山东专用2020届高考化学二轮复习专题九常见的无机物及其应用练习含解析

山东专用2020届高考化学二轮复习专题九常见的无机物及其应用练习含解析

专题九　常见的无机物及其应用 一、单项选择题 ‎1.(2019江苏单科,6,2分)下列有关化学反应的叙述正确的是(　　)‎ A.Fe在稀硝酸中发生钝化 B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2‎ C.SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3‎ D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2‎ 答案　C　A项,常温下,Fe遇浓硝酸发生钝化,Fe与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO气体,错误;B项,MnO2与浓盐酸在加热条件下可制取Cl2,与稀盐酸不反应,错误;C项,SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3,正确;D项,室温下Na与O2反应生成Na2O,错误。‎ ‎2.(2019广东佛山一模)硫是生物必需的营养元素之一,下列关于自然界中硫循环(如图所示)的说法正确的是(　　)‎ A.含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环 B.硫循环中硫的化合物均为无机物 C.上述硫循环中硫元素均被氧化 D.烧煤时加石灰石,可减少酸雨及温室气体的排放 答案　A　A项,分析题图可知,含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环;B项,硫循环中硫的化合物包括有机物和无机物;C项,硫循环中,部分硫元素化合价升高被氧化,部分硫元素化合价降低为-2价被还原;D项,烧煤时加入石灰石可减少二氧化硫的排放量,即可减少酸雨的发生,但不能减少温室气体的排放量。‎ ‎3.(2019安徽黄山一模)下列各组物质中,物质之间通过一步反应能实现如下图所示转化的是(　　)‎ - 12 -‎ 选项 A B C D X Fe Al2O3‎ N2‎ HCl Y FeCl3‎ Al(OH)3‎ NO2‎ NaCl Z Fe(OH)3‎ NaAlO2‎ HNO3‎ Cl2‎ 答案　D　Fe(OH)3无法通过一步反应生成铁,A项错误;Al2O3无法通过一步反应生成Al(OH)3,‎ NaAlO2也无法通过一步反应生成Al2O3,B项错误;N2无法通过一步反应生成NO2,C项错误;HCl与氢氧化钠反应生成NaCl,电解熔融NaCl生成氯气,氯气与钠反应生成氯化钠,氯气与氢气反应生成氯化氢,D项正确。‎ ‎4.(2019河南平顶山二调)某化工厂制备净水剂硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·6H2O]的一种方案如下:‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.滤渣A的主要成分是CaSO4‎ B.相同条件下,NH4Fe(SO4)2·6H2O净水能力比FeCl3强 C.“合成”反应要控制温度,温度过高,产率会降低 D.“系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、干燥等 答案　B　硫酸钙微溶于水,滤渣A的主要成分是硫酸钙,A项正确;NH‎4‎‎+‎抑制Fe3+的水解,故相同条件下氯化铁净水能力比硫酸铁铵晶体强,B项错误;“合成”时温度过高,会促进Fe3+的水解,C项正确;经过“系列操作”后由溶液得到含结晶水的晶体,宜采用降温结晶法,D项正确。‎ ‎5.(2019江西重点中学盟校联考)某学习小组以废催化剂(主要成分为SiO2、ZnO、ZnS和CuS)为原料,制备锌和铜的硫酸盐晶体。设计的实验方案如下:‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO、ZnS和CuS B.步骤①、③中发生的反应均为氧化还原反应 - 12 -‎ C.步骤③涉及的离子反应可能为CuS+H2O2+2H+Cu2++S+2H2O D.步骤②和④,采用蒸发结晶、过滤后均可获取粗晶体 答案　C　ZnO、ZnS可与稀硫酸反应,CuS不溶于稀硫酸,A错误;步骤①中发生反应:ZnO+H2SO4ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4ZnSO4+H2S↑,均不是氧化还原反应,B错误;步骤③中发生反应:CuS+H2O2+H2SO4 CuSO4+S+2H2O,离子方程式为CuS+H2O2+2H+Cu2++S+2H2O,C正确;步骤②和④均为溶液结晶得到含结晶水的晶体,均采用蒸发浓缩、冷却结晶法,D错误。‎ 二、不定项选择题 ‎6.下图所示为海水综合利用的部分流程,下列有关说法正确的是(　　)‎ A.第①步中除去粗盐中的SO‎4‎‎2-‎、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质加入的药品顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 B.第②步是一个将电能转化为化学能的过程,工业上采用阴离子交换膜的电解装置 C.第③步中结晶出的MgCl2·6H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2‎ D.第④步中反应的离子方程式为Cl2+2Br- 2Cl-+Br2,第⑤⑥步的目的是富集溴元素 答案　D　除去粗盐中的杂质离子时,Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后加入,故A错误;第②步是电解饱和食盐水,是将电能转化为化学能的过程,工业上采用阳离子交换膜的电解装置,故B错误;为防止镁离子水解,应在氯化氢气流中加热MgCl2·6H2O,故C错误;第④步中溴元素被氧化,发生反应的离子方程式为Cl2+2Br- 2Cl-+Br2,第⑤步中溴单质在碳酸钠溶液中发生歧化反应生成溴化钠和溴酸钠,第⑥步中溴化钠和溴酸钠经酸化转化为溴单质,过程中⑤⑥步的目的是浓缩、富集溴元素,故D正确。‎ ‎7.下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。已知:2KMnO4+‎ ‎16HCl(浓) 2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。‎ - 12 -‎ 下列有关说法正确的是(　　)‎ A.a处变蓝、b处变棕红,说明非金属性:Cl>Br>I B.c处先变红后褪色,说明Cl2与H2O反应生成HCl C.d处立即褪色,不能说明Cl2与H2O反应生成HClO D.e处变红,说明Cl2与Fe2+反应生成Fe3+‎ 答案　CD　Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,a处变蓝、b处变棕红,可证明氧化性:Cl2>I2、Cl2>Br2,无法证明I2与Br2氧化性的强弱,则无法证明非金属性:Cl>Br>I,A项错误;氯气与水发生反应Cl2+H2O H++Cl-+HClO,H+使试纸变红,HClO具有漂白性,可使试纸褪色,则c处先变红后褪色,能证明氯气与水反应生成了酸性物质和漂白性物质,B项错误;Cl2和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,消耗了氢氧化钠,红色褪去,不能证明Cl2与H2O反应的生成物是HClO,C项正确;Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,使浸有KSCN溶液的滤纸变为红色,D项正确。‎ 三、非选择题 ‎8.(2019江苏单科,16,12分)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。‎ ‎(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为 NO+NO2+2OH- 2NO‎2‎‎-‎+H2O ‎2NO2+2OH- NO‎2‎‎-‎+NO‎3‎‎-‎+H2O ‎①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有　　　　(填字母)。 ‎ A.加快通入尾气的速率 B.采用气、液逆流的方式吸收尾气 C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 ‎②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是　　　　(填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为NO‎3‎‎-‎的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。‎ - 12 -‎ ① 在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO‎3‎‎-‎,其离子方程式为　　 　　　‎ ‎　　　　。 ‎ ‎②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)2NH3+2O2 N2O+3H2O ‎(2)①BC　②NaNO3　NO ‎(3)①3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2NO‎3‎‎-‎+5H+‎ ‎②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强 解析　(1)根据得失电子守恒和原子守恒可写出NH3与O2反应的化学方程式。‎ ‎(2)①若要提高尾气中NO和NO2的去除率,须加快氮氧化物与NaOH的反应速率。B项措施能增大气、液反应物的接触面积,C项措施增大NaOH溶液的浓度,二者均能加快反应速率;A项措施易导致氮氧化物不能及时被吸收,使NO和NO2去除率降低。②据题给反应:2NO2+2OH- NO‎2‎‎-‎+NO‎3‎‎-‎+H2O可知,NaNO2晶体中含有NaNO3杂质;由于NO与NaOH不反应,故吸收后排放的尾气中NO的含量较高。‎ ‎(3)①据得失电子守恒可得:3HClO+2NO 3Cl-+2NO‎3‎‎-‎,据电荷守恒可得:3HClO+2NO 3Cl-+2NO‎3‎‎-‎+5H+,据原子(质量)守恒可得:3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2NO‎3‎‎-‎+5H+。②NaClO溶液的初始pH越小,c(H+)越大,c(HClO)越大,氧化NO的能力越强,NO的转化率越高。‎ ‎9.(2017课标Ⅰ,27,14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:‎ 回答下列问题:‎ - 12 -‎ ‎(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl‎4‎‎2-‎形式存在,写出相应反应的离子方程式　　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:‎ 温度/℃‎ ‎30‎ ‎35‎ ‎40‎ ‎45‎ ‎50‎ TiO2·xH2O转化率/%‎ ‎92‎ ‎95‎ ‎97‎ ‎93‎ ‎88‎ 分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为　　　　　。 ‎ ‎(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。 ‎ ‎(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式　 。 ‎ 答案　(1)100 ℃、2 h,90 ℃、5 h ‎(2)FeTiO3+4H++4Cl- Fe2++TiOCl‎4‎‎2-‎+2H2O ‎(3)低于40 ℃,TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40 ℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降 ‎(4)4‎ ‎(5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO‎4‎‎3-‎)=‎1.3×1‎‎0‎‎-22‎‎1.0×1‎‎0‎‎-5‎ mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1,c3(Mg2+)·c2(PO‎4‎‎3-‎)值为0.013×(1.3×10-17)2≈1.7×10-40

查看更多