届步步高考前3个月化学三轮冲刺热点题型特训第27题 无机化学综合应用.docx

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届步步高考前3个月化学三轮冲刺热点题型特训第27题无机化学综合应用

第27题　无机化学综合应用

题组一　以陌生无机物为载体的综合考查

[答案及评分标准]　

（1）Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4△,2H3BO3＋2MgSO4（2分）　提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径（2分）

（2）Fe3O4（1分）　SiO2和CaSO4（2分）

（3）将Fe2＋氧化成Fe3＋（1分）　使Fe3＋与Al3＋形成氢氧化物沉淀而除去（1分）　（4）（七水）硫酸镁（1分）

（5）Na＋

（2分）

（6）2H3BO3

B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg△,2B＋3MgO（2分）

[阅卷人的忠告]　

（1）元素符号错、不规范、看不清的不得分，方程式不写“△”扣分。

（2）SiO2和CaSO4少写，或错写其他杂质均不得分。

（3）名称写成化学式不得分。

（4）电子式漏掉离子符号或不写“[　]”均不得分。

[挑战满分]（限时25分钟）

1．工业上利用氟碳铈矿（主要成分CeCO3F）提取CeCl3的一种工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）CeCO3F中，Ce元素的化合价为________。

（2）酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换HCl不会造成环境污染。

写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式：

______________________________________________________。

（3）向Ce（BF4）3中加入KCl溶液的目的是___________________________________

________________________________________________________________________。

（4）溶液中的c（Ce3＋）等于1×10－5mol·L－1可认为Ce3＋沉淀完全，此时溶液的pH为________。

（已知Ksp[Ce（OH）3]＝1.0×10－20）

（5）加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得到无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是________________________________________________________________________。

（6）准确称取0.7500gCeCl3样品置于锥形瓶中，加入适量过硫酸铵溶液将Ce3＋氧化为Ce4＋，然后用0.1000mol·L－1（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定至终点，消耗25.00mL标准溶液。

（已知：

Fe2＋＋Ce4＋===Ce3＋＋Fe3＋）

①该样品中CeCl3的质量分数为________（保留两位小数）。

②若使用久置（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液进行滴定，测得该CeCl3样品的质量分数________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

答案　

（1）＋3

（2）H2O2＋2CeO2＋6H＋===2Ce3＋＋4H2O＋O2↑

（3）避免三价铈以Ce（BF4）3沉淀的形式损失或除去BF

或提高CeCl3的产率

（4）9

（5）NH4Cl固体受热分解产生HCl，抑制CeCl3水解

（6）①82.17%　②偏大

解析　

（1）根据化合价的代数和等于零计算，C为＋4价、O为－2价、F为－1价。

（2）HCl被CeO2氧化的产物为氯气；H2O2被氧化为O2，CeO2的还原产物为Ce3＋，根据电子守恒、电荷守恒即可配平方程式。

（3）从流程可知KBF4为沉淀，该步骤为除去BF

（4）c（OH－）＝

（5）从Ce（OH）3的溶度积可知CeCl3易水解，氯化铵分解产生的HCl可抑制CeCl3的水解。

（6）①由反应信息可得关系式：

CeCl3～（NH4）2Fe（SO4）2，再根据硫酸亚铁铵的物质的量和关系式即可计算n（CeCl3）。

②久置的（NH4）2Fe（SO4）2中Fe2＋已部分被氧化，必然消耗（NH4）2Fe（SO4）2的量增多，因而测定结果偏大。

2．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。

H2PO

＋

Ag＋＋

________===

PO

＋

Ag＋

________

（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℃时进行，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时，消耗硝酸的量越________（填“多”或“少”）。

④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所示，砷的脱除率从a点到b点降低的原因是_____________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）①H3PO4H＋＋H2PO

②小

（2）1　4　6OH－　1　4　4H2O

（3）①acd

②防止白磷被空气中氧气氧化

③3As＋5HNO3＋2H2O===3H3AsO4＋5NO↑　少

④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

3．过二硫酸（结构如图）是一种白色晶体，其酸及盐均为强氧化剂。

（1）（NH4）2S2O8在水溶液中的电离方程式为_____________________________________

________________________________________________________________________。

（2）在Ag＋及加热的条件下，S2O

可将溶液中的Mn2＋氧化为MnO

，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

观察到的现象是_______________________________________________________。

（3）由氯碘酸（ClSO3H）与过氧化氢作用可得固态的过二硫酸，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

（4）工业上制备过二硫酸溶液的流程之一如下：

电解时阳极的电极反应式为____________________________________________________，

阳极材料能否用铜丝代替铂丝？

________（填“能”或“不能”），说明理由：

________________________________________________________________________。

答案　

（1）（NH4）2S2O8===2NH

＋S2O

（2）2Mn2＋＋5S2O

＋8H2O

2MnO

＋10SO

＋16H＋　溶液颜色变为紫色

（3）2ClSO3H＋H2O2===H2S2O8↓＋2HCl↑

（4）2SO

－2e－===S2O

　不能　铜是活性电极，铜作阳极时本身会失去电子

解析　

（2）由过二硫酸结构可知，分子中S元素处于最高价＋6价，其中的－1价O具有强氧化性，则离子方程式：

5S2O

＋2Mn2＋＋8H2O

2MnO

＋10SO

＋16H＋，由于生成MnO

，溶液会变为紫色。

（4）电解产物中的H2一定在阴极生成，则阳极产物为S2O

，电极反应式为2SO

－2e－===S2O

，阳极用铜时，铜失电子，不能生成S2O

。

4．Na2S、H2O2在从含镍电镀废渣（除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质）中提取含镍化合物时有重要作用。

提取过程如下：

①电镀废渣先用过量酸进行酸化处理，得到溶液；

②向溶液中滴入适量的Na2S溶液，除去Cu2＋、Zn2＋，过滤；

③保持滤液在40℃左右，用6%的H2O2溶液氧化Fe2＋，再在95℃时加入NaOH溶液调节pH，过滤除去铁和铬；

④在滤液中加入足量Na2CO3溶液，搅拌，得NiCO3沉淀；

⑤……

（1）步骤②中除可观察到黑色沉淀外，还可嗅到臭鸡蛋气味，用离子方程式说明气体的产生：

______________。

（2）步骤③中在Fe2＋氧化阶段，需要控制温度不超过40℃，其目的是___________________；

该阶段发生反应的离子方程式为___________________________________。

（3）Fe2＋也可以用NaClO3氧化，Fe2＋被氧化并在较小pH条件下水解，最终形成黄铁矾钠[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀而被除去；如图是pH－温度关系图，图中阴影部分为黄铁矾钠稳定存在区域[已知25℃时，Fe（OH）3的Ksp＝2.64×10－39]，下列说法正确的是________（填字母）。

a．FeOOH中铁为＋2价

b．若在25℃时，用H2O2氧化Fe2＋，再在pH＝4时除去铁，此时溶液中c（Fe3＋）＝2.64×10－29mol·L－1

c．用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2＋的离子方程式为6Fe2＋＋ClO

＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O

d．工业生产中温度常保持在85～95℃生成黄铁矾钠，此时溶液的pH约为1.2～1.8

（4）无水NiCl2在有机合成中有着极为重要的作用，工业上常用含镍原料所制得的NiCl2·6H2O在亚硫酰氯（SOCl2）中加热脱水制得，已知SOCl2能与水反应生成SO2和HCl。

写出NiCl2·6H2O在亚硫酰氯（SOCl2）中加热脱水制无水NiCl2的化学方程式_______________________

________________________________________________________________________，

NiCl2·6H2O需在亚硫酰氯（SOCl2）中加热脱水的原因是______________________。

答案　

（1）S2－＋2H＋===H2S↑

（2）减少过氧化氢的分解　2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　（3）cd

（4）NiCl2·6H2O＋6SOCl2

NiCl2＋6SO2↑＋12HCl

NiCl2在加热过程中会因发生水解而得不到无水NiCl2，当NiCl2·6H2O在亚硫酰氯（SOCl2）中加热脱水时，反应过程中产生的HCl能抑制NiCl2的水解

解析　

（1）经