无机化学综合应用

精品文档---下载后可任意编辑 题组一 以陌生无机物为载体的综合考查 [答案及评分标准]（1）Mg2B2O5H2O＋2H2SO4＝2H3BO3＋2MgSO4（2分） 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径（2分） （2）Fe3O4（1分） SiO2和CaSO4（2分） （3）将Fe2＋氧化成Fe3＋（1分） 使Fe3＋与Al3＋形成氢氧化物沉淀而除去（1分） （4）七水硫酸镁（1分） （5）Na＋（2分） （6）2H3BO3B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg2B＋3MgO（2分） [阅卷人的忠告]（1）元素符号错、不法律规范、看不清的不得分，方程式不写“△”扣分。（2）SiO2和CaSO4少写，或错写其他杂质均不得分。（3）名称写成化学式不得分。（4）电子式漏掉离子符号或不写“[ ]”均不得分。 [典例] 1．工业上利用氟碳铈矿主要成分CeCO3F提取CeCl3的一种工艺流程如下 请回答下列问题 （1）CeCO3F中，Ce元素的化合价为________。 （2）酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换HCl不会造成环境污染。写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式______________________________________________________。 （3）向CeBF43中加入KCl溶液的目的是_____________________________________________。 （4）溶液中的cCe3＋等于110－5molL－1可认为Ce3＋沉淀完全，此时溶液的pH为______________。 已知Ksp[CeOH3]＝1.010－20 （5）加热CeCl36H2O和NH4Cl的固体混合物可得到无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是______________。 （6）准确称取0.750 0 g CeCl3样品置于锥形瓶中，加入适量过硫酸铵溶液将Ce3＋氧化为Ce4＋，然后用0.100 0 molL－1NH42FeSO42标准溶液滴定至终点，消耗25.00 mL标准溶液。 已知Fe2＋＋Ce4＋＝Ce3＋＋Fe3＋ ①该样品中CeCl3的质量分数为________保留两位小数。 ②若使用久置NH42FeSO42标准溶液进行滴定，测得该CeCl3样品的质量分数________填“偏大”、“偏小”或“无影响”。 【答案】（1）＋3（2）H2O2＋2CeO2＋6H＋＝2Ce3＋＋4H2O＋O2↑ （3）避开三价铈以CeBF43沉淀的形式损失或除去BF或提高CeCl3的产率（4）9 （5）NH4Cl固体受热分解产生HCl，抑制CeCl3水解（6）①82.17 ②偏大 【解析】（1）根据化合价的代数和等于零计算，C为＋4价、O为－2价、F为－1价。 （2）HCl被CeO2氧化的产物为氯气；H2O2被氧化为O2，CeO2的还原产物为Ce3＋，根据电子守恒、电荷守恒即可配平方程式。 （3）从流程可知KBF4为沉淀，该步骤为除去BF （4）溶液中的cCe3等于110－5molL－1，可认为Ce3沉淀完全， 根据KSP[CeOH3]＝cCe3c3OH－＝110－20可知，cOH－＝molL－1＝110－5molL－1， 此时溶液的pH为9 （5）从CeOH3的溶度积可知CeCl3易水解，氯化铵分解产生的HCl可抑制CeCl3的水解。 （6）①由反应信息可得关系式CeCl3～NH42FeSO42，再根据硫酸亚铁铵的物质的量和关系式即可计算nCeCl3。 ②久置的NH42FeSO42中Fe2＋已部分被氧化，必定消耗NH42FeSO42的量增多，因而测定结果偏大。 2．磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题 （1）直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。 ①写出磷酸主要的电离方程式_______________________________。 ②n越大，直链聚磷酸铵的水溶性越________填“大”或“小”。 （2）在碱性条件下，次磷酸盐可用于化学镀银，完成其反应的离子方程式。 ___H2PO2－＋___Ag＋＋________＝___PO23－＋___Ag＋________ （3）由工业白磷含少量砷、铁、镁等制备高纯白磷熔点44 ℃，沸点280 ℃，主要生产流程如下 ①除砷过程在75 ℃时进行，其合理的原因是______________填字母。 a．使白磷熔化，提高反应活性b．降低白磷的毒性 c．温度不宜过高，防止硝酸分解d．适当提高温度，增大反应速率 ②生产过程在高纯氮气保护下进行，其目的是_______________________________________。 ③硝酸氧化除砷时被还原为NO，写出砷转化为砷酸的化学方程式_______________________________。 氧化相同质量的砷，当转化为亚砷酸的量越多时，消耗硝酸的量越________填“多”或“少”。 ④某条件下，用一定量的硝酸处理一定量的工业白磷，砷的脱除率及磷的产率随硝酸质量分数的变化如图所示，砷的脱除率从a点到b点降低的原因是________________________________________。 【答案】（1）①H3PO4H＋＋H2PO4－②小 （2）1 4 6OH－ 1 4 4H2O（3）①acd ②防止白磷被空气中氧气氧化③3As＋5HNO3＋2H2O＝3H3AsO4＋5NO↑ 少 ④硝酸浓度变大，氧化性增强，有较多的硝酸用于氧化白磷，脱砷率降低 3．过二硫酸结构如图是一种白色晶体，其酸及盐均为强氧化剂。 （1）NH42S2O8在水溶液中的电离方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。 （2）在Ag＋及加热的条件下，S2O可将溶液中的Mn2＋氧化为MnO，该反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________， 观察到的现象是_______________________________________________________。 （3）由氯碘酸ClSO3H与过氧化氢作用可得固态的过二硫酸，该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 （4）工业上制备过二硫酸溶液的流程之一如下 电解时阳极的电极反应式为__________________________________