“51”增分練(七)16(12分)(2019鹽城三模)用含砷氧化銅礦含CuO、Cu2(OH)2CO3、As2O3及重金屬鹽等制取Cu2(OH)2SO4的工藝流程如下：(1)步驟“氨浸”時，控制溫度為5055 ，pH約為9.5，含銅化合物轉(zhuǎn)化為Cu(NH3)4SO4溶液。CuO被浸取的離子方程式為_。浸取溫度不宜超過55 ，其原因是_。Cu2與NH3結(jié)合時，溶液中含銅微粒的物質(zhì)的量分布分數(shù)()與溶液中游離的c(NH3)的對數(shù)值的關(guān)系如圖所示。若用1 L浸取液(由等物質(zhì)的量NH3和NH組成)將a mol Cu2(OH)2CO3全部浸出為Cu(NH3)42(CO轉(zhuǎn)變?yōu)镠CO，不考慮其他反應，溶液體積變化忽略不計)，原浸取液中起始時c(NH3)應滿足的條件是_。(2)“除AsO”時，F(xiàn)eSO4需過量，一方面使AsO沉淀完全，另一目的是_。(3)“蒸氨”時發(fā)生反應的化學方程式為_。(4)為了實現(xiàn)生產(chǎn)過程中物質(zhì)循環(huán)利用，可采取的措施為_。解析：(1)氨浸時，CuO與NH3、NH反應生成Cu(NH3)42，離子方程式為CuO2NH32NH=Cu(NH3)42H2O。由于氨易揮發(fā)，若浸取溫度過高，會加速NH3的揮發(fā)。相關(guān)離子方程式為Cu2(OH)2CO35NH33NH=2Cu(NH3)42HCO2H2O，a mol Cu2(OH)2CO3共消耗5a mol NH3，根據(jù)圖示可知，當溶液中l(wèi)g c(NH3)0，c(NH3)1 molL1時，Cu2(OH)2CO3完全轉(zhuǎn)化為Cu(NH3)42，所以c(NH3)至少為(5a1)molL1。(2)硫酸亞鐵過量，可以生成Fe(OH)3或Fe(OH)3Fe(OH)2絮狀沉淀，吸附FeAsO4等含砷微粒。(3)“蒸氨”過程中，反應物為Cu(NH3)4SO4，生成物為Cu2(OH)2SO4和NH3，另一產(chǎn)物為(NH4)2SO4，化學方程式為2Cu(NH3)4SO42H2OCu2(OH)2SO46NH3(NH4)2SO4。(4)為了實現(xiàn)生產(chǎn)過程中物質(zhì)的循環(huán)利用，可用步驟蒸出的NH3與步驟的濾液配制步驟所需的NH3(NH4)2SO4浸取液。答案：(1)CuO2NH32NH=Cu(NH3)42H2O溫度過高，會加速NH3的揮發(fā)c(NH3)(5a1)molL1(2)生成的Fe(OH)3或Fe(OH)3Fe(OH)2絮狀沉淀吸附FeAsO4等含砷微粒(3)2Cu(NH3)4SO42H2OCu2(OH)2SO46NH3(NH4)2SO4(4)用步驟蒸出的NH3與步驟的濾液配制步驟所需的NH3(NH4)2SO4浸取液17(15分)(2019南京三模)有機物G是一種醫(yī)藥中間體。其合成路線如下：(1)B中含氧官能團名稱為_和_。(2)BC反應類型為_。(3)D的分子式為C10H11OCl，寫出D的結(jié)構(gòu)簡式：_。(4)寫出滿足下列條件的F的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：_。分子中含有1個苯環(huán)，能發(fā)生銀鏡反應；分子中有4種不同化學環(huán)境的氫原子。18(12分)(2019南通七市三模)硫化亞鐵(FeS)是一種常見的還原劑。用FeS處理模擬含鉻廢水的流程如下：(1)“還原”過程發(fā)生反應的離子方程式為_。(2)為測定模擬廢水中鉻元素的去除率，進行如下實驗：將濾渣用蒸餾水洗凈后，在低溫條件下干燥，稱得質(zhì)量為2.210 0 g。將上述2.210 0 g固體在空氣中加熱，測得固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示。說明：()780 以上的殘留固體為Fe2O3、Cr2O3的混合物。()有關(guān)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量如下表：物質(zhì)K2CrO4Cr(OH)3Cr2O3FeSFeOOHFe2O3M/(gmol1)1941031528889160AB固體質(zhì)量增加是由濾渣中_(填化學式)發(fā)生反應引起的。根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)計算上述模擬廢水中鉻元素的去除率(寫出計算過程)。解析：(1)分析廢水處理流程可知，在“還原”過程中，F(xiàn)eS和K2CrO4反應生成Cr(OH)3、FeOOH、K2SO4和KOH，根據(jù)原子守恒得方程式：FeS3K2CrO47H2O=FeOOH3Cr(OH)3K2SO44KOH，故離子方程式為FeS3CrO7H2O=FeOOH3Cr(OH)3SO4OH。(2)在AB的過程中，F(xiàn)eS在空氣中加熱，發(fā)生氧化反應：FeS2O2FeSO4，導致固體質(zhì)量增加。1 L模擬廢水中含n(K2CrO4)3.000102 mol，設(shè)2.210 0 g固體中含有x mol FeS、y mol FeOOH，則根據(jù)反應“FeS3K2CrO47H2O=FeOOH3Cr(OH)3K2SO44KOH”可知，2.210 0 g固體中Cr(OH)3為3y mol。根據(jù)Fe、Cr原子守恒有，灼燒所得的1.740 0 g固體中Fe2O3為 mol，Cr2O3為1.5y mol。所以由質(zhì)量關(guān)系，x mol88 gmol1y mol89 gmol13y mol103 gmol12.210 0 g， mol160 gmol11.5y mol152 gmol11.740 0 g，解得x2.500103 mol、y0.500102 mol，故nCr(OH)33y1.500102 mol，廢水中6價Cr的去除率為100%50%。答案：(1)FeS3CrO7H2O=FeOOH3Cr(OH)3SO4OH(2)FeS1 L模擬廢水中含n(K2CrO4)3.000102 mol設(shè)2.210 0 g固體中含有x mol FeS、y mol FeOOH，則2.210 0 g固體中Cr(OH)3為3y mol，灼燒所得的1.740 0 g固體中Fe2O3為 mol，Cr2O3為1.5y mol。則有：x mol88 gmol1y mol89 gmol13y mol103 gmol12.210 0 g mol160 gmol11.5y mol152 gmol11.740 0 g解得x2.500103 moly0.500102 mol故nCr(OH)33y1.500102 mol廢水中6價Cr的去除率為100%50%19(15分)(2019蘇錫常鎮(zhèn)三模)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉，是一種漂白劑、脫氧劑和防腐劑。某研究小組對Na2S2O4的性質(zhì)與制備進行了如下探究。(1)測定0.05 molL1 Na2S2O4溶液在空氣中pH的變化如圖所示。寫出0t1段發(fā)生反應的化學方程式：_。t2t3段溶液的pH變小的原因是_。(2)已知：S2O2H=SO2SH2O。Na2S2O4固體在隔絕空氣的條件下加熱至75 以上完全分解得到Na2SO3、Na2S2O3和SO2，檢驗產(chǎn)物中是否含有Na2SO4，實驗方法是_。(3)由工業(yè)廢氣制備Na2S2O4的實驗原理如下：向裝置中加入Ce4的目的是_。寫出裝置中發(fā)生反應的離子方程式：_。(4)由鋅粉法制備Na2S2O4的實驗裝置如圖所示。主要步驟如下：步驟1：將SO2通入鋅粉的水懸浮液中，于3545 下反應生成連二亞硫酸鋅。步驟2：加入過量燒堿溶液，于2835 下反應生成Na2S2O4和氫氧化鋅懸浮溶液。由上述實驗進一步提純得到Na2S2O4(s)的實驗方案是：取一定量的Na2S2O4和氫氧化鋅懸浮溶液，_。(實驗中須使用的試劑有：氯化鈉、乙醇；除常規(guī)儀器外須使用的儀器有：真空干燥箱)。解析：(1)據(jù)圖可知，0.05 molL1 Na2S2O4溶液在空氣中pH的變化，發(fā)現(xiàn)開始時pH快速減小，說明生成了酸性物質(zhì)(0 t1)，保持一段時間(t1t2)后pH又快速減小(t2t3)，說明生成更穩(wěn)定、酸性更強的物質(zhì)。0t1段發(fā)生反應的化學方程式為2Na2S2O4O22H2O=4NaHSO3；t2t3段溶液的pH變小是因為NaHSO3被氧化為NaHSO4使溶液酸性增強。(2)檢驗產(chǎn)物中是否含有Na2SO4，實驗方法是取少量固體溶于足量稀鹽酸(排除Na2SO3、Na2S2O3的干擾)，向上層清液中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，則產(chǎn)物中含Na2SO4。(3)由工業(yè)廢氣制備Na2S2O4的實驗原理圖可知，向裝置中加入的Ce4被還原為Ce3，NO則轉(zhuǎn)化為NO和NO，因此Ce4的作用是將NO氧化為NO和NO；裝置中發(fā)生反應的離子方程式：2SO2Ce32H2OS2O2Ce44OH。(4)進一步提純得到Na2S2O4(s)的實驗方案是：取一定量的Na2S2O4和氫氧化鋅懸浮溶液，過濾，向濾液中加入一定量的氯化鈉進行鹽析，過濾，用乙醇洗滌固體，置于真空干燥箱中干燥，即得。答案：(1)2Na2S2O4O22H2O=4NaHSO3NaHSO3被氧化為NaHSO4使溶液酸性增強(2)取少量固體溶于足量稀鹽酸，向上層清液中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，則產(chǎn)物中含Na2SO4(3)將NO氧化為NO和NO2SO2Ce32H2OS2O2Ce44OH(4)過濾，向濾液中加入一定量的氯化鈉進行鹽析，過濾，用乙醇洗滌固體，置于真空干燥箱中干燥20(14分)(2019南通七市二模)鉈(Tl)的價態(tài)分析及處理方法是環(huán)境保護研究的重點課題。(1)三價鉈各物種Tl3、Tl(OH)2、Tl(OH)、Tl(OH)3、Tl(OH)分布分數(shù)(平衡時某物種的物質(zhì)的量占各物種的總物質(zhì)的量之和的分數(shù))與pH的關(guān)系如圖甲所示。當pH1.5時，溶液中濃度最大的含鉈物種是_(填化學式)。(2)鐵鹽、鐵炭混合物、納米MnO2均可作為去除廢水中Tl和Tl3的吸附劑。鐵炭混合物去除鉈的原理是_。若鐵炭混合物中添加少量鋁粉，鉈的去除速率明顯加快，其可能原因是_。用納米MnO2去除水體中的Tl和Tl3，測得鉈的去除率隨MnO2投加量的變化關(guān)系如圖乙所示。在納米MnO2用量不變的情況下，欲提高鉈的去除效果，可采取的措施是_。(3)通過沉淀法也可以去除工業(yè)廢水中的Tl和Tl3。利用硫酸鹽還原菌(SRB)的催化作用，可以將廢水中有機碳源(以CH2O表示)、SO、Tl去除(原理如圖丙所示)。寫出該反應的離子反應方程式：_。工業(yè)污水鉈的污染物排放限值為2.5108 molL1。已知：Ksp(Tl2S)51021，若鉈的含量符合國家排放限值，則處理后的廢水中c(S2)_。向含鉈廢水中加入溴水，使Tl充分氧化成Tl3，調(diào)節(jié)溶液pH，沉淀去除鉈元素。若pH過大，鉈元素去除率下降的原因是_。解析：(1)由圖像可知，pH為0時Tl3濃度最大，pH為1時Tl(OH)2濃度最大，pH為1.5時Tl(OH)濃度最大，pH為311時Tl(OH)3濃度最大，pH為14時Tl(OH)濃度最大。(2)由題給信息“鐵鹽可作為去除廢水中Tl和Tl3的吸附劑”可知，鐵炭混合物除鉈原理是鐵炭微電池中鐵失去電子變成Fe2，F(xiàn)e2被氧化生成Fe3，F(xiàn)e3水解形成Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體吸附廢水中Tl和Tl3。若鐵炭混合物中加入少量鋁，去除速率明顯加快，是因為Al比Fe更易失電子，形成膠體的速率更快。由圖乙可知相同條件下Tl3去除率比Tl高，在納米MnO2用量不變的情況下，欲提高鉈的去除效果，可采取的措施是利用氧化劑將Tl氧化為Tl3。(3)由圖丙可知，CH2O被氧化為HCO，HCO與H生成CO2，SO被還原為H2S，H2S與Tl形成沉淀，離子方程式為2CH2OSO2TlTl2S2CO22H2O。Ksp(Tl2S)c2(Tl)c(S2)，當c(Tl)2.5108 molL1時，c(S2)8106 molL1。由圖甲可知pH為311時Tl(OH)3濃度最大，pH為14時Tl(OH)濃度最大，所以調(diào)節(jié)pH使Tl3形成Tl(OH)3沉淀時，若pH過大，Tl(OH)3沉淀又轉(zhuǎn)化成Tl(OH)進入溶液，鉈元素去除率下降。答案：(1)Tl(OH)(2)鐵炭微電池中鐵失去電子變成Fe2，被氧化生成Fe3水解形成Fe(OH)3膠體鋁較鐵更易失電子(或形成膠體的速率更快)利用氧化劑將Tl氧化為Tl3(3)2CH2OSO2TlTl2S2CO22H2O8106 molL1Tl(OH)3沉淀又轉(zhuǎn)化成Tl(OH)進入溶液21(12分)(2019海安高級中學期初模擬)納米級TiO2是一種光催化材料，可處理甲醛、氮氧化物等污染物，工業(yè)上也可用其催化乙醇脫氫制備乙醛：CH3CH2OHCH3CHOH2。(1)Ti原子基態(tài)核外電子排布式為_。(2)CH3CHO分子中碳原子軌道的雜化類型是_，1 mol CH3CHO分子中含有 鍵的數(shù)目為_。(3)與NO互為等電子體的一種陽離子為_(填化學式)。(4)乙醇可以與水以任意比互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為_。(5)一種TiO2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中與每個氧原子直接相連的鈦原子數(shù)目為_。解析：(1)Ti是22號元素，所以Ti原子基態(tài)核外電子排布式為Ar3d24s2；(2)CH3CHO分子中甲基上飽和碳是sp3 雜化，而醛基上是不飽和碳，是sp2雜化，1 mol CH3CHO分子中含有鍵的數(shù)目為66.021023；(3)與NO分子互為等電子體的一種微粒具有相同的價電子數(shù)11和原子數(shù)2，微粒為O；(4)乙醇可以與水以任意比互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為CH3CH2OH與H2O分子之間可以形成氫鍵；(5)TiO2的晶胞結(jié)構(gòu)中黑球的個數(shù)是812，而空心球的個數(shù)為424，而化學式為TiO2，所以空心球是氧原子，所以每個氧原子直接相連的鈦原子數(shù)目為3個。答案：(1)Ar3d24s2(2)sp2、sp366.021023(3)O(4)CH3CH2OH與H2O分子之間可以形成氫鍵(5)310