高考理综专项训练化学大题二无机综合Word下载.docx

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“滤液1”的溶质有________。

（4）“滤渣1”进行“碱浸”的目的是________________________________________________________________________。

（5）“滤液2”加入双氧水，能否改用氯水或氯气，说明原因：

________________________________________________________________________。

（6）“还原”制备碲粉的氧化产物是________。

（7）从环境保护和资源合理开发的可持续发展意识和绿色化学观念来看，分析“滤渣2”进行“酸浸”的意义：

3．[2018·

南京市第三次模拟]某实验小组采用刻蚀废液（主要含CuCl2、FeCl3、FeCl2、HCl）制取Cu和Cu2Cl2，实验流程如下：

Cu2Cl2是白色固体，微溶于水，难溶于乙醇，受潮后在空气中易被迅速氧化。

（1）“预处理”时，需用Na2CO3调节溶液至微酸性而不是碱性，其原因是________________________。

（2）“还原Ⅰ”需在80℃条件下进行，适宜的加热方式为____________。

（3）“还原Ⅱ”中，Cu2＋参与反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

（4）“搅拌”时加入NaCl粉末的作用是________________________________________________________________________。

（5）“过滤Ⅱ”得到的Cu2Cl2需用无水乙醇洗涤，并在真空干燥机内于70℃干燥2小时，冷却，密封包装。

于70℃真空干燥的目的是________________________________________________________________________。

（6）①请设计从“过滤Ⅰ”所得滤渣中获取Cu的实验方案：

____________（实验中可供选择的试剂：

稀硫酸、稀硝酸、蒸馏水）。

②现欲测定途径a、b回收铜元素的回收率比，请补充实验方案：

____________________，分别按途径a、b制取Cu和Cu2Cl2，测得Cu的质量为m1g，Cu2Cl2的质量为m2g，则途径a、b铜素的回收率比为________（铜元素回收率＝产品中铜元素质量/废液中铜元素的质量×

100%）。

4．煤是我国重要的化石燃料，煤化工行业中产生的H2S也是一种重要的工业资源。

（1）煤液化是________（填“物理”或“化学”）变化过程。

（2）煤液化过程中产生的H2S可生产硫酸，部分过程如图所示：

①SO2反应器中的化学方程式是________________________________________________________________________。

②生产过程中的尾气需要测定SO2的含量符合标准才能排放。

已知有VL（已换算成标准状况）尾气，通入足量H2O2吸收再加足量BaCl2溶液充分反应后（不考虑尾气中其他成分的反应），过滤、洗涤、干燥、称量得到bg沉淀。

H2O2吸收SO2的化学方程式是____________________；

尾气中SO2的含量（体积分数）的计算式是____________________。

（3）

H2S可用于回收单质硫。

含有H2S和空气的尾气按一定流速通入酸性FeCl3溶液，可实现空气脱硫，得到单质硫。

FeCl3溶液吸收H2S过程中，溶液中的n（Fe3＋）、被吸收的n（H2S）随时间t的变化如图。

①由图中信息可知，0～t1时，一定发生的反应是____________________（用离子方程式表示）。

②t1以后，溶液中n（Fe3＋）保持基本不变，原因是____________________。

5．晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，工业应用的晶须主要是在人工控制条件下合成。

碳酸镁晶须（MgCO3·

nH2O，n＝1～5的整数）广泛应用于冶金、耐火材料及化工产品等领域。

制取碳酸镁晶须的步骤如图：

完成下列填空：

（1）步骤1必须将反应的温度控制在50℃，较好的加热方法是__________________；

氨水、硫酸镁、碳酸氢铵三者反应，除生成MgCO3·

nH2O沉淀外，同时生成的产物还有____________________。

（2）步骤2是________、洗涤，检验沉淀A已洗涤干净的方法是__________________。

为测定碳酸镁晶须产品中n的值，某兴趣小组设计了如下装置，并进行了三次实验。

（不考虑稀盐酸的挥发性）

（3）装置A中盛放的溶液是____________。

装置D中盛放的固体是____________，其作用是____________________。

（4）若三次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为amol，则n值为________（用含a的代数式表达）。

（5）下列选项中，会造成实验结果偏大的是________。

（选填序号）

①实验开始，未先通空气，即称量装置C　②B中反应结束后，没有继续通空气　③缺少装置A　④缺少装置D　⑤装置B中稀盐酸的滴加速率过快　⑥装置C中的NaOH溶液浓度过大。

6．[2018·

武汉市模拟]以化工厂铬渣（含有Na2SO4及少量Cr2O、Fe3＋）为原料提取硫酸钠的工艺流程如下：

Fe3＋、Cr3＋完全沉淀（c≤1.0×

10－5mol·

L－1）时pH分别为3.6和5。

（1）根据下图信息，操作B的最佳方法是______________________________________________。

（2）“母液”中主要含有的离子为______________________________________。

（3）酸化后的Cr2O可被SO还原，该反应的离子方程式为__________________。

（4）酸化、还原操作时，酸C和Na2SO3溶液是______________（填“先后加入”或“混合后加入”），理由是________________________________________________________________________。

（5）若pH＝4.0时，溶液中Cr3＋尚未开始沉淀，则溶液中允许Cr3＋浓度的最大值为________。

（6）根据2CrO＋2H＋

Cr2O＋H2O设计图示装置，以惰性电极电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极与电源的________极相连，其电极反应式为________________________。

透过交换膜的离子为________，该离子移动的方向为________（填“a→b”或“b→a”）。

7．[2018·

上海市杨浦区二模]实验小组按如下流程，进行海带中碘含量的测定和碘的制取等实验。

Ⅰ.碘含量的测定

―→

（1）步骤①是将海带置于________中（填仪器名称）进行灼烧。

（2）步骤④是将溶液转移至______________________（填定容仪器的名称）。

（3）取20.00mL上述海带浸取原液，加稀H2SO4和足量KIO3，使I－和IO完全反应（5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O）。

再以淀粉为指示剂，用2.0×

10－3mol/L的Na2S2O3溶液滴定（I2＋2S2O＝2I－＋S4O），当I2恰好完全反应时，用去Na2S2O3溶液20.00mL。

①判断用Na2S2O3溶液滴定恰好完全反应的现象是________________________________________________________________________。

②计算该干海带中碘的质量分数______________。

Ⅱ.碘的制取

另制海带浸取原液，按如下方案制取碘：

（4）补全步骤a的反应方程式，配平并标出电子转移的数目和方向。

H2O2＋____I－＋____＝____I2＋____

（5）步骤c加入足量NaOH溶液、振荡、静置后，油层在________（填“上”或“下”）层，呈________色。

（6）步骤e的操作是____________________________________。

8．[2018·

合肥市教学质量检测]近年科学家提出“绿色自由”构想。

把含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中，再把CO2从溶液中提取出来，并使之与H2反应生成可再生能源甲醇。

其工艺流程如下图所示：

（1）进入分解池中主要物质是________；

在合成塔中，若有4.4kgCO2与足量H2反应，生成气态的H2O和CH3OH，可放出5370kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：

（2）该工艺在哪些方面体现了“绿色自由”构想中的“绿色”：

①________________________；

②________________________。

（3）一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2，在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示：

①催化剂效果最佳的是________（填“催化剂Ⅰ”、“催化剂Ⅱ”、“催化剂Ⅲ”）。

b点v（正）________v（逆）（填“>

”“<

”“＝”）。

②此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是____________________。

c点时该反应的平衡常数K＝________。

（4）科学家还研究了其它转化温室气体的方法，利用下图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。

该装置工作时的总反应方程式为________________________________。

（5）已知25℃时H2CO3的电离平衡常数为：

Ka1＝4.4×

10－7、Ka2＝4.7×

10－11，则反应：

HCO＋H2O

H2CO3＋OH－的平衡常数K＝________。

大题二　无机综合

1．答案：

（1）＋3　将矿石粉碎，增大接触面积；

提高焙烧温度；

增大氧气（或空气）浓度

（2）（HA）2不溶于水，且与水不反应　F－、SO

（3）增大平衡体系Ce4＋＋n（HA）2

Ce（H2n－4A2n）＋4H＋中c（H＋），同时SO与Ce4＋结合生成（CeSO4）2＋，促使平衡逆向移动，有利于“反萃取”的进行[或：

增大平衡体系（CeSO4）2＋＋n（HA）2

Ce（H2n－4A2n）＋4H＋＋SO中c（H＋）和c（SO），促使平衡逆向移动，有利于“反萃取”的进行]

将＋4价铈还原成＋3价铈：

2（CeSO4）2＋＋H2O2===2Ce3＋＋2SO＋2H＋＋O2↑（或2Ce4＋＋H2O2===2Ce3＋＋2H＋＋O2↑），Ce3＋不能被萃取，有利于Ce3＋进入水层而分离

（4）ac3/b3

解析：

（1）CeCO3F中C元素＋4价，O元素－2价，F元素－1价，根据化合价代数和为零的原则，得出铈元素的化合价为＋3价；

“氧化焙烧”过程中加快反应速率的方法有：

将矿石粉碎，增大接触面积；

适当提高焙烧温度；

增大氧气（或空气）浓度；

（2）利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同，使一种溶质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的过程，选用（HA）2作为萃取剂，（HA）2需满足的条件是：

（HA）2不溶于水，且与水不反应，Ce4＋易溶于（HA）2；

氧化焙烧过程中CO生成CO2气体，所以“萃取”后的水层中含有的主要阴离子是：

F－、SO；

（3）根据信息：

Ce4＋能与SO结合成（CeSO4）2＋，在硫酸体系中Ce4＋能被萃取剂[（HA）2]萃取，发生如下反应（CeSO4）2＋＋n（HA）2

Ce（H2n－4A2n）＋4H＋＋SO，该反应是可逆反应，所以，加入H2SO4，c（H＋）和c（SO）都增加，促使平衡逆向移动，有利于“反萃取”的进行，因此：

“反萃取”时加入H2SO4的作用是：

促使平衡逆向移动，有利于“反萃取”的进行；

加入H2SO4以后，Ce4＋的离子浓度增大，题干中需要Ce3＋，加入H2O2可以将＋4价铈还原成＋3价铈，即：

2Ce4＋＋H2O2===2Ce3＋＋2H＋＋O2↑，根据信息：

在硫酸体系中Ce3＋不能被（HA）2萃取进入有机层，有利于Ce3＋进入水层而分离，所以加入H2O2的作用是：

将＋4价铈还原成＋3价铈Ce3＋不能被萃取，有利于Ce3＋进入水层而分离；

（4）Ce（BF4）3、KBF4的Ksp表达式分别是：

Ksp[Ce（BF4）3]＝c（Ce3＋）·

c3（BF）＝a，Ksp[KBF4]＝c（K＋）·

c（BF）＝b，c（K＋）＝cmol/L，c（BF）＝b/c，c（Ce3＋）＝ac3/b3。

2．答案：

（1）H2S>

H2Te

（2）Cu2Te＋2H2SO4＋2O22CuSO4＋TeO2＋2H2O

（3）固体粉碎、适当提高水的温度　CuSO4、H2SO4

（4）制备TeO（或溶解TeO2）

（5）不能，Na2TeO4中含NaCl杂质，且氯水或氯气有毒

（6）Na2SO4

（7）“酸浸”的滤液中含CuSO4，滤渣中的Au、Ag均能进行回收。

符合绿色化学的观点

（1）同主族元素从上到下氢化物稳定性逐渐减弱，Te与S的简单氢化物的稳定性强弱顺序为H2S>

H2Te；

（2）Cu2Te氧化成CuSO4和TeO2，“焙烧”的化学方程式Cu2Te＋2H2SO4＋2O22CuSO4＋TeO2＋2H2O；

固体粉碎、适当提高水的温度。

“滤液1”的溶质有CuSO4、H2SO4；

（4）TeO2是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水，“滤渣1”进行“碱浸”的目的是制备TeO（或溶解TeO2）；

（5）“滤液2”加入双氧水，不能改用氯水或氯气，原因：

Na2TeO4中含NaCl杂质，且氯水或氯气有毒；

（6）用Na2SO3“还原”制备碲粉的氧化产物是Na2SO4；

（7）从环境保护和资源合理开发的可持续发展意识和绿色化学观念来看，“滤渣2”进行“酸浸”的意义：

“酸浸”的滤液中含CuSO4，滤渣中的Au、Ag均能进行回收。

符合绿色化学的观点。

3．答案：

（1）防止Cu2＋形成沉淀　

（2）水浴加热

（3）2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===Cu2Cl2↓＋SO＋2H＋

（4）Cu2Cl2微溶于水，增大Cl－浓度，有利于Cu2Cl2析出（沉淀）

（5）加快乙醇和水的挥发，防止Cu2Cl2被空气氧化

（6）①稀硫酸加到滤渣中，搅拌，充分反应至无气体产生为止，过滤并用蒸馏水洗涤2～3次，低温烘干　②取两份相同体积的预处理后的水样　199m1/128m2

（1）如果调节溶液至弱碱性，就有可能形成氢氧化铜沉淀，造成铜元素的损失。

（2）反应的适宜条件是80℃，低于水的沸点，所以合理的加热方式是水浴加热。

（3）“还原Ⅱ”中，加入亚硫酸钠的目的是为了将铜离子还原为Cu2Cl2，从溶液中析出，亚硫酸根应该被氧化为硫酸根离子，反应为：

2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===Cu2Cl2↓＋SO＋2H＋。

（4）题目已知Cu2Cl2微溶于水，加入氯化钠固体可以增大溶液中的Cl－浓度，进一步降低Cu2Cl2的溶解度，有利于其析出。

（5）加热到70℃是为了使乙醇和水快速气化，加快干燥的速率，同时已知：

Cu2Cl2受潮后在空气中易被迅速氧化，干燥是为了避免其被空气氧化，选择了真空干燥。

（6）①过滤Ⅰ得到的固体是Fe和Cu，Cu不与稀硫酸反应，而Fe会与硫酸反应转化为硫酸亚铁溶于水，所以实验方案为：

稀硫酸加到滤渣中，搅拌，充分反应至无气体产生为止，过滤并用蒸馏水洗涤2～3次，低温烘干（避免Cu被氧化）。

②欲测定途径a、b回收铜元素的回收率比，应该取用相同的起始原料，进行不同途径的处理，所以实验方案为：

取两份相同体积的预处理后的水样。

设废液中含有的铜元素的质量为mg，则途径a的回收率为m1/m；

途径2的回收率为128m2/199m；

所以途径a、b的回收率之比为：

（m1/m）：

（128m2/199m）＝199m1：

128m2。

4．答案：

（1）化学

（2）①2SO2＋O22SO3　②SO2＋H2O2===H2SO4　（22.4b/233V）×

100%

（3）①H2S＋2Fe3＋===2Fe2＋＋S↓＋2H＋　②t1时刻后，溶液中的Fe2＋被O2氧化为Fe3＋，Fe3＋再与H2S发生氧化还原反应，所以n（Fe3＋）基本不变（或2H2S＋O2===2S＋2H2O）

（1）煤液化生成新的物质，是化学变化。

（2）煤液化过程中产生的H2S生产硫酸的流程为：

煤液化过程中产生的H2S被空气中的氧气氧化为二氧化硫，二氧化硫进一步氧化为三氧化硫，在吸收塔中冷循环酸吸收三氧化硫生成硫酸，据此答题，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡bg，所以SO2的体积为×

100%＝×

100%。

（3）含有H2S和空气的尾气按一定流速通入酸性FeCl3溶液，硫化氢被铁离子氧化成单质硫，随着时间推移，溶液中的Fe2＋被O2氧化为Fe3＋，Fe3＋再与H2S发生氧化还原反应，生成硫，所以n（Fe3＋）基本不变，硫化氢不断被氧化成硫单质。

①由图中信息可知，0～t1时，铁离子浓度在下降，一定发生的反应为H2S＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋S↓＋2H＋。

②t1以后，溶液中n（Fe3＋）保持基本不变，原因是t1时刻后，溶液中的Fe2＋被O2氧化为Fe3＋，Fe3＋再与H2S发生氧化还原反应，所以n（Fe3＋）基本不变。

5．答案：

（1）水浴加热　（NH4）2SO4

（2）过滤　取最后一次洗涤的滤出液少许，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无沉淀说明已洗涤干净，若有沉淀则说明未洗涤干净

（3）NaOH溶液　碱石灰　防止空气中的CO2进入装置C

（4）n＝（1－84a）/18a　（5）②⑤

（1）将反应温度控制在50℃，较好的加热方法是水浴加热，氨水、硫酸镁、碳酸氢铵三者反应，除生成MgCO3·

nH2O同时生成的产物还有（NH4）2SO4。

（2）步骤2是过滤洗涤，检验沉淀A已经洗涤干净的方法是取最后一次洗涤的滤出液少许，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无沉淀说明已洗涤干净，若有沉淀，则未洗涤干净。

（3）A中盛放的溶液是NaOH（浓）溶液，用来吸收鼓入空气中的二氧化碳，可以减少误差；

装置D中盛放的为碱石灰，防止空气中CO2进入C装置，造成误差。

（4）MgCO3·

nH2O　～　CO2

84＋18n　　　　44

　　　1g　　　　　a×

44

根据上式可得n＝。

（5）由于n＝×

＝×

，可知a越大，测得n越小，即测得CO2偏小会导致实验结果偏大。

6．答案：

（1）蒸发结晶、趁热过滤　

（2）Na＋、SO、Cr2O

（3）3SO＋Cr2O＋8H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O

（4）先后加入　避免Na2SO3与H2SO4直接反应而降低还原效率

（5）0.01mol/L

（6）正　4OH－－4e－===O2↑＋2H2O（或2H2O－4e－===O2↑＋4H＋）　Na＋　b→a

（1）本实验的目的要制备硫酸钠晶体，根据图示信息可知，硫酸钠在温度高时，溶解度降低，因此可以采用蒸发结晶、趁热过滤操作方法得到晶体。

（2）根据流程看出，调节溶液的pH约为3.6时，铁离子已经沉淀，过滤后滤液中剩余的主要离子有Na＋、SO、Cr2O。

（3）酸化后的Cr2O可被SO还原为Cr3＋，SO被氧化为SO，该反应的离子方程式为3SO＋Cr2O＋8H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O。

（4）Na2SO3能够与硫酸反应生成二氧化硫，导致亚硫酸酸根浓度减小，还原效率降低；

所以还原操作时，酸C和Na2SO3溶液是先后加入，避免Na2SO3与H2SO4直接反应。

（5）Cr3＋完全沉淀（c≤1.0×

L－1）时，pH＝5，所以Ksp＝c3（OH－）×

c（Cr3＋）＝（10－9）3×

1.0×

10－5＝10－32；

若pH＝4.0时，c（H＋）＝10－4mol/L，c（OH－）＝10－10mol/L，根据Ksp＝c3（OH－）×

c（Cr3＋）＝（10－10）3×

c（Cr3＋）＝10－32，c（Cr3＋）＝0.01mol/L，因此溶液中Cr3＋尚未开始沉淀，则溶液中允许Cr3＋浓度的最大值为0.01mol/L。

（6）根据2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O反应可知：

右侧b内溶液中氢离子浓度增大，平衡右移，说明溶液中氢氧根离子失电子变为氧气，发生氧化反应，该极为阳极，与电源的正极相连接，因此图中右侧电极与电源的正极相连；

其电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O；

根据图示可知透过交换膜的离子为Na＋；

钠离子向阴极移动，即向电解池的左侧a方向移动，即b→a