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《元素及其化合物二轮复习专题》

《元素及其化合物二轮复习专题》
《元素及其化合物二轮复习专题》

元素及其化合物二轮复习专题考点分析

根据近几年来的考点分布分析,我们需要复习的主要内容有哪些

回归课本需理解哪些内容除了必备的基础知识外,还需要掌握哪些能力

一、试题特点:以实际生产或生活背景为载体,以元素及其化合物知识为依托,多以无机工艺流程图的形式出现,将无机理论、元素化合物(氧化还原、离子反应、电化学知识、化学实验、化学计算)等多块内容融为一体,综合性增强。

二、考查角度:

1、陌生化学反应和电极反应(转化观、守恒观)

2、物质的类别和价态(分类观)

3、物质的净化除杂(转化观、分类观)

4、物质的分离提纯(分类观)

5、原料的循环使用(绿色化学价值观)

6、滴定法测定产品纯度、计算产率(转化观、守恒观)

}

7、与基本原理的结合(平衡移动、溶度积等知识结合平衡观)

三、化工流程的解题策略

1、一般的流程:原料(可能含预处理)----分离提纯-----产品(或含有副产品),如:

关注三线一框:

指向方框;从方框出去;回头的箭头的意义 《南方凤凰台》P65

《归纳总结》

2、关注分离和提纯的方法(与实验题类似)

①过滤 ②蒸馏 ③结晶 ④洗涤 ⑤萃取 3、关注生产线:首先快速通读全题:

①明确流程的目的(特别是流程中的始末物质)

②由题干入手,明确题目设问情况:问题一般各自相对独立,无连带效应,一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。

③回顾教材,明确各物质的性质,分析流程的步骤及每个方框的意义,找出题目中运用的生产原理。 ④每题中基本上都有与流程无关的问题,可直接作答;对于超纲知识,题目中要么有信息提示,要么与解答题目无关。

一、试剂与操作

【注意】全面并规范表达(具体) 1、试剂的作用或目的一般有哪些

2、操作的作用和目的

① 分离提纯,操作有 ②提高反应速率、 、 等 ③ 降低成本(如:废物利用)

④ 安全(防爆炸)、绿色环保(原子利用率、毒性、污染、能耗、试剂用量)

Ⅱ分离提纯

Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯

Ⅲ 还原

考试通常设问形式:①为何用试剂A代替试剂B;②为何不能用试剂A代替试剂B;③某步骤的操作是;

④某操作的目的是;⑤在进行某操作前,应先加xx 或进行xx 操作,为什么

【例1】(2016岳阳市二模)钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工艺流程如下图所示:

@

已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3 + 4H++ 4Cl-=== Fe2+ + TiOCl42- + 2H2O。

(1)化合物FeTiO 3中铁元素的化合价是。

(2)滤渣A的成分是。

(3)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度

的关系如右图所示。反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因

是。

(4)(改编)往滤液D中加入双氧水的作用是。

本类题目作答时,需要注意答题的规范性有些需要注意使用哪些正确的化学术语比如:研磨、粉碎等专业术语。归纳常见操作与答题角度及套路。

比如:常见操作与答题角度

答题角度

常见操作

加过量试剂

控制较低温度

加入氧化剂

判断能否加入其他物质

分离提纯

在空气或其他气体中进行反应或操作 判断沉淀是否洗净 *

控制溶液的pH

控制温度的目的(常用水浴、冰浴)

洗涤晶体

.

用某些有机试剂清洗

【练习1】硫酸铅广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等。利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产硫酸铅的流程如下:

已知铅浮渣的主要成分是PbO 、Pb ,还含有少量Ag 、CaO 和其他不溶于硝酸的杂质。25℃时,K sp (CaSO 4)=×10-

5,K sp (PbSO 4)=×10-

8。

(2)步骤Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb 稍有剩余,目的是_______________________________________。 (3)母液可循环利用于步骤Ⅰ,其溶质主要是__________________(填一种物质化学式),若母液中残留

的SO 42-

过多,循环利用时可能出现的问题是__________________________________ 。 (4)产品PbSO 4还需用Pb(NO 3)2溶液多次洗涤,目的是除去_______ ____________ __。 —

【练习2】锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题:其中需要重点回收的是正极材料,其主

要成分为钴酸锂(LiCoO 2)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下

浸出

15%硝酸

复分解 40%硫酸 洗涤 PbSO 4

(4)酸浸时反应的化学方程式为____________________________________________。如果用盐酸代替H 2SO 4

和H 2O 2的混合液也能达到溶解的目的,但不利之处是_____ ____________ ___。

)

【练习3】KNO 3是重要的化工产品,下面是一种已获得专利的KNO 3制备方法的流程图: #

(2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行,加热的目的是 ;从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO 4的方法是趁热过滤,趁热过滤的目的是 。

(3)检验反应Ⅱ所得K 2SO 4中是否混有KCl 的方法是:取少量K 2SO 4样品溶解于水, 。 (4)整个流程中,可循环利用的物质除(NH 4)2SO 4外,还有 (填化学式)。

二、反应条件的控制

1、调节pH :调节pH 值的目的有哪些调节pH 值的物质一般有哪些要求如何确定需要调节的pH 大小

【例2】(2015 新课标全国II 理综, 26、14分) (4)用废电池的锌皮制备ZnSO 4·7H 2O 的过程中,需去除少

搅拌

反应Ⅰ 饱和(NH 4)2SO 4母液

过滤 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤

"

反应Ⅳ

反应Ⅲ 冷却结晶 过滤 KCl

NH 4HCO 3

CaCO 3

KNO 3(s)

滤液

2

HNO 3溶液

NH 4Cl

CaSO 4

CO 2

量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H 2O 2溶解,铁变为_________,加碱调节至pH 为 ___ 时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L 时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH 为________时,锌开始沉淀(假定Zn 2+

浓度为L )。

化合物 Zn(OH)2

Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp 近似值

*

10-17

10-17

10-39

2、温度的控制 :

控制反应温度是实验与化工生成中常用实验措施,其具体措施包括(1) ,其优点有: 控制反应温度的目的有哪些你能否举例说明 (5种以上)

【例3】从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下:

已知:①铬渣含有Na 2SO 4及少量Cr 2O 72-、Fe 3+;②Fe 3+、Cr 3+完全沉淀(c ≤×10-5 mol ·L -1)时pH 分别为和5。

(1)“微热”的目的是 【练习4】工业上由钛铁矿(FeTiO 3)(含Fe 2O 3、SiO 2等杂质)制备TiO 2的有关反应包括: 酸溶FeTiO 3(s)+2H 2SO 4(aq) FeSO 4(aq)+TiOSO 4(aq)+2H 2O(l) 水解 TiOSO 4(aq)+2H 2O(l)

H 2TiO 3(s)+H 2SO 4(aq)简要工艺流程如下:

①试剂A 为 。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品TiO 2收率降低,原因

浸取

调pH 约并微热

过滤

操作B

产品

稀NaOH 滤液

滤渣A .

酸化、还原

调pH 为5 ……

过滤 2

3

是。

(反思:1.根据什么分析出试剂A 2.分析原因的突破口在哪里)

【练习5】氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:

(1)步骤①中得到的氧化产物是_____。溶解温度应控制在60~70 ℃,原因是________________________ 。(思考方向:温度与速率相关,溶解温度与性质相关吗还有类似物质吗)

【练习6】锗是重要的半导体材料,应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。一种提纯二氧化锗粗品(主要含GeO2、As2O3)的工艺如下:

已知:①“碱浸”过程中的反应为

GeO2+2NaOH===Na2GeO3+H2O As2O3+2NaOH===2NaAsO2+H2O

②“蒸馏”过程中的反应为Na2GeO3+6HCl===2NaCl+GeCl4+3H2O

③GeCl4的熔点为-49. 5 ℃,AsCl3与GeCl4的沸点分别为130.2 ℃、84 ℃。

(4)“水解”操作时发生的化学反应方程式为_________________________,“水解”操作时保持较低温度有利于提高产率,其可能的原因是_____________________________、____________________。

(反思:该情景“较低温度”需要如何解读与该因素变化相关的知识有哪些)

【练习7】[2016·全国卷Ⅱ] 丙烯腈(CH2===CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。主要副产物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题:(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:

~

(2)高于460 ℃时,丙烯腈产率降低的可能原因是____ ____。(反思:该情景“高于460”需要如何解读与该因素变化相关的知识有哪些)

【练习8】(二)过氧化钙的制备

(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是__________________________。

(反思:判断酸碱性的基本思路是怎样的怎样快速关联答案突破口)

【练习9】KNO3是重要的化工产品,下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤:

(2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行,加热的目的是__________________________________________;从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO 4的方法是趁热过滤,趁热过滤的目的是__________________________。

【反思归纳】反应温度控制

%

1.控制反应温度方法——(水浴、油浴、冰水浴等)

2.控制反应温度的目的——如何快速思考有序思考 (1)控制(加快)反应速率

(2)平衡移动——促进水解;溶解;平衡移动,控制反应方向;

(3)考虑物质性质——控制固体的溶剂与结晶(如热过滤可以防止某些固体析出); (4)升温,促进溶液中气体的逸出,或者使某些物质达到沸点挥发 (5)升温——副反应是否增多,使催化剂活性是否降低;

(6)降温——分离提纯应用,趁热过滤,减少因降温二析出的溶质的量;

(7)降温,防止物质高温分解或者挥发,降温或者减压可以减少能源成本,降低对设备的要求。

(NH 4)2SO 4

三、物质的分离及主副产品的判断

【例4】(2014 新课标全国I理综)(4) H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):

②分析产品室可得到H3PO2的原因

③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”

中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有杂质。该杂质产生的原因是:。

【练习10】(2015 新课标全国II理综, 26、14分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示:

溶解度/(g/100g水)

温度/℃化合物0204060<

80

100

NH4Cl

ZnCl2{

343

395452488541614

化合物Zn(OH)2Fe(OH)2@

Fe(OH)3

Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列问题:

(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过__ __分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、_________和___ ,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是,其原理是。

(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为_____,加碱调节至pH为时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为

该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为_____时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为L)。若上述过程不加H2O2后果是,原因是。

【练习11】【2016年高考四川卷】

#

已知:①Ca5(PO4)3F在950℃不分解;②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4

请回答下列问题:

(1)950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。

(3)NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是__________________________。

【练习12】【2016年高考北京卷】(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在

平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO 2(aq),其溶解度曲线如

图所示。

②过滤Ⅲ的目的是提纯,由PbO粗品得到高纯PbO,综合上述溶解度曲

线,简述过程Ⅲ的操作______________________________________

_________________________________________________________ 。

#

【练习13】【2016年高考江苏卷】(12分)

(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为

6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O 氯化完成后过滤。

①滤渣的主要成分为(填化学式)。

(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若

溶液中KClO3的含量为100g?L-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3

固体的方法是。

>

四、陌生化学方程式的书写

(一)非氧化还原类型陌生方程式书写

前后信息结合,先判断是否有元素价态发生变化。若无,按平时类型仿写。

如是否发生:物质的水解,强酸+弱酸盐→强酸盐+弱酸,强酸+弱酸盐→强酸盐+弱酸酸式盐,强碱+弱碱盐→强碱盐+弱碱,碱+酸性氧化物→盐+水,酸+碱性氧化物→盐+水,盐+盐→新盐+新盐。

【例5】1、(2014安徽27)PF5极易水解,其产物为两种酸,写出PF5水解的化学方程式:

______________________________________________________________。

2、(2015浙江27)Ⅱ.化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂.一定条件下金属钠和H2反应生成甲.甲与水反应可产生H2,甲与AlCl3反应可得到NaAlH4.将甲加热至完全分解,得到金属钠和(已折算成标准状况)的H2.请推测并回答:

(1)甲的化学式

(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式______________

`

(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式___________.

(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程发生反应的化学方程式______________________________________ 。

3、(2015上海32).过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体,能杀菌消毒,广泛用于果蔬保

鲜、空气净化、污水处理等方面。工业生产过程如下:在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2;

不断搅拌的同时加入30% H2O2,反应生成CaO2·8H2O沉淀;

经过陈化、过滤,水洗得到CaO2·8H2O,再脱水干燥得到CaO2。

第①步反应的化学方程式为。

第②步反应的化学方程式为。

,

(二).陌生氧化还原反应方程式的书写方法

1.“四步法”书写陌生氧化还原反应方程式

第一步:根据元素化合价的升降,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。

第二步:按“氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物”写出方程式,根据得失电子守恒配平上述四种物质。

注意:不属于“氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物”的物质这一步不写在方程式中。

第三步:根据电荷守恒或反应物的酸碱性,在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O等。

第四步:根据质量守恒配平反应方程式。

【例6】1、(2012·全国高考26节选)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为;【答案】制取K2FeO4书写体验:

:

①找两剂两产物 Fe3++ClO-→FeO42—+Cl-

②电子得失守恒:2Fe3++3ClO-→2FeO42-+3Cl-

③电荷守恒:2Fe3++3ClO—+10OH-→2FeO42-+3Cl-

④原子守恒:2Fe3++3ClO-+10OH-= 2FeO42-+3Cl-+5H2O

2、(2015上海30).KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式

3、(2014卷II,27)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得反应的离子方程式

为;

2、电化学部分(二轮复习资料30—31页能力点2,3)

属于氧化还原反应的应用,遵循氧化还原反应的规律。

原电池的电极反应式的书写步骤

据价态变化、得失电子难易确定电极上得失电子的微粒和产物。

所得微粒会否与电解质溶液反应。

用到的交换膜是否会有影响。

④检查质量守恒,电荷守恒,得失电子守恒。

电解池的电极反应式的书写步骤

据放电顺序,结合题目实际,分析电极上的反应物和产物。

据价态变化,分析得失电子数目。

观察前后电荷是否守恒

④原子守恒,补足H+,OH—,H2O的位置。

【例7】(2012·全国高考26节选)与MnO2﹣Zn电池类似,K2FeO4﹣Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为,

该电池总反应的离子方程式为。

【答案】K2FeO4在电池中正极电极反应式也是氧化还原反应的半反应:

①参与还原反应的微粒与还原产物:FeO42-→Fe(OH)3

②电子得失:FeO42-+3e-→Fe(OH)3

③电荷前后守恒:FeO42-+3e-→Fe(OH)3+5OH-

④原子个数守恒:FeO42-+3e-+4H2O==Fe(OH)3+5OH-

K2FeO4—Zn电池总反应:

①找反应物和产物:FeO42-+Zn→Fe(OH)3+Zn(OH)2

②电子得失守恒配平:2FeO42-+3Zn→2Fe(OH)3+3Zn(OH)2

③电荷守恒:2FeO42-+3Zn→2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-

④原子守恒:2FeO42-+3Zn+8H2O==2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-

:

⑤查规范:无反应条件等要求。

说明:写成生成的Zn(OH)2写成[Zn(OH)4]2-亦可。

【练习14】(2014卷II,27)PbO2可以通过石墨为电极Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为

【练习15】(2014四川11)(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是。

(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是。

【练习16】(2014卷I,27)(3)(H3PO2)的工业制法是:将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2),后者再与硫酸反应,写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式:

(4)(H3PO2)也可以通过电解的方法制备。工作原理如图

所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):

*

①写出阳极的电极反应式

【练习17】(2014江苏20)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的学科网重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。

(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题20图—1所示的电解池的阳极区进行电

解。电解过程中阳极区发生如下反应:S2-—2e-S (n—1)S+ S2-S n2-

①写出电解时阴极的电极反应式:。

②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成:。

(三)应用类比思维正确书写各种陌生的方程式

正确规范表达这些陌生方程式并不难,只要结合题设化学信息,正确理解化学意义,联想并找准相应反应规律(如四类基本反应、离子反应、氧化还原反应、水解反应、电解反应、原电池反应等各类反应规律),进行套熟路类比思维即可快速准确地书写好陌生的方程式。

【例8】1、(2014卷II,27)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为

@

2、(2014·海南高考13改编)(CN)2称为拟卤素,性质与卤素相似,其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为。

3、(2014天津,9) Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。Na2S2O3还原性

较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为。【练习18】海水提取食盐和Br2以后的盐卤可以用来制备纯净的MgCl2或MgO。盐卤中含有Mg2+、Cl-,还含有少量Na+、Fe2+、Fe3+和CO(NH2) 2等。工业生产上采取向盐卤中加入NaClO和少量NaOH的方法可将Fe2+、Fe3+和CO(NH2) 2等除去。

(1)向盐卤中加入NaClO将Fe2+氧化,使它变成Fe(OH)3沉淀而除去。该反应的离子方程式是。

(2)用NaClO除去尿素CO(NH2)2时,生成物除盐外,都是能参与大气循环的物质,则该反应的化学方程式是。

(3)直接将MgCl2·6H2O加强热能得到MgO,反应的化学方程式是。

提示:(1)类比氧化还原反应规律,两剂:NaClO与Fe2+,两产物:NaCl与Fe3+,再类比复分解反应规律,Fe3+与OH-结合生成Fe(OH)3。2Fe2++ClO-+4OH-+H2O==Cl-+2Fe(OH)3↓

(2)类比氧化还原反应规律,用NaClO氧化CO(NH2)2时,能参与大气循环的物质必然是生成CO2和N2,而生成物中的盐必然是NaCl。 3NaClO+CO(NH2) 2==3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O

或者类比生成物CO2与少量NaOH反应生成NaHCO3。 3NaClO+CO(NH2)2+NaOH==3NaCl+NaHCO3+N2↑+2H2O (3)类比水解规律与分解规律:MgCl2水解生成Mg(OH)2,Mg(OH)2加强热分解成MgO。

}

MgCl2·6H2O M gO+2HCl↑+5H2O↑

五、计算

(一)三大守恒

a.电子得失守恒

【例9】1、(2016年高考新课标Ⅲ卷)《南方凤凰台》P61

(2)“氧化中”欲使3mol VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为mol。

【答案】;解释:标变价可知:3mol VO2+变为VO2+失去3mol电子。而1molClO3-变成Cl-得到6mol电子,根据电子得失守恒,6n(ClO3-)=3,故n(ClO3-)=。

【解题步骤】写出所有氧化剂~还原产物、还原剂~氧化产物→标变价→根据电子得失守恒列等式。

2、(2016全国II 26)(5)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的联氨可除去水中溶解的O2 _______kg;

}

3、(2015 全国II 28)(1)工业上可用3KCIO 与23Na SO 在24H SO 存在下制得2CIO ,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_________。

4、(2016新课标全国I )《南方凤凰台》P61

(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO 2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。

5、(2015 全国II )酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉、MnO 2、ZnCl 2和NH 4Cl 等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH 。

(2)维持电流强度为,电池工作五分钟,理论上消耗Zn g 。(已知:法拉第常数F =96500C/mol )

b. 原子守恒、质量守恒

【例10】1、《南方凤凰台》P66变式1 上述过程锰回收率可达95%,若处理1740 kg 锰泥,可生产MnCO 3 kg 答案:1、 解释:根据锰元素守恒可知:参加反应的n(MnO 2)=n(MnCO 3)=1740×103×18%×95%÷87 故m(MnCO 3)= 1740×103×18%×95%÷87×115×10-3= kg

2、《南方凤凰台》P68 第1题(5)若改工厂排放烟气的速率为·min -1(已换成标准状况下),其中CO 2的体积分数为10%,则理论上此工厂1h 可制得碱式碳酸镁 kg 。

3、(2014年高考安徽卷第27题)(4)LiPF 6产品中通常混有少量LiF 。取样品wg ,测得Li 的物质的量为nmol , 则该样品中LiPF 6的物质的量为 mol(用含有w 、n 的代数式表示)。

4、《南方凤凰台》P67 变式2 (5)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl 2·H 2O )中x 值,称取ag 晶体,加入足量10% 的氢氧化钠溶液,过滤,用究竟该等加热至质量不再减轻为止,冷却、称量所得固体质量为b g 。计算得x= (用含a 、b 的代数式表示)。

【练习20】(2014年高考广东卷第32题)某初级石墨中含SiO 2(%)、Al 2O 3%)、Fe 2O 3%)和MgO%)等杂质。

(4)由溶液Iv (含NaAlO 2)生成沉淀V 的总反应的离子方程式为 。

100kg 初级石墨最多可获得V 的质量为 kg 。

【练习21】(2013 全国II )(5)反应④中产物的成分可能是ZnCO 3·xZn(OH)2 .

取干燥后的滤饼,煅烧后可得到产品g. 则x等于。

【归纳】常见守恒

电子得失守恒:总得到的电子数= 总失去的电子数= 转移电子数(注意:找出所有变价的元素)

电化学:阴极区得到电子数=阳极区失去电子数= 电路通过的电子数。法拉第常数:1mol电子所带电量。原子守恒:反应前原子的种类和数目=反应后原子的种类和数目。

质量守恒:反应前物质的总质量=反应后物质的总质量。

电荷守恒:溶液呈电中性,所以阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量。

能量守恒:从一种形式转为别的形式,或者从一个物体转到别的物体,在转化或转移的过程中总量不变。

(二)关系式法

【例11】(2016·湖北宜昌一调)《南方凤凰台》P62

(2)可用氯气通入到热的浓氢氧化钠溶液来制取NaClO3,请写出该反应的离子方程式:;实验需要制取克NaClO3,需要的氯气由电解食盐水生成,若不考虑反应过程中的损失,则同时生成的氢气的体积为(标准状况下)。

【答案】3Cl2 + 6OH- =△=ClO3- + 5Cl- + 3H2O ;。

解释:根据两反应方程式可找出关系:ClO3- ~3Cl2 ~3H2;故n(H2)=3(ClO3-)=3×÷=;故标况下,V(H2)= ×= L

(三)产率、转化率、纯度、原子利用率的计算

【例12】1、(2013全国I 26)在加入20 g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。加

热反应,最终通过蒸馏得到纯净环己烯l0 g。

(7)本实验所得到的环已烯产率是__________(填正确答案标号)。

A.41%B.50%C.61%D.70%

2、(2014全国I 26)

加入g的异戊醇,g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50min,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯g。

(7) 本实验的产率是:_____________(填标号)。 a. 30% b. 40% c. 50% d. 60%

3、有机反应中,原子利用率达到100%的反应类型是。

4、下面是联合工艺法制备新型自来水消毒剂Cl2O的反应原理:

①电解氯化钠溶液NaCI+3H2O 通电 NaC1O3+3H2↑

②氢气与氯气合成氯化氢

③生成二氧化氯2NaClO3+4HCl===2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O 此方法的原子利用率最大为()

A. %

B. %

C. %

D. %

【方法】列出公式→根据公式求出相关物理量→代入公式计算。

【归纳】产率= 实际产量÷理论产量×100% ;

物质A的转化率= A实际反应的量÷A初始投入的量×100%

物质B的纯度= B的质量÷样品的质量×100%

原子利用率= (目标生成物的质量/参加该反应所有反应物的总质量)×100%

(四)K sp的计算

【例13】1、(2016·河北邯郸一模)《南方凤凰台》P63

已知常温下,Ksp(Mn(OH)2)=×10-13 Ksp(MnS)=×10-11

(5)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。欲使溶液中c(Mn2+)≤×10-5mol·L-1,则应保持溶液中c(S2-)≥mol·L-1。

2、(2016·湖北宜昌一调)《南方凤凰台》P62

(4)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=×10-11、Ksp(CaF2)=×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液c(Mg2+)/c(Ca2+)= 。

【练习22】(2015 全国II)(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为_____,加碱调节至pH为时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为_____时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为L)。若上述过程不加H2O2后果是,原因是。

【分析思路】

Qc>K sp,析出沉淀; Qc=K sp,达到沉淀溶解平衡(开始析出沉淀); Qc

(五)新概念计算

【例13】1、(2016全国I)《南方凤凰台》P61(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其

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