知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
电力工业所需的钢制构件在镀锌前需要经过酸洗，其基本原理是用盐酸除去其表面的\(\rm{Fe_{2}O_{3}⋅2H_{2}O}\)及\(\rm{FeO}\)等杂质。回收废酸同时生产含铁产品的流程如图：
已知：\(\rm{i.}\)酸洗钢制构件后得到废酸的主要成分如表所示。

成分 \(\rm{Cl^{-}}\) 游离\(\rm{HCl}\) \(\rm{Fe^{2+}}\) \(\rm{Fe^{3+}}\)

含量\(\rm{g⋅/L^{-1}}\) \(\rm{130-160}\) \(\rm{50-70}\) \(\rm{60-80}\) \(\rm{0}\)

\(\rm{iipH < 4}\)时，\(\rm{Fe^{2+}}\)不易被氧气氧化。
\(\rm{(1)}\)酸洗钢制构件时发生反应的离子方程式：\(\rm{2H^{+}+FeO=Fe^{2+}+H_{2}O}\)、 ______ 。
\(\rm{(2)}\)过程\(\rm{II}\)中，发生的主要反应：\(\rm{FeCl_{2}(s)}\)十\(\rm{H_{2}SO_{4}(aq)⇌FeSO_{4}(s)+2HCl( aq)}\)。
\(\rm{①}\)加入过量\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)的作用是 ______ \(\rm{(}\)至少写出两点\(\rm{)}\)。
\(\rm{②}\)用化学平衡原理解释鼓入空气的目的： ______ 。
\(\rm{(3)}\)过程\(\rm{III}\)中，\(\rm{FeSO_{4}}\)隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可用于生产硫酸的氧化物，此过程发生反应的化学方程式是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)过程\(\rm{IV}\)发生反应的离子方程式是 ______ 。
\(\rm{(5)}\)过程\(\rm{V}\)：阴离子交换树脂可将\(\rm{FeCl_{4}^{-}}\)选择性吸附分离，其过程可表示为\(\rm{ROH+X^{-} \underset{{脱附}}{\overset{{吸附}}{{\rightleftharpoons}}}RX+OH^{-}.}\)当树脂吸附饱和后可直接用水洗涤树脂进行脱附，同时脱附过程发生反应：\(\rm{FeCl_{4}^{-}⇌Fe^{3+}+4C1^{-}}\)。
\(\rm{①}\)吸附后溶液酸性下降的原因是 ______ 。
\(\rm{②}\)洗脱液中主要含有的溶质是 ______ 。

难度：较易

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2．

下列说法不正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．氢氧化铁胶体可用于净水

B．镁合金可用于制造导弹、飞机的部件

C．石灰石\(\rm{-}\)石膏法可用于燃煤的脱硫

D．焦炭在炼铁高炉中用于直接还原铁矿石

难度：易

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3．

高炉炼铁中生成铁的反应一定是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．氧化还原反应

B．置换反应

C．复分解反应

D．分解反应

难度：较易

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4．

下列物质的制备，不符合工业生产实际的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．工业上用电解熔融氯化镁制单质镁

B．工业上用电解饱和食盐水制氯气

C．工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应制得高纯度的硅

D．工业上炼铁时，常用石灰石除去铁矿石中的\(\rm{SiO_{2}}\)

难度：较易

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5．

高炉炼铁的烟尘中主要含有锌、铁、铜等金属元素\(\rm{.}\)从烟尘中提取硫酸锌，可以变废为宝，减少其对环境的危害\(\rm{.}\)下图是用高炉烟尘制取硫酸锌的工业流程．

已知：
\(\rm{①20℃}\)时，\(\rm{0.1mol.L^{-1}}\)的金属离子沉淀时的\(\rm{pH}\)

\(\rm{pH}\)	\(\rm{Fe^{3+}}\)	\(\rm{Zn^{2+}}\)	\(\rm{Mn^{2+}}\)	\(\rm{Cu^{2+}}\)
开始沉淀	\(\rm{1.9}\)	\(\rm{6.0}\)	\(\rm{8.1}\)	\(\rm{4.7}\)
沉淀完全	\(\rm{3.7}\)	\(\rm{8.0}\)	\(\rm{10.1}\)	\(\rm{6.7}\)
沉淀溶解	不溶解	\(\rm{10.5}\)	不溶解	\(\rm{/}\)

\(\rm{②}\)过二硫酸铵是一种强氧化剂．
\(\rm{③ZnSO_{4}+4NH_{3}=[Zn(NH_{3})_{4}]SO_{4}}\)，\(\rm{[Zn(NH_{3})_{4}]SO_{4}}\)易溶于水．
回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)为提高烟尘中金属离子的浸出率，除了适度增加硫酸浓度外，还可以采取什么措施？
\(\rm{(}\)举出\(\rm{1}\)种\(\rm{)}\) ______ ．
\(\rm{(2)}\)上述流程测得溶液\(\rm{pH=5.0}\)，此处可以选择的测量仪器是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)加入\(\rm{MnO_{2}}\)的目的是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)写出过二硫酸铵把硫酸锰\(\rm{(MnSO_{4})}\)氧化的化学方程式 ______ ．
\(\rm{(5)}\)写出还原过程发生的主要反应的离子方程式 ______ ．
\(\rm{(6)}\)操作甲中为使锌离子完全沉淀，添加的最佳试剂是 ______ ．
\(\rm{A}\)锌粉 \(\rm{B}\)氨水 \(\rm{C(}\) \(\rm{NH_{4})_{2}CO_{3}}\) \(\rm{D}\) \(\rm{NaOH}\)
\(\rm{(7)}\)若\(\rm{pH=5.0}\)时，溶液中的\(\rm{Cu^{2+}}\)尚未开始沉淀，求溶液中允许的\(\rm{Cu^{2+}}\)浓度的最大值．

难度：难

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6．实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理．实验装置图和实验步骤如下：

①按如图连接好装置，检查装置气密性．
②称取适量Fe₂O₃于石英试管中，点燃I处酒精灯，缓慢滴入甲酸．
③在完成某项操作后，点燃另外两处酒精灯．
④30min后熄灭酒精灯，关闭弹簧夹．
⑤待产物冷却至室温后，收集产物．
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯（金属网罩可以集中火焰、提高温度）和酒精喷灯加热的产物．请回答下列问题：
（1）制备CO的原理是利用甲酸（HCOOH）在浓硫酸加热条件下分解，盛放甲酸的仪器名称为 ______ ，该反应的化学方程式为 ______ ．
（2）实验步骤③“某项操作”是指 ______ ．
（3）实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为 ______ ．（用“I”、“Ⅱ”、“Ⅲ”表示）
（4）通过查资料获取如下信息：
I．酒精灯平均温度为600℃；加网罩酒精灯平均温度为700℃，酒精喷灯平均温度为930℃．
Ⅱ．资料指出当反应温度高于710℃时，Fe能稳定存在，在680～710℃之间时，FeO能稳定存在，低于680℃，则主要是Fe₃O₄．试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因： ______ ．
（5）已知FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄中氧元素的质量分数分别为：22.2%、30%、27.6%．
利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如表：

加热方式	产物元素组成	各元素的质量分数%
加热方式	产物元素组成	Fe	O
酒精灯	Fe和O	74.50	25.50
带网罩酒精灯	Fe和O	76.48	23.52
酒精喷灯	Fe	100.00	0.00

分析各元素的质量分数可知前两种加热方式得到的产物为混合物，其中酒精灯加热所得产物的组成最多有 ______ 种可能．
（6）通过进一步的仪器分析测出前两种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe₃O₄和Fe，用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe．请计算利用酒精灯加热方式所得混合物中Fe₃O₄和Fe的质量比为 ______ ：1．（要求保留整数）．

难度：较易

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7．铁在自然界分别广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用．

回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)用铁矿石\(\rm{(}\)赤铁矿\(\rm{)}\)冶炼生铁的高炉如图\(\rm{(a)}\)所示\(\rm{.}\)原料中除铁矿石和焦炭外含有 ______ \(\rm{.}\)除去铁矿石中脉石\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{SiO_{2}}\) \(\rm{)}\)的化学反应方程式为 ______ ；高炉排出气体的主要成分有\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{CO_{2}}\)和 ______ \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)．
\(\rm{(2)}\)已知：\(\rm{①Fe_{2}O_{3}}\) \(\rm{(s)+3C(s)═2Fe(s)+3CO(g)\triangle H=+494kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{②CO(g)+ \dfrac {1}{2}O_{2}(g)═CO_{2}(g)\triangle H=-283kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{③C(s)+ \dfrac {1}{2}O_{2}(g)═CO}\) \(\rm{(g)\triangle H=-110kJ⋅mol^{-1}}\)
则反应\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\) \(\rm{(s)+3C(s)+ \dfrac {3}{2}O_{2}(g)═2Fe(s)+3CO_{2}}\) \(\rm{(g)}\) 的\(\rm{\triangle H=}\) ______ \(\rm{kJ⋅mol^{-1}.}\)理论上反应 ______ 放出的热量足以供给反应 ______ 所需的热量\(\rm{(}\)填上述方程式序号\(\rm{)}\)
\(\rm{(3)}\)有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图\(\rm{(b)}\)所示，其中，还原竖炉相当于高炉的 ______ 部分，主要反应的化学方程式为 ______ ；熔融造气炉相当于高炉的 ______ 部分．
\(\rm{(4)}\)铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有\(\rm{SO_{2}}\) 污染空气，脱\(\rm{SO_{2}}\) 的方法是 ______ ．

难度：较易

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8．
工业上常以赤铁矿石\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{Fe_{2}O_{3})}\)和焦炭为主要原料，在高温下炼铁\(\rm{.}\)焦炭产生\(\rm{CO}\)的反应是：
\(\rm{C+O_{2} \dfrac { \overset{\;{高温}\;}{}}{\;}CO_{2}}\)； \(\rm{C+CO_{2}}\) \(\rm{ \dfrac { \overset{\;{高温}\;}{}}{\;}2CO}\)
\(\rm{(1)CO}\)还原赤铁矿的化学方程式是 ______
\(\rm{(2)}\)下列说法正确的是 ______
\(\rm{a.}\)为使赤铁矿石充分燃烧，需将其粉碎
\(\rm{b.}\)足量的空气能提高炼铁反应速率
\(\rm{c.}\)与生铁相比较，纯铁转化为“铁水”的温度低
\(\rm{(3)}\)生铁的用途很多，某电镀厂用生铁将废水中的\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)转化为\(\rm{Cr^{3+}}\)，流程图\(\rm{1}\)：

\(\rm{①}\)气体\(\rm{A}\)是 ______
\(\rm{②}\)在上述酸性溶液中，生铁比纯铁产生\(\rm{Fe^{2+}}\)的速率快，原因是 ______
\(\rm{③}\)将\(\rm{Cr^{3+}}\)转化为\(\rm{Cr(OH)_{3}}\)的离子方程式是 ______
\(\rm{(4)}\)电解法将一定浓度的酸性废水中的\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)转化为\(\rm{Cr^{3+}}\)，其原理示意图\(\rm{2}\)：
\(\rm{①}\)阳极附近溶液中\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)转化为\(\rm{Cr^{3+}}\)的离子方程式是 ______
\(\rm{②}\)一段时间后，试管底部出现沉淀\(\rm{.}\)解释生成沉淀的原因： ______ ．

难度：较易

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9．
如图是某企业设计的硫酸\(\rm{-}\)磷肥\(\rm{-}\)水泥联产、海水\(\rm{-}\)淡水多用、盐\(\rm{-}\)热\(\rm{-}\)电联产的三大生态产业链流程图．

根据上述产业流程回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)该流程\(\rm{①}\)、\(\rm{②}\)、\(\rm{③}\)、\(\rm{④}\)、\(\rm{⑤}\)为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式：\(\rm{①}\) ______ 、\(\rm{②}\) ______ 、\(\rm{③}\) ______ 、\(\rm{④}\) ______ 、\(\rm{⑤}\) ______ ．
\(\rm{(2)}\)沸腾炉发生反应的化学方程式： ______ \(\rm{.}\)磷肥厂的主要产品是普钙\(\rm{(}\)磷酸二氢钙和硫酸钙\(\rm{)}\)，写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式 ______ ．
\(\rm{(3)}\)用\(\rm{1}\)吨硫铁矿\(\rm{(FeS_{2}}\)的质量分数为\(\rm{36\%)}\)接触法制硫酸，制硫酸的产率为\(\rm{65\%}\)，则最后能生产出质量分数为\(\rm{98\%}\)的硫酸 ______ 吨\(\rm{.}\)
\(\rm{(4)}\)热电厂的冷却水是 ______ ，该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有 ______ \(\rm{(}\)写出一种即可\(\rm{)}\)．
\(\rm{(5)}\)根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想．______ ， ______ \(\rm{(}\)写出两点即可\(\rm{)}\)．

难度：中等

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10．
大气中的二氧化碳是自然界碳循环中的主要物质，请回答下列问题．
\(\rm{(1)}\)写出碳酸的结构式 ______ ．
\(\rm{(2)}\)人类的一些工业活动会产生大量的二氧化碳，比如炼铁，请写出工业上炼铁的化学方程式： ______ ．
\(\rm{(3)}\)日本东北大学和东京理科大学\(\rm{2016}\)年\(\rm{4}\)月\(\rm{15}\)日宣布，开发出了以催化剂方式使二氧化碳与二元醇直接聚合来合成聚碳酸酯的方法，请写出二氧化碳与乙二醇缩聚的反应方程式 ______ ．

难度：较易

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成分	\(\rm{Cl^{-}}\)	游离\(\rm{HCl}\)	\(\rm{Fe^{2+}}\)	\(\rm{Fe^{3+}}\)
含量\(\rm{g⋅/L^{-1}}\)	\(\rm{130-160}\)	\(\rm{50-70}\)	\(\rm{60-80}\)	\(\rm{0}\)