知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，化学实验室产生的废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的酸性废液中含\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{Cu^{2+}}\)、\(\rm{Ba^{2+}}\)三种金属阳离子和\(\rm{Cl^{-}}\)一种阴离子，实验室设计了下述方案对废液进行处理，以回收金属并测定含量，保护环境。

已知实验中处理的酸性废液的体积为\(\rm{1 L}\)，用\(\rm{pH}\)计测定出其中\(\rm{H^{+}}\)的物质的量浓度为\(\rm{0.10 mol·L^{-1}}\)。请回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)实验中操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的方法相同，操作步骤依次为过滤、________、干燥。

\(\rm{(2)}\)“氧化”步骤所得溶液颜色为棕黄色，该反应的离子方程式为________________。
\(\rm{(3)}\)实验中称量固体Ⅰ的质量为\(\rm{4.66 g}\)，固体Ⅱ的质量为\(\rm{15.2 g}\)，用足量的稀硝酸溶解固体Ⅱ后产生了标准状况下的无色气体\(\rm{4.48 L}\)，则固体Ⅱ中金属铜的质量为________\(\rm{g}\)。

\(\rm{(4)}\)实验中将固体Ⅲ进行充分灼烧，使用的仪器除了酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒外，还有________\(\rm{(}\)填名称\(\rm{)}\)。最后得到的红棕色固体质量为\(\rm{40.0 g}\)，则原溶液中氯离子的物质的量浓度为________\(\rm{(}\)写出计算过程\(\rm{)}\)。

难度：难

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2．
云南是我国的矿产资源大省，被誉为“有色金属王国”。利用某冶炼废渣\(\rm{(}\)主要成分为二氧化硅和锡、铜、铅、铁的氧化物\(\rm{)}\)回收锡、铜、铅的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)电炉冶炼时，焦炭的作用是 ______ \(\rm{(}\)填“氧化剂”或“还原剂”\(\rm{)}\)，将焦炭粉碎的目的是 ______ 。熔剂的主要成分是氟石\(\rm{(CaF_{2})}\)，高温下能与\(\rm{SiO_{2}}\)反应生成两种钙盐，其中之一为 \(\rm{CaSiF_{6}}\)，该反应的化学方程式为 ______ 。
\(\rm{(2)}\)脱铁后的溶液中含有少量的\(\rm{Sn^{2+}}\)，为减少锡的损失，可用锡、铜、铅、铁多元合金回收处理，反应的离子方程式为 ______ 。
\(\rm{(3)}\)已知\(\rm{SnO_{2}}\)不溶于稀硫酸。脱铁后氧化焙烧的目的是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)电解\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液时，阳极的电极反应式为 ______ 。
\(\rm{(5)}\)已知\(\rm{H_{2}CO_{3}}\)的一、二级电离常数分别为\(\rm{K_{1}}\)、\(\rm{K_{2}}\)，\(\rm{PbSO_{4}}\)、\(\rm{PbCO_{3}}\)的溶度积常数分别为\(\rm{K_{sp}(PbSO_{4})}\)、\(\rm{K_{sp}(PbCO_{3})}\)。锡、铅渣中的铅主要以\(\rm{PbSO_{4}}\)存在，脱硫时发生的反应为\(\rm{PbSO_{4}(s)+HCO_{3}ˉ(aq)⇌PbCO_{3}(s)+H^{+}(aq)+SO_{4}^{2+}(aq)}\)，该反应的平衡常数\(\rm{K=}\) ______ \(\rm{(}\)用上述已知常数表示\(\rm{)}\)。脱硫后需过滤、洗涤再进入下一步工序，检验滤渣是否洗涤干净的方法是 ______ 。
\(\rm{(6)}\)若该冶炼废渣中锡的质量分数为\(\rm{5\%}\)，\(\rm{30t}\)废渣制得精锡\(\rm{lt}\)，则锡的回收率为 ______ 。

难度：难

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3．

锰的用途非常广泛，以碳酸锰矿\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{MnCO_{3}}\)，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质\(\rm{)}\)为原料生产金属锰的工艺流程如下：

已知\(\rm{25℃}\)，部分物质的溶度积常数如下：

物质	\(\rm{Mn(OH)_{2}}\)	\(\rm{Co(OH)_{2}}\)	\(\rm{Ni(OH)_{2}}\)	\(\rm{MnS}\)	\(\rm{CoS}\)	\(\rm{NiS}\)
\(\rm{K_{sp}}\)	\(\rm{2.1×10^{-13}}\)	\(\rm{3.0×10^{-16}}\)	\(\rm{5.0×10^{-16}}\)	\(\rm{1.0×10^{-11}}\)	\(\rm{5.0×10^{-22}}\)	\(\rm{1.0×10^{-22}}\)

\(\rm{(1)}\)步骤Ⅰ中，为加快溶浸速率，可采取的措施是： ______ \(\rm{.(}\)至少答两条\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)}\)步骤Ⅱ中，须加氨水调节溶液的\(\rm{pH}\)为\(\rm{5.0～6.0}\)，则滤渣\(\rm{1}\)的主要成分为 ______ \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{).}\)已知\(\rm{MnO_{2}}\)的作用为氧化剂，则得到该成分所涉及的离子方程式为 ______ ______ ．
\(\rm{(3)}\)步骤Ⅲ中，所加\(\rm{(NH_{4})_{2}S}\)的浓度不宜过大的原因是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)滤液\(\rm{2}\)中，\(\rm{c(Co^{2+})}\)：\(\rm{c(Ni^{2+})=}\) ______ ．
\(\rm{(5)}\)将质量为\(\rm{a㎏}\)的碳酸锰矿经上述流程处理后得到单质\(\rm{Mn}\) \(\rm{b}\) \(\rm{kg.}\)若每一步都进行完全，滤渣\(\rm{1}\)为纯净物，质量为\(\rm{c}\) \(\rm{kg}\)，则原碳酸锰矿中\(\rm{MnCO_{3}}\)的质量分数为 ______ \(\rm{.(}\)用含\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)的式子表达，无需化简\(\rm{)}\)

难度：难

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4．

钴周期表第四周期第ⅥⅡ族元素，其化合价用途广泛，如：\(\rm{LiCoO_{2}}\)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\(\rm{(1)LiCoO_{2}}\)中钴元素的化合价为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)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\(\rm{CoSO_{4}}\)回收，反应的化学方程式为 ______ 可用盐酸代替\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)和\(\rm{H_{2}O_{2}}\)的混合液，但缺点是 ______ ．
Ⅱ利用一种含钴矿石\(\rm{[}\)主要成分为\(\rm{Co_{2}O_{3}}\)，含少量\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)、\(\rm{Al_{2}O_{3}}\)、\(\rm{MnO}\)、\(\rm{MgO}\)、\(\rm{CaO}\)等\(\rm{]}\)制取\(\rm{CoC_{2}O_{4}⋅2H_{2}O}\)工艺流程如下：

已知：已知：\(\rm{①}\)浸出液含有的阳离子主要有\(\rm{H^{+}}\)、\(\rm{Co^{2+}}\)、\(\rm{Fe^{2+}}\)、\(\rm{Mn^{2+}}\)、\(\rm{Ca^{2+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{Al^{3+}}\)等；
\(\rm{②}\)部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的\(\rm{pH}\)见表：

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

\(\rm{(3)}\)浸出过程中加入\(\rm{NaClO_{3}}\)的目的是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)请用平衡移动原理说明加\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)调\(\rm{PH}\)至\(\rm{5.2}\)生成沉淀的原因 ______ ．
\(\rm{(5)}\)滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是 ______ ．
\(\rm{(6)}\)“除钙、镁”是将溶液中\(\rm{Ca^{2+}}\)与\(\rm{Mg^{2+}}\)转化为\(\rm{MgF_{2}}\)、\(\rm{CaF_{2}}\)沉淀\(\rm{.}\)已知某温度下，\(\rm{K_{sp}(MgF_{2})=7.35×10^{-11}}\)，\(\rm{K_{sp}(CaF_{2})=1.05×10^{-10}.}\)当加入过量\(\rm{NaF}\)后，所得滤液\(\rm{c(Mg^{2+})/c(Ca^{2+})=}\) ______ ．

难度：难

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5．
实验室以一种工业废渣\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{MgCO_{3}}\)、\(\rm{Mg_{2}SiO_{4}}\)和少量的\(\rm{SiO_{2}}\)、\(\rm{FeO}\)、\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)、\(\rm{Al_{2}O_{3})}\)为原料制备\(\rm{MgCO_{3}⋅3H_{2}O.}\)实验过程如下：
\(\rm{(1)}\)写出\(\rm{Al_{2}O_{3}}\)和硫酸反应的离子方程式 ______ ．
\(\rm{(2)}\)酸溶中加快反应速率，可采取的措施有 ______ 、 ______ \(\rm{(}\)写出两种即可\(\rm{)}\)．
\(\rm{(3)}\)滤渣\(\rm{a}\)的主要成分为 ______ ．
\(\rm{(4)}\)加入\(\rm{H_{2}O_{2}}\)氧化时发生反应的离子方程式为 ______ ．
\(\rm{(5)}\)加入氨水的目的是 ______ ．
\(\rm{(6)c}\)试剂为 ______ ．
\(\rm{(7)}\)简述操作\(\rm{d}\)的过程 ______ ．

难度：难

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6．

有一包白色粉末，由\(\rm{BaCl_{2}}\)、\(\rm{K_{2}SO_{4}}\)、\(\rm{CaCO_{3}}\)、\(\rm{NaOH}\)、\(\rm{CuSO_{4}}\)中的一种或几种组成，为了探究它的成份，进行了如下实验：下列判断正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．\(\rm{BaCl_{2}}\)，\(\rm{CaCO_{3}}\)一定存在，\(\rm{NaOH}\)可能存在

B．\(\rm{K_{2}SO_{4}}\)、\(\rm{CuSO_{4}}\)一定不存在

C．\(\rm{NaOH}\)、\(\rm{CaCO_{3}}\)、\(\rm{BaCl_{2}}\)一定存在，\(\rm{K_{2}SO_{4}}\)可能存在

D．\(\rm{C}\)为单一溶质溶液

难度：难

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7．
水合肼\(\rm{(N_{2}H_{4}.H_{2}O)}\)是无色、有强还原性的液体，实验室制备水合肼的原理为：\(\rm{CO(NH_{2})_{2}+2NaOH+NaClO=Na_{2}CO_{3}+N_{2}H_{4}⋅H_{2}O+NaCl.}\)据此，某学生设计了下列实验．
【制备\(\rm{NaClO}\)溶液】实验装置如图甲所示\(\rm{(}\)部分夹持装置已省略\(\rm{)}\)
已知：\(\rm{3NaClO \dfrac { \overset{\;\;\triangle \;\;}{}}{\;}2NaCl+NaClO_{3}}\)

\(\rm{(1)}\)配制\(\rm{30\%NaOH}\)溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有 ______ \(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)．
A.容量瓶 \(\rm{B.}\)烧杯 \(\rm{C.}\)移液管 \(\rm{D.}\)玻璃棒
\(\rm{(2)}\)装置工中发生的离子反应方程式是 ______ ；Ⅱ中玻璃管\(\rm{a}\)的作用为 ______ ；为了提高\(\rm{NaCl0}\)的产率，需对\(\rm{I}\)中产生的\(\rm{Cl_{2}}\)进行净化，所用试剂是 ______ ；Ⅱ中用冰水浴控制温度在\(\rm{30℃}\)以下，其主要目的 ______
【制取水合肼】实验装置如图乙所示
\(\rm{(3)}\)仪器\(\rm{A}\)的名称为 ______ ；反应过程中，如果分液漏斗中溶液的滴速过快，部分\(\rm{N_{2}H_{4}⋅H_{2}O}\)参与\(\rm{A}\)中反应并产生大量氮气，产品产率因此降低，请
写出降低产率的相关化学反应方程式 ______ ；充分反应后，加热蒸馏\(\rm{A}\)内的溶液即可得到水合肼的粗产品．
【测定肼的含量】
\(\rm{(4)}\)称取馏分\(\rm{0.3000g}\)，加水配成\(\rm{20.0mL}\)溶液，在一定条件下，用\(\rm{0.1500mol⋅L^{-1}}\) 的\(\rm{I_{2}}\)溶液滴定．
已知：\(\rm{N_{2}H_{4}⋅H_{2}O+2I_{2}=N_{2}↑+4Hl+H_{2}O.}\)
\(\rm{①}\)滴定时，可以选用的指示剂为 ______ ；
\(\rm{②}\)实验测得消耗\(\rm{I_{2}}\)溶液的平均值为\(\rm{20.00mL}\)，馏分中\(\rm{N_{2}H_{4}.H_{2}O}\)的质量分数为 ______ ．

难度：难

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8．
兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，被广泛用作有机物的氢化反应的催化剂\(\rm{.}\)以红土镍矿\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{NiS}\)、\(\rm{FeS}\)和\(\rm{SiO_{2}}\)等\(\rm{)}\)为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示：

\(\rm{(1)}\)在形成\(\rm{Ni(CO)_{4}}\)的过程中，碳元素的化合价没有变化，则\(\rm{Ni(CO)_{4}}\)中的\(\rm{Ni}\)的化合价为 ______ ；
\(\rm{(2)}\)已知红土镍矿煅烧后生成\(\rm{Ni_{2}O_{3}}\)，而加压酸浸后浸出液\(\rm{A}\)中含有\(\rm{Ni^{2+}}\)，写出有关镍元素的加压酸浸的化学反应方程式 ______ ；
\(\rm{(3)}\)向浸出液\(\rm{A}\)中通入\(\rm{H_{2}S}\)气体，反应的离子方程式是 ______ ；
\(\rm{(4)}\)“高温熔融”时能否将通入氩气换为\(\rm{CO}\)并说明原因 ______ ；
\(\rm{(5)}\)“碱浸”的目的是使镍铝合金产生多孔结构，从而增强对氢气的强吸附性，此过程中发生反应的离子方程式为 ______ \(\rm{.}\)浸出反应所用的\(\rm{NaOH}\)溶液的浓度要大，若\(\rm{NaOH}\)溶液较稀时，则会产生少量的\(\rm{Al(OH)_{3}}\)沉淀而阻止浸出反应的持续进行，请用化学反应原理加以解释： ______ ．
\(\rm{(6)}\)浸出液\(\rm{B}\)可以回收，重新生成铝以便循环利用\(\rm{.}\)请设计简单的回收流程：浸出液\(\rm{B→}\) ______ ．
\(\rm{(}\)示例：\(\rm{CuO \overset{H+}{ }Cu^{2+} \overset{Fe}{ }Cu)}\)

难度：难

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9．
现有一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜和其他产物的新工艺，原料的综合利用率较高\(\rm{.}\)其主要流程如图：

注：反应Ⅱ的离子方程式为\(\rm{Cu^{2+}+CuS+4Cl^{-}=2[CuCl_{2}]^{-}+S↓}\)
请回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)反应Ⅲ中的\(\rm{CuCl^{2-}}\)中铜元素的化合价为 ______ ，传统工艺制铜是将铜矿砂与空气在高温下煅烧，使这种方
法的缺点是要消耗大量的热能以及 ______ \(\rm{(}\)完成合理的一种即可\(\rm{)}\)．
\(\rm{(2)}\)为使反应Ⅰ中充分进行，工业可采取的措施是 ______ ，反应Ⅰ生成\(\rm{12gFeS_{2}}\)转移的电子数为 ______ ．
\(\rm{(3)}\)反应Ⅲ的离子方程式为 ______ ，一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶
体，其可能的原因是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)工业上炼钢时，可将铁红投入熔融的生铁中，炼钢时为了降低含碳量，该过程中主要反应的化学方程
式是 ______ \(\rm{.}\)工业上可以用\(\rm{NaOH}\)溶液或氨水吸收过量的\(\rm{SO_{2}}\)，分别生成\(\rm{NaHSO_{3}}\)、\(\rm{NH_{4}HSO_{3}}\)，其水溶液均
呈酸性，相同条件下，同浓度的两种水溶液中\(\rm{c(SO_{3}^{2-})}\)较小的是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)某硫酸厂为测定反应Ⅳ所得气体中\(\rm{SO_{2}}\)的体积分数，取\(\rm{280mL(}\)已折算成标准状况\(\rm{)}\)气体样品与足量
\(\rm{Fe_{2}(SO_{4})_{3}}\)溶液完全反应后，用浓度为\(\rm{0.02000mol⋅L^{-1}}\)的\(\rm{K_{2}Cr_{2}O_{7}}\)标准溶液滴定至终点，消耗\(\rm{K_{2}Cr_{2}O_{7}}\)溶液\(\rm{25.00mL}\)，已知\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}+Fe^{2+}+H^{+}→Cr^{3+}+Fe^{3+}+H_{2}O(}\)未配平\(\rm{)}\)反应Ⅳ所得气体中\(\rm{SO_{2}}\)的体积分数为 ______ ．

难度：难

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10．

下列实验操作能达到目的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．除去苯中混有的少量苯酚：加入适量\(\rm{NaOH}\)溶液，振荡、静置后分液

B．除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸：加入\(\rm{NaOH}\)溶液并加热，振荡、静置后分液

C．检验卤代烃中的卤原子：取少量液体与\(\rm{NaOH}\)溶液共热后滴加\(\rm{AgNO_{3}}\)溶液

D．检验\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液中是否含有\(\rm{Fe^{2+}}\)：取少量溶液先滴加氯水，再滴加\(\rm{KSCN}\)溶液

难度：难

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