2019年高考理综专项训练化学大题二无机综合

1、如19年高考理综专项训练化学大题二无机综合I .二氧化铀(CeO2)是一种重要的稀土化合物，汽车尾气用稀土 伟巴三效催化剂处理，不仅可以降低催化剂的成本，还可以提高催化 效能。以氟碳铀矿(主要成分为CeCOsF)为原料制备CeO2的一种工艺 流程如下：稀硫酸 萃取剂 H2s0,、也乌sjjML , _ 4 . . L . 1 /一化焙堀Ta出:过曲-I W 反奉班一水层1.3)皿I 干浸渣 水层 有机层已知i .Ce”能与F结合成CeFX4 x兀也能与SO4结合成(CeSQ)2 + ；II .在硫酸体系中Ce4 +能被萃取剂(HA)引萃取：Ce4 + + n(HA)2二二 Ce(H2n 4A2

2、n) + 4H+,而 Ce3+则不能。回答下列问题：(1)CeCO3F中铀元素的化合价为, “氧化焙烧”过程中 可以加快反应速率的方法是 答出两点即可)。(2) “萃取”时，选用(HA)2作为萃取剂，(HA)2需满足的条件是 “萃取”后的水层中含有的主要 阴离子是 o(3) “反萃取”时加入H2SO4的作用是L加入H2O2的作 用是笫合离子方程式说明)。(4)浸渣经处理可得Ce(BF4)3,在KCl溶液中加入Ce(BF4)3,发生 如下反应：Ce(BF4)3(s)+3K (aq)二二 3KBF4(s) + Ce3 (aq)一定温度 时，Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b,若上述反应

3、体系中K卡的物 质的量浓度为c mol/L,则Ce3+的物质的量浓度为 mol/L。2.硫(Te)位于元素周期表第VI A族，该元素组成的物质可用作石 油裂化的催化剂、电镀液的光亮剂、玻璃的着色材料及合金材料的添 加剂等。精炼铜的阳极混含有 CuzTe Au、Ag等，利用下列工艺流 程可回收硫：HAk空气物化水NuOH 双氧水30人N靖5X r t 13蹄化铜渣-I焙烧卜网1海渣iT碱浸一滤新2T操作 卜储睛 T还原一蹿粉沌海1T.浸卜旅施工口已知：TeO2熔点733 C,微溶于水，可溶于强酸和强碱。回答 下列问题：(1)Te与S的简单氢化物的稳定性强弱顺序为： (用氢化 物的化学式表示)。(

4、2) “焙烧”的化学方程式 硫主要以TeO2形式后在)。(3) “焙烧”后的固体用软化水“水浸”，该过程的有效物质的 浸出率及浸出速率对该工艺流程很重要，写出两条提高“水浸”速率 的措施： “滤液1”的溶质有?(4) “滤渣 1” 进行“碱浸”的目的是O(5) “滤液2”加入双氧水，能否改用氯水或氯气，说明原因：O一(6) “还原”制备硫粉的氧化产物是。(7)从环境保护和资源合理开发的可持续发展意识和绿色化学观 念来看，分析“滤渣2”进行“酸浸”的意义：3. 2018南京市第三次模拟某实验小组采用刻蚀废液(主要含 CuCM FeCh、FeCb、HCl)制取 Cu 和 Cu2cI2,实验流程如下

5、：出产Na2fTA途臣述晚I 过雄1-Cm刻像废液一预处理搪颖一 |一还原TT 搅拌 -过例-CiijCIj途径 h T-rNaJ粉末 浅绿%溶液已知：CU2c12是白色固体，微溶于水，难溶于乙醇，受潮后在空 气中易被迅速氧化。1 1) “预处理”时，需用Na2CO3调节溶液至微酸性而不是碱性，其原因是2 2) “还原I”需在80 C条件下进行，适宜的加热方式为“还原H”中，Cu2 +参与反应的离子方程式为“搅拌”时加入 NaCl粉末的作用是“过滤H”得到的Cu2Cl2需用无水乙醇洗涤，并在真空干燥机内于70 C干燥2小时，冷却，密封包装。于70 C真空干燥的目的 是(6)请设计从“过滤I”所

6、得滤渣中获取Cu的实验方案：便验中可供选择的试剂：稀硫酸、稀硝酸、蒸储水 )。现欲测定途径a、b回收铜元素的回收率比，请补充实验方案： 分别按途径a、b制取Cu和Cu2c12,测得Cu的质量为mi g, Cu2cI2的质量为m2 g,则途径a、b铜素的回收率 比为(铜元素回收率=产品中铜元素质量/废液中铜元素的质 量 x 100%)。4 .煤是我国重要的化石燃料，煤化工行业中产生的H2s也是一 种重要的工业资源。(1)煤液化是(填“物理”或“化学”)变化过程。(2)煤液化过程中产生的 H2s可生产硫酸，部分过程如图所示：空气空,冷循f酸H声一燃烧炉R-so工 反应器吸收塔成品陂SO2 反应器中

7、的化学方程式是生产过程中的尾气需要测定 SO2的含量符合标准才能排放。已 知有V L(已换算成标准状况)尾气，通入足量H2O2吸收再加足量BaCl2 溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应)，过滤、洗涤、干燥、 称量得到b g沉淀。H2O2吸收SO2的化学方程式是 OH2s可用于回收单质硫。含有H2s和空气的尾气按一定流速通入酸性FeCh溶液，可实现空气脱硫，得到单质硫。FeCh溶液吸收H2s 过程中，溶液中的n(Fe3+)、被吸收的n(H2s)随时间t的变化如图。由图中信息可知，0 ti时，一定发生的反应是ti以后，溶液中n(Fe3 + )保持基本不变，原因是5 .晶须是由高纯度单晶生长

8、而成的微纳米级的短纤维， 工业应 用的晶须主要是在人工控制条件下合成。碳酸镁晶须 (MgCO3 nH2。, n= 15的整数)广泛应用于冶金、耐火材料及化工产品等领域。制取 碳酸镁晶须的步骤如图：甄水完成下列填空：(1)步骤1必须将反应的温度控制在 50 C,较好的加热方法是 MgCO3 nH2。沉淀外，同时生成的产物还有(2)步骤2是洗涤，中验沉淀A已洗涤干净的方法是o为测定碳酸镁晶须产品中n的值，某兴趣小组 设计了如下装置，并进行了三次实验。(不考虑稀盐酸的挥发性)(3)装置A中盛放的溶液是 装置D中盛放的固体 是,其作用是(4)若三次实验测得每1.000 g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为

9、a mol,则n值为(用含a的代数式表达)。(5)下列选项中，会造成实验结果偏大的是 。(选填序号)实验开始，未先通空气，即称量装置C B中反应结束后， 没有继续通空气 缺少装置A 缺少装置D 装置B中稀盐酸 的滴加速率过快 装置C中的NaOH溶液浓度过大。6. 2018武汉市模拟以化工厂铭渣(含有Na2SO4及少量52。2一、 Fe3+)为原料提取硫酸钠的工艺流程如下：水稀添法A锦渣一.没皿 一" pH的3.6并微热-过 滤液一i"产患母液一酸化、还原iWpEI为5 过渡-酸Nt'S溶/NuOH溶液 滤清D已知：Fe*、Cr3+完全沉淀(g 1.0X10 5 mo

10、l L1)时pH分别为 3.6 和 5。回答下列问题：(1)根据下图信息，操作 B 的最佳方法是“母液”中主要含有的离子为酸化后的 c2o2可被so2一还原，该反应的离子方程式为(4)酸化、还原操作时，酸C和Na2SO3溶液是 俱先后加入”或“混合后加入”)，理由是(5)若pH = 4.0时，溶液中Cr3+尚未开始沉淀，则溶液中允许 Cr3 +浓度的最大值为。(6)根据2CrO1+ 21二二Cr2O7+H2O设计图示装置，以惰性电极电解 Na2CrO4溶液制取 NazCr?。?，图中右侧电极与电源的 _极相连，其电极反应式为 o透过 交换膜的离子为,该离子移动的方向为 (填“a b” 或 “b

11、a”)。7. 2018上海市杨浦区二模实验小组按如下流程，进行海带中 碘含量的测定和碘的制取等实验。I .碘含量的测定转修干海带|灼烦卜每出加|浸河|海带灰过滤|含120.00 g |悬浊液|的溶液|含I的海带|浸取原液500 mL(1)步骤是将海带置于 中(填仪器名称)进行灼烧。(2)步骤是将溶液转移至填定容仪器的名称)。(3)取20.00 mL上述海带浸取原液，加稀 H2SO4和足量KIO3, 使和IO3完全反应(5I + IO3 + 6H =3L+ 3H2O)。再以淀粉为指示 剂，用 2.0X 10 3 mol/L 的 Na2s2O3溶液滴定(12 + 2s2。2 =2I + S,o2

12、), 当I2恰好完全反应时，用去 Na2s2O3溶液20.00 mL。判断用Na2s2O3溶液滴定恰好完全反应的现象是计算该干海带中碘的质量分数n .碘的制取另制海带浸取原液，按如下方案制取碘：及含饱和硫酸敢化的水溶液|海带浸| 班舞H J含h的 步骚的| 步骤匚 取原液西Si水溶液年率应“笨溶液农徜化钠溶漉11酸性溶液1 11粗硬(4)补全步骤a的反应方程式，配平并标出电子转移的数目和方 向。H 2。2 +I += +(5)步骤c加入足量NaOH溶液、振荡、静置后，油层在(填“上”或“下")层，呈色。(6)步骤e的操作是8. 2018合肥市教学质量检测近年科学家提出“绿色自由”构

13、想。把含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中，再把CO2从溶液中提取出来，并使之与 H2反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如下 图所示：溶液回答下列问题:(1)进入分解池中主要物质是 ;在合成塔中，若有4.4 kg CO2与足量 也反应，生成气态的H2O和CH3OH,可放出5 370 kJ的 热量，写出该反应的热化学方程式：(2)该工艺在哪些方面体现了 “绿色自由”构想中的“绿色”：L(3)一定条件下，往2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol CO2和3.0 mol H2,在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率随温度变化 如下图所示：60二施催化剂效果最佳的是 (填“催化剂I ”、“催

14、化剂H”、“催化剂田” )。电丫(正)v(逆)(填“>"? )。此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因 是 c点时该反应的平衡常数 K =。(4)科学家还研究了其它转化温室气体的方法，利用下图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时的总反应方程式为已知25 c时H2CO3的电离平衡常数为： (1=4.4X107、Ka2= 4.7X 10 11,则反应：HCO3 + H2O=二 H2CO3+OH的平衡常数 K大题二无机综合1 .答案：(1) + 3将矿石粉碎，增大接触面积；提高焙烧温度； 增大氧气(或空气)浓度(2)(HA)2不溶于水，且与水不反应F

15、> SO4(3)增大平衡体系 Ce” + n(HA)2二二 Ce(H2n 4A2n) + 4H+中 c(H ), 同时SO4与ce0结合生成(CeSC4)2+,促使平衡逆向移动，有利于“反 萃取”的进行或：增大平衡体系(CeSC4)2+ n(HA) 2二二Ce(H2n-4A2n) + 4H + SO1中c(L)和c(SO2 ),促使平衡逆向移动，有利于“反 萃取"的进行将+4 价铀还原成+ 3 价铀：2(CeSO4)2+H2O2=2Ce3+ + 2SO4一 + 2, + O2 T (或 2Ce4+ + H2O2=2Ce3+ + 2H+ + O2 T ), Ce3+ 不能被萃 取

16、，有利于Ce3+进入水层而分离ac3/b3解析：(1)CeCOsF中C元素+4价，O元素2价，F元素1价， 根据化合价代数和为零的原则，得出铀元素的化合价为+3价；“氧化焙烧”过程中加快反应速率的方法有：将矿石粉碎，增大接触面积； 适当提高焙烧温度；增大氧气(或空气)浓度；(2)利用溶质在两种互不 相溶的溶剂中溶解度不同，使一种溶质从一种溶剂内转移到另外一种 溶剂中的过程，选用(HA)2作为萃取剂，(HA)2需满足的条件是：(HA)2 不溶于水，且与水不反应，Ce4+易溶于(HA)2；氧化焙烧过程中CO2- 生成CO2气体，所以“萃取”后的水层中含有的主要阴离子是：F-、 SO2-; (3)根

17、据信息：Ce4+能与SO4-结合成(CeSC4)2+,在硫酸体系 中Ce4十能被萃取剂(HA) 2萃取，发生如下反应(CeSC4)2+ n(HA)2二二 Ce(H2n4A2n)+4H+SO4-,该反应是可逆反应，所以， 加入H2SO4,c(H+)和c(SO2一)都增加，促使平衡逆向移动，有利于“反 萃取”的进行，因此：“反萃取”时加入H2SO4的作用是：促使平衡 逆向移动，有利于“反萃取”的进行；加入H2SO4以后，Ce4+的离子 浓度增大，题干中需要 Ce3加入H2O2可以将+4价铀还原成+ 3 价铀，即：2Ce4+ + H2O2=2Ce + 2H+ + O2 T ,根据信息：在硫酸 体系中

18、Ce3+不能被(HA)2萃取进入有机层，有利于 Ce3+进入水层而 分离，所以加入H2O2的作用是：将+ 4价铀还原成+ 3价铀Ce3+不 能被萃取，有利于 Ce3+进入水层而分离；(4)Ce(BF4)3、KBF4的Ksp 表达式分别是：KspCe(BF4)3 = c(Ce3+) c3(BF4) = a, KspKBF 4 = c(K 十)c(BF4) = b, c(K+) = c mol/L, c(BF4) = b/c, c(Ce3+) = ac3/b3。2 .答案：H2S>H2Te(2)Cu2Te+ 2H2SO4+ 2O2=2CuSO4+ TeQ + 2H2O(3)固体粉碎、适当提高

19、水的温度CuSC4、H2SO4制备TeO2一(或溶解TeC2)(5)不能，Na2TeC4中含NaCl杂质，且氯水或氯气有毒 (6)Na2SC4(7) “酸浸”的滤液中含CuSC4,滤渣中的Au、Ag均能进行回收。 符合绿色化学的观点解析：(1)同主族元素从上到下氢化物稳定性逐渐减弱，Te与S的简单氢化物的稳定性强弱顺序为H2S>H2Te ; (2)Cu2Te氧化成一j匹医CuSC4 和 TeQ,焙烧 的化学万程式 Cu2Te+ 2H2$。4 + 2。2=2CuSC4+TeC2 +2H2。；(3) “焙烧”后的固体用软化水“水浸”，该 过程的有效物质的浸出率及浸出速率对该工艺流程很重要，写

20、出两条提高“水浸”速率的措施：固体粉碎、适当提高水的温度。“滤液1” 的溶质有CuSC4、H2SC4； (4)TeC2是酸性氧化物，与碱反应生成盐和 水，“滤渣1”进行“碱浸”的目的是制备TeCb(或溶解TeC2);(5) “滤液2”加入双氧水，不能改用氯水或氯气，原因：Na2TeC4中含NaCl杂质，且氯水或氯气有毒；(6)用Na2SC3 “还原”制备硫粉的 氧化产物是Na2SC4； (7)从环境保护和资源合理开发的可持续发展意 识和绿色化学观念来看，“滤渣2”进行“酸浸”的意义：“酸浸” 的滤液中含CuSC4,滤渣中的Au、Ag均能进行回收。符合绿色化学 的观点。3 .答案：(1)防止Cu

21、2+形成沉淀(2)水浴加热(3)2Cu2+ + SC3 + 2Cl + H2C=Cu2Cl2 J + SC2 + 2H +(4)Cu2c12微溶于水，增大C浓度，有利于Cu2c12析出(沉淀)(5)加快乙醇和水的挥发，防止 CU2C12被空气氧化(6)稀硫酸加到滤渣中，搅拌，充分反应至无气体产生为止， 过滤并用蒸储水洗涤23次，低温烘干 取两份相同体积的预处 理后的水样 199mJ128m2解析：(1)如果调节溶液至弱碱性，就有可能形成氢氧化铜沉淀， 造成铜元素的损失。(2)反应的适宜条件是80 C,低于水的沸点，所 以合理的加热方式是水浴加热。(3) “还原H”中，加入亚硫酸钠的 目的是为了

22、将铜离子还原为 CU2CI2,从溶液中析出，亚硫酸根应该被 氧化为硫酸根离子，反应为：2Cu2+SO2-+2C1-+ H2O=Cu202 J + SO4 +2H + o (4)题目已知CU2CI2微溶于水，加入氯化钠固体可以 增大溶液中的C1浓度，进一步降低CU2CI2的溶解度，有利于其析出。 (5)加热到70 C是为了使乙醇和水快速气化，加快干燥的速率，同时 已知：CU2CI2受潮后在空气中易被迅速氧化， 干燥是为了避免其被空 气氧化，选择了真空干燥。(6)过滤I得到的固体是Fe和Cu, Cu 不与稀硫酸反应，而Fe会与硫酸反应转化为硫酸亚铁溶于水，所以 实验方案为：稀硫酸加到滤渣中，搅拌，

23、充分反应至无气体产生为止， 过滤并用蒸储水洗涤23次，低温烘干(避免Cu被氧化)。欲测定 途径a、b回收铜元素的回收率比，应该取用相同的起始原料，进行 不同途径的处理，所以实验方案为：取两份相同体积的预处理后的水 样。设废液中含有的铜元素的质量为 m g,则途径a的回收率为m/m; 途径2的回收率为128m2/199m;所以途径a、b的回收率之比为： (mh/m) : (128m2/199m)= 199m1 : 128m2。4 .答案：(1)化学(2)2SO2 + O2 鳖= 2SO3SO2 + H2O2=H2SO4(22.4b/233V)X 100%(3)H2S+2Fe3 =2F2+ + S

24、j + 2H+询时刻后，溶液中的 Fe2+被。2氧化为Fe", Fe3+再与H2s发生氧化还原反应，所以n(Fe3 )基本不变(或 2H2S+ O2=2S+ 2H2O)解析：(1)煤液化生成新的物质，是化学变化。(2)煤液化过程中 产生的H2s生产硫酸的流程为：煤液化过程中产生的H2s被空气中的氧气氧化为二氧化硫，二氧化硫进一步氧化为三氧化硫，在吸收塔 中冷循环酸吸收三氧化硫生成硫酸， 据此答题，硫酸与氯化钢反应生成硫酸钢b g,所以SO2的体积为233p-X100%=124% 100%。 V233V(3)含有H2s和空气的尾气按一定流速通入酸性 FeCb溶液，硫化氢被 铁离子氧化成

25、单质硫，随着时间推移，溶液中的Fe2+被O2氧化为Fe3 十，Fe3+再与H2s发生氧化还原反应，生成硫，所以n(Fe3+)基本不变， 硫化氢不断被氧化成硫单质。 由图中信息可知，0ti时，铁离子 浓度在下降，一定发生的反应为H2S+ 2Fe3+ = 2Fe2+S； +2H+Oti以后，溶液中n(Fe3+)保持基本不变，原因是ti时刻后，溶液中的 Fe2+被O2氧化为Fe3+ , Fe3+再与H2s发生氧化还原反应，所以n(Fe3 十)基本不变。5 .答案：(1)水浴加热 (NHJSO4(2)过滤 取最后一次洗涤的滤出液少许，滴入盐酸酸化的BaCl2 溶液，若无沉淀说明已洗涤干净，若有沉淀则说

26、明未洗涤干净(3)NaOH溶液碱石灰防止空气中的CO2进入装置C (4)n = (184a)/18a (5)解析：(1)将反应温度控制在50C,较好的加热方法是水浴加热， 氨水、硫酸镁、碳酸氢镂三者反应，除生成MgCO3 nH2。同时生成的产物还有(NH4)2SO4。(2)步骤2是过滤洗涤，检验沉淀 A已经洗涤 干净的方法是取最后一次洗涤的滤出液少许，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无沉淀说明已洗涤干净，若有沉淀，则未洗涤干净。(3)A中 盛放的溶液是NaOH(浓)溶液，用来吸收鼓入空气中的二氧化碳，可 以减少误差；装置D中盛放的为碱石灰，防止空气中 CO2进入C装 置，造成误差。(4) Mg

27、CO3 nH2。CO284+18n441 gaX44根据上式可得n =18a1 84a，一 例 i n - i (5)由于门=(4布84 |X 18=1g84 !x而，可知a越大，测得n 越小，即测得CO2偏小会导致实验结果偏大。6 .答案：(1)蒸发结晶、趁热过滤(2)Na+、SO4.5。2(3)3SO3 + Cr2O7 + 8H=2Cr3+ + 3SO4 + 4H2O(4)先后加入避免Na2SC3与H2SO4直接反应而降低还原效率(5)0.01 mol/L(6)正 4OH -4e =Q f + 2H2。(或 2H2O4e =02! +4H ) Naba解析：(1)本实验的目的要制备硫酸钠晶

28、体，根据图示信息可知， 硫酸钠在温度高时，溶解度降低，因此可以采用蒸发结晶、趁热过滤 操作方法得到晶体。(2)根据流程看出，调节溶液的pH约为3.6时， 铁离子已经沉淀，过滤后滤液中剩余的主要离子有 Na+、SO4-、 C2O2-。(3)酸化后的Cr2O7-可被SO2-还原为Cr3 SO2-被氧化为 SO2一,该反应的离子方程式为3SO2-+ Cr2O7- + 8H + =2Cr3+ +3SO2-+ 4H2O。(4)Na2SO3能够与硫酸反应生成二氧化硫，导致亚硫 酸酸根浓度减小，还原效率降低；所以还原操作时，酸 C和Na2SO3 溶液是先后加入，避免Na2SO3与H2SO4直接反应。(5)C

29、r3+完全沉淀 (c< 1.0X 105 mol L 1)时，pH = 5,所以 Ksp= c3(OH-) x c(Cr3+) = (10 -9)3X1.0X 105=1032；若 pH = 4.0 时，c(H + ) = 10-4 mol/L, c(OH -) = 10-10 mol/L,根据 Ksp=c3(OH-)Xc(Cr3+)=(10-10)3Xc(Cr3+) = 10-32, c(Cr3+)= 0.01 mol/L,因此溶液中Cr3+尚未开始沉淀,则溶 液中允许Cr3+浓度的最大值为 0.01 mol/L。(6)根据2CrO4-+ 2H +C1,2O> + H2O反应可知

30、：右侧b内溶液中氢离子浓度增大，平衡 右移，说明溶液中氢氧根离子失电子变为氧气，发生氧化反应，该极 为阳极，与电源的正极相连接，因此图中右侧电极与电源的正极相连； 其电极反应式为4OH -4e_ =O21 +2H2O;根据图示可知透过交 换膜的离子为Na-钠离子向阴极移动，即向电解池的左侧a方向移 动，即ba。7 .答案：(1)塔埸(2) 500 mL容量瓶(3)滴入最后一滴Na2S2O3溶液，振荡，溶液蓝色褪去且半分钟内无明显变化0.053失 e-X 2I IH 式),+21 +2H+Ia+2H.O一 I J(4)得,电子转移方向和数目略(5)上 无 (6)过滤解析：(1)步骤将海带进行灼烧

31、，因此将海带置于塔埸上。(2)由题干可知，步骤是将溶液转移至定容仪器，因此仪器名称为容量 瓶。(3)以淀粉为指示剂，用Na2s2O3滴定I2,判断Na2s2O3恰好完 全反应的现象是滴入最后一滴 Na2s2O3溶液，振荡，溶液蓝色褪去且 半分钟内无明显变化。 根据题干信息可得 5I -3I26NaS2O3 ,4X10-3n(Na2s203)=2X 10-3mol/L x 0.02 L = 4X10-5mol n(I-)=-6x 5 mol,由500 mL浸取原液中取出 25 mL,则20 g干海带中含有34x10500 mL n(I - ) = -6 X5X 50-mmL ,则海带中碘的质量分数为 4X 10-520 g失2e被氧化X100% = 0.053%。(4)根据电子守恒和质6x 5X 25X 127 g/molH/X+21 +21-L2也（）量守恒有:。(5)步骤c加入足量NaOH溶液，振荡、静置后，油层在上层，呈无色。(6)步骤e操作是 过滤。8.答案：(1)KHC03(或碳酸氢钾)C02(g) + 3H2(g)= =300=H20(g) + CH30H(g) AH = - 53.7 kJ/mol(