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全国卷无机综合试题
1.(2014年新课标I27)(15分)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。回答下列问题: (1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag还原为银,从而可用于化学镀银。 ①(H3PO2)中,P元素的化合价为。
②利用(H3PO2)进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1,则氧化产物为: (填化学式)。
③NaH2PO2为(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”)。
(3)(H3PO2)的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
+
①写出阳极的电极反应式。 ②分析产品室可得到H3PO2的原因。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2,将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有杂质,该杂质产生的原因是。
2.(2014新课标Ⅱ卷27)(15分)铅及其化合物可用于蓄电池,耐酸设备及X射线防护材料等。 回答下列问题:
(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层,铅在周期表的位置为周期,第族:PbO2的酸性比CO2的酸性(填“强”或“弱”)。
(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为。
(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为:PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式,阴极观察到的现象是:若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式,这样做的主要缺点是。
(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%
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(值。
)的残留固体,若a点固体表示为PbO2或mPbO2·nPbO2,列式计算x值和m:n
3.(2015年新课标I27)(14分)硼及其化合物在工业上有许多用途.以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5?H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)写出Mg2B2O5?H2O与硫酸反应的化学方程式.为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有(写出两条).
(2)利用的磁性,可将其从“浸渣”中分离.“浸渣”中还剩余的物质是(化学式). (3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是.然后在调节溶液的pH约为5,目的是. (4)“粗硼酸”中的主要杂质是(填名称).
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为.
(6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢.以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程.
4.(2015年新课标II26)(14分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可以得到多种化工原料,有关数据下表所示: 溶解度/(g/100g水) 温度/℃/化合物 NH4Cl ZnCl2 化合物 Ksp近似值 回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为,电池反应的离子方程式为:.
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论消耗锌g.(已经F=96500C/mol)
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0 29.3 343 20 37.2 395 40 45.8 452 60 55.3 488 80 65.6 541 100 77.3 614 Zn(OH)2 10﹣17Fe(OH)2 10﹣17Fe(OH)3 10﹣39 .
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,两者可以通过分离回收,滤渣的主要成分是MnO2、和,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是,其原理是.
(4)用废电池的锌皮制作ZnSO4?7H2O的过程中,需除去铁皮中的少量杂质铁,其方法是:加入稀H2SO4和H2O2,溶解,铁变为加碱调节pH为时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10mol?L时,即可认为该离子沉淀完全).继续加碱调节pH为时,锌开始沉淀(假定Zn浓度为0.1mol?L).若上述过程不加H2O2的后果是,原因是.
5.(2016年高考新课标Ⅰ卷)(15分)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr(蓝紫色)、Cr(OH)4?(绿色)、Cr2O7?(橙红色)、CrO4?(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)Cr与Al的化学性质相似,在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是_________。
(2)CrO4?和Cr2O7?在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L?的Na2CrO4溶液中c(Cr2O7?)随c(H)的变化如图所示。
2
2
1
2
+
3+
3+2
3+
2
2+
﹣1﹣5
﹣1
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
②由图可知,溶液酸性增大,CrO4?的平衡转化率__________(填“增大“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__________。
③升高温度,溶液中CrO4?的平衡转化率减小,则该反应的ΔH_________(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl?,利用Ag与CrO4?生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl?恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10?mol·L?)时,溶液中c(Ag)为_______ mol·L?,此时溶液中c(CrO4?)等于__________ mol·L?。(已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10?和2.0×10?)。
(4)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O7?还原成Cr,反应的离子方程式为 __________________________________________。
6.(2016年新课标II26)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列问题:
(1)联氨分子的电子式为_____________,其中氮的化合价为____________。 (2)实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为___________。 (3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2 ③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3
④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH 4=-1048.9kJ/mol
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2
3+
10
1
2
1
12
5
1
+
+
2
2
2
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上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=________________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。
(4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨第一步电离反应的平衡常数值为____________ (已知:N2H4+H
+
N2H5的K=8.7×10;KW=1.0×10)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为。
+7-14
(5)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是___________。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2___________kg;与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联氨的优点是___________。
7.【2016年高考新课标Ⅲ卷】(14分)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题: (一)碳酸钙的制备
(1)步骤①加入氨水的目的是_______。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于____。 (2)右图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规的是______(填标号)。
a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b.玻璃棒用作引流
c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁 d.滤纸边缘高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 (二)过氧化钙的制备
CaCO3
滤液
白色晶体
(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液存有少量固体,此时溶液呈____性(填“酸”、“碱”或“中”。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是___________。
(4)步骤③中反应的化学方程式为________,该反应需要在冰浴下进行,原因是_________。 (5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是_______。
(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是______,产品的缺点是_______。
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8.【2016年高考新课标Ⅲ卷】(14分)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质 质量分数/% V2O5 2.2~2.9 V2O4 2.8~3.1 K2SO4 22~28 SiO2 60~65 Fe2O3 1~2 Al2O3 <1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2,反应的离子方程式为___________,同时V2O4转成VO。“废渣1”的主要成分是__________________。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO变为VO2,则需要氧化剂KClO3至少为______mol。 (3)“中和”作用之一是使钒以V4O12?形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_______。 (4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O12?
4
4
2+
+
+
2+
R4V4O12+4OH?(以ROH为强碱性阴离子交换
树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈_____性(填“酸”“碱”“中”)。 (5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
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