专练5无机化工流程题专项突破和专练六无机框架推断题

1、热点回头专练5无机化工流程题专项突破1由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：(1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)_。(2)Z为一种或两种气体：若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是_；若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则Z中两种气体的化学式是_。(3)向Y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)_。(4)取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H

2、2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是_。答案(1)Al(2)C2H2SO4(浓) CO22SO22H2ONO、CO2(3)Cu2、Fe3、H(4)2Fe23H2O24I= 2Fe(OH)32I22(2013·深圳一模，32)某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下：请回答下列问题：(1)步骤中先加入热的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名称是_。(2)步骤中，除发生反应Fe2HCl= FeCl2H2外，其他可能反应的离子方程式为_。(3)溶液C的颜色是_，溶液D中可能含有的金

3、属阳离子有_。(4)可以验证溶液B中是否含有Fe2的一种试剂是_(填选项序号)。a稀硫酸 b铁c硫氰化钾 d酸性高锰酸钾溶液(5)操作乙的名称是_，步骤产生金属铜的化学方程式为_。答案(1)过滤(2)Fe2O36H= 2Fe33H2O、Fe2Fe3= 3Fe2(3)棕黄色Fe2、Cu2(4)d(5)电解CuCl2 CuCl23(2013·山东理综，30)TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。(1)实验室利用反应TiO2(s)CCl4(g)TiCl4(g)CO2(g)，在无水无氧条件下制备TiCl4，实验装置示意图如下：有关物质性质如下表：物质熔点/沸点/其

4、他CCl42376与TiCl4互溶TiCl425136遇潮湿空气产生白雾仪器A的名称是_。装置E中的试剂是_。反应开始前依次进行如下操作：组装仪器、_、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括：停止通N2熄灭酒精灯冷却至室温。正确的顺序为_(填序号)。欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是_。(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括：酸溶FeTiO3(s)2H2SO4(aq)= FeSO4(aq)TiOSO4(aq)2H2O(l)水解TiOSO4(aq)2H2O(l)H2TiO3(s)H2SO4(aq)简要工艺流程如下

5、：试剂A为_。钛液需冷却至70 左右，若温度过高会导致产品TiO2收率降低，原因是_。取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是_。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是_(填化学式)。解析(1)注意审题，该反应是在无水无氧条件下制备的；安装完装置，首先检查气密性，然后装入药品。根据反应条件，N2必须进行干燥处理(干燥管)。然后通过N2排除系统内的空气(O2)，点燃酒精灯，使反应发生。为了防止倒吸，反应结束后，应先熄灭酒精灯，再冷却到室温，最后停止通N2。在D中冷凝

6、的液体有CCl4和TiCl4，根据沸点不同，可采用分馏的方法分离。(2)加入H2SO4，除发生FeTiO3酸溶外，还发生反应Fe2O36H= 2Fe33H2O，为了使Fe3转化成Fe2，所以应加入Fe粉(A)，钛液中含有FeSO4和TiOSO4，考虑到温度越高，TiOSO4的水解程度越大，造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀，在过滤时，造成钛损失。由于Fe2不可能全部结晶生成绿矾，造成H2TiO3中含Fe2，滴入H2O2发生反应2Fe22HH2O2= 2Fe32H2O，所以当加入KSCN后，显红色，由于在H2TiO3中含Fe2，所以煅烧后会发生反应生成Fe2O3，造成TiO2发黄。答案

7、(1)干燥管浓H2SO4检查气密性分馏(或蒸馏)(2)Fe温度过高会导致TiOSO4提前水解，产生H2TiO3沉淀Fe2Fe2O34铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体NH4Al(SO4)2·12H2O的工艺流程如图所示：请回答下列问题：(1)固体a的化学式为_，中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为_。(2)由制取铵明矾溶液的化学方程式为_，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)_、冷却结晶、过滤洗涤。(3)以1 000 kg含

8、氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3，需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 g·cm1)_L(保留一位小数)。(4)若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为11，则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为_。解析(1)铝土矿中Al2O3和Fe2O3能溶于盐酸，SiO2不溶于盐酸，所以固体a的化学式为SiO2。Al2O3溶于烧碱生成NaAlO2溶液，在其中通入CO2生成Al(OH)3沉淀。(2)Al(OH)3分解生成Al2O3，Al2O3与稀硫酸、氨气反应生成铵明矾溶液。(3)m(Al2O3

9、)1 000 kg×36%360 kg，m(H2SO4) kg1 037.6 kg，需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 g·cm3)为575.4×103 mL575.4 L。(4)设制得的Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)2·12H2O的物质的量都是1 mol，则Al3共3 mol，SO共5 mol，根据铝原子和SO守恒原理可得，加入Al2O3和H2SO4的物质的量之比为5310。答案(1)SiO2AlOCO22H2O= HCOAl(OH)3(2)Al2O34H2SO42NH3= 2NH4Al(SO4)23H2O蒸发浓缩(3)575.4(4)

10、3105(2013·惠州二模，32)我国某大型电解铜生产企业，其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。下图表示其冶炼加工的流程：冶炼中的主要反应：Cu2SO22CuSO2(1)烟气中的主要废气是_，从提高资源利用率和减排考虑，其综合利用方式是_。(2)电解法精炼铜时，阳极是_(填“纯铜板”或“粗铜板”)；粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽_(填“阳极”或“阴极”)的槽底，阴极的电极反应式是_。(3)在精炼铜的过程中，电解质溶液中c(Fe2)、c(Zn2)会逐渐增大而影响进一步电解。几种物质的溶度积常数(Ksp)物质Fe(OH)2Fe(OH)3Zn(OH)2Cu(OH)2K

11、sp8.0×1016 mol3·L34.0×1038 mol4·L43.0×1017 mol3·L32.2×1020 mol3·L3调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度的Fe2、Zn2、Fe3、Cu2的溶液，随pH升高最先沉淀下来的离子是_。一种方案是先加入过量的H2O2，再调节pH到4左右，加入H2O2的目的是_。加入H2O2后发生反应的离子方程式为_。答案(1)SO2制硫酸(2)粗铜板阳极Cu22e= Cu(3)Fe3将Fe2氧化为Fe32Fe22HH2O2=

12、2Fe32H2O6(2013·山东理综，31)废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁，利用电解法可回收WC和Co。工艺流程简图如下：(1)电解时废旧刀具做阳极，不锈钢做阴极，HCl溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为_。(2)净化步骤所得滤饼的主要成分是_。回收的洗涤液代替水配制电解液，目的是回收利用其中的_。(3)溶液的主要成分是_。洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响，但焙烧时会造成环境污染，原因是_。(4)将Co2O3还原成Co粉的化学反应方程式为_。解析本题考查电解原理、除杂、洗涤沉淀，氧化还原反应方程式的书写，意在考查考生对化工流程的分析

13、能力和综合运用知识的能力。(1)阴极发生还原反应，应是H放电生成氢气。(2)废旧刀具作阳极，电解时阳极产生Co2和Fe2，加入双氧水后Fe2被氧化生成Fe3，通入氨气后生成Fe(OH)3沉淀，即滤饼的主要成分是Fe(OH)3。洗涤液中含有Co2，可循环使用。(3)加入的草酸铵与CoCl2反应，生成草酸钴和氯化铵，则溶液中主要含有NH4Cl。若草酸钴表面的NH4Cl未洗净，则焙烧时NH4Cl分解产生NH3和HCl，造成环境污染。(4)Co2O36e2Co，H22eH2O，根据得失电子守恒有Co2O33H2，可得Co2O33H2= 2Co3H2O。答案(1)2H2e= H2(2)Fe(OH)3Co

14、2(或Co)(3)NH4Cl焙烧时NH4Cl分解产生NH3和HCl(4)Co2O33H2=2Co3H2O7(2013·揭阳质检，32)钼是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。(1)写出反应的化学方程式：_。(2)反应的尾气可以再利用，写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂_。(3)如果在实验室模拟操作1和操作2，则需要使用的主要玻璃仪器有_。(4)钼在空气中灼烧生成三氧化钼，三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠；三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。钼酸钠的化学式为_。(

15、5)工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为CO2CH42CO2H2，CH4H2OCO3H2。含甲烷体积分数为80%的a L(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，用产生的还原性气体(CO和H2)还原MoO3制钼，理论上能生产钼的质量为_。解析(1)二硫化钼与氧气在高温下反应生成三氧化钼和二氧化硫。(2)二氧化硫可收集再利用，制备硫酸和盐类等。(3)操作1和操作2都是分离固体与液体混合物，都是过滤操作。(4)钼酸是二元酸，可直接写出钼酸钠。(5)根据反应方程式知，1 mol甲烷完全反应生成4 mol还原性气体，而：3COMoO3Mo3CO2,3H2M

16、oO3Mo3H2O,3 mol还原性气体理论上生成1 mol钼。n(CH4)×80%，n(H2CO)×80%×90%×4 mol，n(Mo)× mol mol，m(Mo) mol×96 g·mol14.11a g。答案(1)2MoS27O22MoO34SO2(2)H2SO4、Na2SO3或Na2SO4、(NH4)2SO4等(3)烧杯、漏斗、玻璃棒(4)Na2MoO4(5)4.11a g热点回头专练6以框图推断为背景的 无机综合应用题1A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质，且物质A由12种短周期元素组成，在一定条件下有

17、如图转化关系，请完成下列问题：(1)若常温下A为有色气体。当F是一种金属单质时，请写出一定浓度的B溶液和适量F反应生成C与气体E的离子方程式：_。当C为直线形分子时，E具有漂白性，物质F焰色反应呈黄色，则C的电子式为_；D中所含化学键的类型为_。(2)若A为淡黄色固体，D为白色难溶于水的物质，且A和D的相对分子质量相等，请用离子方程式表示F的水溶液呈酸性的原因：_。(3)若A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的，将B和D分别溶于水，所得溶液按恰当比例混合，可得一种不含金属元素的盐溶液，请写出A与H2O反应的化学方程式：_；B转化为C的化学方程式为_。解析根据物质的特殊物理性质为突破口进

18、行推断，推出各物质，应用化学用语及化学反应原理进行解题。答案(1)Fe4HNO= Fe3NO2H2O 离子键、极性共价键来源:Z+xx+k.Com(2)Al33H2OAl(OH)33H(3)Mg3N26H2O= 3Mg(OH)22NH34NH35O2 4NO6H2O2下图是一些重要工业生产的转化关系(反应条件略去)。请完成下列问题：(1)若D是单质，且与A属于同一主族，则：反应的化学方程式是_。D的原子结构示意图是_。D单质的一种重要用途是_。(2)若B为黄色固体，D为固体化合物，则：该反应的化学方程式是_。生产该工业品的工厂应建在离_较近的地方。实验室检验C的方法是_。(3)若B是一种有刺激

19、性气味的气体，则：B分子的空间构型为_。实验室进行此实验时，常看到有大量白烟产生，产生大量白烟的原因是_。化合物C在一定体积的容器中，在一定条件下发生反应，测得容器内气体的压强略小于原来的。请写出该反应的化学方程式_。解析(1)由题意可知，若D是单质，且与A属于同一主族，那么该反应是单质A化合物B气态化合物C单质D，故其必为C与SiO2之间的反应。(2)单质A黄色固体B气态化合物C固体化合物D，那么A为O2，B为FeS2，该反应是硫酸工业的重要反应，生产硫酸的工厂应建在离硫酸消费中心较近的地方。(3)若B是一种有刺激性气味的气体，那么该反应是氨的催化氧化反应，故化合物C为NO，化合物B为NH3

20、，实验室进行此实验时，常看到有大量白烟产生，说明生成了NH4NO3。一定体积的容器中的NO在一定条件下发生反应，测得容器内气体的压强略小于原来的，说明反应前后气体物质的量之比为32，故该反应的化学方程式为：3NO= NO2N2O。答案(1)2CSiO2 Si2CO 作半导体材料(2)4FeS211O2 2Fe2O38SO2消费中心将气体C通入品红溶液中，溶液褪色，将溶液加热，又恢复红色(3)三角锥形生成的NO气体被氧气氧化生成NO2，NO2与水反应生成的硝酸与NH3反应生成NH4NO3而产生大量白烟3NO=NO2N2O3下图是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图，有些反应中的部分物质被略去。

21、反应常被应用于野外焊接钢轨，是工业上重要的反应之一。请回答下列问题：(1)H的电子式是_，其中含有的化学键类型是_。(2)写出反应的现象：_，有关反应的化学方程式为_。(3)已知I的燃烧热是285.8 kJ·mol1，则1 m3(标准状况)I完全燃烧，恢复至室温时放出的热量是_(计算结果保留3位有效数字)。(4)25 时，以Pt为电极电解含有少量酚酞的F的饱和溶液，则在_(填“阴”或“阳”)极附近溶液由无色变为红色，若在此极收集到0.2 g气体，则此时溶液的pH是_(假设溶液的体积为2 L且不考虑电解后溶液体积的变化)。(5)在K溶液中加入与K等物质的量的Na2O2，恰好使K转化为N

22、，写出该反应的离子方程式：_。解析根据图示确定为铝热反应，为电解饱和食盐水的反应，D能与G反应，则D、G、J和K分别为Fe、Cl2、FeCl3和FeCl2，根据反应可确定H、I、M、N、B、A分别为NaOH、H2、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Fe2O3和Al。(1)NaOH属于离子化合物，含有离子键和共价键。(3)1 m3 H2完全燃烧生成液态水放出的热量为×285.8 kJ·mol11.28×104 kJ。(4)电解时阳极和阴极反应分别为2Cl2e= Cl2和2H2e= H2，阴极附近OH浓度升高，溶液将由无色变为红色；收集到0.2 g H2时转移0.2 m

23、ol电子，溶液中c(OH)0.1 mol·L1，则溶液的pH13。(5)Na2O2在溶液中能将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3沉淀，同时生成O2。答案(1) 离子键和共价键(或离子键和极性键)(2)白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(3)1.28×104 kJ(4)阴13(5)4Fe24Na2O26H2O=4Fe(OH)3O28Na4Mg及其化合物可以发生如下转化(部分反应物、生成物或水已略去)，已知X、Y、Z为气态单质，B常温下为液态，D的焰色为黄色，C和G混合冒白烟并生成A。(1)写出下列物质的化学式：A_；Y_。(

24、2)请用电子式表示B的形成过程：_。(3)请用电离或水解平衡解释ABMgCXMgCl2的原因_。(4)将1 mol CO2通入1 L溶质为F的溶液中，充分反应后，再向混合液中逐滴滴加盐酸，所加盐酸的体积与生成的气体的关系如图所示，原F溶液的物质的量浓度为_ mol·L1。解析Mg与A(由C与G混合冒白烟并生成A猜测为铵盐)、B(由无色液体猜测为H2O)反应生成MgCl2和气体单质X、与G反应冒白烟的物质C，应联想Mg与NH4Cl溶液的反应，C为NH3、X为H2。则G为HCl，那么Z是Cl2。C与G生成A、G与Mg(OH)2生成MgCl2，与推断符合。再确定D、E、Y、F：MgCl2M

25、g(OH)2必然要加碱，而同时还产生气体单质Y，应推测D是Na2O2、Y是O2，E是NaCl、F是NaOH。(4)前面20 mL不产生气体，后面10 mL气体量达到最大，则溶质是NaOH和Na2CO3，且物质的量之比为11。即1 mol CO2反应生成了1 mol Na2CO3，还剩余1 mol NaOH，所以原溶液中有3 mol NaOH，c(NaOH)3 mol·L1。答案(1)NH4ClO2 (3)NH4Cl水解生成NH3·H2O和HCl，加入镁后，因为镁非常活泼，与水解产生的H反应生成H2，使溶液中c(H)减小，从而促进了NH4Cl的水解，最终逸出NH3(4)35右

26、图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为45，化合物D是重要的工业原料。(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：_；(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：_；(3)写出一个由D生成B的化学方程式：_；(4)将5 mL 0.10 mol·L1的E溶液与10 mL 0.10 mol·L1的NaOH溶液混合。写出反应的离子方程式：_；反应后溶液的pH_7(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_；加热反应后的溶液，其pH_(填“增大”“不变”或“减小”)，理由是_。解析常见的固

27、体单质除了金属之外还有B、C、Si、P、S、I2，而能在空气中反应生成气体化合物的只有C、S。由A在加热条件下可与氢气反应，B、C的相对分子质量之比为45，确定A是单质硫，因为SO2和SO3的相对分子质量之比恰好为45，硫酸是重要的工业原料，化合物E应为H2SO3。将5 mL 0.10 mol·L1的E(H2SO3)溶液与10 mL 0.10 mol·L1的NaOH溶液混合，两者恰好完全反应，所得溶液为Na2SO3溶液，由于SOH2OHSOOH，所以溶液显碱性。根据水解的特点可知加热溶液可以促进水解。答案(1)SH2 H2S(2)H2SO32H2S=3S3H2O(3)C2H

28、2SO4(浓) CO22SO22H2O(其他合理答案也可)(4)H2SO32OH= SO2H2O大于Na2SO3是强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性增大水解是吸热反应，加热促使SO水解程度增大，因而pH增大6几种中学化学常见的单质及其化合物相互转化的关系如下图所示：可供参考的信息有：甲、乙、丙、丁为单质，其余为化合物。A由X和Y两种元素组成，其原子个数比为12，元素质量之比为78 。B常温下为无色有刺激性气味的气体，H常温下为无色无味的液体，E常用作红色油漆和涂料。试根据上述信息回答下列问题：(1)A的化学式为_。(2)F与丁单质也可以化合生成G，试写出该反应的离子方程式：_。(3)如图甲所示，将少量F的饱和溶液分别滴加到下列物质中，得到三种分散系、。试将填入图乙方框中。(4)化合物M与H组成元素相同，可以将G氧