2022 高考化学二轮专题复习 专题四　元素及其化合物课件PPT

这是一份2022 高考化学二轮专题复习 专题四　元素及其化合物课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，五年高考命题研究，要点归纳•再提升，2工业提镁，经典对练•得高分，思路点拨，答案C，答案A，答案B，易错防范•不失分等内容，欢迎下载使用。
高考总复习
第一编
2022
内容索引
考点一　常见金属及其重要化合物
考点二　常见非金属及其重要化合物
专项模块　素养培优
五年高考 命题研究
考点一　常见金属及其重要 化合物
要点归纳•再提升
1.钠及其重要化合物(1)梳理知识主线
(2)扫除易忘知识盲点①钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。②Na与足量O2反应无论生成Na2O还是Na2O2,只要参与反应的Na的质量相等,则转移电子的物质的量一定相等。③Na分别与H2O和乙醇发生反应均能生成H2,但反应的剧烈程度不同,前者反应更剧烈。
④1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol,如1 mol Na2O2与足量SO2的反应转移电子应为2 mol,生成物为Na2SO4。⑤除去CO2中的HCl气体,应选用饱和NaHCO3溶液;向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,有NaHCO3晶体析出。
NaHCO3溶解度小于Na2CO3
⑥焰色反应不是化学变化。⑦Li和O2反应只生成Li2O;NaH是离子化合物,是一种强还原剂;Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。⑧把Na2O2投入品红溶液中,因溶液中有强氧化性物质,因而可使品红溶液褪色。把Na2O2投入无色酚酞溶液中,酚酞溶液先变红后褪色。
2.铝及其重要化合物(1)梳理知识主线
(2)扫除易忘知识盲点①铝是活泼金属,但铝抗腐蚀性相当强,因为在空气中铝的表面会生成一层致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点,故在酒精灯上加热铝箔直至熔化,熔化的铝并不滴落。②铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3的反应,还包括制取其他难熔金属的反应。铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。
③引发铝热反应的具体操作是先在铝热剂表面铺一层KClO3,然后插上镁条,最后点燃镁条。④并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂,能组成铝热剂的金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。⑤Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离和提纯。Al(OH)3不溶于氨水,所以实验室常利用铝盐和氨水反应制备Al(OH)3。⑥Al(OH)3可用作抗酸药;明矾常用于净水。⑦泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。
3.铁及其重要化合物(1)梳理知识主线
(2)扫除易忘知识盲点①Fe与O2(点燃)、H2O(g)(高温)反应的固体产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3,Fe与S反应时生成FeS,说明Cl2的氧化性强于S。Fe在Cl2中燃烧,无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。常温下,Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,但加热后能继续反应。②向含Fe2+的溶液中加入硝酸、氯水等具有氧化性的物质时,溶液会出现浅绿色→棕黄色的颜色变化,该现象可用于Fe2+的检验。
③FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得固体不同:FeCl3溶液加热蒸干得Fe(OH)3,灼烧Fe(OH)3可得Fe2O3;Fe2(SO4)3溶液蒸干可得Fe2(SO4)3。④在用强氧化剂(H2O2或氯水)和KSCN溶液联合检验Fe2+的存在时,要特别注意加入试剂的先后顺序,先加KSCN溶液无明显变化,说明溶液中无Fe3+,再加强氧化剂(H2O2溶液或氯水)后溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+。⑤配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉),又要抑制水解(加入盐酸);配制FeCl3溶液时要加入浓盐酸抑制水解。⑥除去ZnCl2溶液中的FeCl2,应先通入Cl2或加入H2O2溶液使Fe2+转化为Fe3+,再加入ZnO,使Fe3+水解生成沉淀过滤除去。
水解得到的酸是否具有挥发性,导致盐溶液蒸干后的产物不同
4.铜及其重要化合物(1)梳理知识主线
(2)扫除易忘知识盲点①新制Cu(OH)2悬浊液常用来检验醛基。②Cu和一定量的浓硝酸反应,产生的是NO2和NO的混合气体,当Cu有剩余时,再加入稀硫酸,Cu可继续溶解。③常见含Cu物质的颜色:Cu是紫红色;CuO是黑色;Cu2S是黑色;CuS是黑色;Cu2O是砖红色。④冶炼铜的方法有:热还原法;湿法炼铜;电解精炼铜。
5.熟记常见转化(1)铝土矿提铝
(2)工业提镁
经典对练•得高分
考向1　钠及其重要化合物真题示例1-1.(2021福建新高考适应卷,10)钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,下图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡。下列说法错误的是(　　)
A.钠的密度比液氨大B.溶液的导电性增强C.0.1 mol钠投入液氨中生成0.01 mol H2时,Na共失去0.02 mol电子D.钠和液氨可发生以下反应:2NH3+2Na==2NaNH2+H2↑
思路点拨
答案 C 　
1-2.(2020江苏卷,10)下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)
答案 C　解析 A项,工业一般将Cl2通入石灰乳中生产漂白粉,错误;B项,向NaCl溶液中通入CO2,无法生成NaHCO3,错误;D项,电解MgCl2溶液不能得到金属镁,错误。
对点演练1-1.(2021陕西西安中学二模)将1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合,在密闭容器中,在120 ℃时充分反应后,排出气体,冷却,有固体残留。下列分析正确的是(　　)A.残留固体是2 mol Na2CO3B.残留固体是Na2CO3和NaOH的混合物C.反应中转移2 mol电子D.排出的气体是1.5 mol氧气
答案 A　
解析 过氧化钠受热不分解,但是NaHCO3受热分解:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,2 mol NaHCO3受热分解产生1 mol二氧化碳和1 mol水,二氧化碳和水都能与过氧化钠发生反应,但是过氧化钠是少量的,因此过氧化钠优先和二氧化碳发生反应:2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2,得到1 mol碳酸钠和0.5 mol氧气,此时容器中一共有2 mol碳酸钠、1 mol水和0.5 mol氧气。整个反应中只有过氧化钠中-1价的氧发生了歧化反应,因此一共转移了1 mol电子,A项正确。
1-2.将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水,配成1 L溶液,取出50 mL溶液,然后滴加一定物质的量浓度的盐酸进行反应,得到的图像如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.标注NaCl的直线代表产生的CO2的物质的量B.原混合物中Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为1∶1C.盐酸的浓度是0.025 mol·L-1D.盐酸加到150 mL时,放出CO2气体2.24 L(标准状况下)
答案 B　
解析 加入盐酸0~50 mL时发生的反应为Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3,没有CO2产生,A错误;从图像分析可知,原混合物中Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为1∶1,B正确;由图像可知,V(盐酸)=50 mL时,溶液中的碳酸钠完全转化为碳酸氢钠和氯化钠,由Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3可知,n(Na2CO3) ==n(HCl)=0.002 5 mol,c(HCl)= =0.05 mol·L-1,C错误;加入盐酸50~150 mL时,发生的反应为NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑,则生成CO2的体积V(CO2)=100×10-3L×0.05 mol·L-1×22.4 L·mol-1=0.112 L=112 mL,D错误。
考向2　铝及其重要化合物真题示例2-1.(2021江苏新高考适应卷,8)由制铝工业废渣(主要含Fe、Ca、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下:
下列有关说法不正确的是(　　)A.控制适当反应温度并不断搅拌,有利于提高铁、铝浸取率B.Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式:Al2O3+6H+==2Al3++3H2OC.滤液中主要存在的阳离子有:H+、Fe2+、Ca2+、Al3+D.聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用
思路点拨
答案 C　
2-2.(2020江苏卷,3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)A.铝的金属活动性强,可用于制作铝金属制品B.氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料C.氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸D.明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水
答案 D　解析 A项,制作铝金属制品主要是利用铝密度小、不易腐蚀的性质;B项,Al2O3熔点高,与可作为冶炼铝的原料无因果关系;C项,Al(OH)3可用于中和过多的胃酸,是因为Al(OH)3属于两性氢氧化物,能与盐酸反应。
对点演练2-1.(2021湖北武汉武昌区质检)铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成中的一种重要还原剂。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如图:
下列说法中错误的是(　　)A.为了提高“碱溶”效率,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎B.反应Ⅰ的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同C.过滤Ⅰ对应滤渣的主要成分为氧化铁D.反应Ⅲ的化学方程式为4NaH+AlCl3==NaAlH4+3NaCl
答案 B　
解析 以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝,由流程可知,加NaOH溶液溶解时Fe2O3不反应,过滤得到的滤渣中含有Fe2O3,碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成Al(OH)3,过滤得到Al(OH)3,灼烧Al(OH)3生成氧化铝,电解熔融的氧化铝生成Al和氧气,纯铝在氯气中燃烧生成氯化铝,氯化铝再与NaH反应生成铝氢化钠(NaAlH4)。为了提高“碱溶”效率,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎,可增大接触面积,A正确;过滤Ⅰ得到的滤液中含有过量NaOH和NaAlO2,加入NaHCO3溶液后HC 分别与OH-、
2-2.(2021惠州惠阳实验中学月考)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH　　　　　(填“增大”“不变”或“减小”)。 (3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中为阳极的石墨易消耗,原因是　 。  
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为　　　　　　　　　,阴极产生的物质A的化学式为　　　　　　　。
(5)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
考向3　铁、铜及其重要化合物　金属的冶炼真题示例3-1.(2020浙江卷,12)下列说法正确的是(　　)A.Na2O在空气中加热可得固体Na2O2B.Mg加入到过量FeCl3溶液中可得FeC.FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3D.H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2和O2
答案 A　
解析 无水状态下Na2O2比Na2O更稳定,Na2O在空气中加热可以生成更稳定的Na2O2,A正确;Mg加入到FeCl3溶液中,Mg具有较强的还原性,先与Fe3+反应,生成Mg2+和Fe2+,若Mg过量,Mg与Fe2+继续反应生成Mg2+和Fe,但由于反应中FeCl3过量,Mg已消耗完,所以无Mg和Fe2+反应,所以不会生成Fe,B错误;FeS2在沸腾炉中与O2发生的反应为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,产物主要是SO2而不是SO3,C错误;H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2O和O2,化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑,D错误。
3-2.(2021广东卷,10)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)A.a可与e反应生成bB.b既可被氧化,也可被还原C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
答案 A　
对点演练3-1.(2021广西名校联盟联考)用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验,其中解释或结论不正确的是(　　)
答案 A　
解析 加入氯化铁固体,溶液变为红褐色,溶液中水解生成的氢氧化铁浓度变大,但溶液浓度越大水解程度越小,A项错误;溶液颜色变浅,可以说明铁离子浓度变小,B项正确;铁离子具有强氧化性,可与铁发生氧化还原反应:2Fe3++Fe==3Fe2+,溶液颜色变成浅绿色,C项正确;将氯化铁溶液微热,溶液变成红褐色,说明升高温度水解平衡正向移动,即水解反应是吸热过程,D项正确。
3-2.(2021辽宁百师联盟联考)现将KI、FeSO4、CuCl2、Fe2(SO4)3、漂白粉中的几种或全部固体混合物加入到足量的水中,一段时间后生成深棕色固体混合物和pH>7的无色溶液。下列推断不合理的是(　　)A.原固体混合物中一定含有KI和漂白粉B.原固体混合物中一定含CuCl2,可能含有FeSO4和Fe2(SO4)3中的一种或两种C.深棕色固体混合物的成分是Fe(OH)3和Cu(OH)2D.得到的pH>7的无色溶液具有强氧化性,能够漂白棉、麻、丝织品
答案 A　
解析 固体溶于水后,要使溶液为pH>7的无色溶液,则一定含有漂白粉,且漂白粉过量。得到深棕色固体混合物,则固体是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物,则原固体中一定含有CuCl2,FeSO4和Fe2(SO4)3中含有其中一种或两种都有。若原固体混合物中含有KI和漂白粉,则KI会与漂白粉反应生成I2,溶液不可能为无色,因此一定不含KI,A错误;由分析可知,原固体混合物中一定含CuCl2,可能含有FeSO4和Fe2(SO4)3中的一种或两种,B正确;由分析可知,深棕色固体混合物是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物,C正确;由分析可知,得到的pH>7的无色溶液是因为原固体含有过量的漂白粉,故具有强氧化性,能够漂白棉、麻、丝织品,D正确。
3-3.(2021湖北随州一中质检)工业上用废铜屑(含杂质铁)制备硫酸铜晶体(胆矾)的流程如下,请回答有关问题:
(1)加入H2O2溶液的目的是　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 (2)由溶液E制备纯净胆矾的“一系列操作”包括　　　　　、　　　　　、过滤、洗涤、低温干燥。洗涤晶体时用乙醇代替蒸馏水的目的是　 　　　　　　　　　,并缩短干燥所需时间。 
(3)实验室中Cu(含杂质铁)可在如图所示装置(夹持、加热装置省去未画)内发生反应生成硫酸铜和少量硫酸铁,再进一步从所得溶液中获得硫酸铜晶体。
①a仪器的名称为　　　　　　。 ②铜与稀硫酸和稀硝酸的混合酸发生反应的实验现象为　; 该实验中最好控制所加HNO3和H2SO4的物质的量之比为　　　　。 ③若使用的硝酸是浓硝酸,则铜与混合酸反应生成的两种气体是　　　　　　　　　　　(填化学式);若这两种气体与NaOH溶液反应后只生成一种盐,则该反应的化学方程式为　。 
答案 (1)2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O(2)蒸发浓缩　冷却结晶　洗去晶体表面的杂质,减少晶体的溶解损失(3)①三颈烧瓶　②固体溶解,溶液变为蓝色,有气泡生成,烧瓶中气体呈红棕色　2∶3　③NO2、NO　NO2+NO+2NaOH==2NaNO2+H2O
解析 由制备实验流程可知,Fe和Cu被灼烧时,铜与氧气反应生成CuO,Fe与氧气反应生成含Fe2+和Fe3+的氧化物,加入稀硫酸,反应生成硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸铁,为了除去二价铁,需将Fe2+氧化生成Fe3+,然后调节pH使Fe3+形成沉淀,过滤除去氢氧化铁沉淀,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥可得胆矾。(1)加入H2O2溶液的目的是氧化亚铁离子,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O。(2)由溶液E制备纯净胆矾的“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥。乙醇可减少胆矾的溶解,减少其溶解损失。
(3)①a仪器名称为三颈烧瓶;②铜与稀硫酸和稀硝酸的混合酸发生反应生成硫酸铜、一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成红棕色二氧化氮,实验现象为固体溶解,溶液变为蓝色,有气泡生成,烧瓶中气体呈红棕色;反应的化学方程式为3Cu+3H2SO4+2HNO3==3CuSO4+2NO↑+4H2O,所以该实验中最好控制所加HNO3和H2SO4的物质的量之比为2∶3。③若使用的硝酸是浓硝酸,铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,随着反应进行浓硝酸变为稀硝酸,此时铜和稀硝酸反应生成一氧化氮气体,根据氧化还原反应分析,二氧化氮和一氧化氮在氢氧化钠溶液中发生归中反应生成亚硝酸钠,该反应的化学方程式为NO2+NO+2NaOH==2NaNO2+H2O。
易错防范•不失分
1.钠及其重要化合物判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)室温下Na与空气中的O2反应制取Na2O2。(　　)(2)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良。(　　)(3)NaHCO3受热易分解,因此可用于制胃酸中和剂。(　　)(4)Na2O2吸收CO2产生O2,所以可用作呼吸面具供氧剂。(　　)(5)灼烧某白色粉末,火焰呈黄色,证明该粉末中有Na+,无K+。(　　)
答案 (1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
2.铝及其重要化合物判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业。(　　)(2)Al2O3熔点高,可用作耐高温材料。(　　)(3)氢氧化铝可用于中和过多的胃酸。(　　)(4)根据Al2(SO4)3与小苏打的反应,在实际应用中可用作泡沫灭火器灭火。(　　)(5)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝滴落下来,是因为铝的熔点较低。(　　)
答案 (1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×
3.铁、铜及其重要化合物判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)Fe在稀硝酸中发生钝化。(　　)(2)将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2。(　　)(3)根据铁比铜金属性强,在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板。(　　)(4)配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释。(　　)(5)将铁屑放入稀硝酸中证明Fe比H2活泼。(　　)
答案 (1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×
考点二　常见非金属及其重要 化合物
要点归纳•再提升
1.碳、硅及其化合物,无机非金属材料(1)梳理知识主线
(2)扫除易忘知识盲点①Si的还原性强于C,但C能在高温下从SiO2中还原出Si:SiO2+2C Si+2CO↑。②酸性氧化物一般能与水反应生成相应的酸,但SiO2不溶于水;酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能与氢氟酸反应。
生成的SiF4是气体
③氢氟酸不能用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃试剂瓶盛放,但不能用玻璃塞。
⑤H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以有Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3,但高温下可发生反应Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑,原因可以从两方面解释:a.硅酸盐比碳酸盐稳定;b.由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2。⑥SiO2不导电,SiO2是制作光导纤维的材料;Si是半导体,Si是制作芯片及光电池的材料。⑦水泥、玻璃和陶瓷是三大传统无机非金属材料;碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。
2.富集在海水中的元素——卤素(1)梳理知识主线
(2)扫除易忘知识盲点①液氯密封在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。②酸化KMnO4溶液时应用硫酸酸化而不是盐酸。③ClO-不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性,如ClO-与S 、I-、Fe2+均不能大量共存;ClO-能水解,因HClO酸性很弱,ClO-水解使溶液显碱性,如Fe3++3ClO-+3H2O==Fe(OH)3↓+3HClO,所以ClO-与Fe3+、Al3+均不能大量共存。
④向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3,该反应的离子方程式为Ca2++3ClO-+SO2+H2O==CaSO4↓+Cl-+2HClO(少量SO2),Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O==CaSO4↓+2Cl-+S +4H+(过量SO2)。⑤当Fe和Cl2在点燃条件下反应时,不论Fe过量还是不足,由于Cl2的强氧化性,产物一定是FeCl3。⑥由于电离常数K1(H2CO3)>K(HClO)>K2(H2CO3),所以向NaClO溶液通入CO2,不论CO2过量还是少量,均发生反应CO2+H2O+ClO-==HClO+HC ,但是与Ca(ClO)2反应时应为CO2(少量)+Ca(ClO)2+H2O==CaCO3↓+2HClO。
⑦保存液溴需要用水液封,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。
溴在水中的溶解度小,液溴可用水液封
(3)有关卤素的几个重要反应
③Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O④2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O⑤Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2⑥X2+SO2+2H2O==2HX+H2SO4(X:Cl、Br、I)⑦3Br2+3Na2CO3==5NaBr+NaBrO3+3CO2(工业上吸收尾气中的溴)
3.硫及其重要化合物(1)梳理知识主线
(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。
②SO2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,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,通入NH3或加入NaOH溶液生成BaSO3沉淀,把SO2气体通入Ba(NO3)2溶液生成BaSO4沉淀。
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。⑤C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SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。
4.氮及其重要化合物(1)梳理知识主线
(2)扫除易忘知识盲点①NO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:4NO+3O2+2H2O==4HNO3、4NO2+O2+2H2O==4HNO3。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。
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,处理尾气时,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。
经典对练•得高分
考向1　碳、硅及其化合物　无机非金属材料真题示例1-1.(2019全国Ⅰ卷,7)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是(　　)A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
思路点拨
答案 A　
1-2.(2020浙江卷,24)Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一,其相关性质的说法不正确的是(　　)A.可发生反应:Ca3SiO5+4NH4Cl CaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2OB.具有吸水性,需要密封保存C.能与SO2反应生成新盐D.与足量盐酸作用,所得固体产物主要为SiO2
答案 D　
解析 Ca3SiO5可写作3CaO·SiO2,则其与NH4Cl加热时可发生反应,得到CaSiO3、CaCl2、NH3和H2O,A项正确;Ca3SiO5有吸水性,易板结,应密封保存,B项正确;SO2对应的酸为H2SO3,H2SO3为中强酸,SO2能与Ca3SiO5反应生成新盐CaSO3,C项正确;Ca3SiO5与盐酸反应会生成H2SiO3沉淀,而不是SiO2,D项错误。
对点演练1-1.(2021湖北孝感一模)下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是(　　)A.硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中B.反应①Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓,反应②Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑,两反应是相互矛盾的,不可能都能发生C.普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料D.祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18,用氧化物形式表示为3BeO·Al2O3·6SiO2
答案 D　
解析 硅酸钠能将玻璃塞和试剂瓶黏结在一起而打不开,不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶存放,故A错误;反应①Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓是强酸制弱酸,反应②Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑,是高温下硅酸钠比碳酸钠稳定,原理不同,都可发生,两者不矛盾,故B错误;石英玻璃的主要成分是二氧化硅,是氧化物不是硅酸盐,故C错误;祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18,用氧化物的形式表示时书写顺序是:活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水,故可以表示为3BeO·Al2O3·6SiO2,故D正确。
1-2.(2021湖北新高考适应卷)某种水泥的主要成分为硅酸三钙(3CaO·SiO2)。将其与适量的水反应,形成相互交联的结构,反应式如下:2(3CaO·SiO2)+6H2O==3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2,该反应放出热量。但是,需要避免交联过程热膨胀及产生的水蒸气在建筑结构中造成空隙。我国三峡大坝的建设者在全世界首创了以冰代水的浇灌方法,有效解决了这一问题,保证了大坝建筑质量。下列说法错误的是(　　)A.水泥由黏土和石灰石等研磨、煅烧制得B.水泥生产过程中加入石膏,可以调节水泥的硬化速率C.水的作用是提供结晶水以稳定交联结构D.以冰代水的优点是减少了热膨胀及水蒸气的产生
答案 C　解析 水泥由石灰石和黏土等混合,再经高温煅烧制得,A说法正确;水泥生产过程中加入石膏是为了调节水泥的硬化速率,调整水泥的凝结时间,B说法正确;水与硅酸三钙(3CaO·SiO2)发生化学反应,生成的产物形成相互交联的结构,C说法错误;硅酸三钙(3CaO·SiO2)与水反应时放热,以冰代水减少了热膨胀及水蒸气产生的气泡,保证建筑质量,D说法正确。
考向2　富集在海水中的元素——卤素真题示例2-1.(2021湖南新高考适应卷,8)已知反应:2NaClO3+4HCl==2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,下列关于该反应说法错误的是(　　)A.氧化性:NaClO3>Cl2B.当反应中有2 mol e-转移时,被氧化的HCl为4 molC.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2D.产物ClO2和Cl2都可以用于自来水消毒杀菌
思路点拨
答案 B　
2-2.(2021广东卷,17)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为　　　　。 
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中　　　　　已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)某合作学习小组进行以下实验探究。①实验任务　通过测定溶液电导率,探究温度对AgCl溶解度的影响。②查阅资料　电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25 ℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。③提出猜想　猜想a:较高温度的AgCl饱和溶液的电导率较大。猜想b:AgCl在水中的溶解度S(45 ℃)>S(35 ℃)>S(25 ℃)。
④设计实验、验证猜想　取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的AgCl饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表1中实验1~3,记录数据。表1
⑤数据分析、交流讨论　25 ℃的AgCl饱和溶液中,c(Cl-)=　　　 mol·L-1。 实验结果为A3>A2>A1。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想a成立,但不足以证明猜想b成立。结合②中信息,猜想b不足以成立的理由有 　。 
⑥优化实验　小组同学为进一步验证猜想b,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请完成表2中内容。表2
⑦实验总结　根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想b也成立。猜想b成立的判断依据是　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)c→d→b→a→e(3)HClO　取久置氯水少许于小试管中,加入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀
⑥45　Ⅱ　45　⑦A3>B2>B1,在相同温度下测定时,不同试样导电能力有差异
解析 本题考查化学实验分析与评价。(1)MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)产生的Cl2中含有HCl和水蒸气,应依次通过饱和食盐水和浓硫酸,然后收集Cl2,则气体流向为c→d→b→a→e。(3)氯水中有漂白作用的是HClO。检验Cl-时利用AgCl不溶于水和HNO3的性质。
mol·L-1。由于实验1、2、3中在温度变化的同时,AgCl的溶解度也会发生变化,因此实验结果不足以证明猜想b成立。
⑥如果要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化情况,可以测定不相同温度下配制的饱和溶液在相同温度下的电导率,如果温度较高下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高,则可以得出温度升高饱和溶液中离子浓度高。所以可以设计试样Ⅰ在45 ℃下测试与实验3比较,设计试样Ⅱ在45 ℃下测试与实验3比较。⑦猜想b成立的判断依据是A3>B2>B1。
对点演练2-1.(2021江苏盐城二模)氯及其化合物在生产、生活中有广泛应用。下列物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)A.Cl2能溶于水,可用于工业制盐酸B.ClO2有强氧化性,可用于自来水消毒C.HClO不稳定,可用作棉、麻的漂白剂D.FeCl3溶液呈酸性,可用于蚀刻印刷电路板
答案 B　解析 工业上一般通过氢气与氯气反应的产物溶于水来制盐酸,而不是氯气与水反应,A项错误;ClO2用于自来水消毒是利用其强氧化性,B项正确;HClO可用作棉、麻的漂白剂是利用HClO的氧化性,C错误;FeCl3用于蚀刻印刷电路板是利用Fe3+的氧化性,D项错误。
2-2.(2021吉林长春调研)下列有关含氯物质的说法不正确的是(　　)A.向新制氯水中加入少量碳酸钙粉末能增强溶液的漂白能力B.向NaClO溶液中通入少量的CO2的离子方程式:CO2+2ClO-
答案 B　
2-3.(2021河北新高考适应卷)碘是人体必需的微量元素,也可用于工业、医药等领域。大量的碘富集于海藻灰(主要成分是NaI)中,因此从海藻灰中提取碘,可有效利用海洋资源。(1)某兴趣小组以海藻灰为原料进行I2的制备实验。具体步骤如下:将海藻灰加热浸泡后,得到了NaI溶液,将适量Na2SO3固体溶于NaI溶液,再将饱和CuSO4溶液滴入上述溶液中,生成白色CuI沉淀,该反应的离子方程式为 　 。 
(2)待I-沉淀完全后,过滤,将沉淀物置于小烧杯中,在搅拌下逐滴加入适量浓硝酸,观察到有　　　　(颜色)气体放出,有　　　　(颜色)晶体析出。出于安全和环保考虑,该实验操作需在　　　　条件下进行。该反应的化学方程式为　。 
(3)用倾析法弃去上层清液,固体物质用少量水洗涤后得到粗I2,进一步精制时,选择必需的仪器搭建装置,并按次序排列:　　　　　　　　(夹持装置略)。 
(4)将精制得到的I2配成浓度为c mol·L-1的标准溶液,用来测定某样品中维生素C(相对分子质量为Mr的含量。具体操作如下:准确称量a g样品,溶于新煮沸过并冷却至室温的蒸馏水中,煮沸蒸馏水的目的是 　。 用250 mL容量瓶定容,使用　　　　(仪器)量取25.00 mL 样品溶液置于锥形瓶中,再加入10 mL 1∶1醋酸溶液和适量的　　　　指示剂,立即用I2标准溶液滴定,溶液显稳定的　　　　(颜色)即为滴定终点,消耗I2标准溶液V mL,则样品中维生素C的质量分数是　　　　　　　　　　　(写出表达式)。已知滴定反应方程式: 
 
 
(3)因为碘单质受热易升华,故采用加热固体使I2升华并收集的方法提纯碘单质。用到的仪器有A(烧杯)、C[石棉网(防止温度过高,升华速度大于冷凝速度)]、D(酒精灯)、F(装冷水的圆底烧瓶用于冷凝)。其装置为把粗碘放入烧杯内,将装有冷水的烧瓶放在烧杯上,垫上石棉网用酒精灯加热烧杯,其连接顺序为DCAF。
(4)维生素C具有还原性,故煮沸蒸馏水是为了防止水中溶解的氧干扰实验;准确量取溶液的体积常用滴定管量取;用于指示碘单质时,通常用淀粉作为指示剂,淀粉遇碘显蓝色,这里用碘标准溶液滴定维生素C,所以当最后一滴标准液滴入锥形瓶后,溶液由无色变为蓝色且30秒内不褪色,即为终点;根据题意可知,25 mL样品溶液消耗碘的物质的量为cV×10-3 mol,则a g样品
考向3　硫及其重要化合物真题示例3-1.(2021重庆新高考适应卷,12)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化。用NaHSO3还原法制备保险粉的流程如下:
下列说法错误的是(　　)A.反应1说明酸性:H2SO3>H2CO3B.反应1结束后,可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化C.反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2D.反应2最好在无氧条件下进行
思路点拨
答案 C　
3-2.(高考题组合)下列有关说法正确的是(　　)A.向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸制备少量二氧化硫气体
答案 A　
解析 亚硫酸是弱酸,硫酸是强酸,利用强酸制弱酸的原理,浓硫酸与亚硫酸钠反应生成亚硫酸,亚硫酸分解生成二氧化硫和水,A项正确;B项中正确的离子方程式为5SO2+2Mn +2H2O==2Mn2++5S +4H+,B项错误;因为SO2具有漂白性,所以可用于漂白纸浆,与SO2具有氧化性没有因果关系,C项错误;S在氧气中点燃无法直接生成SO3,只能先生成SO2,SO2进一步催化氧化才能生成SO3,D项错误。
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,而氧化性酸是指酸分子中中心原子具有的强氧化性,如HClO、浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸中的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,其性质极其相似,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。
对点演练3-1.(2021湖南长沙调研)将SO2和Cl2的混合气体通入品红溶液中,振荡后溶液褪色,将此无色溶液分成三份,依次进行如图实验:
下列实验分析中,正确的是(　　)A.①中现象说明混合气体中一定有n(Cl2)=n(SO2)B.①②中溶液加热不变红,说明品红溶液不是被SO2漂白的C.③中产生的白色沉淀为BaSO3D.将混合气体通入品红溶液中只发生了1个氧化还原反应
答案 B　
解析 湿润的淀粉KI试纸不变蓝只能说没有氯气,结合②③可知①中的品红是被氯气溶于水后生成的次氯酸漂白的,即氯气有一部分与品红溶液反应,故不可得出原气体中n(Cl2)=n(SO2),A错误;SO2漂白品红溶液不是永久性的,加热恢复原来颜色,①②中溶液加热不变红,说明品红溶液不是被SO2漂白的,B正确;SO2和Cl2反应生成了 与Ba2+反应生成了BaSO4,C错误;将混合气体通入品红溶液中发生了氯气与水反应、次氯酸漂白品红溶液、氯气与二氧化硫反应等氧化还原反应,D错误。
3-2.(2021山东青岛高三二模)硫元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是(　　)A.a与c、d、e都有可能反应生成bB.d溶液久置于空气中会生成e,溶液的pH减小C.盐g与盐f之间也可能发生反应D.铜与e的浓溶液共热产生的气体通入BaCl2溶液中,无明显现象
答案 C　
a为H2S,可以和SO2、H2SO3、H2SO4发生归中反应生成硫单质,A正确;H2SO3具有较强的还原性,在空气中久置会被O2氧化成硫酸,硫酸酸性更强,pH更小,B正确;g为硫酸盐,f为亚硫酸盐,硫元素化合价相邻不反应,C错误;铜与浓硫酸共热产生的气体是SO2,SO2通入BaCl2溶液中,不能生成沉淀,所以无明显现象,D正确。
考向4　氮及其重要化合物真题示例4-1.(2020全国Ⅰ卷,9)下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是(　　)
思路点拨
答案 A　
4-2.(2021河北卷,4)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是(　　)A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
答案 D　
解析 SO2为无色有刺激性气味的气体,A项错误。汽车尾气中的主要大气污染物为CO、碳氢化合物、氮氧化物、烟尘等,B项错误。氮的固定是将氮由游离态转化为化合态,植物一般利用硝酸盐作为肥料,无法直接利用NO和NO2,通常大气中不含有NO、NO2,C项错误。工业废气中SO2可采用石灰法进行脱硫,原理为SO2+CaO CaSO3,2CaSO3+O2 2CaSO4,D项正确。
对点演练4-1.(2021北京43中月考)某同学进行如下实验:
下列说法不正确的是(　　)A.根据Ⅰ中试纸变蓝,说明NH4Cl发生了分解反应B.根据Ⅰ中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快C.Ⅰ中试纸变成红色,是由于NH4Cl水解造成的D.根据试管中部有白色固体附着,说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3
答案 C　
解析 实验Ⅰ中对NH4Cl固体加热,湿润的pH试纸的变化:黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2),说明加热过程中生成了氨气,氨气遇水形成一水合氨,一水合氨为弱碱,使试纸变蓝,同时产生了氯化氢气体,氯化氢极易溶于水形成盐酸,中和了一水合氨恢复到黄色,最后变为红色,该过程可证明氯化铵受热发生分解生成氨气和氯化氢气体,试纸先变蓝后变红,说明氨气扩散的速度比氯化氢快;试管中部有白色固体附着,说明氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化铵;实验Ⅱ中将氯化铵溶液滴在pH试纸上,试纸颜色变化:黄色→橙黄色(pH≈5),说明氯化铵溶液中铵根离子水解使溶液显酸性。根据上述分析可知,C项错误。
4-2.(2021汕尾田家炳中学月考)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的　　　　　,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→　　　　　(按气流方向,用小写字母表示)。 
(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
解析 (1)①在实验室通常是用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气,应选用发生装置A,其反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑,或选用发生装置B,直接加热浓氨水生成氨气,反应的化学方程式为NH3·H2O NH3↑+H2O;②氨气是碱性气体,可用碱石灰干燥,密度小于空气,应采用向下排空气法收集,氨气极易溶于水,尾气处理时应防止倒吸,则要收集一瓶干燥的氨气,仪器的连接顺序为:发生装置→d、c→f、e→i。(2)打开K1,推动注射器活塞,将氨气缓慢通入Y管中,在一定温度和催化剂的作用下发生反应,反应的化学方程式为6NO2+8NH3 7N2+12H2O,随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅;反应生成的水蒸气液化后,NO2和NH3反应后气体的物质的量减小,反应容器中的压强减小,打开K2,Z中的溶液倒吸入Y管中。
易错防范•不失分
1.碳、硅及其化合物,无机非金属材料判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)SiO2熔点高、硬度大,所以可用于制光导纤维。(　　)(2)石英砂可用于生产单晶硅。(　　)(3)因为HF能与SiO2反应,所以可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记。(　　)(4)Mg在CO2中燃烧生成MgO和C。在该反应中,Mg的还原性强于C的还原性。(　　)(5)硅胶可用作食品干燥剂。(　　)
答案 (1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)√
2.富集在海水中的元素——卤素判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)MnO2和稀盐酸反应制取Cl2。(　　)(2)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2。(　　)(3)因为次氯酸盐具有强氧化性,所以可用漂白粉漂白织物。(　　)(4)浓盐酸与MnO2共热反应制备纯净的Cl2,可以将气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水。(　　)(5)利用CCl4萃取碘水中的I2,应先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层。(　　)
答案 (1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
3.硫及其重要化合物判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3。(　　)(2)将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性。(　　)(3)配制稀硫酸时,可以先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水。(　　)(4)SO2具有氧化性,所以可用于漂白纸浆。(　　)(5)SO2使溴水褪色与乙烯使酸性KMnO4溶液褪色的原理相同。(　　)
答案 (1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
4.氮及其重要化合物判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)由于NH3易溶于水,可用作制冷剂。(　　)(2)NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥。(　　)(3)将过量铁粉加入稀硝酸中,充分反应后滴加KSCN溶液,现象为有气体生成,溶液呈红色,可以得出稀硝酸将Fe氧化成Fe3+。(　　)(4)氯化钙可用作食品干燥剂,CaCl2也可干燥NH3。(　　)(5)常温下,将浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中,则产生红棕色气体。(　　)
答案 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
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(五)　化学工艺流程题解题策略
热点专攻
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。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。题型包括选择题和非选择题,选择题主要考查元素化合物知识和工艺流程中的基本操作。非选择题考查的知识面广、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、元素化合物及实验基础知识等。
(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。
(4)掌握常见与化工生产有关的操作方法及作用。①对原料进行预处理的常用方法及其作用:
②常用的控制反应条件的方法:
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。
(二)题目考什么1.化学工艺流程题模型
2.化工术语
3.常见操作的答题角度
题型突破
(2020全国Ⅲ卷,27)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O ):
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)“滤液②”中含有的金属离子是　　　　　　　　。 
(3)“转化” 中可替代H2O2的物质是　　　　　　　。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即 ,“滤液③”中可能含有的杂质离子为　　　　。 
(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=　　　　　　　　　　(列出计算式) 。如果“转化”后的溶液中Ni2+ 浓度为1.0 mol·L-1,则“调pH”应控制的pH范围是　　　　。 
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是　　　　　　　　　　　。 
思路点拨第一阶段,初处理阶段。(1)初处理阶段的操作是“碱浸”,要判断加入NaOH溶液的作用,首先要确定废镍催化剂中的相关成分。根据题给信息可确定其成分包括四类:
 
(2)工艺流程各步骤元素转化分析。
(3)工艺流程中各阶段元素成分的分析。由题给离子沉淀时的pH可知,要使Fe元素生成氢氧化物沉淀且Ni元素保留在溶液中,必须将滤液②中的Fe2+氧化为Fe3+,要不引入其他杂质,除H2O2可作氧化剂外,还可以采用向滤液中通氧气或空气的方法使Fe2+氧化为Fe3+;如果先“调pH”后“转化”,为防止Ni2+沉淀,调pH时pH不能大于7.2,此时Fe2+不会生成沉淀,再加H2O2转化后,则滤液③中会含有转化生成的Fe3+。
(4)围绕Ksp的计算——利用定义表达式的计算。
由题给信息可知,Fe3+完全沉淀的pH为3.2,因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2~6.2。
(5)陌生氧化还原反应离子方程式的书写。
第三阶段:得到产品阶段。
(6)分离出硫酸镍晶体后的母液中还含有Ni2+,可将其收集、循环使用,从而提高镍的回收率。
答案 (1)除去油脂、溶解铝及其氧化物　Al +H++H2O==Al(OH)3↓(2)Ni2+、Fe2+、Fe3+(3)O2或空气　Fe3+(4)0.01×(107.2-14)2[或10-5×(108.7-14)2]　3.2~6.2(5)2Ni2++ClO-+4OH-==2NiOOH↓+Cl-+H2O(6)提高镍回收率
失分剖析一是分析“碱浸”中NaOH作用时,易忽视油脂和铝的氧化物;二是计算Ni(OH)2的Ksp时,因没有认真审题而无法确定Ni2+的物质的量浓度;三是判断“调pH”应控制的pH范围时,只回答最小pH或最大pH。
应考训练1.(2021河北卷,6)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:
下列说法错误的是(　　)A.酸浸工序中分次加入稀硝酸可降低反应剧烈程度B.转化工序中加入稀盐酸可抑制生成BiONO3C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
答案 D　
解析 酸浸工序中加入稀硝酸,金属铋与稀硝酸反应是有气体生成的放热反应,分批次加入稀硝酸,从而降低反应剧烈程度,A项正确;Bi(NO3)3易水解,转化工序中加入稀盐酸,增大溶液中的c(H+),可以抑制Bi(NO3)3的水解,B项正确;Bi3+水解使溶液呈酸性, CH3COONa水解使溶液呈碱性,水解工序中加入CH3COONa固体,可促进Bi3+水解,C项正确;NH4NO3水解使溶液呈酸性,水解工序中加入NH4NO3固体,则抑制Bi3+水解,不利于BiOCl的生成,D项错误。
2.(2021湖南卷,6)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法错误的是(　　)A.物质X常选用生石灰B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2 MgCl2+COD.“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2
答案 D　解析 海水中的镁元素以镁盐的形式存在,“沉镁”即使Mg2+变成氢氧化镁,与Mg2+直接反应的物质一般是氢氧化钙,那么物质X通常选用生石灰(氧化钙),A项正确;工业上通常用电解熔融氯化镁的方法制备金属镁,B项正确;根据流程图中步骤“氯化”图示可知,反应物为碳单质、氯气和氧化镁,产物为氯化镁和一氧化碳,C项正确;“煅烧”后的固体产物是氧化镁,氧化镁和盐酸反应生成氯化镁,由于镁离子能发生水解,蒸发氯化镁溶液最终得到氢氧化镁固体,不能得到无水氯化镁,D项错误。
3.(2021湖北八市3月联考)以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料,获取净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如图:
已知:Fe3+在pH约为3.7时可完全转化为Fe(OH)3,Fe2+在pH约为9时可完全转化为Fe(OH)2
下列说法错误的是(　　)A.“滤渣”的主要成分是SiO2B.为提高镍、铁元素的利用率,可将“过滤Ⅰ”的滤液和滤渣洗涤液合并C.“氧化”过程发生反应的离子方程式为2H++2Fe2++ClO-==2Fe3++Cl-+H2OD.“沉铁”过程中加入碳酸钠的作用是调节溶液的酸碱度,应将pH控制在3.7~9
答案 D　
解析 向红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)中加入硫酸酸浸,酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Fe2+、Fe3+等,二氧化硅不溶,形成滤渣,向滤液中加入NaClO氧化亚铁离子生成铁离子,再加入碳酸钠溶液调节溶液的pH,使铁离子全部沉淀,过滤后得到沉淀黄钠铁矾,滤液经处理可得到Ni,据此分析解答。根据上述分析,二氧化硅不溶于硫酸,形成滤渣,故A正确;滤渣表面吸附有滤液中的镍、铁元素,为提高镍、铁元素的利用率,可将“过滤Ⅰ”的滤液和滤渣洗涤液合并,故B正确;“氧化”过程中NaClO氧化Fe2+生成Fe3+,反应的离子方程式为2H++2Fe2++ClO-==2Fe3++Cl-+H2O,故C正确;Fe3+在pH约为3.7时可完全转化为Fe(OH)3,Fe2+在pH约为9时可完全转化为Fe(OH)2,“沉铁”过程中加入碳酸钠的作用是调节溶液的酸碱度形成黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6],应将pH控制在pH6.0时,溶液中Mo元素以Mo 的形态存在。
(1)“焙烧”中,有Na2MoO4生成,其中Mo元素的化合价为　　　　　　价。 (2)“沉铝”中,生成的沉淀X为　　　　　。 (3)“沉钼”中,pH为7.0。①生成BaMoO4的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)①滤液Ⅲ中,主要存在的钠盐有NaCl和Y,Y为　　　　　　。 ②往滤液Ⅲ中添加适量NaCl固体后,通入足量　　　　　(填化学式)气体,再通入足量CO2,可析出Y。 (5)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示,图中所示致密保护膜为一种氧化物,可阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs(砷化镓)反应。
①该氧化物为　　　　　　。 ②已知:Ga和Al同族,As和N同族。在H2O2与上层GaAs的反应中,As元素的化合价变为+5价,则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为　　　　　。 
答案 (1)+6　(2)Al(OH)3
(4)①NaHCO3　②NH3(5)①Al2O3　②4∶1
解析 本题考查工艺流程,涉及难溶电解质的计算、化学方程式书写及物质成分的确定等。(1)利用化合价代数和为0,可知Na2MoO4中Mo的化合价为+6价。(2)加入NaOH焙烧过程中Al2O3转化为NaAlO2,向水浸之后的滤液Ⅰ中通入过量CO2可产生Al(OH)3沉淀,即X为Al(OH)3。(3)pH=7.0时,c(H+)=1×10-7 mol·L-1。
(5)①Al2O3可形成致密氧化膜,阻止H2O2的刻蚀。②GaAs中As的化合价是-3价,在反应中作还原剂,反应后As元素的化合价变为+5价;H2O2中氧元素的化合价由-1价变为-2价,H2O2为氧化剂,则根据电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1。
6.(2021河北卷,15)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠、水和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr-Fe-Al-Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如下:
回答下列问题:(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是　　　　(填元素符号)。 (2)工序①的名称为　　　　。 (3)滤渣Ⅰ的主要成分是　　 　　　(填化学式)。 (4)工序③中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。 (5)物质Ⅴ可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,可代替NaOH的化学试剂还有　　　　(填化学式)。 
(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序　　　　(填“①”“②”“③”或“④”)参与内循环。 
答案 (1)Cr和Fe　(2)溶解　(3)Fe2O3和MgO
解析 铬铁矿、熔融NaOH与O2反应后加入H2O溶解并过滤,生成滤渣Ⅰ和介稳态相,介稳态相分离后得到铬酸盐溶液、NaOH溶液和无色溶液,无色溶液中通入过量气体A后生成Al(OH)3沉淀,所以气体A为CO2,物质Ⅴ为NaHCO3。介稳态相中含铝、铬元素,所以滤渣Ⅰ为Fe2O3和MgO。MgO与过量CO2和水蒸气反应生成碳酸氢镁,所以物质Ⅱ为Mg(HCO3)2;Mg(HCO3)2热解生成MgCO3、CO2和H2O,所以混合气体Ⅳ为CO2和H2O。(1)因为铬铁矿中铁元素为+2价、铬元素为+3价,结合后续产物中元素化合价分析,高温连续氧化工序中被氧化的元素是Cr、Fe。
(2)工序①是向固体混合物中加入H2O,然后进行过滤分离得到滤渣和溶液,属于溶解浸出过程。(3)经过高温连续氧化并溶解后,铬铁矿转化为Na2CrO4、NaAl(OH)4、Fe2O3和MgO,所以滤渣Ⅰ的主要成分为Fe2O3和MgO,通过过滤与溶液分离。(4)工序③中,在酸性条件下,Na2CrO4与CO2、H2O反应生成重铬酸根离子和碳酸氢钠(析出),离子方程式为
(5)由分析可知,物质Ⅴ为NaHCO3,所以依据题给信息,此时发生的反应为16NaHCO3+4Fe(CrO2)2+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+16CO2+8H2O。Na2CO3也可与铬铁矿、氧气发生反应,所以NaOH还能用Na2CO3代替。(6)热解工序产生的气体为二氧化碳和水蒸气的混合气体,所以还能用于工序②参与内循环。
7.(2021全国乙卷,26)磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表。
回答下列问题:(1)“焙烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式 　。 
(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次析出的金属离子是　　　　　　　　　。 (3)“母液①”中Mg2+浓度为　　　　 mol·L-1。 (4)“水浸渣”在160 ℃“酸溶”,最适合的酸是　　　　。“酸溶渣”的成分是　　　　、　　　　。 (5)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,该反应的离子方程式是 　。 (6)将“母液①”和“母液②”混合,吸收尾气,经处理得　　　　,循环利用。 
答案 (1)Al2O3+4(NH4)2SO4 2NH4Al(SO4)2+6NH3↑+3H2O↑(2)Fe3+、Al3+、Mg2+　(3)1×10-6(4)硫酸　SiO2　CaSO4(5)TiO2++(x+1)H2O TiO2·xH2O↓+2H+(6)(NH4)2SO4
(2)根据题表中金属离子开始沉淀与沉淀完全时的pH,用氨水逐步调节pH从2.0至11.6的过程中,依次析出的金属离子是Fe3+、Al3+、Mg2+。
(4)根据焙烧时加入的是硫酸铵,且酸溶时的温度为160 ℃,则酸溶时加入的酸应该为硫酸。酸溶渣的成分为SiO2和硫酸钙。
(5)稀释与加热均可促进TiO2+的水解,该反应的离子方程式是TiO2++(x+1)H2O TiO2·xH2O↓+2H+。(6)尾气中含有NH3,母液①中含有氨水,母液②中含有剩余的硫酸,故将母液①和母液②混合,吸收尾气,经处理得到(NH4)2SO4,(NH4)2SO4可循环利用。
8.(2021全国甲卷,26)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题。(1)I2的一种制备方法如下图所示:
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为　　　　　　,生成的沉淀与硝酸反应,生成　　　　　后可循环使用。 ②通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为　　　　　　　　　;若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5时,氧化产物为　　　　　;当n(Cl2)/n(FeI2)>1.5后,单质碘的收率会降低,原因是　　　　　　　　　　。 
(2)以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入过量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为　。 
答案 (1)①2AgI+Fe==2Ag+Fe2++2I-　AgNO3　②FeI2+Cl2==I2+FeCl2　I2、FeCl3　I2被进一步氧化
(3)4　防止单质碘析出
9.(2021湖南卷,15)碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量。过程如下:步骤Ⅰ.Na2CO3的制备
步骤Ⅱ.产品中NaHCO3含量测定①称取产品2.500 g,用蒸馏水溶解,定容于250 mL容量瓶中;②移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用0.100 0 mol·L-1 的盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸V1 mL;③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用0.100 0 mol·L-1 的盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸V2 mL;④平行测定三次,V1平均值为22.45,V2平均值为23.51。
已知:(ⅰ)当温度超过35 ℃时,NH4HCO3开始分解。(ⅱ)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100 g H2O)
回答下列问题:(1)步骤Ⅰ中晶体A的化学式为　　　　,晶体A能够析出的原因是　　　　　　　　。 (2)步骤Ⅰ中“300 ℃加热”所选用的仪器是　　　　(填标号)。 
(3)指示剂N为　　　　,描述第二滴定终点前后颜色变化　　　　　　。 (4)产品中NaHCO3的质量分数为　　　　(保留三位有效数字)。 (5)第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则NaHCO3质量分数的计算结果　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 
答案 (1)NaHCO3　相同温度下,碳酸氢钠与氯化钠、碳酸氢铵、氯化铵的溶解度相差较大且最小(2)D　(3)甲基橙　溶液由黄色变为橙色(4)3.56%　(5)偏大
解析 (1)根据流程图及最终产品是碳酸钠可推知晶体A的成分是碳酸氢钠。根据已知(ⅱ)中相关盐在不同温度下的溶解度表可知碳酸氢钠的溶解度在35 ℃的温度下,与氯化钠、碳酸氢铵、氯化铵的溶解度相差较大且最小。所以当将碳酸氢铵粉末和氯化钠溶液混合时,溶液中易析出碳酸氢钠晶体。(2)给固体加热所用的仪器一般为坩埚。
(3)用盐酸标准溶液滴定含有碳酸氢钠杂质的碳酸钠溶液时,由于开始时溶液呈碱性,且首先发生反应:Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl,此时所用指示剂M为酚酞,终点的现象是:溶液由红色变为近无色。第二个滴定阶段发生的反应为NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑,由于最终溶液呈弱酸性,所以可用甲基橙作指示剂(N)。滴定终点的现象是溶液由黄色变为橙色。
(4)根据滴定过程中的反应原理:Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑可知,2.500 g产品中碳酸氢钠所消耗的盐酸的体积为(V2-V1) mL×10=(23.51-22.45) mL×10,则样品中n(NaHCO3)=(23.51-22.45) mL×10×10-3 L·mL-1×0.100 0 mol·L-1=1.06×10-3 mol。所以产品中碳酸氢钠的质量分数为
(5)由于滴定管的刻度上小下大,当第一滴定终点时俯视读数,会使所读刻度值偏小,即V1偏小,引起(V2-V1)偏大,则最终所算得的碳酸氢钠的质量分数偏大。
10.(2021四川绵阳南山中学月考)Mg(OH)2可用作塑料的阻燃剂。现以某矿石(主要成分为3MgO·2SiO2·2H2O,还有少量Fe2O3、FeO、CaO和Al2O3)为原料生产Mg(OH)2,其工艺流程如图:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH
回答下列问题:(1)酸浸时,为提高矿石的浸出率可采取的措施为　　　　　　　　　　　　　(任写一条)。该过程中H2SO4适当过量的目的除了使固体充分溶解外还有　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)写出氧化过程加H2O2发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)为了提高产品纯度加入试剂A为　　　　　　　(填化学式),为控制Mg2+浓度不小于1.0 mol·L-1,调节溶液pH范围为　　　　;得到滤渣Ⅱ的成分是　　　　　　　　　　　(填化学式)。 
(4)实际生产中,可由Mg(OH)2为原料制备单质镁,请写出制备过程中涉及氧化还原的方法:　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 
答案 (1)将矿石粉碎(或搅拌、适当升高温度、适当提高硫酸浓度等)　使Ca2+以CaSO4沉淀形式除去　(2)2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O　(3)MgO或Mg(OH)2或MgCO3　4.8~8.6　Fe(OH)3、Al(OH)3　(4)MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
解析 由流程可知,向矿石(主要成分为3MgO·2SiO2·2H2O,还有少量Fe2O3、FeO、CaO和Al2O3)加硫酸时SiO2不溶解,同时生成CaSO4沉淀,过滤得到滤渣Ⅰ中含二氧化硅、CaSO4,滤液中含Fe2+、Mg2+、Fe3+、Al3+,加入H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+,加MgO可调节pH促进铁离子、铝离子水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,则滤渣Ⅱ含有Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液与氨水反应生成Mg(OH)2沉淀。(1)酸浸时,为提高矿石的浸出率可采取的措施为将矿石粉碎、搅拌、适当升高温度、适当提高硫酸浓度等,该过程中H2SO4适当过量的目的是使固体充分溶解,并且使Ca2+以CaSO4的形式除去。
(2)氧化过程加入H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O。(3)加入试剂A的目的是除去溶液中的Fe3+和Al3+,为了不引入新杂质并提高产品纯度,可加入的试剂A为MgO或Mg(OH)2或MgCO3,使Fe3+、Al3+水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去;根据“生成氢氧化物沉淀的pH”表可知,pH≤4.8时Fe3+、Al3+完全沉淀,要控制Mg2+浓度为1.0 mol·L-1,则需知道Mg(OH)2的溶度积,由题中表格可知,当镁离子完全沉淀时pH=11.1,此时的c(OH-)=1.0×10-2.9 mol·L-1,镁离子浓度为1.0×10-5 mol·L-1,则氢氧化镁的Ksp=1.0×10-10.8,所以当溶液中Mg2+浓度为1.0 mol·L-1时,溶液中的c(OH-)=1.0×10-5.4 mol·L-1,可算出此时pH=8.6,故为控制Mg2+浓度不小于1.0 mol·L-1,需调节溶液pH范围为4.8~8.6;此时溶液中的Fe3+、Al3+变成沉淀,故得到滤渣Ⅱ的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3。
(4)由Mg(OH)2为原料制备单质镁,制备方法为Mg(OH)2与盐酸反应生成MgCl2,蒸发浓缩、冷却结晶得到MgCl2·6H2O晶体,在HCl气流中加热失水得到无水MgCl2,然后电解熔融的MgCl2制取金属Mg,化学方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑。
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