高考化学铁及其化合物推断题综合题及答案解析.pdf

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解】(1)钠元素的金属性比铝强;钠、铝、铁三种金属对应的氢氧化物中具有***的物质是Al(OH);3(2)钠和冷水反应,生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为:2Na+2HO=2Na++2OH-+2H↑;由于钠的密度小于水的密度,因此钠浮在水面上;反应放热,因此钠熔化成光亮的2小球;反应放出气体,因此钠四处游动;最终金属钠完全溶解,因此金属钠与水反应的实验中,可观察到的实验现象是钠熔成小球、小球四处游动,答案选BC;(3)Fe在Cl燃烧,生成FeCl,将FeCl溶于水后,溶液中存在大量的Fe3+,溶233液后,溶液变为血红色;滴加氢氧化钠溶液后生成红褐色沉淀,离子方程式为:Fe3++3OH-=Fe(OH)↓;3(4)NaO可作为呼吸面具中的供氧剂,可与CO和HO反应,反应方程式为:2NaO+2222222CO=2NaCO+O、2NaO+2HO=4NaOH+O↑;22322222(5)在AlCl溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成白色沉淀Al(OH),当NaOH溶液过量时,33沉淀逐渐溶解,最终完全消失。-形式存在于海水(呈弱碱性)中,利用空气吹出法从海水中提溴,工艺流程示意如下。资料:常温下溴呈液态,深红棕色,易挥发。(1)酸化:将海水酸化的主要目的是避免___(写离子反应方程式)。(2)脱***:除去含溴蒸气中残留的Cl2①具有脱***作用的离子是____。②溶液失去脱***作用后,补加FeBr或加入____,脱***作用恢复。2(3)富集、制取Br:2用NaCO溶液吸收溴,Br歧化为BrO-和Br-。再用HSO酸化歧化后的溶液得到Br,其2323242离子反应方程式为____。(4)探究(3)中所用HSO浓度对Br生成的影响,实验如下:242:..序号ABC1mol/LNaBr1mol/LNaBr将B中反应后溶液用试剂组成20%HSO98%HSO水稀释2424实验现象无明显现象溶液呈棕红色,放热溶液颜色变得很浅①B中溶液呈棕红色说明产生了____。②分析C中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由;若认为乙同学的分析合理,进一步设计实验方案说明。理由或方案:____。③酸化歧化后的溶液宜选用的酸是____(填“稀硫酸”或“浓硫酸”)。【答案】Cl+2OH-=Cl-+ClO-+HOFe2+、Br-铁粉BrO-+5Br-+6H+=3Br+3HOBr理由:223222SO+Br+2HO=2HBr+HSO方案:用CCl萃取颜色很浅的溶液,观察溶液下层是否呈棕红色222244稀硫酸【解析】【分析】【详解】(1)海水中溴元素以Br-存在,从海水中提取溴单质,要用Cl氧化溴离子得到,但海水呈碱2性,若不酸化,就会发生反应:Cl+2OH-=Cl-+ClO-+HO,影响溴的提取;22(2)①将溴蒸气的残留的Cl2脱去,可利用***气有强的氧化性,要加入能与Cl2反应,但不能与Br反应的物质,如Fe2+、Br-;2②溶液失去脱***作用后,补加FeBr或加入还原铁粉,物质具有还原性,脱***作用就恢2复;(3)用NaCO溶液吸收溴,Br歧化为BrO-和Br-。再用HSO酸化,BrO-和Br-及H+发生2323243归中反应得到Br,其离子反应方程式为BrO-+5Br-+6H+=3Br+3HO;2322(4)①B中溶液呈棕红色是由于Br是红棕色物质,产生了Br;22②若甲同学说法正确,则会发生反应:SO+Br+2HO=2HBr+HSO,消耗了溴单质;若乙同学22224说法正确,l萃取,l密度比水大,溴单质容易溶于44CCl,观察下层液体颜色否呈棕红色即可;4③歧化后的溶液若用稀硫酸酸化无明显现象,若用浓硫酸酸化,溶液变为红棕色,反应放出热量,会导致溴单质挥发,所以酸化要用稀硫酸。[)]目前广泛用作食品添加剂(抗结剂),我国卫生部规定实46验中黄血盐的最大使用量为10mg/kg,一种制备黄血盐的工艺如下::..请回答下列问题:(1)过滤需要用到的玻璃仪器有__________;写出中间产物CaSO的一种用途__________。4(2)步骤I反应的化学方程式是___________。(3)步骤V所用的试剂X是________(填化学式),在得到产品前还需经过的步骤包括____。(4)溶液,含CN-等的废水必须处理后才能排放。①CN-的电子式是_____________。②-废水的方法:--;第二步NaClO-生成N和两种盐。第二步反应的离子方程式是_____。2(5)已知反应:3Fe2++2[)]3-=Fe[)]↓(蓝色沉淀)63624Fe3++3[)]4-=Fe[)]↓(蓝色沉淀)6463现有Fe2+被氧化后的溶液,仅供选择的试剂:铁粉、铁***化钾溶液、亚铁***化钾溶液、溶液,请设计检验Fe2+是否氧化完全的实验方案_________。【答案】漏斗(普通漏斗)、玻璃棒、烧杯制作石膏或用于制作水泥的原料等(填一种即可)3Ca(OH)+FeSO+=)+CaSO+6HOKCO蒸发浓缩、冷却结24264223晶3ClO-+-+2OH-=3Cl-+2CO2-+N↑+HO或3ClO-+-+322HO=3Cl-+2HCO-+N↑取氧化后的溶液少许于试管中,滴加几滴铁***化钾溶液,若232无蓝色沉淀生成,证明Fe2+完全被氧化,否则未完全氧化【解析】【分析】制备黄血盐的流程分析:步骤一加石灰水、硫酸亚铁、),没有化26合价变化不属于氧化还原反应,根据步骤二过滤的滤渣CaSO,确定步骤一的产物中含有4CaSO,故步骤一反应原理为:3Ca(OH)+FeSO+=)+CaSO↓+6HO,该4242642过程中CaSO沉淀生成,步骤二过滤,):426)+2KCl=)↓+CaCl,步骤四过滤,滤液进行废水处理,滤渣为26262)进行步骤五脱钙处理,在不引入新杂质的原则下,选用KCO进行脱钙,过滤2623),经过蒸发浓缩、冷却结晶、)·3HO。46462【详解】(1)过滤需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒、烧杯;中间产物CaSO制作石膏或用于4制作水泥的原料等;(2)根据分析,步骤I反应的化学方程式是3Ca(OH)+FeSO+=)+2426CaSO↓+6HO;42:..(3)步骤V脱钙过程,一般用碳酸盐脱去钙离子,且不引入新杂质的原则,应该使用碳酸钾,故试剂X为KCO;根据分析,步骤五脱钙处理后,对滤液进行蒸发浓缩、冷却结23晶、)·3HO;462(4)①CN-的电子式是;②-废水的方法:--;第二步NaClO-生成N和两种盐,NaClO作氧化剂被还原为NaCl,,每个NaClO化合价2降低2。ˉ中碳元素化合价为+4为最高价不能被氧化,产物以NaCO或NaHCO形233式存在,氮的化合价为-3,被氧化为N,每个氮气分子化合价上升6,故n(ClOˉ):n2(N)=3:1,由于次***酸钠水解显碱性,则污水处理的第二步对应的离子反应式为:3ClO-2+-+2OH-=3Cl-+2CO2-+N↑+HO或3ClO-+-+HO=3Cl-+2HCO-+32223N↑。2(5)设计检验Fe2+是否氧化完全的在于检测此时溶液中是否有Fe2+,Fe3+无需检验,则根据已知信息3Fe2++2[)]3-=Fe[)]↓(蓝色沉淀),实验方案是:取少量氧化后的6362溶液放于试管中,滴加几滴铁***化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,证明Fe2+完全被氧化,若出现蓝色沉淀,证明还有Fe2+未完全被氧化。【点睛】在书写氧化还原反应式过程中,ˉ,可以结合氢离子写成酸,结构式H-O-C?N,按照非金属性O>N>C>H,三对共用电子偏向N,N的化合价为-3,碳与氧的公用电子偏向氧,故C的化合价为+4。(NaMoO·2HO)是一种金属腐蚀抑制剂。工业上利用钼精矿(主要成分是242不溶于水的MoS)制备钼酸钠的两种途径如图所示。2(1)NaClO的电子式为___。(2)途径Ⅰ碱浸时发生反应的化学方程式为____。(3)途径Ⅱ氧化时还有NaSO生成,则反应的离子方程式为____。24(4)已知途径Ⅰ的钼酸钠溶液中c(MoO2-)=,c(CO2-)=。由钼酸钠溶液43制备钼酸钠晶体时,需加入Ba(OH)固体以除去CO2-。当BaMoO开始沉淀时,CO2-的去2343除率是______[已知Ksp(BaCO)=1×10-9、Ksp(BaMoO)=×10-8,忽略溶液的体积变化]。34(5)分析纯钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取,若将该反应产生的气体与途径Ⅰ所产生的气体一起通入水中,得到正盐的化学式是_______。(6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图:..①当硫酸的浓度大于90%时,碳素钢腐蚀速率几乎为零,原因是____。②若缓蚀剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mg·L-1,则缓蚀效果最好时钼酸钠(M=206g·mol-1)的物质的量浓度为____(计算结果保留3位有效数字)。【答案】MoO+NaCO=Na2MoO+CO↑MoS+9ClO-+6OH-=MoO2-3234224+9Cl-+2SO2-+3HO90%(NH)CO和(NH)×10-4mol/L42423423【解析】【分析】根据流程利用钼精矿(主要成分是MoS)制备钼酸钠有两种途径:2途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成MnO,得到对环境有污染的气体SO,用碱液可以吸收,然32后再用纯碱溶液溶解MnO,发生反应:MoO+NaCO═NaMoO+CO↑,得到钼酸钠溶3323242液,最后结晶得到钼酸钠晶体;途径Ⅱ是直接用NaClO溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液,反应为MnS+9ClO-+6OH-=MoO2-+9Cl-+2SO2-+3HO,结晶后得到钼酸钠晶2442体,据此分析作答。【详解】(1)离子化合物NaClO的电子式为;(2)途径I碱浸时MoO和纯碱溶液反应生成钼酸钠,同时得到CO气体,反应方程式为32MoO+NaCO=NaMoO+CO↑;323242(3)途径II氧化时还有NaSO生成,反应物NaClO在碱性条件下氧化MoS,得到钼酸钠和242NaCl、硫酸钠和水,本质为次***酸根离子氧化MoS中钼和硫,化合价变化为:升高2Mo(+2→+6),S(-1→+6),降低Cl(+1→-1),最小公倍数18,发生反应的离子方程式为:MoS+9ClO-+6OH-=MoO2-+9Cl-+2SO2-+3HO;2442(4)K(BaMoO)=×10-8,钼酸钠溶液中c(MoO2-)=?L-1,BaMoO开始沉淀时,?10?8中钡离子的浓度为:c(Ba2+)=molgL-1=1?10-7molgL-1,K(BaCO)=1×10-9,?10?9碳酸根离子的浓度为:c(CO2-)=mol/L=,则碳酸根的去除率为31?10?-1--1?100%=90%;-1(5)四钼酸铵[(NH)MoO]和氢氧化钠反应可生成NH,途径Ⅰ中生成的气体有CO和SO,424322将NH和CO或SO一起通入水中可生成正盐为(NH)CO和(NH)SO;322423423(6)①当硫酸的浓度大于90%时,可以认为是浓硫酸,碳素钢的主要成分含有铁,常温下浓硫酸具有强氧化性,会使铁钝化,表面生成致密的氧化膜,起到防腐蚀作用,所以其腐蚀速率几乎为零;:..②缓蚀剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mg·L-1,据图可知缓蚀效果最好时钼酸钠和月桂酸肌氨酸的浓度均为150mg/L,=?10-4mol,×10-4mol/L。206g/mol