无机图像高考的宠儿(1)

“无机图像”高考的宠儿
写在前面的话：整理比较粗糙，仅作参考。

一、与量有关的图像是“常考点”
量变看“反应”
1．下列各项反应对应的图像正确的是()
A．图甲为25 ℃时，向亚硫酸溶液中通入氯气
B．图乙为向NaAlO2溶液中通入HCl气体
C．图丙为向少量氯化铁溶液中加入铁粉
D．图丁为向BaSO4饱和溶液中加入硫酸钠
【答案】C
2．向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，生成沉淀的物质的量与消耗Ba(OH)2的物质的量的关系如图所示，下列说法正确的是()
A．O～b上的任意一点a的溶液均呈酸性
B．b、c点溶液均呈中性
C．b、c两点沉淀的物质的量之比为4∶3
D．c点溶液呈碱性，原因是AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
【答案】A
3．在加热固体NH4Al(SO4)2·12H2O时，固体质量随温度的变化曲线如图所示：已知a点物质为NH4Al(SO4)2，b点物质为Al2(SO4)3，下列判断正确的是()
A．0～t℃的过程变化是物理变化
B．c点物质是工业上冶炼铝的原料
C．a→b反应中生成物只有Al2(SO4)3和NH3两种
D．Al2(SO4)3能够净水，可用离子方程式表示为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3
【答案】B
4．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再向所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：
则下列分析都正确的组合是()
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①②B．①③C．②④D．②③
【答案】A
5．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中的Fe2＋的浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。

则原溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()
A ．1∶1∶4
B ．1∶3∶1
C ．3∶3∶8
D ．1∶1∶1
【答案】A 量变看“常数”
6．（2019年全国1）NaOH 溶液滴定邻苯二甲酸氢钾（邻苯二甲酸H 2A 的K a1=1.1×10-3，K a2=3.9×10-6）溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中B 点为反应终点。

下列叙述错误的是
76
54
3
2
0 10 20 30 40
a b
c
V(NaOH)/mL
相对导电能力
A ．混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B ．Na +与A 2-的导电能力之和大于HA -的
C ．b 点的混合溶液pH=7
D ．C 点的混合溶液中c （Na +)＞c(K +)＞c(OH -) 【答案】C
7、常温下将NaOH
溶液滴加到己二酸（2H X ）溶液中，混合溶液的pH 与离子浓度变化的关系如图所示。

下列叙述错误的是
A. a22(H X)K 的数量级为610-
B. 曲线N 表示pH 与2(HX )
lg (H X)
c c -的变化关系
C. N aHX 溶液中(H )(OH )c c +->
D. 当混合溶液呈中性时，2(Na )(HX )(X )(OH )(H )c c c c c +---+>>>= 【答案】D
8．(2017•新课标Ⅱ)改变0.1mol•L —1
二元弱酸H 2A 溶液的pH ，溶液中的H 2A 、HA —
、A 2—
的
物质的量分数δ(x)随pH 的变化如图所示[已知δ（x ）=c(x)/(c(H 2A)+c(HA —
)+c(A 2—
)])。

下列叙
述错误的是
A ．pH=1.2时，c(H 2A ）=c(HA —
)
B ．lg[K 2(H 2A)]=﹣4.2
C ．PH=2.7时，c(HA —
)＞c(H 2A) =c(A 2—
) D ．pH=4.2时，c(HA ﹣
) =c (A 2—
) =c(H 2A) 【答案】D
二、工业流程、理论题中的“视图-识图-用图”是“焦点”
1．工业上以软锰矿(主要成分是MnO 2，含有SiO 2、Fe 2O 3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO 3)。

其工业流程如下：
(4)“浸锰”过程中往往有副产物MnS 2O 6生成，温度对“浸锰”过程的影响如图所示，为减少MnS 2O 6的生成，“浸锰”的适宜温度是________；向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH 4HCO 3溶液时温度不宜太高的原因是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。

【答案】 (4)90 ℃ 防止NH 4HCO 3受热分解，提高原料利用率 2、
4512
Li Ti O 和
4
LiFePO 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为3
FeTiO ，
还含有少量MgO 、
2
SiO 等杂质）来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。

由图可
知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件
为 。

（2）“酸浸”后，钛主要以24TiOCl -
形式存在，写出相应反
应的离子方程式 。

（3）22TiO H O x ⋅沉淀与双氧水、氨水反应40min 所得实
验结果如下表所示：
分析时22转化率最高的原因 。

【答案】（1）90C ︒
加热5h 或100C ︒加热2h （2）22342FeTiO 4H 4Cl Fe TiOCl 2H O +-+-++=++
（3）40C ︒前，未达到平衡状态，随着温度升高，转化率变大；40C ︒后， 22H O 分解加剧，转化率降低
3．（2019年全国1）水煤气变换CO （g ）+H 2O
（g ）
2（g ）+H 2（g
）,是重要的化工
过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域。

回答下列问题：
（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面的物种用*标注
可知水煤气变换的△H_____________0（填“大于”，“等于”或“小于”），该历程中最大的能垒（活化能）E 正=________ev,写出该步骤的化学方程式____________________________。

（4）Shoichi 研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO 和H 2分压随时间变化关系（如下图所
示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的O H P 2和CO P 相等，2CO P 和2H P 相等。

计算曲线a 的反应在30−90min 内的平均速率)(a =_________________kpa.min -1 。

467℃时
2H P 和CO P 随时间变化关系的曲线分别是__________、_____________。

489℃时2H P 和CO P 随
时间变化关系的曲线分别是__________、_____________。

【答案】 （3）小于； 2.02
COOH *+H *+H 2O *=COOH *+2H *+OH *或H 2O *= H *+OH * （4）0.0047；bc ，ad
4．环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。

回答下
列问题：
（1）已知：(g)
(g)+H 2(g) ΔH 1=100.3 kJ·mol −1 ① H
2(g)+ I 2(g) 2HI(g)
ΔH 2=−11.0 kJ·mol −1 ②
对于反应：
(g)+ I
2(g)
(g)+2HI(g) ③ ΔH 3=___________kJ·mol −1。

（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（
）在刚性容器内发生反应③，起始总
压为105Pa ，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为_________，该反应的平衡常数K p =_________Pa 。

达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有__________（填标号）。

A ．通入惰性气体
B ．提高温度
C ．增加环戊烯浓度
D ．增加碘浓度
（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。

不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是__________（填标号）。

A．T1＞T2
B．a点的反应速率小于c点的反应速率C．a
点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D．b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L−1
（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe(C5H5)2结构简式为），后者广泛应用于
航天、化工等领域中。

二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。

该电解池的阳极为____________，总反应为__________________。

电解制备需要在无水条件下进行，原因为_________________________。

【答案】（1）89.3
（2）40％ 3.56×104BD
（3）CD
（4）Fe电极Fe+2=+H2↑（Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2↑），水会阻碍中间物Na的生成；水会电解生成OH−，进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2
5. （2018年全国2）CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。

回答下列问题：
（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol−1
0.5
C(s)+O 2(g)=CO 2(g) ΔH =-394 kJ·mol −1
C(s)+1/2O 2(g)=CO(g) ΔH =-111 kJ·mol −1
该催化重整反应的ΔH ==______ kJ·mol −1。

有利于提高CH 4平衡转化率的条件是____（填标号）。

A ．高温低压
B ．低温高压
C ．高温高压
D ．低温低压
某温度下，在体积为2 L 的容器中加入2 mol CH 4、1 mol CO 2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO 2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol 2
·
L −2。

（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如下表：
①由上表判断，催化剂X____Y （填“优于”或“劣于”），理由是_________________。

在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。

升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K ）和速率（v ）的叙述正确的是________填标号）。

A ．K 积、K 消均增加
B ．v 积减小，v 消增加
C ．K 积减小，K 消增加
D ．v 消增加的倍数比v 积增加的倍数大
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v =k ·p (CH 4)·[p(CO 2)]-0.5
（k 为速率常数）。

在p (CH 4)一定时，不同p (CO 2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则p a (CO 2)、p b (CO 2)、p c (CO 2)从大到小的顺序为________________。

【答案】(1) 247 (2) A (3) (4) 劣于(5) 相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大
(6) AD (7) p c(CO2)、p b(CO2)、p a(CO2)
三、“优先原则”在竞争反应中的应用是“难点”
方向一在复分解型离子间竞争的应用
1．判断离子方程式的正误
(1)氢氧化钙溶液和碳酸氢镁溶液反应：
Ca2＋＋OH－＋HCO－3===CaCO3↓＋H2O
【答案】(1)错误
解析溶液中的OH－与Mg2＋和HCO－3均会反应，但由于OH－与HCO－3反应生成CO2－3和H2O 更容易，因此该反应先发生；接下来还可能会发生：
Mg2＋＋CO2－3===MgCO3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，因Mg(OH)2的溶解度更小，当OH －还有剩余时会优先生成氢氧化镁沉淀。

对应反应的离子方程式如下：
Mg2＋＋2HCO－3＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋MgCO3↓＋2H2O[Ca(OH)2少量]
Mg2＋＋2HCO－3＋2Ca2＋＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O[Ca(OH)2过量]
(2)Na2S溶液与CuSO4溶液反应的离子方程式：
S2－＋Cu2＋＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑
【答案】错误
解析Na2S溶液与CuSO4溶液反应时，不会发生S2－与Cu2＋的双水解反应，因为此反应生成的Cu(OH)2的溶解度大于CuS的溶解度，故应是S2－与Cu2＋直接反应生成CuS沉淀。

2．将足量的CO2不断通入KOH、Ca(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为()
【答案】C[溶液中通入CO2时，先与OH－反应：CO2＋2OH－===CO2－3＋H2O，随即发生反应：CO2－3＋Ca2＋===CaCO3↓，即可以认为通入CO2时先与Ca(OH)2反应；随着CO2的不断通入，会依次发生反应：2KOH＋CO2===K2CO3＋H2O,2KAlO2＋CO2＋3H2O===K2CO3＋2Al(OH)3↓[AlO－2未反应完时，CO2只能转化成CO2－3，而不能转化成HCO－3，因为AlO－2与HCO－3不共存，会发生反应：
AlO－2＋HCO－3＋H2O===CO2－3＋Al(OH)3↓]，K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，最后剩下的沉淀就是Al(OH)3，所以C正确。

]
3．某溶液中含有的离子可能是K＋、Ba2＋、Mg2＋、CO2－3、SiO2－3、Cl－中的几种，现进行如下实验：
①取少量溶液加入氢氧化钠溶液无沉淀生成
②另取少量原溶液，逐滴加入5 mL 0.2 mol·L－1盐酸，有气体产生
③在上述②反应后的溶液中，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.43 g。

下列说法中正确的是()
A．该溶液中一定不含Ba2＋、Mg2＋、SiO2－3、Cl－
B．该溶液中一定含有K＋、CO2－3、Cl－
C．该溶液是否有K＋需做焰色反应(透过蓝色钴玻璃片)
D．可能含有Cl－
【答案】B①向溶液中加氢氧化钠溶液无沉淀生成，说明溶液中一定不存在Mg2＋；②向原溶液中逐滴加入5 mL 0.2 mol·L－1盐酸，产生的气体为二氧化碳，说明原溶液中存在CO2－3，一定不存在不溶于盐酸的SiO2－3和与CO2－3反应的Ba2＋，再根据溶液电中性可知：溶液中一定存在唯一的阳离子：K＋；③在②反应后的溶液中，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.43
g，沉淀为AgCl，物质的量为
0.43 g
143.5 g·mol－1
≈0.003 mol；②中加入的氯离子的物质的量为n(HCl)
＝0.2 mol·L－1×0.005 L＝0.001 mol＜n(AgCl)，所以原溶液中一定存在0.002 mol Cl－。

溶液中一定不存在Ba2＋、Mg2＋、SiO2－3，一定存在Cl－、K＋、CO2－3。

4．向盛有10 mL 1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1 mol·L－1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下：
(1)写出m点反应的离子方程式：____________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 mol·L－1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________mol。

【答案】(1)NH＋4＋OH－===NH3·H2O(2)0.022
方向二在氧化还原型离子间的应用
5．将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(容器不参与反应)。

试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。

(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是____________；铜单质______(填“一定”或“可能”)存在。

(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有的离子为________；铜单质__________(填“一定”或“可能”)存在。

(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质是__________，Fe2＋________(填“一定”或“可能”)存在。

【答案】(1)Fe3＋、Cu2＋一定(2)Fe2＋、Fe3＋(或Fe2＋)
可能(3)Fe、Cu一定
6．向100 mL FeI2溶液中逐渐通入Cl2，会依次生成I2、Fe3＋、IO－3，其中Fe3＋、I2的物质的量随n(Cl2)的变化如图所示，请回答下列问题：
按顺序写出通入Cl2过程中发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。

【答案】Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－
5Cl2＋I2＋6H2O===10Cl－＋2IO－3＋12H＋
7．(2019·东营质检)向FeBr2、FeI2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示，则下列有关说法中不正确的是()
A．曲线d代表溶液中Br－变化情况
B．原溶液中FeI2的物质的量为2 mol
C．原溶液中n(Fe2＋)∶n(Br－)＝2∶3
D．当通入2 mol Cl2时，溶液中离子反应为2I－＋2Fe2＋＋2Cl2===I2＋2Fe3＋＋4Cl－
【答案】B
方向三在沉淀溶解平衡中的应用
8．(2018·辽宁六校协作体期中)已知25 ℃时K sp[Al(OH)3]＝1.0×10－33，K sp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。

向Fe(NO
)3和Al(NO3)3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成Al(OH)3沉淀的物质
3
的量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。

计算表明当Fe3＋完全沉淀时，Al3＋恰好开始沉淀。

下列说法正确的是()
A．原混合溶液中c(Fe3＋)∶c(Al3＋)＝1∶1
B．Fe(NO3)3溶液中混有杂质Al(NO3)3可以加入过量的NaOH溶液除去
C．B点两种沉淀共存，此时上层溶液中c(Al3＋)∶c(Fe3＋)＝2.5×104
D．C点溶液中的溶质只有NaAlO2
【答案】C
9．已知部分钡盐的溶度积如下：K sp(BaCO3)＝5.1×10－9，K sp[Ba(IO3)2]＝6.5×10－10，K sp(BaSO4)＝1.1×10－10，K sp(BaCrO4)＝1.6×10－10。

一种溶液中存在相同浓度的CO2－3、CrO2－4、IO－3、SO2－4，且浓度均为0.001 mol·L－1，若向该溶液中逐滴滴入BaCl2溶液，首先发生的离子反应为()
A．Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓
B．Ba2＋＋CrO2－4===BaCrO4↓
C．Ba2＋＋2IO－3===Ba(IO3)2↓
D．Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓
【答案】D
10．(2018·山西名校联考)25 ℃时，用0.100 0 mol·L－1的AgNO3溶液分别滴定体积均为V0 mL 且浓度均为0.100 0 mol·L－1的KCl、KBr及KI溶液，其滴定曲线如下图。

已知：25 ℃时，AgCl、AgBr及AgI溶度积常数依次为1.8×10－10、5.0×10－13、8.3×10－17，下列说法正确的是()
A．V0＝45.00
B．滴定曲线①表示KCl的滴定曲线
C．滴定KCl时，可加入少量的KI作指示剂
D．当AgNO3溶液滴定至60.00 mL时，溶液中c(I－)＜c(Br－)＜c(Cl－)
【答案】D
方向四在氧化还原及非氧化还原反应间的应用
11．往含Fe3＋、H＋、NO－3的混合液中加入少量SO2－3，充分反应后，下列表示该反应的离子方程式正确的是()
A．2Fe3＋＋SO2－3＋H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋2H＋
B．2H＋＋SO2－3===H2O＋SO2↑
C．2H＋＋2NO－3＋3SO2－3===3SO2－4＋2NO↑＋H2O
D．2Fe3＋＋3SO2－3＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3SO2↑
【答案】C
12．写出下列反应的离子方程式或化学方程式：
(1)FeCl2溶液与NaClO溶液反应____________________________________________。

(2)Na2S与FeCl3溶液混__________________________________________________________。

(3)硫化钠与CuSO4溶液混合____________________________________________。

(4)漂白粉溶液中通入二氧化硫气体的化学方程式__________________________________。

【答案】(1)6Fe2＋＋3ClO－＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3Cl－＋4Fe3＋
(2)2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓
(3)Cu2＋＋S2－===CuS↓
(4)Ca(ClO)2＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2HCl＋H2SO4。