1、.熱考大題專攻練(四)元素化合物的綜合應用(滿分42分,建議用時20分鐘)大題加強練,練就慧眼和規范,占有高考取勝點!可能用到的相對原子質量:H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27Si-28S-32Cl-35.5Fe-56Cu-64I-127Pb-2071.(14分)PbI2(亮黃色粉末)是生產新式敏化太陽能電池的敏化劑甲胺鉛碘的原料。合成PbI2的實驗流程如圖1:(1)將鉛塊制成鉛花的目的是_。(2)31.05g鉛花用5.00molL-1的硝酸溶解,最少需耗資5.00molL-1硝酸_mL。(3)取必然質量(CH3COO)2PbnH2O樣品在N2氛圍中加熱,測得樣品固體

2、殘留率)(100%)隨溫度的變化如圖2所示(已知:樣品在75時已完好失去結晶水)。(CH3COO)2PbnH2O中結晶水數目n=_(填整數)。100200間分解產物為鉛的氧化物和一種有機物,則該有機物為_(寫分子式)。.專業.(4)稱取必然質量的PbI2固體,用蒸餾水配制成室溫時的飽和溶液,正確移取25.00mLPbI2飽和溶液分次加入陽離子互換樹脂RH中,發生:2RH(s)+Pb2+(aq)R2Pb(s)+2H+(aq),用錐形瓶接收流出液,最后用蒸餾水淋洗樹脂至流出液呈中性,將沖洗液歸并到錐形瓶中。加入23滴酚酞溶液,用0.002500molL-1NaOH溶液滴定,到滴定終點時用去氫氧化鈉

3、標準溶液20.00mL。則室溫時PbI2的Ksp為_。(5)研究濃度對碘化鉛積淀溶解平衡的影響。該化學小組依照所供應試劑設計兩個實驗,來說明濃度對積淀溶解平衡的影響。供應試劑:NaI飽和溶液、NaCl飽和溶液、FeCl3飽和溶液、PbI2飽和溶液、PbI2懸濁液。信息提示:Pb2+和Cl-能形成較牢固的PbC絡離子。請填寫下表的空白處:實驗現象實驗內容實驗方法及原因剖析碘離子濃度增大取PbI2飽和溶液少量于一支試管中,再現象:溶液中c(I-)增大,使Qc大于PbI2對平衡的影響滴入幾滴NaI飽和溶液的Ksp離子濃度減小對_現象:_平衡的影響_原因:_鉛離子和碘離子現象:黃色污濁消失濃度都減小對

4、平衡在PbI2懸濁液中滴入幾滴FeCl3飽和溶液寫出反響的離子方程式:的影響_【剖析】(1)將鉛塊制成鉛花的目的是增大與酸的接觸面積,加速反響速率。(2)n(Pb)=0.15mol,依照反響方程式3Pb+8HNO(稀)3Pb(NO)2+2NO+4H2O,可知n(HNO3)=0.15mol=0.4mol,則V(HNO3)=0.08L即80.0mL。(3)假定樣品開頭質量為100g,依照固體殘留率的公式:100%可知,75節氣余固體為85.75g,生成水的質量為100-85.75=14.25(g),則n(H2O)與n(CH3COO)2Pb之比為.專業.31。鉛的氧化物及有機物的質量為58.84g,

5、(CH3COO)Pb的質量為=2mol,依照元素守恒,鉛的氧化物的物質的量為mol,這種氧化物的摩爾質量為58.84gmol=223gmol-1,為PbO。1mol(CHCOO)Pb分解獲得1molPbO,節余部分聯合形成有機物,因此有機物的分子式為CHO。32463(4)n(H+)=n(NaOH)=0.002500molL-10.02L=5.00010-5mol,n(Pb2+)=2.50010-5mol,c(Pb2+)=1.00010-3molL-1,c(I-)=2c(Pb2+)=2.00010-3molL-1,則Ksp(PbI2)=c(Pb2+)c2(I-)=4.00010-9mol3L-

6、3。實驗方法:取PbI2懸濁液少量于一支試管中,再加入少量NaCl飽和溶液;現象:黃色污濁消失;原因是形成PbC,致使溶液中2+的Ksp。c(Pb)減小,使Qc小于PbI2FeCl3溶液中的Cl-可聯合Pb2+形成PbC,Fe3+可氧化I-生成單質碘,離子方程式:PbI2+2Fe3+4Cl-PbC+2Fe2+I2。答案:(1)增大與酸的接觸面積,加速反響速率(2)80.0(3)3C4H6O3(4)4.00010-9mol3L-3實驗方法:取PbI2懸濁液少量于一支試管中,再加入少量NaCl飽和溶液現象:黃色污濁消失原因:形成了PbC,致使溶液中c(Pb2+)減小,使Qc小于PbI2的KspPb

7、I2+2Fe3+4Cl-PbC+2Fe2+I2【方法例律】研究濃度對AmBn積淀溶解平衡的影響增大離子濃度,平衡向生成積淀的方向搬動,可向飽和溶液中加入An+或Bm-,察看可否有積淀析出。(2)減小離子濃度,平衡向積淀溶解方向搬動,可加入水或可聯合An+或Bm-的物質,察看積淀可否溶解。2.(14分)工業上以粗食鹽(含有少量2+2+Ca、Mg雜質)、氨、石灰石等為原料,能夠制備Na2CO3。其過程以下圖所示。.專業.請回答:在辦理粗鹽水的過程中,可加入石灰乳和純堿作為積淀劑,則所得濾渣的成分除過分的積淀劑外還有_。將CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中,能生成可循環使用的NH3,該反響的化學

8、方程式是_。(3)向飽和食鹽水中第一通入的氣體是_,過程中生成NaHCO3晶體的反響的化學方程式是_。(4)碳酸鈉晶體失水的能量變化表示圖以下:Na2CO3H2O(s)脫水反響的熱化學方程式是_。(5)產品純堿中常含有NaCl。取ag混淆物與足量稀鹽酸充分反響,加熱、蒸干、灼燒,得bg固體。則該產品中Na2CO3的質量分數是_。熔融Na2CO3可作甲烷空氣燃料電池的電解質,該電池負極的反響式是_。【剖析】(1)鈣離子會與碳酸根離子生成積淀2+3:Ca+CCaCO,鎂離子會與氫氧根離子生成沉2+-Mg(OH)2,因此濾渣的成分除過分的積淀劑外還有CaCO3、Mg(OH)2。淀:Mg+2OH(2)

9、CaO投入水中生成氫氧化鈣,與氯化銨反響產生氨氣、氯化鈣、水,因此該反響的化學方程式是2NH4Cl+CaOCaCl2+2NH3+H2O。.專業.因為二氧化碳在水中的溶解度不大,因此先通入氨氣,增大溶液的堿性,再通入二氧化碳氣體;氨氣、二氧化碳與飽和食鹽水反響生成氯化銨和碳酸氫鈉積淀,化學方程式是NH3+H2O+CO2+NaClNaHCO3+NH4Cl。(4)依照碳酸鈉晶體失水的能量變化表示圖可知,Na2CO310H2O(s)Na2CO3(s)+10HO(g)H=+532.36kJ-1NaCOHO(s)+9HO(g)mol,NaCO10HO(s)22322322=+473.63-1,依照蓋斯定律

10、,兩式相減得Na2COH2O(s)脫水反響的熱化學方程式是kJmol3Na2COHO(s)NaCO(s)+HO(g)-1-=+532.36kJmol32232(+473.63kJmol-1)=+58.73kJmol-1。(5)產品純堿中常含有NaCl,取ag混淆物與足量稀鹽酸充分反響,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2,得bg固體為NaCl,設碳酸鈉的物質的量為x,依照方程式Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO212x2x混淆物質量:b-117x+106x=a,x=mol,該產品中NaCO的質量分數:100%。23用熔融碳酸鈉作電解質,甲烷燃料電池中,負極發生氧化反響,

11、則甲烷在負極發生氧化反響,失去電子,生成二氧化碳和水,因此負極的電極反響式是CH-8e-+4C5CO+2HO。422答案:(1)CaCO3、Mg(OH)2(2)2NHCl+CaOCaCl+2NH+HO4232(3)NH3NH3+H2O+CO2+NaClNaHCO3+NH4Cl(4)Na2CO3H2O(s)Na2CO3(s)+H2O(g)H=+58.73kJmol-1(5)100%(6)CH-8e-+4C5CO+2HO422【加固訓練】軟錳礦主要成分為MnO2,還含有CaCO3、Fe2O3、Al2O3等雜質。工業上利用軟錳礦制取碳酸錳(MnCO3)流程如下:.專業.其中,復原焙燒主反響為2MnO

12、+C2MnO+CO。依照要求回答以下問題:步驟D中Fe2+被氧化,該反響的離子方程式為_。步驟H的離子方程式為_。(3)加入Na2S能夠除掉Pb2+、Al3+等離子。已知sp(PbS)=110-28sp(MnS)=110-9.6,當溶液中c(Pb2+)=1KK-5-12+10molL時,溶液中c(Mn)贊同的最大值為_。(4)在pH=0的溶液中,不同樣價態錳的微粒的能量(G)如右圖。若某種含錳微粒3+(如Mn)的能量處于相鄰價態兩種微粒(Mn2+和MnO2)能量連線左上方,則該微粒不牢固并發生歧化反響,轉變為相鄰價態的微粒。Mn可否牢固存在于pH=0的溶液中?答:_(“能”或“不能夠”);將3

13、+Mn歧化反響設計為原電池,可測定反響平衡常數。電池負極反響為_,平衡常數表達式為_;實驗室可利用以下反響查驗2+2+8H2O+Mn存在:2Mn+5S216H+10S2Mn。2+確認Mn存在的現象是_;2+,否則實驗失敗。原因是_。查驗時必定控制Mn濃度和用量不能夠過大.專業.【剖析】軟錳礦主要成分為MnO,還含有CaCO、FeO、AlO等雜質,復原焙燒主反響為+C232323,加入硫酸浸取后的濾液中加入二氧化錳可氧化溶液中的Fe2+,再加入氫氧化鈉調pH使Fe3+積淀完好,再在濾液中加入硫化鈉可除掉2+3+2+分別烘干可獲得成品。Pb、Al等離子,濾液中加入碳銨與Mn反響生成MnCO3,(1

14、)步驟2+2+3+D中Fe被MnO氧化,該反響的離子方程式為2Fe+MnO+4H2Fe+222+Mn+2H2O。(2)步驟2+32+322H中,Mn和碳酸氫銨反響制取MnCO,離子方程式為Mn+2HC=MnCO+CO+HO。(3)Ksp(PbS)=110-28,當溶液中c(Pb2+)=110-5molL-1時,c(S2-)=110-23molL-1,則溶液中c(Mn2+)贊同的最大值為=11013.4molL-1。(4)由圖象可知,Mn的能量處于相鄰價態兩種微粒(Mn和MnO2)能量連線左上方,則該微粒不牢固并發生歧化反響,轉變為相鄰價態的微粒。3+歧化反響會生成2+和MnO2,方程式為3+2

15、+MnMn2Mn+2H2OMn+MnO2+4H,設計成原電池,負極反響為3+-+平衡常數表達式為=。Mn+2H2O-eMnO+4H,2Mn是紫紅色,因此確認2+Mn存在的現象是溶液呈紫紅色。查驗時必定控制2+,因為過分的2+Mn反響,影響實驗現象的觀Mn濃度和用量不能夠過大Mn能與反響生成的察。答案:(1)2Fe2+MnO2+4H+2Fe3+Mn2+2H2O(2)Mn2+2HCMnCO3+CO2+H2O(3)11013.4molL-13+-+K=(4)不能夠Mn+2H2O-eMnO2+4H溶液呈紫紅色2+Mn反響,影響實驗現象的察看過分的Mn能與反響生成的3.(14分)硫酸鉛,可用于鉛蓄電池、

16、纖維增重劑、涂料剖析試劑。工業上過去用自然界散布最廣的方鉛礦(主要成分為PbS)生產硫酸鉛。工藝流程以下:.專業.已知:Ksp(PbSO4)=1.0810-8,Ksp(PbCl2)=1.610-5。PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbC(aq)H0Fe3+、Pb2+以氫氧化物形式開始積淀時的pH分別為1.9和7。流程中加入鹽酸能夠控制溶液的pH1.9,主要目的是_。反響過程中可察看到淡黃色積淀,則對應的離子方程式為_。(2)所得的濾液A蒸發濃縮后再用冰水浴的目的是_(請用平衡搬動原理講解)。(3)中對應反響的平衡常數表達式為_。上述流程中可循環利用的物質有_。煉鉛和用鉛都會使水體因重金屬鉛的

17、含量增大而造成嚴重污染。水溶液中鉛的存在形態主要有Pb2+、+2、Pb(OH。各形態的鉛濃度分數x與溶液pH變化的關系以以下圖:Pb(OH)、Pb(OH)、Pb(OH研究Pb2+的性質:向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH,溶液變污濁,連續滴加NaOH溶液又變澄清;pH13時,溶液中發生的主要反響的離子方程式為_。.專業.除掉溶液中的Pb2+:科研小組用一種新式試劑可去除水中的痕量鉛和其他雜質離子,實驗結果記錄以下:離子2+2+3+2+PbCaFeMn辦理前濃度/(mgL-1)0.10029.80.120.087辦理后濃度/(mgL-1)0.00422.60.040.053.由表可知該試劑去除

18、Pb2+的收效最好,請聯合表中相關數聽說明去除Pb2+比Fe3+收效好的原因是_。.若新式試劑(DH)在脫鉛過程中主要發生的反響為2DH(s)+Pb2+(aq)D2Pb(s)+2H+(aq),則脫鉛時最合適的pH約為_。【剖析】(1)流程中加入鹽酸能夠控制溶液的pH1.9,主要目的是防備Fe3+水解形成積淀。依照題中反響物為PbS、FeCl,生成物中有硫單質,聯合題中所給的PbCl2難溶于水,可得方程式為3PbS+2Fe3+2Cl-PbCl2+2Fe2+S。(2)所得的濾液A蒸發濃縮后再用冰水浴的目的是用冰水浴使反響PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbC(aq)逆向搬動,使PbC不斷轉變為PbCl2晶體而析出。(3)難溶物不要出現在表達式中,該對應的平衡常數表達式為K=。題述流程中可循環利用的物質有鹽酸和氯化鐵。(5)依照圖可知該離子方程式為-Pb(OH。Pb