高考化学9无机专题

1、(18分)海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：（1）请列举海水淡化的两种方法：__________________、__________________。（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、_________、_________或H2、_________。（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为__________________。（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为_________，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_______________________。（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：请你参与分析讨论：①图中仪器B的名称：______________________。②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为_______________。③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：_______________。④C中液体产物颜色为_______________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是______________________________。2、(18分)纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O，经过滤、水洗除去其中的Cl－，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3＋，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋。请回答下列问题：(1)TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________。(2)检验TiO2·xH2O中Cl－是否被除净的方法是____________________________________________________________________________________________________________。(3)下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是__________(填字母代号)。a．核磁共振法

b．红外光谱法c．质谱法

d．透射电子显微镜法(4)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时，加入一定量H2SO4的原因是________________；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的________(填字母代号)。(5)滴定终点的现象是________________。(6)滴定分析时，称取TiO2(摩尔质量为Mg·mol－1)试样wg，消耗cmol·L－1NH4Fe(SO4)2标准溶液VmL，则TiO2质量分数表达式为________________。(7)判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)①若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出，使测定结果________。②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，使测定结果________。3、(18分)某研究性学习小组为合成1丁醇，查阅资料得知一条合成路线：CH3CH===CH2＋CO＋H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH；CO的制备原理：HCOOHCO↑＋H2O，并设计出原料气的制备装置(如图)。请填写下列空白：（1）实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯，写出化学反应方程式：________________________，______________________。（2）若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是__________，__________；c和d中盛装的试剂分别是________，________。若用以上装置制备H2，气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是____________________；在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。（3）制丙烯时，还产生少量SO2、CO2及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是______(填序号)。①饱和Na2SO3溶液②酸性KMnO4溶液③石灰水④无水CuSO4⑤品红溶液（4）合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是________。a．低温、高压、催化剂b．适当的温度、高压、催化剂c．常温、常压、催化剂d．适当的温度、常压、催化剂（5）正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1丁醇粗品。为纯化1丁醇，该小组查阅文献得知：①R—CHO＋NaHSO3(饱和)―→RCH(OH)SO3Na↓；②沸点：乙醚34℃，1丁醇118℃，并设计出如下提纯路线：试剂1为________，操作1为______，操作2为________，操作3为________。4．(18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题：(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为________________________；得到滤渣1的主要成分为______。(2)第②步加H2O2的作用是______________，使用H2O2的优点是______________；调溶液pH的目的是使______________生成沉淀。(3)用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是______________。(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O，探究小组设计了三种方案：甲：Al2(SO4)3·18H2O乙：Al2(SO4)3·18H2O丙：Al2(SO4)3·18H2O上述三种方案中，______方案不可行，原因是________________________；从原子利用率角度考虑，______方案更合理。(5)探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O(Mr＝250)含量。取ag试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用cmol·L－1EDTA(H2Y2－)标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液bmL。滴定反应如下：Cu2＋＋H2Y2－=CuY2－＋2H＋写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式w＝______；下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是______。a．未干燥锥形瓶b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c．未除净可与EDTA反应的干扰离子5．(2013天津理综，9)(18分)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。Ⅰ．经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④……⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。请回答下列问题：(1)装置A中反应的化学方程式为______________________。(2)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是__________________。(3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)________。(4)装置B中冷水浴的作用为__________________；装置C的名称为________；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：______________。(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。Ⅱ．该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为____________________。(7)电解池中H＋在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为____________________。(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：①H2S的原子利用率为100%；②________________________。6．(18分)Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。Ⅰ．制备Na2S2O3·5H2O反应原理：Na2SO3(aq)＋S(s)Na2S2O3(aq)实验步骤：①称取15gNa2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80mL蒸馏水。另取5g研细的硫粉，用3mL乙醇润湿，加入上述溶液中。②安装实验装置(如图所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60分钟。③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O3·5H2O，经过滤、洗涤、干燥，得到产品。回答问题：(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是________________________________________________________________________________________________________________。(2)仪器a的名称是________，其作用是__________________________。(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是________________。检验是否存在该杂质的方法是_______________________________________________________。(4)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因：______________________________________。Ⅱ．测定产品纯度准确称取Wg产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.1000mol·L－1碘的标准溶液滴定。反应原理为：2＋I2=＋2I－(5)滴定至终点时，溶液颜色的变化：__________________________。(6)滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为________mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)________。Ⅲ．Na2S2O3的应用Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为______________________________。7.(18分)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：回答下列问题：(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)eq\o\al(2＋,4)，反应中H2O2的作用是________________。写出操作①的名称：________________。(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)eq\o\al(2＋,4)与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：________________。操作②用到的主要仪器名称为________，其目的是(填序号)________。a．富集铜元素b．使铜元素与水溶液中的物质分离c．增加Cu2＋在水中的溶解度(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和________。若操作③使用下图装置，图中存在的错误是____________________________________________________。(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是________。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是____________________。(5)流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是________。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是___________________________________________。答案解析1、(18分)(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种（2）Cl2NaOHNaClO(3)富集溴元素（4）Br2+SO2+2H2O====4H+++2Br-强酸对设备的严重腐蚀（5）①冷凝管②Br2腐蚀橡胶③控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分④深红棕色分液（或蒸馏）解析：（2）电解NaCl溶液的产物有H2、Cl2、NaOH，若发生反应Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O,则产物为H2和NaClO。（5）提纯溴的实验中，要注意Br2的沸点高低，溴的沸点低于100℃，应采用水浴加热，并通过温度计控制温度。除去Br2(液)中少量Cl2，加NaBr溶液后，Br2在水中溶解度不大，出现分层现象，可分液得到纯溴，亦可采用再次蒸馏的方法。2、(18分)(1)TiCl4＋(x＋2)H2O

TiO2·xH2O↓＋4HCl(2)取少量最后一次水洗液，滴加AgNO3溶液，不产生白色沉淀，说明Cl－已除净(3)d(4)抑制NH4Fe(SO4)2水解ac(5)溶液变为红色且半分钟内不褪色(6)(或%)(7)①偏高②偏低解析：(2)应该检验最后一次水洗液中是否含有Cl－；(3)核磁共振法是测定H原子种类及数目比，红外光谱是测官能团的，质谱法主要是测有机物的相对分子质量，只有d符合；(4)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时，加入一定量H2SO4的作用是抑制NH4Fe(SO4)2水解，定容时需要胶头滴管；(5)NH4Fe(SO4)2溶液电离生成Fe3＋，Fe3＋＋Ti3＋===Fe2＋＋Ti4＋，当Ti3＋反应完后，继续滴加NH4Fe(SO4)2溶液，就会生成红色Fe(SCN)3；(6)n(Fe3＋)＝n(Ti3＋)＝n(TiO2)＝c×V×10－3mol，m(TiO2)＝c×V×M×10－3g；(7)NH4Fe(SO4)2溅出，配制的溶液浓度偏低，消耗的标准液体积V偏大，结果偏高；如图，俯视读数，可知使标准液体积V读数偏大，结果偏低。3、(18分)（1）Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑CH3CH(OH)CH3CH2===CHCH3↑＋H2O（2）恒压防倒吸NaOH溶液浓H2SO4

分液漏斗、蒸馏烧瓶（3）④⑤①②③(或④⑤①③②)（4）b（5）饱和NaHSO3溶液过滤萃取蒸馏解析：（1）根据所给药品可知，用锌和稀盐酸反应制备氢气，用2丙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应制备丙烯。（2）因为a连接分液漏斗和烧瓶，故a具有恒压作用，使漏斗内的液体顺利流下，由b装置导气管长短可知b装置是为了防止倒吸，因为甲酸易挥发，所以制备的CO中一定含有甲酸，可用NaOH溶液除去，d中盛有浓硫酸，用于干燥CO；若用以上装置制备氢气，因为是液体与固体不加热制备气体的反应装置，所以必须用到的玻璃仪器是分液漏斗和蒸馏烧瓶；要收集干燥的氢气，不能用排水法收集，则应该用向下排空法收集氢气。（3）注意检验的是四种气体，要先检验水的存在；因为SO2的存在会干扰CO2的检验，所以应该先检验SO2并除去SO2，再检验CO2，SO2与丙烯均能与酸性KMnO4溶液反应，所以不能用酸性KMnO4溶液除SO2气体，只能用饱和Na2SO3溶液除去SO2生成NaHSO3，故正确的顺序应该是④⑤①②③(或④⑤①③②)。（4）因为合成正丁醛的反应是气体化学计量数减小的反应，故可以采用高压，加快反应速率且增大了转化率；由于合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，高温会使原料气的转化率降低，所以要采用适当的温度来提高反应速率，故答案是b。（5）根据信息可知，试剂1是饱和亚硫酸氢钠溶液，再采取操作1即过滤的方法得到1丁醇；加入乙醚是萃取了其中的1丁醇，故操作2是萃取，根据乙醚和1丁醇的沸点相差较大，可推知操作3是蒸馏。4．答案：(1)Cu＋4H＋＋2Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O或3Cu＋8H＋＋23Cu2＋＋2NO↑＋4H2OAu、Pt(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋不引入杂质，对环境无污染Fe3＋、Al3＋(3)加热脱水(4)甲所得产品中含有Fe2(SO4)3杂质乙(5)c解析：(1)由于加入的为稀硫酸、浓硝酸，可确定与Cu反应的为硝酸，发生的离子反应为Cu＋4H＋＋2=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O或3Cu＋8H＋＋23Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，Au与Pt不与酸反应。(2)分析滤液中的离子为Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋，与氧化剂H2O2反应的只有Fe2＋，所以加H2O2的目的为氧化Fe2＋为Fe3＋，便于在调节pH时使其沉淀出来。用H2O2的优点为不引入新杂质，对环境无污染；调节pH的目的是使Fe3＋和Al3＋生成沉淀。(3)用CuSO4·5H2O制备CuSO4，只需加热脱水即可。(4)由滤渣2[Fe(OH)3、Al(OH)3]制取Al2(SO4)3·18H2O，甲方案中的Fe3＋未除去，所得产品中含Fe2(SO4)3，不可行。三个方案中乙方案原子利用率更高，可获得更多的产品。(5)未干燥的锥形瓶对滴定无影响；滴定终点时，滴定管尖嘴部分有气泡，使消耗的标准液读数变小，结果偏低，可与EDTA标准液反应的干扰离子的存在消耗更多标准液，结果偏高。5．答案：(1)2Fe＋3Cl22FeCl3(2)在沉积的FeCl3固体下方加热(3)②⑤(4)冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品干燥管K3[Fe(CN)6]溶液(5)(6)2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋(7)Fe2＋－e－=Fe3＋(8)FeCl3得到循环利用解析：(1)装置A中反应的方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3。(2)由于无水FeCl3加热易升华，第④步操作可在沉积的FeCl3固体下方加热，使沉积的FeCl3进入收集器。(3)为防止FeCl3潮解采取的措施有②和⑤。(4)装置B中冷水浴的作用是冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品。装置C的名称为干燥管。用K3[Fe(CN)6]溶液检验FeCl2是否失效，若未失效则生成蓝色沉淀，若失效则无明显现象。(5)用NaOH溶液吸收多余的Cl2。(6)由题意可写出FeCl3与H2S反应的离子方程式2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋。(7)电解FeCl2溶液时，阳极电极反应式为：Fe2＋－e－=Fe3＋。(8)该实验另一个显著的优点为FeCl3得到循环利用。6．(18分)答案：(1)使硫粉易于分散到溶液中(2)冷凝管冷凝回流(3)Na2SO4取少量产品溶于过量稀盐酸，过滤，向滤液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则产品中含有Na2SO4(4)＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O(5)由无色变蓝色(6)18.10×100%(7)＋4Cl2＋5H2O=2＋8Cl－＋10H＋解析：(2)球形冷凝管或冷凝管，作用是冷凝回流蒸馏水、乙醇等易挥发性物质。(3)Na2SO3易被氧气氧化为Na2SO4，检验即可。(4)发黄说明有单质S生成，依据中S的化合价为＋2可知另一产物为SO2，配平即可。(5)滴定终点时，I2不再发生反应，则溶液由无色变为蓝色且半分钟不变色。(6)V(I2)＝18.10mL，消耗n(I2)＝1.81×10－3mol，n(Na2