知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1． NH₄Al（SO₄）₂是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品，工业上常用铝土矿（主要成分为Al₂O₃和少量SiO₂、Fe₂O₃杂质）生产铵明矾晶体NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O，其工艺流程图如下：

（1）废渣a、b 的成分分别是 ______ 、 ______ ．（写化学式）
（2）流程图中X的化学式为 ______ ．
（3）反应Ⅲ的离子方程式为 ______ ，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的操作依次为 ______ （填操作名称）、冷却结晶、过滤洗涤．
（4）反应Ⅶ的化学方程式为 ______ ．
（5）向硫酸铝铵溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，不可能发生的离子反应是 ______ ．（填选项字母）
A．NH₄⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+OH^-=BaSO₄↓+NH₃•H₂O
B．2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓
C． Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-=2BaSO₄↓+AlO₂^-+2H₂O
D．NH₄⁺+Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-=2BaSO₄↓+Al（OH）₃↓+NH₃•H₂O．

难度：中等

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2．某同学用废干电池内的黑色固体（可能含有MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物质）进行如图所示实验：
（1）操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、 ______ 、 ______ ；
（2）操作④的试管加入③中所得滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，由此推测滤渣可能为MnO₂，试管中发生反应的化学方程式： ______ ；
（3）操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中除含有MnO₂外，还存在的物质为： ______ ．
（4）已知氯化锌与稀氨水反应先生成Zn（OH）₂白色沉淀，Zn（OH）₂可以溶于稀氨水生成可溶性的Zn（NH₃）₄（OH）₂；下列是该同学对操作②的滤液主次成分进行探究的过程：
1．[猜想I]：主要成分为氯化铵；
[验证（操作）过程]：取少量滤液加入NaOH固体，并加热；
[实验现象]：闻到有轻微的氨味；
[判断猜想]： ______ （填“猜想I成立”或“猜想I不成立”）．
2．[猜想II]：主要成分为氯化锌；
[验证（操作）过程]： ______ ；
[实验现象]： ______ ；
[判断猜想]：猜想Ⅱ成立；由上述实验得出结论：滤液中的主、次成分： ______ ．

难度：中等

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3．硅酸钠被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一．下图是用海边的石英砂（含氯化钠、氧化铁等杂质）制备硅酸钠的工艺流程示意简图：

（1）要将洗出液中的溶质析出，采用的方法是 ______ （填：“蒸发”、“降温”）结晶；蒸发时用到的硅酸盐仪器有 ______ 、 ______ 、 ______ ．
（2）上流程中加入NaOH溶液，反应的离子方程式为 ______ ．
（3）用上述残渣中的氧化铁焊接铁轨，其铝热反应的化学方程式为（并在方程式中用“单线桥”标出电子转移方向和数目） ______ ．

难度：中等

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4．工业中以铝土矿（主要成分为AI₂ O₃，另含有Fe₂O₃和SiO₂）为原料冶炼铝过程如图所示．

试回答下列问题：
（1）实验室里过滤用到的玻璃仪器有烧杯、 ______ 、 ______ ．
（2）操作Ⅱ中生成不溶物C的离子方程式是 ______ ．
（3）氧化铝的熔点高达205℃，工业上为降低能耗，在铝的电解冶炼时，采取的措施是 ______ ．
（4）电解冶炼铝时，阳极和阴极以碳素材料制成，电解过程中，阳极材料需定期进行更换，原因是 ______ ．
（5）为了提高综合经济效益，实际工业生产中常将上述反应中的相关物质循环利用．其部分转化关系如图所示：

①上述转化中未涉及四种基本反应类型中的 ______ 反应；
②写出过程③的化学方程式： ______
（6）科学研究表明，人体过量吸入铝元素会严重危害身体健康．请你结合实际提出两条杜绝铝元素过量吸人的措施： ______ ．

难度：中等

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5．钼（Mo）是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能．如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图，已知钼酸难溶于水．

（1）写出反应①的化学方程式： ______ ．
（2）写出反应②的化学方程式： ______ ．
（3）反应①的尾气可以用碳酸钠溶液吸收．已知
化学式电离常数
H₂SO₃ K₁=1.3×10^-2，K₂=6.2×10^-8
H₂CO₃ K₁=4.3×10^-7，K₂=5.6×10^-11
根据表中提供的数据可知，在溶液中不能大量共存的微粒是
A．HCO₃^-、HSO₃^- B HCO₃^-、SO₃^2-
C．HCO₃^-、H₂SO₃ D HSO₃^-、CO₃^2-
向过量碳酸钠溶液中通人少量二氧化硫，写出反应的离子方程式： ______ ．
（4）如果在实验室模拟操作1和操作2，则需要使用的主要玻璃仪器有 ______ ．
（5）工业上制备还原性气体CO和H₂的反应原理为CO₂+CH₄ $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%C2%A0%7D%7B%20.%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ 2CO+2H₂，CH₄+H₂O $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%C2%A0%7D%7B%20.%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ CO+3H₂．含甲烷体积分数为80%的10L（标准状况）天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，用产生的还原性气体（CO和H₂）还原MoO₃制钼，理论上能生产钼的质量为 ______ g（小数点后保留1位，钼的相对原子质量为96）．

难度：中等

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6．某科研小组设计出利用工业废酸（10%H₂SO₄）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案，实现废物综合利用，方案如图所示．

已知：298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示．
离子开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe²⁺ 6.34 9.7
Fe³⁺ 1.48 3.2
Zn²⁺ 6.2 8.0
请回答下列问题：
（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，这是由于相同温度下：K_sp（CuS） ______ K_sp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“=”）．
（2）你认为在除铁过程中选用下列物质中的 ______ （填序号）作为试剂甲是比较合适的．
A．KMnO₄ B．HNO₃ C．H₂O₂ D．Cl₂
（3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在 ______ 范围之间．
（4）请写出加甲物质后，加入氨水控制调节溶液的pH生成Fe（OH）₃反应的离子方程式 ______ ．
（5）298K时残留在乙溶液中的c（Fe³⁺）在 ______ mol/L以下（Fe（OH）₃的K_SP=2.70×10^-39）
（6）乙的溶液可直接用作氮肥，则乙的化学式是 ______ ．
（7）请写出“沉淀Zn²⁺”步骤中发生反应的化学方程式 ______ ．

难度：中等

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7．酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO₂，ZnCl₂和NH₄Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示：
溶解度/（g/100g水）

温度/℃ 化合物	0	20	40	60	80	100
NH₄Cl	29.3	37.2	45.8	55.3	65.6	77.3
ZnCl₂	343	395	452	488	541	614

化合物	Zn（OH）₂	Fe（OH）₂	Fe（OH）₃
Ksp近似值	10^-17	10^-17	10^-39

回答下列问题：
（1）该电池的正极反应式为 ______
（2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗Zn ______ g．（已经F=96500C/mol）
（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl₂和NH₄Cl，二者可通过 ______ 分离回收；滤渣的主要成分是MnO₂、C粉和MnOOH，欲从中得到较纯的MnO₂，最简便的方法是 ______ ．
（4）用废电池的锌皮制备ZnSO₄•7H₂O的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：加稀硫酸和H₂O₂溶解，铁变为Fe³⁺，加碱调节至pH为 ______ 时，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10^-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱调节至pH为 ______ 时，锌开始沉淀（假定Zn²⁺QUOTE浓度为0.1mol/L）．

难度：中等

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8．水处理技术在生产、生活中应用广泛，对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施．
（1）具有永久硬度的水在软化时可采取的方法有 ______ （填选项字母）．
a．加热法b．药剂法c．离子交换法
（2）用石灰纯碱法软化硬水时，加入石灰的作用是 ______ （填选项字母）．
a．只能降低水中的永久硬度
b．能同时降低水中的永久硬度和暂时硬度
c．可把部分Ca²⁺所形成的硬度转变为Mg²⁺形成的硬度
d．可把部分Mg²⁺所形成的硬度转变为Ca²⁺形成的硬度
（3）生活用水必须保证安全，自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行杀菌消毒、混凝沉淀、过滤等工艺处理，这三项处理的正确顺序是 ______ ．
（4）高铁酸钠（Na₂Fe0₄）是一种新型饮用水消毒剂，某研究小组的同学设计了用工业废铁屑（含铜、碳、硅等）制取高铁酸钠的工艺流程如图所示，其中使用到X、Y、Z等含铁化合物．

①废铁屑中加入Na₂CO₃热溶液的目的为 ______ ．
②X转化为Y的离子方程式为 ______ ．
③Cl₂将Z氧化为Na₂FO₄ 的化学方程式为 ______ ．
④高铁酸钠消毒后的还原产物具有净水作用，其净水原理为 ______ ．
⑤工业上还可用电化学法制备高铁酸钠：采用铁片作阳极，浓NaOH溶液作为电解质溶液．阳极的电极反应式为 ______ ．

难度：中等

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9．海水是人类宝贵的自然资源，从海水中可以提取多种化工原料，下图是某工厂综合利用海水资源的示意图：
（1）请列举海水淡化的两种方法 ______ 、 ______ ．
（2）步骤Ⅰ中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，其目的是： ______ ．
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 ______ ．
（3）在制取无水氯化镁时需要在干燥的HCl气流中加热MgCl₂•6H₂O的原因 ______ ．
（4）电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁，下列物质中可以用做镁蒸气的冷却剂的是 ______ （填字母代号）．
A．H₂ B．CO₂ C．空气 D．O₂ E．水蒸气
（5）上述工艺中可以得到金属Mg，请写出工业上制备金属铝的化学方程式 ______ ．

难度：中等

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10． CoCl₂•6H₂O是一种饲料营养强化剂．一种利用水钴矿（主要成分为Co₂O₃、Co（OH）₃，还含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO等）制取CoCl₂•6H₂O的工艺流程如图：

已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Al³⁺等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（金属离子浓度为：0.01mol/L）

沉淀物	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Co（OH）₂	Al（OH）₃	Mn（OH）₂
开始沉淀	2.7	7.6	7.6	4.0	7.7
完全沉淀	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

③CoCl₂•6H₂O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴．
（1）写出浸出过程中Co₂O₃发生反应的离子方程式 ______ ．
（2）写出NaClO₃发生反应的主要离子方程式 ______ ；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO₃时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式 ______ ．
（3）“加Na₂CO₃调pH至a”，过滤所得到的两种沉淀的化学式为 ______ ．
（4）制得的CoCl₂•6H₂O在烘干时需减压烘干的原因是 ______ ．
（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图．向“滤液”中加入萃取剂的目的是 ______ ；其使用的最佳pH范围是 ______ ．

A．2.0～2.5 B．3.0～3.5
C．4.0～4.5 D．5.0～5.5
（6）为测定粗产品中CoCl₂•6H₂O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO₃溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量．通过计算发现粗产品中CoCl₂•6H₂O的质量分数大于100%，其原因可能是 ______ ．（答一条即可）

难度：中等

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化学式	电离常数
H₂SO₃	K₁=1.3×10^-2，K₂=6.2×10^-8
H₂CO₃	K₁=4.3×10^-7，K₂=5.6×10^-11

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe²⁺	6.34	9.7
Fe³⁺	1.48	3.2
Zn²⁺	6.2	8.0