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1、新教材适用高考化学无机综合及工艺流程【主观题综合训练】无机综合及工艺流程1(2015开封二模)硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5H2O，硼砂的化学式为Na2B4O710H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如下。回答下列有关问题：(1) 硼砂中B的化合价为，溶于热水后，常用H2SO4调pH至23制取H3BO3，反应的离子方程式为，X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为，该反应中的氧化剂是(填化学式)。(2) 硼酸是一种一元弱酸，它与水作用时结合水电离的OH-而释放出水电离的H+，这一变化的离子方程式为。皮肤上不小心碰
2、到氢氧化钠溶液，一般先用大量水冲洗，然后再涂上硼酸溶液，则硼酸与氢氧化钠反应的离子方程式为。(3) MgCl27H2O需要在HCl氛围中加热制MgCl2，其目的是 。(4) 制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0.020 g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30 molL-1 Na2S2O3(H2S2O3为弱酸)溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。盛装Na2S2O3溶液的仪器应为(填“酸式”或“碱式”)滴定管，该粗硼样品的纯度为(提示：I2+2S22I-+S4)。2(2016咸阳模拟).氨是一种重要的化工原料，某学习小组欲制取氨
3、气并探究其性质。图1图2图3(1) 实验室制取氨气的化学方程式是 。(2) 图1是进行氨气喷泉实验的装置，引发喷泉的操作步骤是。氨气使烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是(用电离方程式表示)。(3) 该小组同学设计了图2所示的实验装置(部分夹持仪器未画出)，探究氨气的还原性并检验产物。实验现象：黑色CuO变为红色；白色无水CuSO4粉末变为蓝色；同时生成一种无色气体，该气体无污染。请写出氨气与CuO反应的化学方程式：。碱石灰的作用是。整套装置在方框处应添加一种装置后，此实验设计才较完善，请在方框中补画出E装置图。(要求注明装置中所加试剂名称).3.2 g Cu与30 mL 8 molL-1过量H
4、NO3反应，硝酸的还原产物为NO、NO2，反应后溶液中所含H+为a mol，则：(1) 此时溶液中所含的N为 mol。(2) 所生成的NO在标准状况下体积为 L。(以上结果均用含a的代数式表示).某黑色固体甲可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜，以及被掩蔽的氧化亚铜。查阅资料知道：氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质；在氧气流中煅烧，可以转化为氧化铜。硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸；在氧气流中煅烧，硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。为了研究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行了如图3所示的实验。(1) 中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为
5、。(2) 关于固体甲的成分的判断，下列说法正确的是(填字母)。A. 固体甲中，CuS和Cu2S不能同时存在B. 固体甲中，CuO和Cu2O至少有一种C. 固体甲中若没有Cu2O，则一定有Cu2SD. 固体甲中若存在Cu2O，也可能有Cu2S3(2016惠州一调)研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2，制备硫酸锰的生产流程如图1。图1图2已知：浸出液的pH2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子。PbO2的氧化性大于MnO2。有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的
6、效果见图2。离子离子半径/pm开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe2+747.69.7Fe3+642.73.7Al3+503.84.7Mn2+808.39.8Pb2+1218.08.8Ca2+99-(1) 浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式为。(2) Fe2+被氧化的过程中主要反应的离子方程式为 。(3) 在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，pH应调节至范围。(4) 阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子，请依据图、表信息回答，决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有 等。(任写两点)(5) 吸附步骤除去的主要离子为 。(6) 电解MnSO4、ZnSO4和H4SO4的混合溶液可制备MnO2和Zn
7、，写出阳极的电极反应式：。4(2015山西校级联考)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌含有Fe()、Mn()、Ni()等杂质的流程如下图所示。工业ZnO浸出液滤液滤液滤饼ZnO提示：在本实验条件下，Ni()不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。回答下列问题：(1) 反应中除掉的杂质离子是 ，发生反应的离子方程式为 、 ；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是 。(2) 反应的反应类型为 ，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有 。(3) 反应形成的沉淀要用水洗，检查沉淀是否洗涤干净的方法是 。(4) 反应中产物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2，取干
8、燥后的滤饼11.2 g，煅烧后可得到产品8.1 g，则x等于 。5(2015太原模拟)用辉铜矿(主要成分为 Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：(1) 下列措施是为了加快浸取速率，其中无法达到目的的是(填字母)。A. 延长浸取时间B. 将辉铜矿粉碎C. 充分搅拌 D. 适当增加硫酸浓度(2) 滤渣的主要成分是MnO2、S、SiO2，请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式： 。(3) 研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是 。(4) “除铁”的方法是通过调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3。则加入的试剂A可以是 (填化学式)；
9、“赶氨”时，最适宜的操作方法是。(5) “沉锰”(除Mn2+)过程中有关反应的离子方程式为 。(6) 滤液经蒸发结晶得到的盐主要是(填化学式)。6(2015安徽模拟)NiSO46H2O是一种绿色易溶于水的晶体，可由电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如下：(1) 向滤液中加入FeS是为了生成难溶于酸的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等杂质，则除去Cu2+的离子方程式为 。(2) 根据对滤液的操作作答：往滤液中加入H2O2发生反应的离子方程式为。调滤液pH的目的是。检验Fe3+是否除尽的操作和现象是 。(3) 滤液溶质的主要成分是NiSO4，加Na2CO3过滤后得到N
10、iCO3固体，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4，这两步操作的目的是 。(4) 得到的NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作可得到NiSO46H2O晶体。在进行蒸发浓缩操作时，加热到 (描述实验现象)时，则停止加热。为了提高产率，过滤后得到的母液要循环使用，则应该回流到流程中的(填“a”、“b”、“c”或“d”)位置。如果得到产品的纯度不够，则应该进行(填操作名称)操作。7(2015厦门模拟)某工厂回收电镀污泥主要成分为Cu(OH)2、Ni(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3和砂土中的铜和镍，工艺流程如下：(1) 下列措施可提高步骤浸出速率的是 (填字母)。a. 加热b.
11、增大压强c. 延长浸出时间d. 适当提高硫酸的浓度e. 及时分离出产物(2) 步骤电解过程中铜粉在(填“阴”或“阳”)极产生，若始终没有观察到气体生成，则该电解过程的离子方程式为 。(3) 已知FePO4、AlPO4、Ni3(PO4)2的Ksp分别为1.010-22、1.010-19、4.010-31，步骤所得溶液中c(Ni2+)为0.1 mo1L-1。步骤反应后溶液中c(P)理论上应控制的范围是。(4) 步骤的萃取原理为注：(HA)2为有机萃取剂NiSO4(水层)+2(HA)2(有机层)Ni(HA2)2(有机层)+H2SO4(水层)，为促使上述平衡向正反应方向移动，可采取的具体措施是 (写一
12、条即可)。(5) 步骤中作为反萃取剂的最佳试剂为 (填名称)。(6) 该工艺流程中，可以循环使用的物质有。8(2015武汉模拟)工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如下：(1) 金属M为，操作1为。(2) 加入H2O2的作用是(用离子方程式表示)，加入氨水的作用是 。(3) 充分焙烧的化学方程式为 。(4) 已知Li2CO3微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。操作2中，蒸发浓缩后必须趁热过滤，其原因是，90 时Ksp(Li2CO3)的值为。温度/10306090浓度/molL-10.210.170.140.10(5) 用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂，阳极生成两种气体，则阳极的电极反应式为。【主观题综合训练答案】无机综合及工艺流程1(1) +3B4+2H+5H2O4H3BO33Mg+B2O32B+3MgOB2O3(2) H3BO3+H2OB(OH)4-+H+H3BO3+OH-B(OH)4-(3) 防止MgCl2水解生成Mg(OH)2(4) 碱式
