发布时间 : 星期三 文章2020高考化学二轮复习非选择必考题标准练9（含解析）更新完毕开始阅读31dcb60151e2524de518964bcf84b9d529ea2ccc
非选择必考题标准练(九)
满分：58分
1．(14分)NH4Al(SO4)2·12H2O(铵明矾)可用作泡沫灭火器的内留剂、石油脱色剂等。用氧化铁、铝粉和氯酸钾等物质做铝热反应后的铝灰及硫酸铵等为原料制备铵明矾的实验步骤如下：
(1)铝灰用“水洗”的目的是除去KCl等可溶性杂质；碱溶需在约90 ℃条件下进行，适宜的加热方式为水浴加热。
(2)“过滤1”所得滤渣主要成分为Fe等不溶性杂质。
(3)用如图1装置制备CO2时，适宜的药品A为块状石灰石(或大理石、CaCO3等)、B为饱和NaHCO3溶液；“沉铝”时，通入过量CO2发生反应的离子方程式为AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3。
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(4)请设计从“过滤2”所得滤渣制取铵明矾的实验方案：称取一定质量“过滤2”的滤渣，放入烧杯中，加入适量蒸馏水，加热并在不断搅拌下加入3_mol·L
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硫酸至沉淀恰好
完全溶解，再加入计算量的(NH4)2SO4，用3_mol·L硫酸和氨水调节溶液的pH为1～2，蒸
发浓缩，冷却结晶，静置，过滤、洗涤、晾干，得到铵明矾。
[实验中须使用到3 mol·L硫酸、(NH4)2SO4、蒸馏水、氨水、pH试纸；已知：NH4Al(SO4)2
饱和溶液的pH约为1.5，几种物质的溶解度曲线见图2]。
解析：铝灰水洗的目的是洗去表面可溶性杂质，在90 ℃水浴条件下，用NaOH溶液进行溶解，Al2O3＋2OH===2AlO2＋H2O，过滤除去铁等不溶性杂质，向滤液中通入CO2，AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3，提纯得到较纯的Al(OH)3，再制备NH4Al(SO4)2。
(1)铝灰用“水洗”的目的是除去KCl等可溶性杂质，碱溶时，需在约90 ℃条件下进行，适宜的加热方式为90 ℃水浴加热。(2)“过滤1”所得滤渣主要成分为铁等不溶杂质。(3)制备CO2时，适宜的药品A为块状石灰石(或大理石、CaCO3等)、B为饱和NaHCO3溶液除去挥发出来的HCl；“沉铝”时，通入过量CO2发生反应的离子方程式为AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3。(4)称取一定质量“过滤2”的滤渣放入烧杯中，主要成分为Al(OH)3，加入适量蒸馏水，加热并在不断搅拌下加入3 mol·L硫酸至沉淀恰好完全溶解，再加入计算量的(NH4)2SO4，用3 mol·L硫酸和氨水调节溶液的pH为1～2，蒸发浓缩，冷却结晶，静置，过滤、洗涤、晾干，得到NH4Al(SO4)2·12H2O。
2．(14分)草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2杂质)制取CoC2O4·2H2O的工艺流程如下：
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已知：①浸出液含有的阳离子主要有H、Co、Fe、Mn、Ca、Mg、Al； ②酸性条件下，ClO3不会氧化Co，ClO3转化为Cl； ③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
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2＋
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＋
2＋
2＋
2＋
2＋
2＋
3＋
(1)浸出过程中加入Na2SO3的主要目的是将Co、Fe还原为Co、Fe(只要回答到将Co还原为Co即可)。
(2)向浸出液中加入NaClO3的离子反应方程式为ClO3＋6Fe＋6H===Cl＋6Fe＋3H2O。
(3)已知：常温下NH3·H2OH2C2O4HC2O4
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＋
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＋
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3＋
3＋
2＋
3＋
3＋
2＋
2＋
NH4＋OH Kb＝1.8×10
－2
＋－－5
H＋HC2O4 Ka1＝5.4×10 H＋C2O4 Ka2＝5.4×10
＋
2－
－5
则该流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH<(填“>”“<”或“＝”)7。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图1，萃取剂的作用是除去溶液中的Mn
＋
2
；其使用的适宜pH范围是B。
A．2.0～2.5 B．3.0～3.5 C．4.0～4.5
(5)CoC2O4·2H2O热分解质量变化过程如图2所示。其中600 ℃以前是隔绝空气加热，600 ℃以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物；C点所示产物的化学式是Co3O4。
解析：(1)亚硫酸钠具有还原性，能还原氧化性离子Fe、Co，所以浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Fe、Co还原，还原为Fe、Co。(2)NaClO3具有氧化性，能将浸出液中的Fe氧化成Fe，自身被还原生成氯离子，同时生成水，离子反应方程式为ClO3＋6Fe
＋
2＋
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－
2
3＋
3＋
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3＋
3＋
＋6H===6Fe＋Cl＋3H2O。(3)盐类水解，谁强显谁性，NH3·H2O
－5
－
＋
2－
－5
＋3＋－
NH4＋OH Kb＝
＋－
1.8×10，HC2O4H＋C2O4 Ka2＝5.4×10，所以(NH4)2C2O4溶液中铵根离子水解程度
2
大于草酸根离子水解程度，溶液呈酸性，即pH<7。(4)根据流程图可知，此时溶液中存在Mn
＋
2＋
、Co金属离子；由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液pH在3.0～
2＋
2＋
3.5，可使Mn被尽量多地萃取，同时又防止Co被萃取，故选B。(5)由图可知，C点钴氧化物质量为8.03 g,0.1 mol 钴元素质量为5.9 g，氧化物中氧元素质量为8.03 g－5.9 g2.13 g
＝2.13 g，则氧化物中钴原子与氧原子物质的量之比为0.1 mol∶－1≈3∶4，故C
16 g·mol点所示产物化学式为Co3O4。
3．(15分)NH3作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。
(1)催化剂常具有较强的选择性。已知：
Pt/Ru
反应Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)
高温
ΔH1＝－905 kJ·mol
Cu/TiO2
反应Ⅱ：4NH3(g)＋3O2(g)
高温
ΔH2＝－1 266.6 kJ·mol
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－1
4NO(g)＋6H2O(g)
2N2(g)＋6H2O(g)