2018年高考化学二轮复习 三道题经典专练12 化工流程为载体的综合考查题四

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1、化工流程为载体的综合考查题四一、(2017年高考江苏卷)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。已知:①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO2NaCl+NaClO3②AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl−+2H2O③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原[Ag(NH3)2]+:4[Ag(NH3)2]++N2H4·H2O4Ag↓+N2↑+4NH4++4NH3↑+H2O(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为__________________。(2

2、)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为_____________________。HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是____________________。(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并_________________________________。(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应),还因为_____________________。(5)

3、请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案:____________________________________(实验中须使用的试剂有:2mol·L−1水合肼溶液,1mol·L−1H2SO4)。【答案】(1)水浴加热(2)4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2↑会释放出氮氧化物(或NO、NO2),造成环境污染(3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的Cl−,不利于AgCl与氨水反应(5)向滤液中滴加2mol·L−1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1mol·L−1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3,待

4、溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥【解析】(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,由于加热温度低于水的沸点,所以适宜的加热方式为水浴加热。(2)因为已知NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,用化合价升降法即可配平,该反应的化学方程式为4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2↑。HNO3也能氧化Ag,硝酸做氧化剂时通常被还原为有毒的氮的氧化物而污染环境,所以以HNO3代替NaClO的缺点是会释放出氮氧化物(或NO、NO2),造成环境污染。(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,洗涤的目的是为了把滤渣表面残存的银氨配离子洗涤下

5、来,并将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中。(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与NH3·H2O反应外,还因为未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,氨水的浓度变小,且其中含有一定浓度的Cl−,不利于AgCl与氨水发生AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl−+2H2O反应,使得银的回收率变小。(5)“过滤Ⅱ”后的滤液含有银氨配离子,根据题中信息常温时,N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原[Ag(NH3)2]+:4[Ag(NH3)2]++N2H4·H2O4Ag↓+N2↑+4NH4++4NH3↑+H2O,所以首先向

6、该滤液中加入水合肼把银氨配离子充分还原,由于该反应产生的气体中含有氨气,氨气有强烈的刺激性气体会污染空气,所以要设计尾气处理措施,可以用题中提供的,要求必须使用的硫酸作尾气吸收剂把氨气吸收。最后把反应混合物静置、过滤、洗涤、干燥即可得到回收银。具体方案如下:向滤液中滴加2mol·L−1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1mol·L−1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥二、(2017年成都市市第二次模拟)某工厂用一固体废渣(主要成份为Al2O3·Cr2O3,还含有FeO、SiO2)为主要原料回收利用,生产红矾钠晶体(Na2Cr2O7·2

7、H2O),同时制备明矾(KAl(SO4)2·12H2O)。其主要工艺流程如下:己知:NaBiO3不溶于冷水,在碱性条件下能将Cr3+氧化为CrO42-(1)Ⅰ、Ⅱ目的是___________。(2)实验室中操作④的名称为_______________。(3)己知:Ksp[Fe(OH)3]=3.0×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33。当pH=5.6时Cr(OH)3开始沉淀。室温下,II中需

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