【步步高】（考前三个月）高考化学考前专项冲刺集训 第九题 无机化学综合应用.doc

第九题无机化学综合应用题组一以陌生无机物为载体的综合考查1铜是与人类关系非常密切的有色金属。已知常温下，在溶液中cu2稳定，cu易在酸性条件下发生：2cu=cu2cu。大多数1价铜的化合物是难溶物，如cu2o、cui、cucl、cuh等。(1)在新制cu(oh)2悬浊液中滴入葡萄糖溶液，加热生成不溶物的颜色为_，某同学实验时却有黑色物质出现，该黑色物质的化学式为_。(2)在cucl2溶液中逐滴加入过量ki溶液可能发生：a2cu24i=2cui(白色)i2b2cu22cl2i=2cucl(白色)i2若a反应是主要反应，需要查询的数据是_。为顺利观察到白色沉淀可以加入的最佳试剂是_。aso2 b四氯化碳cnaoh d乙醇(3)一定条件下，在cuso4中加入nh5反应生成氢化亚铜(cuh)。已知nh5的所有原子都达到稀有气体的稳定结构，nh5是_(填“离子化合物”或“共价化合物”)，在上述反应中nh5作_(填“氧化剂”、“还原剂”或“既不是氧化剂也不是还原剂”)。写出cuh在过量稀盐酸中有气体生成的离子方程式：_。将cuh溶解在适量的稀硝酸中，完成下列化学方程式。cuhhno3=cu(no3)2h2(4)将实验制得的cucl样品2.000 g(杂质不参与反应)溶于一定量的0.500 0 moll1 fecl3溶液中，加水稀释至200 ml得到溶液，取20.00 ml用0.100 0 moll1的ce(so4)2溶液滴定到终点，消耗20.00 ml ce(so4)2。有关反应离子方程式：fe3cucl=fe2cu2cl、ce4fe2=fe3ce3，则样品中cucl的质量分数为_。答案(1)砖红色cuo(2)ksp(cucl)与ksp(cui)b(3)离子化合物还原剂2cuh2h=cu2cu2h26cuh16hno3=6cu(no3)23h24no8h2o(4)99.50%解析(1)葡萄糖分子中的醛基被新制cu(oh)2氧化，cu(oh)2则被还原为砖红色的cu2o，由于反应需加热，故cu2o有可能被氧化为黑色的cuo。(2)cucl2溶液与过量的ki反应，生成的沉淀与cucl和cui的ksp的相对大小有关。由于a反应和b反应在生成白色沉淀的同时，均有i2生成，而ccl4可萃取其中的i2，且与水不互溶，故反应后加ccl4可顺利观察到白色沉淀。(3)nh5 的所有原子均达到稀有气体的稳定结构，故nh5可写成nh4h(氢化铵)，氢化铵中1价的氢将cuso4溶液中2价的铜还原为1价。将cuh溶解在适量的稀hno3中发生氧化还原反应，有cu(no3)2、h2、no、h2o四种产物生成。(4)根据反应关系式：cuclfe2ce4，得n(cucl)0.100 0 moll10.02 l0.02 mol，则2.000 g样品中cucl的质量分数w(cucl)100%99.50%。2亚磷酸(h3po3)是二元酸，与足量naoh溶液反应生成na2hpo3。(1)pcl3水解可制取亚磷酸：pcl33h2o=h3po3_。(2)h3po3溶液中存在电离平衡：h3po3hh2po。某温度下，0.10 moll1的h3po3溶液的ph1.6，即溶液中c(h)2.5102 moll1。求该温度下上述电离平衡的平衡常数k，写出计算过程。(h3po3的第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字)根据h3po3的性质可推测常温下na2hpo3稀溶液的ph_7(填“”、“”或“(3)h3po3i2h2o=2hih3po4(4)2h2e=h2hpo2h=h3po3解析(1)根据质量守恒定律来补充完整该化学方程式。(2)利用化学平衡的三段式求解，注意题目对有效数字的要求。(3)根据题目信息确定还原剂、氧化剂，根据化合价变化规律确定氧化产物、还原产物，最后配平化学方程式。(4)根据电解原理知氢离子在阴极放电生成h2，由此写出阴极的电极方程式。紧扣题目信息“电解na2hpo3溶液也可得到亚磷酸”，再结合装置示意图、电极上离子放电情况推测要在产品室得到产品，阳极室的氢离子要向产品室移动，原料室的hpo也要向产品室移动，由此可写出产品室中反应的离子方程式。3na2s、h2o2在从含镍电镀废渣(除含镍外，还含有cu、zn、fe、cr等杂质)中提取含镍化合物时有重要作用。提取过程如下：电镀废渣先用过量酸进行酸化处理，得到溶液；向溶液中滴入适量的na2s溶液，除去cu2、zn2，过滤；保持滤液在40 左右，用6%的h2o2溶液氧化fe2，再在95 时加入naoh溶液调节ph，过滤除去铁和铬；在滤液中加入足量na2co3溶液，搅拌，得nico3沉淀；(1)步骤中除可观察到黑色沉淀外，还可嗅到臭鸡蛋气味，用离子方程式说明气体的产生：_。(2)步骤中在fe2氧化阶段，需要控制温度不超过40 ，其目的是_；该阶段发生反应的离子方程式为_。(3)fe2也可以用naclo3氧化，fe2被氧化并在较小ph条件下水解，最终形成黄铁矾钠na2fe6(so4)4(oh)12沉淀而被除去；如图是温度ph关系图，图中阴影部分为黄铁矾钠稳定存在区域已知25 时，fe(oh)3的ksp2.641039，下列说法正确的是_(填字母)。afeooh中铁为2价b若在25 时，用h2o2氧化fe2，再在ph4时除去铁，此时溶液中c(fe3)2.641029 moll1c用氯酸钠在酸性条件下氧化fe2的离子方程式为6fe2clo6h=6fe3cl3h2od工业生产中温度常保持在8595 生成黄铁矾钠，此时溶液的ph约为1.21.8(4)无水nicl2在有机合成中有着极为重要的作用，工业上常用含镍原料所制得的nicl26h2o在亚硫酰氯(socl2)中加热脱水制得，已知socl2能与水反应生成so2和hcl。写出nicl26h2o在亚硫酰氯(socl2)中加热脱水制无水nicl2的反应方程式_，nicl26h2o需在亚硫酰氯(socl2)中加热脱水的原因是_。答案(1)s22h=h2s(2)减少过氧化氢的分解2fe2h2o22h=2fe32h2o(3)cd(4)nicl26h2o6socl2nicl26so212hclnicl2在加热过程中会发生水解而得不到无水nicl2，当nicl26h2o在亚硫酰氯(socl2)中加热脱水时，反应过程中产生的hcl能抑制nicl2的水解解析(1)经过量酸处理得到的溶液中含有大量的h，当加入na2s后会发生反应：s22h=h2s，生成具有臭鸡蛋气味的h2s。(2)fe2氧化阶段需要加入氧化剂过氧化氢，温度过高会造成过氧化氢的分解，导致过氧化氢损失，氧化阶段的反应为2fe2h2o22h=2fe32h2o。(3)feooh中铁为3价；当ph4时，c(h)104 moll1，c(oh)1010 moll1，则c(fe3) moll12.64109 moll1。(4)加热过程中发生的反应为nicl26h2o6socl2=nicl26so212hcl；若单独加热nicl26h2o，则在加热过程中nicl2会发生水解而得不到无水nicl2，当nicl26h2o在亚硫酰氯(socl2)中加热脱水时，反应过程中产生的hcl能抑制nicl2的水解。题组二以化工生产流程为载体的综合考查1目前，新能源不断被利用到现代的汽车中，高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向。(1)高铁酸钾锌电池(碱性介质)是一种典型的高铁电池，则该种电池负极材料是_(填化学式)。(2)工业上常采用naclo氧化法生产高铁酸钾(k2feo4)，k2feo4在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定。反应原理为.在碱性条件下，利用naclo氧化fe(no3)3制得na2feo4：3naclo2fe(no3)310naoh=2na2feo43nacl6nano35h2o。.na2feo4与koh反应生成k2feo4：na2feo42koh=k2feo42naoh。主要的生产流程如下：写出反应的离子方程式：_。流程图中反应是在某低温下进行的，且此温度无naoh析出，说明此温度下ksp(k2feo4)_ksp(na2feo4)(填“”、“”或“”)。(3)已知k2feo4在水溶液中可以发生：4feo10h2o4fe(oh)38oh3o2，则k2feo4在水处理中的作用是_。(4)feo在水溶液中的存在形态如图所示。若向ph10的这种溶液中加硫酸至ph2，hfeo的分布分数的变化情况是_。若向ph6的这种溶液中滴加koh溶液，则溶液中含铁元素的微粒中，_转化为_(填化学式)。答案(1)zn(2)cl22oh=clcloh2o(3)净水剂和消毒剂(4)先增大后减小hfeofeo解析(1)高铁酸钾是氧化剂，作电源正极，而锌为还原剂，在电池中失电子，作电源负极。(2)根据框图中反应的反应物为cl2和naoh知，发生反应的离子方程式为cl22oh=clcloh2o。根据题意分析可知，na2feo4的溶度积大于k2feo4的溶度积。(3)feo与水反应生成的fe(oh)3具有吸附性，可作净水剂，feo具有强氧化性，可作消毒剂。(4)加入硫酸，将溶液ph由10调节到2，由图中hfeo的变化曲线可知，hfeo的分布分数先增大后减小。由图可知，ph6时，溶液中存在的含铁元素的微粒为hfeo和feo，加入koh，溶液ph逐渐增大，hfeo的分布分数逐渐减小，而feo的分布分数逐渐增大，故hfeo逐渐转化为feo。2钛被誉为“21世纪的金属”。钛具有密度小、耐高温、耐腐蚀等特性，具有广泛的用途。下面是用钛铁矿石(主要成分为fetio3)冶炼金属钛的工艺流程图：钛铁矿石tioso4h2tio3,tio2ticl4ti根据上述工艺流程图回答下列问题：(1)反应是一个非氧化还原反应，那么fetio3中ti元素的化合价为_，含有铁元素的反应产物为_(写化学式)。(2)除反应外，剩余的四个反应中，属于氧化还原反应的是_(写反应序号)。(3)已知h2tio3不溶于水。写出反应的化学方程式：_。(4)反应制备金属ti的方法是_(填字母序号)。a热分解法b热还原法c电解法答案(1)4feso4(2)(3)tioso42h2o=h2tio3h2so4(4)b解析(1)因为反应是一个非氧化还原反应，所以由产物tioso4可知ti元素的化合价为4，故fetio3中fe的化合价为2，即含有铁元素的反应产物为feso4。(2)分析反应、中反应物与生成物的化合价可知，这两个反应属于非氧化还原反应；而反应尽管反应物、生成物中的ti元素化合价没变，但参加反应的物质还有c、cl2，故该反应为氧化还原反应；反应为镁作为还原剂制备钛，属于氧化还原反应。(3)注意提示性语言“h2tio3不溶于水”，由此可知该反应为tioso4的水解反应，生成物还有h2so4，且h2tio3后需要标注“”。(4)反应的基本原理就是用活泼金属作还原剂来冶炼其他金属。3菱锰矿的主要成分是mnco3(含有少量fes2、al2o3)，以菱锰矿为原料制备锰单质的流程如下所示：浆化溶液1溶液2精制电解mn请回答下列问题：(1)菱锰矿在浸取前需要粉碎，其目的是_。(2)用稀硫酸浸取时，主要反应的离子方程式为_；加入二氧化锰的目的是除去其中的_(填化学式)，此物质参与反应时生成硫酸铁、水和硫酸锰，该物质发生反应的化学方程式为_。(3)已知fe、al、mn的氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的ph如表所示，则加氨水沉淀时应控制溶液的ph范围为_。氢氧化物fe(oh)3al(oh)3mn(oh)2开始沉淀ph1.84.18.3完全沉淀ph3.25.09.8(4)电解硫酸锰溶液时，阴极的电极反应式为_。用高锰酸钾溶液检验mn2，产生黑色沉淀，该反应的离子方程式为_。(5)硫酸锰在高温条件下分解可得到三种氧化物，该热分解的化学方程式为_。答案(1)增大接触面积，便于浆化，提高浸出率(2)mnco32h=mn2co2h2ofes22fes215mno214h2so4=fe2(so4)315mnso414h2o(3)5.0ph8.3(4)mn22e=mn2mno3mn22h2o=5mno24h(5)3mnso4mn3o4so22so3解析(1)矿石粉碎可增大固体与液体、固体与气体的接触面积，可从影响化学反应速率因素的角度进行分析。(2)碳酸锰与稀硫酸反应，类似碳酸钙与盐酸反应。二硫化亚铁与二氧化锰在稀硫酸中反应生成硫酸铁、硫酸锰和水。1 mol fes2失去电子的物质的量为15 mol。(3)根据几种离子沉淀的ph，控制溶液的酸碱性使氢氧化铝完全沉淀(氢氧化铁已完全沉淀)，氢氧化锰没有开始沉淀。(4)电解硫酸锰溶液时，阴极上锰离子发生还原反应生成锰单质。高锰酸钾可将锰离子氧化成二氧化锰。(5)硫酸锰在高温下分解生成四氧化三锰、二氧化硫和三氧化硫，类似硫酸亚铁分解生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫。4负载银纳米geo2可用于光催化降解农药废水，某工厂现用锗(ge)产品加工废料生产纳米geo2，实验流程如下图所示：请回答下列问题：(1)操作x的名称为_。y溶液是一种在该流程中可循环利用的物质，该物质是_。(2)请补充完整第步反应的离子方程式：ge2_h=ge4_。(3)若要将