学案12 常见无机物的综合应用

1、学案12常见无机物的综合应用题型1基于“分类性质转化”的综合考查1常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是()XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH溶液SiO2浓盐酸O2N2H2FeCl3溶液Cu浓硝酸A B C D2甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：甲乙丙。下列有关物质的推断不正确的是()A若甲为焦炭，则丁可能是O2B若甲为SO2，则丁可能是氨水C若甲为Fe，则丁可能是盐酸D若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO23烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝溶液，并用于烟气脱

2、硫研究。(1)酸浸时反应的化学方程式为_；滤渣的主要成分为_(填化学式)。(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)62x。滤渣的主要成分为_(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是_(用离子方程式表示)。(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是_；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”)。常见的串珠变化(1)氧化型ABCD(酸或碱)NaNa2ONa2O2NaOHCCOCO2H2CO3(2)价态不变

3、型(铝土矿提铝)SiO2Na2SiO3H2SiO3SiO2NaClNaHCO3Na2CO3NaOH(侯氏制碱)1下列物质的转化在给定条件下能实现的是()SO2H2SO3H2SO4NH3NO2HNO3CaCl2CaCO3CaO NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3A B C D2下表各组物质中，物质之间不可能实现如图所示转化的是()选项XYZMANH3NONO2O2BCl2FeCl3FeCl2FeCAlAl(OH)3NaAlO2NaOHDNaOHNa2CO3NaHCO3CO23硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见下图)。下列说法正确的是()ACO、SO2

4、、SO3均是酸性氧化物B除去与水反应，图示转化反应均为氧化还原反应C工业上利用Cl2和澄清石灰水反应来制取漂白粉D用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应，原子利用率均为100%交叉转化和三角转化关系(1)交叉型转化(2)三角转化4下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如下图所示转化的是()选项abcASSO2SO3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DNH3NO2NO5如图所示各步转化关系中，反应是化合反应，反应是置换反应，则表中各物质之间不能通过一步反应实现如图所示转化关系的是()abcACCO2COBBr2FeBr2FeBr3CAlAlCl3Al2O3DFeFe

5、Cl2FeCl36X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示。下列组合中不符合转化关系的是()选项XYZWA浓盐酸FeCl2Cl2FeCl3BNa2O2NaOHNa2CO3NaHCO3CNa2CO3CO2CaCO3Ca(HCO3)2DSO2Na2SO3H2SO4NaHSO3置换反应型(1)单质同主族：2Na2H2O=2NaOHH2，2CSiO2Si2CO，Cl22NaBr=2NaClBr2。(2)单质不同主族：CH2O(g)COH2，Cl2H2S=2HClS。(3)有过渡元素参加的置换反应：Fe2H=Fe2H2，FeCu2=Fe2Cu,2AlFe2O3Al2O32Fe。7若甲、丙分别为短周期、同

6、一主族元素组成的单质，乙、丁都是由两种元素组成的化合物，它们之间有如图所示的转化关系，则满足条件的甲和丙可以为()A钠和氢气 B氟和氧气C碳和硅 D氯气和溴8X、Y、Z是三种常见的单质，甲、乙是两种常见的化合物。下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是()选项XYZ甲乙AH2SiCl2SiCl4HClBMgCO2CO2MgOCZnFeCl2FeCl2ZnCl2DCl2N2H2NH3HCl题型2以无机物的转化为载体综合考查氧化还原及电化学理论1铁及其化合物与生产、生活关系密切。用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：步骤若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为_

7、。步骤中发生反应：4Fe(NO3)2O2(2n4)H2O=2Fe2O3·nH2O8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为_。上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是_(任写一项)。2金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O，该反应的还原剂是_。当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为_ mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是_。(3)右图为电解精炼银的示意图，_(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气

8、体产生，则生成该气体的电极反应式为_。(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，使Ag2S转化为Ag，食盐水的作用是_。1氧化还原反应有广泛应用。(1)我国的四大发明之一黑火药，爆炸时发生反应的化学方程式为S2KNO33C=K2S3CO2N2。上述反应中，如1.5 mol还原剂_(填“得到”或“失去”)_ mol电子，则生成_ g还原产物。(2)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。已知：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H13 352 kJ·mol1Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H2521 kJ·mol1Al与MnO2反应

9、冶炼金属Mn的热化学方程式是_。(3)高温电解技术能高效实现CO2(g)H2O(g)=CO(g)H2(g)O2(g)，工作原理示意图如下：电极b发生_(填“氧化”或“还原”)反应；CO2在电极a放电的反应式是_。(4)黑色沉淀CuS、Cu2S放入浓硫酸中加热一段时间后，沉淀完全溶解，其中CuS溶解的化学方程式是_。2为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣)，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如下：部分含钒物质在水中的溶解性如下：物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶难溶难溶易溶回答下列问题：(1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热

10、剂法，写出该反应的化学方程式_。(2)图中所示滤液中含钒的主要成分为_(写化学式)。(3)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应后溶液中含钒量，完成反应的离子方程式为VOH2C2O4_=VO2CO2H2O。(4)全钒液流电池的结构如图所示，其电解液中含有钒的不同价态的离子、H和SO。电池放电时，负极的电极反应为V2e=V3。电池放电时的总反应方程式为_。充电时，电极M应接电源的_极；若电池初始时左、右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液，使用前需先充电激活，充电过程阴极区的反应分两步完成：第一步VO2转化为V3；第二步V3转化为V2。则第一步反应过程中阴

11、极区溶液n(H)_(填“增大”、“不变”或“减小”)，阳极的电极反应式为_。题型3以无机物的转化为载体考查化学实验基础知识工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。烧瓶C中发生反应如下：Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2S(aq)()2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l)()S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)()(1)仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若_，则整个装置气密性良好。装置D的作用是_。装置E中为_溶液。(2)

12、为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为_。(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择_。a蒸馏水b饱和Na2SO3溶液c饱和NaHSO3溶液d饱和NaHCO3溶液实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是_。已知反应()相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是_。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有_。a烧杯 b蒸发皿c试管 d锥形瓶(4)反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、N

13、a2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：_已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O2H=SSO2H2O供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液1硫酸铜在生产、生活中应用广泛。某化工厂用含少量铁的废铜渣为原料生产胆矾的流程如下：(1)写出浸出时铜与稀硫酸、稀硝酸反应生成硫酸铜的化学方程式：_。(2)取样检验是为了确认Fe3是否除净，你的检验方法是_。(3)滤渣c是_。(4)气体a可以被循环利用，用化学方程式表示气体a被循环利用的原理为2NOO2=2NO2、_。(5)一定温度下，硫酸铜受热分解

14、生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体，且n(SO3)n(SO2)12，写出硫酸铜受热分解的化学方程式：_。某同学设计了如下图所示的实验装置分别测定生成的SO2、SO3气体的质量和O2气体的体积。此设计有不合理之处，请说明理由：_。2纳米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂。工业上以金红石(主要成分是TiO2，主要杂质是SiO2)制取纳米级二氧化钛的流程如下：资料卡片物质熔点沸点SiCl470 57.6 TiCl425 136.5 (1)写出氯化时生成TiCl4的化学方程式_。(2)操作、操作名称分别是_、_。(3)写出TiCl4水解的化学方程式_。(4)如在

15、实验室中完成灼烧TiO2·xH2O放在_(填字母序号)中加热。(5)据报道：“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2。H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，其主要是利用了H2O2的_(填“氧化性”或“还原性”)。(6)某研究小组用下列装置模拟“生态马路”的部分原理并测定CO的转化效率(夹持装置已略去)。B装置中的药品名称为_，若通入2.24 L(已折算成标准状况)CO气体和足量空气，最终测得装置A增重1.1 g，则CO的转化率为_。实验中，当CO气体全部通入后，还要再通一会儿空气，其目的是_。题型4基于特征

16、“变化或现象”的无机推断某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：另取10.80 g X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40 g固体1。请回答如下问题：(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_，写出气体甲的电子式_。(2)X的化学式是_，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_。(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_(用化学反应方程式表示)。无机推断题的解题思路(1)读题(了解大意)审题(寻找明显条件、挖掘隐含条件与所求)解题(抓突破口)推断(紧扣特征与特殊)得出结论正向求证检验推断题结论检验(2)熟记无机转化中的特征现象

17、燃烧H2Cl2(苍白色火焰)、H2(CH4)O2(淡蓝色火焰)焰色反应Na(黄色)、K(透过蓝色钴玻璃紫色)淀粉遇I2变蓝，蛋白质遇浓硝酸变黄使湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3使品红溶液褪色SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)在空气中由无色变为红棕色的气体NOFe3遇OH生成红褐色沉淀，遇SCN显血红色Fe2遇OH生成白色沉淀，并迅速变成灰绿色，最后生成红褐色；Fe2遇SCN无明显变化，通入Cl2后溶液显血红色与酸反应产生气体的溶液一般可能含CO、HCO、SO、HSO(S2、HS)等与强碱溶液反应产生气体的溶液一般含NH(3)熟记特殊物质参与的化学反应既能与强酸溶液反应又能与强碱

18、溶液反应的物质金属单质：Al两性物质：两性氧化物如Al2O3，两性氢氧化物如Al(OH)3，以及氨基酸等弱酸弱碱盐：如(NH4)2CO3、CH3COONH4等弱酸的酸式盐：如NaHCO3、Ca(HCO3)2、NaHSO3等固体加热后不留残渣的物质I2、NH4Cl、(NH4)2CO3、NH4HCO3常温与水反应产生气体的物质Na、K、Na2O2有MnO2参与的化学反应2H2O22H2OO22KClO32KCl3O2MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl21现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：已知：控制溶液pH4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2、Mg2不沉淀。该同学得出的结论正确的是()A根据现象1可推出该试液中含有NaB该实验中可加入MgO调节pH4C根据现象3