2020届二轮复习 高考填空题逐空特训 作业

高考填空题逐空特训

题组一　无机物的化学式、电子式、命名及化合价专练
1.写出下列含氯化合物的名称及氯元素的化合价:
(1)ClO2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2)HClO4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(3)KClO3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(4)NaClO2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(5)NaClO　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
答案　(1)二氧化氯　+4　(2)高氯酸　+7
(3)氯酸钾　+5　(4)亚氯酸钠　+3　(5)次氯酸钠　+1
2.关于下列含氮化合物,根据题目要求填空:
(1)硝酸酸酐的化学式为　　　,其中氮元素的化合价为　　　。
(2)N2O4中氮元素的化合价为　　　　,将N2O4通入足量水中产物的化学式分别为　　　　、
　　　　。
(3)NaNO2是一种食品防腐剂,其名称为　　　　。
(4)KCN的名称　　　　,电子式　　　　　　　　,碳元素的化合价　　　　　　。
(5)联氨(N2H4)的电子式　　　　　　,氮元素的化合价　　　　。
答案　(1)N2O5　+5　(2)+4　HNO3　NO
(3)亚硝酸钠　(4)氰化钾　K+[··C⋮⋮N··]-　+2
(5)H··N··H····N··H····H　-2
3.磷有多种化合物,按要求对下列含磷化合物填空:
(1)H3PO4是三元中强酸,磷酸钙是磷矿石的成分之一,其化学式为　　　　　　。
(2)H3PO3是二元弱酸,其化学名称为　　　　,Na2HPO3属于　　　　(填“正”“酸式”或“碱式”)盐,其中磷元素的化合价为　　　　,Na2HPO3溶于水显　　　(填“中”“酸”或“碱”)性,用离子方程式表示原因: 。
(3)H3PO2是一元弱酸,其在水溶液中的电离方程式为　　　　　　　　　　　　　　;
NaH2PO2的化学名称为　　　　,其水溶液显　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性。
答案　(1)Ca3(PO4)2
(2)亚磷酸　正　+3　碱　HPO32-+H2O H2PO3-+OH-
(3)H3PO2 H++H2PO2-　次磷酸钠　碱
4.锰有多种化合物,按要求填空:
(1)写出下列化合物的化学式。
①高锰酸钾　　　　;
②锰酸钾　　　　;
③软锰矿的主要成分　　　　。
(2)实验室可用高锰酸钾制取氧气和氯气,分别写出化学方程式:　
; 。
答案　(1)①KMnO4　②K2MnO4　③MnO2
(2)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
5.分别写出下列几种物质的电子式:
(1)Na2O2　　　　　　　　;
(2)NaH　　　　　　　　;
(3)NaBH4　　　　　　　　;
(4)NH4H　　　　　　　　。
答案　(1)Na+[··O······O······]2-Na+
(2)Na+[··H]-
(3)Na+[H··B··HH····H]-
(4)[H··N··HH····H]+[··H]-

题组二　常见方程式书写专练

　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.钠及其化合物
(1)Na、Na2O2分别溶于水的离子方程式:
　 ;
　 。
(2)有关Na2CO3
①纯碱溶液显碱性原因的离子方程式:
　 ;
②Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸过程中的离子方程式:
;
③将Na2CO3溶液加入足量稀硫酸中的离子方程式:
　 。
(3)电解饱和食盐水制烧碱的化学方程式:
　 。
答案　(1)2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑
2Na2O2+2H2O 4Na++4OH-+O2↑
(2)①CO32-+H2O HCO3-+OH-
②CO32-+H+ HCO3-、HCO3-+H+ CO2↑+H2O
③CO32-+2H+ CO2↑+H2O
(3)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
2.铝及其化合物
(1)Al片溶于烧碱溶液的化学方程式:
　 。
(2)明矾具有净水作用的原理的离子方程式:
　 。
(3)泡沫灭火器原理的离子方程式:
　 。
(4)①常温下,明矾溶液中加入Ba(OH)2,恰好使硫酸根离子完全沉淀的离子方程式:
　　　　　　　,此时溶液的pH　　　　(填“>”“”“
②2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH- 3BaSO4↓+2Al(OH)3↓　=
3.铁、铜及其化合物
(1)氧化铁的铝热反应:　 。
(2)FeCl3溶液腐蚀铜片的离子方程式:
　 。
(3)FeCl3溶液中通入H2S产生浅黄色沉淀的离子方程式:
　 。
(4)KSCN溶液检验Fe3+的存在的离子方程式:
　 。
(5)用FeCl3制取Fe(OH)3胶体的化学方程式:
　 。
(6)用Mg(OH)2除去MgCl2溶液中的Fe3+的离子方程式:
　 。
(7)FeSO4的酸性溶液分别被①氯水、②过氧化氢、③MnO4-氧化的离子方程式:
①　　 ;
②　　 ;
③　　 。
(8)用稀盐酸分别除①铜锈、②铁锈的离子方程式:
①　 　;
②　　 。
答案　(1)Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe
(2)2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+
(3)2Fe3++H2S 2Fe2++S↓+2H+
(4)Fe3++3SCN- Fe(SCN)3
(5)FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
(6)3Mg(OH)2+2Fe3+ 3Mg2++2Fe(OH)3
(7)①2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-
②2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O
③5Fe2++MnO4-+8H+ 5Fe3++Mn2++4H2O
(8)①Cu2(OH)2CO3+4H+ 2Cu2++CO2↑+3H2O
②Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O
4.非金属及其重要化合物
(1)镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式:
　　 。
(2)Cl2的实验室制法的化学方程式:
　　 。
(3)用NaOH溶液吸收Cl2的离子方程式:
　 　。
(4)SO2使氯水褪色的离子方程式:
　 　。
(5)SO2气体与H2S混合的化学方程式:
　　 。
(6)用氨水吸收尾气中的SO2气体的化学方程式:
　 　。
(7)用亚硫酸钠溶液吸收尾气中的SO2的离子方程式:
　　 。
(8)实验室制氨气的化学方程式:
　　 。
(9)氨的催化氧化的化学方程式:
　　 。
(10)Cu片分别溶于浓、稀硝酸的化学方程式:
①　　 ;
②　　 。
答案　(1)2Mg+CO22MgO+C
(2)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
(4)SO2+Cl2+2H2O 4H++SO42-+2Cl-
(5)2H2S+SO2 3S↓+2H2O
(6)SO2+2NH3·H2O (NH4)2SO3+H2O
(7)SO32-+H2O+SO2 2HSO3-
(8)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(9)4NH3+5O2 4NO+6H2O
(10)①Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

题组三　陌生方程式书写专练

　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2。生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,该反应的离子方程式为 　　　　　　　　　。
答案　3NO2-+2H+ NO3-+2NO↑+H2O
2.生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)-碳粉还原法,若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2,写出煅烧时发生反应的化学方程式:　 。
答案　3Na2SO4+8C 3Na2S+4CO↑+4CO2↑
3.向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为　 。
答案　SO32-+I2+H2O 2I-+SO42-+2H+
4.向含Cr2O72-的酸性废水中加入FeSO4溶液,使Cr2O72-全部转化为Cr3+。写出该反应的离子方程式:  　　　　　　　　　　　　。
答案　Cr2O72-+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O
5.温度高于200 ℃时,硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为4∶1),该反应的化学方程式为  　。
答案　4Al(NO3)3 12NO2↑+3O2↑+2Al2O3
6.(1)AgNO3光照易分解,生成Ag和红棕色气体等物质,其光照分解反应的化学方程式:　 。
(2)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示:

反应Ⅰ的化学方程式:　 。
(3)当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时,清液(pH约为8)中SO32-将NO2转化为NO2-,其离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
(4)CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂,反应可生成P的最高价含氧酸和铜,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　。
(5)H3PO2的工业制法: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:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)常温下利用Fe2+、Fe3+的相互转化,可将SO2转化为SO42-,从而实现SO2的处理(总反应为2SO2+O2+2H2O 2H2SO4)。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
(7)废旧干电池中的MnO2与FeS在70 ℃的硫酸中浸取,生成MnSO4和Fe2(SO4)3的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)2AgNO3 2Ag+2NO2↑+O2↑
(2)SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI
(3)SO32-+2NO2+2OH- SO42-+2NO2-+H2O
(4)10CuSO4+P4+16H2O 4H3PO4+10Cu+10H2SO4
(5)2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
(6)2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++SO42-+4H+
(7)9MnO2+2FeS+10H2SO4 9MnSO4+Fe2(SO4)3+10H2O
7.(1)用阴离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米Cu2O,反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑,装置图如图所示。该电解池的阳极反应式:  　。

(2)储氢可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
C6H12(g) C6H6(g)+3H2(g)
一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。生成目标产物的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(3)在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如图所示。a电极为电解池的　　　　极,写出该电极的电极反应式:　 。


答案　(1)2Cu-2e-+2OH- Cu2O+H2O
(2)C6H6+6H++6e-C6H12
(3)阳　NH4++3F--6e- NF3+4H+

题组四　微型化学计算专练

　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.用催化剂可以使NO、CO污染同时降低,2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),根据传感器记录某温度下NO、CO的反应进程,测量所得数据绘制出下图。前1 s内的平均反应速率v(N2)=　　　　　　　,第2 s时的x值范围:　　　　　。

答案　2.7×10-4 mol·L-1·s-1　25.230.6-5.4,即25.2K(c)　(2)>
解析　(1)由题图可知a、b、c三点压强相同;由化学方程式可知,温度升高,平衡逆向(吸热方向)移动,CO的平衡转化率减小,故T1K(c)。(2)由d到b压强增大,CO的转化率增大,正向气体分子数减少,因而平均相对分子质量增大,即M(b)>M(d)。
2.常温下,在20 mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。

回答下列问题:
(1)由图分析可得,在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-　　　(填“能”或“不能”)大量共存。
(2)已知在25 ℃时,CO32-水解反应的平衡常数(水解常数用Kh表示)Kh=c(HCO3-)·c(OH-)c(CO32-)=2×10-4,当溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1时,溶液的pH=　　　　。
(3)当混合液的pH=　　　　时,开始放出CO2气体。
答案　(1)不能　(2)10　(3)6
解析　由题图可知,常温下在20 mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1HCl溶液40 mL,先反应生成碳酸氢钠,碳酸氢根离子再与盐酸反应生成碳酸,进而分解产生二氧化碳、水。(1)由反应及题图可知,在同一溶液中H2CO3与CO32-不能大量共存,故H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存。(2)当溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1时,根据Kh=c(HCO3-)·c(OH-)c(CO32-)=2×10-4,则有c(OH-)=2×10-4×c(CO32-)c(HCO3-)=1×10-4 mol·L-1,c(H+)=1×10-141×10-4 mol·L-1=1×10-10 mol·L-1,
pH=-lg10-10=10。(3)当溶液中H2CO3达到饱和后,开始放出CO2气体,由题图可以看出,当溶液pH=6时,H2CO3达到饱和,开始放出CO2气体。
3.炼铅和用铅都会使水体因重金属铅的含量大而造成严重污染。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-。各形态铅的浓度分数x与溶液pH变化的关系如图所示。

(1)向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH,溶液变浑浊,继续滴加NaOH溶液又变澄清;pH≥13时,溶液中发生的主要反应的离子方程式为　 。
(2)科研小组发现一种新型试剂DH(s)去除Pb2+的效果最好,可除去水中的痕量铅和其他杂质离子。若DH(s)在脱铅过程中发生的主要反应为2DH(s)+Pb2+ D2Pb(s)+2H+,则脱铅时最合适的pH约为　　　 　。
答案　(1)Pb(OH)3-+OH- Pb(OH)42-　(2)6
解析　(1)pH≥13时,Pb(OH)3-浓度减小,Pb(OH)42-浓度增大,Pb(OH)3-与氢氧根离子结合为Pb(OH)42-,反应的离子方程式为Pb(OH)3-+OH- Pb(OH)42-。(2)脱铅过程中发生的主要反应为2DH(s)+Pb2+ D2Pb(s)+2H+,参加反应的是Pb2+,由题图可知,选择pH要使铅全部以Pb2+形式存在,则脱铅时最合适的pH约为6。
4.为探究碳化钙合成机理,有学者认为可能存在以下5种反应(状态已省略):
①CaO+3C CaC2+CO平衡常数K1
②CaO+C Ca+CO平衡常数K2
③Ca+2C CaC2平衡常数K3
④2CaO+CaC2 3Ca+2CO平衡常数K4
⑤CaC2 Ca+2C平衡常数K5
相应图像如图所示:

其中属于放热反应的是　　　　(填序号,下同);从平衡常数看,2 700 ℃以上反应趋势最小的是　　　　。
答案　③　⑤
解析　温度越高K值越小的是反应③,所以反应③是放热反应;2 700 ℃以上反应趋势最小的是平衡常数曲线最平坦的反应⑤。
5.高铁酸钾(K2FeO4,暗紫色固体),溶于水发生水解反应:4FeO42-+10H2O 4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2,是一种新型、高效、多功能的水处理剂,下图分别是1 mol·L-1的K2FeO4溶液在不同pH和温度下c(FeO42-)随时间的变化曲线。


根据以上两图,说明配制K2FeO4溶液的注意事项: 　。
答案　低温、碱性条件下配制溶液
解析　高铁酸根离子水解方程式:4FeO42-+10H2O 4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2,依据图中信息可知升高温度,减小pH,高铁酸根离子浓度降低,所以应在低温、碱性条件下配制高铁酸钾溶液。
6.研究发现,NOx是雾霾的主要成分之一,NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。
已知:4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g)　ΔH=-1 810 kJ·mol-1
(1)相同条件下,在2 L恒容密闭容器中,选用不同的催化剂,上述反应产生N2的物质的量随时间变化如图1所示。

图1　　　　　　　　图2
①0～50 s在A催化剂作用下,反应速率v(N2)=　　　　　　　　　　　　。
②在A、B、C三种催化剂下,清除氮氧化物反应的活化能分别表示为Ea(A)、Ea(B)、Ea(C),根据图1曲线,判断三种催化剂条件下,活化能由大到小的顺序为　　　　　。
(2)在氨气足量时,反应在催化剂A作用下,经过相同时间,测得脱氮率随反应温度的变化情况如图2所示,据图可知,在相同的时间内,温度对脱氮率的影响是　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　,其可能的原因是　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　(已知A、B催化剂在此温度范围内不失效)。
答案　(1)①2.5×10-5 mol·L-1·s-1　②Ea(C)>Ea(B)>Ea(A)　(2)300 ℃之前,温度升高脱氮率逐渐增大,300 ℃之后,温度升高脱氮率逐渐减小　300 ℃之前反应未平衡,脱氮率主要取决于反应速率,温度越高,反应速率越快,所以脱氮率增大,300 ℃之后脱氮率主要取决于平衡移动,该反应的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,脱氮率减小
解析　(1)①v(N2)=2.5×10-3mol2 L50 s=2.5×10-5 mol·L-1·s-1。②由图1明显看出在A、B、C三种催化剂下N2的反应速率依次减小,活化能越大,反应速率越小,因而Ea(C)>Ea(B)>Ea(A)。

题组七　化工流程中重要物质的确定专练

　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.用铬铁矿(FeO·Cr2O3,含Al2O3杂质)为原料制备重铬酸钾的工艺如下:

已知:ⅰ.2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O;
ⅱ.Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33。
(1)上述工艺流程图中的操作Ⅰ的主要反应为2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3 4Na2CrO4+
Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2,另外一个反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。
(2)滤渣2的成分是　　　　(写化学式),常温时,其滤液中,c(Al3+)=　　　　mol·L-1 
答案　(1)Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑
(2)Al(OH)3　1.3×10-12
解析　(1)由铬铁矿中含杂质Al2O3可知,在高温条件下,Al2O3与Na2CO3反应生成NaAlO2,故操作Ⅰ另外一个反应为Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑。(2)向反应Ⅰ所得固体中加水,Fe2O3不溶于水,滤渣1为Fe2O3;向滤液中加入酸调节溶液的pH为7,使偏铝酸盐完全转化为Al(OH)3沉淀,滤渣2为Al(OH)3;常温时,pH为7的溶液中c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,由Ksp[Al(OH)3]=
1.3×10-33可得,c(Al3+)=1.3×10-33(1×10-7)3 mol·L-1=1.3×10-12 mol·L-1。
2.硫酸锰是一种重要的化工中间体,是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:

已知:①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO,“氟化除杂”时可除去Mg元素。
②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示(25 ℃)。

③此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54;离子浓度≤10-5mol·L-1时,离子沉淀完全。
“中和除杂”时,生成沉淀的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。
答案　Fe(OH)3、Al(OH)3
解析　“中和除杂”时,铁离子、铝离子分别与加入的碳酸根离子之间发生互相促进的水解反应得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。
3.三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的化学材料。工业上利用含镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍(NiC2O4),再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。(已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。)工艺流程如图所示:

请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ为　　　　　　　　。加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为　　　　　　
　　　　　　;加入碳酸钠溶液调节pH至4.0～5.0,其目的是　　　　　　　　　　　　
　　　　。
(2)若加入NH4F时滤液中c(Mg2+)=0.02 mol/L,设溶液体积不变,使滤液中Ca2+恰好沉淀完全,即溶液中c(Ca2+)=1×10-5mol/L,判断此时是否有MgF2沉淀生成并加以解释:　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(已知CaF2、MgF2的Ksp分别为2.5×10-12、7.4×10-11)
(3)草酸镍高温煅烧,可制得Ni2O3,同时获得混合气体,该混合气体的主要成分为　　　
　　　。
答案　(1)加酸溶解,过滤　2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O　促进铁离子水解,使其沉淀完全　(2)有沉淀生成;溶液中Ca2+恰好完全沉淀,由Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)可得c(F-)=Ksp(CaF2)c(Ca2+)=2.5×10-121×10-5 mol/L=5×10-4 mol/L;Qc(MgF2)=c(Mg2+)·c2(F-)=0.02 mol/L×
(5×10-4 mol/L)2=5×10-9>Ksp(MgF2)　(3)CO、CO2
解析　(1)分析工艺流程图可知,含镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)要变成离子,应该加酸溶解金属,再除去不溶物,所以操作Ⅰ为加酸溶解,过滤;加H2O2的目的是氧化Fe2+生成Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O;加入碳酸钠溶液的作用是调节pH,促进铁离子水解,使其沉淀完全。(3)草酸镍高温煅烧制备Ni2O3发生氧化还原反应,Ni由+2价升高到+3价,则C由+3价降低到+2价,因为生成了混合气体,则另一种气体为CO2,故该混合气体的主要成分为CO、CO2。
4.以生产硼砂晶体的废渣为原料制取七水合硫酸镁的工艺流程如下:

资料:①生产硼砂晶体的废渣主要成分是MgO,还含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等杂质。
②滤渣C的成分为CaSO4·2H2O
回答下列问题:
(1)滤渣B中含有不溶于稀盐酸但能溶于热的浓盐酸的黑色固体,写出生成该黑色固体的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)流程中加入的物质A是　 。
答案　(1)ClO-+Mn2++H2O MnO2↓+Cl-+2H+
(2)MgO[或Ca(OH)2、CaCO3等合理答案均可]
解析　(1)滤渣B中含有不溶于稀盐酸但能溶于浓盐酸的黑色固体,根据流程分析,应为MnO2,则生成黑色固体的离子方程式为:ClO-+Mn2++H2O MnO2↓+Cl-+2H+。
(2)流程中加入物质A的目的是消耗溶液中的H+,促进溶液中的Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,结合不引入新的杂质的前提下,物质A可选择MgO[或Ca(OH)2、CaCO3等]。
5.某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了如图所示的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。

分别写出图中标号处需加入的相应物质:
①　　　　　　　,②　　　　　　,③　　　　　　,④　　　　　　　,⑤　　　　　　　。
答案　①铁屑　②稀硫酸(或盐酸)　③稀硝酸　④氢氧化钠　⑤氢氧化钠
解析　本实验的目的是用废铁屑、常用的酸和碱,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。而废水中含有Fe3+、Cu2+、Au3+,因此首先加入废铁屑将Cu和Au都置换出来。Cu与稀硝酸能反应而Au不能,利用此性质可将二者分离,Cu2+和Fe2+分别加入碱使其转化为氢氧化物沉淀,再灼烧分别生成它们的氧化物。


6.难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 2Ca2++2K++Mg2++4SO42-+2H2O。为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:

(1)滤渣主要成分有　　　　和　　　　以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因:
　。
(3)“除杂”环节中,先加入　　　　溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入　　　　溶液调节滤液pH至中性。
答案　(1)Mg(OH)2　CaSO4　(2)加入Ca(OH)2溶液,Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2沉淀,Mg2+浓度减小,平衡正向移动,K+增多　(3)K2CO3　H2SO4
解析　解题时,要依据制备K2SO4的工艺流程,结合物质的分离与提纯的原则进行分析。(1)杂卤石中加入Ca(OH)2溶液,Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2沉淀,CaSO4微溶于水,过滤后,滤渣中含有Mg(OH)2、CaSO4及未溶解的杂卤石。(2)加入Ca(OH)2溶液,Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2沉淀,使c(Mg2+)减小,杂卤石的溶解平衡正向移动,同时c(Ca2+)与c(SO42-)均增大,从而析出CaSO4沉淀,K+留在滤液中。(3)滤液中含有Ca2+、OH-,可先加入过量K2CO3溶液,除去Ca2+,过滤后,再加入稀硫酸调节溶液的pH至中性。
7.烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。

(1)酸浸时反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　;滤渣Ⅰ的主要成分为　　　　(填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为　　　　　　(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是　 　(用离子方程式表示)。

答案　(1)Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O　SiO2
(2)CaSO4　3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O 2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑
解析　(1)酸浸时能与H2SO4反应的是Al2O3,H2SO4与Al2O3反应生成盐和水,SiO2不和H2SO4反应,成为滤渣。(2)CaCO3和溶液中的H2SO4反应生成微溶物CaSO4,最终析出;如果pH偏高,一部分Al3+会转化为Al(OH)3沉淀,离子方程式为3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O 2Al(OH)3+
3CaSO4+3CO2↑。
8.二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如图:

回答下列问题:
(1)洗涤滤渣A的目的是除去　　　　(填离子符号),检验离子是否洗净的方法是　 　。
(2)第②步反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　,滤渣B的主要成分是　　　　。
答案　(1)Fe3+、Cl-　取最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若不出现红色,则已洗干净,反之,未洗干净;加入AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则已洗干净,否则,未洗干净
(2)2CeO2+H2O2+6H+ 2Ce3++O2↑+4H2O SiO2
解析　(1)由流程图可知,利用滤渣A最终可回收铈,故可推知滤渣A中含有CeO2和不溶于盐酸的SiO2,滤液A中溶质主要为Fe2O3与盐酸反应生成的FeCl3,滤渣A是从FeCl3溶液中过滤得到的,故洗涤滤渣A的目的是除去Fe3+、Cl-。(2)第②步是在酸性条件下,CeO2与H2O2发生氧化还原反应,CeO2被还原为Ce3+,则H2O2被氧化为O2,故可写出反应的离子方程式;结合(1)中分析可知滤渣B的主要成分是SiO2。

题组八　化学反应原理简答题专练
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.乙醇是一种重要的化工原料,在生活、生产中的应用广泛。工业上利用二甲醚合成乙醇。
反应①:CH3OCH3(g)+CO(g) CH3COOCH3(g)　ΔH1
反应②:CH3COOCH3(g)+2H2(g) CH3OH(g)+C2H5OH(g)　ΔH2
压强为p kPa时,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图1所示,则ΔH1　　　　0(填“>”或“