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2019-2020年高考化學二輪專題題組訓練 第14講 考點3 化學工藝流程型綜合實驗題（含解析） 1．NiSO46H2O是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于化學鍍鎳和電池生產等領域。NiSO46H2O可由電鍍廢渣(除含鎳外，還含有銅、鋅、鐵等雜質)為原料制得，具體操作步驟如下： (1)往濾液Ⅰ中加入Na2S的目的是除去銅、鋅等雜質，請寫出除去Cu2＋的離子方程式：____________。 (2)加入6%H2O2溶液時，溫度不能過高，是為了______________。 (3)除鐵方法：用H2O2溶液將Fe2＋充分氧化為Fe3＋，再加入NaOH溶液控制溶液pH在一定范圍內，使Fe3＋全部轉化為氫氧化鐵沉淀，Ni2＋不會沉淀。已知常溫下Fe(OH)3的Ksp＝1.010－39，則該條件下若要使溶液中 c(Fe3＋)≤1.010－6 molL－1，則應該控制溶液的pH范圍為______________。 在上述方法中，氧化劑H2O2也可用氯酸鈉(NaClO3)代替，請寫出用氯酸鈉氧化Fe2＋的離子方程式：____________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)上述流程中濾液Ⅲ的主要成分是________。 (5)操作Ⅰ包括以下過程：過濾、用________(填試劑化學式)溶解、________、________、洗滌獲得產品。 解析　(1)S2－與Cu2＋反應生成CuS沉淀。(2)H2O2不穩(wěn)定，受熱易分解，故溫度不宜過高。(3)由Ksp＝c(Fe3＋)c3(OH－)可知，若使c(Fe3＋)≤1.010－6 molL－1，則c(OH－)≥＝1.010－11 molL－1，所以c(H＋)≤1.010－3 molL－1，即pH≥3。ClO將Fe2＋氧化成Fe3＋，自身被還原為Cl－，注意溶液呈酸性。(4)從流程圖可以看出，溶液中的銅、鋅、鐵等雜質都已被除去，溶液中主要存在Na＋、Ni2＋、SO。(5)向濾液Ⅲ中加入Na2CO3溶液，生成NiCO3沉淀，要得到NiSO4，必須加H2SO4溶解，然后經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到產品。 答案　(1)S2－＋Cu2＋===CuS↓ (2)減少過氧化氫的分解 (3)pH≥3　6Fe2＋＋ClO＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O (4)Na2SO4、NiSO4 (5)H2SO4　蒸發(fā)濃縮　冷卻結晶 2．(xx浙江理綜)利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產物ZnO。制備流程圖如下： 已知：Zn及其化合物的性質與Al及其化合物的性質相似，請回答下列問題： (1)用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用有________。　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．去除油污 B．溶解鍍鋅層 C．去除鐵銹 D．鈍化 (2)調節(jié)溶液A的pH可產生Zn(OH)2沉淀，為制得ZnO，后續(xù)操作步驟是________。 (3)由溶液B制取Fe3O4膠體粒子的過程中，須持續(xù)通入N2，其原因是_____。 (4)Fe3O4膠體粒子能否用減壓過濾法實現(xiàn)固液分離？__________(填“能”或“不能”)，理由是_____________________________________________。 (5)用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測定產物Fe3O4中的二價鐵含量。若需配制濃度為0.010 00 molL－1的K2Cr2O7標準溶液250 mL，應準確稱取______g K2Cr2O7(保留4位有效數(shù)字，已知MK2Cr2O7＝294.0 gmol－1)。配制該標準溶液時，下列儀器中不必要用到的有______(用編號表示)。 ①電子天平?、跓、哿客病、懿ＡО簟、萑萘科俊、弈z頭滴管?、咭埔汗? (6)滴定操作中，如果滴定前裝有K2Cr2O7標準溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結束后氣泡消失，則測定結果將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。 解析　本題考查了物質的制備，意在考查考生對實驗過程的分析與設計能力。(1)結合已知信息可知，用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮，既可以去除鐵皮表面的油污，又可以溶解鍍鋅層。(2)由Zn(OH)2到ZnO，后續(xù)的操作步驟是抽濾、洗滌、灼燒。(3)持續(xù)通入N2，是為了防止Fe2＋被O2氧化。(4)抽濾不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。(5)0.7350 g的K2Cr2O7固體需要用電子天平稱量，直接配制一定物質的量濃度的溶液時，不必要用到移液管和量筒。(6)滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失，說明測得消耗的標準液體積讀數(shù)偏大，故測定結果偏大。 答案　(1)A、B　(2)抽濾、洗滌、灼燒　(3)N2氣氛下，防止Fe2＋被氧化　(4)不能　膠體粒子太小，抽濾時能夠透過濾紙　(5)0.735 0?、邰摺?6)偏大 —————[練后歸納]———————————— 解答無機化工流程試題的程序 1．審題步驟 2．解題思路 明確生產目的→分析條件和性質→結合問題聯(lián)系原理 →答題注意模式，抓住要點