（廣東專用）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二單元 無機(jī)綜合應(yīng)用集中突破.doc

第二單元 無機(jī)綜合應(yīng)用集中突破1. (2015上饒二模)鎳電池廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)，電極材料由ni(oh)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。由于電池使用后電極材料對(duì)環(huán)境有危害，某興趣小組對(duì)該電池電極材料進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:已知:nicl2易溶于水，fe3+不能氧化ni2+。已知實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)的溶解度:nic2o4nic2o4h2onic2o42h2o。kspni(oh)2=5.010-16，ksp(nic2o4)=4.010-10。回答下列問題:(1)酸溶后所留殘?jiān)闹饕煞譃?填物質(zhì)名稱)。(2)用nio調(diào)節(jié)溶液的ph，析出沉淀的成分為(填化學(xué)式)。(3)寫出加入na2c2o4溶液后反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(4)寫出加入naoh溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。(5)電解過程中陰極反應(yīng)式為;沉淀可被電解所得產(chǎn)物之一氧化，寫出氧化反應(yīng)的離子方程式:。(6)鐵鎳蓄電池，放電時(shí)總反應(yīng)為fe+ni2o3+3h2ofe(oh)2+2ni(oh)2，下列有關(guān)該電池的說法不正確的是(填字母)。a. 電池的電解液為堿性溶液，正極為ni2o3、負(fù)極為feb. 電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為fe+2oh-2e-fe(oh)2c. 電池充電過程中，陰極附近溶液的ph降低d. 電池充電時(shí)，陽極反應(yīng)為2ni(oh)2+2oh-2e-ni2o3+3h2o2. (2015河北唐山二模)5種固體物質(zhì)a、b、c、d、e由下表中不同的陰、陽離子組成，它們均易溶于水。陽離子na+al3+fe3+cu2+ba2+陰離子oh-cl-cns分別取它們的水溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下:a溶液與c溶液混合后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，向該沉淀中加入足量稀硝酸，沉淀部分溶解，剩余白色固體;b溶液與e溶液混合后產(chǎn)生紅褐色沉淀，同時(shí)產(chǎn)生大量氣體;少量c溶液與d溶液混合后產(chǎn)生白色沉淀，過量c溶液與d溶液混合后無現(xiàn)象;b溶液與d溶液混合后無現(xiàn)象;將38.4 g cu片投入裝有足量d溶液的試管中，cu片不溶解，再滴加1.6 moll-1稀硫酸，cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)。(1)據(jù)此推斷a、c的化學(xué)式:a、c。(2)寫出步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。(3)d溶液中滴入石蕊試液，現(xiàn)象是，原因是(用離子方程式說明)。(4)步驟中若要將cu片完全溶解，至少加入稀硫酸的體積是ml。(5)現(xiàn)用500 ml 3 moll-1 e溶液充分吸收11.2 l co2氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，反應(yīng)后溶液中各離子的物質(zhì)的量濃度由小到大的順序?yàn)椤?6)若用惰性電極電解a和b的混合溶液，溶質(zhì)的物質(zhì)的量均為0.1 mol，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出通電后陽極產(chǎn)生氣體的體積v(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)與通過電子的物質(zhì)的量n的關(guān)系(不考慮氣體溶于水)。3. (2014唐山模擬)高鐵酸鉀(k2feo4)是一種高效多功能水處理劑，具有極強(qiáng)的氧化性。(1)已知:4fe+10h2o4fe(oh)3+8oh-+3o2。k2feo4在處理水的過程中所起的作用有。同濃度的高鐵酸鉀在ph為4.74、7.00、11.50的水溶液中最穩(wěn)定的是ph=的溶液。(2)高鐵酸鉀有以下幾種常見制備方法:干法fe2o3、kno3、koh混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和kno2等產(chǎn)物濕法強(qiáng)堿性介質(zhì)中，fe(no3)3與naclo反應(yīng)生成紫紅色高鐵酸鹽溶液電解法制備中間產(chǎn)物na2feo4，再與koh溶液反應(yīng)干法制備k2feo4的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 。濕法制備中，若fe(no3)3加入過量，在堿性介質(zhì)中k2feo4與fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成k3feo4，此反應(yīng)的離子方程式為。制備中間產(chǎn)物na2feo4，可有用的裝置如右圖所示，則陽極的電極反應(yīng)式為。(3)比亞迪雙模電動(dòng)汽車使用高鐵電池供電，其總反應(yīng)為3zn+2k2feo4+8h2o3zn(oh)2+2fe(oh)3+4koh放電時(shí)負(fù)極材料為，正極反應(yīng)式為。4. (2015河南重點(diǎn)高中聯(lián)考)鐵是目前人類使用量最大的金屬，它能形成多種化合物。(1)取5.6 g的生鐵與足量的稀硫酸混合反應(yīng)，無論怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終收集的氣體體積均小于2.24 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，最主要的原因是，所得溶液在長時(shí)間放置過程中會(huì)慢慢出現(xiàn)淺黃色，試用離子方程式解釋這一變化的原因:。(2)znfe2ox是一種新型納米材料，可將工業(yè)廢氣中的某些元素轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，制取納米znfe2ox和用于除去廢氣的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖。znfe2o4 znfe2ox若上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)中消耗的n(znfe2o4)n(h2)=21，x的值為。請(qǐng)寫出 znfe2ox與no2 反應(yīng)的化學(xué)方程式:(x用前一問求出的具體值)。(3)lifepo4(難溶于水)材料被視為最有前途的鋰離子電池材料之一。以 fepo4(難溶于水)、li2co3 、單質(zhì)碳為原料在高溫下制備lifepo4，該反應(yīng)還生成一種可燃性氣體，則反應(yīng)方程式為。磷酸鐵鋰動(dòng)力電池有幾種類型，其中一種(中間是鋰離子聚合物的隔膜，它把正極與負(fù)極隔開)工作原理為fepo4+lilifepo4。則放電時(shí)正極上的電極反應(yīng)式為 。(4)已知25 時(shí)，kspfe(oh)3=4.010-38，此溫度下若在實(shí)驗(yàn)室中配制5 moll-1 100 ml fecl3溶液，為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則至少需要加入ml 2 moll-1 鹽酸(忽略加入鹽酸體積)。5. (2015河南焦作一模)高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)上用軟錳礦(主要成分mno2)制備高錳酸鉀的流程圖。(1)kmno4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒機(jī)理與下列(填字母)物質(zhì)相似。a. 75%酒精 b. h2o2溶液c. 苯酚d. 84消毒液(naclo溶液)(2)軟錳礦粉碎的目的是。寫出mno2、koh的熔融混合物中通入空氣時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(3)該生產(chǎn)中需要純凈的co2氣體。若實(shí)驗(yàn)室要直接制備出純凈的co2，所需試劑最好選擇(填字母)。a. 石灰石b. 稀鹽酸c. 稀硫酸d. 純堿所需氣體發(fā)生裝置是(填字母)。(4)上述流程中反應(yīng):向k2mno4溶液中通入co2以制備kmno4，該反應(yīng)中的還原劑是。(5)上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有ca(oh)2、co2、和(填化學(xué)式)。(6)若不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過程中的損失，則1 mol mno2可制得mol kmno4。6. (2015江西十校聯(lián)考)重鉻酸鉀是一種重要的氧化劑，工業(yè)上常用鉻鐵礦(主要成分為feocr2o3、sio2、al2o3)為原料生產(chǎn)。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制重鉻酸鉀(k2cr2o7)的主要工藝如下:試回答下列問題:(1)以上工藝流程所涉及元素中屬于過渡元素的有。鐵在周期表中的位置是。(2)操作的名稱是。(3)固體x的主要成分是，沉淀y的主要成分是。(4)流程中酸化所用的酸和鉀鹽z最合適的是(填字母)。a. 鹽酸和氯化鉀b. 硫酸和氯化鉀c. 硫酸和硫酸鉀d. 次氯酸和次氯酸鉀酸化反應(yīng)的離子方程式為。(5)寫出feocr2o3與氯酸鉀、氫氧化鈉高溫反應(yīng)的化學(xué)方程式:。7. (2015河南安陽調(diào)研卷)氮是引起水體富營養(yǎng)化的主要污染物，監(jiān)測水體中的硝酸(鹽)和亞硝酸(鹽)含量，控制水體中的氮污染物，對(duì)水資源循環(huán)利用意義重大。(1)亞硝酸(hno2)是一種中強(qiáng)酸，其電離平衡常數(shù)表達(dá)式為。(2)水體中亞硝酸的含量可以用ki和na2s2o3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定。該測定反應(yīng)中，hno2的還原產(chǎn)物可以是no、n2o、nh2oh、nh3等。nh2oh中，n元素的化合價(jià)為。某水樣中含亞硝酸鹽，加入少量稀硫酸酸化后，加入過量ki溶液充分反應(yīng)后，選用淀粉溶液作指示劑，用na2s2o3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。反應(yīng)中hno2被還原為no，則該反應(yīng)的離子方程式為，其中氧化產(chǎn)物為。(3)由于化肥的大量使用，以及生活污水和含氮工業(yè)廢水的排放，硝酸鹽已成為地下水的主要污染物(另外還含cl-)。采用鈦基電極催化電解法可除去污水中的硝酸鹽，其工作原理裝置圖如下:a為電源(填“正”或“負(fù)”)極。該除污工藝中陰極采用催化電極，使n在酸性條件下生成n，該電極反應(yīng)式為。8. (2015江西南昌測試)無機(jī)化合物a中含有l(wèi)i元素，a的摩爾質(zhì)量為23 gmol-1，a主要用于有機(jī)合成和藥物制造，同時(shí)也是良好的儲(chǔ)氫材料。在一定條件下，0.1 mol 固體a與0.1 mol nh4cl固體恰好完全反應(yīng)，生成固體b和4.48 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體c。已知?dú)怏wc極易溶于水，且得到堿性溶液。電解無水b可生成金屬單質(zhì)d和氧氣。請(qǐng)回答下列問題:(1)a的化學(xué)式是。(2)寫出化合物a與nh4cl反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。(3)某同學(xué)通過查閱資料得知物質(zhì)a的性質(zhì):. 工業(yè)上可用金屬d與液態(tài)c在硝酸鐵催化下反應(yīng)來制備a物質(zhì)。. 物質(zhì)a遇水強(qiáng)烈水解，釋放出氣體c。中發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是。物質(zhì)a遇水強(qiáng)烈水解的化學(xué)方程式為 。(4)工業(yè)制備單質(zhì)d的流程如下:步驟中操作的名稱為。試用平衡原理解釋步驟中減壓的目的:。9. (2015江西南昌測試)1 l某待測液中含有0.2 moll-1的na+外，還可能含有下列離子中的一種或多種。陽離子k+、n、fe3+、ba2+陰離子cl-、br-、c、hc、s、s現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作(每次實(shí)驗(yàn)所加試劑均過量):(1)寫出生成白色沉淀b的離子方程式: 。(2)待測液中肯定不存在的陽離子是。(3)若無色氣體d是單一氣體:將陰離子的物質(zhì)的量濃度填入下表中(一定不存在的填“0”，不能確定的填“”):陰離子cl-br-chcss濃度/moll-1判斷原溶液中k+是否存在，若存在，求其物質(zhì)的量濃度的最小值，若不存在，請(qǐng)說明理由:。(4)若無色氣體d是混合氣體:待測液中一定含有的陰離子是。沉淀a中能與稀硝酸反應(yīng)的成分是。10. (2015河南安陽調(diào)研卷)元素周期表是人們研究物質(zhì)性質(zhì)的重要工具，元素在周期表中的位置如下圖所示。(1)畫出元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖:。(2)元素和形成的化合物是一種可燃性液體，其分子內(nèi)含有18個(gè)質(zhì)子，燃燒產(chǎn)物有兩種，其中之一是大氣中的主要成分，寫出該化合物燃料時(shí)的化學(xué)方程式: 。(3)a、b、c、d、e、f是中學(xué)常見單質(zhì)或化合物，均由元素組成，它們存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去)。若e為單質(zhì)氣體，d為白色沉淀，b的晶體中含有的化學(xué)鍵類型為。c與f反應(yīng)的離子方程式為 。若e為氧化物，f是堿性鹽溶液，c分子中有22個(gè)電子，則c的電子式為。則a與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為。11. (2015江西新余高三期末)已知甲、乙、丙為常見的單質(zhì)，a、b、c、d、x、y、z為常見化合物，且丙在常溫常壓下為氣體，b為淡黃色固體，y的摩爾質(zhì)量數(shù)值比z小16，乙、丙的摩爾質(zhì)量相同，b的摩爾質(zhì)量比d小2，b、x的摩爾質(zhì)量相同。各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(各反應(yīng)條件略)。請(qǐng)回答下列問題:(1)在b與二氧化碳的反應(yīng)中，每有1 mol電子轉(zhuǎn)移，生成氣體l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(2)x與y的溶液混合后，再加入適量鹽酸，會(huì)有乙生成，反應(yīng)的離子方程式是。(3)將c通入溴水中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。d中含有的化學(xué)鍵類型為。(4)在101 kpa時(shí)，4.0 g乙在一定條件下與丙完全反應(yīng)生成c，放出37 kj的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是。(5)比甲元素的原子序數(shù)少4的m元素，在一 定條件下能與氫元素組成化合物mh5。已知mh5的結(jié)構(gòu)與氯化銨相似，mh5與水作用有氫氣生成，則mh5的電子式為(m要用元素符號(hào)表示)。寫出mh5與alcl3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。12. (2015河南八校聯(lián)考)已知物質(zhì)a、b、c、d、e是由短周期元素構(gòu)成的單質(zhì)或化合物，它們可發(fā)生如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系:(1)若條件為點(diǎn)燃，氣體d可以支持燃燒，1 mol c與水完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的特質(zhì)的量為，近段時(shí)間有人提出將氣體d與氨氣作為燃料電池的燃料源并且進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，最終制成了d-氨氣燃料電池系統(tǒng)，總反應(yīng)式為d+nh3x+h2o(x為單質(zhì)，方程式未配平)，寫出此堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式:。(2)若條件為加熱，e是一種兩性氫氧化物，氣體d是一種有臭雞蛋氣味的氣體，其水溶液是還原性酸，寫出d與naoh等物質(zhì)的量混合的離子方程式:。(3)若條件為常溫，b和d為同一種無色氣體，常溫下e的濃溶液可以使fe鈍化，寫出c與h2o反應(yīng)的化學(xué)方程式:。13. (2015河南八校聯(lián)考)信息時(shí)代產(chǎn)生的大量電子垃圾對(duì)環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。某“變廢為寶”學(xué)生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到紅色金屬m和金屬e并進(jìn)行如下框圖所示轉(zhuǎn)化，獲得高效凈水劑k2eo4(答題時(shí)，化學(xué)式及化學(xué)方程式中的m、e均用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示)。(1)將10 g金屬e置于40 ml hno3溶液中，微熱，反應(yīng)過程中隨著硝酸濃度的降低，生成氣體的顏色由紅棕色逐漸變?yōu)闊o色，充分反應(yīng)后共收集到1.792 l標(biāo)準(zhǔn)狀況下的混合氣體(no2、no)，溶液中還殘留4.4 g固體。寫出上述反應(yīng)的總的化學(xué)方程式: 。(2)寫出m溶于稀硫酸和h2o2混合液的離子方程式: 。(3)檢驗(yàn)x中陽離子的方法和現(xiàn)象是 。(4)某同學(xué)取x的溶液在空氣中放置后，酸化并加入ki和淀粉溶液，溶液變藍(lán)色。寫出與上述變化過程相關(guān)的離子方程式:、。(5)由mso4的藍(lán)色溶液經(jīng)一系列操作可以獲得藍(lán)色晶體，這些操作中用到的實(shí)驗(yàn)儀器除了酒精燈、蒸發(fā)皿、鐵架臺(tái)外，還需要用到的玻璃儀器有。(6)某同學(xué)利用h2還原mo來測定m的相對(duì)原子質(zhì)量，下圖是測定裝置示意圖。a中試劑是鹽酸。儀器b中應(yīng)裝入，裝置d的作用是。連接好裝置并檢驗(yàn)裝置的氣密性后，應(yīng)首先“加熱反應(yīng)管e”還是“從a瓶中逐滴加入液體”;在這兩步之間還應(yīng)進(jìn)行的操作是。14. (2014北大附中河南分校)某溶液中的溶質(zhì)由下列中的幾種離子構(gòu)成:na+、fe3+、cu2+、ba2+、al、c、s、s。取該溶液進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果如下:向溶液中加入過量稀鹽酸，得到氣體甲和溶液甲;向溶液甲中加入過量nh4hco3溶液，得到白色沉淀乙、氣體乙和溶液乙;向溶液乙中加入過量ba(oh)2溶液，得到白色沉淀丙、氣體丙和溶液丙。檢驗(yàn)氣體甲、氣體乙、氣體丙，都只含有一種成分，而且各不相同。請(qǐng)回答下列問題:(1)只根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸龅慕Y(jié)論是。(2)沉淀丙中一定含有，可能含有。(3)該溶液中肯定存在的離子有。(4)氣體乙分子的結(jié)構(gòu)式為。(5)向溶液甲中加入nh4hco3溶液至過量，該過程中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為、(根據(jù)需要，可不填完，也可補(bǔ)充)。15. (2015河北衡水中學(xué))現(xiàn)有一包鋁熱劑是鋁粉和氧化鐵粉末的混合物，在高溫下使之充分反應(yīng)， 將反應(yīng)后的固體分為兩等份，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)( 計(jì)算ph時(shí)假定溶液體積沒有變化):向其中一份固體中加入100 ml 2.0 moll-1 naoh 溶液， 加熱使其充分反應(yīng)后過濾， 測得濾液的ph=14;向另一份固體中加入140 ml 4.0 moll-1 hcl溶液，使固體全部溶解，測得反應(yīng)后所得溶液中只有h+、fe2+和al3+三種陽離子且ph=0。(1)寫出該鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式:;寫出實(shí)驗(yàn)發(fā)生的離子方程式:。(2)這包鋁熱劑中鋁粉的質(zhì)量為 。(3)這包鋁熱劑中氧化鐵粉末的質(zhì)量為 。16. (2015河南八校聯(lián)考)有三種質(zhì)量比可能相同或不同的鎂鋁合金樣品、。甲、乙、丙三組同學(xué)各取一種樣品，對(duì)合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)探究。(1)甲組取樣品 m1 g和過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后過濾;再往濾液中通入過量的二氧化碳?xì)怏w，將所得沉淀過濾、洗滌、烘干、灼燒，得到固體質(zhì)量仍為m1 g。則合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。(2)乙組取樣品 m2 g和足量的稀硫酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)固體完全溶解，標(biāo)準(zhǔn)狀況下得到氣體體積為v l，則m2 g的取值范圍是。(3)丙組取不同質(zhì)量的樣品分別和30 ml同濃度的鹽酸反應(yīng)，所取合金質(zhì)量與產(chǎn)生氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)如下列所示:實(shí)驗(yàn)序號(hào)abc合金質(zhì)量/mg510765918氣體體積/ml560672672()計(jì)算鹽酸的物質(zhì)的量濃度。()計(jì)算合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。()在c組實(shí)驗(yàn)后，還需向容器中加入1.0 moll-1氫氧化鈉溶液多少毫升才能使剩余合金中的鋁恰好完全溶解 專題二無機(jī)綜合應(yīng)用題型研究【集中突破】1. (1) 碳粉(2) fe(oh)3、al(oh)3(3) nicl2+na2c2o4+2h2onic2o42h2o+2nacl(4) nic2o4+2oh-ni(oh)2+c2(5) 2h2o+2e-h2+2oh-2ni(oh)2+2oh-+cl22ni(oh)3+2cl-(6) c【解析】(1) 碳粉不溶于水、酸,酸溶后所留殘?jiān)闹饕煞譃樘挤邸?2) 用nio調(diào)節(jié)溶液的ph,先生成fe(oh)3沉淀,然后生成al(oh)3沉淀。(3) nicl2可與na2c2o4反應(yīng)生成nic2o42h2o和nacl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為nicl2+na2c2o4+2h2onic2o42h2o+2nacl。(4) 加入naoh溶液,nic2o42h2o轉(zhuǎn)化為ni(oh)2,離子方程式為nic2o4+2oh-ni(oh)2+c2。(5) 過濾1中加入草酸鈉溶液后過濾,得到的濾液中含有nacl,電解過程中陰極反應(yīng)式為2h2o+2e-h2+2oh-,沉淀為ni(oh)2,被氯氣氧化得到ni(oh)3,該氧化反應(yīng)的離子方程式為2ni(oh)2+2oh-+cl22ni(oh)3+2cl-。(6) 鐵鎳蓄電池,放電時(shí)總反應(yīng)為fe+ni2o3+3h2ofe(oh)2+2ni(oh)2,反應(yīng)后產(chǎn)物有氫氧化物,可得電解液為堿性溶液,由放電時(shí)的反應(yīng)可以得出鐵作還原劑失去電子,ni2o3作氧化劑得到電子,即正極為ni2o3、負(fù)極為fe,故a正確;根據(jù)總反應(yīng)fe+ni2o3+3h2ofe(oh)2+2ni(oh)2,可以判斷出鐵鎳蓄電池放電時(shí)fe作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),為還原劑,失電子生成fe2+,堿性電解質(zhì)中最終生成fe(oh)2,負(fù)極反應(yīng)為fe+2oh-2e-fe(oh)2,故b正確;充電可以看作是放電的逆過程,即陰極為原來的負(fù)極,所以電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為fe+2oh-2e-fe(oh)2,所以電池充電過程時(shí)陰極反應(yīng)為fe(oh)2+2e-fe+2oh-,因此電池充電過程中陰極附近溶液的ph會(huì)升高,故c錯(cuò)誤;充電時(shí),陰極發(fā)生:fe(oh)2+2e-fe+2oh-,陽極發(fā)生:2ni(oh)2+2oh-2e-ni2o3+3h2o,故d正確。2. (1) cuso4ba(oh)2(2) 2fecl3+3na2co3+3h2o2fe(oh)3+3co2+6nacl(3) 溶液由無色變成紅色al3+3h2oal(oh)3+3h+(4) 500(5) c(h+)c(oh-)c(c)c(hc)c(na+)(6) 【解析】(1) 由實(shí)驗(yàn)可知,a、c反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀應(yīng)是氫氧化銅和硫酸鋇沉淀,則a、c是cuso4、ba(oh)2中的一種;由實(shí)驗(yàn)可知,b、e只能是鹽類,發(fā)生水解互促反應(yīng)產(chǎn)生氣體和沉淀,其中含有fe3+、c,且其中必有na2co3;由實(shí)驗(yàn)可知c為強(qiáng)堿,所以c是ba(oh)2,a是cuso4;d為鋁鹽;由實(shí)驗(yàn)可知,e為na2co3;由實(shí)驗(yàn)可知d中有n,所以d為al(no3)3,則b只能為fecl3。(2) 步驟是fe3+、c的水解互促反應(yīng),化學(xué)方程式為2fecl3+3na2co3+3h2o2fe(oh)3+3co2+6nacl。(3) al(no3)3溶液由于al3+水解而使溶液顯酸性,所以加入石蕊試液,溶液變紅色,離子方程式為al3+3h2oal(oh)3+3h+。(4) 根據(jù)cu與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式3cu+8h+2n3cu2+2no+4h2o,得3cu8h+,38.4 g cu的物質(zhì)的量為0.6 mol,需要硫酸的物質(zhì)的量是0.8 mol,其體積為500 ml。(5) 由題意知n(co2)=0.5 mol,n(na2co3)=1.5 mol,二者反應(yīng)后溶液中有1 mol的nahco3、1 mol的na2co3,na2co3水解程度大于nahco3水解程度,所以溶液中離子濃度由小到大的順序?yàn)閏(h+)c(oh-)c(c)c(na+)。(6) 陽極先是cl-放電,溶液中共有0.3 mol cl-,根據(jù)2cl-+2e-cl2,轉(zhuǎn)移電子0.3 mol時(shí)產(chǎn)生氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是3.36 l;然后是氫氧根離子放電,4oh-4e-o2+2h2o,每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子就生成0.56 l的氣體,所以圖像如下:3. (1) k2feo4具有強(qiáng)氧化性,能夠消毒殺菌;同時(shí)fe被還原成fe3+,fe3+水解形成fe(oh)3膠體,能夠吸附水中懸浮雜質(zhì)11.50(2) 312fe+fe3+8oh-3fe+4h2ofe+8oh-6e-fe+4h2o(3) znfe+4h2o+3e-fe(oh)3+5oh-(4) 2.2710-2【解析】(1) k2feo4具有強(qiáng)氧化性,能夠消毒殺菌;同時(shí)fe被還原成fe3+,fe3+水解形成 fe(oh)3膠體,能夠吸附水中懸浮雜質(zhì)。ph=11.50時(shí),溶液中oh-濃度最大,不利于k2feo4與水的反應(yīng)正向進(jìn)行,與同濃度的k2feo4在ph為4.74、7.00溶液中相比,其穩(wěn)定性最好。(2) 干法制備k2feo4的反應(yīng)是fe2o3+3kno3+4koh2k2feo4+3kno2+2h2o,在該反應(yīng)中氧化劑kno3與還原劑fe2o3的物質(zhì)的量之比為31;濕法制備中,若fe(no3)3加入過量,在堿性介質(zhì)中k2feo4與fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成k3feo4,此反應(yīng)的離子方程式為2fe+fe3+8oh-3fe+4h2o;制備中間產(chǎn)物na2feo4,若采用電解的方法,則陽極fe的電極反應(yīng)式為fe+8oh-6e-fe+4h2o。(3) 比亞迪雙模電動(dòng)汽車使用高鐵電池供電,其總反應(yīng)為3zn+2k2feo4+8h2o3zn(oh)2+2fe(oh)3+4koh。在放電時(shí)負(fù)極材料為失去電子元素的化合價(jià)升高的物質(zhì)zn;在正極上的反應(yīng)為fe+4h2o+3e-fe(oh)3+5oh-。4. (1) 生鐵中含有碳等雜質(zhì)4fe2+o2+4h+4fe3+2h2o(2) 3.52no2+8znfe2o3.5n2+8znfe2o4(3) 2fepo4+li2co3+2c2lifepo4+3cofepo4+li+e-lifepo4(4) 2.5【解析】(1) 生鐵中含有碳元素等雜質(zhì),故5.6 g生鐵中鐵的物質(zhì)的量少于0.1 mol,其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氫氣的體積小于2.24 l。溶液長時(shí)間放置慢慢出現(xiàn)淺黃色是由于亞鐵離子被氧化為鐵離子導(dǎo)致的,相應(yīng)的離子方程式為4fe2+o2+4h+4fe3+2h2o。(2) 由化合價(jià)規(guī)則及鋅、氧元素的價(jià)態(tài)可知,znfe2ox中鐵的化合價(jià)為x-1,當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)換的n(znfe2o4)n(h2)=21時(shí),根據(jù)得失電子守恒原理可知,鐵的化合價(jià)升高了0.5價(jià),即由+3價(jià)升高為+3.5價(jià)。(3) 以fepo4(難溶于水)、li2co3和單質(zhì)碳為原料在高溫下制備lifepo4,該反應(yīng)還生成一種可燃性氣體,該氣體為co,反應(yīng)過程中fepo4中鐵元素由+3價(jià)降低到+2價(jià),li2co3中碳元素由+4價(jià)降低到+2價(jià),相應(yīng)的化學(xué)方程式2fepo4+li2co3+2c2lifepo4+3co。放電時(shí)是原電池反應(yīng),正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為fepo4+li+e-lifepo4。(4) 若不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則c(fe3+)kspfe(oh)3,代入有關(guān)數(shù)據(jù)后可求出c(oh-)210-13 moll-1,因此c(h+)0.05 moll-1,可求出至少需要加入鹽酸的體積為2.5 ml。5. (1) bd(2) 增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)物反應(yīng)完全2mno2+4koh+o22k2mno4+2h2o(3) cda(4) k2mno4(5) kohmno2(6) 0.67(或)【解析】(1) kmno4有強(qiáng)氧化性,利用其強(qiáng)氧化性殺菌消毒,消毒原理與naclo溶液、h2o2溶液一樣,苯酚、75%的酒精消毒的原理是使病毒的成分蛋白質(zhì)發(fā)生變性進(jìn)行消毒。(2) 軟錳礦粉碎的目的是增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)物反應(yīng)完全。mno2、koh的熔融混合物中通入空氣反應(yīng)生成k2mno4,反應(yīng)的化學(xué)方程式:2mno2+4koh+o22k2mno4+2h2o。(3) hcl有揮發(fā)性,會(huì)導(dǎo)致co2不純,因此酸最好選擇稀硫酸,碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)生成的caso4在水中的溶解度很小,反應(yīng)過程中沉積在石灰石表面,會(huì)阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,所以所需最好試劑為稀硫酸和純堿;稀硫酸與純堿是液體與固體發(fā)生反應(yīng),不能選用裝置b,由于純堿溶于水,也不能使用啟普發(fā)生器,只有a裝置符合氣體發(fā)生裝置的要求。(4) 向k2mno4溶液中通入co2制備kmno4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3k2mno4+2co22kmno4+2k2co3+mno2,k2mno4中一部分mn元素由+6價(jià)升高到+7價(jià),另一部分mn元素由+6價(jià)降低到+4價(jià),電子只在mn元素之間轉(zhuǎn)移,k2mno4既是氧化劑又是還原劑。(5) 制備中利用的原料,在轉(zhuǎn)化過程中又生成的可以循環(huán)利用。由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖知,除石灰、二氧化碳外,k2mno4溶液中通入co2以制備kmno4,生成的mno2及最后由母液加入石灰水生成的koh,會(huì)在mno2、koh的熔融制備k2mno4中被循環(huán)利用。(6) 若不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過程中的損失,1 mol mno2可制得1 mol k2mno4,由方程式可知,3k2mno4+2co22kmno4+2k2co3+mno2,1 mol k2mno4可以制備mol kmno4,在上述條件下,1 mol mno2可制得 mol kmno4。6. (1) cr、fe第4周期族(2) 過濾(3) fe2o3h2sio3和al(oh)3(4) c2cr+2h+cr2+h2o(5) 6feocr2o3+24naoh+7kclo312na2cro4+3fe2o3+7kcl+12h2o【解析】由制備流程可知,高溫下發(fā)生6feocr2o3+24naoh+7kclo312na2cro4+3fe2o3+7kcl+12h2o,固體加水,fe2o3不溶于水,sio2、al2o3與naoh反應(yīng)而溶解,則操作為溶解,操作為過濾,固體x為fe2o3,溶液中含有硅酸根離子、偏鋁酸根離子,調(diào)節(jié)ph均轉(zhuǎn)化為沉淀,na2cro4溶液在酸性溶液中反應(yīng)生成k2cr2o7,濃縮、結(jié)晶、過濾、干燥得到na2cro4固體。(1) 工藝流程所涉及元素中,o、si、al為主族元素,fe、cr為過渡元素,fe的原子序數(shù)是26,位于第4周期族。(2) 操作是分離溶液與不溶性固體,采用過濾的方法。(3) 固體x為fe2o3,溶液中含有硅酸根離子、偏鋁酸根離子,調(diào)節(jié)ph均轉(zhuǎn)化為沉淀,則y中含h2sio3和al(oh)3。(4) 由于鹽酸易被氧化,所以宜選硫酸;重鉻酸鉀的溶解度較小且受溫度影響較大,而溫度對(duì)氯化鈉的溶解度影響小,可選加入氯化鉀發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),得到重鉻酸鉀。在酸性環(huán)境下,cr轉(zhuǎn)化為cr2,離子方程式為2cr+2h+cr2+h2o。(5) feocr2o3與氯酸鉀、氫氧化鈉高溫反應(yīng)的化學(xué)方程式為6feocr2o3+24naoh+7kclo312na2cro4+3fe2o3+7kcl+12h2o。7. (1) k=(2) -12hno2+2i-+2h+i2+2no+2h2oi2(3) 負(fù)n+10h+8e-n+3h2o【解析】(1) 由于亞硝酸是一種中強(qiáng)酸,其電離方程式為hno2h+n,相應(yīng)的電離平衡常數(shù)表達(dá)式為k=。(2) nh2oh中h元素的化合價(jià)為+1,o元素的化合價(jià)為-2,由物質(zhì)中正、負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0可知,n元素的化合價(jià)為-1。亞硝酸鹽加入稀硫酸酸化后,再加入足量的碘化鉀,反應(yīng)中亞硝酸被還原為一氧化氮,碘離子被氧化為碘單質(zhì),同時(shí)有水分子生成,反應(yīng)的離子方程式為2hno2+2i-+2h+i2+2no+2h2o。(3) 在電解過程中,與電池陰極相連的是電源負(fù)極。陰極采用催化電極,使n在酸性條件下生成n的電極反應(yīng)式為n+10h+8e-n+3h2o。8. (1) linh2(2) linh2+nh4cllicl+nh3(3) 置換反應(yīng)linh2+h2olioh+nh3(4) 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶liclh2o(s)licl(s)+h2o(g),減小壓強(qiáng),有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),從而有利于無水licl的制備【解析】在一定條件下,0.1 mol 固體a與0.1 mol nh4cl固體恰好完全反應(yīng),生成固體b和氣體c,氣體c極易溶于水得到堿性溶液,可推知c為nh3,a中含li,所以b中也含有l(wèi)i元素,電解無水b可生成一種短周期元素的金屬單質(zhì)d和氯氣,根據(jù)元素守恒可知b為licl,d為li,標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 l氨氣的物質(zhì)的量為0.2 mol,其質(zhì)量=0.2 mol17 gmol-1=3.4 g,根據(jù)質(zhì)量守恒可知b的質(zhì)量為2.3 g+5.35 g-3.4 g=4.25 g;固體a與nh4cl固體反應(yīng)可表示為a+nh4cllicl+nh3,根據(jù)cl原子守恒,licl的物質(zhì)的量=0.1 mol,那么2.3 g化合物a中含li元素也為0.1 mol,再根據(jù)質(zhì)量守恒和原子守恒,則2.3 g a中含有n原子為0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol,含有h原子為0.2 mol4-0.4 mol=0.2 mol,可推知a是linh2。(1) 由上述分析可知,a為linh2。(2) linh2與nh4cl反應(yīng)的化學(xué)方程式為linh2+nh4cllicl+nh3。(3) 金屬li與液態(tài)的nh3在硝酸鐵催化下反應(yīng)來制備linh2物質(zhì)同時(shí)產(chǎn)生了氫氣,故為置換反應(yīng);linh2遇水發(fā)生水解,li+與水電離的oh-結(jié)合,n與水電離的h+結(jié)合,水解方程式為linh2+h2olioh+nh3。(4) 由流程可知,步驟是從溶液中得到晶體,采用的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;由liclh2o(s)licl(s)+h2o(g)可知,步驟減壓的目的是減小壓強(qiáng),有利于平衡正方向移動(dòng),有利于無水licl的制備。9. (1) ba2+hc+oh-baco3+h2o(2) fe3+、ba2+(3) 陰離子cl-br-chcss濃度/moll-1?00.10.100.05存在;其最小的物質(zhì)的量濃度為0.1 moll-1(4) c、hc、sbaco3、baso3【解析】待測液和氯化鋇溶液反應(yīng)得到沉淀a,則溶液中可能含有c、s、s,向沉淀中加入稀硝酸生成氣體,且有部分沉淀不溶解,則溶液中存在c,可能存在s、s中的兩種或一種,根據(jù)離子共存知,溶液中不存在ba2+;濾液a中有ba2+,加入過量的naoh溶液得到氣體b、白色沉淀b,則溶液中一定含有n、hc,一定不存在fe3+,氣體b為nh3,白色沉淀b為baco3,濾液b中通入氯氣,得淺黃綠色溶液,溶液中一定沒有br-,濾液b中加入硝酸銀、硝酸溶液得到白色沉淀c,c為agcl,說明濾液b中含有cl-,由于加入氯化鋇溶液,不能確定原溶液中是否含有cl-。(1) 由上述分析可知,白色沉淀b為碳酸鋇,是由hc、ba2+、oh-反應(yīng)生成,反應(yīng)離子方程式為hc+ba2+oh-baco3+h2o。(2) 由上述分析可知,溶液中一定沒有的陽離子是fe3+、ba2+。(3) 由上述分析可知,不能確定原溶液中是否含有cl-,溶液中一定沒有br-,若無色氣體d是單一氣體,則d為co2,e為caco3,溶液中含有c,白色沉淀d只能為baso4,溶液中一定沒有s,一定含有s,在1 l的待測溶液中:b(碳酸鋇)的物質(zhì)的量=0.1 mol ,則)=0.1 mol,故c(hc)=0.1 moll-1;e(碳酸鈣)的物質(zhì)的量=0.1 mol,則n(c)=0.1 mol,故c(c)=0.1 moll-1;d(硫酸鋇)的物質(zhì)的量=0.05 mol,則n(s)=0.05 mol,故c(s)=0.05 moll-1;)=n(nh3)=0.1 mol,則c(n)=0.1 moll-1;溶液中c(na+)=0.2 moll-1,c(hc)=0.1 moll-1,c(c)=0.1 moll-1,c(s)=0.05 moll-1,單位體積為正電荷=10.1 moll-1+10.2 moll-1=0.3 moll-1,單位體積內(nèi)負(fù)電荷=10.1 moll-1+20.1 moll-1+20.05 moll-1=0.4 moll-1,則單位體積內(nèi)正電荷單位體積內(nèi)負(fù)電荷,故一定含有k+,當(dāng)溶液中沒有cl-,k+濃度最小,根據(jù)電荷守恒可知,c(k+)最小濃度=0.4 moll-1-0.3 moll-1=0.1 moll-1。(4) 由上述分析可知,溶液中一定含有c、hc,不能確定原溶液中是否含有cl-,溶液中一定沒有br-,若無色氣體d是混合氣體,只能為co2、no混合氣體,白色沉淀d只能為baso4,溶液中一定含有s,不能確定是否含有s,沉淀a中一定含有baco3。待測液中一定含有的陰離子是c、hc、s;沉淀a中baco3,baso3能與稀硝酸反應(yīng)。10. (1) (2) n2h4+o2n2+2h2o(3) 離子鍵、(極性)共價(jià)鍵al3+3al+6h2o4al(oh) 33no2+h2o2hno3+no【解析】由元素在周期表中位置,可知為h、為na、為al、為c、為n、為o、為cl。(1) (cl)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2) 元素和形成的化合物是一種可燃性液體,其分子內(nèi)含有18個(gè)質(zhì)子,燃燒產(chǎn)物有兩種,其中之一是大氣中的主要成分,則該化合物為n2h4,其燃燒的化學(xué)方程式為n2h4+o2n2+2h2o。(3) 若e為單質(zhì)氣體,d為白色沉淀,則a為鈉或過氧化鈉,e為氫氣或氧氣,b為氫氧化鈉,f為氯化鋁,c為偏鋁酸鈉,d為氫氧化鋁,b(naoh)晶體中化學(xué)鍵類型為:離子鍵和共價(jià)鍵。c(naalo2)與f(alcl3)反應(yīng)的離子方程式為al3+3al+6h2o4al(oh) 3;若e為氧化物,常溫下a與水反應(yīng)生成e,則為二氧化氮與水生成硝酸與一氧化氮的反應(yīng),故a為no2,b為hno3,e為no;f為堿性溶液,c分子中有22個(gè)電子,則f為碳酸鹽,c為二氧化碳,d為碳酸氫鹽,則c(co2)的電子式為,a(no2)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為3no2+h2o2hno3+no。11. (1) 11.2(2) 2s2-+s+6h+3s+3h2o(3) so2+br2+2h2o2hbr+h2so4共價(jià)鍵(4) s(s)+o2(g)so2(g)h =-296 kjmol-1(5) alcl3+3nh5+3h2oal(oh)3+3nh4cl+3h2【解析】單質(zhì)甲、乙均能分別與單質(zhì)丙連續(xù)兩次反應(yīng),可能是單質(zhì)甲、乙分別被o2連續(xù)兩次氧化,生成不同的氧化物,則丙是o2。氧化物b與水反應(yīng)能放出o2,則b是na2o2,那么c是naoh,a是na2o,甲是na。又因b和x的摩爾質(zhì)量相同,則x是na2s,那么乙是s,c是so2,d是so3。進(jìn)一步推出y是na2so3,z是na2so4,而na2so4的相對(duì)分子質(zhì)量比na2so3的相對(duì)分子質(zhì)量大16,符合題意。(1) na2o2與二氧化碳的反應(yīng),每轉(zhuǎn)移1 mol電子,參加反應(yīng)的過氧化鈉物質(zhì)的量為1 mol,生成氧氣的物質(zhì)的量為0.5 mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 l。(2) na2s與na2so3的溶液混合后,再加入適量鹽酸,生成s,反應(yīng)的離子方程式是2s2-+s+6h+3s+3h2o。(3) 將so2通入溴水中,所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是so2+br2+2h2o4h+2br-+s。(4) 在101 kpa時(shí),4.0 g s在一定條件下與o2完全反應(yīng)生成so2,放出37 kj的熱量,則1 mol s參與反應(yīng)放出的熱量為296 kj,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是s(s)+o2(g)so2(g)h = -296 kjmol-1。12. (1) 1 mol2nh3+6oh-6e-n2+6h2o (2) h2s+oh-hs-+h2o(3) 3no2+h2o2hno3+no【解析】(1) 若條件為點(diǎn)燃,氣體d可以支持燃燒,則氣體d為氧氣,c為a、b的燃燒產(chǎn)物,且能與水反應(yīng)生成氧氣,可以推測出c為過氧化鈉,c(過氧化鈉)與水是歧化反應(yīng),電子在過氧化鈉中氧元素之間發(fā)生轉(zhuǎn)移,1 mol過氧化鈉轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1 mol。氧氣-氨氣燃料電池負(fù)極為氨氣、正極為氧氣,電池負(fù)極反應(yīng)式為2nh3+6oh-6e-n2+6h2o。(2) 若條件為加熱,e為兩性氫氧化物,氣體d是一種有臭雞蛋氣味的氣體,其水溶液是還原性酸,則d是硫化氫,根據(jù)元素守恒知,c是硫化鋁,硫化氫是二元酸,和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉反應(yīng)生成硫氫化鈉,所以離子方程式為h2s+oh-hs-+h2o。(3) 若條件為常溫,b和d為同一種無色氣體,常溫下e的濃溶液可以使fe鈍化,則e是硝酸,d是一氧化氮,c是二氧化氮,a是氧氣,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,反應(yīng)方程式為3no2+h2o2hno3+no。13. (1) 5fe+14hno35fe(no3)2+3no+no2+7h2o(2) cu+h2o2+2h+cu2+2h2o(3) 取x溶液少許于試管中,滴入幾滴kscn溶液,溶液不顯紅色,再向試管中加入幾滴新制氯水,溶液顯紅色(4) 4fe2+o2+4h+4fe3+2h2o2fe3+2i-2fe2+i2(5) 燒杯、漏斗、玻璃棒(6) 鋅粒(zn)吸收水蒸氣,干燥h2從a瓶中逐滴加入液體檢驗(yàn)h2的純度【解析】根據(jù)題中信息,紅色金屬與稀硫酸和h2o2反應(yīng)生成藍(lán)色溶液,生成的溶液中含有銅離子,所以m為金屬銅;由于金屬e反應(yīng)后進(jìn)入溶液x,x被h2o2氧化為y,y能使kscn顯示紅色,證明金屬e為鐵,x為硫酸亞鐵,y為硫酸鐵,z為氫氧化鐵。(1) 溶液中還有4.4 g固體剩余,說明加入的鐵過量,參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量=(10-4.4)g=5.6 g,設(shè)生成的no和no2物質(zhì)的量分別為x mol 和y mol,根據(jù)得失電子守恒可得出feno,feno2和生成no和no2的總體積為1.792 l列出方程式:解方程式可知,x=0.06 mol,y=0.02 mol,所以生成的n(no)n(no2)=31,所以反應(yīng)的方程式為5fe+14hno35fe(no3)2+no2+3no+7h2o。(2) 銅和硫酸在h2o2溶液作用下發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銅和水,離子方程式為cu+2h2o2+2h+cu2+2h2o。