（江蘇專版）2022年高考化學一輪復習 跟蹤檢測（十四）常見無機物間的轉(zhuǎn)化（含解析）

（江蘇專版）2022年高考化學一輪復習 跟蹤檢測（十四）常見無機物間的轉(zhuǎn)化（含解析）1表中各組物質(zhì)之間不可以通過一步反應實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化關系的是()選項XYZ箭頭旁所標數(shù)字代表的反應條件ANa2O2NaOHNaCl常溫遇水BAl2O3NaAlO2Al(OH)3通入CO2CNONO2HNO3加入銅粉DCl2NaClOHClO加濃鹽酸解析：選AA項，NaCl不能通過一步反應得到Na2O2；2已知X、Y、Z、E、F五種常見物質(zhì)含有同一元素M，在一定條件下它們有如下轉(zhuǎn)化關系，Z是NO，下列推斷不合理的是()AX可能是一種氫化物BX生成Z一定是化合反應CE可能是一種有色氣體DF中M元素的化合價可能為5價解析：選B根據(jù)題給轉(zhuǎn)化關系推斷，M為氮元素，Z為NO，E為NO2，F(xiàn)為HNO3。A.X可能是NH3，則Y可能為N2，正確；B.若X為NH3，NH3轉(zhuǎn)化為NO可發(fā)生反應：4NH35O24NO6H2O，不是化合反應，錯誤；C.E 可能是NO2，是一種紅棕色氣體，正確；D.F可能為HNO3，其中氮元素的化合價為5價，正確。3下列各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間通過一步反應就能實現(xiàn)圖示變化的是()物質(zhì)編號物質(zhì)轉(zhuǎn)化關系abcdFeCl2FeCl3FeCuCl2NONO2N2HNO3Na2ONa2O2NaNaOHAl2O3NaAlO2AlAl(OH)3A. B C D解析：選A中N2不能一步生成NO2氣體，中NaOH不能一步生成Na2O。4甲、乙、丙、丁、戊是中學常見的無機物，其中甲、乙均為單質(zhì)，它們的轉(zhuǎn)化關系如圖所示(某些條件和部分產(chǎn)物已略去)。下列說法不正確的是()A若甲既能與鹽酸反應又能與NaOH溶液反應，則丙可能屬于兩性氧化物B若甲為短周期中原子半徑最大的主族元素的單質(zhì)，且戊為堿，則丙只能為Na2O2C若丙、丁混合產(chǎn)生白煙，且丙為18電子分子，丁為10電子分子，則乙的水溶液可能具有漂白作用D若甲、丙、戊含有同一種元素，則三種物質(zhì)中，該元素的化合價由低到高的順序可能為甲<丙<戊解析：選B若甲為單質(zhì)，既能與鹽酸反應又能與NaOH溶液反應，則甲為Al，乙為O2，二者反應生成的丙為氧化鋁，氧化鋁屬于兩性氧化物，故A正確；若甲為短周期中原子半徑最大的主族元素的單質(zhì)，則甲為Na，乙為O2，二者反應生成的丙可能為Na2O2或Na2O，故B錯誤；若丙、丁混合產(chǎn)生白煙，且丙為18電子分子，丁為10電子分子，則丙為HCl，丁為NH3，若乙為Cl2，其水溶液中含有HClO，具有漂白作用，故C正確；若甲、丙、戊含有同一種元素，當甲為S，乙為O2，丙為SO2，丁為HClO等具有強氧化性的物質(zhì)，戊為硫酸時，含S元素的化合價由低到高的順序為甲<丙<戊，故D正確。5MnO2是重要化學物質(zhì)，某學習小組設計了將粗MnO2(含有較多的MnO、MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2實驗，其流程如下：按要求回答下列問題：(1)第步操作中，氧化性強弱順序：ClO_MnO2(填“”或“”)，當NaClO3轉(zhuǎn)移2 mol電子時，生成的氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為_mol。NaClO3在常溫下能夠與鹽酸反應生成氯氣，該反應的離子方程式為_。(2)第步操作中，最終得到的固體除NaClO3外，還一定含有下列物質(zhì)中的_(填字母)。aNaCl bNaClO cNaClO4 dNaOH(3)MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料，則堿性鋅錳電池放電時，正極的電極反應式是_。(4)為得到純凈的MnO2，須將過濾后的MnO2合并后進行洗滌，判斷是否洗滌干凈可選用的試劑是_(填寫一組即可)。工業(yè)上可以以石墨為電極電解酸化的硫酸錳制取二氧化錳，該反應的陽極反應式為_。解析：粗MnO2(含有較多的MnO、MnCO3)樣品中加入過量的稀硫酸，由于MnO2不溶于硫酸，則樣品中的MnO和MnCO3分別和硫酸反應生成可溶性的MnSO4，過濾得濾液為MnSO4溶液，加入NaClO3發(fā)生反應為5Mn22ClO4H2O=5MnO2Cl28H，再過濾得到濾液和MnO2固體，而Cl2與熱的NaOH溶液反應生成NaClO3的方程式為3Cl26NaOH=NaClO35NaCl3H2O。(1)5Mn22ClO4H2O=5MnO2Cl28H反應中，ClO作氧化劑，MnO2為氧化產(chǎn)物，則氧化性：ClOMnO2；當NaClO3轉(zhuǎn)移2 mol電子時，消耗0.4 mol NaClO3，則生成1 mol MnO2；NaClO3在常溫下與鹽酸反應生成氯氣，其反應的離子方程式為ClO5Cl6H=3Cl23H2O。(2)第步操作中NaOH過量，發(fā)生的反應為3Cl26NaOH=NaClO35NaCl3H2O，則最終得到的固體除NaClO3外，還有NaOH和NaCl。(3)原電池中負極失去電子，正極得到電子，因此堿性鋅錳電池放電時，正極是MnO2得到電子，則電極反應式為MnO2H2Oe=MnOOHOH。(4)若沉淀沒有洗滌干凈，則濾液中含有SO，檢驗SO選用BaCl2溶液；電解時，Mn2在陽極失電子生成MnO2，其電極反應式為Mn22e2H2O=MnO24H。答案：(1)1ClO5Cl6H=3Cl23H2O(2)ad(3)MnO2H2Oe=MnOOHOH(4)BaCl2溶液Mn22e2H2O=MnO24H6某實驗小組以粗鎳(含少量Fe和Cr雜質(zhì))為原料制備Ni(NH3)6Cl2，并測定相關組分的含量。制備流程示意圖如下。已知：部分離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按離子濃度為0.1 mol·L1計算)如表所示。離子Fe3Cr3Ni2開始沉淀pH1.54.36.9完全沉淀pH2.85.68.9Ni(OH)2為綠色難溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均為可溶于水的藍紫色晶體，水溶液均顯堿性?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗需要配制3.0 mol·L1稀硝酸250 mL，需要的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和_。(2)步驟(a)中Ni和濃硝酸反應的化學方程式為_。(3)步驟(b)首先加入試劑X調(diào)節(jié)溶液的pH約為6，過濾后再繼續(xù)加入X調(diào)節(jié)pH以得到綠色沉淀。調(diào)節(jié)pH約為6的原因是_。試劑X可以是_(填標號)。AH2SO4BNi(OH)2CNaOHDFe2O3 ENiO(4)步驟(c)和(d)反應都需要在冰浴環(huán)境下進行，其作用除了可以減少氨水的揮發(fā)，還有_。步驟(d)發(fā)生反應的總化學方程式為_。(5)NH3含量的測定.用電子天平稱量m g產(chǎn)品于錐形瓶中，用25 mL水溶解后加入3.00 mL 6 mol·L1鹽酸，以甲基橙作指示劑，滴定至終點消耗 0.500 0 mol·L1 NaOH標準溶液V1 mL；.空白試驗：不加入樣品重復實驗，消耗NaOH標準溶液V2 mL。NH3的質(zhì)量分數(shù)為_。在上述方案的基礎上，下列措施能進一步提高測定準確度的有_(填標號)。A適當提高稱量產(chǎn)品的質(zhì)量B用H2SO4溶液替代鹽酸C用酚酞替代甲基橙D進行平行試驗(6)為測定Cl的含量，請補充完整下述實驗方案。稱量m g產(chǎn)品于錐形瓶中，用25 mL水溶解，_，滴入23滴K2CrO4溶液作指示劑，用已知濃度的AgNO3標準溶液滴定至終點，記錄讀數(shù)，重復操作23次。解析：(1)根據(jù)一定物質(zhì)的量濃度溶液配制的實驗步驟確定實驗儀器。實驗需要配制3.0 mol·L1稀硝酸250 mL，需要的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和250 mL容量瓶。(2)根據(jù)題給流程和信息知步驟(a)中Ni和濃硝酸反應生成硝酸鎳()、二氧化氮和水，化學方程式為Ni4HNO3(濃)Ni(NO3)22NO22H2O。(3)根據(jù)流程知步驟(a)中鎳、鐵和鉻分別轉(zhuǎn)化為Ni2、Fe3和Cr3，結(jié)合信息提供的數(shù)據(jù)知調(diào)節(jié)pH約為6的原因是pH6時，F(xiàn)e3和Cr3已沉淀完全，而Ni2還未開始沉淀。試劑X的作用為調(diào)節(jié)溶液的pH6和使Ni2轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2沉淀，試劑X可以是NaOH，選C。(4)根據(jù)信息知Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均為可溶于水的藍紫色晶體，步驟(c)和(d)反應都需要在冰浴環(huán)境下進行，其作用除了可以減少氨水的揮發(fā)，還有降低溫度以降低產(chǎn)物的溶解度，使其析出。根據(jù)題給流程知步驟(d)為Ni(NH3)6(NO3)2轉(zhuǎn)化為Ni(NH3)6Cl2，發(fā)生反應的總化學方程式為Ni(NH3)6(NO3)22HCl2NH3·H2O=Ni(NH3)6Cl22NH4NO3。(5)樣品溶液中加入鹽酸發(fā)生反應NH3HCl=NH4Cl，根據(jù)題意知NH3的物質(zhì)的量等于與NH3反應的HCl的物質(zhì)的量0.500 0(V1V2)×103mol，NH3的質(zhì)量分數(shù)×100%。A項，適當提高稱量產(chǎn)品的質(zhì)量，可減小實驗誤差，正確；B項，用H2SO4溶液替代鹽酸，對測定結(jié)果無影響，錯誤；C項，鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應時反應混合物溶液呈酸性，用酚酞替代甲基橙會增大實驗誤差，錯誤；D項，進行平行試驗，可減小實驗誤差，D正確。(6)Ni(NH3)6Cl2溶于水，水溶液均顯堿性，氫氧根能與銀離子反應，影響氯離子含量的測定。故為測定Cl的含量，應先向樣品溶液中加入稀硝酸至溶液呈弱酸性。答案：(1)250 mL容量瓶(2)Ni4HNO3(濃)Ni(NO3)22NO22H2O(3)pH6時，F(xiàn)e3和Cr3已沉淀完全，而Ni2還未開始沉淀C(4)降低溫度以降低產(chǎn)物的溶解度，使其析出Ni(NH3)6(NO3)22HCl2NH3·H2O= Ni(NH3)6Cl22NH4NO3(5)×100%AD(6)加入稀硝酸至溶液呈弱酸性7某工廠對工業(yè)生產(chǎn)鈦白粉產(chǎn)生的廢液進行綜合利用，廢液含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，可用于生產(chǎn)顏料鐵紅和補血劑乳酸亞鐵。其生產(chǎn)工藝流程如下：已知：TiOSO4可溶于水，在水中可以電離為TiO2和SO；TiOSO4水解的反應為TiOSO4(x1)H2OTiO2·xH2OH2SO4。(1)步驟所得濾渣的主要成分為_。(2)步驟硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫，該反應中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_。(3)步驟需控制反應溫度低于35 ，其目的是_。(4)步驟反應的離子方程式是_。(5)已知FeCO3(s)Fe2(aq)CO(aq)，試用平衡移動原理解釋步驟生成乳酸亞鐵的原因：_。(6)Fe3對H2O2的分解具有催化作用。利用圖(a)和(b)中的信息，按圖(c)裝置(連通的A、B瓶中已充有NO2氣體)進行實驗，可觀察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的_(填“深”或“淺”)，其原因是_。解析：(1)廢液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，向其中加入過量鐵屑，發(fā)生反應：Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4，F(xiàn)eH2SO4=FeSO4H2；隨著反應的進行，溶液酸性減弱，TiOSO4的水解平衡：TiOSO4(x1)H2OTiO2·xH2OH2SO4向右移動，所以最終得到的濾渣的主要成分是TiO2·xH2O和Fe。(2)步驟FeSO4在空氣中煅燒，發(fā)生反應：4FeSO4O22Fe2O34SO3，該反應中氧化劑是O2，還原劑是FeSO4，所以氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為14。(3)步驟是向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液來制取FeCO3，控制反應溫度低于35 是為了防止NH4HCO3分解和防止Fe2被氧化。(4)步驟反應的離子方程式是Fe22HCO=FeCO3H2OCO2。(5)FeCO3在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s)Fe2(aq)CO(aq)，當向其中加入乳酸時，乳酸電離出的H與CO反應，降低了CO的濃度，上述沉淀溶解平衡正向移動，使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵。(6)根據(jù)題中圖(a)可知H2O2的分解反應是放熱反應，根據(jù)題中圖(b)可知2NO2(g)N2O4(g)的正反應是放熱反應。題中圖(c)的左邊燒杯內(nèi)放有水，右邊燒杯內(nèi)放有H2O2和Fe2(SO4)3的混合溶液，因為Fe3對H2O2的分解具有催化作用，所以H2O2會不斷分解，放出熱量，使右邊燒杯內(nèi)溶液的溫度升高。根據(jù)平衡移動原理，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，NO2濃度增大，所以B瓶內(nèi)的氣體顏色加深。答案：(1)TiO2·xH2O、Fe(2)14(3)防止NH4HCO3分解和防止Fe2被氧化(4)Fe22HCO=FeCO3H2OCO2(5)乳酸電離出的H與CO反應，使平衡向正反應方向移動，使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵(6)深2NO2(g)N2O4(g)H0，F(xiàn)e3催化H2O2分解放熱，溫度升高，使平衡2NO2(g)N2O4(g)向逆反應方向移動，顏色加深8一種工業(yè)制備SrCl2·6H2O的生產(chǎn)流程如下：已知：M(SrCl2·6H2O)267 g·mol1；Ksp(SrSO4)3.3×107、Ksp(BaSO4)1.1×1010；經(jīng)鹽酸浸取后，溶液中除含有Sr2和Cl外，還含有少量Ba2雜質(zhì)。(1)隔絕空氣高溫焙燒，若2 mol SrSO4中只有S被還原，轉(zhuǎn)移了16 mol電子。寫出該反應的化學方程式：_。(2)過濾2后還需進行的兩步操作是_、_。(3)加入硫酸的目的是_；為了提高原料的利用率，濾液中Sr2的濃度應不高于_ mol·L1(注：此時濾液中Ba2濃度為1×105 mol·L1)。(4)產(chǎn)品純度檢測：稱取1.000 g產(chǎn)品溶解于適量水中，向其中加入含AgNO3 1.100×102 mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl外，不含其他與Ag反應的離子)，待Cl完全沉淀后，用含F(xiàn)e3的溶液作指示劑，用0.200 0 mol·L1的NH4SCN標準溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag 以AgSCN白色沉淀的形式析出。滴定反應達到終點的現(xiàn)象是_。若滴定過程用去上述濃度的NH4SCN溶液20.00 mL，則產(chǎn)品中SrCl2·6H2O的質(zhì)量百分含量為_(保留4位有效數(shù)字)。解析：(1)隔絕空氣高溫焙燒，若2 mol SrSO4中只有S被還原，轉(zhuǎn)移了16 mol電子。則每1 mol S獲得8 mol電子，元素化合價降低8價，由于原來是6價，所以反應后變?yōu)?價，根據(jù)電子守恒、原子守恒，則該反應的化學方程式是SrSO44CSrS4CO。(2)過濾2后的溶液為SrCl2，該物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小，所以從溶液中獲得SrCl2·6H2O，還需進行的兩步操作是洗滌、干燥。(3)由于BaSO4是難溶于水的物質(zhì)，所以在操作過程中加入硫酸目的是使溶液中的Ba2形成BaSO4沉淀，而除去Ba2雜質(zhì)；Ksp(BaSO4)1.1×1010，由于溶液中Ba2濃度為1×105 mol·L1，則c(SO) mol·L11.1×105mol·L1，根據(jù)Ksp(SrSO4)3.3×107可知c(Sr2) mol·L13.0×102 mol·L10.03 mol·L1。(4)若NH4SCN不再與剩余的Ag結(jié)合形成AgSCN白色沉淀，溶液中就會含有SCN，就會與Fe3產(chǎn)生絡合物使溶液變?yōu)榧t色，因此滴定達到終點時再滴加最后一滴溶液，溶液由無色變?yōu)檠t色，且30 s不褪色。n(NH4SCN)0.200 0 mol·L1×0.02 L4.0×103 mol，Ag以AgSCN白色沉淀的形式析出，所以溶液中剩余的Ag的物質(zhì)的量為n(Ag)4.0×103 mol，則與Cl反應的Ag的物質(zhì)的量為n(Ag)1.100×102 mol4.0×103 mol7.0×103 mol,1.000 g產(chǎn)品中SrCl2·6H2O的物質(zhì)的量為n(SrCl2·6H2O)n(Ag)3.5×103 mol,1.000 g產(chǎn)品中SrCl2·6H2O的質(zhì)量為m(SrCl2·6H2O)3.5×103 mol×267 g·mol10.934 5 g，所以產(chǎn)品純度為93.45%。答案：(1)SrSO44CSrS4CO(2)洗滌干燥(3)除去Ba2雜質(zhì)0.03(4)加入最后一滴標準液，溶液由無色變?yōu)榧t色，且30 s不褪色93.45%9以黃鐵礦為原料制硫酸會產(chǎn)生大量的廢渣，合理利用廢渣可以減少環(huán)境污染，變廢為寶。工業(yè)上利用廢渣(含F(xiàn)e2、Fe3的硫酸鹽及少量CaO和MgO)制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4，具體生產(chǎn)流程如下：注：銨黃鐵礬的化學式為(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12。(1)在廢渣溶解操作時，應選用_溶解(填字母)。A氨水 B氫氧化鈉溶液C鹽酸 D硫酸(2)物質(zhì)A是一種氧化劑，工業(yè)上最好選用_(供選擇使用的有：空氣、Cl2、MnO2)，其理由是_。氧化過程中發(fā)生反應的離子方程式為_。(3)根據(jù)如圖有關數(shù)據(jù)，你認為工業(yè)上氧化操作時應控制的條件(從溫度、pH和氧化時間三方面說明)是_。(4)銨黃鐵礬中可能混有的雜質(zhì)有Fe(OH)3、_。銨黃鐵礬與氨水反應的化學方程式為_。解析：(1)該流程的目的是制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4，不能引入雜質(zhì)離子，不能選用鹽酸，而氨水和NaOH溶液能沉淀Fe3和Fe2，所以也不能選用。(2)空氣中的氧氣在酸性條件下可將Fe2氧化為Fe3，空氣易得，成本低，不產(chǎn)生污染，不引入雜質(zhì)，氧化過程離子方程式為4Fe2O24H=4Fe32H2O。(3)由圖知，控制溫度在80 、pH為1.5、氧化時間為4 h，F(xiàn)e2的氧化率較高。(4)廢渣溶解經(jīng)氧化后溶液中存在Ca2、Mg2、Fe3，加氨水后，可能生成Mg(OH)2沉淀、Fe(OH)3沉淀，另外Ca(OH)2和CaSO4的溶解度較小，也可能析出。由流程圖可知，銨黃鐵礬與氨水反應得到(NH4)2SO4和Fe(OH)3。答案：(1)D(2)空氣原料易得，成本低，不產(chǎn)生污染，不引入雜質(zhì)4Fe2O24H=4Fe32H2O(3)溶液溫度控制在80 ，pH控制在1.5，氧化時間為4 h左右(4)Ca(OH)2、Mg(OH)2、CaSO4(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)126NH3·H2O=4(NH4)2SO46Fe(OH)3