高考化学二轮复习 题型强化卷二 巧解无机推断和化工流程类试题.doc

题型强化卷二巧解无机推断和化工流程类试题考题体验组(建议时间20分钟满分30分)1(2015全国卷)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为mg2b2o5h2o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mg2b2o5h2o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_(写出两条)。(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”需先加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_。解析：(1)mg2b2o5h2o与硫酸反应得到硼酸和硫酸镁：mg2b2o5h2o2h2so42h3bo32mgso4。结合影响反应速率的因素，提高反应速率可以适当升高温度、减小铁硼矿粉粒径或适当提高硫酸的浓度等。(2)给出的物质中只有fe3o4有磁性，二氧化硅不溶于水，硫酸钙属于微溶物，所以“浸渣”中还有sio2和caso4。(3)能与h2o2反应的是fe2，h2o2把fe2氧化成fe3。调节溶液ph约为5时，fe3和al3都形成沉淀，过滤除去。(4)“粗硼酸”中的杂质主要是硫酸镁。(5)nabh4的电子式为。(6)2h2bo3b2o33h2o，结合铝热反应知识，可写出镁置换出b的化学方程式：b2o33mg2b3mgo。答案：(1)mg2b2o5h2o2h2so42h3bo32mgso4提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2)fe3o4sio2和caso4(3)将fe2氧化成fe3使fe3与al3形成氢氧化物沉淀而除去(4)(七水)硫酸镁(5) (6)2h3bo3b2o33h2o、b2o33mg2b3mgo2(2015四川卷)为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以fe2o3存在)转变成重要的化工原料feso4(反应条件略)。活化硫铁矿还原fe3的主要反应为：fes27fe(so4)38h2o=15feso48h2so4，不考虑其它反应。请回答下列问题：(1)第步h2so4与fe2o3反应的离子方程式是_。(2)检验第步中fe3是否完全还原，应选择_(填字母编号)。akmno4溶液bk3fe(cn)6溶液ckscn溶液(3)第步加feco3调溶液ph到5.8左右，然后在第步通入空气使溶液ph降到5.2，此时fe2不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液ph降低的原因是_。(4)feso4可转化为feco3，feco3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25，101kpa时：4fe(s)3o2(g)=2fe2o3(s)h1 648 kj/molc(s)o2(g)=co2(g)h393 kj/mol2fe(s)2c(s)3o2(g)=2feco3(s)h1 480 kj/molfeco3在空气中加热反应生成fe2o3的热化学方程式是_。(5)feso4在一定条件下可制得fes2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4lifes2=fe2li2s，正极反应式是_。(6)假如烧渣中的铁全部视为fe2o3，其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调ph后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第步应加入feco3_kg。解析：(1)fe2o3溶解于稀h2so4中，生成fe2(so4)3。(2)检验第步中fe3是否完全被还原，即检验溶液中有无fe3，故可采用kscn溶液，c项正确。(3)通入空气，部分fe2被氧化为fe3，后者水解程度比前者强，故通入空气溶液酸性增强。(4)由盖斯定律，将题中已知的第二个热化学方程式乘以4与第一个热化学方程式相加，再减去2倍的第三个热化学方程式，即得：4feco3(s)o2(g)=2fe2o3(s)4co2(g)h260 kj/mol。(5)正极发生还原反应，根据给出的总反应式可知正极的电极反应式为fes24e=fe2s2。(6)“浸取”反应为：fe2o33h2so4=fe2(so4)33h2o；加入feco3时发生的反应为：feco3h2so4=feso4co2h2o；还原过程生成硫酸：fes27fe2(so4)38h2o=15feso48h2so4。由题意知上述前两个反应消耗的硫酸之和与a kgb%及第3个反应生成的硫酸之和相等，据此可计算加入feco3的量，设加入feco3的质量为x kg，则a kgb%c kg50%96%/160 kgkmol1298 kgkmol1c kg50%96%398 kgkmol1/160 kgkmol1x kg98 kgkmol1/116 kgkmol1，解得x29ab/2 4501 131c/1 750。答案：(1)fe2o36h=2fe33h2o(2)c(3)fe2被氧化为fe3，fe3水解产生h(4)4feco3(s)o2(g)=2fe2o3(s)4co2(g)h260 kj/mol(5)fes24li4e=fe2li2s或fes24e=fe2s2(6)0.011 8ab0.646c或3(2015安徽卷)硼氢化钠(nabh4)在化工等领域具有重要的应用价值。某研究小组采用偏硼酸钠(nabo2)为主要原料制备nabh4，其流程如下：已知：nabh4常温下能与水反应，可溶于异丙胺(沸点：33)(1)在第步反应加料之前，需要将反应器加热至100以上并入氩气，该操作的目的是_。原料中的金属钠通常保存在_中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_、_、玻璃片和小刀等。(2)请配平第步反应的化学方程式：nabo2sio2nah2=nabh4na2sio3(3)第步分离采用的方法是_；第步分出nabh4并回收溶剂，采用的方法是_。(4)nabh4(s)与h2o(l)反应生成nabo2(s)和h2(g)。在25、101 kpa下，已知每消耗3.8 g nabh4(s)放热21.6 kj，该反应的热化学方程式是_。解析：(1)由流程图可判断nabo2、sio2、na和h2相互作用生成nabh4和na2sio3，为了防止副反应的发生，加料前须将反应器中的水蒸气和空气除去。金属钠通常保存在煤油中。在实验室里应用镊子取金属钠并用滤纸吸去其表面的煤油，放在玻璃片上用小刀切割，所以实验用品还缺少镊子、滤纸。(2)根据氧化还原反应中得失电子守恒配平化学方程式。(3)第步分离得到溶液和固体，故采用的方法是过滤；第步分离出nabh4并回收溶剂异丙胺，由异丙胺的沸点为33知可采用蒸馏法。(4)根据题中“每消耗3.8 g nabh4(s)放热21.6 kj”可得出此反应的热化学方程式为：nabh4(s)2h2o(l)=nabo2(s)4h2(g)h216.0 kjmol1。答案：(1)除去反应器中的水蒸气和空气煤油镊子滤纸(2)nabo2sio2nah2=nabh4na2sio3(3)过滤蒸馏(4)nabh4(s)2h2o(l)=nabo2(s)4h2(g)h216.0 kjmol14(2015山东卷)毒重石的主要成分为baco3(含ca2、mg2、fe3等杂质)，实验室利用毒重石制备bacl22h2o的流程如下： (1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的_。a烧杯b容量瓶c玻璃棒 d滴定管(2)加入nh3h2o调ph8可除去_(填离子符号)，滤渣中含_(填化学式)。加入h2c2o4时应避免过量，原因是_。已知：ksp(bac2o4)1.6107，ksp(cac2o4)2.3109ca2mg2fe3开始沉淀时的ph11.99.11.9完全沉淀时的ph13.911.13.2(3)利用间接酸碱滴定法可测定ba2的含量，实验分两步进行。已知：2cro2h=cr2oh2oba2cro=bacro4步骤：移取x ml一定浓度的na2cro4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b moll1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为v0 ml。步骤：移取y mlbacl2溶液于锥形瓶中，加入x ml与步骤相同浓度的na2cro4溶液，待ba2完全沉淀后，再加入醋酸指示剂，用b moll1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为v1 ml。滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的_(填“上方”或“下方”)。bacl2溶液的浓度为_ moll1。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，ba2浓度测量值将_(填“偏大”或“偏小”)。解析：(1)配制一定质量分数的溶液不必使用容量瓶和滴定管，需使用量筒、烧杯和玻璃棒。(2)由表中数据可知，调ph8可使fe3完全转化为fe(oh)3沉淀；调ph12.5可使mg2完全沉淀，同时使ca2部分沉淀，故滤渣中含mg(oh)2和ca(oh)2。若h2c2o4过量，则会生成bac2o4沉淀，使产品产量降低。(3)由关系式：croh、croba2可知，与ba2结合生成bacro4沉淀的na2cro4的物质的量等于(v0v1) ml盐酸中hcl的物质的量，故bacl2溶液的浓度为。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，则步骤中测得滴加盐酸的体积偏小，导致ba2浓度测量值偏大。答案：(1)增大接触面积从而使反应速率加快a、c(2)fe3mg(oh)2、ca(oh)2h2c2o4过量会导致生成bac2o4沉淀，产品产量减少(3)上方偏大新题预测组(建议时间20分钟满分30分)1工业品mncl2溶液中含有杂质，利用锰粉、草酸、硫酸锰分别除去pb2、ca2、mg2制得纯净的mncl2，工艺流程如下：回答下列问题：(1)过滤所需的玻璃仪器主要有_，加热搅拌的作用是_。(2)弃渣、的主要成分分别为_、_、_。反应的离子方程式为_。(3)利用草酸(h2c2o4，弱酸)除去ca2的离子方程式为_。(4)加入氯化钡溶液主要是为了除去_，检验该离子是否除尽的方法为_。(5)已知mncl2溶液呈弱酸性，操作x为_(填字母序号)。a蒸发结晶 b降温结晶c渗析 d盐析解析：(1)过滤所需的玻璃仪器主要有漏斗、烧杯、玻璃棒，加热搅拌的作用是加快反应速率。(2)根据题意，结合流程图知，弃渣为金属铅，锰与pb2发生置换反应；弃渣为硫酸镁，弃渣为硫酸钡。(3)草酸与ca2反应生成草酸钙沉淀，注意草酸为弱酸，不能拆成离子。(4)加入bacl2溶液主要是为了除去溶液中的so。(5)蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出，叫蒸发结晶。mncl2溶液呈弱酸性，是因为mn2水解，则不能用蒸发结晶的方法，而用蒸发浓缩、冷却结晶(即降温结晶)的方法。渗析常用于提纯胶体；盐析常用于提纯蛋白质。答案：(1)漏斗、烧杯、玻璃棒加快反应速率(2)铅(或pb)硫酸镁(或mgso4)硫酸钡(或baso4)mnpb2=mn2pb(3)h2c2o4ca2=cac2o42h(4)so取少量上层澄清溶液于试管中，滴加bacl2溶液，如无沉淀出现则说明so已除尽，反之则没有除尽(5)b2在平板电视显示屏生产过程中产生的大量废玻璃粉末中含有二氧化铈(ceo2)。(1)煅烧ce(oh)co3可制备ceo2，配平该反应的化学方程式：_ce(oh)co3_o2=_ceo2_co2_h2o已知在一定条件下，电解熔融状态的ceo2可制备ce，在阴极获得铈，写出阴极的电极反应式：_。(2)某课题组以上述废玻璃粉末(含有sio2、fe2o3、ceo2以及其他少量不溶于稀酸的物质)为原料，设计如下流程对资源进行回收，得到ce(oh)4和硫酸铁铵。洗涤滤渣b的目的主要是除去so和_(填离子符号)，检验滤渣b已洗涤干净的方法是_。反应的离子方程式为_。用氧化还原滴定法测定制得的ce(oh)4产品的纯度。该产品中ce(oh)4的质量分数为_(保留小数点后两位)。若滴定所用feso4溶液已在空气中露置了一段时间，则测得该ce(oh)4产品的纯度_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。操作的名称是_；称取14.00 g硫酸铁铵afe2(so4)3b(nh4)2so4ch2o样品，将其溶于水配制成100 ml溶液，将溶液分成两等份，向其中一份中加入足量naoh溶液，将沉淀过滤、洗涤并烘干灼烧至恒重得到1.60 g固体；向另一份溶液中加入0.5 moll1ba(no3)2溶液100 ml，恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为_。解析：(1)根据氧化还原反应中得失电子守恒配平。阴极上发生还原反应，则阴极反应式为ce44e=ce。(2)为了制取纯净的ce(oh)4，要将滤渣b表面的杂质离子fe3和so洗去。所以只要证明最后一次洗涤液中无fe3或so，就可证明已洗涤干净。ce(oh)4在用硫酸溶解后生成了ce4，用feso4标准溶液滴定该溶液时，ce4被还原为ce3，而fe2被氧化为fe3，根据得失电子守恒计算，nce(oh)4n(feso4)cv0.100 0 moll125.00103 l0.002 5 mol，所以ce(oh)4的质量分数0.002 5 mol208 gmol10.536 g100%97.01%。feso4溶液露置在空气中被氧化成fe2(so4)3，滴定时消耗feso4溶液的体积增大，则测得ce(oh)4产品的纯度将偏高。根据流程图可知操作是冷却结晶，然后过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁铵。向第一份样品溶液中加入足量naoh溶液得到的沉淀是fe(oh)3，将fe(oh)3烘干灼烧至恒重得到的1.60 g固体是fe2o3。n(fe2o3)1.60 g160 gmol10.01 mol，n(fe3)0.02 mol；向第二份样品溶液中加入0.5 moll1ba(no3)2溶液100 ml，恰好完全反应生成baso4沉淀。n(so)0.1 l0.5 moll10.05 mol。根据电荷守恒可得n(nh)10.02 mol30.05 mol2，解得n(nh)0.04 mol。n(h2o)(7.00 g0.04 mol18 gmol10.02 mol56 gmol10.05 mol96 gmol1)18 gmol10.02 mol。所以该晶体中n(fe3)n(nh)n(so)n(h2o)0.020.040.050.022452。因此该晶体的化学式为fe2(so4)32(nh4)2so42h2o。答案：(1)41442ce44e=ce(2)fe3取最后一次洗涤液少量于试管中，滴加kscn溶液，若溶液不变红色，则已洗涤干净(其他合理答案也给分)2ceo2h2o26h=2ce3o24h2o97.01%偏高冷却结晶fe2(so4)32(nh4)2so42h2o3硼酸(h3bo3)微溶于水，其水溶液显弱酸性，对人体的受伤组织有缓和的防腐作用，故可以用于医药和食品防腐等方面。工业上以硼镁矿(mg2b2o5h2o)为原料生产硼酸的工艺流程如下图所示，请回答下列问题。 (1)mg2b2o5h2o中b的化合价为_。(2)已知溶液中溶质的主要成分是nabo2，则nabo2溶液中离子浓度由大到小的顺序为_，写出上述流程中生成硼砂(na2b4o7)的离子方程式_，写出硼砂与稀硫酸反应的离子方程式_。(3)研究表明：在水中部分硼酸分子结合由水电离出的oh形成b(oh)4离子，写出硼酸电离的离子方程式_；ph相同的硼酸溶液、盐酸中，水的电离程度_(填“前者大”、“后者大”或“相同”)。(4)新型nabh4/h2o2燃料电池的结构如下图所示：写出负极的电极反应式_，当电池中消耗2 mol h2o2且化学能转化为电能的效率为90%时，电池内通过离子交换膜的阳离子数目为_na。解析：(1)根据化合物中各元素化合价代数和为0，可得mg2b2o5h2o中b元素的化合价为3。(2)溶液中主要含有的溶质是nabo2，通入适量co2后得到na2b4o7，co2转化为co，由此可写出反应的离子方程式；na2b2o7是盐，与硫酸反应生成新盐与新酸，可先写出na2b4o7h2so4h3bo3na2so4，配平硼、钠、硫后得：na2b4o7h2so44h3bo3na2so4，再结合质量守恒知还有h2o参与反应，由此可写出对应的化学方程式，再改写成离子方程式即可。(3)由题给信息知，在溶液中硼酸分子消耗了由水电离出的oh，故促进了水的电离；而盐酸中酸电离出的h抑制了水的电离。(4)由示意图知bh是还原剂，在负极上失去电子转化为bo，bh8e8oh=bo6h2o；正极反应式为h2o22e=2oh，由能量转化效率知，当有2 mol h2o2发生反应时电路中有1.8 mol电子通过，为保持溶液呈电中性，则有1.8na个na通过阳离子交换膜。答案：(1)3(2)c(na)c(bo)c(oh)c(h)4boco2=b4ocob4o2h5h2o=4h3bo3(3)h3bo3h2ob(oh)4h前者大(4)bh8e8oh=bo6h2o1.84亚氯酸钠(naclo2)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。某工厂生产亚氯酸钠的主要流程如下：(1)气体a的化学式为_。溶液a的名称是_。(2)反应的离子方程式为_，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。(3)反应的化学方程式为_，反应过程中控制温度不高于20，目的是_。(4)naclo2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出naclo23h2o。上述生产中由naclo2溶液得到naclo23h2o粗晶体的实验操作依次是_(填字母序号)。a蒸馏b蒸发c灼烧d过滤e冷却结晶要得到更纯的naclo23h2o晶体必须进行的操作是_(填操作名称)。(5)为了测定naclo23h2o的纯度，取上述产品10 g溶于水配成500 ml溶液，取出10 ml溶液于锥形瓶中，再加入足量酸化的ki溶液，充分反应后加入23滴淀粉溶液，用0.264 moll1na2s2o3标准液滴定。当滴入最后一滴na2s2o3标准液时，锥