跟踪检测十四常见无机物间的转化Word文档格式.docx
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2．已知X、Y、Z、E、F五种常见物质含有同一元素M，在一定条件下它们有如下转化关系，Z是NO，下列推断不合理的是（ ）
A．X可能是一种氢化物
B．X生成Z一定是化合反应
C．E可能是一种有色气体
D．F中M元素的化合价可能为＋5价
选B 根据题给转化关系推断，M为氮元素，Z为NO，E为NO2，F为HNO3。
A.X可能是NH3，则Y可能为N2，正确；
B.若X为NH3，NH3转化为NO可发生反应：
4NH3＋5O2
4NO＋6H2O，不是化合反应，错误；
C.E可能是NO2，是一种红棕色气体，正确；
D.F可能为HNO3，其中氮元素的化合价为＋5价，正确。
3．下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是（ ）
物质
编号
物质转
化关系
a
b
c
d
①
FeCl2
FeCl3
Fe
CuCl2
②
N2
③
Na2O
Na
④
Al
A.①④B．①②③
C．①③④D．②④
选A ②中N2不能一步生成NO2气体，③中NaOH不能一步生成Na2O。
4．甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如图所示（某些条件和部分产物已略去）。
下列说法不正确的是（ ）
A．若甲既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，则丙可能属于两性氧化物
B．若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质，且戊为碱，则丙只能为Na2O2
C．若丙、丁混合产生白烟，且丙为18电子分子，丁为10电子分子，则乙的水溶液可能具有漂白作用
D．若甲、丙、戊含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序可能为甲<
丙<
戊
选B 若甲为单质，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，则甲为Al，乙为O2，二者反应生成的丙为氧化铝，氧化铝属于两性氧化物，故A正确；
若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质，则甲为Na，乙为O2，二者反应生成的丙可能为Na2O2或Na2O，故B错误；
若丙、丁混合产生白烟，且丙为18电子分子，丁为10电子分子，则丙为HCl，丁为NH3，若乙为Cl2，其水溶液中含有HClO，具有漂白作用，故C正确；
若甲、丙、戊含有同一种元素，当甲为S，乙为O2，丙为SO2，丁为HClO等具有强氧化性的物质，戊为硫酸时，含S元素的化合价由低到高的顺序为甲<
戊，故D正确。
5．MnO2是重要化学物质，某学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO、MnCO3）样品转化为纯MnO2实验，其流程如下：
按要求回答下列问题：
（1）第②步操作中，氧化性强弱顺序：
ClO
________MnO2（填“＞”或“＜”），当NaClO3转移2mol电子时，生成的氧化产物的物质的量为________mol。
NaClO3在常温下能够与盐酸反应生成氯气，该反应的离子方程式为________________________________
________________________________________________________________________。
（2）第④步操作中，最终得到的固体除NaClO3外，还一定含有下列物质中的________（填字母）。
a．NaCl b．NaClO
c．NaClO4 d．NaOH
（3）MnO2是碱性锌锰电池的正极材料，则碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是________________________________________________________________________。
（4）为得到纯净的MnO2，须将过滤后的MnO2合并后进行洗涤，判断是否洗涤干净可选用的试剂是________________________________________________________________________
（填写一组即可）。
工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰，该反应的阳极反应式为_________________________________________________________
粗MnO2（含有较多的MnO、MnCO3）样品中加入过量的稀硫酸，由于MnO2不溶于硫酸，则样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4，过滤得滤液为MnSO4溶液，加入NaClO3发生反应为5Mn2＋＋2ClO
＋4H2O===5MnO2＋Cl2↑＋8H＋，再过滤得到滤液和MnO2固体，而Cl2与热的NaOH溶液反应生成NaClO3的方程式为3Cl2＋6NaOH===NaClO3＋5NaCl＋3H2O。
（1）5Mn2＋＋2ClO
＋4H2O===5MnO2＋Cl2↑＋8H＋反应中，ClO
作氧化剂，MnO2为氧化产物，则氧化性：
＞MnO2；
当NaClO3转移2mol电子时，消耗0.4molNaClO3，则生成1molMnO2；
NaClO3在常温下与盐酸反应生成氯气，其反应的离子方程式为ClO
＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O。
（2）第④步操作中NaOH过量，发生的反应为3Cl2＋6NaOH===NaClO3＋5NaCl＋3H2O，则最终得到的固体除NaClO3外，还有NaOH和NaCl。
（3）原电池中负极失去电子，正极得到电子，因此碱性锌锰电池放电时，正极是MnO2得到电子，则电极反应式为MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－。
（4）若沉淀没有洗涤干净，则滤液中含有SO
，检验SO
选用BaCl2溶液；
电解时，Mn2＋在阳极失电子生成MnO2，其电极反应式为Mn2＋－2e－＋2H2O===MnO2＋4H＋。
答案：
（1）＞ 1 ClO
＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O
（2）ad （3）MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－
（4）BaCl2溶液 Mn2＋－2e－＋2H2O===MnO2＋4H＋
6．某实验小组以粗镍（含少量Fe和Cr杂质）为原料制备Ni（NH3）6Cl2，并测定相关组分的含量。
制备流程示意图如下。
已知：
①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按离子浓度为0.1mol·
L－1计算）如表所示。
离子
Fe3＋
Cr3＋
Ni2＋
开始沉淀pH
1.5
4.3
6.9
完全沉淀pH
2.8
5.6
8.9
②Ni（OH）2为绿色难溶物。
Ni（NH3）6（NO3）2、Ni（NH3）6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体，水溶液均显碱性。
回答下列问题：
（1）实验需要配制3.0mol·
L－1稀硝酸250mL，需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和______________________________________________________________。
（2）步骤（a）中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为________________________________________________________________________
（3）步骤（b）首先加入试剂X调节溶液的pH约为6，过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。
①调节pH约为6的原因是__________________________________________________
________________________。
②试剂X可以是________（填标号）。
A．H2SO4 B．Ni（OH）2 C．NaOHD．Fe2O3E．NiO
（4）步骤（c）和（d）反应都需要在冰浴环境下进行，其作用除了可以减少氨水的挥发，还有__________________________________________。
步骤（d）发生反应的总化学方程式为________________________________________________________________________。
（5）NH3含量的测定
ⅰ.用电子天平称量mg产品于锥形瓶中，用25mL水溶解后加入3.00mL6mol·
L－1盐酸，以甲基橙作指示剂，滴定至终点消耗0.5000mol·
L－1NaOH标准溶液V1mL；
ⅱ.空白试验：
不加入样品重复实验ⅰ，消耗NaOH标准溶液V2mL。
①NH3的质量分数为__________________。
②在上述方案的基础上，下列措施能进一步提高测定准确度的有________（填标号）。
A．适当提高称量产品的质量
B．用H2SO4溶液替代盐酸
C．用酚酞替代甲基橙
D．进行平行试验
（6）为测定Cl的含量，请补充完整下述实验方案。
称量mg产品于锥形瓶中，用25mL水溶解，____________________________，滴入2～3滴K2CrO4溶液作指示剂，用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点，记录读数，重复操作2～3次。
（1）根据一定物质的量浓度溶液配制的实验步骤确定实验仪器。
实验需要配制3.0mol·
L－1稀硝酸250mL，需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和250mL容量瓶。
（2）根据题给流程和信息知步骤（a）中Ni和浓硝酸反应生成硝酸镍（Ⅱ）、二氧化氮和水，化学方程式为Ni＋4HNO3（浓）
Ni（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O。
（3）①根据流程知步骤（a）中镍、铁和铬分别转化为Ni2＋、Fe3＋和Cr3＋，结合信息①提供的数据知调节pH约为6的原因是pH＝6时，Fe3＋和Cr3＋已沉淀完全，而Ni2＋还未开始沉淀。
②试剂X的作用为调节溶液的pH＝6和使Ni2＋转化为Ni（OH）2沉淀，试剂X可以是NaOH，选C。
（4）根据信息②知Ni（NH3）6（NO3）2、Ni（NH3）6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体，步骤（c）和（d）反应都需要在冰浴环境下进行，其作用除了可以减少氨水的挥发，还有降低温度以降低产物的溶解度，使其析出。
根据题给流程知步骤（d）为Ni（NH3）6（NO3）2转化为Ni（NH3）6Cl2，发生反应的总化学方程式为Ni（NH3）6（NO3）2＋2HCl＋2NH3·
H2O===Ni（NH3）6Cl2＋2NH4NO3。
（5）①样品溶液中加入盐酸发生反应NH3＋HCl===NH4Cl，根据题意知NH3的物质的量等于与NH3反应的HCl的物质的量＝[0.5000（V1－V2）×
10－3]mol，NH3的质量分数＝
×
100%。
②A项，适当提高称量产品的质量，可减小实验误差，正确；
B项，用H2SO4溶液替代盐酸，对测定结果无影响，错误；
C项，盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时反应混合物溶液呈酸性，用酚酞替代甲基橙会增大实验误差，错误；
D项，进行平行试验，可减小实验误差，D正确。
（6）Ni（NH3）6Cl2溶于水，水溶液均显碱性，氢氧根能与银离子反应，影响氯离子含量的测定。
故为测定Cl的含量，应先向样品溶液中加入稀硝酸至溶液呈弱酸性。
（1）250mL容量瓶
（2）Ni＋4HNO3（浓）
Ni（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O
（3）①pH＝6时，Fe3＋和Cr3＋已沉淀完全，而Ni2＋还未开始沉淀 ②C
（4）降低温度以降低产物的溶解度，使其析出
Ni（NH3）6（NO3）2＋2HCl＋2NH3·
H2O===Ni（NH3）6Cl2＋2NH4NO3
（5）①
100% ②AD
（6）加入稀硝酸至溶液呈弱酸性
7．某工厂对工业生产钛白粉产生的废液进行综合利用，废液含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2（SO4）3、TiOSO4，可用于生产颜料铁红和补血剂乳酸亚铁。
其生产工艺流程如下：
①TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2＋和SO
；
②TiOSO4水解的反应为TiOSO4＋（x＋1）H2OTiO2·
xH2O＋H2SO4。
请回答：
（1）步骤①所得滤渣的主要成分为____________。
（2）步骤③硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
（3）步骤④需控制反应温度低于35℃，其目的是_____________________________
（4）步骤④反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
（5）已知FeCO3（s）Fe2＋（aq）＋CO
（aq），试用平衡移动原理解释步骤⑤生成乳酸亚铁的原因：
__________________________________________________________
（6）Fe3＋对H2O2的分解具有催化作用。
利用图（a）和（b）中的信息，按图（c）装置（连通的A、B瓶中已充有NO2气体）进行实验，可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的________（填“深”或“浅”），其原因是________________________________________________________________________
（1）废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2（SO4）3、TiOSO4，向其中加入过量铁屑，发生反应：
Fe2（SO4）3＋Fe===3FeSO4，Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑；
随着反应的进行，溶液酸性减弱，TiOSO4的水解平衡：
TiOSO4＋（x＋1）H2OTiO2·
xH2O＋H2SO4向右移动，所以最终得到的滤渣的主要成分是TiO2·
xH2O和Fe。
（2）步骤③FeSO4在空气中煅烧，发生反应：
4FeSO4＋O2
2Fe2O3＋4SO3，该反应中氧化剂是O2，还原剂是FeSO4，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4。
（3）步骤④是向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液来制取FeCO3，控制反应温度低于35℃是为了防止NH4HCO3分解和防止Fe2＋被氧化。
（4）步骤④反应的离子方程式是Fe2＋＋2HCO
===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑。
（5）FeCO3在溶液中存在沉淀溶解平衡：
FeCO3（s）Fe2＋（aq）＋CO
（aq），当向其中加入乳酸时，乳酸电离出的H＋与CO
反应，降低了CO
的浓度，上述沉淀溶解平衡正向移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁。
（6）根据题中图（a）可知H2O2的分解反应是放热反应，根据题中图（b）可知2NO2（g）N2O4（g）的正反应是放热反应。
题中图（c）的左边烧杯内放有水，右边烧杯内放有H2O2和Fe2（SO4）3的混合溶液，因为Fe3＋对H2O2的分解具有催化作用，所以H2O2会不断分解，放出热量，使右边烧杯内溶液的温度升高。
根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，NO2浓度增大，所以B瓶内的气体颜色加深。
（1）TiO2·
xH2O、Fe
（2）1∶4
（3）防止NH4HCO3分解和防止Fe2＋被氧化
（4）Fe2＋＋2HCO
===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑
（5）乳酸电离出的H＋与CO
反应，使平衡向正反应方向移动，使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁
（6）深 2NO2（g）N2O4（g） ΔH＜0，Fe3＋催化H2O2分解放热，温度升高，使平衡2NO2（g）N2O4（g）向逆反应方向移动，颜色加深
8．一种工业制备SrCl2·
6H2O的生产流程如下：
①M（SrCl2·
6H2O）＝267g·
mol－1；
②Ksp（SrSO4）＝3.3×
10－7、Ksp（BaSO4）＝1.1×
10－10；
③经盐酸浸取后，溶液中除含有Sr2＋和Cl－外，还含有少量Ba2＋杂质。
（1）隔绝空气高温焙烧，若2molSrSO4中只有S被还原，转移了16mol电子。
写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
____________________________。
（2）过滤2后还需进行的两步操作是________、________。
（3）加入硫酸的目的是______________________；
为了提高原料的利用率，滤液中Sr2＋的浓度应不高于________mol·
L－1（注：
此时滤液中Ba2＋浓度为1×
10－5mol·
L－1）。
（4）产品纯度检测：
称取1.000g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO31.100×
10－2mol的AgNO3溶液（溶液中除Cl－外，不含其他与Ag＋反应的离子），待Cl－完全沉淀后，用含Fe3＋的溶液作指示剂，用0.2000mol·
L－1的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag＋以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是____________________________________________
②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00mL，则产品中SrCl2·
6H2O的质量百分含量为________（保留4位有效数字）。
则每1molS获得8mol电子，元素化合价降低8价，由于原来是＋6价，所以反应后变为－2价，根据电子守恒、原子守恒，则该反应的化学方程式是SrSO4＋4C
SrS＋4CO↑。
（2）过滤2后的溶液为SrCl2，该物质的溶解度随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，所以从溶液中获得SrCl2·
6H2O，还需进行的两步操作是洗涤、干燥。
（3）由于BaSO4是难溶于水的物质，所以在操作过程中加入硫酸目的是使溶液中的Ba2＋形成BaSO4沉淀，而除去Ba2＋杂质；
Ksp（BaSO4）＝1.1×
10－10，由于溶液中Ba2＋浓度为1×
L－1，则c（SO
）＝
mol·
L－1＝1.1×
10－5mol·
L－1，根据Ksp（SrSO4）＝3.3×
10－7可知c（Sr2＋）＝
L－1＝3.0×
10－2mol·
L－1＝0.03mol·
L－1。
（4）①若NH4SCN不再与剩余的Ag＋结合形成AgSCN白色沉淀，溶液中就会含有SCN－，就会与Fe3＋产生络合物使溶液变为红色，因此滴定达到终点时再滴加最后一滴溶液，溶液由无色变为血红色，且30s不褪色。
②n（NH4SCN）＝0.2000mol·
L－1×
0.02L＝4.0×
10－3mol，Ag＋以AgSCN白色沉淀的形式析出，所以溶液中剩余的Ag＋的物质的量为n（Ag＋）＝4.0×
10－3mol，则与Cl－反应的Ag＋的物质的量为n（Ag＋）＝1.100×
10－2mol－4.0×
10－3mol＝7.0×
10－3mol,1.000g产品中SrCl2·
6H2O的物质的量为n（SrCl2·
6H2O）＝
n（Ag＋）＝3.5×
6H2O的质量为m（SrCl2·
6H2O）＝3.5×
10－3mol×
267g·
mol－1＝0.9345g，所以产品纯度为
＝93.45%。
（1）SrSO4＋4C
SrS＋4CO↑
（2）洗涤 干燥
（3）除去Ba2＋杂质 0.03
（4）①加入最后一滴标准液，溶液由无色变为红色，且30s不褪色 ②93.45%
9．以黄铁矿为原料制硫酸会产生大量的废渣，合理利用废渣可以减少环境污染，变废为宝。
工业上利用废渣（含Fe2＋、Fe3＋的硫酸盐及少量CaO和MgO）制备高档颜料铁红（Fe2O3）和回收（NH4）2SO4，具体生产流程如下：
注：
铵黄铁矾的化学式为（NH4）2Fe6（SO4）4（OH）12。
（1）在废渣溶解操作时，应选用________溶解（填字母）。
A．氨水B．氢氧化钠溶液
C．盐酸D．硫酸
（2）物质A是一种氧化剂，工业上最好选用________（供选择使用的有：
空气、Cl2、MnO2），其理由是___________________________________________________________
氧化过程中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（3）根据如图有关数据，你认为工业上氧化操作时应控制的条件（从温度、pH和氧化时间三方面说明）是______________________________________________________________
（4）铵黄铁矾中可能混有的杂质有Fe（OH）3、____________________。
铵黄铁矾与氨水反应的化学方程式为______________________________________________________
（1）该流程的目的是制备高档颜料铁红（Fe2O3）和回收（NH4）2SO4，不能引入杂质离子，不能选用盐酸，而氨水和NaOH溶液能沉淀Fe3＋和Fe2＋，所以也不能选用。
（2）空气中的氧气在酸性条件下可将Fe2＋氧化为Fe3＋，空气易得，成本低，不产生污染，不引入杂质，氧化过程离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。
（3）由图知，控制温度在80℃、pH为1.5、氧化时间为4h，Fe2＋的氧化率较高。
（4）废渣溶解经氧
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