高考化学压轴题之化学反应与能量(高考题型,突破提升)附答案解析.docx

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1、高考化学压轴题之化学反应与能量(高考题型整理,突破提升)附答案解析一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析）1．五氧化二钒常用作化学工业中的催化剂，广泛用于冶金、化工生产。一种以粗钒（主要含有V2O5、V2O4，还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等）为原料生产五氧化二钒的工艺流程如下：已知：①部分含钒物质的溶解情况：（VO2）2SO4易溶于水，VOSO4可溶于水，NH4VO3难溶于水。②部分金属离子[c（Mn+）=0.1mol/L]形成氢氧化物及氢氧化物溶解与pH的关系如下表：回答下列问题：（l）“研磨”的目的是

2、___，“酸溶”时V2O5发生反应的化学方程式为____。（2）加入NaCIO溶液，含钒元素的粒子发生反应的离子方程式为___。（3）向三颈烧瓶中加入NaOH溶液时实验装置如图所示，虚线框中最为合适的仪器是___（填标号），调节溶液的pH范围为___，滤渣b为___（写化学式）。（4）实验显示，沉钒率的高低与温度有关，如图是沉钒率随温度的变化曲线，则沉钒时的加热方法为___。温度高于80℃，沉钒率下降，其可能原因是____【答案】增大固体与酸溶液的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率2+-+-+≤pH＜7.8Fe(

3、OH)3、V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O2VO+ClO+H2O=2VO2+Cl+2HD4.7Al(OH)水浴加热(热水浴)温度高于80℃，NH4+水解程度增大成为主要因素，由于NH4+浓度减小，沉钒率下降【解析】【分析】粗钒(主要含有V2O5、V2O4，还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)经过研磨粉碎，加入硫酸进行酸浸，V2O5、V2O4，还有少量Fe3O4、Al2O3被硫酸溶解形成含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、3+的浸出液，由于SiOa为SiO2，滤液a为含有Al2不与硫酸反应

4、，经过滤后，得到的滤渣VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的滤液，向滤液a中加入具有强氧化性的NaClO溶液，将滤液中的VO2+、Fe2+氧化为VO2+、Fe3+，再加入氢氧化钠溶液，调节溶液pH值，将滤液中的3+、Al3+转化为Fe(OH)3333Fe、Al(OH)沉淀除去，过滤后得到的滤渣b为Fe(OH)、Al(OH)、滤液b为主要含有VO2+的滤液，加入饱和氯化铵溶液，使VO2+转化为NH43VO沉淀，对生成的NH4325VO沉淀高温煅烧，获得VO，据此分析解答。【详解】(l)研“磨”可将块状固体变为

5、粉末状，目的是增大固体与酸溶液的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率；“酸溶”时V252+，发生反应的化学方程式为O被硫酸溶解形成VOV2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O；(2)根据分析，向滤液a中加入具有强氧化性的NaClO溶液，将滤液中的VO2+、Fe2+氧化为+3+2+-+-+VO2、Fe，含钒元素的粒子发生反应的离子方程式为2VO+ClO+H2O=2VO2+Cl+2H；(3)加入氢氧化钠溶液，调节溶液pH值，将滤液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去，根据部分金属离

6、子[c(Mn+)=0.1mol/L]形成氢氧化物及氢氧化物溶解与pH的关系表格数据可知，pH值为2.8时，Fe(OH)3完全沉淀，pH值为4.7时，Al(OH)3完全沉淀，pH值为7.8时，Al(OH)3开始溶解，调节溶液的pH范围为34.7≤pH＜7.8，滤渣b为Fe(OH)、Al(OH)3，向三颈烧瓶中加入NaOH溶液时，虚线框中最为合适的仪器是恒压漏斗，能保证仪器内外压强相等，使氢氧化钠溶液顺利流下，答案选D；(4)由图像可知，当温度为80℃左右钒的沉淀率最高，酒精灯的火焰温度太高，不能直接用酒精灯加热，则在该温

7、度下加热方法应使用水浴加热；沉钒过程中使用的是饱和氯化铵溶液，铵根离子可水解，温度越高水解程度越大，铵盐不稳定，受热易分解生成氨气，温度高于80℃，NH4+水解程度增大成为主要因素，溶液中NH4+浓度减小，使沉钒率下降。2．碳酸锰是制取其他含锰化合物的原料，也可用作脱硫的催化剂等。一种焙烧氯化铵和菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图所示已知①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3，还有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素②常温下，相关金属离子在浓度为0.1mol/L时形成M(OH)n沉淀的pH范围如表金属离子Al3+Fe3+F

8、e2+Ca2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6-10-11-4③常温下，Ksp(CaF2)=1.46×10，Ksp(MgF2)=7.42×10；Ka(HF)=1.00×10回答下列问题：（1）“混合研磨”的作用为______________