13-專題5 10年高考化學真題專題分類匯編含答案

13_專題510年高考化學真題專題分類匯編專題五金屬及其化合物考點1鈉、鐵及其化合物1.(2023湖南,7,3分)取一定體積的兩種試劑進行反應,改變兩種試劑的滴加順序(試劑濃度均為0.1mol·L-1),反應現象沒有明顯差別的是()選項試劑①試劑②A氨水AgNO3溶液BNaOH溶液Al2(SO4)3溶液CH2C2O4溶液酸性KMnO4溶液DKSCN溶液FeCl3溶液答案D2.(2023浙江1月選考,5,3分)下列關于元素及其化合物的性質說法不正確的是()A.Na和乙醇反應可生成H2B.工業(yè)上煅燒黃鐵礦(FeS2)生產SO2C.工業(yè)上用氨的催化氧化制備NOD.常溫下鐵與濃硝酸反應可制備NO2答案D3.(2022廣東,6,2分)勞動開創(chuàng)未來。下列勞動項目與所述的化學知識沒有關聯的是()選項勞動項目化學知識A面包師用小蘇打作發(fā)泡劑烘焙面包Na2CO3可與酸反應B環(huán)保工程師用熟石灰處理酸性廢水熟石灰具有堿性C工人將模具干燥后再注入熔融鋼水鐵與H2O高溫下會反應D技術人員開發(fā)高端耐腐蝕鍍鋁鋼板鋁能形成致密氧化膜答案A4.(2022廣東,14,4分)下列關于Na的化合物之間轉化反應的離子方程式書寫正確的是()A.堿轉化為酸式鹽:OH-+2H++CO32-HCO3-B.堿轉化為兩種鹽:2OH-+Cl2ClO-+Cl-+H2OC.過氧化物轉化為堿:2O22-+2H2O4OH-+O2D.鹽轉化為另一種鹽:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+答案B5.(2022海南,1,2分)化學與日常生活息息相關。下列說法錯誤的是()A.使用含氟牙膏能預防齲齒B.小蘇打的主要成分是Na2CO3C.可用食醋除去水垢中的碳酸鈣D.使用食品添加劑不應降低食品本身營養(yǎng)價值答案B6.(2022湖北,8,3分)硫代碳酸鈉能用于處理廢水中的重金屬離子,可通過如下反應制備:2NaHS(s)+CS2(l)Na2CS3(s)+H2S(g)下列說法正確的是()A.Na2CS3不能被氧化B.Na2CS3溶液顯堿性C.該制備反應是熵減過程D.CS2的熱穩(wěn)定性比CO2的高答案B7.(2022湖南,7,3分)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下:下列說法錯誤的是()A.不宜用陶瓷作吸收塔內襯材料B.采用溶液噴淋法可提高吸收塔內煙氣吸收效率C.合成槽中產物主要有Na3AlF6和CO2D.濾液可回收進入吸收塔循環(huán)利用答案C8.(2022山東,11,4分)某同學按圖示裝置進行實驗,欲使瓶中少量固體粉末最終消失并得到澄清溶液。下列物質組合不符合要求的是()氣體液體固體粉末ACO2飽和Na2CO3溶液CaCO3BCl2FeCl2溶液FeCHClCu(NO3)2溶液CuDNH3H2OAgCl答案A9.(2022北京,4,3分)下列方程式與所給事實不相符的是()A.加熱NaHCO3固體,產生無色氣體:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑B.過量鐵粉與稀硝酸反應,產生無色氣體:Fe+NO3-+4H+Fe3++NO↑+2H2C.苯酚鈉溶液中通入CO2,出現白色渾濁:+CO2+H2O+NaHCO3D.乙醇、乙酸和濃硫酸混合加熱,產生有香味的油狀液體:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O答案B10.(2022浙江1月選考,8,2分)下列說法不正確的是()A.鎂合金密度較小、強度較大,可用于制造飛機部件B.還原鐵粉可用作食品干燥劑C.氯氣、臭氧、二氧化氯都可用于飲用水的消毒D.油脂是熱值最高的營養(yǎng)物質答案B11.(2022浙江6月選考,22,2分)關于化合物FeO(OCH3)的性質,下列推測不合理的是()A.與稀鹽酸反應生成FeCl3、CH3OH、H2OB.隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO2、H2OC.溶于氫碘酸(HI),再加CCl4萃取,有機層呈紫紅色D.在空氣中,與SiO2高溫反應能生成Fe2(SiO3)3答案B12.(2022山東,17,13分)工業(yè)上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3,含SiO2等雜質]為原料生產磷酸和石膏,工藝流程如下:回答下列問題:(1)酸解時有HF產生。氫氟酸與SiO2反應生成二元強酸H2SiF6,離子方程式為。

(2)部分鹽的溶度積常數見下表。精制Ⅰ中,按物質的量之比n(Na2CO3)∶n(SiF62-)=1∶1加入Na2CO3脫氟,充分反應后,c(Na+)=mol·L-1;再分批加入一定量的BaCO3,首先轉化為沉淀的離子是BaSiF6Na2SiF6CaSO4BaSO4Ksp1.0×10-64.0×10-69.0×10-41.0×10-10答案(1)6HF+SiO22H++SiF62-+2H2(2)2.0×10-2SO13.(2022廣東,18,14分)稀土(RE)包括鑭、釔等元素,是高科技發(fā)展的關鍵支撐。我國南方特有的稀土礦可用離子交換法處理,一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下:已知:月桂酸(C11H23COOH)熔點為44℃;月桂酸和(C11H23COO)3RE均難溶于水。該工藝條件下,稀土離子保持+3價不變;(C11H23COO)2Mg的Ksp=1.8×10-8;Al(OH)3開始溶解時的pH為8.8;有關金屬離子沉淀的相關pH見下表。離子Mg2+Fe3+Al3+RE3+開始沉淀時的pH8.81.53.66.2~7.4沉淀完全時的pH/3.24.7/(1)“氧化調pH”中,化合價有變化的金屬離子是。

(2)“過濾1”前,用NaOH溶液調pH至的范圍內,該過程中Al3+發(fā)生反應的離子方程式為。

(3)“過濾2”后,濾餅中檢測不到Mg元素,濾液2中Mg2+濃度為2.7g·L-1。為盡可能多地提取RE3+,可提高月桂酸鈉的加入量,但應確?！斑^濾2”前的溶液中c(C11H23COO-)低于mol·L-1(保留兩位有效數字)。

(4)①“加熱攪拌”有利于加快RE3+溶出、提高產率,其原因是。

②“操作X”的過程為:先,再固液分離。

(5)該工藝中,可再生循環(huán)利用的物質有(寫化學式)。

(6)稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑Pt3Y。①還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時,生成1molPt3Y轉移mol電子。

②Pt3Y/C用作氫氧燃料電池電極材料時,能在堿性溶液中高效催化O2的還原,發(fā)生的電極反應為。

答案(1)Fe2+(2)4.7≤pH<6.2Al3++3OH-Al(OH)3↓(3)4.0×10-4(4)①加熱可以加快反應速率,并防止生成的月桂酸凝固阻礙反應物相互接觸,攪拌可以使(C11H23COO)3RE與鹽酸充分接觸發(fā)生反應,加快RE3+溶出②降溫至44℃以下(5)MgSO4、C11H23COOH(或C11H23COONa)(6)①15②O2+2H2O+4e-4OH-14.(2022河北,15,14分)以焙燒黃鐵礦FeS2(雜質為石英等)產生的紅渣為原料制備銨鐵藍Fe(NH4)Fe(CN)6顏料。工藝流程如下:回答下列問題:(1)紅渣的主要成分為(填化學式);濾渣①的主要成分為(填化學式)。

(2)黃鐵礦研細的目的是。

(3)還原工序中,不生成S單質的反應的化學方程式為。

答案(1)Fe2O3SiO2(2)增大固液接觸面積,加快反應速率,提高黃鐵礦的利用率(3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO415.(2022全國甲,26,14分)硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料,在防腐、電鍍、醫(yī)學上有諸多應用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備,菱鋅礦的主要成分為ZnCO3,雜質為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下:本題中所涉及離子的氫氧化物溶度積常數如下表:離子Fe3+Zn2+Cu2+Fe2+Mg2+Ksp4.0×10-386.7×10-172.2×10-208.0×10-161.8×10-11回答下列問題:(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學方程式為。

(2)為了提高鋅的浸取效果,可采取的措施有、。

(3)加入物質X調溶液pH=5,最適宜使用的X是(填標號)。

A.NH3·H2OB.Ca(OH)2C.NaOH濾渣①的主要成分是、、。

(4)向80~90℃的濾液①中分批加入適量KMnO4溶液充分反應后過濾,濾渣②中有MnO2,該步反應的離子方程式為。

(5)濾液②中加入鋅粉的目的是。

(6)濾渣④與濃H2SO4反應可以釋放HF并循環(huán)利用,同時得到的副產物是、。

答案(1)ZnCO3ZnO+CO2↑(2)升高溫度、不斷攪拌、充分粉碎、適當提高硫酸濃度等(任選兩個,答案合理即可)(3)BSiO2Fe(OH)3CaSO4(4)MnO4-+3Fe2++7H2OMnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H(5)除去銅離子(6)硫酸鈣硫酸鎂16.(2022全國乙,26,14分)廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護環(huán)境、充分利用鉛資源,通過下圖流程實現鉛的回收。一些難溶電解質的溶度積常數如下表:難溶電解質PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10-87.4×10-141.1×10-102.6×10-9一定條件下,一些金屬氫氧化物沉淀時的pH如下表:金屬氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Pb(OH)2開始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列問題:(1)在“脫硫”中PbSO4轉化反應的離子方程式為,用沉淀溶解平衡原理解釋選擇Na2CO3的原因:。

(2)在“脫硫”中,加入Na2CO3不能使鉛膏中BaSO4完全轉化,原因是。

(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),還要加入H2O2。(ⅰ)能被H2O2氧化的離子是;

(ⅱ)H2O2促進了金屬Pb在醋酸中轉化為Pb(Ac)2,其化學方程式為

;

(ⅲ)H2O2也能使PbO2轉化為Pb(Ac)2,H2O2的作用是。

(4)“酸浸”后溶液的pH約為4.9,濾渣的主要成分是。

(5)“沉鉛”的濾液中,金屬離子有。

答案(1)PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)存在沉淀溶解平衡PbSO4(s)Pb2+(aq)+SO42-(aq),已知Ksp(PbCO3)?Ksp(PbSO4),加入Na2CO3,可將PbSO4(2)沉淀轉化反應BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常數K≈0.04,K(3)(ⅰ)Fe2+(ⅱ)Pb+H2O2+2HAcPb(Ac)2+2H2O(ⅲ)作還原劑,還原PbO2(4)Al(OH)3、Fe(OH)3、BaSO4(5)Ba2+、Na+考點2金屬資源的開發(fā)利用1.(2023湖南,9,3分)處理某銅冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如下:已知:①溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:物質Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Al(OH)3開始沉淀pH1.94.26.23.5完全沉淀pH3.26.78.24.6②Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24。下列說法錯誤的是()A.“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3B.Na2S溶液呈堿性,其主要原因是S2-+H2OHS-+OH-C.“沉淀池Ⅱ”中,當Cu2+和Zn2+完全沉淀時,溶液中c(CD.“出水”經陰離子交換樹脂軟化處理后,可用作工業(yè)冷卻循環(huán)用水答案D2.(2023遼寧,10,3分)某工廠采用如下工藝制備Cr(OH)3,已知焙燒后Cr元素以+6價形式存在,下列說法錯誤的是()A.“焙燒”中產生CO2B.濾渣的主要成分為Fe(OH)2C.濾液①中Cr元素的主要存在形式為CrOD.淀粉水解液中的葡萄糖起還原作用答案B3.(2022廣東,1,2分)中華文明源遠流長,在世界文明中獨樹一幟,漢字居功至偉。隨著時代發(fā)展,漢字被不斷賦予新的文化內涵,其載體也發(fā)生相應變化。下列漢字載體主要由合金材料制成的是()漢字載體選項A.獸骨B.青銅器C.紙張D.液晶顯示屏答案B4.(2022海南,6,2分)依據下列實驗,預測的實驗現象正確的是()選項實驗內容預測的實驗現象AMgCl2溶液中滴加NaOH溶液至過量產生白色沉淀后沉淀消失BFeCl2溶液中滴加KSCN溶液溶液變血紅色CAgI懸濁液中滴加NaCl溶液至過量黃色沉淀全部轉化為白色沉淀D酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至過量溶液紫紅色褪去答案D5.(2022浙江6月選考,24,2分)尖晶石礦的主要成分為MgAl2O4(含SiO2雜質)。已知:MgAl2O4(s)+4Cl2(g)MgCl2(s)+2AlCl3(g)+2O2(g)ΔH>0。該反應難以發(fā)生,但采用“加炭氯化法”可以制備MgCl2和AlCl3,同時還可得到副產物SiCl4(SiCl4沸點為58℃,AlCl3在180℃升華):MgAl2O4(s)+4C(s)+4Cl2(g)MgCl2(s)+2AlCl3(g)+4CO(g)。下列說法不正確的是()A.制備時要保持無水環(huán)境B.輸送氣態(tài)產物的管道溫度要保持在180℃以上C.氯化時加炭,既增大了反應的趨勢,又為氯化提供了能量D.為避免產生大量CO2,反應過程中需保持炭過量答案D6.(2022山東,12,4分)高壓氫還原法可直接從溶液中提取金屬粉。以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質)為主要原料制備Cu粉的工藝流程如下,可能用到的數據見下表。Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2開始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列說法錯誤的是()A.固體X主要成分是Fe(OH)3和S;金屬M為ZnB.浸取時,增大O2壓強可促進金屬離子浸出C.中和調pH的范圍為3.2~4.2D.還原時,增大溶液酸度有利于Cu的生成答案D7.(2023全國甲,26,14分)BaTiO3是一種壓電材料。以BaSO4為原料,采用下列路線可制備粉狀BaTiO3?；卮鹣铝袉栴}:(1)“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是。

(2)“焙燒”后固體產物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS?！敖　睍r主要反應的離子方程式為。

(3)“酸化”步驟應選用的酸是(填標號)。

a.稀硫酸b.濃硫酸c.鹽酸d.磷酸(4)如果焙燒后的產物直接用酸浸取,是否可行?其原因是。

(5)“沉淀”步驟中生成BaTiO(C2O4)2的化學方程式為。

(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇,產生的nCO2∶nCO答案(1)作還原劑,將BaSO4轉化為易溶于水的BaS(2)Ca2++S2-CaS↓(3)c(4)不可行,若直接酸浸,會導致CaS溶解,無法將S元素轉化為沉淀除去(5)TiCl4+3(NH4)2C2O4+BaCl2+H2OBaTiO(C2O4)2↓+H2C2O4+6NH4Cl(6)1∶18.(2023全國乙,27,15分)LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。由菱錳礦(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制備LiMn2O4的流程如下:已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16?；卮鹣铝袉栴}:(1)硫酸溶礦主要反應的化學方程式為。為提高溶礦速率,可采取的措施是(舉1例)。

(2)加入少量MnO2的作用是。不宜使用H2O2替代MnO2,原因是。

(3)溶礦反應完成后,反應器中溶液pH=4,此時c(Fe3+)=mol·L-1;用石灰乳調節(jié)至pH≈7,除去的金屬離子是。

(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有。

(5)在電解槽中,發(fā)生電解反應的離子方程式為。隨著電解反應進行,為保持電解液成分穩(wěn)定,應不斷。電解廢液可在反應器中循環(huán)利用。

(6)煅燒窯中,生成LiMn2O4反應的化學方程式是。

答案(1)MnCO3+H2SO4MnSO4+H2O+CO2↑將礦石粉碎(其他合理答案均可)(2)將Fe2+氧化為Fe3+H2O2在Fe3+、Mn2+等的催化作用下會快速分解(3)2.8×10-9Al3+(4)NiS、BaSO4(5)Mn2++2H2OMnO2+H2↑+2H+補充MnSO4溶液,及時排出電解廢液(6)8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑9.(2023新課標,27,14分)鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態(tài)含氧酸鹽形式存在,主要雜質為鐵、鋁、硅、磷等的化合物。從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示。已知:最高價鉻酸根在酸性介質中以Cr2O72-存在,在堿性介質中以回答下列問題:(1)煅燒過程中,釩和鉻被氧化為相應的最高價含氧酸鹽,其中含鉻化合物主要為(填化學式)。

(2)水浸渣中主要有SiO2和。

(3)“沉淀”步驟調pH到弱堿性,主要除去的雜質是。

(4)“除硅磷”步驟中,使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀。該步需要控制溶液的pH≈9以達到最好的除雜效果。若pH<9時,會導致

;

pH>9時,會導致

。

(5)“分離釩”步驟中,將溶液pH調到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<1時,溶解為VO2+或VO3+;在堿性條件下,溶解為VO3-或VO43-。上述性質說明V2OA.酸性B.堿性C.兩性(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液,反應的離子方程式為。

答案(1)Na2CrO4(2)Fe2O3(氧化鐵/三氧化鐵,鐵紅均可)(3)Al(OH)3(4)PO43-結合H+生成HPO42-/H2PO4-/H3PO4,不利于形成MgNH4PO4沉淀/不利于除盡磷Si不能除盡(除凈)/生成Mg(OH)2/消耗Mg2+(5)C(6)2Cr2O72-+3S2O10.(2023山東,17,12分)鹽湖鹵水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。一種以高鎂鹵水為原料經兩段除鎂制備Li2CO已知:常溫下,Ksp(Li2CO3)=2.2×10-2。相關化合物的溶解度與溫度的關系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)含硼固體中的B(OH)3在水中存在平衡:B(OH)3+H2OH++[B(OH)4]-(常溫下,Ka=10-9.24);B(OH)3與NaOH溶液反應可制備硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O。常溫下,在0.10mol·L-1硼砂溶液中,[B4O5(OH)4]2-水解生成等物質的量濃度的B(OH)3和[B(OH)4]-,該水解反應的離子方程式為,該溶液pH=。

(2)濾渣Ⅰ的主要成分是(填化學式);精制Ⅰ后溶液中Li+的濃度為2.0mol·L-1,則常溫下精制Ⅱ過程中CO32-濃度應控制在mol·L-1以下。若脫硼后直接進行精制Ⅰ,除無法回收HCl外,還將增加的用量((3)精制Ⅱ的目的是;進行操作X時應選擇的試劑是,若不進行該操作而直接濃縮,將導致。

答案(1)[B4O5(OH)4]2-+5H2O2B(OH)3+2[B(OH)4]-9.24(2)CaSO4、Mg(OH)25.5×10-3CaO、Na2CO3(3)除去精制Ⅰ引入的Ca2+鹽酸Li2CO3、LiOH與NaCl一同析出,造成沉鋰步驟制得的Li2CO3減少11.(2023湖南,17,15分)超純Ga(CH3)3是制備第三代半導體的支撐源材料之一。近年來,我國科技工作者開發(fā)了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術,在研制超純Ga(CH3)3方面取得了顯著成果。工業(yè)上以粗鎵為原料,制備超純Ga(CH3)3的工藝流程如下:已知:①金屬Ga的化學性質和Al相似,Ga的熔點為29.8℃;②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作為配體;③相關物質的沸點:物質Ga(CH3)3Et2OCH3INR3沸點/℃55.734.642.4365.8回答下列問題:(1)晶體Ga(CH3)3的晶體類型是;

(2)“電解精煉”裝置如圖所示,電解池溫度控制在40~45℃的原因是,陰極的電極反應式為;

(3)“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的產物還包括MgI2和CH3MgI,寫出該反應的化學方程式;

(4)“殘渣”經純水處理,能產生可燃性氣體,該氣體主要成分是;

(5)下列說法錯誤的是;

A.流程中Et2O得到了循環(huán)利用B.流程中,“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在無水無氧的條件下進行C.“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3),并蒸出Ga(CH3)3D.用核磁共振氫譜不能區(qū)分Ga(CH3)3和CH3I(6)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制備超純Ga(CH3)3,而本流程采用“配體交換”工藝制備超純Ga(CH3)3的理由是;

(7)比較分子中的C—Ga—C鍵角大小:Ga(CH3)3Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“=”),其原因是。

答案(1)分子晶體(2)確保Ga處于液態(tài),易于分離GaO2-+3e-+2H2OGa+4OH-[或Ga(OH)4-+3e-Ga+4OH(3)Ga2Mg5+8CH3I+2Et2O2Ga(CH3)3(Et2O)+3MgI2+2CH3MgI(4)CH4(5)D(6)Ga(CH3)3與Et2O的沸點相近,不易分離,而Ga(CH3)3與NR3的沸點相差較大,將Ga(CH3)3(NR3)分解后,蒸餾時可得到超純Ga(CH3)3(7)>Ga(CH3)3中Ga采取sp2雜化,Ga(CH3)3(Et2O)中Ga采取sp3雜化,前者C—Ga—C的鍵角大于后者12.(2023遼寧,16,14分)某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。實現鎳、鈷、鎂元素的回收。已知:物質Fe(OH)3Co(OH)2Ni(OH)2Mg(OH)2Ksp10-37.410-14.710-14.710-10.8回答下列問題:(1)用硫酸浸取鎳鈷礦時,提高浸取速率的方法為(答出一條即可)。

(2)“氧化”中,混合氣在金屬離子的催化作用下產生具有強氧化性的過一硫酸(H2SO5),1molH2SO5中過氧鍵的數目為。

(3)“氧化”中,用石灰乳調節(jié)pH=4,Mn2+被H2SO5氧化為MnO2,該反應的離子方程式為

(H2SO5的電離第一步完全,第二步微弱);濾渣的成分為MnO2、(填化學式)。

(4)“氧化”中保持空氣通入速率不變,Mn(Ⅱ)氧化率與時間的關系如下。SO2體積分數為時,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;繼續(xù)增大SO2體積分數時,Mn(Ⅱ)氧化速率減小的原因是

。

(5)“沉鈷鎳”中得到的Co(Ⅱ)在空氣中可被氧化成CoO(OH),該反應的化學方程式為。

(6)“沉鎂”中為使Mg2+沉淀完全(25℃),需控制pH不低于(精確至0.1)。

答案(1)升高溫度、充分攪拌、粉碎礦物、適當增大硫酸的濃度等(2)NA(3)Mn2++HSO5-+H2OMnO2↓+SO42-+3H+CaSO4、Fe(OH)3(4)9.0%SO2被HSO5-氧化,則與Mn2+反應的HSO5-減少,導致Mn(Ⅱ)氧化速率減小(5)4Co(OH)13.(2023浙江1月選考,18,10分)化合物X由三種元素組成,某學習小組按如下流程進行實驗:已知:白色固體A用0.0250molHCl溶解后,多余的酸用0.0150molNaOH恰好中和。請回答:(1)X的組成元素是,X的化學式是。

(2)寫出B→C溶液呈棕黃色所發(fā)生的化學反應方程式。

(3)寫出生成白色固體H的離子方程式。

(4)設計實驗檢驗溶液I中的陽離子。

答案(1)Ca、Cl、OCa(ClO4)2(2)8HI+NaClO44I2+NaCl+4H2O或12HI+NaClO44HI3+NaCl+4H2O(3)[Ag(NH3)2]++Cl-+2H+AgCl↓+2NH4(4)用玻璃棒蘸取溶液I,點在藍色石蕊試紙上,呈紅色說明溶液中有H+;取溶液于試管中,加入NaOH至堿性,加熱,將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,若試紙變藍說明有NH14.(2022北京,18,14分)白云石的主要化學成分為CaMg(CO3)2,還含有質量分數約為2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制備高純度的碳酸鈣和氧化鎂,流程示意圖如下。已知:物質Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3Ksp5.5×10-65.6×10-123.4×10-96.8×10-6(1)白云石礦樣煅燒完全分解的化學方程式為。

(2)NH4Cl用量對碳酸鈣產品的影響如下表所示。n(NH4Cl)/n(CaO)氧化物(MO)浸出率/%產品中CaCO3純度/%產品中Mg雜質含量/%(以MgCO3計)CaOMgO計算值實測值2.1∶198.41.199.199.7—2.2∶198.81.598.799.50.062.4∶199.16.095.297.62.20備注:i.MO浸出率=(浸出的MO質量/煅燒得到的MO質量)×100%(M代表Ca或Mg)ii.CaCO3純度計算值為濾液A中鈣、鎂全部以碳酸鹽形式沉淀時計算出的產品中CaCO3純度。①解釋“浸鈣”過程中主要浸出CaO的原因是。

②沉鈣反應的離子方程式為。

③“浸鈣”過程不適宜選用n(NH4Cl)∶n(CaO)的比例為。

④產品中CaCO3純度的實測值高于計算值的原因是。

(3)“浸鎂”過程中,取固體B與一定濃度的(NH4)2SO4溶液混合,充分反應后MgO的浸出率低于60%。加熱蒸餾,MgO的浸出率隨餾出液體積增大而增大,最終可達98.9%。從化學平衡的角度解釋浸出率增大的原因是。

(4)濾渣C中含有的物質是。

(5)該流程中可循環(huán)利用的物質是。

答案(1)CaMg(CO3)2CaO+MgO+2CO2↑(2)①Ksp[Ca(OH)2]?Ksp[Mg(OH)2],在一定量NH4Cl溶液中,CaO先浸出②Ca2++2NH3+CO2+H2OCaCO3↓+2NH4③2.4∶1④Ksp(CaCO3)<Ksp(MgCO3),CaCO3優(yōu)先析出,沉鈣過程中耗NH3且少量NH3揮發(fā),減少MgCO3析出(3)MgO+H2OMg(OH)2,Mg(OH)2+2NH4+Mg2++2NH3+2H2O,隨大量氨氣逸出,平衡正向移動(4)Fe2O3、SiO2、CaSO4、Mg(OH)2(MgO)(5)NH4Cl、(NH4)2SO4、CO2、NH315.(2022湖北,18,13分)全球對鋰資源的需求不斷增長,“鹽湖提鋰”越來越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進行濃縮和初步除雜后,得到濃縮鹵水(含有Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+),并設計了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。25℃時相關物質的參數如下:LiOH的溶解度:12.4g/100gH2O化合物KspMg(OH)25.6×10-12Ca(OH)25.5×10-6CaCO32.8×10-9Li2CO32.5×10-2回答下列問題:(1)“沉淀1”為。

(2)向“濾液1”中加入適量固體Li2CO3的目的是。

(3)為提高Li2CO3的析出量和純度,“操作A”依次為、、洗滌。

(4)有同學建議用“侯氏制堿法”的原理制備Li2CO3。查閱資料后,發(fā)現文獻對常溫下的LiHCO3有不同的描述:①是白色固體;②尚未從溶液中分離出來。為探究LiHCO3的性質,將飽和LiCl溶液與飽和NaHCO3溶液等體積混合,起初無明顯變化,隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出,最終生成白色沉淀。上述現象說明,在該實驗條件下LiHCO3(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”),有關反應的離子方程式為。

(5)他們結合(4)的探究結果,擬將原流程中向“濾液2”加入Na2CO3改為通入CO2。這一改動能否達到相同的效果,作出你的判斷并給出理由。

答案(1)Mg(OH)2(2)沉淀Ca2+(3)蒸發(fā)濃縮趁熱過濾(4)不穩(wěn)定2Li++2HCO3-Li2CO3↓+CO2↑+H2(5)能達到相同效果,通入過量的CO2時LiOH轉化為LiHCO3,結合(4)的探究結果,LiHCO3會很快轉化成Li2CO316.(2022湖南,17,14分)鈦(Ti)及其合金是理想的高強度、低密度結構材料。以鈦渣(主要成分為TiO2,含少量V、Si和Al的氧化物雜質)為原料,制備金屬鈦的工藝流程如下:已知“降溫收塵”后,粗TiCl4中含有的幾種物質的沸點:物質TiCl4VOCl3SiCl4AlCl3沸點/答下列問題:(1)已知ΔG=ΔH-TΔS,ΔG的值只決定于反應體系的始態(tài)和終態(tài),忽略ΔH、ΔS隨溫度的變化。若ΔG<0,則該反應可以自發(fā)進行。根據下圖判斷:600℃時,下列反應不能自發(fā)進行的是。

A.C(s)+O2(g)CO2(g)B.2C(s)+O2(g)2CO(g)C.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)D.TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+CO2(g)(2)TiO2與C、Cl2在600℃的沸騰爐中充分反應后,混合氣體中各組分的分壓如下表:物質TiCl4COCO2Cl2分壓/MPa4.59×10-21.84×10-23.70×10-25.98×10-9①該溫度下,TiO2與C、Cl2反應的總化學方程式為;

②隨著溫度升高,尾氣中CO的含量升高,原因是。

(3)“除釩”過程中的化學方程式為;“除硅、鋁”過程中,分離TiCl4中含Si、Al雜質的方法是。

(4)“除釩”和“除硅、鋁”的順序(填“能”或“不能”)交換,理由是。

(5)下列金屬冶煉方法與本工藝流程中加入Mg冶煉Ti的方法相似的是。

A.高爐煉鐵B.電解熔融氯化鈉制鈉C.鋁熱反應制錳D.氧化汞分解制汞答案(1)C(2)①5TiO2+6C+10Cl22CO+5TiCl4+4CO2②隨著溫度升高,生成CO(g)反應的ΔG變小,而生成CO2(g)反應的ΔG幾乎不變,則生成CO的反應正向進行趨勢大(3)Al+3VOCl3AlCl3+3VOCl2蒸餾或精餾(分餾)(4)不能若是工序互換,將引入AlCl3,降低TiCl4的純度(5)AC17.(2017北京理綜,26,13分)TiCl4是由鈦精礦(主要成分為TiO2)制備鈦(Ti)的重要中間產物,制備純TiCl4的流程示意圖如下:鈦精礦粗TiCl4純TiCl4資料:TiCl4及所含雜質氯化物的性質化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸點/℃58136181(升華)3161412熔點/℃-69-25193304714在TiCl4中的溶解性互溶——微溶難溶(1)氯化過程:TiO2與Cl2難以直接反應,加碳生成CO和CO2可使反應得以進行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol-12C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2=-220.9kJ·mol-1①沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學方程式:

。

②氯化過程中CO和CO2可以相互轉化,根據右圖判斷:CO2生成CO反應的ΔH0(填“>”“<”或“=”),判斷依據:③氯化反應的尾氣須處理后排放,尾氣中的HCl和Cl2經吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液,則尾氣的吸收液依次是。

④氯化產物冷卻至室溫,經過濾得到粗TiCl4混合液,則濾渣中含有。

(2)精制過程:粗TiCl4經兩步蒸餾得純TiCl4。示圖如下:物質a是,T2應控制在。

答案(13分)(1)①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=-45.5kJ·mol-1②>隨溫度升高,CO含量增大,說明生成CO的反應是吸熱反應③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液④MgCl2、AlCl3、FeCl3(2)SiCl4高于136℃,低于181℃18.(2014課標Ⅱ,27,15分)鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設備及X射線防護材料等。回答下列問題:(1)鉛是碳的同族元素,比碳多4個電子層。鉛在元素周期表的位置為第周期、第族;PbO2的酸性比CO2的酸性(填“強”或“弱”)。

(2)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應的化學方程式為。

(3)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得,反應的離子方程式為;PbO2也可以通過石墨為電極,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應式為,陰極上觀察到的現象是;若電解液中不加入Cu(NO3)2,陰極發(fā)生的電極反應式為,這樣做的主要缺點是。

(4)PbO2在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示,已知失重曲線上的a點為樣品失重4.0%(即樣品起始質量-a點固體質量樣品起始質量×100%)的殘留固體。若a點固體組成表示為PbOx或mPbO2·nPbO,列式計算x值和m∶n值答案(1)六ⅣA弱(每空1分,共3分)(2)PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2↑+2H2O(2分)(3)PbO+ClO-PbO2+Cl-Pb2++2H2O-2e-PbO2+4H+石墨上包上銅鍍層Pb2++2e-Pb不能有效利用Pb2+(1分,2分,1分,1分,1分,共6分)(4)根據PbO2PbOx+2-x2O2↑,有x=2-239×4.0%16=1.4(2分根據mPbO2·nPbO,2m+nm+n=1.4,mn專題六非金屬及其化合物考點1無機非金屬材料1.(2022廣東,3,2分)廣東一直是我國對外交流的重要窗口,館藏文物是其歷史見證。下列文物主要由硅酸鹽制成的是()文物選項A.南宋鎏金飾品B.蒜頭紋銀盒文物選項C.廣彩瓷咖啡杯D.銅鍍金鐘座答案C2.(2022廣東,12,4分)陳述Ⅰ和Ⅱ均正確但不具有因果關系的是()選項陳述Ⅰ陳述ⅡA用焦炭和石英砂制取粗硅SiO2可制作光導纖維B利用海水制取溴和鎂單質Br-可被氧化,Mg2+可被還原C石油裂解氣能使溴的CCl4溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不飽和烴DFeCl3水解可生成Fe(OH)3膠體FeCl3可用作凈水劑答案A3.(2022河北,1,3分)定窯是宋代五大名窯之一,其生產的白瓷聞名于世。下列說法正確的是()A.傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料B.陶瓷主要成分為SiO2和MgOC.陶瓷燒制的過程為物理變化D.白瓷的白色是因鐵含量較高答案A4.(2022江蘇,7,3分)我國古代就掌握了青銅(銅—錫合金)的冶煉、加工技術,制造出許多精美的青銅器;Pb、PbO2是鉛蓄電池的電極材料,不同鉛化合物一般具有不同顏色,歷史上曾廣泛用作顏料。下列物質性質與用途具有對應關系的是()A.石墨能導電,可用作潤滑劑B.單晶硅熔點高,可用作半導體材料C.青銅比純銅熔點低、硬度大,古代用青銅鑄劍D.含鉛化合物顏色豐富,可用作電極材料答案C5.(2022浙江6月選考,8,2分)下列說法不正確的是()A.晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間,常用于制造光導纖維B.高壓鈉燈發(fā)出的黃光透霧能力強、射程遠,可用于道路照明C.氧化鋁熔點高,常用于制造耐高溫材料D.用石灰石—石膏法對燃煤煙氣進行脫硫,同時可得到石膏答案A6.(2020山東,4,2分)下列關于C、Si及其化合物結構與性質的論述錯誤的是()A.鍵能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此C2H6穩(wěn)定性大于Si2H6B.立方型SiC是與金剛石成鍵、結構均相似的共價晶體,因此具有很高的硬度C.SiH4中Si的化合價為+4,CH4中C的化合價為-4,因此SiH4還原性小于CH4D.Si原子間難形成雙鍵而C原子間可以,是因為Si的原子半徑大于C,難形成p-pπ鍵答案C7.(2020浙江7月選考,24,2分)Ca3SiO5是硅酸鹽水泥的重要成分之一,其相關性質的說法不正確的是()A.可發(fā)生反應:Ca3SiO5+4NH4ClCaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2OB.具有吸水性,需要密封保存C.能與SO2反應生成新鹽D.與足量鹽酸作用,所得固體產物主要為SiO2答案D8.(2019浙江4月選考,8,2分)下列說法不正確的是()A.液氯可以儲存在鋼瓶中B.天然氣的主要成分是甲烷的水合物C.天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅D.硫元素在自然界的存在形式有硫單質、硫化物和硫酸鹽等答案B9.(2016海南單科,4,2分)下列敘述錯誤的是()A.氦氣可用于填充飛艇B.氯化鐵可用于硬水的軟化C.石英砂可用于生產單晶硅D.聚四氟乙烯可用于廚具表面涂層答案B10.(2014課標Ⅱ,7,6分)下列過程沒有發(fā)生化學反應的是()A.用活性炭去除冰箱中的異味B.用熱堿水清除炊具上殘留的油污C.用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土保鮮水果D.用含硅膠、鐵粉的透氣小袋與食品一起密封包裝答案A11.(2014江蘇單科,8,2分)下列各組物質中,不滿足組內任意兩種物質在一定條件下均能發(fā)生反應的是()物質組別甲乙丙AAlHClNaOHBNH3O2HNO3CSiO2NaOHHFDSO2NaOHNaHCO3答案B考點2鹵族元素海水資源的開發(fā)利用1.(2023全國乙,11,6分)一些化學試劑久置后易發(fā)生化學變化。下列化學方程式可正確解釋相應變化的是()A.硫酸亞鐵溶液出現棕黃色沉淀6FeSO4+O2+2H2O2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)2↓B.硫化鈉溶液出現渾濁顏色變深Na2S+2O2Na2SO4C.溴水顏色逐漸褪去4Br2+4H2OHBrO4+7HBrD.膽礬表面出現白色粉末CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O答案D2.(2023遼寧,3,3分)下列有關物質的工業(yè)制備反應錯誤的是()A.合成氨:N2+3H22NH3B.制HCl:H2+Cl22HClC.制粗硅:SiO2+2CSi+2CO↑D.冶煉鎂:2MgO2Mg+O2↑答案D3.(2023浙江1月選考,4,3分)物質的性質決定用途,下列兩者對應關系不正確的是()A.SO2能使某些色素褪色,可用作漂白劑B.金屬鈉導熱性好,可用作傳熱介質C.NaClO溶液呈堿性,可用作消毒劑D.Fe2O3呈紅色,可用作顏料答案C4.(2022廣東,8,2分)實驗室用MnO2和濃鹽酸反應生成Cl2后,按照凈化、收集、性質檢驗及尾氣處理的順序進行實驗。下列裝置(“→”表示氣流方向)不能達到實驗目的的是()答案D5.(2022河北,8,3分)LiBr溶液可作為替代氟利昂的綠色制冷劑。合成LiBr工藝流程如下:下列說法錯誤的是()A.還原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回還原工序B.除雜工序中產生的濾渣可用煤油進行組分分離C.中和工序中的化學反應為Li2CO3+2HBrCO2↑+2LiBr+H2OD.參與反應的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)為1∶1∶1答案A6.(2022全國甲,7,6分)化學與生活密切相關。下列敘述正確的是()A.漂白粉與鹽酸可混合使用以提高消毒效果B.溫室氣體是形成酸雨的主要物質C.棉花、麻和蠶絲均為碳水化合物D.干冰可用在舞臺上制造“云霧”答案D7.(2022浙江1月選考,22,2分)下列推測不合理的是()A.相同條件下,Br2與PBr3反應比Cl2與PCl3反應難B.OPBrCl2與足量H2O作用生成2種酸C.相同條件下,與水反應由快到慢的順序:OPBr3、OPCl3、OPF3D.PBr3與足量C2H5OH作用可得到P(OC2H5)3答案B8.(2022浙江6月選考,19,2分)關于反應Cl2(g)+H2O(l)HClO(aq)+H+(aq)+Cl-(aq)ΔH<0,達到平衡后,下列說法不正確的是()A.升高溫度,氯水中的c(HClO)減小B.氯水中加入少量醋酸鈉固體,上述平衡正向移動,c(HClO)增大C.取氯水稀釋,c(Cl-)/c(HClO)增大D.取兩份氯水,分別滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液變藍色,可以證明上述反應存在限度答案D9.(2019課標Ⅲ,7,6分)化學與生活密切相關。下列敘述錯誤的是()A.高純硅可用于制作光感電池B.鋁合金大量用于高鐵建設C.活性炭具有除異味和殺菌作用D.碘酒可用于皮膚外用消毒答案C10.(2018課標Ⅱ,7,6分)化學與生活密切相關。下列說法錯誤的是()A.碳酸鈉可用于去除餐具的油污B.漂白粉可用于生活用水的消毒C.氫氧化鋁可用于中和過多胃酸D.碳酸鋇可用于胃腸X射線造影檢查答案D11.(2018海南單科,5,2分)化學與生產生活密切相關,下列說法錯誤的是()A.Na2O2可與CO2反應放出氧氣,可用于制作呼吸面具B.SiO2具有導電性,可用于制作光導纖維和光電池C.聚四氟乙烯耐酸堿腐蝕,可用作化工反應器的內壁涂層D.氯水具有較強的氧化性,可用于漂白紙張、織物等答案B12.(2017天津理綜,1,6分)下列有關水處理方法不正確的是()A.用石灰、碳酸鈉等堿性物質處理廢水中的酸B.用可溶性的鋁鹽和鐵鹽處理水中的懸浮物C.用氯氣處理水中的Cu2+、Hg2+等重金屬離子D.用燒堿處理含高濃度NH4答案C13.(2015課標Ⅱ,12,6分)海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤··的是A.向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B.粗鹽可采用除雜和重結晶等過程提純C.工業(yè)生產中常選用NaOH作為沉淀劑D.富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質溴,再用SO2將其還原吸收答案C14.(2015北京理綜,11,6分)某消毒液的主要成分為NaClO,還含有一定量的NaOH。下列用來解釋事實的方程式中,不合理···的是(已知:飽和NaClO溶液的pH約為A.該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2OB.該消毒液的pH約為12:ClO-+H2OHClO+OH-C.該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用,產生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-Cl2↑+H2OD.該消毒液加白醋生成HClO,可增強漂白作用:CH3COOH+ClO-HClO+CH3COO-答案B15.(2014江蘇單科,5,2分)下列裝置應用于實驗室制氯氣并回收氯化錳的實驗,能達到實驗目的的是()A.用裝置甲制取氯氣B.用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫C.用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液D.用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl2·4H2O答案C16.(2014江蘇單科,13,4分)在探究新制飽和氯水成分的實驗中,下列根據實驗現象得出的結論不正確的是()A.氯水的顏色呈淺黃綠色,說明氯水中含有Cl2B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,產生白色沉淀,說明氯水中含有Cl-C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有氣泡產生,說明氯水中含有H+D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說明氯水中含有HClO答案C17.(2014浙江理綜,12,6分)氯在飲用水處理中常用作殺菌劑,且HClO的殺菌能力比ClO-強。25℃時氯氣-氯水體系中存在以下平衡關系:Cl2(g)Cl2(aq)K1=10-1.2Cl2(aq)+H2OHClO+H++Cl-K2=10-3.4HClOH++ClO-Ka=?其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分別在三者中所占分數(α)隨pH變化的關系如圖所示。下列表述正確的是()A.Cl2(g)+H2O2H++ClO-+Cl-K=10-10.9B.在氯處理水體系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)C.用氯處理飲用水時,pH=7.5時殺菌效果比pH=6.5時差D.氯處理飲用水時,在夏季的殺菌效果比在冬季好答案C18.(2018浙江4月選考,27,6分)某同學用含結晶水的正鹽X(四種短周期元素組成的純凈物)進行了如下實驗:實驗中觀測到:混合氣甲呈無色并被蒸餾水全部吸收;固體乙為純凈物;在步驟③中,取110溶液丙,恰好中和需消耗0.00200molNaOH;另取一定量溶液丙,加入少量K2FeO4固體,請回答:(1)X的化學式是,步驟①的化學方程式是。

(2)溶液丙與K2FeO4固體反應的化學方程式是。

答案(1)MgCl2·6H2O(2分)MgCl2·6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑(2分)(2)2K2FeO4+16HCl4KCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O(2分)19.(2015重慶理綜,9,15分)ClO2與Cl2的氧化性相近,在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。某興趣小組通過圖1裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放和應用進行了研究。(1)儀器D的名稱是。安裝F中導管時,應選用圖2中的。

(2)打開B的活塞,A中發(fā)生反應:2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度宜(填“快”或“慢”)。

(3)關閉B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是。

(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應生成NaCl并釋放出ClO2,該反應的離子方程式為。在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應,則裝置F的作用是。

(5)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和穩(wěn)定劑Ⅱ,加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖3所示。若將其用于水果保鮮,你認為效果較好的穩(wěn)定劑是,原因是

。

圖3答案(1)錐形瓶b(2)慢(3)吸收Cl2(4)4H++5ClO2-Cl-+4ClO2↑+2H2O驗證是否有ClO2(5)穩(wěn)定劑Ⅱ穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度20.(2014江蘇單科,19,15分)實驗室從含碘廢液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其實驗過程如下:(1)向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液,將廢液中的I2還原為I-,其離子方程式為;該操作將I2還原為I-的目的是。

(2)操作X的名稱為。

(3)氧化時,在三頸燒瓶中將含I-的水溶液用鹽酸調至pH約為2,緩慢通入Cl2,在40℃左右反應(實驗裝置如下圖所示)。實驗控制在較低溫度下進行的原因是;錐形瓶里盛放的溶液為。

(4)已知:5SO32-+2IO3-+2H+I2+5S某含碘廢水(pH約為8)中一定存在I2,可能存在I-、IO3-中的一種或兩種。請補充完整檢驗含碘廢水中是否含有I-、IO3-的實驗方案:取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液,直到水層用淀粉溶液檢驗不出有碘單質存在實驗中可供選擇的試劑:稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。答案(15分)(1)SO32-+I2+H2O2I-+SO使CCl4中的碘進入水層(2)分液(3)使氯氣在溶液中有較大的溶解度(或防止I2升華或防止I2進一步被氧化)NaOH溶液(4)從水層取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加鹽酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液變藍,說明廢水中含有I-;若溶液不變藍,說明廢水中不含有I-。另從水層取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加鹽酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液變藍,說明廢水中含有IO3-;若溶液不變藍,說明廢水中不含有考點3硫及其化合物1.(2023山東,13,4分)(雙選)一種制備Cu2O的工藝路線如圖所示,反應Ⅱ所得溶液pH在3~4之間,反應Ⅲ需及時補加NaOH以保持反應在pH=5條件下進行。常溫下,H2SO3的電離平衡常數Ka1=1.3×10-2,Ka2A.反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均為氧化還原反應B.低溫真空蒸發(fā)主要目的是防止NaHSO3被氧化C.溶液Y可循環(huán)用于反應Ⅱ所在操作單元中吸收氣體ⅠD.若Cu2O產量不變,參與反應Ⅲ的X與CuSO4物質的量之比n(X)n(答案CD2.(2022廣東,5,2分)若將銅絲插入熱濃硫酸中進行如圖(a~d均為浸有相應試液的棉花)所示的探究實驗,下列分析正確的是()A.Cu與濃硫酸反應,只體現H2SO4的酸性B.a處變紅,說明SO2是酸性氧化物C.b或c處褪色,均說明SO2具有漂白性D.試管底部出現白色固體,說明反應中無H2O生成答案B3.(2022江蘇,4,3分)實驗室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列實驗裝置和操作不能達到實驗目的的是()A.用裝置甲制取SO2氣體 B.用裝置乙制取SO2水溶液C.用裝置丙吸收尾氣中的SO2 D.用干燥pH試紙檢驗SO2水溶液的酸性答案C4.(2019浙江4月選考,11,2分)針對下列實驗現象表述不正確的是()A.用同一針筒先后抽取80mL氯氣、20mL水,振蕩,氣體完全溶解,溶液變?yōu)辄S綠色B.在表面皿中加入少量膽礬,再加入3mL濃硫酸,攪拌,固體由藍色變白色C.向二氧化硫水溶液中滴加氯化鋇溶液,再滴加雙氧水,產生白色沉淀D.將點燃后的鎂條伸入充滿二氧化碳的集氣瓶,鎂條劇烈燃燒,有白色、黑色固體生成答案A5.(2018海南單科,3,2分)用濃硫酸配制稀硫酸時,不必要的個人安全防護用品是()A.實驗服 B.橡膠手套 C.護目鏡 D.防毒面罩答案D6.(2018浙江4月選考,9,2分)下列反應中能產生二氧化硫的是()A.氧化銅和稀硫酸反應 B.亞硫酸鈉和氧氣反應C.三氧化硫和水反應 D.銅和熱的濃硫酸反應答案D7.(2017江蘇單科,4,2分)下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的的是()答案B8.(2017北京理綜,10,6分)根據SO2通入不同溶液中的實驗現象,所得結論不正確的是()溶液現象結論A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液產生白色沉淀SO2有還原性BH2S溶液產生黃色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液產生膠狀沉淀酸性:H2SO3>H2SiO3答案C9.(2018江蘇單科,16,12分)以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料,生產氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下:(1)焙燒過程均會產生SO2,用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為。

(2)添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒,其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。已知:多數金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600℃硫去除率=(1-焙燒后礦粉中硫元素總質量焙燒前礦粉中硫元素總質量①不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時,去除的硫元素主要來源于。

②700℃焙燒時,添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低,其主要原因是。

(3)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2,鋁元素存在的形式由(填化學式)轉化為(填化學式)。

(4)“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2,理論上完全反應消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=。

答案(12分)(1)SO2+OH-HSO3(2)①FeS2②硫元素轉化為CaSO4而留在礦粉中(3)NaAlO2Al(OH)3(4)1∶1610.(2015安徽理綜,28,14分)某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1mol·L-1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀。為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO2,該小組提出了如下假設:假設一:溶液中的NO假設二:溶液中溶解的O2(1)驗證假設一該小組設計實驗驗證了假設一。請在下表空白處填寫相關實驗現象。實驗步驟實驗現象結論實驗1:在盛有不含O2的25mL0.1mol·L-1BaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體

假設一成立實驗2:在盛有不含O2的25mL0.1mol·L-1Ba(NO3)2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體

(2)為深入研究該反應,該小組還測得上述兩個實驗中溶液pH隨通入SO2體積的變化曲線如圖。實驗1中溶液pH變小的原因是;V1時,實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是(用離子方程式表示)。

(3)驗證假設二請設計實驗驗證假設二,寫出實驗步驟、預期現象和結論。實驗步驟、預期現象和結論(不要求寫具體操作過程):(4)若假設二成立,請預測:在相同條件下,分別用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液體積變化忽略不計),充分反應后兩溶液的pH前者(填“大于”或“小于”)后者,理由是。

答案(14分)(1)無明顯現象有白色沉淀(2)SO2溶于水生成H2SO33SO2+2NO3-+2H2O3SO42-+4H++2NO(或3H2SO3+2NO3-3SO(3)實驗步驟、預期現象和結論(不要求寫具體操作過程):實驗1作為參照實驗實驗3:將純凈的SO2氣體緩慢通入未經脫O2處理的25mL0.1mol·L-1BaCl2溶液中,若有白色沉淀,表明假設二成立,否則不成立。(4)小于反應的離子方程式表明,足量的O2和NO3-分別氧化相同的H2SO3,生成H(本題部分小題屬于開放性試題,合理答案均給分)11.(2014四川理綜,11,16分)污染物的有效去除和資源的充分利用是化學造福人類的重要研究課題。某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2,另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑,通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2,又制得電池材料MnO2(反應條件已省略)。請回答下列問題:(1)上述流程脫硫實現了(選填下列字母編號)。

A.廢棄物的綜合利用 B.白色污染的減少C.酸雨的減少(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是

。(3)已知:25℃、101kPa時,Mn(s)+O2(g)MnO2(s)ΔH=-520kJ/molS(s)+O2(g)SO2(g)ΔH=-297kJ/molMn(s)+S(s)+2O2(g)MnSO4(s)ΔH=-1065kJ/molSO2與MnO2反應生成無水MnSO4的熱化學方程式是。

(4)MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2,其陽極的電極反應式是。

(5)MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時,正極的電極反應式是。

(6)假設脫除的SO2只與軟錳礦漿中MnO2反應。按照圖示流程,將am3(標準狀況)含SO2的體積分數為b%的尾氣通入礦漿,若SO2的脫除率為89.6%,最終得到MnO2的質量為ckg,則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質時,所引入的錳元素相當于MnO2kg。

答案(16分)(1)A、C(2)消耗溶液中的酸,促進Al3+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀(3)MnO2(s)+SO2(g)MnSO4(s)ΔH=-248kJ/mol(4)Mn2++2H2O-2e-MnO2+4H+(5)MnO2+H2O+e-MnO(OH)+OH-(6)150012.(2014福建理綜,25,15分)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗:實驗一焦亞硫酸鈉的制取采用下圖裝置(實驗前已除盡裝置內的空氣)制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應為:Na2SO3+SO2Na2S2O5(1)裝置Ⅰ中產生氣體的化學方程式為。

(2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是。

(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣,可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為(填序號)。

實驗二焦亞硫酸鈉的性質Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)證明NaHSO3溶液中HSO3-的電離程度大于水解程度,可采用的實驗方法是(填序號a.測定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液c.加入鹽酸 d.加入品紅溶液e.用藍色石蕊試紙檢測(5)檢驗Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是

。

實驗三葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)的方案如下:(已知:滴定時反應的化學方程式為SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI)①按上述方案實驗,消耗標準I2溶液25.00mL,該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)為g·L-1。

②在上述實驗過程中,若有部分HI被空氣氧化,則測定結果(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

答案(1)Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO42NaHSO4+SO2↑+H2O)(2)過濾(3)d(4)a、e(5)取少量Na2S2O5晶體于試管中,加適量水溶解,滴加足量鹽酸,振蕩,再滴入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成(6)①0.16②偏低13.(2014江蘇單科,16,12分)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于煙氣脫硫研究。(1)酸浸時反應的化學方程式為;濾渣Ⅰ的主要成分為(填化學式)。

(2)加CaCO3調節(jié)溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3轉化為Al2(SO4)x(OH)6-2x。濾渣Ⅱ的主要成分為(填化學式);若溶液的pH偏高,將會導致溶液中鋁元素的含量降低,其原因是(用離子方程式表示)。

(3)上述流程中經完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量,其主要原因是;