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高三化学强化练习——无机综合高考题选


选编:李铭

思其败则必败,思其难则必难。信其行则可行,信其成则可成

高三化学强化练习——无机综合高考题选⑴
1.(2015 全国 2)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉, 二氧化锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生 MnOOH,回收处理该废电池 可以得到多种化工原料,有关数

据下表所示: 溶解度/(g/100g 水) 温度/℃ 化合物 NH4Cl ZnCl2 0 29.3 343 20 37.2 395 40 45.8 452 60 55.3 488 80 65.6 541 100 77.3 614

2. (2012 全国课标卷)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为 重要化合物。 (1)要确定铁的某氯化物 FeClx 的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取 0.54g 的 FeClx 样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和 OH-的阴离子交换柱,使 Cl-和 OH发生交换。 交换完成后, 流出溶液的 OH-用 0.40mol.L-1 的盐酸滴定, 滴至终点时消耗盐酸 25.0mL。 计算该样品中氯的物质的量,并求出 FeClx 中 x 值: (列出计算过程) ;

化合物 Ksp 近似值 回答下列问题: (1)该电池的正极反应式为

Zn(OH)2 10
﹣17

Fe(OH)2 10
﹣17

Fe(OH)3 10
﹣39

(2)现有一含有 FeCl2 和 FeCl3 的混合物样品,采用上述方法测得 n(Fe) :n(Cl)=1:2.1, 则该样品中 FeCl3 的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2 可用铁粉和 反应制备;[来源:学科网 ZXXK] 盐酸反

,电池反应的离子方程式为



应制备,FeCl3 可用铁粉和

(2) 维持电流强度为 0.5A, 电池工作五分钟, 理论消耗锌

g。 (已知 F=96500C/mol)

(3)FeCl3 与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 (4) 高铁酸钾 (K2FeO4) 是一种强氧化剂, 可作为水处理剂和高容量电池材料。 FeCl3 与 KClO 在强碱性条件下反应可制取 K2FeO4,其反应的离子方程式为 。

(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有 ZnCl2 和 NH4Cl,两者可以通过 分离回收,滤渣的主要成分是 MnO2、 最简便的方法是 ,其原理是 和 。 为 ,欲从中得到较纯的 MnO2,

与 MnO2-Zn 电池类似,K2FeO4-Zn 也可以组成碱性电池,K2FeO 4 在电池中作为正极材料,其 电极反应式为 。 ,该电池总反应的离子方程式

(4)用废电池的锌皮制作 ZnSO4?7H2O 的过程中,需除去铁皮中的少量杂质铁,其方法是: 加入稀 H2SO4 和 H2O2,溶解,铁变为 淀完全(离子浓度小于 1× 10 5mol?L
﹣ ﹣1 ﹣

,加碱调节 pH 为

时,铁刚好沉

时,即可认为该离子沉淀完全) .继续加碱调节 pH 为

时,锌开始沉淀(假定 Zn2+浓度为 0.1mol?L 1) .若上述过程不加 H2O2 的后果 是 ,原因是 。

无机综合高考题选第 1 页(共 6 页)

我始终坚信:平凡的我可以通过不懈拼搏来创造奇迹 3. (2015 津)FeCl3 具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水 比 FeCl3 高效,且腐蚀性小。请回答下列问题: (1)FeCl3 净水的原理是 铁设备,除 H 作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示) (2)为节约成本,工业上用 NaClO3 氧化酸性 FeCl2 废液得到 FeCl3 。 ① 若 酸 性 FeCl2 废 液 中 c(Fe2 =5.3× 10-2mol· L-1,则该溶液的 PH 约为 ②完成 NaClO3 氧化 FeCl2 的离子方程式: ClO3 +
3+
- + +

4.(2011 闽)四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成 分是 FeTiO3)制备 TiCl4 等产品的一种工艺流程示意如下:

。FeCl3 溶液腐蚀钢 。

)=2.0× 10-2mol· L-1, c(Fe3 。



)=1.0× 10-3mol· L-1, c(Cl



)

Fe2 +


=


Cl +



Fe3 +


.

回答下列问题: (1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生: 2Fe3 +Fe=3Fe2
+ +

(3)FeCl3 在溶液中分三步水解: Fe +H2O Fe(OH)2++H2O Fe(OH)++H2O Fe(OH) +H
2+

K1


Fe(OH)2++H Fe(OH)3+H


K2 K3 。

2TiO2 (无色)+Fe+4H =2Ti3 (紫色)+Fe2 +2H2O
+ + + +

Ti3 (紫色)+Fe3 +H2O=TiO2 (无色)+Fe2 +2H
+ + + +



以上水解反应的平衡常数 K1、K2、K3 由大到小的顺序是 通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氧化铁,离子方程式为: xFe +yH2O
3+ (3x-y)+ +

加入铁屑的作用是



(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成 TiO2· nH2O 溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小 在 范围。 (3)若把③中制得的固体 TiO2· nH2O 用酸清洗除去其中的 Fe(OH)3 杂质, 还可制得钛白粉。 已知

Fex(OH)y

+yH

欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号) a.降温 b.加水稀释 c.加入 NH4Cl

。 d.加入 NaHCO3 。

25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79× 10 = 。

-39

,该温度下反应 Fe(OH)3+3H



Fe3 +3H2O 的平衡常数 K
+ -1

室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 (4)天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如右图所示。 由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁 [ 以 Fe(mg· L-1)表示]的最佳范围约为 mg· L-1。 去除率(%) 80 60 40 20 0 8 12 16 Fe(mg· L 1 )


(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ· mol 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ· mol
-1

100

写出④中 TiO2 和焦炭、 氯气反应生成液态 TiCl4 和 CO 气体的热化学方程式: 浑浊 度



(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存 在的不足之处是 (只要求写出一项)。 方法。

(6)依据下表信息,要精制含少量 SiCl4 杂质的 TiCl4,可采用 还原性物质 熔点/℃ 20 24 沸点/℃ TiCl4 -25.0 136.4 SiCl4 -68.8 57.6

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高三化学强化练习——无机综合高考题选⑵
1. (2013 闽)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。 (1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产 ClO2 方法。 ①用于电解的食盐水需先除去其中的 Ca2+、Mg2+、SO42—等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水 中先加入过量的 (填化学式) ,至沉淀不再产生后,再加入过量的 Na2CO3 和 NaOH,充 。 【已知:Ksp(BaSO4)= 1.1 × 10—10 ,Ksp(BaCO3)= 5.1 × 10—9】 ②该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反 应生成 ClO2。 工艺中可以利用的单质有 式) ,发生器中生成 ClO2 的化学方程式为 。 (2) 纤维素还原法制 ClO2 是一种新方法, 其原理是: 纤维素水解得到的最终产物 D 与 NaClO3 反应生成 ClO2。完成反应的化学方程式: (D) +24NaClO3+12H2SO4= ClO2↑+ CO2↑+18H2O+ (填化学 分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的 SO42—,其原因是

(2)白磷中毒后可用 CuSO4 溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示: 11P4+60CuSO4+96H2O═20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4 60mol CuSO4 能氧化白磷的物质的量是 。

(3)磷的重要化合物 NaH2PO4、Na2HPO4 和 Na3PO4 可通过 H3PO4 与 NaOH 溶液反应获得, 含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与 pH 的关系如图所示.

①为获得尽可能纯的 NaH2PO4,pH 应控制在 物种浓度大小关系为 。

;pH=8 时,溶液中主要含磷

②Na2HPO4 溶液显碱性,若向溶液中加入足量的 CaCl2 溶液,溶液则显酸性,其原因是 (用离子方程式表示) .

(3)ClO2 和 Cl2 均能将电镀废水中的 CN—氧化为无毒的物质,自身被还原为 Cl—。 处理含 CN—相同时的电镀废水,所需 Cl2 的物质的量是 ClO2 的 倍 (4)磷的化合物三氯氧磷( )与季戊四醇( )以物质的量之比 2:

1 反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体 X,并释放出一种酸性气体.季戊四醇与 X 的核磁共振 氢谱如图所示.

2. (2013 苏)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如 Ca3(PO4)2 等 形式存在.它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用. (1)白磷(P4)可由 Ca3(PO4)2、焦炭和 SiO2 在一定条件下反应获得.相关热化学方程式如 下: 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)═6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) △H1=+3359.26kJ?mol CaO(s)+SiO2(s)═CaSiO3(s)
﹣1 ﹣1

△H2=﹣89.61kJ?mol

﹣1

①酸性气体是 △H3 ②X 的结构简式为

(填化学式) 。 。

2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)═6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) 则△H3= kJ?mol 。

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我始终坚信:平凡的我可以通过不懈拼搏来创造奇迹 3(2011 苏)下表列出了 3 种燃煤烟气脱硫方法的原理。 方法Ⅰ 方法Ⅱ 方法Ⅲ 用氨水将 SO2 转化为 NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4 用生物质热解气(主要成分 CO、CH4、H2)将 SO2 在高温下还原成单质硫 用 Na2SO3 溶液吸收 SO2,再经电解转化为 H2SO4 4. (2015 京)研究 CO2 在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。 (1)溶于海水的 CO2 主要以 4 种无机碳形式存在.其中 HCO3﹣占 95%.写出 CO2 溶于水产 生 HCO3 的方程式: (2)在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳。 ①写出钙化作用的离子方程式 。 (填字母)。 B.升高反应温度 D.通入空气使 HSO3 转化为 SO42
- - ﹣



(1)①方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中 SO2 的化学反应方程式为: , ②能提高燃煤烟气中 SO2 去除率的措施有 A.增大氨水浓度 C.使燃煤烟气与氨水充分接触



②同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下,将其补充完 整: +
18 (CH2O) n+x O2+xH2O

(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的 95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础.测量 溶解无机碳,可采用如下方法: ①气提、吸收 CO2.用 N2 从酸化后的海水中吹出 CO2 并用碱液吸收(装置示意图如下) 。将虚 线框中的装置补充完整并标出所用试剂.

③采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的 CO2,原因是 (用离子方程式表示)。 (2)方法Ⅱ中主要发生了下列反应: 2CO(g)+SO2(g)===S(g)+2CO2(g);ΔH=+8.0 kJ· mol
-1 -1 -1

2H2(g)+SO2(g)===S(g)+2H2O(g);ΔH=+90.4 kJ· mol 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g);ΔH=-566.0 kJ· mol 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);ΔH=-483.6 kJ· mol
-1

S(g)与 O2(g)反应生成 S O2(g)的热化学方程式可表示为

。 ②滴定.将吸收液吸收的无机碳转化为 NaHCO3,再用 x mol/L HCl 溶液滴定,消耗 ymL HCl 溶液。海水中溶解无机碳的浓度= 。 mol/L。

( 3 )方法Ⅲ中用惰性电极电解 NaHSO3 溶液的装置如图所示。阳极区放出气体的成分 为 。(填化学式)。放出这些气体的原因为
H2 阴极 Na2SO3 溶液 NaHSO3 溶液 阴离子交换膜

(4)利用如图所示装置从海水中提取 CO2,有利于减少环境温室气体含量.

气体 阳极 H2SO4 溶液 稀 H2SO4

①结合方程式简述提取 CO2 的原理: ②用该装置产生的物质处理室排出的海水,合格后排回大海.处理至合格的方法是 。
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高三化学强化练习——无机综合高考题选⑶
⒉(2013 津)某市对大气进行监测, 发现该市首要污染物为可吸入颗粒物 PM2.5 (直径小于等于 2.5um ⒈(2014 川)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某化学研究 小组利用软锰矿(主要成分为 MnO2,另含有少量头铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通 过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的 SO2,又制得电池材料 MnO2(反应条件已略去) 。 的悬浮颗粒物)其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对 PM2.5、SO2、NOx 等进行研究 具有重要意义。请回答下列问题: (1)对 PM2.5 样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及 其平均浓度如下表: 离子 浓度/mol?L-1 K+ 4×10-6 Na+ 6×10-6 NH4+ 2×10-5 SO424×10-5 NO33×10-5 Cl2×10-5

根据表中数据判断 PM2.5 的酸碱性为 (2)为减少 SO2 的排放,常采取的措施有: 请回答下列问题: ⑴上述流程脱硫实现了_______(选填下列字母编号) 。 A.废弃物的综合利用


,试样的 PH 值=

①将煤转化为清洁气体燃料。 已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) C.酸雨的减少 C(s)+1/2O2(g)=CO(g)

? H= -241.8kJ/mol ? H= -110.5 kJ/mol


B.白色污染的减少


⑵用 MnCO3 能除去溶液中 Al3 和 Fe3 ,其原因是___________________________________。 ⑶已知:25℃、101kPa 时,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) △H=-520kJ/mol S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ/mol Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) △H=-1065kJ/mol SO2 与 MnO2 反应生成无水 MnSO4 的热化学方程式是________________________________。 ⑷MnO2 可作超级电容器材料。用惰性电极电解 MnSO4 溶液可制得 MnO2,其阳极的电极反 应式是_______________________________________________________________________。 ⑸ MnO2 是 碱 性 锌 锰 电 池 的 正 极 材 料 。 碱 性 锌 锰 电 池 放 电 时 , 正 极 的 电 极 反 应 式 是 ______________________________________________________。 ⑹假设脱除的 SO2 只与软锰矿浆中的 MnO2 反应。按照图示流程,将 a m3(标准状况)含 SO2 的体积分数为 b%的尾气通入矿浆,若 SO2 的脱除率为 89.6%,最终得到 MnO2 的质量为 c kg,则 除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于 MnO2___________kg。

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式 ②洗涤含 SO2 的烟气,以下物质可作洗涤剂的是 a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3 (3)汽车尾气中 NOx 和 CO 的生成及转化为: ①已知气缸中生成 NO 的反应为: N2(g)+O2(g) 2NO(g)

? H>0

若 1mol 空气含有 0.8molN2 和 0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡。测得 NO 为 8x10-4mol.计算该温度下的平衡常数 K= ___________ 汽车启动后,气缸温度越高,单位时间内 NO 排放量越大,原因是 ②汽车燃油不完全燃烧时产生 CO,有人设想按下列反应除去 CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g)。已 知该反应的 ? H>0,简述该设想能否实现的依据 ③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少 CO 和 NO 的污染,其化学反应方程式为

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我始终坚信:平凡的我可以通过不懈拼搏来创造奇迹

⒊(2013 闽)利用化石燃料开采、加工过程产生的 H2S 废气制取氢气,既价廉又环保。 ⑴工业上可用组成为 K2O·M2O3·2RO2·nH2O 的无机材料纯化制取的氢气 ①已知元素 M、R 均位于元素周期表中第 3 周期,两种元素原子的质子数之和为 27,则 R 的原子结构示意图为_______________ ②常温下,不能与 M 单质发生反应的是_________(填序号) a.CuSO4 溶液 b.Fe2O3 c.浓硫酸 d.NaOH 溶液 e.Na2CO3 固体

⒋(2009 粤)超细氧化铝是一种重要的功能陶瓷原料。 ( 1 ) 实 验 室 常 以 NH4Al(SO4)2 和 NH4HCO3 为 原 料 , 在 一 定 条 件 下 先 反 应 生 成 沉 淀 NH4AlO(OH)HCO3,该沉淀高温分解即得超 Al2O3,NH4AlO(OH)HCO3 热分解的化学反应方程式 ______________________________________。 (2)NH4Al(SO4)2· 12H2O 的相对分子质量为 453。欲配制 100ml pH 为 2、浓度约为 0.1mol/L 的 NH4Al(SO4)2 溶液,配制过程为 ①用托盘天平称量 NH4Al(SO4)2· 12H2O 固体_________g ②将上述固体置于烧杯中____________________________________ (3)在 0.1mol· L—1 NH4Al(SO4)2 溶液中,铝各形态的浓度(以 Al3 计)的对数(lgc)随溶液 pH 变


⑵利用 H2S 废气制取氢气来的方法有多种 ①高温热分解法 已知:H2S(g) H2(g)+
1 S (g) 2 2

化的关系见下图:

在恒温密闭容器中,控制不同温度进行 H2S 分解实验。以 H2S 起始浓度均为 c mol· L-1 测定 H2S 的转化率,结果见右图。图中 a 为 H2S 的平衡转化率与温度关系曲线,b 曲线表 示不同温度下反应经过相同时间且未达到化 学平衡时 H2S 的转化率。 据图计算 985℃时 H2S 按上述反应分解的平衡常数 K=___________; 说明随温度的升高,曲线 b 向曲线 a 逼近的原 因: ②电化学法 该法制氢过程的示意图如右。反应池中反应 物的流向采用气、液逆流方式,其目的是 ;反应池中发生反 应的化学方程式为 。
①用 NaOH 溶液调节(2)中溶液 pH 至 7,该过程中发生反应的离子方程式有 ②请在上图中,用虚线画出 0.01mol· l—1 NH4Al(SO4)2 溶液中铝各形态的浓度的对数 lgc 随溶 液 pH 变化的关系图,并进行必要的标注。

反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方 程式为 。

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