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    2021年高考化学考前模拟练习题附答案,(7)

    时间：2020-10-29 20:07:03 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人 蒲公英阅读网手机站

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    　师 胡文老师 2021 模拟化学考前模拟练习 7

    　 1．碱式碳酸铜［CuCO 3 ·Cu(OH) 2 ，Mr＝222］为草绿色或绿色结晶物，不溶于水，分解温度 220℃，在 100℃的水中易分解，是具有广泛用途的化工产品。甲同学以纯碱和胆矾为原料制备制备碱式碳酸铜：分别称取 28g 胆矾晶体(Mr＝250)和 16g 纯碱晶体(Mr＝286)，分别研细后再混合研磨，观察到有气泡产生，并形成胶状物。将胶状物迅速投入 200mL 沸水中并快速撤离热源，产生蓝绿色沉淀，过滤、洗涤至不含 Na 2 SO 4 ，烘干，得产品 9.9g。乙同学以 Cu(NO 3 ) 2 、NaOH、Na 2 CO 3 为原料制备碱式碳酸铜，并探究最佳反应条件。不同反应条件下的实验记录如下：

    　表 1：不同比例各物质的量对反应产物的影响 V(NaOH，c＝0.5mol/L)/mL V(Na 2 CO 3 ，c＝0.25mol/L)/mL V[Cu(NO 3 ) 2 ，c＝0.5mol/L]/mL 产率(%) 产品 品质 反应结束 时的 pH 10 16.7 10 76.6 颗粒细 9.0 10 12.5 10 78.9 颗粒细 8.5 10 10.0 10 85.5 颗粒大 8.5 10 8.3 10 85.7 颗粒大 9.0 10 7.2 10 85.8 颗粒大 9.0 表 2：温度对反应产物的影响（取反应物最佳配比）

    　t/℃ 产率(%) 产品品质 反应结束时的 pH 25 85.2 颗粒细 8～9 40 85.3 颗粒细 8～9 50 85. 3 颗粒细 8～9 60 85.8 颗粒大 8～9 80 85.1 颗粒大 8～9 回答下列问题：

    　⑴甲同学的实验中用到的玻璃仪器除研钵、三角漏斗、烧杯、酒精灯外，还有； ⑵甲同学的实验中说明产品中不含 Na 2 SO 4 的实验事实是； ⑶甲同学的实验中，若产品为纯净的碱式碳酸铜，则产率为； ⑷依据乙同学的实验记录，Cu(NO 3 ) 2 、NaOH、Na 2 CO 3 为原料制备碱式碳酸铜的最佳实验条件为。

    　⑸甲、乙两同学的实验相比，乙同学的实验方案具有的优势有 （至少回答两点）。

    　2．(12 分) 软锰矿的主要成分为：

    　MnO 2 含量≥65%、Al 2 O 3 含量为 4%；闪锌矿的主要成分为：ZnS 含量≥80%、FeS、CuS、CdS 含量各为 2%。

    　生产二氧化锰和锌的新工艺主要是通过电解获得二氧化锰和锌，副产品是硫、金属铜和镉。简化流程框图如下(中间产物的固体部分已经略去)，已知部分金属活动性：Mn＞Zn＞Cd＞Fe。

    　软锰矿、闪锌矿    硫酸 滤液 A    B 金属Zn 2＋ 、Mn 2 ＋ 、Fe 2 ＋ 、Al 3 ＋ C ZnSO 4 、MnSO 4 溶液  电解Zn＋MnO 2 ＋产品 D

    　试回答下列问题：

    　(1)在新工艺中软锰矿、闪锌矿粉末与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化－还原反应，例如：MnO 2 ＋ZnS＋2H 2 SO 4 ＝MnSO 4 ＋ZnSO 4 ＋S↓＋2H 2 O，据此写出 MnO 2 在酸性溶

    　液中和 CuS 发生氧化－还原反应的化学方程式：____________________。

    　(2)在新工艺中加入适量．．金属 B，可以回收金属 Cu 和 Cd，考虑到整个生产，B 应选用的金属为_________：①Zn

    　②Fe

    　 ③Cd

    　 ④Mn (3)在新工艺中加入 C 物质(2 种物质的混合物)，把滤液 B 中的 Fe 2＋ 、Al 3 ＋ 以 Fe(OH)3 和Al(OH) 3 沉淀除去而得到纯净的 ZnSO 4 、MnSO 4 溶液。则 C 可以为_______(任选一种可能的组合)。

    　①MnO 2 ②MnCO 3 ③ZnCO 3 ④ZnO (4)电解制备 MnO 2 时，阳能极材可能为____________。电解产品 D 对整个生产有什么意义________________________________________。

    　(5)电解法生产 MnO 2 传统的工艺主要流程为：软锰矿加煤还原焙烧；用硫酸浸出焙烧料；浸出液经净化后再进行电解，MnO 2 在电解池中析出。锌的传统生产工艺为：闪锌矿高温氧化脱硫再还原得粗锌：2ZnS＋O 2 2ZnO＋2SO 2 2C＋O 2 2CO

    　ZnO＋CO Zn(g)＋CO 2 。将用热还原法制得的粗锌溶于硫酸，再电解 ZnSO 4 溶液可生产纯度为 99.95%的锌。试从环境保护和能量消耗的角度评价新工艺有哪些优点。_____。

    　 师 胡文老师 2021 模拟化学考前模拟练习 7 参考答案 1．⑴玻璃棒、胶头滴管、试管⑵在最后的洗涤液中滴加酸化的 BaCl 2 溶液，不再出现白色沉淀⑶ 79.8％⑷反应物配比为：n(NaOH)∶n(Na 2 CO 3 )∶n(Cu(NO 3 ) 2 ＝2∶1∶2、反应时的温度控制在 60℃～80℃⑸产率高、反应的 pH 稳定，条件易于控制 2．(1) MnO 2 ＋CuS＋2H 2 SO 4 ＝MnSO 4 ＋CuSO 4 ＋S↓＋2H 2 O(2 分) (2)①(2 分) (3)①②或①③或①④(2 分)

    　(4)石墨等惰性电极(2 分)

    　D 是硫酸，可循环使用(2 分) (5)从环境保护角度评价：无 SO 2 对大气的污染(1 分)；从能量消耗角度评价：无高温焙烧热污染，不需要高温焙烧节约燃料(1 分)。

    　解析：(1)简单类比即可写出MnO 2 在酸性条件下氧化CuS的化学方程式，同时也说明了MnO 2在酸性条件下有很强的氧化性，为下面的第(3)问作了铺垫。(2)选项中只有金属锌和锰的金属活动性强于铜和镉，可排除选项②和③，考虑到新工艺中要制备 ZnSO 4 ，因此不能选用金属锰。(3)通过题给除杂的方法可确定先把 Fe 2＋ 氧化为 Fe 3+ ，然后 Fe 3+ 和 Al 3+ 一并水解生成对应的沉淀，结合选项 MnO 2 必选，②、③、④中可任一种。离子方程式可表示为 2Fe 2＋+MnO 2 +4H＋ ＝2Fe 3+ +Mn 2 ＋ +2H2 O、2Fe 3＋ (Al 3 ＋ ) +3MnCO3 (ZnCO 3 ) +3H 2 O＝2Fe(OH) 3 +3Mn 2＋(Zn 2＋ ) +3CO2 ↑，ZnO 的作用类似于 ZnCO 3 。(4) MnO 2 由 Mn 2+ 氧化生成，发生的是氧化反应，在阳极生成，因此阳极材料应用惰性电极。阴极：Zn 2＋ ＋2e － ＝Zn，阳极：Mn 2 ＋ －2e －＋2H 2 O＝MnO 2 ＋4H＋ ，总反应：Zn 2 ＋ ＋Mn 2 ＋ ＋2H2 O Zn＋MnO 2 ＋2H 2 SO 4 ，D 是 H 2 SO 4 。

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