2021高考化学一轮复习必考大题专练（一）新人教版

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必考大题专练(一)‎ ‎1．工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼铬，简要流程如下：‎ ‎(1)完成下列化学方程式(在横线上填写物质的化学式及计量数)：‎ ‎2FeO·Cr2O3＋4Na2CO3＋7NaNO34Na2CrO4＋Fe2O3＋4CO2↑＋________。‎ ‎(2)操作①包括过滤与洗涤，在实验室中进行洗涤沉淀的操作是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 操作②可选用的装置(部分夹持装置略去)是________(填序号)。‎ ‎(3)写出能够完成操作③的相关反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下，用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样，并测定消耗的K2Cr2O7的量，然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量(以mg·L－1计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下：‎ Ⅰ.取a mL水样置于锥形瓶中，加入10.00 mL 0.2 500 mol·L－1的K2Cr2O7溶液。‎ Ⅱ.……‎ Ⅲ.加指示剂，用c mol·L－1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定，终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2＋把多余的Cr2O转化为Cr3＋)。‎ ‎①Ⅰ中量取K2Cr2O7溶液的仪器是________。‎ ‎②计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系：要除去1 mol Cr2O需消耗________ mol Fe2＋，1 mol Cr2O相当于________ mol O2。‎ ‎2．Ⅰ.利用含锰废水(主要含Mn2＋、SO、H＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋)可制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其中一种工艺流程如下：‎ 9‎ 已知某些物质完全沉淀的pH如下表：‎ 沉淀物 Fe(OH)3‎ Al(OH)3‎ Cu(OH)2‎ Mn(OH)2‎ CuS MnS MnCO3‎ 沉淀完全 时的pH ‎3.2‎ ‎5.4‎ ‎6.4‎ ‎9.8‎ ‎≥0‎ ‎≥7‎ ‎≥7‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)过程②中，所得滤渣W的主要成分是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)过程③中，发生反应的离子方程式是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)过程④中，若生成的气体J可使澄清石灰水变浑浊，则生成MnCO3的反应的离子方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)由MnCO3可制得重要的催化剂MnO2：2MnCO3＋O2===2MnO2＋2CO2。现在空气中加热‎460.0 g MnCO3，得到‎332.0 g产品，若产品中杂质只有MnO，则该产品中MnO2的质量分数是________(Mn的相对原子质量：55)。‎ Ⅱ.常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列六种溶液的pH如下表：‎ 溶质 CH3COONa NaHCO3‎ Na2CO3‎ NaClO NaCN C6H5ONa pH ‎8.8‎ ‎9.7‎ ‎11.6‎ ‎10.3‎ ‎11.1‎ ‎11.3‎ ‎(1)上述盐溶液中的阴离子，结合H＋能力最强的是________。‎ ‎(2)根据表中数据判断，浓度均为0.01 mol·L－1的下列物质的溶液中，酸性最强的是________(填序号)。‎ A．HCN　　B．HClO　　C．C6H5OH D．CH3COOH E．H2CO3‎ ‎3．辉铜矿主要成分为Cu2S，软锰矿主要成分为MnO2，它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下：‎ 已知：①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫；‎ ‎②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水中会分解生成NH3；‎ 9‎ ‎③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)：‎ 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3＋‎ ‎1.1‎ ‎3.2‎ Mn2＋‎ ‎8.3‎ ‎9.8‎ Cu2＋‎ ‎4.4‎ ‎6.4‎ ‎(1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(任写一点)。‎ ‎(2)调节浸出液pH的范围为 ‎________________________________________________________________________，‎ 其目的是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)本工艺中可循环使用的物质是________(写化学式)。‎ ‎(4)在该工艺的“加热驱氨”环节，若加热的温度过低或过高，都将造成的结果是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)碳酸锰在一定条件下可得硫酸锰溶液，试根据如下曲线图示，现由硫酸锰溶液制备MnSO4·H2O的实验方案为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略)，其可能原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(任写一种)。‎ ‎4．以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：‎ 9‎ ‎(1)过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为：‎ ⅰ：2Fe2＋＋ PbO2＋4H＋＋SO===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O ⅱ： ……‎ ‎①写出ⅱ的离子方程式：_________________________________________________。‎ ‎②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。‎ a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。‎ b．________________________________________________________________________。‎ ‎(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。‎ ‎①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是________(选填序号)。‎ A．减少PbO的损失，提高产品的产率 B．重复利用NaOH，提高原料的利用率 C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率 ‎②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎5．黄铜灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3)生产硝酸铜溶液的流程如下：‎ 9‎ ‎(1)写出酸浸时Fe2O3和稀硫酸反应的离子方程式 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)反应I中所加Zn不能过量的原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)滤液Ⅱ中含有的金属阳离子主要有 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)写出反应Ⅱ的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 反应Ⅱ应控制温度不能过高也不能过低的原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)已知Cu(NO3)2·6H2O和Cu(NO3)2·3H2O的溶解度随温度的变化如图所示。则由A点对应的溶液获取Cu(NO3)2·3H2O的方法是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎6．钨是我国的丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，钨在自然界主要以钨酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石之一白钨矿的主要成分是CaWO4，含有二氧化硅、氧化铁等杂质，工业冶炼钨的流程如下：‎ 已知：‎ ‎①钨酸酸性很弱，难溶于水；‎ ‎②离子完全沉淀的pH：SiO为8，WO为5；‎ ‎③碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨。‎ 9‎ ‎(1)CaWO4与纯碱发生的化学反应方程式是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)滤渣B的主要成分是________(写化学式)。调节pH可选用的试剂是________(填字母序号)。‎ A．氨水 B．氢氧化钠溶液 C．盐酸 D．碳酸钠溶液 ‎(3)母液中加入盐酸的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 检验沉淀C是否洗涤干净的操作是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨，不宜用碳而必须用氢气作还原剂的原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙，已知温度为T时Ksp(CaWO4)＝1×10－10，Ksp[Ca(OH)2]＝4×10－7，当溶液中WO恰好沉淀完全(离子浓度等于10－5 mol/L)时，溶液中＝________。‎ 高考必考大题专练(一)‎ ‎1．解析：(1)根据化学方程式中的元素守恒和原子个数守恒可知需要补充“7NaNO‎2”‎。‎ ‎(4)①K2Cr2O7具有强氧化性，故选用酸式滴定管或移液管。②Fe2＋与Cr2O发生氧化还原反应生成Fe3＋和Cr3＋，根据得失电子守恒可知，1 mol Cr2O需消耗6 mol Fe2＋；根据Cr 9‎ ‎2O～2Cr3＋转移6e－，O2～2H2O转移4e－可知，1 mol Cr2O相当于1.5 mol O2。‎ 答案：‎ ‎(1)7NaNO2‎ ‎(2)用玻璃棒引流向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待液体流下，重复操作2～3次　D ‎(3)2Cr2O34Cr＋3O2↑(或2Al＋Cr2O32Cr＋Al2O3)(其他合理答案也可)‎ ‎(4)①酸式滴定管(或移液管)　②6　1.5‎ ‎2．解析：I.(1)根据各物质完全沉淀时的pH可知，当pH＝5.4时产生的沉淀有Fe(OH)3和Al(OH)3。‎ ‎(2)根据流程，过程③后Mn元素进入滤液，所以过程③主要是除去滤液A中的Cu2＋，离子反应方程式为MnS＋Cu2＋===Mn2＋＋CuS。‎ ‎(3)根据过程④中参与反应的物质可知J为CO2气体，结合前后物质分析可知发生反应的离子方程式为Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O。‎ ‎(4)MnCO3在空气中加热分解为MnO，并被部分氧化为MnO‎2,460.0 g MnCO3为4.0 mol，完全分解可产生4.0 mol MnO，设其中有x mol被氧化为MnO2，则有87x＋71×(4.0－x)＝332.0，x＝3。产品中MnO2的质量分数为×100%≈78.6%。‎ Ⅱ.(1)酸越弱，对应酸根离子结合H＋能力越强，由表中数据可知结合H＋能力最强的为CO。‎ ‎(2)同理，在阳离子相同的前提下，盐溶液的pH越低，对应酸的酸性越强，D项符合题意。‎ 答案：Ⅰ.(1)Fe(OH)3、Al(OH)3‎ ‎(2)MnS＋Cu2＋===Mn2＋＋CuS ‎(3)Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O ‎(4)78.6%‎ Ⅱ.(1)CO　(2)D ‎3．解析：(1)酸浸时，通过粉碎矿石或者升高温度或者进行搅拌都可以提高浸取率。‎ ‎(2)要除去滤液中的Fe3＋，pH＝3.2，Fe3＋完全沉淀；pH＝4.4，铜离子开始沉淀，故pH的范围是3.2≤pH<4.4。‎ ‎(3)工艺流程中，加入了氨水，最后又得到了氨气，NH3可循环使用。‎ ‎(4)若加热的温度较低或过高，都会造成碱式碳酸铜减少。‎ ‎(5)由硫酸锰溶液制备MnSO4·H2O需要经过蒸发、结晶，温度大于‎40 ℃‎，趁热过滤，用酒精洗涤，最后低温干燥等操作才能实现。‎ ‎(6)质量分数大于100%，说明了硫酸锰晶体中可能混有不分解的硫酸盐杂质或部分硫酸锰晶体失去结晶水。‎ 9‎ 答案：(1)粉碎矿石(或适当升高温度或搅拌)‎ ‎(2)3.2≤pH<4.4　使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去 ‎(3)NH3‎ ‎(4)碱式碳酸铜产量减少 ‎(5)蒸发、结晶，温度大于‎40 ℃‎，趁热过滤，用酒精洗涤，最后低温干燥 ‎(6)混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水 ‎4．解析：(1)由题意可知，过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和H2O，Pb与PbO2在酸性条件下发生氧化还原反应，Pb为还原剂，PbO2为氧化剂，PbSO4既是氧化产物又是还原产物，化学方程式为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。‎ ‎(2)①催化剂在反应前后本身的质量和化学性质保持不变，但参加反应，反应特点是先消耗再生成，且消耗与生成的量相等。Fe2＋为该反应的催化剂，又知反应ⅰ中Fe2＋被PbO2氧化为Fe3＋，则在反应ⅱ中Fe3＋与Pb反应生成Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Pb＋SO===PbSO4＋2Fe2＋；②a实验证明发生反应ⅰ生成Fe3＋，则b实验需证明发生反应ⅱ，Fe3＋转化为Fe2＋，实验方案为取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，充分反应，红色褪去。‎ ‎(3)①过程Ⅱ的目的是脱硫。化学方程式为PbSO4＋2NaOH===PbO＋Na2SO4＋H2O；滤液1中含有未反应的NaOH和少量溶解的PbO，经处理后可重复利用减少PbO的损失，同时能提高NaOH的利用率。②利用PbO不同温度下在不同氢氧化钠溶液中的溶解度曲线，可向PbO粗品中加入35%的NaOH溶液，加热至高温(‎110 ℃‎)，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤可得PbO固体。‎ 答案：‎ ‎(1)Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O ‎(2)①2Fe3＋＋Pb＋SO===2Fe2＋＋PbSO4‎ ‎②取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去 ‎(3)①AB　②向PbO粗品中加入一定量的35% NaOH溶液，加热至‎110 ℃‎，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体 ‎5．解析：(1)Fe2O3溶于酸生成Fe3＋和H2O。‎ ‎(2)灰渣中Cu不溶于稀H2SO4，作为滤渣Ⅰ进入反应Ⅱ，Zn溶解成Zn2＋，CuO溶解成Cu2＋，ZnO溶解成Zn2＋，FeO溶解成Fe2＋，Fe2O3溶解成Fe3＋，因为滤渣中有Cu，所以Fe3＋与Cu反应生成Fe2＋和Cu2＋，加入Zn粉置换出Cu，若Zn过量，还会置换出Fe，所以Zn过量时，反应Ⅱ完成后溶液中除了有Cu(NO3)2外，还有Fe(NO3)3和Zn(NO3)2。‎ ‎(3)加入适量的Zn只能置换出Cu，所以滤液中含有Zn2＋和Fe2＋。‎ ‎(4)Cu被稀HNO3溶解生成Cu(NO3)2、NO和H2O。‎ ‎(5)Cu2＋会水解，故在蒸发Cu(NO3)2溶液时，要加HNO3抑制Cu2＋水解，再冷却至 9‎ ‎30 ℃‎以上时析出Cu(NO3)2·3H2O，温度再低，则会析出Cu(NO3)2·6H2O。‎ 答案：(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O ‎(2)加入过量的Zn会使最终所得的Cu(NO3)2溶液中含有杂质 ‎(3)Zn2＋、Fe2＋‎ ‎(4)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　温度过高硝酸会挥发及分解，温度过低则反应速度较慢 ‎(5)向A点对应的溶液中加入适量硝酸，将溶液蒸发浓缩，冷却到‎30 ℃‎以上，过滤 ‎6．解析：(1)由于Na2WO4是易溶性盐、CaCO3高温下会分解，所以高温反应生成Na2WO4、CaO、CO2。‎ ‎(2)Na2CO3能与SiO2反应生成可溶性的Na2SiO3，所以滤渣A的主要成分是Fe2O3，调节pH可将SiO转化为H2SiO3(滤渣B)；因生成的CaO与水反应生成Ca(OH)2，使得溶液呈较强的碱性，所以必须使用酸来调节pH。‎ ‎(3)母液中加入盐酸是将WO转化为H2WO4沉淀；若沉淀未洗净则洗涤液中含有Cl－，所以取最后一次洗涤液并用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验即可。‎ ‎(4)过量的碳混在固体中不易除去，且碳与钨反应生成新的杂质碳化钨，而H2是气体，且生成物H2O可蒸发除去。‎ ‎(5)Ca(OH)2＋WOCaWO4＋2OH－，该反应的平衡常数K＝＝，即＝，解得c(OH－)＝0.2 mol/L，所以＝5×10－5。‎ 答案：‎ ‎(1)CaWO4＋Na2CO3Na2WO4＋CaO＋CO2↑‎ ‎(2)H2SiO‎3　‎C ‎(3)WO＋2H＋===H2WO4↓　取最后一次的洗涤液少量于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴加1～2滴AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净，若出现白色沉淀则表明沉淀未洗涤干净 ‎(4)如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨，不容易获得纯的金属钨，用氢气作还原剂可避免产生以上问题 ‎(5)5×10－5‎ 9‎