【题目】锆石(ZrSiO4)酷似钻石且价格低廉，是钻石很好的代用品。天然锆石的主要成分是ZrSiO4，另外还常含有Fe、Al、Cu的氧化物杂质。工业上以天然锆石为原料制备ZrO2的工艺流程如下：
已知：i．氯化过程中除C、O外，其他元素均转化为其最高价氯化物；
ⅱ．Zr在化合物中通常显+4价；ZrC14易溶于水，400 ℃时升华；
ⅲ．“配合”生成的Fe(SCN)3难溶于MIBK，Zr(SCN)4在水中的溶解度小于在MIBK中的溶解度。
(1)将锆石“粉碎”的目的是_______________________________。
(2)“氯化”过程中，ZrSiO4发生反应的化学方程式为_______________，由下图可知，“氯化”过程选择的最佳反应条件是_________ ；若“氯化”温度过高会导致ZrC14产率降低，原因是________。
(3)常用的铜抑制剂为NaCN，它可与重金属离子生成沉淀，如Cu(CN)2，其Ksp＝4.0×10－10。已知盐酸溶解后的溶液中Cu2+的浓度为1mol·L－1，若溶液中Cu2+的浓度小于等于1.0×10－6mol·L－1时可视为沉淀完全，则Cu2+沉淀完全时溶液中CN－的浓度为________molL－1。
(4)由于NaCN有剧毒，所以需要对“废液”中的NaCN进行处理，通常选用漂白液(有效成分是NaClO)在碱性条件下将其氧化，其产物之一是空气中的主要成分，则上述反应的离子方程式为___________。
(5)流程中“萃取”与“反萃取”可以分离铁、富集锆，简述“萃取”的原理：________________。
【答案】增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高原料利用率 ZrSiO4+2Cl2+4CO=ZrC14+SiCl4+4CO2 1MPa、380~400℃ 高于400℃时ZrCl4升华，产率降低 0.02 2CN-+5C1O-+2OH-=2
+5Cl-+N2↑+H2O Fe(SCN)3难溶于MIBK，则Zr(SCN)4被MIBK萃取进入有机层
【解析】
天然锆石经过粉碎后，加入CO、Cl2，ZrSiO4反应为ZrC14和SiCl4，其它金属变为FeCl3、AlCl3、CuCl2。加入NaOH后，滤液中是NaAlO2，沉淀中主要有H2SiO3、Fe(OH)3、Zr(OH)4 、Cu(OH)2。加入HCl后，Fe(OH)3、Cu(OH)2、Zr(OH)4溶于HCl，H2SiO3不溶。加入Cu抑制剂，除去Cu杂质。加入NH4SCN后，Fe3+和Zr4+形成配合物Fe(SCN)3、Zr(SCN)4。加入有机溶剂MIBK，将Zr(SCN)4萃取到有机层，再用H2SO4将Zr(SCN)4萃取到水层，加入NH3，生成Zr(OH)4，煅烧后得到ZrO2。
(1)将锆石粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；
(2)根据信息，“氯化”过程中，ZrSiO4与氯气、CO反应的生成物中含有ZrC14、SiCl4，同时根据氧化还原反应原理可知生成物中还含有CO2，故反应的化学方程式为ZrSiO4+2Cl2+4CO=ZrC14+SiCl4+4CO2；观察图像可知产率最高点时的压强和温度分别是1MPa、380~400℃；温度过高会使ZrC14升华，导致产率降低；
(3)Cu2+沉淀完全时溶液中满足：1.0×10-6c2(CN-)=4×10-10，即c(CN-)=0.02mol·L-1；
(4)漂白液的有效成分是NaClO，由题意知，发生反应的离子方程式为2CN-+5C1O-+2OH-=2+5Cl-+N2↑+H2O；
(5)“配合”后，Fe3+、Zr4+分别生成Fe(SCN)3、Zr(SCN)4；
Fe(SCN)3难溶于MIBK，Zr(SCN)4则被MIBK萃取进入有机层，从而达到分离铁、富集锆的目的。
期末宝典单元检测分类复习卷系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成：将茶叶灼烧灰化→用浓硝酸溶解茶叶灰→过滤得到的滤液→检验滤液中的Fe3+．如图是可能用到的实验用品．
有关该实验的说法中正确的是（ ）
A. 第一步需选用仪器①、②和⑨，①的名称叫钳埚
B. 第二步用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C. 要完成第三步，需选用④、⑤和⑦，除夹持仪器外还缺滤纸
D. 第四步，若滤液中含有Fe3+，加入⑧中的溶液后滤液会显红色
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【题目】如图所示是101 kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化，则下列有关说法中不正确的是( )
A. 1 mol H2中的化学键断裂时需要吸收436 kJ能量
B. 2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量
C. 此反应的热化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)==2HCl(g)ΔH＝＋183 kJ/mol
D. 此反应的热化学方程式为：1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)==HCl(g)ΔH＝－91.5 kJ/mol
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【题目】工业上用黄铁矿（FeS2）为原料制备硫酸的流程如下：
回答下列问题：
（1）在接触室中发生的反应是2SO2+O2
2SO3，该反应属于__________（填字母）
a.氧化还原反应 b.离子反应
c.化合反应 d.可逆反应
（2）Fe2O3废渣的用途有________________________（答出一条即可）。
（3）写出沸腾炉中发生反应的化学方程式：________
（4）取硫酸产品加入蔗糖中，有“黑面包”现象发生，该过程体现出浓硫酸的性质是_____。
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【题目】低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：
2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 
2N2(g)+3H2O
在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是
A. 平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B. 平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
C. 单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1：2时，反应达到平衡
D. 其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
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【题目】旋烷是一类比较特殊的碳氢化合物，其张力较大。如下给出了几种旋烷的结构。下列说法不正确的是( )
A.旋烷①与三甲苯互为同分异构体
B.旋烷②的二氯代物种类数小于其十四氯代物的种类数
C.1 mol旋烷③完全燃烧时消耗20 mol O2，生成10 mol H2O
D.旋烷系列分子中含碳量为0. 9
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【题目】室温下，向100mL饱和的H2S溶液中通入SO2气体(气体体积换算成标准状况)，发生反应：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，测得溶液pH与通入SO2的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.整个过程中，水的电离程度逐渐增大
B.该温度下H2S的Ka1数量级为10-7
C.曲线y代表继续通入SO2气体后溶液pH的变化
D.a点之后，随SO2气体的通入，
的值始终减小
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【题目】化合物I(4-对羟基苯基-2-丁酮)是国际公认的既安全又获广泛应用的合成香料。由化合物A制备I的一种合成路线如下：
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________________。
(2)B中的官能团名称是_________________。
(3)F的结构简式为_______________。
(4)⑤的反应类型是________________。
(5)写出满足下列条件的G的同分异构体的结构简式：______________。
i.属于芳香族化合物；
ii.既能发生银镜反应，又能发生水解反应；
iii.核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6︰2︰1。
(6)设计由氯乙烷和丙二酸制备
的合成路线：______(无机试剂任选)。
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【题目】某小组探究从印刷电路板回收液(pH=1，含Fe2+、Cu2+、Cl-及少量Fe3+)制取磁性氧化铁，并测定其中Fe3+和Fe2+的物质的量比，过程如下：
已知： 25℃时：Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10–16；溶解度S( FeCl2 )=64g。
(1)过程Ⅰ中除铜反应的离子方程式为_______。
(2)过程Ⅱ用H2O2调
比为1.6：1。该过程中有少量无色气体生成，主要原因是______。
(3)过程Ⅲ：调pH、加热
(i)甲同学将溶液迅速调至pH≈4，产生沉淀，通过下列①和②推断沉淀的成分。
①取静置后的上层清液，___________，证明清液中含Fe2+；
②甲同学通过已知条件计算，推断沉淀中一定不含Fe(OH)2，其推断过程是______。
(ii)乙同学探究不同反应条件对产品质量的影响
①若调节pH过程太慢，在pH≈5时，Fe2+容易在空气中发生副反应，生成FeO(OH)固体影响产品质量。写出该反应的离子方程式________。
②若其它条件不变，调节pH过高( pH >9 )、温度高于95oC，产品会掺杂较多红棕色杂质，试分析可能的原因__________。
(iii)丙同学迅速将溶液调节pH=9，在80~90℃下搅拌2小时。过滤、洗涤、干燥得到晶体产品。写出制得晶体产品的离子方程式________。
(4)Ⅳ测定
取产品样品ag，加过量硫酸溶解，得到样品溶液。用c mol/L KMnO4标准液滴定。(已知：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，杂质不与KMnO4反应，且数据为多次测量平均值)。
i. 取v0 mL样品溶液，用标准液滴定至终点，消耗标准液v1 mL。
ii.另取v0 mL样品溶液，加入适量锌粉充分反应(将Fe3+完全转化为Fe2+)，过滤，再用标准液滴定滤液至终点，消耗标准液v2 mL。
(5)晶体中Fe3+和Fe2+的物质的量比是_________(用含v1、v2的计算式表示)。
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