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操作都有其具体的目标、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上,分析时要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现实角度等方面考虑;解答时要先看框内,后看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。而且还要看清问题,不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”:本题改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论或性质→所以有什么变化→结论,如本题最后一个问题,只要注意了铝表面易生成氧化膜和氯化铵受热易分解这两条性质,即可想到分解产物对氧化膜的作用,所以备考时,要多看课本上元素化合物方面内容,知道学了哪些,大多数的试题的根都在课本上。
5.【2017江苏卷】(15分)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他
金属含量过低,对实验的影响可忽略)。
已知:①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO
H2O ②AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3·
2NaCl+NaClO3
Ag(NH3) 2++ Cl? +2H2O
H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+: ③常温时N2H4·4Ag(NH3) 2++N2H4·H2O
4Ag↓+N2↑+4NH4++4NH3↑+H2O
(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为__________________。
NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2, (2)该反应的化学方程式为________________。
HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是____________________。
(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并_______________________。 (4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除
H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应),还因为因过量NaClO与NH3·_____________________。
________________________(实验中(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案:
L?1水合肼溶液,1 mol·L?1H2SO4)。 须使用的试剂有:2 mol·...
【答案】(1)水浴加热 (2)4Ag+4NaClO+2H2O
3
4AgCl+4NaOH+O2↑
2
会释放出氮氧化物(或 NO、NO2 ),造成环境污染 (3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中
?
(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的Cl,不利于AgCl与氨水反应
L?1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1 mol·L?1 H2SO4溶液吸收(5)向滤液中滴加2 mol·
反应中放出的NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥。
该反应的化学方程式为4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2↑。 HNO3也能氧化Ag,硝酸做氧化剂
时通常被还原为有毒的氮的氧化物而污染环境,所以以HNO3代替NaClO的缺点是会释放出氮氧化物(或 NO、NO2 ),造成环境污染。
(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,洗涤的目的是为了把滤渣表面残存的银氨配离子洗涤下来,并将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中。
(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除H2O反应外,还因为未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,氨水的浓度变小,因过量NaClO与NH3·
H2O且其中含有一定浓度的Cl,不利于AgCl与氨水发生AgCl+2NH3·应 ,使得银的回收率变小。
H2O(水合肼)在碱性条件下(5)“过滤Ⅱ”后的滤液含有银氨配离子,根据题中信息常温时 N2H4·
++
H2O=4Ag↓+ N2↑+ 4NH4++ 4NH3↑+H2O ,所以首先向该能还原 Ag(NH3) 2 :4 Ag(NH3) 2+N2H4·
?
Ag(NH3) 2++ Cl? +2H2O反
滤液中加入水合肼把银氨配离子充分还原,由于该反应产生所气体中含有氨气,氨气有强烈的刺激性气味会污染空气,所以要设计尾气处理措施,可以用题中提供的、要求必须使用的硫酸作尾气吸收剂把氨气吸收。最后把反应混合物静置、过滤、洗涤、干燥即可得到回收的银。具体方案L?1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1 mol·L?1 H2SO4溶液吸收如下:向滤液中滴加2mol·
反应中放出的NH3 ,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥。
【名师点睛】本题以回收一种光盘金属层中的少量Ag的实验流程为载体,将实验原理的理解、实验
试剂和仪器的选用、实验条件的控制、实验操作规范、实验方案的设计等融为一体,重点考查学生对实验流程的理解、实验装置的观察、信息的加工、实验原理和方法运用、实验方案的设计和评价等能力,也考查学生运用比较、分析等科学方法解决实际问题的能力和逻辑思维的严密性。解题的关键是能读懂实验流程,分析实验各步骤的原理、目的、实验条件等。设计实验方案时,
3
2
根据限定必须使用的试剂,结合题中所给信息,注意反应条件的控制以及实验试剂的量的控制,按照“核心转化→尾气处理→产品分离→产品提纯”思路,对细节进行耐心的优化,直至得到完美方案。
2017届高考模拟试题 ,
6.【郑州市2017届第三次模拟】碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷。工业上用精炼铜的阳极泥(主要
含有TeO2、少量Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如下:
已知TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强喊。
(1)“碱浸”时发生反应的离子方程式为____________________。
(2)碱浸后的“滤渣”可以部分溶于稀硝酸,发生反应的化学方程式是______________。 (3)“沉碲”时控制溶液的pH为4.5?5.0,生成TeO2沉淀。酸性不能过强,其原因是
_______________;防止局部酸度过大的操作方法是_________。
(4)“酸溶”后,将SO2通人TeCl4酸性溶液中进行“还原”得到碲,该反应的化学方程式是__________。
(5)25°C 时,亚碲酸(H2TeO3) 的Ka1=1×103,Ka2=2×108。
--
①0.1 mol·L1 H2TeO3电离度α约为_____________。(α=
--
×100%)
②0.lmol ? L1的NaH TeO3溶液中,下列粒子的物质的量浓度关系正确的是___________。 A.c(Na )>c(HTeO3)>c(OH)>c(H2TeO3)>c(H ) B.c(Na) + c( H) >= c(HTeO3) +c(TeO32) +c(OH )
+
+
-
--+
-
-+
C.c(Na ) =c(TeO32) +c( HTeO3) + c( H2TeO3)
+
--
D.c(H)+c(H2TeO3)=c(OH)+e(TeO32)
+
--
【答案】 TeO2+2OH=TeO32+H2O 3Ag +4HNO3 = 3AgNO3 +NO↑+2H2O 溶液酸性过强,TeO2会
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继续与酸反应导致碲元素损失 缓慢加入H2SO4,并不断搅拌 TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4 10% C D
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将TeCl4还原成Te,本身被氧化成SO42,因此有TeCl4+SO2→Te+H2SO4+HCl,根据化合价的升
-
降法进行配平,即TeCl4+2SO2→Te+2H2SO4+4HCl,反应物中缺少8个H和4个O,即缺少4个H2O,反应方程式为:TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4 ;(5)①亚碲酸是二元弱酸,以第一步电离为主,H2TeO3 c(H)=0.01mol·LKh=Kw/Ka1=1×10
+
-1
HTeO3+H,根据Ka1=c(HTeO3)×c(H)/c(H2TeO3),代入数值,求出,即转化率为0.01/0.1×100%=10%;②A、NaHTeO3的水解平衡常数
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-11
-+-+
-14
/1×103=10
+
<2×108,此溶液应显酸性,即c(OH)>c(H),故A错误;
-
-
+
+
-
-
-
B、根据电荷守恒,应是c(Na) + c( H) = c(HTeO3 ) +2c(TeO32) +c(OH ),故B错误;C、根据物料守恒,因此有:c(Na ) =c(TeO32) +c( HTeO3) + c( H2TeO3),故C正确;D、根据
+
-
-
质子守恒,.c(H)+c(H2TeO3)=c(OH)+e(TeO32),故D正确。
+
-
-
点睛:本题的易错点是问题(5)中的A选项,因为NaHTeO3是酸式盐,既有电离也有水解,需要判
断是电离为主还是水解为主,这需要根据电离平衡常数和水解平衡常数大小进行判断,水解平衡常数Kh=Kw/Ka1=1×10误。
7.【宁德市2017届第三次质量检查】氯化亚铜是一种重要的化工原料,广泛应用于有机合成、石油、
油脂、染料等工业。一种利用低品位铜矿(Cu2S、CuS及FeO和Fe2O3等)为原料制取CuCl的工艺流程如下:
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/1×103=10
-
-11
<2×108,电离大于水解,因此溶液应显酸性,故A错
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回答下列问题:
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