高三化学其他非金属及其化合物试题答案及解析
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高三化学其他非金属及其化合物试题答案及解析
1.关于碘及其化合物的说法正确的是
A.“碘遇淀粉变蓝色”,“碘”指碘元素
B.为了补碘,要多食用含高碘酸的食物
C.I-与IO
3
-可以大量共存于溶液中
D.通过“取样→灼烧→溶解→过滤→萃取”可从海带中提取单质碘
【答案】C
【解析】A.“碘遇淀粉变蓝色”,“碘”指碘单质,错误;B碘是身体中的微量元素,不是越多越好,
错误;C.I-与IO
3
-在中性或碱性溶液中可以大量共存,正确;D.通过“取样→灼烧→溶解→过
滤得到的仍是含有碘离子的溶液,不是碘单质,少了置换出碘的步骤,错误;
【考点】本题考查了碘的提取及化合物的用途。
2.下列有关双氧水说法错误的是
A.H
2O
2
、Na
2
O
2
都属于过氧化物,都存在共价键
B.双氧水是绿色氧化剂,可作医疗消毒剂
C.H
2O
2
在过氧化氢酶的催化下,温度越高,分解速率越快
D.H
2O
2
做漂白剂是利用其氧化性,漂白原理与HClO类似、与SO
2
不同
【答案】C
【解析】A、过氧根离子中存在共价键,正确;B、正确;C、酶需要在适宜的温度下,否则会失去活性,错误;D、双氧水因为强氧化性而具有漂白性,正确。
【考点】考查了物质的基本性质。
3.加入少许下列一种物质,不能使溴水颜色变浅的是
A.Mg粉B.H
2S(g)C.KI(s)D.CCl
4
【答案】C
【解析】A. Mg+Br
2=MgBr
2
,Mg+2HBr=MgBr
2
+H
2
↑ 同样溴水变浅。
其中HBr是Br
2
和水反应的
产物;B.H
2
S(g) 具有还原性,可以和溴水发生氧化还原反应,而造成溴水褪色;C.Br2+2I-
=I2+2Br-碘的颜色比溴深。
所以不行;l
4
可以萃取单质溴,颜色变浅。
【考点】考查化学反应,物质的化学变化。
4.(8分)过氧化氢(H
2O
2
)是一种无色粘稠液体,它的水溶液俗称双氧水,呈弱酸性,常用作
无公害的消毒杀菌剂和漂白剂等。
⑴下列说法正确的是_________
A.过氧化氢分子中既有极性键又有非极性键B.H
2O
2
与H
2
O互为同素异形体
C.34g H
2O
2
中含有的阴离子数为N
A
D.实验室可以利用过氧化氢制取氧气
⑵ H
2O
2
是一种二元弱酸,请写出它的第二步电离方程式:_____________________。
⑶将H
2O
2
溶液加入酸性FeCl
2
溶液中,溶液由浅绿色变为棕黄色,写出该反应的离子方程式:
_____________________________________。
⑷某厂工业废水中含有一定量氯气,为了除去氯气,常加入H
2O
2
作脱氯剂,写出该反应的化学方
程式:__________________________________________。
【答案】⑴ AD (2分,只选1个且正确得1分,错选扣1分)
⑵ HO
2-H++O
2
2-(2分)
⑶ H
2O
2
+ 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H
2
O (2分)
⑷ H
2O
2
+ Cl
2
=" 2HCl" + O
2
(2分)
【解析】(1)由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,所以双氧水和水不能互为同素异
形体,选项B不正确;过氧化氢是共价化合物,不存在离子,选项C不正确。
过氧化氢中氧与氧之间形成的就是非极性键,所以正确的答案选AD。
(2)弱酸是分步电离的,且是可逆的,所以电离方程式依次是H
2O
2
HO
2
-+H+、HO
2
-
H++O
2
2-。
(3)双氧水具有氧化性,溶液由浅绿色变为棕黄色,说明亚铁离子被双氧水氧化生成铁离子,
所以反应的离子方程式是H
2O
2
+ 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H
2
O。
(4)H
2O
2
作脱氯剂,这说明氯气是氧化剂,双氧水是还原剂,起氧化产物是氧气,所以反应的
化学方程式是H
2O
2
+ Cl
2
=" 2HCl" + O
2。
5.家用消毒柜常用臭氧(O
3
)消毒,在消毒过程中通过放电发生如下反应:
3O
2(g)=2O
3
(g)△H=+144.8kJ/mol;下列关于臭氧说法不正确的是
A.O
2和O
3
互为同素异形体
B.O
3
具有较强的氧化性
C.O
2比O
3
稳定
D.植物油等食物为防止细菌污染,可放入消毒柜中消毒
【答案】D
【解析】答案:D
D、不正确,植物油中含有不饱和键,很容易被O
3
氧化,不能放入消毒柜中消毒A、正确,氧元素形成的两种不同的单质;
B、正确;O
3比O
2
具有更强的氧化性;
C、正确,O
3比O
2
具有更高的能量。
6.测定含I—浓度很小的碘化物溶液时,利用倍增反应进行化学放大,以求出原溶液中的碘离子的浓度。
主要步骤如下:(设放大前后溶液体积相等)
①在近中性溶液中,用溴将试样中I—氧化成IO
3—,将过量的溴除去。
②再加入过量的KI,在酸性条件下,使IO
3—完全转化成I
2。
③将②中生成的碘完全萃取后,用肼将其还原为I—,离子方程式为:
N
2H
4
+2I
2
="==" 4 I—+N
2
+4H+
④将生成的I—反萃取到水层后用①法处理。
⑤将④得到的溶液中加入适量的KI溶液,并用硫酸酸化。
⑥将⑤反应后的溶液以淀粉作指示剂,用Na
2S
2
O
3
标准溶液滴定,化学方程式为:
2 Na
2S
2
O
3
+I
2
="==" Na
2
S
4
O
6
+2NaI
经过上述放大后,溶液中I—浓度为原溶液中I—浓度的()
A.6倍B.8倍C.18倍D.36倍
【答案】D
【解析】略
7.氰气分子式为(CN)
2,其性质与卤素相似,在化学上称为类卤化合物,以下关于(CN)
2
的叙述不
正确的是()
A.可与活泼金属直接发生化学反应B.易溶于水也易溶于NaOH溶液
C.是一种有毒气体D.可用HCN溶液与MnO
2
混合加热制取
【答案】B
【解析】略
8.(14分)双氧水(过氧化氯)被称作“最清洁”的化学品,在纺织业和造纸业主要用作漂白剂,在化工合成中用作氧化剂和环氧化剂,在食品和医药工业中用作消毒剂、杀菌剂。
目前,世界上过氧化氢的生产方法主要有电解法、葸醌法等。
I、电解法中成本最低的是过硫酸铵法
电解所用电槽以铂为阳极,以铅或石墨为阴极;NH
4HSO
4
水溶液经阴极室,再作为阳极液从阳极
室流出,得(NH
4)
2
S
2
O
8
溶液,电解总反应式:溶液送往水
解器中减压水解、蒸发,蒸出过氧化氢的水溶液,剩余溶液流到阴极室再循环使用。
(1)写出过氧化氢的电子式。
(2)写出水解器中(NH
4)
2
S
2
O
8
溶液的水解方程式。
(3)铂价格昂贵,试分析电槽阳极用铂不用铅的原因。
(4)试分析水解器中使用减压水解、蒸发的原因。
Ⅱ、葸醌法是国内外大规模生产过氧化氢普遍采用的方法,生产简易流程图如下所示:
其中,触媒为催化剂,工作液为乙基葸醌与有机溶剂的混合液,主要反应方程式为:
(1)写出流程图中加“?”的操作。
(2)写出流程图中再生使用物质的名称。
(3)根据双氧水生产的特点,工业液中有机溶剂的选择很重要。
理想的有机溶剂应满足以下要求:①对乙基葸醌和氢乙基葸醌具有良好的溶解能力:②粘度低,沸点高,难挥发,着火点高;
③低毒性。
请分析再写出两点要求:④;⑤。
【答案】
【解析】略
9.下列说法正确的是
A.臭氧与氧气互为同位素
B.蛋白质属于有机高分子化合物,其水溶液能通过半透膜
C.氨易液化的主要原因是氨分子间易形成氢键
D.水泥、玻璃、玛瑙均属于硅酸盐材料
【答案】C
【解析】略
10. NaBH
4溶于水并和水反应:NaBH
4
+2H
2
O=NaBO
2
+4H
2
↑。
下列说法中正确的是(NaBH
4
)
中H为-1价)()
A.NaBH
4
既是氧化剂又是还原剂
B.NaBH
4是氧化剂,H
2
O是还原剂
C.硼元素被氧化,氢元素被还原
D.被氧化的元素一被还原的元素质量之比为1:1
【答案】D
【解析】略
11.下列关于钠及其化合物的叙述中错误的是()
A.碳酸钠比碳酸氢钠的热稳定性要好B.钠在空气中燃烧生成Na
2
O
C.钠在发生化学反应时只作还原剂D.钠单质暴露在空气中最终将变成Na
2CO
3
【答案】B
【解析】略
12.硼酸晶体成片状,有滑腻感,可作润滑剂,硼酸分子结构可表示为。
硼酸对人体的受伤组织有缓和的防腐作用,故可用于医药和食品防腐等方面
(1)根据以上所述可知硼酸应属于_____________。
A.强酸 B.中强酸 C.弱酸
(2)研究表明:在大多数情况下,元素的原子在形成分子或离子时,其最外电子层具有达到8电子稳定结构的趋势。
在硼酸分子中,最外层达到8个电子稳定结构的原子有_______个。
(3)硼酸和甲醇在浓硫酸存在的条件下,可生成挥发性硼酸三甲酯,试写出硼酸完全酯化的化学方程式(注明反应条件)_______________________________________。
(4)已知硼酸0.01mol可被20mL0.5mol·L-1NaOH溶液恰好完全中和,据此推测:硼酸在水中显酸性的原因是(写电离方程式)_________________________________。
【答案】(1)C
(2)3
(3)
(4)H
3BO
3
+H
2
O B(OH)
4
-+H+
【解析】略
13.某同学根据苯和四氯化碳互溶,苯的密度比水小,四氯化碳密度比水大的性质制作了如图所示的“液体积木”。
在试管中注入CCl
4
,再加少量水,然后再小心加入少量苯,溶液可出现分三层现象,再用漏斗向水层中加入少量胆矾溶液及少量碘水(如图所示),下列说法正确的是
A.上中下三层的颜色分别为无色、蓝色、紫色
B.上中下三层的颜色分别为紫色、蓝色、紫色
C.震荡再静置后溶液分为两层,水在下层
D.震荡再静置后溶液仍分为三层
【答案】B
【解析】碘在苯与四氯化碳中的溶解度较大,都能从碘水中萃取碘,故上中下三层的颜色分别为紫色、蓝色、紫色;苯和四氯化碳互溶,故震荡后分为2层,有几层的密度大小取决于本和四氯化碳的相对多少,故无法判断有几层是否在水的下面。
14.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是:
【答案】B
【解析】将各选项中的物质代入图中进行验证,只有B能符合题意,所以正确答案为B。
15.(13分)某化学研究性学习小组为了模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴,查阅资料知:
Br
2
的沸点为59℃,微溶于水,有毒性。
设计了如下操作步骤及主要实验装置(夹持装置略去):
①连接A与B,关闭活塞b、d,打开活塞a、c,向A中缓慢通入至反应结束;
②关闭a、c,打开b、d,向A中鼓入足量热空气;
③进行步骤②的同时,向B中通入足量SO
2;
④关闭b,打开a,再通过A向B中缓慢通入足量Cl
2;
⑤将B中所得液体进行蒸馏,收集液溴。
请回答:
(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为__________________________;
(2)步骤②中鼓入热空气的作用为_____________________________;
(3)步骤③中发生的主要反应的离子方程式为______________________________。
(4)此实验中尾气可用______(填选项字母)吸收处理。
a.水 b.浓硫酸 c.NaOH溶液 d.饱和NaCI溶液
(5)步骤⑤中,用下图所示装置进行蒸馏,收集液溴,将装置图中缺少的必要仪器补画出来。
(6)若直接连接A与C,进行步骤①和②,充分反应后,向锥形瓶中滴加稀硫酸,再经步骤⑤,也能制得液溴。
滴加稀硫酸之前,C中反应生成了NaBrO
3
等,该反应的化学方程式为
____________。
(7)与B装置相比,采用C装置的优点为____________。
【答案】(1)MnO
2+4HCl(浓) MnCl
2
+Cl
2
↑+2H
2
O(2分)
(2)使A中生成的Br
2随空气流进入B中(2分)(3)Br
2
+SO
2
+2H
2
O=4H++2Br-+SO
(2分)
(4)c(2分)(5)①③必画,②不做要求(③水溶液液面与烧杯内液体相对高度可不作要求)(2分)
(6)3Br
2+3Na
2
CO
3
=5NaBr+NaBrO
3
+3CO
2
↑(2分)
(7)操作简单、污染小(1分,只要答出1点即可得分)
【解析】(1)实验室利用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下制备氯气,方程式为MnO
2
+4HCl(浓)
MnCl
2+Cl
2
↑+2H
2
O。
(2)鼓入热空气可用使A中生成的Br
2
随空气流进入B中。
(3)SO
2具有还原性,单质溴具有氧化性,二者反应的方程式为Br
2
+SO
2
+2H
2
O=4H++2Br-
+SO。
(4)SO
2
、溴都能与碱液反应,所以尾气可以用碱液氢氧化钠吸收,答案选c。
(5)蒸馏需要温度计,溴的沸点只有59℃,所以需要水浴加热,因此装置图为(见答案)。
(6)根据电子得失守恒可知,在生成溴酸钠的同时一定还有溴化钠生成,因此反应的方程式为
3Br
2+3Na
2
CO
3
=5NaBr+NaBrO
3
+3CO
2
↑。
(7)根据装置特点可知,与B装置相比,C装置使用分液漏斗,便于操作,碳酸钠能吸收尾气,减少污染,因此采用C装置的优点为操作简单、污染小。
【考点】考查海水提取溴实验方案设计与评价
16.氰气的化学式为(CN)
2
,它的性质和卤素相似,称为拟卤素,对其性质和有关化合物性质的叙述不
正确的是
A.AgCN难溶于水
B.MnO
2不能与HCN反应生成(CN)
2
C.HCN易形成白雾
D.(CN)
2和NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO和H
2
O
【答案】B
【解析】A、因AgCl、AgBr、AgI不溶于水,则AgCN不溶于水,故A正确;B、MnO
2
能与浓
盐酸反应生成Cl
2,则MnO
2
能与HCN反应生成(CN)
2
,故B错误;C、HCl易结合水蒸气形成白
雾,则HCN也易形成白雾,故C正确;D、氯气与NaOH反应生成NaCl、NaClO、水,则
(CN)
2和NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO和H
2
O,故D正确。
【考点】本题考查卤素的性质及应用。
17.(14分)空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。
其工艺流程如下:
(1)步骤①中用硫酸酸化的目的是____________________________________________。
步骤②发生反应的离子方程式为_____________________________________________。
(2)步骤④利用了SO
2
的还原性,反应的离子方程式为___________________________。
(3)操作⑥的名称是________________。
(4)从含溴海水中吹出的溴也可用纯碱吸收。
纯碱吸收溴的主要反应是:
Na
2CO
3
+Br
2
→NaBrO
3
+NaBr+CO
2
,吸收1molBr
2
时,转移的电子数为________mol。
纯碱吸收
后再用硫酸酸化,单质溴又从溶液中析出。
(5)化学上将SCN、OCN、CN等离子称为“类卤离子”。
现将KSCN溶液滴加到酸性Fe3+溶液中,溶液立即变成血红色;通入SO
2
后,血红色消失。
血红色消失过程中发生反应的离子方程式为______________________________________。
【答案】(14分)
(1)酸化可抑制Cl
2、Br
2
与水反应(2分);Cl
2
+2Br-=Br
2
+2Cl-(2分)
(2)Br
2+SO
2
+2H
2
O=4H++2Br-+SO
4
2-(3分)
(3)蒸馏(2分)(4)5/3 (2分)
(5)2Fe(SCN)
3+SO
2
+2H
2
O=4H++2Fe2++SO
4
2-+6SCN-(3分)
【解析】(1)氯气、溴单质与水之间能发生可逆反应,生成酸,所以步骤①中用硫酸酸化的目的是:酸化可抑制它们与水的反应;氯气能将溴离子氧化为溴单质,所以步骤②发生反应的离子
方程式为:Cl
2+2Br-=Br
2
+2Cl-。
(2)SO
2和氯气、水反应生成硫酸和氢溴酸,则离子方程式为:Br
2
+SO
2
+2H
2
O=4H++2Br-
+SO
4
2-。
(3)溴水的混合物中,将溴单质和水分离得到溴蒸汽可以采用蒸馏法。
(4)反应中Br
2起氧化剂、还原剂作用,根据电子转移守恒可知,2×n
氧化剂
(Br
2
)=2×5×n
还原剂
(Br
2),故n
氧化剂
(Br
2
):n
还原剂
(Br
2
)=5:1,故吸收1mol Br
2
时,转移的电子数为
1mol×2×1/(1+5)×5=5/3mol。
(5)将KSCN溶液滴加到酸性Fe3+溶液中,溶液立即变成血红色;通入SO
2
后,血红色消失,
因为SCN-称为“类卤离子”,根据反应:Br
2+SO
2
+2H
2
O=4H++2Br-+SO
4
2-,推得,红色消失的过程
中发生反应:2Fe(SCN)
3+SO
2
+2H
2
O=4H++2Fe2++SO
4
2-+6SCN-。
【考点】本题考查化学流程的分析、方程式的书写、基本操作、氧化还原反应原理。
18.取四份碘水于试管中,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,分别加入汽油、CCl
4
、酒精、NaCl溶液,振
荡后静置,现象正确的是
A.Ⅰ中溶液分层,下层呈紫红色
B.Ⅱ中溶液分层,下层呈紫红色
C.Ⅲ中溶液分层,下层呈棕黄色
D.Ⅳ中溶液不分层,溶液呈无色
【答案】B
【解析】A、Ⅰ中溶液分层,汽油密度比水小在上层,上层呈紫红色,A错误;B、Ⅱ中溶液分层,
CCl
4密度比水大在下层,下层呈紫红色,B正确;C、酒精溶于水,Ⅲ中溶液不分层,C错误;D、
Ⅳ中溶液不分层,溶液呈黄色,不是无色,D错误;答案选B。
【考点】萃取分液
19.(12分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。
其反应过程如下图所示:
(1)反应Ⅰ的化学方程式是。
(2)反应Ⅰ得到的产物用I
2进行分离。
该产物的溶液在过量I
2
的存在下会分成两层——含低浓度
I 2的H
2
SO
4
层和高浓度的I
2
的HI层。
①根据上述事实,下列说法正确的是(选填序号)。
a.两层溶液的密度存在差异
b.加I
2前,H
2
SO
4
溶液和HI溶液不互溶
c.I
2在HI溶液中比在H
2
SO
4
溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是。
③经检测,H
2SO
4
层中c(H+):c(SO
4
2-)=2.06:1。
其比值大于2的原因是。
(3)反应Ⅱ:2H
2SO
4
(l)=2SO
2
(g)+O
2
(g)+2H
2
O(g)△H=+550kJ/mol
它由两步反应组成:i.H
2SO
4
(l)=SO
3
(g) +H
2
O(g)△H=+177kJ/mol
ii.SO
3
(g)分解。
L(L
1、L
2
),X可分别代表压强或温度。
下图表示L一定时,ii中SO
3
(g)的平衡转化率随X
的变化关系。
①X代表的物理量是。
②判断L
1、L
2
的大小关系,并简述理由:。
【答案】(1)SO
2 + 2H
2
O + I
2
= H
2
SO
4
+ 2HI
(2)①a、c
②观察颜色,颜色深的是HI层,颜色浅的是硫酸层
③硫酸层中含有少量HI
(3)①压强②L
2>L
1
2SO
3
(g)= 2SO
2
(g)+O
2
(g)△H=+196kJ/mol,压强一定时,温度升高,
平衡转化率增大
【解析】(1)根据图中信息可知反应Ⅰ中反应物为SO
2、H
2
O和I
2
,生成物为H
2
SO
4
和HI,根
据氧化还原反应方程式的配平方法配平。
(2)①加入I
2前溶液未出现分层,加入I
2
后,碘在HI溶液中溶解度大于在H
2
SO
4
溶液中溶解度,
两溶液中密度存在差异,故出现分层现象。
②由于 I
2 + H
2
O HI +HIO,因此两层溶液中都含有I
2
、H+、I-、HIO等,故这两层溶液中只能通
过检验SO
42-来辨别两层溶液。
③H
2SO
4
溶液中溶有低浓度的碘,碘单质可与水发生反应 I
2
+ H
2
O HI +HIO,c(H+)增大,
使溶液中c(H+):c(SO
4
2-)的比值大于2。
(3)根据反应Ⅱ和步骤ⅰ写出步骤ⅱ的热化学反应方程式为:2SO
3(g)= 2SO
2
(g)+O
2
(g)
△H=+196KJ∙mol-1
①该反应正反应为气体体积增大的反应,压强增大,平衡逆向移动,SO
3
的转化率减小,故X代表的物理量为压强。
②根据①可知L代表的物理量为温度。
该反应的正反应为吸热反应,相同压强时,温度升高,平
衡正向移动,SO
3的转化率增大,故L
2
>L
1。
【考点】方程式配平;离子检验;平衡图像分析;化学平衡影响因素
20.(15分)KI可用于制造染料、感光材料、食品添加剂等,其工业生产过程如下:
(1)“歧化”产物之一是碘酸钾(KIO
3
),该反应的离子方程式是____。
(2)“还原”过程中使用的铁屑需用碱溶液清洗,其目的是____。
(3)“调pH”的具体实验操作是____________________(限用试剂:KOH溶液、pH试纸)。
(4)“操作X”的名称是________,Y的化学式是________。
(5)在“操作X”后,为得到KI固体,还需要进行的实验操作是____。
(6)在测定产品中KI含量时,测得其含量为101.5%,其原因可能是产品中混有I
2。
检验产品中
含I
2
的方法是________________________________________。
【答案】(15分)
(1)I
2+6OH-===I-+IO
3
-+3H
2
O(2分)
(2)去除铁屑表面的油污(2分)
(3)向“还原”所得混合物中滴加KOH溶液,用洁净的玻璃棒蘸取少量溶液,点在pH试纸上,再与标准比色卡比照,测出pH;重复操作,直至pH≈9(2分)
(4)过滤(1分)Fe(OH)
2或Fe(OH)
3
(2分)
(5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤(3分)
(6)取少许产品于试管中,用少量水溶解;再滴入淀粉溶液,若溶液呈蓝色,说明产品中混有I
2
(3分,操作、现象、结论各1分)
【解析】
(1)发生“歧化”时就是同种元素的化合价既升高又降低,产物之一是KIO
3
,则另一产物为KI,
该反应的离子方程式是I
2+6OH-===I-+IO
3
-+3H
2
O。
(2)铁屑表面可能有油污,阻止铁与溶液接触,用碱溶液清洗,可去除油污。
(3)“调pH”的方法是逐滴添加试剂并不断测溶液的PH,具体实验操作是向“还原”所得混合物中滴加KOH溶液,用洁净的玻璃棒蘸取少量溶液,点在pH试纸上,再与标准比色卡比照,测出pH;重复操作,直至pH≈9 。
(4)“操作X”的目的是分离出溶液中的不溶固体,因此是过滤操作;得到的不溶物Y是Fe(OH)
2或Fe(OH)
3。
(5)从滤液中得到KI固体,还需要进行的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。
(6)利用I
2
遇淀粉溶液变蓝色来检测,实验操作是:取少许产品于试管中,用少量水溶解;再滴
入淀粉溶液,若溶液呈蓝色,说明产品中混有I
2。
【考点】无机工业流程重点考查实验操作的原理及评价。