1、高考理综专项训练化学大题二无机综合2019年高考理综专项训练化学大题二 无机综合1 二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物，汽车尾气用稀土/钯三效催化剂处理，不仅可以降低催化剂的成本，还可以提高催化效能。以氟碳铈矿(主要成分为CeCO3F)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下：已知.Ce4能与F结合成CeF，也能与SO结合成(CeSO4)2；.在硫酸体系中Ce4能被萃取剂(HA)2萃取：Ce4n(HA)2Ce(H2n4A2n)4H，而Ce3则不能。回答下列问题：(1)CeCO3F中铈元素的化合价为_，“氧化焙烧”过程中可以加快反应速率的方法是_(答出两点即可)。(2)“萃取”时，选用(HA
2、)2作为萃取剂，(HA)2需满足的条件是_；“萃取”后的水层中含有的主要阴离子是_。(3)“反萃取”时加入H2SO4的作用是_；加入H2O2的作用是_(结合离子方程式说明)。(4)浸渣经处理可得Ce(BF4)3，在KCl溶液中加入Ce(BF4)3，发生如下反应：Ce(BF4)3(s)3K(aq) 3KBF4(s)Ce3(aq)一定温度时，Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b，若上述反应体系中K的物质的量浓度为c mol/L，则Ce3的物质的量浓度为_ mol/L。2碲(Te)位于元素周期表第A族，该元素组成的物质可用作石油裂化的催化剂、电镀液的光亮剂、玻璃的着色材料及合金材料的添加剂
3、等。精炼铜的阳极混含有Cu2Te、Au、Ag等，利用下列工艺流程可回收碲：已知：TeO2熔点733 ，微溶于水，可溶于强酸和强碱。回答下列问题：(1)Te与S的简单氢化物的稳定性强弱顺序为：_(用氢化物的化学式表示)。(2)“焙烧”的化学方程式_(碲主要以TeO2形式存在)。(3)“焙烧”后的固体用软化水“水浸”，该过程的有效物质的浸出率及浸出速率对该工艺流程很重要，写出两条提高“水浸”速率的措施：_。“滤液1”的溶质有_。(4)“滤渣1”进行“碱浸”的目的是_。(5)“滤液2”加入双氧水，能否改用氯水或氯气，说明原因：_。(6)“还原”制备碲粉的氧化产物是_。(7)从环境保护和资源合理开发的
4、可持续发展意识和绿色化学观念来看，分析“滤渣2”进行“酸浸”的意义：_。32018南京市第三次模拟某实验小组采用刻蚀废液(主要含CuCl2、FeCl3、FeCl2、HCl)制取Cu和Cu2Cl2，实验流程如下：已知：Cu2Cl2是白色固体，微溶于水，难溶于乙醇，受潮后在空气中易被迅速氧化。(1)“预处理”时，需用Na2CO3调节溶液至微酸性而不是碱性，其原因是_。(2)“还原”需在80 条件下进行，适宜的加热方式为_。(3)“还原”中，Cu2参与反应的离子方程式为_。(4)“搅拌”时加入NaCl粉末的作用是_。(5)“过滤”得到的Cu2Cl2需用无水乙醇洗涤，并在真空干燥机内于70 干燥2小时
5、，冷却，密封包装。于70 真空干燥的目的是_。(6)请设计从“过滤”所得滤渣中获取Cu的实验方案：_(实验中可供选择的试剂：稀硫酸、稀硝酸、蒸馏水)。现欲测定途径a、b回收铜元素的回收率比，请补充实验方案：_，分别按途径a、b制取Cu和Cu2Cl2，测得Cu的质量为m1 g，Cu2Cl2的质量为m2 g，则途径a、b铜素的回收率比为_(铜元素回收率产品中铜元素质量/废液中铜元素的质量100%)。4 煤是我国重要的化石燃料，煤化工行业中产生的H2S也是一种重要的工业资源。(1)煤液化是_(填“物理”或“化学”)变化过程。(2)煤液化过程中产生的 H2S 可生产硫酸，部分过程如图所示：SO2 反应
6、器中的化学方程式是_。生产过程中的尾气需要测定SO2的含量符合标准才能排放。已知有V L(已换算成标准状况)尾气，通入足量H2O2吸收再加足量BaCl2溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应)，过滤、洗涤、干燥、称量得到b g沉淀。H2O2吸收SO2的化学方程式是_；尾气中 SO2 的含量(体积分数)的计算式是_。(3)H2S可用于回收单质硫。含有H2S和空气的尾气按一定流速通入酸性FeCl3溶液，可实现空气脱硫，得到单质硫。FeCl3溶液吸收H2S过程中，溶液中的n(Fe3)、被吸收的n(H2S)随时间t的变化如图。由图中信息可知，0t1时，一定发生的反应是_(用离子方程式表示)。t1以
7、后，溶液中n(Fe3)保持基本不变，原因是_。5 晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，工业应用的晶须主要是在人工控制条件下合成。碳酸镁晶须(MgCO3nH2O，n15的整数)广泛应用于冶金、耐火材料及化工产品等领域。制取碳酸镁晶须的步骤如图：完成下列填空：(1)步骤1必须将反应的温度控制在50 ，较好的加热方法是_；氨水、硫酸镁、碳酸氢铵三者反应，除生成MgCO3nH2O沉淀外，同时生成的产物还有_。(2)步骤2是_、洗涤，检验沉淀A已洗涤干净的方法是_。为测定碳酸镁晶须产品中n的值，某兴趣小组设计了如下装置，并进行了三次实验。(不考虑稀盐酸的挥发性)(3)装置A中盛放的溶液是_。装
8、置D中盛放的固体是_，其作用是_。(4)若三次实验测得每1.000 g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为a mol，则n值为_(用含a的代数式表达)。(5)下列选项中，会造成实验结果偏大的是_。(选填序号)实验开始，未先通空气，即称量装置C B中反应结束后，没有继续通空气缺少装置A缺少装置D装置B中稀盐酸的滴加速率过快装置C中的NaOH溶液浓度过大。62018武汉市模拟以化工厂铬渣(含有Na2SO4及少量Cr2O、Fe3)为原料提取硫酸钠的工艺流程如下：已知：Fe3、Cr3完全沉淀(c1.0105 molL1)时pH分别为3.6和5。回答下列问题：(1)根据下图信息，操作B的最佳方法是_。(2)“
9、母液”中主要含有的离子为_。(3)酸化后的Cr2O可被SO还原，该反应的离子方程式为_。(4)酸化、还原操作时，酸C和Na2SO3溶液是_(填“先后加入”或“混合后加入”)，理由是_。(5)若pH4.0时，溶液中Cr3尚未开始沉淀，则溶液中允许Cr3浓度的最大值为_。(6)根据2CrO2HCr2OH2O设计图示装置，以惰性电极电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极与电源的_极相连，其电极反应式为_。透过交换膜的离子为_，该离子移动的方向为_ (填“ab”或“ba”)。72018上海市杨浦区二模实验小组按如下流程，进行海带中碘含量的测定和碘的制取等实验。.碘含量的测定(1)步骤
10、是将海带置于_中(填仪器名称)进行灼烧。(2)步骤是将溶液转移至_(填定容仪器的名称)。(3)取20.00 mL 上述海带浸取原液，加稀H2SO4和足量KIO3，使I和IO完全反应(5IIO6H=3I23H2O)。再以淀粉为指示剂，用2.0103 mol/L的Na2S2O3溶液滴定(I22S2O2IS4O)，当I2恰好完全反应时，用去Na2S2O3溶液20.00 mL。判断用Na2S2O3溶液滴定恰好完全反应的现象是_。计算该干海带中碘的质量分数_。.碘的制取另制海带浸取原液，按如下方案制取碘：(4)补全步骤a的反应方程式，配平并标出电子转移的数目和方向。H2O2_I_I2_(5)步骤c加入足
11、量NaOH溶液、振荡、静置后，油层在_(填“上”或“下”)层，呈_色。(6)步骤e的操作是_。82018合肥市教学质量检测近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中，再把CO2从溶液中提取出来，并使之与H2反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如下图所示：回答下列问题：(1)进入分解池中主要物质是_；在合成塔中，若有4.4 kg CO2与足量H2反应，生成气态的H2O和CH3OH，可放出5 370 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_。(2)该工艺在哪些方面体现了“绿色自由”构想中的“绿色”：_；_。(3)一定条件下，往2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol C
12、O2和3.0 mol H2，在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示：催化剂效果最佳的是_(填“催化剂”、“催化剂”、“催化剂”)。b点v(正)_v(逆)(填“”“H2Te(2)Cu2Te2H2SO42O22CuSO4TeO22H2O(3)固体粉碎、适当提高水的温度CuSO4、H2SO4(4)制备TeO (或溶解TeO2)(5)不能，Na2TeO4中含NaCl杂质，且氯水或氯气有毒(6)Na2SO4(7)“酸浸”的滤液中含CuSO4，滤渣中的Au、Ag均能进行回收。符合绿色化学的观点解析：(1)同主族元素从上到下氢化物稳定性逐渐减弱，Te与S的简单氢化物的稳定性强弱顺序
13、为H2SH2Te ；(2)Cu2Te氧化成CuSO4和TeO2，“焙烧”的化学方程式Cu2Te2H2SO42O22CuSO4TeO22H2O；(3)“焙烧”后的固体用软化水“水浸”，该过程的有效物质的浸出率及浸出速率对该工艺流程很重要，写出两条提高“水浸”速率的措施：固体粉碎、适当提高水的温度。“滤液1”的溶质有CuSO4、H2SO4；(4)TeO2是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水，“滤渣1”进行“碱浸”的目的是制备TeO (或溶解TeO2)；(5)“滤液2”加入双氧水，不能改用氯水或氯气，原因：Na2TeO4中含NaCl杂质，且氯水或氯气有毒；(6)用Na2SO3“还原”制备碲粉的氧化产物是
14、Na2SO4；(7)从环境保护和资源合理开发的可持续发展意识和绿色化学观念来看，“滤渣2”进行“酸浸”的意义：“酸浸”的滤液中含CuSO4，滤渣中的Au、Ag均能进行回收。符合绿色化学的观点。3答案：(1)防止Cu2形成沉淀(2)水浴加热(3)2Cu2SO2ClH2O=Cu2Cl2SO2H(4)Cu2Cl2微溶于水，增大Cl浓度，有利于Cu2Cl2析出(沉淀)(5)加快乙醇和水的挥发，防止Cu2Cl2被空气氧化(6)稀硫酸加到滤渣中，搅拌，充分反应至无气体产生为止，过滤并用蒸馏水洗涤23次，低温烘干取两份相同体积的预处理后的水样199m1/128m2解析：(1)如果调节溶液至弱碱性，就有可能形
15、成氢氧化铜沉淀，造成铜元素的损失。(2)反应的适宜条件是80 ，低于水的沸点，所以合理的加热方式是水浴加热。(3)“还原”中，加入亚硫酸钠的目的是为了将铜离子还原为Cu2Cl2，从溶液中析出，亚硫酸根应该被氧化为硫酸根离子，反应为：2Cu2SO2ClH2O=Cu2Cl2SO2H。(4)题目已知Cu2Cl2微溶于水，加入氯化钠固体可以增大溶液中的Cl浓度，进一步降低Cu2Cl2的溶解度，有利于其析出。(5)加热到70 是为了使乙醇和水快速气化，加快干燥的速率，同时已知：Cu2Cl2受潮后在空气中易被迅速氧化，干燥是为了避免其被空气氧化，选择了真空干燥。(6)过滤得到的固体是Fe和Cu，Cu不与稀
16、硫酸反应，而Fe会与硫酸反应转化为硫酸亚铁溶于水，所以实验方案为：稀硫酸加到滤渣中，搅拌，充分反应至无气体产生为止，过滤并用蒸馏水洗涤23次，低温烘干(避免Cu被氧化)。欲测定途径a、b回收铜元素的回收率比，应该取用相同的起始原料，进行不同途径的处理，所以实验方案为：取两份相同体积的预处理后的水样。设废液中含有的铜元素的质量为m g，则途径a的回收率为m1/m；途径2的回收率为128m2/199m；所以途径a、b的回收率之比为：(m1/m) ：(128m2/199m)199m1 ：128m2。4答案：(1)化学(2)2SO2O22SO3SO2H2O2=H2SO4(22.4b/233V)100%
17、(3)H2S2Fe3=2Fe2S2Ht1时刻后，溶液中的Fe2被O2氧化为Fe3，Fe3再与H2S发生氧化还原反应，所以n(Fe3)基本不变(或2H2SO2=2S2H2O)解析：(1)煤液化生成新的物质，是化学变化。(2)煤液化过程中产生的H2S生产硫酸的流程为：煤液化过程中产生的H2S被空气中的氧气氧化为二氧化硫，二氧化硫进一步氧化为三氧化硫，在吸收塔中冷循环酸吸收三氧化硫生成硫酸，据此答题，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡b g，所以SO2的体积为100%100%。(3)含有H2S和空气的尾气按一定流速通入酸性FeCl3溶液，硫化氢被铁离子氧化成单质硫，随着时间推移，溶液中的Fe2被O2氧化为F
18、e3，Fe3再与H2S发生氧化还原反应，生成硫，所以n(Fe3)基本不变，硫化氢不断被氧化成硫单质。由图中信息可知，0t1时，铁离子浓度在下降，一定发生的反应为H2S2Fe32Fe2S2H。t1以后，溶液中n(Fe3)保持基本不变，原因是t1时刻后，溶液中的Fe2被O2氧化为Fe3，Fe3再与H2S发生氧化还原反应，所以n(Fe3)基本不变。5答案：(1)水浴加热(NH4)2SO4(2)过滤取最后一次洗涤的滤出液少许，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无沉淀说明已洗涤干净，若有沉淀则说明未洗涤干净(3)NaOH溶液碱石灰防止空气中的CO2进入装置C(4)n(184a)/18a(5)解析：(1)将
19、反应温度控制在50，较好的加热方法是水浴加热，氨水、硫酸镁、碳酸氢铵三者反应，除生成MgCO3nH2O同时生成的产物还有(NH4)2SO4。(2)步骤2是过滤洗涤，检验沉淀A已经洗涤干净的方法是取最后一次洗涤的滤出液少许，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无沉淀说明已洗涤干净，若有沉淀，则未洗涤干净。(3)A中盛放的溶液是NaOH(浓)溶液，用来吸收鼓入空气中的二氧化碳，可以减少误差；装置D中盛放的为碱石灰，防止空气中CO2进入C装置，造成误差。(4) MgCO3nH2OCO28418n 441 g a44根据上式可得n。(5)由于n，可知a越大，测得n越小，即测得CO2偏小会导致实验结果偏大。
20、6答案：(1)蒸发结晶、趁热过滤(2)Na、SO、Cr2O(3)3SOCr2O8H=2Cr33SO4H2O(4)先后加入避免Na2SO3与H2SO4直接反应而降低还原效率(5)0.01 mol/L(6)正4OH4e=O22H2O(或2H2O4e=O24H)Naba解析：(1)本实验的目的要制备硫酸钠晶体，根据图示信息可知，硫酸钠在温度高时，溶解度降低，因此可以采用蒸发结晶、趁热过滤操作方法得到晶体。(2)根据流程看出，调节溶液的pH约为3.6时，铁离子已经沉淀，过滤后滤液中剩余的主要离子有Na、SO、Cr2O。(3)酸化后的Cr2O可被SO还原为Cr3，SO被氧化为SO，该反应的离子方程式为3
21、SOCr2O8H=2Cr33SO4H2O。(4)Na2SO3能够与硫酸反应生成二氧化硫，导致亚硫酸酸根浓度减小，还原效率降低；所以还原操作时，酸C和Na2SO3溶液是先后加入，避免Na2SO3与H2SO4直接反应。(5)Cr3完全沉淀(c1.0105 molL1)时，pH5，所以Kspc3(OH)c(Cr3)(109)31.01051032；若pH4.0时，c(H)104 mol/L，c(OH)1010 mol/L，根据Kspc3(OH)c(Cr3)(1010)3c(Cr3)1032，c(Cr3) 0.01 mol/L，因此溶液中Cr3尚未开始沉淀，则溶液中允许Cr3浓度的最大值为0.01 mol/L。(6)根据2CrO2H Cr2OH2O
