2022年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 課時(shí)4 無機(jī)化學(xué)工藝流程題型沖關(guān)練習(xí)

2022年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 課時(shí)4 無機(jī)化學(xué)工藝流程題型沖關(guān)練習(xí)1某一化工廠以廢鐵屑為原料制備FeCl3溶液，用作印刷電路銅板腐蝕劑，并對(duì)溶液B進(jìn)行電解處理的實(shí)驗(yàn)流程如圖：(1)試劑a應(yīng)選用_(填寫名稱)；(2)步驟用到的主要玻璃儀器有漏斗、_(填寫儀器名稱)；(3)寫出步驟中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式_；(4)實(shí)驗(yàn)室制取氣體E的離子方程式是_，欲對(duì)氣體E進(jìn)行干燥和吸收，需選用下列裝置中的_(填寫序號(hào))；(5)如何用化學(xué)方法檢驗(yàn)氣體E？_。解析分析流程中的物質(zhì)及其化學(xué)反應(yīng)，廢鐵屑加入熱堿液是除去鐵屑表面的油污，將Fe反應(yīng)生成Fe2的試劑只能選用HCl，才能由A經(jīng)Cl2氧化后成FeCl3，若換成H2SO4、HNO3等其他酸，則引入SO、NO等雜質(zhì)，過濾需用的玻璃儀器有：漏斗、燒杯、玻璃棒；2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，則B中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3等溶質(zhì)，將其電解時(shí)，根據(jù)陽離子放電順序先析出Cu，陽極生成Cl2，但是由于氧化性Fe3>Cu2，則Fe3一定放電成Fe2后才有Cu單質(zhì)析出；Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法為MnO2與濃鹽酸反應(yīng)，則Cl2中混有HCl、H2O等雜質(zhì)，干燥Cl2用，吸收Cl2用；Cl2的檢驗(yàn)方法是用濕潤的淀粉KI試紙。答案(1)稀鹽酸(2)燒杯、玻璃棒(3)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2(4)MnO24H2Cl,Mn2Cl22H2O(5)將濕潤的KI淀粉試紙靠近集氣瓶口，試紙變藍(lán)，證明該氣體為Cl22(2016·金考卷)鎳電池廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)，電極材料由Ni(OH)2、碳粉和氧化鐵等涂在鋁箔上制成。由于電池使用后電極材料對(duì)環(huán)境有危害，某興趣小組對(duì)該電池電極材料進(jìn)行回收研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：已知：a.NiCl2易溶于水，F(xiàn)e3不能氧化Ni2。b某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及開始沉淀和完全沉淀時(shí)的理論pH如表所示：M(OH)nKsppH開始沉淀沉淀完全Al(OH)31.9×10333.434.19Fe(OH)33.9×10382.532.94Ni(OH)21.6×10147.609.75回答下列問題：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷步驟依次析出的沉淀_和沉淀_(填化學(xué)式)，則pH1_pH2(填“>”、“”或“<”)，控制兩種沉淀析出可利用_(填序號(hào))。ApH試紙B石蕊指示劑CpH計(jì)(2)已知溶解度：NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O，則步驟的化學(xué)方程式是_。步驟后，過濾沉淀所需的玻璃儀器有_。若過濾時(shí)發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實(shí)驗(yàn)操作的角度給出兩種可能的原因：_ _。(3)中陽極反應(yīng)產(chǎn)生的氣體E為_，驗(yàn)證該氣體的試劑為_。(4)試寫出步驟的離子方程式：_。解析注意電極材料的成分以及和鹽酸反應(yīng)后的離子；A呈酸性，加入NiO的目的，是為了降低H濃度，促進(jìn)Fe3、Al3的水解，根據(jù)表中提供信息，F(xiàn)e3先形成沉淀；只要注意到表中pH的數(shù)據(jù)，即可選出答案；溶解度越小，越先形成沉淀；注意只要求寫出玻璃儀器；注意D的成分為NaCl溶液；看準(zhǔn)要求。答案(1)Fe(OH)3Al(OH)3<C(2)NiCl2Na2C2O42H2O=NiC2O4·2H2O2NaCl漏斗、玻璃棒和燒杯玻璃棒劃破濾紙、濾液超過濾紙邊緣(3)Cl2濕潤的淀粉KI試紙(4)2Ni(OH)22OHCl2=2Ni(OH)32Cl3(2015·福建理綜，24)無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。(1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應(yīng)的離子方程式為_。(2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下：已知：物質(zhì)SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸點(diǎn)/57.6180(升華)300(升華)1 023步驟中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是_(只要求寫出一種)。步驟中若不通入氯氣和氧氣，則反應(yīng)生成相對(duì)原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是_。已知：Al2O3(s)3C(s)=2Al(s)3CO(g)H11 344.1 kJ·mol12AlCl3(g)=2Al(s)3Cl2(g)H21 169.2 kJ·mol1由Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學(xué)方程式為_。步驟的尾氣經(jīng)冷卻至室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有3種，其化學(xué)式分別為_。結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，步驟中加入鋁粉的目的是_。解析(1)AlCl3屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中Al3發(fā)生水解反應(yīng)生成Al(OH)3膠體：Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H；(2)步驟中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，可以防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解，同時(shí)也增大了反應(yīng)物的接觸面積，從而加快反應(yīng)速率。根據(jù)物質(zhì)的組成元素可知：若步驟中不通入氯氣和氧氣，則反應(yīng)生成相對(duì)原子質(zhì)量比Si大的單質(zhì)是Fe。對(duì)已知兩個(gè)熱化學(xué)方程式由上到下依次標(biāo)記為(i)和(ii)，根據(jù)蓋斯定律，(i)(ii)可得所求熱化學(xué)方程式：Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)H174.9 kJ·mol1；步驟經(jīng)冷卻至室溫后，氣體中含有Cl2、CO2、O2等，用足量的NaOH冷溶液吸收。因此，得到的3種鹽分別為NaCl、NaClO、Na2CO3。Al的活動(dòng)性強(qiáng)于Fe，在步驟中加入Al粉與FeCl3發(fā)生置換反應(yīng)，以除去FeCl3從而提高AlCl3的純度。答案(1)Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H(2)防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解或增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率Fe或鐵Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)H174.9 kJ·mol1NaCl、NaClO、Na2CO3除去FeCl3，提高AlCl3純度4(2016·江蘇化學(xué)，16)以電石渣主要成分為Ca(OH)2和CaCO3為原料制備KClO3的流程如下：(1)氯化過程控制電石渣過量、在75 左右進(jìn)行。氯化時(shí)存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應(yīng)，Ca(ClO)2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2 分解為CaCl2和O2。生成Ca(ClO)2的化學(xué)方程式為_。提高Cl2轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的轉(zhuǎn)化率的可行措施有_(填序號(hào))。A適當(dāng)減緩?fù)ㄈ隒l2速率B充分?jǐn)嚢铦{料C加水使Ca(OH)2完全溶解(2)氯化過程中Cl2 轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的總反應(yīng)方程式為：6Ca(OH)26Cl2=Ca(ClO3)25CaCl26H2O氯化完成后過濾。濾渣的主要成分為_(填化學(xué)式)。濾液中Ca(ClO3)2與CaCl2的物質(zhì)的量之比nCa(ClO3)2 nCaCl2 _15(填“>”、“<”或“”)。(3)向?yàn)V液中加入稍過量KCl固體可將Ca(ClO3)2轉(zhuǎn)化為KClO3，若溶液中KClO3的含量為100 g·L1，從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是_。 解析(1)Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(ClO)2和CaCl2，配平。適當(dāng)緩慢通氯氣，氣液充分接觸，提高Cl2的吸收率，A正確；充分?jǐn)嚢瑁龃髿庖航佑|面積，提高Cl2的吸收率，B正確；由于Ca(OH)2溶解度小，加水使Ca(OH)2溶解，生成Ca(ClO3)2濃度小，無法提高Cl2的轉(zhuǎn)化率，錯(cuò)誤。(2)電石渣中含有不溶于水的CaCO3及溶解度小的Ca(OH)2，濾渣為CaCO3、Ca(OH)2。因?yàn)镃a(OH)2與Cl2還可以發(fā)生反應(yīng)生成Ca(ClO)2和CaCl2，Ca(ClO)2少量分解也會(huì)生成CaCl2，所以Ca(ClO3)2含量偏低。(3)由溶解度圖可知，KClO3隨溫度升高溶解度變大，可以采用蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶的方法生成沉淀。答案(1)2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2OAB(2)CaCO3、Ca(OH)2(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶