2018年广东省深圳市高考化学二模试卷(4)

降温结晶 过滤 、 洗涤 干燥等。 Ⅱ．探究亚氯酸钠的性质

停止通ClO2气体，再通入空气一段时间后，关闭止水夹①，打开止水夹②向A中滴入稀硫酸。

（4）开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快，请解释可能的原因 NaClO2与H2SO4反应生成的Cl﹣对反应起准化作用 。 （5）B中现象为 溶液变蓝色 。

（6）实验完成后，为防止装置中滞留的有毒气体污染空气，可以进行的操作是：再次打开止水夹①， 从进气口通入一段时间的空气 。 【分析】Ⅰ．制备业氯酸钠

（1）仪器a的名称为圆底烧瓶，仪器b有缓冲作用；

（2）C1O2有类似Cl2的性质，说明C1O2具有强氧化性，双氧水作还原剂，被氧化生成氧气，NaOH、H2O2和C1O2发生氧化还原反应生成NaC1O2，同时生成氧气、水；

（3）从溶液中获取晶体，主要操作有蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等；

Ⅱ．探究亚氯酸钠的性质

停止通ClO2气体，再通入空气一段时间后，关闭止水夹①，打开止水夹②向A中滴入稀硫酸，

（4）A中亚氯酸钠和稀硫酸反应生成Cl﹣，随着反应的进行，该离子浓度增大，化学反应速率增大，说明Cl﹣影响化学反应；

（5）通入的空气将ClO2气体吹入B装置中，该气体性质和氯气相似，所以能将碘离子氧化为碘单质；

（6）再次打开止水夹①，用空气将装置中的气体吹出即可。 【解答】解：Ⅰ．制备业氯酸钠

（1）仪器a的名称为圆底烧瓶，仪器b有缓冲作用，从而防止倒吸现象发生， 故答案为：圆底烧瓶；防止倒吸；

（2）C1O2有类似Cl2的性质，说明C1O2具有强氧化性，双氧水作还原剂，被氧化生成氧气，NaOH、H2O2和C1O2发生氧化还原反应生成NaC1O2，同时生成氧

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气、水，离子方程式为2ClO2+2OH﹣+H2O2=2C1O2+H2O+O2↑， 故答案为：2ClO2+2OH﹣+H2O2=2C1O2+H2O+O2↑；

（3）从溶液中获取晶体，主要操作有蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等，所以要想从溶液中得到NaClO2晶体，则主要操作有减压蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等， 故答案为：过滤；洗涤； Ⅱ．探究亚氯酸钠的性质

停止通ClO2气体，再通入空气一段时间后，关闭止水夹①，打开止水夹②向A中滴入稀硫酸，

（4）A中亚氯酸钠和稀硫酸反应生成Cl﹣，随着反应的进行，该离子浓度增大，化学反应速率增大，说明Cl﹣对该反应起到催化作用，

故答案为：NaClO2与H2SO4反应生成的Cl﹣对反应起准化作用；

（5）通入的空气将ClO2气体吹入B装置中，该气体性质和氯气相似，所以能将碘离子氧化为碘单质，淀粉遇碘变蓝色，所以B中现象为溶液变蓝色， 故答案为：溶液变蓝色；

（6）再次打开止水夹①，用空气将装置中的气体吹出即可，即从进气口通入一段时间的空气，

故答案为：从进气口通入一段时间的空气。

【点评】本题考查物质制备、性质实验方案设计，明确实验目的、实验原理、元素化合物性质及仪器作用是解本题关键，注意正确获取题给信息并灵活运用，题目难度中等。

9．（14分）钴被誉为战略物资，有出色的性能和广泛的应用。以水钴矿 （主要成分为Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3、CaO、MgO、NiO和SiO2等）为原料制备CoCl2?6H2O的工艺流程如图所示：

回答下列问题： Ⅰ．“酸浸”

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（1）钴的浸出率随酸浸时间、温度的变化关系如图所示。综合考虑成本，应选择的最佳工艺条件为 12h 、 90℃ ；滤渣①的主要成分为 SiO2 。

（2）Co2O3与浓硫酸反应生成CoSO4，化学方程式为 2Co2O3+4H2SO（浓）44CoSO4+4H2O+O2↑

Ⅱ．“净化除杂”分三步完成：

（3）除铁：加入适量Na2SO4固体，析出淡黄色晶体黄钠铁矾Na2Fe（（6SO4）4OH）

12离子方程式为 2Na++6Fe3++4SO42﹣+12H2O?Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+12H+ 。

（4）除钙、镁：加入适量NaF，当Mg2+恰好完全被除去（离子浓度等于10﹣5mol/L）时，c（Ca2+）= 2.0×10﹣5 mol/L （取两位有效数字）。已知：Ksp（MgF2）=7.4×10﹣11，Ksp（CaF2）=1.5×10﹣10。 （

5

）

除

铜

：

加

入

适

量

Na2S2O3

，

发

生

反

应

2CuSO4+2Na2S2O3+2H2O=Cu2S↓+S↓+2Na2SO4+2H2SO4，该反应的还原产物为 Cu2S、S Ⅲ．“萃取和反萃取”

（6）“水相①”中的主要溶质是Na2SO4和 NiSO4 （写化学式）。

（7）实验室称取100g原料（含钴11.80%），反萃取时得到浓度为0.036mol/L的CoCl2溶液5L，忽略损耗，钴的产率= 90.00% （产率=产物中元素总量/原料中该元素总量×100%）。

【分析】工艺流程的目的是以水钴矿为原料，制备CoCl2?6H2O，分析工艺流程，将水钴矿进行酸浸，经酸浸后产生Co2+，Cu2+，Fe3+，Ca2+，Mg2+，Ni2+，Co3+不能在水溶液中稳定存在，会转化为Co2+，还产生不溶于酸的滤渣①SiO2，净化除杂步骤分为除铁、除钙、镁和除铜三个步骤，则滤渣②含有Fe、Ca、Mg和Cu元素，滤液②中主要存在Co2+和Ni2+，萃取得到水相①和有机相①，水相①中含有较多的Ni元素，有机相①中含有较多的Co2+，加入稀盐酸反萃取得到水相②和

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有机相②，水相②中含有较多的Co2+，进一步结晶处理最终得到CoCl2?6H2O，据此分析。

【解答】解：（1）根据图象分析，随着时间变长，温度升高，钴的浸出率先是增大最后几乎不变，综合考虑成本，100℃和90℃的钴的浸出率相差不大，应选择90℃的处理条件，12小时后，钴浸出率几乎平稳，所以处理时间选择12h，滤渣①为不溶于酸的SiO2， 故答案为：12h；90℃；SiO2；

（2）Co2O3与浓硫酸反应生成CoSO4，发生氧化还原反应，产生O2，所以反应方程式为：2Co2O3+4H2SO4（浓）故答案为：2Co2O3+4H2SO4（浓）

4CoSO4+4H2O+O2↑， 4CoSO4+4H2O+O2↑；

（3）除铁过程为加入适量Na2SO4固体，析出淡黄色晶体黄钠铁矾Na2Fe6（SO4）

4（OH）12，则反应的离子方程式为：2Na

+

+6Fe3++4SO42﹣+12H2O?Na2Fe6（SO4）4

（OH）12↓+12H+，

故答案为：2Na++6Fe3++4SO42﹣+12H2O?Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+12H+； （4）除钙、镁过程为加入适量NaF，当Mg2+恰好完全被除去（离子浓度等于10

﹣5

mol/L）时，溶液中（cF﹣）=

=

mol/L=2.72×10﹣3mol/L，

则溶液中c（Ca2+）=故答案为：2.0×10﹣5；

=

=2.0×10﹣5mol/L，

（5）除铜反应为：2CuSO4+2Na2S2O3+2H2O=Cu2S↓+S↓+2Na2SO4+2H2SO4，反应过程中，Cu化合价降低，被还原，S化合价部分升高，部分降低，被降低的为还原产物，所以还原产物为Cu2S、S， 故答案为：Cu2S、S；

（6）水相①中含有较多的Ni元素，Ni以Ni2+存在，除了含有Na2SO4，Ni2+应为NiSO4，

故答案为：NiSO4；

（7）实验室称取100g原料（含钴11.80%），反萃取时得到浓度为0.036mol/L的CoCl2溶液5L，忽略损耗，根据Co元素守恒，则钴的产率=

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=90.00%，

故答案为：90.00%。

【点评】本题考查无机工艺流程，涉及到流程分析，氧化还原反应，溶度积的计算，产率的计算，均为高频考点，整体难度中等，明确流程中发生的化学反应是解题的关键，试题有助于培养综合分析问题的能力。

10．（14分）氮氧化物是大气主要污染物，可采用强氧化剂氧化脱除、热分解等方法处理氮氧化物。 Ⅰ．已知：

（1）写出反应1的离子方程式 2NO+S2O82﹣+4OH﹣?2NO2﹣+2SO42﹣+2H2O （2）在反过2中，NO2﹣的初始浓度为0.1mol/L，反应为NO2﹣+S2O82﹣+2OH﹣?NO3

﹣

+2SO42﹣+H2O．不同温度下，达到平衡时NO2﹣的脱除率与过硫酸钠（Na2S2O8）

初始浓度的关系如图所示。

①比较a、b点的反应速率：va逆 ＜ vb正（填或“＞”“＜”或“=”）

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