高三元素及化合物复习

高三元素及化合物复习

1. 氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示。 ⑴溶液A的溶质是 。

⑵电解饱和食盐水的离子方程式是 。 ⑶电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用： 。

＋＋＋－－＋

⑷电解所用的盐水需精制，去除有影响的Ca2、Mg2、NH4、SO42[c（SO42）>c（Ca2）]。精制流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：

①盐泥a中除泥沙外，还含有的物质是 。

②过程I中将NH4转化为N2的离子方程式是 。 ③BaSO4的溶解度比BaCO3的小。过程II中除去的离子有 。 ④经过程III处理，要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L，则处理10m3盐水b，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。

2. 铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。 （1）铜可采用如下方法制备：火法炼铜：Cu2S＋ O2 高温 ＋

2Cu＋ SO2 湿法炼铜：CuSO4

＋ Fe ＝FeSO4 ＋ Cu 上述两种方法中，铜元素均被__________（填“氧化”或“还原”）成铜单质。

（2）印刷电路板上使用的铜需要回收利用。

方法一：用FeCl3溶液浸泡印刷电路板制备CuCl2·2H2O，实验室模拟回收过程如下：

①证明步骤1所加FeCl3溶液过量的方法是 。 ②步骤2中所加的氧化剂最适宜的是 。 A．HNO3 B．H2O2 C．KMnO4

③步骤3的目的是使溶液的pH升高到4.2 ，此时Fe3+完全沉淀，可选用的“试剂1”

1

是 。（写出一种即可）

④蒸发浓缩CuCl2溶液时，要滴加浓盐酸，目的是 （用化学方程式并结合简要的文字说明），再经冷却、结晶、过滤得到CuCl2·2H2O。 方法二：用H2O2和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜，其热化学方程式是： Cu（s）＋ H2O2（l）＋ H2SO4（aq）＝CuSO4（aq）＋ 2H2O（l） △H1＝－320kJ/mol 又知：2H2O2（l）＝2H2O（l）＋ O2（g） △H2＝－196kJ/mol H2（g）＋ 1/2O2（g）＝H2O（l） △H3＝－286kJ/mol 则反应Cu（s）＋ H2SO4（aq）＝CuSO4（aq）＋ H2（g）的△H＝ 。 （3）欲实现Cu＋ H2SO4＝CuSO4＋ H2?，在你认为能实现该转化的装置中的括号内，．．．．．．．．．．标出电极材料（填“Cu”或“C”）。

3. 四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：

（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：2Fe3＋Fe＝3Fe2，2TiO2（无色） ＋Fe＋4H＝2Ti3（紫色） ＋Fe2＋2H2O，Ti3（紫

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

色） ＋Fe3＋H2O＝TiO2（无色） ＋Fe2＋2H。

＋

＋

＋

＋

加入铁屑的作用是____________________________________________________________。

（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在_____________范围。

（3）若把③中制得的固体TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe（OH）3杂质，还可制得钛白粉。已知25℃时，Ksp[Fe（OH）103]＝2.79×

＋

－39

，该温度下反应Fe（OH）3＋3H

＋

Fe3

＋H2O的平衡常数K＝_____________。

2

（4）已知：TiO2（s） ＋2 Cl2（g）＝TiCl4（l） ＋O2（g） △H＝+140kJ·mol1

－

2C（s） ＋O2（g）＝2CO（g） △H＝－221KJ·mol1

－

写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式： ________________________________________________________________________。

（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是_____________（只要求写出一项）。

（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ，可采用_____________方法。

熔点/℃ 沸点/℃ TiCl4 －25.0 136.4 SiCl4 －68.8 57.6 4. 由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：

（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）

（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①

② 。

（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2

外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 。

（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为 ______________________________________________________________________。 （4）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在，铝电镀的主要电极反应式为 __________ 。

（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是 ______________________________________________________________________。

3

5. 0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。请回答下列问题：

（1）试确定200℃时固体物质的化学式______________（要求写出推断过程）。

（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为___________________________________________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为___________________，其存在的最高温度是_____________。

（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为______________________________________________。

（4）在0.10mol·L

－1

硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉

－

淀生成，当溶液的pH＝8时，c（Cu2+）＝________________mol·L1（KSP[Cu（OH）102]＝2.2×

－20

）。若在0.1mol·L

－1

硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液

－

中的H+浓度是_______________mol·L1。

6. 镁化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：

（1）单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的______________，还生成少量的______________（填化学式）。

（2）CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是_____________，该化合物水解的化学方程式为_______________________________________________。

4

（3）下图是金属镁和卤素反应的能量变化图（反应物和产物均为298K时的稳定状态）。下列选项中正确的是_________（填序号）。

.Com

①MgI2中Mg2+与I间的作用力小于MgF2中Mg2+与F间的作用力

－

－

②Mg与F2的反应是放热反应 ③MgBr2与Cl2反应的△H＜0

④化合物的热稳定性顺序为MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2 ⑤MgF2（s）+Br2（l）＝MgBr2（s）+F2（g）。 △H＝+600kJ·mol1

－

7. 用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：

请回答下列问题：

(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是 。 (2)向滤液Ⅰ中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：

、 。 (3)在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用： 。过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、 、 、 (填化学式)，减少废物排放。 (4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3)，其方法是：将556akgA(摩尔质量为278g/mol)溶于水中，

5

加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体，再向红褐色胶体中加入3336bkgA和112ckg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完全后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料，若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料 kg。

8、工业上以丙烯为原料可制得一种重要合成橡胶IR和一种合成树脂X。

Ⅲ. 同一碳原子上有两个碳碳双键时分子不稳定

（1）在一定条件下，丙烯可与下列物质反应的是 。

a．H2O b. NaOH溶液 c. Br2的CCl4溶液 d. 酸性KMnO4溶液 （2）A与C2H2合成D的反应类型是_________________，

化学方程式是___ __________________ __________ （3）E、F中均含有碳碳双键，则 E的结构简式是________。 （4）H的结构简式是_____ ___。

（5）B的分子式是C6H6O，可与NaOH溶液反应。B与G在一定条件下反应生成合成树脂

X的化学方程式是____ ____。 （6） 有多种同分异构体，符合下列要求的有________种。

① 苯环上有两个或三个取代基

② 取代基可能是“醛基、羧基、酯基、羟基”

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