【状元之路】高考化学二轮热点 专题训练11 无机化学综合应用（含解析）.doc

专题训练(十一)无机化学综合应用时间：45分钟 分值：100分非选择题(共100分)1(15分)(2014沈阳市质检一)如图是中学化学常见物质之间的转化关系，其中a、c、d、f、i为单质，其余为化合物，c和d在点燃或者加热的条件下生成淡黄色的固体，b常温下为液态。试回答下列有关问题：(1)图中反应中属于非氧化还原反应的是_(填反应序号)；写出其反应的化学方程式_。(2)化合物k、j、g中含有的相同的元素在周期表中的位置是_；d单质的一种同素异形体有很强的氧化性，可用于杀菌消毒，写出它的化学式_。(3)写出反应的化学方程式_；当有1 mol a反应时，转移电子的物质的量为_ mol。(4)写出反应的一种重要的工业用途_。(5)用a与f作电极材料，插入k溶液中，形成闭合回路，写出负极电极反应式_。解析本题的突破口是“c和d在点燃或者加热的条件下生成淡黄色的固体”，且c和d为单质，可推出c和d为na和o2，再由(2)中“d单质的一种同素异形体有很强的氧化性，可用于杀菌消毒”确定c为na，d为o2。再结合已知条件和框图推出a为fe，b为h2o，e为fe3o4，f为al，g为al2o3，i为h2，j为naalo2，k为naoh。(1)判断是否为氧化还原反应，应看反应前后元素化合价是否有变化，若元素化合价有变化则为氧化还原反应。反应为al2o32naoh=2naalo2h2o，不是氧化还原反应。(2)化合物k、j、g中含有的相同元素是o，o位于元素周期表第二周期a族；d单质的同素异形体中具有强氧化性，可用于杀菌消毒的是o3。(3)反应为3fe4h2o(g)fe3o44h2；由反应的化学方程式可知若有3 mola参与反应则转移8 mol电子，当有1 mol a参与反应时，转移2.67(或8/3)mol电子。(4)反应是铝热反应，可用于焊接钢轨或冶炼金属等。(5)因为铁与naoh溶液不反应，而铝与naoh溶液反应，所以负极是铝失电子转化为alo，电极反应方程式为al4oh3e=alo2h2o答案(1)al2o32naoh=2naalo2h2o(2)第二周期a族o3(3)3fe4h2o(g)fe3o44h22.67(或8/3)(4)焊接钢轨(或制高熔点金属等)(答案合理即给分)(5)2al8oh6e=2alo4h2o或al4oh3e=alo2h2o2(15分)(2014河北省质检)下图所示的无机物的转化关系中，部分生成物和反应条件已略去。其中a与f是两种酸式盐；常温下b、c、y、z是气体，且b能使z的水溶液褪色；e是一种常见的化肥；x中含有20个电子。(1)写出x的电子式_；e中含有的化学键类型是_。(2)z与c以物质的量之比为31反应也能生成g，同时生成另一种二元化合物h，已知该反应中只有一种元素的化合价发生改变，则h的化学式为_。h大量用于面粉的漂白和消毒，它与水反应的化学方程式为_。(3)将体积均为560 ml(标准状况)的b和z同时缓缓通入水中，得到1.0 l溶液，则溶液中c(h)_mol/l。(4)ag七种物质中，属于电解质的有_种。解析根据题意可推知：a为nh4hso3，b为so2，c为nh3，d为h2o，e为nh4cl，f为nahso3，g为hcl，w为nacl，x为naoh，y为h2，z为cl2。(1)naoh的电子式为na:h；nh4cl中既有离子键，又有共价键。(2)根据题意，z与c发生反应3cl2nh3=3hclncl3，ncl3与水发生反应，化学方程式为ncl33h2o=3hclonh3。(3)根据题意可知，等物质的量的b和z同时缓缓通入水中，发生反应cl2so22h2o=4hso2cl，560 ml(标准状况)气体为0.025 mol，根据反应方程式可知，生成0.1 mol h，c(h)0.1 mol/l。(4)ag七种物质中，生成0.1 mol h，c(h)0.1 mol/l。(4)ag七种物质中，属于电解质的有nh4hso3、h2o、nh4cl、nahso3、hcl，共5种；so2和nh3为非电解质。答案(1)nah共价键和离子键(2)ncl3ncl33h2o=3hclonh3(或ncl34h2o=3hclonh3h2o)(3)0.1(4)53(10分)(2014潍坊市期末)a、b、c、d、e、f、x存在如图所示转化关系，其中，a是一种正盐，b是气态氢化物，c是单质，f是强酸。x可能是强酸，也可能是强碱。(1)a的化学式是_。(2)若x是强酸，将d与cl2同时通入水中发生反应的离子方程式为_。(3)若x是强碱，过量的b跟cl2反应除生成c外，另一产物是氯化物。过量的b跟cl2反应的化学方程式为_。工业生产中bd的化学方程式为_。解析(1)由图可知b与氯气反应生成c，说明b是一种具有还原性的气态氢化物，可能是h2s、nh3等；根据x可能是强酸也可能是强碱可知a既能与强酸反应，又能与强碱反应，再结合上述b的推测及a为正盐可推出a为(nh4)2s。(2)若x为强酸，则b为h2s，可依次推出c、d、e、f分别为s、so2、so3、h2so4；cl2把so2氧化成h2so4，cl2被还原为hcl。(3)若x为强碱，则b为nh3，可依次推出c、d、e、f分别为n2、no、no2、hno3。cl2把nh3氧化成n2，cl2被还原为hcl，hcl与nh3迅速结合生成nh4cl。工业制备硝酸的第一步反应是氨气催化氧化生成no。答案(1)(nh4)2s(2)cl2so22h2o=4h2clso(3)3cl28nh3=n26nh4cl4nh35o24no6h2o4(15分)(2014安徽卷) lipf6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用lif、pcl5为原料，低温反应制备lipf6，其流程如下：已知：hcl的沸点是85.0 ，hf的沸点是19.5 。(1)第步反应中无水hf的作用是_、_。反应设备不能用玻璃材质的原因是_(用化学方程式表示)。无水hf有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将hf沾到皮肤上，可立即用2%的_溶液冲洗。(2)该流程需在无水条件下进行，第步反应中pf5极易水解，其产物为两种酸，写出pf5水解的化学方程式：_。(3)第步分离采用的方法是_；第步分离尾气中hf、hcl采用的方法是_。(4)lipf6产品中通常混有少量lif。取样品w g，测得li的物质的量为n mol，则该样品中lipf6的物质的量为_mol(用含w、n的代数式表示)。解析(1)由流程可知，第步反应中无水hf除作为反应物外，还起到溶剂的作用。玻璃中含有sio2，可与hf发生反应而被腐蚀，化学方程式为sio24hf=sif42h2o。hf具有酸性，沾到皮肤上，可选用碱性较弱的nahco3溶液进行冲洗。(2)pf5中p元素显5价，f元素显1价，迁移应用盐类水解反应知识推出pf5发生水解反应应生成h3po4和hf，化学方程式为pf54h2o=h3po45hf。(3)第步分离得到滤液和lipf6固体，显然该步操作为过滤。hcl、hf的沸点分别为85.0 和19.5，第步分离尾气中的hcl和hf，可采用冷凝的方法，使hf液化，再予以分离。(4)由题意可知，152 gmol1n(lipf6)26 gmol1n(lif)w g，n(lipf6)n(lif)n mol，解得n(lipf6)(w26n)/126 mol。答案(1)反应物溶剂sio24hf=sif42h2onahco3(2)pf54h2o=h3po45hf(3)过滤冷凝(4)5(15分)(2014四川卷)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。某研究小组利用软锰矿(主要成分为mno2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，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(反应条件已省略)。请回答下列问题：(1)上述流程脱硫实现了_(填选项字母)。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 、101 kpa时，mn(s)o2(g)=mno2(s)h520 kj/mols(s)o2(g)=so2(g)h297 kj/molmn(s)s(s)2o2(g)=mnso4(s)h1 065 kj/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mno2，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。解析(1)该流程中，能将含硫尾气吸收，充分利用了废弃物，同时减少了大气中能形成酸雨的so2，故a、c项符合，该过程对白色污染无影响。(2)软锰矿用稀硫酸溶解且通入so2后，溶液中含有反应生成的金属阳离子，其中mno2被so2还原为mn2，其他金属变成相应的金属阳离子fe3、al3、cu2、ni2，故加入mnco3后发生反应mnco32h=mn2co2h2o而消耗了溶液中的h，使溶液的ph升高，使得al3和fe3水解生成氢氧化物沉淀而除去。(3)将给定的三个热化学方程式依次编为，将三个方程式按照处理后可得热化学方程式mno2(s)so2(g)=mnso4(s)h248 kj/mol。(4)用惰性电极电解mnso4溶液制取mno2时，在阳极上mn2失电子后生成mno2，根据电荷守恒和原子守恒可得电极反应式mn22h2o2e=mno24h。(5)碱性锌锰干电池在放电时，正极上mno2得电子生成碱式氧化锰mno(oh)，根据电荷守恒和原子守恒可得电极反应式mno2h2oe=mno(oh)oh。(6)根据方程式mno2(s)so2(g)=mgso4(s)可知n(so2)n(mno2)，又根据：2kmno43mnso42h2o=5mno22h2so4k2so4，可知由硫酸锰生成的mno2的物质的量为 mol，则引入的锰元素相当于mno2的质量为：kgkg。答案(1)ac(2)消耗溶液中的酸，促进al3和fe3水解生成氢氧化物沉淀(3)mno2(s)so2(g)=mnso4(s)h248 kj/mol(4)mn22h2o2e=mno24h(5)mno2h2oe=mno(oh)oh(6)6(15分)(2014东城区检测)某兴趣小组用废铁泥(主要成分为fe2o3、feo和少量fe)制备磁性fe3o4纳米材料的流程示意图如下：已知：r，步骤中，相同条件下测得fe3o4的产率与r的关系如图所示。(1)步骤中，主要反应的离子方程式是_。(2)已知：fe3在ph2.8时沉淀完全；fe2在ph6.3时开始沉淀，在ph8.3时沉淀完全。步骤中，用naoh溶液调ph至9，原因是_。(3)浊液d中铁元素以feooh形式存在。步骤中，反应的化学方程式是_。(4)下列说法正确的是_(填选项字母)。a步骤中，当反应完成后需再加热一段时间b步骤中，反应过程中需要不断补充碱液c步骤恰好反应时，2:1d当时，fe3o4的产率最高解析(1)根据题目信息知滤液a中含有fe3、fe2、h，加入fe，发生反应：fe2fe3=3fe2、fe2h=fe2h2，主要反应是前者。(2)溶液的ph8.3时，可使fe2沉淀完全。(3)步骤中的反应物是fe(oh)2、h2o2，生成物中含有feooh。根据得失电子守恒、元素守恒完成方程式的书写。(4)步骤中反应完成后，浊液d中可能含有过量的h2o2，需加热使其分解除去，防止其在步骤中继续氧化2价铁元素，a正确。步骤是feooh与fe2反应制备纳米fe3o4，根据反应环境可知其反应的离子方程式为2feoohfe22oh=fe3o42h2o，所以反应过程中需要不断补充碱液，b正确。fe3o4中fe3与fe2的物质的量之比为2:1，所以步骤恰好反应时，feooh与fe2的物质的量之比为2:1，c正确。观察图象可知，fe3o4的产率最高时，r1.75，即d项中所给的物质的量之比应为7:4，故d错误。答案(1)2fe3fe=3fe2(2)使亚铁离子沉淀完全(3)2fe(oh)2h2o2=2feooh2h2o(4)abc7(15分)(2013新课标全国卷)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(licoo2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6cxlixe=lixc6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题：(1)licoo2中，co元素的化合价为_。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。(3)“酸浸”一般在80 下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_；可用盐酸代替h2so4和h2o2的混合液，但缺点是_。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。(5)充放电过程中，发生licoo2与li1xcoo2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_。(6)上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有_(填化学式)。解析(1)因锂在化合物中通常为1价，故licoo2中co为3价。(2)由碱浸后经一系列处理可得到al(oh)3及正极材料中含有铝箔知，碱浸时单质铝与naoh溶液反应，由此可写出对应的离子方程式。(3)由流程图知，钴元