DOC《2019年高考理综专项训练化学大题二 无机综合》

2019年高考理综专项训练化学大题二 无机综合 1.

二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物,汽车尾气用稀土/钯三效催化剂处理,不仅可以降低催化剂的成本,还可以提高催化效能.以氟碳铈矿(主要成分为CeCO3F)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下: 已知.Ce4+能与F-结合成CeF,也能与SO结合成(CeSO4)2+;

.在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取:Ce4++n(HA)2Ce(H2n-4A2n)+4H+,而Ce3+则不能. 回答下列问题: (1)CeCO3F中铈元素的化合价为_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_ (3) 反萃取 时加入H2SO4的作用是_加入H2O2的作用是_结合离子方程式说明). (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) 3KBF4(s)+Ce3+(aq)一定温度时,Ce(BF4)

3、KBF4的Ksp分别为a、b,若上述反应体系中K+的物质的量浓度为c mol/L,则Ce3+的物质的量浓度为_mol/L. 2.碲(Te)位于元素周期表第ⅥA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Cu2Te、Au、Ag等,利用下列工艺流程可回收碲: 已知:TeO2熔点733 ℃,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). (2) 焙烧 的化学方程式_碲主要以TeO2形式存在). (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_ (5) 滤液2 加入双氧水,能否改用氯水或氯气,说明原因: (6) 还原 制备碲粉的氧化产物是_ (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CuCl

2、FeCl

3、FeCl

2、HCl)制取Cu和Cu2Cl2,实验流程如下: 已知:Cu2Cl2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) 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) 还原Ⅰ 需在80 ℃条件下进行,适宜的加热方式为_ (3) 还原Ⅱ 中,Cu2+参与反应的离子方程式为_ (4) 搅拌 时加入NaCl粉末的作用是_ (5) 过滤Ⅱ 得到的Cu2Cl2需用无水乙醇洗涤,并在真空干燥机内于70 ℃干燥2小时,冷却,密封包装.于70 ℃真空干燥的目的是_ (6)①请设计从 过滤Ⅰ 所得滤渣中获取Cu的实验方案:实验中可供选择的试剂:稀硫酸、稀硝酸、蒸馏水). ②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Cu2Cl2,测得Cu的质量为m1 g,Cu2Cl2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*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: ①SO2 反应器中的化学方程式是_ ②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_尾气中 SO2 的含量(体积分数)的计算式是_ (3) H2S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FeCl3溶液,可实现空气脱硫,得到单质硫.FeCl3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. ①由图中信息可知,0~t1时,一定发生的反应是_用离子方程式表示). ②t1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・nH2O,n=1~5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: 完成下列填空: (1)步骤1必须将反应的温度控制在50 ℃,较好的加热方法是_氨水、硫酸镁、碳酸氢铵三者反应,除生成MgCO3・nH2O沉淀外,同时生成的产物还有_ (2)步骤2是_洗涤,检验沉淀A已洗涤干净的方法是_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) ①实验开始,未先通空气,即称量装置C ②B中反应结束后,没有继续通空气 ③缺少装置A ④缺少装置D ⑤装置B中稀盐酸的滴加速率过快 ⑥装置C中的NaOH溶液浓度过大. 6.[2018・武汉市模拟]以化工厂铬渣(含有Na2SO4及少量Cr2O、Fe3+)为原料提取硫酸钠的工艺流程如下: 已知:Fe3+、Cr3+完全沉淀(c≤1.0*10-5 mol・L-1)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_ (2) 母液 中主要含有的离子为_ (3)酸化后的Cr2O可被SO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_填 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2CrO+2H+Cr2O+H2O设计图示装置,以惰性电极电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图中右侧电极与电源的________极相连,其电极反应式为_透过交换膜的离子为_该离子移动的方向为_填 a→b 或 b→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 D→ (1)步骤①是将海带置于________中(填仪器名称)进行灼烧. (2)步骤④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I-和IO完全反应(5I-+IO+6H+===3I2+3H2O).再以淀粉为指示剂,用2.0*10-3 mol/L的Na2S2O3溶液滴定(I2+2S2O=2I-+S4O),当I2恰好完全反应时,用去Na2S2O3溶液20.00 mL. ①判断用Na2S2O3溶液滴定恰好完全反应的现象是_ ②计算该干海带中碘的质量分数_ Ⅱ.碘的制取 另制海带浸取原液,按如下方案制取碘: (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. H2O2+____I-I2+____ (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: 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H2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 (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: ①催化剂效果最佳的是_填 催化剂Ⅰ 、 催化剂Ⅱ 、 催化剂Ⅲ ).b点v(正)v(逆)(填 ②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_ (5)已知25 ℃时H2CO3的电离平衡常数为:Ka1=4.4*10-

7、Ka2=4.7*10-11,则反应:HCO+H2OH2CO3+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-、SO (3)增大平衡体系Ce4++n(HA)2Ce(H2n-4A2n)+4H+中c(H+),同时SO与Ce4+结合生成(CeSO4)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(CeSO4)2++n(HA)2Ce(H2n-4A2n)+4H++ SO中c(H+)和c(SO),促使平衡逆向移动,有利于 反萃取 的进行] 将+4价铈还原成+3价铈:2(CeSO4)2++H2O2===2Ce3++2SO+2H++O2↑(或2Ce4++H2O2===2Ce3++2H++O2↑),Ce3+不能被萃取,有利于Ce3+进入水层而分离 (4)ac3/b3 解析:(1)CeCO3F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,得出铈元素的化合价为+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CO生成CO2气体,所以 萃取 后的水层中含有的主要阴离子是:F-、SO;

(3)根据信息:Ce4+能与SO结合成(CeSO4)2+,在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取,发生如下反应(CeSO4)2++n(HA)2Ce(H2n-4A2n)+4H++SO,该反应是可逆反应,所以,加入H2SO4,c(H+)和c(SO)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价铈还原成+3价铈,即:2Ce4++H2O2===2Ce3++2H++O2↑,根据信息:在硫酸体系中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价铈还原成+3价铈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:Ksp[Ce(BF4)3]=c(Ce3+)・c3(BF)=a,Ksp[KBF4]=c(K+)・c(BF)=b,c(K+)=c mol/L,c(BF)=b/c,c(Ce3+)=ac3/b3. 2.答案:(1)H2S>

H2Te (2)Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O (3)固体粉碎、适当提高水的温度 CuSO

4、H2SO4 (4)制备TeO(或溶解TeO2) (5)不能,Na2TeO4中含NaCl杂质,且氯水或氯气有毒 (6)Na2SO4 (7) 酸浸 的滤液中含CuSO4,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CuSO4和TeO2, 焙烧 的化学方程式Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O;

(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:固体粉碎、适当提高水的温度. 滤液1 的溶质有CuSO

4、H2SO4;

(4)TeO2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TeO(或溶解TeO2);

(5) 滤液2 加入双氧水,不能改用氯水或氯气,原因:Na2TeO4中含NaCl杂质,且氯水或氯气有毒;

(6)用Na2SO3 还原 制备碲粉的氧化产物是Na2SO4;

(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CuSO4,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Cu2+形成沉淀 (2)水浴加热 (3)2Cu2++SO+2Cl-+H2O===Cu2Cl2↓+SO+2H+ (4)Cu2Cl2微溶于水,增大Cl-浓度,有利于Cu2Cl2析出(沉淀) (5)加快乙醇和水的挥发,防止Cu2Cl2被空气氧化 (6)①稀硫酸加到滤渣中,搅拌,充分反应至无气体产生为止,过滤并用蒸馏水洗涤2~3次,低温烘干 ②取两份相同体积的预处........