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微考點73 1．(2018黃山月考)廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護環(huán)境。實驗室利用廢舊電池的銅帽(Cu、Zn總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO的部分實驗過程如下： (1)①銅帽溶解時加入H2O2的目的是_________________________________________________ _____________________________________________________________(用化學方程式表示)。 ②銅帽溶解完全后，需將溶液中過量的H2O2除去。除去H2O2的簡便方法是_______________。 (2)為確定加入鋅灰(主要成分為Zn、ZnO，雜質(zhì)為鐵及其氧化物)的量，實驗中需測定除去H2O2后溶液中Cu2＋的含量。實驗操作：準確量取一定體積的含有Cu2＋的溶液于帶塞錐形瓶中，加適量水稀釋，調(diào)節(jié)溶液pH＝3～4，加入過量的KI，用Na2S2O3標準溶液滴定至終點。上述過程中反應的離子方程式如下： 2Cu2＋＋4I－===2CuI(白色)↓＋I2 2S2O＋I2===2I－＋S4O ①滴定選用的指示劑為________，滴定終點觀察到的現(xiàn)象為____________________________。 ②若滴定前溶液中的H2O2沒有除盡，所測定的Cu2＋含量將會________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。 (3)已知pH＞11時Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2－。下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0molL－1計算)。 開始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3＋ 1.1 3.2 Fe2＋ 5.8 8.8 Zn2＋ 5.9 8.9 實驗中可選用的試劑：30%H2O2溶液、1.0molL－1HNO3溶液、1.0molL－1NaOH溶液。 由除去銅的濾液制備ZnO的實驗步驟依次為 ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③過濾； ④________________________________________________________________________； ⑤過濾、洗滌、干燥； ⑥900℃煅燒。 2．(2018廣東五校協(xié)作體第一次聯(lián)考)利用工業(yè)冶煉硫酸銅(含有Fe2＋、AsO、Ca2＋等雜質(zhì))提純制備電鍍硫酸銅的生產(chǎn)流程如下： 已知：①Fe3＋、Cu2＋開始沉淀的pH分別為2.7、5.4，完全沉淀的pH分別為3.7、6.4。 ②Ksp[Cu(OH)2]＝210－20。 ③AsO＋H2O2＋H＋===H3AsO4，H3AsO4＋Fe3＋===FeAsO4↓＋3H＋。 (1)溶解操作中需要配制含銅32gL－1的硫酸銅溶液1.0L，需要稱量冶煉級硫酸銅的質(zhì)量至少為________g。 (2)測定溶解液中的Fe2＋的濃度，可用KMnO4標準溶液滴定，取用KMnO4溶液應使用________(填“酸式”或“堿式”)滴定管，其中反應的離子方程式為_____________________ _______________________________________________________________________________。 若要檢驗調(diào)節(jié)pH后溶液中的Fe3＋已除盡的方法是____________________________________。 (3)氧化后需要將溶液進行稀釋及調(diào)節(jié)溶液的pH＝5，則稀釋后的溶液中銅離子濃度最大不能超過______molL－1。 (4)固體Ⅰ的主要成分除FeAsO4、Fe(OH)3外還有________，由溶液Ⅰ獲得CuSO4H2O，需要經(jīng)過________、__________、過濾、洗滌、干燥操作。 (5)利用以上電鍍硫酸銅作為電解質(zhì)，電解粗銅(含鋅、銀、鉑雜質(zhì))制備純銅，寫出陽極發(fā)生的電極反應：____________________________________________________________________。 3．(2018江西質(zhì)檢)PFS是水處理中重要的絮凝劑，下圖是以回收的廢鐵屑為原料制備PFS的一種工藝流程。 (1)酸浸槽以及聚合釜中用到的酸應是________；PFS中鐵元素的化合價為________________；在酸浸槽中，為了提高浸出率，可以采取的措施有_____________________________(寫兩條)。 (2)若廢鐵屑中含有較多鐵銹(Fe2O3xH2O)，則酸浸時反應的化學方程式有_________________ _______________________________________________________________________________。 (3)如果反應釜中用H2O2作氧化劑，則反應的離子方程式為_____________________________； 生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)反應釜中產(chǎn)生了大量的氣體，且溫度明顯升高，其原因可能是_____________ _______________________________________________________________________________。 (4)聚合釜中溶液的pH必須控制在一定的范圍內(nèi)。如果溶液酸性過強，造成的后果是________ _______________________________________________________________________________。 如果溶液酸性太弱又會生成大量的氫氧化鐵沉淀。若溶液中Fe3＋的濃度為1 molL－1，當Fe3＋開始沉淀時，溶液的pH約為________。[已知Fe(OH)3的Ksp≈1.010－39]。 4．(2019鄭州市統(tǒng)一測試)As2O3在醫(yī)藥、電子等領(lǐng)域有重要應用。某含砷元素(As)的工業(yè)廢水經(jīng)如下流程轉(zhuǎn)化為粗As2O3。 (1)“堿浸”的目的是將廢水中的H3AsO3和H3AsO4轉(zhuǎn)化為鹽。H3AsO4轉(zhuǎn)化為Na3AsO4反應的化學方程式是_________________________________________________________________。 (2)“氧化”時，1molAsO轉(zhuǎn)化為AsO至少需要O2______mol。 (3)“沉砷”是將砷元素轉(zhuǎn)化為Ca5(AsO4)3OH沉淀，發(fā)生的主要反應有： a．Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH＜0 b．5Ca2＋＋OH－＋3AsOCa5(AsO4)3OH　ΔH＞0 研究表明：“沉砷”的最佳溫度是85℃。 用化學平衡原理解釋溫度高于85℃后，隨溫度升高沉淀率下降的原因：___________________ _______________________________________________________________________________。 (4)“還原”過程中H3AsO4轉(zhuǎn)化為H3AsO3，反應的化學方程式是_________________________ _______________________________________________________________________________。 (5)“還原”后加熱溶液，H3AsO3分解為As2O3，同時結(jié)晶得到粗As2O3。As2O3在不同溫度和不同濃度硫酸中的溶解度(S)曲線如圖所示。為了提高粗As2O3的沉淀率，“結(jié)晶”過程進行的操作是_____________________________________________________________________。 (6)下列說法中，正確的是________(填字母)。 a．粗As2O3中含有CaSO4 b．工業(yè)生產(chǎn)中，濾液2可循環(huán)使用，提高砷的回收率 c．通過先“沉砷”后“酸化”的操作，可以達到富集砷元素的目的 5．(2019徐州調(diào)研)碲(Te)廣泛用于彩色玻璃和陶瓷。工業(yè)上用精煉銅的陽極泥(主要含有TeO2，少量Ag、Au)為原料制備單質(zhì)碲的一種工藝流程如圖： 已知TeO2微溶于水，易溶于較濃的強酸和強堿。 (1)“堿浸”時發(fā)生反應的離子方程式為_____________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)堿浸后的“濾渣”可以部分溶于稀硝酸，發(fā)生反應的化學方程式是___________________。 (3)“沉碲”時控制溶液的pH為4.5～5.0，生成TeO2沉淀。酸性不能過強，其原因是_______________________________________________________________________________； 防止局部酸性過強的操作方法是___________________________________________________。 (4)“酸溶”后，將SO2通入TeCl4酸性溶液中進行“還原”得到碲，該反應的化學方程式是_______________________________________________________________________________。 (5)25℃時，亞碲酸(H2TeO3)的Ka1＝110－3，Ka2＝210－8。 ①0.1molL－1H2TeO3溶液的電離度α約為____________。(α＝100%) ②0.1molL－1的NaHTeO3溶液中，下列粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是________(填字母)。 A．c(Na＋)＞c(HTeO)＞c(OH－)＞c(H2TeO3)＞c(H＋) B．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HTeO)＋c(TeO)＋c(OH－) C．c(Na＋)＝c(TeO)＋c(HTeO)＋c(H2TeO3) D．c(H＋)＋c(H2TeO3)＝c(OH－)＋c(TeO) 答案精析 1．(1)①Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O?、诩訜?至沸) (2)①淀粉溶液　當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室核{色褪去且半分鐘不恢復　②偏高 (3)①向濾液中加入適量30%H2O2溶液，使其充分反應 ②滴加1.0molL－1NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液pH約為5(或3.2≤pH＜5.9)，使Fe3＋沉淀完全 ④向濾液中滴加1.0molL－1NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11)，使Zn2＋沉淀完全 解析　(1)稀硫酸不能溶解銅，H2O2有較強的氧化性，在酸性條件下能氧化銅，使銅溶解。(2)殘余的H2O2也能把I－氧化成I2，消耗Na2S2O3標準溶液的量增多，導致測定結(jié)果偏高。(3)制備ZnO時要先把濾液中的Fe2＋、Fe3＋除去，而Fe2＋和Zn2＋沉淀時溶液的pH接近，故應該先把Fe2＋氧化為Fe3＋，然后通過調(diào)節(jié)pH把Fe3＋除去。 2．(1)80　(2)酸式　MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O　取少量溶液Ⅰ于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不出現(xiàn)紅色，則說明Fe3＋已經(jīng)除盡　(3)210－2　(4)CaCO3　蒸發(fā)濃縮　冷卻結(jié)晶　(5)Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋ 解析　(1)溶解操作中需要配制含銅32 gL－1的硫酸銅溶液1.0 L，需要稱量冶煉級硫酸銅的質(zhì)量至少為 m(CuSO4)＝＝80 g。 (2)高錳酸鉀具有強氧化性，取用KMnO4溶液應使用酸式滴定管；MnO將Fe2＋氧化為Fe3＋，同時MnO被還原為Mn2＋，發(fā)生反應的離子方程式為MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O；檢驗調(diào)節(jié)pH后溶液中的Fe3＋已除盡的方法是取少量溶液Ⅰ于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不出現(xiàn)紅色，則說明Fe3＋已經(jīng)除盡。 (3)溶液pH＝5，c(OH－)＝10－9 molL－1，則稀釋后的溶液中銅離子濃度最大不能超過 molL－1＝210－2 molL－1。 (4)固體Ⅰ的主要成分除FeAsO4、Fe(OH)3外還有CaCO3，操作Ⅰ從溶液中獲得晶體，需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥操作。 (5)電解粗銅(含鋅、銀、鉑雜質(zhì))制備純銅，陽極發(fā)生氧化反應，陽極發(fā)生的電極反應為Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋。 3．(1)H2SO4　＋3　加熱、攪拌、多次浸取等 (2)Fe2O3xH2O＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋(3＋x)H2O、Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑　(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　H2O2與Fe2＋的反應為放熱反應，加入的H2O2過多，且生成的Fe3＋能作H2O2分解的催化劑，H2O2發(fā)生分解反應，生成了O2 (4)影響Fe3＋與OH－的結(jié)合(合理答案均可)　1 解析　(1)絮凝劑是硫酸鹽，制備時不能引入雜質(zhì)，要用硫酸酸浸；根據(jù)[Fe2(OH)x(SO4)3－x/2]y中各元素正、負化合價的代數(shù)和為0，得鐵的化合價為＋3。 (2)Fe2O3xH2O和Fe均與硫酸反應，且氧化性：Fe3＋＞H＋。 (4)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，酸性過強，F(xiàn)e3＋水解平衡逆向移動，不利于Fe(OH)3的生成；若溶液中Fe3＋的濃度為1 molL－1，當Fe3＋開始沉淀時，Ksp[Fe(OH)3]＝1.010－39＝c(Fe3＋)c3(OH－)＝1c3(OH－)，解得c(OH－)＝10－13 molL－1，則c(H＋)＝0.1 molL－1，所以pH＝1。 4．(1)H3AsO4＋3NaOH===Na3AsO4＋3H2O (2)0.5 (3)溫度升高，反應a平衡逆向移動，c(Ca2＋)下降，引起反應b平衡逆向移動，Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降 (4)H3AsO4＋H2O＋SO2===H3AsO3＋H2SO4 (5)調(diào)硫酸濃度約為7molL－1，冷卻至25℃，過濾 (6)abc 5．(1)TeO2＋2OH－===TeO＋H2O　(2)3Ag＋4HNO3===3AgNO3＋NO↑＋2H2O　(3)溶液酸性過強，TeO2會繼續(xù)與酸反應導致碲元素損失　緩慢加入H2SO4，并不斷攪拌　(4)TeCl4＋2SO2＋4H2O===Te＋4HCl＋2H2SO4　(5)①10%　②CD