（江苏专用）2020高考化学二轮复习 第三板块 考前巧训特训 第二类 非选择题专练 “5＋1”增分练（七）

“51”增分练(七)16(12分)(2019盐城三模)用含砷氧化铜矿含CuO、Cu2(OH)2CO3、As2O3及重金属盐等制取Cu2(OH)2SO4的工艺流程如下：(1)步骤“氨浸”时，控制温度为5055 ，pH约为9.5，含铜化合物转化为Cu(NH3)4SO4溶液。CuO被浸取的离子方程式为_。浸取温度不宜超过55 ，其原因是_。Cu2与NH3结合时，溶液中含铜微粒的物质的量分布分数()与溶液中游离的c(NH3)的对数值的关系如图所示。若用1 L浸取液(由等物质的量NH3和NH组成)将a mol Cu2(OH)2CO3全部浸出为Cu(NH3)42(CO转变为HCO，不考虑其他反应，溶液体积变化忽略不计)，原浸取液中起始时c(NH3)应满足的条件是_。(2)“除AsO”时，FeSO4需过量，一方面使AsO沉淀完全，另一目的是_。(3)“蒸氨”时发生反应的化学方程式为_。(4)为了实现生产过程中物质循环利用，可采取的措施为_。解析：(1)氨浸时，CuO与NH3、NH反应生成Cu(NH3)42，离子方程式为CuO2NH32NH=Cu(NH3)42H2O。由于氨易挥发，若浸取温度过高，会加速NH3的挥发。相关离子方程式为Cu2(OH)2CO35NH33NH=2Cu(NH3)42HCO2H2O，a mol Cu2(OH)2CO3共消耗5a mol NH3，根据图示可知，当溶液中lg c(NH3)0，c(NH3)1 molL1时，Cu2(OH)2CO3完全转化为Cu(NH3)42，所以c(NH3)至少为(5a1)molL1。(2)硫酸亚铁过量，可以生成Fe(OH)3或Fe(OH)3Fe(OH)2絮状沉淀，吸附FeAsO4等含砷微粒。(3)“蒸氨”过程中，反应物为Cu(NH3)4SO4，生成物为Cu2(OH)2SO4和NH3，另一产物为(NH4)2SO4，化学方程式为2Cu(NH3)4SO42H2OCu2(OH)2SO46NH3(NH4)2SO4。(4)为了实现生产过程中物质的循环利用，可用步骤蒸出的NH3与步骤的滤液配制步骤所需的NH3(NH4)2SO4浸取液。答案：(1)CuO2NH32NH=Cu(NH3)42H2O温度过高，会加速NH3的挥发c(NH3)(5a1)molL1(2)生成的Fe(OH)3或Fe(OH)3Fe(OH)2絮状沉淀吸附FeAsO4等含砷微粒(3)2Cu(NH3)4SO42H2OCu2(OH)2SO46NH3(NH4)2SO4(4)用步骤蒸出的NH3与步骤的滤液配制步骤所需的NH3(NH4)2SO4浸取液17(15分)(2019南京三模)有机物G是一种医药中间体。其合成路线如下：(1)B中含氧官能团名称为_和_。(2)BC反应类型为_。(3)D的分子式为C10H11OCl，写出D的结构简式：_。(4)写出满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式：_。分子中含有1个苯环，能发生银镜反应；分子中有4种不同化学环境的氢原子。18(12分)(2019南通七市三模)硫化亚铁(FeS)是一种常见的还原剂。用FeS处理模拟含铬废水的流程如下：(1)“还原”过程发生反应的离子方程式为_。(2)为测定模拟废水中铬元素的去除率，进行如下实验：将滤渣用蒸馏水洗净后，在低温条件下干燥，称得质量为2.210 0 g。将上述2.210 0 g固体在空气中加热，测得固体质量随温度的变化如图所示。说明：()780 以上的残留固体为Fe2O3、Cr2O3的混合物。()有关物质的摩尔质量如下表：物质K2CrO4Cr(OH)3Cr2O3FeSFeOOHFe2O3M/(gmol1)1941031528889160AB固体质量增加是由滤渣中_(填化学式)发生反应引起的。根据以上实验数据计算上述模拟废水中铬元素的去除率(写出计算过程)。解析：(1)分析废水处理流程可知，在“还原”过程中，FeS和K2CrO4反应生成Cr(OH)3、FeOOH、K2SO4和KOH，根据原子守恒得方程式：FeS3K2CrO47H2O=FeOOH3Cr(OH)3K2SO44KOH，故离子方程式为FeS3CrO7H2O=FeOOH3Cr(OH)3SO4OH。(2)在AB的过程中，FeS在空气中加热，发生氧化反应：FeS2O2FeSO4，导致固体质量增加。1 L模拟废水中含n(K2CrO4)3.000102 mol，设2.210 0 g固体中含有x mol FeS、y mol FeOOH，则根据反应“FeS3K2CrO47H2O=FeOOH3Cr(OH)3K2SO44KOH”可知，2.210 0 g固体中Cr(OH)3为3y mol。根据Fe、Cr原子守恒有，灼烧所得的1.740 0 g固体中Fe2O3为 mol，Cr2O3为1.5y mol。所以由质量关系，x mol88 gmol1y mol89 gmol13y mol103 gmol12.210 0 g， mol160 gmol11.5y mol152 gmol11.740 0 g，解得x2.500103 mol、y0.500102 mol，故nCr(OH)33y1.500102 mol，废水中6价Cr的去除率为100%50%。答案：(1)FeS3CrO7H2O=FeOOH3Cr(OH)3SO4OH(2)FeS1 L模拟废水中含n(K2CrO4)3.000102 mol设2.210 0 g固体中含有x mol FeS、y mol FeOOH，则2.210 0 g固体中Cr(OH)3为3y mol，灼烧所得的1.740 0 g固体中Fe2O3为 mol，Cr2O3为1.5y mol。则有：x mol88 gmol1y mol89 gmol13y mol103 gmol12.210 0 g mol160 gmol11.5y mol152 gmol11.740 0 g解得x2.500103 moly0.500102 mol故nCr(OH)33y1.500102 mol废水中6价Cr的去除率为100%50%19(15分)(2019苏锡常镇三模)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，是一种漂白剂、脱氧剂和防腐剂。某研究小组对Na2S2O4的性质与制备进行了如下探究。(1)测定0.05 molL1 Na2S2O4溶液在空气中pH的变化如图所示。写出0t1段发生反应的化学方程式：_。t2t3段溶液的pH变小的原因是_。(2)已知：S2O2H=SO2SH2O。Na2S2O4固体在隔绝空气的条件下加热至75 以上完全分解得到Na2SO3、Na2S2O3和SO2，检验产物中是否含有Na2SO4，实验方法是_。(3)由工业废气制备Na2S2O4的实验原理如下：向装置中加入Ce4的目的是_。写出装置中发生反应的离子方程式：_。(4)由锌粉法制备Na2S2O4的实验装置如图所示。主要步骤如下：步骤1：将SO2通入锌粉的水悬浮液中，于3545 下反应生成连二亚硫酸锌。步骤2：加入过量烧碱溶液，于2835 下反应生成Na2S2O4和氢氧化锌悬浮溶液。由上述实验进一步提纯得到Na2S2O4(s)的实验方案是：取一定量的Na2S2O4和氢氧化锌悬浮溶液，_。(实验中须使用的试剂有：氯化钠、乙醇；除常规仪器外须使用的仪器有：真空干燥箱)。解析：(1)据图可知，0.05 molL1 Na2S2O4溶液在空气中pH的变化，发现开始时pH快速减小，说明生成了酸性物质(0 t1)，保持一段时间(t1t2)后pH又快速减小(t2t3)，说明生成更稳定、酸性更强的物质。0t1段发生反应的化学方程式为2Na2S2O4O22H2O=4NaHSO3；t2t3段溶液的pH变小是因为NaHSO3被氧化为NaHSO4使溶液酸性增强。(2)检验产物中是否含有Na2SO4，实验方法是取少量固体溶于足量稀盐酸(排除Na2SO3、Na2S2O3的干扰)，向上层清液中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则产物中含Na2SO4。(3)由工业废气制备Na2S2O4的实验原理图可知，向装置中加入的Ce4被还原为Ce3，NO则转化为NO和NO，因此Ce4的作用是将NO氧化为NO和NO；装置中发生反应的离子方程式：2SO2Ce32H2OS2O2Ce44OH。(4)进一步提纯得到Na2S2O4(s)的实验方案是：取一定量的Na2S2O4和氢氧化锌悬浮溶液，过滤，向滤液中加入一定量的氯化钠进行盐析，过滤，用乙醇洗涤固体，置于真空干燥箱中干燥，即得。答案：(1)2Na2S2O4O22H2O=4NaHSO3NaHSO3被氧化为NaHSO4使溶液酸性增强(2)取少量固体溶于足量稀盐酸，向上层清液中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则产物中含Na2SO4(3)将NO氧化为NO和NO2SO2Ce32H2OS2O2Ce44OH(4)过滤，向滤液中加入一定量的氯化钠进行盐析，过滤，用乙醇洗涤固体，置于真空干燥箱中干燥20(14分)(2019南通七市二模)铊(Tl)的价态分析及处理方法是环境保护研究的重点课题。(1)三价铊各物种Tl3、Tl(OH)2、Tl(OH)、Tl(OH)3、Tl(OH)分布分数(平衡时某物种的物质的量占各物种的总物质的量之和的分数)与pH的关系如图甲所示。当pH1.5时，溶液中浓度最大的含铊物种是_(填化学式)。(2)铁盐、铁炭混合物、纳米MnO2均可作为去除废水中Tl和Tl3的吸附剂。铁炭混合物去除铊的原理是_。若铁炭混合物中添加少量铝粉，铊的去除速率明显加快，其可能原因是_。用纳米MnO2去除水体中的Tl和Tl3，测得铊的去除率随MnO2投加量的变化关系如图乙所示。在纳米MnO2用量不变的情况下，欲提高铊的去除效果，可采取的措施是_。(3)通过沉淀法也可以去除工业废水中的Tl和Tl3。利用硫酸盐还原菌(SRB)的催化作用，可以将废水中有机碳源(以CH2O表示)、SO、Tl去除(原理如图丙所示)。写出该反应的离子反应方程式：_。工业污水铊的污染物排放限值为2.5108 molL1。已知：Ksp(Tl2S)51021，若铊的含量符合国家排放限值，则处理后的废水中c(S2)_。向含铊废水中加入溴水，使Tl充分氧化成Tl3，调节溶液pH，沉淀去除铊元素。若pH过大，铊元素去除率下降的原因是_。解析：(1)由图像可知，pH为0时Tl3浓度最大，pH为1时Tl(OH)2浓度最大，pH为1.5时Tl(OH)浓度最大，pH为311时Tl(OH)3浓度最大，pH为14时Tl(OH)浓度最大。(2)由题给信息“铁盐可作为去除废水中Tl和Tl3的吸附剂”可知，铁炭混合物除铊原理是铁炭微电池中铁失去电子变成Fe2，Fe2被氧化生成Fe3，Fe3水解形成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体吸附废水中Tl和Tl3。若铁炭混合物中加入少量铝，去除速率明显加快，是因为Al比Fe更易失电子，形成胶体的速率更快。由图乙可知相同条件下Tl3去除率比Tl高，在纳米MnO2用量不变的情况下，欲提高铊的去除效果，可采取的措施是利用氧化剂将Tl氧化为Tl3。(3)由图丙可知，CH2O被氧化为HCO，HCO与H生成CO2，SO被还原为H2S，H2S与Tl形成沉淀，离子方程式为2CH2OSO2TlTl2S2CO22H2O。Ksp(Tl2S)c2(Tl)c(S2)，当c(Tl)2.5108 molL1时，c(S2)8106 molL1。由图甲可知pH为311时Tl(OH)3浓度最大，pH为14时Tl(OH)浓度最大，所以调节pH使Tl3形成Tl(OH)3沉淀时，若pH过大，Tl(OH)3沉淀又转化成Tl(OH)进入溶液，铊元素去除率下降。答案：(1)Tl(OH)(2)铁炭微电池中铁失去电子变成Fe2，被氧化生成Fe3水解形成Fe(OH)3胶体铝较铁更易失电子(或形成胶体的速率更快)利用氧化剂将Tl氧化为Tl3(3)2CH2OSO2TlTl2S2CO22H2O8106 molL1Tl(OH)3沉淀又转化成Tl(OH)进入溶液21(12分)(2019海安高级中学期初模拟)纳米级TiO2是一种光催化材料，可处理甲醛、氮氧化物等污染物，工业上也可用其催化乙醇脱氢制备乙醛：CH3CH2OHCH3CHOH2。(1)Ti原子基态核外电子排布式为_。(2)CH3CHO分子中碳原子轨道的杂化类型是_，1 mol CH3CHO分子中含有 键的数目为_。(3)与NO互为等电子体的一种阳离子为_(填化学式)。(4)乙醇可以与水以任意比互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为_。(5)一种TiO2的晶胞结构如图所示，其中与每个氧原子直接相连的钛原子数目为_。解析：(1)Ti是22号元素，所以Ti原子基态核外电子排布式为Ar3d24s2；(2)CH3CHO分子中甲基上饱和碳是sp3 杂化，而醛基上是不饱和碳，是sp2杂化，1 mol CH3CHO分子中含有键的数目为66.021023；(3)与NO分子互为等电子体的一种微粒具有相同的价电子数11和原子数2，微粒为O；(4)乙醇可以与水以任意比互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为CH3CH2OH与H2O分子之间可以形成氢键；(5)TiO2的晶胞结构中黑球的个数是812，而空心球的个数为424，而化学式为TiO2，所以空心球是氧原子，所以每个氧原子直接相连的钛原子数目为3个。答案：(1)Ar3d24s2(2)sp2、sp366.021023(3)O(4)CH3CH2OH与H2O分子之间可以形成氢键(5)310