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新高考新教材广西专版2024届高考化学二轮总复习专题突破练5元素及其化合物
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这是一份新高考新教材广西专版2024届高考化学二轮总复习专题突破练5元素及其化合物，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.(2023广东湛江一模)中华文明源远流长,衣、食、住、行都是中华民族智慧的结晶。下列文明载体与硅酸盐材料有关的是( )。
2.(2022广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应溶液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )。
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性
B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物
C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
3.(2023广东梅州模拟)侯氏制碱法以NaCl、NH3、CO2为原料制取纯碱,将制碱技术发展到一个新的水平。下列实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱的步骤对应的装置或操作不正确的是( )。
4.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。实验室中采用废易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg杂质)制备明矾的流程如图所示:
下列叙述错误的是( )。
A.回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用
B.“沉淀”为Al2(CO3)3
C.“操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶
D.上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3
5.(2023广东广州一模)下列实验对应的现象和结论都正确的是( )。
6.(2023广东佛山一模)碳酸盐约占海水盐分的0.34%,一种海水脱硫的新工艺如图所示。下列说法错误的是( )。
A.SO2排入大气易引起酸雨
B.海水吸收二氧化硫时可能有CO2逸出
C.处理后的海水pH增大
D.海水脱硫工艺简单,投资及运行费用低
二、非选择题
7.中国传统的农具、兵器曾大量使用铁,铁器的修复是文物保护的重要课题。
战国时期的铁制农具
(1)潮湿环境中,铁器发生电化学腐蚀的负极反应式是 。
(2)铁器表面氧化层的成分有多种,性质如下:
①Fe(OH)2被空气氧化为Fe3O4的化学方程式是 。
②在有氧条件下,Fe3O4在含Cl-溶液中会转化为FeOCl,将相关反应的离子方程式补充完整:
4Fe3O4+O2+ + H2O FeOCl+
(3)化学修复可以使FeOCl转化为Fe3O4致密保护层:用Na2SO3和NaOH混合溶液浸泡锈蚀的铁器,一段时间后取出,再用NaOH溶液反复洗涤。
①FeOCl在NaOH的作用下转变为FeO(OH),推测溶解度:FeOCl (填“>”或“<”)FeO(OH)。
②Na2SO3的作用是 。
③检验FeOCl转化完全的操作和现象是 。
8.(2023全国甲)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
回答下列问题:
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。
(2)“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
(3)“酸化”步骤应选用的酸是 (填标号)。
a.稀硫酸 b.浓硫酸
c.盐酸d.磷酸
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取,是否可行?其原因是 。
(5)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为 。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡,产生的∶nCO= 。
9.金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,镓与铝的化学性质类似。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金,还含有少量氧化铝)回收镓的流程如图所示:
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
请回答下列问题。
(1)“酸浸”过程中禁止明火加热,原因是 。
(2)“结晶”过程中得到FeSO4·7H2O的具体操作为 。
(3)“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为 。
(4)“碳酸化”过程中不能通入过量CO2的原因为 (用离子方程式表示)。
(5)“电解”过程中需要保持溶液pH=11以上的原因是 。
(6)下列说法不正确的是 。
A.为提高浸出率,可将刚玉渣研磨
B.“结晶”过程中得到的FeSO4·7H2O可作为净水剂
C.由流程图可知酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3
D.“碱浸”过程中可用氨水代替NaOH溶液
(7)GaN具有优异的光电性能。工业上常采用在1 100 ℃条件下,利用Ga与NH3反应制备GaN,该过程的化学方程式为 。
专题突破练五 元素及其化合物
一、选择题
1.C 解析 古代服饰是由天然高分子化合物制成,A项错误;白斩鸡的主要成分为油脂、蛋白质等有机物,B项错误;光孝寺的墙、瓦是以硅酸盐为主要成分的传统无机非金属材料,C项正确;出行车辇与硅酸盐无关,D项错误。
2.B 解析 Cu与浓硫酸反应,既体现浓硫酸的酸性又体现其氧化性,A项错误;紫色石蕊溶液遇到酸会变红,a处变红,说明生成的SO2是酸性氧化物,B项正确;c处是因SO2具有还原性而使酸性高锰酸钾溶液褪色,不是SO2的漂白性,C项错误;试管底部出现的白色固体为CuSO4,不是蓝色固体CuSO4·5H2O的原因是浓硫酸具有吸水性,不能说明反应中没有水生成,D项错误。
3.D 解析 灼烧碳酸氢钠可转化为纯碱,但实验室加热碳酸氢钠时试管口须略向下倾斜,否则可能会有水流至试管底部引起试管炸裂。
4.B 解析 废易拉罐属于可回收垃圾,回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用,A项正确。偏铝酸钠与碳酸氢铵发生反应生成碳酸钠、碳酸铵和氢氧化铝,故“沉淀”为Al(OH)3,B项错误。沉淀溶解于稀硫酸,再加入硫酸钾,“操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶,最后得到明矾,C项正确。题述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3,过量二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应得到氢氧化铝沉淀,D项正确。
5.D 解析 向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后,铁粉会与硫酸反应生成硫酸亚铁,酸性KMnO4溶液为强氧化剂,会氧化亚铁离子,则滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去,不能说明食品脱氧剂样品中含Fe2+,A项错误。向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴加H2O2溶液,H2O2会将亚铁离子氧化为铁离子,则加入H2O2后溶液变成血红色,说明Fe2+有还原性,B项错误。向FeCl3溶液中加入铜片会发生反应2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,看到溶液变蓝,无黑色固体出现,得到结论为FeCl3的氧化性大于CuCl2的氧化性,C项错误。向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液,FeCl3溶液会与KI溶液反应生成FeCl2和I2,则溶液变为蓝色,得到结论氧化性:Fe3+>I2,D项正确。
6.C 解析 SO2排入大气易引起硫酸型酸雨,原理为SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4,A项正确。由于SO2溶于水后形成的H2SO3的酸性强于H2CO3的酸性,且海水中含有碳酸盐,故海水中吸收二氧化硫时可能有CO2逸出,B项正确。天然海水中由于含有碳酸盐而呈碱性,处理后的海水中碳酸盐的量减少变成了硫酸盐,硫酸盐呈中性,故处理后海水的pH减小,C项错误。海水脱硫是利用天然海水的碱中和烟气中的酸性气体SO2,将大气中的SO2转化为硫酸盐直接送入大海,该工艺简单,投资及运行费用低,D项正确。
二、非选择题
7.答案 (1)Fe-2e-Fe2+
(2)①6Fe(OH)2+O22Fe3O4+6H2O
②12 Cl- 6 12 12 OH-
(3)①> ②作还原剂,将FeOCl还原为Fe3O4 ③取最后一次的洗涤液加入试管中,加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,无白色沉淀产生,证明FeOCl转化完全
解析 (1)钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-Fe2+。
(2)①Fe(OH)2被空气氧化为Fe3O4的化学方程式是6Fe(OH)2+O22Fe3O4+6H2O。
②在有氧条件下Fe3O4在含Cl-溶液中会转化为FeOCl,Fe元素化合价升高,O元素化合价降低,根据得失电子守恒和原子守恒配平离子方程式为4Fe3O4+O2+12Cl-+6H2O12FeOCl+12OH-。
(3)①FeOCl在NaOH的作用下转变为FeO(OH),根据沉淀转化的规律:溶解度小的转化为溶解度更小的,可知溶解度:FeOCl>FeO(OH)。
②FeOCl转化为Fe3O4的过程中,Fe元素化合价降低,作氧化剂,则Na2SO3的作用是作还原剂,将FeOCl还原为Fe3O4。
③若FeOCl转化完全,则溶液中不存在氯离子,取最后一次的洗涤液加入试管中,加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,无白色沉淀产生,证明FeOCl转化完全。
8.答案 (1)作还原剂,将+6价硫元素还原为-2价
(2)Ca2++S2-CaS↓
(3)c
(4)不可行,直接用酸浸取,产物中会混有钙离子,导致产品不纯
(5)BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2OBaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl
(6)1∶1
解析 本题考查以硫酸钡为原料,通过一定的工艺流程制备粉状BaTiO3的过程。考查了分析和解决化学问题的能力。
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是作还原剂,将硫酸钡中+6价硫元素还原为-2价,便于用水“浸取”后的分离。
(2)“浸取”的主要目的是将微溶于水的硫化钙和易溶于水的硫化钡分离,使钡离子进入溶液。主要反应的离子方程式为Ca2++S2-CaS↓。
(3)“酸化”步骤不能用硫酸(包括浓硫酸、稀硫酸),防止生成不溶于水的硫酸钡;也不宜用磷酸,一方面是因为磷酸钡不溶于水,另一方面是因为会引入新的杂质离子。
(4)如果“焙烧”后的产物直接用酸浸取,则钙离子无法与钡离子分离,导致产品不纯。
(5)依据题给流程信息,“沉淀”反应中反应物有BaCl2、TiCl4、(NH4)2C2O4,还有水,产物是BaTiO(C2O4)2,该反应属于非氧化还原反应。故“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2OBaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡,分解过程中钡元素、钛元素的化合价均未改变,则草酸根离子发生歧化反应生成CO2和CO;依据草酸根中碳元素为+3价,则产物中nCO∶=1∶1。
9.答案 (1)金属与酸反应会生成可燃性气体氢气,遇明火会发生爆炸
(2)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
(3)5.5~7.5
(4)Ga+2H2O+CO2Ga(OH)3↓+HC
(5)抑制Ga水解,并防止H+在阴极放电降低电解效率
(6)CD
(7)2Ga+2NH32GaN+3H2
解析 刚玉渣“酸浸”,Ga、Fe与酸反应生成Ga3+、Fe2+和H2,可与不溶于酸的Ti、Si分离,将溶液结晶得到FeSO4·7H2O,利用NaOH“中和沉淀”,将pH调节在5.5~7.5,过滤后,可以得到Ga(OH)3、Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,向滤渣中加入NaOH溶液,Ga(OH)3、Al(OH)3与OH-反应生成Ga、Al,而Fe(OH)3不与碱反应,过滤后,向滤液中通入CO2,Al与CO2反应生成Al(OH)3,过滤后得到含Ga的溶液,电解得到Ga。
(1)“酸浸”过程中金属与酸反应会生成可燃性气体氢气,遇明火会发生爆炸。
(2)“结晶”过程中得到FeSO4·7H2O的具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(3)“中和沉淀”过程是为了分离出Fe2+,pH应调节的范围为5.5~7.5。
(4)“碳酸化”过程中若通入过量CO2会生成Ga(OH)3沉淀,离子方程式为Ga+2H2O+CO2Ga(OH)3↓+HC。
(5)“电解”过程中需要保持溶液pH=11以上是为了抑制Ga水解,并防止H+在阴极放电降低电解效率。
(6)将刚玉渣研磨,使反应更充分,可提高浸出率,A项正确。FeSO4·7H2O是绿矾,可作净水剂,B项正确。由流程图可知,加入适量CO2,Al转化为Al(OH)3,可知Al(OH)3的酸性弱于Ga(OH)3,C项错误。“碱浸”是Ga(OH)3、Al(OH)3与OH-反应生成Ga、Al,Ga(OH)3、Al(OH)3不与弱碱反应,D项错误。
(7)1100℃条件下,利用Ga与NH3反应可制备GaN,化学方程式为2Ga+2NH32GaN+3H2。衣
食
A.岭南非遗服饰(粤绣)
B.广东小吃(白斩鸡)
住
行
C.著名建筑(光孝寺)
D.出行马车(车辇)
A.制取NH3
B.制取NaHCO3
C.过滤NaHCO3固体
D.灼烧分解NaHCO3
选项
实验
现象
结论
A
向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴加酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
食品脱氧剂样品中含Fe2+
B
向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液
加入H2O2后溶液变成血红色
Fe2+既有氧化性又有还原性
C
向FeCl3溶液中加入铜片
溶液变蓝、有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
D
向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液
溶液变为蓝色
氧化性:Fe3+>I2
成分
Fe3O4
FeO(OH)
FeOCl
性质
致密
疏松
疏松
金属离子
Ga3+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01ml·L-1)的pH
4.5
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5ml·L-1)的pH
5.5
4.7
3.2
9.0
1.(2023广东湛江一模)中华文明源远流长,衣、食、住、行都是中华民族智慧的结晶。下列文明载体与硅酸盐材料有关的是( )。
2.(2022广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应溶液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )。
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性
B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物
C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
3.(2023广东梅州模拟)侯氏制碱法以NaCl、NH3、CO2为原料制取纯碱,将制碱技术发展到一个新的水平。下列实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱的步骤对应的装置或操作不正确的是( )。
4.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。实验室中采用废易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg杂质)制备明矾的流程如图所示:
下列叙述错误的是( )。
A.回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用
B.“沉淀”为Al2(CO3)3
C.“操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶
D.上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3
5.(2023广东广州一模)下列实验对应的现象和结论都正确的是( )。
6.(2023广东佛山一模)碳酸盐约占海水盐分的0.34%,一种海水脱硫的新工艺如图所示。下列说法错误的是( )。
A.SO2排入大气易引起酸雨
B.海水吸收二氧化硫时可能有CO2逸出
C.处理后的海水pH增大
D.海水脱硫工艺简单,投资及运行费用低
二、非选择题
7.中国传统的农具、兵器曾大量使用铁,铁器的修复是文物保护的重要课题。
战国时期的铁制农具
(1)潮湿环境中,铁器发生电化学腐蚀的负极反应式是 。
(2)铁器表面氧化层的成分有多种,性质如下:
①Fe(OH)2被空气氧化为Fe3O4的化学方程式是 。
②在有氧条件下,Fe3O4在含Cl-溶液中会转化为FeOCl,将相关反应的离子方程式补充完整:
4Fe3O4+O2+ + H2O FeOCl+
(3)化学修复可以使FeOCl转化为Fe3O4致密保护层:用Na2SO3和NaOH混合溶液浸泡锈蚀的铁器,一段时间后取出,再用NaOH溶液反复洗涤。
①FeOCl在NaOH的作用下转变为FeO(OH),推测溶解度:FeOCl (填“>”或“<”)FeO(OH)。
②Na2SO3的作用是 。
③检验FeOCl转化完全的操作和现象是 。
8.(2023全国甲)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
回答下列问题:
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。
(2)“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
(3)“酸化”步骤应选用的酸是 (填标号)。
a.稀硫酸 b.浓硫酸
c.盐酸d.磷酸
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取,是否可行?其原因是 。
(5)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为 。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡,产生的∶nCO= 。
9.金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,镓与铝的化学性质类似。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金,还含有少量氧化铝)回收镓的流程如图所示:
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
请回答下列问题。
(1)“酸浸”过程中禁止明火加热,原因是 。
(2)“结晶”过程中得到FeSO4·7H2O的具体操作为 。
(3)“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为 。
(4)“碳酸化”过程中不能通入过量CO2的原因为 (用离子方程式表示)。
(5)“电解”过程中需要保持溶液pH=11以上的原因是 。
(6)下列说法不正确的是 。
A.为提高浸出率,可将刚玉渣研磨
B.“结晶”过程中得到的FeSO4·7H2O可作为净水剂
C.由流程图可知酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3
D.“碱浸”过程中可用氨水代替NaOH溶液
(7)GaN具有优异的光电性能。工业上常采用在1 100 ℃条件下,利用Ga与NH3反应制备GaN,该过程的化学方程式为 。
专题突破练五 元素及其化合物
一、选择题
1.C 解析 古代服饰是由天然高分子化合物制成,A项错误;白斩鸡的主要成分为油脂、蛋白质等有机物,B项错误;光孝寺的墙、瓦是以硅酸盐为主要成分的传统无机非金属材料,C项正确;出行车辇与硅酸盐无关,D项错误。
2.B 解析 Cu与浓硫酸反应,既体现浓硫酸的酸性又体现其氧化性,A项错误;紫色石蕊溶液遇到酸会变红,a处变红,说明生成的SO2是酸性氧化物,B项正确;c处是因SO2具有还原性而使酸性高锰酸钾溶液褪色,不是SO2的漂白性,C项错误;试管底部出现的白色固体为CuSO4,不是蓝色固体CuSO4·5H2O的原因是浓硫酸具有吸水性,不能说明反应中没有水生成,D项错误。
3.D 解析 灼烧碳酸氢钠可转化为纯碱,但实验室加热碳酸氢钠时试管口须略向下倾斜,否则可能会有水流至试管底部引起试管炸裂。
4.B 解析 废易拉罐属于可回收垃圾,回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用,A项正确。偏铝酸钠与碳酸氢铵发生反应生成碳酸钠、碳酸铵和氢氧化铝,故“沉淀”为Al(OH)3,B项错误。沉淀溶解于稀硫酸,再加入硫酸钾,“操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶,最后得到明矾,C项正确。题述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3,过量二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应得到氢氧化铝沉淀,D项正确。
5.D 解析 向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后,铁粉会与硫酸反应生成硫酸亚铁,酸性KMnO4溶液为强氧化剂,会氧化亚铁离子,则滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去,不能说明食品脱氧剂样品中含Fe2+,A项错误。向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴加H2O2溶液,H2O2会将亚铁离子氧化为铁离子,则加入H2O2后溶液变成血红色,说明Fe2+有还原性,B项错误。向FeCl3溶液中加入铜片会发生反应2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,看到溶液变蓝,无黑色固体出现,得到结论为FeCl3的氧化性大于CuCl2的氧化性,C项错误。向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液,FeCl3溶液会与KI溶液反应生成FeCl2和I2,则溶液变为蓝色,得到结论氧化性:Fe3+>I2,D项正确。
6.C 解析 SO2排入大气易引起硫酸型酸雨,原理为SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4,A项正确。由于SO2溶于水后形成的H2SO3的酸性强于H2CO3的酸性,且海水中含有碳酸盐,故海水中吸收二氧化硫时可能有CO2逸出,B项正确。天然海水中由于含有碳酸盐而呈碱性,处理后的海水中碳酸盐的量减少变成了硫酸盐,硫酸盐呈中性,故处理后海水的pH减小,C项错误。海水脱硫是利用天然海水的碱中和烟气中的酸性气体SO2,将大气中的SO2转化为硫酸盐直接送入大海,该工艺简单,投资及运行费用低,D项正确。
二、非选择题
7.答案 (1)Fe-2e-Fe2+
(2)①6Fe(OH)2+O22Fe3O4+6H2O
②12 Cl- 6 12 12 OH-
(3)①> ②作还原剂,将FeOCl还原为Fe3O4 ③取最后一次的洗涤液加入试管中,加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,无白色沉淀产生,证明FeOCl转化完全
解析 (1)钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-Fe2+。
(2)①Fe(OH)2被空气氧化为Fe3O4的化学方程式是6Fe(OH)2+O22Fe3O4+6H2O。
②在有氧条件下Fe3O4在含Cl-溶液中会转化为FeOCl,Fe元素化合价升高,O元素化合价降低,根据得失电子守恒和原子守恒配平离子方程式为4Fe3O4+O2+12Cl-+6H2O12FeOCl+12OH-。
(3)①FeOCl在NaOH的作用下转变为FeO(OH),根据沉淀转化的规律:溶解度小的转化为溶解度更小的,可知溶解度:FeOCl>FeO(OH)。
②FeOCl转化为Fe3O4的过程中,Fe元素化合价降低,作氧化剂,则Na2SO3的作用是作还原剂,将FeOCl还原为Fe3O4。
③若FeOCl转化完全,则溶液中不存在氯离子,取最后一次的洗涤液加入试管中,加入HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,无白色沉淀产生,证明FeOCl转化完全。
8.答案 (1)作还原剂,将+6价硫元素还原为-2价
(2)Ca2++S2-CaS↓
(3)c
(4)不可行,直接用酸浸取,产物中会混有钙离子,导致产品不纯
(5)BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2OBaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl
(6)1∶1
解析 本题考查以硫酸钡为原料,通过一定的工艺流程制备粉状BaTiO3的过程。考查了分析和解决化学问题的能力。
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是作还原剂,将硫酸钡中+6价硫元素还原为-2价,便于用水“浸取”后的分离。
(2)“浸取”的主要目的是将微溶于水的硫化钙和易溶于水的硫化钡分离,使钡离子进入溶液。主要反应的离子方程式为Ca2++S2-CaS↓。
(3)“酸化”步骤不能用硫酸(包括浓硫酸、稀硫酸),防止生成不溶于水的硫酸钡;也不宜用磷酸,一方面是因为磷酸钡不溶于水,另一方面是因为会引入新的杂质离子。
(4)如果“焙烧”后的产物直接用酸浸取,则钙离子无法与钡离子分离,导致产品不纯。
(5)依据题给流程信息,“沉淀”反应中反应物有BaCl2、TiCl4、(NH4)2C2O4,还有水,产物是BaTiO(C2O4)2,该反应属于非氧化还原反应。故“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2OBaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡,分解过程中钡元素、钛元素的化合价均未改变,则草酸根离子发生歧化反应生成CO2和CO;依据草酸根中碳元素为+3价,则产物中nCO∶=1∶1。
9.答案 (1)金属与酸反应会生成可燃性气体氢气,遇明火会发生爆炸
(2)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
(3)5.5~7.5
(4)Ga+2H2O+CO2Ga(OH)3↓+HC
(5)抑制Ga水解,并防止H+在阴极放电降低电解效率
(6)CD
(7)2Ga+2NH32GaN+3H2
解析 刚玉渣“酸浸”,Ga、Fe与酸反应生成Ga3+、Fe2+和H2,可与不溶于酸的Ti、Si分离,将溶液结晶得到FeSO4·7H2O,利用NaOH“中和沉淀”,将pH调节在5.5~7.5,过滤后,可以得到Ga(OH)3、Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,向滤渣中加入NaOH溶液,Ga(OH)3、Al(OH)3与OH-反应生成Ga、Al,而Fe(OH)3不与碱反应,过滤后,向滤液中通入CO2,Al与CO2反应生成Al(OH)3,过滤后得到含Ga的溶液,电解得到Ga。
(1)“酸浸”过程中金属与酸反应会生成可燃性气体氢气,遇明火会发生爆炸。
(2)“结晶”过程中得到FeSO4·7H2O的具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(3)“中和沉淀”过程是为了分离出Fe2+,pH应调节的范围为5.5~7.5。
(4)“碳酸化”过程中若通入过量CO2会生成Ga(OH)3沉淀,离子方程式为Ga+2H2O+CO2Ga(OH)3↓+HC。
(5)“电解”过程中需要保持溶液pH=11以上是为了抑制Ga水解,并防止H+在阴极放电降低电解效率。
(6)将刚玉渣研磨,使反应更充分,可提高浸出率,A项正确。FeSO4·7H2O是绿矾,可作净水剂,B项正确。由流程图可知,加入适量CO2,Al转化为Al(OH)3,可知Al(OH)3的酸性弱于Ga(OH)3,C项错误。“碱浸”是Ga(OH)3、Al(OH)3与OH-反应生成Ga、Al,Ga(OH)3、Al(OH)3不与弱碱反应,D项错误。
(7)1100℃条件下,利用Ga与NH3反应可制备GaN,化学方程式为2Ga+2NH32GaN+3H2。衣
食
A.岭南非遗服饰(粤绣)
B.广东小吃(白斩鸡)
住
行
C.著名建筑(光孝寺)
D.出行马车(车辇)
A.制取NH3
B.制取NaHCO3
C.过滤NaHCO3固体
D.灼烧分解NaHCO3
选项
实验
现象
结论
A
向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴加酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
食品脱氧剂样品中含Fe2+
B
向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液
加入H2O2后溶液变成血红色
Fe2+既有氧化性又有还原性
C
向FeCl3溶液中加入铜片
溶液变蓝、有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
D
向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液
溶液变为蓝色
氧化性:Fe3+>I2
成分
Fe3O4
FeO(OH)
FeOCl
性质
致密
疏松
疏松
金属离子
Ga3+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01ml·L-1)的pH
4.5
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5ml·L-1)的pH
5.5
4.7
3.2
9.0
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