2018届高考化学二轮复习测试：热考大题专攻练(44页,Word版,含答案)

热考大题专攻练(一)化学实验设计与评价

1．(15分)亚硝酸钠(NaNO2)是一种重要的工业盐，易溶于水，微溶于乙醇。某化学兴趣小组对亚硝酸钠进行多角度探究：

Ⅰ.亚硝酸钠的制备。

(1)实验中用恒压滴液漏斗，相比普通分液漏斗，显著的优点是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)D中澄清石灰水变浑浊，则C中制备NaNO2的离子方程式为________________________________________________________________________。

Ⅱ.探究亚硝酸钠与硫酸反应的气体产物成分。

已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO－2＋H2O

②气体液化的温度：NO2为21 ℃，NO为－152 ℃

(3)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)：A、C、________、________、________。

(5)在关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，装置A中产生红棕色气体。

确认装置A中产生的气体含有NO，依据的现象是______。

Ⅲ.设计实验证明酸性条件下NaNO2具有氧化性。

供选用的试剂：NaNO2溶液、KMnO4溶液、FeSO4溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉溶液、KSCN溶液

________________________________________________________________________。

解析：Ⅰ.(1)恒压滴液漏斗可以将滴液漏斗与烧瓶连通，平衡滴液漏斗与烧瓶中压强，

便于硝酸滴下。(2)D中澄清石灰水变浑浊，说明C中产生CO2，故C中NO、O2通入Na2CO3溶液中发生反应的离子方程式为4NO＋O2＋2CO2－3===4NO－2＋2CO2。

Ⅱ.(3)先通入一段时间氮气，排尽装置中的空气，目的是防止生成的NO被氧化，干扰产物气体的检验。(4)在装置A中制取气体，用浓硫酸(C)对气体进行干燥，然后用冰水浴(E)检验NO2，再用O2和热水浴(D)检验NO，最后用NaOH溶液(B)进行尾气处理。所以仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、E、D、B。(5)确认装置A中产生的气体含有NO，依据的现象是装置D中通入氧气后气体由无色变为红棕色，发生反应：2NO＋O2===2NO2。

答案：(除标明外，每空2分)

Ⅰ.(1)平衡滴液漏斗与烧瓶中压强，便于硝酸流下

(2)4NO＋O2＋2CO2－3===4NO－2＋2CO2

Ⅱ.(3)排尽装置中的空气，防止生成的NO被氧化，干扰产物气体的检验

(4)E D B(共3分)

(5)D中通入氧气后，气体由无色变为红棕色

Ⅲ.取硫酸亚铁溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加几滴KSCN溶液，溶液仍为浅绿色，滴加少许NaNO2溶液，此时溶液由浅绿色变为血红色，证明NaNO2具有氧化性(或者取KI溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加淀粉溶液，无明显现象，滴加少许NaNO2溶液，溶液变蓝，证明NaNO2具有氧化性)(4分)

2. (15分)锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知：Sn的熔点为231 ℃；Sn2＋易水解、易被氧化；SnCl

极易水解、熔点为－33 ℃、沸点为114 ℃。请按要求回答下列相

4

关问题：

(1)锡在周期表中的位置为________________________________________________________________________。

(2)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备步骤如下：

Ⅰ.向SnCl2中加入盐酸和锡粉；

Ⅱ.分离滤渣和滤液；

Ⅲ.滤液用NaHCO3溶液调节pH至6～7得混合物(含SnO)；

Ⅳ.从混合物中分离得到SnO；

Ⅴ.SnO和稀硫酸反应最终得到SnSO4晶体。

①步骤Ⅰ加入锡粉的作用：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

②步骤Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、

________________________________________________________________________。

③步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

④步骤Ⅳ中检验SnO是否洗涤干净的操作是________________________________________________________________________，证明已洗净。

⑤步骤Ⅴ操作依次为__________、过滤、洗涤、低温干燥。

(3)SnCl4蒸气遇氨及水汽呈浓烟状，因而可制作烟幕弹，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

实验室欲用如图装置制备少量SnCl4(夹持装置略)，该装置存在明显缺陷，改进方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)利用改进后的装置进行实验，当装置C中收集到SnCl4时即可熄灭B处酒精灯，反应仍可持续进行的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定：

①取2.38 g试样溶于较浓硫酸中(杂质不参与反应)，使Sn完全转化为Sn2＋；

②加入过量的Fe2(SO4)3；

③用0.200 0 mol·L－1 K2Cr2O7溶液滴定，消耗20.00 mL。

步骤②中加入Fe2(SO4)3的作用是________________________________________________________________________；

此锡粉样品中锡的质量分数：__________。

(已知：Cr2O2－7的还原产物为Cr3＋)

解析：(1)锡在周期表中位于第五周期ⅣA族。(2)①Sn2＋易被空气中的O2氧化为Sn4＋，加入锡粉发生反应：Sn＋Sn4＋===2Sn2＋，可防止Sn2＋被氧化为Sn4＋。②步骤Ⅱ的操作是过

滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。③步骤Ⅲ向含Sn2＋的溶液中加入NaHCO3溶液生成SnO的离子方程式为Sn2＋＋2HCO－3===SnO↓＋2CO2↑＋H2O。④根据制备步骤知，混合物中含有Cl－，故欲检验生成物SnO是否洗涤干净，只需检验SnO表面是否附着有Cl－即可，故检验方法是取最后一次洗涤后滤液，依次滴加足量稀硝酸和少量AgNO3溶液，若观察到无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净。⑤步骤Ⅴ先是SnO与稀硫酸反应生成SnSO4溶液，然后从溶液中分离得到SnSO4晶体，故其操作步骤依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥。(3)SnCl4易水解生成Sn(OH)4和HCl，其中HCl遇NH3迅速反应生成NH4Cl，产生白烟，因此可制作烟幕弹，反应的化学方程式为SnCl4＋4NH3＋4H2O===Sn(OH)4＋4NH4Cl。进入B装置的Cl2中混有HCl和水蒸气，应该在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶以除去杂质气体。(4)停止加热反应能够持续进行，说明该反应是放热反应，且放出的热量足够使此反应持续进行。(5)Sn2＋易被氧化，而Fe3＋具有较强的氧化性，故向SnSO4溶液中加入过量的Fe2(SO4)3，Sn2＋会被全部氧化为Sn4＋。测定过程中涉及的反应有：2Fe3＋＋Sn===2Fe2＋＋Sn2＋、6Fe2＋＋Cu2O2－7＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，结合反应过程中Sn 元素守恒，可得关系式：

3Sn～3Sn2＋～6Fe2＋～Cr2O2－7

3 1

n(Sn) 0.200 0 mol·L－1×20.00×10－3 L

故锡粉样品中锡的质量分数＝(3×0.200 0 mol·L－1×20.00×10－3L×119 g·mol－1÷2.38 g)×100%＝60%。

答案：(1)第五周期ⅣA族(1分)

(2)①防止Sn2＋被氧化为Sn4＋(1分)

②漏斗(或普通漏斗)、玻璃棒(1分)

③Sn2＋＋2HCO－3===SnO↓＋2CO2↑＋H2O(2分)

④取最后一次洗涤后滤液少许于试管中，依次滴加足量稀硝酸、少量硝酸银溶液，观察到无白色沉淀生成(1分)

⑤蒸发浓缩、冷却结晶(1分)

(3)SnCl4＋4NH3＋4H2O===Sn(OH)4＋4NH4Cl(2分)在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶(1分)

(4)熔融锡与氯气化合的反应是放热反应，且放出的热量足够使此反应持续进行(2分)

(5)将Sn2＋全部氧化为Sn4＋(1分)60%(2分)

3．(15分)某化学兴趣小组为研究过氧化钠与SO2的反应情况，进行如下探究。

(1)[提出假设]

向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设：

假设一：反应后固体中只有Na2SO3，证明SO2未被氧化；

假设二：反应后固体中只有Na2SO4，证明SO2完全被氧化；

假设三：反应后固体________，证明SO2部分被氧化。

(2)[定性研究]

为验证假设三，该小组进行如下研究，请你完成下表中内容。

(3)[

通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如图：

①装置B中所盛装试剂的名称为________。

②装置D的作用是________________________________________________________________________。

③请画出实验装置E。

④实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1g，装置D质量增加了m2g，装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据进行填表判断。

解析：(1)SO2具有较强的还原性，而Na2O2具有较强的氧化性，两者反应时有SO2全

部被氧化、部分被氧化和没有被氧化三种合理假设。根据假设可以预测出反应后固体的成分。

(2)SO 2被氧化的产物为Na 2SO 4，只要证明所得固体中既含有Na 2SO 4，又含有Na 2SO 3，即可确定SO 2部分被氧化，可根据BaSO 4不溶于盐酸而BaSO 3溶于盐酸来验证。(3)实验原理为：使干燥纯净的SO 2与Na 2O 2反应，用碱石灰吸收没反应的SO 2后，通过测量生成气体(O 2)的体积，并称量装置C 中固体的质量变化来判断SO 2被氧化的程度。若SO 2完全被氧化，则发生反应SO 2＋Na 2O 2===Na 2SO 4，无O 2生成；若SO 2未被氧化，则发生反应：

2SO 2＋2Na 2O 2===2Na 2SO 3＋O 2 Δm (固体质量差)

1 96

V L

22.4 L·mol －1 m 1 g

故V ＝22.4m 196＝7m 130

；若SO 2部分被氧化，则装置C 中固体增加的质量增大，生成O 2的体积减小，即V <7m 130

。 答案： (1)为Na 2SO 3和Na 2SO 4的混合物(2分)

(2)

2(3)①浓硫酸(2分) ②吸收未反应的SO 2(2分)

③如图(2分，或其他合理答案)

④030V 7

(3分) 4．(15分)为探究FeCl 3溶液中的离子平衡和离子反应，某小组同学进行了如下实验。

(1)配制50 mL 1.0 mol·L

－1的FeCl 3溶液，测其pH 约为0.7，即c (H ＋)＝0.2 mol·L －1。 ①用化学用语解释FeCl 3溶液呈酸性的原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②下列实验方案中，能使FeCl3溶液pH升高的是________(填字母序号)。

a．加水稀释B．加入FeCl3固体

c．滴加浓KSCN溶液D．加入NaHCO3固体

(2)小组同学利用上述FeCl3溶液探究其与足量锌粉的反应。实验操作及现象如下：

222

①结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因：

________________________________________________________________________。

②用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

③分离出黑色固体，经下列实验证实了其中含有的主要物质。

ⅰ.黑色固体可以被磁铁吸引；

ⅱ.向黑色固体中加入足量的NaOH溶液，产生气泡；

ⅲ.将ⅱ中剩余固体用蒸馏水洗涤后，加入稀盐酸，产生大量气泡；

ⅳ.向ⅲ反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化。

a．黑色固体中一定含有的物质是________。

b．小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有Fe3O4，理由是________________________________________________________________________。

(3)为进一步探究上述1.0 mol·L－1FeCl3溶液中Fe3＋和H＋氧化性的相对强弱，补充实验并观察到反应开始时现象如下：

3

解析：(1)①FeCl3是强酸弱碱盐，FeCl3水解使FeCl3溶液显酸性，离子方程式为Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋2H＋。②加水稀释，铁离子的浓度减小，水解生成的氢离子的浓度减

小，pH升高，a正确；加入FeCl3固体，铁离子的浓度增大，水解生成的氢离子的浓度增大，pH降低，b错；滴加浓KSCN溶液，铁离子可与硫氰根离子结合为Fe(SCN)3，使铁离子的浓度减小，水解生成的氢离子的浓度减小，pH升高，c正确；加入NaHCO3固体，碳酸氢根离子可与铁离子水解生成的氢离子反应，使氢离子浓度降低，pH升高，d正确。(2)①锌可与铁离子水解生成的氢离子反应生成氢气，使氢离子浓度减小，同时，溶液温度升高，都会促进Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋正向移动，出现红褐色Fe(OH)3沉淀；②锌可与溶液中的FeCl3发生氧化还原反应生成FeCl2，FeCl2的水溶液为浅绿色，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Zn===2Fe2＋＋Zn2＋；③黑色固体可以被磁铁吸引，说明可能含有Fe或Fe3O4，由已知信息可知，Zn的性质与Al的性质相似，可与NaOH溶液反应生成氢气，所以向黑色固体中加入足量的NaOH溶液，产生气泡，说明黑色固体肯定有Zn，由于加入足量的NaOH溶液，则Zn 在这一过程中已反应完，ⅱ中剩余固体中已无Zn，将ⅱ中剩余固体用蒸馏水洗涤后，加入稀盐酸，产生大量的气泡，说明黑色固体中肯定有Fe，故黑色固体中一定有的物质是Zn和Fe。

(3)该物质与锌粉混合可产生大量的气泡，说明加入的物质应为盐酸，由于1.0 mol/L的FeCl3溶液的pH＝0.7，氢离子浓度为0.2 mol/L，所以加入盐酸的浓度也应为0.2 mol/L，或pH＝0.7。

答案：(除标注外每空2分)(1)①Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋②acd

(2)①溶液温度升高，反应过程中出现H2使溶液中c(H＋)降低，都会促进Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋正向移动，出现红褐色Fe(OH)3沉淀

②2Fe3＋＋Zn===2Fe2＋＋Zn2＋

③a.Fe和Zn

b．ⅲ中，若存在Fe3O4，稀盐酸与Fe3O4反应产生的Fe3＋可与Fe继续反应生成Fe2＋，导致在ⅳ中检测不到Fe3＋，与没有Fe3O4得到的ⅳ中现象相同

(3)5 mL 0.2 mol·L－1(或pH＝0.7)的盐酸(可不考虑Cl－对反应的影响)(3分)热考大题专攻

练(二)化工生产与无机流程

1．(14分)石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质，将初级石墨与活性炭混合通入氯气加热至1 500 ℃得到纯化石墨和气体Ⅰ，对气体Ⅰ的综合利用工艺如下：

注：SiCl 4的沸点为57.6 ℃，金属氯化物的沸点均高于150 ℃。

请回答下列问题：

(1)向反应器中通入Cl 2前，需通一段时间N 2，主要目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体Ⅰ中的碳氧化物主要为________________________________________________________________________。

(3)由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)步骤①为：____________，所得溶液Ⅳ中的阴离子有________________________________________________________________________。

(5)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________， 100 kg 初级石墨最多可获得沉淀Ⅴ的质量为____________kg 。

解析： (1)石墨和活性炭在高温下可与氧气发生反应，所以通入Cl 2前先通一段时间N 2的主要目的是排尽装置中的氧气，减少C 的损失。(2)高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体Ⅰ中的碳氧化物主要为CO 。(3)由题给信息知，SiCl 4的沸点为57.6 ℃，金属氯化物的沸点均高于150 ℃，所以气体Ⅰ经80 ℃冷凝后得到的气体Ⅱ中含有SiCl 4，由SiCl 4得到水玻璃的化学方程式为SiCl 4＋6NaOH===Na 2SiO 3＋4NaCl ＋3H 2O 。(4)气体Ⅰ中的金属氯化物经80 ℃冷凝后得到固体Ⅲ，所以固体Ⅲ为氯化铝、氯化铁、氯化镁等，氯化铁、氯化镁与过量氢氧化钠溶液反应生成沉淀，而氯化铝与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，所以搅拌、静置后过滤，所得溶液Ⅳ中的阴离子有Cl －、OH －、AlO －2。(5)加入乙酸乙酯的目的是除去过量的氢氧化钠且加热条件下促进偏铝酸钠水解生成氢氧化铝沉淀：AlO －2＋CH 3COOCH 2CH 3＋2H 2O ――→△

CH 3COO －＋Al(OH)3↓＋CH 3CH 2OH 。100 kg 初级

石墨中含有5.1 kg Al 2O 3，根据Al 元素守恒，知最多可得到Al(OH)3的质量是5.1102

×2×78 kg ＝7.8 kg 。

答案： (每空2分)(1)排尽装置中的氧气，防止在高温下与活性炭和石墨反应(或排出装置中的空气，减少C 的损失)

(2)CO

(3)SiCl 4＋6NaOH===Na 2SiO 3＋4NaCl ＋3H 2O

(4)搅拌、静置、过滤 Cl －、AlO －2、OH －

(5)AlO －2＋CH 3COOCH 2CH 3＋2H 2O ――→△CH 3COO －

＋Al(OH)3↓＋CH 3CH 2OH 7.8

2．(14分)电石广泛应用于生产PVC 、维尼纶等，电石与水反应所得残渣——电石渣，主要含Ca(OH)2、CaCO 3及少量其他杂质。某工业电石渣的几种回收利用流程如下：

几种物质在水中的溶解度曲线如图所示。回答下列问题：

(1)常温氯化

①反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

②为提高Cl 2转化为Ca(ClO)2的转化率，可行的措施有________(填序号)。

A ．加热升高温度

B ．适当减缓通入Cl 2的速率

C ．充分搅拌浆料

D ．加水使Ca(OH)2完全溶解 ③电石渣中的有害杂质CN －与ClO －反应转化为两种无害的气体，每转化1 mol CN －至少

需要消耗氧化剂ClO －

________mol 。

(2)75 ℃氯化

①生成氯酸钙中氯的化合价为________，氯化完成后过滤，滤渣的主要成分为________(填化学式)。

②氯酸钙能与KCl 反应转化为氯酸钾的原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)有机反应

首先生成氯代乙醇，其结构简式为________，氯代乙醇再与Ca(OH)2反应生产环氧乙烷。总反应的化学方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 解析： (1)①常温氯化，Cl 2与Ca(OH)2发生反应得到漂白液。②加热升高温度，Ca(OH)2的溶解度降低，则Cl 2的转化率也降低，A 项不符合题意；适当减缓通入Cl 2的速率，等效于增大Ca(OH)2的浓度，Cl 2的转化率增大，B 项符合题意；充分搅拌浆料，能使反应完全，Cl 2的转化率增大，C 项符合题意；加水使Ca(OH)2完全溶解，不能改变Cl 2的转化率，D 项不符合题意。③根据题意，CN －与ClO －反应转化为CO 2和N 2，CN －中C 、N 分别为＋2价、－3价，1 mol CN －失去5 mol 电子，而ClO －转化为Cl －，1 mol ClO －得到2 mol 电子，根据得失电子守恒，则每转化1 mol CN －至少需要消耗氧化剂ClO －2.5 mol 。(2)①Ca(ClO 3)2中Cl 的化合价为＋5。氯化完成后过滤，得到的滤渣的主要成分为CaCO 3、Ca(OH)2。②根据题图知，75 ℃时氯酸钾的溶解度比氯酸钙、氯化钾、氯化钙都小得多，故氯酸钙与KCl 能发生反应：Ca(ClO 3)2＋2KCl=====△CaCl 2＋2KClO 3↓。(3)氯代乙醇为氯原子取代乙醇分子中乙基上的氢原子，根据“氯代乙醇再与Ca(OH)2反应生产环氧乙烷”，则氯原子应取代甲基上的氢原子，故氯代乙醇的结构简式为ClCH 2CH 2OH ，总反应的化学方程式为CH 2===CH 2＋Cl 2＋Ca(OH)2―→＋CaCl 2＋H 2O 。

答案： (1)①2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O(2分) ②BC(2分) ③2.5(2分)

(2)①＋5(1分) CaCO 3、Cu(OH)2(2分) ②75 ℃，氯酸钾的溶解度比氯酸钙、氯化钾、氯化钙都小得多(2分)

(3)ClCH 2CH 2OH(1分) CH 2===CH 2＋Cl 2＋Ca(OH)2―→OH 2CCH 2＋CaCl 2＋H 2O(2分)

3．(14分)亚铁氰化钾[K 4Fe(CN)6]俗名黄血盐，可溶于水，不溶于乙醇。在化学实验、电镀、食品添加剂、烧制青花瓷时绘画等方面有广泛应用。以某电镀厂排放的含NaCN 废液为主要原料制备黄血盐的流程如下：

回答下列问题：

(1)常温下，HCN的电离常数K a＝6.2×10－10。

①实验室配制一定浓度的NaCN溶液时，将NaCN溶解于一定浓度的NaOH溶液中，加水稀释至指定浓度，这样操作的目的是________________________________________________________________________。

②浓度均为0.5 mol·L－1的NaCN和HCN的混合溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性，通过计算说明________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)滤渣1的主要成分是________(填化学式)。

(3)转化池中发生复分解反应生成K4Fe(CN)6，说明其能反应的理由：________________________________________________________________________。

(4)系列操作B为________________________________________________________________________。

(5)实验室中K4Fe(CN)6可用于检验Fe3＋生成难溶盐KFe[Fe(CN)6]，生成的盐又可用于治疗Tl2SO4中毒，试写出上述治疗Tl2SO4中毒反应的离子方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(6)一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氰化钾[K3Fe(CN)6]和亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]的混合溶液。

①则K＋移向催化剂________(填“a”或“b”)；

②催化剂a表面发生反应：________________________________________________________________________。

解析：(1)由HCN的电离常数知，HCN是弱酸，NaCN为强碱弱酸盐，溶液中CN－水

解使溶液呈碱性。①配制一定浓度的NaCN 溶液必须抑制CN －水解。②因K h ＝K W K a ＝1.0×10－146.2×10－10

＝1.6×10－5>6.2×10－10，即CN －的水解常数大于HCN 的电离常数，所以溶液呈碱性。(2)反应器中发生的主要反应的化学方程式为6NaCN ＋FeSO 4＋CaCl 2===Na 4Fe(CN)6＋CaSO 4↓＋2NaCl ，硫酸钙微溶于水，操作A 是过滤，所得滤渣1的主要成分是硫酸钙；加入碳酸钠除去溶液中少量的钙离子，滤渣2的主要成分是碳酸钙。(3)经过滤后在滤液中加入KCl 可转化成K 4Fe(CN)6,4KCl ＋Na 4Fe(CN)6===K 4Fe(CN)6↓＋4NaCl ，说明相同温度下K 4Fe(CN)6溶解度小于Na 4Fe(CN)6。(4)加入KCl 得到K 4Fe(CN)6沉淀。将K 4Fe(CN)6沉淀分离出来需经过滤、洗涤、干燥等操作。(5)实验室中K 4Fe(CN)6可用于检验Fe 3＋，检验Fe 3＋反应的离子方程式为K ＋＋[Fe(CN)6]4－＋Fe 3＋===KFe[Fe(CN)6]↓；难溶盐KFe[Fe(CN)6]可用于治疗Tl 2SO 4中毒，离子反应方程式为KFe[Fe(CN)6]＋Tl ＋TlFe[Fe(CN)6]＋K ＋。(6)①由图可知，电子从负极流向正极，则a 为负极，b 为正极，则K ＋移向催化剂b ；②a 为负极，发生氧化反应，则催化剂a 表面发生反应：[Fe(CN)6]4－－e －===[Fe(CN)6]3－。

答案： (1)①抑制CN －水解(1分) ②碱(1分) K h ＝c (HCN )·c (OH －

)c (CN －)＝c (HCN )·c (OH －)·c (H ＋)c (CN －)·c (H ＋)＝K W K a ＝1.0×10－

14

6.2×10－10＝1.6×10－5>6.2×10－10，即CN －的水解常数大于HCN 的电离常数，所以溶液呈碱性(2分)

(2)CaSO 4(1分)

(3)相同温度下K 4Fe(CN)6的溶解度小于Na 4Fe(CN)6(2分)

(4)过滤、洗涤、干燥(2分，少1个扣1分，扣完为止)

(5)KFe[Fe(CN)6]＋Tl ＋TlFe[Fe(CN)6]＋K ＋(2分)

(6)①b(1分) ②[Fe(CN)6]4－－e －===[Fe(CN)6]3－(2分)

4．(14分)锂被誉为“金属味精”，以LiCoO 2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-锂辉矿(主要成分为LiAlSi 2O 6，还含有FeO 、MgO 、CaO 等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知：

①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

②Li23

(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)洗涤所得Li2CO3沉淀要使用________(填“热水”或“冷水”)，理由是________________________________________________________________________。

(5)流程中两次使用了Na2CO3溶液，第一次浓度小，第二次浓度大的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(6)该工艺中，电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)硅酸盐既可以用盐的形式表示，也可以用氧化物的形式表示。在用氧化物表示时，先写活泼金属的氧化物，再写较活泼金属的氧化物，最后写非金属的氧化物，并且要符合质量守恒定律。LiAlSi2O6可表示为Li2O·Al2O3·4SiO2。

(2)反应Ⅱ加入碳酸钙是为了除去反应Ⅰ中过量的H2SO4；控制pH，使Fe3＋、Al3＋完全沉淀。(3)根据框图中物质之间的转化关系可知，反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式为Mg2＋

＋2OH－===Mg(OH)2↓、Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓。(4)因为Li2CO3的溶解度随温度的升高而降低，所以洗涤Li2CO3沉淀要使用热水，这样可减少Li2CO3的溶解损耗。(5)若第一次碳酸钠溶液浓度过大，则部分Li＋会形成沉淀，而第二次碳酸钠溶液浓度大，则有利于Li2CO3沉淀的生成。(6)因为在加热蒸干LiCl溶液时，有少量LiCl发生水解反应生成LiOH，LiOH受热分解生成Li2O，Li2O在电解时产生O2。因此电解LiCl时，阳极产生的氯气中常含有少量的O2。

答案：(1)Li2O·Al2O3·4SiO2(2分)

(2)除去反应Ⅰ中过量的H2SO4；控制pH，使Fe3＋、Al3＋完全沉淀(2分)

(3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓(3分)

(4)热水(1分)Li2CO3在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗(2分)

(5)第一次浓度过大会使部分Li＋沉淀，第二次浓度大则有利于Li2CO3沉淀的生成(2分)

(6)加热蒸干LiCl溶液时，有少量LiCl水解生成LiOH，LiOH受热分解生成Li2O，电解时产生O2(2分)

5．(14分)利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程，回答下列问题：

已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋、Mg2＋、Ca2＋等。

②沉淀Ⅰ中只含有两种沉淀。

③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

23

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)NaClO3在浸出液中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)加入Na2CO3调pH至 5.2，目的是

________________________________________________________________________；

萃取剂层含锰元素，则沉淀Ⅱ的主要成分为________________________________________________________________________。

(4)操作Ⅰ包括：将水层加入浓盐酸调整pH为2～3，______、________、过滤、洗涤、减压烘干等过程。

(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O的含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，过滤、洗涤、干燥，测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O 质量分数大于100%，其原因可能是________________________________________________________________________ (回答一条原因即可)。

(6)将5.49 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表。

～320 ℃温度范围，剩余的

2

固体物质化学式为__________。

[已知：CoC2O4·2H2O的摩尔质量为183 g·mol－1]

解析：(1)浸出过程中，Co2O3与盐酸、Na2SO3发生反应，Co2O3转化为Co2＋，Co元素化合价降低，则S元素化合价升高，SO2－3转化为SO2－4，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式：Co2O3＋4H＋＋SO2－3===2Co2＋＋SO2－4＋2H2O。(2)NaClO3加入浸出液中，将Fe2＋氧化为Fe3＋，ClO－3被还原为Cl－，反应的离子方程式为：ClO－3＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。(3)根据工艺流程图，结合表格中提供的数据可知，加Na2CO3调pH至5.2，目的是使Fe3＋和Al3＋沉淀完全。滤液Ⅰ中含有的金属阳离子为Co2＋、Mn2＋、Mg2＋、Ca2＋等，萃取剂层含锰元素，结合流程图中向滤液Ⅰ中加入了NaF溶液，知沉淀Ⅱ为MgF2、CaF2。(4)经过操作Ⅰ由溶液得到结晶水合物，故除题中已知过程外，操作Ⅰ还包括蒸发浓缩、冷却结晶。(5)根据CoCl2·6H2O的组成及测定过程分析，造成粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%的原因可能是：含有氯化钠杂质，使氯离子含量增大或结晶水合物失去部分结晶水，导致相同质量的固体中氯离子含量变大。(6)整个受热过程中只产

生水蒸气和CO 2气体，5.49 g CoC 2O 4·2H 2O 为0.03 mol ，固体质量变为4.41 g 时，质量减少1.08 g ，恰好为0.06 mol H 2O 的质量，因此4.41 g 固体为0.03 mol CoC 2O 4。依据元素守恒知，生成n (CO 2)＝0.06 mol ，m (CO 2)＝0.06 mol ×44 g·mol －1＝2.64 g 。而固体质量由4.41 g 变为2.41 g 时，质量减少2 g ，说明290～320 ℃内发生的不是分解反应，参加反应的物质还有氧气。则参加反应的m (O 2)＝2.64 g －2 g ＝0.64 g ，n (O 2)＝0.02 mol ；n (CoC 2O 4)∶n (O 2)∶n (CO 2)＝0.03∶0.02∶0.06＝3∶2∶6，依据原子守恒，配平化学方程式：3CoC 2O 4＋2O 2=====290～320 ℃

Co 3O 4＋6CO 2，故290～320 ℃温度范围，剩余固体物质的化学式为Co 3O 4或CoO·Co 2O 3。

答案： (除标明外，每空2分)(1)Co 2O 3＋SO 2－3＋4H ＋===2Co 2＋＋SO 2－4＋2H 2O (2)ClO －3＋6Fe 2＋＋6H ＋===Cl －＋6Fe 3＋

＋3H 2O (3)使Fe 3＋和Al 3＋

沉淀完全 CaF 2和MgF 2 (4)蒸发浓缩(1分) 冷却结晶(1分)

(5)粗产品中结晶水含量低(或粗产品中混有氯化钠杂质)

(6)Co 3O 4(或CoO·Co 2O 3)

6．(14分)辉铜矿是铜矿的主要品种之一。传统的火法冶炼在资源的综合利用、环境保护等方面会遇到困难。辉铜矿的湿法冶炼目前国内外都处于探索阶段。自氧化还原氨分离法是一种较为理想的湿法冶炼方法，工艺流程如图所示：

已知：①辉铜矿的主要成分是Cu 2S ，含有较多的Fe 2O 3、SiO 2等。

②软锰矿的主要成分是MnO 2，含有较多的SiO 2等。

③浸出时，生成一种非金属单质。

④室温下，K sp [Fe(OH)3]＝4.0×10

－38，K sp [Fe(OH)2]＝8.0×10－16。 完成下列填空：

(1)浸出前需要先将矿石粉碎，其目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)写出浸出时主要反应的离子方程式________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)浸渣A 的主要成分为________；调溶液pH 3.0～3.5的目的是除去________(填离子符

号)；室温下，若该离子的浓度为 4.0×10－8 mol·L －1，则溶液的pH ＝________________________________________________________________________。

(4)工业上可将MnCO 3在300 ℃左右氧化来制取具有较好催化性能的MnO 2，则MnCO 3在空气中受热制取MnO 2的化学方程式为________________________________________________________________________。

(5)从滤液C 中提取硫酸铵晶体的步骤为________、________、过滤、洗涤、干燥。

(6)与火法冶炼辉铜矿相比，用图中方法冶炼辉铜矿的优点有__________________。(列举其中2条)

解析： (1)浸出前先将矿石粉碎，可以增大矿石与酸的接触面积，从而加快反应速率。

(2)根据信息③知，浸出时生成了非金属单质S ，则酸性条件下，Cu 2S 被MnO 2氧化，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒写出并配平离子方程式：Cu 2S ＋2MnO 2＋8H ＋===2Cu 2＋＋S ＋2Mn 2＋＋4H 2O 。(3)SiO 2与硫酸不反应，故浸渣A 的主要成分为SiO 2及反应生成的S 。根据工艺流程图知，调节pH 3.0～3.5的目的是除去杂质Fe 3＋。c (Fe 3＋)＝4.0×10－8 mol·L －1时，

溶液中c (OH －)＝3K sp [Fe (OH )3]c (Fe 3＋)＝3 4.0×10－384.0×10－

8 mol·L －1＝1.0×10－10 mol·L －1，则室温下c (H ＋)＝K W c (OH －)

＝1.0×10－4 mol·L －1，pH ＝4。(4)MnCO 3在空气中受热生成MnO 2，Mn 元素的化合价升高，MnCO 3作还原剂，则O 2作氧化剂，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式：2MnCO 3＋O 2=====△

2MnO 2＋2CO 2。(5)从滤液C 中提取硫酸铵晶体的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(6)火法冶炼辉铜矿会消耗大量的能源，同时会产生有毒气体H 2S ，而用图中方法冶炼辉铜矿，不仅不产生污染环境的气体，还能减少能源的消耗，实现资源的综合利用。

答案： (1)增大与酸的接触面积，加快反应速率(或提高浸出效率)(2分)

(2)Cu 2S ＋2MnO 2＋8H ＋===2Cu 2＋＋S ＋2Mn 2＋＋4H 2O(2分) (3)SiO 2、S(1分) Fe 3＋

(1分) 4(2分) (4)2MnCO 3＋O 2=====△

2MnO 2＋2CO 2(2分)

(5)蒸发浓缩(1分) 冷却结晶(1分)

(6)实现资源的综合利用、不产生污染环境的气体、能耗低(或其他合理答案)(2分)

热考大题专攻练(三) 化学反应原理综合题

1．(14分)含硫烟气(主要成分为SO 2)的处理备受关注，主要有以下两种方法。请回答下列问题：

Ⅰ.碱液吸收法

步骤1：用足量氨水吸收SO 2；

步骤2：再加入熟石灰，发生反应2NH ＋4＋Ca 2＋＋2OH －＋SO 2－

3===CaSO 3↓＋2NH 3·H 2O 。 (1)步骤1中反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(2)已知：25 ℃时，K b (NH 3·H 2O)＝a ；K sp (CaSO 3)＝b 。该温度下，步骤2中反应的平衡常数K ＝__________(用含a 、b 的代数式表示)。

Ⅱ.水煤气还原法

已知：ⅰ.2CO(g)＋SO 2(g)

S(l)＋2CO 2(g)

ΔH 1＝－37.0 kJ·mol －1

ⅱ.2H 2(g)＋SO 2(g)

S(l)＋2H 2O(g)

ΔH 2＝＋45.4 kJ·mol －1 ⅲ.CO 的燃烧热ΔH 3＝－283 kJ·mol －

1 (3)1 mol S(l)在O 2(g)中完全燃烧生成SO 2(g)的热化学方程式为________________________________________________________________________。

(4)反应ⅱ的正反应的活化能E ________(填“>”“<”或“＝”)ΔH 2。

(5)在一定压强下，发生反应ⅱ。平衡时，α(SO 2)与原料气投料比[n (SO 2)n (H 2)

]和温度(T )的关系如图所示。

①α(H 2)：M________(填“>”“<”或“＝”)N 。

②逆反应速率：M________(填“>”“<”或“＝”)Q 。

(6)T ℃，向10 L 恒容密闭容器中充入2 mol CO(g)、2 mol SO 2(g)和2 mol H 2(g)，发生反应ⅰ和反应ⅱ。5 min 达到平衡时，CO 2(g)和H 2O(g)的物质的量分别为1.6 mol 、1.8 mol 。

①该温度下，反应ⅱ的平衡常数K ＝________。

②其他条件不变，6 min 时缩小容器容积。α(SO 2)__________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。解析：Ⅰ.(1)足量氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵和水，反应的离子方程式为

2NH3·H2O＋SO2===2NH＋4＋SO2－3＋H2O。(2)K b(NH3·H2O)＝c(NH＋4)·c(OH－)

c(NH3·H2O)

＝a，K sp(CaSO3)

＝c(SO2－3)·c(Ca2＋)＝b，则步骤2中反应的平衡常数K＝c2(NH3·H2O)

c(SO2－3)·c(Ca2＋)·c2(NH＋4)·c2(OH－)

＝

1

K sp(CaSO3)·K2b(NH3·H2O)＝

1

ba2。Ⅱ.(3)表示CO燃烧热的化学方程式为：CO(g)＋

1

2

O2(g)===CO2(g)ΔH3＝－283 kJ·mol－1①，根据盖斯定律，由2×①－ⅰ可得：S(l)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－529 kJ·mol－1。(4)反应ⅱ为吸热反应，根据ΔH＝E正活化能－E逆活化能，可知反应ⅱ的正反应的活化能大于ΔH2。(5)①M点与N点的α(SO2)相等，且M点的投料比大，即M点加入的SO2多，故M点的α(H2)大于N点。②由图象可知，投料比相同时，M 点SO2的转化率大于Q点，反应ⅱ的正反应为吸热反应，故T1>T2，温度越高反应速率越大，

则逆反应速率：M>Q。(6)①根据反应ⅰ和反应ⅱ及题给条件，可求出平衡时c(H2)＝2－1.8 10

mol·L－1＝0.02 mol·L－1，c(SO2)＝2－

1

2×1.6－

1

2×1.8

10mol·L－

1＝0.03 mol·L－1，c(H

2

O)＝

1.8

10

mol·L－1＝0.18 mol·L－1，则反应ⅱ的平衡常数K＝

c2(H2O)

c(SO2)·c2(H2)

＝

0.182

0.03×0.022

＝2 700。②反

应ⅰ和反应ⅱ均为气体分子总数减小的反应，缩小容器容积，相当于增大压强，则平衡均向右移动，SO2的转化率增大。

答案：Ⅰ.(1)2NH3·H2O＋SO2===2NH＋4＋SO2－3＋H2O(2分)

(2)1

ba2(2分)

Ⅱ.(3)S(l)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－529 kJ·mol－1(2分)

(4)>(1分)

(5)①>(1分)②>(1分)

(6)①2 700(2分)②增大(1分)反应ⅰ和反应ⅱ均为气体分子总数减小的反应，缩小容器容积，平衡均向右移动，SO2的转化率增大(2分)

2．(14分)雾霾中含有多种污染物，包括氮氧化物(NO x)、CO、SO2等。它们可以通过化学反应得到一定的消除或转化。

(1)氮硫的氧化物的转化：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH