统考版高考化学二轮复习必考大题专练（一，A组）含答案

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1．绿矾被广泛用于医药和工业领域，工业上两种制备绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如图所示，根据题意回答下列问题：
方法一：利用黄铜矿粉(主要成分为CuFeS2)制取绿矾
(1)试剂a和试剂b分别是____________，操作1的名称是________。
(2)有一种细菌在有氧气存在的稀硫酸中，可以将CuFeS2氧化成硫酸盐，写出该反应的化学方程式：______________________。
方法二：利用工业废铁屑制取绿矾
(3)加入适量Na2CO3溶液的作用是________________________。
(4)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器名称有________________________________。
(5)通过检验CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) 来判断操作Ⅰ是否洗涤干净，检验的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料，也可用作木材的防腐剂等。用氧化锌烟尘(主要成分为ZnO，还含有少量PbO、CuO、Fe2O3、FeO等)生产ZnSO4·7H2O的流程如下：
有关金属离子[c(Mn＋)＝0.1 ml·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
(1)“酸浸”时用的稀酸是________；滤渣1的主要成分是________。
(2)“氧化”时的离子方程式为________________________；加入ZnO除杂时溶液的pH控制范围是________～5.0。
(3)滤渣3含有锌和________；由滤液得到ZnSO4·7H2O的操作是______________________、洗涤、干燥。
(4)取14.35 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量如下表：
则680℃时剩余固体的化学式为________(填序号)。
A．ZnO B．Zn3O(SO4)2
C．ZnSO4 D．ZnSO4·H2O
3．以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：
(1)过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为：
ⅰ：2Fe2＋＋ PbO2＋4H＋＋SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O
ⅱ： ……
①写出ⅱ的离子方程式：____________________________________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b．________________________________________________________________________。
(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)⇌NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。
①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是________(选填序号)。
A．减少PbO的损失，提高产品的产率
B．重复利用NaOH，提高原料的利用率
C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率
②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：________________________________________________________________________。
4．三氯化钌是一种重要的贵金属化合物，广泛应用于氯碱工业中金属阳极钌涂层及加氢催化剂。
Ⅰ.三氯化钌的制备
将金属钌粉与氯化钠混合后，加入微量还原性淀粉，将温度升高到800～1 000 ℃，再往熔融的熔体中通入氯气，大部分钌粉转化为氯钌酸钠(Na2RuCl6)，再经过一系列化学工艺制备出三氯化钌。
(1)生成氯钌酸钠的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)升温阶段加入还原性淀粉的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.三氯化钌的回收
从废弃催化剂回收三氯化钌的一种工艺流程如下图所示：
回答下列问题：
(3)“氧化”时加H2SO4的目的________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)“吸收”过程中加入乙醇的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度，其原理为2RuCl3＋3H2===2Ru＋6HCl。某同学对产品纯度进行测定，所得数据记录如下：
则产品的纯度为________(用百分数表示，保留两位有效数字)。
(6)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，下图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。每生成92 g液态HCOOH放出62.4 kJ的热量。
①根据图示写出该反应的热化学方程式
________________________________________________________________________。
②下列说法正确的是________。
a．图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂
b．图示中参与循环的物质只有CO2和H2
c．反应的活化能为62.4 kJ·ml－1
5．从含铬废水(主要成分为Cr2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(7)) )中回收铬渣并冶炼铬的部分工艺流程如下：
已知：Na2S2O5＋H2O===2NaHSO3
(1)①“还原”过程中Cr2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(7)) 转化为Cr3＋，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
②“还原”时，也可用Na2S2O3做还原剂，反应中S2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) 转变为SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ，则与等量的Cr2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(7)) 反应消耗的n(Na2S2O5)∶n(Na2S2O3)＝____________________。
(2)Cr2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(7)) 在不同酸碱性溶液中与CrO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) 存在如下平衡：
Cr2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(7)) ＋H2O⇌2CrO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ＋2H＋，该反应的平衡常数表达式为________________________________________________________________________。
(3)用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)处理废水后，可能会使废水的COD增大。在焦亚硫酸钠与废水铬元素不同质量比的情况下，加H2SO4与未加H2SO4处理含铬废水后其COD对比变化如图所示。
已知：“COD”是指化学需氧量，反映了水样中较强还原性物质含量的多少。水样中还原性物质越少，则COD越低，表明水质污染程度越小。
①未加H2SO4时，随着Na2S2O5质量增大，废水COD增大的原因是________________________________________________________________________。
②在焦亚硫酸钠与废水中铬元素质量比相同的情况下，加H2SO4时，与未加H2SO4相比，废水COD均有所下降，原因可能是
________________________________________________________________________。
(4)已知“铬渣”的主要成分为Cr(OH)3，“沉淀”反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
高考必考大题专练（一）
化工流程分析题（A组——金属类）
1．解析：（1）由流程图可知滤渣2为Fe（OH）3，而目标产物为绿矾（FeSO4·7H2O），所以试剂a为稀H2SO4，起溶解作用，b为铁粉，起还原作用；由流程图可知操作1为过滤，其作用为除去过量的铁粉。（2）由题意可知，在细菌的作用下，氧气氧化黄铜矿的反应方程式为4CuFeS2＋17O2＋2H2SO4 eq \(=====,\s\up7(细菌)) 4CuSO4＋2Fe2（SO4）3＋2H2O。（3）CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) 水解时使溶液呈碱性，可以除去油污。（4）因为操作Ⅰ为过滤与洗涤，所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
答案：（1）稀H2SO4、铁粉 过滤
（2）4CuFeS2＋17O2＋2H2SO4 eq \(=====,\s\up7(细菌)) 4CuSO4＋2Fe2（SO4）3＋2H2O
（3）除去油污 （4）烧杯、玻璃棒、漏斗
（5）取少量最后一次的洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已经洗涤干净；若有白色沉淀生成，则未洗涤干净
2．解析：流程分析如下：
（1）因制备的是ZnSO4·7H2O，“酸浸”时为不引入杂质，应用稀硫酸；由于PbSO4不溶于稀硫酸，故滤渣1的主要成分是PbSO4。（2）加入NaClO可将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，故“氧化”时的离子方程式为2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O；由表中数据可知，Fe3＋完全转化为Fe（OH）3沉淀时的pH为2.8，故加入ZnO除杂时pH最小为2.8。（3）由于Cu2＋完全转化为Cu（OH）2沉淀时的pH为6.7，故加入ZnO调pH除杂后溶液中还有Cu2＋，当加入过量锌粉时发生置换反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则滤渣3含有过量的锌和生成的铜；从滤液中得到ZnSO4·7H2O的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。（4）根据Zn原子守恒计算14.35 g ZnSO4·7H2O的物质的量为0.05 ml，若加热得到ZnSO4·H2O，则剩余固体质量为8.95 g，此时温度为100 ℃；若加热得到ZnSO4，则剩余固体质量为8.05 g，此时温度为250 ℃；若加热得到ZnO，则剩余固体质量为4.05 g，此时温度为930 ℃，若加热得到Zn3O（SO4）2，则剩余固体质量为6.72 g，此时温度为680 ℃，故680 ℃时剩余固体的化学式为Zn3O（SO4）2。
答案：（1）稀硫酸（或H2SO4） PbSO4
（2）2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O 2.8
（3）铜（或Cu） 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
（4）B
3．解析：（1）由题意可知，过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和H2O，Pb与PbO2在酸性条件下发生氧化还原反应，Pb为还原剂，PbO2为氧化剂，PbSO4既是氧化产物又是还原产物，化学方程式为Pb＋PbO2＋2H2SO4 eq \(=====,\s\up7(Fe2＋)) 2PbSO4＋2H2O。
（2）①催化剂在反应前后本身的质量和化学性质保持不变，但参加反应，反应特点是先消耗再生成，且消耗与生成的量相等。Fe2＋为该反应的催化剂，又知反应ⅰ中Fe2＋被PbO2氧化为Fe3＋，则在反应ⅱ中Fe3＋与Pb反应生成Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Pb＋SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ===PbSO4＋2Fe2＋；②a实验证明发生反应ⅰ生成Fe3＋，则b实验需证明发生反应ⅱ，Fe3＋转化为Fe2＋，实验方案为取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，充分反应，红色褪去。
（3）①过程Ⅱ的目的是脱硫。化学方程式为PbSO4＋2NaOH===PbO＋Na2SO4＋H2O；滤液1中含有未反应的NaOH和少量溶解的PbO，经处理后可重复利用减少PbO的损失，同时能提高NaOH的利用率。②利用PbO不同温度下在不同氢氧化钠溶液中的溶解度曲线，可向PbO粗品中加入35%的NaOH溶液，加热至高温（110 ℃），充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤可得PbO固体。
答案：（1）Pb＋PbO2＋2H2SO4 eq \(=====,\s\up7(Fe2＋)) 2PbSO4＋2H2O
（2）①2Fe3＋＋Pb＋SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ===2Fe2＋＋PbSO4
②取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去
（3）①AB ②向PbO粗品中加入一定量的35% NaOH溶液，加热至高温（110 ℃），充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体
4．解析：Ⅰ.（1）根据题意反应物有Ru、NaCl以及氯气，产物有Na2RuCl6，该过程中Ru元素被氧化成＋4价，Cl元素被还原成－1价，根据电子守恒和原子守恒可得化学方程式为Ru＋2Cl2＋2NaCl eq \(=====,\s\up7(高温)) Na2RuCl6；（2）空气中的氧气具有氧化性，升温阶段加入还原性淀粉可以保持还原性反应环境，防止金属钌被空气中氧气氧化；Ⅱ.（3）酸性环境下可以增强NaClO的氧化性；（4）加入乙醇可以增大RuO4在溶液中的溶解度；（5）根据三组实验数据得到的Ru单质的平均质量为 eq \f(0.490 0 g＋0.510 0 g＋0.500 0 g,3) ＝0.500 g，根据方程式可知样品中RuCl3的质量为 eq \f(0.500 g,101 g·ml－1) ×207.5 g·ml－1＝1.027 2 g，则样品的纯度为 eq \f(1.027 2 g,1.250 0 g) ×100%＝82%；（6）①根据整个流程可知，CO2和H2为反应物，产物为HCOOH，92 g HCOOH的物质的量为 eq \f(92 g,46 g·ml－1) ＝2 ml，所以生成1 ml液体HCOOH放出31.2 kJ能量，热化学方程式为H2（g）＋CO2（g）===HCOOH（l） ΔH＝－31.2 kJ·ml－1；②据图可知物质Ⅰ虽然参与整个过程，但整个反应前后没有变化，且反应从物质Ⅰ和氢气的反应开始，所以为该反应的催化剂，故a正确；据图可知催化剂虽然整个过程前后质量和化学性质没有变化，但也参与了整个循环，故b错误；每生成2 ml HCOOH放出62.4 kJ的能量，据此可知反应物和生成物的能量之差，不能确定反应的活化能，故c错误；综上所述选a。
答案：Ⅰ.（1）Ru＋2Cl2＋2NaCl eq \(=====,\s\up7(高温)) Na2RuCl6
（2）保持还原性反应环境，防止金属钌被空气中氧气氧化
Ⅱ.（3）NaClO在酸性环境下氧化性增强
（4）增加RuO4在溶液中的溶解性 （5）82%
（6）①H2（g）＋CO2（g）===HCOOH（l） ΔH＝－31.2 kJ·ml－1 ②a
5．解析：（1）①利用S2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(5)) 将Cr2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(7)) 还原为Cr3＋，自身被氧化为SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ，注意酸性环境。②Na2S2O5中S的平均价态为＋4价，被氧化到SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ，转移4e－，Na2S2O3中S的平均价态为＋2价，被氧化到SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ，转移8e－。（2）注意水溶液中水不写入平衡常数。（3）①COD越低，说明还原性物质越多，还原性物质可能HSO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) 或S2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(5)) 增多（从物质的性质入手）。②加硫酸，酸性增强，COD下降，说明还原性物质减少，即H＋促进反应或将HSO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) 转化为SO2逸出。（4）反应物有：Na2CO3、Cr2（SO4）3，生成物有Cr（OH）3、3CO2，配平，判断Cr3＋以Cr2（SO4）3存在是关键。
答案：（1）①3S2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(5)) ＋2Cr2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(7)) ＋10H＋===6SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ＋4Cr3＋＋5H2O或3HSO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ＋Cr2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(7)) ＋5H＋===3SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ＋2Cr3＋＋4H2O ②2∶1
（2）K＝ eq \f(c2（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）·c2（H＋）,c（Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ）)
（3）①Na2S2O5质量越大，反应后废水中剩余的HSO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) （或S2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(5)) ）的量就越多，HSO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) （或S2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(5)) ）具有较强的还原性，所以废水的COD增大
②废水酸性增强，促进HSO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) （或S2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(5)) ）与Cr2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(7)) 充分反应，还原性的HSO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) （或S2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(5)) ）转化更完全，含量减少（或废水酸性增强，H＋将HSO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) 转化为SO2气体逸出，还原性的HSO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) 减少）
（4）3Na2CO3＋Cr2（SO4）3＋3H2O===3Na2SO4＋2Cr（OH）3↓＋3CO2↑金属离子
Fe3＋
Fe2＋
Zn2＋
Cu2＋
开始沉淀的pH
1.5
6.3
6.2
4.7
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.2
6.7
温度/℃
100
250
680
930
质量/g
8.95
8.05
6.72
4.05
实验序号
产品质量/g
固体Ru质量/g
①
1.250 0
0.490 0
②
1.250 0
0.510 0
③
1.250 0
0.500 0