2018年高考化学真题分类汇编专题15：物质的制备

试卷更新日期：2018-08-01 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（）

A、 $N a H C O_{3} \overset{△}{\to} N a_{2} C O_{3} (s) \overset{饱和石灰水}{\to} N a O H (a q)$ B、 $A l (s) \overset{N a O H (a q)}{\to} N a A l O_{2} \overset{过量 H C l}{\to} A l {(O H)}_{3} (s)$ C、 $A g N O_{3} (a q) \overset{氨水}{\to} {[A g {(N H_{3})}_{2}]}^{+} (a q) \overset{蔗糖 (a q)}{\to} A g (s)$ D、 $F e_{2} O_{3} \to_{高温}^{A l} F e (s) \overset{H C l (a q)}{\to} F e C l_{3} (a q)$

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二、实验探究题

2. 以Cl₂、NaOH、(NH₂)₂CO（尿素）和SO₂为原料可制备N₂H₄·H₂O（水合肼）和无水Na₂SO₃ ，其主要实验流程如下：
已知：①Cl₂+2OH⁻=ClO⁻+Cl⁻+H₂O是放热反应。
②N₂H₄·H₂O沸点约118 ℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N₂。

(1)、步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40 ℃，Cl₂与NaOH溶液反应生成NaClO₃和NaCl，其离子方程式为；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是。

(2)、步骤Ⅱ合成N₂H₄·H₂O的装置如题19图−1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110 ℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是；使用冷凝管的目的是。

(3)、步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na₂CO₃制备无水Na₂SO₃（水溶液中H₂SO₃、 ${HSO}_{3}^{-}$ 、 ${SO}_{3}^{2 -}$ 随pH的分布如题19图−2所示，Na₂SO₃的溶解度曲线如题19图−3所示）。
①边搅拌边向Na₂CO₃溶液中通入SO₂制备NaHSO₃溶液。实验中确定何时停止通SO₂的实验操作为。
②请补充完整由NaHSO₃溶液制备无水Na₂SO₃的实验方案：，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。

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3. 下图中反应①是制备SiH₄的一种方法，其副产物MgCl₂·6NH₃是优质的镁资源。回答下列问题：

(1)、MgCl₂·6NH₃所含元素的简单离子半径由小到大的顺序（H^-除外）：， Mg在元素周期表中的位置：， Mg(OH)₂的电子式：。

(2)、A₂B的化学式为。反应②的必备条件是。上图中可以循环使用的物质有。

(3)、在一定条件下，由SiH₄和CH₄反应生成H₂和一种固体耐磨材料（写化学式）。

(4)、为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)₂ ，使燃烧产生的SO₂转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式：。

(5)、用Mg制成的格氏试剂（RMgBr）常用于有机合成，例如制备醇类化合物的合成路线如下：
依据上述信息，写出制备所需醛的可能结构简式：。

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4. 醋酸亚铬[( CH₃ COO)₂Cr·2H₂O］为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂，一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题：

(1)、实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是，仪器a的名称是。

(2)、将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开
K₁ ， K₂ ，关闭K₃。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为。
②同时c中有气体产生，该气体的作用是。

(3)、打开K₃ ，关闭K₁和K₂。c中亮蓝色溶液流入d，其原因是；d中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是、、洗涤、干燥。

(4)、指出装置d可能存在的缺点。

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三、综合题

5. 以高硫铝土矿（主要成分为Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂ ，少量FeS₂和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe₃O₄的部分工艺流程如下：

(1)、焙烧过程均会产生SO₂ ，用NaOH溶液吸收过量SO₂的离子方程式为。

(2)、添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。
已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃
硫去除率=（1— $\frac{焙烧后矿粉中硫元素总质量}{焙烧前矿粉中硫元素总质量}$ ）×100%
①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于。
②700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是。

(3)、向“过滤”得到的滤液中通入过量CO₂ ，铝元素存在的形式由（填化学式）转化为（填化学式）。

(4)、“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe₂O₃。Fe₂O₃与FeS₂混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe₃O₄和SO₂ ，理论上完全反应消耗的n（FeS₂）∶n（Fe₂O₃）=。

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6. CO₂是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：

(1)、CO₂可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO₂主要转化为（写离子符号）；若所得溶液c(HCO₃⁻)∶c(CO₃²⁻)=2∶1，溶液pH=。（室温下，H₂CO₃的K₁=4×10⁻⁷；K₂=5×10⁻¹¹）

(2)、CO₂与CH₄经催化重整，制得合成气：
CH₄(g)+ CO₂(g) $\underline{\underline{催化剂}}$ 2CO (g)+ 2H₂(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键
C—H
C=O
H—H
C O(CO)
键能/kJ·mol⁻¹
413
745
436
1075
则该反应的ΔH=。分别在VL恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH₄和CO₂各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是（填“A” 或“B ”）。
②按一定体积比加入CH₄和CO₂ ，在恒压下发生反应，温度对CO和H₂产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900℃的原因是。

(3)、O₂辅助的Al～CO₂电池工作原理如图4所示。该电池电容量大，能有效利用CO₂ ，电池反应产物Al₂(C₂O₄)₃是重要的化工原料。
电池的负极反应式：。
电池的正极反应式：6O₂+6e⁻=6O₂⁻
6CO₂+6O₂⁻=3C₂O₄²⁻
反应过程中O₂的作用是。
该电池的总反应式：。

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7. 磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：
已知：磷精矿主要成分为Ca₅(PO₄)₃(OH)，还含有Ca₅(PO₄)₃F和有机碳等。
溶解度：Ca₅(PO₄)₃(OH)<CaSO₄·0.5H₂O

(1)、上述流程中能加快反应速率的措施有。

(2)、磷精矿粉酸浸时发生反应：
$2 C a_{5} {(P O_{4})}_{3} (O H) + 3 H_{2} O + 10 H_{2} S O_{4} \underline{\underline{△}} 10 C a S O_{4} \cdot 0.5 H_{2} O + 6 H_{3} P O_{4}$
①该反应体现出酸性关系： H₃PO₄ H₂SO₄(填“>”或“<”)。
②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同，。

(3)、酸浸时，磷精矿中Ca₅（PO₄）₃F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF₄除去。写出生成HF的化学方程式：。

(4)、H₂O₂将粗磷酸中的有机碳氧化为CO₂脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80⁰C后脱除率变化的原因：。

(5)、脱硫时，CaCO₃稍过量，充分反应后仍有SO²₄^-残留，原因是：；加入BaCO₃可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是。

(6)、取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用bmol·L^-1NaOH溶液滴定至终点时生成Na₂HPO₄ ，消耗NaOH溶液cmL，精制磷酸中H₃PO₄的质量分数是。（已知：H₃PO₄摩尔质量为98g·mol^-1）

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8. 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS，含有 $S i O_{2}$ 和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子 $[C_{o} (M^{m}) = 0.1 m o l \cdot L^{- 1}]$ 形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子 $F e^{3 +}$ $F e^{2 +}$ $Z n^{2 +}$ $C d^{2 +}$

开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4

沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4

回答下列问题：

(1)、焙烧过程中主要反应的化学方程式为。

(2)、滤渣1的主要成分出 $S i O_{2}$ 外还有；氧化除杂工序中ZnO的作用是.若不通入氧气，其后果是。

(3)、溶液中的 $C d^{2 +}$ 可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为。

(4)、电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为；沉积锌后的电解液可返回工序继续使用。

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化学键	C—H	C=O	H—H	C O(CO)
键能/kJ·mol⁻¹	413	745	436	1075

金属离子	$F e^{3 +}$	$F e^{2 +}$	$Z n^{2 +}$	$C d^{2 +}$
开始沉淀的pH	1.5	6.3	6.2	7.4
沉淀完全的pH	2.8	8.3	8.2	9.4