届高三化学二轮复习 第三篇 专题强化训练 热考大题专攻练四工艺流程与无机知识综合题.docx

届高三化学二轮复习 第三篇 专题强化训练 热考大题专攻练四工艺流程与无机知识综合题.docx

《届高三化学二轮复习 第三篇 专题强化训练 热考大题专攻练四工艺流程与无机知识综合题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高三化学二轮复习 第三篇 专题强化训练 热考大题专攻练四工艺流程与无机知识综合题.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

届高三化学二轮复习第三篇专题强化训练热考大题专攻练四工艺流程与无机知识综合题

温馨提示：

此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。

关闭Word文档返回原板块。

热考大题专攻练（四）

工艺流程与无机知识综合题

（满分56分，建议用时25分钟）　大题强化练，练就慧眼和规范，占领高考制胜点！

可能用到的相对原子质量：

H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　Mg-24

Al-27　S-32　Cl-35.5　Fe-56　Cu-64　Ag-108　I-127

1.（16分）黄铜矿（CuFeS2）是一种铜铁硫化物矿物，常含微量的金、银等。

黄铜矿是冶炼铜及制备铁氧化物的重要矿藏。

如图是以黄铜矿为主要原料生产铜、铁红（氧化铁）颜料的工艺流程图：

（1）CuFeS2中，Fe的化合价为________。

（2）写出“反应Ⅰ”的离子方程式__________________，该反应中的氧化剂是________。

（3）CuCl难溶于水，但可与过量的Cl-反应生成溶于水的[CuCl2]-。

该反应的离子方程式为______________________。

（4）反应Ⅰ～Ⅴ五个反应中属于非氧化还原反应的是反应________（填“Ⅰ～Ⅴ”）。

（5）已知Cu+在反应Ⅴ中发生自身氧化还原反应，歧化生成Cu2+和Cu，由此可推知“溶液A”中的溶质为________（写出化学式）。

（6）在酸性、有氧条件下，一种叫Thibacillusferroxidans的细菌能将黄铜矿转化成硫酸盐，该过程反应的离子方程式为_________________。

（7）将一定量的铁红溶于160mL5mol·L-1盐酸中，再加入足量铁粉，待反应结束共收集到气体2.24L（标准状况），经检测溶液中无Fe3+，则参加反应的铁粉的质量为________g。

【解析】

（1）CuFeS2中S为-2价，具有强还原性，故Fe的化合价只能是具有还原性的+2价。

（2）由框图信息可知，反应Ⅰ的反应物为CuFeS2、FeCl3，生成物为CuCl和S，以及通过反应Ⅱ推知的FeCl2，故该反应的离子方程式为CuFeS2+3Fe3++Cl-

4Fe2++CuCl+2S；该反应中化合价降低的是氯化铁中的Fe3+和CuFeS2中的Cu，故氧化剂是CuFeS2和FeCl3。

（3）结合信息提示可写出离子方程式为Cl-+CuCl

[CuCl2]-。

（4）反应Ⅱ是FeCl2和Na2CO3生成FeCO3和NaCl的反应，故为复分解反应，即非氧化还原反应；由（3）的离子方程式可知反应Ⅳ为非氧化还原反应。

（5）由信息“Na[CuCl2]既是氧化剂，又是还原剂”及生成物中有单质Cu可知，Cu+化合价既有降低，又有升高，故生成物中有CuCl2，另外一种生成物为NaCl。

（6）根据“酸性、有氧条件”，说明反应物有CuFeS2、H+、O2，产物为Fe2（SO4）3和CuSO4，结合电荷守恒写出离子方程式。

（7）加入铁粉涉及的反应方程式有Fe+2HCl

FeCl2+H2↑，Fe+2FeCl3

3FeCl2。

由产生气体2.24L可知，与盐酸反应的铁粉的质量m（Fe）=5.6g，消耗的盐酸的物质的量n（HCl）=0.2mol，则n（FeCl3）=（0.16L×5mol·L-1-0.2mol）/3=

0.2mol，则与FeCl3反应的铁粉质量为5.6g。

共消耗铁粉质量为11.2g。

答案：

（1）+2价　

（2）CuFeS2+3Fe3++Cl-

4Fe2++CuCl+2S

CuFeS2、FeCl3　（3）Cl-+CuCl

[CuCl2]-

（4）Ⅱ、Ⅳ　（5）CuCl2、NaCl

（6）4CuFeS2+4H++17O2

4Cu2++4Fe3++8S

+2H2O

（7）11.2

2.（13分）废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。

实验室利用废旧黄铜（Cu、Zn合金，含少量杂质Fe）制备胆矾晶体（CuSO4·5H2O）及副产物ZnO。

制备流程图如下：

已知：

Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似，pH>11时Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2-。

下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算）。

Fe3+

Fe2+

Zn2+

开始沉淀的pH

1.1

5.8

5.9

沉淀完全的pH

3.0

8.8

8.9

请回答下列问题：

（1）加入ZnO调节pH=a的目的是________________，a的范围是_________。

（2）由不溶物E生成溶液D的化学方程式为____________________________。

（3）滤液A中加入H2O2反应的离子方程式为___________________________。

（4）由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是______________________。

（5）下列试剂可作为Y试剂的是________。

A.ZnO　　　　B.NaOH　　　　C.Na2CO3　　　　D.ZnSO4

若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量，则产生的现象是___________________

______________________________。

【解析】

（1）加入ZnO调节pH=a的目的是使溶液中的Fe3+完全沉淀，Zn2+不被沉淀，a范围的选择是3.0≤a<5.9。

（2）由不溶物E生成溶液D的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4

2CuSO4+2H2O。

（3）滤液A中含有亚铁离子，加入H2O2反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+

2Fe3++2H2O。

（4）由硫酸铜溶液制胆矾晶体包含的主要操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。

（5）因为pH>11，Y试剂的目的是让Zn（OH）2全部生成[Zn（OH）4]2-，所以Y试剂选用NaOH，滤液C的主要成分是[Zn（OH）4]2-，逐滴加入盐酸直到过量，跟Al

溶液中逐滴加入盐酸直到过量进行类推，所以产生的现象是先产生白色沉淀后沉淀溶解。

答案：

（1）使溶液中的Fe3+完全沉淀，Zn2+不被沉淀（其他解释合理即可）

3.0≤a<5.9

（2）2Cu+O2+2H2SO4

2CuSO4+2H2O

（3）2Fe2++H2O2+2H+

2Fe3++2H2O

（4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

（5）B　先产生白色沉淀后沉淀溶解

3.（12分）碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。

工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Al（OH）3

开始沉淀

2.3

7.5

3.4

完全沉淀

3.2

9.7

4.4

回答下列问题：

（1）加入少量NaHCO3的目的是调节pH在________范围内。

（2）反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子，写出该反应的离子方程式为________________________________。

（3）碱式硫酸铁溶于水后生成的[Fe（OH）]2+可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合离子，该水解反应的离子方程式为____________________________。

（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。

根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及N

。

为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为________。

A.氯水　　　B.KSCN溶液　　　C.NaOH溶液　　　D.酸性KMnO4溶液

（5）为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：

准确量取

20.00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH<2，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。

已知：

2Fe3++2I-

2Fe2++I2　I2+2S2

2I-+S4

。

则溶液中铁元素的总含量为________g·L-1。

若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会________（填“偏高”“偏低”或“不变”）

【解析】

（1）制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al（OH）3，要避免生成Fe（OH）2沉淀，控制pH在4.4～7.5。

（2）NaNO2可氧化亚铁离子为铁离子，本身变为NO，故反应的离子方程式为2H++Fe2++N

Fe3++NO↑+H2O。

（3）[Fe（OH）]2+可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合离子，根据电荷守恒和质量守恒可写出反应的离子方程式为2[Fe（OH）]2++2H2O

[Fe2（OH）4]2++2H+。

（4）检验所得产品中是否含有Fe2+，可使用酸性KMnO4溶液（利用高锰酸钾的氧化性）。

（5）根据所给反应可得关系式Fe3+～S2

，所以n（Fe3+）=n（Na2S2O3）=0.1000mol·L-1×0.020L=0.0020mol，溶液中铁元素的总含量为0.0020mol×56g·mol-1÷0.020L=5.6g·L-1；若滴定前溶液中H2O2没有除尽，则H2O2也可氧化I-得到I2，消耗的Na2S2O3将偏多，导致所测定的铁元素的含量偏高。

答案：

（1）4.4～7.5　

（2）2H++Fe2++N

Fe3++NO↑+H2O

（3）2[Fe（OH）]2++2H2O

[Fe2（OH）4]2++2H+　（4）D　（5）5.6　偏高

【规律技法】解答无机化工流程图题的策略

（1）粗读题干，挖掘图示。

一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。

如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。

（2）携带问题，精读信息。

这里信息包括三个方面：

一是主干，二是流程图示，三是设置问题。

读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住物质流向（“进入”与“流出”）、实验操作方法等。

（3）跳跃思维，规范答题。

答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出，不会影响后面答题。

4.（15分）银、铜均属于重金属，从银铜合金废料中回收银并制备含铜化合物产品的工艺如图所示：

（1）熔炼时被氧化的元素是________，酸浸时反应的离子方程式为______________________________。

为提高酸浸时铜元素的浸出率及浸出速率，酸浸前应对渣料进行处理，其处理方法是____________。

（2）操作a是________，固体B转化为CuAlO2的过程中，存在如下反应，请填写空白处：

________CuO+________Al2O3

________+________↑。

（3）若残渣A中含有nmolAg，将该残渣全部与足量的稀硝酸置于某容器中进行反应，写出反应的化学方程式______________________。

为彻底消除污染，可将反应中产生的气体与VL（标准状况）空气混合通入水中，则VL至少为________L（设空气中氧气的体积分数为0.2）。

（4）已知2Cu+

Cu+Cu2+，试分析CuAlO2分别与足量盐酸、稀硝酸混合后，产生现象的异同点_______________________________。

（5）假设粗银中的杂质只有少量的铜，利用电化学方法对其进行精炼，则粗银应与电源的________极相连，当两个电极上质量变化值相差30.4g时，则两个电极上银质量的变化值相差________g。

【解析】

（1）根据流程图分析，熔炼后得到银熔体和渣料，说明Ag被熔化，则被氧化的元素是铜；铜被氧化为CuO，与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，所以酸浸时反应的离子方程式是CuO+2H+

Cu2++H2O；渣料为固体，为提高酸浸时铜元素的浸出率及浸出速率，应把渣料粉碎，增大与酸的接触面积。

（2）经过操作a后得到硫酸铜溶液和残渣A，所以操作a是过滤，将不溶的固体与液体分离；根据元素守恒，CuO与氧化铝高温反应生成CuAlO2外产生的气体只能是氧气，根据质量守恒定律配平方程式即可，CuO的化学计量数是4，氧化铝的化学计量数是2，CuAlO2的化学计量数是4，氧气的化学计量数是1。

（3）Ag与稀硝酸反应生成硝酸银、NO和水，化学方程式是3Ag+4HNO3

3AgNO3+

NO↑+2H2O；生成的NO与氧气、水反应生成硝酸，该过程中，氧元素被还原，氮元素被氧化，根据得失电子守恒，则氧元素得到电子的物质的量是nmol，氧元素的化合价从0价降低到-2价，整体得到4个电子，所以转移nmol电子，需要氧气的物质的量是n/4mol，标准状况下的体积是n/4mol×22.4L·mol-1=5.6nL，则至少需要空气的体积是5.6nL/0.2=28nL。

（4）Cu+在酸性条件下发生歧化反应，生成铜离子和单质铜，所以CuAlO2在盐酸的条件下，反应现象是溶液变蓝色，有红色固体出现；而与硝酸反应时，因为硝酸具有强氧化性，生成的红色铜又与硝酸反应生成硝酸铜和NO气体，所以反应的现象是溶液只变蓝色，无红色固体出现，但有气泡产生。

（5）精炼粗银时，粗银应与电源的正极相连，电解质溶液为硝酸银溶液，纯银作阴极，则在阳极发生的反应是杂质Cu失去电子，而阴极是银离子得到电子生成单质Ag，每有64g铜进入溶液，则阴极有2molAg析出，阴极质量增加216g，阳极质量减少64g，则两极的质量变化值是216g-64g=152g，当Cu放电完毕后，则阳极是Ag放电，阴极是银离子得到电子析出Ag单质，两极的质量变化值相等，所以当两个电极上质量变化值相差30.4g时，析出Ag的质量为

216g×30.4g/152g=43.2g。

答案：

（1）铜　CuO+2H+

Cu2++H2O　将渣料粉碎

（2）过滤　4　2　4CuAlO2　O2

（3）3Ag+4HNO3

3AgNO3+NO↑+2H2O　28n

（4）相同点是均得到蓝色溶液；不同点是与盐酸混合有红色固体出现，而与硝酸混合没有固体出现，但有气泡产生　（5）正　43.2

【加固训练】某实验小组用工业上废弃固体（主要成分是Cu2S和Fe2O3）混合物制取粗铜和Fe2（SO4）3晶体，设计的操作流程如下：

（1）除酒精灯和铁架台或三脚架外，①中所需的仪器为________；①和⑥中都用到的玻璃仪器为________。

（2）已知试剂x为过氧化氢，写出H2O2与溶液B反应的离子方程式___________

___________________。

（3）某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂，再滴加KSCN溶液，发现溶液变红色，放置一段时间后，溶液褪色，该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN-被过量的氧化剂氧化所致。

现给出以下试剂：

1.0mol·L-1硫酸、1.0mol·L-1NaOH溶液、0.1mol·L-1Fe2（SO4）3溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水。

请你设计合理实验验证乙同学的猜测是否合理。

简要说明实验步骤和现象__________________________。

【解析】

（1）①是灼烧，而固体灼烧应该放在坩埚中，坩埚用坩埚钳夹持；①灼烧操作和⑥溶液浓缩析出硫酸铁晶体都用到玻璃棒。

（2）根据流程图可知，铁过量，则溶液B中含有Fe2+。

由于加入试剂过氧化氢目的是氧化Fe2+，故反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+

2Fe3++2H2O。

（3）若是溶液中的SCN-被过量的氧化剂氧化，则溶液中没有了硫氰化钾，因此可采取重新加入硫氰化钾溶液的方法验证。

若溶液变红，说明该同学猜测合理，否则不合理，方法为取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入20%KSCN溶液，若溶液变红色，说明该同学的猜测是合理的，若不变红色，说明猜测不合理；也可以滴加过量的0.1mol·L-1Fe2（SO4）3溶液，若溶液不变红色，说明猜测合理，若变红色，说明猜测不合理。

答案：

（1）坩埚、坩埚钳　玻璃棒　

（2）2Fe2++H2O2+2H+

2Fe3++2H2O

（3）取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入20%KSCN溶液，若溶液变红色，说明该同学的猜测是合理的，若不变红色，说明猜测不合理[或滴加过量的

0.1mol·L-1Fe2（SO4）3溶液，若溶液不变红色，说明猜测合理，若变红色，说明猜测不合理]

关闭Word文档返回原板块