全国卷化工题讲解.docx
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全国卷化工题讲解
2011-2015年全国卷无机综合题（化工题）汇编
（2011年）27．（15分）
下图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。
已知：
①反应
能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；②I是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：
，F中E元素的质量分数为60%。
回答问题：
⑴①中反应的化学方程式为；
⑵化合物I的电子式为，它的空间结构是；
⑶1.6gG溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需的铜粉的质量（写出离子方程式和计算过程）；
⑷C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为，反应后溶于与过量化合物I反应的离子方程式为；⑸E在I中燃烧观察到的现象是。
（2011年）27答案：
⑴Al+Fe2O3
Fe+Al2O3
⑵
⑶2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+n（Fe2O3）=0.01mol，依据离子方程式，则n（Cu）=0.01mol，m（Cu）=0.64g.。
⑷2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-
⑸剧烈燃烧，放出热量，生成黑色固体和白色固体。
（2012年）26．（14分）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和漓定的方法。
实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。
交换完成后，流出溶液的OH－用0.40mol/L的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。
计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中，x值：
（列出计算过程）；
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）:
n（Cl）=1:
2.1，则该洋品中FeCl3的物质的量分数为__________。
在实验室中，FeCl2可用铁粉和__________反应制备，FeCl3可用铁粉和__________反应制备；
（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为________________；
（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。
FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为________________。
与MnO2－Zn电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为________________，该电池总反应的离子方程式为________________。
（2012年）26、答案
（2013年新课标I）27．（15分）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。
某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。
充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－===LixC6。
现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。
回答下列问题：
（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为______。
（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式__________________________。
（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式______________________________________；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是____________________。
（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式__________________________。
（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1－xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式____________________________。
（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是__________________。
在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有____________________（填化学式）。
27.答案：
（1）＋3
（2）2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al（OH）4]－＋3H2↑
（3）2LiCoO2＋3H2SO4＋H2O2
Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O,2H2O2
2H2O＋O2↑ 有氯气生成，污染较大
（4）CoSO4＋2NH4HCO3===CoCO3↓＋（NH4）2SO4＋H2O＋CO2↑
（5）Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋6C
（6）Li＋从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中 Al（OH）3、CoCO3、Li2SO4
（2013年新课标Ⅱ）27、（14分）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。
纯化工业级氧化锌[含有Fe（Ⅱ），Mn（Ⅱ），Ni（Ⅱ）等杂质]的流程如下：
提示：
在本实验条件下，Ni（Ⅱ）不能被氧化，高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题：
（1）反应②中除掉的杂质离子是，发生反应的离子方程式为。
加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是。
（2）反应③的反应类型为。
过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有。
（3）反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是。
（4）反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn（OH）2。
取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g.则x等于。
27.【答案】
（1）Fe2+和Mn2+（2分）
MnO4－+3Fe2++7H2O==3Fe（OH）3↓+MnO2↓+5H+（2分）
2MnO4－+3Mn2++2H2O==5MnO2↓+4H+（2分）
铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质（2分）
（2）置换反应镍（每空1分，共2分）
（3）取少量水洗液于试管中，滴入1~2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净。
（2分）
（4）1ZnCO3·xZn（OH）2~~~~~~（1+x）ZnO
125+97x81（1+x）
11.2g8.1g
解得x=1
（2014年新课标I）27．（15分）
次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。
回答下列问题：
（1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式_______________________。
（2）H3PO2和NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag，从而可用于化学镀银。
①H3PO2中，P元素的化合价为__________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:
1，则氧化产物为___________（填化学式）。
③NaH2PO2为___________（填“正盐”或“酸式盐”），其溶液显_______（填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”）。
（3）H3PO2的工业制法是：
将白磷（P4）与Ba（OH）2溶液反应生成PH3气体和Ba（H2PO2）2，后者再与H2SO4反应，写出白磷与Ba（OH）2溶液反应的化学方程式___________________________________________。
（4）H3PO2也可用电渗析法制备。
“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：
①写出阳极的电极反应____________________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因___________________________________。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：
将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。
其缺点是产品中混有_______________________杂质，该杂质产生的原因是___________________________________________________________。
27.【答案】
（1）H3PO2
H+＋H2PO2-
（2）①+1。
②H3PO4。
③正盐，碱性。
（3）2P4＋3Ba（OH）2＋6H2O＝2PH3↑＋3Ba（H2PO2）2
（4）①2H2O－4e-＝4H＋＋O2↑或4OH-－4e-＝2H2O＋O2.
②由于阳极室OH-放电，造成H+浓度增大，通过阳膜扩散进入产品室，而原料室中的H2PO2-可以通过阴膜进入产品室，二者反应生成H3PO2
③H3PO4或PO43-。
由于H3PO2具有还原性，电解时就会有H3PO2在阳极放电而被氧化生成H3PO4。
（2014年新课标Ⅱ）
27．（15分）铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X射线防护材料等。
回答下列问题：
（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，铅在周期表的位置为周期，第族：
PbO2的酸性比CO2的酸性（填“强”或“弱”）。
（2）PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为。
（3）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液为电解液电解制取。
阳极发生的电极反应式，阴极观察到的现象是：
若电解液中不加入Cu（NO3）2，阴极发生的电极反应式，这样做的主要缺点是。
（4）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（
）的残留固体，若a点固体表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和m:
n值。
27．（15分）
（1）六ⅣA弱
（2）PbO2+4HCl（浓）
PbCl2+Cl2↑+2H2O
（3）PbO+ClO-=PbO2+Cl-Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+
石墨上包上铜镀层Pb2++2e-=Pb↓不能有效利用Pb2+
（4）x=2-
=1.4
=
=
28．（15分）
（2015年新课标I）
27．（14分）硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式。
为提高浸出速率除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有（写两条）。
（2）利用的磁性，可将其从“浸渣”中分离。
“浸渣”中还剩余的物质是。
（写化学式）
（3）“净化除杂”需要加H2O2溶液，作用是。
然后再调节溶液的pH约为5，目的是。
（4）“粗硼酸”中的主要杂质是（填名称）。
（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为。
（6）单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。
以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程。
27.参考答案：
（1）Mg2B2O5·H2O+H2SO4=2MgSO4+2H3BO3，提高反应温度，将铁硼矿粉颗粒半径变小，使用催化剂。
（2）Fe3O4；SiO2和CaSO4
（3）将Fe2+转化为Fe3+，使Fe3+和Al3+转化为氢氧化物沉淀而除去。
（4）硫酸镁（七水硫酸镁）
（5）
（6）2H3BO3
B2O3+3H2O；B2O3+3Mg
2B+3MgO
（2015年新课标Ⅱ）
26、（2015新课标2）（14分）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原料，有关数据下图所示：
溶解度/（g/100g水）
温度/℃
化合物
0
20
40
60
80
100
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
化合物
Zn（OH）2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
Ksp近似值
10－17
10－17
10－39
回答下列问题：
（1）该电池的正极反应式为，电池反应的离子方程式为：
。
（2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论消耗Zng。
（已经F＝96500C/mol）
（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵，两者可以通过____分离回收，滤渣的主要成分是二氧化锰、和，欲从中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是，其原理是。
（4）用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除少量杂质铁，其方法是：
加入新硫酸和双氧水，溶解，铁变为加碱调节PH为，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10－5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）。
继续加碱调节PH为，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1mol/L）。
若上述过程不加双氧水的后果是，原因是。
26.参考答案：
（1）MnO2＋e—＋NH4＋＝MnOOH＋NH3；
Zn＋2MnO2＋2NH4＋＝Zn2＋＋2MnOOH＋NH3；
（2）0.05g
（3）重结晶；碳粉、MnOOH；在空气中灼烧；碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2
或4MnOOH＋O2错误！
未找到引用源。
4MnO2＋2H2O；C＋O2错误！
未找到引用源。
CO2；
（4）Fe3＋；2.7；8；Zn2＋和Fe2＋分离不开；Fe（OH）2和Zn（OH）2的Ksp相近
选做题
（2012年）36．【化学——选修2化学与技术】（15分）
由黄铜矿（主要成分是CuFeS2）炼制精铜的工艺流程示意图如下：
（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到l000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。
该过程中两个主要反应的化学方程式分别是__________、__________，反射炉内生成炉渣的主要成分是__________；
（2）冰铜（Cu2S和FeS互相熔合而成）含Cu量为20％～50％。
转炉中，将冰铜加熔剂（石英砂）在1200℃左右吹入空气进行吹炼。
冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O。
生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5％的粗铜，该过程发生反应的化学方程式分别是__________、__________。
（3）粗铜的电解精炼如右图所示。
在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极_____（填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应式为____________；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为______。
（2012年）36.答案：
⑴Cu2FeS2＋O2错误！
未找到引用源。
Cu2S＋2FeS＋SO22FeS＋3O2错误！
未找到引用源。
2FeO＋2SO2FeSiO3
⑵2Cu2S＋3O2错误！
未找到引用源。
2Cu2O＋2SO22Cu2O＋Cu2S错误！
未找到引用源。
6Cu＋SO2↑
⑶cCu2＋＋2e－=Cu
Au、Ag以单质的形式沉积在c（阳极）下方，Fe以Fe2+的形式进入电解液中
（2013年新课标I）
36．[化学——选修2：
化学与技术]（15分）
草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。
一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为__________________________、__________________________。
（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是______，滤渣是______；过滤操作②的滤液是______和______，滤渣是______。
（3）工艺过程中③和④的目的是________________________________________________。
（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。
该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是______。
（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。
称量草酸成品0.250g溶于水，用0.0500mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反应的离子方程式为________________________________；列式计算该成品的纯度__________________________。
36.答案：
（1）CO＋NaOH
HCOONa 2HCOONa
Na2C2O4＋H2↑
（2）NaOH溶液 CaC2O4 H2C2O4溶液 H2SO4溶液 CaSO4
（3）分别循环利用氢氧化钠和硫酸（降低成本），减小污染
（4）Na2SO4
（5）5
＋2
＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑
×100%＝94.5%
（2013年新课标Ⅱ）36．[化学——选修2：
化学与技术]（15）
锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大。
两种锌锰电池的构造图如图（a）所示。
回答下列问题：
（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：
Zn+2NH4Cl+2MnO2==Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH
该电池中，负极材料主要是，电解质的主要成分是，正极发生的主要反应是。
与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是。
（2）图（b）表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）。
图（b）一种回收利用废旧普通锌锰电池的工艺
①图（b）中产物的化学式分别为A，B。
②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。
操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为。
采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D，则阴极处得到的主要物质是。
（填化学式）
36.【答案】
（1）①ZnNH4Cl（每空1分，共2分）
MnO2+NH4++e－==MnOOH+NH3（2分）
②碱性电池不易发生电解质泄漏，因为消耗的负极改装在电池内部；
碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。
（答对一条即可，其他合理答案也给分）（2分）
（2）①ZnCl2NH4Cl（每空2分，共4分）
②3MnO42－+2CO2==2MnO4－+MnO2↓+2CO32－（3分）
③H2（2分）
（2014年新课标I）
36．[化学——选修2：
化学与技术]（15分）
磷矿石主要以磷酸钙[Ca3（PO4）2
H2O]和磷灰石[Ca5F（PO4）3、Ca5（OH）（PO4）3]等形式存在。
图（a）为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。
图（b）是热法磷酸生成过程中由磷灰石制单质磷的流程。
图（a）
图（b）
部分物质的相关性质如下：
熔点/℃
沸点/℃
备注
白磷
44
280.5
PH3
-133.8
-87.8
难溶于水，具有还原性
SiF4
-90
-86
易水解
回答下列问题：
（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的____________℅。
（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca3F（PO4）3反应的化学方程式为：
____________________________________________________________。
现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，最多可制得85℅的商品磷酸__________吨。
（3）如图（b）所示，热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。
炉渣的主要成分是：
______________________（填化学式）；冷凝塔1的主要沉积物是：
______________________；冷凝塔2的主要沉积物是：
_____________________；
（4）尾气中主要含有______________，还含有少量PH3、H2S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液，可除去________；再通入次氯酸钠溶液，可除去__________（均填化学式）
（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是：
____________________________________________________________。
36.【答案】
（1）69%
（2）Ca5F（PO4）3＋5H2SO4＝3H3PO4＋5CaSO4＋HF↑0.49t
（3）CaSiO3，，液体白磷；固体白磷。
（4）CO、SiF4；H2S、HF、SiF4，PH3。
（5）产品纯度高或产品浓度大
（2014年新课标Ⅱ）
36．[化学选修——2：
化学与技术]（15分）
将海水淡化和与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。
一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品。
回答下列问题：
（1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是（填序号）。
①用混凝法获取淡水②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种④改进钾．溴．镁的提取工艺
（2）采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2，并用纯碱吸收。
碱吸收溴的主要反应是：
Br2+Na2CO3+H2O
NaBr + NaBrO3+6NaHCO3，吸收1molBr2时转移的电子为mol。
（3）海水提镁的一段工艺流程如下图：
浓海水的主要成分如下：
离子
Na+
Mg2+
Cl-
SO42-
浓度/（g·L-1）
63.7
28.8
144.6
46.4
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为，产品2的化学式为，1L浓海水最多可得到产品2的质量为g。
（4）采用石墨阳极．不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为
；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式
。
36．[化学选修——2：
化学与技术]（15分）
（1）②③④
（2）
（3）Ca2++SO42-=CaSO4↓Mg（OH）269.6
（4）
（2015年新课标I）
36.[化学——选修2：
化学与技术]（15分）
氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。
以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：
回答下列问题：
（1）步骤①中得到的氧化产物是。
溶解温度应控制在60～70℃，原因是
。
（2
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