2017-2018北京高三化学一模工业流程和实验专题.docxVIP

2017-2018北京高三化学一模---工业流程及实验专题海淀区高三年级2017-2018学年度第二学期适应性练习27.（12分）金属镍具有较高的经济价值，工业上采用一定方法处理含镍废水使其达标排放并回收镍。某电镀废水中的镍主要以NiR2络合物形式存在，在水溶液中存在以下平衡：NiR2 (aq) Ni2+(aq) +2R-(aq)（R-为有机物配体，K=1.6×10-14）（1）传统的“硫化物沉淀法”是向废水中加入Na2S，使其中的NiR2生成NiS沉淀进而回收镍。①该反应的离子方程式为_________。②NiS沉淀生成的同时会有少量Ni(OH)2沉淀生成，用离子方程式解释Ni(OH)2生成的原因是_________、_________。（2）“硫化物沉淀法”镍的回收率不高，处理后废水中的镍含量难以达标。“铁脱络-化学沉淀法”可达到预期效果，该法将镍转化为Ni(OH)2固体进而回收镍。工艺流程如下：“脱络”（指镍元素由络合物NiR2转化成游离的Ni2+）过程中，R—与中间产物·OH（羟基自由基）反应生成难以与Ni2+络合的·R（有机物自由基），但·OH也能与H2O2发生反应。反应的方程式如下：Fe2+ + H2O2 Fe3+ + OH— +·OH…………iR— + ·OH OH—+ ·R …………iiH2O2 +2·OH O2↑ + 2H2O …………iii实验测得“脱络”过程中H2O2的加入量对溶液中镍去除率的影响如右图所示：从平衡移动的角度解释加入Fe2+和H2O2能够实现“脱络”的原因是_________。分析图中曲线，可推断过氧化氢的最佳加入量为_________ g·L-1；低于或高于这个值，废水处理效果都下降，原因是_________。28.（16分）研究小组进行右图所示实验，试剂A为0.2 mol·L-1 CuSO4溶液，发现铝条表面无明显变化，于是改变实验条件，探究铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液反应的影响因素。用不同的试剂A进行实验1~实验4，并记录实验现象：实验序号试剂A实验现象10.2 mol·L-1 CuCl2溶液铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出20.2 mol·L-1 CuSO4溶液，再加入一定质量的NaCl固体开始铝条表面无明显变化，加NaCl后，铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出32 mol·L-1 CuSO4溶液铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体42 mol·L-1 CuCl2溶液反应非常剧烈，有大量气泡产生，溶液变成棕褐色，有红色固体和白色固体生成（1）实验1中，铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_________。（2）实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl-是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2中加入NaCl固体的质量为_________ g。（3）实验3的目的是_________。（4）经检验知，实验4中白色固体为CuCl。甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了Cu +CuCl22CuCl的反应，他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。①A极的电极材料是_________。②能证明该反应发生的实验现象是_________。（5）为探究实验4中溶液呈现棕褐色的原因，分别取白色CuCl固体进行以下实验：实验序号实验操作实验现象i加入浓NaCl溶液沉淀溶解，形成无色溶液ii加入饱和AlCl3溶液沉淀溶解，形成褐色溶液iii向i所得溶液中加入2 mol·L－1 CuCl2溶液溶液由无色变为褐色查阅资料知：CuCl难溶于水，能溶解在Cl－浓度较大的溶液中，生成[CuCl2]－络离子，用水稀释含[CuCl2]－的溶液时会重新析出CuCl沉淀。①由上述实验及资料可推断，实验4中溶液呈棕褐色的原因可能是[CuCl2]－与_________作用的结果。②为确证实验4所得的棕褐色溶液中含有[CuCl2]－，应补充的实验是_________。上述实验说明，铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液的反应现象与_________有关。27．（共12分，每空2分）（1）①NiR2 + S2- NiS↓+ 2R-②S2- + H2O HS- + OH- NiR2 + 2OH- Ni(OH)2↓+ 2R-（2）①NiR2在溶液中存在以下平衡：NiR2 (aq) Ni2+(aq) +2R-(aq)。Fe2+和H2O2通过反应i和反应ii将R—转化成难以与Ni2+络合的·R，使c(R-)减小，平衡正向移动，实现“脱络”②0.45低于此数值，反应i生成的·OH过少，不足以使R—充分转化成·R；高于此数值，H2O2多，但反应i生成的·OH能与H2O2发生反应iii，使H2O2转化成O2和H2O，同样不能使R—充分转化成·R。28．（共16分；每空2分）（1）3Cu2+ + 2Al 2Al3+