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无机化学综合应用（学生版）

发布时间：2020-02-23 16:36:03 来源：文档文库

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无机化学综合应用(学生版)

1．高纯度氢氧化镁广泛应用于医药、电力等领域。镁硅酸盐矿石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如图所示：

已知：①溶液Ⅰ中除含Mg2＋、SOc7ed5844c5d7ec5ac5a8b8e32600f8e2.png外，还含有少量Fe3＋、Al3＋、Fe2＋等离子；

②常温下，几种金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如表所示：

请回答下列问题：

(1)Mg在元素周期表中的位置为________，Si的原子结构示意图为________。

(2)向溶液Ⅰ中加入试剂X的作用是______________________________________________

_____________________________________________________________________________。

(3)向溶液Ⅰ中加入两种试剂的先后顺序是_______________________________________

(填化学式)。

(4)加入H2O2溶液发生反应的离子方程式是_______________________________________

____________________________________________________________________________。

(5)溶液Ⅱ中Mg2＋转化率随温度T的变化情况如图所示：

①向溶液Ⅱ中加入氨水发生反应的离子方程式是________________________________

________________________________________________________________________。

②T1前Mg2＋转化率增大的原因是____________________________________________

________________________________________________________________________；

T1后Mg2＋转化率下降的原因是(用化学方程式表示)

________________________________________________________________________。

2．钒的化合物常用于制作催化剂和新型电池。回答下列问题：

(1)金属钒可由铝热反应制得。已知25 ℃、101 kPa时，4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH1＝akJ·mol－1　4V(s)＋5O2(g)===2V2O5(s)　ΔH2＝bkJ·mol－1

则用铝热反应冶炼金属V(s)的热化学方程式为___________________________________

________________________________________________________________________。

(2)V2O5为橙黄至砖红色固体，无味、有毒，微溶于水，是许多有机和无机反应的催化剂。下图表示的是25℃时，部分含钒微粒的存在形式、浓度和存在的pH范围(其余可溶性微粒均未标出)，图中“c(V)”表示含钒微粒的浓度，虚线表示c(V)或pH的范围尚未准确确定。

①V2O5溶于足量2mol·L－1NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为__________________

________________________________________________________________________，

向反应后的溶液中，滴加硫酸溶液至过量(pH＜1)的过程中，开始溶液保持澄清，滴加一段时间后，观察到有橙黄色沉淀产生，继续滴加硫酸溶液，沉淀又消失。则沉淀消失过程中发生反应的化学方程式为___________________________________________________________

________________________________________________________________________；

②上述滴加硫酸溶液的过程中，先后发生如下反应：

VO9aefd6d1755e737c8ed400e8e2f3ac48.png063ab61d1419970da9846305c54368a6.pngHVO4280a8ae00b08363c2756e087bd3b6ec.png202869832a4e7d8f9a7531fb9f23c7ef.pngV2O4af49c589c6901632f401180c76d4657.png

H2VO689a32cf5f7327dda10221e57780a6c6.png8f00ad70e23974cbeef3e9fa7f131698.pngd9c88c52906a8c07deb076429fde2dd3.png

则“X所示区域溶液中的离子”不可能是________(填序号)。

a．V3O7337f65329fe2e59b3fc3d4a6696c126.pngb．V4Oe0b90ec04cca65438e3b7abb39ceb0db.pngc．V4Oc621bf27c5f2f475f1b81eead119d6bf.png

(3)V2O5是反应2SO2＋O2 2SO3的催化剂。其他条件不变，加入V2O5后，该反应的速率加快的原因是________________________________________________________________；恒温恒压下，加入V2O5，该反应的平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)下图所示为可充电的全钒液流电池构造示意图，该电池中的隔膜只允许H＋通过。电池放电时，负极区溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)，电池充电时，阳极的电极反应式为_____________________________________________________________。

3．硼是广泛存在于自然界的非金属元素，硼及其化合物具有非常广泛的用途。

(1)硼酸钠也称为硼砂，或称四硼酸钠，分子式为Na2B4O7·10H2O。硼酸钠中硼元素的化合价为________________。

(2)B4C是一种新型陶瓷，用碳高温还原B2O3生成B4C和一氧化碳，碳还原B2O3反应的化学方程式为____________________________________________________________________。

(3)过硼酸钠(NaBO3)加热时可能发生爆炸，遇潮湿空气逐渐分解，过硼酸钠有强大的漂白能力。关于过硼酸钠的储存正确的是________(填字母)。

A．应储存在干燥、清洁、通风的库房内

B．储存过硼酸钠的容器必须密封

C．应存在阴凉、潮湿、通风的库房内

D．包装上应有明显的“氧化剂”标志

(4)过硼酸钠晶体部分分解生成的固体溶于水配成溶液，溶液中存在BOce9c69d5cb1b9213c6ffec8fa0bdb26e.png、BO6733ba4b3c89b1f9dc04d51ff54a3f0f.png两种离子。该溶液在碱性条件下构成原电池的正极，则该电极的反应式为_______________________

________________________________________________________________________。

(5)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛，硼酸属于一元弱酸，硼酸电离时生成B(OH)689a32cf5f7327dda10221e57780a6c6.png。

①硼酸电离方程式为__________________________________________________________

________________________________________________________________________；

实验中不慎将NaOH沾到皮肤时，正确处理时所发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________。

②B2H6气体与水反应生成硼酸，写出该反应的化学方程式：_______________________

________________________________________________________________________。

③已知0.70mol·L－1H3BO3溶液中，当溶液处于电离平衡时，c(H＋)＝2.0×10－5mol·L－1，水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的电离平衡常数K＝______________________(要求写出K的表达式，计算结果保留两位有效数字)。

4．多硫的化合物有多硫化钠(Na2Sx)、硫代硫酸钠(Na2S2O3)、过二硫酸钠(Na2S2O8)和连二亚硫酸钠(Na2S2O4)等，在印染、造纸和医学等方面起着重要作用。

(1)连二亚硫酸钠具有强还原性，工业制备工艺流程如下：

805cbdd3b308cf1e4f2f6bd11745e309.png7e8c579ff8be22f023017180ed983942.png6c6f5f6282ef719f34821413fc197b82.pngef7e605a40602a08defe03088cdd72f9.pngd4399e03fb01a2890578a115a108a808.png

①配平：dc2cdf9f219293ea0cd3a43b199d9e70.pngNaHSO3＋d57c48decf5c3ca5bc947be968e3530b.pngNaBH4——d57c48decf5c3ca5bc947be968e3530b.pngNa2S2O4＋d57c48decf5c3ca5bc947be968e3530b.pngNaBO2＋d57c48decf5c3ca5bc947be968e3530b.png________

②在搅拌反应中加入乙醇并不参与反应，则加入乙醇的目的是_____________________。

③制得的连二亚硫酸钠成品中常含有少量亚硫酸盐，影响产品纯度的测定，若选择铁氰化钾K3[Fe(CN)6]滴定连二亚硫酸钠时却不受其影响，与其他氧化剂比较，铁氰化钾具有优良的选择性，在碱性条件下铁氰化钾氧化性弱，还原产物为亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]，请写出滴定时发生的离子方程式：__________________________________________________________。