知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还含有少量Fe₂O₃、SiO₂等杂质）提取氧化铝操作过程如图：

（1）沉淀A中主要含有 ______ （填化学式），沉淀B中含有 ______ （填化学式）；
（2）（Ⅰ）（Ⅱ）步骤中分离溶液和沉淀的操作名称是 ______ ；
（3）滤液X中，除了H⁺、Fe³⁺外，还含有大量的阳离子是 ______ ；
（4）写出（Ⅳ）步骤中氢氧化铝加热分解的化学方程式： ______ ．

难度：较易

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2．随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金维生素”．工业上回收废钒催化剂（含有V₂O₅、VOSO₄、K₂SO₄、SiO₂）中钒的主要流程如图1：

已知：V₂O₅和NH₄VO₃均为难溶物，VOSO₄和（VO₂）₂SO₄均为易溶物
回答下列问题：
（1）步骤①前，粉碎的目的是 ______
（2）步骤②中发生反应的离子方程式为 ______
（3）步骤③的变化过程可简化为（HA表示有机萃取剂）：VOSO₄ （水层）+2HA（有机层）⇌VOA₂（有机层）+H₂SO₄（水层）
步骤③的操作名称为 ______
步骤④中可选择硫酸作反萃取的原因是 ______
（4）V₂O₅可用金属（如Ca、Al）热还原法获得钒，则金属铝热还原制得钒的化学方程式为 ______
（5）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图，电池放电时，左槽溶液由黄色变为蓝色，写出其电极反应 ______ ．

难度：较易

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3．硼及其化合物在工业上有许多用途．以铁硼矿（主要成分为Mg₂B₂O₅•H₂O和Fe₃O₄，还有少量Fe₂O₃、FeO、CaO、Al₂O₃和SiO₂等）为原料制备硼酸（H₃BO₃）的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
（1）写出Mg₂B₂O₅•H₂O与硫酸反应的化学方程式 ______ ．为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有 ______ （写出两条）
（2）利用 ______ 的磁性，可将其从“浸渣”中分离，“浸渣”中还剩余的物质是 ______ （化学式）．
（3）“净化除杂”需先加H₂O₂溶液，作用是_ ______ _，然后在调节溶液的pH约为5，目的是 ______ ．
（4）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH₄），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为 ______ ．

难度：较易

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4．硫化亚铁（FeS）煅烧得到的烧渣主要成分是FeO、Fe₂O₃和Fe₃O₄等，利用该烧渣制备铁红和副产品无氯钾肥（K₂SO₄）的流程如图1：

（1）FeS中铁元素的化合价为 ______ ，烧渣中具有磁性的氧化物是 ______ （写化学式，下同），铁红的主要成分是 ______ ，列举它在工业上的一种用途 ______ ．
（2）写出滤液中加入铁粉反应的离子方程式 ______ ．
检验加入铁粉过滤后的滤液中是否含有Fe³⁺的试剂是 ______ ．
（3）已知几种物质的溶解度曲线如图2．（NH₄）₂SO₄溶液加入KCl后得到无氯钾肥应进行的操作为：蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥等，趁热过滤的目的是 ______ ，过滤操作的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还有 ______ ．

难度：较易

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5．电子工业常用30%的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板．得到的废液中含有Fe²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺和Cl^-．为回收铜并得到纯净的FeCl₃溶液，下面是综合利用的主要流程：
（1）FeCl₃溶液和铜反应的离子方程式为 ______ ．
（2）上述方框内物质A和X的化学式：A ______ ，X ______ ．
上述流程中有关Fe²⁺和Fe³⁺相互转化的离子方程式是 ______ 、 ______ ．

难度：易

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6．钴周期表第四周期第ⅥⅡ族元素，其化合价用途广泛，如：LiCoO₂做锂电池的正极材料，草酸钴可用于指示剂和催化剂制备．
Ⅰ（1）LiCoO₂中钴元素的化合价为 ______ ．
（2）工业上将废锂电池的正极材料与过氧化氢溶液、稀硫酸混合加热，可得到CoSO₄回收，反应的化学方程式为 ______ 可用盐酸代替H₂SO₄和H₂O₂的混合液，但缺点是 ______ ．
Ⅱ利用一种含钴矿石[主要成分为Co₂O₃，含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO、MgO、CaO等]制取CoC₂O₄•2H₂O工艺流程如下：

已知：已知：①浸出液含有的阳离子主要有H⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Al³⁺等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
沉淀物 Fe（OH）₃ Fe（OH）₂ Co（OH）₂ Al（OH）₃ Mn（OH）₂
完全沉淀的pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
（3）浸出过程中加入NaClO₃的目的是 ______ ．
（4）请用平衡移动原理说明加Na₂CO₃调PH至5.2生成沉淀的原因 ______ ．
（5）滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是 ______ ．
（6）“除钙、镁”是将溶液中Ca²⁺与Mg²⁺转化为MgF₂、CaF₂沉淀．已知某温度下，K_sp（MgF₂）=7.35×10^-11，K_sp（CaF₂）=1.05×10^-10．当加入过量NaF后，所得滤液c（Mg²⁺）/c（Ca²⁺）= ______ ．

难度：难

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7．绿矾（FeSO₄•7H₂O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分．如图是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：

查询资料，得有关物质的数据如下：
25℃时 pH值 25℃时 pH值
饱和H₂S溶液 3.9 FeS开始沉淀 3.0
SnS沉淀完全 1.6 FeS沉淀完全 5.5
（1）写出Fe和Fe₂O₃在硫酸溶液中发生反应的离子方程式为 ______ 、 ______ 、 ______ ；
（2）操作Ⅱ中，通入硫化氢至饱和的目的是：①除去溶液中的Sn²⁺离子；② ______ ；③在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是 ______ ．
（3）操作IV的顺序依次为 ______ 、 ______ 、过滤洗涤．
（4）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；② ______ ．
（5）常温下，K_sp[Fe（OH）₂]=1.64×10^-14，则求得反应：Fe²⁺+2H₂O⇌Fe（OH）₂+2H⁺的平衡常数为： ______ （保留1位小数）．

难度：较易

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8．某工厂利用褐煤烟灰（主要成分为碳、二氧化锗，还有少量氧化铝和二氧化硅）制取纯GeO₂的主要流程如下：

已知：GeO₂是一种难溶于水的偏弱酸性的两性氧化物，GeCl₄的沸点是83.1℃．
（1）写出二氧化锗与碳酸钠焙烧时发生反应的化学方程式： ______ ．
（2）用水浸取焙烧物长达2小时的目的是 ______ ．
（3）“酸化”至溶液中盐酸浓度为5.3mol•L^-1时有利于生成四氯化锗，写出该反应的化学方程式 ______ ．
（4）若滤液“酸化”时酸度不够，溶液会出现明显的浑浊，原因是 ______ ．
（5）操作“X”的名称为 ______ ．
（6）四氯化锗与高纯水反应的化学方程式为 ______ ．

难度：较易

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9．工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，除了含有大量硫酸外，还含有少量NH₄⁺、Fe³⁺、AsO₄^3-、Cl^-．为除去杂质离子，部分操作流程如下图：

请回答问题：
（1）用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，硫酸的浓度为4.9g•L^-1，则该溶液的pH约为 ______
（2）NH₄⁺在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以（NH₄）₂SO₄和NH₄Cl形式存在．现有一份（NH₄）₂SO₄溶液，一份NH₄Cl溶液，（NH₄）₂SO₄溶液中c（NH₄⁺）恰好是NH₄Cl溶液中c（NH₄⁺）的2倍，则c[（NH₄）₂SO₄] ______ c（NH₄Cl）（填：＜、=或＞）
（3）向废液中投入生石灰（忽略溶液温度的变化），溶液中c（NH₃•H₂O）与c（OH^-）的比值（填“增大”、“减小”或“不变”） ______
（4）投入生石灰调节pH到2～3时，大量沉淀主要成分为CaSO₄•2H₂O[含有少量Fe（OH）₃]，提纯CaSO₄•2H₂O的主要操作步骤：向沉淀中加入过量 ______ 充分反应后，过滤、洗涤、
（5）25℃，H₃AsO₄电离常数为K₁=5.6×10^-3，K₂=1.7×10^-7，K₃=4.0×10^-12．当溶液中pH调节到8～9时，沉淀主要成分为Ca₃（AsO₄）₂
①Na₃AsO₄第一步水解的平衡常数数值为： ______
②已知：AsO₄^3-+2I^-+2H⁺═AsO₃^3-+I₂+H₂O，SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺．上述两个反应中还原性最强的微粒是 ______ ．

难度：中等

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10．铬（Cr）位于元素周期表中第四周期VIB族，化合价可以是0→+6的整数价态．请根据如下转化关系图回答问题：

（1）某铬的化合物的化学式为Na₃CrO₈，其结构可表示为，则Cr的化合价为 ______ ，其中含有的化学键有 ______ 、 ______ ．
（2）反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ______ ．
（3）根据反应②③，写出Cr（OH）₃的电离方程式 ______ ．在含Cr³⁺、Fe³⁺的混合溶液中，使用NaOH溶液和盐酸，可将这两种离子相互分离，在涉及的过滤操作中，上述两种离子的存在形式分别是 ______ 、 ______ ．
（4）反应④的离子方程式为 ______ ．
（5）目前处理酸性Cr₂O₇^2-废水多采用铁氧磁体法．该法是向废水中加入FeSO₄•7H₂O将Cr₂O₇^2-还原成Cr³⁺，调节pH，Fe、Cr转化成相当于Fe^II[Fe^Ⅲ_xCr^Ⅲ_（2-x）]O₄（铁氧磁体，罗马数字表示元素价态）的沉淀．处理1molCr₂O₇^2-，需加入amolFeSO₄•7H₂O，下列结论正确的是 ______ ．
A．x=0.5，a=8 B．x=0.5，a=10 C．x=1.5，a=8 D．x=1.5，a=10．

难度：较易

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沉淀物	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Co（OH）₂	Al（OH）₃	Mn（OH）₂
完全沉淀的pH	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

25℃时	pH值	25℃时	pH值
饱和H₂S溶液	3.9	FeS开始沉淀	3.0
SnS沉淀完全	1.6	FeS沉淀完全	5.5