高考化学二轮复习热考大题专攻练(四)元素化合物的综合应用-人教版高三全册化学试题

1、.热考大题专攻练(四)元素化合物的综合应用(满分42分,建议用时20分钟)大题加强练,练就慧眼和规范,占有高考取胜点!可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27Si-28S-32Cl-35.5Fe-56Cu-64I-127Pb-2071.(14分)PbI2(亮黄色粉末)是生产新式敏化太阳能电池的敏化剂甲胺铅碘的原料。合成PbI2的实验流程如图1:(1)将铅块制成铅花的目的是_。(2)31.05g铅花用5.00molL-1的硝酸溶解,最少需耗资5.00molL-1硝酸_mL。(3)取必然质量(CH3COO)2PbnH2O样品在N2氛围中加热,测得样品固体

2、残留率)(100%)随温度的变化如图2所示(已知:样品在75时已完好失去结晶水)。(CH3COO)2PbnH2O中结晶水数目n=_(填整数)。100200间分解产物为铅的氧化物和一种有机物,则该有机物为_(写分子式)。.专业.(4)称取必然质量的PbI2固体,用蒸馏水配制成室温时的饱和溶液,正确移取25.00mLPbI2饱和溶液分次加入阳离子互换树脂RH中,发生:2RH(s)+Pb2+(aq)R2Pb(s)+2H+(aq),用锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将冲洗液归并到锥形瓶中。加入23滴酚酞溶液,用0.002500molL-1NaOH溶液滴定,到滴定终点时用去氢氧化钠

3、标准溶液20.00mL。则室温时PbI2的Ksp为_。(5)研究浓度对碘化铅积淀溶解平衡的影响。该化学小组依照所供应试剂设计两个实验,来说明浓度对积淀溶解平衡的影响。供应试剂:NaI饱和溶液、NaCl饱和溶液、FeCl3饱和溶液、PbI2饱和溶液、PbI2悬浊液。信息提示:Pb2+和Cl-能形成较牢固的PbC络离子。请填写下表的空白处:实验现象实验内容实验方法及原因剖析碘离子浓度增大取PbI2饱和溶液少量于一支试管中,再现象:溶液中c(I-)增大,使Qc大于PbI2对平衡的影响滴入几滴NaI饱和溶液的Ksp离子浓度减小对_现象:_平衡的影响_原因:_铅离子和碘离子现象:黄色污浊消失浓度都减小对

4、平衡在PbI2悬浊液中滴入几滴FeCl3饱和溶液写出反响的离子方程式:的影响_【剖析】(1)将铅块制成铅花的目的是增大与酸的接触面积,加速反响速率。(2)n(Pb)=0.15mol,依照反响方程式3Pb+8HNO(稀)3Pb(NO)2+2NO+4H2O,可知n(HNO3)=0.15mol=0.4mol,则V(HNO3)=0.08L即80.0mL。(3)假定样品开头质量为100g,依照固体残留率的公式:100%可知,75节气余固体为85.75g,生成水的质量为100-85.75=14.25(g),则n(H2O)与n(CH3COO)2Pb之比为.专业.31。铅的氧化物及有机物的质量为58.84g,

5、(CH3COO)Pb的质量为=2mol,依照元素守恒,铅的氧化物的物质的量为mol,这种氧化物的摩尔质量为58.84gmol=223gmol-1,为PbO。1mol(CHCOO)Pb分解获得1molPbO,节余部分联合形成有机物,因此有机物的分子式为CHO。32463(4)n(H+)=n(NaOH)=0.002500molL-10.02L=5.00010-5mol,n(Pb2+)=2.50010-5mol,c(Pb2+)=1.00010-3molL-1,c(I-)=2c(Pb2+)=2.00010-3molL-1,则Ksp(PbI2)=c(Pb2+)c2(I-)=4.00010-9mol3L-

6、3。实验方法:取PbI2悬浊液少量于一支试管中,再加入少量NaCl饱和溶液;现象:黄色污浊消失;原因是形成PbC,致使溶液中2+的Ksp。c(Pb)减小,使Qc小于PbI2FeCl3溶液中的Cl-可联合Pb2+形成PbC,Fe3+可氧化I-生成单质碘,离子方程式:PbI2+2Fe3+4Cl-PbC+2Fe2+I2。答案:(1)增大与酸的接触面积,加速反响速率(2)80.0(3)3C4H6O3(4)4.00010-9mol3L-3实验方法:取PbI2悬浊液少量于一支试管中,再加入少量NaCl饱和溶液现象:黄色污浊消失原因:形成了PbC,致使溶液中c(Pb2+)减小,使Qc小于PbI2的KspPb

7、I2+2Fe3+4Cl-PbC+2Fe2+I2【方法例律】研究浓度对AmBn积淀溶解平衡的影响增大离子浓度,平衡向生成积淀的方向搬动,可向饱和溶液中加入An+或Bm-,察看可否有积淀析出。(2)减小离子浓度,平衡向积淀溶解方向搬动,可加入水或可联合An+或Bm-的物质,察看积淀可否溶解。2.(14分)工业上以粗食盐(含有少量2+2+Ca、Mg杂质)、氨、石灰石等为原料,能够制备Na2CO3。其过程以下图所示。.专业.请回答:在办理粗盐水的过程中,可加入石灰乳和纯碱作为积淀剂,则所得滤渣的成分除过分的积淀剂外还有_。将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中,能生成可循环使用的NH3,该反响的化学

8、方程式是_。(3)向饱和食盐水中第一通入的气体是_,过程中生成NaHCO3晶体的反响的化学方程式是_。(4)碳酸钠晶体失水的能量变化表示图以下:Na2CO3H2O(s)脱水反响的热化学方程式是_。(5)产品纯碱中常含有NaCl。取ag混淆物与足量稀盐酸充分反响,加热、蒸干、灼烧,得bg固体。则该产品中Na2CO3的质量分数是_。熔融Na2CO3可作甲烷空气燃料电池的电解质,该电池负极的反响式是_。【剖析】(1)钙离子会与碳酸根离子生成积淀2+3:Ca+CCaCO,镁离子会与氢氧根离子生成沉2+-Mg(OH)2,因此滤渣的成分除过分的积淀剂外还有CaCO3、Mg(OH)2。淀:Mg+2OH(2)

9、CaO投入水中生成氢氧化钙,与氯化铵反响产生氨气、氯化钙、水,因此该反响的化学方程式是2NH4Cl+CaOCaCl2+2NH3+H2O。.专业.因为二氧化碳在水中的溶解度不大,因此先通入氨气,增大溶液的碱性,再通入二氧化碳气体;氨气、二氧化碳与饱和食盐水反响生成氯化铵和碳酸氢钠积淀,化学方程式是NH3+H2O+CO2+NaClNaHCO3+NH4Cl。(4)依照碳酸钠晶体失水的能量变化表示图可知,Na2CO310H2O(s)Na2CO3(s)+10HO(g)H=+532.36kJ-1NaCOHO(s)+9HO(g)mol,NaCO10HO(s)22322322=+473.63-1,依照盖斯定律

10、,两式相减得Na2COH2O(s)脱水反响的热化学方程式是kJmol3Na2COHO(s)NaCO(s)+HO(g)-1-=+532.36kJmol32232(+473.63kJmol-1)=+58.73kJmol-1。(5)产品纯碱中常含有NaCl,取ag混淆物与足量稀盐酸充分反响,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2,得bg固体为NaCl,设碳酸钠的物质的量为x,依照方程式Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO212x2x混淆物质量:b-117x+106x=a,x=mol,该产品中NaCO的质量分数:100%。23用熔融碳酸钠作电解质,甲烷燃料电池中,负极发生氧化反响,

11、则甲烷在负极发生氧化反响,失去电子,生成二氧化碳和水,因此负极的电极反响式是CH-8e-+4C5CO+2HO。422答案:(1)CaCO3、Mg(OH)2(2)2NHCl+CaOCaCl+2NH+HO4232(3)NH3NH3+H2O+CO2+NaClNaHCO3+NH4Cl(4)Na2CO3H2O(s)Na2CO3(s)+H2O(g)H=+58.73kJmol-1(5)100%(6)CH-8e-+4C5CO+2HO422【加固训练】软锰矿主要成分为MnO2,还含有CaCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。工业上利用软锰矿制取碳酸锰(MnCO3)流程如下:.专业.其中,复原焙烧主反响为2MnO

12、+C2MnO+CO。依照要求回答以下问题:步骤D中Fe2+被氧化,该反响的离子方程式为_。步骤H的离子方程式为_。(3)加入Na2S能够除掉Pb2+、Al3+等离子。已知sp(PbS)=110-28sp(MnS)=110-9.6,当溶液中c(Pb2+)=1KK-5-12+10molL时,溶液中c(Mn)赞同的最大值为_。(4)在pH=0的溶液中,不同样价态锰的微粒的能量(G)如右图。若某种含锰微粒3+(如Mn)的能量处于相邻价态两种微粒(Mn2+和MnO2)能量连线左上方,则该微粒不牢固并发生歧化反响,转变为相邻价态的微粒。Mn可否牢固存在于pH=0的溶液中?答:_(“能”或“不能够”);将3

13、+Mn歧化反响设计为原电池,可测定反响平衡常数。电池负极反响为_,平衡常数表达式为_;实验室可利用以下反响查验2+2+8H2O+Mn存在:2Mn+5S216H+10S2Mn。2+确认Mn存在的现象是_;2+,否则实验失败。原因是_。查验时必定控制Mn浓度和用量不能够过大.专业.【剖析】软锰矿主要成分为MnO,还含有CaCO、FeO、AlO等杂质,复原焙烧主反响为+C232323,加入硫酸浸取后的滤液中加入二氧化锰可氧化溶液中的Fe2+,再加入氢氧化钠调pH使Fe3+积淀完好,再在滤液中加入硫化钠可除掉2+3+2+分别烘干可获得成品。Pb、Al等离子,滤液中加入碳铵与Mn反响生成MnCO3,(1

14、)步骤2+2+3+D中Fe被MnO氧化,该反响的离子方程式为2Fe+MnO+4H2Fe+222+Mn+2H2O。(2)步骤2+32+322H中,Mn和碳酸氢铵反响制取MnCO,离子方程式为Mn+2HC=MnCO+CO+HO。(3)Ksp(PbS)=110-28,当溶液中c(Pb2+)=110-5molL-1时,c(S2-)=110-23molL-1,则溶液中c(Mn2+)赞同的最大值为=11013.4molL-1。(4)由图象可知,Mn的能量处于相邻价态两种微粒(Mn和MnO2)能量连线左上方,则该微粒不牢固并发生歧化反响,转变为相邻价态的微粒。3+歧化反响会生成2+和MnO2,方程式为3+2

15、+MnMn2Mn+2H2OMn+MnO2+4H,设计成原电池,负极反响为3+-+平衡常数表达式为=。Mn+2H2O-eMnO+4H,2Mn是紫红色,因此确认2+Mn存在的现象是溶液呈紫红色。查验时必定控制2+,因为过分的2+Mn反响,影响实验现象的观Mn浓度和用量不能够过大Mn能与反响生成的察。答案:(1)2Fe2+MnO2+4H+2Fe3+Mn2+2H2O(2)Mn2+2HCMnCO3+CO2+H2O(3)11013.4molL-13+-+K=(4)不能够Mn+2H2O-eMnO2+4H溶液呈紫红色2+Mn反响,影响实验现象的察看过分的Mn能与反响生成的3.(14分)硫酸铅,可用于铅蓄电池、

16、纤维增重剂、涂料剖析试剂。工业上过去用自然界散布最广的方铅矿(主要成分为PbS)生产硫酸铅。工艺流程以下:.专业.已知:Ksp(PbSO4)=1.0810-8,Ksp(PbCl2)=1.610-5。PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbC(aq)H0Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始积淀时的pH分别为1.9和7。流程中加入盐酸能够控制溶液的pH1.9,主要目的是_。反响过程中可察看到淡黄色积淀,则对应的离子方程式为_。(2)所得的滤液A蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是_(请用平衡搬动原理讲解)。(3)中对应反响的平衡常数表达式为_。上述流程中可循环利用的物质有_。炼铅和用铅都会使水体因重金属铅的

17、含量增大而造成严重污染。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、+2、Pb(OH。各形态的铅浓度分数x与溶液pH变化的关系以以下图:Pb(OH)、Pb(OH)、Pb(OH研究Pb2+的性质:向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH,溶液变污浊,连续滴加NaOH溶液又变澄清;pH13时,溶液中发生的主要反响的离子方程式为_。.专业.除掉溶液中的Pb2+:科研小组用一种新式试剂可去除水中的痕量铅和其他杂质离子,实验结果记录以下:离子2+2+3+2+PbCaFeMn办理前浓度/(mgL-1)0.10029.80.120.087办理后浓度/(mgL-1)0.00422.60.040.053.由表可知该试剂去除

18、Pb2+的收效最好,请联合表中相关数听说明去除Pb2+比Fe3+收效好的原因是_。.若新式试剂(DH)在脱铅过程中主要发生的反响为2DH(s)+Pb2+(aq)D2Pb(s)+2H+(aq),则脱铅时最合适的pH约为_。【剖析】(1)流程中加入盐酸能够控制溶液的pH1.9,主要目的是防备Fe3+水解形成积淀。依照题中反响物为PbS、FeCl,生成物中有硫单质,联合题中所给的PbCl2难溶于水,可得方程式为3PbS+2Fe3+2Cl-PbCl2+2Fe2+S。(2)所得的滤液A蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是用冰水浴使反响PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbC(aq)逆向搬动,使PbC不断转变为PbCl2晶体而析出。(3)难溶物不要出现在表达式中,该对应的平衡常数表达式为K=。题述流程中可循环利用的物质有盐酸和氯化铁。(5)依照图可知该离子方程式为-Pb(OH。Pb