2018高考化学三轮专题训练：第27题

1第27题无机化学综合应用【知识汇总】1．粗读题干，挖掘图图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。2．携带问题，精读信息这里的“信息”包括三个方面：一是主干，二是流程图，三是设置的问题。读主干抓住关键字、词；读流程图，常见问题的设置方向如下：(1)反应速率与平衡理论的运用；(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；(3)利用控制pH分离除杂；(4)化学反应中的能量变化；(5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；(6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；(7)环境保护与绿色化学评价。3．跳跃思维，规范答题答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出，不会影响后面答题。(1)对反应条件的分析可以从以下几个方面着手：对反应速率有何影响，对平衡转化率有何影响，对综合生产效益有何影响(原料是否价廉易得，是否可再生，能源消耗的多少，设备能否满足生产条件的要求，对环境的影响如何)。(2)要求用化学理论回答的问题一般采用“四段论法”：本题“改变了什么条件”(或“是什么条件”)―→根据什么理论―→所以有什么变化―→结论。2[答案及评分标准](1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4△,2H3BO3＋2MgSO4(2分)提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2分)(2)Fe3O4(1分)SiO2和CaSO4(2分)(3)将Fe2＋氧化成Fe3＋(1分)使Fe3＋与Al3＋形成氢氧化物沉淀而除去(1分)(4)(七水)硫酸镁(1分)(5)Na＋(2分)(6)2H3BO3=====△B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg△,2B＋3MgO(2分)[阅卷人的忠告](1)元素符号错、不规范、看不清的不得分，方程式不写“△”扣分。(2)SiO2和CaSO4少写，或错写其他杂质均不得分。(3)名称写成化学式不得分。(4)电子式漏掉离子符号或不写“[]”均不得分。3【基础练习】1．工业上利用氟碳铈矿(主要成分CeCO3F)提取CeCl3的一种工艺流程如下：请回答下列问题：(1)CeCO3F中，Ce元素的化合价为________。(2)酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换HCl不会造成环境污染。写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式：______________________________________________________。(3)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是___________________________________________________________________________________________________________。(4)溶液中的c(Ce3＋)等于1×10－5mol·L－1可认为Ce3＋沉淀完全，此时溶液的pH为________。(已知Ksp[Ce(OH)3]＝1.0×10－20)(5)加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得到无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是：________________________________________________________________________。(6)准确称取0.7500gCeCl3样品置于锥形瓶中，加入适量过硫酸铵溶液将Ce3＋氧化为Ce4＋，然后用0.1000mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗25.00mL标准溶液。(已知：Fe2＋＋Ce4＋===Ce3＋＋Fe3＋)①该样品中CeCl3的质量分数为________(保留两位小数)。②若使用久置(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液进行滴定，测得该CeCl3样品的质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。答案(1)＋3(2)H2O2＋2CeO2＋6H＋===2Ce3＋＋4H2O＋O2↑(3)避免三价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失或除去BF－4或提高CeCl3的产率(4)9【提示：c(OH－)＝3Ksp[CeOH3]cCe3＋】(5)NH4Cl固体受热分解产生HCl，抑制CeCl3水解(6)①82.17%②偏大解析(1)根据化合价的代数和等于零计算，C为＋4价、O为－2价、F为－1价。(5)从Ce(OH)3的溶度积可知CeCl3易水解，氯化铵分解产生的HCl可抑制CeCl3的水解。(6)①由反应信息可得关系式：CeCl3～(NH4)2Fe(SO4)2，再根据硫酸亚铁铵的物质的量和关系式即可计算n(CeCl3)。②久置的(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2＋已部分被氧化，必然消耗(NH4)2Fe(SO4)2的量增多，因而测定结果偏大。42．磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题：(1)直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。①写出磷酸主要的电离方程式：_______________________________。②n越大，直链聚磷酸铵的水溶性越________(填“大”或“小”)。(2)在碱性条件下，次磷酸盐可用于化学镀银，完成其反应的离子方程式。H2PO－2＋Ag＋＋________===PO3－4＋Ag＋________(3)由工业白磷(含少量砷、铁、镁等)制备高纯白磷(熔点44℃，沸点280℃)，主要生产流程如下：①除砷过程在75℃时进行，其合理的原因是________(填字母)。a．使白磷熔化，提高反应活性b．降低白磷的毒性c．温度不宜过高，防止硝酸分解d．适当提高温度，增大反应速率②生产过程在高纯氮气保护下进行，其目的是____________________________________________________________________________________________________。③硝酸氧化除砷时被还原为NO，写出砷转化为砷酸的化学方程式：________________________________________________________________________。氧化相同质量的砷，当转化为亚砷酸的量越多时，消耗硝酸的量越________(填“多”或“少”)。④某条件下，用一定量的硝酸处理一定量的工业白磷，砷的脱除率及磷的产率随硝酸质量分数的变化如图所示，砷的脱除率从a点到b点降低的原因是_____________________________________________________________________________________。答案(1)①H3PO4H＋＋H2PO－4②小(2)146OH－144H2O(3)①acd②防止白磷被空气中氧气氧化③3As＋5HNO3＋2H2O===3H3AsO4＋5NO↑少④硝酸浓度变大，氧化性增强，有较多的硝酸用于氧化白磷，脱砷率降低563．过二硫酸(结构如图)是一种白色晶体，其酸及盐均为强氧化剂。(1)(NH4)2S2O8在水溶液中的电离方程式为_____________________________________________________________________________________________________________。(2)在Ag＋及加热的条件下，S2O2－8可将溶液中的Mn2＋氧化为MnO－4，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________，观察到的现象是_______________________________________________________。(3)由氯碘酸(ClSO3H)与过氧化氢作用可得固态的过二硫酸，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(4)工业上制备过二硫酸溶液的流程之一如下：电解时阳极的电极反应式为____________________________________________________，阳极材料能否用铜丝代替铂丝？________(填“能”或“不能”)，说明理由：________________________________________________________________________。答案(1)(NH4)2S2O8===2NH＋4＋S2O2－8(2)2Mn2＋＋5S2O2－8＋8H2O=====Ag＋△2MnO－4＋10SO2－4＋16H＋溶液颜色变为紫色(3)2ClSO3H＋H2O2===H2S2O8↓＋2HCl↑(4)2SO2－4－2e－===S2O2－8不能铜是活性电极，铜作阳极时本身会失去电子解析(2)由过二硫酸结构可知，分子中S元素处于最高价＋6价，其中的－1价O具有强氧化性，则离子方程式：5S2O2－8＋2Mn2＋＋8H2O=====Ag＋△2MnO－4＋10SO2－4＋16H＋，由于生成MnO－4，溶液会变为紫色。(4)电解产物中的H2一定在阴极生成，则阳极产物为S2O2－8，电极反应式为2SO2－4－2e－===S2O2－8，阳极用铜时，铜失电子，不能生成S2O2－8。74．Na2S、H2O2在从含镍电镀废渣(除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)中提取含镍化合物时有重要作用。提取过程如下：①电镀废渣先用过量酸进行酸化处理，得到溶液；②向溶液中滴入适量的Na2S溶液，除去Cu2＋、Zn2＋，过滤；③保持滤液在40℃左右，用6%的H2O2溶液氧化Fe2＋，再在95℃时加入NaOH溶液调节pH，过滤除去铁和铬；④在滤液中加入足量Na2CO3溶液，搅拌，得NiCO3沉淀；⑤……(1)步骤②中除可观察到黑色沉淀外，还可嗅到臭鸡蛋气味，用离子方程式说明气体的产生：______________。(2)步骤③中在Fe2＋氧化阶段，需要控制温度不超过40℃，其目的是___________________；该阶段发生反应的离子方程式为___________________________________。(3)Fe2＋也可以用NaClO3氧化，Fe2＋被氧化并在较小pH条件下水解，最终形成黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀而被除去；如图是pH－温度关系图，图中阴影部分为黄铁矾钠稳定存在区域[已知25℃时，Fe(OH)3的Ksp＝2.64×10－39]，下列说法正确的是________(填字母)。a．FeOOH中铁为＋2价b．若在25℃时，用H2O2氧化Fe2＋，再在pH＝4时除去铁，此时溶液中c(Fe3＋)＝2.64×10－29mol·L－1c．用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2＋的离子方程式为6Fe2＋＋ClO－3＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2Od．工业生产中温度常保持在85～95℃生成黄铁矾钠，此时溶液的pH约为1.2～1.8(4)无水NiCl2在有机合成中有着极为重要的作用，工业上常用含镍原料所制得的NiCl2·6H2O在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水制得，已知SOCl2能与水反应生成SO2和HCl。写出NiCl2·6H2O在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水制无水NiCl2的化学方程式_______________________________________________________________________________________________，NiCl2·6H2O需在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水的原