内容正文:
重点突破(四) 物质的性质、转化及应用
[真题集训·明考向]
1.(2022·湖南等级考)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下:
下列说法错误的是( )
A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D.滤液可回收进入吸收塔循环利用
解析:选C
陶瓷中的SiO2能与HF反应,A项正确;喷淋法能使溶液与烟气充分接触,提高吸收效率,B项正确;根据流程梳理知,C项错误;滤液中含有Na2CO3,可用作吸收塔中的吸收剂,D项正确。
2.(2022·浙江选考)尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4(含SiO2杂质)。已知:MgAl2O4(s)+4Cl2(g)===MgCl2(s)+2AlCl3(g)+2O2(g) ΔH>0。该反应难以发生,但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3,同时还可得到副产物SiCl4(SiCl4沸点为58 ℃,AlCl3在180 ℃升华):MgAl2O4(s)+4C(s)+4Cl2(g)高温,MgCl2(s)+2AlCl3(g)+4CO(g)。下列说法不正确的是( )
A.制备时要保持无水环境
B.输送气态产物的管道温度要保持在180 ℃以上
C.氯化时加炭,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量
D.为避免产生大量CO2,反应过程中需保持炭过量
解析:选D 由于高温条件下,C与H2O反应生成CO和H2,且AlCl3、MgCl2在高温下均易水解,生成的HCl挥发后促进AlCl3、MgCl2水解,导致所得产物不纯,故制备时要保持无水环境,A正确;为保证AlCl3为气态,且防止其凝华堵塞管道,故输送气态产物的管道温度要高于180 ℃,B正确;不加炭的氯化反应很难进行,则氯化时加炭,既增大了反应的趋势,同时C被氧化为CO放出热量,则又为氯化提供了能量,C正确;高温时C过量得到的固体中可能混有Si,D错误。
3.(2022·湖南等级考)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L-1)。
实验
操作与现象
①
在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色
②
在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
③
在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;另一份煮沸,产生红褐色沉淀
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明SO对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
解析:选D 铁离子的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度加深,生成较多的氢氧化铁,从而使溶液显红褐色,故A正确;在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,根据现象和分析可知,Fe3+既发生了水解反应,生成红褐色的氢氧化铁,又被亚硫酸根离子还原,得到亚铁离子,加入铁氰化钾溶液后,出现特征蓝色沉淀,故B正确;实验③中在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,根据现象和分析可知,仍发生铁离子的水解反应,但未来得及发生铁离子的还原反应,即水解反应比氧化还原反应速率快,故C正确;结合三组实验,说明铁离子与亚硫酸根离子混合时,铁离子的水解反应占主导作用,比氧化还原反应的速率快,因证据不足,不能说明亚硫酸根离子对铁离子的水解作用无影响,事实上,亚硫酸根离子水解显碱性,可促进铁离子的水解反应,故D错误。
[备考指南]
物质的转化及应用是高考的重点、热点,主要以融合物质性质判断、物质转化、流程等形式出现。如:同一背景的流程题,多角度设问;同一转化模型,多角度假设;多种物质分别转化,判断一步能否实现;多种物质相互反应,判断反应能否发生等。,复习时要关注:①常见物质的性质及转化。②类推演绎陌生物质的性质及转化。③掌握陌生反应方程式的书写。
[系统思维·建模型]
(一)不同价态型转化
1.连续氧化型转化
或
(1)NaNa2ONa2O2NaOH
(2)CCOCO2H2CO3
(3)S(或H2S)SO2SO3H2SO4
(4)N2(或NH3)NONO2HNO3
[注意] ①S不能通过一步反应转化为SO3。
②N2不能通过一步反应转化为NO2。
③Cl2不能通过一步反应生成FeCl2。
2.三角转化
(二)同价态型转化
1.工业转化及应用
铝土矿提铝
方式一:Al2O3AlCl3Al(OH)3Al2O3
方式二:Al2O3Na