第27题 无机化学综合应用题组一 以陌生无机物为载体的综合考查[答案及评分标准] (1)Mg2B2O5·H2O＋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)(2分)(6)2H3BO3B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg2B＋3MgO(2分)[阅卷人的忠告] (1)元素符号错、不规范、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。[挑战满分](限时20分钟)1.铜是与人类关系非常密切的有色金属。已知常温下，在溶液中Cu2＋稳定，Cu＋\n易在酸性条件下发生反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。大多数＋1价铜的化合物是难溶物，如Cu2O、CuI、CuCl、CuH等。(1)在新制Cu(OH)2悬浊液中滴入葡萄糖溶液，加热生成不溶物的颜色为________，某同学实验时却有黑色物质出现，该黑色物质的化学式为_____________________________________。(2)在CuCl2溶液中逐滴加入过量KI溶液可能发生：a.2Cu2＋＋4I－===2CuI↓(白色)＋I2b.2Cu2＋＋2Cl－＋2I－===2CuCl↓(白色)＋I2①若a反应是主要反应，需要查询的数据是_________________________________________。②为顺利观察到白色沉淀可以加入的最佳试剂是____________________________________。A.SO2B.四氯化碳C.NaOHD.乙醇(3)一定条件下，在CuSO4中加入NH5反应生成氢化亚铜(CuH)。①已知NH5的所有原子都达到稀有气体的稳定结构，NH5是________(填“离子化合物”或“共价化合物”)，在上述反应中NH5作________(填“氧化剂”、“还原剂”或“既不是氧化剂也不是还原剂”)。②写出CuH在过量稀盐酸中有气体生成的离子方程式：________________________________________________________________________。③将CuH溶解在适量的稀硝酸中，完成下列化学方程式。CuH＋HNO3===Cu(NO3)2＋H2↑＋＋(4)将实验制得的CuCl样品2.000g(杂质不参与反应)溶于一定量的0.5000mol·L－1FeCl3溶液中，加水稀释至200mL，取20.00mL所得溶液用0.1000mol·L－1的Ce(SO4)2溶液滴定到终点，消耗20.00mLCe(SO4)2溶液。有关反应离子方程式：Fe3＋＋CuCl===Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－、Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，则样品中CuCl的质量分数为________。2.亚磷酸(H3PO3)是二元酸，与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3。(1)PCl3水解可制取亚磷酸：PCl3＋3H2O===H3PO3＋________。(2)H3PO3溶液中存在电离平衡：H3PO3H＋＋H2PO。①某温度下，0.10mol·L－1的H3PO3溶液的pH＝1.6，即溶液中c(H＋)＝2.5×10－2mol·L－1。求该温度下上述电离平衡的平衡常数K，写出计算过程。(H3PO3\n的第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字)②根据H3PO3的性质可推测常温下Na2HPO3稀溶液的pH________7(填“>”、“＝”或“<”)。(3)亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色。该反应的化学方程式为________________________。(4)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如下：①阴极的电极反应式为__________________________________________________________。②产品室中反应的离子方程式为__________________________________________________。3.Na2S、H2O2在从含镍电镀废渣(除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)中提取含镍化合物时有重要作用。提取过程如下：①电镀废渣先用过量酸进行酸化处理，得到溶液；②向溶液中滴入适量的Na2S溶液，除去Cu2＋、Zn2＋，过滤；③保持滤液在40℃左右，用6%的H2O2溶液氧化Fe2＋，再在95℃时加入NaOH溶液调节pH，过滤除去铁和铬；④在滤液中加入足量Na2CO3溶液，搅拌，得NiCO3沉淀；⑤……(1)步骤②中除可观察到黑色沉淀外，还可嗅到臭鸡蛋气味，用离子方程式说明气体的产生：__________________________________。(2)步骤③中在Fe2＋氧化阶段，需要控制温度不超过40℃，其目的是_____________________；该阶段发生反应的离子方程式为___________________________________________________。\n(3)Fe2＋也可以用NaClO3氧化，Fe2＋被氧化并在较小pH条件下水解，最终形成黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀而被除去；如图是pH－温度关系图，图中阴影部分为黄铁矾钠稳定存在区域[已知25℃时，Fe(OH)3的Ksp＝2.64×10－39]，下列说法正确的是________(填字母)。a.FeOOH中铁为＋2价b.若在25℃时，用H2O2氧化Fe2＋，再在pH＝4时除去铁，此时溶液中c(Fe3＋)＝2.64×10－29mol·L－1c.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2＋的离子方程式为6Fe2＋＋ClO＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2Od.工业生产中温度常保持在85～95℃生成黄铁矾钠，此时溶液的pH约为1.2～1.8(4)无水NiCl2在有机合成中有着极为重要的作用，工业上常用含镍原料所制得的NiCl2·6H2O在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水制得，已知SOCl2能与水反应生成SO2和HCl。写出NiCl2·6H2O在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水制无水NiCl2的反应方程式________________________________________________________________________，NiCl2·6H2O需在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水的原因是________________________________________________________________________。\n答案精析第27题 无机化学综合应用题组一[挑战满分]1.(1)砖红色 CuO (2)①Ksp(CuCl)与Ksp(CuI) ②B (3)①离子化合物 还原剂 ②2CuH＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋2H2↑ ③6CuH＋16HNO3===6Cu(NO3)2＋3H2↑＋4NO↑＋8H2O (4)99.50%解析 (1)葡萄糖分子中的醛基被新制Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2则被还原为砖红色的Cu2O，由于反应需加热，故Cu2O有可能被氧化为黑色的CuO。(2)①CuCl2溶液与过量的KI反应，生成的沉淀与CuCl和CuI的Ksp的相对大小有关。②由于a反应和b反应在生成白色沉淀的同时，均有I2生成，而CCl4可萃取其中的I2，且与水不互溶，故反应后加CCl4可顺利观察到白色沉淀。(3)①NH5的所有原子均达到稀有气体的稳定结构，故NH5可写成NH4H(氢化铵)，氢化铵中－1价的氢将CuSO4溶液中＋2价的铜还原为＋1价。③将CuH溶解在适量的稀HNO3中发生氧化还原反应，有Cu(NO3)2、H2、NO、H2O四种产物生成。(4)根据反应关系式：CuCl～Fe2＋～Ce4＋，得n(CuCl)＝0.1000mol·L－1×0.02L×＝0.02mol，则2.000g样品中CuCl的质量分数w(CuCl)＝×100%＝99.50%。2.(1)3HCl(2)① H3PO3 H＋ ＋ H2POK＝＝≈8.3×10－3②>(3)H3PO3＋I2＋H2O===2HI＋H3PO4\n(4)①2H＋＋2e－===H2↑②HPO＋2H＋===H3PO3解析 (1)根据质量守恒定律来补充完整该化学方程式。(2)①利用化学平衡的三段式求解，注意题目对有效数字的要求。(3)根据题目信息确定还原剂、氧化剂，根据化合价变化规律确定氧化产物、还原产物，最后配平化学方程式。(4)①根据电解原理知氢离子在阴极放电生成H2，由此写出阴极的电极方程式。②紧扣题目信息“电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸”，再结合装置示意图、电极上离子放电情况推测要在产品室得到产品，阳极室的氢离子要向产品室移动，原料室的HPO也要向产品室移动，由此可写出产品室中反应的离子方程式。3.(1)S2－＋2H＋===H2S↑ (2)减少过氧化氢的分解 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)cd (4)NiCl2·6H2O＋6SOCl2NiCl2＋6SO2＋12HCl NiCl2在加热过程中会发生水解而得不到无水NiCl2，当NiCl2·6H2O在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水时，反应过程中产生的HCl能抑制NiCl2的水解解析 (1)经过量酸处理得到的溶液中含有大量的H＋，当加入Na2S后会发生反应：S2－＋2H＋===H2S↑，生成具有臭鸡蛋气味的H2S。(2)Fe2＋氧化阶段需要加入氧化剂过氧化氢，温度过高会造成过氧化氢的分解，导致过氧化氢损失，氧化阶段的反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)FeOOH中铁为＋3价；当pH＝4时，c(H＋)＝10－4mol·L－1，c(OH－)＝10－10mol·L－1，则c(Fe3＋)＝mol·L－1＝2.64×10－9mol·L－1。(4)加热过程中发生的反应为NiCl2·6H2O＋6SOCl2===NiCl2＋6SO2＋12HCl；若单独加热NiCl2·6H2O，则在加热过程中NiCl2会发生水解而得不到无水NiCl2，当NiCl2·6H2O在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水时，反应过程中产生的HCl能抑制NiCl2的水解。
