高考化學二輪復習 題組36 以陌生無機物制備流程為載體的綜合題專練（含解析）-人教版高三化學試題

題組36以陌生無機物制備流程為載體的綜合題專練1.2019年為門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。門捷列夫預言了很多未知元素,鍺是其中一種,工業(yè)上用精硫鍺礦(主要成分為GeS2)制取高純度鍺,其工藝流程如圖所示。請回答:(1)鍺在元素周期表中的位置是。

(2)800℃,在N2氛圍中使精硫鍺礦升華的目的是。

(3)酸浸時Ge、S元素均被氧化到最高價態(tài),寫出該反應的離子方程式:。酸浸時溫度不能過高的原因是。

(4)GeCl4易水解生成GeO2·nH2O,溫度對GeCl4水解率的影響如圖所示,為提高水解率,實驗時可采取的措施為(填序號)。

A.冰水浴B.冰鹽水浴C.49℃水浴(5)請判斷25℃時0.1mol·L-1NaHGeO3溶液的pH(填“>”“=”或“<”)7,理由是(已知25℃時,H2GeO3的Ka1=1.7×10-9,Ka2=1.9×10-13)。

答案(1)第四周期第ⅣA族(2)避免GeS2被氧化,得到較純凈的GeS2(3)GeS+8H++10NO3-GeO2+SO42-+10NO2↑+4H2O濃硝酸受熱易分解(4)B(5)>NaHGeO解析(1)Ge在元素周期表中位于第四周期第ⅣA族。(2)根據(jù)題干信息可知,在N2氛圍中使精硫鍺礦升華的目的是避免GeS2被氧化,得到較為純凈的GeS2。(3)濃硝酸酸浸GeS時,Ge、S元素均被氧化到最高價態(tài),則生成GeO2、SO42-,NO3-被還原為二氧化氮氣體,離子方程式為GeS+8H++10NO3-GeO2+S(4)GeCl4易水解生成GeO2·nH2O,根據(jù)題圖知,溫度較低時水解率較高,為提高水解率,可選用冰鹽水浴。(5)已知25℃時H2GeO2的Ka1=1.7×10-9,Ka2=1.9×10-13,NaHGeO3的水解常數(shù)Kh=KwKa1=Ka2(1.9×10-13),即NaHGeO3溶液中HGeO32.銻(Sb)及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以輝銻礦(主要成分為Sb2S3,還含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)為原料制備金屬銻的工藝流程如圖所示:已知:①浸出液中除含過量鹽酸和SbCl5之外,還含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;②常溫下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;③溶液中離子濃度≤1.0×10-5mol·L-1時,認為該離子沉淀完全。(1)濾渣1中除了S之外,還有(填化學式)。

(2)“浸出”時,Sb2S3發(fā)生反應的化學方程式為。

(3)“還原”時,被Sb還原的物質(zhì)為(填化學式)。

(4)常溫下,“除銅、鉛”時,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此時溶液中的c(S2-)不低于;所加Na2S也不宜過多,其原因為。

(5)“除砷”時有H3PO3生成,該反應的化學方程式為。

(6)“電解”時,被氧化的Sb元素與被還原的Sb元素的質(zhì)量之比為。

答案(1)SiO2(2)Sb2S3+3SbCl55SbCl3+3S(3)SbCl5(4)9.04×10-24mol·L-1產(chǎn)生H2S等污染性氣體(或生成Sb2S3)(5)2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O2As↓+3H3PO3+9NaCl(6)3∶2解析(1)SiO2不溶于鹽酸,所以濾渣1中除了S之外,還有SiO2。(2)“浸出”時Sb2S3中的硫元素被SbCl5氧化為S,SbCl5被還原為SbCl3,反應的化學方程式是Sb2S3+3SbCl55SbCl3+3S。(3)“還原”時,加入適量的Sb還原“浸出”時加入的過量SbCl5,所以被Sb還原的物質(zhì)為SbCl5。(4)由Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29可知,Cu2+先沉淀,當Pb2+恰好完全沉淀時,Cu2+已經(jīng)完全沉淀;Pb2+完全沉淀時,c(Pb2+)≤1.0×10-5mol·L-1,Ksp(PbS)=9.04×10-29,所以此時溶液中的c(S2-)≥Ksp(PbS)c(Pb2+)=9.04×10-29(5)“除砷”時Na3PO2與AsCl3發(fā)生氧化還原反應生成As和H3PO3,反應的化學方程式為2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O