高考总复习课程--2018年高考化学第二轮复习(江苏版)课后练习册子 第9讲 无机化学综合真题赏析
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第9讲无机化学综合真题赏析
题一:某化学小组用下图装置电解CuCl
2
溶液制少量漂白液:
(1)其阳极的反应式是;导气管W端应与出气口连接。
(2)实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质,还附着有少量白色物质。
查阅资料显示:
物质名称及化学式氯化亚铜CuCl碱式氯化铜Cu2(OH)3Cl 性质白色固体、不溶水绿色固体、不溶水
化学小组分析提出:①红色物质可能有、或Cu2O、或二者都有;②白色物质为CuCl。
(3)为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质,设计了如下实验:
取出阴极碳棒,洗涤、干燥、称其质量为W1 g ,并将其放入下图所示装置b中,进行实验。
实验中,碳棒上的白色物质完全变为红色,无水硫酸铜不变色,d中出现白色沉淀;实验结束时,继续通H2直至碳棒冷却后,称量其质量为W2 g。
①碳棒上的红色物质是,无水硫酸铜的作用是;
②d中反应的离子方程式是;
③装置b中发生反应的化学方程式是。
④电解CuCl2溶液时,阴极上产生白色物质的原因用电极反应式解释为。
⑤阴极上产生白色物质的物质的量是;若装置b冷却时不继续通H2,则计算所得Cu+的产率会(偏大、偏小、不变)。
题二:KMnO4是一种重要的氧化剂。
(1)①在酸性条件下KMnO4的氧化性会增强。
用来酸化KMnO4溶液的最佳试剂是;
a.硝酸b.硫酸c.盐酸
②将MnO4-氧化C2O42-的离子方程式补充完整:
MnO4-+ C2O42-+ =Mn2++ CO2↑+。
(2)某同学为探究KMnO4溶液和Na2C2O4(草酸钠)溶液的反应过程,进行如下实验:
①配制100 mL 0.0400 mol•L-1的Na2C2O4溶液,除用到托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒等仪器外,还必须用到的玻璃仪器是;
②将KMnO4溶液逐滴滴入一定体积的酸性Na2C2O4溶液中(温度相同,并不断振荡),记录的现象如下:
滴入KMnO4溶液的次序KMnO4溶液紫色褪去所需的时间
先滴入第1滴60s
褪色后,再滴入第2滴15s
褪色后,再滴入第3滴3s
褪色后,再滴入第4滴1s
请分析KMnO4溶液褪色时间变化的可能原因;③用配制好的0.0400mol•L-1的Na2C2O4溶液来标定某KMnO4溶液的浓度。
每次准确量取25.00mLNa2C2O4溶液,然后用酸化后的KMnO4溶液滴定。
滴定三次分别消耗的KMnO4溶液的体积是20.00mL、19.80mL、20.20mL,则KMnO4溶液的浓度为。
题三:实验室测定含碘废液中I-的含量以及碘的回收过程如下:
Ⅰ.含碘废液中I-含量的测定
量取25.00 mL废液于250 mL锥形瓶中,分别加入5 mL 2 mol·L-1 H2SO4和10 mL 20% NH4Fe(SO4)2·12H2O溶液,摇匀。
小火加热蒸发至碘完全升华,取下锥形瓶冷却后,加入10 mL 2 mol·L-1H2SO4,加入几滴二苯胺磺酸钠(用作指示剂),用0.0250 mol·L-1标准K2Cr2O7溶液进行滴定至终点。
重复3次,数据记录如下表:
(已知反应:①2Fe3++2I-=2Fe2++I2②6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O)
次数 1 2 3 滴定体积(mL)19.60 19.65 19.55
Ⅱ.碘的回收
取250 mL含碘废液于烧杯中加入按上述计算所需的Na2S2O3溶液,并将CuSO4饱和溶液在不断搅拌下滴加到废液中,加热至70℃左右完全反应(已知:2I-+2Cu2++2S2O32-=2CuI↓+S4O62-)。
过滤,得到的沉淀按图1进行操作。
检查装置的气密性后,从分液漏斗中逐滴加入浓硝酸(注意滴液的速度)完全反应后,通过减压过滤,得到粗碘固体产品和过滤液。
然后按图2进行粗碘的提纯。
回答下列问题:
(1)在盛有废液的锥形瓶中先加入5 mL 2 mol·L-1 H2SO4的目的是_______________。
(2)根据滴定有关数据,该废液中I-含量是________g·L-1。
在滴定过程中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的是。
A.终点读数时俯视读数,滴定前平视读数
B.锥形瓶水洗后未干燥
C.滴定管未用标准K2Cr2O7溶液润洗
D.盛标准K2Cr2O7溶液的滴定管,滴定前有气泡,滴定后无气泡
(3)在图1锥形瓶中发生的反应的化学方程式是____________________。
(4)按图2装置进行粗碘提纯,采用的分离方法是________,a、b为冷凝水进出口,其中________(选填a或
b)接水龙头进水。
最终得到较高纯度的单质碘。
题四:现有铝合金样品,某同学设计两种测定样品中铝元素质量分数的实验方案:
甲方案:取一定量样品,溶于足量的氢氧化钠溶液,测定产生气体的体积;
乙方案:取一定量样品,溶于足量的稀硫酸,测定产生气体的体积。
他们设计的装置如图所示:
(1)写出甲方案的化学方程式:_________________________________。
(2)在上述装置中,测定气体体积的装置应选择________(填:A或B),若要用_______(填:A或B)装置,需进行的改进为________________________。
(3)当铝合金完全反应后,读数前应进行的操作依次为:________。
(4)若用乙方案测定样品纯度,测定数据有:铝合金样品质量为W g,气体体积为V mL(在实验条件下,查得氢气摩尔体积为a L/mol),计算该样品中铝元素的质量分数为________。
(5)评价甲、乙方案,填表:
方案评价(填:准确、不准确或不确定)理由
甲
乙
题五:工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼铬,简要流程如下:
(1)完成下列化学方程式(在横线上填写物质的化学式及系数):
2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3高温4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+________。
(2)操作①包括过滤与洗涤,在实验中进行洗涤沉淀的操作是______________________;
操作②可选用的装置(部分夹持装置略去)是________(填序号)。
(3)写出能够完成操作③的相关反应的化学方程式。
(4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。
在强酸并加热的条件下,用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样,并测定消耗的K2Cr2O7的量,然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量(以mg·L-1计)。
化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下:
Ⅰ.取a mL水样置于锥形瓶中,加入10.00 mL 0.250 0 mol·L-1的K2Cr2O7溶液。
Ⅱ.……
Ⅲ.加指示剂,用c mol· L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定,终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-转化为Cr3+)。
①Ⅰ中量取K2Cr2O7溶液的仪器是_____________________;
②计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系:要除去1 mol Cr2O72-需消耗____ mol Fe2+,1 mol Cr2O72-相当于________ mol O2。
题六:海水资源丰富,海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等离子。
合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证。
Ⅰ.火力发电燃煤排放的SO2会造成一系列环境和生态问题。
利用海水脱硫是一种有效的方法,其工艺流程如下图所示:(1)天然海水的pH≈8,呈弱碱性。
用离子方程式解释其原因______________________。
(2)天然海水吸收了含硫的烟气后,要用O2进行氧化处理,其反应的化学反应方程式是
_________________________________;
氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,该操作的主要目的是
___________________________________。
Ⅱ.重金属离子对河流及海洋会造成严重污染。
某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1 g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金
-1
难
溶
电
解
质
AgI
AgO
H
Ag2
S
PbI2
Pb(O
H)2
PbS
K s
p
8.3
×10
-17
5.6×
10-8
6.3×
10-
50
7.1×
10-9
1.2×1
0-15
3.4×
10-
28
(3)你认为往废水中投入________(填字母序号),沉淀效果最好。
A.NaOH B.Na2S
C.KI D.Ca(OH)2
(4)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)=________。
(5)如果用食盐处理其只含Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%(假设废水的密度为1.0 g·cm-3)。
若环境要求排放标准为c(Ag+)低于
1.0×10-8mol·L-1,该工厂处理后的废水中c(Ag+)=________________,是否符合排放标准________(填“是”或“否”)。
[已知K sp(AgCl)=1.8×10-10]
第9讲 无机化学综合真题赏析
题一:(1)2Cl --2e -= Cl 2;X (2)Cu
(3)①Cu ,检验红色物质中有无Cu 2O ;②Ag ++Cl -
= AgCl↓;③2CuCl+H 2
△
2Cu+2HCl ;
④Cu 2+ + e -+Cl -
= CuCl ;⑤(W 1-W 2)/35.5 mol ;偏小
解析:(1)阳极上氯离子失电子生成氯气,电极反应式为2Cl --2e -
= Cl 2;Y 电极上析出Cu ,氯气能和碱反
应生成盐和水,氯气有毒不能直接排放到空气中,可用碱液吸收,所以导气管W 端应该与X 连接。
(2)Cu 和Cu 2O 都是红色物质,所以红色物质还可能是Cu 。
(3)①由于无水硫酸铜不变色,证明b 中反应产物没有水生成,碳棒上的红色物质中没有氧元素,一定不会含有Cu 2O ,一定含有Cu ;无水硫酸铜的作用是检验红色物质中有无Cu 2O ;
②白色物质若为CuCl ,CuCl 与氢气反应会生成氯化氢,将生成产物通入硝酸银溶液中,若生成了白色沉淀,
证明白色物质为CuCl ,反应的离子方程式是:Ag ++Cl -
=AgCl↓; ③装置b 中发生的反应为CuCl 与氢气反应,化学方程式是:2CuCl+H 2
△
2Cu+2HCl ;
④电解CuCl 2溶液时,阴极上发生的反应为铜离子得到电子生成铜:Cu 2++2e -
=Cu 和铜离子得到电子生成氯
化亚铜:Cu 2++e -+Cl -
=CuCl ; ⑤设CuCl 的物质的量为x , 2CuCl+H 2=2Cu+2HCl △m 2 mol 2×35.5 g x (W 1-W 2) g x =
12
35.5
W W -mol 冷却时不继续通H 2,空气中的氧气会进入装置b 中,使固体质量增加,导致测定的Cu +产率减小。
题二:(1)①b ;②2、5、16H +、2、10、8H 2O (2)①100mL 容量瓶、胶头滴管;
②反应生成的Mn 2+对反应有催化作用,且c (Mn 2+)浓度越大催化效果越好; ③0.02mol/L
解析:(1)①高锰酸钾能氧化盐酸,硝酸本身具有强氧化性,故选硫酸,答案为b ; ②结合电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得离子方程式:
2MnO 4-+5C 2O 42-
+16H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 。
(2)①配制100 mL 0.0400 mol•L -
1的Na 2C 2O 4溶液的步骤有:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,据此可确定所用的仪器为:托盘天平、量筒、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL 容量瓶、胶头滴管,故还必须用到的玻璃仪器是100mL 容量瓶、胶头滴管;
②由表中数据可知,随KMnO 4溶液的滴入,反应速率发生显著变化,其可能原因是反应生成的Mn 2+对反应有催化作用,且c (Mn 2+)浓度越大催化效果越好;
③滴定三次分别消耗的KMnO 4溶液的体积是20.00mL 、19.80mL 、20.20mL ,消耗的KMnO 4溶液的体积平均为
3
mL
20.20mL 80.19mL 00.20++=20mL ,
n (C 2O 42-
) = 0.0250L×0.0400mol•L -
1 = 0.001mol ,则
2MnO 4- ~ 5C 2O 42-
2 5 c ×0.02L 0.001mol 所以2:5 = c ×0.02L:0.001mol ,解得c = 0.02mol/L 。
题三:(1)抑制Fe 3+
水解
(2)14.94(14.93~14.95均可) A
(3)2CuI +8HNO 3=2Cu (NO 3)2+4NO 2↑+I 2+4H 2O (4)升华法 a
解析:(1)加入稀硫酸是为了抑制Fe 3+
的水解。
(2)由反应①、②可得出如下关系式:6I -~Cr 2O 72-
,滴定消耗标准液K 2Cr 2O 7溶液的体积V =
3
mL
55.19mL 65.19mL 60.19++=19.60 mL ,
则c (I -
)×0.0250 L =6×0.0250 mol·L -
1×0.01960 L ,解得c (I -
)=0.1176 mol·L -
1,
则废液中I -的含量为0.1176mol·L -1×127 g·mol -1≈14.94 g·L -
1,因为是约等于,所以14.93~14.95均可; A 项,滴定终点时俯视读数,滴定前平视读数,会造成标准液体积偏小而导致测定结果偏低;B 项,对测定结果无影响;C 项,标准液被稀释,造成滴定时所用体积偏大而使测定结果偏高;D 项,标准液滴定前有气泡,滴定后无气泡,使标准液读取体积偏大,使测定结果偏高。
故选A 。
(3)CuI 中Cu +和I -
均可被浓HNO 3氧化,根据电子守恒、原子守恒可写出化学方程式:2CuI +8HNO 3=2Cu (NO 3)2+4NO 2↑+I 2+4H 2O 。
(4)图2是利用升华法提纯碘,冷凝水应从a 口进,使碘蒸气与冷水接触,更易凝结为固体碘。
题四:(1)2Al +2NaOH +2H 2O =2NaAlO 2+3H 2↑
(2)B A 短管进气,长管出水 (3)冷却、调平液面 (4)9V
500Wa
×100%
222(2)A 装置的广口瓶中,由于进气管长,出气管短,故不能用于测量产生气体的体积;改进的方法是短管进气,长管出水。
(3)读数前的操作是先冷却至室温,然后再调整量筒的高度,使量筒内外液面相平。
(4)n (H 2) = V ×10-
3L a L/mol =V a ×10-3 mol ,n (Al ) = 23×n (H 2)=2V 3a
×10-
3 mol ,合金中铝的质量分数为
2V 3a ×10-
3 mol×27 g/mol W g ×100%=9V
500Wa
×100%。
(5)甲方案中:若铝合金中含有的杂质与NaOH 不反应,则测量结果准确,若含有的杂质能与NaOH 溶液反应,则测量结果不准确。
乙方案中:若铝合金中含有的杂质与稀H 2SO 4不反应,则测量结果准确,若含有的杂质能与稀H 2SO 4反应,则测量结果不准确。
硅与氢氧化钠溶液反应产生氢气,测得结果偏高。
乙 不确定
①若铝合金中含有氧化铝,其他杂质不参与反应,则测得结果偏低;②若铝合金中含有铁、镁等能与稀硫酸反应的杂质,则测得结果偏高;③若铝合金中所含杂质都不与稀硫酸反应,则测得结果准确。
题五:(1)7NaNO 2
(2)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,待液体流下,重复操作2~3次 D (3)2Cr 2O 3
通电
4Cr +3O 2↑或2Al +Cr 2O 3
高温
2Cr +Al 2O 3
(4)①酸式滴定管 ②6 1.5
解析:(1)根据化学方程式中的原子守恒可知需要补充“7NaNO 2”。
(2)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,待液体流下,重复该操作2~3次; 操作②是加热煅烧,故选用装置D 。
(3)操作③前后的物质分别为Cr 2O 3和Cr ,可以采用铝热反应,使Cr 2O 3还原为Cr ,也可以采用电解的方法。
(4)①K 2Cr 2O 7具有强氧化性,故选用酸式滴定管。
②Fe 2+与Cr 2O 72-发生氧化还原反应生成Fe 3+和Cr 3+
,
根据电子守恒可知,1 mol Cr 2O 72-需消耗6 mol Fe 2+
,
根据Cr 2O 72-
~2Cr 3+
转移6e -
,O 2~2H 2O 转移4e -
可知,1 mol Cr 2O 72-
相当于1.5mol O 2。
题六:(1)CO 32-+H 2O HCO 3-+OH -、HCO 3-+H 2O H 2CO 3+OH -
(2)2H 2SO 3+O 2=2H 2SO 4;中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸
(3)B (4)1.2×10-3 mol·L -1 (5)9×10-9 mol·L -
1;是
解析:Ⅰ.(1)海水中主要含有的离子中能发生水解的是CO 32-、HCO 3-,CO 32-
+
H 2O HCO 3-+OH -,HCO 3-+H 2O H 2CO 3+OH -
,所以天然海水的pH≈8,呈弱碱性; (2)天然海水吸收了含硫烟气后,要用O 2进行氧化处理,氧气将H 2SO 3氧化为硫酸,该反应为
2H 2SO 3+O 2=2H 2SO 4,氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,是因需中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸; Ⅱ.(3)由表格中的数据可知,溶度积越小的越易转化为沉淀,显然只有硫化物的溶度积小,则应选择硫化钠,故答案为B ;
(4)由Pb (OH )2的溶度积为1.2×10-15,pH=8.0,c (OH -)=10-6mol•L -
1,
则c (Pb 2+)=
sp 2
(OH )
K c -
=
()
2
615
10102.1--⨯mol·L -1=1.2×10-3mol•L -
1;
(5)废水中NaCl 的质量分数为0.117%(ρ ≈ 1g•mL -
1), c (Cl -
)=c (NaCl )=
5
.58%
117.011000⨯⨯mol/L =0.02mol/L ,
K sp (AgCl )=c (Ag +)•c (Cl -
)=1.8×10-10
,
则c (Ag +)=
02
.0108.110-⨯mol/L=9×10-
9mol/L ,
环境要求排放标准为c (Ag +)低于1.0×10-
8mol/L ,故符合排放标准。