高中化学经典题型 逐空突破大题突破真题调研3Word文档格式.docx

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MgCO3↓＋2HCO

（或2Mg2＋＋2CO

＋H2O===Mg（OH）2·

MgCO3↓＋CO2↑）　溶浸　高温焙烧

解析　

（1）硫酸铵溶液中存在平衡：

NH

＋H2ONH3·

H2O＋H＋，硼酸镁能与水解出的H＋反应，促进平衡向右移动，生成的一水合氨浓度增大，因溶液中存在平衡NH3·

H2ONH3＋H2O，一水合氨浓度增大，促进NH3·

H2O分解产生NH3。

用NH4HCO3溶液吸收氨气，发生的反应为NH4HCO3＋NH3===（NH4）2CO3。

（2）二氧化硅、氧化铁、氧化铝不溶于硫酸铵溶液，滤渣1的主要成分是二氧化硅、氧化铁、氧化铝。

检验Fe3＋的试剂可选用KSCN溶液。

（3）由题给硼酸的解离反应方程式知，硼酸是一元弱酸。

“过滤2”之前，调节pH≈3.5的目的是将硼元素转化为硼酸，促进硼酸析出。

（4）“沉镁”中，碳酸铵溶液与硫酸镁溶液发生相互促进的水解反应生成碱式碳酸镁：

2MgSO4＋2（NH4）2CO3＋H2O===Mg（OH）2·

MgCO3↓＋2（NH4）2SO4＋CO2↑，或者反应生成碱式碳酸镁和碳酸氢盐。

母液含硫酸铵，可以将母液返回“溶浸”工序循环使用，体现绿色化学理念和环境保护思想。

碱式碳酸镁转化成轻质氧化镁，联系碳酸镁、氢氧化镁受热都能分解生成氧化镁，也可以联系碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳，可知采用的方法是高温焙烧法，Mg（OH）2·

MgCO3

2MgO＋H2O＋CO2↑。

2．（2019·

全国卷Ⅱ，26）立德粉ZnS·

BaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。

（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。

灼烧立德粉样品时，钡的焰色为________（填标号）。

A．黄色B．红色C．紫色D．绿色

（2）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：

①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为________________________________________________________________________。

回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为________________________________________________。

②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的____________________（填化学式）。

③沉淀器中反应的离子方程式为_____________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）成品中S2－的含量可以用“碘量法”测得。

称取mg样品，置于碘量瓶中，移取25.00mL0.1000mol·

L－1的I2KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5min，有单质硫析出。

以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000mol·

L－1Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2＋2S2O

===2I－＋S4O

。

测定时消耗Na2S2O3溶液体积VmL。

终点颜色变化为________________，样品中S2－的含量为_____________________________________________________

（写出表达式）。

答案　

（1）D　

（2）①BaSO4＋4C===BaS＋4CO↑　CO＋H2O===CO2＋H2　②BaCO3　③S2－＋Ba2＋＋Zn2＋＋SO

===ZnS·

BaSO4↓　（3）浅蓝色至无色　

×

100%

解析　

（1）灼烧立德粉样品时钡的焰色为绿色。

（2）①由流程图中经浸出槽后得到净化的BaS溶液以及回转炉尾气中含有有毒气体可知，在回转炉中BaSO4与过量的焦炭粉反应生成可溶性的BaS和CO；

生产上可通过水蒸气变换反应除去回转炉中的有毒气体CO，即CO与H2O反应生成CO2和H2。

②所得“还原料”的主要成分是BaS，BaS在潮湿空气中长期放置能与空气中的H2O反应生成具有臭鸡蛋气味的H2S气体，“还原料”的水溶性变差，表明其表面生成了难溶性的BaCO3。

③结合立德粉的成分可写出沉淀器中S2－、Ba2＋、Zn2＋、SO

反应生成ZnS·

BaSO4的离子方程式。

（3）达到滴定终点时I2完全反应，可观察到溶液颜色由浅蓝色变成无色，且半分钟内颜色不再发生变化；

根据滴定过量的I2消耗Na2S2O3溶液的体积和关系式I2～2S2O

，可得n（I2）过量＝

0.1000V×

10－3mol，再根据关系式S2－～I2可知，n（S2－）＝0.1000×

25.00×

10－3mol－

10－3mol＝（25.00－

）×

0.1000×

10－3mol，则样品中S2－的含量为

100%。

3．（2019·

全国卷Ⅲ，26）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如图所示。

相关金属离子[c0（Mn＋）＝0.1mol·

L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子

Mn2＋

Fe2＋

Fe3＋

Al3＋

Mg2＋

Zn2＋

Ni2＋

开始沉淀的pH

8.1

6.3

1.5

3.4

8.9

6.2

6.9

沉淀完全的pH

10.1

8.3

2.8

4.7

10.9

8.2

（1）“滤渣1”含有S和________；

写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式________________________________________________________________________。

（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是______________________________________。

（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为________～6之间。

（4）“除杂1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“滤渣3”的主要成分是________。

（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。

若溶液酸度过高，Mg2＋沉淀不完全，原因是________________________________________________________________________

（6）写出“沉锰”的离子方程式_______________________________________________

（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为＋2、＋3、＋4。

当x＝y＝

时，z＝________。

答案　

（1）SiO2（不溶性硅酸盐）　MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O　

（2）将Fe2＋氧化为Fe3＋　（3）4.7　（4）NiS和ZnS　（5）F－与H＋结合形成弱电解质HF，MgF2Mg2＋＋2F－平衡向右移动　（6）Mn2＋＋2HCO

===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O　（7）

解析　

（1）硫化锰矿中硅元素主要以SiO2或不溶性硅酸盐形式存在，则“滤渣1”的主要成分为S和SiO2（或不溶性硅酸盐）。

结合“滤渣1”中含S，可知“溶浸”时MnO2与MnS在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO4和S，根据化合价升降法可配平该反应。

（2）“溶浸”后溶液中含Fe2＋，“氧化”中加入的适量MnO2能将Fe2＋氧化为Fe3＋。

（3）“调pH”除去Fe3＋和Al3＋时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的pH在4.7～6之间。

（4）“除杂1”中加入Na2S能将Zn2＋和Ni2＋分别转化为沉淀除去，故“滤渣3”的主要成分为NiS和ZnS。

（5）“除杂2”中F－与Mg2＋反应生成MgF2沉淀，若溶液酸度过高，则F－与H＋结合生成弱电解质HF，导致MgF2（s）Mg2＋（aq）＋2F－（aq）平衡向右移动，Mg2＋不能完全除去。

（6）“沉锰”时Mn2＋与HCO

反应生成MnCO3并放出CO2，由此可写出离子方程式。

（7）化合物LiNixCoyMnzO2中，当x＝y＝

时，根据化合价代数和为0得1＋2×

＋3×

＋4z－2×

2＝0，解得z＝

4．（2018·

全国卷Ⅰ，27）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。

（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。

写出该过程的化学方程式：

__________________________________________________________________________。

（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：

①pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液（写化学式）。

②工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是___________________________。

（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。

阳极的电极反应式为_________________________________________________。

电解后，________室的NaHSO3浓度增加。

将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。

（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。

在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·

L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。

滴定反应的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

该样品中Na2S2O5的残留量为______g·

L－1（以SO2计）。

答案　

（1）2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O

（2）①NaHSO3　②得到NaHSO3过饱和溶液

（3）2H2O－4e－===4H＋＋O2↑　a

（4）S2O

＋2I2＋3H2O===2SO

＋4I－＋6H＋　0.128

解析　

（1）根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。

（2）①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3。

②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。

（3）阳极上阴离子OH－放电，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，电解过程中H＋透过阳离子交换膜进入a室，故a室中NaHSO3浓度增加。

（4）根据电子、电荷及质量守恒，可写出反应的离子方程式为S2O

＋4I－＋6H＋，n（S2O

）＝

n（I2）＝

0.01000mol·

L－1×

10.00×

10－3L＝5×

10－5mol，该样品中S2O

的残留量（以SO2计）为5×

10－5mol×

2×

64g·

mol－1×

＝0.128g·

L－1。

5．（2018·

全国卷Ⅱ，26）我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。

一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：

Cd2＋

7.4

9.4

（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为______________________。

（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有________；

氧化除杂工序中ZnO的作用是___________，若不通入氧气，其后果是_________________________。

（3）溶液中的Cd2＋可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为______________。

（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为__________________；

沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。

答案　

（1）2ZnS＋3O2

2ZnO＋2SO2

（2）PbSO4　调节溶液的pH　无法除去杂质Fe2＋

（3）Cd2＋＋Zn===Cd＋Zn2＋

（4）Zn2＋＋2e－===Zn　溶浸

解析　

（1）闪锌矿的主要成分是ZnS，所以高温焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS＋3O2

2ZnO＋2SO2。

（2）闪锌矿焙烧后的主要成分变为ZnO，还存在少量SiO2、Fe2O3、CdO、PbO，加稀H2SO4后，发生一系列化学反应：

ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋3H2O、CdO＋H2SO4===CdSO4＋H2O、PbO＋H2SO4===PbSO4＋H2O。

其中SiO2和PbSO4不溶于水，以沉淀的形式沉降下来，所以滤渣1的主要成分是SiO2和PbSO4。

氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH在2.8～6.2，使Fe3＋完全转变为Fe（OH）3沉淀；

通入O2的目的是使溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，有利于除杂，若不通入O2，无法除去溶液中的杂质Fe2＋。

（3）溶液中的Cd2＋与加入的Zn粉反应而被除去，反应的离子方程式为Zn＋Cd2＋===Zn2＋＋Cd。

（4）电解ZnSO4溶液制备单质Zn时，阴极放电的是Zn2＋和H＋。

因为溶液中的Zn2＋浓度较大，所以阴极电极反应式应该是Zn2＋＋2e－===Zn，阳极放电的是OH－，电极反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。

沉积锌后的溶液应该是ZnSO4和稀H2SO4，可返回到溶浸工序循环使用。

6．（2018·

全国卷Ⅲ，27）KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。

（1）KIO3的化学名称是________。

（2）利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：

“酸化反应”所得产物有KH（IO3）2、Cl2和KCl。

“逐Cl2”采用的方法是_____________。

“滤液”中的溶质主要是_____________________。

“调pH”中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

（3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式_________________________________________________。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________，其迁移方向是___________。

③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_________________（写出一点）。

答案　

（1）碘酸钾　

（2）加热　KCl　KH（IO3）2＋KOH===2KIO3＋H2O（或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O）　（3）①2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑　②K＋　由a到b　③产生Cl2易污染环境等

解析　

（2）Cl2的溶解度随温度的升高而降低，所以可以用加热的方法来达到“逐Cl2”的目的；

KH（IO3）2和KCl的分离可以根据溶解度的不同，采用结晶法分离，滤液中的溶质主要是KCl，要使KH（IO3）2转化为KIO3，可以加入KOH调节pH。

发生反应：

KH（IO3）2＋KOH===2KIO3＋H2O或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O，从而避免引入新的杂质离子。

（3）①电解液是KOH溶液，阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。

②电解过程中阳极反应为I－＋6OH－－6e－===IO

＋3H2O。

阳极的K＋通过阳离子交换膜由电极a迁移到电极b。

③“KClO3氧化法”的主要不足之处是产生Cl2，易污染环境。

高考化工流程题的命题规律及设问方向

高考化工流程题常以“重要无机物的制备”或“工业废料中提取无机物”为载体考查：

（1）无机化学基础知识（物质的类别、名称、元素的化合价、化学式和电子式的规范书写）；

（2）基本技能（陌生化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写；

分离提纯规范操作等）；

（3）识图能力（物质的转化与跟踪）；

（4）物质制备及提纯条件的控制（提高反应速率、产率或转化率、产品纯度的措施）；

（5）基本计算（产品化学式、含量及纯度、氧化还原反应中电子转移数目的计算等）。