河南省洛阳市高三化学二轮 研讨会无机综合题.doc

河南省洛阳市2013高三化学二轮 研讨会无机综合题一、框图推断例1 （2010年26（14分）物质ag有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中a为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到b和c。单质c可与e的浓溶液发生反应，g为砖红色沉淀。请回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：b 、e 、g ；（2）利用电解可提纯c物质，在该电解反应中阳极物质是 ，阴极物质是 ，电解质溶液是 ；（3）反应的化学方程式是 。（4）将0.23 mol b和0.11 mol氧气放入容积为1 l的密闭容器中，发生反应，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol d，则反应的平衡常数k= 。若温度不变，再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡，则b的平衡浓度 （填“增大”、“不变”或“减小”），氧气的转化率 （填“升高”、“不变”或“降低”），d的体积分数 （填“增大”、“不变”或“减小”）。【解析】（1）由“g为砖红色沉淀”可知f为cuso4，则c为cu，e为浓硝酸或浓硫酸；结合反应的条件可知，b、d分别为so2、so3，则e、f分别为h2so4和cuso4。（2）电解精炼铜时，粗铜为阳极，精铜为阴极，电解质溶液为cuso4溶液。 2so2(g)+o2(g) 2so3(g)起始浓度/ moll1 0.23 0.11 0转化浓度/ moll1 0.12 0.06 0.12平衡浓度/ moll1 0.11 0.05 0.12 （4）则： k=mol-1l =23.8 mol-1l再加入氧气，平衡正向移动，故so2的浓度减小，氧气本身的转化率降低，so3的体积分数减小。【答案】（1）so2 h2so4 cu2o（2） 粗铜 精铜 cuso4溶液（3）cu+2h2so4（浓）cuso4+so2+2h2o （4）23.8 mol-1l 减小 降低 减小变式1a是由同周期的两种元素组成的离子化合物，以a为原料在化学工业上可制备多种物质，其中一部分如图所示（转化中部分物质未列出）。a、b、c、d、e的燃色均呈黄色，b、c、d的水溶液均呈碱性。常温下，x2为黄绿色气体。当e转化为c或d时，都能同时产生支持燃烧的无色气体y2x2abdec热分解试回答下列问题：（1）a、x2、e的化学式分别为 （2）bc的化学方程式 （3）a、b均是厨房中常用的盐，请列举一种能够鉴别两者的试剂： （4）在由x、y两种元素组成的某种化合物中，y元素的质量分数为47.4%。该化合物与d的溶液反应生成两种含氧酸盐，其中x的化合价分别为+3价和+5价，反应的化学方程式为 （5）工业上利用如图电解装置可实现a、d的转化。m电极应与直流电源 极相连，物质d可在 （真“b”“c”）处收集，n极上发生的电极反应为 （1）nacl；cl2；h2o2（2）2nahco3na2co3h2oco2（3）稀盐酸（或澄清石灰水等其他合理答案）（4）2clo22naoh=naclo3naclo2h2o（5）正；b；2h2o2e=h22oh（或2h2e=h2）二、工业流程图例2【2012山东28. (12分)】工业上由黄铜矿(主要成分cufes2)冶炼铜的主要流程如下：黄铜矿冰铜(mcu2snfes)气体a泡铜(cu2o、cu)熔渣bal高温粗铜精铜电解精炼石英砂石英砂空气空气焙烧焙烧（1）气体a中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。 a浓h2so4 b稀hno3 cnaoh溶液 d氨水（2）用稀h2so4浸泡熔渣b，取少量所得溶液，滴加kscn溶液后呈红色，说明溶液中存在 (填离子符号)，检验溶液中还存在fe2的方法是 (注明试剂、现象)。（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。（4）以cuso4溶液为电解质溶液进行粗铜(含al、zn、ag、pt、au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 。 a电能全部转化为化学能 b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中cu2向阳极移动 d利用阳极泥可回收ag、pt、au等金属（5）利用反应2cu+o2+2h2so4=2cuso4+2h2o可制备cuso4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 。答案：（1）c，d （2）fe3；取少量溶液，滴加kmno4溶液，kmno4褪色 （3）3cu2o+2al=al2o3+6cu（4）b，d （5）4h+o2+4e=2h2o（一）首尾分析法变式2. (14分) 高铁酸钾（k2feo4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：已知： 2koh + cl2 kcl + kclo + h2o（条件：温度较低） 6koh + 3cl2 5kcl + kclo3 + 3h2o（条件：温度较高） 2fe(no3)3 + 2kclo + 10koh 2k2feo4 + 6kno3 + 3kcl + 5h2o回答下列问题：（1）该生产工艺应在 （填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行；（2）写出工业上制取cl2的化学方程式 ；（3）k2feo4具有强氧化性的原因 ；（4）配制koh溶液时，是在每100 ml水中溶解61.6 g koh固体（该溶液的密度为1.47 g/ml），它的物质的量浓度为 ；（5）在“反应液i”中加koh固体的目的是 ：a与“反应液i”中过量的cl2继续反应，生成更多的kclobkoh固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率c为下一步反应提供反应物d使副产物kclo3转化为 kclo（6）从“反应液ii”中分离出k2feo4后，会有副产品 （写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途 。变式2. （每空2分，共14分）（1）温度较低（2）2nacl + 2h2o 2naoh + h2 + cl2（3）fe元素的化合价显+6价，易得电子（4）10 mol/l（5）ac（6）kno3 kcl； kno3可用于化肥，炸药等（二）截段分析法氯化钠硫酸铵混合溶解蒸发浓缩趁热过滤na2so4滤液冷却结晶过滤滤液nh4cl洗涤干燥nh4cl产品变式3.（10分）以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：203040506070802030405060708090100氯化铵溶解度/g硫酸钠温度/（1）欲制备10.7 g nh4cl，理论上需nacl g。（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。（3）“冷却结晶”过程中，析出nh4cl晶体的合适温度为 。（4）不用其它试剂，检查nh4cl产品是否纯净的方法及操作是 。（5）若nh4cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是 。2 （1）11.7（2）蒸发皿（3）35 （3340 均可得分）（4）加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净。（5）重结晶（三）交叉分析法变式4.某一化工厂的生产流程如下mlkjihgfedcba 饱和食盐水焦炭液态空气蒸馏水高温（1）l的化学式 。（2）焦炭在高温条件下与水反应的化学方程式是 。该反应低温条件下能否自发 。（3）工业合成氨的适宜条件是 。合成塔从上到下将催化剂分成四层，在层与层之间冷激气（冷的原料气）和反应气混合，这样设计的目的是 。（4）e与气体a可能发生以下反应：4nh3(g)3o2(g) =2n2(g)6h2o(g) h= -1 266.8 kjmol-1n2(g)o2(g) =2no(g) h= +180.5 kjmol-1h2o(l) =h2o(g) h=+44 kjmol-1写出e与a气体反应生成d气体和液态水的热化学方程式 。（5）ef和饱和食盐水反应的化学方程式是 。在制产品k，饱和食盐水中应先通入 至饱和，再通入另一气体。（6）以nh3和co2为原料可直接生产尿素，其化学方程式 。（1）nh4no3（2）ch2o=coh2 否（3）用铁触媒作催化剂，压强为20 mpa50 mpa,温度为450 左右 冷激气与每一层的反应混合气及时进行热交换，既预热原料气，又保证反应混合气的温度控制在450 左右，使每一层催化剂都能起到最大的催化作用（4）4nh3(g)5o2(g)4no(g)6h2o(l) h= -1269.8 kjmol-1（5）naclnh3co2h2o=nahco3nh4cl（6）2nh3co2=co(nh2)2h2o（四）循环分析法变式5【2001上海27】利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：依据上述流程，完成下列填空：（1）天然气脱硫时的化学方程式是 （2）n mol ch4经一次转化后产生co 0.9n mol、产生h2 mol（用含n的代数式表示）（3）k2co3（aq）和 co2反应在加压下进行，加压的理论依据是 （多选扣分）（a）相似相溶原理 （b）勒沙特列原理 （c）酸碱中和原理（4）由khco3分解得到的co2可以用于 （写出co2的一种重要用途）。（5）整个流程有三处循环，一是fe(oh)3循环，二是k2co3（aq）循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。变式5.（本题共12分）（1）3h2s2fe(oh)3 =fe2s36h2o（2分）（2）27n（3分）（3）b（3分）（4）生产纯碱（或作制冷剂等，其它合理答案也给分）（2分）（5）（2分）三、拼盘无机综合题例3.【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0.54 g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0.40 mol/l的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 ml。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mno2zn电池类似，k2feo4zn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_。答案：变式6.氮是地球上极为丰富的元素，氮的化合物应用十分广泛。（1）氮的氢化物肼（n2h4）是航天火箭发射常用的燃料。反应生成氮气和气态水。发射火箭时肼为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知4 g n2h4(g)在上述反应中放出71 kj的热量，则该反应的热化学方程式为 工业上可采用电化学法获得n2h4，其装置如图所示，则该装置为池，通入氨气一极的电极反应式为 nh3 o2 koh溶液（2）叠氮酸（hn3）可用来制备常备汽车安全气囊的填充剂nan3和雷管的引爆剂hg(n3)2等nan3属于（填“离子”或“共价”）化合物。受撞击或受热时nan3不爆炸，仅分解为氮气和金属钠，反应的化学方程式为 工业上可用肼与亚硝酸（hno2）反应制备hn3，反应的化学方程式为，该反应中还原剂是hn3不稳定，在水溶液中会与水发生反应生成氮气和另一种含氮的化合物，反应中各物质的物质的量均相等，则生成的另一种化合物的结构简式 （1）2n2h4(g)2no2(g) =3n2(g)4h2o(g) h=-1 123 kjmol-1原电池；2nh32e2oh=n2h42h2o（2）离子；2nan3=2na3n2n2h4hno2=hn32h2o；n2h4nh2oh四、定性定量分析相结合的无机推断题例4.【2011年26】（14分）0.80 g cuso45h2o样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。请回答下列问题：（1）试确定200 时固体物质的化学式_ _ _（要求写出推断过程）；（2）取270 所得样品，于570 灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为 。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为 ，其存在的最高温度是 ；（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与cu在加热时发生反应的化学方程式为_ _；（4）在0.10 moll-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的ph=8时，c(cu2+)=_moll-1（kspcu(oh)2=2.210-20）。若在0.1 moll-1硫酸铜溶液中通入过量h2s气体，使cu2+完全沉淀为cus，此时溶液中的h+浓度是_moll-1。26（1）cuso4h2ocuso45h2ocuso4(5-n)h2o+n h2o250 18n0.80 g 0.80 g-0.57 g=0.23 gn = 4 （2）cuso4 cuo+so3 cuso45h2o 102 （3）2h2so4(浓)+ cucuso4 +so2+h2o（4）2.210-8 0.2五、元素推断为载体无机综合题例5【2012天津7】（14分）x、y、z、m、g五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。x、z同主族，可形成离子化合物zx；y、m同主族，可形成my2、my3两种分子。请回答下列问题：（1） y在元素周期表中的位置为_。（2） 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_（写化学式），非金属气态氢化物还原性最强的是_（写化学式）。（3） y、g的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_（写出其中两种物质的化学式）。（4） x2m的燃烧热h a kjmol1 ，写出x2m燃烧反应的热化学方程式：_。（5） zx的电子式为_；zx与水反应放出气体的化学方程式为_。（6） 熔融状态下，z的单质和feg2能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：2z + feg2 fe + 2zg 放电时，电池的正极反应式为_：充电时，_（写物质名称）电极接电源的负极；该电池的电解质为_。（1）y第2周期via（2）最高价氧化物对应水化物酸性最强的是hclo4，非金属性越弱，气态氢化物还原性越强，气态氢化物还原性最强的是h2s（3） y的单质o3、g的单质cl2、二者形成的clo2可作消毒剂（4） 根据燃烧热的含义，写h2s燃烧的热化学方程式生成物应该生成so2,2h2s(g)+3o2(g)=2 so2(g)+2h2o(l), h=-2a kjmol-1（5），（6）2na+fecl2fe+nacl,放电时正极发生还原反应，应该是fe2+得电子，电极反应式为。充电时原电池的负极材料na接电源的负极。该电池的电解质为-al2o31.（10分）亚氯酸钠（naclo2）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产naclo2的主要流程如下。气体a气体b气体anaclo3na2so3a溶液clo2气体naoh溶液双氧水naclo2na2so4溶液离子隔膜电解池（1）、中发生反应的还原剂分别是 、 （填化学式）。（2）中反应的离子方程式是 。（3）a的化学式是 ，装置中a在 极区产生。（4）clo2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备：5naclo2 + 4hcl = 5nacl + 4clo2 + 2h2o。 该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。 研究表明：若反应开始时盐酸浓度越大，则气体产物中cl2的含量越大，运用氧化还原反应规律分析其原因是 。（5）naclo2变质可分解为naclo3和nacl。取等质量变质前后的naclo2试样均配成溶液，分别与足量feso4溶液反应时，消耗fe2+的物质的量相同，从电子守恒的角度解释其原因是 。1.（10分）（1）na2so3 h2o（2）2clo2 + h2o2 + 2oh = 2clo+ o2+ 2h2o（3）h2so4 阳（4）14 clo的氧化性或cl的还原性随溶液的酸性和浓度的增大而增强，因此cl被氧化得到cl2（5）naclo2变质前后分别与fe2+反应时，最终均得到等量nacl，cl元素均由+3价变为1价，根据电子守恒，两个过程中得到的电子的物质的量相同2（共12分）二氧化氯（clo2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。 （1）工业上制备clo2的反应原理常采用：2naclo34hcl=2clo2cl22h2o2nacl。 浓盐酸在反应中显示出来的性质是_（填序号）。 a只有还原性 b还原性和酸性 c只有氧化性 d氧化性和酸性 若上述反应中产生0.1 mol clo2，则转移电子的物质的量为_mol。 （2）目前已开发出用电解法制取clo2的新工艺。 上图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取clo2。写出阳极产生clo2的电极反应式：_。 电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 ml（标准状况）时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_mol；用平衡移动原理解释阴极区ph增大的原因_。（3）clo2对污水中fe2、mn2、s2和cn-等有明显的去除效果。某工厂污水中含cn- a mg/l，现用clo2将cn-氧化，只生成两种气体，其离子反应方程式为_；处理100 m3这种污水，至少需要clo2 _ mol 。2（共12分）（1）b 0.1 （各1分）（2）cl- - 5e- + 2h2o = clo2+ 4h+ 0.01 在阴极发生2h+ + 2e- =h2，h+浓度减小，使得h2ooh- +h+的平衡向右移动，oh-浓度增大，ph增大（3）2clo2+2cn- = n2+ 2co2+2cl- （或3.85a）3（12分）由软锰矿（主要成分为mno2）制备kmno4的实验流程可表示如下：软锰矿锰酸钾氯化钾高温滤液kohkclo3反应h2o操作过滤酸化反应高锰酸钾二氧化锰操作过滤滤液操作滤渣产品（1）反应发生反应的化学方程式是 ；反应发生反应的离子方程式是 ；（2）操作的实验步骤为 、 ；可循环利用的物质的化学式为 ；（3）计算用2.5 kg含mno280%的软锰矿制备，理论上可得kmno4为 ：（保留两位有效数字）（4） 取制得的产品6.5 g，配成250 ml溶液；准确称取纯na2c2o41.34 g配成适量溶液。用上述kmno4溶液滴定na2c2o4溶液，恰好反应（氧化产物为co2，还原产物为mn2+）时，消耗kmno4溶液的体积为25.00 ml。该kmno4的纯度为 %（保留小数点后一位）。3（12分）（1）3mno2kclo36koh 3k2mno4kcl3h2o. （2分）3mno424h+mno22mno42h2o （2分）（2）浓缩（1分） 结晶（1分） mno2 （2分）（3）2.4 kg （2分）（4）97.2% （2分）4【13年南京16】（12分）焦亚硫酸钠（na2s2o5）常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下：已知：反应包含2nahso3na2s2o5h2o等多步反应。（1）反应i的化学方程式为 。（2）硫磺燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中，目的是 。在上述工艺流程中可循环使用的物质是 。 （3）反应中需控制参加反应的气体与固体的物质的量之比接近 ，若气体量不足，则会导致 。 （4）na2s2o5与稀硫酸反应放出so2，其离子方程式为 。4. （12分） （1）co2nh3naclh2o=nahco3nh4cl（2分）（2）增大硫与空气的接触面积，使硫磺充分燃烧，加快反应速率（2分）co2、h2o（2分）（3）2：1（2分） na2s2o5产品中na2so3、na2co3等杂质含量增加，na2s2o5产率降低（2分） （4）s2o522h=2so2h2o（2分5高铁酸钾（k2feo4）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂。（1）已知：4feo4210h2o4fe(oh)38oh3o2。k2feo4在处理水的过程中所起的作用有 。（2）将适量k2feo4溶解于ph4.74的溶液中，配制成c(feo42) 1.0 mmoll1的试样，将试样分别置于20 、30 、40 和60 的恒温水浴中，测定c(feo42)的变化，结果见图。该实验的目的是 ；发生反应的h 0（填“”、“”或“”）。图h3feo4hfeo4h2feo4feo42图c(feo42-)/mmoll1t/min分布分数ph （3）feo42在水溶液中的存在形态如图所示。下列说法正确的是 （填字母）。a不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态b向ph10的这种溶液中加硫酸至ph2，hfeo4的分布分数逐渐增大c向ph6的这种溶液中加koh溶液，发生反应的离子方程式为：hfeo4ohfeo42h2o（4）测定某k2feo4溶液浓度的实验步骤如下：步骤1：准确量取v ml k2feo4溶液加入到锥形瓶中步骤2：在强碱性溶液中，用过量cro2与feo42反应生成fe(oh)3和cro42步骤3：加稀硫酸，使cro42转化为cr2o72，cro2转化为cr3，fe(oh)3转化为fe3步骤4：加入二苯胺磺酸钠作指示剂，用c moll1 (nh4)2fe(so4) 2标准溶液滴定至终点，消耗(nh4)2fe(so4) 2溶液v1 ml。滴定时发生的反应为：fe2cr2o72hfe3cr3h2o（未配平） 写出步骤2中发生反应的离子方程式 。 根据上述实验数据，测定该溶液中k2feo4的浓度为 moll1（用含字母的代数式表示）。5（14分）（1）杀菌消毒、吸附悬浮物（或其他合理答案）（2）探究温度对feo42浓度的影响（或其他合理答案） （3）c（4） cro2feo422h2ofe(oh)3cro42oh 6(12分) 下图是工业生产硝酸铵的流程。 （1） 实验室制氨气的化学方程式为 ，写出氨气转化为no的化学方程式 。（2）在整个生产流程中两次通入空气的目的是 。（3） a、b、c、d四个反应容器中的反应，属于氧化还原反应的是 (填反应容器字母代号)，在no2与水的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。（4）假设由nh3制no的产率为100，由no制硝酸的产率为100，然后利用制得的hno3与剩余的nh3反应制备nh4no3，则制硝酸用去的nh3占nh3总量的 。6（12分）（1） 2nh4cl+ca(oh)cacl2+2nh3+2h2o (2分)4nh3 + 5o2 4no + 6h2o (2分)。（2） 提高nh3和o2生成no的转化率；提高no转化为硝酸的转化率；(2分，每答对1个得1分，出现错误答案不扣分) （3）abc (2分，只填一个且正确或只填两个且正确，得1分，有错误不得分) 1:2 (2分)。（4） 50 (2分)。7年苏南四校18(12分)双氧水、过硫酸钾是工业上常用的氧化剂、消毒剂。工业上以铂为阳极，铅或石墨为阴极，电解nh4hso4溶液得过硫酸铵【(nh4)2s2o8】溶液，其工艺流程为：（1）将电解后的溶液送往水解器中在减压条件下水解、蒸馏、浓缩分离，精馏得过氧化氢的水溶液，剩余溶液再循环使用。写出电解nh4hso4溶液的化学方程式 写出水解器中(nh4)2s2o8溶液的水解方程式 。铂价格昂贵，试分析电槽阳极用铂不用铅的原因 。试分析水解器中使用减压水解、蒸馏的原因 。（2）在电解后的过硫酸铵溶液中加入硫酸氢钾，析出过硫酸钾固体，过硫酸钾具有强氧化性，常被还原为硫酸钾，80 以上易发生分解。将0.40 mol 过硫酸钾与0.20 mol 硫酸配制成