2012年高考化学试题分类解析汇编:电解质溶液
1.[2012·江苏化学卷10]下列有关说法正确的是
A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0
B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其他条件不变时升高温度,反应速率V(H2)和氢气的平衡转化率均增大
D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应
B 解析:本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题,着力考查学生对熵变、焓变,水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。
A.分解反应一般是常识吸热反应,熵变、焓变都大于零,仅在高温下自发。内容来源于《选修四》P34-P36中化学方向的判断。
B.铁比铜活泼,组成的原电池中铁为负极,更易被氧化。
C.据平衡移动原理,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡转化率减小。
D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是吸热反应,越热越电离,水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大。
2.[2012·江苏化学卷13]下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作 实验现象 结 论
A 向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液 均有固体析出 蛋白质均发生变性
B 向溶液中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液 出现白色沉淀 溶液X中一定含有SO42-
C 向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体 出现白色沉淀 H2SiO3的酸性比H2CO3强
D 向浓度均为0.1 mol·L-1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液 出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D 解析:本题属于常规实验与基本实验考查范畴。
A.向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液,虽然实验现象均有固体析出,但一是盐析,一是变性;一是可逆变化,一是不可逆变化。
B.向溶液中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀就得出溶液X中一定含有SO42-是不合理的,若溶液中有SO32-也出现白色沉淀。
C.向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体,出现白色沉淀,结论应为H2CO3的酸性比H2SiO3强。
D.向浓度均为0.1 mol·L-1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现黄色沉淀,说明沉淀向着溶解度更小的方向转化,结论应该是Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。
【备考提示】常见物质的制备、分离提纯、除杂和离子检验等都是学生必备的基本实验技能,我们要在教学中不断强化,反复训练,形成能力。
3. [2012·江苏化学卷15]25℃,有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH值的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述正确的是
A.pH=5.5溶液中:
c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.W点表示溶液中:
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.pH=3.5溶液中:
c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1
D.向W点所表示溶液中通入0.05molHCl气体(溶液体积变化可忽略):
c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)
BC 解析:本题属于基本概念与理论的考查,落点在水解与电离平衡、物料守恒和电荷守恒、离子浓度大小比较。溶液中存在水解与电离两个过程的离子浓度大小比较似乎是考试热点内容,高三复习中要反复加强训练。
A.pH=5.5比4.75大,从曲线来看CH3COOH的电离在增大,CH3COO-的水解在减小,不可能出c(CH3COOH)>c(CH3COO-)。
BC.W点表示溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)是完全正确的,其实这关系在溶液中始终存在。pH=3.5溶液中c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)再把题干中的c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1代入即可。
D.向W点所表示溶液中通入0.05molHCl气体,原有平衡被打破,建立起了新的平衡。
溶液中电荷守恒关系为:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-);
物料守恒关系为:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1 ,不可能得出上述结论。
4. [2012·海南化学卷11]25℃时,a mol·L-1一元酸HA与b mol·L-1NaOH等体积混合后,pH为7,则下列关系一定正确的是
A.a=b B.a>b C.c (A-)= c(Na+) D.c (A-)< c(Na+)
C 【解析】pH为7,说明混合后的溶液显中性,根据溶液中的电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),可知c(Na+)=c(A-),故C选项正确。若HA为强酸,则a=b,若HA为弱酸,则应是a>b,现在不知是强酸还是弱酸,故无法确定a和b的关系,故A、B、D选项错误。
5. [2012·安徽理综化学卷12]氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃。已知25°C时:
①错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。·错误!不能通过编辑域代码创建对象。
②错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。
在20ml.0.1mol错误!不能通过编辑域代码创建对象。氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为:
A.错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。
B.当V=20时,溶液中:错误!不能通过编辑域代码创建对象。
C.当V=20时,溶液中:错误!不能通过编辑域代码创建对象。·错误!不能通过编辑域代码创建对象。
D.当V>0时,溶液中一定存在错误!不能通过编辑域代码创建对象。)
B 【解析】本题考查盖斯定律的应用及溶液中离子浓度大小的比较,旨在考查考生对所学生所学知识的整合及应用能力。根据盖斯定律,将①式减去②式可得:HF(aq)H+(aq)+F-(aq) ΔH=-10.4 kJ·mol-1 ,故A项错误。当V=20时,两者恰好完全反应生成NaF,溶液中存在质子守恒关系:c(OH-)=c(HF)+c(H+);因F-水解,故溶液中存在:c(F-)<c(Na+)=0.05 mol·L-1 ,故B项正确,C项错误。D项,溶液中离子浓度的大小取决于V的大小,离子浓度大小关系可能为c(F-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)或c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)或c(Na+)=c(F-)>c(OH-)=c(H+)或c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+),故D项错误。
6.[2012·安徽理综化学卷13]已知室 温下,错误!不能通过编辑域代码创建对象。的K,或溶解度远大于错误!不能通过编辑域代码创建对象。。向浓度均为0.1错误!不能通过编辑域代码创建对象。错误!不能通过编辑域代码创建对象。错误!不能通过编辑域代码创建对象。的错误!不能通过编辑域代码创建对象。和错误!不能通过编辑域代码创建对象。混合溶液中,逐滴加入NaOH 溶液。下列示意图表示生成错误!不能通过编辑域代码创建对象。的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系 。合理的是
B 【解析】本题主要考查化学反应的顺序问题,旨在考查考生运用基础知识解决实际问题的能力。因Ksp[Al(OH)3]>> Ksp[Fe(OH)3],因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时,首先应生成Fe(OH)3沉淀,当Fe3+ 沉淀完全后,再生成Al(OH)3沉淀,继续滴加NaOH溶液,则Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,故B项图像符合实际情况。
7. [2012·福建理综化学卷10]下列说法正确的是
A.0.5molO3与11.2LO2所含的分子数一定相等
B.25℃与60℃时,水的pH相等
C.中和等体积、等物质的量的浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等
D.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)和4SO2(g)+2O2(g)=4SO3(g)的△H相等
C 解析:A选项中没有指明标况下,11.2L氧气不一定是0.5mol。B选项中,水的电离受到温度的影响,温度不同,水电离的氢离子浓度不同,pH也不同。D选项中△H数值是与方程式中化学计量数有关。这题考查知识比较基础简单,但知识覆盖面比较广。
8. [2012·浙江理综化学卷12]下列说法正确的是:
A.在100 ℃、101 kPa条件下,液态水的气化热为40.69 kJ·mol-1,则H2O(g)H2O(l) 的ΔH = 40.69 kJ·mol-1
B.已知MgCO3的Ksp = 6.82 × 10-6,则所有含有固体MgCO3的溶液中,都有c(Mg2+) = c(CO32-),且c(Mg2+) · c(CO32-) = 6.82 × 10-6
C.已知:
共价键 C-C C=C C-H H-H
键能/ kJ·mol-1 348 610 413 436
则可以计算出反应的ΔH为-384 kJ·mol-1
D.常温下,在0.10 mol·L-1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体,能使NH3·H2O的电离度降低,溶液的pH减小
D 解析:A 选项中,H2O(g)→H2O(l)是放出热量,则H2O(g)H2O(l) 的ΔH=-40.69 kJ·mol-1。A错;B选项中,难溶电解质MgCO3在溶液中的溶解平衡是建立在一定条件下的,溶度积是难溶解的固相与溶液中相应离子达到平衡时的离子浓度的乘积,只与温度有关。
在一定温度下,MgCO3达到溶解平衡状态时,是c(Mg2+)和c(CO32-)保持不变,不是相等,此时,Ksp( MgCO3)=c(Mg2+)×c(CO32-),25℃时Ksp = 6.82 × 10-6,所以B错; C选项中,苯环上碳原子间的键是介于单键与双键之间的一种特殊的键,则反应的焓变不能用C-C 和C=C 的键能来计算,C错;D选项,常温下,NH3·H2O溶液中存在着下列电离平衡:NH3·H2ONH4++OH―,加入少量NH4Cl晶体,由于同离子效应,使平衡向左(逆向)移动,抑制了NH3·H2O的电离,从而使NH3·H2O的电离度降低,溶液的pH减小,D正确。
9. [2012·浙江理综化学卷13]化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。已知:
氧化还原反应:
2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + I2 + 2HCl; 2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2↑ + 6H2O
2Fe(OH)2 + I2 + 2KOH = 2Fe(OH)3 + 2KI; 3I2 + 6KOH = 5KI + KIO3 + 3H2O
复分解反应:
2HSCN + K2CO3 = 2KSCN + CO2 ↑ + H2O; KCN + CO2 + H2O = HCN + KHCO3
热分解反应:
4NaClO 3NaCl + NaClO4;NaClO4 NaCl + 2O2↑
下列说法不正确是:
A.氧化性(酸性溶液):FeCl3 > Co(OH)3 > I2
B.还原性(碱性溶液):Fe(OH)2 > I2 > KIO3
C.热稳定性:NaCl > NaClO4 > NaClO
D.酸性(水溶液):HSCN > H2CO3 > HCN
A 解析:根据氧化还原反应方程式中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,所以,氧化性(酸性溶液):Co2O3>Cl2>Fe3+>I2,A选项错;还原性(碱性溶液):Fe(OH)2 > I2 > KIO3,B选项正确;C选项,根据在热分解反应中稳定性弱的物质容易分解生成对应的稳定性强的物质,C正确;D选项,根据在复分解反应中强酸制取弱酸的原则,酸性(水溶液):HSCN > H2CO3 > HCN,正确。
10.[2012·重庆理综化学卷10]下列叙述正确的是
盐酸中滴加氨水至中性,溶液中溶质为氯化铵
稀醋酸加水稀释,醋酸电力程度增大,溶液的pH减小
饱和石灰水中加入少量CaO,恢复至室温后溶液的pH值不变
沸水中滴加适量饱和Fe错误!不能通过编辑域代码创建对象。溶液,形成带电的胶体,导电能力增强
【考点】弱电解质的电离、酸碱中和反应及其胶体
【详细解析】因氨水为弱碱当溶液为中性时,溶质为氯化铵与氨水的混合物,A错;稀醋酸加水稀释过程中电离程度增大,但氢离子浓度减小,PH增大,B错;饱和石灰水加入CaO,恢复室温仍是其饱和溶液,即OH-浓度不变,C正确;胶体不带电,氢氧化铁胶粒带正电,D错。
11. [2012·重庆理综化学卷11]向10mL 0.1mol·错误!不能通过编辑域代码创建对象。错误!不能通过编辑域代码创建对象。溶液中,滴加等浓度错误!不能通过编辑域代码创建对象。溶液x mL,下列叙述正确的是
x=10时,溶液中有错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。,且错误!不能通过编辑域代码创建对象。
x=10时,溶液中有错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。,且错误!不能通过编辑域代码创建对象。
x=30时,溶液中有错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。,且错误!不能通过编辑域代码创建对象。
x=30时,溶液中有错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。,且错误!不能通过编辑域代码创建对象。
【答案】A
12. [2012·广东理综化学卷23]对于常温下pH为2的盐酸,叙述正确的是
A.c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
B.与等体积pH=12的氨水混合后所得溶液显酸性
C.由H2O电离出的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1
D.与等体积0.01 mol·L-1乙酸钠溶液混合后所得溶液中:c(Cl-)=c(CH3COO-)
C 解析:电荷守恒A对。B 氨水过量,显碱性。D,反应后生成乙酸和氯化钠,水溶液为酸性。
13.[2012·四川理综化学卷10]常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是
A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)
B.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)
C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl-)=c(NH4+) >c(OH-)=c(H+)
D.0.2mol·L-1CH3COOH溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合:
2c(H+)-2c(OH-)=C(CH3COO-)-C(CH3COOH)
D【解析】本题考查溶液中离子浓度的大小比较。A项不符合电荷守恒,错;pH=8.3的NaHCO3的溶液中,则HCO3—的水解大于电离,故CO32—的浓度小于H2CO3,B错;pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合,氨水过量,溶液显碱性,C项错误;根据物料守恒,的项正确。
14. [2012·天津理综化学卷5]下列电解质溶液的有关叙述正确的是 ( )
A.同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7
B.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大
C.含l mol KOH的溶液与l mol CO2完全反应后,溶液中c(K+)=c(HCO错误!不能通过编辑域代码创建对象。)
D.在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)
D 该题考察电解质溶液中的离子浓度大小问题、酸碱混合后的PH只大小、难溶电解质的溶解平衡等化学理论基础知识。A.同浓度、同体积的强酸和强碱混合后,PH值的大小取决于是否恰好反应,是酸过量还是碱过量。如HCl+NaOH、H2SO4+NaOH、HCl+Ba(OH)2,选项错误。B.含BaSO4的溶液中存在平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),加硫酸钠固体,溶液中c(SO42-)增大,溶解平衡向左移动,c(Ba2+)减小,选项错误。C.1molKOH与1molCO2反应恰好生成1molKHCO3,HCO3-即电离又水解,c(K+)>c(HCO3-),选项错误。D.CH3COONa溶液显碱性,加适量CH3COOH可使溶液显中性,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒知c(Na+)=c(CH3COO-).
15. [2012·新课程理综化学卷11]已知温度T时水的离子积常数为KW,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与bmol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判断溶液呈中性的依据是( )
A.a = b B.混合溶液的PH = 7
C.混合溶液中, D.混合溶液中,
C 解析:A项,因无法确定酸与碱是否为强酸、强碱,故反应后的溶液不一定成中性;B项,因温度T不一定指常温25℃,同样也不能说明溶液是中性的;C项,通过分析可知,题给条件实际上即C(H+) = C(OH-),故溶液必然显中性;D项,根据溶液中的电荷守衡,无论溶液呈酸性、碱性或中性都成立,故无法判断。
16. [2012·江苏化学卷18](12分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定:①准确称取1.7700g样品,配制成100ml溶液A 。②准确量取25.00 ml溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g 。③准确量取25.00 ml溶液A,加入适量稀硫酸酸化后,用0.02000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00 ml。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:
2MnO4―+5H2O2+6H+=4Mn2++8H2O+5O2↑
(1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10-10,欲使溶液中c(SO42-)≤1.0×10-6 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2+)≥ mol·L-1。
(2)上述滴定不加稀硫酸酸化,MnO4―被还原成MnO2,其离子方程式为:
。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
【参考答案】
(1)n(BaSO4)=0.5825g/233 g·mol-1=2.50×10-3 mol
(2)2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
(3)n(H2O2)=5/2·(0.0200mol· L-1×25.00 mL)/1000mL· L-1=1.25×10-3 mol
m(Na2SO4)=142g·mol-1×2.50×10-3mol=0.355g
m(H2O2)=34g·mol-1×1.25×10-3mol=0.0425g
n(H2O)=[(1.7700g×25.00mL/100 mL)-0.355g-0.0425g]/18 g·mol-1
=2.5×10-3 mol
x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)=2:1:2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O
【解析】本题属于物质组成分析与化学综合计算题。利用氧化还原反应滴定进行成分析,运用元素守恒进行推理计算,兼有溶度积常计算,离子方程式书写。
【备考提示】可见,高三复习还得紧紧抓住元素守恒守恒、质量守恒、电荷守恒、极端分析等化学常用分析方法。
17. [2012·江苏化学卷19](15分)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程如下:
(1)①铜帽溶解时加入H2O2的目的是 (用化学方程式表示)。
②铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去。除去H2O2的简便方法是 。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)含量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节pH=3~4,加入过量KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为 ,滴定终点观察到的现象为 。
②若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的Cu2+的含量将会 (填“偏高”“偏低”“不变”)。
(3)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了
几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)
开始沉淀的pH 完全沉淀的pH
Fe3+ 1.1 3.2
Fe2+ 5.8 8.8
Zn2+ 5.9 8.9
实验中可选用的试剂:30% H2O2、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1 NaOH。
由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:① ;
② ;
③过滤;
④ ;
⑤过滤、洗涤、干燥
⑥900℃煅烧。
【参考答案】
(1)①Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O ②加热(至沸)
(2)①淀粉溶液 蓝色褪去 ②偏高
(3)①向滤液中加入30%的H2O2使其充分反应
②滴加1.0 moL· L-1的氢氧化钠,调节pH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全
④向滤液中滴加1.0 moL· L-1的氢氧化钠,调节pH约为10(或8.9≤pH≤11),使
Zn2+沉淀完全
【解析】本题以实验室利用废弃旧电池的铜帽回收铜并制备ZnO制取和分析为背景的综合实验题,涉及元素化合物知识、氧化还原滴定、指示剂选择、误差分析、实验步骤、pH调节等多方面内容,考查学生对综合实验处理能力。
【备考提示】实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析、物质的除杂和检验等内容依然是高三复习的重点,也是我们能力培养的重要目标之一。
18.[2012·海南化学卷14](9分) 在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下: I:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液:
II:向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
己知:Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38
回答下列问题:
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 :
(2)过程I 加入铁屑的主要作用是 ,分离得到固体的主要成分是 ,从固体中分离出铜需采用的方法是 ;
(3)过程II中发生反应的化学方程式为 ;
(4)过程II中调节溶液的pH为5,金属离子浓度为 。(列式计算)
【答案】(1)2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+;
(2)回收铜 Cu和Fe 加入过量的盐酸后过滤。
(3)FeCl2+Ca(OH)2==CaCl2+Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
(4)4.0×10-11 mol·L-1
【解析】 (1) Fe3+具有强氧化性,能将Cu氧化,其离子方程式为2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+;(2)废液中中含有Fe2+和Cu2+,加入过量的铁屑发生的反应为:Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu,故铁屑的作用是回收铜,分离得到的固体为Cu和Fe的混合物,从中得到铜的方法是先加入过量的盐酸,再过滤。
(3)“向滤液中加入一定量石灰水”发生的反应为:FeCl2+Ca(OH)2==CaCl2+Fe(OH)2↓;“鼓入足量的空气”发生的反应为:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
(4)据KSP[Fe(OH)3]= c(Fe3+)·[c(OH-)]3 = 4.0×10-38 ,pH=5则c(OH-)=10-9mol·L-1,可知c(Fe3+)=4.0×10-11 mol·L-1。
19.[2012·福建理综化学卷23](1)元素M的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同,则M的原子结构示意图为
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 。
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32—+H2OHSO3—+OH—水解平衡的事实
是 (填序号)。
滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液红色退去
滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色退去
滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去
(4)元素X、Y在周期表中位于同一主族,化合物Cu2X和Cu2Y可发生如下转化(其中D是纤维素水解的最终产物):
错误!不能通过编辑域代码创建对象。
①非金属X Y(填“>”或“<”)
②Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成,化学方程式为 。
(5)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)+B(g)2C(g)+D(s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高,简述该反应的平衡常数与温度的变化关系: 。
物 质 A B C D
起始投料/mol 2 1 2 0
解析:(1)铵根离子中含有10个电子,11个质子,与之相同的单核离子为钠离子,则M的原子结构示意图为
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为:
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(3)选C,ABC三个选项描述都是正确的,但要说明亚硫酸钠显碱性是亚硫酸离子水解造成的,存在水解平衡这一事实。比如说向氢氧化钠这样的碱溶液中加入酚酞后变红,用AB两项中的试剂都可褪色,但用C中的试剂就不行。选择试剂最好是中性,并与亚硫酸根离子反应,使水解平衡移动,这样一比较C可以充分说明亚硫酸钠显碱性是亚硫酸离子水解造成的。
(4)先推断元素,悬浊液与D的溶液(葡萄糖溶液)生成砖红色沉淀是氧化亚铜,则Y为O元素,X,Y同主族,则X为S元素。问题就很好回答,非金属性X<Y,Cu2O与浓硝酸反应生成红棕色的气体NO2,利用氧化还原反应原理并配平可写出方程式:Cu2O+6HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O
(5)在恒容绝热的情况下,反应达到平衡后,体系压强升高,可推知气体体积变大,说明反应是向左移(注意D为固态)。另外压强与温度成正比,压强升高,温度升高,如果正反应是放热的情况下,则是升高温度,平衡向左移,符合题目情况。因此推出正反应是放热反应,那平衡常数与温度成反比。
23题考查得都是主干知识,只是觉得拼盘得太明显,5个小问各不相干,独立成题,是否可用10电子,18电子微粒把它们串起来,比如Na+,Al3+,O2—,S2—。其中第4问涉及有机化学知识,把知识很好的揉合在一起,第3问,第5问要求思维推理能力较高。
20.[2012·浙江理综化学卷28](14分)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下:
已知:主反应 2Na2CO3 (aq) + 3H2O2 (aq) 2Na2CO3·3H2O2 (s) ΔH < 0
副反应 2H2O2 = 2H2O + O2↑
滴定反应 6KMnO4 + 5(2Na2CO3·3H2O2) +19H2SO4 =
3K2SO4 + 6MnSO4 +10Na2SO4 + 10CO2 ↑ + 15O2↑ + 34H2O
50 °C时 2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解
请回答下列问题:
(1)图中支管的作用是 。
(2)步骤①的关键是控制温度,其措施有 、
和 。
(3)在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇,
均可析出过碳酸钠,原因是 。
(4)步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的
是 。
(5)下列物质中,会引起过碳酸钠分解的有 。
A.Fe2O3 B.CuO
C.Na2SiO3 D.MgSO4
(6)准确称取0.2000 g 过碳酸钠于250 mL 锥形瓶中,加50 mL 蒸馏水溶解,再加50 mL 2.0 mol·L-1 H2SO4,用2.000×10-2 mol·L-1 KMnO4 标准溶液滴定至终点时消耗30.00 mL,则产品中H2O2的质量分数为 。
解析:(1)恒压滴液漏斗一般用于封闭体系,恒压滴液漏斗的支管是为了使反应体系的压力不
会由于滴加液体而增加。如果没有支管,反应体系只有一个口的话,不断加液体就会造成反应
体系压力增加,会使液体滴不下来。所以支管的作用是平衡压强。
(2)由于50°C时,2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解,所以步骤①(控温反应)的关键是控制温度,由于主反应是放热反应,所以控制温度的措施有:采用冷水浴、不断搅拌使反应产生的热量快速地散去,缓慢地滴加H2O2溶液,使反应缓慢进行、缓慢放热。
(3)滤液X主要是过碳酸钠溶液,加入固体NaCl(电解质)或无水乙醇,能降低过碳酸钠的溶解度,使过碳酸钠析出(盐析作用或醇析作用)。
(4)步骤③是洗涤,选用无水乙醇洗涤产品的目的是:为了冲洗去固体表面的水分,有利于干燥,可以防止产品溶解,降低产率。
(5)Fe2O3、CuO是H2O2 分解的催化剂,分析过碳酸钠的组成2Na2CO3·3H2O2,可以推知Fe2O3、CuO它们也会引起过碳酸钠分解。
(6)根据关系式: 6KMnO4 ∽ 5(2Na2CO3·3H2O2)
6mol 5mol
(2.000×10-2 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L/Ml) n
n (2Na2CO3·3H2O2) = 0.0005mol
m (2Na2CO3·3H2O2) = 0.0005mol×314g/mol = 0.517g
答案:(14分)
(1)平衡压强
(2)冷水浴 磁力搅拌 缓慢滴加H2O2溶液
(3)降低产品的溶解度(盐析作用或醇析作用)
(4)洗去水份,利于干燥
(5)AB
(6)25.50 % (或0.2550 )
21.[2012·天津理综化学卷9](18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
( http: / / www. )
请回答下列问题:
⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程式为___________________________________________;
得到滤渣1的主要成分为___________________。
⑵ 第②步加H2O2的作用是_____________________,使用H2O2的优点是___________________________;调溶液pH的目的是使________________________________________生成沉淀。
⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________________________________________。
⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_____________________________:
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol LL-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
该实验题是物质制备的工艺流程式试题。在天津第一次以这种形式考查。全国各地已多年多次出现。
第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+。所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+。Cu和酸反应的离子方程式为或
第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境物污染。调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水
制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3, 蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费。
(5)考查中和滴定的简单计算和误差的分析。,造成偏高的选c.
22.[2012·全国大纲理综化学卷29](15分 ) (注意:在试题卷上作答无效)
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,在将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
起始滤液的pH_____________7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是_________________________________________________。
试剂I的化学式为______________________,①中发生反应的离子方程式为____________________________________________。
试剂Ⅱ的化学式为______________________,②中加入试剂Ⅱ的目的是__________________________________________________________________;
试剂Ⅲ的名称是______________________,③中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________;
某同学称取提纯的产品0.7759g,溶解后定定容在100mL容量瓶中,每次取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL,该产品的纯度为____________________________________________。(列式并计算结果)
[答案](1)大于 碳酸根离子水解呈碱性 (2)BaCl2 Ba2++SO42-=BaSO4 ↓ Ba2++CO32-=BaCO3↓
(3)K2CO3 除去多余的钡离子 (4)盐酸 2H++ CO32-=H2O+CO2↑ (5)0.02562×0.1×74.5×4/0.7759=0.9840
【解析】(1)起始滤液中含有碳酸钾,碳酸根水解呈碱性,故溶液的PH大于7;(2)要除掉杂质离子硫酸根和碳酸根,应加入过量的钡离子;(3)要除掉多余的钡离子,要加入碳酸钾,(4)要除掉多余的碳酸根,要滴加适量的盐酸;(5)计算样品的纯度,注意0.7759g样品配成100ml溶液,每次只取25ml。
【考点】溶液呈酸碱性的原因,除杂的方法,步骤,酸碱中和滴定的原理及简单计算。
【点评】本题以无机框图,除杂中的实验步骤为素材,考查学生对实验操作的熟悉程度和实验原理的应用能力,试图引导中学化学教学关注化学实验操作的真实性。
23. [2012·北京理综化学卷25](13分) 直接排放含S QUOTE http://www./ HYPERLINK "http://www." ,的烟气会形成胶雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的S QUOTE http://www./ HYPERLINK "http://www." ,.
用化学方程式表示S QUOTE http://www./ HYPERLINK "http://www." :形成硫酸型胶雨的反应:
在钠碱循环法中,Na SO ,溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO :制得,该反应的离子方程式是
吸收液吸收SO 的过程中,pH随n(SO ﹣):,n(HSO ﹣)变化关系如下表:
n(SO ﹣):,n(HSO ﹣) 91:9 1:1 1:91
PH 8.2 7.2 6.2
①上表判断Na SO 溶液显 性,用化学平衡原理解释:
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
当吸收液的pH降至约为6时,满送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HSO3在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液PH升至8以上时,吸收液再生并掀环利用。简述再生原理:
【答案】⑴SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O22H2SO4(2分)
⑵SO2+2OH—=SO32—(2分)
⑶①酸性(1分) HSO3—中存在:HSO3—H++SO32—和HSO3—+H2OH2SO3+OH—,HSO3—电离程度大于其水解程度(2分)
②a b(2分)
⑷①HSO3——2e—+H2O= SO42—+3H+(2分)
②H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3—电离生成SO32—,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生(2分)
【解析】解析:(1)酸雨形成的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸。(2)二氧化硫与过量的NaOH溶液反应生成亚硫酸钠溶液。(3)由表给数据n(SO32—):n(HSO3—)=9:91时,溶液PH=6.2,所以亚硫酸钠溶液显酸性。亚硫酸钠溶液中存在两种趋势,电离趋势使溶液显酸性,水解趋势使溶液显碱性,溶液显酸性显而易见是电离趋势大于水解趋势的结果;由表给数据n(SO32—):n(HSO3—)=1:1时,溶液PH=7.2,可知吸收液显中性必然是亚硫酸钠和亚硫酸钠的混合液,溶液中电荷守恒的关系为:c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3—)+ c(OH—),由此可判断a正确,c不正确。(4)阳极发生氧化反应,所以HSO3—在阳极失去电子生成SO42—和H+。阴极H+放电破坏水的电离平衡,云集OH—,使溶液PH增大显碱性,HSO3—与OH—反应重新生成SO32—,吸收液得以再生并循环使用。2012年高考化学试题分类解析汇编:化学计算
1. [2012·江苏化学卷8]设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B.常温常压下,18g H2O含有的原子总数为3NA
C.标准状况下,11.2LCH3CH2OH中含有分子的数目为0.5NA
D.常温常压下,2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
B 解析:本题考查阿伏加德罗常数计算中一些常见问题和注意事项。
A.标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目小于0.1NA,因为Cl2溶于水不可实现完全与水反应。
C.标准状况下CH3CH2OH为液态,无法计算。
D.常温常压下,2.24L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目不好计算,非标准状况。
解决此类问题的关键是:灵活应用各种知识,尤其基本概念与理论中元素守恒、化学键问题、晶体结构问题、氧化还原中电子转移问题、可逆反应问题及物质的量计算中一些特殊物质的状态等。
2. [2012·江苏化学卷14]温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 molPCl5,反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl3)/ mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20
下列说法正确的是
A.反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=0.0032 mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol·L-1,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
C 解析:本题素材似乎来源于《选修四》课本第32页习题的第8题,属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对速率概念理解与计算,平衡常数概念与计算,平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。
A.反应在前50 s内的平均速率应该是前50 s内PCl3浓度变化与时间的比值,而不是PCl3物质的量的变化与时间的比值。
B.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2应先求平衡常数K为0.025,再求浓度商(Qc)为0.02,K>Qc,说明平衡向正反应方向移动。
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大。
D.从等效平衡的角度,先建立原容器两倍关系的模型,即与原平衡完全等效,再把容器两倍关系压缩成原容器,则平衡向逆反应方向移动,PCl3的转化率应大于80%
3. [2012·江苏化学卷16](12分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO3)2,其部分工艺流程如下:
(1)一定条件下,NO与NO2存在下列反应:NO(g)+NO2(g) N2O3(g),其平衡常数表达式为K= 。
(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是 ;滤渣可循环利用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1:1。若n(NO) :n(NO)>1:1,则会导致 ;若n(NO) :n(NO)<1:1,则会导致 。
(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO3)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式 。
【参考答案】
(1)k=c(N2O3)/c(NO)·c(NO2)
(2)使尾气中NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2
(3)放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高
(4)3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O
【解析】本题让元素化合物知识与生产工艺、化学平衡原理结合起来,引导中学化学教学关注化学学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读分析,化学反应原理在工艺流程的应用,氧化还原反应分析,相关付反应的书写”等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度,考查学生对新信息的处理能力。
【备考提示】我们元素化合物知识教学要与基本实验实验、化学反应原理、氧化还原反应、化工生产工艺、日常生活等结合起来,做到学以致用,而不是简单的来回重复和死记硬背。
4. [2012·江苏化学卷18](12分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定:①准确称取1.7700g样品,配制成100ml溶液A 。②准确量取25.00 ml溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g 。③准确量取25.00 ml溶液A,加入适量稀硫酸酸化后,用0.02000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00 ml。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:
2MnO4―+5H2O2+6H+=4Mn2++8H2O+5O2↑
(1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10-10,欲使溶液中c(SO42-)≤1.0×10-6 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2+)≥ mol·L-1。
(2)上述滴定不加稀硫酸酸化,MnO4―被还原成MnO2,其离子方程式为:
。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
【参考答案】
(1)n(BaSO4)=0.5825g/233 g·mol-1=2.50×10-3 mol
(2)2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
(3)n(H2O2)=5/2·(0.0200mol· L-1×25.00 mL)/1000mL· L-1=1.25×10-3 mol
m(Na2SO4)=142g·mol-1×2.50×10-3mol=0.355g
m(H2O2)=34g·mol-1×1.25×10-3mol=0.0425g
n(H2O)=[(1.7700g×25.00mL/100 mL)-0.355g-0.0425g]/18 g·mol-1
=2.5×10-3 mol
x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)=2:1:2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O
【解析】本题属于物质组成分析与化学综合计算题。利用氧化还原反应滴定进行成分析,运用元素守恒进行推理计算,兼有溶度积常计算,离子方程式书写。
【备考提示】可见,高三复习还得紧紧抓住元素守恒守恒、质量守恒、电荷守恒、极端分析等化学常用分析方法。
5. [2012·江苏化学卷20](14分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=3Al(l)+AlCl3(g) △H=b kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式 。
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为
Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6.0mol·L-1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为 。
= 3 \* GB3 ③在0.5 mol·L-1 NaOH和1.0 mol·L-1 MgCl2溶液中,
混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质X-射线衍射谱图如右图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中,混合物Y中产生氢气的主要物质是
(填化学式)。
(3)铝电池性能优越,Al-AgO电池可用作水下
动力电源,其原理如右下图所示。该电池反应
的化学方程式为:
。
【参考答案】
(1)①a+b
②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH 4↑
(2)①防止Mg Al被空气氧化
②52 mol
③Al
(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O
【解析】本题以新能源、新材料为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表计算与分析的综合题,是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题。
【备考提示】高三复习一定要关注社会、关注生活、关注新能源新材料、关注环境保护与社会发展,适度加强综合训练,把学生的能力培养放在高三复习的第一位。
6. [2012·海南化学卷6]将0.195g锌粉加入到200mL的0.100 mol·L-1MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是
A. M B. M2+ C.M3+ D. MO2+
B 【解析】根据得失电子守恒可计算:0.195g锌粉(0.003mol)失去的电子为0.006mol;MO2+中M的化合价为+5,设其降低为+x价,则有:(5-x)×0.02×0.1=0.006,解得x=2,故B选项正确。
7. [2012·海南化学卷7]NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是
A.在密闭容器中加入l.5mol H2和0.5molN2,充分反应后可得到NH3分子数为NA B.一定条件下,2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA C.1.0L的0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-离子数为0.1NA
D.标准状况下,22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA
B 【解析】因合成氨的反应为可逆反应,不能进行到底,A选项错;2.3g钠(0.1mol)不论生成氧化钠还是过氧化钠,都生成+1价的Na+,都会失去0.1mol电子,B选项正确;因S2-离子会水解,使其数目小于0.1NA ,C选项错;标准状况下CCl4是液态,不能应用标准状况的气体摩尔体积计算,D选项错。
8. [2012·海南化学卷11]25℃时,a mol·L-1一元酸HA与b mol·L-1NaOH等体积混合后,pH为7,则下列关系一定正确的是
A.a=b B.a>b C.c (A-)= c(Na+) D.c (A-)< c(Na+)
C 【解析】pH为7,说明混合后的溶液显中性,根据溶液中的电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),可知c(Na+)=c(A-),故C选项正确。若HA为强酸,则a=b,若HA为弱酸,则应是a>b,现在不知是强酸还是弱酸,故无法确定a和b的关系,故A、B、D选项错误。
9. [2012·海南化学卷13](8分) 氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为 ;
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 ;
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2H4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)= N2H4 (1) △H1= -195kJ·mol-1
② (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2H4 反应的热化学方程式 ;
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为 。
【答案】(1)5
(2)2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O
(3)2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H= -1048.9kJ·mol-1
(4)2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O
【解析】 (1)N原子的原子结构示意图为:,故其L层上有5个电子;
(2)NH3+NaClO——N2H4,根据元素守恒还应生成NaCl和H2O,观察法可配平方程式为 2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O;
(3)肼与N2O4反应生成N2和水蒸气:2N2H4 +N2O4==3N2+4H2O,观察已知的两个热方程式可知,②×2-①得:2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H=△H2×2-△H1== -1048.9kJ·mol-1
(4)“肼—空气燃料电池是一种碱性电池”中O2在正极反应,故负极是肼发生反应:2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O。
10. [2012·海南化学卷14](9分) 在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下: I:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液:
II:向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
己知:Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38
回答下列问题:
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 :
(2)过程I 加入铁屑的主要作用是 ,分离得到固体的主要成分是 ,从固体中分离出铜需采用的方法是 ;
(3)过程II中发生反应的化学方程式为 ;
(4)过程II中调节溶液的pH为5,金属离子浓度为 。(列式计算)
【答案】(1)2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+;
(2)回收铜 Cu和Fe 加入过量的盐酸后过滤。
(3)FeCl2+Ca(OH)2==CaCl2+Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
(4)4.0×10-11 mol·L-1
【解析】 (1) Fe3+具有强氧化性,能将Cu氧化,其离子方程式为2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+;(2)废液中中含有Fe2+和Cu2+,加入过量的铁屑发生的反应为:Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu,故铁屑的作用是回收铜,分离得到的固体为Cu和Fe的混合物,从中得到铜的方法是先加入过量的盐酸,再过滤。
(3)“向滤液中加入一定量石灰水”发生的反应为:FeCl2+Ca(OH)2==CaCl2+Fe(OH)2↓;“鼓入足量的空气”发生的反应为:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
(4)据KSP[Fe(OH)3]= c(Fe3+)·[c(OH-)]3 = 4.0×10-38 ,pH=5则c(OH-)=10-9mol·L-1,可知c(Fe3+)=4.0×10-11 mol·L-1。
11. [2012·海南化学卷15](9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
|温度/ ℃ 700 900 830 1000 1200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。,则6s时c(A)= mol·L-1, C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为 ;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c. c(A)不随时问改变 d.单位时间里生成c和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。
【答案】(1) <
(2)0.022 mol·L-1 0.09mol 80% 80%
(3)c
(4)2.5
【解析】 (1)因反应中的物质都是气体,据平衡常数的定义可知其K=;由表中数据可知,温度升高,K值减小,说明升高温度向吸热的逆反应方向移动,故正反应为放热反应,即ΔH<0。
(2)υ(A)=0.003 mol·L-1·s-1 ,则6s后A减少的浓度c(A)= υ(A)t=0.018 mol·L-1,故剩余的A的浓度为-0.018 mol·L-1=0.022 mol·L-1;A减少的物质的量为0.018 mol·L-1×5L=0.09mol,根据方程式的系数关系,生成的C的物质的量也为0.09mol。
设830℃达平衡时,转化的A的浓度为x,则:
A(g)+B(g)C(g)+D(g)
起始浓度(mol·L-1) 0.04 0.16 0 0
转化浓度(mol·L-1) x x x x
平衡浓度(mol·L-1) 0.04-x 0.16-x x x
有:=1, 解得x =0.032,故A的转化率α(A)=×100%=80%;由于容器的体积是固定的,通入氩气后各组分的浓度不变,反应速率不改变,平衡不移动。
(3)由于该反应是气体分子数不变的反应,容器中压强、气体的密度都永远不变,故a、b错;c(A)随反应的进行要减小,故c可以;不论是否达平衡,单位时间里生成C和D的物质的量永远相等,故d错。
(4)反应“ C(g)+D(g)A(g)+B(g)”与“A(g)+B(g)C(g)+D(g)”互为逆反应,平衡常数互为倒数关系,故1200℃时,C(g)+D(g)A(g)+B(g)的K==2.5。
12.[2012·海南化学卷16](9分) 新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氧化钠辖液电解实验,如图所示。
回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。 (2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上得到的是 ,电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ;
(3)若每个电池甲烷通如量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 (法拉第常数F=9.65×l04C · mol-1列式计算),最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。
【答案】(1)2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH- CH4 -8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O
(2)H2 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3) 3.45×104C 4L
【解析】(1)在碱性溶液中,甲烷燃料电池的总反应式为:CH4 + 2O2 + 2OH- == CO32- + 3H2O,正极是:2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-,负极是:CH4 -8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O。
(2) b电极与通入甲烷的电极相连,作阴极,是H+放电,生成H2;电解氯化钠溶液的总反应方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(3)根据得失电子守恒,可得:1 mol CH4 ~8 mol e- ~4 mol Cl2,故若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),生成4L Cl2;电解池通过的电量为×8×9.65×l04C · mol-1=3.45×104C(题中虽然有两个燃料电池,但电子的传递量只能用一个池的甲烷量计算)。
13. [2012·海南化学卷19-II] (14分)铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:
(1)铜原子基态电子排布式为 ;
(2)用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm。又知铜的密度为9.00g·cm-3,则镉晶胞的体积是
cm3、晶胞的质量是 g,阿伏加德罗常数为 (列式计算,己知Ar(Cu)=63.6);
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如下图),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为 。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为 ;
(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是 ,反应的化学方应程式为 。
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d104s1
(2)4.7×10-23cm3 4.23×10-22g Ar(Cu)=63.6g/mol=×NA,得NA=6.01×1023mol-1。
(3)sp3 K2CuCl3
(4)过氧化氢为氧化剂,氨与Cu形成配离子,两者相互促进使反应进行;
Cu+H2O2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH—
【解析】 (1)铜是29号元素,其基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)铜的晶胞为面心立方最密堆积,一个晶胞能分摊到4个Cu原子;1pm=10-10cm,故一个晶胞的体积为(361×10-10cm)3=4.7×10-23cm3;一个晶胞的质量为4.7×10-23cm3×9.00g·cm-3=4.23×10-22g;由Ar(Cu)=63.6g/mol=×NA,得NA=6.01×1023mol-1。
(3) KCuCl3中Cu元素的化合价为+2,则另一种无限长链结构中的Cu元素的化合价为+1,CuCl3原子团的化合价为-2,故其化学式为K2CuCl3。
(4)“金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应”,这是两种物质共同作用的结果:过氧化氢具有强氧化性,而氨水能与Cu2+形成配合物。
14. [2012·海南化学卷20-II]
【答案】(1)液化、分馏 与C反应后除去CO2 C+H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。CO+H2、CH4+H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。CO+3H2
(2)合成塔 N2+3H22NH3
(3)冷却塔 n 高温气体由冷却塔的上端进入,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好
(4)将液氨和未反应的原料分离
(5)13.8
【解析】 (1)利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低,先将空气加压降温变成液态,然后再加热,使氮气首先从液态空气中蒸发出来,留下的就是液态氧气。故分离方法是液化和分馏。另一种方法是将空气与C反应后除去CO2。采用煤和天然气制备H2的方程式为:C+H2O HYPERLINK "http://www." EMBED ChemDraw.Document.6.0 错误!不能通过编辑域代码创建对象。CO+H2、CH4+H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。CO+3H2。
(2)合成氨的设备为合成塔;发生的反应是N2+3H22NH3。
(3)冷凝分离氨气的设备为冷却塔;为了增强冷却效果,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好。
(4)设备c是分离器,能将液氨和未反应的原料分离。
(5)设CO、H2O的起始浓度分别为x、y,且CO的转化率为90%,则:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
起始浓度(mol·L-1) x y 0 0
转化浓度(mol·L-1) 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x
平衡浓度(mol·L-1) 0.1x y-0.9x 0.9x 0.9x
K=错误!不能通过编辑域代码创建对象。==0.627,得:=13.8,只要增加H2O量,就可提高CO的转化率。
15. [2012·安徽理综化学卷12]氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃。已知25°C时:
①错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。·错误!不能通过编辑域代码创建对象。
②错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。
在20ml.0.1mol错误!不能通过编辑域代码创建对象。氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为:
A.错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。
B.当V=20时,溶液中:错误!不能通过编辑域代码创建对象。
C.当V=20时,溶液中:错误!不能通过编辑域代码创建对象。·错误!不能通过编辑域代码创建对象。
D.当V>0时,溶液中一定存在 HYPERLINK "http://www." EMBED Equation.DSMT4 错误!不能通过编辑域代码创建对象。)
B 【解析】本题考查盖斯定律的应用及溶液中离子浓度大小的比较,旨在考查考生对所学生所学知识的整合及应用能力。根据盖斯定律,将①式减去②式可得:HF(aq)H+(aq)+F-(aq) ΔH=-10.4 kJ·mol-1 ,故A项错误。当V=20时,两者恰好完全反应生成NaF,溶液中存在质子守恒关系:c(OH-)=c(HF)+c(H+);因F-水解,故溶液中存在:c(F-)<c(Na+)=0.05 mol·L-1 ,故B项正确,C项错误。D项,溶液中离子浓度的大小取决于V的大小,离子浓度大小关系可能为c(F-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)或c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)或c(Na+)=c(F-)>c(OH-)=c(H+)或c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+),故D项错误。
16.[2012·安徽理综化学卷27]
【参考答案】⑴SO2 碎瓷片(或沸石) 将生成的SO2全部赶出 ⑵SO2+H2O2===2H++SO2-4 ⑶滴定管用蒸馏水洗涤干净后,加入少量NaOH标准液,将滴定管横放,轻轻转动,均匀润洗滴定管内壁,然后将润洗液从下端尖嘴处放出,重复操作2~3次 ⑷无影响 ⑸错误!不能通过编辑域代码创建对象。
【解析】本题为定量实验,主要考查化学实验基本操作、仪器的使用、实验方案的分析,同时考查考生运用相关知识进行分析综合的能力,以及运用文字表达分析解决问题的过程,并进行有关计算的能力。⑴亚硫酸盐与稀硫酸反应生成气体SO2。为防止液体加热时暴沸,一般可加入碎瓷片。因定量实验,需考查减小实验操作误差,通入N2可将生成的SO2全部赶出,保证被吸收液全部吸收。⑵SO2具有还原性,可被氧化剂H2O2所氧化,反应的离子方程式为SO2+H2O2===2H++SO2-4。⑶用标准液润洗滴定管时,务必注意最后将润洗液从滴定管下端放出,而不是从上口倒出。⑷用盐酸代替硫酸,生成的SO2气体中混有少量HCl,因SO2用碱液吸收后需再用盐酸调节溶液至弱酸性,因此混合气体中含有HCl,对实验结果无影响。⑸反应为H2O+SO2-3+I2===SO2-4+2I-+2H+,n(SO2)=n(SO2-3)=n(I2)=0.010 00 mol·L-1 ×V×10-3 L=V×10-5 mol,因此1 kg样品中含SO2的质量为:错误!不能通过编辑域代码创建对象。。
17. [2012·浙江理综化学卷12]下列说法正确的是:
A.在100 ℃、101 kPa条件下,液态水的气化热为40.69 kJ·mol-1,则H2O(g)H2O(l) 的ΔH = 40.69 kJ·mol-1
B.已知MgCO3的Ksp = 6.82 × 10-6,则所有含有固体MgCO3的溶液中,都有c(Mg2+) = c(CO32-),且c(Mg2+) · c(CO32-) = 6.82 × 10-6
C.已知:
共价键 C-C C=C C-H H-H
键能/ kJ·mol-1 348 610 413 436
则可以计算出反应的ΔH为-384 kJ·mol-1
D.常温下,在0.10 mol·L-1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体,能使NH3·H2O的电离度降低,溶液的pH减小
D 解析:A 选项中,H2O(g)→H2O(l)是放出热量,则H2O(g)H2O(l) 的ΔH=-40.69 kJ·mol-1。A错;B选项中,难溶电解质MgCO3在溶液中的溶解平衡是建立在一定条件下的,溶度积是难溶解的固相与溶液中相应离子达到平衡时的离子浓度的乘积,只与温度有关。
在一定温度下,MgCO3达到溶解平衡状态时,是c(Mg2+)和c(CO32-)保持不变,不是相等,此时,Ksp( MgCO3)=c(Mg2+)×c(CO32-),25℃时Ksp = 6.82 × 10-6,所以B错; C选项中,苯环上碳原子间的键是介于单键与双键之间的一种特殊的键,则反应的焓变不能用C-C 和C=C 的键能来计算,C错;D选项,常温下,NH3·H2O溶液中存在着下列电离平衡:NH3·H2ONH4++OH―,加入少量NH4Cl晶体,由于同离子效应,使平衡向左(逆向)移动,抑制了NH3·H2O的电离,从而使NH3·H2O的电离度降低,溶液的pH减小,D正确。
18. [2012·浙江理综化学卷27](15分)物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。
(1)当(t-BuNO)2的起始浓度(c0)为0.50 mol·L-1时,实验测得20℃时的平衡转化率(α)是65 %。列式计算20℃时上述反应的平衡常数K = 。
(2)一定温度下,随着(t-BuNO)2的起始浓度增大,其平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
已知20℃时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.9,若将反应溶剂正庚烷改成CCl4,并保持(t-BuNO)2起始浓度相同,则它在CCl4溶剂中的平衡转化率 (填“大于”、“等于”或“小于”)其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。
(3)实验测得该反应的ΔH = 50.5 kJ·mol-1,活化能Ea = 90.4 kJ·mol-1。下列能量关系图合理的是 。
(4)该反应的ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)。在 (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(5)随着该反应的进行,溶液的颜色不断变化,分析溶液颜色与反应物(或生成物)浓度的关系(即比色分析),可以确定该化学反应的速率。用于比色分析的仪器 是 。
A.pH计 B.元素分析仪 C.分光光度计 D.原子吸收光谱仪
(6)通过比色分析得到30℃时(t-BuNO)2浓度随时间的变化关系如下图所示,请在同一图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线。
解析:(1)物质t-BuNO)2是2-甲基2-亚硝基丙烷二聚体。在正庚烷溶剂中会部分分解为
t-BuNO(2-甲基2-亚硝基丙烷),反应:(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。对于这种物质没有学
过,用这样的形式来表示的反应也没有见到过,很陌生,这就给解题增加了理解上的难度。
其实这就是一个普通的分解反应,一个可逆反应,只要按常规的化学平衡三段式方法解题就
可求得20℃时平衡常数。
(t-BuNO)2 2(t-BuNO)
c0 0.5 0
c转 -x -2x
c平 0.5-x 2x
已知20℃时(t-BuNO)2的平衡转化率α= 解得 X = 0.325 mol·L-1
( http: / / www. )
由于分解反应的反应物和生成物各只有一种,因此也可以用下列方法来求平衡常数:已知20℃时(t-BuNO)2的平衡转化率α=65 % , 则
(t-BuNO)2 2(t-BuNO)
平衡时: C0(1-α) 2c0α
平衡常数
(2)一定温度下,随着(t-BuNO)2的起始浓度增大,即增加反应物(t-BuNO)2的浓度,虽然平
衡向正反应方向移动,但由于 (t-BuNO)2的起始浓度增大,其平衡转化率是减小的。
保持温度20℃不变,保持(t-BuNO)2起始浓度相同,平衡转化率越小,K值越小。已知该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.9,则(t-BuNO)2它在CCl4溶剂中的平衡转化率小于其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。
(3)由实验测得该反应的ΔH = 50.5 kJ·mol-1,可知该反应是吸热反应,则反应物的总能量
低于生成物的总能量。可排除能量关系图B和C,又依据活化能Ea = 90.4 kJ·mol-1,Ea-ΔH<50.5kJ·mol-1, 能量关系图A中, Ea-ΔH.>50.5 kJ·mol-1,Ea与ΔH的比例不对。而能量关系图D是合理的。
(4)由于该反应是一个分解反应,所以是一个混乱度增加(熵增)的反应,ΔS >0;而该反应又是一个吸热反应,ΔH>0,所以该反应应在较高温度下有利于自发进行。
(5)现代化学分析中,常借助一些仪器来分析化学物质的组成,用元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素;用红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团;用原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素;用用于比色分析的分光光度计测定溶液颜色深浅,分析溶液颜色与反应物(或生成物)浓度的关系(即比色分析),从而可以确定该化学反应的速率;pH计是测定溶液pH的仪器。
(6)在图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线:先从图中30℃时(t-BuNO)2浓度随时间的变
化关系曲线上,分别查得1min、3 min、4.5 min、8 min等时刻时(t-BuNO)2的浓度,然后按
(t-BuNO)2 2(t-BuNO)
c0 0.05 0
c转 -x -2x
c某时刻 0.5-x 2x
求出1min、3 min、4.5 min、8 min等时(t-BuNO)的浓度,最在图上找出相应的点,连成平滑
曲线即可(见答案)。
答案:(15分)
(1)
(2)减小 小于
(3)D
(4)> 较高
(5)C
(6)
19. [2012·浙江理综化学卷28](14分)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下:
已知:主反应 2Na2CO3 (aq) + 3H2O2 (aq) 2Na2CO3·3H2O2 (s) ΔH < 0
副反应 2H2O2 = 2H2O + O2↑
滴定反应 6KMnO4 + 5(2Na2CO3·3H2O2) +19H2SO4 =
3K2SO4 + 6MnSO4 +10Na2SO4 + 10CO2 ↑ + 15O2↑ + 34H2O
50 °C时 2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解
请回答下列问题:
(1)图中支管的作用是 。
(2)步骤①的关键是控制温度,其措施有 、
和 。
(3)在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇,
均可析出过碳酸钠,原因是 。
(4)步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的
是 。
(5)下列物质中,会引起过碳酸钠分解的有 。
A.Fe2O3 B.CuO
C.Na2SiO3 D.MgSO4
(6)准确称取0.2000 g 过碳酸钠于250 mL 锥形瓶中,加50 mL 蒸馏水溶解,再加50 mL 2.0 mol·L-1 H2SO4,用2.000×10-2 mol·L-1 KMnO4 标准溶液滴定至终点时消耗30.00 mL,则产品中H2O2的质量分数为 。
解析:(1)恒压滴液漏斗一般用于封闭体系,恒压滴液漏斗的支管是为了使反应体系的压力不
会由于滴加液体而增加。如果没有支管,反应体系只有一个口的话,不断加液体就会造成反应
体系压力增加,会使液体滴不下来。所以支管的作用是平衡压强。
(2)由于50°C时,2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解,所以步骤①(控温反应)的关键是控制温度,由于主反应是放热反应,所以控制温度的措施有:采用冷水浴、不断搅拌使反应产生的热量快速地散去,缓慢地滴加H2O2溶液,使反应缓慢进行、缓慢放热。
(3)滤液X主要是过碳酸钠溶液,加入固体NaCl(电解质)或无水乙醇,能降低过碳酸钠的溶解度,使过碳酸钠析出(盐析作用或醇析作用)。
(4)步骤③是洗涤,选用无水乙醇洗涤产品的目的是:为了冲洗去固体表面的水分,有利于干燥,可以防止产品溶解,降低产率。
(5)Fe2O3、CuO是H2O2 分解的催化剂,分析过碳酸钠的组成2Na2CO3·3H2O2,可以推知Fe2O3、CuO它们也会引起过碳酸钠分解。
(6)根据关系式: 6KMnO4 ∽ 5(2Na2CO3·3H2O2)
6mol 5mol
(2.000×10-2 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L/Ml) n
n (2Na2CO3·3H2O2) = 0.0005mol
m (2Na2CO3·3H2O2) = 0.0005mol×314g/mol = 0.517g
答案:(14分)
(1)平衡压强
(2)冷水浴 磁力搅拌 缓慢滴加H2O2溶液
(3)降低产品的溶解度(盐析作用或醇析作用)
(4)洗去水份,利于干燥
(5)AB
(6)25.50 % (或0.2550 )
20. [2012·浙江理综化学卷29](14分)化合物A(C12H16O3)经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2)。C的核磁共振氢谱表明含有苯环,且苯环上有2种氢原子。B经过下列反应后得到G,G由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量为172,元素分析表明,含碳55.8 %,含氢7.0 %,核磁共振氢谱显示只有一个峰。
已知:
请回答下列问题:
(1)写出G的分子式: 。
(2)写出A的结构简式: 。
(3)写出F→G反应的化学方程式: ,该反应属于 (填反应类型)。
(4)写出满足下列条件的C的所有同分异构体: 。
①是苯的对位二取代化合物;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③不考虑烯醇()结构。
(5)在G的粗产物中,经检测含有聚合物杂质。写出聚合物杂质可能的结构简式(仅要求写出1种): 。
解析:(1)由G的相对分子质量为172,元素分析表明,含碳55.8 %,含氢7.0 %,可知G分子中含C、H、O的原子个数为:
C:(172×55.8 %)/12 = 96/12 = 8 ; H:(172×7.0 %/1 = 12/1 = 12 ;
O:(172 – 96 – 12/16 = 64/16 = 4 ;
所以,G的分子式:C8H12O4 。
(2)由题给的信息:化合物A(C12H16O3)经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2),可知A为酯,水解后生成醇和羧酸,。据C(C8H8O2)的核磁共振氢谱表明含有苯环,且苯
环上有2种氢原子,可推出C为 则B为醇(C4H9OH)。又据B经过下列反应后得到G。
由此可推知:B为醇,连续氧化生成羧酸D:C3H7COOH,根据
E为C3H6BrCOOH,E碱性水解生成C3H6(OH)COONa,酸化(H+)后生成F(C3H6(OH)COOH), 又根据G的分子式(C8H12O4)可推知F是在浓硫酸和加热条件下缩合成G。根据G的核磁共振氢谱显示只有一个峰。可推知G的结构简式为:
则F的结构简式为: B的结构简式为为:
A的结构简式为:
(3)F→G反应的化学方程式:
属于取代反应(或酯化反应)。
(4)根据题目所给的满足条件:①是苯的对位二取代化合物;②能与FeCl3溶液发生显色反应;(可推知有酚羟基)③不考虑烯醇()结构。的C(C8H8O2)所有同分异构体有:
(5)在G的粗产物中,聚合物杂质可能有:
答案:(14分)
(1)C8H12O4
(2)
(3) ( http: / / www. )
取代反应(或酯化反应)
(4)
(5)
21. [2012·重庆理综化学卷12]肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化
如题12所示,已知断裂1mol化学键所需的能量
(kJ):N≡N为942、O=O为500、N-N为154,
则断裂1molN-H键所需的能量(KJ)是
A.194 B.391 C.516. D.658
C 【考点】反应热的计算
【详细解析】由图知N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H20(g) △H=-534KJ/mol,
可设断裂1molN-H键所需能量为xKJ,154KJ+4xKJ+500KJ-2752KJ=-534KJ 可求得x=391,故选B。
22. [2012·重庆理综化学卷27](15分)氯离子插层镁铝水滑石错误!不能通过编辑域代码创建对象。是以中国新型离子交换材料,其在高温下完全分解为错误!不能通过编辑域代码创建对象。和水蒸气,现用题27图装置进行试验确定其化学式(固定装置略去)。
(1)错误!不能通过编辑域代码创建对象。热分解的化学方程式为 。
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定错误!不能通过编辑域代码创建对象。,则装置的连接顺序为 (按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是 。装置连接后,首先要进行的操作名称是 。
(3)加热前先通过错误!不能通过编辑域代码创建对象。排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入错误!不能通过编辑域代码创建对象。的作用是 、 等.
(4)完全分解后测得C增重3.65g 、D增重9.90g ,则错误!不能通过编辑域代码创建对象。= .若取消冷却玻管B后进行试验,测定错误!不能通过编辑域代码创建对象。值将 (填“偏高”或“偏低”)
(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl(1-2y)(CO3)2 xH2O],该生成物能发生类似的热分解反应,现以此物为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行试验测定错误!不能通过编辑域代码创建对象。,除测定D的增重外,至少还需测定 .
【答案】(1)2[Mg2Al(OH)6Cl·XH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O
(2)a-e-d-b,吸收HCl气体,检验气密性
(3)将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收,防止产生倒吸(合理答案均给分)
(4)3 、 偏低[中国教@︿育*出版#网%]
(5)装置C的增重及样品质量(样品质量后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)
【考点】化学实验设计与评
23. [2012·重庆理综化学卷29](14分)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。
(1)工业上尿素CO2和NH3,在一定条件下合成,其反应方程式为 。
(2)当氨碳比错误!不能通过编辑域代码创建对象。的转化率随时间的变化关系如题29图1所示。
①A点的逆反应速率v逆(CO2) HYPERLINK "http://www." EMBED Equation.DSMT4 错误!不能通过编辑域代码创建对象。点的正反应速率为V正(CO2)
(填“大于”、“小于”或“等于”)
②NH3的平衡转化率为 。
(3)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图29图2。
①电源的负极为 (填“A”或“B”)。
②阳极室中发生的反应依次为 、 。
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。
【答案】(1)2NH3+CO2CO(NH3)2+H2O
(2)①小于②30%(3)①B②2Cl-—2e-=Cl2↑, CO(NH3)2 +3 Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl
③不变;7.2
【考点】化学反应速率、化学平衡、电化学等知识
24. [2012·广东理综化学卷11] 设nA 为阿伏伽德罗常数的数值 ,下列说法正确的是
A 常温下 ,4gCH4 含有nA 个C-H共价键
B 1 mol Fe 与过量的稀HNO3 反应,转移2 nA 个电子
C 1 L 0.1 mol ·错误!不能通过编辑域代码创建对象。NaHCO3液含有0.1nA 个HCO3 —
D 常温常压下,22.4L的NO2 和CO2合气体含有2 nA 个O 原子
解析:B 应该是转移3 nA 个电子。C 应该是小于0.1nA 个HCO3 —。D条件错误,应为标准状况。
25. [2012·广东理综化学卷31](16分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:
向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的__________耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32—):n(S2O82—) _______。Na2S2O3,<2
为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
表中Vx=__2__mL,理由是___________________。保证反应物K2S2O8浓度改变,而其他的不变,才到达实验目的。
已知某条件下,浓度c(S2O82—)~反应时间t的变化曲线如图13,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82—)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)
碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为:
2Li(s)+I2(s)=2LiI (s) △H
已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s) △H1
4 LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s) △H2
则电池反应的△H=_______________;碘电极作为该电池的___________极。
(△H1-△H2)/2; 负极
26. [2012·广东理综化学卷33](17分)苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
反应原理:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量是122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。分液,蒸馏
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。
甲苯,酸性KMnO4溶液,溶液褪色。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号 实验方案 实验现象 结论
① 将白色固体B加入水中,加热,溶解, 冷却、过滤 得到白色晶体和无色溶液
② 取少量滤液于试管中, 滴入2-3滴AgNO3溶液 生成白色沉淀 滤液含有Cl-
③ 干燥白色晶体, 加热使其融化,测其熔点; 熔点为122.4℃ 白色晶体是苯甲酸
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol。产品中甲苯酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为 (保留两位有效数字)。
(2.40×10-3×122×4)/1.22;96%
27. [2012·四川理综化学卷7]设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 标准状态下,33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
B. 常温常压下,7.0g乙烯与丙烯的混合物红含有氢原子的数目为NA
C. 50mL18.4mol·L-1浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分支的数目为0.46NA。
D . 某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA
B【解析】本题考查阿伏伽德罗常数的应用。HF的沸点19.54℃,在标况下是气态,A项错误;乙烯和丙烯的最简式都是CH2,故7.0 g乙烯和丙烯的混合物含有n(CH2)=0.5 mol,则H原子的物质的量为1 mol,B项正确;浓硫酸与Cu的反应,随着反应的进行,浓硫酸的浓度变稀,就与Cu不反应了,故生成的SO2分子数目小于0.46NA,C项错误;N2与H2反应是可逆反应,不能完全转化,D项错误。
【易错警示】关于阿伏加德罗常数的试题常设置的陷阱,主要有以下几个方面:①标准状况
条件:考查气体时经常给出非标准状况,如常温常压下等; ②物质状态:考查气体摩尔体积时,常考在标准状况下非气态的物质,如HF、H2O、CHCl3 等; ③物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及稀有气体He、Ne等;晶体结构:P4 、金刚石、石墨、二氧化硅的结构及化学键的数目;④氧化还原反应:常设置氧化还原反应中电子转移(得失)数目方面的陷阱;⑤电解、水解:考查电解质溶液中微粒数目或弱电解质的电离,盐类水解方面的知识;⑥胶粒是许多分子的集合体,如1 mol铁完全转化为氢氧化铁胶体后,胶粒数远小于NA。
28.[2012·四川理综化学卷12]在体积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1.100mol O2在催化剂作用下加热到600℃发生反应:
2SO2+O2 AUTOTEXT <=> \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." 2SO3;△H<0。当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡,在相同的温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是
当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡
降低温度,正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大
将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中,得到沉淀的质量为161.980g
达到平衡时,SO2的转化率是90%
D【解析】本题考查化学反应速率、平衡及计算。SO3的生成速率和SO2的消耗速率都是正反应速率,两者始终相等,不能说明已达平衡,A错;由于正反应是放热的,所以降温时平衡右移,正反应速率大于逆反应速率,即正反应速率较小程度小于逆反应速率,B错;根据化学方程式知:生成的SO3的物质的量是气体总物质的量减小量的2倍,即0.63 mol,SO2不与BaCl2反应,则生成硫酸钡为0.63 mol,得到146.79 g,C错;根据平衡前后的压强比知反应前气体的总物质的量减小0.315 g,即减小1-82.5%=17.5%,所以反应前气体总物质的量为1.8 mol,O2为1.1 mol,则SO2为0.7 mol.消耗的SO2的物质的量等于生成的SO3的物质的量,即0.63 mol,转化率为0.63 mol/0.7 mol=90%,D正确。
29. [2012·四川理综化学卷13]向27.2Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO 和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
Cu与Cu2O 的物质的量之比为2:1
硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
B 【解析】本题考查化学计算。根据题意知最后得到的沉淀是Cu(OH)2,其质量是39.2 g,则n(Cu(OH)2)=0.4 mol,n(Cu)=0.4 mol,即原化合物中的n(Cu)等于0.4 mol,设原化合物中的Cu和Cu2O的物质的量分别是x、y,则有x+2y=0.4 mol,64x+144y=27.2 g,解得x=0.2 mol,y=0.1 mol,物质的量之比等于2:1,A正确;反应后得到溶质是NaNO3,则表现酸性的硝酸与氢氧化钠的物质的量相等,即1 mol,0.2 mol Cu和0.1 mol Cu2O被硝酸氧化时共失去(0.4+0.2)mole-,则有0.2 mol的硝酸被还原为NO,所以硝酸的总物质的量是1.2 mol,浓度是2.4 mol/L,B错;产生的NO为0.2 mol,标准状况下体积是4.48 L,C正确;原混合物与硝酸反应生成Cu(NO3)2,n(Cu)=0.4 mol,所以n(NO3-)=0.8 mol,被还原的硝酸是0.2 mol,硝酸的总物质的量是1.2 mol,所以剩余硝酸0.2 mol,D正确。
【技巧点拨】 “守恒法”就是利用物质变化中的某些守恒关系为解题依据,直接列关系式解题。运用守恒法解题易于形成解题思路,同时可避免书写繁琐的解题过程,大大提高了解题的效率,是化学计算中常用的方法。
30. [2012·四川理综化学卷28](17分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比,设计了如下实验流程:
SHAPE \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www."
试验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜。反应完成后,黑色的氧化铜转化为红色的铜。
下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
甲小组测得:反应前氧化铜的质量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。、氧化铜反应后剩余固体的质量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。、生成氮气在标准状况下的体积错误!不能通过编辑域代码创建对象。。
乙小组测得:洗气前装置D的质量错误!不能通过编辑域代码创建对象。、洗气后装置后D的质量错误!不能通过编辑域代码创建对象。、生成氮气在标准状况下的体积错误!不能通过编辑域代码创建对象。。
请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)检查A装置气密性的操作是 。
实验装置 实验药品 制备原理
甲小组 A 氢氧化钙、硫酸铵 反应的化学方程式为①
乙小组 ② 浓氨水、氢氧化钠 用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用:③
(3)甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。
(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为 。
(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值,其原因是 。 为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有药品的实验仪器,重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积,得出合理的实验结果。该药品的名称是 。
【答案】⑴圆底烧瓶(2分)
⑵连接导管,将导管插入水中;加热事关,导管口有气泡产生;停止加热,导管内有水回流并形成一段稳定的水柱(3分)
⑶①(NH4)2SO4+Ca(OH)2 AUTOTEXT =加热= \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." 2NH3↑+2H2O+CaSO4(2分) ②B(2分)
③氢氧化钠溶于氨水后放热,增加氢氧根浓度,使NH3+H2O AUTOTEXT <=> \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." NH3·H2O AUTOTEXT <=> \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." NH4++OH-向逆反应方向移动,加快氨气逸出(2分)
⑷5V1:7(m1-m2) (2分)
⑸浓硫酸吸收了未反应的氨气,从而使计算的氨的含量偏高(2分)
碱石灰(氢氧化钠、氧化钙等)(2分)
【解析】(1)仪器a是圆底烧瓶。
(2)连接导管,将导管的末端插入水中,轻轻加热试管,若导管口有气泡冒出,停止加热后,在导管中形成一段水柱,说明装置气密性良好。
(3)①仿照NH4Cl与碱石灰混合加热制取氨气,即可写出相应的化学方程式为(NH4)2SO4+Ca(OH)2错误!不能通过编辑域代码创建对象。CaSO4+2H2O+2NH3↑。
②浓氨水与固体NaOH混合即可制得氨气,且两种物质混合就无法控制反应随关随停,不需要选用C装置,选用B装置即可。
③固体NaOH溶于浓氨水后,放出大量的热,促使NH3的挥发,溶液中OH-浓度的增加,这两个因素都使NH3+H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。NH3·H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。NH4+ +OH-向逆反应方向即生成NH3的方向移动。
(4)由反应前后氧化铜减少的质量即可求得氨气被氧化生成水的质量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。(m1-m2)g,其中氢原子的物质的量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。(m1-m2)mol;氮原子的物质的量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。×2 mol,则氨分子中氮、氢原子个数比为错误!不能通过编辑域代码创建对象。×2 mol:错误!不能通过编辑域代码创建对象。(m1-m2)mol=5V1:7(m1-m2)。
(5)未参加反应的氨气与水蒸气一起被浓硫酸吸收了,导致计算中水的质量增大,求得氢原子的物质的量增大,最终求得氨分子中氮、氢原子个数比明显比理论值偏小。可以选用只吸收水分而不吸收氨气的药品(如碱石灰等)及相应的装置。
31. [2012·四川理综化学卷29](16分) 直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,最终
生成硫酸钙。硫酸钙可在右图所示的循环燃烧装置的燃料反应器与甲烷
反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于
二氧化碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。
请回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有 。(填写字母编号)
A.温室效应 B. 酸雨 C .粉尘污染 D. 水体富营养化
(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间的二氧化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式: 。
(3)已知1molCH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热160.1kJ,1molCH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3kJ。写出空气反应器中发生反应的热化学方程式: 。
(4)回收的CO2与苯酚钠在一定条件下反应生成有机物M,其化学为C7H5O3Na,M经稀硫酸化得到一种药物中间N,N的结构简式为
①M的结构简式为 。
②分子中无—O—O—,醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有 种。
【答案】⑴A B C(3分) ⑵①Ca(HCO3)2或碳酸氢钙(2分)
②Ca(HSO3)2+O2=CaSO4+H2SO4(3分)
⑶CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s);△H=-962.4kJ·mol-1(3分)
⑷①(2分) ②6(3分)
【解析】本题考查了燃料脱硫的原理、热化学方程式的书写、有机物的推断以及同分异构体的性质等。(1)煤燃烧的产物中有CO2、烟尘以及SO2,分别导致温室效应、粉尘污染和酸雨。没有营养元素排入水中,不会引起水体富营养化。(2)CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2。亚硫酸氢钙具有还原性,可被氧化为硫酸钙。(3)根据右图以及硫酸钙与甲烷反应的气体产物只有水可知,燃料反应器中发生的热化学方程式为:
CH4(g)+CaSO4(s)→CO2(g)+2H2O(g)+CaS(s) H=160.1 kJ·mol-1 ①,再写出甲烷在氧气中燃烧的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) H=-802.3 kJ·mol-1②,②-①可得热化学方程式:
CaS(s)+2O2(g)→CaSO4(s) H=-962.4 kJ·mol-1。
(4)由M酸化后得,可得M的结构简式为。N的分子式为C7H6O3,符合条件的同分异构体有:、、、 ( http: / / www. )、、,共6种。
32. [2012·天津理综化学卷6]已知2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g);ΔH = -197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲) 2 mol SO2和1 mol O2;(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2 ;(丙) 2 mol SO3 。恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是 ( )
A.容器内压强P:P甲=P丙 > 2P乙 B.SO3的质量m:m甲=m丙 > 2m乙
C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙 > k乙D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=G丙 > 2Q乙
答案:B
考查化学平衡中等效平衡知识。考查的知识点有些单一。等温等容时反应前后气体体积变化的反应规律:将起始投料量按化学计量系数之比换算成同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始投料量相等, 则建立的化学平衡是等效的, 简称“ 等量等效” 。 这种情况下的等效平衡中的“ 等效” 指平衡体系中的各种性质( 各对应物的浓度 、 体积分数 、 转化率、 物质的量) 是完全相同的。 类似于数学中的全等三角形, 也可叫“ 全等平衡” 。 甲和乙容器内的平衡是完全相同的平衡(等同平衡),各物理参数除热量都相同。甲和乙的比较可用下图处理帮助理解
P甲<2P乙,m甲>2m乙,K甲<K乙, Q乙=197-Q甲,Q甲不等于Q乙所以选B
33. [2012·天津理综化学卷9](18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题:
⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程式为___________________________________________;
得到滤渣1的主要成分为___________________。
⑵ 第②步加H2O2的作用是_____________________,使用H2O2的优点是___________________________;调溶液pH的目的是使________________________________________生成沉淀。
⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________________________________________。
⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_____________________________:
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol LL-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
该实验题是物质制备的工艺流程式试题。在天津第一次以这种形式考查。全国各地已多年多次出现。
第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+。所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+。Cu和酸反应的离子方程式为或
第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境物污染。调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水
制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3, 蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费。
(5)考查中和滴定的简单计算和误差的分析。,造成偏高的选c.
34. [2012·天津理综化学卷10](14分)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:WO3 (s) + 3H2 (g) 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 W (s) + 3H2O (g)
请回答下列问题:
⑴ 上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。
⑵ 某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为_____________________;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
⑶ 上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:
温度 25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃
主要成份 WO3 W2O5 WO2 W
第一阶段反应的化学方程式为___________________________;580℃时,固体物质的主要成分为________;假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为____________________________________。
⑷ 已知:温度过高时,WO2 (s)转变为WO2 (g);
WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g);ΔH = +66.0 kJ·mol-1
WO2 (g) + 2H2 W (s) + 2H2O (g);ΔH = -137.9 kJ·mol-1
则WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH = ______________________。
⑸ 钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W (s) +2I2 (g) 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 WI4 (g)。下列说法正确的有________________。
a.灯管内的I2可循环使用
b.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
c.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
d.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢
该题考查化学平衡常数表达式、化学平衡的移动原理、反应热的计算、转化率计算。
根据反应方程,注意的是WO3和W都是固体,不写入平衡常数表达式。所以 ( http: / / www. )
达平衡时H2与水蒸气的体积比2:3,消耗的H2体积为3,所以H2的平衡转化率为3/(2+3)=60%。温度升高,H2与水蒸气的体积比减小说明平衡向右移动,正反应吸热。
第一阶段的方程:2WO3+H2=W2O5+H2O,第二阶段方程:W2O5+H2=2WO2+H2O
第三阶段方程:WO2+2H2=W+2H2O所以三个阶段消耗H2的物质量之比为1:1:4
利用盖斯定律可计算△H=+203.9KJ.mol-1.
根据可逆反应原理I2可以循环使用,WI4是在灯丝上分解,生成的W沉积在灯丝上,选a、b。
35. [2012·全国大纲理综化学卷12]在常压和500℃条件下,等物质的量的Ag2O,Fe(OH)3 ,NH4HCO3 ,NaHCO3完全分解,所得气体体积依次是V1\V2\V3\V4.体积大小顺序正确的是
A.V3>V2>V4>V1 B. V3>V4>V2>V1
C.V3>V2>V1>V4 D.V2>V3>V1>V4
B 【解析】常压和500℃条件下,水是气体,等物质的量的Ag2O,Fe(OH)3 ,NH4HCO3 ,NaHCO3完全分解,根据分解化学方程式可知:生成的气体体积大小顺序为V3>V4>V2>V1。
【考点】化学方程式的书写。
【点评】此题难度不大,但素材来自教学一线,以元素及其化合物为载体的综合考查,包括物质性质及反应方程式的处理。
37. [2012·全国大纲理综化学卷13]橙花醇具有玫瑰及苹果香气,可作为香料,其结构简式如下
下列关于橙花醇的叙述,错误的是
既能发生取代反应,也能发生加成反应
在浓硫酸催化下加热脱水,可以生成不止一种四烯烃
1mo1橙花醇在氧气中充分燃烧,需消耗470.4氧气(标准状况)
1mo1橙花醇在室温下与溴四氯化碳溶液反应,最多消耗240g溴
D 【解析】橙花醇含有双键和醇羟基,故能发生取代反应和加成反应,A正确;在浓硫酸催化下加热脱水,发生消去反应,能生成2种四烯烃,B正确;1mo1橙花醇在氧气中充分燃烧,需消耗470.4氧气(标准状况),C正确;1mo1橙花醇在室温下与溴四氯化碳溶液反应,最多消耗3mol溴,480g溴.D错误。
【考点】醇的消去反应规律
①醇分子中,连有一0H的碳原子相邻的碳上必须连有氢原子时,才能发生消去反应而形成不饱和键。
②若醇分子中连有一0H的碳原子没有相邻的碳原子或相邻碳原子上没有氢原子,则不能发生消去反应。
③苯环上的-OH不能消去。
【点评】本题是一道有机题,考查了官能团的性质,特别是醇的消去反应的产物的书写,有机物反应的物质的量的关系。
38. [2012·全国大纲理综化学卷29](15分 ) (注意:在试题卷上作答无效)
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,在将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
起始滤液的pH_____________7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是_________________________________________________。
试剂I的化学式为______________________,①中发生反应的离子方程式为____________________________________________。
试剂Ⅱ的化学式为______________________,②中加入试剂Ⅱ的目的是__________________________________________________________________;
试剂Ⅲ的名称是______________________,③中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________;
某同学称取提纯的产品0.7759g,溶解后定定容在100mL容量瓶中,每次取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL,该产品的纯度为____________________________________________。(列式并计算结果)
[答案](1)大于 碳酸根离子水解呈碱性 (2)BaCl2 Ba2++SO42-=BaSO4 ↓ Ba2++CO32-=BaCO3↓
(3)K2CO3 除去多余的钡离子 (4)盐酸 2H++ CO32-=H2O+CO2↑ (5)0.02562×0.1×74.5×4/0.7759=0.9840
【解析】(1)起始滤液中含有碳酸钾,碳酸根水解呈碱性,故溶液的PH大于7;(2)要除掉杂质离子硫酸根和碳酸根,应加入过量的钡离子;(3)要除掉多余的钡离子,要加入碳酸钾,(4)要除掉多余的碳酸根,要滴加适量的盐酸;(5)计算样品的纯度,注意0.7759g样品配成100ml溶液,每次只取25ml。
【考点】溶液呈酸碱性的原因,除杂的方法,步骤,酸碱中和滴定的原理及简单计算。
【点评】本题以无机框图,除杂中的实验步骤为素材,考查学生对实验操作的熟悉程度和实验原理的应用能力,试图引导中学化学教学关注化学实验操作的真实性。
39. [2012·北京理综化学卷25](13分) 直接排放含S QUOTE http://www./ HYPERLINK "http://www." ,的烟气会形成胶雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的S QUOTE http://www./ HYPERLINK "http://www." ,.
用化学方程式表示S QUOTE http://www./ HYPERLINK "http://www." :形成硫酸型胶雨的反应:
在钠碱循环法中,Na SO ,溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO :制得,该反应的离子方程式是
吸收液吸收SO 的过程中,pH随n(SO ﹣):,n(HSO ﹣)变化关系如下表:
n(SO ﹣):,n(HSO ﹣) 91:9 1:1 1:91
PH 8.2 7.2 6.2
①上表判断Na SO 溶液显 性,用化学平衡原理解释:
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
当吸收液的pH降至约为6时,满送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HSO3在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液PH升至8以上时,吸收液再生并掀环利用。简述再生原理:
【答案】⑴SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O22H2SO4(2分)
⑵SO2+2OH—=SO32—(2分)
⑶①酸性(1分) HSO3—中存在:HSO3—H++SO32—和HSO3—+H2OH2SO3+OH—,HSO3—电离程度大于其水解程度(2分)
②a b(2分)
⑷①HSO3——2e—+H2O= SO42—+3H+(2分)
②H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3—电离生成SO32—,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生(2分)
【解析】解析:(1)酸雨形成的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸。(2)二氧化硫与过量的NaOH溶液反应生成亚硫酸钠溶液。(3)由表给数据n(SO32—):n(HSO3—)=9:91时,溶液PH=6.2,所以亚硫酸钠溶液显酸性。亚硫酸钠溶液中存在两种趋势,电离趋势使溶液显酸性,水解趋势使溶液显碱性,溶液显酸性显而易见是电离趋势大于水解趋势的结果;由表给数据n(SO32—):n(HSO3—)=1:1时,溶液PH=7.2,可知吸收液显中性必然是亚硫酸钠和亚硫酸钠的混合液,溶液中电荷守恒的关系为:c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3—)+ c(OH—),由此可判断a正确,c不正确。(4)阳极发生氧化反应,所以HSO3—在阳极失去电子生成SO42—和H+。阴极H+放电破坏水的电离平衡,云集OH—,使溶液PH增大显碱性,HSO3—与OH—反应重新生成SO32—,吸收液得以再生并循环使用。
40. [2012·北京理综化学卷26](12分)用生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:
已知:Ⅰ反应A中, 4mol HCI被氧化,放出115.6kJ的热量。
Ⅱ
的电子式是_______________.
②反应A的热化学方程式是_______________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________KJ,中
H—O 键比HCl中H—Cl键(填“强”或“若”)_______________。
(2)对于反应A,下图是4种投料比[n(HCl):,分别为1:1、2:1、4:1、6:1、]下,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。
①曲线b对应的投料比是______________.
②当曲线b, c, d对应的投料比达到相同的HCI平衡转化率时,对应的反应温度与投
料比的关系是_________________.
⑧投料比为2:1、温度为400℃时,平衡混合气中的物质的量分数是_______________.
【答案】⑴①(1分)②4HCl(g)+O2(g) ( http: / / www. )2Cl2(g)+2H2O(g) △H=—115.6kJ/mol(2分)
③32 (2分) 强(2分)
⑵①4:1(1分)②投料比越高,对应的反应温度越低(2分)③30.8%(2分)
【解析】解析:(1)由题给条件可知,4molHCl被氧化,放出热量为115.6KJ,可知 H=—115.6KJ/mol;由 H=—(生成物键能之和—反应物键能之和)可得,E(H—O)—E(H—Cl)=〔115.6+(498—(2×243))/4=31.9,键能越大化学键越稳定越强,所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl强。(2)在其他条件不变时,O2的量越大,HCl的转化率越大,由此可确定a为6:1,b为4:1,c为2:1,d为1:1;由图可知,当HCl的转化率相同时,温度由低到高的顺序是bcd,由此可确定温度与投料比的关系是:投料比越高温度越高;由图可读出投料比2:1,温度400℃时,HCl的转化率为80%,由此可建立三段式:
n(起) 2 1 0 0
△n 1.6 0.4 0.8 0.8
n(平) 0.4 0.6 0.8 0.8
所以平衡混合气中Cl2的物质的量分数=0.8/(0.4+0.6+0.8+0.8)=0.308。
41. [2012·新课程理综化学卷9]用NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列叙述中不正确的是( )
A.分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA
B.28g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA
C.常温常压下,92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
D.常温常压下,22.4L氯气于足量的镁粉反应,转移的电子数为2NA
D 【解析】: D项,非标准状况,无法确定22.4L气体的体积物质的量,故无法判断电子转移数目。
42. [2012·新课程理综化学卷26](14分) 铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值: (列出计算过程)
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 ;与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
【答案】:(1) ∵ n(Cl) = 0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol
∴ m(Fe) = 0.54g – 0.10 mol×35.5g·mol-1 = 0.19g
故 n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol
∴ n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3, 即x = 3
(2) 0.10; 盐酸, 氯气;
(3) 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 (或2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I3-);
(4) 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-;
FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-;
2FeO42- + 8H2O + 3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH-
【解析】:此题为中档题。前第1~3问较基础。在计算第1问X值的时候,完全可以把x=2或者x=3代入,这样可以节省时间。第4问也是近几年多次考到的高铁酸钾,有关高铁酸钾的制备与电化学,第4问考查化学基本功,这里面有很好的区分度,扎实的同学拿满分应该没有问题。第一个方程式多次书写过,第二个方程式,很多同学觉得无法书写,其实首先写大体物质,高铁酸根被还原为Fe3+,然后再写出转移的电子数,根据电荷守衡,因为溶液是碱性的,所以产物只能写成8个OH-,一个Fe3+结合3个OH-生成Fe(OH)3,因为负极反应式为Zn - 2e- = Zn2+,所以最后一个方程式只需要综合得失电子守衡,将正、负极反应加合就可以得出正确答案。
43. [2012·新课程理综化学卷27](14分)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 。
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为 —890.3 KJ·mol-1、—285.8 KJ·mol-1、—283.0 KJ·mol-1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为 ;
(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为 。
(4)COCl2的分解反应为COCl2(g) = Cl2(g) + CO(g) △H = + 108 KJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出):
①计算反应在第8 min 时的平衡常数K = ;
②比较第2 min 反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2) T(8)(填“<”、“>”或“=”);
③若12 min 时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2) = mol·l-1;
④比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小 ;
⑤比较反应物COCl2在5~6 min和15~16 min时平均反应速率的大小v(5~6) v(12~13) (填“<”、“>”或“=”),原因是 。
【答案】:(1) MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑;
(2)5.52×103 KJ;
(3)CHCl3 + H2O2 = HCl + H2O + COCl2
(4)①K = 0.234 mol·L-1; ②< ③0.031
④v(2~3) > v(5~6) = v(12~13)
⑤>, 在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大。
【解析】:此题中挡题。但拿满分较难,这主要体现在计算麻烦上,第2问其实出题人完全直接说CH4、H2和CO的燃烧热分别为 890.3 KJ·mol-1、285.8 KJ·mol-1、283.0 KJ·mol-1,这样很多同学在计算反应热的时候更容易出错。因为反应为CH4 + CO2 = 2CO + 2H2 △H = 反应物的燃烧热 - 产物的燃烧热 = + 247.3 KJ/mol,也就是生成2mol CO,需要吸热247.3 KJ,那么要得到1立方米的CO,放热为(1000/22.4)×247.3/2=5.52×103 KJ。
第3问要根据电负性分析碳元素化合价的变化,CHCl3碳为+2价,COCl2中碳为+4价,即可写出方程式。
第4问,①根据K计算公式即可求出;
②同时计算T(2)时的K值很明显小于T(8)时的K值,说明是升高温度平衡正向移动的原因;③题目说了是不同条件下的平衡状态,那么后面温度就不会改变。根据K值可计算C(COCl2);
④因为5-6分钟,CO浓度在改变所以平均反应速率大于其它的,因为处于平衡状态,根据V的计算公式,2-3、12-13的平均反应速率为0;
⑤因为5-6分钟时浓度改变大于12-13。
本题第四问中①、③的答案有待商榷,为什么都要保留到小数点后三位,从题目中能看出来吗?2012年高考化学试题分类解析汇编:离子共存 离子反应
1.[2012·江苏化学卷3]常温下,下列各组离子在制定溶液中一定能大量共存的是
A.0.1 mol·L-1的NaOH溶液:K+、Na+、SO42-、CO32-
B.0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液:K+、Ba2+、NO3-、Cl-
C.0.1 mol·L-1FeCl3溶液:K+、NH4+、I-、SCN-
D.c(H+)/c(OH-)=1×1014的溶液:Ca2+、Na+、ClO-、NO3-
A 解析:本题以溶液中离子共存的方式考查学生对Fe3+的氧化性、其硫氰酸盐的难电离性、碘离子的还原性、碳酸钡的难溶性、次氯酸的弱酸性及难电离性等相关知识的理解程度,考查学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。
2.[2012·江苏化学卷9]下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.用KIO3氧化酸性溶液中的KI:5I-+IO3-+3H2O=3I 2+6OH-
B.向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热:NH4++6OH-错误!不能通过编辑域代码创建对象。NH3↑+H2O
C.将过量二氧化硫气体入冷氨水中:SO2+NH3·H2O=HSO3-+NH4+
D.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag+2H++3NO3-=Ag++NO↑+H2O
C 解析:本题是基本概念中离子方程式判断正误的考查,选题以元素化合物基础和生活内容为背景。
A.一定要注意酸性溶液中不能出现OH-。
B.NH4HCO3溶液HCO3-也能与NaOH反应。
C.过量二氧化硫气体入冷氨水只能酸式盐。
D.得失电子不守恒。
【备考提示】高考常设置的错误形式有:离子反应不符合客观事实;各物质化学式拆分错误;不符合“三个守恒”(质量、电荷、电子);不符合有机物官能团性质;反应环境与产物的矛盾;改写是否正确(注意区别胶体与沉淀);隐含的反应是否遗漏(生成物与反应物不共存、隐含的氧化性物质等);方程式与所给的“量”的条件是否切合“过量”,“适量”,“足量”,“少量”等
解此类问题是应做到:
注意“三看”:看反应环境,看操作顺序,看反应物之间量的关系。
牢记“三查”:查物质是否能拆分成离子形式,查三个守恒,查阴阳离子的比例与它们形成化合物时的比例是否相同。
3. [2012·海南化学卷8]两种盐的固体混合物:①加热时有气体产生,②加水溶解时有沉淀生成,且沉淀溶于稀盐酸。满足上述条件的混合物是
A . BaCl2和(NH4)2S04 B . AgNO3和NH4Cl
C.FeCl3和NaHCO3 D. KCl和Na2CO3
AC 【解析】 (NH4)2SO3加热时会分解放出气体,BaCl2和(NH4)2SO3溶于水生成的沉淀为BaSO3,它能溶解于盐酸,故A选项符合题意;B中两种物质溶于水生成的沉淀为AgCl,不能溶解于盐酸,故B选项不符合题意;C中的NaHCO3 受热会分解放出二氧化碳,FeCl3和NaHCO3 溶于水发生互促水解的反应,生成的Fe(OH)3沉淀溶于盐酸,故C选项符合题意;KCl和Na2CO3受热都不分解生成气体,故D选项不符合题意。
4. [2012·海南化学卷12]能正确表示下列反应的离子方程式为
A.碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液:HCO3-+OH–= CO32-+ H2O
B.二氧化硫通入次氯酸钠溶液:SO2 + ClO- + 2OH–= SO42-+Cl-+ H2O
C.硫化钡加入稀硫酸:BaS + 2H+ = H2S↑+ Ba2+
D.新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH–=2AlO2–+H2O
BD 【解析】A选项中反应还应该有CaCO3生成, C选项中还有BaSO4生成,故A选项、C选项漏掉部分离子反应,均错;B中因为ClO- 具有强氧化性,故正确;D中的产物、元素、电荷都守恒,正确。
5.[2012·海南化学卷20-I]
【答案】AC
【解析】加入氨水后,Cu2+会生成络合物,不能生成沉淀,故A错;硫酸钠与Cu2+也不会生成沉淀,故C错。H2S与三种离子会生成CuS、HgS和PbS沉淀;纯碱能增大溶液的pH,使三种离子都生成沉淀。
6.[2012·安徽理综化学卷8]下列离子或分子在溶液中能大量共存,通错误!不能通过编辑域代码创建对象。后仍能大量共存的一组是
A.错误!不能通过编辑域代码创建对象。
B.错误!不能通过编辑域代码创建对象。
C.错误!不能通过编辑域代码创建对象。
D.错误!不能通过编辑域代码创建对象。
A 【解析】本题考查离子的共存问题,同时考查考生应用知识解决实际问题的能力。C项中Fe2+ 与Cl2不能大量共存,D项中Ag+与NH3·H2O不能大量共存,可排除;A项通入CO2后不反应,仍能大量共存,正确;B项,因SiO2-3+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO2-3,故通入CO2后SiO2-3不能大量存在。
7.[2012·安徽理综化学卷13]已知室 温下,错误!不能通过编辑域代码创建对象。的K,或溶解度远大于错误!不能通过编辑域代码创建对象。。向浓度均为0.1错误!不能通过编辑域代码创建对象。错误!不能通过编辑域代码创建对象。错误!不能通过编辑域代码创建对象。的错误!不能通过编辑域代码创建对象。和错误!不能通过编辑域代码创建对象。混合溶液中,逐滴加入NaOH 溶液。下列示意图表示生成错误!不能通过编辑域代码创建对象。的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系合理的是
( http: / / www. )
B 【解析】本题主要考查化学反应的顺序问题,旨在考查考生运用基础知识解决实际问题的能力。因Ksp[Al(OH)3]>> Ksp[Fe(OH)3],因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时,首先应生成Fe(OH)3沉淀,当Fe3+ 沉淀完全后,再生成Al(OH)3沉淀,继续滴加NaOH溶液,则Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,故B项图像符合实际情况。
8. [2012·重庆理综化学卷11]向10mL 0.1mol·错误!不能通过编辑域代码创建对象。错误!不能通过编辑域代码创建对象。溶液中,滴加等浓度错误!不能通过编辑域代码创建对象。溶液x mL,下列叙述正确的是
x=10时,溶液中有错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。,且错误!不能通过编辑域代码创建对象。
x=10时,溶液中有错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。,且错误!不能通过编辑域代码创建对象。
x=30时,溶液中有错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。,且错误!不能通过编辑域代码创建对象。
x=30时,溶液中有错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。,且错误!不能通过编辑域代码创建对象。
【答案】A
9. [2012·广东理综化学卷8]在水溶液中能大量共存的一组是
A 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 B 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。
C 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 ( http: / / www. ) D 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。
解析:A.Fe2+和ClO-发生氧化还原反应;B.有氢氧化铜沉淀生成D.有硅酸沉淀生成
10. [2012·四川理综化学卷9]下列离子方程式正确的是
A.钠与水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B.硅酸钠溶液与醋酸溶液混合:SiO32-+2H+=H2SiO3↓
C.0.01mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液与0.02mol·L-1Ba(OH)2溶液等体积混合:
NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O
D.浓硝酸中加入过量铁粉并加热:Fe+3NO3-+6H+ AUTOTEXT =加热= \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." Fe3++3NO2↑+3H2O
C【解析】本题考查离子方程式的书写判断。A项的电荷不守恒,A项错误;醋酸是弱酸,不能拆,B项错误;NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2以1:2的比值混合,OH—恰与NH4+和Al3+完全反应,C项正确;硝酸与过量Fe反应得到的是Fe2+,D项错误。
【易错警示】离子方程式的正误判断:首先看是否符合客观事实;二看是否可拆,弱电解质、难溶物、单质、氧化物均不能拆;三看电荷是否守恒;四看物质反应的量与滴加顺序。
11.[2012·全国大纲理综化学卷7]能正确表示下列反应的离子方程式是
A 硫酸铝溶液中加入过量氨水 +3OH-=Al(OH)3 ↓
B 碳酸钠溶液中加入澄清石灰水 Ca(OH) 2 +=CaCO3 ↓ + 2
C 冷的氢氧化钠溶液中通入氯气 Cl2 + 2=Cl + + H2O
D 稀硫酸中加入铁粉 2Fe + 6 = 2 + 3H2 ↑
C 【解析】A答案中氨水是弱电解质,应写成分子式,错误;B中澄清石灰水应写成离子形式,错误;D答案中铁粉与稀硫酸反应生成亚铁离子,错误。
【考点】判断离子方程式的正误判时,关键抓住离子方程式是否符合客观事实、化学式的拆分是否准确、是否遵循电荷守恒和质量守恒、氧化还原反应中的得失电子是否守恒等;就能很好的解决问题。
【点评】离子方程式正误判断是个老生常谈的问题了,本题出得没有创意,如D这是个重现率很高的的经典错误,考生绝对做过原题!B项也见得多, A直接取材于课本第二册,C选项,考生也绝对做过,非常常见。
12. [2012·北京理综化学卷7]下列结实实验现象的反映方程式正确的是
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗2Na+O2=Na2O2
B.向AgC1悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色2AgC1+S2-=Ag2S↓+2C1-
C.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色粘稠物2Na2O2=2Na2CO3+O2
D.向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水,出现白色沉淀2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
解析:切开的金属钠暴露在空气中,光亮逐渐变暗是因为生成白色氧化钠的缘故,A错误;AgCl的溶解度大于Ag2S溶解度,所以AgCl的悬浊液中加入Na2S溶液可以转化为Ag2S,B正确;过氧化钠在潮湿的空气中生成的白色粘稠物应该是氢氧化钠,C错误;向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水,不可能存在CO32—,D错误。答案:B
13. [2012·福建理综化学卷24](1)电镀是,镀件与电源的 极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成的镀层。
①若用铜盐进行化学镀铜,应选
用 (填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
②某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如右图所示。该镀铜过程中,镀液pH控制在12.5左右。据图中信息,给出使反应停止的方法:
(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下:
①步骤(i)中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为 。
②步骤(ii)所加试剂起调节pH作用的离子是 (填离子符号)。
③在步骤(iii)发生的反应中,1molMnO2转移2个mol电子,该反应的离子方程式为 。
④步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为
错误!不能通过编辑域代码创建对象。
过滤后母液的pH=2.0,c(错误!不能通过编辑域代码创建对象。)=a mol·L—1,c(错误!不能通过编辑域代码创建对象。)=b mol·L—1,c(错误!不能通过编辑域代码创建对象。)=d mol·L—1,该反应的平衡常数K= (用含a、b、d的代数式表示)。
解析:(1)电镀池中,镀件就是待镀金属,作阴极,与电源的负极相连;镀层金属为阳极,与电源正极相连。
(2)①要把铜从铜盐中置换铜出来,比如用铁就可以,铁是作还原剂的,所以加入还原剂,
②根据图示信息,pH=8—9之间,反应速率为0,所以要使反应停止,调节溶液的pH至8—9 之间,可见读图信息的重要性。
(3) ①碱式碳酸铜与硫酸反应的方程式直接写,用观察法配平。Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O
②题目要求调高PH,铵根离子显酸性,碳酸氢根离子显碱性,则起作用的离子是碳酸氢根离子。
③依题意亚铁离子变成了铁离子,1mol MnO2转移电子2 mol,则锰元素从+4变成+2价,溶液是显酸性的,方程式经过观察可要补上氢离子,综合上述分析可写出离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
④氢离子浓度为10-2,依据K的表达式马上就可写出来K= 。
24题没有了复杂的工艺的流程,这个信号在质检题中已经给出,没有在流程上设置障碍,问题设计平实,难度不大。平衡常数计算简单,只要代入即可,没有复杂的数学变换,降低了难度。对图中信息的获取要求较高。
14. [2012·浙江理综化学卷26](15分)大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可能含有下列离子:Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-和NO2-等。某研究小组取该地一定量的酸雨,浓缩后将所得试液分成4份,进行如下实验:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色;第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;第四份加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色。
已知:Ksp(Ag2SO4) = 1.20×10-5
请回答下列问题:
(1)该酸雨中肯定存在的离子有 ;肯定不存在的离子有 ,说明其不存在的理由: 。
(2)写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式: 。
(3)设计实验方案,检验该试液中是否存在Cl-: 。
(4)该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成,在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2,该过程中发生的化学反应有 、 ,再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨。说明NO的作用: 。
解析:(1)从酸雨中可能含有的离子分析,SO32-具有较强的还原性,因此酸性条件下SO32-与NO3-是不能共存的。从浓缩后所得的4份试液进行的实验分析可知:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色,说明有NO3―或NO2-,(6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O或2NO2-+ 2I―+ 4H+= I2 + 2NO↑+ 2H2O);第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出,说明有SO42―;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明有NH4+;第四份加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,说明可能有Cl―或SO42―(生成AgCl↓或Ag2SO4↓,均不溶于稀硝酸),静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色,说明没有NO2-,否则NO2-离子能与具强氧化性的酸性KMnO4溶液反应,使KMnO4溶液褪色(5NO2- + 2MnO4―+6H+= 5NO3―+ 2Mn2++ 3H2O)。所以,该酸雨中肯定存在的离子有SO42-、NO3-、NH4+;肯定不存在的离子有SO32-、NO2-。(2)试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式是:6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O。(3)由于该试液中存在着SO42―,所以,检验该试液中是否存在Cl- 时要考虑排除SO42―的干扰。检验的方法为:取少量试液,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-。(4)据题目告知,是探究NO参与硫酸型酸雨的形成,根据硫酸型酸雨的形成的机理:化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫磺的生产等过程中产生的SO2 释放到空气中,在光照、烟尘中的金属氧化物等的催化作用下,SO2 与氧气反应生成SO3 ,SO3 溶于雨水后形成H2SO4。因此当在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2时,要生成SO3 必须要有催化剂参与,所以NO应该是起了催化剂的作用,该过程中发生的化学反应该是2NO+O2= 2NO2 , NO2+SO2 = SO3 + NO。
答案:(1)SO42-、NO3-、NH4+ ;SO32-、NO2- ;SO32-具有较强的还原性,酸性条件下,与NO3-不能共存。若有NO2-,能使酸性KMnO4溶液褪色
(2)6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O
(3)取少量试液,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3
溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-
(4)2NO+O2= 2NO2 NO2+SO2 = SO3 + NO ;催化剂
15. [2012·山东理综化学卷28](12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在 (填 离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是 。
a.电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 。
答案:(1)c,d (2)Fe3+;取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4褪色 (3)3Cu2O+2Al=Al2O3+6Cu
(4)b,d (5)4H++O2+4e-=2H2O
16.[2012·四川理综化学卷26](13分)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质;E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体;M为红褐色沉淀。
请回答下列问题:
(1)B中所含元素位于周期表中第 周期, 族。
(2)A在B中燃烧的现象是 。
(3)D+E→B的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量比是 。
(4)G+G→M的离子方程式是 。
(5)Y受热分解的化学方程式是 。
【答案】⑴三 VIIA (各1分,共2分) ⑵产生苍白色火焰(2分)
⑶2:1(3分) ⑷3AlO2-+Fe3++6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓(3分)
⑸4Fe(NO3)3 AUTOTEXT =加热= \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." 2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑(3分)
【解析】根据转化关系和题中所给的信息可以判断:A为H2、B为Cl2、C为NaOH、D为HCl、E为MnO2、F为Al、G为NaAlO2、H为Fe2O3、I为NO2、J为FeCl3、M为Fe(OH)3、N为HNO3。
(1)B中含有的氯元素位于元素周期表第三周期第VIIA族。
(2)H2在Cl2中燃烧产生苍白色的火焰。
(3)浓盐酸与二氧化锰发生的反应为MnO2+4HCl(浓)错误!不能通过编辑域代码创建对象。MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中被氧化(注意发生反应的HCl只有一半被氧化)与被还原的物质的物质的量之比是2:1。
(4)NaAlO2与FeCl3在溶液中发生双水解反应:3AlO2- +Fe3++6H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。3Al(OH)3↓+ Fe(OH)3↓
(5)硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气,化学反应方程式为:4Fe(NO3)3错误!不能通过编辑域代码创建对象。2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑。
17. [2012·天津理综化学卷9](18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题:
⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程式为___________________________________________;
得到滤渣1的主要成分为___________________。
⑵ 第②步加H2O2的作用是_____________________,使用H2O2的优点是___________________________;调溶液pH的目的是使________________________________________生成沉淀。
⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________________________________________。
⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_____________________________:
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol LL-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
该实验题是物质制备的工艺流程式试题。在天津第一次以这种形式考查。全国各地已多年多次出现。
第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+。所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+。Cu和酸反应的离子方程式为或
第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境物污染。调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水
制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3, 蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费。
(5)考查中和滴定的简单计算和误差的分析。,造成偏高的选c.
18. [2012·全国大纲理综化学卷29](15分 ) (注意:在试题卷上作答无效)
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,在将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
起始滤液的pH_____________7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是_________________________________________________。
试剂I的化学式为______________________,①中发生反应的离子方程式为____________________________________________。
试剂Ⅱ的化学式为______________________,②中加入试剂Ⅱ的目的是__________________________________________________________________;
试剂Ⅲ的名称是______________________,③中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________;
某同学称取提纯的产品0.7759g,溶解后定定容在100mL容量瓶中,每次取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL,该产品的纯度为____________________________________________。(列式并计算结果)
[答案](1)大于 碳酸根离子水解呈碱性 (2)BaCl2 Ba2++SO42-=BaSO4 ↓ Ba2++CO32-=BaCO3↓
(3)K2CO3 除去多余的钡离子 (4)盐酸 2H++ CO32-=H2O+CO2↑ (5)0.02562×0.1×74.5×4/0.7759=0.9840
【解析】(1)起始滤液中含有碳酸钾,碳酸根水解呈碱性,故溶液的PH大于7;(2)要除掉杂质离子硫酸根和碳酸根,应加入过量的钡离子;(3)要除掉多余的钡离子,要加入碳酸钾,(4)要除掉多余的碳酸根,要滴加适量的盐酸;(5)计算样品的纯度,注意0.7759g样品配成100ml溶液,每次只取25ml。
【考点】溶液呈酸碱性的原因,除杂的方法,步骤,酸碱中和滴定的原理及简单计算。
【点评】本题以无机框图,除杂中的实验步骤为素材,考查学生对实验操作的熟悉程度和实验原理的应用能力,试图引导中学化学教学关注化学实验操作的真实性。
黄铜矿
冰铜(mCu2S nFeS)
气体A
泡铜(Cu2O、Cu)
熔渣B
Al
高温
粗铜
精铜
电解精炼
石英砂
石英砂
空气
空气
焙烧
焙烧2012年高考化学试题分类解析汇编:化学实验
1. [2012·江苏化学卷6]下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
图1 图2 图3 图4
A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
B.用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体
D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层
D 解析:本题属于基础实验与基本实验操作的考查范畴。
A.图1所示装置中氢氧化钠会与Cl2反应。
B. NH4Cl晶体受热分解,会“假升华”。
C.纯碱是可溶性固体,不能用此装置,改在圆底烧瓶和分液漏斗的组合中进行。
D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层,有机层从下口放出,水层从上口倒出,实现分液。
本题以常见气体制取、蒸干、除杂、萃取、分液为实验操作为素材,考查学生对实验操作的熟悉程度和实验原理的应用能力,试图引导中学化学教学关注化学实验操作的真实性。
2. [2012·江苏化学卷7]下列物质转化在给定条件下能实现的是
①
②
③
④
⑤
A.①③⑤ B.②③④ C.②④⑤ D.①④⑤
A 解析:本题属于元素及其化合物知识的考查范畴。三氧化铝的两性、偏铝酸酸性弱于碳酸、候氏制碱原理 、Fe3+水解FeCl3溶液蒸干得不到无水FeCl3、氢氧化镁不稳定性等内容都来源于必修一、和必修二等课本内容及课本上的基本反应,看来高三复习不能“舍本逐末”。
3.[2012·江苏化学卷13]下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作 实验现象 结 论
A 向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液 均有固体析出 蛋白质均发生变性
B 向溶液中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液 出现白色沉淀 溶液X中一定含有SO42-
C 向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体 出现白色沉淀 H2SiO3的酸性比H2CO3强
D 向浓度均为0.1 mol·L-1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液 出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D 解析:本题属于常规实验与基本实验考查范畴。
A.向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液,虽然实验现象均有固体析出,但一是盐析,一是变性;一是可逆变化,一是不可逆变化。
B.向溶液中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀就得出溶液X中一定含有SO42-是不合理的,若溶液中有SO32-也出现白色沉淀。
C.向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体,出现白色沉淀,结论应为H2CO3的酸性比H2SiO3强。
D.向浓度均为0.1 mol·L-1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现黄色沉淀,说明沉淀向着溶解度更小的方向转化,结论应该是Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。
【备考提示】常见物质的制备、分离提纯、除杂和离子检验等都是学生必备的基本实验技能,我们要在教学中不断强化,反复训练,形成能力。
4. [2012·海南化学卷4]下列实验操作正确的是
A.可用氨水除去试管内壁上的银镜
B.硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中
C.将三氯化铁溶液蒸干,可制得无水三氯化铁
D.锌与稀硫酸反应时,要加大反应速率可滴加少量硫酸铜
D 【解析】银与氨水不反应,应用稀硝酸清洗,A选项错;硅酸钠具有粘性,能将玻璃塞和玻璃瓶粘在一起,故硅酸钠溶液不能保存在带玻璃塞的试剂瓶中,B选项错;将三氯化铁溶液蒸干,由于HCl具有挥发性,三氯化铁会水解彻底,生成Fe(OH)3,C选项错;锌能置换出铜,构成原电池加快了反应速率,故D选项正确。
5. [2012·海南化学卷8]两种盐的固体混合物:①加热时有气体产生,②加水溶解时有沉淀生成,且沉淀溶于稀盐酸。满足上述条件的混合物是
A . BaCl2和(NH4)2S04 B . AgNO3和NH4Cl
C.FeCl3和NaHCO3 D. KCl和Na2CO3
AC 【解析】 (NH4)2SO3加热时会分解放出气体,BaCl2和(NH4)2SO3溶于水生成的沉淀为BaSO3,它能溶解于盐酸,故A选项符合题意;B中两种物质溶于水生成的沉淀为AgCl,不能溶解于盐酸,故B选项不符合题意;C中的NaHCO3 受热会分解放出二氧化碳,FeCl3和NaHCO3 溶于水发生互促水解的反应,生成的Fe(OH)3沉淀溶于盐酸,故C选项符合题意;KCl和Na2CO3受热都不分解生成气体,故D选项不符合题意。
6. [2012·安徽理综化学卷10]仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是
选项 实验目的 玻璃仪器
A 分离乙醇和乙酸医酯的混合物 分液漏斗、烧杯
B 用错误!不能通过编辑域代码创建对象。的盐酸配制100ml, 错误!不能通过编辑域代码创建对象。的盐酸 100ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C 用溴水、淀粉-KJ溶液比较错误!不能通过编辑域代码创建对象。与错误!不能通过编辑域代码创建对象。的氧化性强弱 试管、胶头滴管
D 用错误!不能通过编辑域代码创建对象。和错误!不能通过编辑域代码创建对象。固体制备并收集错误!不能通过编辑域代码创建对象。 酒精灯、烧杯、导管、集气瓶
C 【解析】本题主要考查常见实验中仪器的选择,同时考查考生对简单实验的设计能力。A项,在分液漏斗中加入混合物,然后加水振荡,分液即可得到乙酸乙酯和乙醇的水溶液,而要从乙醇水溶液中再分离出乙醇,需进行蒸馏操作,需用到蒸馏烧瓶、冷凝管等玻璃仪器;B项,还需用到酸式滴定管等玻璃仪器;C项用试管、胶头滴管即可实现实验目的;D项,制备、收集NH3用到的玻璃仪器有大试管、酒精灯、导管、集气瓶。故C项正确。
7. [2012·福建理综化学卷6]下列说法不正确的是
A.易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源
B.用湿润的红色石蕊试纸检验氨气
C.在50mL量筒中配置0.1000mol·L—1碳酸钠溶液
D.金属着火时,用细沙覆盖灭火
C 解析:量筒用来量取液体的,一般不用来配制溶液。其它选项正确。此题主要是考查学生一些实验常识,对学生来说比较简单,也体现考试说明中的提高实验考查要求。
8. [2012·福建理综化学卷7]下列关于有机物的叙述正确的是
A.乙醇不能发生取代反应 B.C4H10有三种同分异构体
C.氨基酸、淀粉均属于高分子化合物 D.乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别
D 解析:有机化学必修部分只能这样,范围有限,要求不高,学生比较容易作答。4个选项分别考不同的知识,A是考有机反应类型,乙醇与钠反应可认为是取代反应,乙醇与HBr反应,酯化反应等都是取代反应。B是考同分异构体,丁烷有两种同分异构体。C是考高分子化合物,氨基酸不是高分子化合物。D是考有机物的鉴别。
9.[2012·福建理综化学卷11]下列物质与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3的是
A.二氧化氮 B.钠 C.硫酸镁 D.二氧化硅
B 解析:钠与水作用得到氢氧化钠溶液,与氯化铵反应放出氨气。其它选项不正确。这题考查元素化合物知识,比较简单明了,基础题。
10.[2012·浙江理综化学卷7]下列说法正确的是
A.油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件都能发生水解反应
B.蛋白质是结构复杂的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N四种元素
C.棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
D.根据分散质粒子的直径大小,分散系可分为溶液、浊液和胶体,浊液的分散质粒子大小介于溶液与胶体之间
B 解析:A选项,葡萄糖是单糖,不能水解,A错;B选项,蛋白质是氨基酸缩合
而成的高分子化合物,都含有C、H、O、N四种元素,B正确;C选项,蚕羊
毛属蛋白质,为含氮化合物。合成纤维除含C、H、O元素外,有的还含有其他
元素,如腈纶含N元素、氯纶含Cl元素等,它们完全燃烧时不都只生成CO2
和H2O,C错;D选项,浊液的分散质粒子大小是大于胶体,大于10-7m(即大
于100mm),D错。
11.[2012·浙江理综化学卷8]下列说法不正确的是
A.用倾析法分离时,将烧杯中的上层清液用玻璃棒引流到另一容器内,即可使沉淀与清液分离
B.做“钠与水的反应”实验时,切取绿豆大小的金属钠,用滤纸吸干其表面的煤油,放入烧杯中,滴入两滴酚酞溶液,再加入少量水,然后观察并记录实验现象
C.用移液管取液后,将移液管垂直放入稍倾斜的容器中,并使管尖与容器内壁接触,松开食指使溶液全部流出,数秒后,取出移液管
D.一旦金属汞洒落,必须尽可能收集起来,放在水中保存以防挥发;并将硫磺粉撒在洒落的地方,使金属汞转变成不挥发的硫化汞
B 解析:做“钠与水的反应”实验时,应向一只盛有水的小烧杯中滴加几滴酚酞试液,然后
将绿豆大小用滤纸吸干其表面的煤油的金属钠投入小烧杯中,观察并记录实验现象。B
选项错。
12.[2012·重庆理综化学卷7]下列叙述正确的是
错误!不能通过编辑域代码创建对象。与S混合加热生成错误!不能通过编辑域代码创建对象。
错误!不能通过编辑域代码创建对象。的热稳定性大于错误!不能通过编辑域代码创建对象。
过量的铜与浓硫酸反应用一氧化氮生成
D. 白磷在空气中加热到一定温度能转化成红磷
【答案】C
13.[2012·重庆理综化学卷8]对实验:①中和滴定、②中和热的测定、③实验室制备乙烯、④乙酸乙酯的制取,叙述正确的是
A.①④必须加热 B.②③必须隔热 C.①②必须用指示剂 D.③④必须用催化剂
【答案】D
【考点】化学实验
【详细解析】中和滴定不需要加热,A错;制备乙烯不需要隔热,B错;中和热测定不需要指示剂,C错;实验室制备乙烯,乙酸乙酯制取都需要浓硫酸作催化剂,D正确。
14. [2012·广东理综化学卷10]下列应用不涉及氧化还原反应的是
A Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B 工业上电解熔融状态Al2O3制备Al
C 工业上利用合成氨实现人工固氮 D 实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2制备NH3
解析:A有单质O2生成。B有单质Al生成。C有单质H2和N2反应
15.[2012·广东理综化学卷12]下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是 D
解析:A关系不对,陈述Ⅱ是还原性。B二氧化硅不导电。C关系不对,陈述Ⅱ是吸水性
16.[2012·山东理综化学卷11]下列实脸操作正确的是
A.中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶
B.盛放NaOH溶液时,使用带玻璃塞的磨口瓶
C.用苯萃取溴水中的溴时,将溴的苯溶液从分液漏斗下口放出
D.NaCl溶液热发结晶时,蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体即停止加热
D 【解析】中和滴定时锥形瓶无需用待测液洗涤,A项错误;NaOH溶液应该盛放在橡皮塞的试剂瓶中,B项错误;苯的密度比水小,用苯萃取溴水中的溴时,溴的苯溶液在上层,从分液漏斗的上口倒出,C项错误;蒸发NaCl溶液时,当蒸发皿中有晶体析出,停止加热,利用余热蒸干溶液,D项正确。
17. [2012·山东理综化学卷12]下列由相关实验现象所推出的结论正确的是
A. Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性
B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有SO42-
C. Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
D.分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升,说明二者均易溶于水
D 【解析】SO2使品红溶液褪色,利用的是SO2与有色物质化合生成无色物质,不能说明其具有氧化性,A项错误;向溶液中含有SO32-时,加入酸化的Ba(NO3)2也会出现白色沉淀,B项错误;Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO,该反应不是置换反应,C项错误;HCl、NH3极易溶于水,盛有HCl、NH3充满的烧瓶倒置水中,气体溶解,液面迅速上升,D项正确。
18. [2012·天津理综化学卷4]完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是 ( )
A B C D
实验 用CCl4提取溴水中的Br2 除去乙醇中的苯酚 从KI和I2的固体混合物中回收I2 配制100 mL 0.1000mol·L-1 K2Cr2O7溶液
装置或仪器
答案:A
该题考查实验基本操作和物质分离提纯的主要方法。A.用CCl4提取溴水中的溴,用萃取和分液的方法,主要仪器用分液漏斗,选项正确。B.苯酚易溶与乙醇等有机溶剂,不能用过滤的方法,应用氢氧化钠溶液把苯酚成盐,再蒸馏出乙醇即可。C.碘升华,但在蒸发皿中加热时碘挥发到空气中,达不到回收的目的,应该在烧瓶中加热即可。D.配制一定物质的量浓度的溶液时,用到的主要仪器是容量瓶,选项错误。
19. [2012·北京理综化学卷7]下列结实实验现象的反映方程式正确的是
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗2Na+O2=Na2O2
B.向AgC1悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色2AgC1+S2-=Ag2S↓+2C1-
C.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色粘稠物2Na2O2=2Na2CO3+O2
D.向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水,出现白色沉淀2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
解析:切开的金属钠暴露在空气中,光亮逐渐变暗是因为生成白色氧化钠的缘故,A错误;AgCl的溶解度大于Ag2S溶解度,所以AgCl的悬浊液中加入Na2S溶液可以转化为Ag2S,B正确;过氧化钠在潮湿的空气中生成的白色粘稠物应该是氢氧化钠,C错误;向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水,不可能存在CO32—,D错误。答案:B
20. [2012·北京理综化学卷8]下列试验中,所选装置不合理的是
A.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④B.用CC14提取碘水中的碘,选③
C.用FeC12,溶液吸收C12选⑤ D.粗盐提纯,选①和②
解析:乙酸乙酯不溶于水,分离Na2CO3溶液和乙酸乙酯,应该选用③分液装置,A错误。答案:A
21.[2012·北京理综化学卷10]用右图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是
解析:浓硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸溶于淀粉KI溶液,会将KI氧化为I2,I2遇淀粉会变蓝色,A错误。答案:A
22. [2012·新课程理综化学卷7]下列叙述正确的是( )
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液中加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
A 【解析】:此题为基础题。B项,除了氯气外,其它的如臭氧都可以将其氧化得到碘单质;C项,应该是证明含有碘单质;D项,不能排除SO42-的干扰。
23. [2012·江苏化学卷18](12分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定:①准确称取1.7700g样品,配制成100ml溶液A 。②准确量取25.00 ml溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g 。③准确量取25.00 ml溶液A,加入适量稀硫酸酸化后,用0.02000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00 ml。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:
2MnO4―+5H2O2+6H+=4Mn2++8H2O+5O2↑
(1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10-10,欲使溶液中c(SO42-)≤1.0×10-6 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2+)≥ mol·L-1。
(2)上述滴定不加稀硫酸酸化,MnO4―被还原成MnO2,其离子方程式为:
。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
【参考答案】
(1)n(BaSO4)=0.5825g/233 g·mol-1=2.50×10-3 mol
(2)2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
(3)n(H2O2)=5/2·(0.0200mol· L-1×25.00 mL)/1000mL· L-1=1.25×10-3 mol
m(Na2SO4)=142g·mol-1×2.50×10-3mol=0.355g
m(H2O2)=34g·mol-1×1.25×10-3mol=0.0425g
n(H2O)=[(1.7700g×25.00mL/100 mL)-0.355g-0.0425g]/18 g·mol-1
=2.5×10-3 mol
x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)=2:1:2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O
【解析】本题属于物质组成分析与化学综合计算题。利用氧化还原反应滴定进行成分析,运用元素守恒进行推理计算,兼有溶度积常计算,离子方程式书写。
【备考提示】可见,高三复习还得紧紧抓住元素守恒守恒、质量守恒、电荷守恒、极端分析等化学常用分析方法。
24.[2012·江苏化学卷19](15分)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程如下:
(1)①铜帽溶解时加入H2O2的目的是 (用化学方程式表示)。
②铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去。除去H2O2的简便方法是 。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)含量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节pH=3~4,加入过量KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为 ,滴定终点观察到的现象为 。
②若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的Cu2+的含量将会 (填“偏高”“偏低”“不变”)。
(3)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了
几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)
开始沉淀的pH 完全沉淀的pH
Fe3+ 1.1 3.2
Fe2+ 5.8 8.8
Zn2+ 5.9 8.9
实验中可选用的试剂:30% H2O2、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1 NaOH。
由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:① ;
② ;
③过滤;
④ ;
⑤过滤、洗涤、干燥
⑥900℃煅烧。
【参考答案】
(1)①Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O ②加热(至沸)
(2)①淀粉溶液 蓝色褪去 ②偏高
(3)①向滤液中加入30%的H2O2使其充分反应
②滴加1.0 moL· L-1的氢氧化钠,调节pH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全
④向滤液中滴加1.0 moL· L-1的氢氧化钠,调节pH约为10(或8.9≤pH≤11),使
Zn2+沉淀完全
【解析】本题以实验室利用废弃旧电池的铜帽回收铜并制备ZnO制取和分析为背景的综合实验题,涉及元素化合物知识、氧化还原滴定、指示剂选择、误差分析、实验步骤、pH调节等多方面内容,考查学生对综合实验处理能力。
【备考提示】实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析、物质的除杂和检验等内容依然是高三复习的重点,也是我们能力培养的重要目标之一。
25. [2012·江苏化学卷21B实验化学]次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。以Na2SO3、SO2、HCHO 和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:在烧瓶中(装置如右图所示)加入一定量
Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,
至溶液pH 约为4,制得NaHSO3 溶液。
步骤2:将装置A 中导气管换成橡皮塞。向烧瓶
中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,
在80~90益下,反应约3h,冷却至室温,
抽滤。
步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
(1)装置B 的烧杯中应加入的溶液是 。
(2)①步骤2中,反应生成的Zn(OH)2 会覆盖在锌粉表面阻止反应进行,防止该现象发生的措施是 。
②冷凝管中回流的主要物质除H2O 外还有 (填化学式)。
(3)①抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有 、 (填仪器名称)。
②滤渣的主要成分有 、 (填化学式)。
(4)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120℃以上发生分解。步骤3中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是 。
【参考答案】
(1)NaOH溶液
(2)①快速搅拌 ②HCHO
(3)①吸漏瓶 布氏漏斗 ②Zn(OH)2 Zn
(4)防止产物被空气氧化
【解析】这是一道“实验化学”的基础性试题,通过次硫酸氢钠甲醛制备相关实验过程的一些探究,着力考查学生对化学原理、化学实验方法的掌握程度,对实验方案的分析评价和运用化学知识解决化学实验中的具体问题的能力。
26.[2012·海南化学卷17](9分) 实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚
状态 无色液体 无色液体 无色液体
密度/g · cm-3 0.79 2.2 0.71
沸点/℃ 78.5 132 34.6
熔点/℃ 一l30 9 -1l6
回答下列问题:
(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是 ;(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入 ,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是 ;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在 层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用 洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用 的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是 ;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是 。
【答案】(1)d (2)c (2)溴的颜色完全褪去 (4)下 (5)b (6)蒸馏
(7)避免溴大量挥发;产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管。
【解析】 (1)因“乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚”,故迅速地把反应温度提高到170℃左右的原因是减少副产物乙醚生成。
(2)因装置C的“目的是吸收反应中可能生成的酸性气体”,故应选碱性的氢氧化钠溶液。
(3)是用“少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷”,反应结束时溴已经反应完,明显的现象是溴的颜色褪尽。
(4)由表中数据可知,1,2-二溴乙烷的密度大于水,因而在下层。
(5) Br2能与氢氧化钠溶液反应,故可用氢氧化钠溶液洗涤;虽然也能与碘化钠溶液反应,但生成的I2也溶于1,2-二溴乙烷。
(6)根据表中数据,乙醚沸点低,可通过蒸馏除去(不能用蒸发,乙醚不能散发到空气中)。
(7)溴易挥发,冷水可减少挥发。但如果用冰水冷却会使产品凝固而堵塞导管。
27. [2012·安徽理综化学卷27]
【参考答案】⑴SO2 碎瓷片(或沸石) 将生成的SO2全部赶出 ⑵SO2+H2O2===2H++SO2-4 ⑶滴定管用蒸馏水洗涤干净后,加入少量NaOH标准液,将滴定管横放,轻轻转动,均匀润洗滴定管内壁,然后将润洗液从下端尖嘴处放出,重复操作2~3次 ⑷无影响 ⑸错误!不能通过编辑域代码创建对象。
【解析】本题为定量实验,主要考查化学实验基本操作、仪器的使用、实验方案的分析,同时考查考生运用相关知识进行分析综合的能力,以及运用文字表达分析解决问题的过程,并进行有关计算的能力。⑴亚硫酸盐与稀硫酸反应生成气体SO2。为防止液体加热时暴沸,一般可加入碎瓷片。因定量实验,需考查减小实验操作误差,通入N2可将生成的SO2全部赶出,保证被吸收液全部吸收。⑵SO2具有还原性,可被氧化剂H2O2所氧化,反应的离子方程式为SO2+H2O2===2H++SO2-4。⑶用标准液润洗滴定管时,务必注意最后将润洗液从滴定管下端放出,而不是从上口倒出。⑷用盐酸代替硫酸,生成的SO2气体中混有少量HCl,因SO2用碱液吸收后需再用盐酸调节溶液至弱酸性,因此混合气体中含有HCl,对实验结果无影响。⑸反应为H2O+SO2-3+I2===SO2-4+2I-+2H+,n(SO2)=n(SO2-3)=n(I2)=0.010 00 mol·L-1 ×V×10-3 L=V×10-5 mol,因此1 kg样品中含SO2的质量为: HYPERLINK "http://www." EMBED Equation.DSMT4 错误!不能通过编辑域代码创建对象。。
28. [2012·安徽理综化学卷28]
【参考答案】⑴错误!不能通过编辑域代码创建对象。 ⑵ Na2CO3 相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者c(CO2-3)较大 ⑶全部为PbCO3·Pb(OH)2 PbCO3与PbCO3·Pb(OH)2的混合物
⑷①
实验步骤 预期的实验现象和结论
取一定量样品充分干燥,然后将样品加热分解,将产生的气体依次通过盛有无水硫酸铜的干燥管和盛有澄清石灰水的烧瓶 若无水硫酸铜不变蓝色,澄清石灰水变浑浊,说明样品全部是PbCO3
②同意 若全部为PbCO3,26.7 g完全分解后,其固体质量为22.3 g
【解析】本题主要考查学生对化学反应原理的掌握及实验的设计与评价,旨在考查学生运用所学知识综合分析、解决问题的能力,以及运用文字表达分析解决问题过程并做出合理解释的能力。⑴根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式:K=错误!不能通过编辑域代码创建对象。。⑵HCO-3难电离,相同浓度时,Na2CO3溶液中CO2-3浓度远大于NaHCO3溶液中CO2-3的浓度,CO2-3浓度越大,越有利于PbSO4的转化。⑶根据信息及假设一,不难得出假设二和假设三分别为全部为PbCO3·Pb(OH)2、PbCO3与PbCO3·Pb(OH)2的混合物。⑷若全部为PbCO3根据PbCO3PbO+CO2↑,26.7 g 全部分解得到的PbO:×223 g·mol-1 =22.3 g,而实际质量为22.4 g,因此假设一不成立。
29.[2012·福建理综化学卷23](1)元素M的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同,则M的原子结构示意图为
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 。
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32—+H2OHSO3—+OH—水解平衡的事实
是 (填序号)。
滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液红色退去
滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色退去
滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去
(4)元素X、Y在周期表中位于同一主族,化合物Cu2X和Cu2Y可发生如下转化(其中D是纤维素水解的最终产物):
错误!不能通过编辑域代码创建对象。
①非金属X Y(填“>”或“<”)
②Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成,化学方程式为 。
(5)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)+B(g)2C(g)+D(s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高,简述该反应的平衡常数与温度的变化关系: 。
物 质 A B C D
起始投料/mol 2 1 2 0
解析:(1)铵根离子中含有10个电子,11个质子,与之相同的单核离子为钠离子,则M的原子结构示意图为
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为:
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(3)选C,ABC三个选项描述都是正确的,但要说明亚硫酸钠显碱性是亚硫酸离子水解造成的,存在水解平衡这一事实。比如说向氢氧化钠这样的碱溶液中加入酚酞后变红,用AB两项中的试剂都可褪色,但用C中的试剂就不行。选择试剂最好是中性,并与亚硫酸根离子反应,使水解平衡移动,这样一比较C可以充分说明亚硫酸钠显碱性是亚硫酸离子水解造成的。
(4)先推断元素,悬浊液与D的溶液(葡萄糖溶液)生成砖红色沉淀是氧化亚铜,则Y为O元素,X,Y同主族,则X为S元素。问题就很好回答,非金属性X<Y,Cu2O与浓硝酸反应生成红棕色的气体NO2,利用氧化还原反应原理并配平可写出方程式:Cu2O+6HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O
(5)在恒容绝热的情况下,反应达到平衡后,体系压强升高,可推知气体体积变大,说明反应是向左移(注意D为固态)。另外压强与温度成正比,压强升高,温度升高,如果正反应是放热的情况下,则是升高温度,平衡向左移,符合题目情况。因此推出正反应是放热反应,那平衡常数与温度成反比。
23题考查得都是主干知识,只是觉得拼盘得太明显,5个小问各不相干,独立成题,是否可用10电子,18电子微粒把它们串起来,比如Na+,Al3+,O2—,S2—。其中第4问涉及有机化学知识,把知识很好的揉合在一起,第3问,第5问要求思维推理能力较高。
30.[2012·福建理综化学卷24](1)电镀是,镀件与电源的 极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成的镀层。
①若用铜盐进行化学镀铜,应选
用 (填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
②某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如右图所示。该镀铜过程中,镀液pH控制在12.5左右。据图中信息,给出使反应停止的方法:
(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下:
①步骤(i)中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为 。
②步骤(ii)所加试剂起调节pH作用的离子是 (填离子符号)。
③在步骤(iii)发生的反应中,1molMnO2转移2个mol电子,该反应的离子方程式为 。
④步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为
错误!不能通过编辑域代码创建对象。
过滤后母液的pH=2.0,c(错误!不能通过编辑域代码创建对象。)=a mol·L—1,c(错误!不能通过编辑域代码创建对象。)=b mol·L—1,c(错误!不能通过编辑域代码创建对象。)=d mol·L—1,该反应的平衡常数K= (用含a、b、d的代数式表示)。
解析:(1)电镀池中,镀件就是待镀金属,作阴极,与电源的负极相连;镀层金属为阳极,与电源正极相连。
(2)①要把铜从铜盐中置换铜出来,比如用铁就可以,铁是作还原剂的,所以加入还原剂,
②根据图示信息,pH=8—9之间,反应速率为0,所以要使反应停止,调节溶液的pH至8—9 之间,可见读图信息的重要性。
(3) ①碱式碳酸铜与硫酸反应的方程式直接写,用观察法配平。Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O
②题目要求调高PH,铵根离子显酸性,碳酸氢根离子显碱性,则起作用的离子是碳酸氢根离子。
③依题意亚铁离子变成了铁离子,1mol MnO2转移电子2 mol,则锰元素从+4变成+2价,溶液是显酸性的,方程式经过观察可要补上氢离子,综合上述分析可写出离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
④氢离子浓度为10-2,依据K的表达式马上就可写出来K= 。
24题没有了复杂的工艺的流程,这个信号在质检题中已经给出,没有在流程上设置障碍,问题设计平实,难度不大。平衡常数计算简单,只要代入即可,没有复杂的数学变换,降低了难度。对图中信息的获取要求较高。
31. [2012·福建理综化学卷25]实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(反应装置如右图所示)。
(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是 (填序号)。
A.往烧瓶中加入MnO2粉末
B.加热
C.往烧瓶中加入浓盐酸
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出的下列实验方案:
甲方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。
乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。
丙方案:与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。
丁方案:与足量Zn反应,测量生成的H2体积。
继而进行下列判断和实验:
①判定甲方案不可行,理由是 。
②进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样。
a.量取试样20.00mL,用0.1000 mol·L—1NaOH标准溶液滴定,消耗22.00mL,该次滴定测的试样中盐酸浓度为 mol·L—1;
b.平行滴定后获得实验结果。
③判断丙方案的实验结果 (填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
[已知:Ksp(CaCO3)=2.8× HYPERLINK "http://www." EMBED Equation.DSMT4 错误!不能通过编辑域代码创建对象。、Ksp(MnCO3)=2.3×错误!不能通过编辑域代码创建对象。]
④进行丁方案实验:装置如右图所示(夹持器具已略去)。
(i)使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将 转移到 中。
(ii)反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小,直至不变。气体体积逐次减小的原因
是 (排除仪器和实验操作的影响因素)。
解析:(1)加药顺序一般是先加入固体药品,再加入液药品,最后再加热。则依次顺序是ACB。考查实验的细节,看学生是否真的做过实验,引导实验课要真正地上,而不是在黑板上画。
(2)①加入足量的硝酸银溶液只能求出氯离子的量,而不能求出剩余盐酸的浓度。
②由CHClVHCl=CNaOHVNaOH可得出盐酸的浓度为0.1100mol/L,这是简单的中和滴定计算。
③根据题意碳酸锰的Ksp比碳酸钙小,其中有部分碳酸钙与锰离子反应转化成碳酸锰沉淀,剩余的碳酸钙质量变小,多消耗了碳酸钙,但是由此计算得出盐酸的浓度就偏大了(疑问)。如果将题目改成“称量剩余的固体质量”,由于部分碳酸钙与转化成碳酸锰沉淀,称量剩余的固体质量会偏大,这样一来反应的固体减少,实验结果偏小!
④使Zn粒进入残余清液中让其发生反应。这样残余清液就可以充分反应,如果反过来,残余清液不可能全部转移到左边。反应完毕时,相同时间内则气体体积减少,又排除了其它影响因素,只能从气体本身角度思考,联想到该反应是放热的,就可能想到气体未冷却了。
实验题总体比较基础简单,可能最后一问比较出人意料,难以想到。
32. [2012·浙江理综化学卷26](15分)大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可能含有下列离子:Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-和NO2-等。某研究小组取该地一定量的酸雨,浓缩后将所得试液分成4份,进行如下实验:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色;第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;第四份加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色。
已知:Ksp(Ag2SO4) = 1.20×10-5
请回答下列问题:
(1)该酸雨中肯定存在的离子有 ;肯定不存在的离子有 ,说明其不存在的理由: 。
(2)写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式: 。
(3)设计实验方案,检验该试液中是否存在Cl-: 。
(4)该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成,在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2,该过程中发生的化学反应有 、 ,再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨。说明NO的作用: 。
解析:(1)从酸雨中可能含有的离子分析,SO32-具有较强的还原性,因此酸性条件下SO32-与NO3-是不能共存的。从浓缩后所得的4份试液进行的实验分析可知:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色,说明有NO3―或NO2-,(6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O或2NO2-+ 2I―+ 4H+= I2 + 2NO↑+ 2H2O);第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出,说明有SO42―;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明有NH4+;第四份加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,说明可能有Cl―或SO42―(生成AgCl↓或Ag2SO4↓,均不溶于稀硝酸),静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色,说明没有NO2-,否则NO2-离子能与具强氧化性的酸性KMnO4溶液反应,使KMnO4溶液褪色(5NO2- + 2MnO4―+6H+= 5NO3―+ 2Mn2++ 3H2O)。所以,该酸雨中肯定存在的离子有SO42-、NO3-、NH4+;肯定不存在的离子有SO32-、NO2-。(2)试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式是:6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O。(3)由于该试液中存在着SO42―,所以,检验该试液中是否存在Cl- 时要考虑排除SO42―的干扰。检验的方法为:取少量试液,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-。(4)据题目告知,是探究NO参与硫酸型酸雨的形成,根据硫酸型酸雨的形成的机理:化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫磺的生产等过程中产生的SO2 释放到空气中,在光照、烟尘中的金属氧化物等的催化作用下,SO2 与氧气反应生成SO3 ,SO3 溶于雨水后形成H2SO4。因此当在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2时,要生成SO3 必须要有催化剂参与,所以NO应该是起了催化剂的作用,该过程中发生的化学反应该是2NO+O2= 2NO2 , NO2+SO2 = SO3 + NO。
答案:(1)SO42-、NO3-、NH4+ ;SO32-、NO2- ;SO32-具有较强的还原性,酸性条件下,与NO3-不能共存。若有NO2-,能使酸性KMnO4溶液褪色
(2)6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O
(3)取少量试液,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3
溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-
(4)2NO+O2= 2NO2 NO2+SO2 = SO3 + NO ;催化剂
33.[2012·浙江理综化学卷28](14分)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下:
已知:主反应 2Na2CO3 (aq) + 3H2O2 (aq) 2Na2CO3·3H2O2 (s) ΔH < 0
副反应 2H2O2 = 2H2O + O2↑
滴定反应 6KMnO4 + 5(2Na2CO3·3H2O2) +19H2SO4 =
3K2SO4 + 6MnSO4 +10Na2SO4 + 10CO2 ↑ + 15O2↑ + 34H2O
50 °C时 2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解
请回答下列问题:
(1)图中支管的作用是 。
(2)步骤①的关键是控制温度,其措施有 、
和 。
(3)在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇,
均可析出过碳酸钠,原因是 。
(4)步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的
是 。
(5)下列物质中,会引起过碳酸钠分解的有 。
A.Fe2O3 B.CuO
C.Na2SiO3 D.MgSO4
(6)准确称取0.2000 g 过碳酸钠于250 mL 锥形瓶中,加50 mL 蒸馏水溶解,再加50 mL 2.0 mol·L-1 H2SO4,用2.000×10-2 mol·L-1 KMnO4 标准溶液滴定至终点时消耗30.00 mL,则产品中H2O2的质量分数为 。
解析:(1)恒压滴液漏斗一般用于封闭体系,恒压滴液漏斗的支管是为了使反应体系的压力不
会由于滴加液体而增加。如果没有支管,反应体系只有一个口的话,不断加液体就会造成反应
体系压力增加,会使液体滴不下来。所以支管的作用是平衡压强。
(2)由于50°C时,2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解,所以步骤①(控温反应)的关键是控制温度,由于主反应是放热反应,所以控制温度的措施有:采用冷水浴、不断搅拌使反应产生的热量快速地散去,缓慢地滴加H2O2溶液,使反应缓慢进行、缓慢放热。
(3)滤液X主要是过碳酸钠溶液,加入固体NaCl(电解质)或无水乙醇,能降低过碳酸钠的溶解度,使过碳酸钠析出(盐析作用或醇析作用)。
(4)步骤③是洗涤,选用无水乙醇洗涤产品的目的是:为了冲洗去固体表面的水分,有利于干燥,可以防止产品溶解,降低产率。
(5)Fe2O3、CuO是H2O2 分解的催化剂,分析过碳酸钠的组成2Na2CO3·3H2O2,可以推知Fe2O3、CuO它们也会引起过碳酸钠分解。
(6)根据关系式: 6KMnO4 ∽ 5(2Na2CO3·3H2O2)
6mol 5mol
(2.000×10-2 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L/Ml) n
n (2Na2CO3·3H2O2) = 0.0005mol
m (2Na2CO3·3H2O2) = 0.0005mol×314g/mol = 0.517g
答案:(14分)
(1)平衡压强
(2)冷水浴 磁力搅拌 缓慢滴加H2O2溶液
(3)降低产品的溶解度(盐析作用或醇析作用)
(4)洗去水份,利于干燥
(5)AB
(6)25.50 % (或0.2550 )
34.[2012·重庆理综化学卷26](15分)金刚石具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛.
(1) 碳与周期元素的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物H为非积极性分子,碳元素在周期表中的位置是 ,是 ,的电子式为 .
(2) 一定条件下,还原CCl4可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收中CCl4的实验操作名称为 ,除去粗产品中少量钠的试剂为 .
(3)碳还原制,其粗产品中杂志为和.先将20.0g粗产品加入到过量的溶液中充分反应,收集到0.1mol氢气,过滤得 ( http: / / www. )固体11.4g,滤液稀释到1L,生成氢气的离子方程式为 ,硅盐酸的物质量浓度为 。
(4)下列叙述正确的有 (填序号),
①还原的反应、与的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③溶液与的反应可用于推断与的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2
26. 【答案】(1)第二周期第IVA族,氧(或O),
(2)过滤,水(或乙醇)[中%*&国@教育出~版网]
(3)Si+2OH-+H20=SiO32-+2H2,0.17mol/L
(4)③④
【考点】硅、碳单质及化合物的结构与性质
35.[2012·重庆理综化学卷27](15分)氯离子插层镁铝水滑石错误!不能通过编辑域代码创建对象。是以中国新型离子交换材料,其在高温下完全分解为错误!不能通过编辑域代码创建对象。和水蒸气,现用题27图装置进行试验确定其化学式(固定装置略去)。
(1)错误!不能通过编辑域代码创建对象。热分解的化学方程式为 。
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定错误!不能通过编辑域代码创建对象。,则装置的连接顺序为 (按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是 。装置连接后,首先要进行的操作名称是 。
(3)加热前先通过 HYPERLINK "http://www." EMBED Equation.DSMT4 错误!不能通过编辑域代码创建对象。排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入错误!不能通过编辑域代码创建对象。的作用是 、 等.
(4)完全分解后测得C增重3.65g 、D增重9.90g ,则错误!不能通过编辑域代码创建对象。= .若取消冷却玻管B后进行试验,测定错误!不能通过编辑域代码创建对象。值将 (填“偏高”或“偏低”)
(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl(1-2y)(CO3)2 xH2O],该生成物能发生类似的热分解反应,现以此物为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行试验测定错误!不能通过编辑域代码创建对象。,除测定D的增重外,至少还需测定 .
【答案】(1)2[Mg2Al(OH)6Cl·XH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O
(2)a-e-d-b,吸收HCl气体,检验气密性
(3)将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收,防止产生倒吸(合理答案均给分)
(4)3 、 偏低[中国教@︿育*出版#网%]
(5)装置C的增重及样品质量(样品质量后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)
【考点】化学实验设计与评
36.[2012·广东理综化学卷32](17分)难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:
(1)滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石。Ca(OH)2 Mg(OH)2
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因: 。氢氧根与镁离子结合,使平衡向右移动,K+变多。
(3)“除杂”环节中,先加入 溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入 溶液调滤液PH至中性。K2CO3 H2SO4
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14,由图可得,随着温度升高,
① ②
①在同一时间K+的浸出浓度大。②反应的速率加快,平衡时溶浸时间短。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:
已知298K时, Ksp(CaCO3)=2.80×10—9, Ksp(CaSO4)=4.90×10—5 ,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。K=1.75×104
37. [2012·广东理综化学卷33](17分)苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
反应原理:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量是122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。分液,蒸馏
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。
甲苯,酸性KMnO4溶液,溶液褪色。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号 实验方案 实验现象 结论
① 将白色固体B加入水中,加热,溶解, 冷却、过滤 得到白色晶体和无色溶液
② 取少量滤液于试管中, 滴入2-3滴AgNO3溶液 生成白色沉淀 滤液含有Cl-
③ 干燥白色晶体, 加热使其融化,测其熔点; 熔点为122.4℃ 白色晶体是苯甲酸
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol。产品中甲苯酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为 (保留两位有效数字)。
(2.40×10-3×122×4)/1.22;96%
38. [2012·山东理综化学卷28](12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在 (填 离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是 。
a.电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 。
答案:(1)c,d (2)Fe3+;取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4褪色 (3)3Cu2O+2Al=Al2O3+6Cu
(4)b,d (5)4H++O2+4e-=2H2O
39. [2012·山东理综化学卷30](14分)实脸室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4二主要流程如下:
(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入 (填“A”或“B"),再滴加另一反应物。
(2)如右图所示,过滤操作中的一处错误是 。
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 。高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是 。
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。
装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是 。F中试剂的作用是 。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为 _。
【解析】(1) Mg2+、Al3+同时生成沉淀,则先加入氨水。(2)过滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液加入氨水,观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HCl, F盛装浓硫酸,防止水蒸气进入E。用干燥管盛装碱石灰可以起到F和G的作用。
答案:(1)B (2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁 (3) AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液);坩埚
(4)除去HCl;吸收水蒸气;碱石灰(或NaOH与CaO混合物)
40. [2012·四川理综化学卷28](17分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比,设计了如下实验流程:
试验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜。反应完成后,黑色的氧化铜转化为红色的铜。
下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
甲小组测得:反应前氧化铜的质量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。、氧化铜反应后剩余固体的质量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。、生成氮气在标准状况下的体积错误!不能通过编辑域代码创建对象。。
乙小组测得:洗气前装置D的质量 HYPERLINK "http://www." EMBED Equation.DSMT4 错误!不能通过编辑域代码创建对象。、洗气后装置后D的质量错误!不能通过编辑域代码创建对象。、生成氮气在标准状况下的体积错误!不能通过编辑域代码创建对象。。
请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)检查A装置气密性的操作是 。
实验装置 实验药品 制备原理
甲小组 A 氢氧化钙、硫酸铵 反应的化学方程式为①
乙小组 ② 浓氨水、氢氧化钠 用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用:③
(3)甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。
(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为 。
(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值,其原因是 。 为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有药品的实验仪器,重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积,得出合理的实验结果。该药品的名称是 。
【答案】⑴圆底烧瓶(2分)
⑵连接导管,将导管插入水中;加热事关,导管口有气泡产生;停止加热,导管内有水回流并形成一段稳定的水柱(3分)
⑶①(NH4)2SO4+Ca(OH)2 AUTOTEXT =加热= \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." 2NH3↑+2H2O+CaSO4(2分) ②B(2分)
③氢氧化钠溶于氨水后放热,增加氢氧根浓度,使NH3+H2O AUTOTEXT <=> \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." NH3·H2O AUTOTEXT <=> \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." NH4++OH-向逆反应方向移动,加快氨气逸出(2分)
⑷5V1:7(m1-m2) (2分)
⑸浓硫酸吸收了未反应的氨气,从而使计算的氨的含量偏高(2分)
碱石灰(氢氧化钠、氧化钙等)(2分)
【解析】(1)仪器a是圆底烧瓶。
(2)连接导管,将导管的末端插入水中,轻轻加热试管,若导管口有气泡冒出,停止加热后,在导管中形成一段水柱,说明装置气密性良好。
(3)①仿照NH4Cl与碱石灰混合加热制取氨气,即可写出相应的化学方程式为(NH4)2SO4+Ca(OH)2错误!不能通过编辑域代码创建对象。CaSO4+2H2O+2NH3↑。
②浓氨水与固体NaOH混合即可制得氨气,且两种物质混合就无法控制反应随关随停,不需要选用C装置,选用B装置即可。
③固体NaOH溶于浓氨水后,放出大量的热,促使NH3的挥发,溶液中OH-浓度的增加,这两个因素都使NH3+H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。NH3·H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。NH4+ +OH-向逆反应方向即生成NH3的方向移动。
(4)由反应前后氧化铜减少的质量即可求得氨气被氧化生成水的质量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。(m1-m2)g,其中氢原子的物质的量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。(m1-m2)mol;氮原子的物质的量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。×2 mol,则氨分子中氮、氢原子个数比为错误!不能通过编辑域代码创建对象。×2 mol:错误!不能通过编辑域代码创建对象。(m1-m2)mol=5V1:7(m1-m2)。
(5)未参加反应的氨气与水蒸气一起被浓硫酸吸收了,导致计算中水的质量增大,求得氢原子的物质的量增大,最终求得氨分子中氮、氢原子个数比明显比理论值偏小。可以选用只吸收水分而不吸收氨气的药品(如碱石灰等)及相应的装置。
41.[2012·天津理综化学卷9](18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题:
⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程式为___________________________________________;
得到滤渣1的主要成分为___________________。
⑵ 第②步加H2O2的作用是_____________________,使用H2O2的优点是___________________________;调溶液pH的目的是使________________________________________生成沉淀。
⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________________________________________。
⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_____________________________:
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol LL-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
该实验题是物质制备的工艺流程式试题。在天津第一次以这种形式考查。全国各地已多年多次出现。
第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+。所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+。Cu和酸反应的离子方程式为或
第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境物污染。调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水
制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3, 蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费。
(5)考查中和滴定的简单计算和误差的分析。,造成偏高的选c.
42. [2012·全国大纲理综化学卷28](15分)(注意:在试题卷上作答无效)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。
(1)制备一氧化碳的化学方程式是 ;
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象时 ;
尾气的主要成分是 ;
(3)反应完成后,正确的操作顺序为 (填字母)
a.关闭漏斗开关 b.熄灭酒精1 c.熄灭酒精灯2
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为 ;
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案;
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节) ;
②写出有关反应的化学方程式 。
【答案】(1)HCOOHCO +H2O
(2)黑色粉末变红,CO CO2
(3)cba
(4)0.96
(5)①将浓硫酸用蒸馏水稀释,将样品与稀硫酸充分反应后,过滤,干燥,称量剩余固体铜的质量
②CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【解析】(1)制备一氧化碳的化学方程式是HCOOH ( http: / / www. )CO +H2O
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象时黑色粉末变红;尾气的主要成分是CO CO2; 实验步骤: 先通入CO一会儿后 加热后 停止加热 然后继续通入CO到玻璃管冷却为止故反应完成后,正确的操作顺序为 熄灭酒精灯2,然后关闭漏斗开关 ,最后熄灭酒精1 。
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g, 剩余固体全部为铜,原样品中单质铜的质量分数为 4.8÷5=0.96 ;
(5)要测定铜的质量分数,可以把浓硫酸稀释,铜和稀硫酸不反应,氧化铜和稀硫酸反应,即可求出铜的质量分数。设计方案的主要步骤是将浓硫酸用蒸馏水稀释,将样品与稀硫酸充分反应后,过滤,干燥,称量剩余固体铜的质量即可。反应的化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【考点】化学是以实验为基础的自然科学。实验是高考题的重要内容。要解好实验题首先必须要认真做好实验化学实验,在教学中要重视实验的操作与原理,好的实验考题就是应该让那些不做实验的学生得不到分;让那些认真做实验的学生得好分。从题目的分析也可以看出,实验题目中的很多细节问题光靠讲学生是会不了的。必须去做实验学生才能会真正领悟。
【点评】这是一道“实验化学”的基础性试题,通过CO制备,考查学生对化学原理、化学实验方法的掌握程度,对实验方案的分析评价和运用化学知识解决化学实验中的具体问题的能力。
43.[2012·全国大纲理综化学卷29](15分 ) (注意:在试题卷上作答无效)
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,在将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
起始滤液的pH_____________7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是_________________________________________________。
试剂I的化学式为______________________,①中发生反应的离子方程式为____________________________________________。
试剂Ⅱ的化学式为______________________,②中加入试剂Ⅱ的目的是__________________________________________________________________;
试剂Ⅲ的名称是______________________,③中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________;
某同学称取提纯的产品0.7759g,溶解后定定容在100mL容量瓶中,每次取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL,该产品的纯度为____________________________________________。(列式并计算结果)
[答案](1)大于 碳酸根离子水解呈碱性 (2)BaCl2 Ba2++SO42-=BaSO4 ↓ Ba2++CO32-=BaCO3↓
(3)K2CO3 除去多余的钡离子 (4)盐酸 2H++ CO32-=H2O+CO2↑ (5)0.02562×0.1×74.5×4/0.7759=0.9840
【解析】(1)起始滤液中含有碳酸钾,碳酸根水解呈碱性,故溶液的PH大于7;(2)要除掉杂质离子硫酸根和碳酸根,应加入过量的钡离子;(3)要除掉多余的钡离子,要加入碳酸钾,(4)要除掉多余的碳酸根,要滴加适量的盐酸;(5)计算样品的纯度,注意0.7759g样品配成100ml溶液,每次只取25ml。
【考点】溶液呈酸碱性的原因,除杂的方法,步骤,酸碱中和滴定的原理及简单计算。
【点评】本题以无机框图,除杂中的实验步骤为素材,考查学生对实验操作的熟悉程度和实验原理的应用能力,试图引导中学化学教学关注化学实验操作的真实性。
44. [2012·北京理综化学卷27](15分)有文献记载:在强碱条件下,加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。
装置 实验序号 试管中的药品 现象
实验Ⅰ 2mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液 有气泡产生:一段时间后,溶液逐渐变黑:试管壁附着银镜
实验Ⅱ 2mL银氮溶液和数滴浓氨水 有气泡产生:一段时间后,溶液无明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异,查阅资料:
a.
b.AgOH不稳定,极易分解为黑色Ag2O
(I)配制银氨溶液所需的药品是 。
(2)经检验,实验Ⅰ的气体中有NH3,黑色物质中有Ag2O.
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3产生的现象是 。
②产生Ag2O的原因是 。
(3)该同学对产生银镜的原因提出瑕设:可能是NaOH还原Ag2O。实验及现象:向AgNO3
溶液中加入 ,出现黑色沉淀;水浴加热,未出现银镜。
(4)重新假设:在NaOH存在下.可能是NH3,
还原Ag2O。用右图所示装置进行实验.现象:
出现银镜。在虚线框内画出用生石灰和浓
氨水制取NH3的装置简图(夹持仪器略)。
(5)该同学认为在(4)的实验中会有Ag(NH3)2OH生成.由此又提出假设:在NaOH存在下,可能是Ag(NH3)2OH也参与了NH3,还原Ag2O的反应.进行如下实验:
有部分Ag2O溶解在氨水中,该反应的化学方程式是 。
验结果证实假设成立,依据的现象是 。
用HNO3,消洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式是 。
【答案】⑴AgNO3溶液和氨水(2分)
⑵①试纸变蓝(1分)
②在NaOH存在下,加热促进NH3 H2O分解,逸出氨气,促使平衡向正向移动,c(Ag+)增大,Ag+与OH-反应立即转化为Ag2O:2OH-+2Ag+=Ag2O↓+H2O(2分)
⑶过量NaOH溶液(2分)
⑷ (2分)
⑸①Ag2O+4NH3 H2O=Ag(NH3)2OH+3H2O(2分)
②与溶液接触的试管壁上析出银镜(2分)
⑹Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O(2分)
【解析】(1)实验室实用AgNO3溶液和氨水配置银氨溶液。(2)氨气遇湿润的红色石蕊试纸会变蓝色;由于银氨溶液中存在如下平衡:,加热会促使分解,生成物浓度减小,平衡向右移动,Ag+与氢氧化钠反应生成不稳定的AgOH,AgOH分解为黑色Ag2O。(3)既然假设NaOH还原Ag2O,那么溶液中必然要存在NaOH,所以向AgNO3溶液中加入应该加入过量的NaOH溶液,才可能验证假设是否成立。(4)实验室用生石灰和浓氨水制取NH3的装置应该是固液不加热的装置。(5)依据题意Ag2O溶解在氨水中应该形成Ag(NH3)2OH;假设成立必然会在试管上形成银镜。
45. [2012·新课程理综化学卷26](14分) 铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值: (列出计算过程)
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 ;与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
【答案】:(1) ∵ n(Cl) = 0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol
∴ m(Fe) = 0.54g – 0.10 mol×35.5g·mol-1 = 0.19g
故 n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol
∴ n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3, 即x = 3
(2) 0.10; 盐酸, 氯气;
(3) 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 (或2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I3-);
(4) 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-;
FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-;
2FeO42- + 8H2O + 3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH-
【解析】:此题为中档题。前第1~3问较基础。在计算第1问X值的时候,完全可以把x=2或者x=3代入,这样可以节省时间。第4问也是近几年多次考到的高铁酸钾,有关高铁酸钾的制备与电化学,第4问考查化学基本功,这里面有很好的区分度,扎实的同学拿满分应该没有问题。第一个方程式多次书写过,第二个方程式,很多同学觉得无法书写,其实首先写大体物质,高铁酸根被还原为Fe3+,然后再写出转移的电子数,根据电荷守衡,因为溶液是碱性的,所以产物只能写成8个OH-,一个Fe3+结合3个OH-生成Fe(OH)3,因为负极反应式为Zn - 2e- = Zn2+,所以最后一个方程式只需要综合得失电子守衡,将正、负极反应加合就可以得出正确答案。
46. [2012·新课程理综化学卷28](15分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯 溴 溴苯
密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
按以下合称步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL 液态溴。向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了 气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是 。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是
;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是 。
(3)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母):
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母):
A.25 mL B.50 mL C.250 mL D.500 mL
【答案】:(1) HBr。 吸收HBr和Br2; (2) ②除去HBr和未反应的Br2; ③干燥
(3) 苯; C (4) B
【解析】:此题为基础题。学生在学习苯与液溴的反应时,上述问题老师基本上都会讲到,不知命题人的命题意图是什么?高考化学中学生较为顾忌的实验题反成了拿高分的试题,很怪异的感觉。
黄铜矿
冰铜(mCu2S nFeS)
气体A
泡铜(Cu2O、Cu)
熔渣B
Al
高温
粗铜
精铜
电解精炼
石英砂
石英砂
空气
空气
焙烧
焙烧
沉淀反应器
过滤
洗涤沉淀
干燥
高温焙烧
MgAl2O4
氨水(B)
MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)
A
B
C
D
E(收集瓶)
F
G
浓盐酸
MnO2
Al粉
NaOH溶液
制取氧气
装有足量干燥剂的干燥管
装有氧化铜的硬质玻管
盛有足量浓
硫酸的洗气瓶
测定生成氮
气的体积2012年高考化学试题分类解析汇编:物质结构 元素周期律
1. [2012·江苏化学卷12]短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y原子最外层只有2个,Z单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族。下列叙述正确的是
A.元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W强
B.元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐比Z弱
C.化合物YX、ZX2、WX3中化学键类型相同
D.原子半径的大小顺序:rY>rZ>rW>rX
AD 解析:该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。本题考查了金属性、非金属性比较的几个方面:
金属的金属性 非金属的非金属性
金属金属性越强与水反应越容易 非金属金属性越强与氢化合越容易
金属金属性越强与酸反应越容易 非金属金属性越强形成的氢化物越稳定
金属金属性越强最高氧化物对应的水化物碱性越强 非金属金属性越强最高氧化物对应的水化物酸性越强
金属性强的金属可以置换出盐溶液金属性弱的金属 非金属性强的金属可以置换出溶液中非金属性弱的非金属
以及化学键类型、同周期与不同周期原子半径的大小比较。最后推出的元素为:X:O ;Y:Mg ;Z:Si ;W:S。
2. [2012·海南化学卷19-I][选修3——物质结构与性质]
(6分)下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是
A.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
B.四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型
C.二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物
D.锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质
【答案】BD
【解析】锗是金属而碳是非金属元素,第一电离能要低于碳,故A错;C和Ge都是第ⅣA族元素,四氯化锗与四氯化碳都是分子晶体,其分子构型相同,故B正确;锗是金属,金属的氧化物不可能为气体化合物,故C错;锗和碳是同主族元素,晶体结构具有一定的相似性,故D正确。
R
T Q W
3. [2012·福建理综化学卷8]短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如右下图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是
A.最简单气态氢化物的热稳定性:R>Q
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:QC.原子半径:T>Q>R
D.含T的盐溶液一定显酸性
D 解析:根据元素所处的位置,可猜测T、Q、W为第三周期的元素,其中T所处的周期序数与族序数相等,则T为Al,Q为Si,W为S,R为N元素。用具体元素可判断A,B,C三个选项都正确,D选项中含铝离子的盐溶液是显酸性,但NaAlO2溶液就是显碱性的,学生可用排除法得出答案。这题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查,比较全面考查学生有关元素推断知识。D选项设问角度新颖独特,有点出人意料。
4.[2012·浙江理综化学卷9]X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,己是由Z元素形成的单质。已知:甲 + 乙 = 丁 + 己,甲 + 丙 = 戊 + 己; 0.1 mol·L-1丁溶液的pH为13(25℃)。下列说法正确的是
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.Y元素在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族
C.1 mol甲与足量的乙完全反应共转移了1 mol电子
D.1.0 L 0.1 mol·L-1戊溶液中阴离子总的物质的量小于0.1 mol
C 解析:根据题给的信息:X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、
丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,己是由Z元素形成的单质。已知:
甲 + 乙 = 丁 + 己,甲 + 丙 = 戊 + 己; 0.1 mol·L-1丁溶液的pH为13(25℃)。可
以推知甲为Na2O2 、乙为CO2、丙为H2O、丁为NaOH 、戊为Na2CO3 、己为O2 。
由此可推出X为H、Y为C、Z为O、W为Na 。
5. [2012·广东理综化学卷22]图7是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是
A.原子半径:Z>Y>X
B.气态氢化物的稳定性:R>W
C.WX3和水反应形成的化合物是离子化合物
D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应
解析:从图看知:X为O,Y为Na,Z为Al,W为S,R为Cl。A、应该是Y>Z>X。C、硫酸为共价化合物。
6. [2012·山东理综化学卷9]下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是
A.非金属元素组成的化合物中只含共价键
B.IA族金属元素是同周期中金属性最强的元素
C.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
D. ⅦA族元素的阴离子还原性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强
B 【解析】NH4Cl全部由非金属元素组成,但含有离子键和共价键,A项错误;同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,各周期 中ⅠA族元素的金属性最强,B项正确;同种元素的原子的质子 数相同,但中子数不同,C项错误;Ⅶ族元素的阴离子还原性越强 ,则元素的金属性越弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,D项错误。
7. [2012·四川理综化学卷8]已知W、X、Y、Z为短周期元素,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性。下列说法正确的是
A.XYZW的原子半径依次减小
B.W与X形成的化合物中只含离子键
C.W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点
D.若W与Y的原子序数相差5,则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3
A【解析】本题考查元素的推断与物质的性质。依题推断出W在Z的上一周期,X、Y、Z的原子序数大小为X<Y<Z。其四种原子半径大小为X>Y>Z>W,A项正确;从四种元素在周期表中的位置可知X为Na或Mg,Y为Mg或Al,X为C、N、O、F中的一种,则形成的化合物中有Na2O2,既含有离子键又含有共价键,B项错误;若W为C,Z为Si,C项错误;若Y为Mg,W为N,则形成的化合物为Mg3N2,D项错误。
8. [2012·天津理综化学卷3]下列叙述正确的是 ( )
A.乙酸与丙二酸互为同系物
B.不同元素的原子构成的分子只含极性共价键
C.错误!不能通过编辑域代码创建对象。U和错误!不能通过编辑域代码创建对象。U是中子数不同质子数相同的同种核素
D.短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子,均满足原子最外层8电子结构
答案:D
该题主要考察同系物、极性共价键、核素基本等概念。A.同系物的官能团的种类和个数必须相同,甲酸属于一元羧酸,丙二酸是二元羧酸,选项错误。B.不同元素原子构成的分子可以既含有非极性共价键又含极性共价键如H2O2,选项错误。C.92235U和92238U是同种元素的两种不同核素,选项错误。D.IVA和VIIA元素的原子构成的分子是C 、Si和卤素原子形成的CX4和SiX4构型的分子,均满足原子最外层8电子结构,选项正确。
9.[2012·全国大纲理综化学卷6]下列关于化学键的叙述 , 正确的一项是
A 离子化合物中一定含有离子键
B 单质分子中均不存在化学键
C 含有极性键的分子一定是极性分子
D 含有共价键的化合物一定是共价化合物
A 【解析】离子化合物中一定含有离子键,A正确;只有单原子分子单质分子中不含化学键,B错误;CO2分子含有极性键,但CO2是非极性分子;NaOH等离子化合物含有共价键,但是离子化合物,不是共价化合物,D错误。
【考点】1.离子键与离子化合物的关系:含有离子键的化合物一定是离子化合物,而离子化合物中却不一定只含有离子键.如NH4NO3、Na2O2是离子化合物,但在NH4NO3、Na2O2中除了含有离子键外,还含有共价键。
2.共价键与共价化合物:共价化合物中一定含有共价键,但不一定有共价键的化合物就是共价化合物,即共价键既可以存在于共价化合物中,又可以存在于离子化合物中,如NH4NO3、Na2O2、NaOH是离子化合物,但含有离子键的同时还含有共价键。
【点评】:本题把化学键和化合物的类型熔合成一体,考查学生对离子化合物、共价化合物、化学键、极性分子等知识的掌握和应用能力。本题基础性较强,重点特出。
10.[2012·全国大纲理综化学卷10]元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同,且X的离子半径小于负二级硫的离子半径,X元素为
A Al B P C Ar D K
D 【解析】A答案中Al的离子半径和钙离子的核外电子排布不同,A错误;P形成的简单离子的半径 大于负二级硫的离子半径,B错误;Ar不能形成简单离子,答案D 。
【考点】半径大小规律
(1)原子半径:同主族——从上到下逐渐增大;同周期——从左到右逐渐减小(0族除外)。
(2)离子半径:同主族——同价离子从上到下逐渐增大;同周期——阴离子半径大于阳离子半径;具有相同的电子层结构的离子——核电荷数越大,离子半径越小。
(3)同种元素的各种微粒,核外电子数越多,半径越大;反之,核外电子数越少,半径越小。
【点评】首先以具体元素推断为基础,运用周期表,结合周期规律,考虑位、构、性关系推断,并考察在此基础上应用知识解决题给选项的问题。
11. [2012·北京理综化学卷9]已知33As、35Br位于同一周期,下列关系正确的是
A.原子半径:As>C1>P B.热稳定性:HC1>AsH3>HBr
C.还原性:As3->S2->C1- D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
解析:同周期元素,从左向右原子半径依次减小,Cl原子半径小于P,A错误;同周期元素,从左向右,非金属性依次增强,氢化物的稳定性依次增强,AsH3的稳定性小于HBr,B错误;同主族元素,自上而下,非金属性依次减弱,最高价氧化物对应水化物酸性依次减弱,H3AsO4的酸性弱于H3PO4,D错误。答案:C
12. [2012·新课程理综化学卷13]短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述,下列说法中正确的是( )
A.以上四种元素的原子半径大小为W<X<Y<Z
B.W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20
C.W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物
D.由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点
C 【解析】:首先推出W:H、X:C、Y:O、Z:Ne或者Ar。A项,应该X(C)>Y(O),故错;B项,四种原子的核外最外层电子数总和应该为1 + 4 + 5 + 8 = 18;C项,W(H)与Y(O)既可以生成H2O,也可以生成H2O2;D项,由W(H)与X(C)形成的烃中,随碳原子增多沸点升高,除气态烃分子之外还有很多液态或固态的烃,故说法错误。
13. [2012·江苏化学卷21A物质结构]一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式可表示为 。
②NO3-的空间构型 (用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O。
①根据等电子原理,CO分子的结构式为 。
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为 。
③1molCO2中含有的σ键数目为 。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 。
【参考答案】
(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)
②平面三角形
(2)①C≡O ②sp3 ③2×6.02×1023个(或2mol)
(3)
【解析】本题科学研究铜锰氧化物作背景,考查学生对电子排布、原子轨道杂化类型与空间构型、等电子体原理、[Cu(OH)4]2-结构等《选修三》基础知识的掌握和应用能力。本题基础性较强,重点特出。
【备考提示】《选修三》的知识点是单一的、基础的,我们一定要确保学生不在这些题目上失分。看来还是得狠抓重要知识点,狠抓基础知识,强化主干知识的巩固和运用,这也许是我们高三复习的灵魂所在。
1 4. [2012·海南化学卷19-II] (14分)铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:
(1)铜原子基态电子排布式为 ;
(2)用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm。又知铜的密度为9.00g·cm-3,则镉晶胞的体积是
cm3、晶胞的质量是 g,阿伏加德罗常数为 (列式计算,己知Ar(Cu)=63.6);
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如下图),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为 。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为 ;
(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是 ,反应的化学方应程式为 。
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d104s1
(2)4.7×10-23cm3 4.23×10-22g Ar(Cu)=63.6g/mol=×NA,得NA=6.01×1023mol-1。
(3)sp3 K2CuCl3
(4)过氧化氢为氧化剂,氨与Cu形成配离子,两者相互促进使反应进行;
Cu+H2O2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH—
【解析】 (1)铜是29号元素,其基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)铜的晶胞为面心立方最密堆积,一个晶胞能分摊到4个Cu原子;1pm=10-10cm,故一个晶胞的体积为(361×10-10cm)3=4.7×10-23cm3;一个晶胞的质量为4.7×10-23cm3×9.00g·cm-3=4.23×10-22g;由Ar(Cu)=63.6g/mol=×NA,得NA=6.01×1023mol-1。
(3) KCuCl3中Cu元素的化合价为+2,则另一种无限长链结构中的Cu元素的化合价为+1,CuCl3原子团的化合价为-2,故其化学式为K2CuCl3。
(4)“金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应”,这是两种物质共同作用的结果:过氧化氢具有强氧化性,而氨水能与Cu2+形成配合物。
15. [2012·安徽理综化学卷25](16分)
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
Y Y的基态原子最外层电子排布式为:nsnnpn+2
A Z存在质量数为23,中字数为12的核素
W W有多种化合价,其白色氢氧化合物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
W位于元素周期表第_____________周期第___________族,其基态原子最外层有________个电子。
X的电负性比Y的____________(填“大”或“小”);X 和Y的气态氢化物中,较稳定的是______________(写化学式)。
写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:________________.
在X的原子和氢原子形成的多分子中,有些分子的核磁共振氢谱显示两种氢,写出其中一种分子的名称:_____________。氢元素,X、Y的原子也可共同形成多种分子和莫钟常见无阴离子,写出其中一种分子与该无阴离子反应的离子方程式:________________。
【参考答案】⑴4 Ⅷ 2 ⑵小 H2O
⑶错误!不能通过编辑域代码创建对象。[
⑷丙烷(或丙炔或2-甲基丙烯或1,2,4,5-四甲基苯等) CH3COOH+HCO-3===CH3COO-+H2O+CO2↑
【解析】本题为元素推断题,主要考查原子结构、元素周期表、元素周期律知识,同时考查氧化还原反应及离子方程式的书写,旨在考查考生对物质组成、结构、性质的综合应用能力。由题中信息可推知X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Fe四种元素。⑴Fe位于周期表第4周期第Ⅷ族元素,其基态原子价电子排布式为3d64s2,最外层有2个电子。⑵X(C)、Y(O)位于同一周期,自左向右电负性增大,故X的电负小比Y的小,非金属性越强,气态氢化物越稳定,故较稳定的为H2O。⑶Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,在标电子转移的方向和数目时,应注意Na2O2中氧元素化合价一部分升高,一部分降低。⑷本小题为发散型试题,答案不唯一。烃分子中含有两种氢原子的烃较多,如丙烷(CH3CH2CH3)、丙炔(CH3C≡CH)等,由C、H、O三种元素形成的分子很多,但形成的无机阴离子只有HCO-3,因此能与HCO-3反应的分子必须为羧酸,如CH3COOH等。
16. [2012·福建理综化学卷23](1)元素M的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同,则M的原子结构示意图为
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 。
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32—+H2OHSO3—+OH—水解平衡的事实
是 (填序号)。
滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液红色退去
滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色退去
滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去
(4)元素X、Y在周期表中位于同一主族,化合物Cu2X和Cu2Y可发生如下转化(其中D是纤维素水解的最终产物):
错误!不能通过编辑域代码创建对象。
①非金属X Y(填“>”或“<”)
②Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成,化学方程式为 。
(5)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)+B(g)2C(g)+D(s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高,简述该反应的平衡常数与温度的变化关系: 。
物 质 A B C D
起始投料/mol 2 1 2 0
解析:(1)铵根离子中含有10个电子,11个质子,与之相同的单核离子为钠离子,则M的原子结构示意图为
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为:
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(3)选C,ABC三个选项描述都是正确的,但要说明亚硫酸钠显碱性是亚硫酸离子水解造成的,存在水解平衡这一事实。比如说向氢氧化钠这样的碱溶液中加入酚酞后变红,用AB两项中的试剂都可褪色,但用C中的试剂就不行。选择试剂最好是中性,并与亚硫酸根离子反应,使水解平衡移动,这样一比较C可以充分说明亚硫酸钠显碱性是亚硫酸离子水解造成的。
(4)先推断元素,悬浊液与D的溶液(葡萄糖溶液)生成砖红色沉淀是氧化亚铜,则Y为O元素,X,Y同主族,则X为S元素。问题就很好回答,非金属性X<Y,Cu2O与浓硝酸反应生成红棕色的气体NO2,利用氧化还原反应原理并配平可写出方程式:Cu2O+6HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O
(5)在恒容绝热的情况下,反应达到平衡后,体系压强升高,可推知气体体积变大,说明反应是向左移(注意D为固态)。另外压强与温度成正比,压强升高,温度升高,如果正反应是放热的情况下,则是升高温度,平衡向左移,符合题目情况。因此推出正反应是放热反应,那平衡常数与温度成反比。
23题考查得都是主干知识,只是觉得拼盘得太明显,5个小问各不相干,独立成题,是否可用10电子,18电子微粒把它们串起来,比如Na+,Al3+,O2—,S2—。其中第4问涉及有机化学知识,把知识很好的揉合在一起,第3问,第5问要求思维推理能力较高。
17. [2012·福建理综化学卷30][化学-物质结构与性质]13分
(1)元素的第一电离能:Al Si(填“>”或:“<”)
(2)基态Mn2+的核外电子排布式为 。
(3)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如右图所示,呈现这种变化关系的原因是 。
(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm—(含B、O、H三种元素)的球棍模型如右下图所示:
①在Xm—中,硼原子轨道的杂化类型有 ;配位键存在于 原子之间(填原子的数字标号);
m= (填数字)。
②硼砂晶体由Na+、Xm—和H2O构成,它们之间存在的作用力有 (填序号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键
D.范德华力 E.氢键
解析:(1)同周期从左到右第一电离能逐渐增大趋势,ⅡA和ⅤA族则反常。所以铝的第一电离能小硅,一般题目是比较镁铝的电离能,这样设问可见出题求异。
(2)基态Mn2+的核外电子排布式为[Ar]3d5
(3)硅烷是分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,分子间的范德华力越大,沸点越高。
(4)①1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为SP2杂化, 4号B形成4个键,则B原子为SP3杂化; B一般是形成3个键,4号B形成4个键,其中1个键很可能就是配位键,配位键存在4号与5号之间。
观察模型,可知Xm—是(H4B4O9)m—,依据化合价H为+1,B为+3,O为—2,可得m=2,
这问有一定难度,思维能力,空间能力要求比较高。
②钠离子与Xm-形成离子键,结晶水分子间存在氢键和范德华力。学生没仔细读题,题目是问钠离子、Xm-、水分子之间的作用力,而不是硼砂晶体中的作用力,可能会多选B。
18.[2012·重庆理综化学卷26](15分)金刚石具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛.
(1) 碳与周期元素的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物H为非积极性分子,碳元素在周期表中的位置是 ,是 ,的电子式为 .
(2) 一定条件下,还原CCl4可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收中CCl4的实验操作名称为 ,除去粗产品中少量钠的试剂为 .
(3)碳还原制 ( http: / / www. ),其粗产品中杂志为和.先将20.0g粗产品加入到过量的溶液中充分反应,收集到0.1mol氢气,过滤得固体11.4g,滤液稀释到1L,生成氢气的离子方程式为 ,硅盐酸的物质量浓度为 。
(4)下列叙述正确的有 (填序号),
①还原CCl4的反应、Cl2与的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③溶液与的反应可用于推断与的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2
【答案】(1)第二周期第IVA族,氧(或O),
(2)过滤,水(或乙醇)[中%*&国@教育出~版网]
(3)Si+2OH-+H20=SiO32-+2H2,0.17mol/L
(4)③④
【考点】硅、碳单质及化合物的结构与性质
19. [2012·山东理综化学卷32] (8分)[化学一物质结构与性质】 金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。
(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是_。
a.金属键具有方向性与饱和性
b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
(2) Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是 。CO与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为 。
(3)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n= 。
(4)甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH )。甲醇分子内C原子的杂化方式为 ,甲醇分子内的O-C-H键角 (填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O-C-H键角。
【解析】(1)金属键没有方向性和饱和性,a错;金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用,b对;金属导电是因为在外加电场作用下发生定向移动,c错;金属具有光泽是因为自由电子能够吸收并放出可见光,d错。(2)Ni的外围电子排布为3d84s1, 3d能级上有2个未成对电子。第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O,其中C的电负性小。(3)CO中C和O为叁键,含有1个σ键、2个π键。(4)甲醇分子内C的成键电子对为4,无孤电子对,杂化类型为sp3,甲醇分子内O C H键角比甲醛分子内O C H键角大。
答案:(1)b (2)C (3)4 1:2 (4)sp3 >
20.[2012·四川理综化学卷26](13分)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质;E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体;M为红褐色沉淀。
请回答下列问题:
(1)B中所含元素位于周期表中第 周期, 族。
(2)A在B中燃烧的现象是 。
(3)D+E→B的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量比是 。
(4)G+G→M的离子方程式是 。
(5)Y受热分解的化学方程式是 。
【答案】⑴三 VIIA (各1分,共2分) ⑵产生苍白色火焰(2分)
⑶2:1(3分) ⑷3AlO2-+Fe3++6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓(3分)
⑸4Fe(NO3)3 AUTOTEXT =加热= \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." 2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑(3分)
【解析】根据转化关系和题中所给的信息可以判断:A为H2、B为Cl2、C为NaOH、D为HCl、E为MnO2、F为Al、G为NaAlO2、H为Fe2O3、I为NO2、J为FeCl3、M为Fe(OH)3、N为HNO3。
(1)B中含有的氯元素位于元素周期表第三周期第VIIA族。
(2)H2在Cl2中燃烧产生苍白色的火焰。
(3)浓盐酸与二氧化锰发生的反应为MnO2+4HCl(浓)错误!不能通过编辑域代码创建对象。MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中被氧化(注意发生反应的HCl只有一半被氧化)与被还原的物质的物质的量之比是2:1。
(4)NaAlO2与FeCl3在溶液中发生双水解反应:3AlO2- +Fe3++6H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。3Al(OH)3↓+ Fe(OH)3↓
(5)硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气,化学反应方程式为:4Fe(NO3)3错误!不能通过编辑域代码创建对象。2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑。
21. [2012·天津理综化学卷7](14分)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。
⑵ 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。
⑶ Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________(写出其中两种物质的化学式)。
⑷ X2M的燃烧热ΔH = -a kJ·mol-1 ,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:
_____________________________________________________________________。
⑸ ZX的电子式为___________;ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。
⑹ 熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:
2Z + FeG2 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 Fe + 2ZG
放电时,电池的正极反应式为__________________________:
充电时,______________(写物质名称)电极接电源的负极;
该电池的电解质为___________________。
该题考察物质结构元素周期律、热化学方程的书写、电化学等基本理论知识。由已知条件首先推断X、Y、Z、M、G元素分别为H、O、Na、S、Cl。
Y第2周期VIA
最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4,非金属性越弱,气态氢化物还原性越强,气态氢化物还原性最强的是H2S
Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂
根据燃烧热的含义,写H2S燃烧的热化学方程式生成物应该生成SO2,
2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H=-2aKJ·mol-1
(5),
(6)2Na+FeCl2Fe+NaCl,放电时正极发生还原反应,应该是Fe2+得电子,电极反应式为。充电时原电池的负极材料Na接电源的负极。该电池的电解质为B-Al2O3
22. [2012·全国大纲理综化学卷27](15分)(注意:在试题卷上作答无效)原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。
回答下列问题:
元素a为________;c为_______
由这些元素形成的双原子分子为__________________。
由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是_______,非直线形的是_______________________。(写2种)
这些元素的单质或由他们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是_______,离子晶体的是_______,金属晶体的是_______,分子晶体的是_______;(每空填一种)
元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为_______________________。
【答案】:(1)C Na(2)CO (3)CO2 H2O H2S (4)金刚石 NaCl Na S 或CO (5)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【解析】原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。可推出元素a为C; b为O; 元素c为钠,d为硫,e为氯。由这些元素形成的双原子分子为CO;由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是CO2 ,非直线形的是: H2O H2S。这些元素的单质或由他们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是_金刚石,离子晶体的是NaCl ,金属晶体的是Na ,分子晶体的是 S 或CO ;(每空填一种)
元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【考点】主要有分子的构型,元素的推断,晶体的类型和生活中防毒面具的知识的考察。
【点评】该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
23. [2012·新课程理综化学卷37]【化学——选修三:物质结构与性质】(15分)ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是 ;
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为 ;
(3)Se的原子序数为 ,其核外M层电子的排布式为 ;
(4)H2Se的酸性比H2S (填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为 ,SO32-离子的立体构型为 ;
(5) H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因: 。
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因: 。
(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0pm,其密度为 (列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为 pm(列式表示)。
【答案】:(1) sp3; (2) O>S>Se; (3) 34, 3s23p63d10
(4) 强。 平面三角型, 三角锥形;
(5) ①第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子;
②H2SeO3和H2SeO4可表示成(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se-O-H中O的电子更向Se偏移,越易电离出H+。
(6),
【解析】:(1)因为S8为环状立体结构,所以为SP3;
(6)第一问我们常碰到,后面一问要注意四个Zn2+在体内的四个小立方体的中心,不在同一平面上,过b向上面作垂线,构成直角三角形,两边分别为√2/4a 1/4a,即可求出斜边为√3/4a(a 为晶胞边长)。
高考化学中往往不过分考查数学运算的技巧,此次也算一种“创新”吧。2012年高考化学试题分类解析汇编:化学用语及其规律
1. [2012·江苏化学卷2]下列有关化学用语表示正确的是
A.乙酸的结构简式: C2H4O2
B.F-的结构示意图:
C.中子数为20的氯原子:1720Cl
D.NH3的电子式:
B 解析:有关化学用语常涉及常见物质的组成和结构,尤其是一些常见物质电子式、结构式、结构简式及模型等等,内容比较基础。
2. [2012·海南化学卷9]下列有关化学用语使用正确的是
A.NH4Br的电子式: B.S2-的结构示意图:
C.乙酸的分子式: CH3COOH D.原子核内有l8个中子的氯原子:
BD 【解析】本题考查常用化学用语:电子式、离子结构示意图、分子、核素的表示,考查考生的识记能力。A选项中的Br-漏掉了8个电子,应为;C选项中是乙酸的结构简式而非分子式。
3. [2012·福建理综化学卷23](1)元素M的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同,则M的原子结构示意图为
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 。
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32—+H2OHSO3—+OH—水解平衡的事实
是 (填序号)。
滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液红色退去
滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色退去
滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去
(4)元素X、Y在周期表中位于同一主族,化合物Cu2X和Cu2Y可发生如下转化(其中D是纤维素水解的最终产物):
①非金属X Y(填“>”或“<”)
②Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成,化学方程式为 。
(5)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)+B(g)2C(g)+D(s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高,简述该反应的平衡常数与温度的变化关系: 。
物 质 A B C D
起始投料/mol 2 1 2 0
解析:(1)铵根离子中含有10个电子,11个质子,与之相同的单核离子为钠离子,则M的原子结构示意图为
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为:
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(3)选C,ABC三个选项描述都是正确的,但要说明亚硫酸钠显碱性是亚硫酸离子水解造成的,存在水解平衡这一事实。比如说向氢氧化钠这样的碱溶液中加入酚酞后变红,用AB两项中的试剂都可褪色,但用C中的试剂就不行。选择试剂最好是中性,并与亚硫酸根离子反应,使水解平衡移动,这样一比较C可以充分说明亚硫酸钠显碱性是亚硫酸离子水解造成的。
(4)先推断元素,悬浊液与D的溶液(葡萄糖溶液)生成砖红色沉淀是氧化亚铜,则Y为O元素,X,Y同主族,则X为S元素。问题就很好回答,非金属性X<Y,Cu2O与浓硝酸反应生成红棕色的气体NO2,利用氧化还原反应原理并配平可写出方程式:Cu2O+6HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O
(5)在恒容绝热的情况下,反应达到平衡后,体系压强升高,可推知气体体积变大,说明反应是向左移(注意D为固态)。另外压强与温度成正比,压强升高,温度升高,如果正反应是放热的情况下,则是升高温度,平衡向左移,符合题目情况。因此推出正反应是放热反应,那平衡常数与温度成反比。
23题考查得都是主干知识,只是觉得拼盘得太明显,5个小问各不相干,独立成题,是否可用10电子,18电子微粒把它们串起来,比如Na+,Al3+,O2—,S2—。其中第4问涉及有机化学知识,把知识很好的揉合在一起,第3问,第5问要求思维推理能力较高。
4. [2012·重庆理综化学卷6]化学工业是国民经济的支柱产业,下列生产过程中不涉及化学变化的是
A.氮肥厂用氢气和氮气合成氨 B.钢铁厂用热还原法冶炼铁
C.硫酸常用接触法生产硫酸 D.炼油厂用分流阀生产汽油
6【答案】D
5. [2012·山东理综化学卷7]下列与化学概念有关的说法正确的是
A.化合反应均为氧化还原反应
B.金属氧化物均为碱性氧化物
C.催化剂能改变可逆反应达到平衡的时间
D.石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
C 【解析】本题考查化学基本概念。有单质参加的化合反应为氧化还原反应,A项错误;Mn2O7为酸性氧化物,Al2O3为两性氧化物,B项错误;催化剂能影响反应速率,改变可逆反应达到平衡的时间,C项正确;石油的分馏产物汽油为混合物,D项错误。
6.[2012·四川理综化学卷7]设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 标准状态下,33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
B. 常温常压下,7.0g乙烯与丙烯的混合物红含有氢原子的数目为NA
C. 50mL18.4mol·L-1浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分支的数目为0.46NA。
D . 某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA
B【解析】本题考查阿伏伽德罗常数的应用。HF的沸点19.54℃,在标况下是气态,A项错误;乙烯和丙烯的最简式都是CH2,故7.0 g乙烯和丙烯的混合物含有n(CH2)=0.5 mol,则H原子的物质的量为1 mol,B项正确;浓硫酸与Cu的反应,随着反应的进行,浓硫酸的浓度变稀,就与Cu不反应了,故生成的SO2分子数目小于0.46NA,C项错误;N2与H2反应是可逆反应,不能完全转化,D项错误。
【易错警示】关于阿伏加德罗常数的试题常设置的陷阱,主要有以下几个方面:①标准状况
条件:考查气体时经常给出非标准状况,如常温常压下等; ②物质状态:考查气体摩尔体积时,常考在标准状况下非气态的物质,如HF、H2O、CHCl3 等; ③物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及稀有气体He、Ne等;晶体结构:P4 、金刚石、石墨、二氧化硅的结构及化学键的数目;④氧化还原反应:常设置氧化还原反应中电子转移(得失)数目方面的陷阱;⑤电解、水解:考查电解质溶液中微粒数目或弱电解质的电离,盐类水解方面的知识;⑥胶粒是许多分子的集合体,如1 mol铁完全转化为氢氧化铁胶体后,胶粒数远小于NA。
7. [2012·全国大纲理综化学卷10]元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同,且X的离子半径小于负二级硫的离子半径,X元素为
A Al B P C Ar D K
D 【解析】A答案中Al的离子半径和钙离子的核外电子排布不同,A错误;P形成的简单离子的半径 大于负二级硫的离子半径,B错误;Ar不能形成简单离子,答案D 。
【考点】半径大小规律
(1)原子半径:同主族——从上到下逐渐增大;同周期——从左到右逐渐减小(0族除外)。
(2)离子半径:同主族——同价离子从上到下逐渐增大;同周期——阴离子半径大于阳离子半径;具有相同的电子层结构的离子——核电荷数越大,离子半径越小。
(3)同种元素的各种微粒,核外电子数越多,半径越大;反之,核外电子数越少,半径越小。
【点评】首先以具体元素推断为基础,运用周期表,结合周期规律,考虑位、构、性关系推断,并考察在此基础上应用知识解决题给选项的问题。
8. [2012·全国大纲理综化学卷27](15分)(注意:在试题卷上作答无效)原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。
回答下列问题:
元素a为________;c为_______
由这些元素形成的双原子分子为__________________。
由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是_______,非直线形的是_______________________。(写2种)
这些元素的单质或由他们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是_______,离子晶体的是_______,金属晶体的是_______,分子晶体的是_______;(每空填一种)
元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为_______________________。
【答案】:(1)C Na(2)CO (3)CO2 H2O H2S (4)金刚石 NaCl Na S 或CO (5)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【解析】原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。可推出元素a为C; b为O; 元素c为钠,d为硫,e为氯。由这些元素形成的双原子分子为CO;由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是CO2 ,非直线形的是: H2O H2S。这些元素的单质或由他们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是_金刚石,离子晶体的是NaCl ,金属晶体的是Na ,分子晶体的是 S 或CO ;(每空填一种)
元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【考点】主要有分子的构型,元素的推断,晶体的类型和生活中防毒面具的知识的考察。
【点评】该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。2012年高考化学试题分类解析汇编:有机化学
1. [2012·江苏化学卷11]普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构如右图所示(未表示出其空间构型)。下列关系普伐他汀的性质描述正确的是
A.能与FeCl3溶液发生显色反应
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能发生加成、取代、消去反应
D.1mol该物质最多可与1molNaOH反应
BC 解析:该题普伐他汀为载体,考查学生对有机化合物的分子结构、官能团的性质等基础有机化学知识的理解和掌握程度。
A.分子无苯环,不能与FeCl3溶液发生显色反应。
BC.分子中的官能团决定了能使酸性KMnO4溶液褪色、能发生加成、取代、消去反应。
D.酯基水解,即有两个羧基,1mol该物质最多可与2molNaOH反应。
2. [2012·海南化学卷2]) 下列说法正确的是
A.食用白糖的主要成分是蔗糖 B.小苏打的主要成分是碳酸钠
C.煤气的主要成分是丁烷 D.植物油的主要成分是高级脂肪酸
A 【解析】小苏打的主要成分是碳酸氢钠,苏打的主要成分是碳酸钠,B选项错;煤气的主要成分是CO和H2,液化石油气的主要成分是丁烷,C选项错; 植物油的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,D选项错。
3. [2012·海南化学卷5]分子式为C10H14的单取代芳烃,其可能的结构有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
C 【解析】分子式为C10H14的单取代芳烃为C6H5—C4H9,—C4H9为丁基,而丁基有4种:,所以其单取代芳烃也有4种。
4. [2012·海南化学卷18-I](6分)下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰.且其峰面积之比为3:1的有
A.乙酸异丙酯 B.乙酸叔丁酯
C.对二甲苯 D.均三甲苯
【答案】BD
【解析】乙酸异丙酯结构简式为,有3种H原子,故A错;乙酸叔丁酯的结构简式为,故B符合题意;对二甲苯的结构简式为:错误!不能通过编辑域代码创建对象。,有两种等效氢,个数比为6:4=3:2,故C不符合题意;均三甲苯的结构简式为:,符合题意。
5. [2012·福建理综化学卷7]下列关于有机物的叙述正确的是
A.乙醇不能发生取代反应 B.C4H10有三种同分异构体
C.氨基酸、淀粉均属于高分子化合物 D.乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别
D 解析:有机化学必修部分只能这样,范围有限,要求不高,学生比较容易作答。4个选项分别考不同的知识,A是考有机反应类型,乙醇与钠反应可认为是取代反应,乙醇与HBr反应,酯化反应等都是取代反应。B是考同分异构体,丁烷有两种同分异构体。C是考高分子化合物,氨基酸不是高分子化合物。D是考有机物的鉴别。
6.[2012·浙江理综化学卷7]下列说法正确的是
A.油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件都能发生水解反应
B.蛋白质是结构复杂的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N四种元素
C.棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
D.根据分散质粒子的直径大小,分散系可分为溶液、浊液和胶体,浊液的分散质粒子大小介于溶液与胶体之间
B 解析:A选项,葡萄糖是单糖,不能水解,A错;B选项,蛋白质是氨基酸缩合
而成的高分子化合物,都含有C、H、O、N四种元素,B正确;C选项,蚕羊
毛属蛋白质,为含氮化合物。合成纤维除含C、H、O元素外,有的还含有其他
元素,如腈纶含N元素、氯纶含Cl元素等,它们完全燃烧时不都只生成CO2
和H2O,C错;D选项,浊液的分散质粒子大小是大于胶体,大于10-7m(即大
于100mm),D错。
7.[2012·浙江理综化学卷11]下列说法正确的是
A.按系统命名法, 的名称为2,5,6-三甲基-4-乙基庚烷
B.常压下,正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次增大
C.肌醇 与葡萄糖的元素组成相同,化学式均为C6H12O6,满足Cm(H2O)n,因此,均属于糖类化合物
D.1.0 mol的 最多能与含5.0 mol
NaOH的水溶液完全反应
D 解析:A选项 ,按有机物的系统命名法主链编号“最低系列”原则和“较优基团后列出”原则:该烷烃从左到右编号,甲基的位次分别为2、5、6;从右到左编号,甲基的位次分别为2、3、6。第一个数字都是“2”,故比较第二个数字“5”与“3”.因5>3,故编号应从右到左。该有机物的命名为2,3,6-三甲基-4-乙基庚烷A错误。
(1)关于最低系列原则
所谓 “最低系列”是从碳链不同的方向编号,得到几种不同的编号系列,顺次逐项比较各系列的不同位次,最先遇到的位次最小的即“最低系列”。例如:
该烷烃从左到右编号,甲基的位次分别为2、3、3、8、8、;从右到左编号,甲基的位次分别为2、2、7、7、8。第一个数字都是“2”,故比较第二个数字“3”与“2”.因2<3,故编号应从右到左。该有机物的命名为2,2,7,7,8-五甲基壬烷。
若第二个数字仍相同,再继续比较直至遇到位次数字最小者即可。
(2)关于取代基的列出顺序——“较优基团后列出”原则 :
确定“较优基团”的依据——次序规则:
(i)取代基或官能团的第一个原子,其原子序数大的为“较优基团” ;对于同位素,质量数大的为“较优基团”。
(ii)第一个原子相同,则比较与之相连的第二个原子,依此类推。
常见的原子、基团较优顺序是:
当主碳链上有几个取代基或官能团时,这些取代基或官能团的列出顺序将遵循“次序规则”,指定“较优基团”后列出。
例如,
大小不同的烷基从两端起位置相同时,由于 -CH2CH3为“较优基 团”,则应使较优的基团后列出 ,也就是说,若大小不同的烷基从两端起位置相同时, 则应使较小的基团有较小的位次,故该烷烃的名称为3,6-二甲基-7-乙基壬烷;而不是4,7-二甲基-3-乙基壬烷。
B选项 正戊烷、异戊烷、新戊烷互为同分异构体,常压下,这三种同分异构体,碳链上的支链越多,分子间的作用力越小,沸点越点。所以,常压下,正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次减小。B错误。
C选项 ,糖类化合物是指多羟基的醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质。肌醇是属于醇,不属于糖类化合物。C错误。
D选项,1.0 mol的中含有1mol酚羟
基和3mol酯基,其中有1mol酯基断键后,又形成1mol酚羟基,所以最多能与5.0 mol NaOH的水溶液完全反应,D正确。
8. [2012·重庆理综化学卷9]萤火虫发光原理如下:
关于荧光素及氧化荧光素的叙述,正确的是
A. 互为同系物 B.均可发生硝化反应
C.均可与碳酸氢钠反应 D.均最多有7个碳原子共平面
【答案】B
9. [2012·广东理综化学卷7]化学与生活息息相关,下列说法不正确的是
A 用食醋可除去热水壶内壁的水垢
B 淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物
C 自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致
D 新型复合材料使用手机,电脑等电子产品更轻巧,使用和新潮
解析:油脂不属于高分子化合物
10. [2012·山东理综化学卷10]下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是
A.苯、油脂均不能使酸性KMnO,溶液褪色
B.甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应
C.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构休
D.乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,二者分子中官能团相同
C 【解析】油脂中的不饱和高级脂肪酸的甘油酯含有双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A项错误;甲烷和氯气的反应属于取代反应,而乙烯和Br2的反应属于加成反应,B项错误;葡萄搪和果糖的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,C项正确;乙醇、乙酸中的官能团分别为羟基、羧基,D项错误。
11. [2012·全国大纲理综化学卷13]橙花醇具有玫瑰及苹果香气,可作为香料,其结构简式如下
下列关于橙花醇的叙述,错误的是
既能发生取代反应,也能发生加成反应
在浓硫酸催化下加热脱水,可以生成不止一种四烯烃
1mo1橙花醇在氧气中充分燃烧,需消耗470.4氧气(标准状况)
1mo1橙花醇在室温下与溴四氯化碳溶液反应,最多消耗240g溴
D 【解析】橙花醇含有双键和醇羟基,故能发生取代反应和加成反应,A正确;在浓硫酸催化下加热脱水,发生消去反应,能生成2种四烯烃,B正确;1mo1橙花醇在氧气中充分燃烧,需消耗470.4氧气(标准状况),C正确;1mo1橙花醇在室温下与溴四氯化碳溶液反应,最多消耗3mol溴,480g溴.D错误。
【考点】醇的消去反应规律
①醇分子中,连有一0H的碳原子相邻的碳上必须连有氢原子时,才能发生消去反应而形成不饱和键。
②若醇分子中连有一0H的碳原子没有相邻的碳原子或相邻碳原子上没有氢原子,则不能发生消去反应。
③苯环上的-OH不能消去。
【点评】本题是一道有机题,考查了官能团的性质,特别是醇的消去反应的产物的书写,有机物反应的物质的量的关系。
12. [2012·北京理综化学卷11]下列说法正确的是
A.天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水.有恒定的熔点、沸点
B.麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖,故二者均为还原型二糖、
C.若两种二肤互为同分异构体,则二者的水解产物不一致
D.乙醛、氮乙烯和乙二醉均可作为合成聚合物的单体
解析:植物油是混合物,没有固定的熔沸点,A错误;蔗糖是非还原性糖,B错误;甘氨酸和丙氨酸之间缩水可以形成两种二肽互为同分异构体,但水解产物相同,C错误。答案:D
13. [2012·新课程理综化学卷8]下列说法正确的是( )
A.医用酒精的浓度通常是95%
B.单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料
C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
B 【解析】:此题为基础题。A项,医用酒精的浓度通常是75%;C项,油脂非高分子化合物; D项,光导纤维为二氧化硅,合成纤维为有机材料。
14. [2012·新课程理综化学卷10]分子是为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有(不考虑立体异构) ( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
D 【解析】:可先写出戊烷的同分异构体(3种),然后用羟基取代这些同分异构体中的等效氢原子就可以得出有3 + 4 + 1 = 8种符合要求的醇,有经验和能力的学生还可根据常见烃基的异构结论直接确定。
15. [2012·新课程理综化学卷12]分析下表中各项的排布规律,按此规律排布第26项应为( )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C2H4 C2H6 C2H6O C2H4O2 C3H6 C3H8 C3H8O C3H8O2 C4H8 C4H10
A.C7H16 B.C7H14O2 C.C8H18 D.C8H18O
C 【解析】:其实这道题更象是一个简单的数学题,不需要过多的化学知识。此题解法众多,但解题关键都是要注意:第一项是从2个碳原子开始的。比如我们把它分为4循环,26 = 4×6 + 2,也就是说第24项为C7H14O2,接着后面就是第25项为C8H16。
16. [2012·江苏化学卷17](15分)化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体,其合成路线如下:
(1)化合物A的含氧官能团为 和 (填官能团的名称)。
(2)反应①→⑤中属于取代反应的是 (填序号)。
(3) 写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式 。
I.分子含有两个苯环;II.分子有7个不同化学环境的氢;III.不能与FeCl3溶液发生显色反应,但水解产物之一能发生此反应。
(4)实现D→E的转化中,加入化合物X能发生银镜反应,X的结构简式 。
(5)已知:。化合物是合成抗癌药物美发伦的中间体,请写出以和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
【参考答案】
(1)羟基 醛基
(2)①③⑤
(3) 或
(4)
(5)
【解析】本题是一道基础有机合成题,以化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体载体,着力考查阅读有机合成方案、利用题设信息、解决实际问题的能力,也考查了学生对信息接受和处理的敏锐程度、思维的整体性和对有机合成的综合分析能力。本题涉及到有机物性质、有机官能团、同分异构体推理和书写,合成路线流程图设计与表达,重点考查课学生思维的敏捷性和灵活性,对学生的信息获取和加工能力提出较高要求。
【备考提示】解答有机推断题时,我们应首先要认真审题,分析题意,从中分离出已知条件和推断内容,弄清被推断物和其他有机物的关系,以特征点作为解题突破口,结合信息和相关知识进行推理,排除干扰,作出正确推断。一般可采取的方法有:顺推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线,采用正向思维,得出正确结论)、逆推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线,采用逆向思维,得出正确结论)、多法结合推断(综合应用顺推法和逆推法)等。关注官能团种类的改变,搞清反应机理。
17. [2012·海南化学卷17](9分) 实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚
状态 无色液体 无色液体 无色液体
密度/g · cm-3 0.79 2.2 0.71
沸点/℃ 78.5 132 34.6
熔点/℃ 一l30 9 -1l6
回答下列问题:
(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是 ;(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入 ,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是 ;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在 层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用 洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用 的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是 ;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是 。
【答案】(1)d (2)c (2)溴的颜色完全褪去 (4)下 (5)b (6)蒸馏
(7)避免溴大量挥发;产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管。
【解析】 (1)因“乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚”,故迅速地把反应温度提高到170℃左右的原因是减少副产物乙醚生成。
(2)因装置C的“目的是吸收反应中可能生成的酸性气体”,故应选碱性的氢氧化钠溶液。
(3)是用“少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷”,反应结束时溴已经反应完,明显的现象是溴的颜色褪尽。
(4)由表中数据可知,1,2-二溴乙烷的密度大于水,因而在下层。
(5) Br2能与氢氧化钠溶液反应,故可用氢氧化钠溶液洗涤;虽然也能与碘化钠溶液反应,但生成的I2也溶于1,2-二溴乙烷。
(6)根据表中数据,乙醚沸点低,可通过蒸馏除去(不能用蒸发,乙醚不能散发到空气中)。
(7)溴易挥发,冷水可减少挥发。但如果用冰水冷却会使产品凝固而堵塞导管。
18.[2012·海南化学卷18-II]化合物A是合成天然橡胶的单体,分子式为C5H8。A的一系列反应如下(部分反应条件略去):
(14分) 化合物A是合成天然橡胶的单体,分子式为C5H8。A的一系列反应如下(部分反应条件略去):
回答下列问题:
(1)A的结构简式为,化学名称是 ;
(2)B的分子式为 ;
(3)②的反应方程式为 ;
(4)①和③的反应类型分别是 , ;
(5)C为单溴代物,分子中有两个亚甲基,④的化学方程式为 :
(6)A的同分异构体中不含聚集双烯(C=C=C)结构单元的链状烃还有 种,写出其中互为立体异构体的化合物的结构简式 。
【答案】(1) 2—甲基—1,3—丁二烯(或异戊二烯)
(2) C5H8O2
(3)
(4)加成反应 消去反应
(5)
(6)6
【解析】(1)“化合物A是合成天然橡胶的单体,分子式为C5H8”,故A为,名称为2—甲基—1,3—丁二烯,或异戊二烯。
(2) ( http: / / www. )是与B发生类似“”反应而生成的,故B为,分子式为C5H8O2;
(3)反应①为Br2参加的加成反应,则反应②为消去反应:;
(4)(5)反应③的条件是光照,“C为单溴代物,分子中有两个亚甲基”,故发生的是取代反应,产物C的结构简式为。C的结构中有Br原子和酯基两种官能团,都能在“NaOH/H2O”的作用下水解,故方程式为:。
(6)含有碳碳三键的为:;含有两个碳碳双键的为:,故还有6种。
19. [2012·安徽理综化学卷25](16分)
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
Y Y的基态原子最外层电子排布式为:nsnnpn+2
A Z存在质量数为23,中字数为12的核素
W W有多种化合价,其白色氢氧化合物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
W位于元素周期表第_____________周期第___________族,其基态原子最外层有________个电子。
X的电负性比Y的____________(填“大”或“小”);X 和Y的气态氢化物中,较稳定的是______________(写化学式)。
写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:________________.
在X的原子和氢原子形成的多分子中,有些分子的核磁共振氢谱显示两种氢,写出其中一种分子的名称:_____________。氢元素,X、Y的原子也可共同形成多种分子和几种常见无机阴离子,写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式:________________。
【参考答案】⑴4 Ⅷ 2 ⑵小 H2O
⑶错误!不能通过编辑域代码创建对象。[
⑷丙烷(或丙炔或2-甲基丙烯或1,2,4,5-四甲基苯等) CH3COOH+HCO-3===CH3COO-+H2O+CO2↑
【解析】本题为元素推断题,主要考查原子结构、元素周期表、元素周期律知识,同时考查氧化还原反应及离子方程式的书写,旨在考查考生对物质组成、结构、性质的综合应用能力。由题中信息可推知X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Fe四种元素。⑴Fe位于周期表第4周期第Ⅷ族元素,其基态原子价电子排布式为3d64s2,最外层有2个电子。⑵X(C)、Y(O)位于同一周期,自左向右电负性增大,故X的电负小比Y的小,非金属性越强,气态氢化物越稳定,故较稳定的为H2O。⑶Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,在标电子转移的方向和数目时,应注意Na2O2中氧元素化合价一部分升高,一部分降低。⑷本小题为发散型试题,答案不唯一。烃分子中含有两种氢原子的烃较多,如丙烷(CH3CH2CH3)、丙炔(CH3C≡CH)等,由C、H、O三种元素形成的分子很多,但形成的无机阴离子只有HCO-3,因此能与HCO-3反应的分子必须为羧酸,如CH3COOH等。
20.[2012·安徽理综化学卷26]
【参考答案】⑴加成反应(或还原反应) HOOCCH2CH2COOH ⑵碳碳叁键、羟基 1,4-丁二醇 ⑶错误!不能通过编辑域代码创建对象。
⑷nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH错误!不能通过编辑域代码创建对象。错误!不能通过编辑域代码创建对象。+2n H2O[或nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH错误!不能通过编辑域代码创建对象。错误!不能通过编辑域代码创建对象。+(2n-1)H2O]
⑸ac
【解析】本题主要考查有机物的命名、组成和结构特点及反应类型,侧重考查考生对有机物的组成、结构、性质的综合应用能力,以及对信息迁移能力。⑴由AB,只能是碳碳双键与H2发生加成反应,生成HOOC(CH2)2COOH。⑵由已知信息及D的结构简式可推知C的结构为HOCH2C≡CCH2OH,分子中含有碳碳叁键和羟基。D为二元醇,根据有机物的系统命名法可知,其名称为1,4-丁二醇。⑶已知4个碳原子全部在环上,含有一个-OH,因此另两个氧原子只能与碳原子形成碳氧双键,根据不饱和度原则可知,分子中还必须有一个碳碳双键,结合碳的四价结构可写出半方酸的结构简式。⑷B[HOOC(CH2)2COOH]为二元羧酸,D[HO(CH2)4OH]为二元醇,两者发生综聚反应生成PbS聚酯。⑸A中含有碳碳双键,故能使酸性KMnO4溶液或Br2的CCl4溶液褪色,可与HBr等加成;因分子中含有-COOH,可与Cu(OH)2、Na2CO3等发生反应;1 mol A(分子式为C4H4O4)完全燃烧消耗3 mol O2,故ac正确。
21.[2012·福建理综化学卷31][化学-有机化学基础](13分)
对二甲苯(英文名称p-xylene),缩写为PX)是化学工业的重要原料。
(1)写出PX的结构简式 。
(2)PX可发生的反应有 、 (填反应类型)。
(3)增塑剂(DEHP)存在如下图所示的转化关系,其中A是PA的一种同分异构体。
①B的苯环上存在2种不同化学环境的氢原子,则B的结构简式是 。
②D分子所含官能团是 (填名称)。
③C分子有一个碳原子连接乙基和正丁基,DEHP的结构简式是 。
(4)F是B的一种同分异构体,具有如下特征:
a.是苯的邻位二取代物;
b.遇FeCl3溶液显示特征颜色;
c.能与碳酸氢钠溶液反应。
写出F与NaHCO3溶液反应的化学方程式 。
解析略
22.[2012·浙江理综化学卷29](14分)化合物A(C12H16O3)经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2)。C的核磁共振氢谱表明含有苯环,且苯环上有2种氢原子。B经过下列反应后得到G,G由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量为172,元素分析表明,含碳55.8 %,含氢7.0 %,核磁共振氢谱显示只有一个峰。
已知:
请回答下列问题:
(1)写出G的分子式: 。
(2)写出A的结构简式: 。
(3)写出F→G反应的化学方程式: ,该反应属于 (填反应类型)。
(4)写出满足下列条件的C的所有同分异构体: 。
①是苯的对位二取代化合物;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③不考虑烯醇()结构。
(5)在G的粗产物中,经检测含有聚合物杂质。写出聚合物杂质可能的结构简式(仅要求写出1种): 。
解析:(1)由G的相对分子质量为172,元素分析表明,含碳55.8 %,含氢7.0 %,可知G分
子中含C、H、O的原子个数为:
C:(172×55.8 %)/12 = 96/12 = 8 ; H:(172×7.0 %/1 = 12/1 = 12 ;
O:(172 – 96 – 12/16 = 64/16 = 4 ;
所以,G的分子式:C8H12O4 。
(2)由题给的信息:化合物A(C12H16O3)经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2),可知A为酯,水解后生成醇和羧酸,。据C(C8H8O2)的核磁共振氢谱表明含有苯环,且苯
环上有2种氢原子,可推出C为 则B为醇(C4H9OH)。又据B经过下列反应后得到G。
由此可推知:B为醇,连续氧化生成羧酸D:C3H7COOH,根据
E为C3H6BrCOOH,E碱性水解生成C3H6(OH)COONa,酸化(H+)后生成F(C3H6(OH)COOH), 又根据G的分子式(C8H12O4)可推知F是在浓硫酸和加热条件下缩合成G。根据G的核磁共振氢谱显示只有一个峰。可推知G的结构简式为:
则F的结构简式为: B的结构简式为为:
A的结构简式为:
(3)F→G反应的化学方程式:
属于取代反应(或酯化反应)。
(4)根据题目所给的满足条件:①是苯的对位二取代化合物;②能与FeCl3溶液发生显色反应;(可推知有酚羟基)③不考虑烯醇()结构。的C(C8H8O2)所有同分异构体有:
(5)在G的粗产物中,聚合物杂质可能有:
答案:(14分)
(1)C8H12O4
(2)
(3)
取代反应(或酯化反应)
(4)
(5)
23. [2012·重庆理综化学卷28](16分) 衣康酸M是制备高效除臭剂、粘合剂等多种精细化学品的重要原料,可经下列反应路线得到(部分反应条件略).
(1)A发生加聚反应的官能团名称是 ,所得聚合物分子的结构型式是 (填“线型”或“体型”)。
(2)B→D的化学方程式为 。
(3)M的同分异构体Q是饱和二元羧酸,则Q的结构简式为 (只写一种)
(4)已知 ,错误!不能通过编辑域代码创建对象。经五步转成变成M的合成反应流程为:
① E→G的化学反应类型为 ,G→H的化学反应方程式为
② J→L的离子方程式为
③已知: ,E经三步转变成M的合成反应流程为 (实例如题28图);第二步反应试剂及条件限用错误!不能通过编辑域代码创建对象。水溶液、加热)
【答案】(1)碳碳双键,线型
(2) ( http: / / www. )
(3)
(4)①取代反应
②
③
【考点】有机物合成
24. [2012·广东理综化学卷30](14分)过渡金属催化的新型碳-碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一,如反应①
化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成:
化合物I的分子式为______________。C7H5OBr
化合物Ⅱ与Br2加成的产物的结构简式为______________。
化合物Ⅲ的结构简式为______________。
在浓硫酸存在和加热条件下,化合物Ⅳ易发生消去反应生成不含甲基的产物,该反应方程式为______________(注明反应条件)。因此,在碱性条件下,由Ⅳ与反应合成Ⅱ,其反应类型为___________。
;取代反应。
Ⅳ的一种同分异构体V能发生银镜反应。V与Ⅱ也可发生类似反应①的反应,生成化合物Ⅵ,Ⅵ的结构简式为___________(写出其中一种)。
25. [2012·山东理综化学卷33](8分)[化学一有机化学基础] 合成P(一种抗氧剂)的路线如下:
已知:①
②A和F互为同分异构体,A分子中有三个甲基,F分于中只有一个甲基。
(1) A→B的反应类型为 。B经催化加氢生成G(C4H10) ,G的化学名称是 。
(2) A与浓HBr溶液一起共热生成H,H的结构简式为 。
(3)实验室中检验C可选择下列试剂中的 。
a.盐酸 b. FeCl3溶液 c. NaHCO3溶液 d.浓氨水
(4) P与足量NaOH溶液反应的化学反应方程式为 (有机物用结构简式表示)。
【解析】根据A分子中含有3个甲基,可以推断A的结构简式为A→B的反应为消去反应,根据A的结构简式可以推断出B为,则G为2-甲基丙烷(2) H为A与HBr发生取代反应的产物,结构简式为⑶C为苯酚,苯酚遇FeCl3溶液呈紫色,与浓溴水发生取代反应生成白色沉淀,因此可以用FeCl3溶液和浓溴水检验C。(4) F与A为同分异构体,且分子内只含1个甲基,则F的结构简式为:CH3CH2CH2CH2OH,P为E与F发生酯化反应的产物,结构简式为 。
答案:(1)消去(除)反应;2-甲4丙烷(或异丁烷) ⑵ ⑶b、d
⑷
(配平不作要求)
26. [2012·四川理综化学卷27](14分)已知:-CHO+(C6H5)3P=CH-R→-CH=CH-R + (C6H5)3P=O,R代表原子或原子团错误!不能通过编辑域代码创建对象。是一种有机合成中间体,结构简式为:HOOC-CH=CH-CH=CH-COOH,其合成方法如下:
其中,错误!不能通过编辑域代码创建对象。分别代表一种有机物,合成过程中其他产物和反应条件已略去。
X与W在一定条件下反应可以生成酯N,N的相对分子质量为168。
请回答下列问题:
(1)W能发生反应的类型有 。(填写字母编号)
A.取代反应 B. 水解反应 C. 氧化反应 D.加成反应
(2)已知为平面结构,则W分子中最多有 个原子在同一平面内。
(3)写出X与 W在一定条件下反应生成N的化学方程式: 。
(4)写出含有3个碳原子且不含甲基的X的同系物的结构简式: 。
(5)写出第②步反应的化学方程式: 。
【答案】⑴A C D(3分)⑵16(2分)
⑶HOCH2CH2OH+HOOC-CH=CH-CH=CH-COOH AUTOTEXT <=> \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." +2H2O(3分)
⑷HOCH2CH2CH2OH(3分)
⑸OHC=CHO+2(C6H5)3P=CHCOOC2H5→2(C6H5)3P=O+H5C2OOCCH=CH-CH=CHCOOC2H5(3分)
【解析】采用逆推发,W与C2H5OH发生水解的逆反应——酯化反应得Z的结构简式为C2H5OOC-CH=CH-CH=CH-COOC2H5,根据题目所给信息依次可以判断Y为OHC-CHO、X为HOCH2-CH2OH,再根据X与W在一定条件下反应可以生成相对分子质量为165的酯N验证所判断的X为HOCH2-CH2OH正确。
(1)W中含有碳碳双键和羧基两种官能团,可以发生取代反应、氧化反应、加成反应,不能发生水解反应。
(2)由题中信息可知与错误!不能通过编辑域代码创建对象。直接相连的原子在同一平面上,又知与直接相连的原子在同一平面上,而且碳碳单键可以旋转,因此W分子中所有原子有可能都处在同一平面上,即最多有16个原子在同一平面内。
(3)X中含有两个羟基,W中含有两个羟基,二者可以发生酯化反应消去两分子H2O,而生成环状的酯。
(4)丙二醇有两种同分异构体,其中HOCH2CH2CH2OH符合题意。
(5)见答案。
27. [2012·四川理综化学卷29](16分) 直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,
将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,最终
生成硫酸钙。硫酸钙可在右图所示的循环燃烧装置的燃料反应器与甲烷
反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于
二氧化碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。
请回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有 。(填写字母编号)
A.温室效应 B. 酸雨 C .粉尘污染 D. 水体富营养化
(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间的二氧化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式: 。
(3)已知1molCH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热160.1kJ,1molCH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3kJ。写出空气反应器中发生反应的热化学方程式: 。
(4)回收的CO2与苯酚钠在一定条件下反应生成有机物M,其化学为C7H5O3Na,M经稀硫酸化得到一种药物中间N,N的结构简式为
①M的结构简式为 。
②分子中无—O—O—,醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有 种。
【答案】⑴A B C(3分) ⑵①Ca(HCO3)2或碳酸氢钙(2分)
②Ca(HSO3)2+O2=CaSO4+H2SO4(3分)
⑶CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s);△H=-962.4kJ·mol-1(3分)
⑷①(2分) ②6(3分)
【解析】本题考查了燃料脱硫的原理、热化学方程式的书写、有机物的推断以及同分异构体的性质等。(1)煤燃烧的产物中有CO2、烟尘以及SO2,分别导致温室效应、粉尘污染和酸雨。没有营养元素排入水中,不会引起水体富营养化。(2)CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2。亚硫酸氢钙具有还原性,可被氧化为硫酸钙。(3)根据右图以及硫酸钙与甲烷反应的气体产物只有水可知,燃料反应器中发生的热化学方程式为:
CH4(g)+CaSO4(s)→CO2(g)+2H2O(g)+CaS(s) H=160.1 kJ·mol-1 ①,再写出甲烷在氧气中燃烧的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) H=-802.3 kJ·mol-1②,②-①可得热化学方程式:
CaS(s)+2O2(g)→CaSO4(s) H=-962.4 kJ·mol-1。
(4)由M酸化后得,可得M的结构简式为。N的分子式为C7H6O3,符合条件的同分异构体有:、、、、、,共6种。
28. [2012·天津理综化学卷8](18分)萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成a-萜品醇G的路线之一如下:
已知:RCOOC2H5 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。
请回答下列问题:
⑴ A所含官能团的名称是________________。
⑵ A催化氢化得Z(C7H12O3),写出Z在一定条件下聚合反应的化学方程式:
______________________________________________________________________。
⑶ B的分子式为_________;写出同时满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简式:_____________。
① 核磁共振氢谱有2个吸收峰 ② 能发生银镜反应
(4) B → C、E → F的反应类型分别为_____________、_____________。
⑸ C → D的化学方程式为________________________________________________________。
⑹ 试剂Y的结构简式为______________________。
⑺ 通过常温下的反应,区别E、F和G的试剂是______________和_____________。
⑻ G与H2O催化加成得不含手性碳原子(连有4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳原子)的化合物H,写出H的结构简式:________________________。
该题考察有机物的合成和推断。涉及官能团识别、分子式、结构简式、缩聚方程式、同分异构体的书写,反应类型的判断、有机物的鉴别。难度中等。
A所含有的官能团名称为羰基和羧基
A催化氢化是在羰基上的加成反应,Z的结构简式为
所以Z缩合反应的方程式为
(3)B的分子式根据不饱和度为C8H14O3,满足条件的同分异构体,根据核磁共振氢谱2个吸收峰和能发生银镜反应该有两个醛基,碳架高度对称。
(4)B→C和E→F的反应类型根据反应条件知分别是取代反应和酯化反应(取代反应)
(5)C→D的化学方程式,先写C的结构简式。C在NaOH醇溶液加热条件下发生消去反应,同时C中-COOH也和NaOH反应,
(6)试剂Y的结构简式根据题中信息方程和G推知为
(7)区别E、F、G的试剂根据它们中的特征官能团分别是-COOH、-COOCH3、-OH鉴别,应该用NaHCO3(Na2CO3)和Na
(8)G和H2O的催化加成发生在碳碳双键上,产物有两种分别是和符合条件的H为前者。
29. [2012·全国大纲理综化学卷30](15分)(注意:在试题卷上作答无效)
化合物A(C11H8O4)在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。回答下列问题:
B的分子式为C2H4O2,分子中只有一个官能团。则B的结构简式是________,B与乙醇在浓硫酸催化下加热反应生成D,该反应的化学方程式是________________________,该反应的类型是________;写出两种能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式________________________。
C是芳香化合物,相对分子质量为180,其碳的质量分数为60.0%,氢的质量分数为4.4%,其余为氧,则C的分子式是________。
(3)已知C的芳环上有三个取代基,其中一个取代基无支链,且还有能使溴的四氯化碳溶液退色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团,则该取代基上的官能团名称是
。另外两个取代基相同,分别位于该取代基的邻位和对位,则C的结构简式是 。
(4)A的结构简式是 。
【答案】(1)CH3COOH CH3COOH+ CH3CH2OHCH3COO CH2CH3+H2O 酯化反应(取代反应) HCOOCH2CH2CH3 HCOOCH(CH3)2
(2) C9H8O4
(3)碳碳双键 羧基 CH=CHCOOH
(4)
【解析】(1)B的分子式为C2H4O2,分子中只有一个官能团。则B的结构简式是CH3COOH ,CH3COOH与乙醇在浓硫酸催化下加热反应的化学方程式是CH3COOH+ CH3CH2OHCH3COO CH2CH3+H2O该反应的类型是取代反应;能发生银镜反应的,说明B的同分异构体中含有醛基,则结构简式为HCOOCH2CH2CH3 HCOOCH(CH3)2 (2)C是芳香化合物,说明C中含有苯环,相对分子质量为180,其碳的质量分数为60.0%,则含碳为9,氢的质量分数为4.4%,含氢为8,其余为氧,O原子个数为4,则C的分子式是C9H8O4
(3)C的芳环上有三个取代基,其中一个取代基无支链,且还有能使溴的四氯化碳溶液退色的官能团说明含有碳碳双键;能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团,说明含有羧基;另外两个取代基相同,根据分子式,可推算出另外的官能团为羟基;其分别位于该取代基的邻位和对位,则C的结构简式是
(4)A的结构简式是 ( http: / / www. )
【考点】:本题涉及到有机物性质、有机官能团、同分异构体推理和书写,有机反应方程式的书写与表达,重点考查学生思维的敏捷性和灵活性。
【点评】:典型的有机试题,全面考查了有机分子式和结构简式的推导,结构简式和化学方程式的书写,同分异构体的判断与书写,全面考查了学生思维能力、分析问题和解决问题的能力。
30.[2012·北京理综化学卷28] (17分)优良的有机溶剂对孟烷、耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下:
己知芳吞化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如:
(1) B为芳香烃。
①由B生成对孟烷的反应类型是
②(CH3 ), CHCI与A生成B的化学方程武是
③A的同系物中相对分子质量最小的物展是
(2) 1.08g的C与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀。E不能使Br2的CC14溶液褪色.
①F的官能团是
②C的结构简式是
⑧反应I的化学方程式是
(3)下列说法正确的是(选填字母)
a. B可使酸性高锰放钾溶液褪色 b. C不存在醛类同分异构体
c. D的酸性比 E弱 d. E的沸点高于对孟烷
(4) G的核磁共振氢谱有3种峰,其峰面积之比为3:2:1 .G与NaHCO3反应放出CO2。反应II的化学方程式是
【答案】
【解析】解析:(1)由于B为芳香烃,而对孟烷分子中不存在苯环,说明B分子中苯环与H2发生加成反应;由B转化为对孟烷可确定得到B的分子式为:,由信息芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代,可知是(CH3 )2 CHCl与发生取代反应的产物;苯的同系物中相对分子质量最小的是苯。(2)由题意F可以与氢气加成生成,说明F分子中含有碳碳双键,由于E脱水生成F,由此也可以推测出E应该是含有羟基的环醇,那么D应该是酚类,由取代基的关系可以确定化合物C应该是间甲苯酚或邻甲苯酚,由1.08g的C与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀可以确定C应该是间甲苯酚。(4)属于苯的同系物,苯的同系物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,a正确;存在的同分异构体可以是,属于环状不饱和醛,b错误;D属于酚类,E属于醇类,c错误;醇分子因含有羟基比对应烷烃的沸点高,d正确。(4)G与NaHCO3反应放出CO2,说明分子中含有羧基,由G的分子式和核磁共振氢谱可以确定其结构简式为:,与发生酯化反应,生成,发生加聚反应得到PmnMA。
31. [2012·新课程理综化学卷28](15分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯 溴 溴苯
密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
按以下合称步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL 液态溴。向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了 气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是 。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是
;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是 。
(3)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母):
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母):
A.25 mL B.50 mL C.250 mL D.500 mL
【答案】:(1) HBr。 吸收HBr和Br2; (2) ②除去HBr和未反应的Br2; ③干燥
(3) 苯; C (4) B
【解析】:此题为基础题。学生在学习苯与液溴的反应时,上述问题老师基本上都会讲到,不知命题人的命题意图是什么?高考化学中学生较为顾忌的实验题反成了拿高分的试题,很怪异的感觉。
32. [2012·新课程理综化学卷38]【化学——选修四:有机化学基础】(15分)对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用做防腐剂,对酵母和霉菌具有很强的抑制作用,工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化作用下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线:
已知以下信息:
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基;
②D可与银氨溶液反应生成银镜;
③F的核磁共振氢谱表明其有两个不同化学环境的氢,且峰面积比为1∶1。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ;
(2)由B生成C的化学反应方程式为 ;该反应的类型为 ;
(3)D的结构简式为 ;
(4)F的分子式为 ;
(5)G的结构简式为 ;
(6)E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有 种,其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢,且峰面积比为2∶2∶1的是 (写结构简式)。
【答案】:
【解析】:此题为基础题,比平时学生接触的有机试题简单些。最后一问也在意料之中,同分异构体有两种形式,一种是苯环上含有一个酯键和一个氯原子(邻、间、对)共3种异构,另一种是有一个醛基、一个羟基和一个氯原子,这3种不同的取代基共有10种同分异构体,所以一共13种。考前通过练习,相信很多老师和同学一起总结过的还有:3个取代基有2个相同的同分异构体数目及4个取代基两两相同的同分异构体数目判断,故此问并无太大难度。
A(C4H10O)
B(C4H8)
C(C6H6O)
催化剂
(H3C)3C
HO—
(H3C)3C
(H3C)3C
HO—
(H3C)3C
—CHO
①CHCl3、NaOH
②H+
[Ag(NH3)2]OH
△
D
H+
E(C15H22O3)
F
浓硫酸△
P(C19H30O3)
+ R2C=CH2
催化剂
C
CH3
R
R
(R为烷基);
CH3
C
CH2
CH3
CH3
C
CH3
CH3
Br2012年高考化学试题分类解析汇编:电化学基础
1.[2012·江苏化学卷10]下列有关说法正确的是
A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0
B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其他条件不变时升高温度,反应速率V(H2)和氢气的平衡转化率均增大
D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应
B 解析:本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题,着力考查学生对熵变、焓变,水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。
A.分解反应一般是常识吸热反应,熵变、焓变都大于零,仅在高温下自发。内容来源于《选修四》P34-P36中化学方向的判断。
B.铁比铜活泼,组成的原电池中铁为负极,更易被氧化。
C.据平衡移动原理,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡转化率减小。
D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是吸热反应,越热越电离,水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大。
2. [2012·江苏化学卷5]下列有关物质的性质与应用不相对应的是
A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路
C.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆
D.Zn具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料
C 解析:本题属于元素及其化合物知识的考查范畴,这些内容都来源于必修一、和必修二等课本内容。铝离子水解、胶体的吸附性、Fe3+的氧化性、SO2和Zn的还原性等内容,看来高三一轮复习围绕课本、围绕基础展开,也不失为一条有效途径。
3. [2012·海南化学卷3]下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是
A. HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、 H2SO4
C. NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2 D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2
C 【解析】电解时只生成氢气和氧气,则电解质所含的阳离子在金属活动性顺序表中铜之前,阴离子不能是简单离子;电解HCl的方程式为:2HClCl2↑ + H2↑,A选项错;电解CuSO4溶液的方程式为:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,B选项错;电解NaBr的方程式为:2NaBr+2H2O2NaOH+H2↑+Br2,D选项错。
4. [2012·海南化学卷10]下列叙述错误的是
A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱
B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈
C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液
D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
C 【解析】生铁中含有碳,构成原电池加快了腐蚀速率,故A选项正确;用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈,是因为构成的原电池中Fe作负极,加快了腐蚀速率,故B选项正确;在铁制品上镀铜时,镀件应为阴极,故C选项错;铁管上镶嵌锌块,构成的原电池中Fe作正极,受到保护,故D选项正确。
5. [2012·安徽理综化学卷11]某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开错误!不能通过编辑域代码创建对象。,闭合错误!不能通过编辑域代码创建对象。,两极均有气泡产生;一段时间后,断开错误!不能通过编辑域代码创建对象。,闭合错误!不能通过编辑域代码创建对象。,发现电流发A指针偏转。
下列有关描述正确的是
A.断开错误!不能通过编辑域代码创建对象。,闭合错误!不能通过编辑域代码创建对象。时,总反应的离子方程式为:
错误!不能通过编辑域代码创建对象。
B.断开错误!不能通过编辑域代码创建对象。,闭合错误!不能通过编辑域代码创建对象。时,石墨电极附近溶液变红
C.断开错误!不能通过编辑域代码创建对象。,闭合错误!不能通过编辑域代码创建对象。时,铜电极上的电极反应为:
错误!不能通过编辑域代码创建对象。
D.断开错误!不能通过编辑域代码创建对象。,闭合错误!不能通过编辑域代码创建对象。时,石墨电极作正极
D 【解析】本题考查原电池及电解池工作原理,旨在考查考生对知识的综合应用能力。断开K2,闭合K1时,装置为电解池,两极均有气泡产生,则反应为2Cl-+2H2O H2↑+2OH-+Cl2↑,石墨为阳极,铜为阴极,因此石墨电极处产生Cl2,在铜电极处产生H2,附近产生OH-,溶液变红,故A、B两项均错误;断开K1、闭合K2时,为原电池反应,铜电极反应为H2-2e-+2OH-===2H2O,为负极,而石墨电极反应为Cl2+2e-===2Cl-,为正极,故C项错误,D项正确。
6. [2012·福建理综化学卷9]将右图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是
A.错误!不能通过编辑域代码创建对象。电极上发生还原反应
B.电子沿Zn错误!不能通过编辑域代码创建对象。a错误!不能通过编辑域代码创建对象。b错误!不能通过编辑域代码创建对象。Cu路径流动
C.片刻后甲池中c(SO42—)增大
D.片刻后可观察到滤纸b点变红色
A 解析:Zn作原电池的负极,Cu作原电池的正极,Cu电极是发生还原反应。B选项貌似正确,迷惑学生。电子流向是负极到正极, 但a→b这一环节是在溶液中导电,是离子导电,电子并没沿此路径流动。C选项中硫酸根离子浓度基本保持不变。D选项中是滤纸a点是阴极,氢离子放电,溶液中氢氧根暂时剩余,显碱性变红色。这题是考查学生的电化学知识,装置图设计有些复杂,B选项干扰作用明显,设问巧妙。
7.[2012·浙江理综化学卷10]已知电极上每通过96 500 C的电量就会有1 mol电子发生转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量,可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中,常用银电量计,如图所示。下列说法不正确的是
A.电量计中的银棒应与电源的正极相连,铂坩埚上
发生的电极反应是:Ag+ + e- = Ag
B.称量电解前后铂坩埚的质量变化,得金属银的沉积量为108.0 mg,则电解过程中通过电解池的电量为96.5 C
C.实验中,为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差,常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋,测量结果会偏高。
D.若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连,铂坩埚与电源的负极相连。
D 解析:电量计中的银棒应与电源的正极相连,银棒作阳极,若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,该银电量计中的银棒应与待测电解池的阴极相连(见下图),D选项错。
8. [2012·广东理综化学卷10]下列应用不涉及氧化还原反应的是
A Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B 工业上电解熔融状态Al2O3制备Al
C 工业上利用合成氨实现人工固氮 D 实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2制备NH3
解析:A有单质O2生成。B有单质Al生成。C有单质H2和N2反应
9. [2012·山东理综化学卷8]下列与含氯化合物有关的说法正确的是
A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体
C. HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)
B 【解析】NaClO属于盐,为强电解质,A项错误;向沸水中滴加饱和FeCl3制备Fe(OH)3胶体,B项正确;HCl属于共价化合物,C项错误;根据电解NaCl溶液的阴极反应:2H++2e =H2↑,产生标准状况下22.4LH2,转移2NA个电子,D项错误。
10. [2012·山东理综化学卷13]下列与金属腐蚀有关的说法正确的是
A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减小
C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大
D.图d中,Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
B 【解析】图a中,铁棒发生化学腐蚀,靠近底端的部分与氧气接触少,腐蚀程度较轻,A项错误;图b中开关由M置于N,Cu一Zn作正极,腐蚀速率减小,B对;图c中接通开关时Zn作负极,腐蚀速率增大,但氢气在Pt上放出,C项错误;图d中干电池放电时MnO2发生还原反应,体现还原性,D项错误。
11. [2012·四川理综化学卷11]一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是
检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气
电池反应的化学方程式为:CH3CHO+O2=CH3COOH+H2O
正极上发生的反应是:O2+4e-+2H2O=4OH-
C【解析】本题考查的是原电池和电解池原理。原电池中H+移向电池的正极,A项错误;该原电池的总反应为乙醇的燃烧方程式,C项正确,用C项的方程式进行判断,有0.4 mol的电子转移,消耗氧气为0.11 mol,B项错误;酸性电池不可能得到OH—,D项错误。
12. [2012·全国大纲理综化学卷11]①②③④ 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 ,①②相连时,外电路电流从②流向① ;①③相连时,③为正极,②④相连时,②有气泡逸出 ;③ ④ 相连时,③ 的质量减少 ,据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是
A ①③②④ B ①③④② C ③ ④ ②① D ③ ① ②④
B 【解析】由题意知:①②③④ 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 ,①②相连时,外电路电流从②流向①,则① 大于②;①③相连时,③为正极,则① 大于③;②④相连时,②有气泡逸出 ,则④大于②;③ ④ 相连时,③ 的质量减少,则③大于 ④,答案:①③④②。
【考点】原电池的正负极的判断(从原电池反应实质角度确定):
(1)由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强的金属为负极,一般地,负极材料与电解质溶液要能发生反应。
(2)由电极变化情况确定:某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极,燃料电池除外。
13. [2012·江苏化学卷20](14分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=3Al(l)+AlCl3(g) △H=b kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式 。
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为
Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6.0mol·L-1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为 。
= 3 \* GB3 ③在0.5 mol·L-1 NaOH和1.0 mol·L-1 MgCl2溶液中,
混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质X-射线衍射谱图如右图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中,混合物Y中产生氢气的主要物质是
(填化学式)。
(3)铝电池性能优越,Al-AgO电池可用作水下
动力电源,其原理如右下图所示。该电池反应
的化学方程式为:
。
【参考答案】
(1)①a+b
②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH 4↑
(2)①防止Mg Al被空气氧化
②52 mol
③Al
(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O
【解析】本题以新能源、新材料为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表计算与分析的综合题,是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题。
【备考提示】高三复习一定要关注社会、关注生活、关注新能源新材料、关注环境保护与社会发展,适度加强综合训练,把学生的能力培养放在高三复习的第一位。
14. [2012·海南化学卷13](8分) 氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为 ;
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 ;
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2H4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)= N2H4 (1) △H1= -195kJ·mol-1
② (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2H4 反应的热化学方程式 ;
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为 。
【答案】(1)5
(2)2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O
(3)2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H= -1048.9kJ·mol-1
(4)2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O
【解析】 (1)N原子的原子结构示意图为:,故其L层上有5个电子;
(2)NH3+NaClO——N2H4,根据元素守恒还应生成NaCl和H2O,观察法可配平方程式为 2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O;
(3)肼与N2O4反应生成N2和水蒸气:2N2H4 +N2O4==3N2+4H2O,观察已知的两个热方程式可知,②×2-①得:2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H=△H2×2-△H1== -1048.9kJ·mol-1
(4)“肼—空气燃料电池是一种碱性电池”中O2在正极反应,故负极是肼发生反应:2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O。
15. [2012·海南化学卷16](9分) 新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氧化钠辖液电解实验,如图所示。
回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上得到的是 ,电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ;
(3)若每个电池甲烷通如量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 (法拉第常数F=9.65×l04C · mol-1列式计算),最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。
【答案】(1)2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH- CH4 -8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O
(2)H2 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3) 3.45×104C 4L
【解析】(1)在碱性溶液中,甲烷燃料电池的总反应式为:CH4 + 2O2 + 2OH- == CO32- + 3H2O,正极是:2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-,负极是:CH4 -8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O。
(2) b电极与通入甲烷的电极相连,作阴极,是H+放电,生成H2;电解氯化钠溶液的总反应方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(3)根据得失电子守恒,可得:1 mol CH4 ~8 mol e- ~4 mol Cl2,故若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),生成4L Cl2;电解池通过的电量为×8×9.65×l04C · mol-1=3.45×104C(题中虽然有两个燃料电池,但电子的传递量只能用一个池的甲烷量计算)。
16. [2012·福建理综化学卷24](1)电镀是,镀件与电源的 极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成的镀层。
①若用铜盐进行化学镀铜,应选
用 (填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
②某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如右图所示。该镀铜过程中,镀液pH控制在12.5左右。据图中信息,给出使反应停止的方法:
(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下:
①步骤(i)中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为 。
②步骤(ii)所加试剂起调节pH作用的离子是 (填离子符号)。
③在步骤(iii)发生的反应中,1molMnO2转移2个mol电子,该反应的离子方程式为 。
④步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为
错误!不能通过编辑域代码创建对象。
过滤后母液的pH=2.0,c(错误!不能通过编辑域代码创建对象。)=a mol·L—1,c(错误!不能通过编辑域代码创建对象。)=b mol·L—1,c(错误!不能通过编辑域代码创建对象。)=d mol·L—1,该反应的平衡常数K= (用含a、b、d的代数式表示)。
解析:(1)电镀池中,镀件就是待镀金属,作阴极,与电源的负极相连;镀层金属为阳极,与电源正极相连。
(2)①要把铜从铜盐中置换铜出来,比如用铁就可以,铁是作还原剂的,所以加入还原剂,
②根据图示信息,pH=8—9之间,反应速率为0,所以要使反应停止,调节溶液的pH至8—9 之间,可见读图信息的重要性。
(3) ①碱式碳酸铜与硫酸反应的方程式直接写,用观察法配平。Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O
②题目要求调高PH,铵根离子显酸性,碳酸氢根离子显碱性,则起作用的离子是碳酸氢根离子。
③依题意亚铁离子变成了铁离子,1mol MnO2转移电子2 mol,则锰元素从+4变成+2价,溶液是显酸性的,方程式经过观察可要补上氢离子,综合上述分析可写出离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
④氢离子浓度为10-2,依据K的表达式马上就可写出来K= 。
24题没有了复杂的工艺的流程,这个信号在质检题中已经给出,没有在流程上设置障碍,问题设计平实,难度不大。平衡常数计算简单,只要代入即可,没有复杂的数学变换,降低了难度。对图中信息的获取要求较高。
17.[2012·重庆理综化学卷29](14分)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。
(1)工业上尿素CO2和NH3,在一定条件下合成,其反应方程式为 。
(2)当氨碳比错误!不能通过编辑域代码创建对象。的转化率随时间的变化关系如题29图1所示。
①A点的逆反应速率v逆(CO2) 错误!不能通过编辑域代码创建对象。点的正反应速率为V正(CO2)
(填“大于”、“小于”或“等于”)
②NH3的平衡转化率为 。
(3)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图29图2。
①电源的负极为 (填“A”或“B”)。
②阳极室中发生的反应依次为 、 。
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。
29. 【答案】(1)2NH3+CO2CO(NH3)2+H2O
(2)①小于②30%(3)①B②2Cl-—2e-=Cl2↑, CO(NH3)2 +3 Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl
③不变;7.2
【考点】化学反应速率、化学平衡、电化学等知识
( http: / / www. )
18. [2012·广东理综化学卷31](16分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:
向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的__________耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32—):n(S2O82—) _______。Na2S2O3,<2
为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
表中Vx=__2__mL,理由是___________________。保证反应物K2S2O8浓度改变,而其他的不变,才到达实验目的。
已知某条件下,浓度c(S2O82—)~反应时间t的变化曲线如图13,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82—)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)
碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为:
2Li(s)+I2(s)=2LiI (s) △H
已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s) △H1
4 LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s) △H2
则电池反应的△H=_______________;碘电极作为该电池的___________极。
(△H1-△H2)/2; 负极
19. [2012·山东理综化学卷28](12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在 (填 离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是 。
a.电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 。
答案:(1)c,d (2)Fe3+;取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4褪色 (3)3Cu2O+2Al=Al2O3+6Cu
(4)b,d (5)4H++O2+4e-=2H2O
20. [2012·天津理综化学卷7](14分)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。
⑵ 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。
⑶ Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________(写出其中两种物质的化学式)。
⑷ X2M的燃烧热ΔH = -a kJ·mol-1 ,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:
_____________________________________________________________________。
⑸ ZX的电子式为___________;ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。
⑹ 熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:
2Z + FeG2 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 Fe + 2ZG
放电时,电池的正极反应式为__________________________:
充电时,______________(写物质名称)电极接电源的负极;
该电池的电解质为___________________。
该题考察物质结构元素周期律、热化学方程的书写、电化学等基本理论知识。由已知条件首先推断X、Y、Z、M、G元素分别为H、O、Na、S、Cl。
Y第2周期VIA
最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4,非金属性越弱,气态氢化物还原性越强,气态氢化物还原性最强的是H2S
Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂
根据燃烧热的含义,写H2S燃烧的热化学方程式生成物应该生成SO2,
2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H=-2aKJ·mol-1
(5),
(6)2Na+FeCl2Fe+NaCl,放电时正极发生还原反应,应该是Fe2+得电子,电极反应式为。充电时原电池的负极材料Na接电源的负极。该电池的电解质为B-Al2O3
21.[2012·北京理综化学卷25](13分) 直接排放含S QUOTE http://www./ HYPERLINK "http://www." ,的烟气会形成胶雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的S QUOTE http://www./ HYPERLINK "http://www." ,.
用化学方程式表示S QUOTE http://www./ HYPERLINK "http://www." :形成硫酸型胶雨的反应:
在钠碱循环法中,Na SO ,溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO :制得,该反应的离子方程式是
吸收液吸收SO 的过程中,pH随n(SO ﹣):,n(HSO ﹣)变化关系如下表:
n(SO ﹣):,n(HSO ﹣) 91:9 1:1 1:91
PH 8.2 7.2 6.2
①上表判断Na SO 溶液显 性,用化学平衡原理解释:
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
当吸收液的pH降至约为6时,满送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HSO3在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液PH升至8以上时,吸收液再生并掀环利用。简述再生原理:
【答案】⑴SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O22H2SO4(2分)
⑵SO2+2OH—=SO32—(2分)
⑶①酸性(1分) HSO3—中存在:HSO3—H++SO32—和HSO3—+H2OH2SO3+OH—,HSO3—电离程度大于其水解程度(2分)
②a b(2分)
⑷①HSO3——2e—+H2O= SO42—+3H+(2分)
②H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3—电离生成SO32—,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生(2分)
【解析】解析:(1)酸雨形成的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸。(2)二氧化硫与过量的NaOH溶液反应生成亚硫酸钠溶液。(3)由表给数据n(SO32—):n(HSO3—)=9:91时,溶液PH=6.2,所以亚硫酸钠溶液显酸性。亚硫酸钠溶液中存在两种趋势,电离趋势使溶液显酸性,水解趋势使溶液显碱性,溶液显酸性显而易见是电离趋势大于水解趋势的结果;由表给数据n(SO32—):n(HSO3—)=1:1时,溶液PH=7.2,可知吸收液显中性必然是亚硫酸钠和亚硫酸钠的混合液,溶液中电荷守恒的关系为:c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3—)+ c(OH—),由此可判断a正确,c不正确。(4)阳极发生氧化反应,所以HSO3—在阳极失去电子生成SO42—和H+。阴极H+放电破坏水的电离平衡,云集OH—,使溶液PH增大显碱性,HSO3—与OH—反应重新生成SO32—,吸收液得以再生并循环使用。
22. [2012·新课程理综化学卷26](14分) 铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值: (列出计算过程)
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 ;与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
【答案】:(1) ∵ n(Cl) = 0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol
∴ m(Fe) = 0.54g – 0.10 mol×35.5g·mol-1 = 0.19g
故 n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol
∴ n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3, 即x = 3
(2) 0.10; 盐酸, 氯气;
(3) 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 (或2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I3-);
(4) 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-;
FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-;
2FeO42- + 8H2O + 3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH-
【解析】:此题为中档题。前第1~3问较基础。在计算第1问X值的时候,完全可以把x=2或者x=3代入,这样可以节省时间。第4问也是近几年多次考到的高铁酸钾,有关高铁酸钾的制备与电化学,第4问考查化学基本功,这里面有很好的区分度,扎实的同学拿满分应该没有问题。第一个方程式多次书写过,第二个方程式,很多同学觉得无法书写,其实首先写大体物质,高铁酸根被还原为Fe3+,然后再写出转移的电子数,根据电荷守衡,因为溶液是碱性的,所以产物只能写成8个OH-,一个Fe3+结合3个OH-生成Fe(OH)3,因为负极反应式为Zn - 2e- = Zn2+,所以最后一个方程式只需要综合得失电子守衡,将正、负极反应加合就可以得出正确答案。
23. [2012·新课程理综化学卷36]【化学——选修二:化学与技术】(15分)由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是 、 ,反射炉内生成炉渣的主要成分是 ;
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是 、
;
(3)粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板是图中电极 (填图中的字母);在电极d上发生的电极反应为 ;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的纯存在形式和位置为 。
【答案】:(1) 2CuFeS2 + O2 Cu2S + 2FeS + SO2
2FeS + 3O2 2FeO + 2SO2, FeSiO3;
(2) 2Cu2S + 3O2 2Cu2O + 2SO2、 Cu2S + 2Cu2O 6Cu + SO2↑
(3) c; Cu2+ + 2e- = Cu; Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方,Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中。
Fe
海水
图a
Zn
Cu
Cu-Zn
合金
N
M
图b
稀盐酸
稀盐酸
Pt
Zn
图c
图d
Zn
MnO2
NH4Cl糊状物
碳棒
黄铜矿
冰铜(mCu2S nFeS)
气体A
泡铜(Cu2O、Cu)
熔渣B
Al
高温
粗铜
精铜
电解精炼
石英砂
石英砂
空气
空气
焙烧
焙烧2012年高考化学试题分类解析汇编:非金属及其化合物
1. [2012·江苏化学卷7]下列物质转化在给定条件下能实现的是
①
②
③
④
⑤
A.①③⑤ B.②③④ C.②④⑤ D.①④⑤
A 解析:本题属于元素及其化合物知识的考查范畴。三氧化铝的两性、偏铝酸酸性弱于碳酸、候氏制碱原理 、Fe3+水解FeCl3溶液蒸干得不到无水FeCl3、氢氧化镁不稳定性等内容都来源于必修一、和必修二等课本内容及课本上的基本反应,看来高三复习不能“舍本逐末”。
2. [2012·江苏化学卷16](12分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO3)2,其部分工艺流程如下:
(1)一定条件下,NO与NO2存在下列反应:NO(g)+NO2(g) N2O3(g),其平衡常数表达式为K= 。
(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是 ;滤渣可循环利用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1:1。若n(NO) :n(NO)>1:1,则会导致 ;若n(NO) :n(NO)<1:1,则会导致 。
(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO3)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式 。
【参考答案】
(1)k=c(N2O3)/c(NO)·c(NO2)
(2)使尾气中NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2
(3)放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高
(4)3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O
【解析】本题让元素化合物知识与生产工艺、化学平衡原理结合起来,引导中学化学教学关注化学学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读分析,化学反应原理在工艺流程的应用,氧化还原反应分析,相关付反应的书写”等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度,考查学生对新信息的处理能力。
【备考提示】我们元素化合物知识教学要与基本实验实验、化学反应原理、氧化还原反应、化工生产工艺、日常生活等结合起来,做到学以致用,而不是简单的来回重复和死记硬背。
3. [2012·江苏化学卷21B实验化学]次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。以Na2SO3、SO2、HCHO 和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:在烧瓶中(装置如右图所示)加入一定量
Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,
至溶液pH 约为4,制得NaHSO3 溶液。
步骤2:将装置A 中导气管换成橡皮塞。向烧瓶
中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,
在80~90益下,反应约3h,冷却至室温,
抽滤。
步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
(1)装置B 的烧杯中应加入的溶液是 。
(2)①步骤2中,反应生成的Zn(OH)2 会覆盖在锌粉表面阻止反应进行,防止该现象发生的措施是 。
②冷凝管中回流的主要物质除H2O 外还有 (填化学式)。
(3)①抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有 、 (填仪器名称)。
②滤渣的主要成分有 、 (填化学式)。
(4)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120℃以上发生分解。步骤3中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是 。
【参考答案】
(1)NaOH溶液
(2)①快速搅拌 ②HCHO
(3)①吸漏瓶 布氏漏斗 ②Zn(OH)2 Zn
(4)防止产物被空气氧化
【解析】这是一道“实验化学”的基础性试题,通过次硫酸氢钠甲醛制备相关实验过程的一些探究,着力考查学生对化学原理、化学实验方法的掌握程度,对实验方案的分析评价和运用化学知识解决化学实验中的具体问题的能力。
4. [2012·海南化学卷13](8分) 氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为 ;
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 ;
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2H4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)= N2H4 (1) △H1= -195kJ·mol-1
② (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2H4 反应的热化学方程式 ;
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为 。
【答案】(1)5
(2)2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O
(3)2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H= -1048.9kJ·mol-1
(4)2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O
【解析】 (1)N原子的原子结构示意图为:,故其L层上有5个电子;
(2)NH3+NaClO——N2H4,根据元素守恒还应生成NaCl和H2O,观察法可配平方程式为 2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O;
(3)肼与N2O4反应生成N2和水蒸气:2N2H4 +N2O4==3N2+4H2O,观察已知的两个热方程式可知,②×2-①得:2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H=△H2×2-△H1== -1048.9kJ·mol-1
(4)“肼—空气燃料电池是一种碱性电池”中O2在正极反应,故负极是肼发生反应:2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O。
5. [2012·海南化学卷20-II]
【答案】(1)液化、分馏 与C反应后除去CO2 C+H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。CO+H2、CH4+H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。CO+3H2
(2)合成塔 N2+3H22NH3
(3)冷却塔 n 高温气体由冷却塔的上端进入,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好
(4)将液氨和未反应的原料分离
(5)13.8
【解析】 (1)利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低,先将空气加压降温变成液态,然后再加热,使氮气首先从液态空气中蒸发出来,留下的就是液态氧气。故分离方法是液化和分馏。另一种方法是将空气与C反应后除去CO2。采用煤和天然气制备H2的方程式为:C+H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。CO+H2、CH4+H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。CO+3H2。
(2)合成氨的设备为合成塔;发生的反应是N2+3H22NH3。
(3)冷凝分离氨气的设备为冷却塔;为了增强冷却效果,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好。
(4)设备c是分离器,能将液氨和未反应的原料分离。
(5)设CO、H2O的起始浓度分别为x、y,且CO的转化率为90%,则:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
起始浓度(mol·L-1) x y 0 0
转化浓度(mol·L-1) 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x
平衡浓度(mol·L-1) 0.1x y-0.9x 0.9x 0.9x
K=错误!不能通过编辑域代码创建对象。==0.627,得:=13.8,只要增加H2O量,就可提高CO的转化率。
6. [2012·安徽理综化学卷27]
【参考答案】⑴SO2 碎瓷片(或沸石) 将生成的SO2全部赶出 ⑵SO2+H2O2===2H++SO2-4 ⑶滴定管用蒸馏水洗涤干净后,加入少量NaOH标准液,将滴定管横放,轻轻转动,均匀润洗滴定管内壁,然后将润洗液从下端尖嘴处放出,重复操作2~3次 ⑷无影响 ⑸错误!不能通过编辑域代码创建对象。
【解析】本题为定量实验,主要考查化学实验基本操作、仪器的使用、实验方案的分析,同时考查考生运用相关知识进行分析综合的能力,以及运用文字表达分析解决问题的过程,并进行有关计算的能力。⑴亚硫酸盐与稀硫酸反应生成气体SO2。为防止液体加热时暴沸,一般可加入碎瓷片。因定量实验,需考查减小实验操作误差,通入N2可将生成的SO2全部赶出,保证被吸收液全部吸收。⑵SO2具有还原性,可被氧化剂H2O2所氧化,反应的离子方程式为SO2+H2O2===2H++SO2-4。⑶用标准液润洗滴定管时,务必注意最后将润洗液从滴定管下端放出,而不是从上口倒出。⑷用盐酸代替硫酸,生成的SO2气体中混有少量HCl,因SO2用碱液吸收后需再用盐酸调节溶液至弱酸性,因此混合气体中含有HCl,对实验结果无影响。⑸反应为H2O+SO2-3+I2===SO2-4+2I-+2H+,n(SO2)=n(SO2-3)=n(I2)=0.010 00 mol·L-1 ×V×10-3 L=V×10-5 mol,因此1 kg样品中含SO2的质量为:错误!不能通过编辑域代码创建对象。。
7. [2012·福建理综化学卷11]下列物质与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3的是
A.二氧化氮 B.钠 C.硫酸镁 D.二氧化硅
B 解析:钠与水作用得到氢氧化钠溶液,与氯化铵反应放出氨气。其它选项不正确。这题考查元素化合物知识,比较简单明了,基础题。
8. [2012·福建理综化学卷25]实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(反应装置如右图所示)。
(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是 (填序号)。
A.往烧瓶中加入MnO2粉末
B.加热
C.往烧瓶中加入浓盐酸
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出的下列实验方案:
甲方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。
乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。
丙方案:与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。
丁方案:与足量Zn反应,测量生成的H2体积。
继而进行下列判断和实验:
①判定甲方案不可行,理由是 。
②进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样。
a.量取试样20.00mL,用0.1000 mol·L—1NaOH标准溶液滴定,消耗22.00mL,该次滴定测的试样中盐酸浓度为 mol·L—1;
b.平行滴定后获得实验结果。
③判断丙方案的实验结果 (填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
[已知:Ksp(CaCO3)=2.8×错误!不能通过编辑域代码创建对象。、Ksp(MnCO3)=2.3×错误!不能通过编辑域代码创建对象。]
④进行丁方案实验:装置如右图所示(夹持器具已略去)。
(i)使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将 转移到 中。
(ii)反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小,直至不变。气体体积逐次减小的原因
是 (排除仪器和实验操作的影响因素)。
解析:(1)加药顺序一般是先加入固体药品,再加入液药品,最后再加热。则依次顺序是ACB。考查实验的细节,看学生是否真的做过实验,引导实验课要真正地上,而不是在黑板上画。
(2)①加入足量的硝酸银溶液只能求出氯离子的量,而不能求出剩余盐酸的浓度。
②由CHClVHCl=CNaOHVNaOH可得出盐酸的浓度为0.1100mol/L,这是简单的中和滴定计算。
③根据题意碳酸锰的Ksp比碳酸钙小,其中有部分碳酸钙与锰离子反应转化成碳酸锰沉淀,剩余的碳酸钙质量变小,多消耗了碳酸钙,但是由此计算得出盐酸的浓度就偏大了(疑问)。如果将题目改成“称量剩余的固体质量”,由于部分碳酸钙与转化成碳酸锰沉淀,称量剩余的固体质量会偏大,这样一来反应的固体减少,实验结果偏小!
④使Zn粒进入残余清液中让其发生反应。这样残余清液就可以充分反应,如果反过来,残余清液不可能全部转移到左边。反应完毕时,相同时间内则气体体积减少,又排除了其它影响因素,只能从气体本身角度思考,联想到该反应是放热的,就可能想到气体未冷却了。
实验题总体比较基础简单,可能最后一问比较出人意料,难以想到。
9. [2012·浙江理综化学卷26](15分)大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可能含有下列离子:Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-和NO2-等。某研究小组取该地一定量的酸雨,浓缩后将所得试液分成4份,进行如下实验:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色;第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;第四份加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色。
已知:Ksp(Ag2SO4) = 1.20×10-5
请回答下列问题:
(1)该酸雨中肯定存在的离子有 ;肯定不存在的离子有 ,说明其不存在的理由: 。
(2)写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式: 。
(3)设计实验方案,检验该试液中是否存在Cl-: 。
(4)该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成,在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2,该过程中发生的化学反应有 、 ,再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨。说明NO的作用: 。
解析:(1)从酸雨中可能含有的离子分析,SO32-具有较强的还原性,因此酸性条件下SO32-与NO3-是不能共存的。从浓缩后所得的4份试液进行的实验分析可知:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色,说明有NO3―或NO2-,(6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O或2NO2-+ 2I―+ 4H+= I2 + 2NO↑+ 2H2O);第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出,说明有SO42―;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明有NH4+;第四份加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,说明可能有Cl―或SO42―(生成AgCl↓或Ag2SO4↓,均不溶于稀硝酸),静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色,说明没有NO2-,否则NO2-离子能与具强氧化性的酸性KMnO4溶液反应,使KMnO4溶液褪色(5NO2- + 2MnO4―+6H+= 5NO3―+ 2Mn2++ 3H2O)。所以,该酸雨中肯定存在的离子有SO42-、NO3-、NH4+;肯定不存在的离子有SO32-、NO2-。(2)试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式是:6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O。(3)由于该试液中存在着SO42―,所以,检验该试液中是否存在Cl- 时要考虑排除SO42―的干扰。检验的方法为:取少量试液,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-。(4)据题目告知,是探究NO参与硫酸型酸雨的形成,根据硫酸型酸雨的形成的机理:化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫磺的生产等过程中产生的SO2 释放到空气中,在光照、烟尘中的金属氧化物等的催化作用下,SO2 与氧气反应生成SO3 ,SO3 溶于雨水后形成H2SO4。因此当在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2时,要生成SO3 必须要有催化剂参与,所以NO应该是起了催化剂的作用,该过程中发生的化学反应该是2NO+O2= 2NO2 , NO2+SO2 = SO3 + NO。
答案:(1)SO42-、NO3-、NH4+ ;SO32-、NO2- ;SO32-具有较强的还原性,酸性条件下,与NO3-不能共存。若有NO2-,能使酸性KMnO4溶液褪色
(2)6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O
(3)取少量试液,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3
溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-
(4)2NO+O2= 2NO2 NO2+SO2 = SO3 + NO ;催化剂
10. [2012·重庆理综化学卷26](15分)金刚石具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛.
(1) 碳与周期元素的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物H为非积极性分子,碳元素在周期表中的位置是 ,是 ,的电子式为 .
(2) 一定条件下,还原可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收中的实验操作名称为 ,除去粗产品中少量钠的试剂为 .
(3)碳还原制,其粗产品中杂志为 ( http: / / www. )和.先将20.0g粗产品加入到过量的溶液中充分反应,收集到0.1mol氢气,过滤得固体11.4g,滤液稀释到1L,生成氢气的离子方程式为 ,硅盐酸的物质量浓度为 。
(4)下列叙述正确的有 (填序号),
①还原的反应、与的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③溶液与的反应可用于推断与的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2
【答案】(1)第二周期第IVA族,氧(或O),
(2)过滤,水(或乙醇)[中%*&国@教育出~版网]
(3)Si+2OH-+H20=SiO32-+2H2,0.17mol/L
(4)③④
【考点】硅、碳单质及化合物的结构与性质
11. [2012·广东理综化学卷31](16分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:
向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的__________耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32—):n(S2O82—) _______。Na2S2O3,<2
为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
表中Vx=__2__mL,理由是___________________。保证反应物K2S2O8浓度改变,而其他的不变,才到达实验目的。
已知某条件下,浓度c(S2O82—)~反应时间t的变化曲线如图13,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82—)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)
碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为:
2Li(s)+I2(s)=2LiI (s) △H
已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s) △H1
4 LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s) △H2
则电池反应的△H=_______________;碘电极作为该电池的___________极。
(△H1-△H2)/2; 负极
12. [2012·山东理综化学卷8]下列与含氯化合物有关的说法正确的是
A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体
C. HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)
B 【解析】NaClO属于盐,为强电解质,A项错误;向沸水中滴加饱和FeCl3制备Fe(OH)3胶体,B项正确;HCl属于共价化合物,C项错误;根据电解NaCl溶液的阴极反应:2H++2e =H2↑,产生标准状况下22.4LH2,转移2NA个电子,D项错误。
13. [2012·四川理综化学卷26](13分)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质;E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体;M为红褐色沉淀。
请回答下列问题:
(1)B中所含元素位于周期表中第 周期, 族。
(2)A在B中燃烧的现象是 。
(3)D+E→B的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量比是 。
(4)G+G→M的离子方程式是 。
(5)Y受热分解的化学方程式是 。
【答案】⑴三 VIIA (各1分,共2分) ⑵产生苍白色火焰(2分)
⑶2:1(3分) ⑷3AlO2-+Fe3++6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓(3分)
⑸4Fe(NO3)3 AUTOTEXT =加热= \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." 2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑(3分)
【解析】根据转化关系和题中所给的信息可以判断:A为H2、B为Cl2、C为NaOH、D为HCl、E为MnO2、F为Al、G为NaAlO2、H为Fe2O3、I为NO2、J为FeCl3、M为Fe(OH)3、N为HNO3。
(1)B中含有的氯元素位于元素周期表第三周期第VIIA族。
(2)H2在Cl2中燃烧产生苍白色的火焰。
(3)浓盐酸与二氧化锰发生的反应为MnO2+4HCl(浓)错误!不能通过编辑域代码创建对象。MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中被氧化(注意发生反应的HCl只有一半被氧化)与被还原的物质的物质的量之比是2:1。
(4)NaAlO2与FeCl3在溶液中发生双水解反应:3AlO2- +Fe3++6H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。3Al(OH)3↓+ Fe(OH)3↓
(5)硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气,化学反应方程式为:4Fe(NO3)3错误!不能通过编辑域代码创建对象。2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑。
14. [2012·四川理综化学卷28](17分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比,设计了如下实验流程:
SHAPE \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www."
试验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜。反应完成后,黑色的氧化铜转化为红色的铜。
下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
甲小组测得:反应前氧化铜的质量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。、氧化铜反应后剩余固体的质量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。、生成氮气在标准状况下的体积错误!不能通过编辑域代码创建对象。。
乙小组测得:洗气前装置D的质量错误!不能通过编辑域代码创建对象。、洗气后装置后D的质量错误!不能通过编辑域代码创建对象。、生成氮气在标准状况下的体积错误!不能通过编辑域代码创建对象。。
请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)检查A装置气密性的操作是 。
实验装置 实验药品 制备原理
甲小组 A 氢氧化钙、硫酸铵 反应的化学方程式为①
乙小组 ② 浓氨水、氢氧化钠 用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用:③
(3)甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。
(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为 。
(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值,其原因是 。 为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有药品的实验仪器,重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积,得出合理的实验结果。该药品的名称是 。
【答案】⑴圆底烧瓶(2分)
⑵连接导管,将导管插入水中;加热事关,导管口有气泡产生;停止加热,导管内有水回流并形成一段稳定的水柱(3分)
⑶①(NH4)2SO4+Ca(OH)2 AUTOTEXT =加热= \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." 2NH3↑+2H2O+CaSO4(2分) ②B(2分)
③氢氧化钠溶于氨水后放热,增加氢氧根浓度,使NH3+H2O AUTOTEXT <=> \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." NH3·H2O AUTOTEXT <=> \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." NH4++OH-向逆反应方向移动,加快氨气逸出(2分)
⑷5V1:7(m1-m2) (2分)
⑸浓硫酸吸收了未反应的氨气,从而使计算的氨的含量偏高(2分)
碱石灰(氢氧化钠、氧化钙等)(2分)
【解析】(1)仪器a是圆底烧瓶。
(2)连接导管,将导管的末端插入水中,轻轻加热试管,若导管口有气泡冒出,停止加热后,在导管中形成一段水柱,说明装置气密性良好。
(3)①仿照NH4Cl与碱石灰混合加热制取氨气,即可写出相应的化学方程式为(NH4)2SO4+Ca(OH)2错误!不能通过编辑域代码创建对象。CaSO4+2H2O+2NH3↑。
②浓氨水与固体NaOH混合即可制得氨气,且两种物质混合就无法控制反应随关随停,不需要选用C装置,选用B装置即可。
③固体NaOH溶于浓氨水后,放出大量的热,促使NH3的挥发,溶液中OH-浓度的增加,这两个因素都使NH3+H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。NH3·H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。NH4+ +OH-向逆反应方向即生成NH3的方向移动。
(4)由反应前后氧化铜减少的质量即可求得氨气被氧化生成水的质量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。(m1-m2)g,其中氢原子的物质的量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。(m1-m2)mol;氮原子的物质的量为错误!不能通过编辑域代码创建对象。×2 mol,则氨分子中氮、氢原子个数比为错误!不能通过编辑域代码创建对象。×2 mol:错误!不能通过编辑域代码创建对象。(m1-m2)mol=5V1:7(m1-m2)。
(5)未参加反应的氨气与水蒸气一起被浓硫酸吸收了,导致计算中水的质量增大,求得氢原子的物质的量增大,最终求得氨分子中氮、氢原子个数比明显比理论值偏小。可以选用只吸收水分而不吸收氨气的药品(如碱石灰等)及相应的装置。
15. [2012·四川理综化学卷29](16分) 直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,最终
生成硫酸钙。硫酸钙可在右图所示的循环燃烧装置的燃料反应器与甲烷
反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于
二氧化碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。
请回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有 。(填写字母编号)
A.温室效应 B. 酸雨 C .粉尘污染 D. 水体富营养化
(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间的二氧化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式: 。
(3)已知1molCH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热160.1kJ,1molCH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3kJ。写出空气反应器中发生反应的热化学方程式: 。
(4)回收的CO2与苯酚钠在一定条件下反应生成有机物M,其化学为C7H5O3Na,M经稀硫酸化得到一种药物中间N,N的结构简式为
①M的结构简式为 。
②分子中无—O—O—,醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有 种。
【答案】⑴A B C(3分) ⑵①Ca(HCO3)2或碳酸氢钙(2分)
②Ca(HSO3)2+O2=CaSO4+H2SO4(3分)
⑶CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s);△H=-962.4kJ·mol-1(3分)
⑷①(2分) ②6(3分)
【解析】本题考查了燃料脱硫的原理、热化学方程式的书写、有机物的推断以及同分异构体的性质等。(1)煤燃烧的产物中有CO2、烟尘以及SO2,分别导致温室效应、粉尘污染和酸雨。没有营养元素排入水中,不会引起水体富营养化。(2)CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2。亚硫酸氢钙具有还原性,可被氧化为硫酸钙。(3)根据右图以及硫酸钙与甲烷反应的气体产物只有水可知,燃料反应器中发生的热化学方程式为:
CH4(g)+CaSO4(s)→CO2(g)+2H2O(g)+CaS(s) H=160.1 kJ·mol-1 ①,再写出甲烷在氧气中燃烧的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) H=-802.3 kJ·mol-1②,②-①可得热化学方程式:
CaS(s)+2O2(g)→CaSO4(s) H=-962.4 kJ·mol-1。
(4)由M酸化后得,可得M的结构简式为。N的分子式为C7H6O3,符合条件的同分异构体有:、、、、、,共6种。
16. [2012·天津理综化学卷9](18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题:
⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程式为___________________________________________;
得到滤渣1的主要成分为___________________。
⑵ 第②步加H2O2的作用是_____________________,使用H2O2的优点是___________________________;调溶液pH的目的是使________________________________________生成沉淀。
⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________________________________________。
⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_____________________________:
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol LL-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
该实验题是物质制备的工艺流程式试题。在天津第一次以这种形式考查。全国各地已多年多次出现。
第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+。所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+。Cu和酸反应的离子方程式为或
第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境物污染。调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水
制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3, 蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费。
(5)考查中和滴定的简单计算和误差的分析。,造成偏高的选c.
17. [2012·全国大纲理综化学卷28](15分)(注意:在试题卷上作答无效)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。
(1)制备一氧化碳的化学方程式是 ;
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象时 ;
尾气的主要成分是 ;
(3)反应完成后,正确的操作顺序为 (填字母)
a.关闭漏斗开关 b.熄灭酒精1 c.熄灭酒精灯2
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为 ;
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案;
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节) ;
②写出有关反应的化学方程式 。
【答案】(1)HCOOHCO +H2O
(2)黑色粉末变红,CO CO2
(3)cba
(4)0.96
(5)①将浓硫酸用蒸馏水稀释,将样品与稀硫酸充分反应后,过滤,干燥,称量剩余固体铜的质量
②CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【解析】(1)制备一氧化碳的化学方程式是HCOOHCO +H2O
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象时黑色粉末变红;尾气的主要成分是CO CO2; 实验步骤: 先通入CO一会儿后 加热后 停止加热 然后继续通入CO到玻璃管冷却为止故反应完成后,正确的操作顺序为 熄灭酒精灯2,然后关闭漏斗开关 ,最后熄灭酒精1 。
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g, 剩余固体全部为铜,原样品中单质铜的质量分数为 4.8÷5=0.96 ;
(5)要测定铜的质量分数,可以把浓硫酸稀释,铜和稀硫酸不反应,氧化铜和稀硫酸反应,即可求出铜的质量分数。设计方案的主要步骤是将浓硫酸用蒸馏水稀释,将样品与稀硫酸充分反应后,过滤,干燥,称量剩余固体铜的质量即可。反应的化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【考点】化学是以实验为基础的自然科学。实验是高考题的重要内容。要解好实验题首先必须要认真做好实验化学实验,在教学中要重视实验的操作与原理,好的实验考题就是应该让那些不做实验的学生得不到分;让那些认真做实验的学生得好分。从题目的分析也可以看出,实验题目中的很多细节问题光靠讲学生是会不了的。必须去做实验学生才能会真正领悟。
【点评】这是一道“实验化学”的基础性试题,通过CO制备,考查学生对化学原理、化学实验方法的掌握程度,对实验方案的分析评价和运用化学知识解决化学实验中的具体问题的能力。
18. [2012·北京理综化学卷9]已知33As、35Br位于同一周期,下列关系正确的是
A.原子半径:As>C1>P B.热稳定性:HC1>AsH3>HBr
C.还原性:As3->S2->C1- D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
解析:同周期元素,从左向右原子半径依次减小,Cl原子半径小于P,A错误;同周期元素,从左向右,非金属性依次增强,氢化物的稳定性依次增强,AsH3的稳定性小于HBr,B错误;同主族元素,自上而下,非金属性依次减弱,最高价氧化物对应水化物酸性依次减弱,H3AsO4的酸性弱于H3PO4,D错误。答案:C
19. [2012·北京理综化学卷25](13分) 直接排放含S QUOTE http://www./ HYPERLINK "http://www." ,的烟气会形成胶雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的S QUOTE http://www./ HYPERLINK "http://www." ,.
用化学方程式表示S QUOTE http://www./ HYPERLINK "http://www." :形成硫酸型胶雨的反应:
在钠碱循环法中,Na SO ,溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO :制得,该反应的离子方程式是
吸收液吸收SO 的过程中,pH随n(SO ﹣):,n(HSO ﹣)变化关系如下表:
n(SO ﹣):,n(HSO ﹣) 91:9 1:1 1:91
PH 8.2 7.2 6.2
①上表判断Na SO 溶液显 性,用化学平衡原理解释:
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
当吸收液的pH降至约为6时,满送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HSO3在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液PH升至8以上时,吸收液再生并掀环利用。简述再生原理:
【答案】⑴SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O22H2SO4(2分)
⑵SO2+2OH—=SO32—(2分)
⑶①酸性(1分) HSO3—中存在:HSO3—H++SO32—和HSO3—+H2OH2SO3+OH—,HSO3—电离程度大于其水解程度(2分)
②a b(2分)
⑷①HSO3——2e—+H2O= SO42—+3H+(2分)
②H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3—电离生成SO32—,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生(2分)
【解析】解析:(1)酸雨形成的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸。(2)二氧化硫与过量的NaOH溶液反应生成亚硫酸钠溶液。(3)由表给数据n(SO32—):n(HSO3—)=9:91时,溶液PH=6.2,所以亚硫酸钠溶液显酸性。亚硫酸钠溶液中存在两种趋势,电离趋势使溶液显酸性,水解趋势使溶液显碱性,溶液显酸性显而易见是电离趋势大于水解趋势的结果;由表给数据n(SO32—):n(HSO3—)=1:1时,溶液PH=7.2,可知吸收液显中性必然是亚硫酸钠和亚硫酸钠的混合液,溶液中电荷守恒的关系为:c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3—)+ c(OH—),由此可判断a正确,c不正确。(4)阳极发生氧化反应,所以HSO3—在阳极失去电子生成SO42—和H+。阴极H+放电破坏水的电离平衡,云集OH—,使溶液PH增大显碱性,HSO3—与OH—反应重新生成SO32—,吸收液得以再生并循环使用。
20. [2012·北京理综化学卷26](12分)用生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:
已知:Ⅰ反应A中, 4mol HCI被氧化,放出115.6kJ的热量。
Ⅱ
的电子式是_______________.
②反应A的热化学方程式是_______________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________KJ,中
H—O 键比HCl中H—Cl键(填“强”或“若”)_______________。
(2)对于反应A,下图是4种投料比[n(HCl):,分别为1:1、2:1、4:1、6:1、]下,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。
①曲线b对应的投料比是______________.
②当曲线b, c, d对应的投料比达到相同的HCI平衡转化率时,对应的反应温度与投
料比的关系是_________________.
⑧投料比为2:1、温度为400℃时,平衡混合气中的物质的量分数是_______________.
【答案】⑴①(1分)②4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=—115.6kJ/mol(2分)
③32 (2分) 强(2分)
⑵①4:1(1分)②投料比越高,对应的反应温度越低(2分)③30.8%(2分)
【解析】解析:(1)由题给条件可知,4molHCl被氧化,放出热量为115.6KJ,可知 H=—115.6KJ/mol;由 H=—(生成物键能之和—反应物键能之和)可得,E(H—O)—E(H—Cl)=〔115.6+(498—(2×243))/4=31.9,键能越大化学键越稳定越强,所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl强。(2)在其他条件不变时,O2的量越大,HCl的转化率越大,由此可确定a为6:1,b为4:1,c为2:1,d为1:1;由图可知,当HCl的转化率相同时,温度由低到高的顺序是bcd,由此可确定温度与投料比的关系是:投料比越高温度越高;由图可读出投料比2:1,温度400℃时,HCl的转化率为80%,由此可建立三段式:
n(起) 2 1 0 0
△n 1.6 0.4 0.8 0.8
n(平) 0.4 0.6 0.8 0.8
所以平衡混合气中Cl2的物质的量分数=0.8/(0.4+0.6+0.8+0.8)=0.308。
21. [2012·新课程理综化学卷8]下列说法正确的是( )
A.医用酒精的浓度通常是95%
B.单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料
C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
B 【解析】: A项,医用酒精的浓度通常是75%;C项,油脂非高分子化合物; D项,光导纤维为二氧化硅,合成纤维为有机材料。
22. [2012·新课程理综化学卷37]【化学——选修三:物质结构与性质】(15分)ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是 ;
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为 ;
(3)Se的原子序数为 ,其核外M层电子的排布式为 ;
(4)H2Se的酸性比H2S (填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为 ,SO32-离子的立体构型为 ;
(5) H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因: 。
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因: 。
(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0pm,其密度为 (列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为 pm(列式表示)。
【答案】:(1) sp3; (2) O>S>Se; (3) 34, 3s23p63d10
(4) 强。 平面三角型, 三角锥形;
(5) ①第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子;
②H2SeO3和H2SeO4可表示成(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se-O-H中O的电子更向Se偏移,越易电离出H+。
(6),
【解析】:(1)因为S8为环状立体结构,所以为SP3;
(6)第一问我们常碰到,后面一问要注意四个Zn2+在体内的四个小立方体的中心,不在同一平面上,过b向上面作垂线,构成直角三角形,两边分别为√2/4a 1/4a,即可求出斜边为√3/4a(a 为晶胞边长)。
高考化学中往往不过分考查数学运算的技巧,此次也算一种“创新”吧。2012年高考化学试题分类解析汇编:化学反应中的能量变化
1. [2012·江苏化学卷4]某反应的反应过程中能量变化如右图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A.该反应为放热反应
B.催化剂能改变反应的焓变
C.催化剂能降低反应的活化能
D.逆反应的活化能大于正反应的活化能
C 解析:本题属于化学反应与能量的考查范畴,虽然《2012年江苏考试说明》中没有提及“活化能”这一概念,但《选修四》课本第3页的绪言中就有这些内容,新课程标准中也有“活化能”这一概念。看来高三复习一定注意要抓课本、抓基础,抓《考试说明》的同时,适当兼顾新课程标准,不能急功近利、顾此失彼。
2. [2012·安徽理综化学卷7]科学家最近研究出一种环保,安全的储氢方法,其原理可表示为:
错误!不能通过编辑域代码创建对象。下列有关说法正确的是
A.储氢、释氢过程均无能量变化
B.错误!不能通过编辑域代码创建对象。、错误!不能通过编辑域代码创建对象。均句有离子键和共介键
C. 储氢过程中,错误!不能通过编辑域代码创建对象。被氧化
D.释氢过程中,每消耗0.1mol 错误!不能通过编辑域代码创建对象。放出2.24L的错误!不能通过编辑域代码创建对象。
B 【解析】本题以新的储氢方法为背景,综合考查化学反应与能量、化学键、氧化还原反应等知识,同时考查考生对接受、吸收、整合化学信息的能力。化学反应过程中一定伴随着能量的变化,A项错误;NaHCO3、HCOONa均为离子化合物,含有离子键,在HCO-3、HCOO- 中均含有共价键,B项正确;储氢过程中NaHCO3被还原,C项错误;D项没有说明气体所处的状态,错误。
3. [2012·浙江理综化学卷12]下列说法正确的是:
A.在100 ℃、101 kPa条件下,液态水的气化热为40.69 kJ·mol-1,则H2O(g)H2O(l) 的ΔH = 40.69 kJ·mol-1
B.已知MgCO3的Ksp = 6.82 × 10-6,则所有含有固体MgCO3的溶液中,都有c(Mg2+) = c(CO32-),且c(Mg2+) · c(CO32-) = 6.82 × 10-6
C.已知:
共价键 C-C C=C C-H H-H
键能/ kJ·mol-1 348 610 413 436
则可以计算出反应的ΔH为-384 kJ·mol-1
D.常温下,在0.10 mol·L-1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体,能使NH3·H2O的电离度降低,溶液的pH减小
D 解析:A 选项中,H2O(g)→H2O(l)是放出热量,则H2O(g)H2O(l) 的ΔH=-40.69 kJ·mol-1。A错;B选项中,难溶电解质MgCO3在溶液中的溶解平衡是建立在一定条件下的,溶度积是难溶解的固相与溶液中相应离子达到平衡时的离子浓度的乘积,只与温度有关。
在一定温度下,MgCO3达到溶解平衡状态时,是c(Mg2+)和c(CO32-)保持不变,不是相等,此时,Ksp( MgCO3)=c(Mg2+)×c(CO32-),25℃时Ksp = 6.82 × 10-6,所以B错; C选项中,苯环上碳原子间的键是介于单键与双键之间的一种特殊的键,则反应的焓变不能用C-C 和C=C 的键能来计算,C错;D选项,常温下,NH3·H2O溶液中存在着下列电离平衡:NH3·H2ONH4++OH―,加入少量NH4Cl晶体,由于同离子效应,使平衡向左(逆向)移动,抑制了NH3·H2O的电离,从而使NH3·H2O的电离度降低,溶液的pH减小,D正确。
4. [2012·重庆理综化学卷12]肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化
如题12所示,已知断裂1mol化学键所需的能量
(kJ):N≡N为942、O=O为500、N-N为154,
则断裂1molN-H键所需的能量(KJ)是
A.194 B.391 C.516. D.658
C 【考点】反应热的计算
【详细解析】由图知N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H20(g) △H=-534KJ/mol,
可设断裂1molN-H键所需能量为xKJ,154KJ+4xKJ+500KJ-2752KJ=-534KJ 可求得x=391,故选B。
5. [2012·全国大纲理综化学卷9]反应 A+B →C(△H <0)分两步进行 ① A+B→X (△H >0) ② X→C(△H <0)下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
D 【解析】由反应 A+B →C(△H <0)分两步进行 ① A+B→X (△H >0) ② X→C(△H <0)可以看出,A+B →C(△H <0)是放热反应,A和B 的能量之和C,由① A+B→X (△H >0)可知这步反应是吸热反应,X→C(△H <0)是放热反应,故X的能量大于A+B;A+B的能量大于C,X 的能量大于C,答案:D。
【考点】反应热的计算:根据物质具有的能量进行计算:△H=E(生成物的总能量)— E(反应物的总能量)
根据化学键数据(键能)进行计算:△H=E(反应物化学键断裂吸收的总能量)— E(生成物化学键形成放出的总能量)
【点评】本题为图像题,主要考察了物质的能量分析应用,化学反应的能量变化、分析。
6. [2012·北京理综化学卷12]人工光合作用能够借助太阳能,用co,和H夕制备化学原料.下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法不正确的是
A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B.催化剂a表面发生氧化反应,有O2产生
C.催化剂a附近酸性减弱,催化剂b附近酸性增强
D.催化剂b表面的反应是CO2 +2H++2e一=HCOOH
解析:由CO2和HCOOH中碳元素的化合价变化可知,CO2应该在正极放电形成HCOOH,由图示装置电子移动的方向可确定b为正极,a为负极。催化剂a表面:2H2O—4e_=4H++O2↑。答案:C
7. [2012·海南化学卷13](8分) 氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为 ;
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 ;
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2H4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)= N2H4 (1) △H1= -195kJ·mol-1
② (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2H4 反应的热化学方程式 ;
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为 。
【答案】(1)5
(2)2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O
(3)2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H= -1048.9kJ·mol-1
(4)2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O
【解析】 (1)N原子的原子结构示意图为:,故其L层上有5个电子;
(2)NH3+NaClO——N2H4,根据元素守恒还应生成NaCl和H2O,观察法可配平方程式为 2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O;
(3)肼与N2O4反应生成N2和水蒸气:2N2H4 +N2O4==3N2+4H2O,观察已知的两个热方程式可知,②×2-①得:2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H=△H2×2-△H1== -1048.9kJ·mol-1
(4)“肼—空气燃料电池是一种碱性电池”中O2在正极反应,故负极是肼发生反应:2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O。
8. [2012·浙江理综化学卷27](15分)物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。
(1)当(t-BuNO)2的起始浓度(c0)为0.50 mol·L-1时,实验测得20℃时的平衡转化率(α)是65 %。列式计算20℃时上述反应的平衡常数K = 。
(2)一定温度下,随着(t-BuNO)2的起始浓度增大,其平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
已知20℃时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.9,若将反应溶剂正庚烷改成CCl4,并保持(t-BuNO)2起始浓度相同,则它在CCl4溶剂中的平衡转化率 (填“大于”、“等于”或“小于”)其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。
(3)实验测得该反应的ΔH = 50.5 kJ·mol-1,活化能Ea = 90.4 kJ·mol-1。下列能量关系图合理的是 。
( http: / / www. )
(4)该反应的ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)。在 (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(5)随着该反应的进行,溶液的颜色不断变化,分析溶液颜色与反应物(或生成物)浓度的关系(即比色分析),可以确定该化学反应的速率。用于比色分析的仪器 是 。
A.pH计 B.元素分析仪 C.分光光度计 D.原子吸收光谱仪
(6)通过比色分析得到30℃时(t-BuNO)2浓度随时间的变化关系如下图所示,请在同一图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线。
解析:(1)物质t-BuNO)2是2-甲基2-亚硝基丙烷二聚体。在正庚烷溶剂中会部分分解为
t-BuNO(2-甲基2-亚硝基丙烷),反应:(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。对于这种物质没有学
过,用这样的形式来表示的反应也没有见到过,很陌生,这就给解题增加了理解上的难度。
其实这就是一个普通的分解反应,一个可逆反应,只要按常规的化学平衡三段式方法解题就
可求得20℃时平衡常数。
(t-BuNO)2 2(t-BuNO)
c0 0.5 0
c转 -x -2x
c平 0.5-x 2x
已知20℃时(t-BuNO)2的平衡转化率α= 解得 X = 0.325 mol·L-1
由于分解反应的反应物和生成物各只有一种,因此也可以用下列方法来求平衡常数:已知20℃时(t-BuNO)2的平衡转化率α=65 % , 则
(t-BuNO)2 2(t-BuNO)
平衡时: C0(1-α) 2c0α
平衡常数
(2)一定温度下,随着(t-BuNO)2的起始浓度增大,即增加反应物(t-BuNO)2的浓度,虽然平
衡向正反应方向移动,但由于 (t-BuNO)2的起始浓度增大,其平衡转化率是减小的。
保持温度20℃不变,保持(t-BuNO)2起始浓度相同,平衡转化率越小,K值越小。已知该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.9,则(t-BuNO)2它在CCl4溶剂中的平衡转化率小于其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。
(3)由实验测得该反应的ΔH = 50.5 kJ·mol-1,可知该反应是吸热反应,则反应物的总能量
低于生成物的总能量。可排除能量关系图B和C,又依据活化能Ea = 90.4 kJ·mol-1,Ea-ΔH<50.5kJ·mol-1, 能量关系图A中, Ea-ΔH.>50.5 kJ·mol-1,Ea与ΔH的比例不对。而能量关系图D是合理的。
(4)由于该反应是一个分解反应,所以是一个混乱度增加(熵增)的反应,ΔS >0;而该反应又是一个吸热反应,ΔH>0,所以该反应应在较高温度下有利于自发进行。
(5)现代化学分析中,常借助一些仪器来分析化学物质的组成,用元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素;用红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团;用原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素;用用于比色分析的分光光度计测定溶液颜色深浅,分析溶液颜色与反应物(或生成物)浓度的关系(即比色分析),从而可以确定该化学反应的速率;pH计是测定溶液pH的仪器。
(6)在图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线:先从图中30℃时(t-BuNO)2浓度随时间的变
化关系曲线上,分别查得1min、3 min、4.5 min、8 min等时刻时(t-BuNO)2的浓度,然后按
(t-BuNO)2 2(t-BuNO)
c0 0.05 0
c转 -x -2x
c某时刻 0.5-x 2x
求出1min、3 min、4.5 min、8 min等时(t-BuNO)的浓度,最在图上找出相应的点,连成平滑
曲线即可(见答案)。
答案:(15分)
(1)
(2)减小 小于
(3)D
(4)> 较高
(5)C
(6)
9.[2012·广东理综化学卷31](16分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:
向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的__________耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32—):n(S2O82—) _______。Na2S2O3,<2
为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
表中Vx=__2__mL,理由是___________________。保证反应物K2S2O8浓度改变,而其他的不变,才到达实验目的。
已知某条件下,浓度c(S2O82—)~反应时间t的变化曲线如图13,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82—)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)
碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为:
2Li(s)+I2(s)=2LiI (s) △H
已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s) △H1
4 LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s) △H2
则电池反应的△H=_______________;碘电极作为该电池的___________极。
(△H1-△H2)/2; 负极
10. [2012·天津理综化学卷7](14分)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。
⑵ 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。
⑶ Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________(写出其中两种物质的化学式)。
⑷ X2M的燃烧热ΔH = -a kJ·mol-1 ,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:
_____________________________________________________________________。
⑸ ZX的电子式为___________;ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。
⑹ 熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:
2Z + FeG2 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 Fe + 2ZG
放电时,电池的正极反应式为__________________________:
充电时,______________(写物质名称)电极接电源的负极;
该电池的电解质为___________________。
该题考察物质结构元素周期律、热化学方程的书写、电化学等基本理论知识。由已知条件首先推断X、Y、Z、M、G元素分别为H、O、Na、S、Cl。
Y第2周期VIA
最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4,非金属性越弱,气态氢化物还原性越强,气态氢化物还原性最强的是H2S
Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂
根据燃烧热的含义,写H2S燃烧的热化学方程式生成物应该生成SO2,
2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H=-2aKJ·mol-1
(5), ( http: / / www. )
(6)2Na+FeCl2Fe+NaCl,放电时正极发生还原反应,应该是Fe2+得电子,电极反应式为。充电时原电池的负极材料Na接电源的负极。该电池的电解质为B-Al2O3
11. [2012·天津理综化学卷10](14分)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:WO3 (s) + 3H2 (g) 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 W (s) + 3H2O (g)
请回答下列问题:
⑴ 上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。
⑵ 某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为_____________________;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
⑶ 上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:
温度 25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃
主要成份 WO3 W2O5 WO2 W
第一阶段反应的化学方程式为___________________________;580℃时,固体物质的主要成分为________;假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为____________________________________。
⑷ 已知:温度过高时,WO2 (s)转变为WO2 (g);
WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g);ΔH = +66.0 kJ·mol-1
WO2 (g) + 2H2 W (s) + 2H2O (g);ΔH = -137.9 kJ·mol-1
则WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH = ______________________。
⑸ 钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W (s) +2I2 (g) 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 WI4 (g)。下列说法正确的有________________。
a.灯管内的I2可循环使用
b.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
c.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
d.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢
该题考查化学平衡常数表达式、化学平衡的移动原理、反应热的计算、转化率计算。
根据反应方程,注意的是WO3和W都是固体,不写入平衡常数表达式。所以
达平衡时H2与水蒸气的体积比2:3,消耗的H2体积为3,所以H2的平衡转化率为3/(2+3)=60%。温度升高,H2与水蒸气的体积比减小说明平衡向右移动,正反应吸热。
第一阶段的方程:2WO3+H2=W2O5+H2O,第二阶段方程:W2O5+H2=2WO2+H2O
第三阶段方程:WO2+2H2=W+2H2O所以三个阶段消耗H2的物质量之比为1:1:4
利用盖斯定律可计算△H=+203.9KJ.mol-1.
根据可逆反应原理I2可以循环使用,WI4是在灯丝上分解,生成的W沉积在灯丝上,选a、b。
12. [2012·北京理综化学卷26](12分)用生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:
已知:Ⅰ反应A中, 4mol HCI被氧化,放出115.6kJ的热量。
Ⅱ
的电子式是_______________.
②反应A的热化学方程式是_______________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________KJ,中
H—O 键比HCl中H—Cl键(填“强”或“若”)_______________。
(2)对于反应A,下图是4种投料比[n(HCl):,分别为1:1、2:1、4:1、6:1、]下,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。
①曲线b对应的投料比是______________.
②当曲线b, c, d对应的投料比达到相同的HCI平衡转化率时,对应的反应温度与投
料比的关系是_________________.
⑧投料比为2:1、温度为400℃时,平衡混合气中 ( http: / / www. )的物质的量分数是_______________.
【答案】⑴①(1分)②4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=—115.6kJ/mol(2分)
③32 (2分) 强(2分)
⑵①4:1(1分)②投料比越高,对应的反应温度越低(2分)③30.8%(2分)
【解析】解析:(1)由题给条件可知,4molHCl被氧化,放出热量为115.6KJ,可知 H=—115.6KJ/mol;由 H=—(生成物键能之和—反应物键能之和)可得,E(H—O)—E(H—Cl)=〔115.6+(498—(2×243))/4=31.9,键能越大化学键越稳定越强,所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl强。(2)在其他条件不变时,O2的量越大,HCl的转化率越大,由此可确定a为6:1,b为4:1,c为2:1,d为1:1;由图可知,当HCl的转化率相同时,温度由低到高的顺序是bcd,由此可确定温度与投料比的关系是:投料比越高温度越高;由图可读出投料比2:1,温度400℃时,HCl的转化率为80%,由此可建立三段式:
n(起) 2 1 0 0
△n 1.6 0.4 0.8 0.8
n(平) 0.4 0.6 0.8 0.8
所以平衡混合气中Cl2的物质的量分数=0.8/(0.4+0.6+0.8+0.8)=0.308。
13. [2012·新课程理综化学卷27](14分)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 。
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为 —890.3 KJ·mol-1、—285.8 KJ·mol-1、—283.0 KJ·mol-1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为 ;
(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为 。
(4)COCl2的分解反应为COCl2(g) = Cl2(g) + CO(g) △H = + 108 KJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出):
①计算反应在第8 min 时的平衡常数K = ;
②比较第2 min 反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2) T(8)(填“<”、“>”或“=”);
③若12 min 时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2) = mol·l-1;
④比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小 ;
⑤比较反应物COCl2在5~6 min和15~16 min时平均反应速率的大小v(5~6) v(12~13) (填“<”、“>”或“=”),原因是 。
【答案】:(1) MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑;
(2)5.52×103 KJ;
(3)CHCl3 + H2O2 = HCl + H2O + COCl2
(4)①K = 0.234 mol·L-1; ②< ③0.031
④v(2~3) > v(5~6) = v(12~13)
⑤>, 在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大。
【解析】:此题中挡题。但拿满分较难,这主要体现在计算麻烦上,第2问其实出题人完全直接说CH4、H2和CO的燃烧热分别为 890.3 KJ·mol-1、285.8 KJ·mol-1、283.0 KJ·mol-1,这样很多同学在计算反应热的时候更容易出错。因为反应为CH4 + CO2 = 2CO + 2H2 △H = 反应物的燃烧热 - 产物的燃烧热 = + 247.3 KJ/mol,也就是生成2mol CO,需要吸热247.3 KJ,那么要得到1立方米的CO,放热为(1000/22.4)×247.3/2=5.52×103 KJ。
第3问要根据电负性分析碳元素化合价的变化,CHCl3碳为+2价,COCl2中碳为+4价,即可写出方程式。
第4问,①根据K计算公式即可求出;
②同时计算T(2)时的K值很明显小于T(8)时的K值,说明是升高温度平衡正向移动的原因;③题目说了是不同条件下的平衡状态,那么后面温度就不会改变。根据K值可计算C(COCl2);
④因为5-6分钟,CO浓度在改变所以平均反应速率大于其它的,因为处于平衡状态,根据V的计算公式,2-3、12-13的平均反应速率为0;
⑤因为5-6分钟时浓度改变大于12-13。
本题第四问中①、③的答案有待商榷,为什么都要保留到小数点后三位,从题目中能看出来吗?2012年高考化学试题分类解析汇编:物质的量
1. [2012·江苏化学卷8]设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B.常温常压下,18g H2O含有的原子总数为3NA
C.标准状况下,11.2LCH3CH2OH中含有分子的数目为0.5NA
D.常温常压下,2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
B 解析:本题考查阿伏加德罗常数计算中一些常见问题和注意事项。
A.标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目小于0.1NA,因为Cl2溶于水不可实现完全与水反应。
C.标准状况下CH3CH2OH为液态,无法计算。
D.常温常压下,2.24L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目不好计算,非标准状况。
解决此类问题的关键是:灵活应用各种知识,尤其基本概念与理论中元素守恒、化学键问题、晶体结构问题、氧化还原中电子转移问题、可逆反应问题及物质的量计算中一些特殊物质的状态等。
2.[2012·海南化学卷6]将0.195g锌粉加入到200mL的0.100 mol·L-1MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是
A. M B. M2+ C.M3+ D. MO2+
B 【解析】根据得失电子守恒可计算:0.195g锌粉(0.003mol)失去的电子为0.006mol;MO2+中M的化合价为+5,设其降低为+x价,则有:(5-x)×0.02×0.1=0.006,解得x=2,故B选项正确。
3.[2012·海南化学卷7]NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是
A.在密闭容器中加入l.5mol H2和0.5molN2,充分反应后可得到NH3分子数为NA B.一定条件下,2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA C.1.0L的0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-离子数为0.1NA
D.标准状况下,22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA
B 【解析】因合成氨的反应为可逆反应,不能进行到底,A选项错;2.3g钠(0.1mol)不论生成氧化钠还是过氧化钠,都生成+1价的Na+,都会失去0.1mol电子,B选项正确;因S2-离子会水解,使其数目小于0.1NA ,C选项错;标准状况下CCl4是液态,不能应用标准状况的气体摩尔体积计算,D选项错。
4.[2012·福建理综化学卷10]下列说法正确的是
A.0.5molO3与11.2LO2所含的分子数一定相等
B.25℃与60℃时,水的pH相等
C.中和等体积、等物质的量的浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等
D.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)和4SO2(g)+2O2(g)=4SO3(g)的△H相等
C 解析:A选项中没有指明标况下,11.2L氧气不一定是0.5mol。B选项中,水的电离受到温度的影响,温度不同,水电离的氢离子浓度不同,pH也不同。D选项中△H数值是与方程式中化学计量数有关。这题考查知识比较基础简单,但知识覆盖面比较广。
5.[2012·浙江理综化学卷9]X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,己是由Z元素形成的单质。已知:甲 + 乙 = 丁 + 己,甲 + 丙 = 戊 + 己; 0.1 mol·L-1丁溶液的pH为13(25℃)。下列说法正确的是
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.Y元素在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族
C.1 mol甲与足量的乙完全反应共转移了1 mol电子
D.1.0 L 0.1 mol·L-1戊溶液中阴离子总的物质的量小于0.1 mol
C 解析:根据题给的信息:X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、
丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,己是由Z元素形成的单质。已知:
甲 + 乙 = 丁 + 己,甲 + 丙 = 戊 + 己; 0.1 mol·L-1丁溶液的pH为13(25℃)。可
以推知甲为Na2O2 、乙为CO2、丙为H2O、丁为NaOH 、戊为Na2CO3 、己为O2 。
由此可推出X为H、Y为C、Z为O、W为Na 。
6.[2012·浙江理综化学卷10]已知电极上每通过96 500 C的电量就会有1 mol电子发生转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量,可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中,常用银电量计,如图所示。下列说法不正确的是
A.电量计中的银棒应与电源的正极相连,铂坩埚上
发生的电极反应是:Ag+ + e- = Ag
B.称量电解前后铂坩埚的质量变化,得金属银的沉积量为108.0 mg,则电解过程中通过电解池的电量为96.5 C
C.实验中,为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差,常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋,测量结果会偏高。
D.若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连,铂坩埚与电源的负极相连。
D 解析:电量计中的银棒应与电源的正极相连,银棒作阳极,若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,该银电量计中的银棒应与待测电解池的阴极相连(见下图),D选项错。
7. [2012·广东理综化学卷11] 设nA 为阿伏伽德罗常数的数值 ,下列说法正确的是
A 常温下 ,4gCH4 含有nA 个C-H共价键
B 1 mol Fe 与过量的稀HNO3 反应,转移2 nA 个电子
C 1 L 0.1 mol ·错误!不能通过编辑域代码创建对象。NaHCO3液含有0.1nA 个HCO3 —
D 常温常压下,22.4L的NO2 和CO2合气体含有2 nA 个O 原子
解析:B 应该是转移3 nA 个电子。C 应该是小于0.1nA 个HCO3 —。D条件错误,应为标准状况。
8. [2012·四川理综化学卷7]设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 标准状态下,33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
B. 常温常压下,7.0g乙烯与丙烯的混合物红含有氢原子的数目为NA
C. 50mL18.4mol·L-1浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分支的数目为0.46NA。
D . 某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA
B【解析】本题考查阿伏伽德罗常数的应用。HF的沸点19.54℃,在标况下是气态,A项错误;乙烯和丙烯的最简式都是CH2,故7.0 g乙烯和丙烯的混合物含有n(CH2)=0.5 mol,则H原子的物质的量为1 mol,B项正确;浓硫酸与Cu的反应,随着反应的进行,浓硫酸的浓度变稀,就与Cu不反应了,故生成的SO2分子数目小于0.46NA,C项错误;N2与H2反应是可逆反应,不能完全转化,D项错误。
【易错警示】关于阿伏加德罗常数的试题常设置的陷阱,主要有以下几个方面:①标准状况
条件:考查气体时经常给出非标准状况,如常温常压下等; ②物质状态:考查气体摩尔体积时,常考在标准状况下非气态的物质,如HF、H2O、CHCl3 等; ③物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及稀有气体He、Ne等;晶体结构:P4 、金刚石、石墨、二氧化硅的结构及化学键的数目;④氧化还原反应:常设置氧化还原反应中电子转移(得失)数目方面的陷阱;⑤电解、水解:考查电解质溶液中微粒数目或弱电解质的电离,盐类水解方面的知识;⑥胶粒是许多分子的集合体,如1 mol铁完全转化为氢氧化铁胶体后,胶粒数远小于NA。
9.[2012·四川理综化学卷13]向27.2Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO 和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
Cu与Cu2O 的物质的量之比为2:1
硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
B 【解析】本题考查化学计算。根据题意知最后得到的沉淀是Cu(OH)2,其质量是39.2 g,则n(Cu(OH)2)=0.4 mol,n(Cu)=0.4 mol,即原化合物中的n(Cu)等于0.4 mol,设原化合物中的Cu和Cu2O的物质的量分别是x、y,则有x+2y=0.4 mol,64x+144y=27.2 g,解得x=0.2 mol,y=0.1 mol,物质的量之比等于2:1,A正确;反应后得到溶质是NaNO3,则表现酸性的硝酸与氢氧化钠的物质的量相等,即1 mol,0.2 mol Cu和0.1 mol Cu2O被硝酸氧化时共失去(0.4+0.2)mole-,则有0.2 mol的硝酸被还原为NO,所以硝酸的总物质的量是1.2 mol,浓度是2.4 mol/L,B错;产生的NO为0.2 mol,标准状况下体积是4.48 L,C正确;原混合物与硝酸反应生成Cu(NO3)2,n(Cu)=0.4 mol,所以n(NO3-)=0.8 mol,被还原的硝酸是0.2 mol,硝酸的总物质的量是1.2 mol,所以剩余硝酸0.2 mol,D正确。
【技巧点拨】 “守恒法”就是利用物质变化中的某些守恒关系为解题依据,直接列关系式解题。运用守恒法解题易于形成解题思路,同时可避免书写繁琐的解题过程,大大提高了解题的效率,是化学计算中常用的方法。
10.[2012·全国大纲理综化学卷12]在常压和500℃条件下,等物质的量的Ag2O,Fe(OH)3 ,NH4HCO3 ,NaHCO3完全分解,所得气体体积依次是V1\V2\V3\V4.体积大小顺序正确的是
A.V3>V2>V4>V1 B. V3>V4>V2>V1
C.V3>V2>V1>V4 D.V2>V3>V1>V4
B 【解析】常压和500℃条件下,水是气体,等物质的量的Ag2O,Fe(OH)3 ,NH4HCO3 ,NaHCO3完全分解,根据分解化学方程式可知:生成的气体体积大小顺序为V3>V4>V2>V1。
【考点】化学方程式的书写。
【点评】此题难度不大,但素材来自教学一线,以元素及其化合物为载体的综合考查,包括物质性质及反应方程式的处理。
11. [2012·新课程理综化学卷9]用NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列叙述中不正确的是( )
A.分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA
B.28g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA
C.常温常压下,92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
D.常温常压下,22.4L氯气于足量的镁粉反应,转移的电子数为2NA
D 【解析】: D项,非标准状况,无法确定22.4L气体的体积物质的量,故无法判断电子转移数目。
12. [2012·江苏化学卷16](12分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO3)2,其部分工艺流程如下:
(1)一定条件下,NO与NO2存在下列反应:NO(g)+NO2(g) N2O3(g),其平衡常数表达式为K= 。
(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是 ;滤渣可循环利用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1:1。若n(NO) :n(NO)>1:1,则会导致 ;若n(NO) :n(NO)<1:1,则会导致 。
(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO3)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式 。
【参考答案】
(1)k=c(N2O3)/c(NO)·c(NO2)
(2)使尾气中NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2
(3)放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高
(4)3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O
【解析】本题让元素化合物知识与生产工艺、化学平衡原理结合起来,引导中学化学教学关注化学学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读分析,化学反应原理在工艺流程的应用,氧化还原反应分析,相关付反应的书写”等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度,考查学生对新信息的处理能力。
【备考提示】我们元素化合物知识教学要与基本实验实验、化学反应原理、氧化还原反应、化工生产工艺、日常生活等结合起来,做到学以致用,而不是简单的来回重复和死记硬背。
13.[2012·江苏化学卷18](12分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定:①准确称取1.7700g样品,配制成100ml溶液A 。②准确量取25.00 ml溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g 。③准确量取25.00 ml溶液A,加入适量稀硫酸酸化后,用0.02000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00 ml。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:
2MnO4―+5H2O2+6H+=4Mn2++8H2O+5O2↑
(1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10-10,欲使溶液中c(SO42-)≤1.0×10-6 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2+)≥ mol·L-1。
(2)上述滴定不加稀硫酸酸化,MnO4―被还原成MnO2,其离子方程式为:
。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
【参考答案】
(1)n(BaSO4)=0.5825g/233 g·mol-1=2.50×10-3 mol
(2)2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
(3)n(H2O2)=5/2·(0.0200mol· L-1×25.00 mL)/1000mL· L-1=1.25×10-3 mol
m(Na2SO4)=142g·mol-1×2.50×10-3mol=0.355g
m(H2O2)=34g·mol-1×1.25×10-3mol=0.0425g
n(H2O)=[(1.7700g×25.00mL/100 mL)-0.355g-0.0425g]/18 g·mol-1
=2.5×10-3 mol
x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)=2:1:2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O
【解析】本题属于物质组成分析与化学综合计算题。利用氧化还原反应滴定进行成分析,运用元素守恒进行推理计算,兼有溶度积常计算,离子方程式书写。
【备考提示】可见,高三复习还得紧紧抓住元素守恒守恒、质量守恒、电荷守恒、极端分析等化学常用分析方法。
14. [2012·海南化学卷16](9分) 新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氧化钠辖液电解实验,如图所示。
回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上得到的是 ,电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ;
(3)若每个电池甲烷通如量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 (法拉第常数F=9.65×l04C · mol-1列式计算),最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。
【答案】(1)2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH- CH4 -8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O
(2)H2 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3) 3.45×104C 4L
【解析】(1)在碱性溶液中,甲烷燃料电池的总反应式为:CH4 + 2O2 + 2OH- == CO32- + 3H2O,正极是:2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-,负极是:CH4 -8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O。
(2) b电极与通入甲烷的电极相连,作阴极,是H+放电,生成H2;电解氯化钠溶液的总反应方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(3)根据得失电子守恒,可得:1 mol CH4 ~8 mol e- ~4 mol Cl2,故若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),生成4L Cl2;电解池通过的电量为×8×9.65×l04C · mol-1=3.45×104C(题中虽然有两个燃料电池,但电子的传递量只能用一个池的甲烷量计算)。
15. [2012·安徽理综化学卷27]
【参考答案】⑴SO2 碎瓷片(或沸石) 将生成的SO2全部赶出 ⑵SO2+H2O2===2H++SO2-4 ⑶滴定管用蒸馏水洗涤干净后,加入少量NaOH标准液,将滴定管横放,轻轻转动,均匀润洗滴定管内壁,然后将润洗液从下端尖嘴处放出,重复操作2~3次 ⑷无影响 ⑸错误!不能通过编辑域代码创建对象。
【解析】本题为定量实验,主要考查化学实验基本操作、仪器的使用、实验方案的分析,同时考查考生运用相关知识进行分析综合的能力,以及运用文字表达分析解决问题的过程,并进行有关计算的能力。⑴亚硫酸盐与稀硫酸反应生成气体SO2。为防止液体加热时暴沸,一般可加入碎瓷片。因定量实验,需考查减小实验操作误差,通入N2可将生成的SO2全部赶出,保证被吸收液全部吸收。⑵SO2具有还原性,可被氧化剂H2O2所氧化,反应的离子方程式为SO2+H2O2===2H++SO2-4。⑶用标准液润洗滴定管时,务必注意最后将润洗液从滴定管下端放出,而不是从上口倒出。⑷用盐酸代替硫酸,生成的SO2气体中混有少量HCl,因SO2用碱液吸收后需再用盐酸调节溶液至弱酸性,因此混合气体中含有HCl,对实验结果无影响。⑸反应为H2O+SO2-3+I2===SO2-4+2I-+2H+,n(SO2)=n(SO2-3)=n(I2)=0.010 00 mol·L-1 ×V×10-3 L=V×10-5 mol,因此1 kg样品中含SO2的质量为:错误!不能通过编辑域代码创建对象。。
16.[2012·浙江理综化学卷28](14分)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下:
已知:主反应 2Na2CO3 (aq) + 3H2O2 (aq) 2Na2CO3·3H2O2 (s) ΔH < 0
副反应 2H2O2 = 2H2O + O2↑
滴定反应 6KMnO4 + 5(2Na2CO3·3H2O2) +19H2SO4 =
3K2SO4 + 6MnSO4 +10Na2SO4 + 10CO2 ↑ + 15O2↑ + 34H2O
50 °C时 2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解
请回答下列问题:
(1)图中支管的作用是 。
(2)步骤①的关键是控制温度,其措施有 、
和 。
(3)在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇,
均可析出过碳酸钠,原因是 。
(4)步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的
是 。
(5)下列物质中,会引起过碳酸钠分解的有 。
A.Fe2O3 B.CuO
C.Na2SiO3 D.MgSO4
(6)准确称取0.2000 g 过碳酸钠于250 mL 锥形瓶中,加50 mL 蒸馏水溶解,再加50 mL 2.0 mol·L-1 H2SO4,用2.000×10-2 mol·L-1 KMnO4 标准溶液滴定至终点时消耗30.00 mL,则产品中H2O2的质量分数为 。
解析:(1)恒压滴液漏斗一般用于封闭体系,恒压滴液漏斗的支管是为了使反应体系的压力不
会由于滴加液体而增加。如果没有支管,反应体系只有一个口的话,不断加液体就会造成反应
体系压力增加,会使液体滴不下来。所以支管的作用是平衡压强。
(2)由于50°C时,2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解,所以步骤①(控温反应)的关键是控制温度,由于主反应是放热反应,所以控制温度的措施有:采用冷水浴、不断搅拌使反应产生的热量快速地散去,缓慢地滴加H2O2溶液,使反应缓慢进行、缓慢放热。
(3)滤液X主要是过碳酸钠溶液,加入固体NaCl(电解质)或无水乙醇,能降低过碳酸钠的溶解度,使过碳酸钠析出(盐析作用或醇析作用)。
(4)步骤③是洗涤,选用无水乙醇洗涤产品的目的是:为了冲洗去固体表面的水分,有利于干燥,可以防止产品溶解,降低产率。
(5)Fe2O3、CuO是H2O2 分解的催化剂,分析过碳酸钠的组成2Na2CO3·3H2O2,可以推知Fe2O3、CuO它们也会引起过碳酸钠分解。
(6)根据关系式: 6KMnO4 ∽ 5(2Na2CO3·3H2O2)
6mol 5mol
(2.000×10-2 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L/Ml) n
n (2Na2CO3·3H2O2) = 0.0005mol
m (2Na2CO3·3H2O2) = 0.0005mol×314g/mol = 0.517g
答案:(14分)
(1)平衡压强
(2)冷水浴 磁力搅拌 缓慢滴加H2O2溶液
(3)降低产品的溶解度(盐析作用或醇析作用)
(4)洗去水份,利于干燥
(5)AB
(6)25.50 % (或0.2550 )
17. [2012·重庆理综化学卷27](15分)氯离子插层镁铝水滑石错误!不能通过编辑域代码创建对象。是以中国新型离子交换材料,其在高温下完全分解为错误!不能通过编辑域代码创建对象。和水蒸气,现用题27图装置进行试验确定其化学式(固定装置略去)。
(1)错误!不能通过编辑域代码创建对象。热分解的化学方程式为 。
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定错误!不能通过编辑域代码创建对象。,则装置的连接顺序为 (按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是 。装置连接后,首先要进行的操作名称是 。
(3)加热前先通过错误!不能通过编辑域代码创建对象。排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入 HYPERLINK "http://www." EMBED Equation.DSMT4 错误!不能通过编辑域代码创建对象。的作用是 、 等.
(4)完全分解后测得C增重3.65g 、D增重9.90g ,则错误!不能通过编辑域代码创建对象。= .若取消冷却玻管B后进行试验,测定错误!不能通过编辑域代码创建对象。值将 (填“偏高”或“偏低”)
(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl(1-2y)(CO3)2 xH2O],该生成物能发生类似的热分解反应,现以此物为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行试验测定错误!不能通过编辑域代码创建对象。,除测定D的增重外,至少还需测定 .
【答案】(1)2[Mg2Al(OH)6Cl·XH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O
(2)a-e-d-b,吸收HCl气体,检验气密性
(3)将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收,防止产生倒吸(合理答案均给分)
(4)3 、 偏低
(5)装置C的增重及样品质量(样品质量后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)
【考点】化学实验设计与评
18. [2012·天津理综化学卷9](18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题:
⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程式为___________________________________________;
得到滤渣1的主要成分为___________________。
⑵ 第②步加H2O2的作用是_____________________,使用H2O2的优点是___________________________;调溶液pH的目的是使________________________________________生成沉淀。
⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________________________________________。
⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_____________________________:
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol LL-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
该实验题是物质制备的工艺流程式试题。在天津第一次以这种形式考查。全国各地已多年多次出现。
第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+。所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+。Cu和酸反应的离子方程式为或
第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境物污染。调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水
制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3, 蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费。
(5)考查中和滴定的简单计算和误差的分析。,造成偏高的选c.
19. [2012·全国大纲理综化学卷29](15分 ) (注意:在试题卷上作答无效)
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,在将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
起始滤液的pH_____________7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是_________________________________________________。
试剂I的化学式为______________________,①中发生反应的离子方程式为____________________________________________。
试剂Ⅱ的化学式为______________________,②中加入试剂Ⅱ的目的是__________________________________________________________________;
试剂Ⅲ的名称是______________________,③中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________;
某同学称取提纯的产品0.7759g,溶解后定定容在100mL容量瓶中,每次取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL,该产品的纯度为____________________________________________。(列式并计算结果)
[答案](1)大于 碳酸根离子水解呈碱性 (2)BaCl2 Ba2++SO42-=BaSO4 ↓ Ba2++CO32-=BaCO3↓
(3)K2CO3 除去多余的钡离子 (4)盐酸 2H++ CO32-=H2O+CO2↑ (5)0.02562×0.1×74.5×4/0.7759=0.9840
【解析】(1)起始滤液中含有碳酸钾,碳酸根水解呈碱性,故溶液的PH大于7;(2)要除掉杂质离子硫酸根和碳酸根,应加入过量的钡离子;(3)要除掉多余的钡离子,要加入碳酸钾,(4)要除掉多余的碳酸根,要滴加适量的盐酸;(5)计算样品的纯度,注意0.7759g样品配成100ml溶液,每次只取25ml。
【考点】溶液呈酸碱性的原因,除杂的方法,步骤,酸碱中和滴定的原理及简单计算。
【点评】本题以无机框图,除杂中的实验步骤为素材,考查学生对实验操作的熟悉程度和实验原理的应用能力,试图引导中学化学教学关注化学实验操作的真实性。
20. [2012·新课程理综化学卷26](14分) 铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值: (列出计算过程)
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 ;与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
【答案】:(1) ∵ n(Cl) = 0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol
∴ m(Fe) = 0.54g – 0.10 mol×35.5g·mol-1 = 0.19g
故 n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol
∴ n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3, 即x = 3
(2) 0.10; 盐酸, 氯气;
(3) 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 (或2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I3-);
(4) 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-;
FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-;
2FeO42- + 8H2O + 3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH-
【解析】:此题为中档题。前第1~3问较基础。在计算第1问X值的时候,完全可以把x=2或者x=3代入,这样可以节省时间。第4问也是近几年多次考到的高铁酸钾,有关高铁酸钾的制备与电化学,第4问考查化学基本功,这里面有很好的区分度,扎实的同学拿满分应该没有问题。第一个方程式多次书写过,第二个方程式,很多同学觉得无法书写,其实首先写大体物质,高铁酸根被还原为Fe3+,然后再写出转移的电子数,根据电荷守衡,因为溶液是碱性的,所以产物只能写成8个OH-,一个Fe3+结合3个OH-生成Fe(OH)3,因为负极反应式为Zn - 2e- = Zn2+,所以最后一个方程式只需要综合得失电子守衡,将正、负极反应加合就可以得出正确答案。2012年高考化学试题分类解析汇编:化学与生活、环境和工业
1. [2012·江苏化学卷1]化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极的作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是
A.改进汽车性质尾气净化技术,减少大气污染物的排放
B.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用
C.研发可降解高分子材料,减少“白色污染”
D.过度开发矿物资源,促进地方经济发展
D 解析:本题属于考核化学与社会问题中的节能减排、保护环境、资源利用等相关问题。
A.汽车工业的发展可持续发展离不开技术的进步,改进汽车性质尾气净化技术,减少大气污染物的排放是汽车工业发展必然要求。
B.开发利用太阳能、风能、潮汐能、地热能等可再生能源,可以减少化石燃料的使用,减轻温室效应的压力,有得社会的可持续发展。
C.“白色污染”在土壤和水体中富集可长期影响农作物的生长、海洋渔业等,研发可降解高分子材料,给塑料工业带来可持续发展的机遇。
D.适度开发矿物资源,能促进地方经济发展;过度开发矿物资源,不利于地方经济发展的可持续发展,甚至资源浪费,环境污染。煤、石油、稀土等资源开发须有国家宏观控制,才能实现真正意义上的可持续发展。
2. [2012·海南化学卷1]化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是
A.CO2属于大气污染物
B.酸雨是PH小于7的雨水
C.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
D 【解析】CO2是大气的组成成分,不属于大气污染物,A选项错;酸雨是指pH小于5.6的雨水,B选项错;CO2不会导致酸雨,NO2或SO2都会导致酸雨,C选项错;CO2是温室气体,其含量的增加会导致温室效应加剧,故D选项正确。
3. [2012·海南化学卷20-I]
【答案】AC
【解析】加入氨水后,Cu2+会生成络合物,不能生成沉淀,故A错;硫酸钠与Cu2+也不会生成沉淀,故C错。H2S与三种离子会生成CuS、HgS和PbS沉淀;纯碱能增大溶液的pH,使三种离子都生成沉淀。
4. [2012·海南化学卷20-II]
【答案】(1)液化、分馏 与C反应后除去CO2 C+H2OCO+H2、CH4+H2OCO+3H2
(2)合成塔 N2+3H22NH3
(3)冷却塔 n 高温气体由冷却塔的上端进入,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好
(4)将液氨和未反应的原料分离
(5)13.8
【解析】 (1)利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低,先将空气加压降温变成液态,然后再加热,使氮气首先从液态空气中蒸发出来,留下的就是液态氧气。故分离方法是液化和分馏。另一种方法是将空气与C反应后除去CO2。采用煤和天然气制备H2的方程式为:C+H2OCO+H2、CH4+H2OCO+3H2。
(2)合成氨的设备为合成塔;发生的反应是N2+3H22NH3。
(3)冷凝分离氨气的设备为冷却塔;为了增强冷却效果,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好。
(4)设备c是分离器,能将液氨和未反应的原料分离。
(5)设CO、H2O的起始浓度分别为x、y,且CO的转化率为90%,则:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
起始浓度(mol·L-1) x y 0 0
转化浓度(mol·L-1) 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x
平衡浓度(mol·L-1) 0.1x y-0.9x 0.9x 0.9x
K===0.627,得:=13.8,只要增加H2O量,就可提高CO的转化率。
5. [2012·浙江理综化学卷7]下列说法正确的是
A.油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件都能发生水解反应
B.蛋白质是结构复杂的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N四种元素
C.棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
D.根据分散质粒子的直径大小,分散系可分为溶液、浊液和胶体,浊液的分散质粒子大小介于溶液与胶体之间
B 解析:A选项,葡萄糖是单糖,不能水解,A错;B选项,蛋白质是氨基酸缩合
而成的高分子化合物,都含有C、H、O、N四种元素,B正确;C选项,蚕羊
毛属蛋白质,为含氮化合物。合成纤维除含C、H、O元素外,有的还含有其他
元素,如腈纶含N元素、氯纶含Cl元素等,它们完全燃烧时不都只生成CO2
和H2O,C错;D选项,浊液的分散质粒子大小是大于胶体,大于10-7m(即大
于100mm),D错。
6. [2012·广东理综化学卷7]化学与生活息息相关,下列说法不正确的是
A 用食醋可除去热水壶内壁的水垢
B 淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物
C 自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致
D 新型复合材料使用手机,电脑等电子产品更轻巧,使用和新潮
解析:油脂不属于高分子化合物
7.[2012·四川理综化学卷6]下列关于“化学与健康”的说法不正确的是
服用铬含量超标的药用胶囊会对人对健康造成危害
食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收
“血液透析”利用了胶体的性质
光化学烟雾不会引起呼吸道疾病
D【解析】本题考查化学与生活,意在考查学生对化学基本常识的认识与应用。铬属重金属元素,会危害身体健康,A项正确;油脂还能溶解一些脂溶性维生素,因此食用一定量的油脂能促进人体对脂溶性维生素的吸收,B项正确;血液透析是将利用半透膜原理,通过扩散、对流体内各种有害以及多余的代谢废物和过多的电解质移出体外,达到净化血液的目的,C项正确;光化学烟雾包括NOx,易引发呼吸道疾病,D项错误。
8. [2012·四川理综化学卷29](16分) 直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,
将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,最终
生成硫酸钙。硫酸钙可在右图所示的循环燃烧装置的燃料反应器与甲烷
反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于
二氧化碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。
请回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有 。(填写字母编号)
A.温室效应 B. 酸雨 C .粉尘污染 D. 水体富营养化
(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间的二氧化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式: 。
(3)已知1molCH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热160.1kJ,1molCH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3kJ。写出空气反应器中发生反应的热化学方程式: 。
(4)回收的CO2与苯酚钠在一定条件下反应生成有机物M,其化学为C7H5O3Na,M经稀硫酸化得到一种药物中间N,N的结构简式为
①M的结构简式为 。
②分子中无—O—O—,醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有 种。
【答案】⑴A B C(3分) ⑵①Ca(HCO3)2或碳酸氢钙(2分)
②Ca(HSO3)2+O2=CaSO4+H2SO4(3分)
⑶CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s);△H=-962.4kJ·mol-1(3分)
⑷①(2分) ②6(3分)
【解析】本题考查了燃料脱硫的原理、热化学方程式的书写、有机物的推断以及同分异构体的性质等。(1)煤燃烧的产物中有CO2、烟尘以及SO2,分别导致温室效应、粉尘污染和酸雨。没有营养元素排入水中,不会引起水体富营养化。(2)CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2。亚硫酸氢钙具有还原性,可被氧化为硫酸钙。(3)根据右图以及硫酸钙与甲烷反应的气体产物只有水可知,燃料反应器中发生的热化学方程式为:
CH4(g)+CaSO4(s)→CO2(g)+2H2O(g)+CaS(s) H=160.1 kJ·mol-1 ①,再写出甲烷在氧气中燃烧的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) H=-802.3 kJ·mol-1②,②-①可得热化学方程式:
CaS(s)+2O2(g)→CaSO4(s) H=-962.4 kJ·mol-1。
(4)由M酸化后得,可得M的结构简式为。N的分子式为C7H6O3,符合条件的同分异构体有:、 ( http: / / www. )、、、、,共6种。
9. [2012·天津理综化学卷1]根据下列物质的化学性质,判断其应用错误的是 ( )
A.酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
B.CaO能与SO2反应,可作工业废气的脱硫剂
C.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂
D.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料
答案;C
该题考查和生活相关的一些物质的主要性质。A.使蛋白质变性的化学因素有强酸、强碱、重金属盐、乙醇、丙酮等选项正确。B.Ca+SO2=CaSO3可减少工业废气中二氧化硫的排放,正确。C.明矾水解产生的胶体粒子Al(OH)3作净水剂,吸附水中的杂质,没有漂白作用,错误。D.镧镍合金可作储氢材料,正确
10. [2012·天津理综化学卷9](18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题:
⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程式为___________________________________________;
得到滤渣1的主要成分为___________________。
⑵ 第②步加H2O2的作用是_____________________,使用H2O2的优点是___________________________;调溶液pH的目的是使________________________________________生成沉淀。
⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________________________________________。
⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_____________________________:
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol LL-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
该实验题是物质制备的工艺流程式试题。在天津第一次以这种形式考查。全国各地已多年多次出现。
第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+。所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+。Cu和酸反应的离子方程式为或
第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境物污染。调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水
制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3, 蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费。
(5)考查中和滴定的简单计算和误差的分析。,造成偏高的选c.
11. [2012·北京理综化学卷6]下列用品的有效成分及用途对应错误的是
解析:小苏打的有效成分是NaHCO3,不是Na2CO3,B错误。答案:B
12. [2012·新课程理综化学卷8]下列说法正确的是( )
A.医用酒精的浓度通常是95%
B.单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料
C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
B【解析】: A项,医用酒精的浓度通常是75%;C项,油脂非高分子化合物; D项,光导纤维为二氧化硅,合成纤维为有机材料。
13. [2012·新课程理综化学卷36]【化学——选修二:化学与技术】(15分)由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是 、 ,反射炉内生成炉渣的主要成分是 ;
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是 、
;
(3)粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板是图中电极 (填图中的字母);在电极d上发生的电极反应为 ;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的纯存在形式和位置为 。
【答案】:(1) 2CuFeS2 + O2 Cu2S + 2FeS + SO2
2FeS + 3O2 2FeO + 2SO2, FeSiO3;
(2) 2Cu2S + 3O2 2Cu2O + 2SO2、 Cu2S + 2Cu2O 6Cu + SO2↑
(3) c; Cu2+ + 2e- = Cu; Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方,Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中。2012年高考化学试题分类解析汇编:金属及其化合物
1. [2012·江苏化学卷7]下列物质转化在给定条件下能实现的是
①
②
③
④
⑤
A.①③⑤ B.②③④ C.②④⑤ D.①④⑤
A 解析:本题属于元素及其化合物知识的考查范畴。三氧化铝的两性、偏铝酸酸性弱于碳酸、候氏制碱原理 、Fe3+水解FeCl3溶液蒸干得不到无水FeCl3、氢氧化镁不稳定性等内容都来源于必修一、和必修二等课本内容及课本上的基本反应,看来高三复习不能“舍本逐末”。
2. [2012·江苏化学卷20](14分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=3Al(l)+AlCl3(g) △H=b kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式 。
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为
Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6.0mol·L-1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为 。
= 3 \* GB3 ③在0.5 mol·L-1 NaOH和1.0 mol·L-1 MgCl2溶液中,
混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质X-射线衍射谱图如右图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中,混合物Y中产生氢气的主要物质是
(填化学式)。
(3)铝电池性能优越,Al-AgO电池可用作水下
动力电源,其原理如右下图所示。该电池反应
的化学方程式为:
。
【参考答案】
(1)①a+b
②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH 4↑
(2)①防止Mg Al被空气氧化
②52 mol
③Al
(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O
【解析】本题以新能源、新材料为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表计算与分析的综合题,是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题。
【备考提示】高三复习一定要关注社会、关注生活、关注新能源新材料、关注环境保护与社会发展,适度加强综合训练,把学生的能力培养放在高三复习的第一位。
3. [2012·江苏化学卷21A物质结构]一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式可表示为 。
②NO3-的空间构型 (用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O。
①根据等电子原理,CO分子的结构式为 。
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为 。
③1molCO2中含有的σ键数目为 。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 。
【参考答案】
(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)
②平面三角形
(2)①C≡O ②sp3 ③2×6.02×1023个(或2mol)
(3)
【解析】本题科学研究铜锰氧化物作背景,考查学生对电子排布、原子轨道杂化类型与空间构型、等电子体原理、[Cu(OH)4]2-结构等《选修三》基础知识的掌握和应用能力。本题基础性较强,重点特出。
【备考提示】《选修三》的知识点是单一的、基础的,我们一定要确保学生不在这些题目上失分。看来还是得狠抓重要知识点,狠抓基础知识,强化主干知识的巩固和运用,这也许是我们高三复习的灵魂所在。
4. [2012·海南化学卷14](9分) 在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下: I:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液:
II:向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
己知:Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38
回答下列问题:
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 :
(2)过程I 加入铁屑的主要作用是 ,分离得到固体的主要成分是 ,从固体中分离出铜需采用的方法是 ;
(3)过程II中发生反应的化学方程式为 ;
(4)过程II中调节溶液的pH为5,金属离子浓度为 。(列式计算)
【答案】(1)2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+;
(2)回收铜 Cu和Fe 加入过量的盐酸后过滤。
(3)FeCl2+Ca(OH)2==CaCl2+Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
(4)4.0×10-11 mol·L-1
【解析】 (1) Fe3+具有强氧化性,能将Cu氧化,其离子方程式为2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+;(2)废液中中含有Fe2+和Cu2+,加入过量的铁屑发生的反应为:Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu,故铁屑的作用是回收铜,分离得到的固体为Cu和Fe的混合物,从中得到铜的方法是先加入过量的盐酸,再过滤。
(3)“向滤液中加入一定量石灰水”发生的反应为:FeCl2+Ca(OH)2==CaCl2+Fe(OH)2↓;“鼓入足量的空气”发生的反应为:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
(4)据KSP[Fe(OH)3]= c(Fe3+)·[c(OH-)]3 = 4.0×10-38 ,pH=5则c(OH-)=10-9mol·L-1,可知c(Fe3+)=4.0×10-11 mol·L-1。
5. [2012·海南化学卷19-I][选修3——物质结构与性质]
(6分)下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是
A.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
B.四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型
C.二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物
D.锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质
【答案】BD
【解析】锗是金属而碳是非金属元素,第一电离能要低于碳,故A错;C和Ge都是第ⅣA族元素,四氯化锗与四氯化碳都是分子晶体,其分子构型相同,故B正确;锗是金属,金属的氧化物不可能为气体化合物,故C错;锗和碳是同主族元素,晶体结构具有一定的相似性,故D正确。
6. [2012·海南化学卷19-II] (14分)铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:
(1)铜原子基态电子排布式为 ;
(2)用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm。又知铜的密度为9.00g·cm-3,则镉晶胞的体积是
cm3、晶胞的质量是 g,阿伏加德罗常数为 (列式计算,己知Ar(Cu)=63.6);
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如下图),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为 。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为 ;
(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是 ,反应的化学方应程式为 。
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d104s1
(2)4.7×10-23cm3 4.23×10-22g Ar(Cu)=63.6g/mol=×NA,得NA=6.01×1023mol-1。
(3)sp3 K2CuCl3
(4)过氧化氢为氧化剂,氨与Cu形成配离子,两者相互促进使反应进行;
Cu+H2O2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH—
【解析】 (1)铜是29号元素,其基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)铜的晶胞为面心立方最密堆积,一个晶胞能分摊到4个Cu原子;1pm=10-10cm,故一个晶胞的体积为(361×10-10cm)3=4.7×10-23cm3;一个晶胞的质量为4.7×10-23cm3×9.00g·cm-3=4.23×10-22g;由Ar(Cu)=63.6g/mol=×NA,得NA=6.01×1023mol-1。
(3) KCuCl3中Cu元素的化合价为+2,则另一种无限长链结构中的Cu元素的化合价为+1,CuCl3原子团的化合价为-2,故其化学式为K2CuCl3。
(4)“金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应”,这是两种物质共同作用的结果:过氧化氢具有强氧化性,而氨水能与Cu2+形成配合物。
7. [2012·安徽理综化学卷13]已知室 温下,错误!不能通过编辑域代码创建对象。的K,或溶解度远大于错误!不能通过编辑域代码创建对象。。向浓度均为0.1错误!不能通过编辑域代码创建对象。错误!不能通过编辑域代码创建对象。错误!不能通过编辑域代码创建对象。的错误!不能通过编辑域代码创建对象。和错误!不能通过编辑域代码创建对象。混合溶液中,逐滴加入NaOH 溶液。下列示意图表示生成错误!不能通过编辑域代码创建对象。的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系 。合理的是
( http: / / www. )
B 【解析】本题主要考查化学反应的顺序问题,旨在考查考生运用基础知识解决实际问题的能力。因Ksp[Al(OH)3]>> Ksp[Fe(OH)3],因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时,首先应生成Fe(OH)3沉淀,当Fe3+ 沉淀完全后,再生成Al(OH)3沉淀,继续滴加NaOH溶液,则Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,故B项图像符合实际情况。
8. [2012·安徽理综化学卷28]
【参考答案】⑴错误!不能通过编辑域代码创建对象。 ⑵ Na2CO3 相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者c(CO2-3)较大 ⑶全部为PbCO3·Pb(OH)2 PbCO3与PbCO3·Pb(OH)2的混合物
⑷①
实验步骤 预期的实验现象和结论
取一定量样品充分干燥,然后将样品加热分解,将产生的气体依次通过盛有无水硫酸铜的干燥管和盛有澄清石灰水的烧瓶 若无水硫酸铜不变蓝色,澄清石灰水变浑浊,说明样品全部是PbCO3
②同意 若全部为PbCO3,26.7 g完全分解后,其固体质量为22.3 g
【解析】本题主要考查学生对化学反应原理的掌握及实验的设计与评价,旨在考查学生运用所学知识综合分析、解决问题的能力,以及运用文字表达分析解决问题过程并做出合理解释的能力。⑴根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式:K=错误!不能通过编辑域代码创建对象。。⑵HCO-3难电离,相同浓度时,Na2CO3溶液中CO2-3浓度远大于NaHCO3溶液中CO2-3的浓度,CO2-3浓度越大,越有利于PbSO4的转化。⑶根据信息及假设一,不难得出假设二和假设三分别为全部为PbCO3·Pb(OH)2、PbCO3与PbCO3·Pb(OH)2的混合物。⑷若全部为PbCO3根据PbCO3PbO+CO2↑,26.7 g 全部分解得到的PbO:×223 g·mol-1 =22.3 g,而实际质量为22.4 g,因此假设一不成立。
9. [2012·浙江理综化学卷13]化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。已知:
氧化还原反应:
2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + I2 + 2HCl; 2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2↑ + 6H2O
2Fe(OH)2 + I2 + 2KOH = 2Fe(OH)3 + 2KI; 3I2 + 6KOH = 5KI + KIO3 + 3H2O
复分解反应:
2HSCN + K2CO3 = 2KSCN + CO2 ↑ + H2O; KCN + CO2 + H2O = HCN + KHCO3
热分解反应:
4NaClO 3NaCl + NaClO4;NaClO4 NaCl + 2O2↑
下列说法不正确是:
A.氧化性(酸性溶液):FeCl3 > Co(OH)3 > I2
B.还原性(碱性溶液):Fe(OH)2 > I2 > KIO3
C.热稳定性:NaCl > NaClO4 > NaClO
D.酸性(水溶液):HSCN > H2CO3 > HCN
A 解析:根据氧化还原反应方程式中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,所以,氧化性(酸性溶液):Co2O3>Cl2>Fe3+>I2,A选项错;还原性(碱性溶液):Fe(OH)2 > I2 > KIO3,B选项正确;C选项,根据在热分解反应中稳定性弱的物质容易分解生成对应的稳定性强的物质,C正确;D选项,根据在复分解反应中强酸制取弱酸的原则,酸性(水溶液):HSCN > H2CO3 > HCN,正确。
10. [2012·浙江理综化学卷28](14分)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下:
已知:主反应 2Na2CO3 (aq) + 3H2O2 (aq) 2Na2CO3·3H2O2 (s) ΔH < 0
副反应 2H2O2 = 2H2O + O2↑
滴定反应 6KMnO4 + 5(2Na2CO3·3H2O2) +19H2SO4 =
3K2SO4 + 6MnSO4 +10Na2SO4 + 10CO2 ↑ + 15O2↑ + 34H2O
50 °C时 2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解
请回答下列问题:
(1)图中支管的作用是 。
(2)步骤①的关键是控制温度,其措施有 、
和 。
(3)在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇,
均可析出过碳酸钠,原因是 。
(4)步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的
是 。
(5)下列物质中,会引起过碳酸钠分解的有 。
A.Fe2O3 B.CuO
C.Na2SiO3 D.MgSO4
(6)准确称取0.2000 g 过碳酸钠于250 mL 锥形瓶中,加50 mL 蒸馏水溶解,再加50 mL 2.0 mol·L-1 H2SO4,用2.000×10-2 mol·L-1 KMnO4 标准溶液滴定至终点时消耗30.00 mL,则产品中H2O2的质量分数为 。
解析:(1)恒压滴液漏斗一般用于封闭体系,恒压滴液漏斗的支管是为了使反应体系的压力不会由于滴加液体而增加。如果没有支管,反应体系只有一个口的话,不断加液体就会造成反应体系压力增加,会使液体滴不下来。所以支管的作用是平衡压强。
(2)由于50°C时,2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解,所以步骤①(控温反应)的关键是控制温度,由于主反应是放热反应,所以控制温度的措施有:采用冷水浴、不断搅拌使反应产生的热量快速地散去,缓慢地滴加H2O2溶液,使反应缓慢进行、缓慢放热。
(3)滤液X主要是过碳酸钠溶液,加入固体NaCl(电解质)或无水乙醇,能降低过碳酸钠的溶解度,使过碳酸钠析出(盐析作用或醇析作用)。
(4)步骤③是洗涤,选用无水乙醇洗涤产品的目的是:为了冲洗去固体表面的水分,有利于干燥,可以防止产品溶解,降低产率。
(5)Fe2O3、CuO是H2O2 分解的催化剂,分析过碳酸钠的组成2Na2CO3·3H2O2,可以推知Fe2O3、CuO它们也会引起过碳酸钠分解。
(6)根据关系式: 6KMnO4 ∽ 5(2Na2CO3·3H2O2)
6mol 5mol
(2.000×10-2 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L/Ml) n
n (2Na2CO3·3H2O2) = 0.0005mol
m (2Na2CO3·3H2O2) = 0.0005mol×314g/mol = 0.517g
答案:(14分)
(1)平衡压强
(2)冷水浴 磁力搅拌 缓慢滴加H2O2溶液
(3)降低产品的溶解度(盐析作用或醇析作用)
(4)洗去水份,利于干燥
(5)AB
(6)25.50 % (或0.2550 )
11. [2012·重庆理综化学卷7]下列叙述正确的是
错误!不能通过编辑域代码创建对象。与S混合加热生成错误!不能通过编辑域代码创建对象。
错误!不能通过编辑域代码创建对象。的热稳定性大于错误!不能通过编辑域代码创建对象。
过量的铜与浓硫酸反应用一氧化氮生成
白磷在空气中加热到一定温度能转化成红磷
【答案】C
12. [2012·广东理综化学卷10]下列应用不涉及氧化还原反应的是
A Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B 工业上电解熔融状态Al2O3制备Al
C 工业上利用合成氨实现人工固氮 D 实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2制备NH3
解析:A有单质O2生成。B有单质Al生成。C有单质H2和N2反应
13. [2012·广东理综化学卷32](17分)难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡
( http: / / www. )
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:
(1)滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石。Ca(OH)2 Mg(OH)2
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因: 。氢氧根与镁离子结合,使平衡向右移动,K+变多。
(3)“除杂”环节中,先加入 溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入 溶液调滤液PH至中性。K2CO3 H2SO4
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14,由图可得,随着温度升高,
① ②
①在同一时间K+的浸出浓度大。②反应的速率加快,平衡时溶浸时间短。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:
已知298K时, Ksp(CaCO3)=2.80×10—9, Ksp(CaSO4)=4.90×10—5 ,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。K=1.75×104
14. [2012·山东理综化学卷28](12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在 (填 离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是 。
a.电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 。
答案:(1)c,d (2)Fe3+;取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4褪色 (3)3Cu2O+2Al=Al2O3+6Cu
(4)b,d (5)4H++O2+4e-=2H2O
15.[2012·山东理综化学卷30](14分)实脸室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4二主要流程如下:
(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入 (填“A”或“B"),再滴加另一反应物。
(2)如右图所示,过滤操作中的一处错误是 。
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 。高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是 。
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。
装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是 。F中试剂的作用是 。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为 _。
【解析】(1) Mg2+、Al3+同时生成沉淀,则先加入氨水。(2)过滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液加入氨水,观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HCl, F盛装浓硫酸,防止水蒸气进入E。用干燥管盛装碱石灰可以起到F和G的作用。
答案:(1)B (2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁 (3) AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液);坩埚
(4)除去HCl;吸收水蒸气;碱石灰(或NaOH与CaO混合物)
16. [2012·全国大纲理综化学卷12]在常压和500℃条件下,等物质的量的Ag2O,Fe(OH)3 ,NH4HCO3 ,NaHCO3完全分解,所得气体体积依次是V1\V2\V3\V4.体积大小顺序正确的是
A.V3>V2>V4>V1 B. V3>V4>V2>V1
C.V3>V2>V1>V4 D.V2>V3>V1>V4
【答案】B
【解析】常压和500℃条件下,水是气体,等物质的量的Ag2O,Fe(OH)3 ,NH4HCO3 ,NaHCO3完全分解,根据分解化学方程式可知:生成的气体体积大小顺序为V3>V4>V2>V1。
【考点】化学方程式的书写。
【点评】此题难度不大,但素材来自教学一线,以元素及其化合物为载体的综合考查,包括物质性质及反应方程式的处理。
19. [2012·全国大纲理综化学卷29](15分 ) (注意:在试题卷上作答无效)
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,在将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
起始滤液的pH_____________7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是_________________________________________________。
试剂I的化学式为______________________,①中发生反应的离子方程式为____________________________________________。
试剂Ⅱ的化学式为______________________,②中加入试剂Ⅱ的目的是__________________________________________________________________;
试剂Ⅲ的名称是______________________,③中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________;
某同学称取提纯的产品0.7759g,溶解后定定容在100mL容量瓶中,每次取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL,该产品的纯度为____________________________________________。(列式并计算结果)
[答案](1)大于 碳酸根离子水解呈碱性 (2)BaCl2 Ba2++SO42-=BaSO4 ↓ Ba2++CO32-=BaCO3↓
(3)K2CO3 除去多余的钡离子 (4)盐酸 2H++ CO32-=H2O+CO2↑ (5)0.02562×0.1×74.5×4/0.7759=0.9840
【解析】(1)起始滤液中含有碳酸钾,碳酸根水解呈碱性,故溶液的PH大于7;(2)要除掉杂质离子硫酸根和碳酸根,应加入过量的钡离子;(3)要除掉多余的钡离子,要加入碳酸钾,(4)要除掉多余的碳酸根,要滴加适量的盐酸;(5)计算样品的纯度,注意0.7759g样品配成100ml溶液,每次只取25ml。
【考点】溶液呈酸碱性的原因,除杂的方法,步骤,酸碱中和滴定的原理及简单计算。
【点评】本题以无机框图,除杂中的实验步骤为素材,考查学生对实验操作的熟悉程度和实验原理的应用能力,试图引导中学化学教学关注化学实验操作的真实性。
20. [2012·北京理综化学卷27](15分)有文献记载:在强碱条件下,加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。
装置 实验序号 试管中的药品 现象
实验Ⅰ 2mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液 有气泡产生:一段时间后,溶液逐渐变黑:试管壁附着银镜
实验Ⅱ 2mL银氮溶液和数滴浓氨水 有气泡产生:一段时间后,溶液无明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异,查阅资料:
a.
b.AgOH不稳定,极易分解为黑色Ag2O
(I)配制银氨溶液所需的药品是 。
(2)经检验,实验Ⅰ的气体中有NH3,黑色物质中有Ag2O.
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3产生的现象是 。
②产生Ag2O的原因是 。
(3)该同学对产生银镜的原因提出瑕设:可能是NaOH还原Ag2O。实验及现象:向AgNO3
溶液中加入 ,出现黑色沉淀;水浴加热,未出现银镜。
(4)重新假设:在NaOH存在下.可能是NH3,
还原Ag2O。用右图所示装置进行实验.现象:
出现银镜。在虚线框内画出用生石灰和浓
氨水制取NH3的装置简图(夹持仪器略)。
(5)该同学认为在(4)的实验中会有Ag(NH3)2OH生成.由此又提出假设:在NaOH存在下,可能是Ag(NH3)2OH也参与了NH3,还原Ag2O的反应.进行如下实验:
有部分Ag2O溶解在氨水中,该反应的化学方程式是 。
验结果证实假设成立,依据的现象是 。
用HNO3,消洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式是 。
【答案】⑴AgNO3溶液和氨水(2分)
⑵①试纸变蓝(1分)
②在NaOH存在下,加热促进NH3 H2O分解,逸出氨气,促使平衡向正向移动,c(Ag+)增大,Ag+与OH-反应立即转化为Ag2O:2OH-+2Ag+=Ag2O↓+H2O(2分)
⑶过量NaOH溶液(2分)
⑷ (2分)
⑸①Ag2O+4NH3 H2O=Ag(NH3)2OH+3H2O(2分)
②与溶液接触的试管壁上析出银镜(2分)
⑹Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O(2分)
【解析】(1)实验室实用AgNO3溶液和氨水配置银氨溶液。(2)氨气遇湿润的红色石蕊试纸会变蓝色;由于银氨溶液中存在如下平衡:,加热会促使分解,生成物浓度减小,平衡向右移动,Ag+与氢氧化钠反应生成不稳定的AgOH,AgOH分解为黑色Ag2O。(3)既然假设NaOH还原Ag2O,那么溶液中必然要存在NaOH,所以向AgNO3溶液中加入应该加入过量的NaOH溶液,才可能验证假设是否成立。(4)实验室用生石灰和浓氨水制取NH3的装置应该是固液不加热的装置。(5)依据题意Ag2O溶解在氨水中应该形成Ag(NH3)2OH;假设成立必然会在试管上形成银镜。
21. [2012·新课程理综化学卷26](14分) 铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值: (列出计算过程)
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 ;与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
【答案】:(1) ∵ n(Cl) = 0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol
∴ m(Fe) = 0.54g – 0.10 mol×35.5g·mol-1 = 0.19g
故 n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol
∴ n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3, 即x = 3
(2) 0.10; 盐酸, 氯气;
(3) 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 (或2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I3-);
(4) 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-;
FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-;
2FeO42- + 8H2O + 3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH-
【解析】:此题为中档题。前第1~3问较基础。在计算第1问X值的时候,完全可以把x=2或者x=3代入,这样可以节省时间。第4问也是近几年多次考到的高铁酸钾,有关高铁酸钾的制备与电化学,第4问考查化学基本功,这里面有很好的区分度,扎实的同学拿满分应该没有问题。第一个方程式多次书写过,第二个方程式,很多同学觉得无法书写,其实首先写大体物质,高铁酸根被还原为Fe3+,然后再写出转移的电子数,根据电荷守衡,因为溶液是碱性的,所以产物只能写成8个OH-,一个Fe3+结合3个OH-生成Fe(OH)3,因为负极反应式为Zn - 2e- = Zn2+,所以最后一个方程式只需要综合得失电子守衡,将正、负极反应加合就可以得出正确答案。
22. [2012·新课程理综化学卷36]【化学——选修二:化学与技术】(15分)由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是 、 ,反射炉内生成炉渣的主要成分是 ;
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是 、
;
(3)粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板是图中电极 (填图中的字母);在电极d上发生的电极反应为 ;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的纯存在形式和位置为 。
【答案】:(1) 2CuFeS2 + O2 Cu2S + 2FeS + SO2
2FeS + 3O2 2FeO + 2SO2, FeSiO3;
(2) 2Cu2S + 3O2 2Cu2O + 2SO2、 Cu2S + 2Cu2O 6Cu + SO2↑
(3) c; Cu2+ + 2e- = Cu; Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方,Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中。
黄铜矿
冰铜(mCu2S nFeS)
气体A
泡铜(Cu2O、Cu)
熔渣B
Al
高温
粗铜
精铜
电解精炼
石英砂
石英砂
空气
空气
焙烧
焙烧
沉淀反应器
过滤
洗涤沉淀
干燥
高温焙烧
MgAl2O4
氨水(B)
MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)
A
B
C
D
E(收集瓶)
F
G
浓盐酸
MnO2
Al粉
NaOH溶液2012年高考化学试题分类解析汇编:氧化还原反应
1. [2012·江苏化学卷5]下列有关物质的性质与应用不相对应的是
A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路
C.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆
D.Zn具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料
C 解析:本题属于元素及其化合物知识的考查范畴,这些内容都来源于必修一、和必修二等课本内容。铝离子水解、胶体的吸附性、Fe3+的氧化性、SO2和Zn的还原性等内容,看来高三一轮复习围绕课本、围绕基础展开,也不失为一条有效途径。
2. [2012·江苏化学卷9]下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.用KIO3氧化酸性溶液中的KI:5I-+IO3-+3H2O=3I 2+6OH-
B.向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热:NH4++6OH-错误!不能通过编辑域代码创建对象。NH3↑+H2O
C.将过量二氧化硫气体入冷氨水中:SO2+NH3·H2O=HSO3-+NH4+
D.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag+2H++3NO3-=Ag++NO↑+H2O
C 解析:本题是基本概念中离子方程式判断正误的考查,选题以元素化合物基础和生活内容为背景。
A.一定要注意酸性溶液中不能出现OH-。
B.NH4HCO3溶液HCO3-也能与NaOH反应。
C.过量二氧化硫气体入冷氨水只能酸式盐。
D.得失电子不守恒。
【备考提示】高考常设置的错误形式有:离子反应不符合客观事实;各物质化学式拆分错误;不符合“三个守恒”(质量、电荷、电子);不符合有机物官能团性质;反应环境与产物的矛盾;改写是否正确(注意区别胶体与沉淀);隐含的反应是否遗漏(生成物与反应物不共存、隐含的氧化性物质等);方程式与所给的“量”的条件是否切合“过量”,“适量”,“足量”,“少量”等
解此类问题是应做到:
注意“三看”:看反应环境,看操作顺序,看反应物之间量的关系。
牢记“三查”:查物质是否能拆分成离子形式,查三个守恒,查阴阳离子的比例与它们形成化合物时的比例是否相同。
3. [2012·海南化学卷3]下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是
A. HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、 H2SO4
C. NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2 D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2
C 【解析】电解时只生成氢气和氧气,则电解质所含的阳离子在金属活动性顺序表中铜之前,阴离子不能是简单离子;电解HCl的方程式为:2HClCl2↑ + H2↑,A选项错;电解CuSO4溶液的方程式为:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,B选项错;电解NaBr的方程式为:2NaBr+2H2O2NaOH+H2↑+Br2,D选项错。
4. [2012·海南化学卷6]将0.195g锌粉加入到200mL的0.100 mol·L-1MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是
A. M B. M2+ C.M3+ D. MO2+
B 【解析】根据得失电子守恒可计算:0.195g锌粉(0.003mol)失去的电子为0.006mol;MO2+中M的化合价为+5,设其降低为+x价,则有:(5-x)×0.02×0.1=0.006,解得x=2,故B选项正确。
5.[2012·海南化学卷10]下列叙述错误的是
A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱
B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈
C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液
D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
C 【解析】生铁中含有碳,构成原电池加快了腐蚀速率,故A选项正确;用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈,是因为构成的原电池中Fe作负极,加快了腐蚀速率,故B选项正确;在铁制品上镀铜时,镀件应为阴极,故C选项错;铁管上镶嵌锌块,构成的原电池中Fe作正极,受到保护,故D选项正确。
6.[2012·安徽理综化学卷10]仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是
选项 实验目的 玻璃仪器
A 分离乙醇和乙酸医酯的混合物 分液漏斗、烧杯
B 用错误!不能通过编辑域代码创建对象。的盐酸配制100ml, 错误!不能通过编辑域代码创建对象。的盐酸 100ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C 用溴水、淀粉-KJ溶液比较错误!不能通过编辑域代码创建对象。与错误!不能通过编辑域代码创建对象。的氧化性强弱 试管、胶头滴管
D 用错误!不能通过编辑域代码创建对象。和错误!不能通过编辑域代码创建对象。固体制备并收集错误!不能通过编辑域代码创建对象。 酒精灯、烧杯、导管、集气瓶
C 【解析】本题主要考查常见实验中仪器的选择,同时考查考生对简单实验的设计能力。A项,在分液漏斗中加入混合物,然后加水振荡,分液即可得到乙酸乙酯和乙醇的水溶液,而要从乙醇水溶液中再分离出乙醇,需进行蒸馏操作,需用到蒸馏烧瓶、冷凝管等玻璃仪器;B项,还需用到酸式滴定管等玻璃仪器;C项用试管、胶头滴管即可实现实验目的;D项,制备、收集NH3用到的玻璃仪器有大试管、酒精灯、导管、集气瓶。故C项正确。
7.[2012·浙江理综化学卷13]化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。已知:
氧化还原反应:
2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + I2 + 2HCl; 2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2↑ + 6H2O
2Fe(OH)2 + I2 + 2KOH = 2Fe(OH)3 + 2KI; 3I2 + 6KOH = 5KI + KIO3 + 3H2O
复分解反应:
2HSCN + K2CO3 = 2KSCN + CO2 ↑ + H2O; KCN + CO2 + H2O = HCN + KHCO3
热分解反应:
4NaClO 3NaCl + NaClO4;NaClO4 NaCl + 2O2↑
下列说法不正确是:
A.氧化性(酸性溶液):FeCl3 > Co(OH)3 > I2
B.还原性(碱性溶液):Fe(OH)2 > I2 > KIO3
C.热稳定性:NaCl > NaClO4 > NaClO
D.酸性(水溶液):HSCN > H2CO3 > HCN
A 解析:根据氧化还原反应方程式中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,所以,氧化性(酸性溶液):Co2O3>Cl2>Fe3+>I2,A选项错;还原性(碱性溶液):Fe(OH)2 > I2 > KIO3,B选项正确;C选项,根据在热分解反应中稳定性弱的物质容易分解生成对应的稳定性强的物质,C正确;D选项,根据在复分解反应中强酸制取弱酸的原则,酸性(水溶液):HSCN > H2CO3 > HCN,正确。
8. [2012·广东理综化学卷8]在水溶液中能大量共存的一组是
A 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 B 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 ( http: / / www. ) 错误!不能通过编辑域代码创建对象。
C 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 D 错误!不能通过编辑域代码创建对象。 错误!不能通过编辑域代码创建对象。
解析:A.Fe2+和ClO-发生氧化还原反应;B.有氢氧化铜沉淀生成D.有硅酸沉淀生成
9. [2012·广东理综化学卷10]下列应用不涉及氧化还原反应的是
A Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B 工业上电解熔融状态Al2O3制备Al
C 工业上利用合成氨实现人工固氮 D 实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2制备NH3
解析:A有单质O2生成。B有单质Al生成。C有单质H2和N2反应
10.[2012·广东理综化学卷11] 设nA 为阿伏伽德罗常数的数值 ,下列说法正确的是
A 常温下 ,4gCH4 含有nA 个C-H共价键
B 1 mol Fe 与过量的稀HNO3 反应,转移2 nA 个电子
C 1 L 0.1 mol ·错误!不能通过编辑域代码创建对象。NaHCO3液含有0.1nA 个HCO3 —
D 常温常压下,22.4L的NO2 和CO2合气体含有2 nA 个O 原子
解析:B 应该是转移3 nA 个电子。C 应该是小于0.1nA 个HCO3 —。D条件错误,应为标准状况。
11.[2012·广东理综化学卷12]下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是 D
解析:A关系不对,陈述Ⅱ是还原性。B二氧化硅不导电。C关系不对,陈述Ⅱ是吸水性
12.[2012·四川理综化学卷11]一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是
检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气
电池反应的化学方程式为:CH3CHO+O2=CH3COOH+H2O
正极上发生的反应是:O2+4e-+2H2O=4OH-
C【解析】本题考查的是原电池和电解池原理。原电池中H+移向电池的正极,A项错误;该原电池的总反应为乙醇的燃烧方程式,C项正确,用C项的方程式进行判断,有0.4 mol的电子转移,消耗氧气为0.11 mol,B项错误;酸性电池不可能得到OH—,D项错误。
13.[2012·四川理综化学卷13]向27.2Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO 和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
Cu与Cu2O 的物质的量之比为2:1
硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
B 【解析】本题考查化学计算。根据题意知最后得到的沉淀是Cu(OH)2,其质量是39.2 g,则n(Cu(OH)2)=0.4 mol,n(Cu)=0.4 mol,即原化合物中的n(Cu)等于0.4 mol,设原化合物中的Cu和Cu2O的物质的量分别是x、y,则有x+2y=0.4 mol,64x+144y=27.2 g,解得x=0.2 mol,y=0.1 mol,物质的量之比等于2:1,A正确;反应后得到溶质是NaNO3,则表现酸性的硝酸与氢氧化钠的物质的量相等,即1 mol,0.2 mol Cu和0.1 mol Cu2O被硝酸氧化时共失去(0.4+0.2)mole-,则有0.2 mol的硝酸被还原为NO,所以硝酸的总物质的量是1.2 mol,浓度是2.4 mol/L,B错;产生的NO为0.2 mol,标准状况下体积是4.48 L,C正确;原混合物与硝酸反应生成Cu(NO3)2,n(Cu)=0.4 mol,所以n(NO3-)=0.8 mol,被还原的硝酸是0.2 mol,硝酸的总物质的量是1.2 mol,所以剩余硝酸0.2 mol,D正确。
【技巧点拨】 “守恒法”就是利用物质变化中的某些守恒关系为解题依据,直接列关系式解题。运用守恒法解题易于形成解题思路,同时可避免书写繁琐的解题过程,大大提高了解题的效率,是化学计算中常用的方法。
14. [2012·新课程理综化学卷7]下列叙述正确的是( )
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液中加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
A 【解析】: B项,除了氯气外,其它的如臭氧都可以将其氧化得到碘单质;C项,应该是证明含有碘单质;D项,不能排除SO42-的干扰。
15. [2012·江苏化学卷18](12分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定:①准确称取1.7700g样品,配制成100ml溶液A 。②准确量取25.00 ml溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g 。③准确量取25.00 ml溶液A,加入适量稀硫酸酸化后,用0.02000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00 ml。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:
2MnO4―+5H2O2+6H+=4Mn2++8H2O+5O2↑
(1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10-10,欲使溶液中c(SO42-)≤1.0×10-6 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2+)≥ mol·L-1。
(2)上述滴定不加稀硫酸酸化,MnO4―被还原成MnO2,其离子方程式为:
。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
【参考答案】
(1)n(BaSO4)=0.5825g/233 g·mol-1=2.50×10-3 mol
(2)2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
(3)n(H2O2)=5/2·(0.0200mol· L-1×25.00 mL)/1000mL· L-1=1.25×10-3 mol
m(Na2SO4)=142g·mol-1×2.50×10-3mol=0.355g
m(H2O2)=34g·mol-1×1.25×10-3mol=0.0425g
n(H2O)=[(1.7700g×25.00mL/100 mL)-0.355g-0.0425g]/18 g·mol-1
=2.5×10-3 mol
x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)=2:1:2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O
【解析】本题属于物质组成分析与化学综合计算题。利用氧化还原反应滴定进行成分析,运用元素守恒进行推理计算,兼有溶度积常计算,离子方程式书写。
【备考提示】可见,高三复习还得紧紧抓住元素守恒守恒、质量守恒、电荷守恒、极端分析等化学常用分析方法。
16. [2012·江苏化学卷19](15分)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程如下:
(1)①铜帽溶解时加入H2O2的目的是 (用化学方程式表示)。
②铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去。除去H2O2的简便方法是 。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)含量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节pH=3~4,加入过量KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为 ,滴定终点观察到的现象为 。
②若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的Cu2+的含量将会 (填“偏高”“偏低”“不变”)。
(3)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了
几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)
开始沉淀的pH 完全沉淀的pH
Fe3+ 1.1 3.2
Fe2+ 5.8 8.8
Zn2+ 5.9 8.9
实验中可选用的试剂:30% H2O2、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1 NaOH。
由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:① ;
② ;
③过滤;
④ ;
⑤过滤、洗涤、干燥
⑥900℃煅烧。
【参考答案】
(1)①Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O ②加热(至沸)
(2)①淀粉溶液 蓝色褪去 ②偏高
(3)①向滤液中加入30%的H2O2使其充分反应
②滴加1.0 moL· L-1的氢氧化钠,调节pH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全
④向滤液中滴加1.0 moL· L-1的氢氧化钠,调节pH约为10(或8.9≤pH≤11),使
Zn2+沉淀完全
【解析】本题以实验室利用废弃旧电池的铜帽回收铜并制备ZnO制取和分析为背景的综合实验题,涉及元素化合物知识、氧化还原滴定、指示剂选择、误差分析、实验步骤、pH调节等多方面内容,考查学生对综合实验处理能力。
【备考提示】实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析、物质的除杂和检验等内容依然是高三复习的重点,也是我们能力培养的重要目标之一。
17. [2012·福建理综化学卷24](1)电镀是,镀件与电源的 极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成的镀层。
①若用铜盐进行化学镀铜,应选
用 (填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
②某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如右图所示。该镀铜过程中,镀液pH控制在12.5左右。据图中信息,给出使反应停止的方法:
(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下:
①步骤(i)中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为 。
②步骤(ii)所加试剂起调节pH作用的离子是 (填离子符号)。
③在步骤(iii)发生的反应中,1molMnO2转移2个mol电子,该反应的离子方程式为 。
④步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为
错误!不能通过编辑域代码创建对象。
过滤后母液的pH=2.0,c( HYPERLINK "http://www." EMBED Equation.DSMT4 错误!不能通过编辑域代码创建对象。)=a mol·L—1,c(错误!不能通过编辑域代码创建对象。)=b mol·L—1,c(错误!不能通过编辑域代码创建对象。)=d mol·L—1,该反应的平衡常数K= (用含a、b、d的代数式表示)。
解析:(1)电镀池中,镀件就是待镀金属,作阴极,与电源的负极相连;镀层金属为阳极,与电源正极相连。
(2)①要把铜从铜盐中置换铜出来,比如用铁就可以,铁是作还原剂的,所以加入还原剂,
②根据图示信息,pH=8—9之间,反应速率为0,所以要使反应停止,调节溶液的pH至8—9 之间,可见读图信息的重要性。
(3) ①碱式碳酸铜与硫酸反应的方程式直接写,用观察法配平。Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O
②题目要求调高PH,铵根离子显酸性,碳酸氢根离子显碱性,则起作用的离子是碳酸氢根离子。
③依题意亚铁离子变成了铁离子,1mol MnO2转移电子2 mol,则锰元素从+4变成+2价,溶液是显酸性的,方程式经过观察可要补上氢离子,综合上述分析可写出离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
④氢离子浓度为10-2,依据K的表达式马上就可写出来K= 。
24题没有了复杂的工艺的流程,这个信号在质检题中已经给出,没有在流程上设置障碍,问题设计平实,难度不大。平衡常数计算简单,只要代入即可,没有复杂的数学变换,降低了难度。对图中信息的获取要求较高。
18. [2012·浙江理综化学卷26](15分)大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可能含有下列离子:Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-和NO2-等。某研究小组取该地一定量的酸雨,浓缩后将所得试液分成4份,进行如下实验:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色;第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;第四份加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色。
已知:Ksp(Ag2SO4) = 1.20×10-5
请回答下列问题:
(1)该酸雨中肯定存在的离子有 ;肯定不存在的离子有 ,说明其不存在的理由: 。
(2)写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式: 。
(3)设计实验方案,检验该试液中是否存在Cl-: 。
(4)该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成,在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2,该过程中发生的化学反应有 、 ,再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨。说明NO的作用: 。
解析:(1)从酸雨中可能含有的离子分析,SO32-具有较强的还原性,因此酸性条件下SO32-与NO3-是不能共存的。从浓缩后所得的4份试液进行的实验分析可知:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色,说明有NO3―或NO2-,(6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O或2NO2-+ 2I―+ 4H+= I2 + 2NO↑+ 2H2O);第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出,说明有SO42―;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明有NH4+;第四份加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,说明可能有Cl―或SO42―(生成AgCl↓或Ag2SO4↓,均不溶于稀硝酸),静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色,说明没有NO2-,否则NO2-离子能与具强氧化性的酸性KMnO4溶液反应,使KMnO4溶液褪色(5NO2- + 2MnO4―+6H+= 5NO3―+ 2Mn2++ 3H2O)。所以,该酸雨中肯定存在的离子有SO42-、NO3-、NH4+;肯定不存在的离子有SO32-、NO2-。(2)试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式是:6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O。(3)由于该试液中存在着SO42―,所以,检验该试液中是否存在Cl- 时要考虑排除SO42―的干扰。检验的方法为:取少量试液,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-。(4)据题目告知,是探究NO参与硫酸型酸雨的形成,根据硫酸型酸雨的形成的机理:化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫磺的生产等过程中产生的SO2 释放到空气中,在光照、烟尘中的金属氧化物等的催化作用下,SO2 与氧气反应生成SO3 ,SO3 溶于雨水后形成H2SO4。因此当在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2时,要生成SO3 必须要有催化剂参与,所以NO应该是起了催化剂的作用,该过程中发生的化学反应该是2NO+O2= 2NO2 , NO2+SO2 = SO3 + NO。
答案:(1)SO42-、NO3-、NH4+ ;SO32-、NO2- ;SO32-具有较强的还原性,酸性条件下,与NO3-不能共存。若有NO2-,能使酸性KMnO4溶液褪色
(2)6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O
(3)取少量试液,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3
溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-
(4)2NO+O2= 2NO2 NO2+SO2 = SO3 + NO ;催化剂
19.[2012·四川理综化学卷26](13分)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质;E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体;M为红褐色沉淀。
请回答下列问题:
(1)B中所含元素位于周期表中第 周期, 族。
(2)A在B中燃烧的现象是 。
(3)D+E→B的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量比是 。
(4)G+G→M的离子方程式是 。
(5)Y受热分解的化学方程式是 。
【答案】⑴三 VIIA (各1分,共2分) ⑵产生苍白色火焰(2分)
⑶2:1(3分) ⑷3AlO2-+Fe3++6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓(3分)
⑸4Fe(NO3)3 AUTOTEXT =加热= \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www." 2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑(3分)
【解析】根据转化关系和题中所给的信息可以判断:A为H2、B为Cl2、C为NaOH、D为HCl、E为MnO2、F为Al、G为NaAlO2、H为Fe2O3、I为NO2、J为FeCl3、M为Fe(OH)3、N为HNO3。
(1)B中含有的氯元素位于元素周期表第三周期第VIIA族。
(2)H2在Cl2中燃烧产生苍白色的火焰。
(3)浓盐酸与二氧化锰发生的反应为MnO2+4HCl(浓)错误!不能通过编辑域代码创建对象。MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中被氧化(注意发生反应的HCl只有一半被氧化)与被还原的物质的物质的量之比是2:1。
(4)NaAlO2与FeCl3在溶液中发生双水解反应:3AlO2- +Fe3++6H2O错误!不能通过编辑域代码创建对象。3Al(OH)3↓+ Fe(OH)3↓
(5)硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气,化学反应方程式为:4Fe(NO3)3错误!不能通过编辑域代码创建对象。2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑。
20. [2012·天津理综化学卷9](18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题:
⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程式为___________________________________________;
得到滤渣1的主要成分为___________________。
⑵ 第②步加H2O2的作用是_____________________,使用H2O2的优点是___________________________;调溶液pH的目的是使________________________________________生成沉淀。
⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________________________________________。
⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_____________________________:
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol LL-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
该实验题是物质制备的工艺流程式试题。在天津第一次以这种形式考查。全国各地已多年多次出现。
第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+。所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+。Cu和酸反应的离子方程式为或
第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境物污染。调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水
制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3, 蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费。
(5)考查中和滴定的简单计算和误差的分析。,造成偏高的选c.
21.[2012·北京理综化学卷27]
(15分)有文献记载:在强碱条件下,加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。
装置 实验序号 试管中的药品 现象
实验Ⅰ 2mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液 有气泡产生:一段时间后,溶液逐渐变黑:试管壁附着银镜
实验Ⅱ 2mL银氮溶液和数滴浓氨水 有气泡产生:一段时间后,溶液无明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异,查阅资料:
a.
b.AgOH不稳定,极易分解为黑色Ag2O
(I)配制银氨溶液所需的药品是 。
(2)经检验,实验Ⅰ的气体中有NH3,黑色物质中有Ag2O.
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3产生的现象是 。
②产生Ag2O的原因是 。
(3)该同学对产生银镜的原因提出瑕设:可能是NaOH还原Ag2O。实验及现象:向AgNO3
溶液中加入 ,出现黑色沉淀;水浴加热,未出现银镜。
(4)重新假设:在NaOH存在下.可能是NH3,
还原Ag2O。用右图所示装置进行实验.现象:
出现银镜。在虚线框内画出用生石灰和浓
氨水制取NH3的装置简图(夹持仪器略)。
(5)该同学认为在(4)的实验中会有Ag(NH3)2OH生成.由此又提出假设:在NaOH存在下,可能是Ag(NH3)2OH也参与了NH3,还原Ag2O的反应.进行如下实验:
有部分Ag2O溶解在氨水中,该反应的化学方程式是 。
验结果证实假设成立,依据的现象是 。
用HNO3,消洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式是 。
【答案】⑴AgNO3溶液和氨水(2分)
⑵①试纸变蓝(1分)
②在NaOH存在下,加热促进NH3 H2O分解,逸出氨气,促使平衡向正向移动,c(Ag+)增大,Ag+与OH-反应立即转化为Ag2O:2OH-+2Ag+=Ag2O↓+H2O(2分)
⑶过量NaOH溶液(2分)
⑷ (2分)
⑸①Ag2O+4NH3 H2O=Ag(NH3)2OH+3H2O(2分)
②与溶液接触的试管壁上析出银镜(2分)
⑹Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O(2分)
【解析】(1)实验室实用AgNO3溶液和氨水配置银氨溶液。(2)氨气遇湿润的红色石蕊试纸会变蓝色;由于银氨溶液中存在如下平衡:,加热会促使分解,生成物浓度减小,平衡向右移动,Ag+与氢氧化钠反应生成不稳定的AgOH,AgOH分解为黑色Ag2O。(3)既然假设NaOH还原Ag2O,那么溶液中必然要存在NaOH,所以向AgNO3溶液中加入应该加入过量的NaOH溶液,才可能验证假设是否成立。(4)实验室用生石灰和浓氨水制取NH3的装置应该是固液不加热的装置。(5)依据题意Ag2O溶解在氨水中应该形成Ag(NH3)2OH;假设成立必然会在试管上形成银镜。
22. [2012·新课程理综化学卷26](14分) 铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值: (列出计算过程)
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 ;与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
【答案】:(1) ∵ n(Cl) = 0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol
∴ m(Fe) = 0.54g – 0.10 mol×35.5g·mol-1 = 0.19g
故 n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol
∴ n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3, 即x = 3
(2) 0.10; 盐酸, 氯气;
(3) 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 (或2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I3-);
(4) 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-;
FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-;
2FeO42- + 8H2O + 3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH-
【解析】:此题为中档题。前第1~3问较基础。在计算第1问X值的时候,完全可以把x=2或者x=3代入,这样可以节省时间。第4问也是近几年多次考到的高铁酸钾,有关高铁酸钾的制备与电化学,第4问考查化学基本功,这里面有很好的区分度,扎实的同学拿满分应该没有问题。第一个方程式多次书写过,第二个方程式,很多同学觉得无法书写,其实首先写大体物质,高铁酸根被还原为Fe3+,然后再写出转移的电子数,根据电荷守衡,因为溶液是碱性的,所以产物只能写成8个OH-,一个Fe3+结合3个OH-生成Fe(OH)3,因为负极反应式为Zn - 2e- = Zn2+,所以最后一个方程式只需要综合得失电子守衡,将正、负极反应加合就可以得出正确答案。