高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二十八 化學(xué)與技術(shù) 考點(diǎn)三 化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用教學(xué)案

《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二十八 化學(xué)與技術(shù) 考點(diǎn)三 化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用教學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二十八 化學(xué)與技術(shù) 考點(diǎn)三 化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用教學(xué)案（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1　無(wú)機(jī)非金屬材料 (1)傳統(tǒng)硅酸鹽材料 水泥 玻璃 陶瓷 原料 石灰石和黏土 純堿、石灰石和石英砂 黏土 反應(yīng)原理 在高溫下，發(fā)生復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化 在高溫下，發(fā)生復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化。其中的主要反應(yīng)是Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ 原料混合→加工成型→干燥→燒結(jié)→冷卻等 主要成分 硅酸三鈣(3CaOSiO2)、 硅酸二鈣 (2CaOSiO2)、 鋁酸三鈣 (3CaOAl2O3) Na2OCaO6SiO2(普通玻璃) 成分復(fù)雜 主要性質(zhì) 具有水硬性，與水摻和攪拌并靜置后，很容易凝固變硬 玻璃沒(méi)有固定熔點(diǎn)；易被氫氟酸腐蝕；易被堿腐蝕 抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型 學(xué)霸巧學(xué)卡　有關(guān)玻璃制備的提醒 (1)向普通硅酸鹽水泥中加入石膏，是為了調(diào)節(jié)水泥的硬化速率。 (2)鋼化玻璃與普通玻璃在成分上沒(méi)有區(qū)別，把普通玻璃放入電爐中加熱至軟化，然后急速冷卻即得鋼化玻璃。 (2)新型無(wú)機(jī)非金屬材料 ①分類(lèi)及應(yīng)用 類(lèi)型 性能與應(yīng)用 新型 陶瓷 碳化硅(SiC) 硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可作優(yōu)質(zhì)磨料和航天器涂層材料 氮化硅(Si3N4) 硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于制造軸承、汽輪機(jī)葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)受熱面等 單晶硅 半導(dǎo)體材料，制作計(jì)算機(jī)芯片、集成電路 碳 單 質(zhì) 金剛石 新一代信息材料 石墨 電的良導(dǎo)體、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，用作電極 C60 在新型儲(chǔ)氫材料、復(fù)合材料、納米材料、超導(dǎo)體的制造方面前景廣闊 ②制備反應(yīng) 物質(zhì) 化學(xué)方程式 碳化硅 SiO2＋3CSiC＋2CO↑ 氮化硅 3Si＋2N2Si3N4 3SiCl4＋2N2＋6H2===Si3N4＋12HCl 硅 SiO2＋2CSi＋2CO↑ Si＋3HClSiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2Si＋3HCl 2　金屬材料 (1)金屬和合金都是金屬材料，而金屬的氧化物不是金屬材料。常見(jiàn)的金屬材料有生鐵、鋼、硬鋁、黃銅等。 (2)煉鐵、煉鋼和煉鋁的比較 煉鐵 煉鋼 煉鋁 原料 鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石 生鐵、氧化劑(空氣、純氧、氧化鐵等)、生石灰、脫氧劑 鋁土礦(主要成分為Al2O3) 化學(xué)原理 在高溫下用還原劑將鐵從其氧化物中還原出來(lái) 在高溫下用氧化劑把生鐵中過(guò)多的碳和其他雜質(zhì)氧化成氣體或爐渣除去 電解熔融的氧化鋁 有關(guān)反應(yīng) ①還原劑的生成：C＋O2CO2，CO2＋C2CO ②鐵的還原： Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 ③爐渣的生成： CaCO3CaO＋CO2↑， SiO2＋CaO CaSiO3 ①氧化劑的生成：2Fe＋O22FeO ②降碳，除雜，調(diào)硅、錳： 如C＋FeOCO↑＋Fe ③造渣：生成的硅、錳氧化物及鐵水中的硫、磷與造渣材料反應(yīng)形成爐渣排出 ④脫氧并調(diào)整成分： 2FeO＋Si2Fe＋SiO2 ①提純Al2O3：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3， 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O ②電解：加入冰晶石降低Al2O3的熔點(diǎn)， 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 主要設(shè)備 煉鐵高爐 轉(zhuǎn)爐 電解槽 學(xué)霸巧學(xué)卡　煉鋼和煉鐵的區(qū)別 (1)煉鐵和煉鋼的原料不同、原理不同，煉鐵是利用還原劑將鐵礦石中的鐵還原出來(lái)，煉鋼是利用氧化劑除去生鐵中過(guò)多的碳和其他雜質(zhì)。 (2)煉鐵高爐與鐵礦石反應(yīng)的還原劑不是C，而是CO。 (3)不銹鋼是在普通鋼的基礎(chǔ)上加入12%以上的鉻元素和適量鎳熔合而成。 3　高分子化合物與材料 (1)合成有機(jī)高分子材料的主要化學(xué)反應(yīng)為加成聚合反應(yīng)和縮合聚合反應(yīng)。 (2)線(xiàn)型結(jié)構(gòu)、體型結(jié)構(gòu)高分子材料的比較 合成材料 線(xiàn)型高分子材料 體型高分子材料 常見(jiàn)物質(zhì) 合成纖維、部分塑料(如聚乙烯) 部分塑料(如電木) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 以共價(jià)鍵結(jié)合成高分子鏈，鏈與鏈之間以分子間作用力相結(jié)合 以共價(jià)鍵構(gòu)成高分子鏈，鏈與鏈之間以共價(jià)鍵大量交聯(lián) 性質(zhì)特點(diǎn) 具有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度、脆性較小，不能導(dǎo)電 沒(méi)有彈性和可塑性，不能溶解或熔融，在溶劑中能溶脹，硬度和脆性較大，不能導(dǎo)電 (3)新型高分子材料 ①功能高分子材料的特定功能主要通過(guò)以下三種途徑獲得： a．由含有某種特定功能官能團(tuán)的單體直接聚合(如能導(dǎo)電的高分子化合物等)； b．通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在高分子主鏈或側(cè)鏈上引入某些具有特定功能的基團(tuán)(如高吸水性樹(shù)脂等)； c．通過(guò)合理的加工成型實(shí)現(xiàn)材料的功能化(如微膠囊等)。 ②復(fù)合材料一般是由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)過(guò)特殊加工而制成的。 例如，玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)就是由玻璃纖維和高分子化合物復(fù)合而成的復(fù)合材料。 (4)廢舊高分子材料的回收利用 ①通過(guò)再生和改性利用，重新做成多種有用的材料和制品。 ②采用熱裂解或化學(xué)處理的方法使其分解，用于制備多種化工原料。 ③將廢舊的聚合物作為燃料回收利用熱能。 1.用無(wú)機(jī)礦物資源生產(chǎn)部分材料，其生產(chǎn)流程示意圖如下： 下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　) A．制取粗硅時(shí)生成的氣體是CO B．生產(chǎn)鋁、銅、高純硅以及玻璃的過(guò)程中都涉及氧化還原反應(yīng) C．黃銅礦冶煉銅時(shí)，產(chǎn)生的SO2可用于生產(chǎn)硫酸，F(xiàn)eO可用于煉鐵 D．粗硅制高純硅時(shí)，提純SiCl4可用多次分餾的方法 答案　B 解析　選項(xiàng)A，高溫下SiO2與C反應(yīng)得到粗硅，生成的氣體是CO，正確；選項(xiàng)B，生產(chǎn)玻璃的過(guò)程中不涉及氧化還原反應(yīng)，不正確；選項(xiàng)C，SO2經(jīng)兩步轉(zhuǎn)化生成H2SO4，F(xiàn)eO用CO還原可得Fe，正確；選項(xiàng)D，SiCl4受熱變?yōu)闅怏w，多次分餾可除去SiCl4中的雜質(zhì)，正確。 2．開(kāi)發(fā)新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展的方向之一。下列有關(guān)材料的說(shuō)法正確的是(　　) A．氮化硅陶瓷是新型無(wú)機(jī)非金屬材料 B．C60屬于原子晶體，用于制造納米材料 C．纖維素乙酸酯屬于天然高分子材料 D．單晶硅常用于制造光導(dǎo)纖維 答案　A 解析　本題考查新材料。C60是分子晶體，俗稱(chēng)“足球烯”，B錯(cuò)；纖維素乙酸酯是人工制備的，又稱(chēng)“人造纖維”，C錯(cuò)；制造光導(dǎo)纖維的原料是SiO2，D錯(cuò)。 　[考法綜述]　材料在現(xiàn)代社會(huì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，研究材料的結(jié)構(gòu)、制造方法及如何應(yīng)用是高考命題時(shí)設(shè)置問(wèn)題的主要落腳點(diǎn)，近年來(lái)的新課標(biāo)高考越來(lái)越多地涉及了材料方面的問(wèn)題?？疾樯婕暗闹饕獌?nèi)容是材料的制備方法、材料的維護(hù)以及材料的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。 命題法　關(guān)于材料制備的化工流程 典例　　隱形飛機(jī)上吸收雷達(dá)波的涂料之一為錳鋅鐵氧體(MnxZn1－xFe2O4)。以廢舊鋅錳電池為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如圖所示： 已知：在該工藝條件下，①Fe3＋、Zn2＋、Mn2＋完全形成氫氧化物沉淀時(shí)溶液的pH分別為3.7、9.4、12.4；②Zn(OH)2在pH大于10.5時(shí)開(kāi)始溶解。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)用稀硫酸酸浸時(shí)，為了提高浸出率可采取的措施有__________________(任寫(xiě)一條)。 (2)酸浸時(shí)，廢舊鋅錳電池中的二氧化錳被雙氧水還原的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________。 (3)加入NaOH溶液兩次調(diào)節(jié)溶液pH的目的分別是______________、______________。 (4)有同學(xué)認(rèn)為該工藝流程中，水蒸氣加熱之前還缺少一個(gè)步驟，該步驟是________________。 (5)檢測(cè)濾液成分后，加入一定量的MnSO4和鐵粉的目的是__________________________________________。 (6)當(dāng)x＝0.2時(shí)，所得到的錳鋅鐵氧體對(duì)雷達(dá)波的吸收能力特別強(qiáng)，試用氧化物的形式表示該錳鋅鐵氧體的組成________________。 [解析]　(1)加熱、攪拌、增大H2SO4的濃度等措施均能提高反應(yīng)速率，從而提高浸出率。 (2)MnO2為氧化劑，H2O2為還原劑，H2SO4為酸性介質(zhì)，反應(yīng)生成MnSO4、O2、H2O：MnO2＋H2O2＋H2SO4===MnSO4＋O2↑＋2H2O，將該化學(xué)方程式改寫(xiě)為離子方程式即可。 (3)根據(jù)錳鋅鐵氧體的組成可知，其不含有SO，所以需將反應(yīng)所得的Mn2＋、Zn2＋、Fe3＋與SO分離，第一次加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至9.4時(shí)，Zn2＋、Fe3＋能完全沉淀，同時(shí)生成的Zn(OH)2不溶解，過(guò)濾后，實(shí)現(xiàn)與SO的分離，過(guò)濾后的濾液中存在Mn2＋，第二次加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至12.4時(shí)，Mn2＋也完全沉淀，再經(jīng)過(guò)濾實(shí)現(xiàn)與SO的分離。 (4)過(guò)濾得到的濾渣會(huì)吸附一些雜質(zhì)離子，需洗滌除去。 (5)錳鋅鐵氧體要符合MnxZn1－xFe2O4的組成，檢測(cè)濾液成分后，加入一定量的MnSO4和鐵粉的目的就是調(diào)節(jié)濾液中Mn、Fe元素的含量，使各元素的配比符合錳鋅鐵氧體的組成。 (6)當(dāng)x＝0.2時(shí)，錳鋅鐵氧體的化學(xué)式為 Mn0.2Zn0.8Fe2O4，即MnZn4Fe10O20，根據(jù)制備流程可知，MnZn4Fe10O20中Mn為＋2價(jià)，Zn為＋2價(jià)，設(shè)Fe元素為＋n價(jià)，則有2＋8＋10n＝40，解得n＝3，則MnZn4Fe10O20用氧化物的形式表示為MnO4ZnO5Fe2O3。 [答案]　(1)加熱(攪拌、增大硫酸濃度等) (2)MnO2＋H2O2＋2H＋===Mn2＋＋O2↑＋2H2O (3)使溶液中的Zn2＋、Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，同時(shí)防止生成的Zn(OH)2溶解　使溶液中的Mn2＋完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀 (4)洗滌 (5)調(diào)節(jié)濾液中Mn、Fe元素的含量，使各元素的配比符合錳鋅鐵氧體的組成 (6)MnO4ZnO5Fe2O3 【解題法】　物質(zhì)制備類(lèi)化工流程題解題方法 化學(xué)與技術(shù)涉及大量的物質(zhì)制備類(lèi)化工生產(chǎn)流程題，這類(lèi)題目一般采用如下方法： (1)明確原始物質(zhì)及目標(biāo)產(chǎn)物。 (2)明確化工生產(chǎn)流程主線(xiàn)的特點(diǎn)，一個(gè)完整的物質(zhì)制備化工生產(chǎn)流程一般具有下列特點(diǎn)： →→→→ 根據(jù)以上特點(diǎn)，首先逐一分析每一步流程中涉及的化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)原理、重要的操作步驟以及試劑和儀器等，然后與目標(biāo)產(chǎn)物聯(lián)系起來(lái)，形成整體思維，這樣就能化繁為簡(jiǎn)，提升解題能力。 1．氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過(guò)程如下： 回答下列問(wèn)題： (1)步驟①中得到的氧化產(chǎn)物是________。溶解溫度應(yīng)控制在60～70 ℃，原因是__________________________________________。 (2)寫(xiě)出步驟③中主要反應(yīng)的離子方程式___________________。 (3)步驟⑤包括用pH＝2的酸洗、水洗兩步操作，酸洗采用的酸是________(寫(xiě)名稱(chēng))。 (4)上述工藝中，步驟⑥不能省略，理由是__________________。 (5)步驟②、④、⑤、⑧都要進(jìn)行固液分離。工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有________(填字母)。 A．分餾塔　　　　　　　　 B．離心機(jī) C．反應(yīng)釜 D．框式壓濾機(jī) (6)準(zhǔn)確稱(chēng)取所制備的氯化亞銅樣品m g，將其置于過(guò)量的FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用a molL－1的K2Cr2O7溶液滴定到終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反應(yīng)中Cr2O被還原為Cr3＋。樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。 答案　(1)CuSO4(或Cu2＋)溫度低溶解速度慢、溫度過(guò)高銨鹽分解 (2)2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋ (3)硫酸 (4)醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化 (5)BD (6)100% 解析　(1)題中采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl，所以步驟①還原劑只能是單質(zhì)銅，氧化產(chǎn)物為CuSO4。 (2)步驟③中的反應(yīng)物為硫酸銅、亞硫酸銨、氯化銨，生成了CuCl，銅元素化合價(jià)降低，所以SO作還原劑，生成SO，配平得：2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋。 (3)由步驟①中加入了硫酸，經(jīng)過(guò)步驟⑧回收到硫酸銨可知酸洗采用的酸是硫酸。 (4)CuCl難溶于乙醇，在潮濕的空氣中易水解氧化，所以醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化。 (5)工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有離心機(jī)和框式壓濾機(jī)。 (6)根據(jù)題中信息可得關(guān)系式：6CuCl～6Fe2＋～Cr2O，則n(CuCl)＝ab10－36 mol, m(CuCl)＝ab10－3699.5 g＝0.597ab g，故樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%。 2．以磷石膏(主要成分CaSO4，雜質(zhì)SiO2、Al2O3等)為原料可制備輕質(zhì)CaCO3。 (1)勻速向漿料中通入CO2，漿料清液的pH和c(SO)隨時(shí)間變化如圖。清液pH>11時(shí)CaSO4轉(zhuǎn)化的離子方程式為_(kāi)______________；能提高其轉(zhuǎn)化速率的措施有________(填序號(hào))。 A．?dāng)嚢铦{料 B．加熱漿料至100 ℃ C．增大氨水濃度 D．減小CO2通入速率 (2)當(dāng)清液pH接近6.5時(shí)，過(guò)濾并洗滌固體。濾液中物質(zhì)的量濃度最大的兩種陰離子為_(kāi)_______和________(填化學(xué)式)；檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是__________________________________________。 (3)在敞口容器中，用NH4Cl溶液浸取高溫煅燒的固體，隨著浸取液溫度上升，溶液中c(Ca2＋)增大的原因是___________________。 答案　(1)CaSO4＋2NH3H2O＋CO2===CaCO3＋2NH＋SO＋H2O(或CaSO4＋CO===CaCO3＋SO)AC (2)SOHCO 取少量最后一次的洗滌過(guò)濾液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全 (3)浸取液溫度上升，溶液中c(H＋)增大，促進(jìn)固體中Ca2＋浸出 解析　(1)清液pH>11時(shí)，通入CO2，CO2在堿性條件下轉(zhuǎn)化為CO，CaSO4與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CaCO3和SO。攪拌漿料、增大氨水濃度能提高轉(zhuǎn)化速率；加熱漿料至100 ℃，氨水易揮發(fā)，CO2會(huì)逸出，轉(zhuǎn)化速率降低；減小CO2通入速率會(huì)降低轉(zhuǎn)化速率。 (2)當(dāng)清液的pH接近6.5時(shí)，清液呈弱酸性，濾液中濃度最大的陰離子為SO、HCO。根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)知，沉淀中可能含有(NH4)2SO4，可通過(guò)檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有SO來(lái)檢驗(yàn)沉淀是否洗滌完全。 (3) NH的水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，隨著浸取液溫度上升，NH的水解程度增大，溶液中c(H＋)增大，促進(jìn)固體中Ca2＋浸出。 3．(1)下列有關(guān)敘述正確的是________。 A．堿性鋅錳電池中，MnO2是催化劑 B．銀鋅紐扣電池工作時(shí)，Ag2O被還原為Ag C．放電時(shí)，鉛酸蓄電池中硫酸濃度不斷增大 D．電鍍時(shí)，待鍍的金屬制品表面發(fā)生還原反應(yīng) (2)鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬，目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅。某含鋅礦的主要成分為ZnS(還含少量FeS等其他成分)，以其為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示： 回答下列問(wèn)題： ①硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進(jìn)行，所產(chǎn)生焙砂的主要成分的化學(xué)式為_(kāi)_______。 ②焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的含塵煙氣可凈化制酸，該酸可用于后續(xù)的________操作。 ③浸出液“凈化”過(guò)程中加入的主要物質(zhì)為_(kāi)_______，其作用是________________________________________。 ④電解沉積過(guò)程中的陰極采用鋁板，陽(yáng)極采用Pb－Ag合金惰性電極，陽(yáng)極逸出的氣體是__________。 ⑤改進(jìn)的鋅冶煉工藝，采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程，既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過(guò)程，又可獲得一種有工業(yè)價(jià)值的非金屬單質(zhì)?！把鯄核峤敝邪l(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________。 ⑥我國(guó)古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅。明代宋應(yīng)星著的《天工開(kāi)物》中有關(guān)于“升煉倭鉛”的記載：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，……，然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，……，冷淀，毀罐取出，……，即倭鉛也?！痹摕掍\工藝過(guò)程主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________。(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，倭鉛是指金屬鋅) 答案　(1)BD (2)①ZnO ②浸出 ③鋅粉　置換出Fe等 ④O2 ⑤2ZnS＋4H＋＋O2===2Zn2＋＋2S↓＋2H2O ⑥ZnCO3＋2CZn＋3CO↑ 解析　(1)堿性鋅錳電池中，MnO2在正極發(fā)生反應(yīng)，不是催化劑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；銀鋅紐扣電池工作時(shí)，Ag2O在正極得電子生成單質(zhì)Ag，B項(xiàng)正確；鉛酸蓄電池放電時(shí)，正、負(fù)極反應(yīng)都消耗H2SO4，硫酸濃度減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電鍍時(shí)，待鍍的金屬制品表面金屬陽(yáng)離子得電子生成金屬單質(zhì)，D項(xiàng)正確。 (2)①在氧氣氣氛的沸騰爐中，焙燒ZnS得到ZnO和SO2，焙砂的主要成分為ZnO。②含塵煙氣凈化后可制得硫酸，該酸可用于后續(xù)的浸出操作。③由題給條件可知，浸出液中混有雜質(zhì)金屬離子，需加入鋅粉將活潑性比鋅弱的金屬離子置換出來(lái)，以達(dá)到凈化的目的。④陽(yáng)極是陰離子放電，即4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，放出氧氣。⑤由題給信息可知，參加反應(yīng)的是ZnS、O2和酸，生成的非金屬單質(zhì)只能是S，即發(fā)生反應(yīng)2ZnS＋4H＋＋O2===2Zn2＋＋2S↓＋2H2O。⑥該煉鋅工藝過(guò)程是用碳還原ZnCO3，化學(xué)方程式為ZnCO3＋2CZn＋3CO↑。 4．三氧化二鎳(Ni2O3)是一種重要的電子元件材料和蓄電池材料。工業(yè)上利用含鎳廢料(鎳、鐵、鈣、鎂合金為主)制取草酸鎳(NiC2O42H2O)，再高溫煅燒草酸鎳制取三氧化二鎳。已知草酸的鈣、鎂、鎳鹽均難溶于水。根據(jù)下列工藝流程示意圖回答問(wèn)題。 (1)操作1為_(kāi)_____________________。 (2)生產(chǎn)過(guò)程中多次進(jìn)行過(guò)濾，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過(guò)濾操作中需用到玻璃棒，下列實(shí)驗(yàn)操作中玻璃棒的作用完全相同的是________(填字母)。 ①配制0.1 mol/L的H2SO4溶液?、跍y(cè)定Na2CO3溶液的pH　③用淀粉KI試紙檢驗(yàn)溶液中氧化性離子?、芗訜崾雏}溶液制備N(xiāo)aCl晶體　⑤配制20%的KNO3溶液 A．①⑤ B．②③ C．④⑤ D．①④ (3)加入H2O2發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________；加入Na2CO3溶液調(diào)pH至4.0～4.5，其目的為_(kāi)__________________；加入NH4F后除掉的雜質(zhì)是______________________。 (4)草酸鎳(NiC2O42H2O)在熱空氣中干燥脫水后在高溫下煅燒三小時(shí)，制得Ni2O3，同時(shí)獲得混合氣體。草酸鎳受熱分解的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________。 (5)工業(yè)上還可用電解法制取Ni2O3。用NaOH溶液調(diào)NiCl2溶液的pH至7.5，加入適量Na2SO4后采用惰性電極電解。電解過(guò)程中產(chǎn)生的Cl2有80%在弱堿性條件下生成ClO－，再把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。ClO－氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的離子方程式為_(kāi)_______________。a mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí)，外電路中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_________________。 (6)電解法制取Ni2O3的實(shí)際過(guò)程中，有時(shí)獲得一種結(jié)晶水合物，已知含1 mol該物質(zhì)中含有0.5 mol結(jié)晶水。取該化合物20.2 g進(jìn)行充分加熱，獲得Ni2O3固體和0.2 mol水，則該結(jié)晶水合物的化學(xué)式為_(kāi)_______________________。 答案　(1)加酸溶解，過(guò)濾　(2)BC　(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　促進(jìn)鐵離子水解沉淀完全　Ca2＋、Mg2＋　(4)2NiC2O4Ni2O3＋3CO↑＋CO2↑ (5)ClO－＋2Ni(OH)2===Cl－＋Ni2O3＋2H2O　1.25a mol　(6)NiOOHH2O(或2NiOOHH2O) 解析　(1)分析實(shí)驗(yàn)流程：先加酸溶解樣品，過(guò)濾提純。 (2)②③作用相同，用于蘸取溶液；④⑤作用相同，用于攪拌。 (3)加入H2O2主要為了氧化亞鐵離子，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；加入Na2CO3溶液調(diào)pH至4.0～4.5，其目的是為了促進(jìn)鐵離子水解沉淀完全；加入NH4F，除掉的雜質(zhì)是Ca2＋、Mg2＋，故最后加入草酸生成草酸鎳沉淀。 (5)ClO－＋2Ni(OH)2===Cl－＋Ni2O3＋2H2O 　1 mol　　　　2 　n(ClO)　　a mol 則n(ClO)＝0.5a mol Cl2＋2OH－―→ClO－＋Cl－＋H2O 0．8n(Cl2)　　0.5a mol　則n(Cl2)＝0.625a mol 進(jìn)行電解時(shí)：2Cl－2e－===Cl2↑ 　　　　　 2 mol　　1 mol 　　　　　 n(e－)　0.625a mol　則n(e－)＝1.25a mol (6)0.2 mol水的質(zhì)量為3.6 g，則m(Ni2O3)＝20.2 g－3.6 g＝16.6 g，n(Ni2O3)＝0.1 mol 即：n(Ni2O3)∶n(H2O)＝0.1 mol∶0.2 mol＝1∶2，再利用原子守恒即可寫(xiě)出結(jié)晶水合物的形式。 尿素不但可用作氮肥，也是一種重要的化工資源。 (1)尿素溶液可吸收硝酸工業(yè)尾氣中的NO、NO2，將其轉(zhuǎn)化為對(duì)大氣無(wú)污染的物質(zhì)，若三者的物質(zhì)的量相等時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________；該反應(yīng)中的氧化劑是________(填化學(xué)式)。 (2)利用尿素可生產(chǎn)三聚氰胺和純堿，其流程如圖： ①反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________；副產(chǎn)品b的化學(xué)式為_(kāi)_______。 ②某同學(xué)根據(jù)本流程圖，模擬侯氏制堿法時(shí)，應(yīng)先通入________(“副產(chǎn)品a”或“副產(chǎn)品b”)；若實(shí)驗(yàn)所用飽和氯化鈉溶液中含溶質(zhì)58.5 g(室溫)，通入氣體足量，最后得到無(wú)水純堿26.0 g，則該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為_(kāi)_______；針對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該同學(xué)進(jìn)行認(rèn)真分析，發(fā)現(xiàn)其操作步驟并沒(méi)有錯(cuò)誤，則造成損失的主要原因是____________________。 (3)含尿素的廢水超標(biāo)排放會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，可加適當(dāng)NaClO處理，則處理過(guò)程的離子方程式為_(kāi)__________________________。 [錯(cuò)因分析]　不能有效提取題干所給重要信息。基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)，產(chǎn)物不能準(zhǔn)確進(jìn)行判斷，同時(shí)對(duì)配平化學(xué)方程式經(jīng)常使用的得失電子守恒，原子守恒以及電荷守恒運(yùn)用不熟練導(dǎo)致方程式書(shū)寫(xiě)受阻。 [解析]　本題考查尿素的綜合應(yīng)用、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)等，意在考查考生綜合分析、解決具體問(wèn)題的能力。 (1)轉(zhuǎn)化為對(duì)大氣無(wú)污染的物質(zhì)，即N2、CO2，再根據(jù)物質(zhì)的量相等配平方程式；化合價(jià)降低、得到電子的是NO2、NO。 (2)①分析流程圖，a、b應(yīng)為NH3、CO2中的一種，根據(jù)C、N元素比例關(guān)系及元素守恒可確定a為NH3，進(jìn)而寫(xiě)出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式。②模擬侯氏制堿法時(shí)，先通入溶解能力強(qiáng)的NH3，再通入CO2；依2NaCl～Na2CO3，產(chǎn)率＝26.0 g(0.5 mol106 gmol－1)100%＝49.06%。 (3)處理含尿素的廢水時(shí)，尿素作還原劑，得到N2，NaClO作氧化劑生成Cl－。 [答案]　(1)CO(NH2)2＋NO＋NO2===CO2＋2N2＋2H2ONO、NO2 (2)①CO(NH2)2HCNO↑＋NH3↑　CO2 ②副產(chǎn)品a 49.06% NaHCO3在水中有較大的溶解度，未能全部析出 (3)3ClO－＋CO(NH2)2===CO2↑＋2H2O＋3Cl－＋N2↑ [心得體會(huì)]