的物质的量就是金属离子结合的OH-的物质的量,所以 金属失去电子的物质的量是0.3 mol,则根据电子的得失守恒可知,生成的 NO是0.1 mol,标准状况下的体积是2.24 L,C项错误;合金如果全部是铜,则 质量是0.15 mol64 g mol-1=9.6 g,如果全部是镁,则质量是0.15 mol24 gmol-1=3.6 g,A项错误;参加反应的硝酸是0.3 mol+0.1 mol
28、=0.4 mol,B项错 误;最终生成的沉淀是氢氧化铜和氢氧化镁,所以沉淀增加的质量就是和 金属阳离子结合的OH-的质量,所以OH-的物质的量是0.3 mol,因此氢氧化 钠的物质的量就是0.3 mol,则其体积是100 mL,D项正确。 答案解析 关闭 D -77- 热点(八) 化学工艺流程综合题解题策略 工艺流程题是近几年高考的热点题型,工艺流程题的结构分题头、 题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和 工艺生产的目的(包括副产品)。题干主要用流程图形式将原料到 产品的主要生产工艺流程表示出来。题尾主要是根据生产过程中 涉及的化学知识设计成一系列问题,构成一道完整的化学试题
29、。此 类试题集综合性、真实性、开放性于一体,包含必要的操作名称、 化工术语或文字说明,考査知识面广、综合性强、思维容量大。题 干的呈现形式多为流程图、表格和图像;设问角度一般为操作措 施、物质成分、化学反应、条件控制的原因和产率计算等,能力考 查侧重于获取信息的能力、分析问题的能力、语言表达能力和计 算能力,涉及的化学知识有基本理论、元素化合物和实验基础知识 等。 -78- (一)审题关注什么 1.审题的关键点 (1)明确原始物质及目标物质。 (2)明确化工生产流程:原料对原料的预处理核心化学反应 产品的提纯分离目标产物。 (3)掌握主要的化工生产原理等。 -79- (4)掌握常见与化工生产有
30、关的操作方法及作用。 对原料进行预处理的常用方法及其作用: 研磨以增大接触面积而加快反应速率 酸(或水)浸是与酸(或水)接触发生反应或溶解 灼烧以除去可燃杂质 煅烧以促使物质转化 -80- 常用的控制反应条件的方法: 调节溶液的pH使某些金属离子沉淀 控制温度、压强以加快反应速率或使平衡移动 趁热过滤以防止某物质降温而析出 冰水洗涤以洗去杂质离子并减少晶体的损耗 -81- 2.防范失分点 (1)明确整个流程及每一部分的目的仔细分析每步反应发生的 条件以及得到产物的物理或化学性质结合基本理论与实际问题 思考注意答题的模式与要点。 (2)抓住流程图中“每步转化的物质变化”与总过程目的的关系,分 析
31、某步转化试剂的选择及流程中加入某试剂的原因,得出转化后生 成的所有物质,从问题中获取信息,帮助解题。 -82- (二)题目考什么 1.化学工艺流程题模型 -83- 2.化工术语 -84- -85- 3.常见操作的答题角度 -86- -87- -88- -89- 应考训练 1.(2019全国1,26)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用 于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5H2O、 SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流 程如下: -90- 回答下列问题: (1)在95 “溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方 程式为
32、 。 (2)“滤渣1”的主要成分有 。为检验“过滤1”后的滤液 中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是 。 (3)根据H3BO3的解离反应: , Ka=5.8110-10,可判断H3BO3是 酸;在“过滤2”前,将溶 液pH调节至3.5,目的是 。 (4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为 ,母液经加热后可返回 工序循环使用。 由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是 。 -91- -92- -93- 2.(2019江苏化学,19)实验室以工业废渣(主要含CaSO42H2O,还 含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶 体,其
33、实验流程如下: -94- (2)将氨水和NH4HCO3溶液混合,可制得 (NH4)2CO3溶液,其离子方程式为 ;浸取废渣时,向(NH4)2CO3溶液中加入适 量浓氨水的目的是 。 (3)废渣浸取在右图所示的装置中进行。控制反应温度在6070 ,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原 因是 ;保持温度、反应时间、反应物和溶剂 的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有 。 (4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶 液。设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl2溶液的实验方案: 已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5
34、时Al(OH)3开始溶 解。实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2。 -95- (3)温度过高,(NH4)2CO3分解 加快搅拌速率 (4)在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣,待观察不到气泡产生 后,过滤,向滤液中分批加入少量Ca(OH)2,用pH试纸测量溶液pH,当 pH介于58.5时,过滤 -96- -97- -98- 3.(2019广东深圳高级中学一模)回收利用炼铜工业产生的排放 物,既能节约资源,又能保护环境。 (1)用足量氨水吸收尾气中的SO2后,再加入硫酸可获得SO2和 (NH4)2SO4两种产品。相关反应的化学方程式为 、 。 (2)烟灰中金属元素以硫酸盐和氧化物形态存在,其
35、中锌、铅的含 量最大,其次为铜、铁等。烟灰的回收利用工艺流程如下: -99- “沉铜”可得到单质铜,该步骤应加入的试剂是 。 “一次浸取”铜浸出率较低,原因是烟灰中部分铜元素以 (填化学式)残留在浸出渣中,“二次浸取”应选择 (填化 学式)作浸取剂。 (3)从贵金属阳极泥中可提取粗银。电解法精炼粗银时采用 AgNO3和HNO3的混合溶液作电解质溶液,阴极的主要电极反应式 为 ,阴极还有少量副反应发生,产 生的气体遇空气迅速变为红棕色,该副反应的电极反应式为 。 -100- -101- (2)由于最终要获得硫酸锌晶体,“沉铜”之后还有“除铁”的过程, 因此“沉铜”时可加入还原剂锌粉或铁粉。由于烟灰中部分铜以 氧化物氧化铜的形成存在,而氧化铜不溶于水,所以“一次浸取”时铜 浸出率较低。氧化铜不溶于水,但可溶于稀硫酸中,则“二次浸取”应 选择H2SO4作浸取剂。