2021高考化学一轮复习 第3章 金属及其化合物 高考专题讲座1 化学工艺流程试题的突破方略教学案 新人教版

已知：CdSO4溶于水。

(1)Cd(BrO3)2中Cd的化合价为________。

(2)酸浸时，为了提高镉的浸取率，可以采取的措施有__________________ _____________________________________________________(写出两种即可)。

(3)还原镉时，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，其发生反应的离子方程式为________________________________________________________________ __________________________________________________________________。

(4)用H2O2溶液氧化时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________________。 (5)已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表，调pH时，应调整的pH范围为____________________，滤渣2的主要成分为________________(填化学式)。

金属离子 Fe Al Fe Cd 2＋2＋3＋3＋开始沉淀的pH 1.5 3.0 6.3 7.4 完全沉淀的pH 2.8 5.0 8.3 9.4 2＋

(6)实际工业生产中，有时还采用阳离子交换树脂法来测定Cd(OH)2悬浊液中Cd的含量，其原理是Cd＋2NaR===2Na＋CdR2，其中NaR为阳离子交换树脂。常温下，将Cd(OH)2悬浊液(此时溶液pH＝6)经过阳离子交换树脂后，测得溶液中的Na比交换前增加了0.046 g·L，则该条件下Cd(OH)2的Ksp值为________。

(7)已知镉铁矿中CdO2的含量为72%，整个流程中镉元素的损耗率为8%，则2 t该镉铁矿可制得Cd(BrO3)2(相对分子质量为368)______ kg。

[解析]

－1

＋

2＋

＋

13

(4)加入H2O2溶液时Fe被氧化，发生的离子反应为H2O2＋2Fe＋2H===2Fe＋2H2O，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。(5)结合流程梳理和制备的目标产物知，调节pH的目的是使Fe和Al完全沉淀，而Cd不沉淀，由表中数据可知，pH应调节的范围为5.0≤pH<7.4，滤渣2的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3。(6)根据溶液中Na增加了0.046 g·L

－1

＋

3＋

3＋

2＋

2＋

2＋

＋

3＋

10.0462＋－1－3－1

，结合反应原理知，溶液中c(Cd)＝× mol·L＝10 mol·L，pH＝6时，c(OH

223

－8

－

)＝10

－1

2＋

2

－

－3

－82

－19

mol·L，则Ksp[Cd(OH)2]＝c(Cd)·c(OH)＝10×(10)＝10

6

。(7)根据元素守恒知，

6

2×10×72%×92%2×10×72%×92%

n[Cd(BrO3)2]＝92%×n(CdO2)＝ mol，则m[Cd(BrO3)2]＝

144144×368 g＝3 385 600 g＝3 385.6 kg。

[答案] (1)＋2 (2)将矿石粉碎、适当升高浸取时的温度、延长浸取的时间、增大浸取液的浓度、充分搅拌等(任写两种)

(3)3Cd＋CH3OH＋H2O===3Cd＋CO2↑＋6H (4)1∶2 (5)5.0≤pH<7.4或5.0～7.4 Fe(OH)3和Al(OH)3 (6)10

－19

4＋

2＋

＋

(7)3 385.6

14