1、1专题 02 元素及其化合物的综合应用1中学常见的几种物质之间有如图所示的转化关系(部分反应条件及产物已略去)。已知:C、D 为常见的非金属气体单质(常温常压),E 为常见的金属单质。请回答下列问题:(1)F 的化学式为 ;G 的名称是 。(2)在反应中 MnO2的作用是 ;反应中 MnO2的作用是 。(3)写出框图中由 E 生成 F 的化学方程式: ;再写出一个由 E 生成 F 的化学方程式: 。(4)检验 G 中是否含有 H 的试剂是 ;检验 H 中是否含有 G 的试剂是 。(5)写出 F 和 B 反应的离子方程式: ;将 H 的溶液与 E 反应生成 G 的溶液设计成原电池,正极反应式为
2、。(6)在化工生产中,常用二氧化锰在酸性条件下氧化亚铁离子,发生反应的离子方程式为 ;在酸性条件下,向 G 的溶液中滴加 A,发生反应的离子方程式为 。【答案】(1)Fe 3O4 氯化亚铁(2)作催化剂 作氧化剂(3)2O 2+3Fe Fe3O4 3Fe+4H 2O(g) Fe3O4+4H2(4)KSCN(其他合理答案也可) K 3Fe(CN)6(其他合理答案也可)(5)Fe 3O4+8H+ 2Fe3+Fe2+4H2O Fe 3+e- Fe2+(6)MnO 2+4H+2Fe2+ 2Fe3+Mn2+2H2O H 2O2+2Fe2+2H+ 2Fe3+2H2O23Fe+2O2 Fe3O4,Fe 3O
3、4+8HCl(浓) FeCl2+2FeCl3+4H2O,2FeCl 3+Fe 3FeCl2,2FeCl 2+Cl2 2FeCl3,MnO 2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H 2O,2Fe+3Cl 2 2FeCl3。(2)在双氧水分解反应中,二氧化锰作催化剂;在实验室制氯气的反应中,二氧化锰作氧化剂。(3)Fe 在 O2中燃烧生成 Fe3O4,Fe 在高温下与水蒸气反应生成 Fe3O4和 H2。(4)检验氯化亚铁中是否含有氯化铁,可用 KSCN 溶液或 NH4SCN 溶液;可用铁氰化钾溶液检验氯化铁中是否含有氯化亚铁。2金属钛(Ti)具有硬度大、熔点高、耐酸碱腐蚀的优点,被广泛用于航空
4、航天、医疗卫生及日常生活中。以钛铁矿(主要成分为 FeTiO3)为主要原料冶炼金属钛的生产工艺如图所示。回答下列有关问题:(1)钛铁矿(精矿)中加入浓硫酸除生成 TiOSO4外,还生成水和另外一种硫酸盐,且反应前后 Fe 的化合价不变,则 FeTiO3中 Ti 的化合价为 。(2)上述流程图中加入“铁屑”的目的是 (填字母)。A.防止 Fe2+被氧化 B.与 Fe3+反应C.防止 Fe2+水解 D.防止 Fe3+水解(3)溶液经“操作 a”可得固体副产品甲,则操作 a 的名称为 ,副产品甲的化学式是 。(4)已知钛酸难溶于水,其化学式为 H2TiO3。则溶液中加入水,加热时发生的化学方程式为
5、。3(5)“操作 b”为加热,则中间产品乙的化学式为 。(6)一定条件下,利用气体丙与氢气可合成甲醇,该合成反应的化学方程式为 ,甲醇的电子式为 。【答案】(1)+4(2)A(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 FeSO 4(4)TiOSO 4+2H2O H2TiO3+H 2SO4(5)TiO 2(6)CO+2H 2 CH3OH (3)操作 a 后得到固体副产物甲,因此该步操作为蒸发浓缩,然后冷却,使 FeSO4结晶,最后过滤,得到FeSO4固体。(4)由(1)可知溶液中有 TiOSO4,且后续操作为过滤,故加入水发生 TiOSO4的水解反应,生成 H2TiO3和 H2SO4。(5)H 2TiO3受
6、热分解生成水和 TiO2。(6)CO 与 H2在一定条件下生成 CH3OH;甲醇分子结构中 H 原子满足 2 电子稳定结构,C、O 原子满足 8 电子稳定结构,故其电子式为 。3.化合物 Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料,受热时按如下化学方程式分解:2Mg 5Al3(OH)19(H2O)4 27H2O+10MgO+3Al 2O3(1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据_。(2)用离子方程式表示除去固体产物中 Al2O3的原理_。(3)已知 MgO 可溶于 NH4Cl 的水溶液,用化学方程式表示其原理_。.磁性材料 A 是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成:
7、4请回答:(1)A 的组成元素为_(用元素符号表示),化学式为_。(2)溶液 C 可溶解铜片,例举该反应的一个实际应用_。(3)已知化合物 A 能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为 1.518 gL1),该气体分子的电子式为_。写出该反应的离子方程式_。(4)写出 FG 反应的化学方程式_。设计实验方案探究溶液 G 中的主要微粒(不考虑H2O、H +、K +、I )_。【答案】.(1)反应吸热降低温度,固体氧化物隔绝空气,水蒸气稀释空气(2)Al 2O3 +2OH 2Al+H2O(3)NH 4Cl+H2O NH3H2O+HCl、MgO+2HCl MgCl2+H2O.(
8、1)S、Fe Fe 3S4(2)制印刷电路板(3) Fe3S4+6H+ 3H2S+3Fe 2+S(4)H 2SO3+I2+H2O H2SO4+2HI取溶液 G,加入过量 BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则有24SO,过滤后取滤液,滴加 H2O2溶液,若产生白色沉淀,则有 H2SO3。(3)氯化铵溶液中铵根离子水解溶液显酸性,氧化镁溶于水解生成的酸,反应的化学方程式为:NH4Cl+H2O NH3H2O+HCl,MgO+2HCl MgCl2+H2O;.C 加入 KSCN,D 为血红色溶液,可知 C 为 FeCl3,D 为 Fe(SCN)3等,可知 B 为 Fe2O3,且 n(Fe2O3)=52.4
9、0g16/mol=0.015mol, n(Fe)=0.03mol, m(Fe)=0.03mol56g/mol=1.68g,A 燃烧生成的无色气体 E 溶液水得到酸性溶液,加入碘的 KI 溶液,得到无色溶液,说明碘可氧化 E 的水溶液,E 应为 SO2,F 为H2SO3,G 含有 H2SO4和 HI,可知 A 含有 Fe、S 元素,且 m(S)=2.96 g1.68 g=1.28 g, n(S)=1.8g3/mol=0.04mol,可知 n(Fe) n(S)=34,应为 Fe3S4。(1)由以上分析可知,A 组成元素为 Fe、S,为 Fe3S4;(2)铁离子具有强氧化性,可氧化铜,常用于刻饰铜线
10、路板;(3)化合物 A 能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为 1.518 gL1),淡黄色不溶物为 S,气体的相对分子质量为 1.51822.4 L=34,为 H2S 气体,电子式为 ,反应的离子方程式为 Fe3S4+6H+ 3H2S+3Fe 2+S;4IBr、ICl、BrF 3等称之为卤素互化物,(CN) 2、(SCN) 2、(OCN) 2等称之为拟卤素,它们的化学性质均与卤素单质相似,请回答下列问题。(1)氯化碘(ICl)中碘元素的化合价为_,它与水反应的化学方程式为 ICl+ H2O HIO +HCl,该反应的反应类型为_(填中学常见的无机反应类型);(2)溴化
11、碘(IBr)具有强氧化性,能与 Na2SO3溶液发生反应,发生反应的离子方程式为:_;(3)已知某些离子的还原性强弱顺序为 ISCNCNBrCl。现将几滴 KSCN 溶液滴入到含少量Fe3+的溶液中,溶液立即变红,向其中逐滴滴入酸性 KMnO4溶液,观察到红色逐渐褪去,请利用平衡移动原理解释这一现象_;下列物质中,也可以使该溶液红色褪去的是_;A.新制氯水 B.碘水 C.SO 2 D.盐酸(4)KCN 为剧毒物质,处理含有 KCN 的废水常用的方法是:在碱性条件下用 NaClO 溶液将 CN氧化为23CO和一种单质气体,该反应的离子方程式为_;(5)已知 HCN 的电离平衡常数 K=6.210
12、10,H 2CO3的 电离平衡常数 K1=4.5107, K2=4.71011,则下列离子方程式能发生的是_。6A.CN+CO2+H2O HCN+ 3HCB.2HCN+23O2CN+CO2+H 2OC.2CN+CO2+H2O HCN+2D.HCN+ CN+ 3HC【答案】(1)+1 复分解反应(或非氧化还原反应) (2)IBr+23S+H2O I +Br +24S+2H (3)酸性高锰酸钾将 SCN 氧化,减小了 SCN 的浓度,使 Fe3 +3SCN Fe(SCN)3,平衡不断向左移动,最终 Fe(SCN)3完全反应,红色消失 AC(4)2CN +5ClO +2OH 2 3C+5Cl +N2
13、+H2O(5)AD(3)酸性高锰酸钾将 SCN 氧化,减小了 SCN 的浓度,使 Fe3 +3SCN Fe(SCN)3的平衡不断向左移动,最终 Fe(SCN)3完全反应,红色消失;根据还原性 ISCNCNBrCl,A.新制氯水中的 Cl2可以将 SCN 氧化,C.SO 2可以将 Fe3 还原,故选 AC。(4)在碱性条件下用 NaClO 溶液将 CN氧化为 CO32和一种单质气体 N2,该反应的离子方程式为2CN +5ClO +2OH 2 3CO+5Cl +N2+H2O;(5)A.因为酸性 H2CO3HCN,所以 CN+CO2+H2O HCN+ 3HC可以发生;B.因为酸性 H2CO3HCN
14、,所以2HCN+23CO2CN+CO2+H 2O 不能发生;C.因为酸性 HCN ,所以 2CN+CO2+H2O HCN+23C不能发生 D.因为酸性 HCN 3C,所以 HCN+23CN+ 3可以发生。故选 AD。5金属材料在日常生产生活中有着广泛的应用,请回答下列问题:(1)人类最早使用的合金是_,目前使用量最大的金属是_。(2)铁和铁合金是日常生活中的常用材料,下列叙述正确的是_。A.纯铁的硬度比生铁高 B.纯铁耐腐蚀性强,不易生锈C.不锈钢是铁合金,只含金属元素 D.铁在一定条件下,可与水蒸气反应E.铁在冷的浓硫酸中会钝化7(3)向沸水中滴入几滴饱和 FeCl3溶液,加热至液体呈透明的
15、红褐色,该反应的离子方程式为_,形成的分散系中分散质的微粒直径范围是_。(4)向硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠,有红褐色沉淀生成,如果加入的 Na2O2与生成的 O2的物质的量之比为 31,请写出发生的离子反应方程式_。(5)电子工业需要用 30%的 FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜,制造印刷电路板。请写出 FeCl3溶液与铜反应的离子方程式:_,向腐蚀后的废液中加入一定量的铁粉充分反应后,无固体剩余,则反应后的溶液中一定含有的离子是_,可能含有的离子是_。如果从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得 FeCl3溶液,现有下列试剂:氯气铁粉浓硝酸浓盐酸烧碱浓氨水。需要用到的一组试剂是_。A. B. C. D
16、.(6)高铁酸钠(Na 2FeO4)是一种新型净水剂。高铁酸钠的制备方法之一是:在碱性条件下用 NaClO 氧化Fe3+,请写出该反应的离子反应方程式_。(7)有一种铁的氧化物样品,用 5 mol/L 盐酸 140 mL,恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标况下 0.56 L 氯气,恰好使其中 Fe2+全部转化成 Fe3+,该氧化物的化学式是_。【答案】(1)青铜 铁(2)BDE(3)Fe 3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H + 1100 nm(4)3Na 2O2+2Fe2+4H2O 2Fe(OH)3+O 2+6Na +2OH(5)2Fe 3+Cu 2Fe2+Cu2+ Fe2+、Cu 2+
17、、Cl Fe3+ A(6)2Fe(OH) 3+3ClO+4OH 2 4Fe+3Cl+5H2O(7)Fe 5O7(3)向沸水中滴入几滴饱和 FeCl3溶液,加热至液体呈透明的红褐色,产生氢氧化铁胶体,该反应的离子方程式为 Fe3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H +,形成的分散系是胶体,其中分散质的微粒直径范围是1100nm。(4)向硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠,有红褐色沉淀生成,即有氢氧化铁产生。如果加入的 Na2O2与生成8的 O2的物质的量之比为 31,则根据原子守恒和电子得失守恒可知发生的离子反应方程式为3Na2O2+2Fe2+4H2O 2Fe(OH)3+O 2+6Na +2OH。(
18、5)FeCl 3溶液与铜反应的离子方程式为 2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+,向腐蚀后的废液中加入一定量的铁粉充分反应后,无固体剩余,说明铁只与铁离子反应,则反应后的溶液中一定含有的离子是 Fe2+、Cu 2+、Cl ,可能含有的离子是 Fe3+。如果从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得 FeCl3溶液,则需要加入过量的铁置换出铜,过滤后将滤渣溶于盐酸,然后再过滤,合并后通入氯气即可得到氯化铁溶液,因此需要的试剂为氯气、铁粉、浓盐酸,答案选 A。(6)在碱性条件下用 NaClO 氧化 Fe3+即可生成高铁酸钠,其还原产物是氯离子,则根据电子得失守恒和原子守恒可知出该反应的离子反应方程式为 2Fe
19、(OH)3+3ClO+4OH 2 4FeO+3Cl+5H2O。6钨是熔点最高的金属,可用于拉制灯泡的灯丝,钨在自然界中主要以钨酸盐(其中钨的化合价为+6)的形式存在。钨酸盐中,白钨矿和黑钨矿最具开采价值。白钨矿的主要成分是 CaWO4,其中含有二氧化硅和氧化铁等杂质。工业冶炼钨的流程如图所示:已知:钨酸酸性很弱,难溶于水。离子完全沉淀的 pH:23SiO为 8,24W为 5。碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨。(1) 74W 位于元素周期表中第 周期。(2)CaWO 4与纯碱发生反应的化学方程式为 。(3)调节 pH 可选用的试剂是 (填字母)。9A.氨水 B.氢氧化钠溶液 C.盐酸 D.碳酸
20、钠溶液滤渣 B 的主要成分是 (写化学式)。(4)母液中加入盐酸发生反应的离子方程式为 。检验沉淀 C 是否洗涤干净的操作是 。(5)为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨,用氢气作还原剂而不用还原性碳的原因是 。(6)将氢氧化钙加入钨酸钠溶液中可得到钨酸钙,已知温度为 T K 时, Ksp(CaWO4)=110-10, KspCa(OH)2=410-7,当溶液中 W 恰好沉淀完全(离子浓度等于 110-5 mol/L)时,溶液中24WOHc= 。【答案】(1)6(2)CaWO 4+NaCO3 Na2WO4+CaO+CO2(3)C H 2SiO3(4) 4WO+2H+ H2WO4 取少量最后一次洗
21、涤液于试管中,先滴入 12 滴稀硝酸,然后滴加 12 滴AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已经洗涤干净;若出现白色沉淀,则表明沉淀未洗涤干净(5)如果用碳作还原剂,混杂在金属中的碳不易除去,而且在高温下碳会和金属钨反应生成碳化钨,不易获得较纯的金属钨(6)510 -5(3)本问考查元素化合物的性质分析。根据题中信息及 CaWO4与纯碱反应的化学方程式分析可知Na2WO4溶液的碱性较强,在调节溶液 pH 的过程中应加酸性试剂。酸性条件下23SiO先形成 H2SiO3沉淀。(4)本问考查离子方程式的书写及化学实验基本操作。母液的主要成分为 Na2WO4,加入盐酸发生反应:2WO+2H+ H
22、2WO4。沉淀 C 表面会吸附 Cl-,故应先将 Cl-洗去,则检验沉淀 C 是否洗涤干净的操作为检验最后一次洗涤液中是否含有 Cl-。10(5)本问考查实验条件的选择。根据题中信息即可解答。(6)本问考查难溶电解质溶度积的有关计算。当溶液中24WO恰好沉淀完全(离子浓度等于 110-5 mol/L)时,c(Ca2+)=sp42CaWOKc=105=110-5(mol/L), c(OH-)=sp2CaH)Kc=75410=0.2(mol/L),故24H=510.=510-5。7氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂,如图所示为制备粗高铁酸钾的工业流程图。请回答下列问题:(1)氯化铁作净水剂的原因是
23、(结合离子方程式表述) 。(2)吸收剂 X 中溶质的化学式为 ,氧化剂 Y 的化学式为 。(3)碱性条件下反应的离子方程式为 。(4)过程将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4 K2FeO4+2NaOH,请根据反应原理分析该反应能发生的原因: 。(5)K 2FeO4在水溶液中易发生反应:424FeO+10H2O 4Fe(OH)3+8OH-+3O2。在提纯 K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 (填字母)。A.H2O B.稀 KOH 溶液 C.NH 4Cl 溶液 D.Fe(NO 3)3溶液除了这种洗涤剂外,一般工业生产
24、还要加入异丙醇作为洗涤剂,你认为选择异丙醇的原因是 。(6)高铁电池是正在研制中的充电电池,具有电压稳定、放电时间长等优点。以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫为原料,硫酸钾溶液为电解质,用惰性电极设计成能在高温下使用的电池,写出该电池的正极反应式: 。(7)可用滴定分析法测定粗 K2FeO4的纯度,有关反应的离子方程式为24FeO+Cr +2H2O Cr+Fe(OH)3+OH -2 Cr+2H+ 7+H2O1127CrO+6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O现称取 1.980 g 粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中,加入稍过量的 KCrO2,充分反应后过滤,将滤液加水配制成 250
25、mL 溶液。每次取 25.00 mL,加入稀硫酸酸化,用 0.100 0 molL-1的(NH 4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为 18.93 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为 。【答案】(1)Fe 3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H +,水解产生的 Fe(OH)3胶体能够吸附杂质(2)FeCl 2 NaClO(3)2Fe 3+3ClO-+10OH- 2 4Fe+3Cl-+5H2O(4)K 2FeO4的溶解度小于 Na2FeO4的,析出晶体,促进反应进行(5)B 高铁酸钾在异丙醇中的溶解度小于其在水中的溶解度,用异丙醇洗涤有利于提高产品回收率(6
26、)24FeO+3e-+4SO3 Fe3+424S(7)63.1%(4)要发生复分解反应,则必须有挥发性物质或难电离物质或难溶性物质生成,因此根据化学方程式2KOH+Na2FeO4 K2FeO4+2NaOH 可知,该反应之所以能发生是由于 K2FeO4的溶解度较小,析出晶体,促进反应继续进行。(5)根据离子方程式 42FeO+10H2O 4Fe(OH)3+8OH-+3O2可知,提纯 K2FeO4应该抑制该反应向右进行,所以最好的试剂是稀 KOH 溶液(抑制水解)、异丙醇(减小溶解)。(6)高铁酸钾得电子,作氧化剂,所以在正极反应的是24FeO,电极反应式为24FeO+3e-+4SO3 Fe3+4
27、24SO。(7)根据反应可知 24Fe 3Fe 2+121 mol 3 moln 0.100 0 molL -10.018 93 L解得 n=6.3110-4 mol。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为4 1250m6.31ol98gol. 100%=63.1%。8铜、铁、铝是重要的金属材料,铜、铁、铝及其化合物有非常重要的用途。(1)铁元素与氯元素可形成 FeCl2和 FeCl3两种化合物,下列说法正确的是 (填序号)。 保存 FeCl2溶液时,需向溶液中加入少量 Fe FeCl 2只能通过置换反应生成,FeCl 3只能通过化合反应生成 铜片、碳棒和 FeCl3溶液组成原电池,电子由铜片沿导线
28、流向碳棒 制备 AlCl3、FeCl 3、CuCl 2均能采用将溶液直接蒸干的方法 含 a mol AlCl3的溶液和含 1.5a mol NaOH 的溶液,无论正滴和反滴,生成 Al(OH) 3的质量相等(2)高铁酸钾(K 2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。K 2FeO4可以铁为电极,通过电解浓的 KOH 溶液来制取,写出电解法制取 K2FeO4的阳极反应式: 。(3)黄铁矿(FeS 2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为 3FeS2+8O2 6SO2+Fe3O4,有 3 mol FeS2参加反应,转移_ mol 电子。(4)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程
29、式为_;从腐蚀废液回收得到金属铜,还需要的试剂是_。(5)工业上常用铝土矿(含 SiO2等杂质)生产铝。从 Na2SiO3和 NaAlO2混合溶液中制得 Al(OH)3,需要从下列试剂中选择两种,选用的试剂组合最好是 。a. NaOH 溶液 b.氨水 c. CO2 d. 盐酸(6)已知 25 时 KspMg(OH)2=5.61012, KspCu(OH)2=2.21020, KspFe(OH)3=4.01038, KspAl(OH)3=1.11033在 25 下,向浓度均为 0.1 molL1的 AlCl3和 CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成_沉淀(填化学式)。用 MgCl2、AlCl
30、 3的混合溶液(A) 与过量氨水(B) 反应,为使 Mg2+、Al 3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入_(填“A”或“B”),再滴加另一反应物。溶液中某离子物质的量浓度低于 1.0105 molL1时,可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和 FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水,当 Fe3+完全沉淀时,测定 c(Al3+)=0.2 molL1。此时13所得沉淀中_(填“还含有”或“不含有”)Al(OH) 3。【答案】(1)(2)Fe + 8OH 6e24FeO+ 4H2O(3)32(4)2Fe 3+Cu 2Fe2+Cu2+ 铁粉、稀盐酸(稀硫酸) (5) d b(6) Al(OH)
31、3 B 不含有(2)Fe 做电极,KOH 为电解质溶液,故阳极反应为 Fe + 8OH 6e24FeO+ 4H2O。(3)3FeS 2+8O2 6SO2+Fe3O4中,Fe、S 元素的化合价升高,O 元素的化合价降低,3 mol FeS 2参加反应,由 O 元素的化合价变化可知,转移的电子为 8 mol2(20)=32 mol。(4)氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,该离子反应为 2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+,利用置换反应得到,过量铁粉利用盐酸或硫酸除去,则选试剂为铁粉、稀盐酸(稀硫酸)。(5)从 Na2SiO3和 NaAlO2混合溶液中制得 Al(OH)3,先利用盐酸使 Na2S
32、iO3变为 H2SiO3沉淀而 NaAlO2变为Al3+,过滤除去 H2SiO3,再加入氨水使 Al3+转化为 Al(OH)3沉淀。不使用 NaOH 溶液的原因是 NaOH 量不好控制,Al(OH) 3会溶于 NaOH 而不溶氨水。故答案为 db。(6) 根据题意 KspCu(OH)2=2.21020, KspAl(OH)3=1.11033对于 AlCl3开始沉淀时需要的OH 3= KspAl(OH)3/Al3+=1.110330.1=111033,OH 2.2210 11;对于 CuCl2开始沉淀时需要的OH2= KspCu(OH)2/Cu2+=2.210200.1=221020,OH 4.
33、6910 10,故 Al(OH)3先沉淀。用MgCl2、AlCl 3的混合溶液(A) 与过量氨水(B) 反应,由于 Ksp不同为使 Mg2+、Al 3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入过量氨水(B),使氢氧根足量,才能同时沉淀。向一定浓度的 AlCl3和 FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水,当 Fe3+完全沉淀时,OH 3= KspFe(OH)3=4.01038/1.0105=4.01033, OH 1.5910 11,此时 Q(Al(OH)3)= c(Al3+)c(OH)3=0.24.01033=81034 KspAl(OH)314=1.11033,故所得沉淀中不含有 Al(OH)3。9
34、2018 天津下图中反应是制备 SiH4的一种方法,其副产物 MgCl26NH3是优质的镁资源。回答下列问题:(1)MgCl 26NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H -除外):_,Mg 在元素周期表中的位置:_,Mg(OH) 2的电子式:_。(2)A 2B 的化学式为_。反应的必备条件是_。上图中可以循环使用的物质有_。(3)在一定条件下,由 SiH4和 CH4反应生成 H2和一种固体耐磨材料_(写化学式) 。(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状 Mg(OH)2,使燃烧产生的 SO2转化为稳定的 Mg 化合物,写出该反应的化学方程式:_。(5)用 Mg 制成的格氏试剂(RMgBr)
35、常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:依据上述信息,写出制备 所需醛的可能结构简式:_。【答案】 (1) r(H+)r(Mg2+)r(N3)r(Cl) 第三周期A 族 (2)Mg 2Si 熔融,电解 NH 3,NH 4Cl (3)SiC (4)2Mg(OH) 2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O 15(5)CH 3CH2CHO,CH 3CHO和 2 个 OH-,所以电子式为: 。(2)根据元素守恒,A 2B 中就一定有 Mg 和 Si,考虑到各自化合价 Mg 为+2,Si 为-4,所以化学式为Mg2Si。反应是 MgCl2熔融电解得到单质 Mg,所以必备条件为:熔融、电解。反
36、应需要的是 Mg2Si、NH 3和 NH4Cl,而后续过程又得到了 NH3和 NH4Cl,所以可以循环的是 NH3和 NH4Cl。(3)在一定条件下,由 SiH4和 CH4反应生成 H2和一种固体耐磨材料,该耐磨材料一定有 Si 和 C,考虑到课本中介绍了碳化硅的高硬度,所以该物质为 SiC。(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状 Mg(OH)2,使燃烧产生的 SO2转化为稳定的 Mg 化合物,二氧化硫是酸性氧化物与氢氧化镁这样的碱应该反应得到盐(亚硫酸镁) ,考虑到题目要求写出得到稳定化合物的方程式,所以产物应该为硫酸镁(亚硫酸镁被空气中的氧气氧化得到) ,所以反应为:2Mg(OH)2+2SO
37、2+O2=2MgSO4+2H2O。102018 江苏碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末,反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液,反应方程式为(2 x)Al 2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O 2(1 x)Al 2(SO4)3xAl(OH)3+3xCaSO4+3 xCO2生成物(1 x)Al 2(SO4)3xAl(OH)3中 x 值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。(1)制备碱式硫酸铝溶液时,维持反应温度和反应时间不变,提高 x 值的方法有_。(2)碱式硫酸铝溶液吸收 SO2过程中,溶液的 pH_(填“增大” 、 “减小” 、 “不变” ) 。(
38、3)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定 x 的值,测定方法如下:16取碱式硫酸铝溶液 25.00 mL,加入盐酸酸化的过量 BaCl2溶液充分反应,静置后过滤、洗涤,干燥至恒重,得固体 2.3300 g。取碱式硫酸铝溶液 2.50 mL,稀释至 25 mL,加入 0.1000 molL1EDTA 标准溶液 25.00 mL,调节溶液 pH 约为 4.2,煮沸,冷却后用 0.08000 molL1CuSO4标准溶液滴定过量的 EDTA 至终点,消耗CuSO4标准溶液 20.00 mL(已知 Al3+、Cu 2+与 EDTA 反应的化学计量比均为 11) 。计算(1 x)Al 2(SO4)
39、3xAl(OH)3中的 x 值(写出计算过程) 。【答案】 (1)适当增加 CaCO3的量或加快搅拌速率(2)减小(3)25mL 溶液中: n(SO42)= n(BaSO4)= 12.30gmol=0.0100 mol2.5 mL 溶液中:n(Al3+) = n(EDTA)n(Cu2+)=0.1000 molL125.00 mL103LmL10.08000 molL120.00 mL103 LmL1=9.000104 mol25 mL 溶液中: n(Al3+)=9.000103 mol1 mol (1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中n(Al3+)=(2x)mol; n(SO42)=3(
40、1x)mol324AlSO( )( )= 1( ) =39.01molx=0.41(2)碱式硫酸铝溶液吸收 SO2,溶液碱性减弱,pH 减小。(3)25mL 溶液中:n(SO 42-)= n(BaSO 4)= 12.30gmol =0.0100 mol2.5 mL 溶液中: n(Al 3+) = n(EDTA)n(Cu 2+)=0.1000 molL125.00 mL103LmL10.08000 molL120.00 mL103 LmL1=9.000104 mol25 mL 溶液中:n(Al 3+)=9.00010 3 mol1 mol (1-x)Al 2(SO 4) 3xAl(OH) 3中
41、n(Al 3+)=(2-x)mol;n(SO 42-)=3(1-x)mol17324AlSOn( )( )= 1x( ) =39.01mol,解得 x=0.41。点睛:本题以碱式硫酸铝溶液的制备原理为背景,考查反应原理的理解、反应条件的控制和有关化学式的计算。解题的关键有:向硫酸铝溶液中加入 CaCO3生成碱式硫酸铝溶液,CaCO 3的作用是调节 pH 促进Al3+水解,同时将 SO42-转化为 CaSO4沉淀;理解溶液中的离子反应与实验滴定方法的定量计算,理清物质间的计量关系。112017 海南锂是最轻的活泼金属,其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题:(1)用碳酸锂和_反应可制备氯化锂
42、,工业上可由电解 LiClKCl 的熔融混合物生产金属锂,阴极上的电极反应式为_。(2)不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾,其原因是_。(3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分,可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是_。(4)LiPF 6易溶于有机溶剂,常用作锂离子电池的电解质。LiPF 6受热易分解,其热分解产物为 PF3和_。【答案】 (1)盐酸 Li e Li(2)金属锂在 CO2仍可燃烧(3)分别取样品进行焰色反应,锂盐焰色为深红色,钠盐焰色为黄色,钾盐焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃)(4)LiF122017 天津H 2S 和 SO2
43、会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体18的排放,回答下列方法中的问题。H 2S 的除去方法 1:生物脱 H2S 的原理为:H2S+Fe2(SO4)3 S+2FeSO 4+H2SO44FeSO4+ O2+2H2SO4硫 杆 菌2Fe2(SO4)3 +2H2O (1)硫杆菌存在时,FeSO 4被氧化的速率是无菌时的 5105倍,该菌的作用是_。(2)由图 3 和图 4 判断使用硫杆菌的最佳条件为_。若反应温度过高,反应速率下降,其原因是_。方法 2:在一定条件下,用 H2O2氧化 H2S(3)随着参加反应的 n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当 n(H
44、2O2)/n(H2S)=4 时,氧化产物的分子式为_。SO 2的除去方法 1(双减法):用 NaOH 吸收 SO2,并用 CaO 使 NaOH 再生NaOH 溶液2SOCa Na2SO3溶液(4)写出过程的离子方程式:_;CaO 在水中存在如下转化:CaO(s)+ H2O (l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH(aq)从平衡移动的角度,简述过程NaOH 再生的原理_。方法 2:用氨水除去 SO2(5)已知 25,NH 3H2O 的 Kb=1.8105,H 2SO3的 Ka1=1.3102, Ka2=6.2108。若氨水的浓度为2.0 molL1,溶液中的 c(OH)=_ molL1。将 SO2通入该氨水中,当 c(OH)降至 1.0107 molL1时,溶液中的 c(23SO)/c( 3)=_。【答案】 (1)降低反应活化能(或作催化剂)19(2)30 、pH=2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)(3)H 2SO4(4)2OH +SO223SO+H2O3S与 Ca2+生成 CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有 NaOH 生成(5)6.010 3 0.62(4)过程是 NaOH 与 SO2的反应,反应的离子方程式为 2OH+SO223SO+H2O;根据 C