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主题2　无机物转化与应用
微主题2　物质的性质、用途与转化
阅读下列材料，完成1～2题：
肼(N2H4)在常温下为液态，燃烧热大(642 kJ/mol)，产物无污染，常用作火箭燃料；雄黄(As4S4)有解毒、杀虫功效，燃烧后生成砒霜(As2O3)和一种具有刺激性气味的气体。
1 [2025苏州调研T6]下列化学反应表示正确的是(　　)
A. 雄黄燃烧：As4S4＋7O22As2O3＋4SO2
B. NO2制HNO3的离子方程式：2NO2＋H2O===2H＋＋2NO
C. 肼的燃烧：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－642 kJ/mol
D. 铅酸蓄电池放电时的负极反应：Pb2+＋2e－===Pb
2 [2025苏州调研T7]下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A. 氨气易液化，可用于工业制硝酸
B. 肼具有碱性，可用作火箭燃料
C. 三氧化二锑呈白色，可用于制造颜料
D. 铅锑合金熔点低，可用作铅酸蓄电池电极材料
3 [2026南通期初T5]N(CH3)3和羟胺(NH2OH)常用于有机合成，羟胺易潮解且可用作油脂工业中的抗氧化剂。强碱性条件下，N2H4可与[Ag(NH3)2]＋反应生成Ag和N2。下列物质的结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是(　　)
A. N(CH3)3具有碱性，可与盐酸反应
B. NH2OH具有还原性，可作油脂工业中的抗氧化剂
C. NH2OH分子间形成氢键，因此NH2OH易潮解
D. NH3具有还原性，可用于制硝酸
4 [2025泰州中学调研T10]在给定条件下，下列物质间的转化均能一步实现的是(　　)
A. HClOCl2漂白粉 B. Al2O3(熔融)AlFe
C. FeS2SO3H2SO4 D. 稀硝酸NO2HNO3
5 [2025无锡天一中学、南通海安中学等三校联考T7]下列铁系元素及其化合物的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是(　　)
A. K2FeO4中FeO具有正四面体结构，K2FeO4具有强氧化性
B. Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+，Fe3O4可用于储氢
C. NiSO4具有还原性，可用于电极材料NiO(OH)的制备
D. FeCl3溶液呈酸性，可用于蚀刻电路板上的铜
6 [2025南通如皋适应性一T6] 一种硒电池，放电时总反应为Se＋2CuSO4＋2Zn===Cu2Se＋2ZnSO4。下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是(　　)
A. O3是极性微弱的分子，O3微溶于水
B. Se最外层有6个电子，单质硒的熔、沸点较低
C. CuSO4溶液显酸性，可用于泳池的杀菌消毒
D. H2O2有氧化性，可用于和Ba(OH)2反应制备BaO2
7 [2025南师附中、无锡天一中学等四校联考T7]在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化不可以实现的是(　　)
A. 侯氏制碱法：饱和NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
B. 工业制硝酸：NH3NO2HNO3
C. 工业制硫酸：黄铁矿FeS2SO2SO3
H2SO4
D. 工业制高纯硅：SiO2Si(粗)SiHCl3Si
8 [2026南京中华中学期初T10]在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是(　　)
A. 金属Al制备：Al(OH)3AlCl3溶液Al
B. 硝酸制备：NH3NOHNO3
C. 无水FeCl3制备：FeCl2溶液 FeCl3溶液无水FeCl3
D. 高纯硅制备：粗硅SiHCl3高纯硅
9 [2024南京外国语、金陵中学、海安中学联考T8改编]硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(　　)
A. 工业制H2SO4：FeS2SO2H2SO3H2SO4
B. 回收烟气中SO2获得CaSO4：SO2CaSO3CaSO4
C. 工业废液中通入H2S除Hg2+：H2S＋Hg2+===HgS↓＋2H＋
D. 热的NaOH溶液除S：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
10 (1) [2024盐城、南京期末T14]V2O5的回收。回收V2O5的过程可表示如下：
酸浸过程中，V2O5转化成VO2+，该反应的离子方程式为___________________
_____________________________________________________。
(2) [2024无锡期末T14]工业脱除天然气中H2S的流程如图。已知：H2CO3和H2S常温下的电离平衡常数分别为Ka1(H2CO3)＝4.5×10-7、Ka2(H2CO3)＝4.7×10-11、Ka1(H2S)＝1.1×10-7、Ka2(H2S)＝1.3×10-13。
“吸收”时发生反应的离子方程式为__________________________________
______________________________________________________________________。
(3) [2025泰州四模T16]CuSO4溶液可吸收尾气中的PH3，生成Cu和H3PO4。该反应的化学方程式为__________________________________________________。
(4) 镀银。镀液制备流程如下：
AgNO3[Ag(NH3)2]＋[Ag(C6H5O7)]2-
调节镀液pH为4～5，加入处理过的氧化钇粉体与H3PO2，在40 ℃下搅拌半小时，经过滤、洗涤、干燥得到产品。镀银时H3PO2被氧化为H3PO4，镀银时反应的离子方程式为______________________________________________________
______________________________________________________________________。
11 (1) [2024南京二模T14]已知：碱性条件下，Cr(Ⅵ)以CrO形式存在。阴离子交换树脂(ROH，R为高分子阳离子骨架)去除酸性废水中Cr(Ⅵ)的原理为2ROH＋Cr2O R2Cr2O7＋2OH－。树脂失效后，用NaOH溶液将树脂再生，发生反应的化学方程式为__________________________________________________。
(2) [2024苏锡常镇一调T16]以电镀废水(主要成分为K2Cr2O7及少量Fe3+)为原料可制得Cr2O3。“沉铬”时先加入Ca(OH)2调节废水pH，再加入BaCl2使废水中的Cr(Ⅵ)转化为BaCrO4。沉铬过程中将K2Cr2O7转化为BaCrO4反应的化学方程式为______________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(3) [2025盐城射阳中学月考]ClO2可用于水体中Mn2+的去除。控制其他条件不变，在水体pH分别为7.1、7.6、8.3时，测得Mn2+浓度随反应时间的变化如图所示。pH＝8.3时，水体中Mn2+转化为MnO2、ClO2转化为ClO，该反应的离子方程式为____________________________________________________________。
微主题3　化学工艺流程
1 [2025南通海安期初T11]碲被誉为“现代工业的维生素”。某科研小组从粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu2Te)中提取粗碲设计工艺流程如图所示。
已知：①“焙烧”后，碲主要以TeO2形式存在；
②TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱；
③H6TeO6的Ka1＝1.0×10-7，氧化性比硫酸强。
下列有关说法正确的是(　　)
A. “焙烧”使用的主要仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒
B. “碱溶”后的滤渣中Ag和Au可用稀硝酸分离
C. “氧化”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D. “还原”反应的离子方程式为H5TeO＋3SO＋H＋===Te↓＋3SO＋3H2O
2 [2026南通期初T13]酸性KMnO4常用作氧化剂、水处理剂，其还原产物一般为Mn2+。一种制取KMnO4的流程如下，下列说法正确的是(　　)
A. 熔融时反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶3
B. K2MnO4歧化时的离子方程式为3MnO＋4H＋===2MnO＋MnO2↓＋2H2O
C. MnO、K＋、CH3COO－、Cl－四种离子在酸性条件下能大量共存
D. 若过程中均能反应完全，则熔融与歧化时转移的电子数之比为3∶1
3 [2024南通如皋适应性三T10]以碳酸锰矿(含MnCO3和少量FeO、Fe2O3、CaO)为原料制取MnO2的流程如下：
已知Ksp(MnF2)＝5.4×10-3、Ksp(CaF2)＝2.7×10-11，S2O氧化性大于MnO，其还原产物为SO。
下列说法正确的是(　　)
A. “浸取”时硫酸过量越多对整个转化越有利
B. “氧化Ⅰ”的目的是将Mn2+转化为MnO2
C. “除钙”后所得滤液中存在c(Mn2+)≤2×108c(Ca2+)
D. “氧化Ⅱ”中使用过量的K2S2O8可以提高MnO2的产率
4 [2025南通、泰州等八市三调T14]钨(W)熔点(3 430 ℃)高，在国防工业有着重要用途，Na2WO4是制备W的前驱体。
(1) 以含钨废渣[难溶于水，主要成分为Fe2O3、Al2O3(10%)、SiO2、CaO及少量钨酸亚铁(FeWO4)]制备Na2WO4的流程如下：
一段时间内，钨的浸出率(×100%)及固体残留率(×100%)随盐酸浓度的变化如图所示。
①选择盐酸而不选择硫酸酸浸的原因是________________________________
______________________________________________________________________。
②写出FeWO4与盐酸反应的离子方程式：______________________________
______________________________________________________________________。
③盐酸的浓度选择3.5 mol/L的原因是_________________________________
______________________________________________________________________。
④残留固体中Al2O3的质量分数大于10%的原因是______________________
_____________________________________。
(2) 废弃纯钨棒(W)在空气存在的条件下，溶于熔融的氢氧化钠中可制得Na2WO4。该反应的化学方程式为__________________________________________。
(3) 将废弃钨制品(W与WO3混合物)在空气中加热使之完全转化为WO3，所得固体溶于NaOH溶液可得Na2WO4。
①某废弃钨制品，通过元素分析可知其中钨元素的质量分数为90%。取92.0 g该制品在空气中加热，理论上可制得WO3的质量为________(W—184，写出计算过程)。
②加热至1 000 ℃，所得固体成分仅为WO3，其质量小于理论值，原因是___
_____________________________________________________。
5 [2025徐州考前模拟T14]二硫化钼(MoS2)可在真空条件下作固体润滑剂，广泛用于航空航天。一种以辉钼矿(主要成分为MoS2，含有CuS2等)提纯MoS2的工艺流程如图所示。
已知：①MoO3高温易升华，不溶于水，不溶于稀酸，可与氨水反应生成(NH4)2MoO4。
②Ksp(CuS)＝6.0×10-36；[Cu(NH3)4]2+ Cu2+＋4NH3　K＝5.0×10-14。
(1) 1 mol MoS2在空气中焙烧转化为MoO3和SO2，转移的电子数为__________mol，MoO3的产率与焙烧的温度关系如图1所示，当温度高于550 ℃时，MoO3产率降低的原因是____________________________________________
______________________________________________________________________。
图1
(2) 液相沉淀在同一容器中分两步进行：先向氨浸液中加入Na2S溶液，充分反应；再加入稀硫酸，第二步发生的反应为MoS＋2H＋===MoS3↓＋H2S↑。
①液相沉淀中可除铜，反应为[Cu(NH3)4]2+＋S2- CuS↓＋4NH3，该反应的平衡常数K＝__________。
②写出(NH4)2MoO4与Na2S反应的化学方程式：_________________________
____________________________________________。(NH4)2MoO4的用量不变，其他条件一定时，与MoS3的产率关系如图2所示，最佳比为1∶4.5而不是1∶4的原因是______________________________________________________________；
当小于1∶4.5时，随减小，MoS3的产率降低的原因是_______________
______________________________________________________________________。
图2
(3) 在真空烧结炉中灼烧MoS2，测得灼烧过程中剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化曲线如图3所示，c点的固体产物为________(填化学式，Mo—96，写出计算过程)。
图3
主题2　无机物转化与应用
微主题2　物质的性质、用途与转化
1 A　NO2制HNO3的离子方程式为3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO，B错误；燃烧热的热化学方程式中H2O应该为液态，C错误；铅酸蓄电池放电时，负极失去电子发生氧化反应，电极反应式为Pb－2e－＋SO===PbSO4，D错误。
2 C　NH3易被氧化，可生成HNO3，A错误；肼可以燃烧，可用作火箭的燃料，B错误；三氧化二锑呈白色，故可用作白色颜料，C正确；铅锑合金可失去电子，故可作电池的负极材料，D错误。
3 C　NH2OH分子与水分子间能形成氢键，因此NH2OH易潮解，C错误。
4 B　HClO光照分解生成HCl和O2，不能得到氯气，化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑，A不符合题意；FeS2与氧气反应，生成氧化铁和二氧化硫，不能直接产生SO3，化学方程式为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，C不符合题意；铜和稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O，不能直接生成NO2，化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，D不符合题意。
5 C　K2FeO4中的Fe元素为＋6价，具有强氧化性，与FeO具有正四面体结构无关，A错误；纳米Fe3O4具有极大的比表面积，可以增强H2的吸附性，与其含有Fe2+和Fe3+无关，B错误；NiSO4转化为 NiO(OH)，Ni元素的化合价升高，NiSO4表现还原性，C正确；FeCl3溶液氧化Cu，FeCl3表现氧化性，与溶液呈酸性无关，D错误。
6 A　O3是极性分子，但极性很微弱，仅是水分子的极性的28%，O3微溶于水，在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，A正确；单质硒是分子晶体，熔、沸点较低，B错误；Cu2+属于重金属离子，能使蛋白质变性，可用于泳池的杀菌消毒，C错误；H2O2 和Ba(OH)2反应制备BaO2时，不涉及氧化还原反应，D错误。
7 B　NH3NO，B错误。
8 D　电解AlCl3溶液得不到单质Al，应该电解熔融Al2O3，A错误；NH3与O2在催化剂存在下加热反应生成NO，NO与H2O不反应，B错误；加热蒸发会促进Fe3+水解和HCl的挥发，得不到无水FeCl3，C错误。
9 A　工业制硫酸过程：FeS2SO2SO3H2SO4，A符合题意。
10 (1) V2O5＋SO＋4H＋===2VO2+＋SO＋2H2O
(2) H2S＋CO===HCO＋HS－　(3) PH3＋4CuSO4＋4H2O===H3PO4＋4Cu↓＋4H2SO4　(4) 4[Ag(C6H5O7)]2-＋H3PO2＋8H＋＋2H2O4Ag↓＋H3PO4＋4C6H8O7或12[Ag(C6H5O7)]2-＋3H3PO2＋6H2O12Ag↓＋3H3PO4＋8(C6H5O7)3-＋4C6H8O7
解析：(2) 根据常温下的电离平衡常数可知，酸性H2CO3＞H2S＞HCO＞HS－，故用Na2CO3吸收H2S时，得到的是HCO和HS－。
11 (1) R2Cr2O7＋4NaOH===2Na2CrO4＋2ROH＋H2O
(2) Ca(OH)2＋K2Cr2O7＋2BaCl2===2BaCrO4↓＋2KCl＋CaCl2＋H2O　(3) Mn2+＋2ClO2＋4OH－===MnO2↓＋2ClO＋2H2O
微主题3　化学工艺流程
1 B　焙烧固体，应用坩埚，且放在泥三角上，A错误；Au不溶于稀硝酸，而Ag溶于稀硝酸，可用稀硝酸分离，B正确；H2O2将＋4价Te氧化为＋6价，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，C错误；由H6TeO6的Ka1＝1.0×10-7可知，H6TeO6为弱酸，不能拆分，D错误。
2 D　熔融时，MnO2→MnO、KClO3→KCl，Mn元素化合价升高2价，Cl元素化合价降低6价，由得失电子守恒知，氧化产物(MnO)与还原产物(KCl)的物质的量之比为3∶1，A错误；CH3COOH是弱酸，不拆分为离子形式，B错误；MnO在酸性条件下会歧化为MnO和MnO2，CH3COO－在酸性条件下会转化为CH3COOH，歧化产物MnO还能氧化Cl－，故MnO、CH3COO－、Cl－在酸性条件下不能大量共存，C错误；由MnO2～2e－～MnO、MnO～e－～MnO＋MnO2知，若过程中均能反应完全，则熔融与歧化时转移的电子数之比为3∶1，D正确。
3 C　“浸取”时硫酸过量越多，后续步骤“沉铁”时消耗的CaO越多，A错误；“氧化Ⅰ”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续沉铁，B错误；“除钙”后所得溶液是CaF2的饱和溶液，则c(Ca2+)·c2(F－)＝Ksp(CaF2)，“除钙”时没有生成MnF2沉淀，则c(Mn2+)·c2(F－)≤Ksp(MnF2)，≤＝2×108，C正确；已知S2O的氧化性大于MnO，故过量的K2S2O8可继续氧化MnO2，使MnO2的产率降低，D错误。
4 (1) ①CaSO4微溶，不利于钙元素浸出，且CaSO4覆盖在钨渣表面，不利于钨的富集　②FeWO4＋2H＋===H2WO4＋Fe2+　③盐酸浓度过小，残留率较高，不利于钨元素的富集；盐酸浓度过大，钨元素浸出率高，损失大　④Al2O3的浸出速率小于废钨渣的浸出速率　(2) 2W＋4NaOH＋3O22Na2WO4＋2H2O
(3) ①104.4 g
m(WO3)＝＝104.4 g
②在1 000 ℃下，部分WO3固体升华
解析：(1) 由题给信息和流程图知，“酸浸富集”后，含钨废渣中的CaO一定会被除去、FeWO4一定会转化为H2WO4。选择盐酸而不选择硫酸酸浸的原因可从这2种物质转化进行分析，考虑到CaSO4微溶，对“酸浸富集”不利，故不选用硫酸。本题“酸浸富集”与以往“酸浸”最大的区别：要将目标物质留在固体残留物中。②由含钨废渣中含有FeWO4、残留固体中含有H2WO4推知，二者均是不溶固体，书写离子方程式时不拆分为离子形式。③“酸浸富集”的目的是提高残留固体中W元素的含量，即钨的浸出率要尽可能低，固体残留率也要尽可能低。由图可知，盐酸浓度在3.5 mol/L时，固体的残留率低，同时钨的浸出率也低。盐酸浓度过大，钨浸出率高，损失增大；盐酸浓度过低，固体残留率大，达不到富集的目的。④Al2O3的质量分数＝×100%，含钨废渣中Al2O3的质量分数为10%，残留固体中Al2O3的质量分数大于10%，盐酸能溶解Al2O3，故“酸浸富集”过程中，除了CaO被除去、FeWO4会转化为H2WO4外，Al2O3也会溶解一部分，m(Al2O3)、m(总固体)都在减小，故残留固体中Al2O3质量分数大于10%的原因是m(Al2O3)减小的幅度没有m(总固体)减小的幅度大，即Al2O3的浸出速率小于废钨渣的浸出速率。(3) ②加热至1 000 ℃，所得固体成分仅为WO3，但WO3的质量小于理论值，说明W元素以WO3形式损失了，猜测应该是部分WO3挥发至空气中，即部分WO3固体发生升华。
5 (1) 14　当温度高于550 ℃时，MoO3升华导致MoO3产率降低　(2) ①8.3×1021　②(NH4)2MoO4＋4Na2S＋4H2O===Na2MoS4＋6NaOH＋2NH3·H2O[或(NH4)2MoO4＋4Na2S＋2H2O===Na2MoS4＋6NaOH＋2NH3]　S2-水解生成H2S逸出，导致S2-浓度降低，MoS3的产率降低(或NH与S2-互促水解，导致S2-浓度降低，MoS3的产率降低)　S2-浓度增大，消耗大量H＋，生成H2S逸出，与MoS反应的H＋减少，使MoS3的产率降低
(3) Mo
设起始时MoS2的物质的量为1 mol
m(MoS2)＝160 g
m(c)＝160 g×60%＝96 g
M(Mo)＝96 g/mol
故c点的固体产物为Mo。

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