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1“5＋1”增分练(三)16．(12分)(2019·南通七市二模)以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如下：(1)工业上常将“过滤Ⅰ”的滤液和滤渣洗涤液合并，其目的是____________________。(2)“氧化”过程发生的离子方程式为________________________________________。(3)“沉铁”过程中加入碳酸钠调节溶液的pH至2，碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁钒转变为______________(填化学式)。(4)向“过滤Ⅱ”所得滤液(富含Ni2＋)中加入N2H4·H2O，在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应，含镍产物的XRD图谱如右图所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。欲制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的浓度为__________。写出该条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式：_________________________________________________。不同NaOH浓度下，产物Ni的含量不同，可能的原因是____________________。解析：(1)红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)加硫酸酸浸后由于Fe2O3、FeO、NiO溶于酸生成对应的硫酸盐，而SiO2不溶于酸，经过“过滤Ⅰ”得到滤渣为SiO2，洗去表面的硫酸盐，将滤液和滤渣洗涤液合并，其目的是为提高镍、铁元素的利用率；(2)用NaClO氧化是在酸性条件下把溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，则“氧化”过程发生的离子方程式为2H＋＋2Fe2＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O；(3)“沉铁”过程中加入碳酸钠调节溶液的pH至2，碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁钒转变为Fe(OH)3；(4)“过滤Ⅱ”所得滤液中富含Ni2＋，根据图分析可知，在0.005mol·L－1NaOH溶液中主要得到NiSO4·N2H4，在0.015mol·L－1NaOH中能制得高纯纳米镍粉；该条件下Ni2＋被还原为纳米镍，N2H4被氧化生成N2，根据氧化还原反应的配平原则配平得到该反应的离子方程式N2H4·H2O＋2Ni2＋＋4OH－===2Ni↓＋N2↑＋5H2O；不同NaOH浓度下，产物Ni的含量不同，可能的原因是碱性越强，N2H4·H2O的还原性越强。答案：(1)为提高镍、铁元素的利用率(2)2H＋＋2Fe2＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O(3)Fe(OH)3(4)0.015mol·L－1N2H4·H2O＋2Ni2＋＋4OH－===2Ni↓＋N2↑＋5H2O碱性越强，N2H4·H2O的还原性越强217．(15分)(2019·苏北三市一模)某研究小组拟以对苯二酚为原料合成染料G。合成路线如下：(1)G中的含氧官能团名称为________________(写出两种)。(2)A→B的反应类型为________。(3)E的分子式为C17H19O3N，写出E的结构简式：________________。(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。①含有苯环，且分子中有一个手性碳原子，能与FeCl3溶液发生显色反应；②能发生水解反应，水解产物均有4种不同化学环境的氢且水解产物之一是α氨基酸。3解析：(1)G中的含氧官能团是醚键、酰胺键(或肽键)；(2)A→B的过程酚羟基中的氢被乙基代替，其反应类型为取代反应；(3)从E→F反应的条件浓硝酸、浓硫酸，加热，即发生硝化反应，又E分子式为C17H19O3N，则E的结构简式为；(4)C的一种同分异构体满足①含有苯环，且分子中有一个手性碳原子，能与FeCl3溶液发生显色反应，含酚羟基；②能发生水解反应，含有酯基，水解产物均有4种不同化学环境的氢且水解产物之一是α氨基酸。则该同分异构体的结构简式为或；(5)由于产物两个支链在邻位，以甲苯为原料必须先硝化引入邻位—NO2，再还原成—NH2，与形成酰胺键，最后将—CH3氧化为—COOH。因此以和为原料制备的合成路线如下：4答案：(1)醚键、酰胺键(或肽键)(2)取代反应18．(12分)(2019·扬州一模)纳米级Co3O4是一种电极材料，可用草酸盐湿式沉淀—煅烧分解法制备。(1)先用(NH4)2C2O4溶液和CoCl2溶液为原料制取难溶于水的CoC2O4·2H2O晶体。①已知25℃，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，H2C2O4的Ka1＝5.6×10－2，Ka2＝5.4×10－5。(NH4)2C2O4溶液的pH________(填“”“＝”或“”)7。②反应时，使(NH4)2C2O4过量的原因是____________________________________。5(2)为确定由CoC2O4·2H2O获得Co3O4的最佳煅烧温度，准确称取4.575g的CoC2O4·2H2O样品，在空气中加热，固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示(已知385℃以上残留固体均为金属氧化物)①B处的物质为________(填化学式)。②经测定，205～385℃的煅烧过程中，产生的气体为CO2，计算AB段消耗O2在标准状况下的体积。(写出计算过程，结果保留2位有效数字)解析：(1)①由于Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，H2C2O4的Ka2＝5.4×10－5，则在相同条件下NH＋4的水解程度比C2O2－4大，(NH4)2C2O4溶液呈酸性，pH7。②反应时，使(NH4)2C2O4过量的原因是使Co2＋充分沉淀(或提高Co2＋的沉淀率)。(2)①n(CoC2O4·2H2O)＝4.575g183g·mol－1＝0.025mol，CoC2O4·2H2O中m(H2O)＝0.025mol×2×18g·mol－1＝0.9g，CoC2O4·2H2O中m(CoC2O4)＝4.575g－0.9g＝3.675g，根据图中A点数据可知，A为CoC2O4B处固体质量为2.008g，其中m(Co)＝0.025mol×59g·mol－1＝1.475g，则含m(O)＝2.008g－1.475g＝0.533g，n(Co)∶n(O)＝0.025mol∶0.533g16g·mol－1＝3∶4，故B处物质为Co3O4。②已知205～385℃的煅烧过程中，产生的气体为CO2，则AB段发生反应的化学方程式为3CoC2O4＋2O2=====205～385℃Co3O4＋6CO2V(O2)＝23×0.025mol×22.4L·mol－1＝0.37L。答案：(1)①②使Co2＋充分沉淀(或提高Co2＋的沉淀率)(2)①Co3O4②n(CoC2O4·2H2O)＝4.575g183g·mol－1＝0.025molCoC2O4·2H2O中m(H2O)＝0.025mol×2×18g·mol－1＝0.9g，CoC2O4·2H2O中m(CoC2O4)＝4.575g－0.9g＝3.675g，根据图中A点数据可知，A为CoC2O4AB段发生反应的化学方程式为3CoC2O4＋2O2=====205～385℃Co3O4＋6CO2V(O2)＝23×0.025mol×22.4L·mol－1＝0.37L(其他合理计算步骤也可)619．(15分)(2019·天一中学诊测)硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯磺化剂，用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的部分性质如表：物质熔点/℃沸点/℃其他性质SO2Cl2－54.169.1①易水解，产生大量白雾②易分解：SO2Cl2=====100℃SO2↑＋Cl2↑H2SO410.4338具有吸水性且不易分解实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯，反应的热化学方程式为SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)ΔH＝－97.3kJ·mol－1，反应装置如图所示(夹持仪器已省略)，请回答有关问题：(1)仪器A的名称为____________。(2)仪器B的作用是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)装置丙中盛放的试剂为________，在实验室用氢氧化钠吸收多余硫酰氯的离子反应方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有________(填序号)。①先通冷凝水，再通气体②控制气流速率，宜慢不宜快③若三颈烧瓶发烫，可适当降温④加热三颈烧瓶(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得，该反应的化学方程式为2ClSO3H===H2SO4＋SO2Cl2，此方法得到的产品中会混有硫酸。①从分解产物中分离出硫酰氯的实验操作名称为___________________________。②请设计实验方案检验氯磺酸分解制取硫酰氯产品中混有硫酸____________________________________________________________________。(可选试剂：稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸馏水、紫色石蕊溶液)7解析：(1)仪器A为球形冷凝管，可冷凝回流，提高利用率。(2)仪器B的作用是吸收未反应完的氯气和二氧化硫，防止污染空气，同时防止空气中水蒸气进入甲，使SO2Cl2水解。(3)装置丙中盛放的试剂为饱和食盐水，吸收挥发出的HCl；氢氧化钠吸收多余硫酰氯的离子反应方程式为SO2Cl2＋4OH－===SO2－4＋2Cl－＋2H2O。(4)先通冷凝水，再通气体，可提高反应物的利用率，增大产率，①正确；控制气流速率，宜慢不宜快，可提高反应物的利用率，增大产率，②正确；若三颈烧瓶发烫，可适当降温，实验中的反应为放热反应，平衡正向移动，增大产率，③正确；反应放热，加热三颈烧瓶，平衡逆向移动，产率减小，④错误。(5)①反应后得到的液体混合物互溶，因SO2Cl2与H2SO4的沸点不同，故可通过蒸馏(温度范围在69.1℃以上，100℃以下)分离出硫酰氯。答案：(1)球形冷凝管(2)吸收未反应完的氯气和二氧化硫，防止污染空气，同时防止空气中水蒸气进入甲，使SO2Cl2水解(3)饱和食盐水SO2Cl2＋4OH－===SO2－4＋2Cl－＋2H2O(4)①②③(5)①蒸馏②取样品在干燥条件下加热至完全反应(挥发或分解等)，冷却后加入蒸馏水进行稀释，取少量溶液滴加紫色石蕊溶液变红，再取少量溶液，加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明含有H2SO4(或取样品在干燥条件下加热至完全反应，冷却后直接加BaCl2溶液，有白色沉淀，再滴加紫色石蕊溶液变红，说明含有H2SO4)20．(14分)(2019·南京三模)废水中氨氮(NH3、NH＋4)的处理技术有生物脱氮法、化学沉淀法、折点加氯法和电催化氧化法等。(1)氨氮污水直接排放入河流、湖泊导致的环境问题是________________。(2)生物脱氮法：利用微生物脱氮，原理如下：NH＋4――→硝化细菌，O2①NO－3――→反硝化细菌②N2反应①的离子方程式为______________________________________________________。(3)化学沉淀法：向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液，NH＋4转化为MgNH4PO4·6H2O沉淀。若pH过大，氨氮去除率和磷利用率均降低，其原因