精校解析Word版---最新五年高考化学试题分类专题20 无机综合与推断

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1、高考专题20无机综合与推断1.【2017年高考北京卷26题】(13分)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下:资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/℃58136181(升华)3161412熔点/℃-69-25193304714在TiCl4中的溶解性互溶——微溶难溶(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)　ΔH1=+175.4kJ·mol-12C(s)+O2

2、(g)2CO(g)　ΔH2=-220.9kJ·mol-1①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:　                                                。②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据右图判断:CO2生成CO反应的ΔH　　　　0(填“>”、“<”或“=”)，判断依据:　                                。③氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是　　　　　　。④氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl4混合液，则滤渣

3、中含有　　　　。(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:物质a是　　　　，T2应控制在　　　　。【答案】(1)①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)　ΔH=-45.5kJ·mol-1　②>　随温度升高，CO含量增大，说明生成CO的反应是吸热反应　③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液④MgCl2、AlCl3、FeCl3(2)SiCl4　高于136℃，低于181℃【解析】本题考查制备纯TiCl4的工艺流程分析、盖斯定律、化学平衡移动原理的应用、蒸馏原理等。(1)①根据盖斯定律，将已知的两个热化学方程式相加即可得到所求热化学方程式

4、。②由图象知，温度升高，CO2的物质的量减少，CO的物质的量增多，平衡向生成CO的方向移动，又温度升高平衡向吸热反应方向移动，因此CO2生成CO反应的ΔH>0。③根据题意，尾气中的HCl经吸收得到粗盐酸，因此吸收液为水；尾气中的Cl2经吸收得到FeCl3溶液，因此吸收液为FeCl2溶液；为防止HCl、Cl2吸收不完全污染环境，最后用NaOH溶液进行吸收。④由资料可知，冷却至室温时，滤渣中含有难溶于TiCl4的MgCl2以及微溶于TiCl4的AlCl3 和FeCl3。(2)粗TiCl4中含有的杂质是与TiCl4互溶的SiCl4和少量微溶于TiCl4的AlCl3 和FeCl3，根据各物质的沸

5、点差异，采用蒸馏的方法先除去沸点较低的SiCl4，再控制温度在136~181℃之间，蒸馏得到纯TiCl4。2.【2017年高考江苏卷20题】(14分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素，使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应，可获得一种砷的高效吸附剂X，吸附剂X中含有C，其原因是　　　　　　　。(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图-1和图-2所示。    图-1                     图-2①以酚酞为指示剂

6、(变色范围pH8.0~10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为　　　　　　　　　。②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4 +H+的电离常数为Ka1，则pKa1=　　　　　(pKa1=-lg Ka1)。(3)溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH=7.1时，吸附剂X表面不带电荷；pH>7.1时带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多；pH<7.1时带正电荷，pH越低，表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如图-3所示。图-3② 在p

7、H7~9之间，吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降，其原因是　　　　　　　。②在pH4~7之间，吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱，这是因为　　　　　　　。提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是　　　　　　　。【答案】(1)碱性溶液吸收了空气中的CO2　(2)①OH-+H3AsO3 H2AsO3-+H2O　②2.2(3)①在pH7~9之间，随pH升高H2AsO4-转变为H2AsO42-，吸附剂X表面所带负电