2024年高考化學(xué)重點(diǎn)知識練習(xí)題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題含解析

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題1.碲(Te)為第VIA族元素，其單質(zhì)憑借優(yōu)良的性能成為制作合金添加劑、半導(dǎo)體、光電元件的主體材料，并被廣泛應(yīng)用于冶金、航空航天、電子等領(lǐng)域。可從精煉銅的陽極泥(主要成分為Cu2Te)中回收碲，（1）“培燒”后,確主要以TeO2

形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式:________________________。（2）為了選擇最佳的培燒工藝進(jìn)行了溫度和硫酸加入量的條件試驗(yàn)，結(jié)果如下表所示:溫度/℃硫酸加入量(理論量倍數(shù))浸出率/%CuTe4501.2577.32.634601.0080.292.811.2589.862871.5092.317.705001.2559.835.485501.2511.6510.63則試驗(yàn)中應(yīng)選擇的條件為_________________，緣由為______________________________。（3）濾渣1在堿浸時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式為_____________________________。（4）工藝（I）中，“還原”時(shí)發(fā)生的總的化學(xué)方程式為____________________________。（5）由于工藝（I）中“氧化”對溶液和物料條件要求高。有探討者采納工藝（II）獲得磅.則“電積”過程中，陰極的電極反應(yīng)式為____________________________________。（6）工業(yè)生產(chǎn)中，濾渣2經(jīng)硫酸酸浸后得濾液3和濾渣3。①濾液3

與濾液1合井。進(jìn)入銅電積系統(tǒng)。該處理措施的優(yōu)點(diǎn)為_____________________________。②濾渣3中若含Au和Ag，可用_____將二者分別。(填字母)A.王水B.稀硝酸C.濃氫氧化鈉溶液D.濃鹽酸【答案】（1）Cu2Te+4H++2O22Cu2++TeO2+2H2O（2）460℃，硫酸用量為理論量的1.25倍該條件下,銅的浸出率高且碲的損失較低（3）ToO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O（4）Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4==4Na2SO4+Te+H2O（5）TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-（6）①CuSO4溶液回收利用，提高經(jīng)濟(jì)效益②B【解析】（1）Cu2Te在H2SO4條件下，與氧氣在高溫下反應(yīng)生成TeO2和CuSO4，反應(yīng)的離子方程式Cu2Te+4H++2O22Cu2++TeO2+2H2O；正確答案：Cu2Te+4H++2O22Cu2++TeO2+2H2O。（2）從圖表信息可知：當(dāng)硫酸的量肯定時(shí)，溫度上升時(shí)，銅的浸出率降低；溫度肯定時(shí)，銅和Te的浸出率均增大。在460℃條件下，硫酸用量為理論量的1.25倍的條件下最佳，銅的浸出率高且Te的損失較??；正確答案：460℃，硫酸用量為理論量的1.25倍；該條件下，銅的浸出率高且碲的損失較低。（3）從流程可知，濾渣1為ToO2，它可與堿反應(yīng)生成TeO32-；正確答案：ToO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O。（4）從流程圖可知：Na2TeO4被Na2SO3還原為Te，而Na2SO3被氧化為Na2SO4，總反應(yīng)方程式：Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4==4Na2SO4+Te+H2O；正確答案：Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O。（5）依據(jù)反應(yīng)ToO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O，生成的TeO32-在陰極得電子被還原為Te，極反應(yīng)方程式為：TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-；正確答案：TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。（6）①工業(yè)生產(chǎn)中，濾渣2為少量的氫氧化銅固體，經(jīng)硫酸酸浸后得濾液硫酸銅，濾液1中主要成分也為硫酸銅，濾液3

與濾液1合并進(jìn)入銅電積系統(tǒng)，提取金屬銅，有效回收利用了硫酸銅，提高經(jīng)濟(jì)效益；正確答案：CuSO4溶液回收利用，提高經(jīng)濟(jì)效益。②Au和Ag都與王水反應(yīng)，與濃氫氧化鈉溶液、.濃鹽酸均不反應(yīng)；但是Au與稀硝酸不反應(yīng)而Ag可以反應(yīng)，所以可以用稀硝酸將二者分別；正確答案：B。2.元素周期表中的28號元素Ni有重要的用途，它有良好的耐高溫、耐腐蝕、防銹功能，在電池、催化劑方面也有廣泛應(yīng)用。工業(yè)上以硫化鎳礦(含少量雜質(zhì)硫化銅、硫化亞鐵)為原料制備并精制鎳的基本流程如下：已知：電極電位(E)能體現(xiàn)微粒的氧化還原實(shí)力強(qiáng)弱，如：H2-2e-=2H+E=0.00VCu-2e-=Cu2+E=0.34VFe-2e-=Fe2+E=-0.44VNi-2e-=Ni2+E=-0.25V（1）鎳在周期表中的位置為_______________________________。（2）高鎳礦破裂細(xì)磨的作用______________________________________。（3）焰色反應(yīng)試驗(yàn)可以用光滑無銹的鎳絲代替鉑絲蘸取化學(xué)試劑灼燒，緣由是______________________。（4）造渣除鐵時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式___________________________________（產(chǎn)物以氧化形式表示)。（5）電解制粗鎳時(shí)陽極發(fā)生的主要電極反應(yīng)式_____________________________________。（6）工業(yè)上由NiSO4溶液制得Ni(OH)2后，再滴加NaC1O溶液，滴加過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________。（7）電解精煉鎳的過程需限制pH為2～5，試分析緣由______________________________，陽極泥的成分為________________(寫名稱)?！敬鸢浮浚?）第四周期Ⅷ族（2）增大接觸面積，提高浮選率（3）鎳的焰色反應(yīng)呈無色，不影響其他金屬元素的焰色（4）2FeO+SiO22FeO?SiO2（5）NiS-2e-=Ni2++S（6）2Ni(OH)2+ClO-+H2O=2Ni(OH)3+Cl-(2Ni(OH)2+ClO-+OH-=2NiO(OH)+Cl--+H2O)（7）pH<2時(shí)，c(H+)大，簡單在陽極放電；pH>5時(shí)，c(OH-)大，鎳離子簡單沉淀銅【分析】依據(jù)金屬元素在電解過程的中放電依次分析電解反應(yīng)?！驹斀狻浚?）鎳是28號元素，依據(jù)電子排布規(guī)律分析，其在第四周期Ⅷ族；（2）高鎳礦破裂細(xì)磨是為了增大接觸面積，提高浮選率；（3）焰色反應(yīng)試驗(yàn)是視察某些金屬元素灼燒時(shí)的顏色，可以用光滑無銹的鎳絲代替鉑絲蘸取化學(xué)試劑灼燒，說明鎳的焰色反應(yīng)呈無色，不影響其他金屬元素的焰色；（4）依據(jù)流程分析，硫化亞鐵在溶煉時(shí)轉(zhuǎn)化為FeO和SO2，加入二氧化硅除鐵時(shí)，F(xiàn)eO轉(zhuǎn)化為Fe2SiO4，故方程式為：2FeO+SiO22FeO?SiO2；（5）電解制粗鎳時(shí)，陽極上硫化鎳失去電子生成鎳離子和硫，陰極是鎳離子得到電子生成鎳單質(zhì)，陽極反應(yīng)為：NiS-2e-=Ni2++S；（6）Ni(OH)與NaC1O溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，鎳元素化合價(jià)上升為+3價(jià)，氯元素化合價(jià)降低到-1價(jià)，依據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒得方程式為：2Ni(OH)2+ClO-+H2O=2Ni(OH)3+Cl-或2Ni(OH)2+ClO-+OH-=2NiO(OH)+Cl--+H2O；（7電解硫酸鎳溶液時(shí)須要考慮離子的放電依次，當(dāng)氫離子濃度較大時(shí)是氫離子放電不是鎳離子放電，即pH<2時(shí)，c(H+)較大，簡單在陽極放電；但當(dāng)溶液的酸性很弱時(shí)，即pH>5時(shí)，c(OH-)較大，鎳離子簡單沉淀。由電極電位的數(shù)據(jù)可知，鎳比銅活潑，電解精煉時(shí)，陽極上鎳失去電子，銅不能失去電子，銅轉(zhuǎn)化為陽極泥。3.化合物M{[(CH3COO)2Cr]2·2H2O，相對分子質(zhì)量為376}不溶于冷水，是常用的氧氣汲取劑。試驗(yàn)室中以鋅粒、三氧化鉻溶液、醋酸鈉溶液和鹽酸為主要原料制備該化合物，其裝置如圖所示，且儀器2中預(yù)先加入鋅粒。已知二價(jià)鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，不與鋅反應(yīng)。制備過程中發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)如下：Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl2(aq)+H2(g)2CrCl3(aq)+Zn(s)═2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)2Cr2+(aq)+4CH3COO-(aq)+2H2O(l)═[Cr(CH3COO)2]2?2H2O(s)請回答下列問題：（1）儀器1的名稱是__________；（2）往儀器2中加鹽酸和三氯化鉻溶液的依次最好是__________（填序號）；目的是__________________。A.鹽酸和三氯化鉻溶液同時(shí)加入B.先加三氯化鉻溶液，一段時(shí)間后再加鹽酸C.先加鹽酸，一段時(shí)間后再加三氯化鉻溶液（3）為使生成的CrCl2溶液與醋酸鈉溶液順當(dāng)混合，應(yīng)關(guān)閉閥門__________（填“A”或“B”，下同），打開閥門___________________。（4）本試驗(yàn)中鋅粒要過量，其緣由除了讓產(chǎn)生的H2將CrCl2溶液壓入裝置3與醋酸鈉溶液反應(yīng)外，另一個(gè)作用是__________________________。（5）已知其它反應(yīng)物足量，試驗(yàn)時(shí)取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)9.51g，取用的醋酸鈉溶液為1.5L0.1mol/L；試驗(yàn)后得干燥純凈的[Cr(CH3COO)2]2?2H2O9.024g，則該試驗(yàn)所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為__________（不考慮溶解的M）。（6）鉻的離子會污染水，常溫下要除去上述試驗(yàn)中多余的Cr2+，最好往廢液中通入足量的________，再加入堿液，調(diào)整pH至少為________才能使鉻的離子沉淀完全(鉻的離子濃度應(yīng)小于10-5mol/L)。【已知Cr(OH)3的溶度積為6.3×10-31，=4，lg2≈0.3】【答案】（1）分液漏斗（2）C讓鋅粒先與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，H2將裝置2和裝置3中的空氣排出，防止生成的Cr2+被氧化（3）BA（4）過量的Zn將Cr3+充分還原為Cr2+（5）80.0%或0.80（6）空氣或氧氣(9).5.6【詳解】（1）由圖可知，儀器1的名稱是分液漏斗。（2）二價(jià)鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H2，將裝置2和3中的空氣趕出，避開生成的亞鉻離子被氧化，故先加鹽酸一段時(shí)間后再加三氯化鉻溶液，故選C。（3）為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順當(dāng)混合，應(yīng)關(guān)閉閥門B，打開閥門A。（4）本試驗(yàn)中鋅粒要過量，其緣由除了讓產(chǎn)生的H2將CrCl2溶液壓入裝置3與CH3COONa溶液反應(yīng)外，另一個(gè)作用是使鋅與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2。（5）CrCl3的物質(zhì)的量為：=0.06mol，得到CrCl2為0.06mol，而CH3COONa為0.15mol，由方程式可知CH3COONa足量，則得到[Cr(CH3COO)2]2·2H2O為0.06mol××376g/mol=11.28g，所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為：×100%=80.0%。（6）向廢液中通入足量的空氣或氧氣，將Cr2+氧化為Cr3+；鉻的離子沉淀完全時(shí)，濃度應(yīng)小于10-5mol/L，依據(jù)Ksp[Cr（OH）3]=c（Cr3+）×c3（OH-）=6.3×10-31，此時(shí)溶液中c（OH-）=4×10-9mol/L，溶液pH=-lgc（H+）==5.6。4.金屬錳在冶金工業(yè)中用來制造特種鋼，常作為脫硫劑和去氧劑，其化合物廣泛應(yīng)用于電池、機(jī)械制造業(yè)等領(lǐng)域。（1）以軟錳礦(主要為MnO2)為原料通過熱還原法得到金屬錳涉及的兩個(gè)反應(yīng)：①3MnO2(s)=Mn3O4(s)+O2(g)△H1=akJ?mol-1②3Mn3O4(s)+8Al(s)=4Al2O3(s)+9Mn(s)△H2=bkJ?mol-1已知Al的燃燒熱為ckJ?mol-1，則MnO2與Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________。（2）科研人員將制得的錳粉碎后加入到SnCl2溶液中使其浸出(假定雜質(zhì)不反應(yīng)，溶液體積不變)，發(fā)生反應(yīng)Mn(s)+Sn2+(aq)Mn2+(aq)+Sn(s)(已知含Sn2+水溶液為米黃色)請回答下列問題：①為加快反應(yīng)速率可以實(shí)行的措施有__________；不考慮溫度因素，一段時(shí)間后Mn的溶解速率加快，可能的緣由是____________________。②下列能說明反應(yīng)已達(dá)平衡的有____________________(填編號)。A.溶液的顏色不發(fā)生變更B.溶液中c(Mn2+)=c(Sn2+)C.體系中固體的質(zhì)量不變D.Mn2+與Sn2+濃度的比值保持不變③室溫下，測得溶液中陽離子濃度c(R2+)隨時(shí)間的變更狀況如下圖所示，則上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________________，Mn2+的產(chǎn)率為____________。④若其他條件不變，10min后向容器中快速加入蒸餾水至溶液體積變?yōu)樵瓉淼?倍，則再次平衡時(shí)c(Mn2+)=____________(不考慮離子水解的影響)。（3）MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O為體系的電解液中電解獲得，其陽極反應(yīng)式為_____________________，陽極旁邊溶液的pH____________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。（4）電解制錳后的廢水中含有Mn2+，常用石灰乳進(jìn)行一級沉降得到Mn(OH)2沉淀，過濾后再向?yàn)V液中加入等體積的Na2S溶液，進(jìn)行二級沉降。為了將Mn2+的濃度降到1.0×l0-9mol/L，則加入的Na2S溶液的濃度至少是____________mol/L[已知Ksp(MnS)=4.5×l0-14]。【答案】（1）3MnO2(s)+4Al(s)═2Al2O3(s)+3Mn(s)△H=(3a+b+4c)kJ?mol-1（2）①上升溫度或增大c(Sn2+)構(gòu)成多個(gè)微型原電池，加快反應(yīng)速率②ACD③375％④0375mol?L-1（3）Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+減?。?）9.0×10－5【詳解】（1）①3MnO2(s)=Mn3O4(s)+O2(g)，②3Mn3O4(s)+8Al(s)=4A12O3(s)+9Mn(s)，③Al(s)＋3/4O2(g)=1/2Al2O3(s)△H=－ckJ·mol－1，MnO2與Al反應(yīng)的方程式為4Al＋3MnO2=2Al2O3＋3Mn，因此有(3×①＋②＋4×③)/3，得出：3MnO2(s)+4Al(s)═2Al2O3(s)+3Mn(s)△H=(3a＋b＋4c)/3kJ·mol－1；（2）①加快反應(yīng)速率，可以適當(dāng)上升溫度，增加c(Sn2＋)等；依據(jù)反應(yīng)方程式，有Sn單質(zhì)的生成，與Mn構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率；②A、Mn2＋、Sn2＋是有顏色的離子，當(dāng)溶液顏色不再變更，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A符合題意；B、不知投入量和轉(zhuǎn)化率，因此無法通過c(Mn2＋)=c(Sn2＋)推斷是否達(dá)到平衡，故B不符合題意；C、Mn和Sn摩爾質(zhì)量不同，因此當(dāng)體系固體質(zhì)量不變，說明達(dá)到平衡，故C符合題意；D、隨著反應(yīng)進(jìn)行,Mn2＋的量增大，Sn2＋量削減，當(dāng)Mn2＋與Sn2＋濃度的比值保持不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故D符合題意；③隨著反應(yīng)進(jìn)行，c(Mn2＋)增大，c(Sn2＋)減小，該反應(yīng)平衡常數(shù)，K=c(Mn2＋)/c(Sn2＋)=0.75mol·L－1/0.25mol·L－1=3；因?yàn)槭峭蝗芤悍磻?yīng)，因此物質(zhì)的量之比等于物質(zhì)的量濃度之比，Mn2＋的產(chǎn)率為0.75mol·L－1/(0.75mol·L－1＋0.25mol·L－1)×100%=75%；④Mn2＋和Sn2＋的系數(shù)相等，Mn和Sn為固體，因此加水稀釋，平衡不移動(dòng)，加入蒸餾水至溶液體積變?yōu)樵瓉淼?倍，c(Mn2＋)為原來平衡時(shí)的一半，即c(Mn2＋)=0.75mol·L－1/2=0.375mol·L－1；（3）依據(jù)電解原理，陽極上失去電子，化合價(jià)上升，因此MnSO4在陽極上放電，其電極反應(yīng)式為Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2＋4H＋；該電極產(chǎn)生H＋，酸性增加，pH減??；（4）Mn2＋為1.0×10－9mol·L－1，此時(shí)MnS溶液為飽和溶液，依據(jù)c(S2－)=Ksp(MnS)/c(Mn2＋)=mol·L－1=4.5×10－5mol·L－1，濾液中加入等體積的Na2S溶液，則加入Na2S溶液的濃度至少為4.5×10－5×2mol·L－1=9.0×10－5mol·L－1。5.某探討小組為探究SO2和Fe(NO3)3溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)。已知：1.0mol·L－1的Fe(NO3)3溶液的pH＝1。請回答下列問題：（1）裝置A中用于滴加濃硫酸的儀器名稱為_________，裝置A中發(fā)生的化學(xué)方程式是________。（2）為解除空氣對試驗(yàn)的干擾，滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是________________。（3）裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀，其成分是______________，說明SO2具有____________性。（4）分析B中產(chǎn)生白色沉淀的緣由。觀點(diǎn)1：SO2與Fe3＋反應(yīng)；觀點(diǎn)2：在酸性條件下SO2與反應(yīng)。觀點(diǎn)3：___________________________；①若觀點(diǎn)1正確，裝置B中反應(yīng)的離子方程式是______________，證明該觀點(diǎn)應(yīng)進(jìn)一步確認(rèn)生成的新物質(zhì)，其試驗(yàn)操作及現(xiàn)象是_______。②按觀點(diǎn)2，裝置B中反應(yīng)的離子方程式是___________。③有人認(rèn)為，如將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列溶液，在相同條件下進(jìn)行試驗(yàn)，也可驗(yàn)證觀點(diǎn)2是否正確。此時(shí)應(yīng)選擇最佳試劑是_________(填字母)。A．3.0mol·L－1NaNO3溶液和0.1mol·L－1硫酸等體積混合的溶液B．6.0mol·L－1NaNO3溶液和0.2mol·L－1鹽酸等體積混合的溶液C．1.5mol·L－1Fe(NO3)2溶液D．1mol·L－1稀硝酸【答案】（1）分液漏斗Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O（2）打開彈簧夾，向裝置中通入一段時(shí)間的N2，關(guān)閉彈簧夾（3）BaSO4還原（4）觀點(diǎn)3：SO2既與Fe3+反應(yīng),也在酸性條件下與NO3－反應(yīng)(兩者都有)①SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2F