发布时间 : 星期日 文章(鲁京津琼)2020版新高考化学第三章微题型18金属及其化合物制备流程(一)(含解析)更新完毕开始阅读4c09a62370fe910ef12d2af90242a8956aecaa52
(1)已知反应③为复分解反应，则钼酸中钼元素的化合价为____________。
(2)反应⑥的离子方程式为________________________________________________________。 (3)辉钼矿燃烧时的化学方程式为___________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)操作X为____________________________________________________________________。 已知钼酸钠在一定温度范围内的析出物质及相应物质的溶解度如下表，则在操作X中应控制温度的最佳范围为________(填字母)。
温度/℃ 析出物质 溶解度
A.0～10℃ C．15.5～50℃
B．10～100℃ D．100℃以上
30.63 0 4 9 10 15.5 32 51.5 100 ＞100 Na2MoO4 45.57 — Na2MoO4·10H2O 33.85 38.16 39.28 39.27 Na2MoO4·2H2O 39.82 41.27 (5)制备钼酸钠晶体还可用向精制的辉钼矿中直接加入次氯酸钠溶液氧化的方法，若在氧化过程中还有硫酸钠生成，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
放电(6)Li、MoS2可用作充电电池的电极，其工作原理为xLi＋nMoS2充电Lix(MoS2)n[Lix(MoS2)n附着在电极上]，则电池充电时阳极的电极反应式为____________________________________ _______________________________________________________________________________。 (7)可用还原性气体(CO和H2)还原MoO3制取金属钼，工业上制备还原性气体CO和H2的反应高温
原理之一为CO2＋CH4=====2CO＋2H2。含甲烷体积分数为90%的7L(标准状况)天然气与足量二氧化碳在高温下反应，甲烷转化率为80%，用产生的CO和H2还原MoO3制取金属钼，理论上能生产钼的质量为________(Mo相对原子量为96)。
答案精析
1．(1)Li2O·Al2O3·4SiO2
(2)除去反应Ⅰ中过量的H2SO4；控制pH，使Fe、Al完全沉淀 (3)Mg＋2OH===Mg(OH)2↓、Ca＋CO3===CaCO3↓
(4)热水 Li2CO3在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少Li2CO3的溶解损耗 (5)第一次浓度过大会使部分Li沉淀，第二次浓度大则有利于Li2CO3沉淀的生成
(6)加热蒸干LiCl溶液时，有少量LiCl水解生成LiOH，LiOH受热分解生成Li2O，电解时产生O2 2．(1)②
(2)SrCO3＋2H===Sr＋CO2↑＋H2O (3)A
(4)蒸发浓缩 冷却结晶 (5)除去Ba杂质 (6)0.03
解析 (1)根据同主族元素性质变化规律不难得出②选项不正确。(2)SrCO3类似于CaCO3，与盐酸反应的离子方程式为SrCO3＋2H===Sr＋CO2↑＋H2O。(3)根据题目信息知SrCl2·6H2O晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。工业上用热风吹干六水氯化锶但又不能脱去结晶水，所以选A。(4)第③步过滤后滤液的溶质为SrCl2，从溶液中获得SrCl2·6H2O晶体，还须进行的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。(5)由于BaSO4是难溶于水的物质，所以在操作过程中加入硫酸是使溶液中的Ba形成BaSO4沉淀而除去Ba杂质。(6)Ksp(BaSO4)＝1.1×10，由于溶液中Ba浓度为1×10mol·L，则c(SO4)＝[1.1×10
10
－10
2＋
－5
－1
2－
－
2＋
2＋
＋
2＋
2＋
＋
2＋
＋
2＋
－
2＋
2－
3＋
3＋
÷(1×10)]mol·L＝1.1×10mol·L，根据Ksp(SrSO4)＝3.3×10
－7
－5
－1
－2
－1
－1
－5－1－5－1－7
可知，c(Sr)＝
2＋
[3.3×10÷(1.1×10)]mol·L＝3.0×10mol·L＝0.03mol·L。 3．(1)PbSO4＋2H2O－2e===PbO2＋SO4＋4H 16g (2)Na2SO4·10H2O
(3)3Pb＋8H＋2NO3===3Pb＋2NO↑＋4H2O HNO3
50～60℃
(4)4PbSO4＋6NaOH======PbSO4·3PbO·H2O↓＋3Na2SO4＋2H2O
(5)取少量最后一次的洗涤液于洁净的试管中，向其中滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，若产生白色沉淀，则沉淀未洗涤干净；否则，已洗涤干净 (6)2.0×10
4．(1)ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O
(2)①H2O2＋2Fe＋2H===2Fe＋2H2O ②4.0×10 ③Fe(OH)3胶体具有吸附性 (3)H2SO4、Zn (4)制取的锌含铜、镍等杂质 5．(1)＋4 Fe(或铁)
2＋
＋
3＋
－5
5＋
－
2＋－
2－
＋
(2)Al2O3＋2OH===2AlO2＋H2O、SiO2＋2OH===SiO3＋H2O (3)温度过高会导致TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀
900℃
(4)TiO2＋C＋2Cl2=====TiCl4＋CO2 C与O2反应，O2的浓度减小使平衡向右移动；C与O2反应放热，温度升高，使平衡向右移动，促使反应顺利进行 (5)TiCl4＋(x＋2)H2
2
－－－2－
·xH2O＋4HCl
解析 (1)根据酸浸反应FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)===FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l)可知，FeTiO3中Fe元素化合价为＋2价，则Ti元素为＋4价。然后加入试剂A[Fe(或铁)]，发生反应2Fe＋Fe===3Fe。(2)碱浸的目的是除去Al2O3和SiO2等杂质，发生反应的离子方程式为Al2O3＋2OH===2AlO2＋H2O、SiO2＋2OH===SiO3＋H2O。(3)酸浸后需将溶液温度冷却至70℃90℃
左右，温度过高会导致TiOSO4提前发生水解反应：TiOSO4(aq)＋2H2O(l)=====H2TiO3(s)＋H2SO4(aq)，生成H2TiO3沉淀，导致最终产品吸收率过低。(4)该工业流程中氯化过程的化学方900℃
程式为TiO2＋C＋2Cl2=====TiCl4＋CO2；由于TiO2(s)＋2Cl2
4
－
－
－
2－
3＋
2＋
(l)＋O2(g)为可逆反
应，且正反应为吸热反应，加入碳粉后，C与O2反应，O2的浓度减小使平衡向右移动；C与O2反应放热，温度升高，使平衡向右移动，促使反应顺利进行。(5)TiCl4极易水解生成纳米级TiO2·xH2O，该反应的化学方程式为TiCl4＋(x＋2)H26．(1)＋6 (2)MoO3＋2OH===MoO4＋H2O 高温
(3)2MoS2＋7O2=====2MoO3＋4SO2 (4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 C (5)9∶1
(6)Lix(MoS2)n－xe===nMoS2＋xLi (7)28.8g
解析 (1)根据钼酸铵的化学式可知，钼元素的化合价为＋6价，由于反应③为复分解反应，则钼酸中钼元素的化合价为＋6价。
(2)MoO3与强碱溶液反应生成Na2MoO4和水，反应的离子方程式为MoO3＋2OH===MoO4＋H2O。 高温
(3)根据流程图可以看出，辉钼矿在空气中焙烧生成MoO3，化学方程式为2MoS2＋7O2=====2MoO3＋4SO2。
(4)由Na2MoO4溶液得到Na2MoO4·2H2O晶体，需要进行的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；根据表中数据可知，要析出Na2MoO4·2H2O晶体，温度至少要高于15.5 ℃，而温度高于51.5 ℃时该物质溶解度较大，产率较低，因此C选项符合题意。
(5)次氯酸钠作氧化剂，被还原为氯化钠，辉钼矿中MoS2作还原剂，被氧化为MoO4和SO4，次氯酸钠中Cl元素化合价降低2价，MoS2中Mo元素化合价升高2价，1个S元素化合价升高8价，共升高18价，因此，氧化剂与还原剂的物质的量之比为9∶1。
2－
2－
－
2－
－
＋
－
2－
2
·xH2O＋4HCl。
(6)放电为原电池，充电为电解池，电解池阳极发生氧化反应，Lix(MoS2)n失电子变为MoS2，电极反应式为Lix(MoS2)n－xe===nMoS2＋xLi。
高温
(7)根据反应CO2＋CH4=====2CO＋2H2可知，1体积的甲烷发生反应生成4体积的还原性气体，还原性气体总体积为7 L×90%×80%×4＝20.16 L，在标准状况下还原性气体总物质的量为0.9 mol
0.9 mol；生成1 mol Mo消耗3 mol CO和H2，所以生成的n(Mo)＝＝0.3 mol，钼的
3质量m(Mo)＝0.3 mol×96 g·mol＝28.8 g。
－1
－
＋