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专题13 化学流程、无机物的推断及综合应用总分 100分 时间 45分钟 班级 _ 学号 _ 得分_一、选择题（本题包括6小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题5分，共30分）1【汕头市2019届高三第一学期期末】练江整治已刻不容缓，其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含NH4+ 废水和工业废气（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO），设计了如下工业流程：下列说法错误的是 （ ）A气体I中主要含有的气体有N2、NO、COBX在反应中作氧化剂，可通入过量的空气C处理含NH4+废水时，发生离子方程式是：NH4+NO2-=N2+2H2OD捕获剂所捕获的气体主要是CO【答案】B【解析】工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固体I为CaCO3、CaSO3，气体I是不能被过量石灰NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到NaNO3，B错误；CNaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体，应生成N2，发生氧化还原反应，离子方程式为NH4+NO2-=N2+2H2O， C正确；D气体II含有CO、N2，经捕获剂所捕获的气体主要是CO，D正确；故答案选B2【北京朝阳区2019届高三第一学期期末】硫元素的几种化合物存在下列转化关系：下列判断不正确的是 （ ）A反应中浓硫酸作氧化剂 B反应表明SO2有酸性氧化物的性质C反应的原子利用率是100% D反应稀H2SO4作还原剂【答案】D【解析】A.Cu与浓硫酸反应时将Cu单质氧化为硫酸铜，浓硫酸表现了氧化性，A正确；B.SO2与NaOH反3【2019年1月15日每日一题高考二轮复习】已知a、b、d、e均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示(部分产物略去)。下列说法错误的是 （ ）Aa、b、d可能是钠及其化合物 Ba、b、d可能是镁及其化合物Ca、b、d可能是铝及其化合物 Da、b、d可能是非金属及其化合物【答案】B【解析】A.a为NaOH、b为NaHCO3、d为Na2CO3、e为CO2时满足框图转化关系，故A正确；B.镁及其化合物不满足此转化关系，B错误；C.a为AlCl3、e为NaOH、b为NaAlO2、d为Al(OH)3时满足框图转化关系，故C正确；D.a为C、e为O2、b为CO2、d为CO时满足框图转化关系，所以a、b、d可能是非金属及其化合物，D正确。答案选B。 4【河南周口中英文学校2019届高三上学期第三次月考】铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝下列说法不正确的是 （ ）铝土矿a bcdAlAb中铝元素是以阳离子形式存在B、中除加试剂外，还需要进行过滤操作C进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝D中需要通入过量的二氧化碳【答案】D【解析】A.氧化铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，然后加入过量盐酸，生成氯化铝，则b中铝元素是5【山东省济宁市2019届高三上学期期末】一定条件下，下列各组物质能一步实现转化关系的是 （ ）AA BB CC DD【答案】B【解析】A.因为N2不能通过一步反应生成NO2,故A不能完成上述转化的反应，故A错误；B.CO与氧气反应生成CO2, CO2可以通入NaOH溶液生成Na2CO3，Na2CO3溶液进一步和CO2反应生成NaHCO3，NaHCO3受热分解生成Na2CO3。过量的CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3，所以B能完成上述转化的反应；故B正确;C.因为H2SO4不能一步反应生成SO3,故C错误；DAl与氧气反应生成Al2O3，Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2，Al2O3不能直接转化为Al（OH）3，NaAlO2与少量酸反应生成Al(OH)3，Al(OH)3与NaOH反应生成NaAlO2；故D错误；答案：B。6【河南开封市2019届高三上学期第一次模拟】一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示，反应I中发生的反应为3NaClO3+4SO2+3H2O=2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl，下列说法中正确的是 （ ）A反应中H2O2做还原剂B产品中含有SO42、ClCNaClO2的漂白原理与SO2相同D实验室进行结晶操作通常在坩埚中进行【答案】A二、填空题7（15分）【山东微山县亚马逊中学2019届高三上学期11月月考】（一）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。 （1）W、X的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为_。（2）W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为_。（3）将Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为_。（二）A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质。它们之间有如下的反应关系：（1）若A是淡黄色固体，C、D是氧化物，且C是造成酸雨的主要物质。则C与另一种淡黄色物质反应的化学方程式_。（2）若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。B与C在一定条件下反应生成的A是大气主要成分，写出该反应的化学方程式_（3）若D物质具有两性，反应均要用强碱溶液，反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。判断单质A的元素在周期表中的位置是_。写出反应的离子方程式_。（4）若A是应用最广泛的金属。反应用到A，反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板，写该反应的离子方程式_。【答案】（一）（1）Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；（2分） （2）（2分）（3）SO2+Cl2+2H2O=4H+2Cl-+SO42- （2分）（二）（1）SO2+ Na2O2=Na2SO4 （2分） （2）4NH3+6NO 5N2+6H2O （2分）（3） 第三周期A族（1分） AlO2-+2H2O+CO2Al（OH）3+HCO3- （2分） （4） Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+（2分）【解析】（一）（1）W、X为金属，其最高价氧化物对应的水化物为碱，且两种碱可以反应生成盐和水，即质，即C是SO2，根据转化关系可推断出，D是SO3，B是H2S，高中阶段了解的淡黄色物质除了S单质外，还有Na2O2，即C与另一种淡黄色物质反应的化学方程式：SO2+ Na2O2=Na2SO4；故答案为：SO2+ 8（16分）【南昌市十中2019届高三上学期第二次月考】钛矿工业中的硫酸酸性废水富含Ti、Fe等元素，其综合利用如下：已知：TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中。 （1）TiO2+钛的化合价为_。（2）步骤中检验钛矿废水中加入铁屑是否足量的试剂是_。（3）操作a是蒸发浓缩、冷却结晶、_。（4）步骤中发生反应的化学方程式为_；反应温度一般需控制在35以下，其目的是_。（5）已知Ksp=Fe（OH）2 = 810-16。步骤中，FeCO3达到溶解平衡时，若室温下测得溶液的pH为8.5， c（Fe2+） = 110-6mol/L。试判断所得的FeCO3中_（填“有”或“没有”）Fe（OH）2；步骤中，为了得到较为纯净的Fe2O3，除了适当的温度外，还需要采取的措施是_。（6）向“富含TiO2+溶液”中加入Na2CO3粉末易得到固体TiO2 nH2O。请结合原理和化学用语解释其原因_。【答案】（1）+4（1分） （2）KSCN溶液（2分） （3）过滤、洗涤、干燥（2分）（4）FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3+（NH4）2SO4+H2O+CO2（3分） 避免温度过高碳酸氢铵分解，减少Fe2+的水解或氧化 （2分）（5）没有（1分） 向反应容器中补充适量的空气（2分） （6）溶液中存在水解平衡TiO2+（n+1）H2OTiO2nH2O+2H+，加入的Na2CO3粉末与H+反应，降低了溶液中c（H+），促进水解平衡向生成TiO2nH2O的方向移动 （3分）【解析】钛矿工业中的酸性废水富含Ti、Fe等元素，含有TiO2+、Fe2+、Fe3+等离子，加入铁粉还原铁离子9（12分）【甘肃天水市一中2019届高三上学期第二次检测】金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3-发生氧化还原反应，转化关系如下：已知气体D和F反应可生成盐，气体D和A溶液反应生成白色沉淀。请回答下列问题：（1）A和B两溶液混合产生白色沉淀，反应的离子方程式为_。（2）C、E排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在下，D可以将C或E都转化为无毒的气态单质，任意写出其中一个反应的化学方程式：_。（3）写出铝在碱性条件下与NO3-反应的离子方程式：_。（4）除去气体C中的杂质气体E的化学方法：_(用化学方程式表示)。（5）Al与NO3-在酸性条件下反应，Al与被还原的NO3-的物质的量之比是_。（6）铝粉在1000时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是_。【答案】（12分，每空2分） （1）Al33AlO2-6H2O=4Al(OH)3 （2）6NO4NH35N26H2O(或6NO28NH37N212H2O) （3）8Al3NO3-5OH2H2O=8 AlO2-3NH3 （4）3NO2H2O=2HNO3NO （5）11 （6）NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜 【解析】铝在酸性条件下与硝酸根离子反应生成气体C，从气体C和氧气反应，然后与水反应分析，气体C HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜，有利于铝和氮气反应生成氮化铝。10（15分）【四川凉山州2019届高三一诊】LiFePO4可作为新型锂离子也池的正极材料。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2杂质)为主要原料生产TiOSO4，同时得到的绿矾(FeSO47H2O)与磷酸和LiOH反应可制各 LiFePO4， LiFePO4的制备流程如下图所示：请回答下列问题：（1）酸溶时 FeTiO3与硫酸反应的化学方程式可表示为_。（2）加铁屑还原的目的是_，过滤前需要检验还原是否完全，其实验操作可描述为_。（3）“反应”需要按照一定的顺序加入FeSO4溶液、磷酸和LiOH，其加入顺序应为_，其理由是_。（4）滤渣中的铜提纯后可用于制取Cu2O，Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2OCu2O+H2。则该装置中铜电极应连接直流电源的_极，石墨电极的电极反应式为_，当有0. 1mol Cu2O生成时电路中转移_mol电子。【答案】（1）FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O（2分）（2）把铁离子还原为亚铁离子，置换出铜 （2分）取少量反应液于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，如果溶液变红色，说明还原没有完全，如果溶液不变红色，说明还原已经完全 （2分） （3）磷酸 硫酸亚铁溶液 LiOH （2分）先加磷酸，在酸性环境可以抑制亚铁离子的水解、氧化，又避免生成氢氧化铁沉淀 （2分）（4）正（1分） 2H2O+2e-=H2+2OH- （2分） 0.2 （2分） 【解析】（1）酸溶时 FeTiO3与硫酸反应生成FeSO4和TiOSO4，化学方程式为：FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O；综上所述，本题答案是：FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O。11（12分）【甘肃武威六中2019届高三上学期第二次考试】铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。（1）在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：_(注明试剂、现象)。将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为_(填代号)。a.氢氧化钠溶液 b.硫酸溶液 c.氨水 d.二氧化碳由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边_(填操作名称)、过滤、洗涤。高铁酸钠（Na2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与漂白液（主要成分NaClO）在强碱性条件下反应可制取Na 2FeO4，反应的离子方程式为_。（2） SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为_(填代号)。 过量CO2通入到硅酸钠的溶液中，然后加热蒸干，再高温灼烧，最后所得固体成分_。【答案】（1）取少量滤液B，加入KSCN溶液，若不变红，再加入氯水，仍然不变红，说明滤液B 中不含铁元素（2分） c （2分） 蒸发浓缩、冷却结晶 （2分） 2Fe3+3ClO-+10 OH-=2FeO42+3Cl-+5H2O (或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42+3Cl-+5H2O) （2分）（2） b（2分） 硅酸钠（2分）【解析】由图示工艺流程可知，铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中加入稀盐酸，得d不选，答案为：c；.加入浓盐酸可抑制氯化铝的水解，经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，洗涤得氯化铝晶体，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
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