2015年湖北高考化学专题训练：无机综合应用

湖北2015年高考化学专题训练：无机综合应用

　　2015年湖北高考生正在努力备考中，湖北高考网整理了2015年湖北高考化学专题训练，希望对大家有帮助！

　　1.下列叙述正确的是(　　)

　　A.若向某无色溶液中加入用硝酸酸化的BaCl2溶液后有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有Ag+

　　B.可以用淀粉溶液检验某食盐是否为加碘盐

　　C.向某溶液中加入NaOH溶液后产生的气体不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则该溶液中一定不存在NH

　　D.向某溶液中加入盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生，则该溶液中至少含有CO、HCO中的一种

　　答案　D

　　解析　溶液中也可能含有SO，A错误;淀粉溶液能检验单质碘，但加碘盐中的碘是以IO形式存在的，B错误;当溶液中c(NH)较小时，加入NaOH溶液后还需要加热才会有NH3产生，C错误;能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是CO2，CO、HCO与盐酸反应均可产生CO2，D正确。

　　2.下列说法正确的是(　　)

　　A.加入过量氨水，有白色沉淀生成，则原溶液中一定有Al3+

　　B.加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，则原溶液中一定有Fe3+

　　C.加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中一定有SO

　　D.加入NaOH溶液然后加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则原溶液中一定有NH

　　答案　D

　　解析　加入过量氨水有白色沉淀生成，则原溶液中可能含有Al3+或Mg2+，故A错误;K3[Fe(CN)6]可用于Fe2+的检验(产生蓝色沉淀)，故B错误;加入盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，则原溶液中可能含有SO，也有可能含有Ag+，故C错误。

　　3.有四种无色溶液，它们分别是(NH4)2SO4、NH4Cl、Na2CO3、NaNO3，下列试剂中可以用来鉴别它们的是(　　)

　　A.BaCl2溶液

　　B.NaOH溶液

　　C.Ba(OH)2溶液

　　D.AgNO3溶液

　　答案　C

　　解析　Ba(OH)2溶液滴入(NH4)2SO4溶液中，有刺激性气味气体和白色沉淀产生，滴入NH4Cl溶液中有刺激性气味气体产生，滴入Na2CO3溶液中有白色沉淀产生，滴入NaNO3溶液中无明显现象。

　　4.下列除杂试剂的选择或除杂操作不正确的是(　　)

　　选项 括号内为杂质 除杂试剂 除杂操作 A Na2O2(Na2O)固体 O2 在纯氧气中加热 B Na2CO3(NaHCO3) 溶液 CO2 通入过量的CO2 C FeCl3(FeCl2)溶液 Cl2 通入过量的Cl2 D FeSO4(CuSO4)溶液 Fe 加入过量的Fe粉，充分反应后过滤 答案　B

　　解析　A选项正确，Na2O能与O2反应生成Na2O2;B选项错误，Na2CO3能与CO2、H2O反应生成NaHCO3，目标物质被除去;C选项正确，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，可除去杂质;D选项正确，过量的Fe粉与CuSO4反应生成FeSO4、Cu，通过过滤即可除去杂质Cu。

　　5.为提纯下列物质(括号内的物质是杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(　　)

　　选项 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法 A 溴化钠溶液(NaI) 氯水、CCl4 萃取、分液 B 氯化铵溶液(FeCl3) 氢氧化钠溶液 过滤 C 二氧化碳(CO) 氧化铜粉末 通过灼热的CuO粉末 D 乙酸乙酯(乙酸) 乙醇、浓硫酸 加热 答案　C

　　解析　A项中将NaBr也除去了并引入新杂质Cl-;B项易引入新杂质Na+，同时NaOH会与NH反应;D项中酯化反应是可逆反应，反应物无法全部转化成生成物。

　　6.下列实验操作或方案正确的是(　　)

　　A.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀

　　B.将混有HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl

　　C.用图1所示装置和CCl4提取溴水中的Br2

　　D.用图2所示装置除去乙醇中的苯酚

　　答案　C

　　解析　过滤时，应使用玻璃棒引流，A项错误;将混有HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液中会产生杂质CO2，且Cl2也能被NaHCO3溶液吸收，B项错误;Br2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，且CCl4和水不互溶，应采取分液的方法分离，C项正确;乙醇和苯酚混溶，不能采取过滤的方法分离，D项错误。

　　7.已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。则W、X不可能是(　　)

　　选项 W X A 盐酸 Na2CO3溶液 B Cl2 Fe C CO2 Ca(OH)2溶液 D NaOH溶液 AlCl3溶液 答案　B

　　解析　Na2CO3NaClNaHCO3Na2CO3;

　　B项，Fe无论与过量Cl2，还是少量Cl2反应均生成FeCl3;

　　C项，Ca(OH)2Ca(HCO3)2CaCO3Ca(OH)2;

　　D项，AlCl3NaAlO2Al(OH)3AlCl3。

　　8.(2014·甘肃省兰州市高三第二次模拟)下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应不能实现“甲　　乙　　丙”转化的是(　　)

　　物质

　　选项　　 甲 乙 丙 A Si SiO2 H2SiO3 B NO NO2 HNO3 C Na NaCl NaOH D CH2===CH2 CH3CH2OH CH3CHO 答案　A

　　解析　A项，SiSiO2，SiO2不能和H2O反应生成H2SiO3，错误;B项，NONO2HNO3，正确;D项，CH2CH2CH3CH2OHCH3CHO，正确。

　　9.A、B、C、D均是由短周期元素形成的四种气体单质，E、F均为气体，且F为红棕色。有关的转化关系如图所示(反应条件均已略去)：

　　请回答下列问题：

　　(1)D的化学式为__________________________________________________________。

　　(2)反应
③的离子方程式为__________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(3)Y和E在一定条件下可反应生成B和Z，这是一个具有实际意义的反应，可消除E对环境的污染，该反应的化学方程式为____________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(4)0.1 mol·L-1 X溶液和0.1 mol·L-1 Y溶液等体积混合，溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性，原因是______________________________________________________

　　(用离子方程式说明)。

　　(5)常温下0.1 mol·L-1 Y溶液中c(H+)/c(OH-)=1×10-8，下列叙述正确的是_______(填字母)。

　　A.该溶液的pH=11

　　B.该溶液中的溶质电离出的阳离子浓度为0.1 mol·L-1

　　C.该溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)的乘积为1×10-22

　　D.pH=3的盐酸V1 L与0.1 mol·L-1的Y溶液V2 L混合，若混合溶液的pH=7，则V1>V2

　　E.将题述溶液加水稀释100倍后，pH为9

　　答案　(1)H2　(2)3NO2+H2O2H++2NO+NO

　　(3)4NH3+6NO5N2+6H2O

　　(4)酸　NH+H2O　　NH3·H2O+H+　(5)ACD

　　解析　(1)本题的突破口之一是“白烟”，是挥发性酸和氨气相遇后的现象，由此可推知D是H2，突破口之二是“红棕色气体”，F应为NO2，反推可知E为NO，C为O2，Z为H2O，Y为NH3，X为HCl，G为HNO3。(3)Y和E反应生成B和Z的反应是氧化还原中的归中反应。(4)两者恰好完全反应时生成NH4Cl，铵根离子水解而使溶液显酸性。(5)常温下Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14，结合题中信息c(H+)/c(OH-)=1×10-8，可得c(OH-)=1×10-3 mol·L-1，故溶液的pH=11，A正确。根据NH3·H2O　　NH+OH-可得由氨水电离出的c(NH)=1×10-3 mol·L-1，B错。由水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-11 mol·L-1，C正确。选项D显然也正确。选项E，氨水是弱电解质，故加水稀释100倍后，溶液的pH应大于9。

　　10.(2014·哈尔滨市第一中学高三第四次模拟)某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。

　　实验记录如下：

　　实验操作 实验现象 Ⅰ 打开活塞a，滴加氯水，关闭活塞a A中溶液变为红棕色 Ⅱ 吹入热空气 A中红棕色明显变浅;B中有气泡，产生大量白色沉淀，混合液颜色无明显变化 Ⅲ 停止吹入空气，打开活塞b，逐滴加入H2O2溶液 开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色 请回答下列问题：

　　(1)A中反应的离子方程式是________________________________________________。

　　(2)实验操作Ⅱ吹入热空气的目的是__________________________________________。

　　(3)装置C的作用是______________，C中盛放的药品是______________________。

　　(4)实验操作Ⅲ，混合液逐渐变成红棕色，其对应的离子方程式___________________

　　_____________________________________________________。

　　(5)由上述实验得出的结论是________________________________________________。

　　(6)实验反思：

　　
①有同学认为实验操作Ⅱ吹入的热空气，会干扰(5)中结论的得出，你认为是否干扰，理由是________________________________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　
②实验操作Ⅲ，开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条即可)：________________

　　________________________________________________________。

　　答案　(1)2Br-+Cl2Br2+2Cl-

　　(2)吹出单质Br2

　　(3)吸收尾气　NaOH溶液

　　(4)H2O2+2Br-+2H+Br2+2H2O

　　(5)氧化性：H2O2>Br2>H2SO3

　　(6)
①不干扰，无论热空气是否参加氧化H2SO3，只要观察到产生白色沉淀的同时有明显颜色变化，即能证明Br2氧化了H2SO3

　　
②H2SO3有剩余(H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等合理答案均可)

　　解析　Ⅰ中原理为Cl2+2Br-Br2+2Cl-，Ⅱ中，吹入热空气，把A中生成的Br2吹出进入B装置，发生反应：Br2+H2SO3+H2O2HBr+H2SO4

　　H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl

　　Ⅲ中原理为H2O2+2Br-+2H+Br2+2H2O

　　综合以上分析，可以推断氧化性H2O2>Br2>H2SO3。

　　11.聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)为铁源，粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等)为铝源，制备PFAS的工艺流程如下：

　　(1)“碱溶”时，Al2O3发生反应的化学方程式为_______________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(2)“酸溶Ⅱ”时，Fe3O4发生反应的离子方程式为_____________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(3)“滤渣Ⅰ”、“滤渣Ⅱ”在本流程中能加以利用的是________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(4)“氧化”时应控制温度不超过57 ℃，其原因是_____________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(5)“氧化”时若用MnO2代替H2O2，发生反应的离子方程式是_________________

　　________________________________________________________________________。

　　(6)酸度对絮凝效果和水质有显著影响。若产品PFAS中残留硫酸过多，使用时产生的不良后果是________________________________________________________________________。

　　答案　(1)Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O

　　(2)Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O

　　(3)滤渣Ⅰ

　　(4)温度过高，H2O2受热分解

　　(5)2Fe2++MnO2+4H+2Fe3++Mn2++2H2O

　　(6)硫酸抑制Al3+和Fe3+水解，降低絮凝效果;水的酸度增大，影响水质

　　解析　加入NaOH溶液使Al2O3溶解，其方程式为Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O;通入过量CO2，发生的反应为CO2+NaAlO2+2H2OAl(OH)3↓+NaHCO3;再加入H2SO4时，其反应原理为2Al(OH)3+3H2SO4Al2(SO4)3+6H2O，结晶得到Al2(SO4)3晶体。向硫铁矿烧渣中加入H2SO4，其方程式为FeO+H2SO4FeSO4+H2O，Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O。“滤渣Ⅰ”中含有Fe2O3、FeO，“滤渣Ⅱ”中含有SiO2，根据工艺流程，滤渣Ⅰ可加以利用。H2O2氧化Fe2+时，温度不能过高，其原因是温度过高，H2O2会分解。因为Fe3+、Al3+水解均呈酸性，所以产品PFAS中硫酸残留过多，会抑制Al3+、Fe3+水解，降低絮凝效果，并且酸度过大影响水质。

　　12.2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

　　(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。

　　据此判断：

　　
①该反应的ΔΗ______0(填“>”或“<”)。

　　
②在T1温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)=____________________。

　　
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1

　　
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________________(填字母)。

　　(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

　　
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

　　例如：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-867.0 kJ·mol-1

　　2NO2(g)　　N2O4(g)　ΔH=-56.9 kJ·mol-1

　　写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式____________________

　　________________________________________________________________________。

　　
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极a、b表面发生的电极反应式分别为

　　a：________________________________________________________________________，

　　b：________________________________________________________________________。

　　答案　(1)
①<　
②0.05 mol·L-1·s-1

　　
③

　　
④bd

　　(2)
①CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+2H2O(g)+CO2(g)　ΔH=-810.1 kJ·mol-1

　　
②2H2O-4e-O2↑+4H+

　　2CO2+4e-+4H+2HCOOH

　　解析　(1)
①根据图示T1>T2，温度升高，CO2浓度减小，平衡左移，正反应为放热反应，ΔH<0。
②v(N2)=v(CO2)=×=0.05 mol·L-1·s-1。

　　
③增大催化剂表面积，平衡不移动，CO2浓度仍为0.2 mol·L-1，但达到平衡所用时间短。

　　
④因为容器绝热、恒容，该反应为放热反应，在反应过程中温度升高，平衡左移，K减小，b项正确;在反应过程中，NO的质量减小，达到平衡时，保持不变，d项正确。

　　(2)
①CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)

　　ΔH=-867.0 kJ·mol-1

　　N2O4(g)　　2NO2(g)　ΔH=+56.9 kJ·mol-1

　　上述两式相加：

　　CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-810.1 kJ·mol-1

　　
②a为负极，电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+;b为正极，电极反应式为2CO2+4e-+4H+2HCOOH。