知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境．实验室利用废旧黄铜（Cu、Zn合金，含少量杂质Fe）制备胆矾晶体（CuSO₄•5H₂O）及副产物ZnO．制备流程图如下：

已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH＞11时Zn（OH）₂能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）₄]^2-下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L^-1计算）．
Fe³⁺ Fe²⁺ Zn²⁺
开始沉淀的pH 1.1 5.8 5.9
沉淀完全的pH 3.0 8.8 8.9
请回答下列问题：
（1）加入ZnO调节pH=a的目的是 ______ ，a的范围是 ______ ．
（2）由不溶物E生成溶液D的化学方程式为 ______ ．
（3）滤液A中加入H₂O₂反应的离子方程式为 ______ ．
（4）由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是 ______ ．
（5）下列试剂可作为Y试剂的是 ______ ．
A．ZnO B．NaOH C．Na₂CO₃D．ZnSO₄
若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量，则产生的现象是 ______ ．

难度：中等

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2．某兴趣小组模拟企业对含铬废水（Cr₂O₇^2-和Cr³⁺）处理流程如图1

已知：2CrO₄^2-+2H⁺═Cr₂O₇^2-+H₂O
请回答：
（1）用离子方程式表示调节池里发生的反应： ______ ．
（2）操作Ⅰ得到的残渣的化学式为 ______ ．
（3）操作Ⅲ调节pH时最适合作为调节剂的是 ______ ．
A．4mol•L^-1盐酸 B．6mol•L^-1硫酸C．石灰乳 D．碳酸钠
（4）为检测处理后废水中铬的含量，取100mL处理后的样品于锥形瓶中，用浓醋酸调节pH=5，并加入适量固体抗坏血酸，使Cr₂O₇^2-完全转化为Cr³⁺，再用amol•L^-1的EDTA（用H₄Y表示）标准溶液进行滴定，其反应原理为：Cr₂O₇^2-→2Cr³⁺，Cr³⁺+Y^4-=CrY^-
①滴定时采用如图2所示的侧边自动定零位滴定管，具有的优点是 ______ ．
②实验消耗EDTA标准溶液b mL，则处理后废液中含铬浓度为 ______ mg•L^-1（用含a、b的式子表示）．

难度：较易

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3．某溶液X含有H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe₃⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容和相关数据（气体体积在标准状况下测定）如图所示．

（1）通过上述实验过程，一定不存在的离子是 ______ ．
（2）反应①中生成A的离子方程式为 ______ ．
（3）若测得X溶液中c（H⁺）=5mol/L，则X溶液中 ______ （填“含”或“不含”）Fe³⁺，c（Fe³⁺）= ______ mol/L（若填不含，则不需计算），X溶液中c（Cl^-）= ______ mol/L．

难度：较易

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4． Pb为第IVA 元素，常见的化合价为+2和+4，其单质和化合物都有着广泛的用途，如制铅蓄电池，化工耐酸设备及防X射线材料等，请回答下列问题．
（1）PbO₂具有强氧化性，在加热时可与浓盐酸反应制Cl₂，发生的化学方程式为 ______ ；
（2）Fe₃O₄属于混合氧化物，其组成可表示为FeO•Fe₂O₃，Pb₃O₄和Fe₃O₄一样，也属于混合氧化物，其组成也可表示为 ______ ；
PbO也是一种重要的物质．工业上生产锌钡白（ZnS•BaSO₄）的过程中，会产生含CaSO₄、PbSO₄的废渣，实验室利用该废渣生产PbO的流程如下．

过程中发生的部分反应如下：
浸泡：PbSO₄（s）+2Cl^-（aq）═PbCl₂（s）+SO₄^2-（aq）
溶解：PbC1₂+2Cl^-=PbCl₄^2-；PbCl₄^2-+OH^-=PbOHCl↓+3Cl^-
有关数据：不同温度和浓度的食盐溶液中PbC1₂的溶解度（g/L）

NaCl浓度（g/L）温度（℃）	0	20	40	60	80	100	180	260	300
13	7	3	1	0	0	0	3	9	13
50	11	8	4	3	4	5	10	21	35
100	21	17	11	12	13	15	30	65	95

（3）浸泡溶解时采用95℃的高温，其主要目的有 ______ （答两条）；
（4）溶液C中的溶质主要成份是 ______ ，在实验室里，将溶质分离出来需要用到的玻璃仪器有 ______ ；
（5）实验时，取用废渣50.0g，实验过程中PbSO₄的转化率为100%，CaSO₄的损耗率为5%，最后得到干燥的CaSO₄固体39.6g，则废渣中PbSO₄的质量分数为 ______ （用百分数表示，精确到小数点后一位）．

难度：较易

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5．用含有A1₂O₃、SiO₂和少量FeO•xFe₂O₃的铝灰制备A1₂（SO₄）₃•18H₂O．工艺流程如图：

（一定条件下，MnO₄^-可与Mn²⁺反应生成MnO₂）
已知：生成氢氧化物沉淀的pH
Al（OH）₃ Fe（OH）₂ Fe（OH）₃
开始沉淀时 3.4 6.3 2.7
完全沉淀时 5.2 9.7 3.2
（1）H₂SO₄溶解A1₂O₃的离子方程式是 ______ ；
（2）检验滤液中还存在Fe²⁺的方法是 ______ （注明试剂、现象）．
（3）“除杂”环节有如下几个步骤：
（Ⅰ）向滤液中加入过量KMnO₄溶液，调节溶液的pH为3.2；
（Ⅱ）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色：
（Ⅲ）加入MnSO₄至紫红色消失，过滤．
①步骤Ⅰ的目的 ______ ；调节溶液的pH为3.2的目的是 ______ ．
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO₂的现象是 ______ ，写出其反应方程式 ______ ；
③Ⅲ中加入MnSO₄的目的是 ______ ．
（4）从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是 ______ （填化学式）．

难度：较易

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6．铜的氯化物是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂．
实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料，某种制备铜的氯化物的流程如图1．
按要求回答下列问题：
（1）在进行操作①之前，要确认溶液中杂质已经完全沉淀，检验的具体操作和现象是 ______ ．
（2）上述流程中，所得固体1需要加稀盐酸溶解，其理由是 ______ ；
（3）溶液1可加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的（填序号） ______ ．
a．NaHCO₃ b．NH₃•H₂O c．CuO d．Cu₂（OH）₂CO₃
（4）现用如图2所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应（铁架台、铁夹省略）．
①按气流方向连接各仪器接口顺序是：a→ ______ 、 ______ → ______ 、 ______ →f、g→ ______ ．
②为了防止生成氧化铜，实验时在大试管加热前要进行一步重要操作，其操作是 ______ ．
③实验过程中，饱和食盐水中出现少许浑浊的现象，请用化学相关原理和知识解释原因：
______ ．

难度：较易

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7．富铁铝土矿（主要含有A1₂O₃、Fe₂O₃、FeO和SiO₂）可制备新型净水剂液体聚合硫酸铝铁[Al_aFe_b（OH）_m（SO₄）_n]．研究发现，当a=b时净水效果最好．工艺流程如下（部分操作和产物略）：

（1）A1₂O₃与H₂SO₄发生反应的离子方程式是    ．
（2）测得滤液中
c(Al3+)
c(Fe3+)
＞1．加入FeSO₄•7H₂O和H₂O₂的作用是（结合化学用语说明）    ．
（3）将溶液A电解得到液体聚合硫酸铝铁．装置如图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过，电极为惰性电极）
①阴极室的电极反应式是    ．
②电解过程阳极室溶液pH的变化是    （填“增大”、“减小”或“不变”）．
③简述在反应室中生成液体聚合硫酸铝铁的原理    ．

难度：中等

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8．废旧电池的回收利用，既能减少废旧电池对环境的污染，又能实现废旧电池的资源化利用．图1是某科技小组，以废旧锌锰干电池为原料，回收及制备多种用途的碳酸锰和相关物质的主要流程：

（1）灼烧黑色粉末变成黑褐色是因为有少量MnO₂发生了反应生成了少量的MnO，其可能的反应方程式为： ______ ．
（2）还原过程是先加入稀硫酸再加入草酸，写出反应化学方程式： ______ ；在该过程中小组成员甲发现加入硫酸部分固体溶解剩余黑色固体，接着他没有加入草酸而是加入一定量的双氧水，发现固体也完全溶解了，成员乙在加硫酸后也没有加草酸，他又加入了一定量氨水，无明显变化，测得这时溶液的PH值为9，他接着又加入双氧水，发现黑色固体不减反增，写出导致固体增加的离子方程式： ______ ；比较甲、乙两位组员实验你得出的结论是： ______ ．
（3）操作1和操作2使用到相同的装置，操作3的名称是 ______ ．
（4）硫酸锰转化为碳酸锰的操作是，在60摄氏度下调节PH值后加入碳酸氢铵溶液，直到不再有气泡产生后再加热反应1小时，写出反应的化学方程式： ______ ．
（5）已知锌锰干电池的总反应为Zn+2NH₄Cl+2MnO₂=Zn（NH₃）₂Cl+2MnOOH，写出电池正极的电极 ______ ；电解MnSO₄溶液回收锰的阳极的电极反应式： ______ ．

难度：较易

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9．以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃•6H₂O）的工艺流程如图：
回答下列问题：
（1）煅烧时粉碎硫铁矿的目的是 ______ ．该反应的化学方程式 ______ ，该反应中被氧化的元素是 ______ ．
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是 ______ 、 ______ ；
（3）操作a为蒸发浓缩、冷却结晶、 ______ 、 ______ 、干燥，获得FeCl₃•6H₂O；
（4）焙烧产生的二氧化硫可以用来生产硫酸，其中利用催化氧化反应将SO₂转化为SO₃是一个关键步骤．压强及温度对SO₂转化率的影响如下表：
0.1 0.5 1 10
400 99.2% 99.6% 99.7% 99.9%
500 93.5% 96.9% 97.8% 99.3%
600 73.7% 85.8% 89.5% 96.4%
根据表中的数据判断该反应的正向属于 ______ （填“放热“或”吸热“）反应，理由是 ______ ．
（5）计算每生产1万吨98%硫酸所需要含80%FeS₂的硫铁矿为 ______ 吨（假设反应过程中硫的损失率为5%，结果保留一位小数）．

难度：中等

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10．锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌，某含锌矿的主要成分为ZnS（还含少量FeS等其他成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
（1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为 ______ ．
（2）焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的 ______ 操作．
（3）浸出液“净化”过程中加入的主要物质为 ______ ，其作用是 ______ ．
（4）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb-Ag合金惰性电极，阳极逸出的气是 ______ ．
（5）改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质．“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为 ______ ．
（6）我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌，明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，…，冷淀，毁罐取出，…，即倭铅也．”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为 ______ ．（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌）

难度：较易

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	Fe³⁺	Fe²⁺	Zn²⁺
开始沉淀的pH	1.1	5.8	5.9
沉淀完全的pH	3.0	8.8	8.9

	Al（OH）₃	Fe（OH）₂	Fe（OH）₃
开始沉淀时	3.4	6.3	2.7
完全沉淀时	5.2	9.7	3.2

	0.1	0.5	1	10
400	99.2%	99.6%	99.7%	99.9%
500	93.5%	96.9%	97.8%	99.3%
600	73.7%	85.8%	89.5%	96.4%