高中化学常见无机物及其应用试题

水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为 $CaO$ 、 $Si{O}_2$ ，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

回答下列问题：

（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________，还可使用___________代替硝酸。

（2）沉淀A的主要成分是_________________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为____________________________________。

（3）加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________（写化学式）。

（4）草酸钙沉淀经稀 $H_{2}S{O}_4$ 处理后，用 $KMn{O}_4$ 标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含 量，滴定反应为： $\text{Mn}{\text{O}}_4^{-}{\text{+H}}^{\text{+}}{\text{+H}}_{\text{2}}{\text{C}}_{\text{2}}{\text{O}}_{\text{4}}{\text{→Mn}}^{\text{2+}}{\text{+CO}}_{\text{2}}{\text{+H}}_{\text{2}}\text{O}$。实验中称取 $0.400g$ 水泥样品，滴定时消耗了 $0.0500mol·L^{-1}$的 $KMn{O}_4$ 溶液 $36.00mL$ ，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。

由下列实验及现象不能推出相应结论的是（ ）

	实验	现象	结论
A．	向 $\mathit{2}mL\mathit{0}\mathit{.}\mathit{1}\mathit{mol}\cdot L^{-1}$ 的 $\text{FeC}{\text{l}}_3$ 溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液	黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变	还原性： $\text{Fe>F}{\text{e}}^{2+}$
B．	将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满 $C{O}_2$ 的集气瓶	集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生	$C{O}_2$ 具有氧化性
C．	加热盛有少量 $N{H}_{4}HC{O}_3$ 固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸	石蕊试纸变蓝	$N{H}_{4}HC{O}_3$ 显碱性
D．	向2支盛有 $2mL$ 相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的 $NaCl$ 和 $NaI$ 溶液	一只试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象	$K_{\mathit{sp}}(\mathit{AgI})<K_{\mathit{sp}}(\mathit{AgCl})$

重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为 $\text{FeO}\cdot \text{C}{\text{r}}_2{O}_3$ ，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：

回答下列问题：

（1）步骤①的主要反应为：

$\text{FeO}\cdot \text{C}{\text{r}}_2{O}_3\text{+N}{\text{a}}_2\text{C}{\text{O}}_3\text{+NaN}{\text{O}}_3\stackrel{\hspace{1em}\mathit{高温}\hspace{1em}}{\to }\text{N}{\text{a}}_2\text{Cr}{\text{O}}_4\text{+F}{\text{e}}_2{O}_3\text{+C}{\text{O}}_2\text{+NaN}{\text{O}}_2$

上述反应配平后 $\text{FeO}\cdot \text{C}{\text{r}}_2{O}_3$ 与 $\text{NaN}{\text{O}}_3$ 的系数比为________。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是________。

（2）滤渣1中含量最多的金属元素是________，滤渣2的主要成分是________及含硅杂质。

（3）步骤④调滤液2的 $\text{pH}$ 使之变________（填"大"或"小"），原因是________（用离子方程式表示）。

（4）有关物质的溶解度如图所示。向"滤液3"中加入适量 $\text{KCl}$ ，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到 $K_2\text{C}{\text{r}}_2{O}_7$ 固体。冷却到________（填标号）得到的 $K_2\text{C}{\text{r}}_2{O}_7$ 固体产品最多。

a． $80^{\circ }C$

b． $60^{\circ }C$

c． $40^{\circ }C$

d． $10^{\circ }C$

步骤⑤的反应类型是________。

（5）某工厂用 $m_1\text{kg}$ 铬铁矿粉（含 $\text{C}{\text{r}}_2{O}_3$ 40%）制备 $K_2\text{C}{\text{r}}_2{O}_7$ ，最终得到产品 $m_2\text{kg}$ ，产率为________。

化学与生活密切相关。下列说法错误的是（ ）

A．	$\text{PM}2.5$ 是指粒径不大于 $2.5\text{μ}\text{m}$ 的可吸入悬浮颗粒物
B．	绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C．	燃煤中加入 $\text{CaO}$ 可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D．	天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料

高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：

相关金属离子[ $c_0(Mn+)=0.1mol·L^{-1}$ ]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子	$M{n}^{2+}$	$F{e}^{2+}$	$F{e}^{3+}$	$A{l}^{3+}$	$M{g}^{2+}$	$Z{n}^{2+}$	$N{i}^{2+}$
开始沉淀的pH	8.1	6.3	1.5	3.4	8.9	6.2	6.9
沉淀完全的pH	10.1	8.3	2.8	4.7	10.9	8.2	8.9

（1）"滤渣1"含有S和________；写出"溶浸"中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式________。

（2）"氧化"中添加适量的 $Mn{O}_2$ 的作用是将________。

（3）"调pH"除铁和铝，溶液的pH范围应调节为________~6之间。

（4）"除杂1"的目的是除去 $Z{n}^{2+}$ 和 $N{i}^{2+}$， "滤渣3"的主要成分是________。

（5）"除杂2"的目的是生成 $Mg{F}_2$ 沉淀除去 $M{g}^{2+}$ 。若溶液酸度过高， $M{g}^{2+}$ 沉淀不完全，原因是________。

（6）写出"沉锰"的离子方程式________。

（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为 $LiN{i}_{x}C{o}_{y}M{n}_z{O}_2$， 其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当 $x=y=\frac{1}{3}$ 时， z=________。

下列实验不能达到目的的是（ ）

选项	目的	实验
A	制取较高浓度的次氯酸溶液	将 $C{l}_2$ 通入碳酸钠溶液中
B	加快氧气的生成速率	在过氧化氢溶液中加入少量 $Mn{O}_2$
C	除去乙酸乙酯中的少量乙酸	加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
D	制备少量二氧化硫气体	向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

化学与生活密切相关。下列叙述错误的是（ ）

A. 高纯硅可用于制作光感电池 B. 铝合金大量用于高铁建设

C. 活性炭具有除异味和杀菌作用 D. 碘酒可用于皮肤外用消毒

下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变化的是（ ）

A．	向 $CuS{O}_4$ 溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失： $Zn+CuS{O}_4=Cu+ZnS{O}_4$
B．	澄清的石灰水久置后出现白色固体： $Ca(OH{)}_2+C{O}_2=CaC{O}_3\downarrow +H_{2}O$
C．	$N{a}_2{O}_2$ 在空气中放置后由淡黄色变为白色： $2N{a}_2{O}_2=2N{a}_{2}O+O_2\uparrow$
D．	向 $Mg(OH{)}_2$ 悬浊液中滴加足量 $FeC{l}_3$ 溶液出现红褐色沉淀： $3Mg(OH{)}_2+2FeC{l}_3=2Fe(OH{)}_3+3MgC{l}_2$

下列实验现象与实验操作不相匹配的是（ ）

	实验操作	实验现象
A	向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置	溶液的紫色逐渐褪去，静置后溶液分层
B	将镁条点燃后迅速伸入集满 $C{O}_2$ 的集气瓶	集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
C	向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸	有刺激性气味气体产生，溶液变浑浊
D	向盛有 $FeC{l}_3$ 溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液	黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

$KI{O}_3$ 是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：

（1） $KI{O}_3$ 的化学名称是________。

（2）利用" $KI{O}_3$ 氧化法"制备 $KI{O}_3$ 工艺流程如下图所示：

"酸化反应"所得产物有 $KH(I{O}_3{)}_2$ 、 $C{l}_2$ 和 $KCl$ 。"逐 $C{l}_2$ "采用的方法是________。"滤液"中的溶质主要是________。"调pH"中发生反应的化学方程式为________。

（3） $KI{O}_3$ 也可采用"电解法"制备，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式________。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________，其迁移方向是________。

③与"电解法"相比，" $KI{O}_3$ 氧化法"的主要不足之处有________（写出一点）。

硫代硫酸钠晶体（ $N{a}_2{S}_2{O}_3·5H_{2}O，M=248g·mo{l}^{-1}$ ）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：

（1）已知： $K_{sp}\left(BaS{O}_4\right)=1.1\times {10}^{-10}$， $K_{sp}\left(Ba{S}_2{O}_3\right)=4.1\times {10}^{-5}$ 。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：

试剂：稀盐酸、稀 $H_{2}S{O}_4$ 、 $BaC{l}_2$ 溶液、 $N{a}_{2}C{O}_3$ 溶液、 $H_2{O}_2$ 溶液

（2）利用 $K_{2}C{r}_2{O}_7$ 标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：

①溶液配制：称取 $1.2000g$ 某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解，完全溶解后，全部转移至 $100mL$ 的________中，加蒸馏水至________。

②滴定：取 $0.00950mol·L^{-1}$ 的 $K_{2}C{r}_2{O}_7$ 标准溶液 $20.00mL$ ，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应： $C{r}_2{O_7}^{2-}+6I^{-}+{14}^{H+}=3I_2+2C{r}^{3+}+7H_{2}O$ 。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应： $I_2+2S_2{O_3}^{2-}=S_4{O_6}^{2-}+2I^{-}$ 。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液________，即为终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为 $24.80mL$ ，则样品纯度为________%（保留1位小数）。

W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到YZW的溶液。下列说法正确的是（ ）

A．	原子半径大小为W＜X＜Y＜Z	B．	X的氢化物水溶液酸性强于Z的
C．	Y 2W 2与ZW 2均含有非极性共价键	D．	标准状况下W的单质状态与X的相同

${\text{k}}_3\left[\mathit{Fe}{\left(C_2{O}_4\right)}_3\right]\cdot 3H_{2}O$ (三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图,回答下列问题：

（1）晒制蓝图时,用 ${\text{k}}_3\left[\mathit{Fe}{\left(C_2{O}_4\right)}_3\right]\cdot 3H_{2}O$ 作感光剂,以 $K_3\left[Fe\right(C{N}_6\left)\right]$ 溶液为显色剂.其光解反应的化学方程式为 ${\text{2k}}_3\left[\mathit{Fe}{\left(C_2{O}_4\right)}_3\right]$ $\underset{\_}{\underset{\_}{\mathit{光照}}}$ $2\mathit{Fe}{C}_2{O}_4+3K_2{C}_2{O}_4+2C{O}_2\uparrow$ ,显色反应的化学方程式为________.

（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下面所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是________。

②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有________、________。

③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是________。

④样品完全分解后，装置A中的残留物含有 $\mathit{FeO}$ 和 $F{e}_2{O}_3$ ，检验 $F{e}_2{O}_3$ 存在的方法是：________。

（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①称量 $\mathit{mg}$ 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 $H_{2}S{O}_4$ 酸化，用 $\mathit{cmol}\cdot L^{-1}\mathit{KMn}{O}_4$ 溶液滴定至终点。滴定终点的现象是________。

②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中，加稀 $H_{2}S{O}_4$ 酸化，用 $\mathit{cmol}\cdot L^{-1}\mathit{KMn}{O}_4$ 溶液滴定至终点，消耗 $\mathit{KMn}{O}_4$ 溶液 $\mathit{VmL}$ ，该晶体中铁的质量分数的表达式为________。

我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS,含有 和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子 形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

回答下列问题：

（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为________。

（2）滤渣1的主要成分出 $\mathit{Si}{O}_2$ 外还有________;氧化除杂工序中ZnO的作用是________.若不通入氧气，其后果是________。

（3）溶液中的 $C{d}^{2+}$ 可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为________。

（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为________;沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。

W、X、Y和Z为原子序数一次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同，下列叙述正确的是（）

A．	X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物	B．	Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C．	四种元素的简单离子具有相同的电子层结构	D．	W的氧化物对应的水化物均为强酸