届高考化学第一轮复习讲练测试题.docx
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届高考化学第一轮复习讲练测试题
高考化学题型专项复习:
工艺流程题型
专题训练六
1.(14分)锂及锂盐具有的优异性能和特殊功能,在化工、电子、宇航、核能、能源等领域都得到广泛应用;锂元素更是被誉为“能源元素”。
Ⅰ锂的原子结构示意图为;锂暴露在湿空气中时,会迅速地失去金属光泽、表面开始变黑,更长时间则变成白色。
生成的化合物是氮化锂、氢氧化锂,最终生成碳酸锂。
写出生成氮化锂的化学方程式。
锂在空气中燃烧,发出浅蓝色的火焰,放出浓厚的白烟,生成相应氧化物_____(填化学式)。
Ⅱ下面是从锂辉石(Li2O·Al2O3·SiO2)中提出锂的工业流程示意图。
①高温煅烧时的反应原理为:
Li2O∙Al2O3∙SiO2+K2SO4=K2O∙Al2O3∙SiO2+Li2SO4;
Li2O∙Al2O3∙SiO2+Na2SO4=Na2O∙Al2O3∙SiO2+Li2SO4。
②锂离子浸取液中含有的金属离子为:
K+、Na+、Li+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+。
③几种金属离子沉淀完全的pH
金属离子
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mn(OH)2
沉淀完全的pH
4.7
9.0
3.2
11
④Li2SO4、Li2CO3在不同温度下的溶解度(g/100g水)
温度
溶解度
10
20
50
80
Li2SO4
35.4
34.7
33.1
31.7
Li2CO3
1.43
1.33
1.08
85
(1)浸取时使用冷水的原因是。
(2)滤渣2的主要成分为。
(3)流程中分2次调节pH(pH7~8和pH>13),有研究者尝试只加一次浓NaOH溶液使pH>13,结果发现在加饱和碳酸钠溶液沉锂后,随着放置时间延长,白色沉淀增加,最后得到的Li2CO3产品中杂质增多。
Li2CO3产品中的杂质可能是,用离子方程式表示其产生的原因。
(4)加热浓缩的作用是。
(5)洗涤Li2CO3晶体使用。
2.中国环境监测总站数据显示,PM2.5、SO2、NOx等是连续雾霾过程影响空气质量显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。
因此,对它们进行研究具有重要意义。
请回答:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子
K+
Na+
NH
SO
NO
Cl-
浓度(mol/L)
4×10−6
6×10−6
2×10−5
4×10−5
3×10−5
2×10−5
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH=。
(2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一。
汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
N2(g)+O2(g)
2NO(g)△H=。
(3)消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
Ⅰ.NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。
反应原理如图所示:
①由图可知SCR技术中的氧化剂为。
②用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,当
=1:
1时,脱氮率最佳,已知每生成28gN2放出的热量为QkJ,该反应的热化学方程式为。
Ⅱ.工业上变“废”为宝,吸收工业中SO2和NO,可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为。
②装置Ⅲ还可以使Ce4+再生,若用甲烷燃料电池进行电解,当消耗1molCH4时,理论上可再生molCe4+。
Ⅲ.用活性炭还原法可以处理氮氧化物。
如发生反应:
C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)△H=QkJ/mol。
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(min)
浓度(mol/L)
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
58
40
40
48
48
N2
0
21
30
30
36
36
CO2
0
21
30
30
36
36
①Tl℃时,该反应的平衡常数K=。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(答一种即可)。
3.(14分)汽车尾气中CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。
(1)氧化一还原法消除NOx的转化如下:
①反应I为NO+O3=NO2+O2,生成标准状况下11.2LO2时,转移电子的物质的量是mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2):
n[CO(NH2)2]=3:
2时,氧化产物与还原产物的质量比为_
(2)使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和NOx,转化过程中发生反应的化学方程式为CO+NOx→N2+CO2(未配平),若x=1.5,则化学方程式中CO2和N2的化学计量数比为。
(3)吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)。
装置Ⅱ中,酸性条件下,NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-,请写出生成等物质的量的NO3-和NO2-时的离子方程式.
(4)装置Ⅲ的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得Ce4+再生,再生时生成的Ce4+在电解槽的(填“阳极”或“阴极”),同时在另一极生成S2O42一的电极反应式为。
(5)已知进入装置Ⅳ的溶液中,NO2-的浓度为ag.L-1,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,至少需向装置Ⅳ中通人标准状况下的氧气L(用含a代数式表示,结果保留整数)。
4.(共18分)
(Ⅰ)无机盐A是医学上常用的镇静催眠药,由两种元素组成。
将其溶于水,通入适量黄绿色气体B,然后向反应后的溶液中加入四氯化碳并振荡、静置,溶液分层,下层液体呈橙红色。
分液后取上层溶液,经元素分析,溶质为漂白粉的主要成分之一,往此溶液通入CO2和NH3可获得纳米材料E和铵态氮肥F。
(1)无机盐A中阳离子的结构示意图。
(2)工业上制取漂白粉的化学反应方程式。
(3)CO2和NH3两气体中,应该先通入溶液中的是(填化学式),写出制备E和F的离子反应方程式
(Ⅱ)某研究小组为了探究一种浅绿色盐X(仅含四种元素,不含结晶水,M(X)﹤908g·mol-1)的组成和性质,设计并完成了如下实验。
取一定量的浅绿色盐X进行上述实验,充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知:
(1)浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应。
(2)常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子
请回答如下问题:
(1)写出B分子的电子式。
(2)已知G溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。
请写出该反应的离子方程式为。
(3)X的化学式是,在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为。
(4)一定条件下,NH3与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙(丙是大气主要成分之一),写出一个可能的化学反应方程式,设计一个实验方案探究红色固体的成分。
5.(16分)钢厂酸洗废液(成分如下表所示)在工业生产中还具有很多用途。
(1)欲检验该酸洗废液中含有的少量Fe3+,最宜选用的试剂是_____溶液;为检验其中的Fe2+,某同学设计了如下实验:
取该酸洗废液少许加入试管中,滴入几滴酸性KMnO4溶液后发现紫色消失。
该同学得出结论:
该溶液中含有Fe2+。
大家认为该同学的实验设计不合理,理由是____________________________(用必要的文字和离子方程式解释)。
(2)采用石墨作电极电解上述酸洗废液时,初始阶段,阳极板上有气泡生成,此时与该现象有关的阳极电极反应式为___;向上述酸洗废液中加入KOH溶液中和后,在合适的电压下电解,可在__________(填“阴”或“阳”)极生成高铁酸钾(K2FeO4)。
(3)利用上述酸洗废液、含铝矿石(主要成分为Al2O3、Fe2O3和SiO2)以及新制的硅酸(活化硅酸),制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂(简称PAFSC),具体方法如下:
①适当调高滤液A的pH,Al3+和Fe2+转化为沉淀,原因是__________(请用沉淀溶解平衡的理论解释)。
②PAFSC絮凝剂净化水的过程中,Al3+参与反应的离子方程式为_________。
③25℃时,PAFSC的除浊效果随溶液pH的变化如图所示(图中的NTU为浊度单位),则在下列pH范围中,PAFSC除浊效果最佳的是______(填下列序号字母)。
a.4~5b.5~7c.7~8d.8~9
25℃时,pH>7且随pH增大,PAFSC的除浊效果明显变差,原因是碱性增强,使胶体发生了_____现象。
6.(16分)磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。
回答下列问题:
(1)直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的,常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。
①写出磷酸主要的电离方程式:
。
②n越大,直链聚磷酸铵的水溶性越(填“大”或“小”)。
(2)在碱性条件下,次磷酸盐可用于化学镀银,完成其反应的离子方程式。
(3)由工业白磷(含少量砷、铁、镁等)制备高纯白磷(熔点44℃,沸点280℃),主要生产流程如下:
①除砷过程在75℃下进行,其合理的原因是(填字母)。
a.使白磷熔化,提高反应活性b.降低白磷的毒性
c.温度不宜过高,防止硝酸分解d.适当提高温度,增大反应速率
②生产过程在高纯氮气保护下进行,其目的是。
③除砷过程中,合成洗涤剂起到作用。
④硝酸氧化除砷时被还原为NO,写出砷转化为砷酸的化学方程式:
。
氧化相同质量的砷,当转化为亚砷酸的量越多,消耗硝酸的量越(填“多”或“少”)。
⑤某条件下,用一定量的硝酸处理一定量的工业白磷,砷的脱除率及磷的产率随硝酸质量分数的变化如图,砷的脱除率从a点到b点降低的原因是。
参考答案
7.(14分)Ⅰ.
6Li+N2=2Li3NLi2O(4分)
Ⅱ.
(1)Li2SO4的溶解度随温度升高而减少,用冷水浸取可以提高浸取率。
(2分)
(2)Al(OH)3、Fe(OH)3(2分)
(3)Al(OH)3(1分)Al3++4OH-=AlO2-+2H2O2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-(2分)
(4)提高Li+浓度和溶液温度,使得Li2CO3容易成淀。
(2分)
(5)热水(1分)
8.
(1)4
(2)+183kJ/mol;
(3)Ⅰ.①NONO2
②2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g)ΔH=-2QkJ/mol
Ⅱ.①SO2+OH-=HSO
②8
Ⅲ.①
②通入一定量的NO;适当缩小容器的体积;增大压强;通入等物质的量的CO2和N2。
(合理即可)
9.
(1)1(1分),4:
3(2分);
(2)3:
1(2分);
(3)2NO+3H2O+4Ce4+=NO3-+NO2-+6H++4Ce3+(2分);
(4)阳极(2分),2H++2HSO3-+2e-=S2O42-+2H2O(2分);
(5)NO2-的浓度为ag/L,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,则失去电子数目是:
.设消耗标况下氧气的体积是V,则得电子数目是:
V÷22.4×2×(2-0).根据电子守恒解得V=243a.
1(共18分)
Ⅰ
(1)
(1分)
(2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(2分)
(3)NH3(1分)2NH3+CO2+Ca2++H2O=CaCO3+2NH4+(2分)
Ⅱ
(1)
(1分)
(2)3Cu2O+14H++2NO3—
6Cu2++2NO↑+7H2O(2分)
(3)Cu4(OH)6SO4(2分)Cu4(OH)6SO4
4CuO+SO3↑+3H2O↑(2分)
(4)3CuO+2NH3
N2+3Cu+3H2O、6CuO+2NH3
N2+3Cu2O+3H2O(其他答案合理均可)(2分)
红色固体的成分可能是Cu,或Cu2O,或Cu与Cu2O混合物。
(1分)准确称取一定量的红色固体,在NH3气流中加热至恒重后,如式样无失重,则为Cu;如加热后失重,根据失重的量在试样总质量中的比例,即可推断出试样为Cu2O,或Cu与Cu2O混合物。
(2分)(或其他合理答案)
11.
(1)(5分)KSCN;酸性KMnO4溶液会氧化Cl-,导致紫色消失,
2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O(3分)
(2)(4分)2Cl--2e-=Cl2↑;阳
(3)(7分)①调高溶液pH,溶液中[OH-]增大,从而使Al(OH)3和Fe(OH)3的Qc大于其Ksp
(或调高溶液pH,溶液中[OH-]增大,从而使Al(OH)3和Fe(OH)3的沉淀溶解平衡向沉淀方向移动)
②Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+
③b;聚沉(1分)
12.
(1)①H3PO4
H++H2PO4-(2分);②小(1分);
(2)1,4,6OH-,1,4,4H2O(2分);
(3)①acd(2分);②防止白磷被空气中氧气氧化(2分);③乳化(2分);
④3As+5HNO3+2H2O=3H3AsO4+5NO↑(2分),少(1分);
⑤硝酸浓度变大,氧化性增强,有较多的硝酸用于氧化白磷,脱砷率降低(2分)。
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