1、滚动加练3常见无机物及其综合应用10.80 g CuSO45H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。请回答下列问题：(1)试确定200 时固体物质的化学式_(要求写出推断过程)。(2)取270 所得的样品，于570 下灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为_。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_，其存在的最高温度是_。(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为_。(4)在0.10 molL1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉
2、淀生成，常温下，当溶液的pH8时，c(Cu2)_ molL1KspCu(OH)22.21020。若在0.1 molL1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2完全沉淀为CuS，此时溶液中的H浓度是_ molL1。解析本题主要考查考生的读图能力、分析能力以及运用已有知识解决未知问题的能力。(1)0.80 g CuSO45H2O的物质的量是0.003 2 mol，加热到200 时，固体质量为0.57 g。设该固体物质含有x个结晶水，则列式：0.003 2(16018x)0.57，得x1，可得200 时该固体物质的化学式为CuSO4H2O。(2)由图可知270 时的固体质量与258 时相同，均为0.
3、51 g，经计算所得的样品为CuSO4,570 下灼烧硫酸铜生成黑色粉末和一种氧化性气体，其反应的方程式为CuSO4CuOSO3，氧化铜溶于稀硫酸中，结晶得到CuSO45H2O，由图可知温度高于102 ，CuSO45H2O就会分解。故其存在的最高温度为102 ，(3)SO3与水反应生成硫酸，则有：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。(4)pH8时c(OH)106，由氢氧化铜的沉淀溶解平衡常数可知Kspc(Cu2)c2(OH)1012c(Cu2)2.21020，得c(Cu2)2.2108 molL1；通入过量H2S使Cu2沉淀完全，已知c(Cu2)0.1 molL1，根据反应关系式：
4、Cu2S22H得c(H)0.2 molL1。答案(1)CuSO4H2OCuSO45H2OCuSO4(5n)H2OnH2O25018n0.80 g0.80 g0.57 g0.23 g可得n4200 时该固体物质的化学式为CuSO4H2O(2)CuSO4CuOSO3CuSO45H2O102 (3)2H2SO4(浓)CuCuSO4SO22H2O(4)2.21080.22有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种：H、NH、K、Mg2、Cu2、Al3、NO、CO、SO，现取三份100 mL溶液进行如下实验：第一份加入足量AgNO3溶液后，有白色沉淀产生。第二份加入足量BaCl2溶液后，有白色沉淀
5、产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99 g。第三份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图所示。根据上述实验，完成下列问题：(1)原溶液中一定存在的离子是_，一定不存在的离子是_，无法确定是否存在的离子是_。(2)2535段发生反应的离子方程式为 _。(3)实验所加的NaOH的浓度为_。(4)原溶液中NO的物质的量为n(NO)，根据提供的图像和数据，试计算n(NO)的取值范围为_。解析根据溶液无色可知，溶液中一定不含Cu2；根据可知，溶液中至少含有CO、SO中的一种；由图可知开始滴加NaOH溶液时就有沉淀产生，故溶液中不含H，分析曲线变化可知，溶液中一定含NH、Al3、Mg
6、2，最终沉淀为Mg(OH)2，则n(Mg2)0.01 mol；根据3540段沉淀减少知，溶解Al(OH)3消耗5 mL NaOH溶液，则025段生成Al(OH)3沉淀消耗15 mL NaOH溶液，生成Mg(OH)2消耗10 mL NaOH溶液，而2535段NH消耗10 mL NaOH溶液，结合n(Mg2)0.01 mol，可以计算出n(Al3)0.01 mol，n(NH)0.02 mol；由于Al3、Mg2均不能与CO共存，推出溶液中含有SO而不含CO；根据，可以计算出n(SO)0.03 mol；根据3540段，c(NaOH)0.01 mol0.005 L2 mol/L；由于3n(Al3)2n
7、(Mg2)n(NH)0.07 mol，而2n(SO)0.06 mol，阳离子所带正电荷应等于阴离子所带负电荷，故一定合有NO，而K无法确定。当原溶液中不存在K时，n(NO)0.01 mol，当原溶液中存在K时，n(NO)0.01 mol，综上可知n(NO)0.01 mol。答案(1)NH、Al3、Mg2、SO、NOCu2、CO、HK(2)NHOH=NH3H2O(3)2 molL1(4)n(NO)0.01 mol3(2014韶关市调研，32)工业上生产高氯酸(沸点：90)时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：(1)实验室进行过滤操作的常用玻璃仪器有_。(2)反应器中的温度最佳为_(填序号)；操
8、作的名称为_。A0B20 C80D120(3)反应器中发生反应的离子方程式为_。(4)加快反应器中反应速率的措施有_(写出一种措施即可)等。从反应器中获得NaClO2粗品的实验操作依次是_(填序号，下同)，进一步提纯的操作名称为_。A过滤B重结晶 C蒸馏 D蒸发浓缩E蒸干灼烧 F冷却结晶 G萃取分液(5)上述流程中可循环使用的物质为_，副产品除NaClO2、NaHSO4外还有_(填化学式)。解析(2)高氯酸的沸点是90，反应器中发生反应：3NaClO33H2SO4(浓)=2ClO23NaHSO4HClO4H2O，得到高氯酸溶液，所以温度不可高于90，但温度越高反应速率越快，所以选择C项。HCl
9、O4的沸点不高，要从混合溶液中分离出HClO4可采用蒸馏的方法。(3)反应器中发生的是氧化还原反应，氧化剂是ClO2，还原产物是ClO，还原剂是SO2，氧化产物是SO，由得失电子守恒知n(ClO2)n(SO2)21，再根据电荷守恒和质量守恒配平可写出方程式。(4)加快反应速率的常见方法是加热、增大反应物的浓度、增大接触面积等。从溶液中得到溶质的常见方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。得到的溶质不纯往往采取重结晶的方法来提纯。(5)反应器中加入浓硫酸反应后所得滤液中含有H2SO4溶液，经过处理后可循环利用。反应器还生成副产品Na2SO4。答案(1)(普通)漏斗、玻璃棒、烧杯(2)C蒸馏
10、(3)2ClO2SO24OH=2ClOSO2H2O(4)适当升高温度增大NaOH溶液的浓度、增大气体(SO2、ClO2)和NaOH溶液的接触面积等DFAB(5)硫酸(H2SO4)Na2SO44(2013广东佛山二模，33)SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，它们的化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。(1)选择制取SO2的合适试剂_(填编号)。浓HCl浓H2SO4Na2SO3固体CaSO3固体(2)上述装置还可优化，优化的方法是_，装置C中NaOH溶液的作用是_。(3)甲同学推测Mg与SO2的反应和Mg与CO2的
11、反应相似，则该反应方程式为_；乙同学的推测是：2Mg3SO22MgSO3S；丙同学的推测是：3MgSO22MgOMgS，要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确，丁同学作如下实验探究：已知：MgSO3和MgS都微溶于水，能与盐酸发生复分解反应放出气体；H2S气体通入CuSO4溶液中出现黑色沉淀。限选试剂：2 molL1盐酸、2 molL1硝酸、蒸馏水、2 molL1 NaOH溶液、品红溶液、澄清石灰水、2 molL1 CuSO4溶液；仪器和用品自选。序号实验步骤预期现象和结论取少量反应后所得固体于试管中向试管中的固体慢慢滴加_，试管口塞上带导管的单孔塞，并将导管通入盛有_的试管中若试管中的_，则
12、丙同学推测正确，若试管中的固体未完全溶解，且_，则乙同学推测正确根据上述实验探究，能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是_。(4)上述实验需要100 mL 2 molL1的盐酸，配制时选用_(选填“10 mL”、“25 mL”、“50 mL”或“100 mL”)量筒量取36.5%密度为1.19 gmL1的浓盐酸的体积为_mL。解析(1)实验室制备SO2常用Na2SO3固体和浓硫酸，如果选择盐酸，则生成的SO2气体中混有HCl气体；如果选择CaSO3，会生成微溶的CaSO4，不利于反应充分进行。(2)实验中的尾气SO2通常用NaOH溶液吸收。(4)量取16.8 mL盐酸应选用25 mL量筒。答案
13、(1)(2)在A和B之间增加用浓硫酸干燥的装置吸收多余的SO2，防止污染环境(3)2MgSO22MgOS2 molL1盐酸至过量品红溶液固体完全溶解品红溶液褪色向反应后所得固体中加过量2 molL1盐酸，固体未完全溶解且品红溶液不褪色(4)25 mL16.85(2014全国新课标，27)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：(1)铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第_周期、第_族；PbO2的酸性比CO2的酸性_(填“强”或“弱”)。(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为_。(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得
14、，反应的离子方程式为_；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为_，阴极上观察到的现象是_；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为_，这样做的主要缺点是_。(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2nPbO，列式计算x值和mn值_。解析(2)由题意知：该反应中，Cl元素的化合价升高，则可推出Pb元素化合价降低，又由于2价Pb较稳定，因此PbO2还原产物为Pb2，其化学方程式为：PbO24H
15、Cl(浓)PbCl2Cl22H2O。(3)由题意知：PbOClOPbO2，铅元素化合价升高，则Cl元素化合价应降低，故有PbOClOPbO2Cl，利用化合价升降法配平，得反应的离子方程式为PbOClO=PbO2Cl。阳极应发生氧化反应，由Pb2PbO2的过程可知阳极反应式为Pb22H2O2e=PbO24H；阴极发生还原反应，其中Cu2放电：Cu22e=Cu，石墨上析出铜，若电解液不加Cu(NO3)2，则阴极Pb2放电：Pb22e=Pb，由此可见这样做的缺点是不能有效地利用Pb2。(4)PbO2分解的化学方程式：PbO2PbOxO2，知PbO2失重质量即为生成O2的质量；取m(PbO2)239，
16、则生成m(O2)32，根据题意有322394.0%，解得x，然后根据PbOx与mPbO2nPbO中O和Pb原子个数比相等求得mn的值。答案(1)六A弱(2)PbO24HCl(浓)PbCl2Cl22H2O(3)PbOClO=PbO2ClPb22H2O2e=PbO24H石墨上析出铜Pb22e=Pb不能有效利用Pb2(4)根据PbO2PbOxO2，有322394.0%x1.4，根据mPbO2nPbO，1.4，。6(2014湛江模拟)MgSO47H2O在医药上常用作泻药，工业上可用氯碱工业中的一次盐泥为原料生产。已知一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分。其主要工艺如下：请回答下列问题
17、：(1)用H2SO4调节溶液pH至12，H2SO4作用是_。(2)加NaClO溶液至pH56并加热煮沸510 min，沉淀2中主要含有MnO2和另外两种难溶物，这两种难溶物的化学式分别为_、_；其中NaClO溶液将MnSO4转化为MnO2的离子方程式为_。(3)检验滤液中是否含有Fe3的实验方法是_。(4)“操作”是将溶液_、_、过滤洗涤，即得到MgSO47H2O晶体。(5)准确称取制得的样品5 g，用200 mL水溶解，加入2 molL1的盐酸5 mL，在不断搅拌下滴加足量2 molL1 BaCl2溶液，充分反应后，得沉淀4.46 g，则样品纯度为_。解析(1)因为一次盐泥中含有镁、钙、铁、
18、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分，加入硫酸反应生成硫酸镁、硫酸铝、硫酸铁、硫酸锰等可溶性硫酸盐，同时生成硫酸钙和硅酸沉淀；(2)根据流程可知，Al3和Fe3都转化为沉淀，调节pH并加热，Al3和Fe3发生水解反应，生成Al(OH)3、Fe(OH)3；(5)4.46 g为BaSO4沉淀的质量，则其物质的量为0.02 mol，由此求得MgSO4的物质的量为0.02 mol，所以m(MgSO47H2O)4.92 g，求得样品纯度为98.4%。答案(1)将盐泥中的碳酸盐和硅酸盐转化为可溶性的硫酸盐，同时生成硫酸钙和硅酸沉淀而除去(2)Al(OH)3Fe(OH)3Mn2H2OClO=MnO2Cl2H(3)取
19、滤液12 mL于试管中，加入少量的KSCN溶液，若不显红色，证明滤液中无Fe3(4)蒸发浓缩冷却结晶(5)98.4%7(2014山东理综，32)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3)生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为_。通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是_。(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是_。(3)固体A主要为_(填化学式)，固体B主要为_(填化学式)。(4)用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液_(填“”、“”或“”)中，既能提高产率又可使能耗最低
20、。解析(1)(2)Na2Cr2O7结晶后的母液中含有Fe3，加碱液调节pH4的目的就是促使Fe3水解转化为Fe(OH)3沉淀除去，则过滤后得到纯的Na2Cr2O7(母液)；加入KCl并加热至沸腾，冷却结晶得到K2Cr2O7，反应的化学方程式为Na2Cr2O72KCl=2NaClK2Cr2O7；通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，且随着温度的降低，K2Cr2O7的溶解度明显减小。(3)母液中含有K2Cr2O7和NaCl，因为高温下K2Cr2O7的溶解度大；则蒸发浓缩得到的固体A是NaCl；母液中的主要成分是K2Cr2O7，冷却结晶得到固体B是K2Cr2O7。(4)固体A(NaCl)表面附着K2Cr2O7，由于K2Cr2O7在热水中的溶解度较大而NaCl较小，故固体A用热水洗涤，洗涤液中含有K2Cr2O7，故应将洗涤液转移到母液中，这样，既能提高产率(回收了K2Cr2O7)，又可使能耗降低。答案(1)Na2Cr2O72KCl=2NaClK2Cr2O7低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7溶解度明显减小(合理即得分)(2)除去Fe3(3)NaClK2Cr2O7(4)