无机信息的加工处理与综合

信息迁移题是高考中出现的稳定的题型，其分值稳定在全卷的30%左右，它考查了大家临场阅读，提取信息和进行信息加工、处理的能力，也考查了大家灵活运用基础知识分析问题和解决问题的综合能力。

例1、最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB₁₁H₆Cl₆) 和C₆₀反应，使C₆₀获得一个质子，得到一种新型离子化合物[HC₆₀]^＋[CB₁₁H₆Cl₆]^－。这个反应看起来很陌生，但反应类型上却可以跟下列一个化学反应相似，你认为该反应是

A．NH₃ + HCl = NH₄Cl           B．NaOH + HCl = NaCl + H₂O

C．Mg +2HCl = MgCl₂ + H₂↑     D．H₂O +CH₃COOH H₃O⁺ +CH₃COO^-

例2、人们对于酸、碱的认识经历了一个由浅入深，由低级到高级的过程。1887年，Arrhenius,S．提出了酸碱电离理论：在水溶液中电离时产生的阳离子全部是H^＋的化合物叫酸、产生的阴离子全部是OH^－的化合物叫碱。酸碱电离理论从物质的化学组成上揭露了酸碱的本质，在当时很好的解释了许多事实。然而，后来的研究表明酸碱电离理论也有局限性，如该理论把碱限制为氢氧化物等。1905年富兰克林（Franklin）深入研究了水和液氨的相似性，把阿仑尼乌斯以水为溶剂的个别现象，推到任何溶剂，提出了酸碱溶剂理论。溶剂理论认为：凡能离解而产生溶剂正离子的物质为酸，凡能离解而产生溶剂负离子的物质为碱。1923年，Brфnsted-Lowry和Lewis，G．N．分别提出了酸碱质子理论和酸碱电子理论，质子理论认为：凡能给出质子的物质都是酸，凡能接受质子的物质都是碱；电子理论认为：凡是可以接受电子对的物质是酸，凡是给出电子对的物质是碱，如

酸（电子对接受体）  碱（电子对给予体）               反应产物

H⁺        +          [∶OH ]^―                H∶OH  

请回答下列各问题：

（1）能用酸碱电离理论解释的实验事实是             (选填序号)

        A、氨水是一种碱                  B、酸碱的中和热相同  

C、无水乙醇有弱酸性              D、可以用pH衡量酸碱的强度

 （2） 根据溶剂理论试写出液氨自身弱电离的方程式：                     。

（3）酸碱质子理论认为，水是两性物质。请用化学方程式表示：       

①水显酸性                                         ，

②水显碱性                                                   ,

根据酸碱质子理论，磷酸的水溶液中显两性的物质有                 。

（4）有下列反应：BF₃＋F^-＝BF₄^-，从酸碱电子理论出发，该反应中的酸是        ， F^－和BF₃形成BF₄^－过程的特点是                           _。

 （5）根据电子对理论指出下列两个反应中的酸或碱

①     H₃BO₃  + H₂O = H⁺   + B(OH)₄^-    该反应中的碱是           （填：H₃BO₃ 或 H₂O）

②     NaH  + H₂O  = NaOH +H₂↑             该反应中的酸是           （填：NaH  或 H₂O）

答案：（1）BD  （2）2NH₃   NH₄⁺ + NH₂^－　

（3）①NH₃＋H₂ONH₄^＋＋OH^-－   ②HCl＋H₂O＝H₃O^＋＋Cl^－，H₂O、H₂PO₄^－、HPO₄^2-（4）BF₃   BF₃与F^－形成BF₄^－时，共用电子对由F^－单独提供

（5）H₂O；H₂O

例如．碳元素有多种同素异形体，其中金刚石和石墨是常见的两种。人们在生产和科学研究中发现了一个普遍规律，物质的能量越低越稳定，化学变化从能量变化的角度来分析，就是由高能量的物质向低能量的物质转化。如要使化学变化反向进行，则必须控制一定的条件。众所周知，天然金刚石是罕见的，而石墨则在自然界中含量较多。由实验可知，如果要实现石墨转化为金刚石，则至少要在1700K和6×1.01×10⁸kPa压强的条件下进行，而且还要一种催化剂。1954年，霍尔首先在有FeS存在的条件下制得金刚石。有一种观点认为从石墨到金刚石结构转化过程中，石墨碳原子间的链不发生断裂，而是在催化剂的作用下，按一定的方向位移直接转化为金刚石的结构.根据石墨和金刚石的结构回答下列问题：

⑴根据题中所述，可知金刚石的能量          (填“高于”、“低于”或“等于”)石墨的能量。

⑵霍尔在制金刚石时所用的FeS的作用是                    。

⑶金刚石是一种空间网状晶体，每个碳原子结合另外     个碳原子。已知所有的原子间的距离是相等的。晶体中最小的结构单元（即以一个碳原子为中心，该碳原子另外与其直接相连的所有碳原子所构成的空间图形的几何形状）的构型是          。晶体中每一个最小的封闭的环上有          个碳原子。

⑷合成的金刚石夹杂了石墨，要得到纯净的金刚石，需要用高氯酸（HclO₄）来清洗掉石墨，产物除H₂O是液体外，其余都是的气体，一种是无色无毒的化合物，另一种是黄绿色的有毒气体，则用高氯酸清除石墨反应的化学方程式为：

　                                                         。

⑸发生过火山爆发的地方，在火山口喷口附近的熔岩渣中有可能找到     （填“金刚石”或“石墨”）

⑴高于、⑵催化剂⑶4  正四面体   6   ⑷7C+4HClO₄=2H₂O+7CO₂↑+2Cl₂↑⑸金刚石

例题．江苏是一个沿海省份，海洋中含有大量的宝贵资源，卤族元素的单质和化合物主要是从海洋中获得的。溴单质是有机合成中一种重要的原料，最近还发现溴化镁具有高温超导性，它是一种较为廉价的高温超导材料。

工业上从海洋中制溴，先把盐卤（海水中氯化钠被分离后剩下的母液）加热到363K后控制pH为3.5，通入氯气把溴置换出来，再用一种气体X把溴吹出以碳酸钠吸收，这时溴就歧化生成溴离子和溴酸根离子，最后用硫酸酸化，单质溴就从溶液中析出，用此办法从1 t海水中可制得约0.14kg溴。

根据上述信息研究下列问题：

（1）把溴吹出的气体X，工业上最适宜选用（     ）

A．C₂H₄     B．空气       C．氩气       D．CO₂

（2）某同学对上述工艺提出改进意见，认为在把溴吹出之前可以利用CCl₄等有机溶剂直接把溴萃取出来，你认为该同学的建议是否合理？              （填“是”或“否”），请说出你的理由                                      _________________      。 

（3）提取溴的工厂往往会因为溴的挥发而造成周围空气的污染，某实验小组拟对空气中溴的含量进行测定，请你一起参与研究。

①采集空气样本需要选择不同地点，你建议选择的测定地点分别是

______________________________________________________。

②收集气体样本是测定空气中溴的含量关键之一。利用下列药品和仪器，请你为实验小组设计收集一瓶气体样本的方法。

药品：饱和氯化钠溶液     蒸馏水    饱和溴化钠溶液  1mol/L亚硫酸钠溶液

仪器：集气瓶   盖玻片

收集方法：______________________________________________________________。

（4）用Na₂CO₃溶液吸收溴，再用硫酸酸化析出溴，是工业上获取溴的方法之一。用离子方程式表示该反应过程：①_________________________________________；②______________________________________。工业上还可以通过电解盐卤的方法来获取溴，用惰性电极电解MgBr₂溶液时，除得到溴外，获得的其它工业产品是__________。

（5）卤仿反应是有机化学中的重要反应之一，可以用于测定化合物中是否具有CH3CO―或CH3CHOH―结构，反应如下（其中X为氯，溴或碘）：

I．

你认为能够用于测定化合物中具有CH₃CHOH―结构的可能原因是：

________________________                                 _____    。

答案：

（1）B

（2）否  因为在吹出之前Br₂含量较低，用萃取剂进行萃取，效率低下

（3）①工厂、学校、村庄等 ②在实验室装满一集气瓶饱和溴化钠溶液，到工厂周围把液体倒出，盖上盖玻片，带回实验室   

（4）3Br₂ +3CO₃^2? =5Br^? +BrO₃^－ +CO₂ ↑   5Br^? +BrO₃^－ +6H^＋ =3Br₂ +3H₂O    

H₂ 和Mg(OH)₂

（5）NaXO具有氧化性，能把CH₃CHOH―结构氧化成CH₃CO―，从而发生卤仿反应

例如：在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用。从五千年前使用青铜器，三千年前进入铁器时代，直到20世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料。几千年来，人类一直在努力探究金属冶炼技术和广泛应用金属材料。

（1）铝是地壳中含量最多的金属元素，它占地壳总质量的7.51％，比铁几乎多1倍，是铜的近千倍。但人类发现和利用铝比较迟，其原因是                              。

（2）某研究性学习小组为探究“铝与氧气能否反应”的问题，做了如下实验：

甲同学用坩埚夹住一小块铝箔（箔厚约0.1mm），在酒精灯上加热至熔化（如右图所示），轻轻晃动，观察到的现象是：铝箔熔化，失去了光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着。

乙同学另取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，再用坩埚钳夹住在酒精灯上加热至熔化，观察到的现象与甲仍相同，其原因是                        。

丙同学积极改进实验，终于观察到铝在空气中燃烧，他的实验方案是                                      。

（3）能源问题是人们关心的热点，有人提出用金属铝作燃料，这真是一种大胆而新颖的设想。试对用铝作为民用新型能源的可能性和现实性发表你的看法                 

                                                                         。

（4）钛被称为继铁、铝之后的第三金属，也有人说“21世纪将是钛的世纪”。

①二氧化钛在现代社会里有广泛的用途，它的产量是一个国家国民经济发展程度的标志。我国至今产量不足，尚需进口二氧化钛。“硫酸法”生产二氧化钛的原料是钛铁矿（主要成分是：FeTiO₃,还含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金属元素及脉石等杂质），主要生产流程是：

⑴将钛铁矿与浓H₂SO₄煮解：    FeTiO₃＋2H₂SO₄（浓）===TiOSO₄＋FeSO₄＋2H₂O

(硫酸钛酰)

⑵加水分解硫酸氧钛：       TiOSO₄＋(n+1)H₂O===TiO₂?nH₂O+H₂SO₄

⑶煅烧TiO₂?nH₂O=△==TiO₂＋nH₂O

“硫酸法”生产TiO₂排放的废液对水体有哪些污染，请指出主要的三点：

                                                                  ；

                                                                ；

                                                               。 

根据废液主要成分，提出一种处理上述废水的方法。

②某化学兴趣小组对Mg、Ti、Cu三种金属的金属活动性顺序进行探究。

提出假设：a. Ti金属活动性比Mg强；b. Mg 金属活动性比Cu强。

查阅资料：在相同条件下，金属与酸反应产生气泡的速度快，则该金属活动性越强。

实验设计：同温下，取大小相同的这三种金属薄片，用砂布将表面擦光亮，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中反应，观察现象。

填写下表中的有关现象和结论：

Ti

Mg

Cu

与盐酸

反应现象

放出气泡

速度缓慢

放出气泡

速度快

结论

原假设中          不正确（填“a”，“b”，或“ab”），

   理由                                             

三种金属的金属活动性顺序为________>_______>_______

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