专题2 大题突破(1) 无机物的转化与应用-【步步高】2024年高考化学大二轮专题复习与增分策略（新高考，浙江专用）

大题突破(一)　无机物的转化与应用 (2023·浙江6月选考，18)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。 已知：＋H2O―→ 请回答： (1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式________________________________________________________________________。 (2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。 ①下列说法正确的是____________。 A．燃煤中的有机硫主要呈正价 B．化合物A具有酸性 C．化合物A是一种无机酸酯 D．工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收 ②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是___________________________。 (3)设计实验验证化合物A中含有S元素____________________________________ ________________________________________________________________________； 写出实验过程中涉及的反应方程式_________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2 (2)①BCD　②硫酸分子能形成更多的分子间氢键 (3)取适量化合物A于试管中，向其中加入足量氢氧化钠溶液，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡溶液生成白色沉淀，说明A中含有S元素　＋2NaOH===CH3OH＋Na2SO4＋H2O、Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl 解析　(2)①燃煤中的有机硫主要呈负价，A错误；根据分析可知，化合物A分子中与硫直接相连的基团中有—OH，故能电离出氢离子，具有酸性，B正确；化合物A为硫酸和醇生成的酯，是一种无机酸酯，C正确；工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收用于生产发烟硫酸，D正确。②一定压强下，化合物A分子只有1个—OH能形成氢键，而硫酸分子中有2个—OH形成氢键，故导致A的沸点低于硫酸。(3)A为，A在NaOH溶液中水解可以生成硫酸钠、甲醇，硫酸根离子能和氯化钡生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故实验设计：取适量化合物A于试管中，向其中加入足量氢氧化钠溶液，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素；涉及的反应：＋2NaOH===CH3OH＋Na2SO4＋H2O、Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl。 1．(2023·杭州高级中学高三9月考试)工业上以SO2为原料制备化合物A和B，且SO2尾气可以使用氨水吸收： (1)写出在空气中发生反应②的化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知物质A比硫酸的熔点更高，原因是 ________________________________________________________________________。 (3)下列说法正确的是__________________________(填字母)。 A．(NH4)2SO4俗称为肥田粉，是良好的氮肥 B．物质A的水溶液呈中性 C．物质A中N显示负价 D．物质B和NH3反应可以生成A (4)设计实验验证化合物B中含有Cl元素：__________________________________(已知Ag2SO4微溶于水，不考虑Ag2SO4在浓酸中的溶解)；写出实验过程中涉及的第一个反应的化学方程式：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4　(2)氨基磺酸可以形成内盐，存在类似离子键的作用　(3)AC　(4)将B加入H2O，充分反应后加入过量硝酸钡(或氢氧化钡)溶液，过滤后在滤液中加入稀硝酸，再加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则存在Cl元素　SO2Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl[或SO2Cl2＋2H2O＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋2HCl＋2HNO3，其他答案合理也可以] 2．(2023·浙江省七彩阳光新高考研究联盟联考)工业上以原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)、A、水为原料按如下流程制取B、C。 请回答： (1)写出氧化炉中生成NO反应的化学方程式：________________________________。 (2)下列关于该流程的说法正确的是________(填字母)。 A．A是空气 B．尾气中的NO2可以用纯碱溶液处理 C．化合物C是一种无机酸酯 D．制备的工业浓硝酸通常略显黄色是由于含有Fe3＋ (3)液氮有类似于水的性质，能发生自耦电离、氨解反应。已知：SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl，写出SOCl2在液氨中的氨解反应的化学方程式：_____________________________ ________________________________________________________________________。 (4)设计实验验证无色晶体B是NH4NO3：___________________________________ ________________________________________________________________________。 写出实验过程中涉及阴离子检验的主要反应的离子方程式：___________________。 答案　(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O (2)ABC　(3)SOCl2＋4NH3===SO(NH2)2＋2NH4Cl　(4)取少量该无色晶体B于试管中，加水溶解，再将溶液分成两份。向其中一支试管中加入适量浓NaOH溶液，加热，并在试管口处放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则说明该晶体含有NH。再向另一支试管中滴加稀硫酸，无明显现象，加入少量铜片，在试管口有红棕色气体产生，则说明该晶体中含有NO。由此可证明该晶体为NH4NO3　3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 3．(2023·浙江省名校协作体高三适应性考试)溴及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等。溴主要以Br－形式存在于海水(呈弱碱性)中，利用空气吹出法从海水中提溴，工艺流程如图： 请回答： (1)酸化：将海水酸化的主要目的是避免______________________________(填离子方程式)。 (2)脱氯：除去含溴空气中残留的Cl2。 ①具有脱氯作用的离子是________________。 ②溶液失去脱氯作用后，补加FeBr2或加入________________，脱氯作用恢复。 ③富集、制取Br2：A吸收了Br2后，Br2歧化为BrO和Br－。则A是__________(填字母)。 A．NaCl溶液 B．Na2CO3溶液 C．SO2气体 (3)再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到Br2，其反应的离子方程式为_____________。 (4)探究NaBr溶液与H2SO4溶液反应时H2SO4浓度对生成Br2的影响，实验如下： 序号 A B C 试剂组成 1 mol·L－1 NaBr溶液，20% H2SO4 1 mol·L－1 NaBr溶液，98% H2SO4 将B中反应后溶液用水稀释 实验现象 无明显现象 溶液呈棕红色，放热 溶液颜色变得很浅 ①B中溶液呈棕红色说明产生了___________________________________________。 ②分析C中溶液颜色变浅的原因，甲同学认为是发生了化学反应所致；乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理，请用具体的反应说明理由：_______________； 若认为乙同学的分析合理，进一步设计实验方案说明：_______________________ ________________________________________________________________________。 ③酸化歧化后的溶液宜选用的酸是________(填“稀硫酸”或“浓硫酸”)。 答案　(1)2OH－＋Cl2===H2O＋Cl－＋ClO－　(2)①Fe2＋、Br－　②铁粉　③B　 (3)5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O (4)①Br2　②SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr 用四氯化碳萃取颜色很浅的溶液，观察溶液下层是否呈红棕色　③稀硫酸 解析　根据题中流程图可知，海水浓缩、酸化后通入氯气发生反应：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，热空气吹出溴，且FeBr2或Fe均具有还原性，用碳酸钠溶液吸收溴，Br2歧化为BrO和Br－，再用硫酸酸化歧化后的溶液得到Br2，发生反应：5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O。(2)①具有脱氯作用的离子是Fe2＋和Br－，均具还原性。②失去脱氯作用后的溶液再加入铁粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，脱氯作用恢复，因此加入的物质还可以是铁粉。③A吸收溴后，发生歧化反应：3Br2＋6OH－===5Br－＋BrO＋3H2O，该反应需要在碱性环境中发生。A项，NaCl溶液呈中性，不合理；B项，Na2CO3溶液呈碱性，合理；C项，SO2会与溴发生氧化还原反应，不会使Br2发生歧化反应，不合理。(4)③酸化歧化反应后的溶液宜选用稀硫酸，因为浓硫酸可氧化溴离子。 4．(2023·浙江强基联盟高三上学期9月联考)氮及其化合物的相互转化对生命、生产生活意义重大。NH3是重要的化工原料，可发生如下转化： 已知：N2H4可被弱氧化剂氧化，但是其盐性质稳定。请回答： (1)写出过量NH3发生转化Ⅰ的化学方程式：_________________________________。 (2)下列说法正确的是____________(填字母)。 A．上述转化均属于氮的固定 B．实验室可借助浓氨水和生石灰反应快速制取少量氨气 C．液态N2H4是良好的溶剂，推测CH4易溶于其中 D．硝酸工业排放的NOx尾气可用NH3处理生成无污染的物质 (3)NH2OH、N2H4与NH3类似，具有碱性，NH2OH、N2H4中碱性较弱的是__________，原因是________________________________________________________________________。 (4)转化Ⅲ消耗N2H4与HNO2的物质的量相等，产物A不含氧元素。则A的化学式为______________。 (5)反应Ⅱ在碱性条件下按方程式计量数之比投料，反应进行完全。请设计实验检验反应还原产物的阴离子：_________________________________________________________。 答案　(1)4NH3＋COCl2===CO(NH2)2＋2NH4Cl (2)BD　(3)NH2OH　NH2OH中—OH吸引电子能力比—NH2强，故NH2OH中N给出电子能力比N2H4弱 　(4)HN3　(5)取少量反应后的溶液于试管中，先加入足量稀硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，则其还原产物阴离子为Cl－ 解析　氨气在一定条件下变为NH2OH，过量NH3与COCl2反应生成尿素和氯化铵，尿素和ClO－在碱性条件下反应生成N2H4、CO、Cl－和水，N2H4和亚硝酸反应生成水和叠氮酸。(2)氮的固定是游离态的氮气变为化合态，故A错误；氧化钙和浓氨水中的水反应生成氢氧化钙并放出大量的热，促使浓氨水分解生成氨气，故B正确；液态N2H4是良好的溶剂，N2H4是极性分子，甲烷是非极性分子，根据“相似相溶”原理，则CH4不易溶于其中，故C错误；氮氧化物和氨气反应生成氮气和水，因此硝酸工业排放的NOx尾气可用NH3处理生成无污染的物质，故D正确。(4)转化Ⅲ消耗N2H4与HNO2的物质的量相等，产物A不含氧元素，根据元素守恒和得失电子守恒可知转化Ⅲ发生反应的化学方程式为N2H4＋HNO2===2H2O＋HN3，则A的化学式为HN3。(5)反应Ⅱ在碱性条件下按方程式计量数之比投料，反应进行完全，反应的还原产物中的阴离子为Cl－，为检验氯离子，则实验方案是取少量反应后的溶液于试管中，先加入足量稀硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生，则其还原产物阴离子为Cl－。 5．联碱法(侯氏制碱法)生产流程简要表示如图： (1)氨气极易溶于水的原因是________________________________________________ ________________________________________________________________________， 沉淀池中发生反应的化学方程式为_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)图中，循环Ⅰ，Z中除了溶解的氨气和食盐外，其他溶质还有________。 (3)根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确的是______(填字母)。 A．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小 B．通入氨气能增大NH的浓度，使氯化铵更多析出 C．加入食盐细粉能提高Na＋的浓度，使NaHCO3结晶析出 D．通入氨气能使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度 (4)检验固体A的主要成分为铵盐的方法是___________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)水是极性溶剂，氨气是极性分子，且NH3与H2O分子间易形成氢键　NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl　(2)NH4Cl、Na2CO3 (3)BD　(4)取固体A样品适量与消石灰混合研磨，产生刺激性气味的气体，证明为铵盐 6．(2023·江浙高中发展共同体高三联考)碳酸二甲酯()是一种环保性能优异、用途广泛的化工原料，可以通过下列流程制备： 已知：碳酰氯具有酯的性质。请回答： (1)写出NH3的电子式：______________。 (2)写出步骤Ⅲ反应的化学方程式：_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下列说法正确的是________(填字母)。 A．液氯和氯水工业上均可用铁槽车运送 B．碳酸二甲酯在酸性条件下水解产生的气体是非极性分子 C．CO与Fe可形成配合物Fe(CO)5，其中配位原子是O (4)碳酸二甲酯比碳酸一甲酯的沸点________(填“低”或“高”)，分析其原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)设计实验方案检验COCl2中的氯元素：____________________________________。 答案　(1)　(2)CO(NH2)2＋2CH3OH===CO(OCH3)2＋2NH3↑　(3)B　(4)低　碳酸一甲酯能形成分子间氢键　(5)将COCl2通入足量的NaOH溶液充分反应，先加足量稀硝酸，再加AgNO3溶液，若生成白色沉淀，说明COCl2中含氯元素 7．(2023·浙江省浙南名校联盟高三联考)下列图示可以分离并回收废旧芯片中的几种贵金属。 已知：①HAuCl4是一种强酸，②Pd(NH3)2Cl2难溶。 请回答： (1)含金固体可溶于HNO3和NaCl的混合溶液，并产生NO，请写出反应的离子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)金的分离还可以加王水，银、钯的分离可重复利用某些溶液。 ①下列说法正确的是________(填字母)。 A．芯片中的金是芯片连接的绝佳材料，只是利用其物理性质 B．溶液X可以是NaCl溶液 C．溶液Z的主要成分是Ag(NH3)4Cl，是一种盐 D．N2H4不直接还原固体Y可能的原因是得到的Ag纯度更高 ②加入氨水，[PdCl4]2－转化为[Pd(NH3)4]2＋，则该条件下配位能力：Cl－__________(填“>”或“<”)NH3。“加入盐酸，调pH≈1”能将[Pd(NH3)4]2＋转化为Pd(NH3)2Cl2的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)溶液Z中加NaCl溶液是否有沉淀？____(填“有”或“没有”)。设计实验验证溶液Z中银元素的存在：_________________________________________________________。 答案　(1)Au＋NO＋4Cl－＋4H＋===NO↑＋[AuCl4]－＋2H2O　(2)①BD　②<　调pH≈1，使部分NH3转化为NH，能使可溶性配离子转化为难溶性的Pd(NH3)2Cl2；但若pH过小，c(H＋)过大，NH3全部转化为NH，则可能会完全转化成[PdCl4]2－　(3)没有　取少量Z溶液于试管中，加入过量的盐酸，产生白色沉淀，加稀硝酸不溶，则证明有Ag元素 学科网（北京）股份有限公司 $$