高考化學一輪復習階段過關(guān)檢測（二）元素及其化合物（含解析）.docx

元素及其化合物(時間:90分鐘滿分:100分)可能用到的相對原子質(zhì)量:H1C12N14O16Na23S32Cl35.5Cu64Se79Ce140一、選擇題(每小題3分,共48分,每小題只有一個選項符合題意)1.手工制作工藝在我國有著悠久的歷史,是中華民族文化藝術(shù)的瑰寶。下列手工藝品用金屬材料制成的是(C)A.北京糖人B.山東面塑C.蕪湖鐵畫D.東陽木雕解析:A項是用糖稀制作的;B項是用面或用超輕黏土制作的;D項顯然是用木材雕刻而成的。2.化學已深入我們的生活,下列有關(guān)說法不正確的是(B)A.PM2.5含有的鉛、鎘、鉻、釩等對人體有害的元素均是金屬元素B.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng),反應(yīng)后固體物質(zhì)增重C.“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”,該過程發(fā)生了置換反應(yīng)D.古劍“沈盧”“以劑鋼為刃,柔鐵為莖干,不爾則多斷折”,劑鋼指的是鐵的合金解析:鉛、鎘、鉻、釩均是金屬元素,A正確;鋁與氧化鐵反應(yīng)生成氧化鋁和鐵,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)后固體質(zhì)量不變,B不正確;鐵置換銅屬于濕法煉銅,該過程發(fā)生了置換反應(yīng),C正確;劍刃硬度要大,所以用鐵的合金,D正確。3.某同學利用下列實驗探究金屬鋁與銅鹽溶液的反應(yīng):下列說法正確的是(C)A.由實驗1可以得出結(jié)論:金屬鋁的活潑性弱于金屬銅B.實驗2中生成紅色物質(zhì)的離子方程式為Al+Cu2+Al3+CuC.溶液中陰離子種類不同是導致實驗1、2出現(xiàn)不同現(xiàn)象的原因D.由上述實驗可推知:用砂紙打磨后的鋁片分別與H+濃度均為0.2 molL-1的鹽酸和硫酸溶液反應(yīng),后者更劇烈解析:金屬鋁的活潑性強于銅,A錯誤;B項電荷不守恒;對比實驗1、2可知,產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因是溶液中的陰離子不同,C正確;由實驗可知,Cl-可以加快Al的反應(yīng),所以用砂紙打磨后的鋁片與鹽酸反應(yīng)更 劇烈。4.下列有關(guān)說法或?qū)τ嘘P(guān)現(xiàn)象的解釋正確的是(C)A.SiO2既可與NaOH溶液反應(yīng)也可與HF溶液反應(yīng)均生成鹽和水,所以SiO2屬于兩性氧化物B.SO2和NH3分別通入水中,溶液均可以導電,所以SO2和NH3均屬于電解質(zhì)C.“水滴石穿”不僅包含著“量變到質(zhì)變”的哲學思想,同時也包含了物理和化學變化D.14CO2和12CO2具有相同的元素組成,所以14CO2、12CO2屬于同素異形體解析:SiO2屬于酸性氧化物,能與HF溶液反應(yīng)生成SiF4,而與其他的酸一般不反應(yīng),A錯誤;SO2和NH3均與水反應(yīng)生成了電解質(zhì),而不是SO2和NH3自身電離出離子,SO2和NH3均為非電解質(zhì),B錯誤;自然界中的“水滴石穿”現(xiàn)象包含哲學思想和物質(zhì)變化,即二氧化碳和水與碳酸鈣反應(yīng)生成碳酸氫鈣的變化,C正確;同素異形體應(yīng)為單質(zhì),14CO2、12CO2屬于同一種物質(zhì),D項錯誤。5.將等物質(zhì)的量的Cl2和SO2通入BaCl2溶液,充分反應(yīng)后滴入品紅溶液,能觀察到的現(xiàn)象是(A)出現(xiàn)沉淀不出現(xiàn)沉淀品紅溶液褪色品紅溶液不褪色A.B.C.D.6.在給定條件下,下列選項中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實現(xiàn)的是(D)A.FeFeCl2Fe(OH)2B.Mg(OH)2MgCl2(aq)MgC.SSO3H2SO4D.CaCO3CaOCaSiO3解析:氯氣的氧化性較強,Fe與氯氣反應(yīng)生成的是FeCl3,A錯誤;電解MgCl2(aq)生成氫氣、氫氧化鎂沉淀和氯氣,不會生成金屬鎂,B錯誤;S燃燒生成SO2,SO2需要催化條件下生成SO3,C錯誤;CaCO3高溫分解生成CaO,CaO與二氧化硅反應(yīng)生成CaSiO3,該轉(zhuǎn)化關(guān)系能夠?qū)崿F(xiàn),D正確。7.“秦磚漢瓦”是我國傳統(tǒng)建筑文化的一個縮影。同是由黏土燒制的磚瓦,有的是黑色的,有的卻是紅色的,你猜測其中的原因可能是(D)A.土壤中含有鐵粉、二氧化錳等B.黑磚瓦是煅燒過程中附著了炭黑,紅磚瓦則是添加了紅色耐高溫 染料C.土壤中含有的銅元素經(jīng)過不同工藝煅燒,分別生成了黑色CuO和紅色CuD.土壤中含有的鐵元素經(jīng)過不同工藝煅燒,分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O3解析:土壤中含有鐵元素,經(jīng)過不同工藝煅燒時,分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O3,故D項正確。8.實驗室用如下裝置(略去部分夾持裝置)模擬利用氨氣和次氯酸鈉合成肼(N2H4)的過程。下列說法正確的是(B)A.將裝置中濃鹽酸換成H2O2,也可用于制備氧氣B.中盛裝NaOH溶液,用于吸收多余的Cl2C.分液漏斗中盛裝飽和食鹽水D.當反應(yīng)結(jié)束時,中可收集一瓶干燥純凈的NH3解析:由圖可知,中發(fā)生的反應(yīng)為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+ 2H2O,打開K1,Cl2能和NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO,用來制取NH3,裝置作安全瓶,能防倒吸,在中氨氣和NaClO反應(yīng)生成N2H4,發(fā)生ClO-+2NH3N2H4+Cl-+H2O,最后關(guān)閉K1,中盛裝NaOH溶液,用于吸收多余的Cl2。A項,裝置中濃鹽酸換成H2O2,制備氧氣時不需要加熱,錯誤;B項,氯氣有毒,不能排放在環(huán)境中,則中盛裝NaOH溶液,用于吸收多余的Cl2,正確;C項,分液漏斗中應(yīng)該盛裝NaOH溶液,利用氯氣與NaOH溶液反應(yīng)制備NaClO,錯誤;D項,反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉K2,多余的氨氣可收集在中,但氨氣中混有水蒸氣,錯誤。9.X、Y、Z是中學化學中三種常見元素的單質(zhì),甲、乙是兩種常見的化合物,相互間有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(未注明反應(yīng)條件),下列說法不正確的是(B)A.若X為金屬單質(zhì),Y為非金屬固體單質(zhì),則Z可能為O2B.若X、Y均為金屬單質(zhì),則甲不可能為黑色固體C.若X為金屬單質(zhì),Y為非金屬氣體單質(zhì),則乙可能為黑色固體D.若X、Y均為非金屬固體單質(zhì),則Z可能為O2解析:當X是鎂、Y是碳時,Z是O2,A項正確;當X是鋁、Y是鐵時,甲可以是黑色的Fe3O4,B項不正確;當X是鐵、Y是氫氣時,乙可以為黑色的Fe3O4,C項正確;當X是碳、Y是硅時,Z可能為氧氣,D項正確。10.下列是部分礦物資源的利用及產(chǎn)品流程,有關(guān)說法不正確的是(B)A.粗銅電解精煉時,粗銅作陽極B.生產(chǎn)鋁、銅、高純硅及玻璃過程中都涉及氧化還原反應(yīng)C.黃銅礦冶煉銅時,副產(chǎn)物FeO可用作冶煉鐵的原料D.粗硅制高純硅時,提純四氯化硅可用多次分餾的方法解析:電解精煉銅時,粗銅作陽極,自身可以溶解,A正確;制備單質(zhì)時涉及化合價變化,是氧化還原反應(yīng),制玻璃的反應(yīng)是SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2和SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2,化合價未發(fā)生變化,不屬于氧化還原反應(yīng),B不正確;FeO與CO在高溫下可生成Fe,C正確;制備高純硅的過程中,利用沸點不同進行分餾,將SiCl4從雜質(zhì)中提取出來,再與H2發(fā)生置換反應(yīng)得到高純硅,D正確。11.C、Si、S都是自然界中含量豐富的非金屬元素,下列有關(guān)這三種元素的說法中正確的是(C)A.在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)B.元素的+4價氧化物都屬于酸性氧化物,都能與堿反應(yīng)而不能與任何酸反應(yīng)C.最低價的氣態(tài)氫化物都具有還原性,易與O2發(fā)生反應(yīng)D.其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強弱:H2SO4H2SiO3H2CO3解析:A項,硅元素在自然界中無游離態(tài),錯誤;B項,SiO2能與氫氟酸反應(yīng),錯誤;C項,C、Si、S三種元素最低價的氣態(tài)氫化物分別為CH4、SiH4、H2S,都具有還原性,易與O2發(fā)生反應(yīng),正確;D項,酸性強弱順序為H2SO4H2CO3H2SiO3,錯誤。12.實驗室為探究鐵與濃硫酸(足量)的反應(yīng),并驗證SO2的性質(zhì),設(shè)計如圖所示裝置進行實驗,下列說法不正確的是(B)A.裝置B中酸性KMnO4溶液逐漸褪色,體現(xiàn)了二氧化硫的還原性B.實驗結(jié)束后可向裝置A的溶液中滴加KSCN溶液以檢驗生成的Fe3+C.裝置D中品紅溶液褪色可以驗證SO2的漂白性D.實驗時將導管a插入濃硫酸中,可防止裝置B中的溶液倒吸解析:鐵絲與濃硫酸反應(yīng)生成SO2,因為酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性,裝置B中酸性高錳酸鉀溶液褪色,體現(xiàn)了SO2的還原性,A正確;濃硫酸具有強氧化性,可能把KSCN氧化,因此不能檢驗鐵絲和濃硫酸反應(yīng)是否生成Fe3+,B不正確;品紅溶液褪色,體現(xiàn)SO2的漂白性,C正確;導管a的作用是使內(nèi)外壓強相同,防止裝置B中的溶液倒吸,D正確。13.實驗室驗證鈉能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng),并確定其產(chǎn)物的裝置如圖所示(已知:PdCl2溶液遇CO能產(chǎn)生黑色的Pd),下列說法錯誤的是(C)A.裝置的儀器還可以制取H2、NH3等氣體B.裝置中石灰水變渾濁后,再點燃酒精燈C.裝置中分別盛裝飽和Na2CO3溶液、濃H2SO4D.裝置中有黑色沉淀,發(fā)生的反應(yīng)是PdCl2+CO+H2OPd+ CO2+2HCl解析:CO2中混有HCl氣體,可用飽和碳酸氫鈉溶液除去,C項錯誤。14.由SO2和O2制備SO3(熔點16.8 ,沸點44.8 )的模擬裝置如圖所示(加熱和夾持裝置省略):下列說法正確的是(C)A.裝置中的試劑為飽和NaHSO3溶液B.實驗室可用銅與稀硫酸在加熱條件下制取SO2C.裝置反應(yīng)管中的鉑石棉用作反應(yīng)的催化劑D.從裝置逸出的氣體有過量的SO2和O2解析:A項,進入高溫反應(yīng)管的氣體必須干燥,應(yīng)是濃硫酸,錯誤;B項,銅與稀硫酸不反應(yīng),錯誤;C項,通常情況下,SO2和O2反應(yīng)很慢,需用催化劑催化,正確;D項,該反應(yīng)是可逆反應(yīng),中逸出的氣體主要是SO2和O2及少量的SO3氣體,則中應(yīng)盛放堿石灰,可除去SO2、SO3, 錯誤。15.實驗室模擬工業(yè)上以鋁土礦(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)為原料制銨明礬NH4Al(SO4)2晶體的工藝流程如圖所示,下列說法錯誤的是(C)A.固體a的化學式為SiO2B.固體b的化學式為Fe(OH)3C.中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+CO2+3H2O C+2Al(OH)3D.由都要用到的分離方法是過濾解析:SiO2不溶于鹽酸,A正確;紅褐色固體是 Fe(OH)3,B正確;中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al+CO2+2H2OHC+ Al(OH)3,C錯誤;都要用到的分離方法是過濾,D正確。16.C和CuO在一定溫度下反應(yīng),產(chǎn)物有Cu、Cu2O、CO、CO2。若將 2.00 g C和16.0 g CuO混合,隔絕空氣加熱,將生成的氣體全部通入足量的澄清石灰水,反應(yīng)一段時間后共收集到1.12 L(標準狀況)氣體,生成沉淀的質(zhì)量為5.00 g。下列說法不正確的是(A)A.反應(yīng)后的固體混合物中Cu的質(zhì)量為12.8 gB.反應(yīng)后的固體混合物中含有碳C.反應(yīng)后的固體混合物總質(zhì)量為14.4 gD.反應(yīng)后的固體混合物中氧化物的物質(zhì)的量為 0.05 mol解析:由題意可知,生成的n(CO2)=n(CaCO3)=0.05 mol,n(CO)=0.05 mol。A項,假設(shè)CuO完全被還原為Cu,根據(jù)Cu守恒生成Cu的質(zhì)量為 mol64 g/mol=12.8 g,由產(chǎn)物中CO2、CO中的O原子守恒可知失去氧的質(zhì)量為(0.05 mol2+0.05 mol)16 g/mol=2.4 g,故CuO反應(yīng)后的總質(zhì)量為16.0 g-2.4 g=13.6 g,故反應(yīng)后固體中Cu的質(zhì)量小于12.8 g,故不正確;B項,根據(jù)C質(zhì)量守恒可知,參加反應(yīng)的C的質(zhì)量為(0.05 mol+0.05 mol)12 g/mol=1.2 g,故還有2 g-1.2 g=0.8 g碳未參加反應(yīng),故正確;C項,反應(yīng)后固體總質(zhì)量為16.0 g+ 2.00 g-0.05 mol(44 g/mol+28 g/mol)=14.4 g,故正確;D項,反應(yīng)后m(O)=13.6 g-12.8 g=0.8 g,Cu2O、CuO均含有1個氧原子,根據(jù)氧原子守恒可知反應(yīng)后的固體混合物中氧化物的物質(zhì)的量為=0.05 mol,故正確。二、非選擇題(共52分)17.(7分)使用下圖裝置可進行測定SO2轉(zhuǎn)化成SO3轉(zhuǎn)化率的實驗探究。已知:SO3的熔點是16.8 ,沸點是44.8 。(1)請從下圖AF裝置中選擇最適合裝置并將其序號填入下面的空格中:、。(2)用1 mol Na2SO3粉末與足量濃硫酸進行此實驗,當反應(yīng)結(jié)束時,繼續(xù)通入O2一段時間后,測得裝置增重了12.8 g,則實驗中SO2的轉(zhuǎn)化率為%。(3)為使SO2有較高的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)均勻通入O2,且實驗中在加熱催化劑與滴加濃硫酸的順序中,應(yīng)采取的操作順序是;尾端球形干燥管的作用是。(4)將SO2通過Na2O2粉末,完全反應(yīng)后除生成O2外還生成一種白色粉末。證明該白色粉末既有Na2SO3又有Na2SO4,所需的試劑是水、品紅溶液。解析:由題中信息可知,該實驗首先用濃硫酸與Na2SO3反應(yīng)制取SO2,O2和SO2經(jīng)干燥后,通入有催化劑的加熱管中發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)冰水冷凝后分離出SO3晶體,剩余的SO2經(jīng)裝置吸收劑吸收后,測出該裝置的增重,即可求出SO2的轉(zhuǎn)化率。(1)裝置是用于干燥SO2的,選B;裝置是用于冷凝收集SO3的,選A;裝置是用于吸收剩余的SO2的,選C或E。(2)用1 mol Na2SO3粉末與足量濃硫酸反應(yīng)可以生成 1 mol SO2,即 64 g SO2,當反應(yīng)結(jié)束時,繼續(xù)通入O2一段時間后,測得裝置增重了12.8 g,則剩余的SO2質(zhì)量為12.8 g,實驗中SO2的轉(zhuǎn)化率為100%=80%。(3)應(yīng)采取的操作順序是先加熱催化劑再滴入濃硫酸;尾端球形干燥管的作用是防止空氣中的CO2及水蒸氣干擾造成誤差。(4)可以檢驗其中的S和S,方法是:取樣品兩份,一份與稀鹽酸反應(yīng),將生成的氣體通入品紅溶液中,若品紅褪色,則粉末中有Na2SO3;另一份溶于水后,先加足量的稀鹽酸將溶液酸化后,再滴加少量的氯化鋇溶液,若有白色沉淀生成,則證明粉末中有Na2SO4。因此,所需的試劑是水、BaCl2溶液、稀鹽酸、品紅溶液。答案:(1)BAE或C(2)80(3)先加熱催化劑再滴入濃硫酸防止空氣中的二氧化碳及水蒸氣干擾造成誤差(4)BaCl2溶液稀鹽酸18.(9分)某?；瘜W興趣小組為探究二氧化氮的氧化性和還原性,設(shè)計了如圖裝置:已知:2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2ONO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O。請回答下列問題:(1)盛放濃硝酸的儀器的名稱是。(2)裝置乙的作用是 。(3)裝置丙中實驗現(xiàn)象為淡黃色固體變?yōu)榘咨?發(fā)生Na2O2+2NO2 2NaNO3,該實驗證明NO2具有性。(4)裝置丁可證明NO2具有氧化性,其實驗現(xiàn)象為 ,反應(yīng)的化學方程式為 。(5)裝置戊中通入空氣的目的是 。(6)Cu(NO3)2稀溶液呈藍色,某同學認為裝置甲的B中反應(yīng)后所得溶液呈綠色是由生成的紅棕色NO2溶解于溶液中引起的,請設(shè)計一個簡單的實驗驗證其正確性: 。解析:(1)盛放濃硝酸的儀器是分液漏斗。(2)由于生成的NO2中含有水蒸氣,H2O能與Na2O2反應(yīng),對實驗造成干擾,所以利用濃硫酸的吸水性除去NO2中含有的水蒸氣。(3)由反應(yīng)Na2O2+2NO22NaNO3可知,Na2O2中氧元素化合價降低,NO2中氮元素化合價升高,NO2表現(xiàn)出還原性。(4)NO2具有氧化性,可將溶液中的I-氧化為I2,I2與淀粉作用出現(xiàn)藍色。反應(yīng)的化學方程式為NO2+2KI+H2SO4K2SO4+I2+NO+H2O。(5)NO不能被NaOH溶液直接吸收,需通入空氣將NO轉(zhuǎn)化為NO2,NO2可被NaOH溶液直接吸收。(6)欲證明反應(yīng)后的溶液呈綠色是由紅棕色NO2溶于溶液中引起的,可將反應(yīng)后綠色溶液中的NO2除去,然后觀察溶液的顏色。答案:(1)分液漏斗(2)除去生成的NO2中含有的水蒸氣(3)還原(4)溶液變藍NO2+2KI+H2SO4K2SO4+I2+NO+H2O(5)將NO轉(zhuǎn)化為NO2,被NaOH溶液吸收,防止污染環(huán)境(6)將綠色溶液加水稀釋,得到藍色溶液19.(12分)為驗證氧化性Cl2Fe3+SO2,某小組用如圖1所示裝置進行實驗(夾持儀器和A中加熱裝置已略,氣密性已檢查)。實驗過程:.打開止水夾K1K4,從兩側(cè)通入一段時間N2,再將T形導管插入B中,繼續(xù)通入N2,然后關(guān)閉K1、K3、K4。.打開活塞a,滴加一定量的濃鹽酸,給A加熱。.當B中溶液變黃時,停止加熱,夾緊止水夾K2。.打開活塞b,使約2 mL的溶液流入D試管中,檢驗其中的離子。.打開止水夾K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段時間后夾緊止水 夾K3。.更新試管D,重復過程,檢驗B溶液中的離子。(1)A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。(2)用70%的硫酸制取SO2,反應(yīng)速率比用98%的硫酸快,原因是 。(3)甲、乙、丙三位同學分別完成了上述實驗,他們的檢測結(jié)果一定能夠證明氧化性Cl2Fe3+SO2的是(填“甲”“乙”或“丙”)。過程,B溶液中含有的離子過程,B溶液中含有的離子甲有Fe3+無Fe2+有S乙既有Fe3+又有Fe2+有S丙有Fe3+無Fe2+有Fe2+(4)進行實驗過程時,B中溶液顏色由黃色逐漸變?yōu)榧t棕色,停止通氣,放置一段時間后溶液顏色變?yōu)闇\綠色。查閱資料:Fe2+(aq)+S(aq)FeSO3(s)(墨綠色)提出假設(shè):FeCl3與SO2的反應(yīng)經(jīng)歷了中間產(chǎn)物FeSO3,溶液的紅棕色是FeSO3(墨綠色)與FeCl3(黃色)的混合色。某同學設(shè)計如圖2實驗,證實該假設(shè)成立:溶液E和F分別為、。請用化學平衡原理解釋步驟3中紅棕色溶液顏色變?yōu)闇\綠色的 原因: 。解析:(1)A中發(fā)生二氧化錳與濃鹽酸的反應(yīng),生成氯化錳、氯氣、水,該反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O。(2)98%的硫酸中,水的含量很少,硫酸主要以分子形式存在。因氫離子濃度越大,反應(yīng)速率越快,70%的硫酸中的氫離子濃度比98%的硫酸中的氫離子濃度大,所以反應(yīng)速率快。(3)甲中不能證明Cl2是否過量,也就不能證明SO2是被Fe3+還是被Cl2氧化;乙中過程有Fe2+,說明氯氣不足,氯氣氧化性大于Fe3+,過程有S,說明發(fā)生SO2與Fe3+的反應(yīng),則氧化性Fe3+大于SO2;丙中過程有Fe3+無Fe2+,則氯氣的氧化性大于鐵離子,過程有Fe2+,說明發(fā)生二氧化硫與鐵離子的反應(yīng),則氧化性Fe3+大于SO2。(4)根據(jù)已知條件:FeCl3與SO2的反應(yīng)經(jīng)歷了中間產(chǎn)物FeSO3,溶液的紅棕色是FeSO3(墨綠色)與FeCl3(黃色)的混合色,所以可以借助氯化鐵和亞硫酸鈉溶液來確定假設(shè)是否成立。根據(jù)化學平衡:Fe2+(aq)+S(aq)FeSO3(s)(墨綠色),步驟3中,Fe3+消耗S,c(S)減小,平衡逆向移動,溶液顏色由紅棕色變?yōu)闇\綠色。答案:(1)MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O(2)70%的硫酸中的氫離子濃度比98%的硫酸中的氫離子濃度大(3)乙、丙(4)Na2SO3溶液FeCl3溶液Fe3+消耗S,c(S)減小,平衡Fe2+(aq)+S(aq)FeSO3(s)(墨綠色)逆向移動,溶液顏色由紅棕色變?yōu)闇\綠色20.(12分)平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物質(zhì))。某課題小組以此粉末為原料進行資源回收的工藝流程如下:(1)鈰(Ce)是稀土元素之一,萃取是分離稀土元素的常用方法,已知化合物TBP作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來,TBP應(yīng)滿足的條件為 。(2)寫出第步反應(yīng)的離子方程式: ,第步不能用濃鹽酸的理由: 。(3)第步洗滌濾渣A,檢驗濾渣A是否洗凈的方法是 ,寫出第步反應(yīng)的化學方程式: 。(4)工業(yè)上利用上述回收的資源以及焦炭、氯氣、氫氣制取純硅,寫出制取純硅的相關(guān)化學方程式: 。(5)取上述流程中得到的Ce(OH)4產(chǎn)品0.5 g,加硫酸溶解后,用 0.100 0 mol/L FeSO4標準溶液滴定到終點時(還原產(chǎn)物為Ce3+),消耗20 mL 標準溶液,該產(chǎn)品中 Ce(OH)4的質(zhì)量分數(shù)為(保留小數(shù)點后一位)。解析:根據(jù)題給化學工藝流程,結(jié)合有關(guān)性質(zhì)知廢玻璃粉末加稀硫酸發(fā)生反應(yīng):Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O,濾液A為硫酸鐵溶液,濾渣A為SiO2和CeO2的混合物,向濾渣A中加入稀硫酸和H2O2發(fā)生反應(yīng):2CeO2+ H2O2+3H2SO4Ce2(SO4)3+O2+4H2O,過濾,濾渣B為SiO2,濾液B為Ce2(SO4)3溶液,向濾液B中加堿,發(fā)生反應(yīng):Ce3+3OH-Ce(OH)3,再通入O2,發(fā)生反應(yīng):4Ce(OH)3+O2+2H2O4Ce(OH)4。(2)根據(jù)題給信息知CeO2具有強氧化性,濃鹽酸具有一定的還原性,可被CeO2氧化。(3)根據(jù)流程知濾渣A表面附著有Fe3+和S,可以通過檢驗Fe3+確定是否洗凈;根據(jù)流程知第步反應(yīng)中CeO2轉(zhuǎn)化為Ce3+,鈰元素的化合價由+4價降為+3價,被還原,則H2O2被氧化生成氧氣,利用化合價升降法結(jié)合原子守恒、電荷守恒配平。(5)根據(jù)題意知Ce(OH)4加硫酸溶解發(fā)生反應(yīng):Ce(OH)4+4H+Ce4+4H2O,再用0.100 0 mol/L FeSO4標準溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):Ce4+Fe2+Ce3+Fe3+。根據(jù)方程式知nCe(OH)4=n(FeSO4)= 0.100 0 mol/L0.020 L=0.002 mol,mCe(OH)4=0.002 mol 208 g/mol= 0.416 g,該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分數(shù)為100%= 83.2%。答案:(1)TBP不溶于水且鈰離子在TBP中溶解度更大(2)Fe2O3+6H+2Fe3+3H2OCeO2與鹽酸反應(yīng),放出氯氣(3)取最后一次洗滌液,加入KSCN溶液,若不出現(xiàn)紅色,則已洗凈,否則未洗凈2