高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高考必考大題專練

高考必考大題專練(一)A組化工流程分析題——金屬類1．綠礬被廣泛用于醫(yī)藥和工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)上兩種制備綠礬(FeSO4·7H2O)的流程如圖所示，根據(jù)題意回答下列問題：方法一：利用黃銅礦粉(主要成分為CuFeS2)制取綠礬(1)試劑a和試劑b分別是____________，操作1的名稱是________。(2)有一種細(xì)菌在有氧氣存在的稀硫酸中，可以將CuFeS2氧化成硫酸鹽，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________。方法二：利用工業(yè)廢鐵屑制取綠礬(3)加入適量Na2CO3溶液的作用是________________________。(4)操作Ⅰ需要用到的玻璃儀器名稱有________________________________。(5)通過檢驗(yàn)COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))來判斷操作Ⅰ是否洗滌干凈，檢驗(yàn)的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．硫酸鋅是制造鋅鋇白和鋅鹽的主要原料，也可用作木材的防腐劑等。用氧化鋅煙塵(主要成分為ZnO，還含有少量PbO、CuO、Fe2O3、FeO等)生產(chǎn)ZnSO4·7H2O的流程如下：有關(guān)金屬離子[c(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Fe3＋Fe2＋Zn2＋Cu2＋開始沉淀的pH沉淀完全的pH(1)“酸浸”時(shí)用的稀酸是________；濾渣1的主要成分是________。(2)“氧化”時(shí)的離子方程式為________________________；加入ZnO除雜時(shí)溶液的pH控制范圍是________～5.0。(3)濾渣3含有鋅和________；由濾液得到ZnSO4·7H2O的操作是______________________、洗滌、干燥。(4)取14.35gZnSO4·7H2O加熱至不同溫度，剩余固體的質(zhì)量如下表：溫度/℃100250680930質(zhì)量/g則680℃時(shí)剩余固體的化學(xué)式為________(填序號)。A．ZnOB．Zn3O(SO4)2C．ZnSO4D．ZnSO4·H2O3．以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料，制備高純PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：(1)過程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。(2)過程Ⅰ中，F(xiàn)e2＋催化過程可表示為：?。?Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))=2Fe3＋＋PbSO4＋2H2Oⅱ：……①寫出ⅱ的離子方程式：____________________________________________。②下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述催化過程。將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2，溶液變紅。b．________________________________________________________________________。(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)?NaHPbO2(aq)，其溶解度曲線如圖所示。①過程Ⅱ的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程Ⅱ中重復(fù)使用，其目的是________(選填序號)。A．減少PbO的損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率B．重復(fù)利用NaOH，提高原料的利用率C．增加Na2SO4濃度，提高脫硫效率②過程Ⅲ的目的是提純。結(jié)合上述溶解度曲線，簡述過程Ⅲ的操作：________________________________________________________________________。4．三氯化釕是一種重要的貴金屬化合物，廣泛應(yīng)用于氯堿工業(yè)中金屬陽極釕涂層及加氫催化劑。Ⅰ.三氯化釕的制備將金屬釕粉與氯化鈉混合后，加入微量還原性淀粉，將溫度升高到800～1000℃，再往熔融的熔體中通入氯氣，大部分釕粉轉(zhuǎn)化為氯釕酸鈉(Na2RuCl6)，再經(jīng)過一系列化學(xué)工藝制備出三氯化釕。(1)生成氯釕酸鈉的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)升溫階段加入還原性淀粉的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.三氯化釕的回收從廢棄催化劑回收三氯化釕的一種工藝流程如下圖所示：回答下列問題：(3)“氧化”時(shí)加H2SO4的目的________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)“吸收”過程中加入乙醇的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)可用氫還原重量法測定產(chǎn)品的純度，其原理為2RuCl3＋3H2=2Ru＋6HCl。某同學(xué)對產(chǎn)品純度進(jìn)行測定，所得數(shù)據(jù)記錄如下：實(shí)驗(yàn)序號產(chǎn)品質(zhì)量/g固體Ru質(zhì)量/g①1.25000.4900②1.25000.5100③1.25000.5000則產(chǎn)品的純度為________(用百分?jǐn)?shù)表示，保留兩位有效數(shù)字)。(6)釕及其化合物在合成工業(yè)上有廣泛用途，下圖是用釕(Ru)基催化劑催化合成甲酸的過程。每生成92g液態(tài)HCOOH放出62.4kJ的熱量。①根據(jù)圖示寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________________________________________________。②下列說法正確的是________。a．圖示中物質(zhì)Ⅰ為該反應(yīng)的催化劑b．圖示中參與循環(huán)的物質(zhì)只有CO2和H2c．反應(yīng)的活化能為62.4kJ·mol－15．從含鉻廢水(主要成分為Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(7)))中回收鉻渣并冶煉鉻的部分工藝流程如下：已知：Na2S2O5＋H2O=2NaHSO3(1)①“還原”過程中Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(7))轉(zhuǎn)化為Cr3＋，該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。②“還原”時(shí)，也可用Na2S2O3做還原劑，反應(yīng)中S2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))轉(zhuǎn)變?yōu)镾Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))，則與等量的Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(7))反應(yīng)消耗的n(Na2S2O5)∶n(Na2S2O3)＝____________________。(2)Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(7))在不同酸堿性溶液中與CrOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))存在如下平衡：Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(7))＋H2O?2CrOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))＋2H＋，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為________________________________________________________________________。(3)用焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)處理廢水后，可能會(huì)使廢水的COD增大。在焦亞硫酸鈉與廢水鉻元素不同質(zhì)量比的情況下，加H2SO4與未加H2SO4處理含鉻廢水后其COD對比變化如圖所示。已知：“COD”是指化學(xué)需氧量，反映了水樣中較強(qiáng)還原性物質(zhì)含量的多少。水樣中還原性物質(zhì)越少，則COD越低，表明水質(zhì)污染程度越小。①未加H2SO4時(shí)，隨著Na2S2O5質(zhì)量增大，廢水COD增大的原因是________________________________________________________________________。②在焦亞硫酸鈉與廢水中鉻元素質(zhì)量比相同的情況下，加H2SO4時(shí)，與未加H2SO4相比，廢水COD均有所下降，原因可能是________________________________________________________________________。(4)已知“鉻渣”的主要成分為Cr(OH)3，“沉淀”反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。高考必考大題專練（一）化工流程分析題（A組——金屬類）1．解析：（1）由流程圖可知濾渣2為Fe（OH）3，而目標(biāo)產(chǎn)物為綠礬（FeSO4·7H2O），所以試劑a為稀H2SO4，起溶解作用，b為鐵粉，起還原作用；由流程圖可知操作1為過濾，其作用為除去過量的鐵粉。（2）由題意可知，在細(xì)菌的作用下，氧氣氧化黃銅礦的反應(yīng)方程式為4CuFeS2＋17O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(細(xì)菌))4CuSO4＋2Fe2（SO4）3＋2H2O。（3）COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))水解時(shí)使溶液呈堿性，可以除去油污。（4）因?yàn)椴僮鳍駷檫^濾與洗滌，所用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。答案：（1）稀H2SO4、鐵粉過濾（2）4CuFeS2＋17O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(細(xì)菌))4CuSO4＋2Fe2（SO4）3＋2H2O（3）除去油污（4）燒杯、玻璃棒、漏斗（5）取少量最后一次的洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，則已經(jīng)洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則未洗滌干凈2．解析：流程分析如下：（1）因制備的是ZnSO4·7H2O，“酸浸”時(shí)為不引入雜質(zhì)，應(yīng)用稀硫酸；由于PbSO4不溶于稀硫酸，故濾渣1的主要成分是PbSO4。（2）加入NaClO可將溶液中的Fe2＋氧化為Fe3＋，故“氧化”時(shí)的離子方程式為2Fe2＋＋ClO－＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O；由表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)e3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀時(shí)的pH為2.8，故加入ZnO除雜時(shí)pH最小為2.8。（3）由于Cu2＋完全轉(zhuǎn)化為Cu（OH）2沉淀時(shí)的pH為6.7，故加入ZnO調(diào)pH除雜后溶液中還有Cu2＋，當(dāng)加入過量鋅粉時(shí)發(fā)生置換反應(yīng)：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，則濾渣3含有過量的鋅和生成的銅；從濾液中得到ZnSO4·7H2O的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。（4）根據(jù)Zn原子守恒計(jì)算14.35gZnSO4·7H2O的物質(zhì)的量為0.05mol，若加熱得到ZnSO4·H2O，則剩余固體質(zhì)量為8.95g，此時(shí)溫度為100℃；若加熱得到ZnSO4，則剩余固體質(zhì)量為8.05g，此時(shí)溫度為250℃；若加熱得到ZnO，則剩余固體質(zhì)量為4.05g，此時(shí)溫度為930℃，若加熱得到Zn3O（SO4）2，則剩余固體質(zhì)量為6.72g，此時(shí)溫度為680℃，故680℃時(shí)剩余固體的化學(xué)式為Zn3O（SO4）2。答案：（1）稀硫酸（或H2SO4）PbSO4（2）2Fe2＋＋ClO－＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2（3）銅（或Cu）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（4）B3．解析：（1）由題意可知，過程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb、PbO2和H2SO4反應(yīng)生成PbSO4和H2O，Pb與PbO2在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Pb為還原劑，PbO2為氧化劑，PbSO4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，化學(xué)方程式為Pb＋PbO2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(Fe2＋))2PbSO4＋2H2O。（2）①催化劑在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變，但參加反應(yīng)，反應(yīng)特點(diǎn)是先消耗再生成，且消耗與生成的量相等。Fe2＋為該反應(yīng)的催化劑，又知反應(yīng)ⅰ中Fe2＋被PbO2氧化為Fe3＋，則在反應(yīng)ⅱ中Fe3＋與Pb反應(yīng)生成Fe2＋，離子方程式為2Fe3＋＋Pb＋SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))=PbSO4＋2Fe2＋；②a實(shí)驗(yàn)證明發(fā)生反應(yīng)ⅰ生成Fe3＋，則b實(shí)驗(yàn)需證明發(fā)生反應(yīng)ⅱ，F(xiàn)e3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，實(shí)驗(yàn)方案為取a中紅色溶液，向其中加入鉛粉后，充分反應(yīng)，紅色褪去。（3）①過程Ⅱ的目的是脫硫?；瘜W(xué)方程式為PbSO4＋2NaOH=PbO＋Na2SO4＋H2O；濾液1中含有未反應(yīng)的NaOH和少量溶解的PbO，經(jīng)處理后可重復(fù)利用減少PbO的損失，同時(shí)能提高NaOH的利用率。②利用PbO不同溫度下在不同氫氧化鈉溶液中的溶解度曲線，可向PbO粗品中加入35%的NaOH溶液，加熱至高溫（110℃），充分溶解后，趁熱過濾，冷卻結(jié)晶，過濾可得PbO固體。答案：（1）Pb＋PbO2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(Fe2＋))2PbSO4＋2H2O（2）①2Fe3＋＋Pb＋SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))=2Fe2＋＋PbSO4②取a中紅色溶液，向其中加入鉛粉后，紅色褪去（3）①AB②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液，加熱至高溫（110℃），充分溶解后，趁熱過濾，冷卻結(jié)晶，過濾得到PbO固體4．解析：Ⅰ.（1）根據(jù)題意反應(yīng)物有Ru、NaCl以及氯氣，產(chǎn)物有Na2RuCl6，該過程中Ru元素被氧化成＋4價(jià)，Cl元素被還原成－1價(jià)，根據(jù)電子守恒和原子守恒可得化學(xué)方程式為Ru＋2Cl2＋2NaCleq\o(=,\s\up7(高溫))Na2RuCl6；（2）空氣中的氧氣具有氧化性，升溫階段加入還原性淀粉可以保持還原性反應(yīng)環(huán)境，防止金屬釕被空氣中氧氣氧化；Ⅱ.（3）酸性環(huán)境下可以增強(qiáng)NaClO的氧化性；（4）加入乙醇可以增大RuO4在溶液中的溶解度；（5）根據(jù)三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的Ru單質(zhì)的平均質(zhì)量為eq\f(0.4900g＋0.5100g＋0.5000g,3)＝0.500g，根據(jù)方程式可知樣品中RuCl3的質(zhì)量為eq\f(0.500g,101g·mol－1)×207.5g·mol－1＝1.0272g，則樣品的純度為eq\f(1.0272g,1.2500g)×100%＝82%；（6）①根據(jù)整個(gè)流程可知，CO2和H2為反應(yīng)物，產(chǎn)物為HCOOH，92gHCOOH的物質(zhì)的量為eq\f(92g,46g·mol－1)＝2mol，所以生成1mol液體HCOOH放出31.2kJ能量，熱化學(xué)方程式為H2（g）＋CO2（g）=HCOOH（l）ΔH＝－31.2kJ·mol－1；②據(jù)圖可知物質(zhì)Ⅰ雖然參與整個(gè)過程，但整個(gè)反應(yīng)前后沒有變化，且反應(yīng)從物質(zhì)Ⅰ和氫氣的反應(yīng)開始，所以為該反應(yīng)的催化劑，故a正確；據(jù)圖可知催化劑雖然整個(gè)過程前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有變化，但也參與了整個(gè)循環(huán)，故b錯(cuò)誤；每生成2molHCOOH放出62.4kJ的能量，據(jù)此可知反應(yīng)物和生成物的能量之差，不能確定反應(yīng)的活化能，故c錯(cuò)誤；綜上所述選a。答案：Ⅰ.（1）Ru＋2Cl2＋2NaCleq\o(=,\s\up7(高溫))Na2RuCl6（2）保持還原性反應(yīng)環(huán)境，防止金屬釕被空氣中氧氣氧化Ⅱ.（3）NaClO在酸性環(huán)境下氧化性增強(qiáng)（4）增加RuO4在溶液中的溶解性（5）82%（6）①H2（g）＋CO2（g）=HCOOH（l）ΔH＝－31.2kJ·mol－1②a5．解析：（1）①利用S2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(5))將Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(7))還原為Cr3＋，自身被氧化為SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))，注意酸性環(huán)境。②Na2S2O5中S的平均價(jià)態(tài)為＋4價(jià)，被氧化到SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))，轉(zhuǎn)移4e－，Na2S2O3中S的平均價(jià)態(tài)為＋2價(jià)，被氧化到SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))，轉(zhuǎn)移8e－。（2）注意水溶液中水不寫入平衡常數(shù)。（3）①COD越低，說明還原性物質(zhì)越多，還原性物質(zhì)可能HSOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))或S2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(5))增多（從物質(zhì)的性質(zhì)入手）。②加硫酸，酸性增強(qiáng)，COD下降，說明還原性物質(zhì)減少，即H＋促進(jìn)反應(yīng)或?qū)SOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))轉(zhuǎn)化為SO2逸出。（4）反應(yīng)物有：Na2CO3、Cr2（SO4）3，生成物有Cr（OH）3、3CO2，配平，判斷Cr3＋以Cr2（SO4）3存在是關(guān)鍵。答案：（1）①3S2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(5))＋2Cr2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do