（广东专用）高考化学一轮复习 第二单元 无机综合应用新题呈现.doc

第二单元 无机综合应用新题呈现【例1】(2015江西重点学校联考)重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿(主要成分为feocr2o3，杂质为sio2、al2o3)为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制k2cr2o7的主要工艺如下图。涉及的主要反应是6feocr2o3+24naoh+7kclo312na2cro4+3fe2o3+7kcl+12h2o。(1)碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是。(2)反应器中除发生题中所给反应外，请写出其他两个化学方程式(要求两个反应中反应物均不相同):、。中调节ph=78所得滤渣为、。(3)从平衡角度分析中酸化的原理: 。(4)用简要的文字说明操作加入kcl能得到k2cr2o7晶体的原因: 。(5)称取重铬酸钾试样2.500 g配成250 ml溶液，取出25.00 ml于碘量瓶中，向其中加入10 ml 2moll-1 h2so4和足量碘化钾(铬的还原产物为cr3+)，放于暗处5 min。然后加入100 ml水，加入3 ml淀粉指示剂，用0.120 0 moll-1 na2s2o3标准溶液滴定(i2+2s22i-+s4)。判断达到滴定终点的依据是 。若实验中共用去na2s2o3标准溶液40.00 ml，则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设整个过程中其他杂质不参加反应)(保留两位有效数字)。答案(1)增大接触面积，加快反应速率(2)sio2+2naohna2sio3+h2o、al2o3+na2co32naalo2+co2(或al2o3+2naoh2naalo2+h2o、sio2+na2co3na2sio3+co2)al(oh)3h2sio3(3)2cr+2h+cr2+h2o，增大h+浓度平衡右移(4)重铬酸钾的溶解度较小且受温度影响较大(5)当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复0.94(或94%)解析(1)碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是增大接触面积，加快反应速率。(2)反应器中除发生题中所给反应外，杂质sio2、al2o3还会和纯碱、naoh发生反应，符合题目要求的反应方程式有:sio2+2naohna2sio3+h2o、al2o3+na2co32naalo2+co2或al2o3+2naoh2naalo2+h2o、sio2+na2co3na2sio3+co2;当ph调到78时，硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中水解生成h2sio3和al(oh)3沉淀。(3)酸化反应为2cr+2h+cr2+h2o，增大h+浓度平衡右移。(4)操作加入kcl的原因:重铬酸钾的溶解度较小且受温度影响较大，而温度对氯化钠的溶解度影响小，利用复分解反应，可得到重铬酸钾。(5)根据反应:i2+2s22i-+s4可知，达到滴定终点的依据是当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，碘单质恰好完全反应，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复。由反应cr2+6i-+14h+2cr3+3i2+7h2o、i2+2s22i-+s4可得反应的关系式为cr23i26s2，根据关系式计算:cr23i26s21 mol6 moln0.120 040.0010-3 mol则250 ml含重铬酸钾的物质的量为n=10=0.008 mol，所得产品中重铬酸钾的纯度=100%=94%。【例2】(2015河南八校联考)某强酸性溶液x可能含有ba2+、al3+、n、fe2+、fe3+、c、s、s、cl-、n、n中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下:根据以上信息，回答下列问题:(1)上述离子中，溶液x中除h+外还肯定含有的离子是，不能确定是否含有的离子m是，若要确定该m(若不止一种，可任选一种)在溶液x中不存在，最可靠的化学方法是。(2)沉淀i的化学式为，气体f的电子式为。(3)写出反应的离子方程式: 。(4)通常可以利用kclo在一定条件下氧化g来制备一种新型、高效、多功能水处理剂k2feo4。请写出制备过程中的离子方程式:。答案 (1)al3+、n、fe2+、sfe3+、cl-取少量x溶液于试管中，加入几滴kscn溶液，溶液不变红色则说明无fe3+(或取少量b溶液于试管中，加入几滴agno3溶液，无白色沉淀则说明无cl-)(2)al(oh)3 (3)al+co2+2h2oal (oh)3+hc(4)3clo-+2fe(oh)3+4oh-3cl-+2fe+5h2o解析在强酸性溶液中不会存在c和s，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为baso4沉淀，说明溶液中含有s，故原溶液中一定不含有ba2+;生成气体a，a连续氧化生成d和e，则a为no，d为no2，e为hno3，说明溶液中含有还原性离子，即含有fe2+，且在原溶液中一定不含有n;溶液b中加入过量naoh溶液，生成气体f，则f为nh3，说明溶液中含有n;溶液h中通入过量的co2气体，生成沉淀i，则i为al(oh)3，溶液h含有al，说明原溶液中含有al3+;不能确定是否含有fe3+和cl-。(1)上述离子中，溶液x中除h+外还肯定含有的离子是al3+、n、fe2+、s;不能确定是否含有的离子是fe3+、cl-。确定溶液中不含有fe3+、cl-的方法是:取少量x溶液于试管中，加入几滴kscn溶液，不变红色则说明无fe3+;或取少量b溶液少许于试管中，加几滴agno3溶液，无白色沉淀则说明无cl-。(2)沉淀i的化学式为al(oh)3;气体f为氨气，电子式为 (3)是过量co2和al的反应，离子方程式为al+co2+h2oal(oh)3+hc。(4)利用kclo在一定条件下氧化gfe(oh)3来制备一种新型、高效、多功能水处理剂k2feo4，次氯酸根离子作氧化剂被还原生成cl-，fe(oh)3被氧化为fe，反应的离子方程式为3clo-+2fe(oh)3+4oh-3cl-+fe+5h2o。【例3】(2015河南高三适应卷)铜及其化合物是中学化学的重要学习内容。(1)自然界中各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后转化为硫酸铜溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(zns)和方铅矿(pbs)，慢慢地转变为铜蓝(cus)。硫化铜与氧气在淋滤作用下生成硫酸铜，该过程的化学方程式为 。渗透到地下深层的硫酸铜溶液遇到闪锌矿发生反应的离子方程式为;请简要说明该反应能发生的原因:。(2)工业上利用辉铜矿(主要成分是cu2s)冶炼铜。为了测定辉铜矿样品的纯度，可将样品与过量的酸性高锰酸钾溶液反应，该反应的离子方程式为。(3)工业上可用多种方法制备硫酸铜晶体。下图是利用废铜屑(含杂质铁)制备胆矾(硫酸铜晶体)的流程图。已知:溶液中被沉淀离子fe3+fe2+cu2+完全生成氢氧化物沉淀时溶液的ph3.76.4 4.4溶液b中含有的阳离子为(填离子符号)，氧化剂x宜选用的物质为(填化学式)。加入试剂y是为了调节ph，试剂y可以选择的是。操作z的步骤有、过滤、洗涤、干燥等。将废铜屑投入到废酸(含硝酸、硫酸)中可以制备硫酸铜晶体。若某100 ml的废酸混合液中，c(hno3)=2 moll-1，c(h2so4)=4 moll-1(不含其他酸或氧化剂)，则该废酸理论上最多能制备硫酸铜晶体(cuso45h2o)的质量为g。现有一块含有铜绿的铜片(假设不含其他杂质)在空气中灼烧可生成氧化铜等物质，经测定，反应前后固体的质量相同。则该铜片中铜的生锈率为(已知:金属生锈率=)100%)。答案(1)cus+2o2cuso4cu2+(aq)+zns(s)cus(s)+zn2+(aq)在一定条件下，溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物或在相同条件下，由于ksp(cus)小于ksp(zns)，故反应可以发生(2)cu2s+2mn+8h+2cu2+s+2mn2+4h2o(3)fe3+、fe2+、h+、cu2+h2o2cuo或cuco3或cu(oh)2蒸发浓缩冷却结晶7534%解析(1)硫化铜与氧气在淋滤作用下生成硫酸铜，反应的化学方程式为cus+2o2cuso4。渗透到地下深层的硫酸铜溶液遇到闪锌矿，在一定条件下，溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物，发生反应的离子方程式为cu2+(aq)+zns(s)cus(s)+zn2+(aq)。(2)辉铜矿(主要成分是cu2s)冶炼铜，和酸性高锰酸钾溶液反应生成铜离子、硫酸根离子，高锰酸根离子被还原为锰离子，反应的离子方程式为cu2s+2mn+8h+2cu2+s+2mn2+4h2o。(3)废铜屑(含杂质铁)经灼烧后，转化为铜、铁的氧化物，加入足量的稀硫酸溶解，得到的溶液b中含有的阳离子主要有fe2+、fe3+、cu2+和h+，氧化剂x除了具有强氧化性，还不能引入新的杂质离子，宜选用的试剂是双氧水。加入试剂y，通过控制溶液ph使铁离子转化为沉淀，而铜离子不转化为沉淀，同时不能引入杂质离子，氧化铜和氢氧化铜都能与酸反应生成铜离子和水，是理想的ph调节剂，碳酸铜在酸性条件下，还会生成二氧化碳气体，可以通过微热出去。操作z为重结晶，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。在足量酸作用下，n在稀溶液全部转化为一氧化氮，当杂质铁的含量无限小，即废铜屑中只含有铜时制得的，理论上可以得到最多的硫酸铜晶体，根据得失电子守恒，可以得到n(cuso45h2o)=n(cuso4)=n(hno3)=1.5100 ml2 moll-1=0.3 mol，硫酸铜晶体的质量=0.3 mol250 gmol-1=75 g。铜绿的成分是碱式碳酸铜，由于灼烧前后固体的质量相同，因此碱式碳酸铜减少的质量等于铜氧化增加的质量，设其为m g，并设碱式碳酸铜和未生锈铜的物质的量分别为x mol和y mol，可以得到cu2(oh)2co32cuo+h2o+co2m2cu+o22cuom1 mol 62 g 2 mol32 gx my mx=m，y=m，由关系式2cucu2(oh)2co3可知，生锈铜的物质的量=2x=m，铜的生锈率=100%=34%。【例4】(2015山西四校联考)已知物质a、b、c、d、e是由短周期元素构成的单质或化合物，它们可发生如下图所示的转化关系:(1)若条件为点燃，目前60%的b都是从海水中提取的，气体d可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，写出c与h2o反应的化学方程式:。将气体d作为燃料电池的燃料源可以制成d-空气燃料电池系统，总反应式为d+o2a+h2o(未配平)，写出此碱性燃料电池的负极反应式:。(2)若条件为加热，e是一种两性氢氧化物，气体d是一种有臭鸡蛋气味的气体，其水溶液是还原性酸，则c为(填化学式)。(3)若条件为常温，b和d为同种无色气体，常温下e的浓溶液可以使fe钝化，写出少量fe粉与e的稀溶液反应的离子方程式:。已知常温下1 mol c与h2o反应生成气体d和e溶液放出46 kj热量，写出c与水反应生成d和e的热化学方程式:。答案(1)mg3n2+6h2o3mg(oh)2+2nh32nh3-6e-+6oh-n2+6h2o(2)al2s3(3)fe+4h+nfe3+no+2h2o3no2(g)+h2o(l)2hno3(aq)+no(g)h=-138 kjmol-1解析(1)若条件为点燃，目前60%的b都是从海水中提取的，则b是mg，气体d可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则d是nh3，c和水反应生成氨气和e，根据元素守恒知，a中含有氮元素，mg和氮气能反应生成氮化镁，所以a是氮气，氮化镁和水反应生成氨气和氢氧化镁，所以c为mg3n2，c与h2o反应的化学方程式为mg3n2+6h2o3mg(oh)2+2nh3;氨气-空气燃料电池负极为氨气，正极为氧气，电池负极反应式为2nh3-6e-+6oh-n2+6h2o。(2)若条件为加热，e为两性氢氧化物，气体d是一种有臭