2019年高三化学复习主观题一遍过专题23材料信息应用专练含解析

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1、专题23材料信息应用专练1．五氧化二钒及其他钒的化合物广泛应用于钢铁、有色合金、化工、炼油、玻璃及陶瓷等工业部门。可从含钒石煤灰渣中提钒，该试验工艺流程如下图：表1灰渣主要化学成分分析/%V2O3SiO2Fe2O3Al2O3MgOK2OCaO烧失量1.2655.716.347.541.263.191.4120.55表2中间盐主要成分分析/%（以氧化物形式表示其含量）V2O3Al2O3Fe2O3MgOK2O5.921.7018.632.113.38已知：①石煤灰渣的化学成分分析见表1，中间盐的主要成分分析见表2。②矿物焙烧过程中，若温度过高，易发生烧

2、结，温度越高，烧结现象越严重。③萃取反应可以表示为：VO2++(HR2)PO4(o)→VO[R2PO4]R(o)+H+，(o)表示有机相④有机萃取剂(HR2)PO4萃取VO2+的能力比萃取V02+要强。请回答：（1）经几级萃取后，有时候要适当加酸调整pH值，结合萃取反应方程式，说明原因_____________。反萃取操作应加入_____________试剂。（2）中间盐溶解过程中，加铁粉的主要目的是_____________________。（3）石煤中的钒以V(Ⅲ)为主，有部分V(Ⅳ)，很少见V(Ⅴ)。如图1和如图2分别为焙烧温度和焙烧时间对钒

3、浸出率的影响，由如图2可得最佳焙烧时间为______________h，由如图1可得最佳焙烧温度为800-850℃之间，焙烧温度在850℃25以下时，钒浸出率随焙烧温度的上升几乎直线上升的原因是_________________________，当焙烧温度高超过850℃以后，再提高温度，浸出率反而下降的可能原因是：_________________________。【答案】随着萃取过程的进行，水相中的pH值有所下降，所以经几级萃取后需要调整pH值H2SO4溶液将VO2+还原为VO2+1.5-2.0之间850℃以前，随着焙烧温度的升高，反应速率加快，

4、生成的高价钒化合物更多，因此浸出率上升。850℃以后，样品发生烧结，温度越高，烧结现象越严重，从而使钒的浸出率下降。【解析】（1）萃取反应根据VO2++(HR2)PO4(o)→VO[R2PO4]R(o)+H+可知，随着萃取过程的进行，水相中的氢离子浓度不断增大，pH值有所下降，所以经几级萃取后需要调整pH值，反萃取时，可加入适量硫酸溶液，使平衡向逆向移动，达到反萃取的目的，故答案为：随着萃取过程的进行，水相中的pH值有所下降，所以经几级萃取后需要调整pH值H2SO4溶液；（2）由已知信息④可知，有机萃取剂(HR2)PO4萃取VO2+的能力比萃取VO

5、2+要强，所以在中间盐溶液过程中，加入还原剂铁粉，可将VO2+还原为VO2+，提高原料利用率，便于后续萃取操作，故答案为：将VO2+还原为VO2+；（3）图2可得浸出率随着焙烧时间呈增大趋势，其最佳焙烧时间在1.5-2.0h之间均可；浸出率随温度的变化曲线如图1，其原因是，850℃以前，随着焙烧温度的升高，反应速率加快，生成的高价钒化合物更多，因此浸出率上升；850℃以后，样品发生烧结，温度越高，烧结现象越严重，从而使钒的浸出率下降，故答案为：1.5-2.0之间；850℃以前，随着焙烧温度的升高，反应速率加快，生成的高价钒化合物更多，因此浸出率上升

6、；850℃以后，样品发生烧结，温度越高，烧结现象越严重，从而使钒的浸出率下降。2．2018年第十二届中国国际航空航天博览会于11月6日至11日在珠海举行。银铜合金广泛用于航空工业，从银铜合金的切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：25注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃。（1）煮沸CuSO4混合溶液的过程中，得到固体B，则固体B的组成为______；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为___________。（2）硫酸铜溶液可用于浸取硫铁矿中的铁元素，

7、浸取时发生复杂的氧化还原反应。反应体系中除CuSO4和FeS2外，还有H2SO4、Cu2S、FeSO4和H2O，下列对该反应的分析正确的是______(填字母代号)。A．氧化剂为CuSO4和FeS2B．反应后溶液的pH降低C．被氧化的FeS2只占总量的30%D．每转移2mol电子消耗3molCuSO4【答案】Al（OH）3和CuOAl（OH）3+OH-=AlO2-+2H2OABC【解析】（1）未煮沸CuSO4混合溶液之前是，加入硫酸铝溶液和氢氧化钠溶液得到Cu（OH）2沉淀和Al（OH）3沉淀的化合物，由信息可知Al（OH）3和Cu（OH）2开始分

8、解的温度分别为450℃和80℃，则煮沸后Cu（OH）2分解产生氧化铜，可知固体B的组成为Al（OH）3和CuO；氢氧化铝是