（魯京津瓊專用）2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 微題型18 練習(xí).docx

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微題型18 1．(2019江西名校高三第一次聯(lián)考)鋰被譽(yù)為“金屬味精”，以LiCoO2為正極材料的鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。工業(yè)上常以β鋰輝礦(主要成分為L(zhǎng)iAlSi2O6，還含有FeO、MgO、CaO等雜質(zhì))為原料來(lái)制取金屬鋰。其中一種工藝流程如下： 已知： ①部分金屬氫氧化物開(kāi)始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH： 氫氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 開(kāi)始沉淀時(shí)的pH 1.9 3.4 9.1 完全沉淀時(shí)的pH 3.2 4.7 11.1 ②Li2CO3在不同溫度下的溶解度如下表： 溫度/℃ 0 10 20 50 75 100 Li2CO3的溶解度/g 1.539 1.406 1.329 1.181 0.866 0.728 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的組成______________________________________________。 (2)反應(yīng)Ⅱ加入碳酸鈣的作用是_____________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)寫(xiě)出反應(yīng)Ⅲ中生成沉淀A的離子方程式：__________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)洗滌所得Li2CO3沉淀要使用________(填“熱水”或“冷水”)，理由是_________________ _______________________________________________________________________________。 (5)流程中兩次使用了Na2CO3溶液，第一次濃度小，第二次濃度大的原因是________________ _______________________________________________________________________________。 (6)該工藝中，電解熔融氯化鋰生產(chǎn)鋰時(shí)，陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣中會(huì)混有少量氧氣，原因是________ _______________________________________________________________________________。 2．高純六水氯化鍶晶體(SrCl26H2O)具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，工業(yè)上用碳酸鍶(SrCO3)粉為原料(含少量鋇和鐵的化合物等)制備高純六水氯化鍶晶體的過(guò)程如下： 已知：①M(fèi)(SrCl26H2O)＝267gmol－1 ②Ksp(SrSO4)＝3.310－7、Ksp(BaSO4)＝1.110－10 ③經(jīng)鹽酸浸取后，溶液中除含有Sr2＋和Cl－外，還含有少量Ba2＋、Fe2＋、Fe3＋雜質(zhì) ④SrCl26H2O晶體在61℃時(shí)開(kāi)始失去結(jié)晶水，100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)已知Sr為第五周期ⅡA族元素，則不符合Sr>Ca的是________(填序號(hào))。 ①原子半徑?、谧钔鈱与娮訑?shù)?、劢饘傩浴、茏罡邇r(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性 (2)寫(xiě)出碳酸鍶與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)工業(yè)上用熱風(fēng)吹干六水氯化鍶，適宜的溫度是______(填字母)。 A．50～60℃ B．70～80℃ C．80～100℃ D．100℃以上 (4)步驟④的操作是______________、__________、過(guò)濾。 (5)加入硫酸的目的是________________。 (6)若濾液中Ba2＋的濃度為110－5molL－1，依據(jù)題給信息計(jì)算濾液中Sr2＋的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______molL－1。 3．(2018大連二十四中模擬)用廢鉛蓄電池的鉛泥(含PbSO4、PbO和Pb等)制備精細(xì)化工產(chǎn)品PbSO43PbOH2O(三鹽)的主要流程如下： 已知：常溫下，Ksp(PbSO4)≈2.010－8，Ksp(PbCO3)≈1.010－13。回答下列問(wèn)題： (1)鉛蓄電池在生活中有廣泛應(yīng)用，其工作原理是Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。鉛蓄電池在充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________________________。若鉛蓄電池放電前，正、負(fù)極電極質(zhì)量相等，如果放電時(shí)轉(zhuǎn)移了1mol電子，則理論上兩電極質(zhì)量之差為_(kāi)_______。 (2)將濾液1、濾液3合并，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾等操作，得到一種結(jié)晶水合物(Mr＝322)，其化學(xué)式為_(kāi)_______________________________。 (3)步驟③酸溶時(shí)鉛與硝酸反應(yīng)生成Pb(NO3)2及NO的離子方程式為_(kāi)_____________；濾液2中溶質(zhì)的主要成分為_(kāi)_______________(寫(xiě)化學(xué)式)。 (4)步驟⑥合成三鹽的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (5)步驟⑦洗滌過(guò)程中，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (6)在步驟①的轉(zhuǎn)化中，若硫酸鉛和碳酸鉛在濁液中共存，則＝________。 4．(2019甘肅張掖高三第一次診斷)鋅焙砂主要含ZnO、ZnFe2O4，還含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物。如圖是工業(yè)上利用鋅焙砂制取金屬鋅的流程圖。 (1)酸浸時(shí)ZnFe2O4會(huì)生成兩種鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________。 (2)凈化Ⅰ操作分為兩步：第一步是將溶液中少量的Fe2＋氧化；第二步是控制溶液pH，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。 ①寫(xiě)出酸性條件下H2O2與Fe2＋反應(yīng)的離子方程式：____________________________________ _______________________________________________________________________________。 ②25℃時(shí)，pH＝3的溶液中c(Fe3＋)＝___molL－1。(已知25℃時(shí)，Ksp[Fe(OH)3]＝4.010－38) ③凈化Ⅰ生成的沉淀中還含有溶液中的懸浮雜質(zhì)，溶液中的懸浮雜質(zhì)被共同沉淀的原因是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)本流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)除硫酸鋅外還有_____________________________________ _____________________________________________________________________(寫(xiě)化學(xué)式)。 (4)若沒(méi)有凈化Ⅱ操作，則對(duì)鋅的制備帶來(lái)的影響是____________________________________ _______________________________________________________________________________。 5．(2019河北冀州中學(xué)高三仿真模擬)工業(yè)由鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量Fe2O3、Al2O3、FeO、SiO2等雜質(zhì))制備TiCl4的工藝流程如下： 已知： ①酸浸　FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)===FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l) ②水解　TiOSO4(aq)＋2H2O(l)H2TiO3(s)＋H2SO4(aq) ③煅燒　H2TiO3(s)TiO2(s)＋H2O(g) (1)FeTiO3中鈦元素的化合價(jià)為_(kāi)_________，試劑A為_(kāi)___________________。 (2)堿浸過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)酸浸后需將溶液溫度冷卻至70℃左右，若溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品吸收率過(guò)低，原因是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)上述流程中氯化過(guò)程的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________ _______________________________________________________________________________。 已知TiO2(s)＋2Cl2(g)TiCl4(l)＋O2(g)　ΔH＝＋151kJmol－1。該反應(yīng)極難進(jìn)行，當(dāng)向反應(yīng)體系中加入碳后，則反應(yīng)在高溫條件下能順利發(fā)生。從化學(xué)平衡的角度解釋原因是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (5)TiCl4極易水解，利用此性質(zhì)可制備納米級(jí)TiO2xH2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 6．(2018云南師范大學(xué)附屬中學(xué)高三月考)鉬是一種重要的過(guò)渡金屬元素，通常用作合金及不銹鋼的添加劑，可增強(qiáng)合金的強(qiáng)度、硬度、可焊性等。鉬酸鈉晶體(Na2MoO42H2O)可作為無(wú)公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬腐蝕抑制劑，如圖所示是化工生產(chǎn)中以輝鉬礦[主要成分為硫化鉬(MoS2)]為原料來(lái)制備金屬鉬和鉬酸鈉晶體的主要流程。 (1)已知反應(yīng)③為復(fù)分解反應(yīng)，則鉬酸中鉬元素的化合價(jià)為_(kāi)___________。 (2)反應(yīng)⑥的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________。 (3)輝鉬礦燃燒時(shí)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)操作X為_(kāi)___________________________________________________________________。 已知鉬酸鈉在一定溫度范圍內(nèi)的析出物質(zhì)及相應(yīng)物質(zhì)的溶解度如下表，則在操作X中應(yīng)控制溫度的最佳范圍為_(kāi)_______(填字母)。 溫度/℃ 0 4 9 10 15.5 32 51.5 100 ＞100 析出物質(zhì) Na2MoO410H2O Na2MoO42H2O Na2MoO4 溶解度 30.63 33.85 38.16 39.28 39.27 39.82 41.27 45.57 — A.0～10℃ B．10～100℃ C．15.5～50℃ D．100℃以上 (5)制備鉬酸鈉晶體還可用向精制的輝鉬礦中直接加入次氯酸鈉溶液氧化的方法，若在氧化過(guò)程中還有硫酸鈉生成，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。 (6)Li、MoS2可用作充電電池的電極，其工作原理為xLi＋nMoS2Lix(MoS2)n[Lix(MoS2)n附著在電極上]，則電池充電時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________ _______________________________________________________________________________。 (7)可用還原性氣體(CO和H2)還原MoO3制取金屬鉬，工業(yè)上制備還原性氣體CO和H2的反應(yīng)原理之一為CO2＋CH42CO＋2H2。含甲烷體積分?jǐn)?shù)為90%的7L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)天然氣與足量二氧化碳在高溫下反應(yīng)，甲烷轉(zhuǎn)化率為80%，用產(chǎn)生的CO和H2還原MoO3制取金屬鉬，理論上能生產(chǎn)鉬的質(zhì)量為_(kāi)_______(Mo相對(duì)原子量為96)。 答案精析 1．(1)Li2OAl2O34SiO2 (2)除去反應(yīng)Ⅰ中過(guò)量的H2SO4；控制pH，使Fe3＋、Al3＋完全沉淀 (3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Ca2＋＋CO===CaCO3↓ (4)熱水　Li2CO3在較高溫度下溶解度小，用熱水洗滌可減少Li2CO3的溶解損耗 (5)第一次濃度過(guò)大會(huì)使部分Li＋沉淀，第二次濃度大則有利于Li2CO3沉淀的生成 (6)加熱蒸干LiCl溶液時(shí)，有少量LiCl水解生成LiOH，LiOH受熱分解生成Li2O，電解時(shí)產(chǎn)生O2 2．(1)② (2)SrCO3＋2H＋===Sr2＋＋CO2↑＋H2O (3)A (4)蒸發(fā)濃縮　冷卻結(jié)晶 (5)除去Ba2＋雜質(zhì)　 (6)0.03 解析　(1)根據(jù)同主族元素性質(zhì)變化規(guī)律不難得出②選項(xiàng)不正確。(2)SrCO3類似于CaCO3，與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為SrCO3＋2H＋===Sr2＋＋CO2↑＋H2O。(3)根據(jù)題目信息知SrCl26H2O晶體在61℃時(shí)開(kāi)始失去結(jié)晶水，100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水。工業(yè)上用熱風(fēng)吹干六水氯化鍶但又不能脫去結(jié)晶水，所以選A。(4)第③步過(guò)濾后濾液的溶質(zhì)為SrCl2，從溶液中獲得SrCl26H2O晶體，還須進(jìn)行的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。(5)由于BaSO4是難溶于水的物質(zhì)，所以在操作過(guò)程中加入硫酸是使溶液中的Ba2＋形成BaSO4沉淀而除去Ba2＋雜質(zhì)。(6)Ksp(BaSO4)＝1.110－10，由于溶液中Ba2＋濃度為110－5molL－1，則c(SO)＝[1.110－10(110－5)]molL－1＝1.110－5molL－1，根據(jù)Ksp(SrSO4)＝3.310－7可知，c(Sr2＋)＝[3.310－7(1.110－5)]molL－1＝3.010－2molL－1＝0.03molL－1。 3．(1)PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋SO＋4H＋　16g (2)Na2SO410H2O (3)3Pb＋8H＋＋2NO===3Pb2＋＋2NO↑＋4H2O　HNO3 (4)4PbSO4＋6NaOHPbSO43PbOH2O↓＋3Na2SO4＋2H2O (5)取少量最后一次的洗滌液于潔凈的試管中，向其中滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則沉淀未洗滌干凈；否則，已洗滌干凈 (6)2.0105 4．(1)ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O (2)①H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　②4.010－5?、跢e(OH)3膠體具有吸附性 (3)H2SO4、Zn　(4)制取的鋅含銅、鎳等雜質(zhì) 5．(1)＋4　Fe(或鐵) (2)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O、SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (3)溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀 (4)TiO2＋C＋2Cl2TiCl4＋CO2　C與O2反應(yīng)，O2的濃度減小使平衡向右移動(dòng)；C與O2反應(yīng)放熱，溫度升高，使平衡向右移動(dòng)，促使反應(yīng)順利進(jìn)行 (5)TiCl4＋(x＋2)H2OTiO2xH2O＋4HCl 解析　(1)根據(jù)酸浸反應(yīng)FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)===FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l)可知，F(xiàn)eTiO3中Fe元素化合價(jià)為＋2價(jià)，則Ti元素為＋4價(jià)。然后加入試劑A[Fe(或鐵)]，發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。(2)堿浸的目的是除去Al2O3和SiO2等雜質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O、SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。(3)酸浸后需將溶液溫度冷卻至70℃左右，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致TiOSO4提前發(fā)生水解反應(yīng)：TiOSO4(aq)＋2H2O(l)H2TiO3(s)＋H2SO4(aq)，生成H2TiO3沉淀，導(dǎo)致最終產(chǎn)品吸收率過(guò)低。(4)該工業(yè)流程中氯化過(guò)程的化學(xué)方程式為T(mén)iO2＋C＋2Cl2TiCl4＋CO2；由于TiO2(s)＋2Cl2(g)TiCl4(l)＋O2(g)為可逆反應(yīng)，且正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，加入碳粉后，C與O2反應(yīng)，O2的濃度減小使平衡向右移動(dòng)；C與O2反應(yīng)放熱，溫度升高，使平衡向右移動(dòng)，促使反應(yīng)順利進(jìn)行。(5)TiCl4極易水解生成納米級(jí)TiO2xH2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為T(mén)iCl4＋(x＋2)H2OTiO2xH2O＋4HCl。 6．(1)＋6　(2)MoO3＋2OH－===MoO＋H2O (3)2MoS2＋7O22MoO3＋4SO2 (4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾　C (5)9∶1 (6)Lix(MoS2)n－xe－===nMoS2＋xLi＋ (7)28.8g 解析　(1)根據(jù)鉬酸銨的化學(xué)式可知，鉬元素的化合價(jià)為＋6價(jià)，由于反應(yīng)③為復(fù)分解反應(yīng)，則鉬酸中鉬元素的化合價(jià)為＋6價(jià)。 (2)MoO3與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成Na2MoO4和水，反應(yīng)的離子方程式為MoO3＋2OH－===MoO＋H2O。 (3)根據(jù)流程圖可以看出，輝鉬礦在空氣中焙燒生成MoO3，化學(xué)方程式為2MoS2＋7O22MoO3＋4SO2。 (4)由Na2MoO4溶液得到Na2MoO42H2O晶體，需要進(jìn)行的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，要析出Na2MoO42H2O晶體，溫度至少要高于15.5 ℃，而溫度高于51.5 ℃時(shí)該物質(zhì)溶解度較大，產(chǎn)率較低，因此C選項(xiàng)符合題意。 (5)次氯酸鈉作氧化劑，被還原為氯化鈉，輝鉬礦中MoS2作還原劑，被氧化為MoO和SO，次氯酸鈉中Cl元素化合價(jià)降低2價(jià)，MoS2中Mo元素化合價(jià)升高2價(jià)，1個(gè)S元素化合價(jià)升高8價(jià)，共升高18價(jià)，因此，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為9∶1。 (6)放電為原電池，充電為電解池，電解池陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Lix(MoS2)n失電子變?yōu)镸oS2，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ix(MoS2)n－xe－===nMoS2＋xLi＋。 (7)根據(jù)反應(yīng)CO2＋CH42CO＋2H2可知，1體積的甲烷發(fā)生反應(yīng)生成4體積的還原性氣體，還原性氣體總體積為7 L90%80%4＝20.16 L，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下還原性氣體總物質(zhì)的量為0.9 mol；生成1 mol Mo消耗3 mol CO和H2，所以生成的n(Mo)＝＝0.3 mol，鉬的質(zhì)量m(Mo)＝0.3 mol96 gmol－1＝28.8 g。