时间:2017-11-11 04:21:09
1、填空题 工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是 （写化学式），操作I的名称 。
（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）
2RAn（有机层） + nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。
③中X试剂为 。
（3）⑤的离子方程式为 。
（4）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：
| pH | 1．3 | 1．4 | 1．5 | 1．6 | 1．7 | 1．8 | 1．9 | 2．0 | 2．1 |
| 钒沉淀率% | 88．1 | 94．8 | 96．5 | 98．0 | 98．8 | 98．8 | 96．4 | 93．1 | 89．3 |
参考答案：（1）SiO2；过滤
（2）加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率［或类似表述，如提高RAn（有机层）的浓度、百分含量等］；H2SO4
（3）NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－
（4）1．7～1．8（或1．7、1．8其中一个），2．6×10-3mol·L-1
（5）氨气（或氨水）；有机萃取剂
本题解析： （1）在上述处理过程中只有SiO2不能溶解与水中，所以步骤①过滤所得废渣的成分是SiO2。（2）②中萃取时必须加入适量碱，其原因是加入碱可以与上述平衡中的生成物硫酸反应反应，减少生成物的浓度，化学平衡正向移动，这样就可以提高钒的萃取率，根据框图的物质转化关系可知在③中X试剂应该为H2SO4。⑶在步骤④中KClO3把VO2+氧化为VO3-，在步骤⑤中加入氨水调节溶液的PH,这时转化为难溶的NH4VO3沉淀。该反应的离子方程式为NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－。（4）在实际生产中，结合表中给定的数据可知：在⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为1．7——1．8． 若钒沉淀率为93．1%，则溶液的pH为2．0，c(H+)= 10-2mol/L,c(OH-)=Kw÷c(H+)=10-14÷10-2=10-12mol/L． 此时不产生Fe(OH)3沉淀，则c(Fe3+)·c(OH-)3< 2．6 ×10-39． c(Fe3+) <2．6×10-39÷c(OH-)3=2．6×10-39÷(10-12)3=2．6×10-3mol/L． ⑸ 由流程图示可以看出：在该工艺流程中，可以循环利用的物质有氨气（或氨水）和有机萃取剂。
考点：考查化学与技术的知识。主要包括物质的溶解性、混合物的分离、化学平衡移动、沉淀的产生的条件、物质的循环利用等知识。
本题难度：困难
2、选择题 下列离子方程式中，属于水解反应的是
[? ]
HCOO-+H3O+
HCO3-+H+
HCO3-+OH-
S2-+H3O+参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 （12分）化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气，因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌。同时，由于粗锌中还含有铁等杂质，使得溶液中混有一定量的硫酸亚铁，为了充分利用制氢废液，常用其制备皓矾（ZnSO4·7H2O）。某校化学兴趣小组的同学以制氢气的废液为原料来制取皓矾并探究其性质。 
(l）制备皓矾的实验流程如下图所示。
已知：下列氢氧化物开始生成沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：
| | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
| Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
| Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
| Zn(OH)2 | 5.7 | 8.0 |
参考答案：（l）① 20％的H2O2（1分）；Fe2+氧化为Fe3+，方便除杂（1分）
②ZnO或Zn(OH)2（各1分）；Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+ ZnO+2H+= Zn2++H2O（2分）。③稀硫酸可抑制ZnSO4的水解，防止产生Zn(OH)2杂质（2分）
④防止晶体溶解，减少损失（2分）。
（2）取少量皓矾溶于水配制成溶液，往所得溶液中滴加几滴氯水，再加入适量KSCN溶液，如无明显现象说明不含Fe3+，如溶液变为红色则说明含Fe3+。（2分）
本题解析：（1）该制备流程首先为除去废液中的Fe杂质，然后得到含Zn2＋的溶液，接着，就是结晶，溶解，结晶，洗涤。由沉淀PH范围可知，把Fe2＋氧化成Fe3＋，更方便除杂。加入试剂②调节pH，选用既可以达到这目的的，也要满足能不带进杂质。ZnSO4能够水解，故加入稀硫酸，利用同离子效应可以抑制水解，防止产生Zn(OH)2杂质。
（2）检验是否含有铁元素，可以取少量皓矾溶于水配制成溶液，往所得溶液中滴加几滴氯水，再加入适量KSCN溶液，如无明显现象说明不含Fe3+，如溶液变为红色则说明含Fe3+。
考点：Fe元素的除杂及防水解问题
点评：此题考核了利用调节PH来除杂的问题，要遵从不带进其他杂质的原则，同时要注意对于弱酸碱盐，要防止它的水解。
本题难度：困难
4、选择题 在25℃下，将a mol·L-1的CH 91ExAM.org3COONa与0.02 mol·L-1的盐酸等体积充分混合，反应后测得溶液pH=7，则：
（1）a 0.02（填“＜”、“＞”或“=”）；
（2）c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)= mol·L-1，c(CH3COOH)= mol·L-1；
（3）CH3COOH的电离平衡常数Ka= （用含a的代数式表达）。
（4）反应后溶液中各种离子浓度由大到小顺序是
参考答案：
（1）＞；（2）0.5a，0.01；（3）（5a-0.1）×10-6；
（4）c(Na+)＞ c(CH3COO-)＞ c(Cl-)＞ c(H+)=c(OH-)（每空2分）
本题解析：（1）若两者刚好反应，生成氯化钠和醋酸，显酸性，要中性，醋酸钠要过量，故）a ＞0.02；
（2）等体积混合和，溶液体积为原来的2倍，根据物料守恒可得c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)= 0.5a mol·L-1，根据电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+ c(OH-)，已知c(Na+)=0.5a，c(Cl-)=0.01，c(H+) =c(OH-)，所以c(CH3COOH)=0.01mol·L-1；（3）CH3COOH的电离平衡常数Ka= c(CH3COO-)· c(H+)／(CH3COOH)＝（5a-0.1）×10-6；（4）反应后溶液中各种离子浓度由大到小顺序是c(Na+)＞ c(CH3COO-)＞ c(Cl-)＞ c(H+)=c(OH-)
考点：考查物料守恒、电荷守恒、离子浓度的计算。
本题难度：一般
5、填空题 （12分）孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱，流程如下图。
且知：溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子，且三种离子沉淀的pH如表所示。回答下列问题：
（1）图中“试剂1”为 
。
（2）加入CuO作用是调节溶液pH，则pH的范围为 。
（3）气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时，E和F应按一定先后顺序通人饱和食盐水中。其中，应先通入气体是 （填代号及对应物质的化学式）
（4）由溶液C获得CuCl2·3H2O，需要经过 、 、过滤等操作。
（5）已知：常温下Cu（OH）2的Ksp=2×10-20。计算Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+反应平衡常数 。
参考答案：
本题解析：略
本题难度：困难