高考化学二轮（通用版）复习逐题对点特训8 Word版含答案

这是一份高考化学二轮（通用版）复习逐题对点特训8 Word版含答案，共8页。试卷主要包含了钛被誉为“21世纪的金属”等内容，欢迎下载使用。


1．钛被誉为“21世纪的金属”。钛具有密度小、耐高温、耐腐蚀等特性，具有广泛的用途。下面是用钛铁矿石(主要成分为FeTiO3)冶炼金属钛的工艺流程图：
钛铁矿石TiOSO4H2TiO3,③TiO2TiCl4Ti
根据上述工艺流程图回答下列问题：
(1)反应①是一个非氧化还原反应，那么FeTiO3中Ti元素的化合价为＋4，含有铁元素的反应产物为FeSO4(写化学式)。
(2)除反应①外，剩余的四个反应中，属于氧化还原反应的是④⑤(写反应序号)。
(3)已知H2TiO3不溶于水。写出反应②的化学方程式：TiOSO4＋2H2O===H2TiO3↓＋H2SO4。
(4)反应⑤制备金属Ti的方法是B(填字母序号)。
A．热分解法 B．热还原法　　
C．电解法
解析：(1)因为反应①是一个非氧化还原反应，所以由产物TiOSO4可知Ti元素的化合价为＋4，故FeTiO3中Fe的化合价为＋2，即含有铁元素的反应产物为FeSO4。
(2)分析反应②、③中反应物与生成物的化合价可知，这两个反应属于非氧化还原反应；而反应④尽管反应物、生成物中的Ti元素化合价没变，但参加反应的物质还有C、Cl2，故该反应为氧化还原反应；反应⑤为镁作为还原剂制备钛，属于氧化还原反应。
(3)注意提示性语言“H2TiO3不溶于水”，由此可知该反应为TiOSO4的水解反应，生成物还有H2SO4，且H2TiO3后需要标注“↓”。
(4)反应⑤的基本原理就是用活泼金属作还原剂来冶炼其他金属。
2．氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础，工业上常用其部分产品生产光伏产业的主要原料高纯硅，流程如下：

请回答下列问题：
(1)C气体的化学式是H2，装置1中发生反应的条件是通电(或电解)。
(2)粗硅与B气体的反应属于化合反应(填反应类型)。
(3)SiCl4在水中易水解成两种酸，比较两种酸的强弱：HCl(填化学式，下同)大于H2SiO3或H4SiO4。
(4)在空气中，铝可以和固体A在熔融条件下反应生成偏铝酸钠，该反应的化学方程式是4NaOH＋4Al＋3O2===4NaAlO2＋2H2O。
(5)氟硅酸钠(Na2SiF6)难溶于水，可做搪瓷工艺中的乳白剂，由氟硅酸与氯化钠溶液反应制得，该反应的化学方程式是H2SiF6＋2NaCl===Na2SiF6↓＋2HCl。
(6)取石英砂10 t通过该流程可生产高纯硅4.2 t，理论上要电解NaCl35.1 t。
解析：(1)氢气还原SiCl4得晶体硅，则C气体是氢气。则装置1中发生的是电解饱和食盐水的反应。
(2)B气体是氯气，硅与氯气发生化合反应。
(3)SiCl4在水中生成H4SiO4(或 H2SiO3)和 HCl，HCl 是强酸，H2SiO3 是弱酸，所以酸性HCl大于H4SiO4(或H2SiO3)。
(6)由Si～2Cl2～4NaCl
28　　 4×58.5
4.2 t　　 35.1 t
3．铁是一种过渡金属，铁的化合物和单质在生产、生活中用途广泛。试通过所给条件回答下列问题：
Ⅰ.高铁酸钾(K2FeO4)可用作净水剂，也可用于制造高铁电池。
(1)工业上用NaClO氧化硝酸铁制得高铁酸钠，反应的离子方程式为2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出，原因是低温时K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4。
(2)用镍(Ni)、铁作电极，浓NaOH溶液作电解液，用电解的方法也可制得Na2FeO4，则电解过程中阳极的反应式为Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O。
Ⅱ.还原铁粉是粉末冶金工业的重要原料，利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如图：

(1)已知室温下KspFe(OH)2]＝4.9×10－17，Ksp(FeCO3)＝2.1×10－11。上述转化过程中，FeCO3达到溶解平衡时，测得溶液的pH为8，c(Fe2＋)为1.0×10－5 mol L－1。试判断所得固体FeCO3中是否混有Fe(OH)2否(填“是”或“否”)，理由是c(Fe2＋)·c2(OH－)＝1.0×10－5×(1.0×10－6)2＝10－17<4.9×10－17，所以不会混有Fe(OH)2。
(2)干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3·nH2O被空气氧化为FeOOH，其化学方程式为4FeCO3·nH2O＋O2===4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O、4FeCO3＋O2＋2H2O===4FeOOH＋4CO2。
(3)取干燥后的FeCO3样品12.49 g焙烧最终得到Fe 6.16 g，计算FeCO3样品中杂质FeOOH的质量为0.89_g。
解析：Ⅰ.(1)该反应的还原剂是Fe3＋；氧化产物是FeO，氧化剂是ClO－，还原产物是Cl－，由得失电子守恒知：n(Fe3＋)∶n(ClO－)＝2∶3，而含Fe3＋的溶液呈酸性，最后由质量守恒、电荷守恒配平得：2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。
(2)阳极是Fe在碱性溶液中失去电子生成 FeO : Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O。
Ⅱ.(1)离子积常数＝c(Fe2＋)·c2(OH－)＝1.0×10－5×(1.0×10－6)2＝10－17<4.9×10－17，所以不会混有Fe(OH)2。
(2)还原剂是FeCO3·nH2O，氧化产物是FeOOH，氧化剂是O2，还原产物中O显－2价，由得失电子守恒知：n(FeCO3·nH2O)∶n(O2)＝4∶1，最后再由质量守恒配平得；4FeCO3·nH2O＋O2===4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O，FeCO3·nH2O失去结晶水得到FeCO3，根据得失电子守恒和质量守恒配平得；4FeCO3＋O2＋2H2O===4FeOOH＋CO2。　
(3)设样品含x mol FeCO3、y mol FeOOH，则116x＋89y＝12.49、56x＋56y＝6.16，解得y＝0.01，所以样品中含有0.89 g FeOOH。
4．铬化学丰富多彩，无论是铬单质还是含铬化合物，在生产和科学研究中都具有重要的价值，请根据相关信息回答下列问题。
(1)在常温下，铬能缓慢与稀硫酸反应，生成蓝色溶液。与铜相比，其金属活泼性强(填“强”或“弱”)。
(2)Cr(OH)3和Al(OH)3类似，也是两性氢氧化物，在水中存在酸式和碱式电离平衡，其酸式电离方程式是Cr(OH)3H＋＋CrO＋H2O(或Cr(OH)3＋H2OH＋＋Cr(OH)4]－)。
(3)酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色Cr3＋。反应原理为K2Cr2O7＋C2H5OH＋H2SO4―→K2SO4＋Cr2(SO4)3＋CH3COOH＋H2O(未配平)，当反应中有0.03 mol电子转移时，被氧化的乙醇有0.007_5mol。
(4)工业上净化处理铬污染方法之一是将含K2Cr2O7的酸性废水放入电解槽内，加入适量的NaCl，以Fe和石墨为电极进行电解。经过一段时间后，生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去(已知KspFe(OH)3]＝4.0×10－38，KspCr(OH)3]＝6.0×10－31)。在装置中应该用铁(填材料名称)作电解池的阳极；已知电解后的溶液中c(Fe3＋)为2.0×10－13 mol/L，则溶液中c(Cr3＋)为3.0×10－6mol/L。
解析：(1)铬能与稀硫酸反应，而铜不与稀硫酸反应，因此铬的金属活泼性比铜强。
(2)由Al(OH)3的酸式电离可类推Cr(OH)3的酸式电离。
(3)根据C2H5OHCH3COOH，则反应中有0.03 mol电子转移时，被氧化的乙醇有0.007 5 mol。
(4)在装置中应用Fe作阳极，
根据KspFe(OH)3]、KspCr(OH)3]，
则＝＝＝1.5×107，
故c(Cr3＋)＝1.5×107×2.0×10－13 mol/L＝3.0×10－6 mol/L。
5．卤水中含有丰富的镁离子，可制取多种含镁产品。
(1)向卤水中加入Ca(OH)2制取Mg(OH)2，其离子方程式是Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓(或Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋)。
(2)Mg(OH)2可制取MgO，进而制得金属镁。
①灼烧Mg(OH)2得到MgO的化学方程式是Mg(OH)2MgO＋H2O。
②1200°C，真空条件下用硅铁(含硅单质95%～99%)将MgO还原为镁蒸气(铁不参与反应)，其原理可用化学方程式表示为Si＋2MgO2Mg↑＋SiO2。
(3)Mg(OH)2可用来制取MgCl2，进而制取金属镁。
①从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O的操作是加热浓缩、降温结晶、过滤。
②MgCl2·6H2O与SOCl2混合后加热，可获得无水MgCl2
(已知SOCl2与水接触时迅速形成白雾，生成SO2)。得到无水MgCl2的化学方程式是6SOCl2＋MgCl2·6H2OMgCl2＋6SO2↑＋12HCl↑。
(4)Mg(OH)2还可用来制取三硅酸镁(xMgO·3SiO2)。
三硅酸镁是医疗上某抗酸药的主要成分。已知硅酸盐的化学式通常用氧化物形式表示，如石棉CaMg3Si4O12表示为3MgO·CaO·4SiO2。
①三硅酸镁中和胃酸的离子方程式是xMgO·3SiO2＋H＋===Mg2＋＋SiO2＋H2O。
②为确定x MgO·3SiO2中x值，取三硅酸镁样品0.52 g，加入0.5000 mol/L H2SO4标准液15.00 mL，充分反应后，用0.5000 mol/L的NaOH标准液滴定过量的H2SO4，消耗NaOH标准液14.00 mL。则x＝2。
解析：(2)①Mg(OH)2受热分解为MgO和H2O。②高温条件下， Si将MgO还原为沸点较低的镁蒸汽，同时生成高熔点的SiO2。
(3)①MgCl2的溶解度随温度变化较大，则可以通过加热浓缩、冷却结晶的方法得到晶体。②发生反应的原理是SOCl2与MgCl2·6H2O反应生成SO2、HCl和MgCl2。
(4)①根据镁守恒知Mg2＋前的系数是x，根据硅守恒知SiO2前的系数是3，结合电荷守恒知H＋前的系数是2x，根据原子守恒则还有xH2O。②三硅酸镁消耗的n(H2SO4)＝ mL×10－3 L/mL×0.500 0 mol/L＝0.004 mol，则n(MgO)＝0.004 mol，所以三硅酸镁的物质的量是 mol，则有＝ mol，得x＝2。
6．菱锰矿的主要成分是MnCO3(含有少量FeS2、Al2O3)，以菱锰矿为原料制备锰单质的流程如下所示：
浆化溶液1溶液2精制―→电解―→Mn
请回答下列问题：
(1)菱锰矿在浸取前需要粉碎，其目的是增大接触面积，便于浆化，提高浸出率。
(2)用稀硫酸浸取时，主要反应的离子方程式为MnCO3＋2H＋===Mn2＋＋CO2 ↑＋H2O；加入二氧化锰的目的是除去其中的FeS2(填化学式)，此物质参与反应时生成硫酸铁、水和硫酸锰，该物质发生反应的化学方程式为2FeS2＋15MnO2＋14H2SO4===Fe2( SO4 )3＋15MnSO4＋14H2O。
(3)已知Fe、Al、Mn的氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH如表所示，则加氨水沉淀时应控制溶液的pH范围为5.0≤pH<8.3。
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀pH
1.8
4.1
8.3
完全沉淀pH
3.2
5.0
9.8
(4)电解硫酸锰溶液时，阴极的电极反应式为Mn2＋＋2e－===Mn。用高锰酸钾溶液检验Mn2＋，产生黑色沉淀，该反应的离子方程式为2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋。
(5)硫酸锰在高温条件下分解可得到三种氧化物，该热分解的化学方程式为3MnSO4Mn3O4＋SO2↑＋2SO3↑。
解析：(1)矿石粉碎可增大固体与液体、固体与气体的接触面积，可从影响化学反应速率因素的角度进行分析。
(2)碳酸锰与稀硫酸反应，类似碳酸钙与盐酸反应。二硫化亚铁与二氧化锰在稀硫酸中反应生成硫酸铁、硫酸锰和水。
(3)根据几种离子沉淀的pH，控制溶液的酸碱性使氢氧化铝和氢氧化铁完全沉淀而氢氧化锰没有开始沉淀。
(4)电解硫酸锰溶液时，阴极上锰离子发生还原反应生成锰单质。高锰酸钾可将锰离子氧化成二氧化锰。
(5)硫酸锰在高温下分解生成四氧化三锰、二氧化硫和三氧化硫。
7．Cu2S是火法炼铜的重要原料，下面是由Cu2S冶炼铜及制备CuSO4·5H2O的流程图：
Cu2SCu焙烧,Cu2O、CuOAB蒸发、结晶、过滤,胆矾
(1)冶炼时温度达1200～1280℃，Cu2S通过两步反应锤炼成粗铜：
①2Cu2S＋3O2高温,2Cu2O＋2SO2，②部分Cu2S与Cu2O反应生成铜和一种具有漂白性的气体。则第二步反应的化学方程式为Cu2S＋2Cu2O6Cu＋SO2↑。
(2)Cu2O、CuO加入足量的稀硫酸得到的溶液呈蓝色，且有红色物质生成。请写出生成红色物质的离子方程式：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。
(3)为除去A中的红色物质，操作I中最好加入的试剂是C(填字母)。
A．加入适量的NaNO3　　　 B．适量的硝酸
C．适量的H2O2溶液
(4)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，常用的制备方法有电化学法。电化学法可用铜棒和石墨做电极，电解反应为2Cu＋H2O电解,Cu2O＋H2↑。制备Cu2O时，铜棒做阳极，电极反应式为2Cu－2e－＋H2O===Cu2O＋2H＋。
(5)若B溶液的体积为0.2 L，电解B溶液一段时间后(硫酸铜没有完全电解)，溶液的PH由2变为1，此时生成气体在标准迖况下的体积为100.8 mL。
解析：(1)Cu2S和Cu2O反应生成Cu和SO2，根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。
(2)生成红色物质的反应为Cu2O与稀硫酸发生氧化还原反应。
(3)A为含有Cu的CuSO4、H2SO4溶液，除去Cu最好加入H2O2，发生反应Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。加入 NaNO3 或硝酸，会引入Na＋、NO等杂质离子，还会产生污染环境的NO。
(5)根据 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，生成n(H＋)＝(0.l－0.01)×0.2＝0.018 mol, n(H2SO4 )＝0.009 mol，则生成气体在标准状况下体积V＝0.009 mol××22.4 L/mol＝0.100 8 L＝100.8 mL。
8．硼及其化合物在工农生产中应用广泛。已知：硼镁矿的主要成分为Mg2B2O5·H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为

回答下列有关问题：
(1)硼砂中B的化合价为＋3价；溶于热水后，常用稀硫酸调pH至2～3制取H3BO3，该反应的离子方程式为B4O＋2H＋＋5H2O===4H3BO3。
X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为3Mg＋B2O32B＋3MgO。
(2)MgCl2·7H2O在HCl氛围中加热的原因是防止_MgCl2_水解。
若用惰性电极电解MgCl2溶液，其阴极反应式为2H2O＋Mg2＋＋2e－===H2↑＋Mg(OH)2↓。
(3)镁—H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，则其正极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O。
常温下，若起始电解质溶液pH＝1，则pH＝2时，溶液中Mg2＋的浓度为0.045_mol·L－1。已知KspMg(OH)2]＝5.6×10－12，当溶液pH＝6时，没有(填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出。
(4)制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0.020 g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30 mol·L－1Na2S2O3(H2S2O3为弱酸)溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。滴定时用到的指示剂是淀粉。该粗硼样品的纯度为99%。(提示：I2＋2S2O===2I－＋S4O)
解析： (1)硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O，钠元素化合价为＋1价，氧元素化合价为－2价，依据化合价代数和为零计算得到硼元素化合价为＋3价；用H2SO4调pH至2～3，硼砂中的Na2B4O7在酸溶液中生成H3BO3，反应的离子方程式为B4O＋2H＋＋5H2O===4H3BO3；X为H3BO3晶体加热脱水的产物为B2O3，与Mg反应生成粗硼和氧化镁，反应的化学方程式为3Mg＋B2O32B＋3MgO。
(2)MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热，是为了防止氯化镁水解生成氢氧化镁；若用惰性电极电解MgCl2溶液，阴极氢离子得到电子生成氢气，水的电离平衡被破坏，水电离生成的氢氧根离子浓度增大，和镁离子形成氢氧化镁沉淀，合并写出阴极反应式为2H2O＋Mg2＋＋2e－===H2↑ ＋Mg(OH)2↓。
(3)镁－H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，正极上是过氧化氢得到电子生成水的反应，正极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O；若起始电解质溶液pH＝1，则pH＝2时，溶液中氢离子浓度减小0.1 mol·L－1 －0.01 mol·L－1＝0.09 mol·L－1，依据反应方程式得到Mg2＋浓度为0.045 mol·L－1；KspMg(OH)2]＝5.6×10－12，当溶液 pH＝6 时，c(OH－)＝10－8 mol·L－1，则 Qc＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝0.045×10－16＝4.5×10－18 (4)碘遇淀粉变蓝，终点时蓝色褪去；硫代硫酸钠的物质的量为0.30 mol·L－1×0.018 L＝0.005 4 mol，根据关系式：B～BI3～3/2 I2～3S2O，n(B)＝n(S2O)＝0.001 8 mol，硼的质量为 11 g·mol－1×0.001 8 mol ＝0.019 8 g，粗硼中硼的含量为0.019 8 g/0.020 g×100%＝99%。