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專題15 元素及化合物綜合應用 （滿分60分 時間30分鐘） 姓名： 班級： 得分： 1．氮化鋁(AlN)是一種新型無機非金屬材料。某AlN樣品僅含有Al2O3雜質(zhì)，為測定AlN的含量，設(shè)計如下三種實驗方案。（已知：AlN+NaOH+ 2H2O==NaAlO2+ NH3） 【方案1】取一定量的樣品，用以下裝置測定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去)。 （1）上圖C裝置中球形干燥管的作用是 。 （2）完成以下實驗步驟：組裝好實驗裝置，首先檢查氣密性，再加入實驗藥品，接下來的實驗操作是 ,打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應前后的質(zhì)量變化。通入氮氣的目的是 。 （3）由于裝置存在缺陷，導致測定結(jié)果偏高，請?zhí)岢龈倪M意見 。 【方案2】用下圖裝置測定m g樣品中A1N的純度(部分夾持裝置已略去)。 （4）為測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是___________ A．CCl4 B．H2O C．NH4Cl溶液 D．苯 （5）若m g樣品完全反應，測得生成氣體的體積為V mL(已轉(zhuǎn)換為標準狀況)，則AIN的質(zhì)量分數(shù)是__________。 【方案3】按以下步驟測定樣品中A1N的純度： （6）步驟②生成沉淀的離子方程式為________________ （7）若在步驟③中未洗滌，測定結(jié)果將__________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。 【答案】（1）防倒吸 （2）關(guān)閉K1，打開K2 把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置 （3）C裝置出口處連接一個干燥裝置 （4）AD （5）41V/22400m100% （6）CO2+ AlO2?+ 2H2O=HCO3? + Al(OH)3 （7）偏高 （6）步驟②生成的沉淀是氫氧化鋁，是偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳氣體反應生成，反應的離子方程式為CO2+ AlO2?+ 2H2O=HCO3? + Al(OH)3 。 （7）若在步驟③中未洗滌，沉淀不洗滌得到濾渣質(zhì)量會增大，測定結(jié)果會偏高。 考點：考查實驗方案設(shè)計與評價等知識。 2．A、B、C、D均為化學常見的純凈物，A是單質(zhì)．它們之間有如下的反應關(guān)系： （1）若B是氣態(tài)氫化物，C、D是氧化物且會造成光化學煙霧污染．B與C在一定條件下反應生成的A是大氣的主要成分，寫出B→C的化學方程式： ． （2）若D物質(zhì)具有兩性，②、③反應均要用強堿溶液，④反應是通入過量的一種引起溫室效應的主要氣體．寫出A→C的離子方程式： ． （3）若A是太陽能電池用的光伏材料．B為A單質(zhì)的氧化物，C、D為鈉鹽，兩種物質(zhì)中鈉、氧外的元素為同一主族，且溶液均顯堿性．寫出寫出B→C的離子方程式： ． （4）若A是應用最廣泛的金屬．④反應用到A，②、⑤反應均用到同一種非金屬單質(zhì)．C的溶液用于蝕刻印刷銅電路板，寫出C→D的離子方程式： ． （5）若A為淡黃色固體，C、D是氧化物，且C是造成酸雨的主要物質(zhì)．B與C可反應生成A．已知B的燃燒熱為586.16KJ/mol，寫出B的燃燒熱的熱的化學方程式： ． 【答案】（1）4NH3+5O24NO+6H2O；（2）2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑； （3）SiO2+2OH﹣═SiO32﹣+H2O；（4）Fe+2Fe3+═3Fe2+； （5）H2S（g）+O2（g）═SO2（g）+H2O（l）△H=﹣586.16KJ/mol．. 【點評】本題考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的應用和性質(zhì)應用，主要考查硫及其化合物性質(zhì)、氮及其化合物、硅及其化合物、鐵及其化合物性質(zhì)的綜合應用，用好條件是解題關(guān)鍵，題目難度中等． 3．某化學小組的同學利用如圖所示裝置進行某些氣體的制備、性質(zhì)等實驗（圖中夾持裝置有省略）。 請回答： （1）根據(jù)上述實驗裝置，為制備干燥NH3，可選用的發(fā)生、凈化裝置為 接 。其中發(fā)生裝置中可以選用的藥品為 （填選項字母） a．堿石灰和濃氨水 b．濃H2SO4和濃氨水 c．堿石灰和氯化銨 d．生石灰和氯化銨 （2）根據(jù)上述實驗裝置，用MnO2和濃鹽酸制備純凈、干燥的Cl2，可選用的發(fā)生、凈化裝置為 接E、接E，第一個E裝置的藥品是 。 （3）利用裝置F可探究Cl2與 NH3 的反應。 已知Cl2與 NH3可發(fā)生反應：3Cl2+2NH3＝N2+6HCl ①實驗時打開開關(guān)1、3，關(guān)閉2，先向燒瓶中通入 （氣體名稱），然后關(guān)閉1、3，打開2，向燒瓶中緩慢通入一定量的另一種氣體。 ②實驗一段時間后燒瓶內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象為： 。 ③裝置F中燒杯內(nèi)發(fā)生反應的離子方程式為 。 ④請設(shè)計一個實驗方案（操作過程、實驗現(xiàn)象）鑒定燒瓶內(nèi)最終產(chǎn)物的陽離子，其方案為 。 （4）一定條件下，Cl2 與CH4在裝置F中發(fā)生反應，其有機產(chǎn)物有 。（填化學式） 【答案】（1）C ，D，a；（2）A，飽和食鹽水；（3）①氯氣；②黃綠色逐漸變淺甚至消失，有白煙產(chǎn)生； ③Cl2 + 2OH- ＝ Cl- +ClO- + H2O ；④取少量固體于試管中，加入適量NaOH溶液并加熱，在管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體，若潤濕的紅色石蕊試紙變藍，證明固體中有NH4+；（3）CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4。 考點：考查實驗制備和除雜、尾氣處理、離子檢驗等知識。 4．工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)為原料制備高檔顏料——鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下： 試回答下列問題： （1）“酸溶”過程中Fe3O4發(fā)生反應的離子反應方程式為 ； （2）實驗室實現(xiàn)“步驟Ⅱ”中分離操作所用的玻璃儀器有 、玻璃棒和燒杯等；步驟Ⅳ中應選用 試劑調(diào)節(jié)溶液的pH(填字母編號)。 A．稀硝酸 B．氫氧化鈉溶液 C．高錳酸鉀溶液 D．氨水 （3）檢驗步驟Ⅲ已經(jīng)進行完全的試劑是 ； （4）步驟Ⅴ的反應溫度一般需控制在35℃以下，其目的是 ； （5）步驟Ⅵ中發(fā)生反應的化學反應方程式為 ； （6）步驟Ⅴ中，F(xiàn)eCO3達到沉淀溶解平衡時，若室溫下測得溶液的pH為8.5，c(Fe2+)＝110-6 molL-1。試判斷所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2 (填“是”或“否”)，請通過簡單計算說明理由。(已知：KspFe(OH)2]＝4.910-17) ； （7）欲測定硫鐵礦礦渣中Fe元素的質(zhì)量分數(shù)，稱取ag樣品，充分“酸溶”、“水溶”后過濾，向濾液中加入足量的H2O2，充分反應后加入NaOH溶液至不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得殘留固體bg，測得該樣品中Fe元素的質(zhì)量分數(shù)為 。 【答案】(1) Fe3O4＋8H＋＝2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O (2)漏斗 D (3)KSCN溶液 (4) 防止NH4HCO3分解，減少Fe2+的水解 (5)4FeCO3 + O22Fe2O3 + 4CO2 (6) 否 溶液中c(Fe2+)c(OH－)2＝110－6(110－5.5) 2 ＝110－17＜KspFe(OH)2]＝4.910-17，故無Fe(OH)2沉淀生成 (7)7b/10a 【考點定位】考查化學流程的分析、基本儀器與基本操作、方程式的書寫、Ksp的應用、化學計算等知識。 【名師點晴】本題考查化學流程的分析、基本儀器與基本操作、方程式的書寫、Ksp的應用、化學計算等知識。無機化合物的制備試題很多都是將化學工藝或化學工業(yè)生產(chǎn)及最新科技成果融入其中，來考查考生的綜合能力。這類試題一般都是比較大型的推斷、實驗設(shè)計和探究類試題，這是高考中一個重要的熱點。統(tǒng)覽整體、截段分析是做“化工流程”題的主要方法。統(tǒng)覽整體就是對一些線型工藝流程試題，對比分析流程圖中原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化學工藝，然后再結(jié)合題設(shè)的問題，逐一推敲解答。截段分析就是針對題目所涉及的問題在流程中的呈現(xiàn)位置進行截段，做重點分析，分析時，也要注意“前扯后掛”，不要“斷章取義”。 解題時首先要明確原料和產(chǎn)品（包括副產(chǎn)品），即箭頭進出方向，其次依據(jù)流程圖分析反應原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應——知其然，弄清有關(guān)反應原理，明確目的（如沉淀反應、除雜、分離）——知其所以然，最后聯(lián)系儲存的知識，有效地進行信息的利用，準確表述和工整書寫。由于工藝流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測定等基本操作有機結(jié)合起來，所以只有復習時牢固掌握實驗基礎(chǔ)知識，才能有效結(jié)合題中的信息，準確答題。