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
2、氧化铜沉淀生成，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，
3、均为0.51 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
4、关系式：Cu2S22H得c(H)0.2 molL1。答案(1)CuSO4H2O CuSO45H2OCuSO4(5n)H2OnH2O250 18n0.80 g 0.80 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(2014徐州三调)SnSO4是一种重要的硫酸盐，在工业生产中有着广泛的应用。其制备路线如下：已知：在酸性条件下，溶液中的Sn2可被空气中的氧气氧化成Sn4；SnCl2能水解生成碱式氯化亚锡Sn(OH)Cl。(1)写出物
5、质A的名称：_。(2)SnCl2用盐酸而不用水溶解的原因是_ _(用化学方程式表示)。(3)锡粉的作用是除去酸溶时产生的少量Sn4，请写出产生Sn4的离子方程式：_。(4)反应生成的沉淀为SnO，写出该反应的化学方程式：_ _。该反应的温度需要控制在75 左右的原因是_。(5)实验室中“漂洗”沉淀的实验操作方法是_。解析(1)流程分析，酸溶时，Sn2易被空气中氧气氧化为Sn4，搅拌时加入Sn粉，可将Sn4还原为Sn2，加入碳酸氢铵是为了沉淀Sn2生成SnO，加入A溶解SnO生成SnSO4，故A是稀硫酸。(2)Sn2能水解，用盐酸可抑制其水解。(5)“漂洗”沉淀，即是洗涤沉淀。答案(1)硫酸(或
6、硫酸溶液或稀硫酸)(2)SnCl2H2OSn(OH)ClHCl(不写可逆符号的也给分)(3)2Sn2O24H=2Sn42H2O(4)SnCl22NH4HCO3=SnO2CO22NH4ClH2O温度较高时碳酸氢铵会分解(其他合理答案均可)(5)(沿玻璃棒)向漏斗(或过滤器)中加蒸馏水至浸没沉淀，静置，待水全部自然流出后，重复操作23次3(2014苏锡常镇二调)某工厂利用褐煤烟灰(主要成分为碳、二氧化锗，还有少量氧化铝和二氧化硅)制取纯GeO2的主要流程如下：已知：GeO2是一种难溶于水的偏弱酸性的两性氧化物，GeCl4的沸点是83.1 。(1)写出二氧化锗与碳酸钠焙烧时发生反应的化学方程式：_
7、_。(2)用水浸取焙烧物长达2 h的目的是_。(3)“酸化”至溶液中盐酸浓度为5.3 molL1时有利于生成四氯化锗，写出该反应的化学方程式：_。(4)若滤液“酸化”时酸度不够，溶液会出现明显的浑浊，原因是_ _。(5)操作“X”的名称为_。(6)四氯化锗与高纯水反应的化学方程式为_ _。解析(1)GeO2是一种难溶于水的偏弱酸性的两性氧化物，与Na2CO3焙烧时发生类似于SiO2与Na2CO3焙烧时发生的反应，即Na2CO3GeO2Na2GeO3CO2。(2)延长浸泡时间可以使生成的Na2GeO3充分溶于水。(3)用盐酸酸化到呈酸性时有利于生成四氯化锗，是因为锗酸呈两性，它与过量盐酸反应才能
8、生成四氯化锗，反应的化学方程式为Na2GeO36HCl=GeCl42NaCl3H2O。(4)锗酸钠溶液用盐酸酸化的过程可看作先生成锗酸，然后再与盐酸反应生成四氯化锗，所以盐酸不足量时会有锗酸(或GeO2nH2O)生成而出现浑浊。(5)由题意可知，对酸化后的溶液进行蒸馏可使四氯化锗蒸出，再冷凝而得到四氯化锗。(6)四氯化锗可以水解而得到锗酸，再受热就分解成了二氧化锗的水合物，进一步提高温度即可得到二氧化锗，反应的化学方程式为GeCl4(2n)H2O=GeO2nH2O4HCl。答案(1)Na2CO3GeO2Na2GeO3CO2(2)为了提高含锗化合物的浸出率(3)Na2GeO36HCl=GeCl4
9、2NaCl3H2O(4)生成了H2GeO3(或GeO2或GeO2nH2O)沉淀(5)蒸馏(6)GeCl4(2n)H2O=GeO2nH2O4HCl4(2013江苏，16)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下： (1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为_ _。(2)加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为_ _。(3)滤渣2的成分是_(填化学式)。(4)煅烧过程存在以下反应：2MgSO4C2MgO2SO2CO2MgSO4CMgOSO2COMgSO43CMgOS3CO利用
10、下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。D中收集的气体是_(填化学式)。B中盛放的溶液可以是_(填字母)。aNaOH溶液bNa2CO3溶液c稀硝酸dKMnO4溶液A中得到的淡黄色固体能与热的NaOH溶液反应，产物中元素的最高价态为4，写出该反应的离子方程式：_。解析(1)MgCO3微溶于水写离子方程式时不能拆成离子形式，硫酸是强酸能拆成离子形式。(2)由于菱镁矿中含有FeCO3，所以溶液中存在FeSO4，要除去杂质Fe2可先将其氧化成Fe3，再调节pH除去，因此H2O2是氧化剂，发生反应：2FeSO4H2O2H2SO4=Fe2(SO4)32H2O。(3)用氨水调节pH4除去Fe3，滤渣2为
11、Fe(OH)3。(4)题目中要求利用图中装置进行气体的分步吸收或收集。煅烧后存在四种气体：S、SO2、CO2和CO。由可知A中得淡黄色固体，即S，B吸收SO2，C吸收CO2，D中收集CO。B吸收SO2但不吸收CO2，可选用KMnO4溶液，注意不能用NaOH溶液或Na2CO3溶液，因为它们吸收SO2的同时也吸收CO2，题目要求是分步吸收。中发生S与热的NaOH溶液反应，产生4价硫的化合物即Na2SO3，说明另外有硫元素的化合价降低，即有2价硫的化合物生成，其离子方程式为：3S6OH2S2SO3H2O。答案(1)MgCO32H=Mg2CO2H2O(2)2FeSO4H2O2H2SO4=Fe2(SO4
12、)32H2O(3)Fe(OH)3(4)COd3S6OH2S2SO3H2O5(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，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
13、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：PbO24HCl(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
14、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，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)P
15、bCl2Cl22H2O(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，。6MgSO47H2O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：(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
16、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、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F
17、e3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
18、(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。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
19、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)