2020届高考化学二轮题无机(化工)工艺流程练习和

2020届高考化学二轮通用题：无机(化工)工艺流程练习和答案2020届高考化学二轮通用题：无机(化工)工艺流程练习和答案2020届高考化学二轮通用题：无机(化工)工艺流程练习和答案2020届高考化学二轮通用题：无机（化工）工艺流程练习及答案*无机（化工）工艺流程*1、（2020四川岳池中学改编）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极资料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程以下：回答以下问题：(1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果以下列图。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为__________________。2－(2)“酸浸”后，钛主要以TiOCl4形式存在，写出相应反应的离子方程式：。(3)TiO2·xH2O积淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果以下表所示：温度/℃3035404550TiO·xHO转变率229295979388/%解析40℃时TiO2·2转变率最高的原因：______________________。xHO(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4，其中过氧键的数目为__________。(5)若“滤液②”中＋－c(Mg2)＝0.02molL·1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加3＋恰好积淀完好即溶液中c(Fe3＋＝×－5mol·－1，此时可否1倍)，使Fe)10L有Mg3(PO4)2积淀生成？列(式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为×10－22、×10－24。(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式：。解析：(1)从图像直接能够看出，铁的浸出率为70%时对应的温度、时间，吻合温度高升，反应速率加快，值得注意的是，这类填空题可能有多个合理答案。(2)观察离子方程式书写。难点为生成物还有什么，钛酸亚铁中钛为＋4价，铁2－为＋2价，产物有氯化亚铁，比较FeTiO3和TiOCl4知，产物中必然有H2O。值得注意的是钛酸亚铁与盐酸反应是非氧化还原反应。(3)联系化学反应速率、双氧水和氨水性质解析转变率。这类问题要从两个角度解析，即低于40℃时，随着温度的高升，反应速率加快；高于40℃时，氨水挥发速率加快、双氧水分解速率加快，以致反应物浓度降低，结果转变率降低。(4)观察化学式与元素化合价关系。锂元素在化合物中只有一种化合价(＋1)，化合物中元素化合价代数和等于0，过氧键中氧显－1价，近似双氧水、过氧化钠。若是能求出－1价氧原子个数，就能求出过氧键数目，即过氧键数目等于－1价氧原子个数的一半。设Li2515中－价、－价氧原子个数分别为、。有x＋y＝15O21xTiy2x＋y＝22＝7，y＝8。因此，过氧键数目为8＝4。(5)观察溶度积计算以及判断积淀可否形2成。分两步计算：①计算铁离子完好积淀时磷酸根离子浓度。3＋3－c(Fe·4)c(PO)－×10－22－1－17－1＝Ksp4，)＝·×10mol·。②混淆后，4－＝(FePO)c(PO×105molLL溶液中镁离子浓度为c(Mg2＋＝－1，c32＋23－＝3)·(Mg·4)×0.01molL)c(PO－172－40sp342，没有磷酸镁积淀生成。草酸中碳×10)＝×10<K(6)[Mg(PO)]为＋3价，高温煅烧过程中铁的化合价降低，碳的化合价高升，有CO2生成。答案：(1)100℃、2h，90℃、5h3＋＋4Cl－2＋2－＋2===Fe＋TiOCl4(2)FeTiO＋4H2HO(3)低于40℃，TiO2·xH2O转变反应速率随温度高升而增加；高出40℃，双氧水分解与氨逸出以致TiO2·xH2O转变反应速率下降(4)4－22＋－×10－1－17－1＝－5·＝×10·，(5)Fe恰好积淀完好时，c(PO4molLmolL)×1032＋23－3××10－172－40sp342，因此不会c(Mg4)＝)＝×10<K])·c(PO[Mg(PO)生成Mg342积淀(PO)高温(6)2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4=====2LiFePO4＋3CO2↑＋H2O↑2、锆产业是极有发展潜力及远景的新兴产业，锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹资料，二氧化锆(ZrO2)能够制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4)，含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质，生产锆流程之一以下：试回答以下问题：(1)写出上述流程中高温气化的反应方程式(碳转变为CO)：_______________。(2)写出ZrOCl2·8H2O在900℃生成ZrO2的反应方程式：__________________。(3)关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的选项是( )。．二氧化锆纳米陶瓷是新式无机非金属资料B．1纳米＝10－10米C．锆合金的硬度比纯锆要高D．日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气爆炸引起的(4)一种新式燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷；电解质是混淆氧化钇(Y2O3)的二氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。在熔融电解质中，O2－向________(填“正”或“负”)极搬动。电池正极电极反应为________________________，负极电极反应为________________________。解析(1)依照流程图中“高温气化”前后的物质可判断反应物为ZrSiO4、2、，ClC生成物为SiCl4、4和CO，故该反应的化学方程式为ZrSiO4＋4Cl2＋高温ZrCl4C=====SiCl4＋ZrCl4＋4CO。(2)ZrOCl2·8H2O在900℃生成ZrO2的化学方程式为900℃ZrOCl2·8H2O=====ZrO2＋2HCl↑＋7H2O↑。(3)依照题目提示“二氧化锆能够制造耐高温纳米陶瓷”可知选项A正确；1nm＝10－9m，B项错；合金的硬度一般比其成分金属的硬度高，C项正确；锆合金在高温下与水蒸气反应生成氢气，D项正确。(4)正极为氧气得电子，发生还原反应，故反应式为O2＋4e－===2O2－；负极为丁烷失电子，发生氧化反应，反应式为C4H10－26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O。由两个电极的反应式可知，正极生成O2－，而负极反应需要O2－，故O2－从正极向负极搬动。高温答案(1)4C＋4Cl2＋ZrSiO4=====ZrCl4＋SiCl4＋4CO900℃(2)ZrOCl2·8H2O=====ZrO2＋2HCl↑＋7H2O↑(3)B(4)负O2＋4e－===2O2－C4H10－26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O3、碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水办理的新式高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程以下：过分废铁屑NaHCO3H2SO4NaNO2稀硫酸反应Ⅰ搅拌过滤硫酸亚铁反应Ⅱ减压蒸发过滤碱式硫酸铁溶液NO滤渣已知：部分阳离子以氢氧化物形式积淀时溶液的pH见下表：积淀物Fe(OH)Fe(OH)Al(OH)323开始沉淀完好沉淀回答以下问题：3积淀，（1）加入少量NaHCO的目的是调治pH，使溶液中的该工艺中“搅拌”的作用是。（2）在实质生产中，反应Ⅱ常同时通入O以减少NaNO的用量，O与NaNO在2222反应中均作。若参加反应的O2有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO的物质的量为。2（3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子，可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为。（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混淆液反应制备碱式硫酸铁。依照我国质量标准，产品中不得含有2+3－2+Fe及NO。为检验所得产品中可否含有Fe，应使用的试剂为。A．氯水B．KSCN溶液C．NaOH溶液D．酸性KMnO溶液4【参照答案】⑴防范亚硫酸铵被氧化（2分）⑵ABCD（4分）⑶乙二醇是有机溶剂能减小K2SO4的溶解度，使硫酸钾充解析出（2分）⑷4(NH4)2SO3＋2NO=4(NH4)2SO4＋N2↑（2分）4、黄铁矿(主要成分FeS2)、黄铜矿(主要成分CuFeS2)均是自然界中的常有矿物资源。（1）黄铁矿在空气中易被氧化，其反应历程可能为以下列图所示的四步：①a反应中每生成1molFeSO4转移电子的物质的量为mol。②d反应的离子方程式为。（2）用黄铜矿常温细菌冶铜和高温火法冶铜的流程以以下列图所示：①细菌冶铜时，当黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高Cu2+的浸出速率，其原理如右图所示：Ⅰ.冶炼过程中，FeS2周边溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)。Ⅱ.从CuFeS2析出S的反应式是。②火法冶铜时，由Cu2S制得铜的化学方程式是。煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在，用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应(见表)，其相关反应的平衡常数与温度的关系如图。相关反应反应热平衡常数FeS(s)+H(g)FeS(s)+H2S(g)HK22111/2FeS2(s)+H2(g)1/2Fe(s)+H2S(g)H2K2FeS(s)+H2(g)Fe(s)+H2S(g)H3K3①上述反应中，H10(填“＞”或“＜”)。②提高硫的脱除率可采用的措施有(举1例)。【参照答案】(1)①14mol------------------2分3=2-2=+-------------2分②FeS2+4Fe+8H2O=2SO+15Fe16H4(2)①Ⅰ增大---------2分ⅡCuFeS2-4e-=Cu2++Fe2++2S---------2分②CuS+O22Cu+SO2------------2分2(3)①>----------------2分②粉碎、升温、增大c----------------2分5、镍电池广泛应用于混淆动力汽车系统，电极资料由Ni(OH)2、碳粉和氧化铁等涂在铝箔上制成。由于电池使用后电极资料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极资料进行回收研究，设计实验流程以下：已知：a.NiCl2易溶于水，Fe3＋不能够氧化Ni2＋。b．某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始积淀和完好积淀时的理论pH如表所示：M(OH)nAl(OH)3Fe(OH)3Ni(OH)2回答以下问题：

Ksp[本源:学.科.网][本源:][本源:ZXXK]×10－33×10－38－14×10

pH[本源:ZXXK]开始积淀积淀完好(1)依照表中数据判断步骤②依次析出的积淀Ⅱ________和积淀Ⅲ________(填化学式)，则pH1________pH2(填“>、”“＝”或“<”)，控制两种积淀析出可利用________(填序号)。A．pH试纸B．石蕊指示剂C．pH计(2)已知溶解度：NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O，则步骤③的化学方程式是。步骤③后，过滤积淀所需的玻璃仪器有____________。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：_______________。(3)④中阳极反应产生的气体E为________，考据该气体的试剂为。(4)试写出步骤⑥的离子方程式：解析①注意电极资料的成分以及和盐酸反应后的离子；

。②A呈酸性，加入NiO的目的，是为了降低H＋浓度，促进Fe3＋、Al3＋的水解，依照表中供应信息，3＋先形成积淀；Fe③只要注意到表中pH的数据，即可选出答案；④溶解度越小，越先形成积淀；⑤注意只要求写出玻璃仪器；⑥注意D的成分为NaCl溶液；⑦看准要求。答案(1)Fe(OH)3Al(OH)3<C(2)NiCl2＋Na2C2O4＋2H2O===NiC2O4·2H2O↓＋2NaCl漏斗、玻璃棒和烧杯玻璃棒划破滤纸、滤液高出滤纸边缘(3)Cl2湿润的淀粉－KI试纸－－(4)2Ni(OH)2＋2OH＋Cl2===2Ni(OH)3＋2Cl6、人体中的一种脑内分泌物多巴胺，可影响一个人的情绪，主要负责大脑的感觉，将愉悦及快乐的信息传达，令人感觉欢喜和快乐。它可由香兰素与硝基甲烷缩合，再经锌还原水解而得，合成过程以下：已知多巴胺的结构简式为：。请回答以下问题：（1）香兰素除了醛基之外，还含有官能团名称是、。（2）多巴胺的分子式是。（3）上述合成过程中属于加成反应种类的是（填反应序号）。反应②的反应条件是。（4）写出吻合以下条件的多巴胺同分异构体的结构简式：。①属于1，3，5-三取代苯；②苯环上直接连有一个羟基和一个氨基；③分别能与钠和氢氧化钠反应，耗资钠与氢氧化钠的物质的量之比为2∶1。（5）请写出有机物A与足量浓溴水反应的化学方程式：。【解析】考点：观察有机合成与推断、物质同分异构体的书写、化学方程式的书写的知识。试题解析：（1）香兰素分子中含有醛基、酚羟基、醚键三种官能团。（2）由多巴胺的结构简式可确定它的分子式是C8112N。（）在HO3上述合成过程中①与CH3NO2发生加