1、2016届高三二轮复习讲练测之练案【新课标版化学】专题十三 化学流程、无机物的推断及综合应用1【2015重庆理综化学】(15分)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时,产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。 (1)NaN3是气体发生剂,受热分解产生N2和Na,N2的电子式为 。 (2)Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为 (已知该反应为置换反应). (3)KClO4是助氧化剂,反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化学键的类型为 ,K的原子结构示意图为 。 (4)NaHCO3是冷却剂,
2、吸收产气过程中释放的热量而发生分解,其化学方程式为 。 (5)100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N2 33.6L(标准状况)。用碱石灰除去的物质为 ;该产气药剂中NaN3的质量分数为 。 2【2015北京理综化学】(14分)研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。(1) 溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HCO3-占95%,写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式: 。(2) 在海洋循环中,通过右图所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式: 。同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O,用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整
3、: + =(CH2O)x+x18O2+xH2O(3) 海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础,测量溶解无机 碳,可采用如下方法:气提、吸收CO2,用N2从酸化后的还说中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下),将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO3,再用xmol/LHCl溶液滴定,消耗ymlHCl溶液,海水中溶解无机碳的浓度= mol/L。(4) 利用右图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取CO2的原理: 。用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法
4、是 。3【2015上海化学】(本题共12分)过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体,能杀菌消毒,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。工业生产过程如下:在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2;不断搅拌的同时加入30% H2O2,反应生成CaO28H2O沉淀;经过陈化、过滤,水洗得到CaO28H2O,再脱水干燥得到CaO2。完成下列填空(1)第步反应的化学方程式为。第步反应的化学方程式为。(2)可循环使用的物质是。工业上常采用Ca(OH)2过量而不是H2O2过量的方式来生产,这是因为。(3)检验CaO28H2O是否洗净的方法是。(4)CaO28H2O加热脱水的过程中,需不断通入
5、不含二氧化碳的氧气,目的是、。(5)已知CaO2在350迅速分解生成CaO和O2。下图是实验室测定产品中CaO2含量的装置(夹持装置省略)。若所取产品质量是m g,测得气体体积为V mL(已换算成标准状况),则产品中CaO2的质量分数为(用字母表示)。过氧化钙的含量也可用重量法测定,需要测定的物理量有。4【2015天津理综化学】(18分)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:回答下列问题:(1)反应是将Cu转化为Cu(NH3 )42+,反应中H2O2
6、 的作用是 。写出操作的名称: 。(2)反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3 )42+与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式: 。操作用到的主要仪器名称为 ,其目的是(填序号) 。a富集铜元素 b使铜元素与水溶液中的物质分离c增加Cu2在水中的溶解度(3)反应是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和 。若操作使用右图装置,图中存在的错误是 。(4)操作以石墨作电极电解CuSO4 溶液。阴极析出铜,阳极产物是 。操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。(5)流程中有三次实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是 。循环使用的NH4Cl在反应中的主要作用是 。5【2015四川理
7、综化学】(16分)为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应。请回答下列问题:(1)第步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是 。(2)检验第步中Fe3+是否完全还原,应选择 (填字母编号)。 AKMnO4溶液 BK3Fe(CN)6溶液 CKSCN溶液(3)第步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第步通入空气使溶液pH降到5.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝
8、、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是 。(4)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25,101kPa时:4Fe(s) + 3O2 (g) =2Fe2O3(s) =-1648kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) =-393kJ/mol 2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) =-1480kJ/molFeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 。(5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+ FeS2= Fe +2Li2
9、S,正极反应式是 。(6)假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程,第步应加入FeCO3 kg。6【2015福建理综化学】(15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为 。(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:已知:物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/57.6180(升华)30
10、0(升华)1023步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是 (只要求写出一种)。步骤中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。已知:Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) H1=+1344.1kJ mol-12AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) H2=+1169.2kJ mol-1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。步骤经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为 _。 结合流程及相关数据分析,步骤中加入铝粉的目的是 。7【2015安徽理综化学】(14分)硼氢化钠(NaBH
11、4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4,其流程如下:NaBO2(s)SiO2(s)Na(s)H2(g)NaBH4(s)Na2SiO3(s)Na2SiO3(s)溶液异丙酸(l)NaBH4(s)循环使用已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙酸(沸点:13)。(1)在第步反应加料之前,需要将反应器加热至100以上并通入氩气,该操作的目的是_,原料中的金属钠通常保存在_中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_,_,玻璃片和小刀等。(2)请配平第步反应的化学方程式:NaBO2+SiO2+Na+H2=NaBH4+Na2SiO3(3)第步分离
12、采用的方法是_;第步分离(NaBH4)并回收溶剂,采用的方法是_。(4)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25,101KPa下,已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6KJ,该反应的热化学方程式是_。8【2015广东理综化学】(16分)七铝十二钙(12CaO7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:(1)煅粉主要含MgO和 ,用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶, 若溶液I中c(Mg2+)小于510-6molL-1,则溶液pH大于 (Mg(OH)2的Ksp=510-
13、12);该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是 。(2)滤液I中的阴离子有 (忽略杂质成分的影响);若滤液I中仅通入CO2,会生成 ,从而导致CaCO3产率降低。(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为 。(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为 。(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4和Al2Cl7两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为 。9【2015江苏化学】(12分)以磷石膏(只要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。(
14、1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO42)随时间变化见由右图。清液pH11时CaSO4转化的离子方程式_;能提高其转化速率的措施有_(填序号)A搅拌浆料 B加热浆料至100 C增大氨水浓度 D 减小CO2通入速率(2)当清液pH接近65时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为_和_(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是_。(3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2)增大的原因_。10【2014年高考浙江卷第26题】(15分)某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:另取1
15、0.80gX在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40g固体1.请回答如下问题:(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_,写出气体甲的电子式_。(2)X的化学式是_,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_。(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_ (用化学反应方程式表示)。(4)一定条件下,气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式_,并设计实验方案验证该反应的产物_。11【2014年高考天津卷第10题】(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=92.4kJmol1 一种
16、工业合成氨的简易流程图如下:天然气脱硫制氢气N2、H2加压热交换合成氨 水蒸气 N2冷却液氨(1)天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式: 。(2)步骤II中制氯气原理如下: 对于反应,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是 。 a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强 利用反应,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为
17、。(3)图1表示500、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数: 。(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图2坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。(5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号) ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法: 。12【2014年高考四川卷第11题】(16分)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某化学研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量头铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂
18、,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已略去)。请回答下列问题:(1)上述流程脱硫实现了_(选填下列字母编号)。A废弃物的综合利用 B白色污染的减少 C酸雨的减少(2)用MnCO3能除去溶液中Al3和Fe3,其原因是_。(3)已知:25、101kpa时,Mn(s)O2(g)MnO2(s) H520kJ/molS(s)O2(g)SO2(g) H297kJ/molMn(s)S(s)2O2(g)MnSO4(s) H1065kJ/molSO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是_。(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得Mn
19、O2,其阳极的电极反应式是_ _。(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是_。(6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中的MnO2反应。按照图示流程,将a m3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为c kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2_kg。 1【河南信阳高级中学2016届第四次月考】A、B、C、X均为中学化学常见的物质,一定条件下,它们有如下转化关系(部分产物已略去),下列说法错误的是 ( )A若X为Cl2,则C可能为FeCl3B若X为KOH溶液,则A可能为Al
20、Cl3溶液C若X为O2,则A可能为H2S或NH3D若A、B、C均为焰色反应呈黄色的化合物,则X可能为CO22【江西余江一中2016届第二次月考】甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物,其中甲、乙均为单质,它们的转化关系如下图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法不正确的是( )A若甲既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应,则丙可能属于两性氧化物B若丙、丁混合产生白烟,且丙为18电子分子,则乙的水溶液可能具有漂白作用C若甲、丙、戊含有同一种元素,该元素的化合价由低到高的顺序可能为甲丙戊D若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质,且戊为碱,则丙只能为Na2O23【安徽屯溪一中2016届第三次月考
21、】现有H2SO4、BaCl2、K2CO3、FeSO4和氯水五种溶液,有如图所示的相互关系,图中每条连线两端的物质可以发生化学反应。下列推断不合理的是( ) XYZMNAX一定为H2SO4 BY一定为K2CO3 CZ可能是氯水 DM可能为FeSO4 4【西藏拉萨中学2016届第二次月考】海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是 ( ) A向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C工业生产常选用NaOH作为沉淀剂 D富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收5【浙江省余姚中学2016届10月月考】A、B、C、D、E、F是短周期元素组成的中学常见
22、的物质,它们的转化关系如图2所示(部分反应条件略去):(1)若所有转化都是非氧化还原反应,B、D、E含有同种金属元素,F为强碱(部分产物略去)则B+DE的离子方程式为_,C为同周期元素构成的1:1型化合物,则C的电子式为_。(2)若A、D、F为单质,B、C、E为化合物,B为两种非金属元素所组成的化合物,则E的化学式为_,A+BC+D的化学方程式为_。亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取来氯酸钠的工艺流程:已知:ClO2气体只能保持在浓度较低状态下以防止爆炸性分解,且需现合成现用ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。(1)反应生成ClO
23、2气体需要X酸酸化,X酸可以为_。A盐酸B稀硫酸C硝酸DH2C2O4溶液(2)吸收塔内的温度不能过高的原因为_。(3)ClO2被S ClO2被S2-还原为ClO2-、Cl-转化率与pH关系如图。写出pH2时ClO2与S2- 反应的离子方程式:_。6【黑龙江双鸭山一中2016届上期中】(14分)CoCl26H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl26H2O的工艺流程如下:水钴矿浸出液滤液萃后余液盐酸Na2SO3浸出加Na2CO3调pH至5.2过滤沉淀萃取剂萃取剂蒸发结晶CoCl2 6H2O(粗产品)N
24、aClO3已知:浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8CoCl26H2O熔点为86,加热至时,失去结晶生成无水氯化钴。(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式 。(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式 ;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式 。(3)“加Na
25、2CO3调pH至5.2”,过滤所得到的沉淀成分为 ,加入萃取剂的目的是 。(4)制得的CoCl26H2O在烘干时需减压烘干的原因是 。(5)为测定粗产品中CoCl26H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量HNO3酸化的AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl26H2O的质量分数大于100%,其原因可能是 。(答一条即可)1海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是 ( )A用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3B溴元素在第、中被氧化,在第中被还原C工业上一般用金属钠与无水MgCl2反应制
26、取Mg单质D海水中还含有碘元素,只需将海水中的碘升华就可以得到碘单质2X、Y、Z、W有如图所示的转化关系,则X、Y可能是 ( )C 、CO S、SO2AlCl3、Al(OH)3 Cl2、FeCl3A仅有 B C仅有 D3用无机矿物资源生产部分材料,其产品流程示意图如下。下列有关说法错误的是 ( )A制取玻璃和粗硅时生成的气体产物均为CO2B生产铝、铜及高纯硅的过程中都涉及氧化还原反应C粗硅制高纯硅时,提纯四氯化硅可用多次蒸馏的方法D黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可用于生产硫酸,FeO可用作冶炼铁的原料4. 已知D、M、H是常见得非金属单质,其中M是无色气体,H是有色气体。J是一种金属单质(其同族的
27、某种元素是形成化合物种类最多的元素),A、C是金属氧化物,C和J均是某种常见电池的电极材料,J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定,B与C反应时,每生成1molH同时消耗4molB和1molC。K只知含有CO或CO2中的一种或两种。它们关系如下图所示: (1)写出A物质中所含金属元素在周期表中的位置:_。(2)写出化合物L的电子式:_。反应的化学方程式为_。(3)向图中的红褐色透明液体中逐滴滴入HI溶液,可以观察到先产生红褐色沉淀,后红褐色沉淀溶解,红褐色沉淀溶解的离子方程式为_。(4)由金属氧化物A和C得到其相应的金属,在冶金工业上一般可用_(填序号)方法热还原法 电解法 热分解法其中从A得
28、到其相应金属也可用铝热法,若反应中1molA参加反应,转移电子的物质的量为_mol。(5)用C、J作电极,与硫酸构成如图所示原电池,负极的电极反应为_,当反应转移2mol电子时,负极质量增加_克。5. 某废液中含有大量的 K+ 、Cl- 、Br- ,还有少量的 Ca2+ 、Mg2+ 、SO42-。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),设计了如下流程图: 可供试剂 a、试剂 b(试剂 b代表一组试剂)选择的试剂:饱和 Na2CO3溶液、饱和K2CO3 溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O溶液(H)、KMnO4 溶液(H)、稀盐酸。 请根据流程图,回答相关问题: (1)操作中用到的瓷质仪器名称是_。 (2)操作的名称是_(填字母)。 A萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶 B萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶 C分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶 D萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶 (3)试剂a应该选用_,反应的离子方程式为_。 (4)除去无色液体中的Ca 2+ 、Mg2+ 、SO42-,选出试剂b所代表的试剂,按滴加顺序依次是_(填化学式)。 (5)调节pH的作用是_,涉及的化学方程式有_、_。