專練5無機化工流程題專項突破和專練六無機框架推斷題

1、熱點回頭專練5無機化工流程題專項突破1由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的幾種物質組成的混合粉末，取樣品進行下列實驗(部分產物略去)：(1)取少量溶液X，加入過量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上層清液，通入CO2，無明顯變化，說明樣品中不含有的物質是(填寫化學式)_。(2)Z為一種或兩種氣體：若Z只為一種氣體，試劑a為飽和NaHCO3溶液，則反應I中能同時生成兩種氣體的化學方程式是_；若Z為兩種氣體的混合物，試劑a為適量水，則Z中兩種氣體的化學式是_。(3)向Y中通入過量氯氣，并不斷攪拌，充分反應后，溶液中的陽離子是(填寫離子符號)_。(4)取Y中的溶液，調pH約為7，加入淀粉KI溶液和H

2、2O2，溶液呈藍色并有紅褐色沉淀生成。當消耗2 mol I時，共轉移3 mol電子，該反應的離子方程式是_。答案(1)Al(2)C2H2SO4(濃) CO22SO22H2ONO、CO2(3)Cu2、Fe3、H(4)2Fe23H2O24I= 2Fe(OH)32I22(2013·深圳一模，32)某校探究性學習小組用已部分生銹的廢鐵屑制作印刷電路板的腐蝕劑，并回收銅。探究過程如下：請回答下列問題：(1)步驟中先加入熱的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名稱是_。(2)步驟中，除發(fā)生反應Fe2HCl= FeCl2H2外，其他可能反應的離子方程式為_。(3)溶液C的顏色是_，溶液D中可能含有的金

3、屬陽離子有_。(4)可以驗證溶液B中是否含有Fe2的一種試劑是_(填選項序號)。a稀硫酸 b鐵c硫氰化鉀 d酸性高錳酸鉀溶液(5)操作乙的名稱是_，步驟產生金屬銅的化學方程式為_。答案(1)過濾(2)Fe2O36H= 2Fe33H2O、Fe2Fe3= 3Fe2(3)棕黃色Fe2、Cu2(4)d(5)電解CuCl2 CuCl23(2013·山東理綜，30)TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。(1)實驗室利用反應TiO2(s)CCl4(g)TiCl4(g)CO2(g)，在無水無氧條件下制備TiCl4，實驗裝置示意圖如下：有關物質性質如下表：物質熔點/沸點/其

4、他CCl42376與TiCl4互溶TiCl425136遇潮濕空氣產生白霧儀器A的名稱是_。裝置E中的試劑是_。反應開始前依次進行如下操作：組裝儀器、_、加裝藥品、通N2一段時間后點燃酒精燈。反應結束后的操作包括：停止通N2熄滅酒精燈冷卻至室溫。正確的順序為_(填序號)。欲分離D中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是_。(2)工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等雜質)制備TiO2的有關反應包括：酸溶FeTiO3(s)2H2SO4(aq)= FeSO4(aq)TiOSO4(aq)2H2O(l)水解TiOSO4(aq)2H2O(l)H2TiO3(s)H2SO4(aq)簡要工藝流程如下

5、：試劑A為_。鈦液需冷卻至70 左右，若溫度過高會導致產品TiO2收率降低，原因是_。取少量酸洗后的H2TiO3，加入鹽酸并振蕩，滴加KSCN溶液后無明顯現象，再加H2O2后出現微紅色，說明H2TiO3中存在的雜質離子是_。這種H2TiO3即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO2也會發(fā)黃，發(fā)黃的雜質是_(填化學式)。解析(1)注意審題，該反應是在無水無氧條件下制備的；安裝完裝置，首先檢查氣密性，然后裝入藥品。根據反應條件，N2必須進行干燥處理(干燥管)。然后通過N2排除系統(tǒng)內的空氣(O2)，點燃酒精燈，使反應發(fā)生。為了防止倒吸，反應結束后，應先熄滅酒精燈，再冷卻到室溫，最后停止通N2。在D中冷凝

6、的液體有CCl4和TiCl4，根據沸點不同，可采用分餾的方法分離。(2)加入H2SO4，除發(fā)生FeTiO3酸溶外，還發(fā)生反應Fe2O36H= 2Fe33H2O，為了使Fe3轉化成Fe2，所以應加入Fe粉(A)，鈦液中含有FeSO4和TiOSO4，考慮到溫度越高，TiOSO4的水解程度越大，造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀，在過濾時，造成鈦損失。由于Fe2不可能全部結晶生成綠礬，造成H2TiO3中含Fe2，滴入H2O2發(fā)生反應2Fe22HH2O2= 2Fe32H2O，所以當加入KSCN后，顯紅色，由于在H2TiO3中含Fe2，所以煅燒后會發(fā)生反應生成Fe2O3，造成TiO2發(fā)黃。答案

7、(1)干燥管濃H2SO4檢查氣密性分餾(或蒸餾)(2)Fe溫度過高會導致TiOSO4提前水解，產生H2TiO3沉淀Fe2Fe2O34鋁是重要的金屬材料，鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質)是工業(yè)上制取鋁的原料。實驗室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3和銨明礬晶體NH4Al(SO4)2·12H2O的工藝流程如圖所示：請回答下列問題：(1)固體a的化學式為_，中通入足量CO2氣體發(fā)生反應的離子方程式為_。(2)由制取銨明礬溶液的化學方程式為_，從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為(填操作名稱)_、冷卻結晶、過濾洗滌。(3)以1 000 kg含

8、氧化鋁36%的鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3，需消耗質量分數98%的硫酸(密度1.84 g·cm1)_L(保留一位小數)。(4)若同時制取銨明礬和硫酸鋁，通過控制硫酸的用量調節(jié)兩種產品的產量。若欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質的量之比為11，則投料時鋁土礦中的Al2O3和H2SO4的物質的量之比為_。解析(1)鋁土礦中Al2O3和Fe2O3能溶于鹽酸，SiO2不溶于鹽酸，所以固體a的化學式為SiO2。Al2O3溶于燒堿生成NaAlO2溶液，在其中通入CO2生成Al(OH)3沉淀。(2)Al(OH)3分解生成Al2O3，Al2O3與稀硫酸、氨氣反應生成銨明礬溶液。(3)m(Al2O3

9、)1 000 kg×36%360 kg，m(H2SO4) kg1 037.6 kg，需消耗質量分數98%的硫酸(密度1.84 g·cm3)為575.4×103 mL575.4 L。(4)設制得的Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)2·12H2O的物質的量都是1 mol，則Al3共3 mol，SO共5 mol，根據鋁原子和SO守恒原理可得，加入Al2O3和H2SO4的物質的量之比為5310。答案(1)SiO2AlOCO22H2O= HCOAl(OH)3(2)Al2O34H2SO42NH3= 2NH4Al(SO4)23H2O蒸發(fā)濃縮(3)575.4(4)

10、3105(2013·惠州二模，32)我國某大型電解銅生產企業(yè)，其冶煉工藝中銅、硫回收率達到97%、87%。下圖表示其冶煉加工的流程：冶煉中的主要反應：Cu2SO22CuSO2(1)煙氣中的主要廢氣是_，從提高資源利用率和減排考慮，其綜合利用方式是_。(2)電解法精煉銅時，陽極是_(填“純銅板”或“粗銅板”)；粗銅中含有的金、銀以單質的形式沉淀在電解槽_(填“陽極”或“陰極”)的槽底，陰極的電極反應式是_。(3)在精煉銅的過程中，電解質溶液中c(Fe2)、c(Zn2)會逐漸增大而影響進一步電解。幾種物質的溶度積常數(Ksp)物質Fe(OH)2Fe(OH)3Zn(OH)2Cu(OH)2K

11、sp8.0×1016 mol3·L34.0×1038 mol4·L43.0×1017 mol3·L32.2×1020 mol3·L3調節(jié)電解液的pH是除去雜質離子的常用方法。根據上表中溶度積數據判斷，含有等物質的量濃度的Fe2、Zn2、Fe3、Cu2的溶液，隨pH升高最先沉淀下來的離子是_。一種方案是先加入過量的H2O2，再調節(jié)pH到4左右，加入H2O2的目的是_。加入H2O2后發(fā)生反應的離子方程式為_。答案(1)SO2制硫酸(2)粗銅板陽極Cu22e= Cu(3)Fe3將Fe2氧化為Fe32Fe22HH2O2=

12、2Fe32H2O6(2013·山東理綜，31)廢舊硬質合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質鐵，利用電解法可回收WC和Co。工藝流程簡圖如下：(1)電解時廢舊刀具做陽極，不銹鋼做陰極，HCl溶液為電解液。陰極主要的電極反應式為_。(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是_。回收的洗滌液代替水配制電解液，目的是回收利用其中的_。(3)溶液的主要成分是_。洗滌CoC2O4不充分對最終產品純度并無明顯影響，但焙燒時會造成環(huán)境污染，原因是_。(4)將Co2O3還原成Co粉的化學反應方程式為_。解析本題考查電解原理、除雜、洗滌沉淀，氧化還原反應方程式的書寫，意在考查考生對化工流程的分析

13、能力和綜合運用知識的能力。(1)陰極發(fā)生還原反應，應是H放電生成氫氣。(2)廢舊刀具作陽極，電解時陽極產生Co2和Fe2，加入雙氧水后Fe2被氧化生成Fe3，通入氨氣后生成Fe(OH)3沉淀，即濾餅的主要成分是Fe(OH)3。洗滌液中含有Co2，可循環(huán)使用。(3)加入的草酸銨與CoCl2反應，生成草酸鈷和氯化銨，則溶液中主要含有NH4Cl。若草酸鈷表面的NH4Cl未洗凈，則焙燒時NH4Cl分解產生NH3和HCl，造成環(huán)境污染。(4)Co2O36e2Co，H22eH2O，根據得失電子守恒有Co2O33H2，可得Co2O33H2= 2Co3H2O。答案(1)2H2e= H2(2)Fe(OH)3Co

14、2(或Co)(3)NH4Cl焙燒時NH4Cl分解產生NH3和HCl(4)Co2O33H2=2Co3H2O7(2013·揭陽質檢，32)鉬是一種過渡金屬元素，通常用作合金及不銹鋼的添加劑，這種元素可增強合金的強度、硬度、可焊性及韌性，還可增強其耐高溫及耐腐蝕性能。如圖是化工生產中制備金屬鉬的主要流程圖。(1)寫出反應的化學方程式：_。(2)反應的尾氣可以再利用，寫出應用該尾氣制得的兩種重要化學試劑_。(3)如果在實驗室模擬操作1和操作2，則需要使用的主要玻璃儀器有_。(4)鉬在空氣中灼燒生成三氧化鉬，三氧化鉬溶于氫氧化鈉溶液生成鉬酸鈉；三氧化鉬不溶于鹽酸或稀硫酸。鉬酸鈉的化學式為_。(

15、5)工業(yè)上制備還原性氣體CO和H2的反應原理為CO2CH42CO2H2，CH4H2OCO3H2。含甲烷體積分數為80%的a L(標準狀況)天然氣與足量二氧化碳和水蒸氣的混合物在高溫下反應，甲烷轉化率為90%，用產生的還原性氣體(CO和H2)還原MoO3制鉬，理論上能生產鉬的質量為_。解析(1)二硫化鉬與氧氣在高溫下反應生成三氧化鉬和二氧化硫。(2)二氧化硫可收集再利用，制備硫酸和鹽類等。(3)操作1和操作2都是分離固體與液體混合物，都是過濾操作。(4)鉬酸是二元酸，可直接寫出鉬酸鈉。(5)根據反應方程式知，1 mol甲烷完全反應生成4 mol還原性氣體，而：3COMoO3Mo3CO2,3H2M

16、oO3Mo3H2O,3 mol還原性氣體理論上生成1 mol鉬。n(CH4)×80%，n(H2CO)×80%×90%×4 mol，n(Mo)× mol mol，m(Mo) mol×96 g·mol14.11a g。答案(1)2MoS27O22MoO34SO2(2)H2SO4、Na2SO3或Na2SO4、(NH4)2SO4等(3)燒杯、漏斗、玻璃棒(4)Na2MoO4(5)4.11a g熱點回頭專練6以框圖推斷為背景的 無機綜合應用題1A、B、C、D、E、F為中學化學中的常見物質，且物質A由12種短周期元素組成，在一定條件下有

17、如圖轉化關系，請完成下列問題：(1)若常溫下A為有色氣體。當F是一種金屬單質時，請寫出一定濃度的B溶液和適量F反應生成C與氣體E的離子方程式：_。當C為直線形分子時，E具有漂白性，物質F焰色反應呈黃色，則C的電子式為_；D中所含化學鍵的類型為_。(2)若A為淡黃色固體，D為白色難溶于水的物質，且A和D的相對分子質量相等，請用離子方程式表示F的水溶液呈酸性的原因：_。(3)若A中一種元素原子的最外層電子數為內層電子總數的，將B和D分別溶于水，所得溶液按恰當比例混合，可得一種不含金屬元素的鹽溶液，請寫出A與H2O反應的化學方程式：_；B轉化為C的化學方程式為_。解析根據物質的特殊物理性質為突破口進

18、行推斷，推出各物質，應用化學用語及化學反應原理進行解題。答案(1)Fe4HNO= Fe3NO2H2O 離子鍵、極性共價鍵來源:Z+xx+k.Com(2)Al33H2OAl(OH)33H(3)Mg3N26H2O= 3Mg(OH)22NH34NH35O2 4NO6H2O2下圖是一些重要工業(yè)生產的轉化關系(反應條件略去)。請完成下列問題：(1)若D是單質，且與A屬于同一主族，則：反應的化學方程式是_。D的原子結構示意圖是_。D單質的一種重要用途是_。(2)若B為黃色固體，D為固體化合物，則：該反應的化學方程式是_。生產該工業(yè)品的工廠應建在離_較近的地方。實驗室檢驗C的方法是_。(3)若B是一種有刺激

19、性氣味的氣體，則：B分子的空間構型為_。實驗室進行此實驗時，?？吹接写罅堪谉煯a生，產生大量白煙的原因是_?；衔顲在一定體積的容器中，在一定條件下發(fā)生反應，測得容器內氣體的壓強略小于原來的。請寫出該反應的化學方程式_。解析(1)由題意可知，若D是單質，且與A屬于同一主族，那么該反應是單質A化合物B氣態(tài)化合物C單質D，故其必為C與SiO2之間的反應。(2)單質A黃色固體B氣態(tài)化合物C固體化合物D，那么A為O2，B為FeS2，該反應是硫酸工業(yè)的重要反應，生產硫酸的工廠應建在離硫酸消費中心較近的地方。(3)若B是一種有刺激性氣味的氣體，那么該反應是氨的催化氧化反應，故化合物C為NO，化合物B為NH3

20、，實驗室進行此實驗時，?？吹接写罅堪谉煯a生，說明生成了NH4NO3。一定體積的容器中的NO在一定條件下發(fā)生反應，測得容器內氣體的壓強略小于原來的，說明反應前后氣體物質的量之比為32，故該反應的化學方程式為：3NO= NO2N2O。答案(1)2CSiO2 Si2CO 作半導體材料(2)4FeS211O2 2Fe2O38SO2消費中心將氣體C通入品紅溶液中，溶液褪色，將溶液加熱，又恢復紅色(3)三角錐形生成的NO氣體被氧氣氧化生成NO2，NO2與水反應生成的硝酸與NH3反應生成NH4NO3而產生大量白煙3NO=NO2N2O3下圖是一些常見的單質、化合物之間的轉化關系圖，有些反應中的部分物質被略去。

21、反應常被應用于野外焊接鋼軌，是工業(yè)上重要的反應之一。請回答下列問題：(1)H的電子式是_，其中含有的化學鍵類型是_。(2)寫出反應的現象：_，有關反應的化學方程式為_。(3)已知I的燃燒熱是285.8 kJ·mol1，則1 m3(標準狀況)I完全燃燒，恢復至室溫時放出的熱量是_(計算結果保留3位有效數字)。(4)25 時，以Pt為電極電解含有少量酚酞的F的飽和溶液，則在_(填“陰”或“陽”)極附近溶液由無色變?yōu)榧t色，若在此極收集到0.2 g氣體，則此時溶液的pH是_(假設溶液的體積為2 L且不考慮電解后溶液體積的變化)。(5)在K溶液中加入與K等物質的量的Na2O2，恰好使K轉化為N

22、，寫出該反應的離子方程式：_。解析根據圖示確定為鋁熱反應，為電解飽和食鹽水的反應，D能與G反應，則D、G、J和K分別為Fe、Cl2、FeCl3和FeCl2，根據反應可確定H、I、M、N、B、A分別為NaOH、H2、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Fe2O3和Al。(1)NaOH屬于離子化合物，含有離子鍵和共價鍵。(3)1 m3 H2完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為×285.8 kJ·mol11.28×104 kJ。(4)電解時陽極和陰極反應分別為2Cl2e= Cl2和2H2e= H2，陰極附近OH濃度升高，溶液將由無色變?yōu)榧t色；收集到0.2 g H2時轉移0.2 m

23、ol電子，溶液中c(OH)0.1 mol·L1，則溶液的pH13。(5)Na2O2在溶液中能將Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3沉淀，同時生成O2。答案(1) 離子鍵和共價鍵(或離子鍵和極性鍵)(2)白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(3)1.28×104 kJ(4)陰13(5)4Fe24Na2O26H2O=4Fe(OH)3O28Na4Mg及其化合物可以發(fā)生如下轉化(部分反應物、生成物或水已略去)，已知X、Y、Z為氣態(tài)單質，B常溫下為液態(tài)，D的焰色為黃色，C和G混合冒白煙并生成A。(1)寫出下列物質的化學式：A_；Y_。(

24、2)請用電子式表示B的形成過程：_。(3)請用電離或水解平衡解釋ABMgCXMgCl2的原因_。(4)將1 mol CO2通入1 L溶質為F的溶液中，充分反應后，再向混合液中逐滴滴加鹽酸，所加鹽酸的體積與生成的氣體的關系如圖所示，原F溶液的物質的量濃度為_ mol·L1。解析Mg與A(由C與G混合冒白煙并生成A猜測為銨鹽)、B(由無色液體猜測為H2O)反應生成MgCl2和氣體單質X、與G反應冒白煙的物質C，應聯(lián)想Mg與NH4Cl溶液的反應，C為NH3、X為H2。則G為HCl，那么Z是Cl2。C與G生成A、G與Mg(OH)2生成MgCl2，與推斷符合。再確定D、E、Y、F：MgCl2M

25、g(OH)2必然要加堿，而同時還產生氣體單質Y，應推測D是Na2O2、Y是O2，E是NaCl、F是NaOH。(4)前面20 mL不產生氣體，后面10 mL氣體量達到最大，則溶質是NaOH和Na2CO3，且物質的量之比為11。即1 mol CO2反應生成了1 mol Na2CO3，還剩余1 mol NaOH，所以原溶液中有3 mol NaOH，c(NaOH)3 mol·L1。答案(1)NH4ClO2 (3)NH4Cl水解生成NH3·H2O和HCl，加入鎂后，因為鎂非常活潑，與水解產生的H反應生成H2，使溶液中c(H)減小，從而促進了NH4Cl的水解，最終逸出NH3(4)35右

26、圖表示某固態(tài)單質A及其化合物之間的轉化關系(某些產物和反應條件已略去)?；衔顱在常溫常壓下為氣體，B和C的相對分子質量之比為45，化合物D是重要的工業(yè)原料。(1)寫出A在加熱條件下與H2反應的化學方程式：_；(2)寫出E與A的氫化物反應生成A的化學方程式：_；(3)寫出一個由D生成B的化學方程式：_；(4)將5 mL 0.10 mol·L1的E溶液與10 mL 0.10 mol·L1的NaOH溶液混合。寫出反應的離子方程式：_；反應后溶液的pH_7(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_；加熱反應后的溶液，其pH_(填“增大”“不變”或“減小”)，理由是_。解析常見的固

27、體單質除了金屬之外還有B、C、Si、P、S、I2，而能在空氣中反應生成氣體化合物的只有C、S。由A在加熱條件下可與氫氣反應，B、C的相對分子質量之比為45，確定A是單質硫，因為SO2和SO3的相對分子質量之比恰好為45，硫酸是重要的工業(yè)原料，化合物E應為H2SO3。將5 mL 0.10 mol·L1的E(H2SO3)溶液與10 mL 0.10 mol·L1的NaOH溶液混合，兩者恰好完全反應，所得溶液為Na2SO3溶液，由于SOH2OHSOOH，所以溶液顯堿性。根據水解的特點可知加熱溶液可以促進水解。答案(1)SH2 H2S(2)H2SO32H2S=3S3H2O(3)C2H

28、2SO4(濃) CO22SO22H2O(其他合理答案也可)(4)H2SO32OH= SO2H2O大于Na2SO3是強堿弱酸鹽，水解后溶液呈堿性增大水解是吸熱反應，加熱促使SO水解程度增大，因而pH增大6幾種中學化學常見的單質及其化合物相互轉化的關系如下圖所示：可供參考的信息有：甲、乙、丙、丁為單質，其余為化合物。A由X和Y兩種元素組成，其原子個數比為12，元素質量之比為78 。B常溫下為無色有刺激性氣味的氣體，H常溫下為無色無味的液體，E常用作紅色油漆和涂料。試根據上述信息回答下列問題：(1)A的化學式為_。(2)F與丁單質也可以化合生成G，試寫出該反應的離子方程式：_。(3)如圖甲所示，將少量F的飽和溶液分別滴加到下列物質中，得到三種分散系、。試將填入圖乙方框中。(4)化合物M與H組成元素相同，可以將G氧