第27题 无机化学综合应用
【知识汇总】
1．粗读题干，挖掘图
图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。 2．携带问题，精读信息
这里的“信息”包括三个方面：一是主干，二是流程图，三是设置的问题。读主干抓住关键字、词；读流程图，常见问题的设置方向如下： (1)反应速率与平衡理论的运用；
(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写； (3)利用控制pH分离除杂； (4)化学反应中的能量变化；
(5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等； (6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用； (7)环境保护与绿色化学评价。 3．跳跃思维，规范答题
答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出，不会影响后面答题。 (1)对反应条件的分析可以从以下几个方面着手：对反应速率有何影响，对平衡转化率有何影响，对综合生产效益有何影响(原料是否价廉易得，是否可再生，能源消耗的多少，设备能否满足生产条件的要求，对环境的影响如何)。
(2)要求用化学理论回答的问题一般采用“四段论法”：本题“改变了什么条件”(或“是什么条件”)―→根据什么理论―→所以有什么变化―→结论。
1
[答案及评分标准] (1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4△,2H3BO3＋2MgSO4(2分) 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2分)
(2)Fe3O4(1分) SiO2和CaSO4(2分)
(3)将Fe2氧化成Fe3(1分) 使Fe3与Al3形成氢氧化物沉淀而除去(1分) (4)(七水)硫酸
＋
＋
＋
＋
镁(1分)
(5)Na
＋
(2分)
△
(6)2H3BO3=====B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg△,2B＋3MgO(2分)
[阅卷人的忠告] (1)元素符号错、不规范、看不清的不得分，方程式不写“△”扣分。(2)SiO2和CaSO4少写，或错写其他杂质均不得分。(3)名称写成化学式不得分。(4)电子式漏掉离子符号或不写“[ ]”均不得分。
2
【基础练习】
1．工业上利用氟碳铈矿(主要成分CeCO3F)提取CeCl3的一种工艺流程如下：
请回答下列问题：
(1)CeCO3F中，Ce元素的化合价为________。
(2)酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换HCl不会造成环境污染。写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式：______________________________________________________。 (3)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)溶液中的c(Ce3)等于1×105mol·L1可认为Ce3沉淀完全，此时溶液的pH为________。
＋
－
－
＋
(已知Ksp[Ce(OH)3]＝1.0×10
－20
)
(5)加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得到无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是： ________________________________________________________________________。 (6)准确称取0.750 0 g CeCl3样品置于锥形瓶中，加入适量过硫酸铵溶液将Ce3氧化为Ce4，
＋
＋
然后用0.100 0 mol·L1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗25.00 mL标准溶液。(已
－
知：Fe2＋Ce4===Ce3＋Fe3)
＋
＋
＋
＋
①该样品中CeCl3的质量分数为________(保留两位小数)。
②若使用久置(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液进行滴定，测得该CeCl3样品的质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 答案 (1)＋3
(2)H2O2＋2CeO2＋6H===2Ce3＋4H2O＋O2↑
＋
＋
(3)避免三价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失或除去BF4或提高CeCl3的产率 3K[Ce?OH?]
sp3
(4)9【提示：c(OH)＝】 3＋c?Ce?
－
－
(5)NH4Cl固体受热分解产生HCl，抑制CeCl3水解 (6)①82.17% ②偏大
解析 (1)根据化合价的代数和等于零计算，C为＋4价、O为－2价、F为－1价。 (5)从Ce(OH)3的溶度积可知CeCl3易水解，氯化铵分解产生的HCl可抑制CeCl3的水解。 (6)①由反应信息可得关系式：CeCl3～(NH4)2Fe(SO4)2，再根据硫酸亚铁铵的物质的量和关系式即可计算n(CeCl3)。②久置的(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2已部分被氧化，必然消耗(NH4)2Fe(SO4)2
＋
的量增多，因而测定结果偏大。
3