2022年化学二轮复习非选择题命题点集训.pdf

非选择题命题点集训 (三) 以工业流程为载体考查元素及其化合物的性质及其应用1(2012 河南豫北五校高三检测)胆矾(CuSO4 5H2O)广泛用于电镀工艺，在医药上用作收敛剂、防腐剂和催吐剂。以下是用铜粉氧化法生产胆矾的流程图。(1)Cu2O 中铜元素的化合价为 _。(2)写出溶解过程中发生反应的离子方程式：_ 。(3)已知氧化亚铜 (Cu2O)与稀 H2SO4反应有 CuSO4和 Cu 生成。假设焙烧后固体只含铜的氧化物，为检验该固体的成分，下列实验设计合理的是_( 填字母)。A加入稀 H2SO4，若溶液呈蓝色，说明固体中一定有CuO B加入稀 H2SO4，若有红色沉淀物生成，说明固体中一定有Cu2O C 加入稀 HNO3， 若有无色气体 (随即变成红棕色 )产生，说明固体中有 Cu2O D加入稀 HNO3，若固体全部溶解，说明固体中没有Cu2O (4)取 2.50 g 胆矾样品，逐渐升温加热分解，分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线 )如图所示。a 点时固体物质的化学式为_ 。1 000 时发生反应的化学方程式为_ 。2(2012 湖北省荆州市高三统考)SO2是硫酸工业尾气的主要成分。实验室精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 中，拟用下图所示流程，测定标准状况下，体积为V L 的硫酸工业尾气中SO2的含量：(1)步骤中加入 H2O2溶液时发生反应的离子方程式为_ ，1 mol H2O2参加反应，转移的电子数为_。(2)步骤的操作依次是：过滤、_、_、称重。(3)一定温度下， BaSO4的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。步骤逐滴加入Ba(OH)2溶液的过程中， BaSO4的溶度积常数 _(填“增大”、“减小”、“不变”之一 )，溶液中 SO24浓度的变化情况为 _(填序号 )。dcebcd ace dca (4)该 V L 尾气中 SO2的体积分数为 _(用含有 V、m 的代数式表示 )。3(2012 福建龙岩市高三质检 )孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2 3H2O 及纯碱，流程如图所示。已知：溶液 A 只含 Cu2、Fe2、Fe3三种金属离子，且三种离子沉淀时的pH 如表所示。回答下列问题：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - - (1)图中“试剂 1”为_。(2)加入 CuO 的作用是调节溶液pH，则 pH 的范围为 _。(3)气体 E、F 与饱和食盐水作用生成H 和 G 时，E 和 F 应按一定先后顺序通入饱和食盐水中。其中，应先通入的气体是_(填代号及对应物质的化学式)。(4)由溶液 C 获得 CuCl2 3H2O，需要经过 _、_、过滤等操作。(5)已知：常温下Cu(OH)2的 Ksp21020。计算 Cu22H2OCu(OH)22H的平衡常数为 _。4(2012 辽宁省沈阳市四校联考 )实验室中欲用金属X 制备新型自来水的消毒和净水剂 K2XO4，实验流程如下：已知， pH3.2 时，Fe3完全沉淀， pH4.7 时，Cu2开始沉淀。(1)向反应所得溶液中加入KSCN 溶液，溶液变成红色。则金属X 是_。反应的离子方程式是 _ 。(2)用反应的原理设计原电池，负极的电极反应式是_ 。(3)在反应的体系中应控制的pH 范围是 _，从反应所得混合物中，分离得到 Y 溶液的操作是 _。(4)由反应知 Cl2的氧化性比 K2XO4的氧化性 _(填“强”或“弱” )，反应过程中，每转移1.5 mol 电子，至少通入标准状况下Cl2_L。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 5(2012 日照市月考 )钛铁矿 (主要成分是FeTiO3，钛酸亚铁 )为主要原料冶炼金属钛的工业生产流程如下图所示。(1)上述生产流程中加入铁屑的目的是_ 。(2)副产品是 _。(3)写出由 TiO2水解生成 H2TiO3的离子方程式 _ 。(4) 由 TiO2转 化 为 TiCl4的 反 应 方 程 式 是 ： TiO2(s) 2Cl2(g) 2C(s)TiCl4(g)2CO(g)，上述反应平衡常数表达式K_。TiCl4的百分含量随温度的变化如右图所示，升高温度时，K 值_(填“增大”、“减小”或“不变”)。6(2012 郑州市第一次质检 )碘化钠是实验室中常用的分析试剂，工业上用铁屑还原法制备 NaI 的流程如图所示。请回答下列问题：(1)判断反应中碘是否反应完全的方法是_ 。(2)操作的名称是 _ 。(3)反应的离子方程式为_ 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - - (4)反应中 NaIO3被 Fe单质还原为 NaI，同时生成 Fe(OH)3， 该反应的化学方程式是 _ ；在该反应中若有 99 g NaIO3被还原， 则转移电子的物质的量为_mol。7(2012 山东潍坊模拟考试 )绿矾 (FeSO4 7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为 Fe2O3及少量 FeS、SiO2等)制备绿矾的过程如下。(1)固体 W 焙烧时产生某种有毒气体，需用碱液吸收处理，下列装置AD中可选用 _(填字母 )进行相关反应；若选用E 装置，则烧杯中的下层液体可以是 _(填名称 )。(2)实验过程中多次进行过滤操作。过滤操作中用到的玻璃仪器有_。(3)写出溶液 X 中加铁屑时发生反应的离子方程式_ 。(4)测定绿矾产品中Fe2含量的实验步骤：a称取 5.7 g 绿矾产品，溶解，在250 mL 容量瓶中定容；b量取 25 mL 待测溶液于锥形瓶中；c用硫酸酸化的0.01 mol L1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液的体积为 40 mL(滴定时发生反应的离子方程式为：5Fe2MnO48H=5Fe3Mn24H2O)。计算上述产品中FeSO4 7H2O 的质量分数为 _。若用上述方法测定的产品中FeSO4 7H2O 的质量分数偏低 (测定过程中产生的误差可忽略 )，其可能原因有 (只回答一条即可 )_ 。8(2012 江西省南昌市高三第一次模拟测试).配平下列反应方程式：NaIO3NaHSO3I2Na2SO4H2SO4H2O。.废旧金属的回收利用是保护自然资源的有效措施。有一批成分不详的合金废料，为了确定其成分和再利用途径， 某探究性学习小组拟定以下方案进行实精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 验分析。请回答下列问题：(1)由上述信息得，该合金中可确定的成分有_(填化学式 )。(2)滤渣 D 中加入稀硫酸和试剂b，常温下可制得胆矾，这是一种绿色化学工艺，则试剂 b 是_；写出总反应方程式 _ 。(3)甲、乙两同学都验证了反应生成的气体是氢气，甲同学推断滤液A 应是 NaAlO2；乙同学查阅资料得知硅与NaOH 溶液反应也有 H2放出，因此持不同意见，请你设计一最佳方案，帮助他们作出判断(写出选用试剂、实验现象及结论)：_ 。(4)取质量均为 m g 的滤渣 B 四份，分别加入相同浓度、 不同体积的稀 HNO3充分反应，在标准状况下生成NO(设还原产物只有一种 )的体积与剩余金属的质量如表所示。实验编号1 2 3 4 稀 HNO3体积(mL) 100 200 300 400 剩余金属质量 (g) 9.0 4.8 0 0 NO 体积(L) 1.12 2.24 3.36 V实验 1 溶解的金属是 _；质量为 _g 。写出实验 4 中金属恰好溶解后，发生反应的离子方程式：_。实验 4 中 V 的数值为 _。答案及解析1 【解析】(1)Cu2O 中铜元素为 1 价。(2)溶解过程发生 CuO 与硫酸的反应：CuO2H=Cu2H2O。(3)CuO、Cu2O 与硫酸反应均会生成蓝色CuSO4溶液， A 错；CuO 与硫酸反应无 Cu 生成， 而 Cu2O 与硫酸反应有 Cu 生成， B精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 对；CuO 与硝酸反应无气体生成，而Cu2O 与硝酸反应有气体生成， C 对；稀HNO3能使 CuO、Cu2O 都溶解， D 错。(4)设 a 点时固体的摩尔质量为M，则2.502.14250M，解得 M214。故其化学式为 CuSO4 3H2O。通过计算可以推断 d 点处物质为 0.80 g CuO，而 e 点处物质的质量为0.72 g，则为 0.005 mol Cu2O，该反应的化学方程式为4CuO =1 000 2Cu2OO2。【答案】(1)1 (2)CuO2H=Cu2H2O (3)BC (4)CuSO4 3H2O 4CuO =1 0002Cu2OO21【解析】 (1)H2O2具有强氧化性，能将 SO2氧化为 H2SO4： SO2H2O2=2HSO24，可知 1 mol H2O2参加反应转移 2 mol 电子。(2)要得到纯净的固体质量，过滤后需洗涤、烘干后称量。(3)溶度积常数只与温度有关，故不变；据BaSO4(s)Ba2(aq)SO24(aq)，c(Ba2) c(SO24)Ksp(BaSO4)，c(SO24)与 c(Ba2)是反比例关系，故选 。(4)n(SO2) n(BaSO4) m g/233 g mol1， 故SO2的 体 积 分 数 为(22.4m/233V)100%。【答案】(1)H2O2SO2=2HSO241.2041024(2)洗涤干燥(3)不变(4)m22.4233V100% 3 【解析】(1)Fe2开始沉淀时的 pH 为 7.0，此时 Cu2已完全沉淀。所以欲除去 Cu2中混有的 Fe2时，必须先将其氧化为Fe3。为避免引入新杂质，试剂 1 可以是氯气或 H2O2。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - - (2)调节 pH 的原则是使 Fe3完全沉淀而 Cu2不沉淀。(3)CO2在饱和食盐水中的溶解度小，因此必须先通入NH3。(5)Cu2 2H2OCu(OH)2 2H的 平 衡 常 数K c2Hc Cu2。 根 据KspCu(OH)2c(Cu2) c2(OH)及常温下Kwc(H) c(OH)得： Kc2Hc Cu2K2wKsp11028210205109。【答案】(1)Cl2或 H2O2(2)3.2,4.7)或 3.2pH4.7 (3)FNH3(4)蒸发浓缩冷却结晶(5)51094 【解析】(1)加入 KSCN 溶液，溶液变成红色说明溶液中含有Fe3，X是 Fe。(2)反应为：FeCuSO4=FeSO4Cu 铁失去电子做负极， 其电极反应式：Fe2e=Fe2。(3)要使 Fe3完全沉淀， Cu2不沉淀，溶液的pH 控制在 3.24.7 之间，从溶液里分离沉淀的操作是过滤。(4)在反应 中，氯气在碱性条件下把Fe(OH)3氧化成 K2FeO4，Cl2的氧化性强于 K2FeO4的氧化性。 标准状况下 22.4 L Cl2参加反应转移 2 mol 电子，每转移1.5 mol 电子消耗氯气 16.8 L。【答案】(1)Fe(或铁)2Fe22HH2O2=2Fe32H2O (2)Fe2e=Fe2(3)3.2pH4.7过滤(4)强16.8 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 5 【解析】(1)钛铁矿加入浓H2SO4，铁变为 Fe3，加入铁屑的目的是还原 Fe3生成 Fe2。(2)趁热过滤后滤液中含FeSO4，冷却结晶得到FeSO4 7H2O。(3)TiO2结合 H2O 电离出的 OH生成 H2TiO3。(4)由图可知，升高温度TiCl4%减小，平衡向左移， K 减小。【答案】(1)将 Fe3还原为 Fe2(2)FeSO4 7H2O (3)TiO22H2OH2TiO32H(4)c TiCl4 c2COc2Cl2减小6 【解析】(2)操作 显然是为了除去过量的铁粉和反应生成的Fe(OH)3沉淀，因此采用过滤的方法。(3)和(4)根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应的离子 (化学)方程式。 由于 1 mol NaIO3被还原为 NaI 转移 6 mol 电子， 故 99 g(0.5 mol)NaIO3被还原时转移 3 mol 电子。【答案】(1)取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴淀粉溶液，若溶液未变蓝，则证明碘已反应完全；反之，碘未反应完全(或取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴CCl4，振荡、静置，若下层液体呈无色，证明碘已反应完全；若下层液体呈紫红色，证明碘未反应完全) (2)过滤(3)3I26OH=5IIO33H2O (4)2FeNaIO33H2O=2Fe(OH)3NaI3 7 【解析】(1)由题意知产生的有毒气体为SO2，其易溶于 NaOH 溶液，故用碱液吸收时要防止倒吸，能够达到吸收目的的装置为AD；若选用 E 装置，为防止倒吸， SO2必须不溶于下层溶液，则用四氯化碳即可。(3)X 为 Fe2(SO4)3与 H2SO4的混合物，加入过量铁粉时，铁可以分别与Fe3、H发生氧化还原反应。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - - (4)由 5Fe2MnO45FeSO4 7H2O，消耗 MnO4的物质的量为40103L0.01 mol/L 4 104mol，所以 FeSO4 7H2O 的物质的量为 5 4 104mol2 103mol，质量为2 103mol 278 g/mol0.556 g，质量分数为0.556 g105.7 g100%97.5%。【答案】(1)AD四氯化碳(2)漏斗、烧杯、玻璃棒(3)2Fe3Fe=3Fe2、2HFe=Fe2H2(4)0.975或 97.5%产品中存在少量杂质或产品部分被氧化8 【解析】(1)根据题中转化关系可知，滤渣B 是铁和铜的混合物，故合金中一定含有 Fe、Cu。(2)Cu 与稀硫酸并不反应，但最终得到胆矾，铜的化合价升高，则试剂b 必然是一种氧化剂，结合题意不难联想出一种“绿色氧化剂 ”过氧化氢。(4)由实验 1、 2 中均有金属剩余， 可知反应 1、2 所得溶液中金属必显 2 价，由3M8HNO3(稀)=3M(NO3)22NO4H2O 3R2 42 g0.05 mol 解得 M 的相对原子质量R 为 56。说明实验 1、2 溶解的金属是铁。并由此可知硝酸的物质的量浓度为2 molL1。 实验 3 与实验 2 相比，多溶解金属 4.8 g，多产生 NO 气体 0.05 mol，同理可通过计算判断溶解的金属为Cu。【答案】.4102732 .(1)Fe、Cu (2)H2O2CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O (3)取少量滤液 A 于试管中，逐滴滴加稀盐酸至过量。若在此过程中先生成白色沉淀，后沉淀完全溶解，则只有Al；若沉淀部分溶解，则Al 、Si 都有；若精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 沉淀始终不溶解，则只有Si (4)Fe4.2 3Fe2NO34H=3Fe3NO2H2O4.48 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - - -