1、2014高考化学名师综合题专练 物质性质综合应用练习卷与答案（带解析） 填空题 磷酸铁锂 (LiFePO4)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁锂 ,开辟了处理硫酸亚铁废液一条新途径。其主要流程如下 : 已知 :H2TiO3是种难溶于水的物质。 (1)钛铁矿用浓硫酸处理之前 ,需要粉碎 ,其目的是 。 (2)TiO2+水解生成 H2TiO3的离子方程式为 。 (3)加入 NaClO 发生反应的离子方程式为 。 (4)在实验中 ,从溶液中过滤出 H2TiO3后 ,所得滤液浑浊 ,应如何操作 。 (5)为测定钛铁矿中铁的含量 ,某同学取经浓硫酸等处理的溶液 (此时钛
2、铁矿中的铁已全部转化为二价铁离子 ),采取 KMnO4标准液滴定 Fe2+的方法 :(不考虑KMnO4与其他物质反应 )在滴定过程中 ,若未用标准液润洗滴定管 ,则使测定结果 (填 “偏高 ”、 “偏低 ”或 “无影响 ”),滴定终点的现象是 。滴定分析时 ,称取 a g钛铁矿 ,处理后 ,用 c mol/L KMnO4标准液滴定 ,消耗 V mL,则铁元素的质量分数的表达式为 。 答案： (1)增大固体的表面积 ,加快化学反应速率 (2)TiO2+2H2O H2TiO3+2H+ (3)ClO-+2Fe2+2H+ 2Fe3+ +Cl- +H2O (4)换上新的过滤器 ,将浑浊滤液重新过滤 (5
3、)偏高 滴加最后一滴 KMnO4标准液 ,溶液变成紫红色 ,且在半分钟内不褪色为止 % 某研究小组将一批废弃的线路板经浓硝酸和稀硫酸处理后得到一混合溶液 ,其中含有 Cu2+、 Fe2+、 Fe3+、 Al3+等金属离子 ,并设计了以下两种流程以分别制取CuSO4 5H2O 晶体和 AlCl3 溶液 : 已知 :相关金属离子开始沉淀至完全沉淀时的 pH范围为 : 离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Cu2+ pH范围 2.23.2 5.59.0 4.15.0 5.36.6 请回答下列问题 : (1)加入 H2O2的作用是 ,欲使制取的 CuSO4 5H2O 晶体较为纯净 ,pH至少应调至 。
4、(2)写出 H2O2与 Fe2+反应的离子方程式 : 。 (3)流程 中加入适量 Al粉起的作用是 。 (4)根据你所学的化学知识 ,由 AlCl3溶液 (不添加其他化学试剂 )能否制得无水AlCl3 (填 “能 ”或 “不能 ”),原因是 。 (5)取体积为 V(L)的酸浸液 ,向其中滴加 a mol L-1的 NaOH溶液 ,生成沉淀的物质的量与所加的 NaOH溶液的体积 (L)关系如图。请用 V1、 V2、 V3表示所取的酸浸液中 n(Fe3+) n(Al3+)= 。 答案： (1)将 Fe2+氧化为 Fe3+ 5.0 (2)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O (3)与酸浸液
5、中 Fe3+和 H+反应生成 Al3+ (4)不能 直接加热 AlCl3溶液 ,会发生水解反应 ,最终得到氧化铝 (5) 铝广泛应用于化学工业和日常生活中。工业上由铝土矿 (Al2O3 3H2O 的含量约为 85%,其余主要为 SiO2、 Fe2O3等 )冶炼金属铝的流程如下。 已知拜耳法生产 Al2O3 3H2O 的基本原理为 : Al2O3 3H2O+2NaOH(aq) 2NaAlO2(aq)+4H2O,Al2O3 3H2O 也可表示为 2 Al(OH)3 (1)操作 的名称为 ,赤泥中除含有铝硅酸盐外 ,还含有的主要物质有 。 (2)为了提高铝土矿的溶出速率可采取的有效措施为 (任写三点
6、 )。 (3)用化学平衡理论解释稀释溶液 有利于 Al2O3 3H2O 结晶的原因 。 (4)为了析出 Al2O3 3H2O,也可向溶液 中通入过量 CO2气体 ,写出生成 Al2O33H2O 的离子方程式 : 。 (5)为了回收赤泥附着液带走的有用成分 ,工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液 的稀释剂 ,请指出流程图中另一处类似的做法 。 答案： (1)过滤 Fe2O3 (2)将铝土矿粉碎、加热、搅拌、增大 NaOH的浓度 (任答三点即可 ) (3)稀释降低了 NaOH的浓度 ,有利于 NaAlO2的水解 ,使平衡向结晶方向移动 (或向左移动 ) (4)CO2(过量 )+Al +2H2O Al
7、(OH)3+HC 或 2CO2(过量 )+2Al +4H2O Al2O3 3H2O+2HC 以黄铜矿 (主要成分是 CuFeS2,含少量杂质 SiO2)为原料炼铜的方法分为高温炼铜和湿法炼铜两种。近年来 ,湿法炼铜有了新进展 ,科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下 ,可以将黄铜矿氧化成硫酸盐 :4CuFeS2+2H2SO4+17O24CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。某工厂运用该原理生产铜和绿矾的工艺如下 : 回答下列问题 : (1)下列物质中可以用于上述流程中调节溶液 pH的是 (填序号 )。 A Cu； B Cu2(OH)2CO3； C H2SO4； D Fe； E.Cu
8、O (2)滤渣 A的主要成分为 (写化学式 )。 (3)写出反应 的化学方程式 : 。 (4)试剂 a为 。 (5)欲从溶液中获得绿矾晶体 ,分离操作 应为 (写操作名称 )。 (6)生产过程中 ,除了试剂 a、 H2O 可以循环使用外 ,还可循环使用的物质有 (写化学式 )。 答案： (1)BE (2)Fe(OH)3 (3)2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2 (4)铁粉 (5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (6)H2SO4、 O2 某工业废渣的主要成分为 SiO2、 Fe2O3、 Al2O3、 MgO。现根据下列方案对其进行处理以回收废渣中的金属元素。 回答下列问题。 (1)固体
9、 A的化学式为 。 (2)反应 a的化学反应方程式为 。 (3)25 时 ,溶液中金属离子的物质的量浓度与溶液 pH的关系如图所示 : 调节 pH( )的 pH为 ; 溶液 D加入氢氧化钠溶液的同时调节 pH( )所发生反应的离子方程式为 ; 从图中数据计算可得 Mg(OH)2的溶度积 KspMg(OH)2约为 。 答案： (1)SiO2 (2)NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO3 (3) 3.7 Al3+4OH- Al +2H2O、 Mg2+2OH- Mg(OH)2 10-11.4 实验室利用硫酸厂烧渣 (主要成分为铁的氧化物及少量 FeS、 SiO2等 )制备聚铁
10、(碱式硫酸铁的聚合物 )和绿矾 (FeSO4 7H2O),主要工艺流程如下。 (1)将过程 产生的气体通入下列溶液中 ,溶液会褪色的是 。 A.品红溶液 B.紫色石蕊试液 C.酸性 KMnO4溶液 D.溴水 (2)过程 中 ,FeS、 O2和 H2SO4反应的化学方程式为 。 (3)过程 中需加入的物质是 。 (4)过程 中 ,蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外 ,还需要 。 (5)过程 调节 pH可选用下列试剂中的 (填序号 )。 A.稀硫酸 B.CaCO3 C.NaOH溶液 (6)过程 中 ,将溶液 Z加热到 70 80 ,目的是 。 (7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量
11、分数 ,进行下列实验。 用分析天平称取 2.700 0 g样品 ; 将样品溶于足量的盐酸后 ,加入过量的 BaCl2溶液 ; 过滤、洗涤、干燥 ,称重得固体质量为 3.495 0 g。若该聚铁的主要成分为Fe(OH)(SO4)n,则该聚铁样品中铁 元素的质量分数为 。 (假设杂质中不含铁元素和硫元素 ) 答案： (1)ACD (2)4FeS+3O2+6H2SO4 2Fe2(SO4)3+6H2O+4S (3)Fe (4)蒸发皿、玻璃棒 (5)C (6)促进 Fe3+的水解 (7)31.1% 用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体 (CuCl2 xH2O)。有如下操作 : 已知 :在 pH为 4 5时
12、,Fe3+几乎完全水解而沉淀 ,而此时 Cu2+却几乎不水解。 (1)氧化剂 A可选用 (填编号 ,下同 )。 Cl2 H2O2 HNO3 KMnO4 (2)要得到较纯的产品 ,试剂 B可选用 。 NaOH FeO CuO Cu2(OH)2CO3 (3)从滤液经过结晶得到氯化铜的方法是 (按实验先后顺序填编号 )。 过滤 冷却 蒸发浓缩 蒸发至干 (4)为了测定制得的氯化铜晶体 (CuCl2 xH2O)中 x值 ,某兴趣小组设计了两种实验方案 : 方案一 :称取 m g晶体灼烧至质量不再减轻为止 ,冷却、称量所得无水 CuCl2的质量为 n g。 方案二 :称取 m g晶体 ,加入足量 10%的氢氧化钠溶液、过滤、洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止 ,冷却、称量所得固 体的质量为 n g。 方案一中灼烧 CuCl2 xH2O 得到无水 CuCl2,应在 (填仪器名称 )中进行。 方案二中配制一定量 10%的氢氧化钠溶液 ,其操作步骤是计算、称量、 。 试评价上述两种实验方案 ,其中可行的方案是 ,另一种方案不可行的理由是 ,若用方案二 ,计算得 x= (用含 m、 n的代数式表示 )。 答案： (1) (2) (3) (4) 坩埚 溶解 方案二 CuCl2 xH2O 灼烧时会水解成 Cu(OH)2,最后分解成 CuO,得不到CuCl2
