专题 无机化学综合2015新题(含答案和解析).doc

专题 无机化学综合2015新题赏析 课后练习主讲教师：题一：已知下列转化关系中，M、N均为单质，则M可能是()MNQQ溶液MNANa BAl CFe DCu题二：已知A、B、C、D之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A若A为Fe，D为氢气，则B一定为酸B若A、D为化合物，B为水，则C一定是气体单质C若A、B、C、D均为化合物，该反应一定属于复分解反应D若A、B、C、D均为10电子微粒，且C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则D常温下一定呈液态题三： CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质)，生产CuCl的工艺流程如下：物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Cu(OH)25.66.7Al(OH)33.84.7已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl，CuCl的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。(1)煅烧的主要目的是：_。 (2)操作为调节溶液的pH值，范围为_，加入的物质X可以是_。ACuO BCu(OH)2 CNaOH溶液 DCaCO3(3)滤渣的主要成分是_。(4)往滤液中加入食盐并通入SO2可生成CuCl，请写出反应的离子方程式：_。题四：铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。（1）铁元素在元素周期表中的位置为_。（2）等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下反应，产生相同条件下的气体体积比为_，铁在高温条件下与水蒸气反应的化学方程式为_。（3）碱式硫酸铁Fe(OH)SO4是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：已知：常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe3+Fe2+Al3+开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH，应控制pH的范围为_。碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+ 离子，可部分水解生成聚合离子Fe2(OH)42+。该水解反应的离子方程式为_。（4）高铁酸钾（K2FeO4）也是常用的水处理剂。它的制备方法有多种：熔融法又称为过氧化钠氧化法。先在高温熔融的条件下制备高铁酸钠：Fe3Na2O2Na2FeO42Na2O，再将高铁酸钠加入到氢氧化钾溶液里，发生反应：2KOHNa2FeO4K2FeO42NaOH，请根据复分解反应原理分析该反应发生的原因：_。电解法制备高铁酸钾。铁和石墨分别作两个电极的电极材料，氢氧化钠溶液作电解液实现电解制备。阴极的电极材料为 ，写出阳极的电极反应式为_。题五：雾霾天气严重影响人们的生活质量，其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。.将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其浓度如下表：离子KNaNHSONOCl浓度/(molL1)310-6710-6210-5310-5510-5210-5根据表中数据判断该试样的pH_。.消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法：(1) 方法一：工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO2和NO，可获得Na2S2O4(连二亚硫酸钠)和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)：装置中的主要反应的离子方程式为_。装置中可以使Ce4+ 再生，若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液，当消耗1 mol甲烷时，理论上可再生_mol Ce4+。(2)方法二：NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示：图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图综合考虑可知最佳的催化剂和相应的温度应为_(填序号)。aMn，200 左右 bCr，450 左右 cMn和Cr混合，300 左右用Fe作催化剂时，在氨气足量的情况下，若c(NO2)/c(NO)11脱氮率最佳。已知每生成11.2 L N2(标况)反应放出的热量为Q kJ，此时对应的脱氮反应的热化学方程式为_。题六：海水资源丰富，海水中主要含有Na、K、Mg2、Cl、SO、Br、CO、HCO等离子。合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证。.火力发电燃煤排放的SO2会造成一系列环境和生态问题。利用海水脱硫是一种有效的脱硫方法，其工艺流程如下图所示：(1)天然海水的pH8，呈弱碱性。用离子方程式解释其原因_。(2)天然海水吸收了含硫的烟气后，要用O2进行氧化处理，其反应的化学方程式是_。氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是_。.重金属离子对河流及海洋会造成严重污染。某化工厂废水(pH2.0， 1 gmL-1)中含有Ag +、Pb2+ 等重金属离子。其浓度各约为0.01 molL1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：难溶电解质AgIAgOHAg2SPbI2Pb(OH)2PbSKsp8.310-175.610-86.310-507.110-91.210-153.410-28(3)你认为往废水中投入_(填字母序号)，沉淀效果最好。ANaOH BNa2S CKI DCa(OH)2(4) 常温下，如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH8.0，处理后的废水中c(Pb 2+)_。(5)如果用食盐处理只含Ag的废水，测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%(假设废水的密度为1.0 gcm-3)。若环境要求排放标准为c (Ag)低于1.010-8molL-1，该工厂处理后的废水中c(Ag)_，是否符合排放标准_(填“是”或“否”)。已知Ksp(AgCl)1.810-10题七：工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：试回答下列问题：(1)滤液X中含有的金属阳离子是_(填离子符号)。(2)步骤中可选用_调节溶液的pH(填字母)。A稀硝酸 B氨水 C氢氧化钠溶液 D高锰酸钾溶液(3)步骤中，FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2+，检验Fe2+的方法是_。(4)步骤的反应温度一般需控制在35 以下，其目的是_。(5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为_。题八：某地煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等，一种综合利用煤矸石的工艺流程如图所示。(1)写出“酸浸”过程中主要反应的离子方程式：_、_。(2)“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_、_。(写出2个)(3)物质X的化学式为_。“碱溶”时反应的离子方程式为_。(4)已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。为了获得Al(OH)3产品，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO3一种试剂，后续的操作过程是_。(5)以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl3饱和溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl36H2O晶体。结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：_。专题 无机化学综合2015新题赏析课后练习参考答案题一：D解析：Na、Al、Fe均为活泼金属，用惰性电极电解相关盐溶液不能制取其单质。电解铜盐溶液可以得到单质铜。若M为Cu，其与N的燃烧产物Q能溶于水，可推测 出Q应为CuCl2，其转化为：CuCl2CuCl2CuCl2溶液CuCl2。题二：D解析：若A为Fe，D为氢气，则B可以是水，也可以是酸，A错误；若A为NO2，D为HNO3，B为水，则C为NO，B错误；若A、B、C、D均为化合物，该反应可以是复分解反应，也可以是氧化还原反应，如二氧化氮和水的反应，C错误；C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则C为NH 3，又因A、B、D均为10电子微粒，则A、分别为OH-、NH中的一种，二者反应后生成NH3和H2O，D正确。题三：(1)使铜转化为可溶于酸的氧化物 (2)4.7pH5.6ABC(3)Fe(OH)3和Al(OH)3 (4)2H2O2Cu2+SO24Cl 2CuClSO4H+解析：(1) 煅烧废铜料时，铜单质可与空气中的O2反应生成CuO。 (2)调节溶液的pH的目的，是为了使Fe3+、Al3+ 转化为氢氧化物沉淀，从溶液中除去，并考虑到不能除去Cu2+，故溶液的pH应4.7pH5.6；为了在含铜离子的溶液中不引入新的杂质，再结合反应中需加入NaCl，故符合要求的为A、B、C三个选项。(3)调溶液的pH时，Fe3+ 和Al3+ 完全转化为相应的氢氧化物沉淀，滤渣的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3。(4)根据题给的反应物和生成物，结合电子守恒，可写出反应的方程式：2H2O2Cu2+SO24Cl- 2CuClSO4H+。题四：（1）第四周期族 （2）34 3Fe4H2OFe3O44H2（3）4.4pH7.5 2Fe(OH) 2+2H2O Fe 2(OH)4 2+2H+（4）K2FeO4溶解度小，析出晶体，促进反应进行石墨Fe6e-8OH-FeO4H2O解析：（1）铁元素在元素周期表中位于第四周期族。（2）铁与盐酸、水蒸气发生的反应分别为：Fe2HClFeCl2H2、3Fe4H2OFe3O44H2，故等物质的量的铁分别与足量盐酸、水蒸气反应后生成H2的体积比为34。（3）过量废铁屑溶于硫酸后，溶液中主要含Fe 2+(Fe 3+可被Fe还原为Fe 2+)、Al3+，调节pH的目的是使溶液中的Al3+ 转化为Al(OH)3，Fe 2+不沉淀，故应调溶液pH为：4.4pH7.5。Fe(OH)2+水解生成Fe2(OH)4 2+和H+，水解的离子方程式为：2Fe(OH)2+2H2O Fe2(OH)42+2H+。（4）该反应为复分解反应，根据复分解反应发生的条件，可知K2FeO4溶解度比Na2FeO4小。由题知Fe应生成FeO，铁被氧化，说明作阳极，石墨作阴极，阳极反应为：Fe6e8OHFeO4H2O。题五：.4. (1) SO2OHHSO8(2) aNO2(g)NO(g)2NH3(g)2N2(g)3H2O(g)H4Q kJmol-1解析：.根据电荷守恒：c(K+)c(Na+)c(NH)c(H+)c(NO)c(Cl)c(OH)+2c(SO)和Kw，求得c(H+ )110-4 molL-1，pH4。.(1)由图示可知，装置I中发生的主要反应是NaOH溶液与SO2生成NaHSO3，其反应的离子方程式：SO2OHHSO。甲烷燃料电池中，CH4中的碳元素由-4价升高到+4价，1 mol CH4 参加反应转移8 mol e，Ce4+的再生是指Ce3+ 被氧化为Ce4+，故可以再生 8 mol Ce4+。(2)Mn在200 左右时催化效率最高，而Cr在450 左右时催化效率最高，从节约能源角度应选择a。根据题中条件，写出目标反应为：NO2(g)NO(g)2NH3(g) 2N2(g)3H2O(g)，因生成0.5 mol N2，放出Q kJ热量，所以热化学方程式为：NO2(g)NO(g)2NH3(g) 2N2(g)3H2O(g)H4Q kJmol-1。题六：(1)COH2OHCOOH、HCOH2OH2CO3OH(2)2H2SO3O22H2SO4 中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(3)B(4)1.210-3 molL-1(5)910-9 molL-1是解析：.（1）天然海水中因CO、HCO水解生成OH而呈弱碱性。（2）利用海水呈弱碱性，可用海水吸收含硫的烟气中的二氧化硫，使之转化为亚硫酸及其盐，再经氧化使之转化为硫酸及其盐；氧化后的“海水”与大量的天然海水混合后，能中和生成的酸，同时起到稀释的作用。.(3)由表中数据看出Ag2S、PbS的Ksp远远小于其他物质，故加入硫化物沉淀效果最好。(4)当pH8.0时，溶液中c(OH-)10-6 molL-1，则c(Pb2+)molL-11.210-3 molL-1。(5)假设溶液的体积为1L，则c(Cl)c(NaCl)0.02 molL-1，c(Ag)molL-1910-9 molL-11.010-8molL-1，符合排放标准。题七：(1)Fe2+ 、Fe3+(2)B(3)取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色(4)防止NH4HCO3分解，减少Fe2+水解(5)4FeCO3O22Fe2O34CO2解析：(1)硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后过滤，SiO2为滤渣，滤液中含有的金属阳离子是Fe 2+、Fe3+。(2)步骤要把pH调大，步骤还要加NH4HCO3，若使用氢氧化钠溶液，产品中易混入Na+，故选B。(3)检验Fe2+ 的方法是：取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色。(4)因NH4HCO3受热易分解，且加热会促进Fe2水解，故控制温度在35 以下。(5) 根据在空气中煅烧FeCO3后生成Fe2O3及电子守恒，可得反应的化学方程式为：4FeCO3O22Fe2O34CO2。题八：(1)Al2O36H+ 2Al3+ 3H2O Fe2O36H+ 2Fe3+ 3H2O(2)盐酸的浓度反应温度煤矸石的颗粒大小是否充分搅拌反应时间(任写2个)(3)CO2Al(OH)3OHAlO 2H2O