化学十年高考题目分析及试题[下学期]

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名称 化学十年高考题目分析及试题[下学期]
格式 rar
文件大小 5.0MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2006-05-27 20:13:00

文档简介

第一编 2003年高考试题 答案解析
2003年高考化学试题(江苏卷、广东卷)
江苏卷
●试题部分
第Ⅰ卷(选择题 共72分)
可能用到的原子量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Ba 137
一、选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分。每小题只有一个选项符合题意)
1.水资源非常重要,联合国确定2003年为国际淡水年。下列关于水的说法中错误的是
A.蒸馏法是海水淡化的方法之一
B.淡水的密度小于海水的密度
C.融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少
D.0℃以上,温度越高,水的密度越小
2.在允许加热的条件下,只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液,这种试剂是
A.NaOH B.NH3·H2O C.AgNO3 D.BaCl2
3.下列除去杂质的方法正确的是
A.除去N2中的少量O2:通过灼热的CuO粉末,收集气体
B.除去CO2中的少量HCl:通入Na2CO3溶液,收集气体
C.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:加入足量铁屑,充分反应后,过滤
D.除去KCl溶液中的少量MgCl2:加入适量NaOH溶液,过滤
4.已知在25℃,101 kPa下,1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是
A.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-48.40 kJ·mol-1
B.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518 kJ·mol-1
C.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=+5518 kJ·mol-1
D.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-48.40 kJ·mol-1
5.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2,②NO2和O2,③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是
A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2
C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2
6.质量分数为a的某物质的溶液m g与质量分数为b的该物质的溶液n g混合后,蒸发掉p g水。得到的溶液每毫升质量为q g,物质的量浓度为c。则溶质的分子量(相对分子质量)为
A. B.
C. D.
7.在一定条件下,RO和氟气可发生如下反应:
RO+F2+2OH-===RO+2F-+H2O
从而可知在RO中,元素R的化合价是
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
8.若以ω1和ω2分别表示浓度为a mol·L-1和b mol·L-1氨水的质量分数,且知2a=b,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水的小)
A.2ω1=ω2 B.2ω2=ω1 C.ω2>2ω1 D.ω1<ω2<2ω1
二、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的给2分,选两个且都正确的给4分,但只要选错一个,该小题就为0分)
9.下列各分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A.H2O B.BF3 C.CCl4 D.PCl5
10.下列有关纯铁的描述正确的是
A.熔点比生铁的低
B.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快
C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀
D.在冷的浓硫酸中可钝化
11.若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是
A.Al3+ Na+ NO Cl- B.K+ Na+ Cl- NO
C.K+ Na+ Cl- AlO D.K+ NH SO NO
12.对某酸性溶液(可能含有Br-,SO,H2SO3,NH)分别进行如下实验:
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;
②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝;
③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。
对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是
A.Br- B.SO C.H2SO3 D.NH
13.能正确表示下列化学反应的离子方程式是
A.用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫:2CO+SO2+H2O===2HCO+SO
B.金属铝溶于盐酸中:Al+2H+===Al3++H2↑
C.硫化钠溶于水中:S2-+2H2O===H2S↑+2OH-
D.碳酸镁溶于硝酸中:CO+2H+===H2O+CO2↑
14.设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,11.2 L氧气所含的原子数为NA
B.1.8 g的NH离子中含有的电子数为NA
C.常温常压下,48 g O3含有的氧原子数为3NA
D.2.4 g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
15.人们使用四百万只象鼻虫和它们的215磅粪物,历经30多年时间弄清了棉子象鼻虫的四种信息素的组成,它们的结构可表示如下(括号内表示④的结构简式)
以上四种信息素中互为同分异构体的是
A.①和② B.①和③ C.③和④ D.②和④
16.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是
A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变
B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小
C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2
D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
17.在甲烧杯中放入盐酸,乙烧杯中放入醋酸,两种溶液的体积和pH都相等,向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒,反应结束后得到等量的氢气。下列说法正确的是
A.甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大
B.甲烧杯中的酸过量
C.两烧杯中参加反应的锌等量
D.反应开始后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)小
18.将0.2 mol·L-1 HCN溶液和0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是
A.c(HCN)<c(CN-)
B.c(Na+)>c(CN-)
C.c(HCN)-c(CN-)=c(OH-)
D.c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1
第Ⅱ卷(非选择题 共78分)
三、(本题包括2小题,共22分)
19.(7分)(1)无水乙酸又称冰醋酸(熔点16.6℃)。在室温较低时,无水乙酸就会凝结成像冰一样的晶体。请简单说明在实验中若遇到这种情况时,你将如何从试剂瓶中取出无水乙酸。答:________。
(2)要配制浓度约为2 mol·L-1 NaOH溶液100 mL,下面的操作正确的是________(填代号)。
A.称取8 g NaOH固体,放入250 mL烧杯中,用100 mL量筒量取100 mL蒸馏水,加入烧杯中,同时不断搅拌至固体溶解
B.称取8 g NaOH固体,放入100 mL量筒中,边搅拌,边慢慢加入蒸馏水,待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100 mL
C.称取8 g NaOH固体,放入100 mL容量瓶中,加入适量蒸馏水,振荡容量瓶使固体溶解,再加水到刻度,盖好瓶塞,反复摇匀
D.用100 mL量筒量取40 mL 5 mol·L-1 NaOH溶液,倒入250 mL烧杯中,再用同一量筒取60 mL蒸馏水,不断搅拌下,慢慢倒入烧杯中
20.(15分)拟用下图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。
(1)上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是________。
(2)指出不能用上述方法制取的气体,并说明理由(可以不填满)
①气体________,理由是 。
②气体________,理由是 。
③气体________,理由是 。
④气体________,理由是 。
四、(本题包括2小题,共18分)
21.(6分)周期表前20号元素中,某两种元素的原子序数相差3,周期数相差1,它们形成化合物时原子数之比为1∶2。写出这些化合物的化学式 。
22.(12分)根据下列反应框图填空,已知反应①是工业上生产化合物D的反应,反应⑤是实验室鉴定化合物E的反应。
(1)单质L是________。
(2)化合物B是________。
(3)图中除反应①以外,还有两个用于工业生产的反应,是________和________(填代号)。
它们的化学反应方程式分别是 和 。
五、(本题包括2小题,共18分)
23.(10分)A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知:A中碳的质量分数为44.1%,氢的质量分数为8.82%;A只含一种官能团,且每个碳原子上最多只连一个官能团;A能与乙酸发生酯化反应,但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应。请填空:
(1)A的分子式是________,其结构简式是 。
(2)写出A与乙酸反应的化学方程式: 。
(3)写出所有满足下列3个条件的A的同分异构体的结构简式。①属直链化合物;
②与A具有相同的官能团;③每个碳原子上最多只连一个官能团。这些同分异构体的结构简式是 。
24.(8分)烷基苯在高锰酸钾的作用下,侧链被氧化成羧基,例如

化合物A~E的转化关系如图1所示,已知:A是芳香化合物,只能生成3种一溴化合物,B有酸性,C是常用增塑剂,D是有机合成的重要中间体和常用化学试剂(D也可由其他原料催化氧化得到),E是一种常用的指示剂酚酞,结构如图2。

图1 图2
写出A、B、C、D的结构简式:
(1)A: 。
(2)B: 。
(3)C: 。
(4)D: 。
六、(本题包括2小题,共20分)
25.(8分)取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4的混合物与250 mL 1.00 mol·L-1过量盐酸反应,生成2.016 L CO2(标准状况),然后加入500 mL 0.100 mol·L-1 Ba(OH)2溶液,得到沉淀的质量为2.33 g,溶液中过量的碱用10.0 mL 1.00 mol·L-1盐酸恰好完全中和。计算混合物中各物质的质量。
26.(12分)Ⅰ.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:
A(气)+B(气)C(气)
(1)若开始时放入1 mol A和1 mol B,到达平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量为________mol。
(2)若开始时放入3 mol A和3 mol B,到达平衡后,生成C的物质的量为________mol。
(3)若开始时放入x mol A、2 mol B和1 mol C,到达平衡后,A和C的物质的量分别是y mol和3a mol,则x=________mol,y=________mol。
平衡时,B的物质的量________(选填一个编号)。
(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol
(丙)小于2 mo l (丁)可能大于、等于或小于2 mol
作出此判断的理由是 。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是________。
Ⅱ.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入1 mol A和1 mol B到达平衡后生成b mol C。将b与(1)小题中的a进行比较________(选填一个编号)。
(甲)a<b (乙)a>b
(丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是 。
●答案解析
1.答案:D
解析:海水中溶有Na+、Mg2+、Cl-及SO等,这些离子所组成的物质的沸点比水的沸点高,可用蒸馏的方法将其分离,A正确。上述杂质的溶入使水溶液的密度增大,B正确。雪与雨水成分相同,是水蒸发后凝结而成的,含矿物质很少,而深井中的水不断与硅酸盐矿物质接触,其中溶有许多矿物质,C正确。由于水在4℃时密度最大,在0℃~4℃之间时,密度增大,而在4℃以上时水的密度减少,D错。
2.答案:A
解析:鉴别含有不同溶质的溶液,选择试剂要根据被鉴别物质中所含有的阴离子和阳离子来决定,鉴别阴离子选用含阳离子的试剂,鉴别阳离子要选用含阴离子的试剂,这种试剂加入后要求能迅速观察到不同的现象。五种溶液中只含有SO,Cl-两种阴离子,很难选择阳离子,排除C、D。氨水是一种弱碱,有三种被检溶液跟氨水反应,其中两种现象相同难以区别,B错,NaOH是强碱跟五种溶液反应有不同现象,用离子方程式表示如下:
①NH+4+OH-NH3↑+H2O
②Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓白色
③Al3++3OH-===Al(OH)3↓白色
Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O沉淀溶解
④Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓红褐色
氯化钾溶液加NaOH溶液无明显现象,五种溶液加以区别,A正确。
3.答案:C
解析:灼热的CuO不与N2、O2反应,无法除去杂质O2,A错;Na2CO3溶液不仅吸收HCl,同时因发生反应CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3而消耗CO2,B不正确;加入铁屑后发生反应2FeCl3+Fe===3FeCl2不仅除去了杂质FeCl3,同时FeCl2的质量增加,C正确。在KCl、MgCl2的混合液中加入NaOH虽除去了MgCl2,但引入了新的杂质NaOH,D错。
4.答案:B
解析:在25℃,101 kPa下,1 mol C8H18燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为:×114 g=5518 kJ,由于在判断热化学方程式时应注明以下几点:①标明各物质的状态,A中H2O的状态标错,A不正确,②标明反应是吸热还是放热ΔH>0吸热反应,ΔH<0放热反应,C错,③热量值要与化学计量数相对应,显然D错,B正确。
5.答案:B
解析:①NO不与H2O反应,设原有NO、NO2各3体积则由反应3NO2+H2O===2HNO3+NO知,3体积的NO2与H2O反应后,体积变为1体积NO,此时剩余NO的总体积与原来气体的体积比为4∶6。④由反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3可知等体积的NO2与O2混合溶于水时O2过量,若二者皆为4体积则剩余3体积氧气,与原来总体积的比为3∶8。
③N2不与水反应,NH3与H2O完全反应,气体剩余体积为原来的一半。显然有V1>V3>V2。
6.答案:C
解析:设溶质的相对分子质量为x,则根据溶液混合、蒸发前后溶质的物质的量不变有×10-3 L·mL-1×c mol·L-1得:
x= g·mol-1,C正确。
7.答案:B
解析:①根据离子方程式两端电荷总数相等有:n+1×2=1+1×2 n=1,设元素R在RO中的化合价为x则x-2×3=-1,x=5
②根据氧化还原反应中,电子得失相等有:(7-x)·1=[0-(-1)]×2,所以x=5,应选B。
8.答案:C
解析:设溶液的体积为V L,密度为ρ g·mL-1,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则根据溶液浓度表达方式不同,但其溶质不变有:=V L·c mol·L-1,即c=。依据题意有a=,b=,因2a=b,所以有2ρ1w1=ρ2w2,又由于氨水的密度比纯水小,且浓度越大,密度越小即ρ2>ρ1,代入上式得:w2>2w1。
9.答案:C
解析:水分子中每个氢原子都与氧原子形成一个共价键,此时氧原子最外层为8电子结构,但氢原子外层只有2个电子,A错;BF3分子中3个氟原子与硼原子最外层的3个电子形成3个共价键,硼原子最外层共有6个电子,B不正确;碳原子最外层有4个电子,可与4氯原子形成4个共价键,此时碳氯皆达到8电子结构,C正确,PCl5中磷原子最外层有5个电子,若与5个氧原子形成共价键时,磷原子最外层有10个e-,D不正确。
10.答案:D
解析:生铁是铁与碳的合金,由于合金的熔点低于组成成分任一物质的熔点。故A不正确。生铁与盐酸反应时,铁、碳在盐酸中形成无数微小的原电池,使反应速度比纯铁要快,B不正确。同样道理,生铁在潮湿空气中Fe、C形成原电池发生析氢式吸氧腐蚀,腐蚀速率远比纯铁要快,C不正确。金属铁铝在常温下皆在浓硫酸、浓HNO3中发生钝化,D正确。
11.答案:B
解析:离子反应发生的条件:①生成难溶性物质;②生成难电离的物质;③生成气体。另外还要注意题中的附加条件,如本题中的“由水电离产生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,根据影响水的电离平衡的因素可知,所给溶液呈强酸性,AlO不可能大量存在排除C;或所给溶液呈强碱性,Al3+、NH不可能大量共存,排除A、D,一定可以大量共存的为B。
12.答案:B
解析:①加热时放出的气体可以使品红褪色,则溶液中一定含有H2SO3,因H2SO3不稳定,分解产生的SO2可使品红褪色。②加碱加热后,产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体即有NH3产生,说明溶液中一定含有NH。③加入氯水时溶液显黄色,说明原溶液中含有Br-。再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成,说明此时溶液中含SO,但可能是原溶液含有的,也可能是Cl2—H2O氧化H2SO3产生的,故不能确定的为SO。
13.答案:A
解析:A.少量SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3酸性比碳酸强故可反应,但H2SO3量不足故只能生成HCO,但不能放出CO2,A正确,B电荷不守恒,正确的反应为:2Al+6H+===
2Al3++3H2↑;C.S2-水解为可逆反应,且不会放出H2S气体,不正确,D.MgCO3难溶于水,应写成分子的形式,不正确。
14.答案:BC
解析:常温常压下,11.2 L氧气的物质的量小于0.5 mol,故所含氧原子数小于NA;1.8 g NH的物质的量为0.1 mol。含有的电子数为0.1 mol×NA×10即NA个电子。48 g O3中所含氧原子的物质的量为=3 mol,所以含氧原子的数目为3NA;2.4 g镁的物质的量为0.1 mol,而1 mol镁原子变为镁离子时失去2 mol电子,故2.4 g金属镁失去电子的数目为0.1 mol×2×NA mol-1=0.2NA。
15.答案:C
解析:由所给结构可知①中含11个碳原子,一个C==C,一个环状结构和一个C==O,②中含10个碳原子,一个C==C,一个环状结构和一个C==O,③含11个碳原子,一个C==C和一个—OH及一个环状结构,④中含11个碳原子,其中一个C==C,一个OH-和一个环状结构,可见①和②、②和④因碳原子数不等而不是同分异构体。①和③相比,①多一个C==O或少1个—OH即相差2个氢原子也不是同分异构体。③和④组成相同,但环中所含碳原子数不同故为同分异构体。
16.答案:D
解析:电解稀H2SO4,实质上是电解水,硫酸的物质的量不变,但溶液体积减少,浓度增大,故溶液pH减小。A不正确;电解稀NaOH溶液,阳极消耗OH-,阴极消耗H+,实质也是电解水,NaOH溶液浓度增大,故溶液的pH增大,B不正确。电解Na2SO4溶液时,在阳极发生反应:4OH--4e===2H2O+O2↑,在阴极发生反应:2H++2e===H2↑,由于两电极通过电量相等,故析出H2与O2的物质的量之比为2∶1,C不正确。电解CuCl2溶液时,阴极反应为Cu2++2e===Cu,阳极反应为2Cl--2e===Cl2↑,两极通过电量相等时,Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1,D正确。
17.答案:AC
解析:盐酸为强酸,醋酸为弱酸,其溶液体积和pH相同,则c(HAc)>c(HCl),n(HAc)>n(HCl),若乙烧杯中加入的锌粒质量大,则由反应实质可知乙烧杯中酸过量产生的H2多,故假设错误,甲烧杯中加入的锌的质量比乙烧杯放入的质量大,所以A正确,B错误。根据反应产生的H2量一样多,说明参加反应的锌质量相等C正确。在反应开始后,盐酸溶液中
c(H+)降低很快,而醋酸仅部分电离,大量以HAc形态存在,在与Zn反应过程中,HAc的电离平衡不断移动,继续电离产生H+,HAc溶液中[H+]降低较慢,所以反应过程中乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中大。
18.答案:BD
解析:将0.2 mol·L-1 HCN溶液和0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(HCN)=0.05 mol·L-1,c(NaCN)=0.05 mol·L-1,由于混合后溶液呈碱性,说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度故c(HCN)>c(CN-),A错,由上述分析知c(CN-)<0.05 mol·
L-1,而c(Na+)=0.05 mol·L-1,B正确,根据C、N元素守恒可知c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·
L-1 ①,D选项正确,又据电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(CN-)+c(OH-) ②,①+②得:c(HCN)+c(H+)+c(Na+)=0.1 mol·L-1+c(OH-),而c(Na+)=0.1 mol,故c(HCN)+c(H+)=
c(OH-),C错。
19.答案:(1)略 (2)AD
解析:(1)由题意知冰醋酸的熔点为16.6℃,因此当无水乙酸凝结为晶体时,可将其放置到温度高于16.6℃的房间,或用热毛巾握持一会,或将其试剂瓶浸入温水中皆可。(2)100 mL浓度为2 mol·L-1的NaOH溶液的物质的量为0.1 L×2 mol·L-1=0.2 mol,质量为8 g。由于所配溶液浓度为约值,因此NaOH的称取,水的量取皆不需十分准确,A正确,量筒和容量瓶皆为较精确的量器不能用来溶解溶质或盛放液体,故B、C不正确,D中虽用浓NaOH溶液配制,但所得溶液的浓度和体积与要求一致,正确。
20.答案:(1)NO
(2)①C2H4 装置中没有温度计,无法控制反应温度
②Cl2 反应生成的Cl2被c中的NaOH溶液吸收了
③NH3 反应生成的NH3被c中的H2O吸收了
解析:由于所给制备装置中,没有温度计无法控制反应温度,不能确定是否有C2H4产生,也就不可能得到干燥纯净的C2H4;所给装置虽然加热时可以产生Cl2,但在c装置中用NaOH溶液除HCl的同时,Cl2也被吸收,最后不能得到Cl2;饱和NH4Cl溶液与Ca(OH)2作用产生NH3,在NH3通过c装置时被水吸收,最后也不能收集到气体。Cu屑与稀HNO3作用产生NO气体,部分被装置中的氧气氧化,在通过c中的水时,因发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO又得到NO,经P2O5干燥可得到纯净的NO。
21.答案:Na2O K2S MgF2 CaCl2
解析:由于两种元素相差一个周期且原子序数相差3,则必为ⅠA族元素与上周期的ⅥA族元素,或ⅡA族的元素与上一周期的ⅦA族的元素。若它们为二、三周期的元素,则非金属可为O、F,金属为Na、Mg,若为三、四周期的元素则金属为K、Ca,非金属应为Cl、S,所以可形成的原子个数比为1∶2的化合物为:Na2O、MgF2、K2S、CaCl2。
22.答案:(1)H2 (2)H2O
(3)② ④ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
2Ca(OH)2+2Cl2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
解析:在中学化学常见的重要反应中,工业上按分解反应类型来生产物质的反应,很容易想到用碳酸钙分解反应制备CaO和CO2;经反应⑤检验E,同时又生成CaCO3,则E为CO2,G为Ca(OH)2,B为H2O;又有反应②电解A的水溶液得到三种物质,结合电解原理知,A和H2O中各有一种离子在电极上放电而得到两种单质,又H可与Ca(OH)2反应又生成三种物质,不难联想到工业上制取漂白粉的反应原理2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,则H为Cl2,A为NaCl,L为H2,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
解析:(1)A分子中的C、H、O的原子个数比为:n(C)∶n(H)∶n(O)=∶∶=5∶12∶4,A的最简式为C5H12O4,显然A中碳的价键都已达到饱和,所以A的分子式为C5H12O4,A分子中的官能团为羟基,由于每个碳原子上最多只连一个官能团,
A分子中应有4个 又A分子不能在相邻的碳原子上发生消去反应,则与
相连的碳上无氢原子,A的结构简式为
(2)因1分子A中含4个羟基,故与HAc反应时1 mol A消耗4 mol乙酸,
(3)根据题意,先将五个碳原子连接在一起,然后写出一种符合条件的同分异构体,再后移动羟基的位置,便可得到所需的同分异构体。



解析:由A(C8H10)为芳香族化合物,只能生成3种一溴化合物,说明苯环有两个侧链
且处于相邻位置,A的结构简式为 根据题给信息和B有酸性知B的结构
简式为 由于B的结构中含有2个—COOH,因此1 mol B与正丁醇
作用时应消耗2 mol CH3CH2CH2CH2—OH,所以C的结构简式为
由B(C8H6O4)D(C8H4O3)及E的
结构可推知,D为B分子内脱水的产物其结构为
25.答案:Na2CO3 7.42 g NaHCO3 1.68 g Na2SO4 1.42 g
解析:混合物中Na2SO4的质量=×142 g·mol-1=1.42 g
设混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为x和y,反应中放出的CO2物质的量==0.0900 mol
与Na2CO3、NaHCO3反应的盐酸的物质的量为
0.250 L×1.00 mol·L-1-0.500 L×0.100 mol·L-1×2+0.0100 L×1.00 mol·L-1
=0.160 mol

解得:x=0.0700 mol y=0.0200 mol
Na2CO3质量=0.0700 mol×106 g·mol-1=7.42 g
NaHCO3质量=0.0200 mol×84 g·mol-1=1.68 g
26.答案:(1)(1-a) (2)3a
(2)2 3-3a 丁
若3a>1,B的物质的量小于2 mol;若3a=1,B的物质的量等于2 mol;
若3a<1,B的物质的量大于2 mol
(4)
(5)乙 因为(5)小题中容器容积不变,而(1)小题中容器的容积缩小,所以(5)小题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应,故反应达到平衡后a>b。
解析:Ⅰ.(1)由反应A(气)+B(气)C(气)知,反应达到平衡后,若有a mol的C生成,则必有a mol的A物质消耗,此时剩余A的物质的量为(1-a) mol。
(2)在恒温、恒压下,若投放3 mol A和3 mol B,则所占有的体积为(1)中体积的3倍,由于A、B的投放比例与(1)相同,所达到的平衡状态与(1)相同,C的物质的量为(1)的3倍即3a mol。
(3)由于达平衡时C的物质的量为3a mol,说明所达到的平衡状态与(2)中平衡为同一平衡,则若把C的起始量完全转化为A和B,A、B的物质的量应与(2)完全相等。
A(气) + B(气) C(气)
起始: x mol 2 mol 1 mol
将C完全转化为A、B (x+1) mol 3 mol 0
平衡后: y (3-3a) mol 3a mol
根据题意有:(x+1) mol=3 mol x=2 mol y=(3-3a) mol,显然平衡时,B的物质的量亦为(3-3a)mol,若投入A、B、C三种物质后,平衡不移动,C的物质的量不变,即3a=1 mol时,B的物质的量为(3-3a) mol=2 mol;若平衡向右移动,则3a>1 mol,B的平衡量小于2 mol;若平衡向左移动,则3a<1 mol,B的平衡量大于2 mol。
(4)在(3)的平衡中,再加入3 mol C,所达到的平衡状态与(1)、(2)、(3)皆为等效状态,因此C物质的量分数为:
Ⅱ.(5)因此时容器的容积不变,而(1)中容器的容积缩小,(5)小题中容器相当于在(1)的基础上减少压力,使所给平衡向逆反应移动,故反应达到平衡后a>b。
广东卷(与江苏卷不同的部分)
●试题部分
4.浓度为0.50 mol·L-1的某金属阳离子Mn+的溶液10.00 mL,恰好与0.40 mol·L-1的NaOH溶液12.50 mL完全反应,生成沉淀,则n等于
A.1 B.2 C.3 D.4
8.等体积硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量的氯化钡溶液反应。若生成的硫酸钡沉淀的质量比为1∶2∶3,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度比为
A.1∶2∶3 B.1∶6∶9 C.1∶3∶3 D.1∶3∶6
●答案解析
4.答案:A
解析:据题意:Mn+ + nOH- === M(OH)n↓
1 mol n mol
0.50 mol·L-1×0.0100 L 0.40 mol·L-1×0.0125 L
解得n=1。
8.答案:B
解析:据题意生成BaSO4的质量比为1∶2∶3,可推知Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4三种溶液中所含SO的物质的量之比为1∶2∶3。
设Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4的物质的量浓度为c1、c2、c3
则:3c1V∶c2V∶c3V=1∶2∶3
解得:c1∶c2∶c3=1∶6∶9。
2003年高考化学试题(上海卷)
●试题部分
第Ⅰ卷(选择题 共66分)
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Cl 35.5 K 39 Cu 64
一、选择题(本题共10分,每小题2分,只有一个正确选项)
1.下列物质一定不是天然高分子的是
A.橡胶 B.蛋白质 C.尼龙 D.纤维素
2.上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用,近年来逐步实施了生活垃圾分类投放的办法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于
A.无机物 B.有机物 C.盐类 D.非金属单质
3.以NA表示阿佛加德罗常数,下列说法中正确的是
A.53 g碳酸钠中含NA个CO
B.0.1 mol OH-含NA个电子
C.1.8 g重水(D2O)中含NA个中子
D.标准状况下11.2 L臭氧中含NA个氧原子
4.下列电子式中错误的是
5.在医院中,为酸中毒病人输液不应采用
A.0.9%氯化钠溶液 B.0.9%氯化铵溶液
C.1.25%碳酸氢钠溶液 D.5%葡萄糖溶液
二、非选择题(本题共36分,每小题3分,只有一个正确选项)
6.相同温度下等物质的量浓度的下列溶液中,pH值最小的是
A.NH4Cl B.NH4HCO3
C.NH4HSO4 D.(NH4)2SO4
7.ClO2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.2∶3
8.在10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入同体积、同浓度的HAc溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是
A.c(Na+)>c(Ac-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)=c(Ac-)+c(HAc)
D.c(Na+)+c(H+)=c(Ac-)+c(OH-)
9.天然维生素P(结构如图)存在于槐树花蕾中,它是一种营养增补剂。关于维生素P的叙述错误的是

A.可以和溴水反应
B.可用有机溶剂萃取
C.分子中有三个苯环
D.1 mol维生素P可以和4 mol NaOH反应
10.13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,Kurt Wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是
A.13C与15N有相同的中子数
B.13C与C60互为同素异形体
C.15N与14N互为同位素
D.15N的核外电子数与中子数相同
11.可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是
A.3v正(N2)=v正(H2)
B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3)
D.v正(N2)=3v逆(H2)
12.可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是
A.氯化铁溶液、溴水
B.碳酸钠溶液、溴水
C.酸性高锰酸钾溶液、溴水
D.酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液
13.现有三组混合液:①乙酸乙酯和乙酸钠溶液 ②乙醇和丁醇 ③溴化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是
A.分液、萃取、蒸馏
B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取
D.蒸馏、萃取、分液
14.NaH是一种离子化合物,它跟水反应的方程式为:NaH+H2ONaOH+H2↑,它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是
A.跟水反应时,水作氧化剂
B.NaH中H-半径比Li+半径小
C.跟液氨反应时,有NaNH2生成
D.跟乙醇反应时,NaH被氧化
15.在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中,具有的共同点是
A.使用吸收塔设备
B.使用尾气吸收装置
C.使用H2作原料
D.使用催化剂
16.下图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是
A.a为负极、b为正极
B.a为阳极、b为阴极
C.电解过程中,d电极质量增加
D.电解过程中,氯离子浓度不变
17.某温度下,甲、乙两个烧杯中各盛有100 g相同浓度的KCl溶液,现将甲烧杯中的溶液蒸发掉35 g H2O,析出晶体5 g;乙烧杯中的溶液蒸发掉45 g H2O,析出晶体10 g。则原溶液的质量分数为
A.10% B.15% C.20% D.25%
三、选择题(本题共20分,每小题4分,每小题有一个或两个正确选项。只有一个正确选项的,多选不给分;有两个正确选项的,选对一个给2分,选错一个该小题不给分)
18.下列离子方程式中正确的是
A.过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应
Ba2++2OH-+2H++SOBaSO4↓+2H2O
B.NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应
NH+OH-NH3↑+H2O
C.苯酚钠溶液中通入少量CO2
D.FeBr2溶液中通入过量Cl2
2Fe2++2Br-+2Cl22Fe3++Br2+4Cl-
19.向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是
A.NaCl Na2SO4
B.NaCl NaBr Na2SO4
C.NaCl Na2SO4 I2
D.NaCl NaI Na2SO4
20.硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料。19.2 g纯铜粉理论上可制得纯净硝酸铜晶体的质量为
A.28.2 g B.56.4 g
C.64.2 g D.72.6 g
21.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是
22.下列实验过程中产生的现象与对应的图形相符合的是
A.NaHSO3粉末加入HNO3溶液中 B.H2S气体通入氯水中

C.NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中 D.CO2气体通入澄清石灰水中

第Ⅱ卷(共84分)
四、(本题共24分)
23.实验室为监测空气中汞蒸气的含量,往往悬挂涂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反应为:4CuI+HgCu2HgI4+2Cu
(1)上述反应产物Cu2HgI4中,Cu元素显________价。
(2)以上反应中的氧化剂为 ,当有1 mol CuI参与反应时,转移电子 mol。
(3)CuI可由Cu2+与I-直接反应制得,请配平下列反应的离子方程式。

24.钾是一种活泼的金属,工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为:
Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)-Q
该反应的平衡常数可表示为:K=c(K)
各物质的沸点与压强的关系见下表。
(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为________,而反应的最高温度应低于________。
(2)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是 。
(3)常压下,当反应温度升高至900℃时,该反应的平衡常数可表示为:K=________。
25.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列________(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
(2)如果给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:
1.原子核对核外电子的吸引力 2.形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1)
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。
②表中X可能为以上13种元素中的________(填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式________。
③Y是周期表中________族元素。
④以上13种元素中________(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
五、(本题共24分)
26.实验室有CuO和Cu粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂,设计两种测定该样品(已称得其质量为m克)中氧化铜质量分数的方法,并填写表格中的有关内容。
实验可能用到的主要仪器:
①托盘天平 ②启普发生器 ③硬质玻璃管 ④泥三角 ⑤烧杯 ⑥坩埚⑦酒精灯
⑧玻棒 ⑨漏斗 ⑩干燥管
实验可能用到的试剂:
a.锌粒 b.稀硫酸 c.氯化钠溶液 d.浓硫酸
27.工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如右图。反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生的反应为(N2、O2不与I2反应):SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI
(1)混合气体进入反应管后,量气管内增加的水的体积等于________的体积(填写气体的分子式)。
(2)反应管内溶液蓝色消失后,没有及时停止通气,则测得的SO2含量________(选填:偏高,偏低,不受影响)。
(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用________代替(填写物质名称)。
(4)若碘溶液体积为Va mL,浓度为c mol·L-1。N2与O2的体积为Vb mL(已折算为标准状况下的体积)。用c、Va、Vb表示SO2的体积百分含量为:________。
(5)将上述装置改为简易实验装置,除导管外,还需选用的仪器为________(选下列仪器的编号)。
a.烧杯 b.试管 c.广口瓶 d.容量瓶 e.量筒 f.单孔塞 g.双孔塞
六、(本题共20分)
28.自20世纪90年代以来,芳炔类大环化合物的研究发展十分迅速,具有不同分子结构和几何形状的这一类物质在高科技领域有着十分广泛的应用前景。合成芳炔类大环的一种方
法是以苯乙炔 为基本原料,经过反应得到一系列的芳炔类大环化
合物,其结构为:
(1)上述系列中第1种物质的分子式为________。
(2)已知上述系列第1至第4种物质的分子直径在1~100 nm之间,分别将它们溶解于有机溶剂中,形成的分散系为________。
(3)以苯乙炔为基本原料,经过一定反应而得到最终产物。假设反应过程中原料无损失,理论上消耗苯乙炔与所得芳炔类大环化合物的质量比为________。
(4)在实验中,制备上述系列化合物的原料苯乙炔可用苯乙烯
为起始物质,通过加成、消去反应制得。写出由苯乙烯制取苯乙炔的化学方程式(所需的无机试剂自选) 。
29.已知两个羧基之间在浓硫酸作用下脱去一分子水生成酸酐,如:

某酯类化合物A是广泛使用的塑料增塑剂。A在酸性条件下能够生成B、C、D。
(1)CH3COOOH称为过氧乙酸,写出它的一种用途________。
(2)写出B+ECH3COOOH+H2O的化学方程式 。
(3)写出F可能的结构简式 。
(4)写出A的结构简式 。
(5)1摩尔C分别和足量的金属Na、NaOH反应,消耗Na与NaOH物质的量之比是________。
(6)写出D跟氢溴酸(用溴化钠和浓硫酸的混合物)加热反应的化学方程式:

七、(本题共16分)
30.超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO由于反应不完全,氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量,进行了以下两个实验:
(1)称取10.00 g样品,将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干,AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2,并放出氨气3.36 L(标准状况)
①上述反应的化学方程式为
②该样品中的AlN的质量分数为________。
(2)另取10.00 g样品置于反应器中,通入2.016 L(标准状况)O2,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34 g·L-1(已折算成标准状况,AlN不跟O2反应)。该样品中含杂质炭________g。
31.合成氨原料可以由天然气制取。其主要反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
(1)1 m3(标准状况)CH4按上式完全反应,产生H2________mol。
(2)CH4和O2的反应为:2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)
设CH4同时和H2O(g)及O2(g)反应。1 m3(标准状况)CH4按上述两式完全反应,产物气体的体积V(标准状况)为________。
(3)CH4和H2O(g)及富氧空气(O2含量较高,不同富氧空气氧气含量不同)混合反应,产物气体组成如下表:
气体
CO
H2
N2
O2
体积(L)
25
60
15
2.5
计算该富氧空气中O2和N2的体积比V(O2)/V(N2)。
(4)若CH4和H2O(g)及富氧空气混合反应的产物中,V(H2)/V(N2)=3∶1(合成氨反应的最佳比),则反应中的H2O(g)和富氧空气的体积比为何值?
●答案解析
1.答案:C
解析:橡胶分为天然橡胶,合成橡胶。蛋白质属于天然高分子,纤维素分为天然纤维,化学纤维。故答案选C,尼龙属于合成纤维,聚酰胺类。
2.答案:B
解析:塑料、纤维、橡胶属高分子合成材料,很显然属于有机物。通过加聚、缩聚等复杂的化学反应形成一种新型的化学材料。
3.答案:B
解析:53 g Na2CO3 物质的量为0.5 mol,应含有0.5 NA个CO,0.1 mol OH- 含有0.1×10=1 mol 电子,故含有NA个电子,1.8 g D2O 中含有中子的物质的量为:×10=0.9 mol,标况下11.2 L O3中O原子个数为:×NA/mol×3=1.5NA。
4.答案:C
解析:电子式是用“×”或“·”来表示最外层电子的式子,粒子有分子、原子、离子等。

Na+电子式就是Na+,OH-电子式 NH3电子式为 CH3Cl电
子式为 必须满足H两电子,其他原子八电子稳定结构。
5.答案:B
解析:因为酸中毒必须加入碱或显碱性的溶液,加入显中性溶液也可以,它能够稀释酸溶液,故答案选B。0.9%氯化铵溶液NH水解溶液显酸性,NH+H2ONH3·H2O+H+,若再输入0.9%氯化铵溶液酸性会更强。
6.答案:C
解析:选项中的前三种铵盐均能电离出相同物质的量浓度的NH,NH水解使溶液显酸性,NH+H2ONH3·H2O+H+,Cl-、SO不水解不影响NH,HCO水解呈碱性,HSO电离显酸性,HSO===H++SO,故酸性最强为NH4HSO4。
7.答案:B
解析:氧化还原反应中得失电子数相等,即化合价升降总数相等,只要把握这一点困难就迎刃而解了。n(NaClO3)×1=n (Na2SO3)×2
n (NaClO3)∶n (Na2SO3)=2∶1。
8.答案:A
解析:等物质的量的NaOH与HAc恰好完全反应,Ac-又发生水解溶液呈碱性,Ac-+H2OHAc+OH-,故c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)。据物料守恒c(Na+)=c(Ac-)+c(HAc),据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Ac-)+c(OH-),故A是错误的。
9.答案:C
解析:从维生素P的结构简式可以看出,有四个酚羟基,含有多个C==C双键,故A、B、D正确,中间六元环不是六C环,分子中只有两个苯环。
10.答案:C
解析:13C、15N中子数分别为7、8,根据质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。同素异形体由同一元素形成性质不同的单质,13C是原子。15N的核外电子数与中子数分别为:7和8。
11.答案:C
解析:因为可逆反应速率之比等于化学计量数之比,故A不一定达平衡状态。平衡状态,正逆反应速率相等,各组成成分的含量不变。正逆反应速率相等是指用同一种物质来表示反应速率。如v正(H2)=v逆(H2),故C正确。
12.答案:C
解析:己烯属于烯烃能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色但是不能使溴水褪色,苯酚与溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀。故首先用溴水来鉴别己烯、苯酚,再用酸性的高锰酸钾溶液来鉴别甲苯与乙酸乙酯。
13.答案:C
解析:乙酸乙酯不溶于水,乙酸钠易溶于水,很显然可用分液的方法来分开。乙醇和丁醇都易溶于水,但是这两种物质的沸点不同,应用蒸馏方法分离。溴化钠和单质溴的水溶液,分液、蒸馏均不行,据溴易溶于有机溶剂而溴化钠又易溶于水,应用萃取的方法分离。
14.答案:B
解析:据NaH+H2ONaOH+H2↑的信息上升至NaH与液氨、乙醇反应。NaH+NH3NaNH2+H2↑ NaH+C2H5OHC2H5ONa+H2↑ 据Na+2ONaOH+2↑化合价变化可知A、C、D均正确。H-与Li+核外电子数相同,但H-核电荷数小,故H-半径大于Li+半径。
15.答案:D
解析:N2+3H22NH3
4NH3+5O24NO+6H2O
2SO2+O22SO3
故D正确。A:NH3生产中不使用吸收塔。B:NH3生产不用尾气吸收装置。C:H2SO4的工业生产中不使用H2作原料。
16.答案:C
解析:据电流的方向判断a为正极,b为负极,c为阳极,d为阴极。电解CuCl2溶液电极反应式为:阳极(c电极) 2Cl--2e-===Cl2↑,阴极(d电极) Cu2++2e-===Cu,故C正确。
17.答案:D
解析:析出晶体后甲、乙两溶液均为饱和溶液,在同一温度下,甲、乙两溶液中的质量分数应相等。设原溶液中溶质KCl的质量为m,
=
解之m=25 g
原溶液的质量分数为:×100%=25%
18.答案:AC
解析:解本题时应当采用正向思维,对每一个离子方程式进行分析。每一个离子方程式应与其化学方程式及实际相吻合,不能随意臆造。过量NaHSO4与Ba(OH)2反应,Ba(OH)2不足,Ba2+与OH-应符合1∶2,故A正确;NH4HCO3与NaOH反应,除NH与OH-反应生成NH3与H2O外,HCO与OH-反应生成CO与H2O。

苯酚钠与CO2反应,不论CO2过量还是不足只能生成 与NaHCO3,因为

FeBr2中通入过量氯气,FeBr2不足,Fe2+与Br-应符合1∶2,而题中Fe2+/Br-=1∶1,故A、C正确。
19.答案:AB
解析:NaBr、NaI与氯气反应,因蒸干溶液溴挥发,碘升华得到物质可能有:NaCl;NaBr、NaCl;NaI、NaBr、NaCl。氯气与Na2SO3反应生成NaCl和Na2SO4,故答案为A、B。因为I-还原性大于Br,D是错误的。
20.答案:BD
解析:Cu首先与氧气反应生成氧化铜,氧化铜再与硝酸反应制取硝酸铜,其反应为:2Cu+O22CuO CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O 关键是晶体中结晶水的个数。19.2 g铜物质的量为0.3 mol,若晶体中无结晶水,Cu(NO3)2质量为56.4 g。若晶体中有一个结晶水Cu(NO3)2·H2O质量为61.8 g,若晶体中有二个结晶水Cu(NO3)2·2H2O质量为67.2 g,若晶体中有三个结晶水Cu(NO3)2·3H2O质量为72.6 g,故B、D正确。
21.答案:AC
解析:实验室制取氨气方法有①铵盐与碱加热制取氨气,常用NH4Cl与Ca(OH)2反应,固体与固体反应,试管向下倾斜。②在浓氨水中加碱,因为在氨水中存在下列平衡NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-加入碱平衡向左移,同时又放热促进氨水挥发。③加热浓氨水,加快氨水挥发。A是错误,因为氯化铵分解生成的NH3与HCl,冷却后又生成NH4Cl,不能得到NH3。
22.答案:D
解析:对于该类题目只能逐个分析,去掉错误答案。NaHSO3粉末加入HNO3中开始放出气体,当HNO3浓度很小时放出SO2气体,当HNO3浓度不太小时生成氮的氧化物。H2S+Cl2===2HCl+S 酸性增强,pH变小。NaOH滴入Ba(HCO3)2溶液中,HCO+OH-===CO+H2O Ba2++CO===BaCO3↓ 开始产生沉淀。CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,由Ca(OH)2溶液变为CaCO3溶液导电能力减弱,由CaCO3变成Ca(HCO3)2溶液,溶液导电能力增强。
23.答案:(1)+1 (2)CuI 0.5 (3)2 5 2 1
解析:(1)反应中Hg是还原剂,化合价由0价升高到+2,在反应产物Cu2HgI4中碘为-1价,由2x+2+(-1)×4=0 x=+1,即Cu元素显+1价。
(2)由所给反应知由CuI→Cu化合价从+1降到0,所以CuI为氧化剂。由知每有4 mol CuI 参加反应,转移电子的物质的量为
2 mol ,当有1 mol CuI 参与反应时转移电子0.5 mol。
(3)用化合价升降法配平: 然后根据电荷守恒,观察配
平I-的化学计量数。
24.答案:(1)770℃ 890℃
(2)降低压强或移去钾蒸气,适当升高温度
(3)K=
解析:(1)依题意知钠与氯化钾的反应为可逆反应Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)-Q,若及时将反应混合物中的钾转变为气态分离出去,从而使平衡向生成钾的方向移动,显然温度的选择应高于钾的沸点而低于钠的沸点,即分离钾的最低温度为770℃,而反应的最高温度应低于890℃。
(2)由所给反应的特点知:降低压强可使所给反应向右移动有利于提高原料的利用率;另外反应吸热,升高温度,使所给平衡向右移动,也有利于提高原料利用率,但温度过高会使钠也变成蒸气逸出,既可使所得产品不纯,也不利于原料的充分利用。因此,只能在770℃~890℃的范围内升高温度。
(3)当反应温度升至900℃时,金属钠也转变为蒸气,结合题目所给信息(平衡常数只与气态物质的浓度有关)可知,此时反应的平衡常数可表示为:K=。
25.答案:(1)①④
(2)①Li原子失去1个电子后形成稳定结构,再失去1个电子很困难
②a Na2O或Na2O2
③ⅢA族或第三主
④m
解析:(1)从所给元素在周期表中的位置不难知道a、c、d、f分别为Na、Mg、Sr和Al,e处于过渡元素区也一定为金属,它们都是电的良导体;h为碳元素,其单质中的一种石墨也是电的良导体,故应选①、④两组。
(2)①锂原子核外共有3个电子,其中两个在K层,1个在L层,当失去最外层的一个电子后,锂离子处于稳定结构,根据题给信息2可知,要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构,因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量。
②由表中数据可知:X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9倍多),而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的2倍,故第一个电子为最外层的1个电子,而其他几个电子应处于内层。结合所给的周期表知,X应为a即钠元素和j即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na2O和Na2O2。
③由表中所给Y的数据可知,Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大,而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量,因此Y元素的最外层有3个电子即为第ⅢA族的元素Al。
④从题目所给信息知道,原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关,还与形成稳定结构的倾向有关。结构越稳定失电子所需能量越高,在所给13种元素中,处于零族的m元素已达8e-的稳定结构,因此失去核外第一个电子需要的能量最多。
26.答案:
(以上三种方法任选两种,其他合理的方法也给分)
解析:在已知CuO和Cu粉混合物质量和的情况下,要测定CuO的质量分数,只要设计实验求得其中CuO或Cu的质量即可,一般有两类处理方法:一是分离法即利用CuO可溶于稀酸而Cu不溶的性质差异,先用稀H2SO4将它们分离,然后再称取过滤后剩余Cu的质量即可,发生的反应为:H2SO4+CuO===CuSO4+H2O,用到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗和托盘天平。二是转化法就是利用适当的化学反应将CuO转化为Cu,比如在无水条件下用还原剂H2或CO, 在加热条件下将CuO还原为Cu,然后称取铜的总质量。根据题给试剂知,发生的化学反应为:H2SO4+Zn===ZnSO4+H2↑,H2+CuOCu+H2O,所用仪器有启普发生器、硬质玻璃管和托盘天平。或利用适当的方法将Cu转化为CuO,如在空气中直接加热,发生的反应为:2Cu+O22CuO,然后称取所得固体质量即可。所用仪器为泥三角、坩埚、酒精灯、玻璃棒和托盘天平。
27.答案:(1)N2、O2 (2)偏低
(3)酸性高锰酸钾溶液或溴水
(4)V %=×100%(其他合理答案也给分)
(5)bceg或beg或ceg
解析:(1)混合气体进入反应管中,其中SO2与I2发生反应:SO2+I2+2H2O===2H2SO4+2HI不产生气体,剩余的气体仅有N2和O2,量气管内增加的水的体积等于N2和O2的总体积。
(2)反应管内溶液蓝色消失时,SO2与反应管内所含的I2恰好反应,若没及时停止通气,则未反应的SO2气体也排水到量气管,使N2、O2体积增加,测得SO2的含量降低。
(3)碘的淀粉溶液的作用是当其中的I2完全被SO2还原时,溶液的颜色由蓝色变无色来指示终点的,其他可与SO2气体反应的物质,在达到终点有颜色改变时便可代替碘的淀粉溶液,如KMnO4溶液、溴水等。
(4)由所给反应知SO2气体的物质的量等于碘的物质的量Va×10-3 L×c mol·L-1=Vac×10-3 mol,其体积为V(SO2)=Vac×10-3 mol×224 mL·mol-1=22.4 Va·c mL 所以SO2的体积百分含量为:22.4 Va c mL÷[22.4cVa mL+Vb mL]×100%=×100%
(5)由所给装置可知反应管起密闭容器的作用,因此可用试管、广口瓶代替,而量取气体的体积方法除用量气管外,还可用测量气体所排出液体的体积确定,可用广口瓶、双孔塞、量筒代替量气管,故改为简易装置所选仪器为bceg或beg或ceg。
28.答案:(1)C24H12 (2)胶体 (3)51∶50
完成也给分)
解析:(1)由第1种物质的结构知,分子中含有3个 和3个 —C≡C—结
构,因此分子中含碳原子数为:3×6+3×2=24个,氢原子数为4×3+3×0=12个,故分子式为C24H12。
(2)第1至第4种的分子直径在1~100 nm之间,恰与胶体微粒的直径相同,故它们溶解于有机溶剂中,形成的分散系为胶体。
(3)由所给系列芳炔类大环化合物的结构可知,它们的结构中皆含有(n+2)个苯乙炔
结构 分别应由(n+2)个苯乙炔分子形成,消耗苯乙炔与所得芳炔类大环
化合物的质量比为:102×(n+2)∶100×(n+2)=51∶50。
29.答案:(1)杀菌消毒
解析:(1)过氧乙酸具有强氧化性,可用于杀菌消毒。
(2)比较C2H4O2和的组成可知B被E氧化时C、H原子个数都没发生变化,氧原子增多,故产物水中的H、O原子必来源E,则氧化剂E为H2O2,B+ECH3COOOH+H2O的化学方程式为
(3)由于C的结构中含羟基,在浓H2SO4作用下受热发生消去反应可得:
元醇CH3CH2—CH2CH2—OH;因酯类化合物A水解生成B、C、D,则由B、C、D脱水可
得A的结构简式
(5)1 mol C中含1 mol 羟基和3 mol 羧基,羟基和羧基皆与钠反应,共消耗金属钠4 mol;只有羧基与NaOH反应,消耗3 mol NaOH,二者物质的量之比为4∶3。
(6)氢溴酸中的溴原子可与D中的羟基发生取代反应,CH3CH2CH2CH2—OH+HBr

30.答案:(1)①AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑ ②61.5% (2)1.92
解析:(1)设10 g样品中含AlN的质量为x则由
AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑
41 g 22.4 L
x 3.36 L
x==6.15 g
样品中AlN的质量分数为:
×100%=61.5%
(2)通入氧气的物质的量为:n(O2)==0.09 mol,所得气体的平均相对分子质量为:1.34 g·L-1×22.4 L·mol-1=30.00 g·mol-1<32 g·mol-1,故所得气体必为CO和CO2的混合物,设CO、CO2的物质的量分别为x、y,则根据氧原子守恒有
x+2y=0.09×2 mol ①
又根据平均摩尔质量的概念有:
=30 g·mol-1 ②
解①②得:x=0.14 mol,y=0.02 mol,10 g该样品中含杂质碳的质量为:
12 g·mol-1×(0.14 mol+0.02 mol)=1.92 g。
31.答案:(1)133.9 (2)3 m3<V<4 m3
(3)V(O2)/V(N2)=
(4)V[H2O(g)]∶V(空气)=1-a
解析:(1)设1 m3 CH4完全反应可产生H2、CO的物质的量分别为x、y则
CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)
1 mol 1 mol 3 mol
y x
x==133.9 mol;
y==44.6 mol
(2)由反应CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)知,1 m3标况下的CH4,产生气体的体积为4 m3;而1 m3 CH4在标况下按反应2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g)进行时产生气体的体积为3 m3,故1 m3 CH4同时按上述两种反应进行时产生气体的体积应介于3 m3与4 m3之间。
(3)设参加反应的H2O的体积为x,O2的体积为y由:
CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)
1 1 3
x V(CO) V(H2)
V(CO)=x V(H2)=3x
又2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g)
1 4 4
y ?V′(CO)?V′(H2)
V′(CO)=y V′(H2)=4y
(4)设富氧空气中O2的体积分数为a,反应用去的H2O(g)与富氧空气的体积分别为x、y则
CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)?
x (3x)
2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g)
y·a? (4ay)
所以有: 解之得:
2003年高考理科综合能力测试(新课程卷、全国卷)
新课程卷?
●试题部分
第Ⅰ卷(选择题 共22题 每题6分 共132分)?
在下列各题的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。?
以下数据可供解题时参考:?
原子量:?
H 1 Li 7 Be 9 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 P 31 Cl 35.5 K 39 Ca 40?
1.植物叶片从幼到老的整个生命活动过程中?
A.有机物输出也输入,矿质元素只输入?
B.有机物只输出,矿质元素只输入?
C.有机物只输出,矿质元素输入也输出?
D.有机物与矿质元素都既输入,又输出
2.在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果应该是?
A.产生气泡 B.溶液呈蓝色
C.溶液呈紫色 D.产生砖红色沉淀
3.取适量干重相等的4份种子进行不同处理:(甲)风干,(乙)消毒后浸水萌发,(丙)浸水后萌发,(丁)浸水萌发后煮熟冷却、消毒。然后分别放入4个保温瓶中。一段时间后,种子堆内温度最高的是?
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
4.据图判断,下叙述不符合生态学原理的是?
A.物质经过多级利用,实现了良性循环?
B.每一级生产环节都获得产品,提高了生态经济效益?
C.由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用效率降低?
D.由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染
5.下列都属于免疫系统效应T细胞所产生的淋巴因子的是?
A.干扰素、胸腺素 B.组织胺、白细胞介素?
C.组织胺、胸腺素 D.干扰素、白细胞介素
6.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的?
A.有丝分裂 B.分化
C.减数分裂 D.全能性
7.采用基因工程的方法培育抗虫棉,下列导入目的基因的做法正确的是?
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中?
②将编码毒素蛋白的DNA序列,注射到棉受精卵中?
③将编码毒素蛋白的DNA序列,与质粒重组,导入细菌,用该细菌感染棉的体细胞,再进行组织培养?
④将编码毒素蛋白的DNA序列,与细菌质粒重组,注射到棉的子房并进入受精卵?
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
8.人类探测月球发现,在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦,它可以作为未来核聚变的重要原料之一。氦的该种同位素应表示为?
A.He B.He C.He D.He
9.某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下,将此混合气体通过浓H2SO4时,总体积基本不变;通过过量的澄清石灰水,未见变浑浊,但混合气体的总体积减小,把剩余气体导出后,在O2中能够点燃,燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。则原混合气体的成分是
A.CH4和NH3 B.HCl、H2和CO?
C.HCl和CO D.HCl、CO和CO2
10.将20 mL 0.4 mol·L-1硝酸铵溶液跟50 mL 0.1 mol·L-1氢氧化钡溶液混合,则混合溶液中各离子浓度的大小顺序是?
A.c(NO)>c(OH-)>c(NH)>c(Ba2+)?
B.c(NO)>c(Ba2+)>c(OH-)>c(NH)?
C.c(Ba2+)>c(NO)>c(OH-)>c(NH)?
D.c(NO)>c(Ba2+)>c(NH)>c(OH-)
11.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为?
A.3.0 mol B.1.5 mol
C.1.0 mol D.0.75 mol
12.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是?
A.均减半 B.均加倍
C.均增加1 mol D.均减少1 mol
13.已知在1×105 Pa,298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A.H2O(g) H2(g)+O2(g) ΔH=+242 kJ·mol-1?
B.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-484 kJ·mol-1?
C.H2(g)+ O2(g) H2O(g) ΔH=+242 kJ·mol-1?
D.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=+484 kJ·mol-1
14.某温度下向100 g澄清的饱和石灰水中加入5.6 g生石灰,充分反应后恢复到原来的温度。下列叙述正确的是
A.沉淀物的质量为5.6 g
B.沉淀物的质量为7.4 g?
C.饱和石灰水的质量大于98.2 g
D.饱和石灰水的质量小于98.2 g
15.根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是
A.K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等?
B.L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等?
C.L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等?
D.M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
16.如右图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电,b带负电,a所带电量的大小比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是
A.F1 B.F2? C.F3 D.F4
17.下面列出的是一些核反应方程?
P→Si+X Be+H→B+Y He+He→Li+Z?
其中
A.X是质子,Y是中子,Z是正电子
B.X是正电子,Y是质子,Z是中子?
C.X是中子,Y是正电子,Z是质子
D.X是正电子,Y是中子,Z是质子
18.简谐机械波在给定的媒质中传播时,下列说法正确的是
A.振幅越大,则波传播的速度越快?
B.振幅越大,则波传播的速度越慢?
C.在一个周期内,振动质元走过的路程等于一个波长?
D.振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短
19.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α= 60°。两小球的质量比为
A. B. C. D.
20.如图所示,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别盛有气体甲和乙。现将活塞P缓慢地向B移动一段距离,已知气体的温度随其内能的增加而升高,则在移动P的过程中?
A.外力对乙做功;甲的内能不变
B.外力对乙做功;乙的内能不变?
C.乙传递热量给甲;乙的内能增加
D.乙的内能增加;甲的内能不变
21.如图,当电键K断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。合上电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为
A.1.9 eV B.0.6 eV? C.2.5 eV D.3.1 eV
22.K-介子衰变的方程为K-→π-+π0,其中K-介子和π-介子带负的基元电荷,π0介子不带电。一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径R 与Rπ-之比为2∶1。π0介子的轨迹未画出。由此可知π-的动量大小与π0的动量大小之比为?
A.1∶1 B.1∶2? C.1∶3 D.1∶6
第Ⅱ卷 (非选择题 共12题 共168分)?
23. (15分)用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率ρ。?
给定电压表(内阻约为50 kΩ)、电流表(内阻约为40 Ω)、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻(约为250 Ω)及导线若干。?
图1 图2
图3
(1)画出测量R的电路图。?
(2)图1中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R值的步骤:
_______________________________________________________________________。?
求出的电阻值R= 。(保留3位有效数字)?
(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体,用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径,结果分别如图2、图3所示,由图可知其长度为 ,直径为 。?
(4)由以上数据可求出ρ= 。(保留3位有效数字)?
24.(15分)中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,观测到它的自转周期为T= s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。?
(引力常数G=6.67×10-11 m3/kg·s2)
25.(18分)两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上,磁感强度B=0.05 T的匀强磁场与导轨所在平面垂直,导轨的电阻很小,可忽略不计。导轨间的距离l=0.20 m。两根质量均为m=0.10 kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻为R=0.50 Ω。在t=0时刻,两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为0.20 N的恒力F作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0 s,金属杆甲的加速度为a=1.37 m/s2,问此时两金属杆的速度各为多少?
26.(15分)小麦品种是纯合体,生产上用种子繁殖,现要选育矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种;马铃薯品种是杂合体(有一对基因杂合即可称为杂合体),生产上通常用块茎繁殖,现要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序,以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。(写出包括亲本在内的前三代即可)
27.(14分)将青蛙脑破坏保留脊髓,在脊柱下部打开脊椎骨,剥离出脊髓一侧的一对脊神经根(包含一个背根和一个腹根,如右图)。分别电刺激背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应。已知背根含有传入神经,腹根含有传出神经,背根与腹根合并成脊神经。?
请根据上述提供的实验材料(实验用具自选)设计实验步骤,并预测实验结果,以分别验证背根具有传入功能,腹根具有传出功能。
28.(9分)据下面的图解回答:?
生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下。?
(1)反应①②③④中,可在人体细胞中进行的是_________________。?
(2)粮食贮藏过程中,有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为 。?
(3)在微生物体内丙酮酸可以转化为α-酮戊二酸,该酸在酶的催化下可以转化为谷氨酸,当谷氨酸增多并与酶结合时,可导致谷氨酸合成减少,其原因是 。
29.(7分)(1)1 mol丙酮酸()在镍催化剂作用下加1 mol氢气转变成乳酸,乳酸的结构简式是 。?
(2)与乳酸具有相同官能团的乳酸的同分异构体A在酸性条件下,加热失水生成B,由A生成B的化学反应方程式是 。?
(3)B的甲酯可以聚合,聚合物的结构简式是 。
30.(13分)根据下列图示填空:?
(1)化合物A含有的官能团是 。?
(2)B在酸性条件下与Br2反应得到E,E在足量的氢氧化钠醇溶液作用下转变成F,由E转变成F时发生两种反应,其反应类型分别是 。?
(3)D的结构简式是 。?
(4)1 mol A与2 mol H2反应生成1 mol G,其反应方程式是____________________。
(5)与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是 。
31.(13分)A、B、C是短周期ⅠA和ⅡA族元素的碳酸盐,它们的质量分别为mA、mB、mC,与足量盐酸完全反应,消耗盐酸的物质的量分别为nA(HCl)、nB(HCl)、 nC(HCl)。?
已知:mA=mB+mC,nA(HCl)=nB(HCl)+nC(HCl)。请填空:?
(1)写出短周期ⅠA与ⅡA族元素形成的所有碳酸盐的名称: 。?
(2)若以MA、MB和MC分别表示A、B、C的相对分子质量,试写出MA、MB和MC三者的相互关系式 。?
(3)A的正确选择有 种,其化学式为: 、 。
(4)若A和B为ⅡA族元素的碳酸盐,C为ⅠA族元素的碳酸盐,则A、B、C的化学式依次是 ,mB∶mC=1∶ 。(保留2位小数)
32.(7分)X、Y、Z是短周期元素的三种常见氧化物。X跟水反应后可生成一种具有还原性的不稳定的二元酸,该酸的化学式是 ;Y和X的组成元素相同,Y的化学式是 ;1 mol Z在加热时跟水反应的产物需要用6 mol的氢氧化钠才能完全中和,在一定条件下,Y可以跟非金属单质A反应生成X和Z,单质A是 。
33.(22分)用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。?
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入 。?
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。?
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。?
方法二:在如右图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。?
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。?
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。?
(3)为了制得白色Fe(OH2)沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是 。?
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是 。
34.(20分)一传送带装置示意如图,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率。
●答案解析?
1.答案:D?
解析:通过阅读题干分析本题问的是植物体“叶片”从幼到老的整个生命活动过程中有机物与矿质元素的变化情况,而不是问整个“植物体”。植物的叶是由叶芽发育而来,首先叶芽需要经过细胞分裂、分化逐渐发育成熟。在这个过程中叶芽细胞首先要得到有机物才能保证细胞分裂、分化所需要的能源;等到叶芽逐渐发育成熟,叶肉细胞形成后,叶肉细胞通过光合作用制造有机物,不仅满足叶片细胞的需要,而且还可以将制造的有机物储存到根、茎或花、果中。矿质元素在叶片的发育过程中首先要输入,在衰老的过程中,K、P等元素要移动到幼嫩的器官;而Ca、Fe等元素往往不移动。?
2.答案:C?
解析:过氧化氢酶其化学本质是蛋白质,过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂即检验蛋白质。蛋白质的方法是用双缩脲试剂,溶液呈紫色。本题可以直接根据自己掌握的理论知识或实践,直接选择正确答案。若审题不清,看到过氧化氢酶即理解成过氧化氢溶液,那么本题就会选择错误的答案了。?
3.答案:C?
解析:根据题意种子在萌发的过程中要进行呼吸作用,呼吸作用越旺盛,产生的热能越多,种子堆内温度就越高,所以分析种子堆内温度的高低关键分析各份种子呼吸作用的强度。(甲)风干,自由水不丰富,呼吸作用弱;(丙)浸水后萌发与(乙)消毒后浸水萌发相比,不仅种子在进行呼吸作用,而且种子中的微生物也在进行呼吸作用;(丁)浸水萌发后煮熟冷却、消毒,酶在高温下失去了活性,也不能进行呼吸作用,所以通过以上各组对比分析,(丙)浸水后萌发这份种子在保温瓶中温度最高。本题也是一道实验分析题,要注意各个对照实验组的变量,分析这些变量对呼吸作用的影响。?
4.答案:C?
解析:结合图示分析,作物通过光合作用固定了太阳能,是流经此生态系统的总能量,作物的籽实、家畜、蚯蚓等可以供人们食用或利用,充分实现了物质的再利用和能量的多级利用,所以A、B和D选项符合题意。而C选项,虽然在有的生态系统中,由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用效率降低,但不符合本题图示,本题此生态系统无论物质还是能量,均实现了多级利用,符合生态学原理。所以本题结合图示分析是正确解此题的关键。
5.答案:D?
解析:免疫系统效应T细胞是机体进行细胞免疫的淋巴细胞,在细胞免疫过程中,T细胞接受抗原刺激后,经过一系列的分裂和分化,形成效应T细胞,效应T细胞与被抗原入侵的宿主细胞(靶细胞)密切接触,激活靶细胞内部的溶酶体酶,使靶细胞的通透性发生变化,最终导致靶细胞裂解死亡,细胞内的抗原也因失去藏身之所而为抗体消灭。与此同时,效应T细胞还能释放出可溶性的活性物质——淋巴因子,如白细胞介素、干扰素等,通过加强各种有关细胞的作用来发挥免疫效应。?
6.答案:C?
解析:离体的植物器官、组织或细胞,在培养一段时间后,脱分化,通过细胞分裂,形成愈伤组织;脱分化的愈伤组织继续培养,又可重新分化成根或芽等器官;再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植物体。由愈伤组织发育为完整的植物体体现了细胞的全能性。植物组织培养的过程是无性繁殖的过程,不涉及减数分裂,减数分裂是生物在进行有性生殖的过程中的一种分裂方式。本题解决的关键是要了解植物的组织培养过程。?
7.答案:C?
解析:基因工程一般要经历四个步骤:提取目的基因、目的基因与运载体结合,将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测和表达。所以在导入目的基因前,首先要获得目的基因即本题中的编码毒素蛋白的DNA序列,然后要将目的基因与运载体结合即与细菌质粒重组。完成上述两部以后才将目的基因导入受体细胞即棉的体细胞或受精卵,目的基因导入受体细胞后,可随受体细胞的繁殖而复制,所以上述③④操作是正确的。①将毒素蛋白注射到棉受精卵中,没有获得目的基因,②将编码毒素蛋白的DNA序列,注射到棉受精卵中没有将目的基因与受体细胞结合,所以①②是错误的操作。?
8.答案:B?
解析:在元素周期表中He排在第二位,质子数为2,据题意,其质量数为3。根据原子核组成符号的书写要求(X):元素符号左下为质子数,左上的是质量数,所以它的表示式为He。?
9.答案:C?
解析:根据题意,“通过浓H2SO4时,总体积基本不变,”可排除NH3,“通过过量的澄清石灰水,未见浑浊,”可排除CO2,“但混合气体总体积减小,”可确定存在HCl,与O2点燃后不能使CuSO4粉末变色,说明无H2O生成,则排除CH4、H2。所以选C。值得注意的是:有HCl存在时,CO2是不能使石灰水变浑浊,误以为CO2可以存在,导致部分同学误选D,其实不然,石灰水过量时,当HCl反应完毕后,CO2仍可与石灰水产生浑浊,与题意矛盾,必须排除CO2。?
10.答案:B?
解析:NH+OH-NH3·H2O离子在反应过程中,Ba2+与NO未参加反应,Ba2+ 仍为5×10-3 mol,NO为8×10-3 mol。根据反应计算,OH-过量了2×10-3 mol,溶液显碱性;因为溶液较稀,且反应在常温时进行(无加热条件),氨气不会全部逸出,故溶液中仍有氨水电离出的NH,NH要比OH-要少的多,所以[OH-]>[NH]。?
11.答案:B?
解析:本题的解题关键是:认识PbO2与Cr2O之间发生氧化还原反应,利用电子得失守恒来进行计算,可得PbO2的物质的量是1.5 mol。考生失误情况:①想写出PbO2与Cr3+反应生成Cr2O和Pb2+的化学方程式,费时且易出现错误;②误认为Cr2O中Cr原子的个数“2”,从而得出错误结论,误选A。?
12.答案:C?
解析:本题考查了等效平衡问题。在等温等压条件下,把加入的物质按照反应方程式的计量数转化为反应物或生成物,物质的量之比保持一致即为等效平衡。选项A、B中三者比例为2∶1∶2 ,与题中比例一致,为等效平衡,平衡不移动。C可设想为两步加入,第一次加入1 mol A、0.5 mol B、1 mol C,此时平衡不移动,第二次再加0.5 mol B(此法与一次性各加入1 mol等效),提高反应物浓度,平衡向右移动。D中均减少1 mol,也可以设想为两步进行:先将A减少1 mol,B减少0.5 mol,C减少1 mol,此时平衡不移动,再将B减少0.5 mol,降低反应物浓度,平衡向右移动。?
13.答案:A?
解析:本题通过实验数据考查考生对热化学方程式的理解和书写。热化学方程式的书写要求与普通方程式的区别有三:①一定要标明各物质的状态。B选项中水为液态,排除;②计量系数可用分数小数表示其实际物质的量,且与热量成正比。③用ΔH表示时,吸热,其值为正;放热,其值为负。H2与O2反应生成水蒸气是放热反应,ΔH应为负值,则排除C、D。而其逆反应,ΔH则为正值。故选A。?
14.答案:D?
解析:一定温度时,同一溶质的饱和溶液中,溶质与溶剂或溶质与溶液的质量比都是定值,这一思想用于有关析晶的计算,是非常方便、快捷的。5.6 g生石灰CaO投入水中,必定要与1.8 g水反应,生成7.4 gCa(OH)2,假设原饱和石灰水中溶剂(水)减少1.8 g ,不仅新生成的Ca(OH)2析出,而且原溶液中有Ca(OH)2析出。所以析出的Ca(OH)2超过7.4 g,因此原溶液中不仅减少了1.8 g水,而且也减少了一小部分析出的Ca(OH)2 的量。所以选D。
15.答案:C?
解析:了解原子核外电子排布规律。本题涉及K、L、M三层电子,可知是前三周期元素。前三周期元素的原子,若某层电子数是奇数,则该层电子肯定未满,必是最外层,其电子数与族系数一致;若某层电子数是偶数,则该层电子有可能已满,不一定是最外层,不能确定其电子数是否与族系数一致。C错。?
16.答案:B?
解析:据“同电相斥、异电相引”规律,确定电荷c受到a和b的库仑力方向,考虑a的带电量大于b的带电量,因为Fb大于Fa,Fb与Fa的合力只能为F2,故选项B正确。?
17.答案:D?
解析:根据核反应前后电荷数守恒和质量数守恒,可知X为e (正电子),Y为n(中子),Z为H(质子)。解题时由第一式得出X为正电子,可立即将选项A、C排除,由Y为中子,可判断选项D对、B错,由Z为质子,可进一步确定选项D正确。本题采用排除法可迅速获得正确结果。?
18.答案:D?
解析:机械波在媒质传播的速度与媒质的密度、弹性有关,与波的振幅、频率无关,因此选项A、B错误;在一个周期内,机械波的波形向前推进一个波长,振动质元仍在原平衡位置附近做往复运动,它通过的路程是振幅的4倍,选项C错误;频率越高,周期越短,波传播一个波长所用的时间(一个周期)越短,选项D正确。?
19.答案:A?
解析:质量为m1的小球受力情况:重力m1g;方向向下;碗对小球的支持力N,方向沿半径方向斜向上;绳对小球的拉力T;沿绳子方向斜向上。运用分解法或合成法处理三力平衡,并考虑T=m2g,得m2/m1=/ 3, 选项A正确。?
20.答案:C?
解析:审题时要弄清隔板B固定且导热。当活塞P向B移动时,外力做功。气体乙的内能增加,温度升高。乙通过导热板B向气体甲传热,因此甲的内能增加,因此选项A、B、D错误,选项C正确。本题考生的主要失误:在分析气体乙内能时,部分考生认为外力做功使乙的内能增加,但乙向甲传热又会使乙的内能减少,无法判断乙的内能增加或减少或不变,产生困惑。思维突破方法:用反证法分析,假设乙的内能不变,则乙的温度不变,乙对甲传热为零,但外力做功又会使乙的内能增加,因此假设不成立,同理证明乙的内能减少也是不可能的。?
21.答案:A?
解析:设光子能量为2.5eV照射时,光电子的最大初动能为mv2/2,阴极材料的逸出功为W,据爱因斯坦光电效应方程:mv2/2=hv-W ①?
题图中光电管上加的是反向电压,据题意,当反向电压达到U=0.60 V以后,具有最大初动能的光电子也不能达到阳极,因此eU = mv2/2 ②?
由①②,W=hv-eU=2.5ev-0.6ev=1.9ev,选项A正确。?
22.答案:C?
解析:由题意及图示可知 K-介子的初动量方向向下,衰变后产生的π- 介子动量方向向上。?
据带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式 r=mv/Bq,?得mv=Bqr, 因此?
|pK-|/|pπ-|=BeRK-/BeRπ-= 2/1,?以向下方向为正方向,则?
pK-=2P,pπ-=-P?
据动量守恒定律,K-介子衰变中,?
pK-= pπ-+pπ0?
2P=-P+pπ0?
pπ0=3P,其方向向下?
因此,π- 与π0的动量大小之比为1∶3,选项C正确。?
23.答案:(1)如图1或图2。?
图1 图2
(2)①作U—I直线,舍去左起第2点,其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧。?
②求该直线的斜率K,则R=K=229 Ω(221 Ω~237 Ω均为正确)。?
(3)8.00×10-3 m 1.94×10-3 m?
(4)8.46×10-2 Ω·m?
解析:(1)由于待测电阻(约250 Ω)与电流表内阻(约40 Ω)相近,远小于电压表内阻(50 kΩ),因此采用电流表外接法,测得误差较小,提供待测电阻电压的线路,用滑线变阻器连接成限流式或分压式均可。?
本题考生失误之处在于,(1)部分考生只画了伏安法测电阻的电路,没有画出全部电路,导致部分失分。(2)作U—I图像时,没有舍去左起第2点,将直线尽量向该点靠近导致失误,本小题分析时,应判断出该点是一个错误数据点应摒弃。(3)游标卡尺的读数应从主尺读出mm数,从游标上读出小数部分。读游标上数字前应先从主尺上估计小数部分大致数值,从而在游标上快速找到相应刻度线。少数考生在读图3时,从游标的最后一条刻试对应主尺上的刻度减去49 mm,产生了失误,从游标上的零刻度对应主尺刻度线读出mm数就不会错。(4)少数考生数字运算失误,导致本题不能得分。?
24.答案:1.27×1014 kg/m3?
解析:考虑中子星赤道处一小块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体一起旋转所需的向心力时,中子星才不会瓦解。?
=mω2R?
ω=?
M=πR3ρ?
由以上各式得?
ρ=?
代入数据解得?
ρ=1.27×1014 kg/m3?
25.答案:甲、乙两棒的速度分别为8.15 m/s、1.85 m/s?
解析:设任一时刻t,两金属杆甲、乙之间的距离为x,速度分别为v1和v2,经过很短的时间Δt,杆甲移动距离v1Δt,杆乙移动距离v2Δt,回路面积改变?
ΔS=[(x-v2Δt)+v1Δt]l-lx=(v1-v2)lΔt?
由法拉第电磁感应定律,回路中的感应电动势?
ε=ΒΔS/Δt=Bl(v1-v2)?
回路中的电流?
i=ε/2R?
杆甲的运动方程?
F-Bli=ma?
由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等、方向相反,所以两杆的动量(t=0时为0)等于外力F的冲量?
Ft=mv1+mv2?
联立以上各式解得?
v1=[Ft/m+2R(F-ma)/B2l2]/2?
v2=[Ft/m-2R(F-ma)/B2l2]/2?
代入数据得?
v1=8.15 m/s,v2=1.85 m/s?
26.答案:
马铃薯?
第一代 yyRr×Yyrr 亲本杂交?
第二代 YyRr,yyRr,Yyrr,yyrr 种植,选黄肉、抗病(YyRr)
第三代 YyRr 用块茎繁殖
解析:本题首先要准确理解题意,要求设计小麦品种间杂交育种程序,以及马铃薯品种间杂交育种程序,用遗传图解表示并加以简要说明。由于涉及到两对相对性状的遗传规律,所以很容易想到应用自由组合规律的知识解此题。在设计杂交育种程序时,要注意题目的特别条件:①小麦品种是纯合体,马铃薯品种是杂合体;②小麦生产上用种子繁殖,马铃薯生产上通常用块茎繁殖;③品种间杂交育种程序要求用遗传图解表示并加以简要说明,所以解题的规范性比较重要。?
27.答案:实验步骤1:在背根中央处剪断(或用麻醉药阻断),分别电刺激背根向中段、外周段,观察蛙后肢是否发生运动反应。 预期结果:电刺激背根向中段发生蛙后肢运动反应;电刺激背根外周段不发生反应,说明背根具有传入功能。?
实验步骤2:在腹根中央处剪断(或用麻醉药阻断),分别电刺激腹根向中段、外周段,观察蛙后肢是否发生运动反应。 预期结果:电刺激腹根向中段不发生反应,电刺激腹根外周段应发生蛙后肢运动反应,说明腹根具有传出功能。?
解析:通过阅读题干知道要验证背根具有传入功能,腹根具有传出功能,设计的思路是对背根和腹根进行不同的处理,通过不同处理观察蛙同侧后肢发生运动反应的情况。在设计实验的过程中注意:①根据已有的知识或背景材料提取相关信息,②根据实验目的原理,合理设计实验步骤,设计时要有科学性、连贯性、可行性。?
28.答案:(1)①②④ (2)呼吸作用产生水 (3)酶的活性受到抑制?
解析:(1)根据图示信息分析:①是呼吸作用的第一步骤,在细胞质的基质中进行;②是有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,在线粒体内完成;③是无氧呼吸中的酒精发酵,在人体细胞中没有此反应发生;④是无氧呼吸中产生乳酸的过程,在细胞质基质中进行,但人体剧烈运动,局部细胞会发生此反应,以补充能源的不足。所以在人体细胞内进行的是①、②和④。(2)粮食贮藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,是由于呼吸过程中有水的产生。(3)代谢过程中产生的物质与酶结合,使酶的结构发生变化,抑制酶的活性,所以导致谷氨酸合成减少。?
解析:①醛、酮、羰基可以与H2加成为羟基,而羧基不能与H2加成。②官能团相同,则物质A中也有—COOH和—OH,故A为CH2OHCH2COOH,则B为CH2 ===CHCOOH。
30.答案:(1)碳碳双键,醛基,羧基?
(2)消去反应、中和反应?
解析:A既能与银氨溶液反应,说明A中有—CHO,又能与NaHCO3反应,则A中还有—COOH。当A与H2反应生成G时,—CHO转变为—CH2OH,假设既有—COOH,又有
—OH,在酸性条件下,发生酯化反应,生成环内酯:C4H6O2。又因为F中碳原子在一条直线上(说明F中存在),则4个C原子无支链结构。所以H为,G 为CH2OHCH2CH2CH2COOH。根据(4)中1 mol A与2 mol H2反应,其中—CHO需1 mol H2,则说明A中还有一个C==C,因此A为OHC—CH==CHCOOH,B为HOOC—CH==CH—COOH,D为NaOOC—CH==CH—COONa,C为OHC—CH==CH—COONa,在醇碱溶液中,发生消去与中和反应后,生成的F为NaOOC——COONa,又因为—CHO与—COOH必须在碳键链端,将—CHO(或—COOH)看作为取代基团,可移到C==C的另一个碳原子上,所以A的同分异构体(具有相同官能团)为?
31.答案:(1)碳酸锂,碳酸钠,碳酸铍,碳酸镁?
(2) (或MB<MA<MC;MC<MA<MB以及其他合理答案)?
(3)2 Li2CO3、MgCO3?
(4)MgCO3,BeCO3,Na2CO3 1.05?
解析:(1)短周期即为一、二、三周期,其中IA族有H、锂Li、钠Na,IIA族有铍Be、镁Mg,H不可形成碳酸盐。?
(2)R2CO3+2HCl 2RCl+H2O+CO2;RCO3+2HCl RCl2+H2O+CO2?
1 2 1 2?
∴nA=nA(HCl)/2;nB=nB(HCl)/2;nC=nC(HCl)/2;∴nA(HCl)=nB(HCl)+nC(HCl)?
则nA=nB+nC?
又∵m=nM mA/MA=mB/MB+mC/MC ①?
将mA=mB+mC代入①式,?
则可推导出,MA处?第二编 试题类编 答案解析
第一部分 基本概念
第一章 化学反应及其能量变化
一、氧化还原反应
●考点阐释
1.掌握氧化还原反应有关的概念。氧化还原反应的概念包括氧化和还原、氧化性和还原性、氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等。命题多以选择题或填空题的形式出现。
2.综合应用化合价变化和电子转移的观点分析判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目,配平氧化还原反应方程式。命题常以填空题的形式出现,有时还需要判断反应物或生成物。
3.会比较物质氧化性或还原性的强弱,其主要依据是:氧化(或还原)剂的氧化(或还原)性强于氧化(或还原)产物的氧化(或还原)性。
●试题类编
(一)选择题
1.(2003年上海春季,18)苹果汁是人们喜爱的饮料。由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生。这说明维生素C具有
A.氧化性 B.还原性
C.碱性 D.酸性
2.(2002年江苏综合,25)在100 mL含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入0.01 mol Cl2,有一半Br-变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3)。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于
A.0.0075 mol·L-1 B.0.0018 mol·L-1
C.0.075 mol·L-1 D.0.08 mol·L-1
3.(2002年河南,5)R、X、Y和Z是四种元素,它们常见化合价均为+2,且X2+与单质R不反应;X2++Z===X+Z2+;Y+Z2+===Y2++Z。这四种离子被还原成0价时表现的氧化性大小符合
A.R2+>X2+>Z2+>Y2+ B.X2+>R2+>X2+>Z2+
C.Y2+>Z2+>R2+>X2+ D.Z2+>X2+>R2+>Y2+
4.(2002年河南,12)在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢(H2O2)为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的O2时,三个反应中转移的电子数之比为
A.1∶1∶1 B.2∶2∶1
C.2∶3∶1 D.4∶3∶2
5.(2001年全国,8)将NO+Zn+OH-+H2ONH3+Zn(OH)配平后,离子方程式中H2O的系数是
A.2 B.4 C.6 D.8
6.(2001年全国,6)已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:
Fe3+→Fe2+;MnO→Mn2+;Cl2→2Cl-;HNO2→NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是
A.Fe3+ B.MnO
C.Cl2 D.HNO2
7.(2001年春,2)下列化工生产过程所发生的反应不属于氧化还原反应的是
A.用油脂制肥皂 B.用铝土矿制金属铝
C.用氯气和消石灰制漂白粉 D.用氢气和氮气合成氨
8.(2000年全国,21)硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0 mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-,则S2O将转化成
A.S2- B.S
C.SO D.SO
9.(1999年全国,23)一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为:NH4NO3——HNO3+N2+H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为
A.5∶3 B.5∶4
C.1∶1 D.3∶5
10.(1998年上海,19)根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是
H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4
2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2
3FeCl2+4HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
A.H2SO3>I->Fe2+>NO B.I->Fe2+>H2SO3>NO
C.Fe2+>I->H2SO3>NO D.NO>Fe2+>H2SO3>I-
11.(1997年全国,24)某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶1时,还原产物是
A.NO2 B.NO
C.N2O D.N2
12.(1997年全国,7)下列叙述中,正确的是
A.含金属元素的离子不一定都是阳离子
B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
C.某元素的化合态变为游离态时,该元素一定被还原
D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质
13.(1996年上海,6)下列离子中最易给出电子的是
A.Cl- B.Cu2+
C.Fe2+ D.F-
14.(1995年全国,23)24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液,恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是
A.+6 B.+3 C.+2 D.0
15.(1995年上海,27)G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平):
(1)GQ+NaCl (2)Q+H2OX+H2
(3)Y+NaOHG+Q+H2O (4)Z+NaOHQ+X+H2O
这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为
A.QGZYX B.GYQZX
C.GYZQX D.ZXGYQ
16.(1994年全国,16)X、Y、Z、M代表四种金属元素,金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时,Y先析出;又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A.X>Z>Y>M B.X>Y>Z>M
C.M>Z>X>Y D.X>Z>M>Y
(二)笔答题
17.(2003年春季,23)(1)某反应池中,发生“生物硝化过程”,如果不考虑过程中硝化细菌的增殖,其净反应如下式所示:

配平上面化学方程式,将系数填入方框中。
②将铵态氮中的1 mg氮转化成硝酸根中的氮,需氧气多少毫克?
③为什么在反应中需要不断添加碱?
(2)3级反应池中发生的“生物反硝化过程”,通常需要外加甲醇,净反应如下所示:
配平上面化学方程式,将系数填入方框中。
18.(2002年河南,18)已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应,生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。
(1)请写出并配平上述反应的化学方程式: 。
(2)此反应的还原剂是___________,它的氧化产物是 。
(3)此反应的离子反应方程式可表示为:________________________________________。
(4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的过硫酸钾反应时,除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外,其他的生成物还有___________。
19.(2001年春,25)三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如NO2)。当加热至一定温度时,它发生如下分解:C3N3(OH)3===3HNCO。HNCO(异氰酸,其结构是
H—N==C==O)能和NO2反应生成N2、CO2和H2O。
(1)写出HNCO和NO2反应的化学方程式,分别指明化合物中哪种元素被氧化?哪种元素被还原?标出电子转移的方向和数目。
(2)如按上述反应式进行反应,试计算吸收1.0 kg NO2气体所消耗的三聚氰酸的质量。
20.(2001年上海,23)化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:
(1)在上述有编号的步骤中,需用还原剂的是___________,需用氧化剂的是___________ (填编号)。
(2)在上述循环中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是___________(填化学式)。
(3)完成并配平步骤①的化学方程式,标出电子转移的方向和数目:
21.(2001年广东、河南,15)化合物BrFx与水按物质的量之比3∶5发生反应,其产物为溴酸、氢氟酸、单质溴和氧气。
(1)BrFx中,x=___________。
(2)该反应的化学方程式是:_________________________________。
(3)此反应中的氧化剂和还原剂各是什么? ___________。
22.(2000年全国,30)在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO与NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。
(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
(2)若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。
23.(2000年上海,24)KClO3与浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为:
(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)。
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是 (填写编号,多选倒扣)。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)产生0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量为___________mol。
(4)ClO2具有很强的氧化性。 因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 倍。
24.(2000年理科综合,34)对于司机酒后驾车,可对其呼出的气体进行检验而查出,所利用的化学反应如下:2CrO3(红色)+3C2H5OH+3H2SO4===Cr2(SO4)3(绿色)+3CH3CHO+6H2O。被检测的气体成分是___________,上述反应中的氧化剂是___________,还原剂是___________。
25.(1999年上海,24)在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4 g FeSO4。当加入50 mL 0.5 mol·
L-1 KNO3溶液后,使其中的Fe2+全部转化成Fe3+,KNO3也反应完全,并有NxOy氮氧化物气体逸出。
(1)推算出x=___________ ,y=___________。
(2)配平该化学方程式(系数填写在上式方框内)。
(3)反应中氧化剂为___________。
(4)用短线和箭头标出电子转移的方向和总数。
26.(1999年广东,25)针对以下A~D四个涉及H2O2的反应(未配平),填写空白:
A.Na2O2+HCl——H2O2+NaCl
B.Ag2O+H2O2——Ag+O2+H2O
C.H2O2H2O+O2
D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH——K2CrO4+K2SO4+H2O
(1)H2O2仅体现氧化性的反应是(填代号)__________,该反应配平的化学反应方程式为 。
(2)H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是(填代号)__________。
(3)H2O2体现弱酸性的反应是(填代号)__________,其理由为 。
27.(1998年全国,28)KMnO4和氢溴酸溶液可以发生下列反应:KMnO4+HBrBr2+MnBr2+KBr+H2O,其中还原剂是___________,若消耗0.1 mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是___________ mol。
28.(1998年上海,26)智利硝石矿层中含有碘酸钠,可用亚硫酸氢钠与其反应制备单质碘。
(1)试配平该反应的化学方程式,并用短线标出电子转移的总数及方向。
(2)已知含氧酸盐的氧化作用随溶液酸性的加强而增强,在制备试验时,定时取样,并用酸化的氯化钡来检测SO生成的量,发现开始阶段反应速率呈递增的趋势,试简述这一变化趋势发生的原因: 。
29.(1997年上海,27)铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe3+离子。
(1)配平制取铁酸钠的化学方程式:
反应中__________元素被氧化,转移电子总数为__________。
(2)铁酸钠之所以能净水,除了能消毒杀菌外,另一个原因是 。
30.(1996年上海,28)(1)1986年,化学上第一次用非电解法制得氟气,试配平该反应的化学方程式:
反应中___________ 元素被还原。
(2)氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)类似,化学上称为拟卤素。[如:(SCN)2+H2OHSCN+HSCNO],它们阴离子的还原性强弱为:Cl-<Br-<SCN-<I-。试写出以下的反应式:
①(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式;
②NaBr与KSCN的混合物中加入(CN)2的离子方程式。
●答案解析
(一)选择题
1.答案:B
解析:此题考查了还原剂的还原性的相对强弱。Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+而变色,但加入维生素C后可防止此现象,说明维生素C的还原性比Fe2+强,阻止了Fe2+被氧化。
2.答案:D
解析:解此题首先要明确:H2SO3的还原性比Br-强,Cl2先氧化H2SO3,再氧化Br-,设原溶液中HBr和H2SO3的浓度都为x,则:0.1 L×x×+0.1×x×2=0.01 mol×2 x=0.08 mol·L-1。
3.答案:A
解析:此题主要是考查由化学方程式比较氧化性大小关系。由X2++Z===X+Z2+可知,氧化性:X2+>Z2+;由Y+Z2+===Y2++Z可知,氧化性Z2+>Y2+。又由R与X2+反应可知,氧化性R2+>X2+。
故四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:R2+>X2+>Z2+>Y2+。
4.答案:B
解析:KMnO4和KClO3中的氧都为-2价,生成O2时价态升高2,H2O2中的氧为-1价,生成O2时价态升高1,故生成1 mol O2,前二者转移4 mol电子,而后者转移2 mol电子。故三反应中转移电子数之比为2∶2∶1。
5.答案:C
解析:此题考查的是氧化还原反应离子方程式的配平方法。由得失电子数目守恒可配平NO、Zn、NH3、Zn(OH)的系数分别为1、4、1、4,再由电荷守恒可知OH-的系数为7,最后由原子守恒得H2O的系数为6。
6.答案:B
解析:本题考查的知识点是氧化还原反应的概念及其有关计算。在氧化还原反应中氧化剂得电子数与还原剂失电子数相等。四个选项中四种被还原的元素,只有锰元素的化合价变化值最大,即等物质的量四种物质中MnO得电子数最多,被氧化的KI的物质的量也应最多。
7.答案:A
解析:氧化还原反应必须伴有元素化合价的变化。B中的铝元素,C中的氯元素,D中的氮元素和氢元素都发生了价态的变化,故都是氧化还原反应。
8.答案:D
解析:反应中氯气所获得电子的物质的量等于反应中Na2S2O3失去电子的物质的量。×2=0.025 L×0.100 mol·L-1·2(x-2),解得x =6。
9.答案:A
解析:NH中氮元素的化合价为-3,失去3个电子后被氧化成0价,NO中的氮元素的化合价为+5,得到5个电子后被还原成0价。根据电子守恒可知,被氧化与被还原的氮原子数之比为5∶3。
10.答案:A
解析:由第一个方程式得还原性:H2SO3>I-,由第二个方程式得还原性:I->Fe2+,由第三个方程式得:Fe2+>NO,故选A。
11.答案:C
解析:设金属化合价为a,物质的量为2 mol,即被还原硝酸为1 mol,再设HNO3降低x价,则由升降相等得:2a=1·x,即x=2a,讨论:
对照选项,只有C项,1 mol HNO3降4价,其还原产物价态为+1价,产物为N2O,故选C。
12.答案:AD
解析:MnO中含金属元素Mn,但是阴离子,故A对;H2、S、C等非金属单质在
O2中燃烧是还原剂,故B错;HCl中的Cl-被氧化为Cl2,故C错;Fe3+被还原为Fe2+,故D对。
13.答案:C
解析:离子易给出电子即还原性强。Cu2+已达到最高正价只有氧化性。F2是最强的氧化剂,故F-不易失去电子;Cl2也为较强的氧化剂,Cl-还原性也很弱,只有强氧化剂如KMnO4、MnO2等才能将其氧化。Fe2+在空气中即可被氧化为Fe3+,所以其还原性在四种离子中是最强的。所以在给出的离子中数Fe2+最易失去电子,故选C。
14.答案:B
解析:由在氧化还原反应中得失电子相等的规律:Na2SO3为还原剂,被氧化为Na2SO4,失电子数为0.05 mol·L-1×24×10-3 L×2=2.4×10-3 mol。所以K2Cr2O7作氧化剂共得2.4×10-3 mol电子,设还原产物为x价,每mol K2Cr2O7得电子数为2x,即0.02×20×2x×10-3=2.4×10-3,x=3,故选B。
15.答案:B
解析:此题要求掌握①歧化反应原理即由中间价生成相对较高价态和较低的价态,由此可知(3)中Y的价态介于Q、G之间;由(4)知Z的化合价介于Q、X之间;②Q+H2OX+H2,其中H2由2H+H2得之,而X则一定由Q失电子化合价升高得之,即化合价
X>Q,联系(4)可知QG价,联系(3)可知G16.答案:A
解析:金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出,说明X比Z的金属性强;电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时,Y先析出,说明Z的金属性比Y强;M2+的氧化性强于Y2+,则说明Y的金属性比M强。
(二)笔答题
17.答案:(1)①1,2;1,2,1
②=4.57 mg
③反应时产生H+,而本反应要求溶液保持碱性。
(2)6;3,5,7,6
解析:此题综合考查了氧化还原方程式的配平及化学平衡的移动问题。在离子方程式的配平中既要遵守得失电子守恒,还要注意方程式两边电荷守恒。
18.答案:(1)2MnSO4+5K2S2O8+8H2O2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4
(2)MnSO4 KMnO4
(3)2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+
(4)Cl2(答HClO或HClO3也给分)
解析:此题考查了氧化还原方程式的配平及氧化还原反应的基本概念。在反应过程中MnSO4中的Mn元素由+2价被氧化为+7价生成MnO,故MnSO4为还原剂,其氧化产物为KMnO4。如把MnSO4改为MnCl2,因Mn2+的还原性比Cl-弱,K2S2O8首先氧化Cl-生成Cl2,过量的K2S2O4再氧化Mn2+生成KMnO4。
HNCO中的氮元素被氧化,NO2中的氮元素被还原。
(2)1.0 kg×=1.2 kg
20.答案:(1)① ④
(2)Cr(OH)3
(3)1 6 14 2 2 6 3 7 H2O
解析:(1)在①变化中,Cr元素由+7价变为+3价,化合价降低,需还原剂;②③两步变化中Cr元素的价态都是+3价,⑤步变化中Cr元素的价态都是+7价,②③⑤都是非氧化还原反应;在④步变化中,Cr元素由+3价变为+7价,化合价升高,需要氧化剂。
(2)Cr(OH)3既能与盐酸反应生成CrCl3,又能与NaOH反应生成NaCrO2,为两性氢氧化物。
(3)此小题考查了化学方程式的配平方法。先找出该反应的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物,并配出其化学计量数;再由原子守恒配出NaCl、KCl的计量数,最后补充H2O,并配平其计量数。
21.答案:(1)3
(2)3BrF3+5H2O===HBrO3+9HF+Br2+O2↑
(3)氧化剂是BrF3;还原剂是BrF3、H2O
(2)0.3 mol NO和0.7 mol NH3或0.2 mol NH3和0.8 mol NO
解析:6 mol NO还原得到3 mol N2,4 mol NH3氧化得到2 mol N2,两者相差1 mol N2。现相差1.4 g,1.4 g÷28 g·mol-1=0.05 mol,相当于0.3 mol NO和0.2 mol NH3反应。
依题意NO和NH3的总物质的量为1 mol,其中必有一种为过量,所以有两种情况:
0.3 mol NO和0.7 mol NH3;0.2 mol NH3和0.8 mol NO。
23.答案;(1)2、4;2、2、1、2;H2O
(2)② (3)0.2 (4)2.63
解析:(1)观察化学方程式未知物为H2O,由配平的化学方程式:2KClO3+4HCl(浓)===2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O可知,HCl中一部分Cl化合价不变,HCl表现为酸性,一部分Cl的化合价升高,HCl表现为还原性。故(2)答案为②。
(3)Cl2、ClO2作消毒剂时,其还原产物均为Cl-。ClO2Cl-,单位质量ClO2得到的电子数为;Cl2Cl-,单位质量Cl2得到的电子数,故ClO2的消毒效率是Cl2的/=2.63倍。
24.答案:C2H5OH CrO3 C2H5OH。
解析:C2H5OH中C元素的化合价为-2,CH3CHO中C元素的化合价为-1,显然C2H5OH是还原剂;则CrO3是氧化剂。
25.答案:(1)1 1
(2)6 2 4——1 3 2 4
(3)KNO3
(4)略
解析:n(FeSO4)==0.075 mol;n(KNO3)=0.05 L×0.5 mol·L-1=0.025 mol;由电子守恒得:N元素被还原为+2价,即生成NO。
26.答案:(1)D 3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
(2)C
(3)A 这一反应可看作是强酸制取弱酸的反应
解析:本题考查了两个方面的问题,一是从价态的变化情况判断反应类型和物质的性质;二是氧化还原反应的配平方法。A反应中无价态变化,是一离子交换反应,H2O2体现了弱酸性,HCl体现了强酸性。B、C、D三个反应中H2O2中的氧元素价态都发生了变化。只有在D中氧元素的价态只存在降低的情况,体现了氧化性。在C中氧元素的价态有升有降。既体现了氧化性,又体现了还原性。
27.答案:HBr 0.5
解析:首先确定锰、溴两元素在反应前后的化合价,按升高的化合价数与降低的化合价数相等这一关系,得出下列配平的氧化还原方程式:2KMnO4+16HBr===5Br2+2MnBr2+2KBr+8H2O,由此可知,每还原0.1 mol KMnO4需消耗0.5 mol HBr。
28.答案:(1)2 5 === 3 2 1 1
(2)开始阶段由于HSO被氧化生成H+和SO,酸性加强,反应速率增大。
29.答案:(1)2 16 3 2 6 6 8 Fe 6e-
(2)还原产物Fe3+发生水解,生成Fe(OH)3胶体,能吸附杂质
解析:配平过程为:
用观察法配平其他物质的化学计量数,配平后化学计量数依次为2、16、3、2、6、6、8。
30.答案:(1)2 4 4 2 1 锰
(2)①(CN)2+2KOH===KCNO+KCN+H2O
②2SCN-+(CN)2===(SCN)2+2CN-
解析:(1)为氧化还原反应配平题。此题重点在于找准F、Mn、Sb元素的化合价,关键是F的价态。F在化合物中一定为-1价,由此确定K2MnF6中Mn为+4价,反应后在MnF3中为+3价。SbF5中Sb为+5价,而在KSbF6中Sb为+5价。然后用化合价升降法配平即可。
(2)为信息题,解题抓住两条信息,一是(CN)2、(SCN)2与X2很相似,解题时看成Cl2;二是阴离子还原顺序为Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-。由此可得②小题答案,即(CN)2只能氧化SCN-而不能氧化Br-。
●命题趋向与应试策略
(一)重视基础 形成知识规律
1.常见的氧化剂、还原剂
2.反应是否发生的规律
(1)强氧化剂与强还原剂相遇时,一般都会发生氧化还原反应。
如:H2SO4(浓)与金属,H2S、S2-、HI、HBr、I-、Br-、Fe2+、P。
Cl2与金属,H2S、S2-、HI、I-、HBr、Br-、Fe2+、P、H2、SO2、H2SO3、SO。
HNO3与金属,H2S、S2-、HI、I-、HBr、Br-、Fe2+、P、SO2、H2SO3、SO。
O2与金属,H2S、S2-、HI、I-、Fe2+、Si、P、H2。
(2)同种元素间不同价态相遇时,若无中间价态,不反应;若发生反应,则生成物中该元素价态必介于反应物中该元素两种价态之间。
如:H2SO4+SO2不反应
H2S+SO2只能生成S
ClO-+Cl-只能生成Cl2
NH3+NO只能生成N2
3.守恒规律
(1)原子个数守恒:反应前后同种元素的原子个数相等,这也是所有化学反应必须遵循的。
(2)电子守恒:失电子总数等于得电子总数,氧化还原反应才遵守且必须遵守。
(3)电荷守恒:反应前后离子所带正负电荷总数相等,离子方程式必须遵守。
4.氧化性或还原性强弱比较规律
(1)由元素的金属性或非金属性比较。
金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱,如下列四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序是Ag+>Cu2+>Al3+>K+。
非金属阴离子的还原性随其单质氧化性的增强而减弱,如下列四种卤素离子还原性由强到弱的顺序是I->Br->Cl->F-。
(2)由反应条件的难易比较。
不同氧化剂与同一还原剂反应,反应条件越易,氧化性越强。如F2和H2混合在暗处就能剧烈化合而爆炸,而I2与H2需在不断加热的情况下才能缓慢化合,因而F2的氧化性比I2强。
不同还原剂与同一氧化剂反应,反应条件越易,还原性越强。如有两种金属M和N均能与水反应,M在常温下能与水反应产生氢气,而N需在高温下才能与水蒸气反应,由此判断M的还原性比N强。
(3)由氧化还原反应方向比较。
还原剂A+氧化剂B=氧化产物a+还原产物b,则:氧化性B>a,还原性A>b
如:由2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-可知,氧化性Br2>Fe3+,还原性Fe2+>Br-。
(4)当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,可根据氧化剂被还原的程度不同来判断还原剂还原性的强弱,一般规律是氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性越强。同理,当不同氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强。如氯气、硫两种氧化剂分别与同一还原剂铁起反应,氯气可把铁氧化为FeCl3,而硫只能把铁氧化为FeS,由此说明氯气的氧化性比硫强。
(5)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关:
温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。
酸碱性:如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
5.氧化还原反应方程式的配平方法技巧
(1)原则及顺序 ①电子得失守恒;②离子电荷守恒;③原子个数守恒。
(2)方法和技巧 ①顺配法:先从氧化剂或还原剂开始配平。适用范围:a.分子间的氧化还原反应;b.所有元素参与的氧化还原反应;c.生成物中物质既是氧化产物,又是还原产物。
②逆配法:先从氧化还原反应产物开始配平。适用范围:a.自身氧化还原反应(含歧化反应);b.反应物中某一部分被氧化或还原。
(3)几类反应配平的技巧
①缺项类:a.可能缺的项:一般是反应介质,通常是酸、碱或水,它们参与反应,但其中元素化合价不变;b.确定方法:先配出氧化还原系数,后根据离子电荷守恒和原子个数守恒确定。
②多变类:a.有两种以上元素价态改变;b.存在一种物质,其中两种元素价态均同时升高或降低。
配平技巧:整体+零价法(即:把有多种元素价态改变的分子作为整体或把整体中各元素化合价当做0)。
如P+CuSO4+H2OH3PO4+Cu3P+H2SO4可看作:
根据电子得失相等,分别乘以系数5和6,合并得P原子总数,即可配平:
11P+15CuSO4+24H2O===6H3PO4+5Cu3P+15H2SO4
(二)分析热点 把握命题趋向
氧化还原反应在生产实践中应用极为广泛,它贯穿于中学化学的全过程,是高考命题的热点之一。在命题中经常涉及的知识及题型有:①从氧化还原反应的角度来分析反应类型;②判断化学反应中的氧化剂和还原剂、电子转移方向和数目;③比较氧化性或还原性的强弱,判断氧化还原反应的可能性及反应产物;④配平氧化还原反应方程式;⑤氧化还原反应的有关计算。
解答此类题目要注意从氧化还原反应的实质即电子转移入手去正确理解有关的概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化及其升降这一氧化还原反应的特征入手。具体方法思路是:找变价、判类型、分升降、定其他。
氧化还原反应试题的解法规律性较强,也有一定的技巧,同时因涉及知识面广,会推出新的设问方式、新的题型,特别是与工农业生产、科研等实际相结合的知识,解题时要灵活作答。
[例题](2002年上海,23)在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650 mg/L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为-3价):KCN+2KOH+Cl2KOCN+2KCl+H2O。被氧化的元素是___________。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目:KOCN+KOH+Cl2CO2+N2+KCl+H2O
(3)若处理上述废水20 L,使KCN完全转化为无毒物质。至少需液氯 g。
解析:本题结合含CN-的废水处理,考查氧化还原反应的基本概念、配平、标出电子转移的方向和数目,根据方程式进行定量计算,属中等题。何种元素价态升高谁即被氧化,不难分析。要配平方程式,同样从元素价态的升降、电子得失守恒考虑。标电子转移方向和数目可用单线桥或双线桥表示,但必须区分两者,第(3)题可根据两个方程式找出KCN与Cl2的总量关系求出。
(1)在KCN+2KOH+Cl2KOCN+2KCl+H2O反应中,氯元素价态降低,H、N、O、K四种元素的价态没变,只有碳元素的价态升高,故被氧化的为碳元素。
(2)氧化还原方程式的配平,首先要找准变价元素,再利用化合价升降法配平,反应物KOCN中N的价态升高,KOCN为还原剂,氯气为氧化剂。
mol,由两步反应的化学方程式得出关系式:2KCN~5Cl2,所以需氯气:0.2 mol×=0.5 mol,即35.5 g。
答案:(1)碳(或C)
(3)35.5
二、离子反应
●考点阐释
1.理解离子反应的概念,掌握离子反应发生的条件,会判断离子在溶液中能否大量共存。命题主要以选择题的形式出现,是高考中的常见题型和必考知识点。
2.正确书写离子方程式。依据题目所给信息,运用书写规则书写典型反应的离子方程式;或结合具体反应,依据书写规则对所给离子方程式进行正误判断。命题主要以填空题和选择题形式出现。
●试题类编
(一)选择题
1.(2002年上海,9)在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是
A.NH、Mg2+、SO、Cl- B.Ba2+、K+、OH-、NO
C.Al3+、Cu2+、SO、Cl- D.Na+、Ca2+、Cl-、AlO
2.(2002年河南,9)下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液
HCO+OH-===CO+H2O
B.氯化铁溶液中通入硫化氢气体
2Fe3++S2-===2Fe2++S↓
C.次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳
Ca2++2ClO-+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO
D.氯化亚铁溶液中加入硝酸
3Fe2++4H++NO===3Fe3++2H2O+NO↑
3.(2001年全国,13)下列各组离子,在强碱性溶液中可以大量共存的是
A.I-、AlO、Cl-、S2-
B.Na+、K+、NH、Ba2+
C.Br-、S2-、Cl-、CO
D.SO、NO、SO2-4、HCO
4.(2001年春,13)下列反应的离子方程式正确的是
A.碳酸钙与醋酸
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
B.澄清石灰水中加入盐酸
Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
C.铜片加入稀硝酸中
Cu+NO+4H+===Cu2++NO↑+2H2O
D.小苏打溶液和甲酸混合
HCO+HCOOH===HCOO-+CO2↑+H2O
5.(2001年上海,12)下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是
A.H3O+、NO、Fe2+、Na+
B.Ag+、NO、Cl-、K+
C.K+、Ba2+、OH-、SO
D.Cu2+、NH、Br-、OH-
6.(2001年上海,13)下列反应的离子方程式错误的是
A.向碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠
Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO
B.等体积等物质的量浓度的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合
Ba2++2OH-+NH+HCO===BaCO3↓+NH3·H2O+H2O
C.氢氧化铝与足量盐酸反应
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
D.过量CO2通入氢氧化钠溶液中
CO2+2OH-===CO+H2O
7.(2001年广东,11)下列反应的离子方程式正确的是
A.硫酸铝溶液和小苏打溶液反应
Al3++3HCO===3CO2↑+Al(OH)3↓
B.向Ca(ClO)2溶液中通入二氧化硫
Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO
C.硫化亚铁中加入盐酸
S2-+2H+===H2S↑
D.钠和冷水反应
Na+2H2O===Na++H2↑+2OH-
8.(2000年全国,12)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向饱和碳酸氢钙溶液中加入饱和氢氧化钙溶液
Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
B.金属铝溶于氢氧化钠溶液
Al+2OH-===AlO+H2↑
C.用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳
2OH-+CO2===CO+H2O
D.Fe2(SO4)3的酸性溶液中通入足量硫化氢
Fe3++H2S===Fe2++S↓+2H+
9.(2000年春,16)下列离子方程式中错误的是
A.铁跟稀硫酸反应
2Fe+H+===2Fe3++3H2↑
B.碳酸氢钙溶液跟盐酸反应
Ca(HCO3)2+2H+===Ca2++2H2O+2CO2↑
C.醋酸跟氢氧化钾溶液反应
CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
D.碳酸镁跟硫酸反应
MgCO3+2H+===Mg2++H2O+CO2↑
10.(2000年上海,10)下列反应的离子方程式错误的是
A.氯化铝溶液中加入过量的氨水
Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O
B.用氨水吸收过量的二氧化硫
NH3·H2O+SO2===NH+HSO
C.碳酸钠溶液中加入过量的苯酚
D.次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳
ClO-+CO2+H2O===HCO+HClO
11.(2000年上海,16)下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A.Ca2+、HCO、Cl-、K+
B.Al3+、AlO、HCO、Na+
C.Fe2+、NH、SO、S2-
D.Fe3+、SCN-、Na+、CO
12.(2000年广东,18)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向氢氧化钠溶液中通入少量CO2
OH-+CO2===HCO
B.用氨水吸收少量SO2
2NH3·H2O+SO2===2NH+SO+H2O
C.硝酸铝溶液中加入过量氨水
Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O
D.向Fe2(SO4)3的酸性溶液中通入足量H2S
Fe3++H2S===Fe2++S↓+2H+
13.(1999年全国,15)下列各组离子在溶液中既可以大量共存,且加入氨水后也不产生沉淀的是
A.Na+ Ba2+ Cl- SO
B.K+ AlO NO OH-
C.H+ NH Al3+ SO
D.H+ Cl- CH3COO- NO
14.(1999年全国,9)下列反应的离子方程式正确的是
A.碳酸氢钙溶液跟稀硝酸反应
HCO+H+===H2O+CO2↑
B.饱和石灰水跟稀硝酸反应
Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
C.向稀氨水中加入稀盐酸
NH3·H2O+H+===NH+H2O
D.碳酸钙溶于醋酸中
CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2
15.(1999年上海,20)下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢钙溶液中加入等物质的量的氢氧化钠溶液
Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO
B.碳酸钠溶液中加入等物质的量的乙酸
CO+2CH3COOH===CO2↑+H2O+2CH3COO-
C.石灰水中通入过量的氟化氢
Ca2++2OH-+2HF===CaF2↓+2H2O
D.用碳棒作电极电解氯化钠饱和溶液
2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
16.(1998年全国,17)下列反应的离子方程式正确的是
A.次氯酸钙溶液中通入过量CO2:
Ca2++2ClO-+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO
B.FeSO4溶液中加入过氧化氢溶液:
Fe2++2H2O2+4H+===Fe3++4H2O
C.用氨水吸收少量SO2:
NH3·H2O+SO2===NH+HSO
D.硝酸铁溶液中加过量氨水:
Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
17.(1998年上海,22)下列离子方程式书写正确的是
A.过量Cl2通入FeBr2溶液中:
3Cl2+2Fe2++4Br-===6Cl-+2Fe3++2Br2
B.过量CO2通入NaAlO2溶液中:
CO2+2H2O+AlO===Al(OH)3↓+HCO
C.在溶液中NH4HSO3与NaOH等物质的量混合:
NH+HSO+2OH-===SO+NH3↑+2H2O
D.Mg(HCO3)2溶液中加入过量石灰水:
Mg2++2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+2H2O+MgCO3↓
18.(1997年全国,9)下列各组离子,在强碱溶液中可以大量共存的是
A.I-、AlO、Cl-、CO
B.Na+、K+、NH、Ba2+
C.Br-、S2-、Cl-、CO
D.SO、NO、SO、HCO
19.(1997年上海,15)下列离子方程式中,正确的是
A.在AlCl3溶液中加入过量氨水:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
B.在硫酸铜溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:
Ba2++SO===BaSO4
C.在澄清石灰水中通入过量CO2:
OH-+CO2===HCO
D.在碳酸氢钙溶液中加入过量NaOH溶液:
Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
20.(1996年全国,12)下列离子方程式不正确的是
A.氨气通入稀H2SO4溶液中:
NH3+H+===NH
B.CO2通入Na2CO3溶液中:
CO2+CO+H2O===2HCO
C.Al2(SO4)3溶液跟偏铝酸钠溶液反应:
Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓
D.Cl2通入冷的NaOH溶液中:
2Cl2+2OH-===3Cl-+ClO-+H2O
21.(1996年全国,11)下列各组离子,在强碱性溶液中可以大量共存的是
A.K+、Na+、HSO、Cl-
B.Na+、Ba2+、AlO、NO
C.NH、K+、Cl-、NO
D.K+、Na+、ClO-、S2-
22.(1995年全国,10)下列离子方程式中不正确的是
A.氢氧化钡溶液跟盐酸反应
OH-+H+===H2O
B.三氯化铁溶液跟过量氨水反应
Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
C.小苏打溶液跟烧碱溶液反应
HCO+OH-===CO+H2O
D.氯气通入冷水中
Cl2+H2O===Cl-+ClO-+2H+
23.(1994年全国,14)下列离子方程式中不正确的是
A.碳酸氢钙溶液跟盐酸反应:
Ca(HCO3)2+2H+===Ca2++2H2O+2CO2↑
B.碘化钾溶液跟适量溴水反应:
2I-+Br2===I2+2Br-
C.将金属钠加入水中:
Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
D.将氯气通入氯化亚铁溶液中:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(二)笔答题
24.(2000年上海,29)我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求:
以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图
(1)原水中含Ca2+、Mg2+、HCO、Cl-等,加入石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中一个离子方程式_________________________________
(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程 (填写编号,多选倒扣)
①只是物理过程 ②只是化学过程 ③是物理和化学过程FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,它在水中最终生成 沉淀。
(3)通入二氧化碳的目的是 和 。
(4)气体A的作用是 。这种作用是基于气体A和水反应的产物具有 性。
(5)下列物质中, 可以作为气体A的代用品。(填写编号,多选倒扣)
①Ca(ClO)2 ②浓氨水 ③K2FeO4 ④SO2
25.(1999年上海,25)某河道两旁有甲乙两厂。它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO六种离子。
甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是 、 、 。
乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量___________ (填“活性炭”“硫酸亚铁”或“铁粉”),可以回收其中的金属___________ (填金属元素符号)。
另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的 (填写离子符号)转化为沉淀。经过滤后的废水主要含___________,可用来浇灌农田。
26.(1997年全国,29)(1)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,请写出发生反应的离子方程式:_________________________________。
(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,请写出此步反应的离子方程式:_____________________。
●答案解析
(一)选择题
1.答案:A
解析:解此题时要注意审题。一是注意pH=1,溶液呈酸性;二是注意溶液为无色。选项B中的OH-与选项D中的AlO都不能在酸性条件下存在;选项C中的Cu2+为蓝色的。
2.答案:D
解析:A选项中应有CaCO3沉淀生成;B选项中H2S应写为化学式,且应有H+生成;C选项中因CO2过量,CaCO3应转化为Ca2+和HCO。
3.答案:AC
解析:离子共存问题是历年常考题型。解此类题时特别要注意题给条件。四组离子在一定条件下都能共存,但选项B中的NH和选项D中的HCO都不能存在于碱性溶液中。
4.答案:D
解析:离子方程式是历年必考知识点之一。A中醋酸是弱电解质,应写为分子式的形式;B中Ca(OH)2在澄清石灰水中为强电解质,应写为离子符号;C两边的电荷不守恒。
5.答案:A
解析:离子共存问题是历年常考题。离子之间只要能发生反应就不能共存,但解此题要注意题给条件:因发生氧化还原反应而不能大量共存。NO在酸性条件下能把Fe2+氧化为Fe3+,所以H3O+、NO、Fe2+三者不能共存。答案为A,而B、C、D均因生成沉淀不能共存,但不属氧化还原反应,故不符合题意。
6.答案:D
解析:此题为一传统题,题目本身涉及的知识容量大,解题需要综合分析能力。此题考查了多元酸碱盐之间的相互转化关系,反应物的量不同,产物也可能不同。过量CO2通入氢氧化钠溶液中,反应分两步进行,第一步为:CO2+2OH-===CO+H2O,第二步为:CO+CO2+H2O===2HCO。所以总的反应的离子方程式为:CO2+OH-===HCO。
7.答案:A
解析:B中产物CaSO3与HClO之间能发生氧化还原反应,最终的产物是CaSO4与HCl;C中的硫化亚铁是难溶物;D中方程式的两边电荷不守恒。
8.答案:AC
解析:尽管B、D两选项的两个反应方程式的产物是正确的,方程式两边的各元素的原子个数也都相等,但是这两个方程式等号两边的电荷数却不相等。
9.答案:AB
解析:Fe与一些弱氧化剂反应,只能生成Fe2+;碳酸氢钙是强电解质,在离子方程式中写成离子的形式,选项B正确的离子方程式为:Ca2++2HCO+2H+===Ca2++2H2O+2CO2↑
10.答案:A
解析:氯化铝溶液中加入过量的氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,Al(OH)3只能溶解在强酸强碱中,并不与弱碱反应,不能生成AlO。
11.答案:A
解析:B中Al3+与AlO、HCO不能共存,发生反应的离子方程式分别为Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓、Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,AlO和HCO也不能共存,发生反应的离子方程式为AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO。C中因Fe2+与S2-可生成FeS不能大量共存。D中Fe3+与SCN-形成Fe(SCN)3不能大量共存。
12.答案:B
解析:选项A中因CO2量少,产物应是CO;选项C中,硝酸铝溶液中加入过量的氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,Al(OH)3只能溶解在强酸强碱中,并不与弱碱反应,不能生成AlO;选项D中的离子方程式电荷不守恒,正确的应为:2Fe3++H2S===
2Fe2++S↓+2H+
13.答案:B
解析:A中Ba2+与SO不能共存,D中CH3COO-与H+不能大量共存,C中的Al3+与氨水反应能生成Al(OH)3沉淀。
14.答案:AC
解析:选项B中Ca(OH)2尽管微溶,但溶于水的Ca(OH)2能完全电离,在澄清溶液中应写成离子形式。选项D中,醋酸是弱电解质,应写成分子式的形式。
15.答案:CD
解析:Ca(HCO3)2溶液中加入等物质的量的NaOH溶液,其离子方程式应为:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;Na2CO3溶液与等物质的量乙酸反应离子方程式应为:CO+CH3COOH===HCO+CH3COO-。
16.答案:D
解析:选项A中,因CO2的量多,CaCO3应转化为Ca(HCO3)2,正确的应写为ClO-+H2O+CO2===HCO+HClO;选项B的电荷不守恒,应写为2Fe2++2H2O2+4H+===2Fe3++4H2O;选项C中,因NH3·H2O过量,产物应是正盐而不应是酸式盐,正确的应写为2NH3·H2O+SO2===2NH+SO+H2O。
17.答案:AB
解析:选项C中反应的离子方程式为:HSO+OH-===SO+H2O;选项D中因Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3的溶解度,产生的应是Mg(OH)2,正确的离子方程式为:Mg2++2HCO+2Ca2++4OH-===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
18.答案:AC
解析:NH+OH-===NH3·H2O HCO+OH-===CO+H2O,故B、D不能在强碱性溶液中大量共存。
19.答案:C
解析:选项A中氨水为弱碱应写成分子的形式。选项B中:两溶液反应得到两种沉淀:BaSO4和Cu(OH)2,离子方程式应写为Ba2++2OH-+Cu2++SO===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。选项D中:Ca(HCO3)2的电离方程式为Ca(HCO3)2===Ca2++2HCO。因NaOH过量,HCO全部转化为CO,正确的应为:Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O。
20.答案:D
解析:选项D中的离子方程式电荷不守恒,应写为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
21.答案:B
解析:A项中HSO在强碱性条件下不能大量存在;C项中的NH在强碱溶液中不能大量存在;D项中ClO-因其有较强氧化性,与S2-能发生氧化还原反应故不共存。
22.答案:D
解析:氯气通入冷水中有部分HClO产生,由于HClO是弱酸,应写成分子形式。
23.答案:AC
解析:A选项中碳酸氢钙为可溶性盐,正确的应是HCO+H+===H2O+CO2↑;C选项中电荷不守恒,正确的应是2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
(二)笔答题
24.答案:(1)HCO+OH-===CO+H2O
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
任选其一,其他合理解也给分。
(2)③ 胶状Fe(OH)3
(3)除去Ca2+ 调节pH
(4)杀菌消毒 强氧化
(5)①③
解析:(1)含Ca2+、Mg2+、HCO、Cl-的水中加入Ca(OH)2可发生多种反应:HCO+OH-===CO+H2O,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O等等。
(2)加入FeSO4·7H2O Fe2+被氧化为Fe3+,再水解生成胶状Fe(OH)3吸附水中杂质而沉淀。
(3)通入CO2目的,除去剩余Ca(OH)2,即Ca2+和OH-。
(4)气体A应为Cl2,因与水反应生成次氯酸具有强氧化性而杀菌消毒。
(5)应选强氧化剂。
25.答案:OH- Cl- K+ 铁粉 Ag(或银) Ag+、Fe3+、Cl-、OH- KNO3
解析:甲厂排放的工业废水明显显碱性,一定含有OH-,与OH-可共存的离子有K+、Cl-、NO,考虑到Ag+与Cl-不能共存,所以甲厂废水含OH-、K+、Cl-,乙厂废水中含Ag+、Fe3+和NO。在乙厂废水中加入一定量的铁粉可以回收银。若将两厂废水按适当比例混合,可将Ag+与Cl-、Fe3+与OH-分别转化为AgCl、Fe(OH)3沉淀,经过滤后溶液中主要含有KNO3,KNO3是钾、氮的复合肥料。
26.答案:(1)2HSO+Ba2++2OH-===2H2O+BaSO4↓+SO或2H++SO+Ba2++2OH-===2H2O+BaSO4↓
(2)SO+Ba2+===BaSO4↓
解析:(1)题目要求NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应呈中性,也即要求写出的离子方程式属于下列反应:2NaHSO4+Ba(OH)2===2H2O+BaSO4↓+Na2SO4。而不是属于下列反应:NaHSO4+Ba(OH)2===H2O+BaSO4↓+NaOH。
因此上述反应的离子方程式可以写成2HSO+Ba2++2OH-===2H2O+BaSO4↓+SO或2H++SO+Ba2++2OH-===2H2O+BaSO4↓,从此可知,反应后的中性溶液中有一定量的SO存在。
(2)若向上述反应后的中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,则只有SO与Ba2+发生反应生成白色沉淀:SO+Ba2+===BaSO4↓。
●命题趋向与应试策略
(一)重视基础 形成知识规律
1.离子组不能共存的规律
离子反应发生的条件,也就是离子不能大量共存的原因。
(1)结合生成难溶物质的离子不能大量共存,如Fe2+与S2-,Ca2+与PO,Ag+或I-等。
(2)结合生成气体物质的离子不能大量共存,如S2-与H+、H+与CO、NH与OH-等。
(3)结合生成难电离物质的离子不能大量共存,如:H+与OH-,H+与CH3COO-,H+与
F-等。
(4)发生氧化还原反应的离子不能大量共存,如:Fe3+与S2-,Fe3+与I-、NO(H+)与
Fe2+等。
(5)发生双水解反应的离子不能大量共存,如Al3+、Fe3+分别与CO、HCO、AlO;Al3+与S2-等。
(6)弱酸酸式酸根离子不能与H+、OH-共存,如HCO与H+、HCO与OH-,H2PO与H+,H2PO与OH-等。
(7)在题目中提示酸性溶液(pH<7)或碱性溶液(pH>7)应在各待选答案中均加入H+或OH-考虑。
(8)在题目中告知是无色溶液,应在各待选答案中排除具有颜色的Fe3+、Cu2+、Fe2+、MnO等离子。
2.书写离子方程式的关键及注意的问题
(1)关键
两易:即易溶易电离的物质(可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示,非电解质、弱电解质、难溶物、气体等用分子式表示。
两等:离子方程式两边的原子个数,电荷总数均应相等。
两查:检查各项是否都有公约数,是否漏写必要的反应条件。
(2)注意的问题
①未处于自由移动离子状态的反应不能写离子方程式,如铜和浓硫酸、氯化钠固体和浓硫酸、氯化铵固体和氢氧化钙固体反应等。
②有离子生成的反应可以写离子方程式,如钠和水、铜和浓硝酸、SO2通入溴水里、碳酸钙溶于乙酸等。
③单质,氧化物一律写分子式。
④微溶物处理:生成物中有微溶物析出时,应写分子式。反应物里微溶物处于溶液状态时应写离子,反应物里微溶物处于浊液或固体时,应写分子式。
⑤多元弱酸酸式酸根离子,在离子方程式中不能拆开写。
⑥注意反应物之间量的关系,如硫酸铝钾和Ba(OH)2按1∶2或2∶3的物质的量比反应。
3.离子方程式正误判断规律(七“看”)
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。
(2)看“===”“”“↑”“↓”等是否正确。
(3)看表示各物质的化学式是否正确。如 HCO不能写成CO+H+,HSO通常应写成SO+H+,HCOO-不可写成COOH-等。
(4)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与硫酸铜溶液反应,既要写Ba2+与SO的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应。
(5)看电荷是否守恒。如FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-,而应写成2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,同时两边各原子数也应相等。
(6)看反应物或产物的配比是否正确。如稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应不能写成H++
OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
(7)看是否符合题设条件及要求。如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应方式或产物的影响。
(二)分析热点 把握命题趋向
1.离子共存问题是高考中的常见题型,是每年必考的题型。今后命题的发展趋势是:
(1)增加限制条件,如强酸性、无色透明、碱性、pH=1、甲基橙呈红色、发生氧化还原反应等;
(2)定性中有定量,如“由水电离出的c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中,……”
2.离子方程式的书写正误也是历年高考必出的试题。从命题的内容看,存在着三种特点:
(1)所考查的化学反应均为中学化学教材中的基本反应;错因大都属于化学式能否拆分、处理不当,电荷未配平,产物不合理和漏掉部分反应等;
(2)所涉及的化学反应类型以复分解反应为主,而溶液中的氧化还原反应约占15%;
(3)一些重要的离子反应方程式,在历年考卷中多次重复。如Na与H2O的反应、Fe与盐酸或稀H2SO4的反应自1992年以来分别考过多次。
考查离子方程式的目的主要是了解学生使用化学用语的准确程度和熟练程度,具有一定的综合性,预计今后的考题还会保留。
[例题](2002年上海,19)下列离子方程式书写正确的是
A.FeCl2溶液中通入Cl2:
Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
B.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:
Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O
C.FeS固体放入稀硝酸溶液中:
FeS+2H+===Fe3++H2S↑
D.AlCl3溶液中加入过量氨水:
Al3++4OH-===AlO+2H2O
解析:离子方程式的正确书写几乎是历年高考必出的试题,因为它是中学化学的最基本内容之一,它不仅是一种书写技巧问题,而且涉及到化学基本概念和基本理论。本题型可以考查对常见物质的状态、溶解性、电解质的电离、物质的性质等知识的掌握情况。因此,比较适合用于考查综合能力。
本题选项A、C的离子方程式两端电荷不守恒;选项D中,AlCl3溶液中加入过量氨水,只能产生Al(OH)3沉淀,氨水是弱碱,并不能溶解Al(OH)3。
答案:B
三、化学反应中的能量变化
●考点阐释
1.了解化学反应中的能量变化、吸热反应和放热反应,理解反应热、燃烧热和中和热等有关概念。
2.掌握热化学方程式的书写与应用。考查的方式为选择题或填空题,题型特征主要为判断热化学方程式是否正确或给出已知条件正确书写热化学方程式,或比较不同状态时热量的大小等。
●试题类编
(一)选择题
1.(2002年上海综合,18)下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量热量
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
2.(2002年上海综合,16)航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应,其方程式可表示为:
2NH4ClO4N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑+Q,
下列对此反应的叙述中错误的是
A.上述反应属于分解反应
B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能
D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用
3.(2002年天津,9)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445 kJ热量,则下列热化学方程式中正确的是
A.2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
D.1/2CH4(g)+O2(g)===1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
4.(1999年上海,9)在相同条件下,下列物质分别与H2反应,当消耗等物质的量的H2时放出热量最多的是
A.Cl2 B.Br2 C.I2 D.S
5.(1996年全国,19)在同温同压下,下列各组热化学方程式中,Q2>Q1的是
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)+Q1 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)+Q2
B.S(g)+O2(g)===SO2(g)+Q1 S(s)+O2(g)===SO2(g)+Q2
C.C(s)+O2(g)===CO(g)+Q1 C(s)+O2(g)===CO2(g)+Q2
D.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)+Q1 H2(g)+Cl2(g)===HCl(g)+Q2
6.(1994年全国,21)一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q,它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收,可得100 g CaCO3沉淀,则完全燃烧1 mol 无水乙醇时放出的热量是
A.0.5 Q B.Q C.2 Q D.5 Q
(二)笔答题
7.(2000年天津,26)由氢气和氧气反应生成1 mol 水蒸气放热241.8 kJ,写出该反应的热化学方程式:___________________________。若1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ,则反应H2(g)+O2(g)===H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1,氢气的燃烧热为 kJ·mol-1。
8.(1999年上海,32)美国《科学美国人》杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据:
到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路
请选用以上数据计算:
(1)地球对太阳能的利用率约为 。
(2)通过光合作用,每年有 千焦的太阳能转化为化学能(每年按365天计)。
(3)每年由绿色植物通过光合作用(6CO2+6H2OC6H12O6+6O2)为我们生存的环境除去二氧化碳的质量A。试根据能量关系列出A的计算式。
列式中缺少的数据用符号表示。
A= (千克)。
所缺数据的化学含义为 。
9.(1994年上海,31)(1)配平以下氧化还原反应方程式:
当KMnO4消耗0.05 mol时,产生的CO2的体积为___________ (标准状况)。
(2)家用液化气中主要成分之一是丁烷。当10 kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时,放出热量5×105 kJ。试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式:_______________________。已知1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ热量,则1 mol丁烷完全燃烧产生气态水时放出的热为___________ kJ。
●答案解析
(一)选择题
1.答案:D
解析:有机物燃烧时都发生氧化反应,并不是乙醇作为燃料的优点。
2.答案:D
解析:在2NH4ClO4===N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑+Q中,高氯酸铵既是氧化剂又是还原剂。
3.答案:C
解析:0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445 kJ热量,即1 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出890 kJ热量。根据热化学方程式的有关规定,要注明聚集状态,要标出热效应,故符合题意的是C项。
4.答案:A
解析:此题考查了元素的非金属性与反应放出能量大小的关系。元素的非金属性越强,越易与H2化合,生成的氢化物也越稳定,放出的能量也越多。
5.答案:AC
解析:此题要掌握相同物质反应时影响热效应值大小的两个因素,一是物质的数量多少,二是物质状态。A、B两组属状态不同:A组中因H2O(l) H2O(g)是吸热的,所以Q2>Q1符合题意,B组中S(s) S(g)是吸热的,但因其是反应物故Q1>Q2。C、D两组属反应物的数量不同,量多的热效应大,故C正确。
6.答案:C
解析:根据C2H6O+3O22CO2+3H2O
CO2+Ca(OH)2===CaCO3+H2O
则:C2H6O ~ 2CO2 ~ 2CaCO3~ 热量
1 mol 2 mol 2×100 g x
0.5 mol 1 mol 100 g Q
x=Q/0.5=2Q
(二)笔答题
7.答案:H2(g)+O2(g)===H2O(g),ΔH=-241.8 kJ·mol-1 -285.8 285.8。
解析:燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。
8.答案:(1)23.3%
(2)1.26×1018
(3) 每生成1 mol葡萄糖所需吸收的能量
解析:本题是一道综合信息题。解题的关键是正确理解“地球对太阳能的利用”的含义,水、大气和光合作用产生的糖类,都是人们生存所必不可少的,所以,水循环吸热+大气流动吸热+光合作用吸热。
地球对太阳能的利用率计算公式为:
总能量×100%
100%=23.3%
通过光合作用,每年太阳能转化的化学能=365×24×3600×40×109 kJ=1.26×1018 kJ;设每生成1 mol葡萄糖所吸收的能量为Q,
9.答案:(1)5 2 3 10 1 2 8 5.6 L
(2)2C4H10(g)+13O2(g)===8CO2(g)+10H2O(l)+5800 kJ[或C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)+2900 kJ] 2680
解析:(1)注意H2C2O4的化合价。该分子式实为乙二酸(或草酸)。可按一般无机酸计算化合价的方法推算。化合价=(2×4-2)/2=3,即为+3价。
(2)写热化学方程式要在完整的化学方程式的基础上增加两项要求。①是注明各物质的聚集状态;②是标出热效应(包括吸、放热及数值)。此题物质的状态已给出,而热效应的计算如下:
设1 mol C4H10产生热量为x kJ,则1∶x=∶5×105
又1 mol水由液→气需吸热44 kJ,而1 mol C4H10完全燃烧生成5 mol水要吸收5×44 kJ=220 kJ。所以1 mol丁烷完全燃烧生成气态水放热为:2900 kJ-220 kJ=2680 kJ
●命题趋向与应试策略
(一)重视基础 形成知识规律
1.建立化学反应中能量变化的观点,了解吸热反应和放热反应
化学反应中所释放的能量是当今世界上最重要的能源。化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化。探讨化学反应放热、吸热本质时,要注意三点:
(1)化学反应的特点是有新物质生成,新物质和反应物总能量不同,这是由于各种物质所具有的能量是不同的;
(2)反应中能量守恒;
(3)如果反应物所具有的总能量高于生成物的总能量,那么在发生化学反应时,有一部分能量就会转变成热能的形式释放出来,这就是放热反应;反之则是吸热反应。
2.书写热化学方程式应注意下列几点
(1)要注明反应的温度和压强,若反应是在298 K和1.013×105 Pa条件下进行,可不予注明。
(2)要注明反应物和生成物的聚集状态或晶型。常用s、l、g分别表示固体、液体、气体。
(3)ΔH与方程式计量系数有关,注意方程式与对应ΔH不要弄错,计量系数以“mol”为单位,可以是小数或分数。
(4)在所写化学反应计量方程式后写下ΔH的数值和单位,方程式与ΔH应用分号隔开。
(5)当ΔH为“-”或“”ΔH<0时,为放热反应,当ΔH为“+”或ΔH>0时,为吸热反应。例如:
C(石墨)+O2(g)===CO2(g),
ΔH=-393.6 kJ·mol-1表示体系在298 K、1.013×105 Pa下,反应发生了1 mol的变化(即1 mol的C与1 mol的O2生成1 mol的CO2)时,相应的热效应为-393.6 kJ·mol-1,即放出393.6 kJ的热。
2C(石墨)+2O2(g)===2CO2(g);
ΔH=-787.2 kJ·mol-1表示体系中各物质在298 K,1.013×105 Pa下,反应发生了1 mol的变化(即1 mol的2C与1 mol的2O2完全反应生成1 mol的2CO2)时的热效应为-787.2 kJ·mol-1,即放出787.2 kJ的热。
3.燃烧热与中和热
(1)在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,其热化学方程式中燃烧物前计量数为1。
如:表示氢气燃烧热的热化学方程式为:
H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
(2)在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1 mol水,这时的反应热叫做中和热。其热化学方程式中水前的计量数为1。
如:强酸与强碱反应的中和热的热化学方程式为
NaOH(aq)+H2SO4(aq)=== Na2SO4(aq)+H2O(1)
ΔH=-57.3 kJ/mol。
(二)分析热点 把握命题趋向
化学反应中的能量变化在教材中的篇幅较少,但在高考中经常涉及的内容有:书写热化学方程式或判断热化学方程式的正误;有关反应热的计算;比较反应热的大小等。最近又出现反应热与能源结合起来进行考查。能源问题是涉及人类生活和世界发展的社会热点,随着社会的发展和人们生活水平的提高,对能源的需求量越来越大,而它对周围的环境也产生越来越大的影响。从能源问题切入,可引出多学科的知识要点,以不同的角度设问,形成综合试题,考查学生的基础知识和运用多学科知识分析问题的能力。
能源的利用,其实就是能量的转化过程。能量及其转化是物理、化学、生物学科中的一个重要内容,是理科综合试题的知识载体之一,灵活运用能量间的相互转化关系是解决该类问题的关键。能量间的转化关系如下:
[例题]近20年来,对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展,像电一样,氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”,而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源,如煤、石油、太阳能和原子能等。
(1)为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气,下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是
A.电解水 B.锌和稀硫酸反应
C.光解海水 D.以石油、天然气为原料
(2)氢气燃烧时耗氧量小,发热量大。已知,热化学方程式为:
C(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是___________。
(3)氢能源有可能实现能源的贮存,也有可能实现经济、高效的输送。研究表明过渡金属型氢化物(又称间充氢化物),在这类氢化物中,氢原子填充在金属的晶格间隙之间,其组成不固定,通常是非化学计量的,如:LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。已知标准状况下,1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为10.64 g/cm3,相对原子质量为106.4),试写出钯(Pd)的氢化物的化学式___________。
解析:(1)光解水法:利用特殊催化剂,模拟生物光合作用制取氢气,是较经济且资源可持续利用的制氢方法。
(2)由热化学方程式可知,相同质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比:
(285.8 kJ·mol-1×)∶(393.5 kJ·mol-1×)=4.36∶1
(3)由题意可知,1 cm3钯粉可吸收896 cm3的氢气,
Pd∶H=∶×2=1∶0.8
故氢化物的化学式为PdH0.8
答案:(1)C (2)4.36∶1 (3)PdH0.8
第二章 物质的量
一、化学计量及定律
●考点阐释
1.了解物质的量的单位——摩尔(mol),摩尔质量、气体摩尔体积的涵义;理解阿伏加德罗常数的涵义;掌握物质的量与粒子(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系。
2.理解质量守恒定律和阿伏加德罗定律的涵义及有关推论。综合应用阿伏加德罗定律和气体摩尔体积进行有关的计算。
●试题类编
(一)选择题
1.(2002年春,8)设NA代表阿伏加德罗常数,以下说法正确的是
A.氯化氢的摩尔质量等于NA个氯分子和NA个氢分子的质量之和
B.常温常压下1 mol NO2气体与水反应生成NA个NO离子
C.121 g CCl2F2所含的氯原子个数为2NA
D.62 g Na2O溶于水后所得溶液中含有O离子数为NA
2.(2002年河南,15)1 mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:
X(g)+aY(g) bZ(g)
反应达到平衡后,测得X的转化率为50%。而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4,则a和b的数值可能是
A.a=1,b=1 B.a=2,b=1
C.a=2,b=2 D.a=3,b=2
3.(2001年上海,16)设NA为阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是
A.标准状况下的22.4 L辛烷完全燃烧,生成二氧化碳分子数为8NA
B.18 g水中含有的电子数为10NA
C.46 g二氧化氮和46 g四氧化二氮含有的原子数均为3NA
D.在1 L 2 mol·L-1的硝酸镁溶液中含有的硝酸根离子数为4NA
4.(2000年春,7)常温下,在密闭容器里分别充入两种气体各0.1 mol,在一定条件下充分反应后,恢复到原温度时,压强降低为开始时的。则原混合气体可能是
A.H2和O2 B.HCl和NH3
C.H2和Cl2 D.CO和O2
5.(2000年广东,10)同温同压下两个容积相等的贮气瓶,一个装有C2H4,另一个装有C2H2和C2H6的混合气体,两瓶内的气体一定具有相同的
A.质量 B.原子总数
C.碳原子数 D.密度
6.(2000年广东,20)同温同压下,当反应物分解了8%时,总体积也增加8%的是
A.2NH3(g) N2(g)+3H2(g)
B.2NO(g) N2(g)+O2(g)
C.2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)
D.2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)
7.(1999年全国,8)下列说法正确的是(N表示阿伏加德罗常数的值)
A.28 g氮气所含有的原子数目为N
B.4 g金属钙变成钙离子时失去的电子数目为0.1N
C.1 mol甲烷的质量与N个甲烷分子的质量之和相等
D.标准状况下,22.4 L甲烷和乙炔混合物所含的分子数为N
8.(1999年上海,23)由CO2、H2和CO组成的混合气在同温同压下与氮气的密度相同。则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为
A.29∶8∶13 B.22∶1∶14
C.13∶8∶29 D.26∶16∶57
9.(1998年全国,16)依照阿伏加德罗定律,下列叙述正确的是
A.同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比
B.同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比
C.同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比
D.同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比
10.(1998年上海,12)设阿伏加德罗常数的符号为NA,标准状况下某种O2和N2的混合气体m g含有b个分子,则n g该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是
A.22.4nb/mNA B.22.4mb/nNA
C.22.4nNA/mb D.nbNA/22.4 m
11.(1997年全国,15)下列说法正确的是(N0表示阿伏加德罗常数的值)
A.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5 N0
B.在常温常压下,1 mol Ne含有的原子数为N0
C.71 g Cl2所含原子数为2N0
D.在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
12.(1997年上海,6)设阿伏加德罗常数的符号为NA,下列叙述正确的是
A.1 mol D2O所含质子数为12NA
B.10 g氖气所含原子数为NA
C.0.5 mol单质铝与足量盐酸反应转移电子数为1.5NA
D.标准状况下,1 L水所含分子数为NA
13.(1996年全国,24)在化合物X2Y和YZ2中,Y的质量分数分别约为40%和50%,则在化合物X2YZ3中Y的质量百分比约为
A.20% B.25%
C.30% D.35%
14.(1996年全国,9)将1体积选项中的一种气体与10体积O2混合后,依次通过盛有足量浓NaOH溶液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子(假设反应都进行完全),最后得到的尾气可能是
A.Cl2 B.CO
C.CO2 D.N2
15.(1995年全国,9)下列说法正确的是(N0表示阿伏加德罗常数的值)
A.在常温常压下,11.2 L氯气含有的分子数为0.5N0
B.在常温常压下,1 mol氦气含有的原子数为N0
C.32 g氧气含原子数目为2N0
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
16.(1995年全国,24)在反应X+2Y===R+2M中,已知R和M的摩尔质量之比为22∶9,当1.6 g X与Y完全反应后,生成4.4 g R,则此反应中Y和M的质量之比为
A.16∶9 B.23∶9
C.32∶9 D.46∶9
17.(1994年全国,12)设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1 NA
B.2 g氢气所含原子数目为NA
C.在25 ℃,压强为1.01×105 Pa时,11.2 L氮气所含原子数目为NA
D.17 g氨气所含电子数目为10NA
18.(1994年上海,26)下列有关气体体积的叙述中,正确的是
A.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子数决定
C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
E.一定温度和压强下,各种气体的物质的量决定了它们的体积
(二)笔答题
19.(2003年春,25)取标准状况下CH4和过量O2的混合气体840 mL,点燃,将燃烧后的气体用过量碱石灰吸收,碱石灰增重0.600 g。
计算:(1)碱石灰吸收后所剩气体的体积(标准状况下)。
(2)原混合气体中CH4跟O2的体积比。
20.(2002年全国,24)在25℃,101 kPa条件下,将15 L O2通入10 L CO和H2的混合气中,使其完全燃烧,干燥后,恢复至原来的温度和压强。
(1)若剩余气体的体积是15 L,则原CO和H2的混合气中
V(CO)= L,V(H2)= L。
(2)若剩余气体的体积为a L,则原CO和H2的混合气中
V(CO)∶V(H2)= 。
(3)若剩余气体的体积为a L,则a的取值范围是 。
21.(2002年河南,23)在一定条件下,使H2和O2的混合气体26 g充分发生反应。所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2 g。求原混合气体中O2和H2的质量。
22.(2000年理科综合,28)工业上用煅烧石灰石的方法生产生石灰,在石灰窑中煅烧2.5 t的石灰石(假设为纯净物),问:
(1)能得到多少吨生石灰?
(2)能得到多少吨二氧化碳?此二氧化碳气体在标准状况体积是多少升?
(3)假设所产生气体贮放在一个体积为100 m3的气罐中,在27℃下气罐要承受多大的压强(Pa)?
23.(2000年广东,29)下图是100 mg CaC2O4·H2O受热分解时,所得固体产物的质量随温度变化的曲线。试利用图中信息结合所学的知识,回答下列各问题:
(1)温度分别为t1和t2时,固体产物的化学式A是 ,B是 。
(2)由CaC2O4·H2O得到A的化学方程式为 。
(3)由A得到B的化学方程式为 。
(4)由图计算产物C的分子量,并推断C的合理的化学式。
●答案解析
(一)选择题
1.答案:C
解析:NA个氯分子和NA个氢分子可生成2 mol HCl,故A错;NO2与水反应的方程式为:3NO2+H2O===2HNO3+NO,故B错;CCl2F2的相对分子质量为121,121 g CCl2F2的物质的量恰为1 mol,其分子中含有2 mol Cl原子,故C对;Na2O溶于水与水反应后所得溶液为NaOH溶液,不存在O,故D错。
2.答案:AD
解析:平衡后气体的物质的量为(0.5+0.5a+0.5b)mol,气体的密度之比与体积成反比,体积之比又等于物质的量之比,故有: 1+a=2b 所以a=1时,b=1;a=3时,b=2。
3.答案:A
解析:因为辛烷在标准状况下是液态的,标准状况下的22.4 L辛烷并不是1 mol,故A错。
4.答案:A
解析:此题考查了化学反应中各反应物的计量数之间的关系及相同条件下气体的压强与气体的物质的量的关系。等物质的量的H2和O2反应,剩余0.05 mol O2,压强变为原来的1/4;HCl和NH3恰好完全反应生成固体NH4Cl,压强为0;H2与Cl2反应后物质的量不变,压强不变;CO与O2反应生成气态的CO2,压强变为原来的3/4。
5.答案:C
解析:相同条件下,气体体积相同,则物质的量相同,其中混合气体的平均分子组成中碳原子数为2,平均氢原子数在2与6之间,即混合气体的平均式量小于C2H6的式量,故只有答案C正确。
6.答案:A
解析:化学方程式中生成物的计量数的和与反应物计量数差值等于反应物的计量数时,符合题意。
7.答案:CD
解析:此题考查的是物质的量、质量和粒子数目三者之间的关系。28 g N2的物质的量为1 mol,含氮原子2N个;4 g钙为0.1 mol,反应中失去0.2N个电子。
8.答案:CD
解析:由于CO与N2具有相同的相对分子质量,所以CO2、H2、CO混合气体的平均相对分子质量仅由CO2和H2来决定,CO的量可以任意。由交叉法:
9.答案:CD
解析:气体的摩尔质量与其温度、压强及体积均无关,因而选项A可以首先被否定。根据阿伏加德罗定律,在同温同压下,两种气体的物质的量与它们的体积成正比。但由于体积并不与密度成正比,因此选项B不对。从阿伏加德罗定律可直接判断出选项D也是正确的。对于两种气体,,在同温同压下,Vm=Vm′,即得摩尔质量之比等于密度之比。
10.答案:A
解析:n g该混合气体所含有的分子数为个,则在标准状况下所占的体积为22.4nb/mNA。
11.答案:BC
解析:A.常温常压下,11.2 L N2应小于0.5 mol,故含分子数也应小于0.5 N0;B.1 mol Ne,因为单原子分子,故含原子数为N0(常温常压条件无用);C项正确;D项中气体单质的分子中含原子数不一定相同,如惰气为单原子分子,H2、O2为双原子分子,而O3为3原子分子,而同温、同压、同体积气体单质分子数一定相同(由阿伏加德罗定律),但原子数不一定相同。
12.答案:C
解析:D与H仅是中子数不同,两种原子中所含质子数相同,故A错;10 g氖气所含原子数为0.5 NA,因氖为单原子分子;常温下水为液态,故D错。
13.答案:B
解析:此类题求相对原子质量,或设相对分子质量求解都较麻烦,而直接求相对原子质量的比值较简捷
由X2Y得 X∶Y=60/2∶40=3∶4 ①
由YZ2得 Y∶Z=50∶50/2=2∶1 ②
联立①②得X∶Y∶Z=3∶4∶2
代入X2YZ3中×100%=×100%=25%。
14.答案:CD
解析:采用试项法。
15.答案:BC
解析:A.在标准状况下,11.2 L氯气为0.5 mol,含分子数为0.5N0。而现题给状况为常温常压,此状况下11.2 L氯气折合标况下体积要小于11.2 L即小于0.5 mol,所以此说法错误。
B.氦气直接由原子组成,1 mol氦气一定含N0个原子,与状况无关,说法正确。
C.氧气为双原子分子,32 g氧气即为1 mol氧气,含原子数一定为2N0个,说法正确。
D.由阿伏加德罗定律知在同温同压下,相同体积的任何气体都含相同的分子数,对单质气体也同样适用,而所含原子数目是否相同还要看单质中含的原子数是否相同,常见气体单质分子含原子数不同,如惰气含1个原子,O2、N2为双原子分子,O3含3个原子等,故D项说法是错误的。
16.答案:A
解析:反应中R与M的质量之比为22∶(9×2),又生成4.4 g R,则生成M的质量为×9×2=3.6 g,反应后生成物的总质量为4.4 g+3.6 g=8 g,所以参加反应的Y的质量为8 g-1.6 g=6.4 g,所以Y与M的质量比为6.4∶3.6=16∶9,故选A。
17.答案:D
解析:A.2.4 g金属镁变成镁离子失去的电子数目为×2NA=0.2NA
B.2 g氢气所含原子数为×2NA=2NA
C.25 ℃,压强为1.01×105 Pa不是标准状况,所以11.2 L N2含的原子数目不是NA。
18.答案:BE
解析:A.气态物质体积与构成气体的分子大小无关,C.比较气体的体积一定要在相同状况下,D.气体摩尔体积是指在标准状况下,1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L。
(二)笔答题
19.答案:(1)336 mL (2)1∶4
解析:(1)CH4+2O2===CO2+2H2O
1 mol CH4完全燃烧得到的CO2和H2O共 80 g
原混合气体中n(CH4)= =0.0075 mol
CH4体积为0.0075 mol×22.4×103 mL·mol-1=168 mL
剩余气体的体积=840 mL-3×168 mL=336 mL
(2)V(CH4)∶V(O2)=168∶(840-168)=168∶672=1∶4
20.答案:(1)5 5 (2) (3)1021.答案:O2的质量24 g或16 g H2质量2 g或10 g
解析:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
每当36 g H2O反应,则放出32 g O2,固体增重4 g。
设x g H2O反应,固体增重2 g。
x==18,故知有18 g H2O参加反应。
18 g H2O是由2 g H2和16 g O2反应生成的,过量未参加反应的气体为
26 g-18 g=8 g
(1)若过量的气体是8 g O2,则原混合气体中
O2:8 g+16 g=24 g H2:2 g
(2)若过量的气体是8 g H2,则原混合气体中
O2:16 g H2:8 g+2 g=10 g
22.答案:(1)1.4 t (2)1.1 t 5.6×105 L (3)623000 Pa
解析:(1)由CaCO3CaO+CO2↑可知:
x=(56×2.5 t)/100=1.4 t
(2)y=(44×2.5)/100=1.1 t(或2.5 t-1.4 t=1.1 t)
(3)p1V1/T1=p2V2/T2?
23.答案:(1)CaC2O4 CaCO3
(2)CaC2O4·H2OCaC2O4+H2O↑
(3)CaC2O4CaCO3+CO↑
(4)由图读得分解产物C的质量约为38 mg,C的相对分子质量≈(146×38)÷100=56或≈(38×100)÷68.5=56,由此推断C的化学式为CaO。
●命题趋向与应试策略
(一)重视基础 形成知识规律
1.正确理解有关概念
(1)物质的量:指一定量物质中所包含的摩尔的数量。物质的量的单位是摩尔,即某物质如果含有阿伏加德罗常数个粒子,这种物质的“物质的量”就是1 mol,使用摩尔作单位时,应指明粒子的种类(如分子、原子、离子、电子、质子、中子等)。摩尔的引入,把不可见、不便称量的粒子变成了可见、便于称量的宏观量,这样,不仅可以称质量、量体积,反应时还可以测量热量,所以物质的量及单位摩尔是极为重要的概念。
(2)阿伏加德罗常数:12 g碳—12中所含碳原子数为阿伏加德罗常数,根据实验测得其数值为6.02×1023(为近似值)。
(3)气体摩尔体积:在标准状况下,1 mol任何气体所占的体积约是22.4 L,这个体积叫气体摩尔体积。
(4)摩尔质量:1 mol物质的质量叫做物质的摩尔质量,单位是g·mol-1,在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量。
(5)物质的量浓度:以1 L溶液里含有溶质物质的量来表示溶液的浓度叫做物质的量浓度,单位是mol·L-1。
2.熟练掌握计算关系
3.阿伏加德罗定律
在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子数,这就是阿伏加德罗定律。由此可得出:
(1)同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比。
(2)同温同压下,气体的密度之比等于气体的相对分子质量之比。
(3)同温同体积下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比。
(4)同温同压下,同体积任何气体的质量比等于其相对分子质量之比。
(5)同温同压下,同质量任何气体的体积之比等于其相对分子质量倒数之比。
4.质量守恒定律
(1)参加反应的各物质质量总和=反应生成物的质量总和
(2)反应前后各种原子的种类及个数相同
(3)是书写化学方程式及其计算的依据
(二)分析热点 把握命题趋向
物质的量、气体摩尔体积等是高考必考或常考知识点,通常以选择题或填空题形式出现。其主要特点是:
1.阿伏加德罗定律及应用。命题的热点是:已知同温同压(或同温同容)下不同气体的某些条件,推断或比较其物理量(如体积、质量或密度等)的大小;或者根据反应原理,结合质量守恒定律、阿伏加德罗定律推断气态产物或反应物的化学式。
2.阿伏加德罗常数的应用。其主要特点:一是已知阿伏加德罗常数为NA,判断一定量的物质所含的某种粒子数目的多少。纵观近十年高考试题,发现对此题型的考查保持了相当强的连续性。如从1994年一直考到最近的2003年。题目在注重对计算关系考查的同时,又隐含对某些概念理解的考查。其解题的方法思路是:在正确理解有关概念的基础上,将各物质的质量、气体的体积、溶液的浓度等转化为指定粒子的物质的量(摩尔)进行判断。二是近几年来通过阿伏加德罗常数进行一些量之间的换算亦成为高考的热点。三是阿伏加德罗常数在物理学中有着广泛的应用,如电解时析出金属(或放出气体)的质量与耗电量之间必然要用到阿伏加德罗常数,今后此类的命题会加强。
[例题](2002年上海,8)NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是
A.80 g硝酸铵含有氮原子数为2NA
B.1 L 1 mol/L 的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为NA
C.标准状况下,11.2 L 四氯化碳所含分子数为0.5NA
D.在铜与硫的反应中,1 mol 铜失去电子数为2NA
解析:本题属于考查阿伏加德罗常数的常见题,每一个选项都设有易疏忽的地方,能检测学生仔细分析的能力。要注意物质的组成和构成粒子。在使用气体摩尔体积时要检查物质的状态是否为气体。发生化学反应要弄清其产物,这样转移电子数的分析才不致出错。
A.NH4NO3:n(N)==1 mol 含N原子数为2NA;
B.在盐酸溶液中,不存在HCl分子,而是已完全电离为H+、Cl-
C.CCl4在通常情况下为液体,标准状况时更不会成为气体;
答案:A
二、物质的量浓度与溶解度
●考点阐释
1.了解溶液的组成和有关的概念,如饱和溶液、不饱和溶液、溶解度、温度对溶解度的影响及溶解度曲线等。理解溶液中溶质的质量分数的概念和物质的量浓度的涵义。
2.掌握有关物质溶解度的计算和有关溶液浓度(溶液中溶质的质量分数、物质的量浓度)的计算,掌握物质的量浓度、溶质的质量分数和溶解度之间的相互换算。
●试题类编
(一)选择题
1.(2002年春,11)今有0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液300 mL,0.1 mol·L-1 MgSO4溶液200 mL和0.1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液100 mL,这三种溶液中硫酸根离子浓度之比是
A.1∶1∶1 B.3∶2∶2
C.3∶2∶3 D.1∶1∶3
2.(2001年全国,16)在无土载培中,需配制一定量含50 mol NH4Cl、16 mol KCl和24 mol K2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制,三者的物质的量依次是(单位为mol)
A.2、64、24 B.64、2、24
C.32、50、12 D.16、50、24
3.(2000年春,17)下列溶液中的c(Cl-)与50 mL 1 mol·L-1氯化铝溶液中的c(Cl-)相等的是
A.150 mL 1 mol·L-1氯化钠溶液
B.75 mL 2 mol·L-1氯化铵溶液
C.150 mL 1 mol·L-1氯化钾溶液
D.75 mL 1 mol·L-1氯化铝溶液
4.(2000年春,3)20 mL浓度为0.05 mol·L-1的含Mn+的溶液,恰好把15 mL浓度为0.1 mol·L-1的含S2-溶液中的S2-全部沉淀,则n的值是
A.4 B.3 C.2 D.1
5.(1999年全国)已知25%氨水的密度为0.91 g·cm-3,5%氨水的密度为0.98 g·cm-3。若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是
A.等于15% B.大于15%
C.小于15% D.无法估算
6.(1999年上海,12)(1994年全国,20)已知某盐在不同温度下的溶解度(如下表):
T/℃
0
10
20
30
40
S(g/100 g水)
11.5
11.51
19.4
24.4
37.6
若把质量分数为22%的该盐溶液由60℃逐渐冷却,则开始析出晶体的温度应在
A.0℃~10℃ B.10℃~20℃
C.20℃~30℃ D.30℃~40℃
7.(1999年广东,17)已知35%NaOH溶液的密度为1.38 g·cm-3,5% NaOH溶液的密度为1.05 g·cm-3,若将上述两溶液等体积混合,所得NaOH溶液的质量分数是
A.大于20% B.等于20%
C.小于20% D.无法估算
8.(1998年全国,5)300 mL某浓度的NaOH溶液中含有60 g溶质。现欲配制1 mol·L-1 NaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为
A.1∶4 B.1∶5
C.2∶1 D.2∶3
9.(1998年全国,21)将标准状况下的a L HCl(g)溶于1000 g水中,得到的盐酸密度为b g·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是
A.mol·L-1 B.mol·L-1
C.mol·L-1 D.mol·L-1
10.(1998年上海,8)在100 g浓度为18 mol·L-1、密度为ρ(g·cm-3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成 9 mol·L-1的硫酸,则加入水的体积为
A.小于100 mL B.等于100 mL
C.大于100 mL D.等于mL
11.(1998年上海,9)在10 mL 0.01 mol·L-1的纯碱溶液中,不断搅拌并逐滴加入1.2 mL 0.05 mol·L-1盐酸,完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为
A.1.344 mL B.2.240 mL
C.0.672 mL D.0 mL
12.(1997年全国,11)分别取等质量80℃的甲、乙两种化合物的饱和溶液,降温至20℃后,所析出的甲的质量比乙的大(甲和乙均无结晶水)。下列关于甲、乙溶解度的叙述中肯定正确的是
A. 20℃时,乙的溶解度比甲的大
B. 80℃时,甲的溶解度比乙的大
C.温度对乙的溶解度影响较大
D.温度对甲的溶解度影响较大
13.(1996年全国,17)用10 mL的0.1 mol·L-1 BaCl2溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是
A.3∶2∶2 B.1∶2∶3
C.1∶3∶3 D.3∶1∶1
14.(1996年全国,22)已知:t℃时,某物体的不饱和溶液a g中含溶质m g。若该溶液蒸发b g水并恢复到t ℃时,析出溶质m1 g。若原溶液蒸发c g并恢复到t ℃时,则析出溶质m2 g。用S表示该物质在t ℃时的溶解度,下式中正确的是
A.S= B.S=
C.S= D.S=
15.(1996年上海,18)将60℃的硫酸铜饱和溶液100 g,冷却到20℃,下列说法正确的是
A.溶液质量不变
B.溶剂质量发生变化
C.溶液为饱和溶液,浓度不变
D.有晶体析出,溶剂质量不变
16.(1995年全国,26)某温度下,在100 g水中加入m g CuSO4或加入n g CuSO4·5H2O,均可使溶液恰好达到饱和,则m与n的关系符合
A.m= B.m=
C.m= D.m=
17.(1994年全国,25)100 mL 0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO的物质的量浓度为
A.0.20 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.40 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1
(二)笔答题
18.(2001年全国,25)标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12.0 mol·L-1、密度为0.915 g·cm-3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。(本题中氨的相对分子质量以17.0,水的密度以1.00 g·cm-3计)
19.(2000年全国,29)将某温度下的KNO3溶液200 g蒸发掉10 g水,恢复到原温度,或向其中加入10 g KNO3固体,均可使溶液达到饱和。试计算:
(1)该温度下KNO3的溶解度。
(2)原未饱和溶液中溶质的质量分数。
20.(1998年全国,35)下面是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100 g H2O)
(计算时假定:①盐类共存时不影响各自的溶解度;②过滤晶体时,溶剂损耗忽略不计)
(1)取23.4 g NaCl和40.4 g KNO3,加70.0 g H2O,加热溶解。在100℃时蒸发掉50.0 g H2O,维持该温度,过滤析出晶体,计算所得晶体的质量(m高温)。
将滤液冷却至10℃,待充分结晶后,过滤。计算所得晶体的质量(m低温)。
(2)另取34.0 g NaNO3和29.8 g KCl,同样进行如上实验。10℃时析出的晶体是 (写化学式)。100℃和10℃得到的晶体质量(m′高温和m′低温)分别是多少?
●答案解析
(一)选择题
1.答案:D
解析:解此题时首先要明确SO的浓度与溶液的体积无关。只与溶质组成和溶质的浓度有关。
2.答案:B
解析:要从溶液中电荷守恒和原子守恒两个角度来解决此题。营养液中的SO全部来源于(NH4)2SO4,同时该物质也提供了48 mol的NH,所以还需NH4Cl 2 mol,KCl 64 mol。
3.答案:D
解析:溶液中离子浓度的大小取决于溶质的组成和溶质的浓度,与溶液的体积大小无关。1 mol·L-1氯化铝溶液中c(Cl-)为3 mol·L-1,而选项A和C的溶液中c(Cl-)均为1 mol·
L-1,选项B的溶液中的c(Cl-)为2 mol·L-1。
4.答案:B
解析:此题考查了利用电荷守恒来解题的计算技巧。
20 mL×0.05 mol·L-1×n=15 mL×0.1 mol·L-1×2 n=3。
5.答案:C
6.答案:D
解析:首先求已知溶液中,100 g水中含有溶质的质量。(100-22)∶100=22 g∶x,x=28.2 g,由此解得降温至30℃~40℃时析出晶体。
7.答案:A
解析:因NaOH溶液的密度大于1 g·cm-3,等体积混合后的溶液的质量分数大于两溶液质量分数之和的二分之一倍。
8.答案:A
解析:依题意,原NaOH溶液的浓度是c0==5 mol·L-1。
设原溶液与水混合时体积不变,则以体积比1∶4稀释即成试题所要求的溶液。因此,选项A是本题答案。
9.答案:D
解析:要求溶液的浓度需知溶液的体积和溶质的物质的量。
1第三部分 元素化合物
第六章 碱金属
●考点阐释
1.以钠为例,了解典型碱金属的物理和化学性质。
2.从原子的核外电子排布,理解ⅠA族元素(单质和化合物)的相似性和递变性。
3.以Na2O2为例,了解过氧化物的性质。
4.掌握钠的几种最重要的化合物(NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的性质和用途。
●试题类编
(一)选择题
1.(2002年春上海,19)在烧杯中加水和苯(密度:0.88 g/cm3)各50 mL。将一小粒金属钠(密度:0.97 g/cm3)投入烧杯中。观察到的现象可能是
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动
2.(2001年全国理综,13)将a g含NaOH样品溶解在b mL 0.1 mol·L-1的硫酸中,再加入c mL 0.1 mol·L-1的氢氧化钡溶液,反应后所得溶液恰好呈中性,则样品中NaOH的纯度是(NaOH相对分子质量为40)
A.[(b-c)/125a]×100% B.[(b-2c)/125a]×100%
C.[(b-c)/250a]×100% D.[(8b-8c)/a]×100%
3.(2001年上海,11)碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是
①高沸点 ②能溶于水 ③水溶液能导电 ④低熔点 ⑤熔融状态不导电
A.①②③ B.③④⑤ C.①④⑤ D.②③⑤
4.(2001年上海,5)下列科学家中,为我国化学工业做出重大贡献的是
A.邓稼先 B.李四光 C.华罗庚 D.侯德榜
5.(2000年春,25)用1 L 1.0 mol·L-1 NaOH溶液吸收0.8 mol CO2,所得溶液中的CO和HCO的浓度之比约是
A.1∶3 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2
6.(1999年上海,6)下列俗称表示同一物质的是
A.苏打、小苏打 B.胆矾、绿矾
C.三硝酸甘油酯、硝化甘油 D.纯碱、烧碱
7.(1998年上海,23)已知酸性强弱顺序为H2CO3> 下列化学
方程式正确的是
8.(1997年全国,8)某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3。若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:①加适量H2SO4溶液,②加金属Na,③结晶,④加过量NaOH溶液,⑤加强热脱结晶水,⑥过滤。正确的操作步骤是
A.②⑥③ B.④⑥①③
C.④⑥③⑤ D.②⑥①③⑤
9.(1997年上海,18)在下列各物质中加入过量盐酸后,最终不产生沉淀或浑浊的是
A.偏铝酸钠溶液 B.苯酚钠溶液
C.硅酸钠溶液 D.硫代硫酸钠溶液
10.(1996年全国,18)某溶液中有NH、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是
A.NH B.Mg2+ C.Fe2+ D.Al3+
11.(1996年上海,27)某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或二种。现将13.8 g样品加入足量水,样品全部溶解。再加入过量的CaCl2溶液,得到9 g沉淀。对样品所含杂质的正确判断是
A.肯定有KNO3
B.肯定有KNO3,可能还含有Na2CO3
C.肯定没有Ba(NO3)2,可能有KNO3
D.肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2
12.(1996年上海,7)下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是
A.干冰灭火剂 B.黄砂
C.干粉(含NaHCO3)灭火剂 D.泡沫灭火剂
13.(1995年上海,9)能从水溶液中还原6 mol H+的是
A.2 mol Fe B.6 mol OH-
C.6 mol I- D.6 mol Li
14.(1995年上海,23)等体积等物质的量浓度的NaHCO3溶液和Ba(OH)2溶液混合,离子方程式正确的是
A.HCO+OH-===H2O+CO
B.2HCO+Ba(OH)2===BaCO3↓+2H2O+CO
C.HCO+Ba2++OH-===H2O+BaCO3↓
D.2HCO+Ba2++2OH-===BaCO3↓+2H2O+CO
15.(1994年全国,15)在一定温度下,向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06 g 无水Na2CO3,搅拌后静置,最终所得晶体的质量
A.等于1.06 g B.大于1.06 g而小于2.86 g
C.等于2.86 g D.大于2.86 g
(二)笔答题
16.(2003年春,24)下图中A至F是化合物,G是单质
写出A、B、E、F的化学式
A________ B________ E________ F________
17.(2002年春上海,58)铁路提速为鲜活水产品、新鲜水果和蔬菜的运输提供了有利条件。
在鲜活鱼的长途运输中,必须考虑以下几点:水中需要保持适量的O2;及时除去鱼排出的CO2;防止细菌的大量繁殖。现有两种在水中能起供氧灭菌作用的物质,其性能如下:
过氧化钠(Na2O2):易溶于水,与水反应生成NaOH和O2;
过氧化钙(CaO2):微溶于水,与水反应生成Ca(OH)2(微溶)和O2。
根据以上介绍,你认为运输鲜活水产品时应选择 加入水中。原因是 。
在不通风场所,苹果会散发 的气味,时间久了会腐烂;马铃薯块茎通过
呼吸产生乳酸。铁路提速可减少鲜果和蔬菜在运输中的损耗。
18.(2000年上海,33)某天然碱(纯净物)可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30 mL,产生CO2的体积(标准状况)如下表:
(1)由第Ⅰ组数据中的CO2体积与样品质量之比,可以推测用2.49 g样品进行同样的实验时,产生CO2 mL(标准状况)。
(2)另取3.32 g天然碱样品于300℃加热分解至完全(300℃时Na2CO3不分解),产生CO2 112 mL(标准状况)和水0.45 g,计算并确定该天然碱的化学式。
(3)已知Na2CO3和HCl(aq)的反应分下列两步进行:
Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
由上表中第Ⅳ组数据可以确定所用的HCl(aq)的浓度为 mol·L-1
(4)依据上表所列数据以及天然碱的化学式,讨论并确定上述实验中CO2(标准状况)体积V(mL)与样品质量W g之间的关系式 。
19.(2000年广东,24)(1)分别写出由氧在一定条件下生成下列物质的化学方程式(必须注明反应条件)。
①O3: 。②Na2O2: 。③Na2O: 。
(2)指出氧在下列各物质中的化合价:
O3________;Na2O2________;Na2O________。
(3)KO2能吸收CO2生成K2CO3和O2,故可用作特殊情况下的氧气源,试写出该反应的化学方程式 。
(4)人体内O对健康有害,使人过早衰老,但在催化剂SOD存在下可以发生如下反应,请完成该反应的离子方程式:
20.(2000年广东,28)在1.00 L 1.00 mol·L-1 NaOH溶液中通入16.8 L标准状况下的CO2,计算所得溶液中含有的NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为________。
21.(1994年全国,29)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,请从下图中选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol·L-1盐酸和蒸馏水)。
请填写下列空白:
(1)写出在实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式 。
(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号) 。
(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母,连接胶管省略) 。
●答案解析
(一)选择题
1.答案:D
解析:此题考查的面很广,首先是苯与水互不溶解,还有钠的密度处于苯和水之间,钠能与水中的氢反应而不与苯中的氢反应。另外钠与水反应放出的氢气使钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动。
2.答案:A
解析:2n(H2SO4)=2n[Ba(OH)2]+。m(NaOH)=()×40。NaOH的纯度=×100%。
3.答案:A
解析:碱金属属于活泼的金属元素,卤素属于活泼的非金属元素,它们之间形成的大都是离子化合物,沸点较高、能溶于水,水溶液能导电。
4.答案:D
解析:此题考查了学生的化学史知识。邓稼先是核物理学家,李四光为地质学家,华罗庚为数学家,只有侯德榜为化学家,是侯氏制碱法的发明人。
5.答案:A
解析:当两反应物的物质的量之比为1∶1时,产物为NaHCO3;为2∶1时,产物为Na2CO3;处于两比值之间时为两产物的混合物。设Na2CO3的物质的量为x,NaHCO3的物质的量为y,则:2x+y=1 L×1.0 mol·L-1 x+y=0.8 mol解得x∶y=1∶3
6.答案:C
解析:本题主要考查中学教材中出现的常见物质的俗名。可通过分类比较,熟记有关物质的俗名,如大苏打、苏打、小苏打分别为硫代硫酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠;含有结晶水的某些硫酸盐统称为矾,CuSO4·5H2O称为胆矾,FeSO4·7H2O称为绿矾等。
7.答案:BC
解析:此题为新信息题。学会新信息,并加以应用联系旧知识。盐和酸生成新盐和新酸,
并且反应物中的酸的酸性强于生成物的酸的酸性。酸性H2CO3> ,所以A、
B均可以发生反应。酸性 >HCO,所以C又可以反应。A中
与Na2CO3继续反应;D与B相反, 与NaHCO3不反应。
8.答案:B
解析:从实际出发,给出的操作②不可选。因Na与水激烈反应,而在Fe2(SO4)3中一般要燃烧爆炸。这样排除A、D选项。由题意要制芒硝(Na2SO4·10H2O),带有结晶水。而C选项中含操作⑤,这样得不到晶体故也不正确。所以只有B选项合题意。
9.答案:A
解析:AlO在HCl过量的情况下变成Al3+,即NaAlO2+4HCl===NaCl+AlCl3+2H2O为
无色透明溶液。苯酚钠与过量盐酸反应 +HCl +NaCl,
其中 常温下溶解度小,在水中以浊液形式存在。Na2SiO3+2HCl+H2O===
2NaCl+H4SiO4↓,H4SiO4为沉淀不溶于水。Na2S2O3+2HCl===2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,析出单质硫浅黄色沉淀。
10.答案:AC
解析:当向此溶液中加入过量NaOH溶液时,会生成AlO、Mg(OH)2沉淀、Fe(OH)2沉淀和NH3·H2O。当微热并搅拌时,NH3·H2ONH3↑+H2O,NH会大量减少。同时Fe(OH)2会变成Fe(OH)3,使Fe2+大量减少。当再加入过量盐酸时,AlO会变成Al3+,即AlO+4H+===Al3++2H2O,可见溶液中Al3+没有减少。同时Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O,Mg2+也没有减少。
11.答案:AB
解析:将13.8 g样品加入足量的水,样品全溶解则样品中一定无Ba(NO3)2(因能与K2CO3生成沉淀)。下面用中值法分析:如13.8 g是纯的K2CO3,则生成CaCO3沉淀应为10 g,而现在得沉淀9 g,则混进的杂质或不与CaCl2生成沉淀,或13.8 g杂质与CaCl2作用生成的沉淀小于9 g。杂质中KNO3不与CaCl2生成沉淀,符合题意。而13.8 g Na2CO3与CaCl2混合生成沉淀为×100 g·mol-1>9 g不合理。所以选项A正确。但分析选项B,可能存在这样的情况,即混进很多的KNO3,而只混进少量的Na2CO3,这时也可以保证13.8 g样品与CaCl2反应后只生成9 g沉淀,故B也正确。此题考查学生思维的严密性。选项B很容易漏掉。
12.答案:B
解析:干冰为固体CO2,干粉灭火剂主要成分为NaHCO3,在Na燃烧时先分解生成CO2、水;而泡沫灭火剂主要成分为NaHCO3,Al2(SO4)3,使用时先混合反应,生成CO2,Al(OH)3胶状沉淀泡沫。燃烧的钠可在CO2及水中继续燃烧,故A、C、D选项不合理,只能选B。
13.答案:D
解析:Fe+2H+===H2↑+Fe2+,故2 mol铁只能置换4 mol H+;OH-,I-不能还原H+;故选D。
14.答案:C
解析:直接按题的要求写出离子方程式即可。但注意物质中阴、阳离子的配比。(设各
1 mol)Na++HCO+Ba2++2OH-===H2O+BaCO3↓+Na++OH-消去Na+和1 mol OH-,对照选项即C正确。
15.答案:D
解析:饱和Na2CO3溶液中加入1.06 g无水Na2CO3,有晶体析出,反应如下:
Na2CO3+10H2O===Na2CO3·10H2O
106 286
1.06 g 2.86 g
由于原饱和溶液中溶剂量(水)减少,导致又析出晶体。所以大于2.86 g。
(二)笔答题
16.答案:A.NaHCO3 B.Na2CO3 E.Na2O2 F.NaOH
解析:本题为一推断题,题目文字表述简洁明了,主要考查元素化合物间的相互转化关系和对知识进行归纳分析、综合比较判断的能力。其解题方法思路是根据物质的分解规律,综合分析比较可知,化合物A受热分解可生成三种化合物,在中学常见的化合物范围内,A可能为某些酸式盐或碱式碳酸铜。因A分解产生的两种化合物都能与化合物E反应产生单质G。G可能为O2,E为Na2O2,然后进行推测验证,A为NaHCO3、B为Na2CO3、F为NaOH。
17.答案:过氧化钙(或CaO2) Na2O2与水反应激烈,生成NaOH溶液的碱性太强(或CaO2在水中逐步溶解,与水缓慢反应不断提供O2) 酒精 无氧
解析:此题综合性较强,综合考查了无机化学、有机化学和生物学知识。审题时要明确题目从生物学角度的三个要求:缓慢持续供O2、除CO2和消毒。按三个要求选化学物质;在无氧的条件下,苹果中的葡萄糖会分解为酒精和CO2,马铃薯中的葡萄糖会分解为乳酸。
18.答案:(1)504 (2)2Na2CO3·NaHCO3·2H2O (3)2.5
(4)0<W≤4.98 V(CO2)=202.4W(mL)
4.98<W≤12.45 V(CO2)=1680-134.9W(mL)
12.45≤W V(CO2)=0
解析:这是一个和同学们平时解“NaHCO3和Na2CO3混合物与盐酸反应一类计算题”不太相同的大型计算题。首先Na2CO3、NaHCO3和H2O以复合物即纯净物的形态出现。其次盐酸是逐滴加入,先与复合物中Na2CO3反应,当Na2CO3全部转化为NaHCO3,再滴入HCl才有CO2放出。第三,天然碱样品受热分解时产生的CO2和H2O的物质的量不同:n(CO2)= =0.005 mol,n(H2O)= =0.025 mol。由此知天然碱样品中含H2O。最后,在讨论CO2体积V与样品质量W的关系时,需分段。由计算出的盐酸浓度去算样品如完全反应放出CO2质量为4.98 g;如样品无CO2放出,只是Na2CO3转换为NaHCO3则30 mL盐酸可以和12.45 g样品反应。这样分段讨论可以分为下面三个过程:0<W<4.98;4.98≤W≤12.45;12.45≤W。
(1)672 mL×2.49 g/3.32 g=504 mL
(2)由题意可知,天然碱的主要成分为:Na2CO3和NaHCO3,再由分解反应的方程式可得:n(NaHCO3)=2n(CO2)=2×112 mL/22400 mL·mol-1=0.01 mol
n(Na2CO3)=672 mL/22400 mL·mol-1-0.01 mol=0.02 mol
n(H2O)=(0.45 g-18 g·mol-1×112 mL/22400 mL·mol-1)/18 g·mol-1=0.02 mol
天然碱为:2Na2CO3·NaHCO3·2H2O
(3)由表中数据可以看出,第Ⅳ组中天然碱过量,因7.47 g/3.32 g=2.25倍,则7.74 g中含Na2CO3的物质的量为:0.02 mol×2.25=0.045 mol
盐酸的浓度为:(0.045 mol+672 mL/22400 mL·mol-1)/0.03 L=2.5 mol·L-1
(4)当盐酸与天然碱恰好完全反应生成CO2时,天然碱2Na2CO3·NaHCO3·2H2O的摩尔质量为332 g·mol-1,每mol天然碱消耗盐酸5 mol,则样品质量为:(0.03 L×2.5 mol·L-1×332 g·mol-1)/5 mol=4.98 g;当样品过量,Na2CO3恰好转化为NaHCO3而没有生成CO2时,样品质量为:(0.03 L×2.5 mol·L-1×332 g·mol-1)/2=12.45 g。然后在0<W≤4.98、4.98<W≤12.45、12.45≤W三个区间讨论计算即可。
19.答案:(1)①3O22O3 ②2Na+O2Na2O2 ③4Na+O22Na2O
(2) 0 -1 -2 (3)4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2
(4)2 2 1 2 OH-
解析:这是一道考查钠及其化合物性质和化学方程式书写及方程式配平的综合题,题目难度不算太大,但对学生能力要求较高,对Na2O2和Na2O的形成条件要熟练掌握。Na2O2中氧的化合价要清楚。对第(4)问方程式配平可依据原子守恒和电荷守恒来配平。
20.答案:Na2CO3:0.250 mol NaHCO3:0.500 mol
解析:通入CO2的物质的量=16.8 L/22.4 L·mol-1=0.750 mol
溶液中NaOH物质的量=1.00 L×1.00 mol·L-1=1.00 mol
根据2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
该反应中CO2过量:0.750 mol-1.00 mol/2=0.250 mol
生成的Na2CO3为1.00 mol/2=0.5 mol
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
反应中Na2CO3过量,生成的NaHCO3为n(反应的CO2)×2=0.500 mol
溶液中剩余的Na2CO3为0.500 mol-0.250 mol=0.250 mol
21.答案:(1)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;Na2O+H2O===2NaOH
(2)⑤①④
(3)(G)接(A)、(B)接(F)
解析:Na2O2可以跟水反应生成NaOH和O2,Na2O和水反应生成NaOH,Na2O2跟CO2反应生成Na2CO3和O2,Na2O跟CO2反应生成Na2CO3。因此选用这两个反应中的任一个,都可以通过测量产物O2的体积来测定Na2O2的纯度。根据题目要求,应采用前一反应,因为根据这一反应原理设计的实验仪器装置较后一反应方案简单,后一方案不是最简单的。选用前一反应方案需要的仪器装置是⑤、①、④,装置的连接顺序是G接A、B接F。
●命题趋向与应试策略
(一)重视基础 形成知识规律
1.钠及其化合物间的转化关系
(1)单质钠的化学性质
钠原子最外层只有一个电子,在反应中极易失去这个电子,所以单质钠具有强还原性,可与非金属单质(O2、X2、S等)反应,也可与水、酸、盐溶液和熔融的盐等反应。在复习这些反应时注意以下几点:
①不同条件下钠与氧气(或空气)反应的现象、反应物的用量、产物的结构和稳定性不同;
②钠与水反应现象的原因解释;
③钠与水、酸、盐溶液的反应,实质上是钠原子与水或酸电离出的H+的反应,所以H+浓度不同,反应剧烈程度不同;
④金属活动顺序表中氢后面的金属阳离子的氧化性虽然强于H+,但其反应速率远小于钠原子与H+的反应速率,故金属钠投入盐溶液中首先是与水的反应;然后再分析NaOH是否与盐发生复分解反应。如果是铝盐溶液,还要考虑钠与铝盐的量的问题,因过量的NaOH能溶解Al(OH)3;
⑤工业上利用钠作还原剂把钛、锆、铌、钽等金属从它们的熔融卤化物中还原出来,不能有水的参与;如:4Na+TiCl44NaCl+Ti
(2)过氧化物与一般普通氧化物的不同
2.碱金属元素
(1)碱金属单质都是银白色固体,其熔沸点随原子序数增大而降低。
(2)碱金属单质具有强还原性,常温下极易与水发生置换反应。
(3)碱金属单质常保存在煤油中(锂则需要保存在石蜡中)。
(4)碱金属能发生焰色反应(钾呈紫色,钠呈黄色)。
(5)碱金属氧化物(M2O)都是可溶性碱性氧化物,具有其通性。
(6)碱金属过氧化物(M2O2)都具有漂白性。
(二)分析热点 把握命题趋向
钠及其化合物(Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3)的性质是高考考查的核心内容。其重点是:①钠与水(盐溶液)的反应原理和现象。②Na2O2与H2O、CO2反应的原理,会从电子转移角度来解释,注意反应前后的气体体积差和固体质量差在计算中的应用。③NaOH为中学阶段最常用的碱性试剂,常跟酸、酸性氧化物、酸式盐反应,跟两性单质、两性氧化物、两性氢氧化物的反应,跟盐的反应和在有机反应(卤代烃、酯类水解)中的应用。④Na2CO3和NaHCO3在与酸反应时的原理、快慢及消耗酸的量(或生成CO2的量)的大小比较。特别是Na2CO3溶液与盐酸反应时,混合顺序不同,反应原理也不同。高考题除在选择题中对这些知识直接考查外,还利用这些知识结合其他元素及化合物知识为载体,编制推断题、简答题和计算题。以Na2O2与H2O(或CO2)反应,产生氧气设计综合实验,也是高考的热点。
碱金属是典型的活泼金属,其化合物一般为离子化合物,既要注意碱金属元素与卤素化合的典型性,与氧族元素化合的复杂性(能形成过氧化物、超氧化物、多硫化物等),又要注意还能与氢、氮等元素形成离子化合物,并且注意这些化合物的性质(如易水解),这也是无机信息题的一个很好的出题知识点,也是今后的一个命题方向。
本章知识与科学技术联系较多。如碱金属元素在电光源、光电管、核技术和贵重金属冶炼方面的应用常常涉及到物理、生物等学科知识,是理科综合命题的内容载体;Na2CO3、NaOH、Na2O2等在日常生活和工农业生产中的应用等。复习时要注意应用原理的分析,以提高学以致用的能力,从而提高学生思维素质。
[例题]最近,德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素,质量数是85。根据材料回答下列问题:
(1)铷37Rb位于周期表的第________周期、第________族。
(2)关于铷的结构和性质判断正确的是________。
①与水反应比钠剧烈②它的原子半径比纳小③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2④它的阳离子最外层电子数和镁相同⑤它是还原剂
A.①③④ B.②③⑤ C.②④ D.①③⑤
(3)氢化铷与水反应可放出氢气,则下列叙述正确的是________。
A.氢化铷溶于水显酸性
B.氢化铷中氢离子被还原为氢气
C.氢化铷与水反应时,水是还原剂
D.氢化铷中氢离子最外层有两个电子
(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4 L,这种碱金属可能是________。
A.Li B.Na C.K D.Cs
解析:(1)由原子核外的电子排布规律可推知37Rb的原子结构示意图为
Rb应位于第五周期第ⅠA族。(2)由Rb的原子结构示意图可知②④不正确;又因Na、Rb同主族,根据同主族元素的性质递变规律知,Rb的金属性比Na强,故①③⑤正确。(3)由反应RbH+H2O===RbOH+H2↑可知:水中氢元素的化合价由+1价降低为零价,水作氧化剂,而RbH中的氢元素的化合价升高,由-1价变为零价,RbH作还原剂,H-核外有两个电子,答案为D。(4)设该合金的相对平均原子质量为M,则根据电子得失守恒可得:

因Ar(Rb)>25,则另一种碱金属的相对原子质量应小于25,可能为Li或Na,答案为
A、B。
答案:(1)五 ⅠA (2)D (3)D (4)AB
第七章 卤素
●考点阐释
1.掌握氯气的性质、制法。以氯为例,了解卤族元素的物理性质和化学性质。了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途。
2.从原子的核外电子排布,理解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。
●试题类编
(一)选择题
1.(2002年上海,1)为维持人体内电解质平衡,人在大量出汗后应及时补充的离子是
A.Mg2+ B.Ca2+ C.Na+ D.Fe3+
2.(2002年河南,14)碘跟氧可以形成多种化合物,其中一种称为碘酸碘,在该化合物中,碘元素呈+3和+5两种价态,这种化合物的化学式是
A.I2O3 B.I2O4 C.I4O7 D.I4O9
3.(2001年全国,17)在100 mL 0.10 mol·L-1的AgNO3溶液中加入100 mL溶有2.08 g BaCl2的溶液,再加入100 mL溶有0.010 mol CuSO4·5H2O的溶液,充分反应。下列说法中正确的是
A.最终得到白色沉淀和无色溶液
B.最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物
C.在最终得到的溶液中,Cl-的物质的量为0.02 mol
D.在最终得到的溶液中,Cu2+的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
4.(2001年春,3)放在敞口容器中的下列溶液,久置后溶液中该溶质的浓度会变大的是
A.浓硫酸 B.氢氧化钠
C.氯水 D.氯化钠
5.(2001年上海,1)漂白粉的主要成分是
A.Ca(OH)2 B.Ca(ClO)2
C.CaCl2 D.CaCO3
6.(2000年春,19)HBr和HI的稳定性,前后两个性质的大小关系
A.大于 B.等于
C.小于 D.不能肯定
7.(2000年春,11)下列对溴化钠的描述中,正确的是
A.是一种可溶于水的晶体,熔点较高
B.跟AgNO3溶液反应将生成白色沉淀
C.跟浓硫酸反应是制取溴化氢气体的常用方法
D.其工业制法之一是将金属钠跟单质溴反应
8.(1999年上海,8)下列各组物质中不易用物理性质区别的是
A.苯和四氯化碳 B.酒精和汽油
C.氯化铵和硝酸铵晶体 D.碘和高锰酸钾固体
9.(1999年上海,17)某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-与ClO的浓度之比为1∶3,则Cl2与NaOH溶液反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为
A.21∶5 B.11∶3
C.3∶1 D.4∶1
10.(1998年全国,6)氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,预计它跟水反应的最初生成物是
A.HI和HClO B.HCl和HIO
C.HClO3和HIO D.HClO和HIO
11.(1998年全国,14)将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是
A.硫酸 B.氯水 C.硝酸锌 D.氯化铜
12.(1998年上海,2)近年来,加“碘”食盐较少使用碘化钾,因其口感苦涩且在贮藏和运输中易变化,目前代之加入的是
A.I2 B.KIO C.NaIO D.KIO3
13.(1997年全国,21)为实现中国2000年消除碘缺乏病的目标。卫生部规定食盐必须加碘,其中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在。已知在溶液中IO可和I-发生反应:IO+5I-+
6H+===3I2+3H2O,根据此反应,可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验,证明在食盐中存在IO。可供选用的物质有:①自来水,②蓝色石蕊试纸,③碘化钾淀粉试纸,④淀粉,⑤食糖,⑥食醋,⑦白酒。进行上述实验时必须使用的物质是
A.①③ B.③⑥
C.②④⑥ D.①②④⑤⑦
14.(1996年上海,4)随着卤素原子半径的增大,下列递变规律正确的是
A.单质的溶沸点逐渐降低
B.卤素离子的还原性逐渐增强
C.气态氢化物稳定性逐渐增强
D.单质氧化性逐渐增强
15.(1996年上海,14)检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
16.(1994年全国,23)把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95 mg溶于水后,与足量的硝酸银溶液反应,生成氯化银沉淀300 mg,则该氯化镁中的杂质可能是
A.氯化钠 B.氯化铝
C.氯化钾 D.氯化钙
17.(1994年全国,8)下列说法正确的是
A.漂白粉有效成分是氯酸钠
B.氟化氢在空气中呈现白雾,这种白雾有剧毒
C.碘化钾水溶液能使淀粉变蓝
D.氟气通入水中有氧气生成
(二)笔答题
18.(2002年全国理综,25)已知:①A、B、C、D四种物质均含元素X,有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序数依次递增。②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应,可得到B和C。④化合物D受热催化分解,可制得元素Y的单质。
(1)元素X是 ,Z是 。
(2)写出③中反应的化学方程式。

(3)写出④中反应的化学方程式:

19.(2001年春,26)将10.000 g氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中,通入氯气充分反应,然后把溶液蒸干并灼烧(高温加热),灼烧后残留物的质量为9.813 g。若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液,所得的沉淀干燥后质量为0.712 g。求原混合物中各化合物的质量。
20.(2001年上海,30)为了预防碘缺乏病,国家规定每千克食盐中应含有40 mg~50 mg 的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐,某同学取食盐样品428 g,设法溶解出其中全部的碘酸钾,将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液,溶液呈蓝色,再用0.030 mol·
L-1的硫代硫酸钠溶液滴定,用去18.00 mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下:
IO+5I-+6H+===3I2+3H2O I2+2S2O===2I-+S4O
21.(2000年全国,25)下图每一方框中的字母代表一种反应物或生成物:

物质A跟B反应生成物质E、F和G;物质C跟D反应生成物质I,某温度下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如上表格所示。请填写下列空白:
(1)物质H的分子式是_________。
(2)反应①的化学方程式是 。
(3)反应②的化学方程式(须注明反应条件)是 。
22.(1995年上海,28)溴酸钾与溴化钾在酸性溶液中反应,溴元素完全转化成单质溴,试写出反应的离子方程式: ,该反应中, mol溴酸钾中含有m g溴元素,它能 (填“氧化”或“还原”) mol的 (填写离子或物质名称)。
●答案解析
(一)选择题
1.答案:C
解析:人在大量出汗时,有氯化钠随汗水排出体外,所以需补充Na+。
2.答案:D
解析:习惯思维方式认为:只要将元素化合价代入,代数和等于零即可,这是错误的,一般规律是变价元素,高价部分应作为含氧酸根,I4O9可写成I(IO3)3,恰好符合题目要求,选D。
3.答案:B
解析:此题为一计算型推断题。经计算AgNO3、BaCl2、CuSO4·5H2O三种物质的物质的量都为0.01 mol,反应生成的AgCl和BaSO4各为0.01 mol。溶液中剩余的是0.01 mol NO、0.01 mol Cl-和0.01 mol Cu2+,所以溶液应呈蓝色,故A、C是错误的。两溶液混合后溶液的体积增大一倍,Cu2+的物质的量浓度为0.005 mol·L-1。
4.答案:D
解析:浓硫酸吸收空气中的水而使浓度减小;氢氧化钠吸收空气中的CO2而发生了变质;氯水也因分解放出氧气最终变为了稀盐酸;只有氯化钠溶液挥发出的是水而使溶液的浓度增大。
5.答案:B
解析:生成漂白粉的化学反应为:2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,所以,漂白粉中含有两种成分:Ca(ClO)2和CaCl2,其中只有Ca(ClO)2能在酸性条件下生成具有漂白作用的HClO,故主要成分为:Ca(ClO)2。
6.答案:A
解析:同主族元素的气态氢化物的稳定性由上至下依次减弱。
7.答案:A
解析:溴化钠是一种离子晶体,可溶于水,且熔点较高;其中溴离子可与银离子结合生成浅黄色的溴化银沉淀;溴离子能被浓硫酸氧化为单质的溴,所以常用浓磷酸与溴化钠反应制取溴化氢;自然界中溴以化合态存在,用单质钠与单质溴反应制溴化钠的经济成本太高。
8.答案:C
解析:苯的密度比水轻,CCl4的密度比水重;酒精和汽油的气味有明显不同;碘易升华,而KMnO4虽显紫色,但无此性质;NH4Cl和NH4NO3的物理性质相似,不易区别。
9.答案:D
解析:假设反应中生成1 mol NaClO和3 mol NaClO3,则有1 mol+3 mol×5=16 mol电子发生转移,由电子守恒知,必有16 mol氯原子被还原。
10.答案:B
解析:ICl中I带部分正电荷结合水分子中的OH-,形成HIO,则带部分负电荷的Cl结合H2O分子带部分正电荷的H+,形成HCl。
11.答案:BC
解析:硫酸不能将Fe2+氧化成Fe3+;氯水能将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+离子;金属铁溶于盐酸得到氯化亚铁的强酸性溶液,再加入硝酸锌后,溶液就显示有硝酸的性质,可以将Fe2+氧化成为Fe3+离子。氯化铜溶液中的Cu2+离子有一定的氧化能力,可以将金属铁氧化成Fe2+离子,但却不能将Fe2+离子氧化成为Fe3+离子。
12.答案:D
解析:I2不能食用,KIO和NaIO不稳定,故选D。
13.答案:B
解析:由题给反应,要证明有IO,应用到I-、淀粉和酸。现给出了KI淀粉试纸,包括前两种试剂,所以再选用食醋(即酸)便可完成上述检验。向待测液中加入醋酸,然后将溶液滴在KI淀粉试纸上,若试纸变蓝,即证明有IO。
14.答案:B
解析:随卤素原子半径的增大即按其原子核电荷增加的顺序,它们单质的熔点升高,对应阴离子的还原性增强,气态氢化物稳定性减弱;单质的氧化性减弱。
15.答案:D
解析:A、B选项因是干燥的故HCl、Cl2都不作用;C项两者都生成白色沉淀。而D项HCl无变化,Cl2可使其变蓝。
16.答案:B
解析:假设95 mg MgCl2粉末中无杂质
MgCl2~2AgCl
95 2×143.5
生成沉淀应为287 mg,小于300 mg,则杂质是含氯量较高的物质。
A.NaCl: B.AlCl3:= C.KCl: D.CaCl2:

MgCl2: 其中B的含氯量高于MgCl2的含氯量。
17.答案:BD
解析:漂白粉的有效成分是次氯酸钙,因而否定A;使淀粉变蓝的是碘的单质,否定C。
(二)笔答题
18.答案:(1)Cl(或氯) K(或钾)
(2)Cl2+2KOH===KCl+KClO+H2O
(3)2KClO32KCl+3O2↑
解析:此题的突破口是:室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应,可得到B和C,且A、B、C中都含有X,说明A中碱中发生了歧化反应,常温下能与碱溶液发生歧化反应的在中学化学中主要是Cl2、Br2等,这就缩小了思考的范围。再结合其他条件从而找出答案。
19.答案:NaCl为8.700 g,KBr为0.500 g,CaCl2为0.800 g
解析:设混合物中各物质的质量:NaCl为x,KBr为y,CaCl2为z。
x+y+z=10.000 g ①
2KBr+Cl2===2KCl+Br2
混合物中KBr转化为KCl,灼烧后溴全部挥发,因此:
x+y+z=9.813 g ②
①式-②式得:(1-)y=10.000 g-9.813 g
解得:y=0.500 g
残留物溶于水后加入足量碳酸钠溶液,发生如下反应:
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
从所得CaCO3的质量可以算出CaCl2的质量:z=0.721 g×=0.800 g
氯化钠的质量为:x=10.000 g-0.500 g-0.8000 g=8.700 g。
20.答案:合格
解析:I2+2S2O===2I-+S4O
n(I2)=0.03 mol·L-1×0.018 L×1/2=0.27×10-3 mol
IO+5I-+6H+===3I2+3H2O
n(KIO3)=0.27×10-3 mol×1/3=0.09×10-3 mol
每千克食盐中含KIO3:×1000 mg·g-1=45 mg
所以该加碘食盐是合格的。
21.答案:(1)HCl (2)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O

解析:本题综合考查了氯气的性质、电解饱和食盐水、氨气的合成等三个方面的内容,是MCE94无机框图题的再现,但难度有所下降,解决此题的关键是氯气的性质的应用,知道氯气与NaOH反应有三种产物,与H2反应有一种产物,本题即可突破。解此题另一关键点是题目所给的一组数据,由此推出C、D、I反应的化学计量数之比,从而得出该反应为合成氨反应。定性判断与定量推断相结合解无机框图题是今后命题的一个方向。
22.答案:BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O m/80 氧化 m/16 Br-
解析:根据同一元素不同价态间反应可生成中间价态的物质得出反应式;然后利用相对分子质量及化学计量数可顺利解决此问题。
●命题趋向与应试策略
(一)重视基础 形成知识规律
1.氯气及其化合物间的转化关系
氯的代表性中包含了卤素的相似性,掌握了氯气及其化合物的性质,就能推广出卤素的相似性,这是学好卤素的关键。有关氯气及其化合物的相互转化关系见下表:
2.卤素化学性质的相似性和递变性
(1)卤素是典型的非金属元素,其元素的非金属性强弱顺序为:F>Cl>Br>I
(2)卤素单质均是氧化剂,其氧化能力强弱顺序为:F2>Cl2>Br2>I2
(3)卤离子均具还原性,其还原性强弱顺序为:I->Br->Cl->F-
(4)卤素单质均能与氢化合,但反应条件不同,生成的气态氢化物稳定性亦不相同。
F2+H22HF H2+Cl22HCl Br2+H22HBr I2+H22HI
气态氢化物稳定性大小顺序为:HF>HCl>HBr>HI
(5)卤素单质均可与水反应,但反应难易程度不同。
2F2+2H2O===4HF+O2↑(剧烈反应)
Cl2+H2O===HCl+HClO(反应较慢)
2HClO===2HCl+O2↑
Br2+H2O===HBr+HBrO(反应微弱)
I2与H2O只有很微弱的反应。
(6)卤素单质可与碱溶液发生自身氧化还原反应生成-1价卤化物和+1价或+5价卤酸盐。
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
3Br2+6NaOH===5NaBr+NaBrO3+3H2O
(7)AgX除AgF外均不溶于水,不溶于酸。
(8)AgCl、AgBr、AgI均不稳定,见光发生分解反应,生成卤素单质及银。
2AgX2Ag+X2
(9)氢卤酸的水溶液均呈酸性,除HF是弱酸外,其余均为强酸,其酸性相对强弱顺序为:HI>HBr>HCl>HF。
3.卤素的特殊性
(1)碘单质遇淀粉显示出蓝色,该性质可用于检验Cl2,Cl2可使湿润的KI淀粉试纸变蓝,实质是:Cl2+2I-===I2+2Cl-。I2再作用于淀粉显示出蓝色,另外碘单质还易升华。
(2)氢氟酸能腐蚀玻璃(4HF+SiO2===SiF4↑+2H2O),因此,氢氟酸必须保存在塑料试剂瓶中,制备HF时,反应必须在铅制器皿中进行。
(3)氯气具有漂白性,其实质是Cl2与H2O反应生成的次氯酸(HClO)具强氧化性使有机色质褪色,次氯酸是一种强氧化性的弱酸。
(二)分析热点 把握命题趋向
卤素是典型的非金属元素,历来是高考的必考内容,其主要热点是:
1.卤素及其化合物的性质
既有对某一具体知识点考查的选择题,又有与其元素(如铁、硫等)或者与电解氯化钠溶液相结合组成框图的物质推断题,还有对卤素性质、制法、用途等全面考查的综合题,尤其是以氯气的性质及其实验室制取装置为基础的实验题,曾多次出现在高考试题中。因此要掌握氯及其化合物的性质、氯气的实验室制法,卤素的相似性和递变性。
2.卤素性质的迁移应用
对卤素性质迁移应用能力的考查已成为相当稳定的一个题型,主要考查学生的分析能力,适应新情境的能力及知识迁移应用能力。该类题目的特点是:给出类卤素如(CN)2、(SCN)2、IBr等的性质与卤素相似,或给出新的知识情境,然后依据卤素的性质结合具体的实例进行迁移应用。在进行迁移应用时,既要注意“类卤素”与卤素的相似性,即表现在单质的氧化性、与碱溶液反应生成卤化物和次卤酸盐、与Ag+结合的生成物的难溶性等。又要注意“类卤素”与卤素明显的差异性,即由于类卤素的组成不是一种元素,其各元素的化合价有差别,以致在参加化学反应中价态的变化与卤素单质不完全相同,如:IBr+H2O===HBr+HIO的反应不属于氧化还原反应等。
3.联系实际,综合应用
卤素知识与现代生产、日常生活、医疗保健、科学技术等各方面有着广泛的联系,如海洋资源的开发与利用、氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、氟与人体健康、碘与甲状腺肿、碘化银与人工降雨等。这些内容既能与化学基本理论、其他元素化合物知识、化学实验和化学计算融为一体;又能与电学等物理学知识、激素调节等生物学知识密切相关,常作为进行学科间相互综合、相互渗透考查的内容载体。所以卤素与实际相联系的知识必将是今后高考命题的热点之一。
[例题]碘缺乏症遍及全球,多发生于山区,南美的安第斯山区、欧洲的阿尔卑斯山区和亚洲的喜马拉雅山区是高发病地区。我国云南、河南等10余省的山区发病率也较高。据估计我国患者大约有1000万人。为控制该病的发生,较为有效的方法是食用含碘食盐。我国政府以国家标准的方式规定在食盐中添加碘酸钾(KIO3)。据此回答下列问题。
(1)碘是合成下列哪种激素的主要原料之一
A.胰岛素 B.甲状腺激素 C.生长激素 D.雄性激素
(2)长期生活在缺碘山区,又得不到碘盐的供应,易患
A.甲状腺亢进 B.佝偻病
C.地方性甲状腺肿 D.糖尿病
(3)可用盐酸酸化的碘化钾和淀粉检验食盐中的碘酸钾。反应的化学方程式为 ,氧化产物与还原产物的物质的量之比为_________,能观察到的明显现象是 。
(4)已知KIO3可用电解方法制得。原理是:以石墨为阳极,以不锈钢为阴极,在一定电流强度和温度下电解KI溶液。总反应化学方程式为:KI+3H2OKIO3+3H2↑,则两极反应式分别为:阳极 ,阴极 。
(5)在某温度下,若以12 A的电流强度电解KI溶液10min,理论上可得标况下氢气 L。
解析:此题重点考查了一些卫生保健的常识及与其有关的化学知识。碘是合成甲状腺激素的主要原料之一,缺碘易患地方性甲状腺肿,这一病症可用食含碘食盐的方法来预防。这些内容属于卫生保健的常识性知识。但检验食盐中是否含碘及如何制取碘盐中所需的KIO3,则需用化学知识来解决。在酸性条件下,IO可氧化I-生成单质碘,碘遇淀粉变为蓝色,反应的化学方程式为:5KI+KIO3+6HCl===6KCl+3I2+3H2O,I2既是氧化产物,又是还原产物,其物质的量之比为5∶1。
电解KI溶液时,在阳极放电的是I-,电极方程式为I-+3H2O-6e-===IO+6H+,在阴极放电的是水电离出的H+,电极方程式为:6H2O+6e-===3H2↑+6OH-。
本题的第(5)小题是利用电学知识解决化学问题。依据Q=It和1个电子的电量为1.60×10-19C,n(e-)==7.475×10-2 mol,V(H2)= mol×22.4 L·mol-1=0.837 L。
答案:(1)B (2)C
(3)5KI+KIO3+6HCl===6KCl+3I2+3H2O 5∶1 溶液变蓝
(4)I-+3H2O-6e-===IO+6H+ 6H2O+6e-===3H2↑+6OH-
(5)0.837
第八章 氧族元素 环境保护
●考点阐释
1.了解单质硫及硫的氧化物、氢化物的性质,掌握硫酸的化学性质。
2.以硫酸为例,了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。
●试题类编
(一)选择题
1.(2002年上海,10)水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是
A.水由液态变为玻璃态,体积缩小
B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀
C.玻璃态是水的一种特殊状态
D.玻璃态水是分子晶体
2.(2002年江苏大综合,22)高温下硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4Fe2O3+
SO2↑+SO3↑,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀物是
A.BaSO3和BaSO4 B.BaS
C.BaSO3 D.BaSO4
3.(2001年全国,4)为了保护臭氧层,可采取的有效措施是
A.减少二氧化硫的排放量 B.减少含铅废气的排放量
C.减少氟氯代烃的排放量 D.减少二氧化碳的排放量
4.(2001年上海,3)下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是
A.二氧化硫 B.氮氧化物
C.二氧化碳 D.悬浮颗粒
5.(2001年上海,10)标准状况下H2S和O2的混合气体100 mL,经点燃后反应至完全,所得气体经干燥后,恢复到原来状况时体积为10 mL,该10 mL气体可能是
A.H2S、SO2 B.O2 C.H2S D.SO3
6.(2000年全国,1)导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是
A.酸雨 B.光化学烟雾
C.臭氧空洞 D.温室效应
7.(2000年广东,2)下列气体不能用浓H2SO4干燥的是
A.CO2 B.H2S
C.SO2 D.HCl
8.(2000年广东,13)下列说法不正确的是
A.硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫与氧属于同一主族
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
9.(1999年上海,11)在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见图),按此密闭体系中气流的流向则A处流出的气体为
A.SO2 B.SO3、O2 C.SO2、O2 D.SO2、SO3
10.(1998年全国,3)按下述实验方法制备气体,合理又实用的是
A.锌粒与稀HNO3反应制备H2
B.向饱和NaCl溶液中滴加浓H2SO4制备HCl
C.亚硫酸钠与浓H2SO4反应制备SO2
D.大理石与浓H2SO4反应制备CO2
11.(1998年上海,5)0.05 mol某单质与0.8 g硫在一定条件下完全反应,该单质可能是
A.H2 B.O2 C.K D.Zn
12.(1998年上海,6)下列反应中,调节反应物用量或浓度不会改变反应产物的是
A.H2S在氧气中燃烧 B.铁在硫蒸气中燃烧
C.SO2通入石灰水 D.H2SO4中加入锌粉
13.(1998年上海,13)冰箱致冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子,并进行下列反应:Cl+O3ClO+O2,ClO+OCl+O2
下列说法不正确的是
A.反应后将O3转变为O2
B.Cl原子是总反应的催化剂
C.氟氯甲烷是总反应的催化剂
D.Cl原子反复起分解O3的作用
14.(1997年全国,13)向50 mL 18 mol·L-1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量
A.小于0.45 mol
B.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.90 mol之间
D.大于0.90 mol
15.(1997年上海,12)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是
①用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤
C.③⑤ D.①③④⑤
16.(1996年上海,16)将下列物质分别加入溴水中,溴水颜色不变浅的是
A.KCl晶体 B.H2S气体
C.CCl4 D.Mg
17.(1996年上海,1)下列物质中,不含结晶水的是
A.芒硝 B.大理石 C.明矾 D.石膏
18.(1995年全国,25)常温时,向20 L真空容器内通入a mol硫化氢和b mol二氧化硫(a和b都是正整数,且a≤5,b≤5),反应完全后,容器内可能达到的最大密度约是
A.24.5 g·L-1 B.14.4 g·L-1
C.8 g·L-1 D.5.1 g·L-1
19.(1995年全国,26)某温度下,在100 g水中加入m g CuSO4或加入n g CuSO4·5H2O,均可使溶液恰好达到饱和,则m与n的关系符合
A.m=n B.m=
C.m= D.m=
20.(1995年上海,24)为方便某些化学计算,有人将98%浓硫酸表示成下列形式,其中合理的是
A.H2SO4·1/9H2O B.H2SO4·H2O
C.H2SO4·SO3 D.SO3·10/9H2O
(二)笔答题
21.(2002年上海,31)硫铁矿高温下空气氧化产物二氧化硫,4FeS2+11O2===8SO2+2Fe2O3设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200(体积分数,以下气体含量均用体积分数表示),试完成下列各题:
(1)1.00 mol FeS2完全氧化,需要空气的体积(标准状况)为________L。
(2)55 L空气和足量FeS2完全反应后,气体体积(同温同压)变为________L。
(3)用空气氧化FeS2产生的气体混合物中,O2含量为0.0800,计算SO2的含量。
(4)设FeS2氧化产物的气体混合物为100 L,其中O2为a L,SO2为b L。
①写出a和b的关系式
②在图中画出a和b的关系曲线(FeS2氧化时,空气过量20%)
说明:为方便作图,纵坐标用13b表示。
22.(2000年全国,23)某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验:
(1)在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则原溶液可能是_________溶液;加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是: 。
(2)在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却后恢复无色,则此溶液可能是_________溶液;加热时溶液由无色变为红色的原因是: 。
23.(1998年上海,28)汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化剂转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
(1)写出CO与NO反应的化学方程式 。
(2)“催化剂转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度。其原因是 。
(3)控制城市污染源的方法可以有 (多选扣分)。
a.开发氢能源 b.使用电动车
c.植树造林 d.戴上呼吸面具
24.(1997年全国,31)某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种:A.氯化钠 B.硫化钠 C.亚硫酸钠 D.硫代硫酸钠 E.硫酸钠 F.碳酸钠。向此溶液中加入适量稀H2SO4,有浅黄色沉淀析出,同时有气体产生,此气体有臭鸡蛋气味,可使澄清的石灰水变浑浊,不能使品红试液褪色。根据上述实验现象回答下列问题。
(1)不能使品红试液褪色,说明该气体不含 (填分子式)。
(2)此无色溶液中至少存在哪几种钠盐?请写出全部可能的情况(填写相应的字母)。第一种情况 ,第二种情况 ,第三种情况 ,第四种情况 (可不填满,也可补充)。
25.(1997年全国,35)8.8 g FeS固体置于200 mL 2.0 mol·L-1的盐酸中,以制备H2S气体。反应完全后,若溶液中H2S的浓度为0.10 mol·L-1,假定溶液体积不变,试计算:
(1)收集到的H2S气体的体积(标准状况)。
(2)溶液中Fe2+和H+的物质的量浓度(摩尔浓度)。
26.(1997年上海,36)接触法制硫酸排放的尾气中含少量的SO2,为防止污染大气,在排放前设法进行综合利用。
(1)某硫酸厂每天排放的10000 m3尾气中含0.2%(体积分数)的SO2,问用NaOH溶液、石灰及O2处理后,假设硫元素不损失,理论上可得到多少千克石膏(CaSO4·2H2O)?
(2)如果将一定体积的尾气通入100 mL 2 mol·L-1的NaOH溶液中使其完全反应,经测定所得溶液含16.7 g溶质。试分析该溶液的成分,并计算确定各成分的物质的量。
(3)工厂在尾气处理制石膏的过程中,中间产物是NaHSO3。调节尾气排放的流量,以取得SO2与NaOH间物质的量的最佳比值,从而提高亚硫酸氢钠的产量。现设n(SO2)、n(NaOH)、n(NaHSO3)分别表示SO2、NaOH和NaHSO3的物质的量,且=x,试写出x在不同取值范围时,n(NaHSO3)的值或n(NaHSO3)与n(SO2)、n(NaOH)间的关系式。

27.(1996年全国,36)将a mol H2S和1 mol O2置于一个容积可变的容器内进行反应。维持容器内气体的压强不变(101 kPa),在120 ℃下测得反应前后容器内气体的密度分别为d1和d2。若a的取值不同,则H2S的氧化产物可能有如下三种情况:
(1)全部是SO2,此时a的取值范围是________。
(2)全部是S,此时a的取值范围是________,并且d1________d2(填“小于”“大于”或“等于”)。
(3)部分是SO2,部分是S,此时a的取值范围是________。
反应所生成的SO2的物质的量为________ mol。
容器内气体的物质的量之和为________ mol。(以含a的代数式表示)
28.(1995年全国,35)取50.0 mL Na2CO3和Na2SO4的混合溶液,加入过量BaCl2溶液后得到14.51 g白色沉淀,用过量稀硝酸处理后沉淀量减少到4.66 g,并有气体放出。试计算:
(1)原混合液中Na2CO3和Na2SO4的物质的量浓度;
(2)产生的气体在标准状况下的体积。
29.(1995年全国,31)A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质。这些化合物和单质之间存在如下的关系:
据此判断:
(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是________(用A、B、C填写)。
(2)单质乙必定是________(“金属”或“非金属”),其理由是 。
(3)单质乙的化学式可能是________,则化合物B的化学式是________。
30.(1994年上海,36)从某物质A的水溶液出发有下图所示的一系列变化:
试回答:
(1)物质的分子式:A ,B________,C________,D________,E________,F________;
(2)写出E→F的离子方程式 。
(3)鉴定物质F的方法 。
●答案解析
(一)选择题
1.答案:C
解析:因玻璃态水的密度与液态水的密度相同,所以由液态水变为玻璃态水其体积不发生变化。固体有三种形态:晶体、玻璃态和无定形,所以玻璃态水并不是晶体,而是水的一种存在形态。
2.答案:D
解析:SO3溶于水生成H2SO4,H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,SO2在硫酸溶液中不易溶解,另外,BaSO3能溶解在酸中,即硫酸溶液中SO2不会与BaCl2反应。
3.答案:C
解析:氟氯代烃为一类含氯、氟的有机物,它在日光照射下分解产生的氯原子是破坏臭氧层的“罪魁祸首”。为了保护臭氧层,可采取减少氟氯代烃的排放量这一措施。
4.答案:C
解析:属于大气污染物的是:二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒。CO2是空气的成分之一,含量的变化只能引起“温室效应”,对空气质量影响不大。
5.答案:C
解析:此题考查了学生思维能力的严密性。只要仔细分析四个选项,不必计算就可找出答案,SO2与H2S不能共存,故A不可能;若只剩余O2,说明O2过量,则必有SO2生成,故B也不可能;H2S在过量O2中燃烧只能生成SO2,SO2要转化为SO3必须有催化剂的参与,故D项不可能;所以答案应为C。
6.答案:A
解析:环境污染与保护是当今社会普遍关注的问题,这类题目在今后的高考中也会出现,且比重会增加。引发酸雨的主要是氮和硫的氧化物,光化学烟雾主要与NO2和NO有关;氟利昂是破坏臭氧层的最主要物质;大气中CO2含量的增加引起了温室效应。
7.答案:B
解析:浓硫酸可干燥酸性气体和一些中性气体,但不能干燥具有还原性的气体,如H2S、HI等。SO2尽管有较强的还原性,但不能被浓硫酸氧化。
8.答案:AD
解析:此题全面考查了硫的存在和性质。硫是一种淡黄色不溶于水的晶体,直接与氧气反应的产物是SO2,SO2被氧气氧化为SO3必须是在催化剂的条件下进行。
9.答案:C
解析:此题考查了工业生产H2SO4的重要设备之一——接触室中气体的流向。SO2和O2进入热交换器的管外时,虽具备合成温度,但无V2O5催化,不会生成SO3,只有SO2和O2。
10.答案:C
解析:锌与稀HNO3反应,被还原的是氮元素,产生的是氮的氧化物而不是H2。因氯化氢易溶于水,制备时用固体食盐与浓H2SO4反应。浓H2SO4中H+浓度小与CaCO3反应慢,且CaSO4微溶于水,反应难于进行。
11.答案:C
解析:n(S)= =0.025 mol,该单质与硫的物质的量之比是2∶1,所以该单质在四个选项中只能是钾。
12.答案:B
解析:H2S在足量O2中燃烧,方程式为2H2S+3O2===2SO2+2H2O。O2不足时:2H2S+O2===2S+2H2O。SO2与Ca(OH)2反应时首先发生:SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O,当SO2过量时又发生反应:CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2。稀H2SO4与Zn反应放出H2,浓H2SO4与Zn反应放出SO2。
13.答案:C
14.答案:A
解析:n(浓H2SO4)=0.05×18=0.9 mol。由反应Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,看出有2 mol H2SO4参加反应,被还原的H2SO4为参加反应的一半,由此有0.9 mol 浓H2SO4反应时就有0.45 mol H2SO4被还原。但实际上由于H2SO4随反应进行浓度变稀,而变为稀H2SO4后,则不能与Cu反应。所以实际被还原的H2SO4应小于0.45 mol。故选A。
15.答案:C
解析:酸雨的形成主要是煤和石油的大量使用造成的,开发新能源可以减少对煤的使用,燃料脱硫可以减少SO2的排放量,这些都是可行的。
16.答案:A
解析:A项KCl与Br2水不作用,故符合题意。B项反应为H2S+Br2===S↓+2HBr,溴水变浅溶液浑浊。C项CCl4可萃取溴水中的溴,溴水变浅。D项Mg+Br2===MgBr2,溴水褪色。
17.答案:B
解析:此题考查的是硫酸盐的俗名和组成,芒硝的化学式是:Na2SO4·10H2O,明矾的化学式是KAl(SO4)2·12H2O,生石膏的化学式是CaSO4·2H2O,大理石的化学式是CaCO3。
18.答案:B
解析:Ⅰ.容器内反应后的气体只能为SO2或H2S(因常温水为液态,S为固态),若气体密度大,则应SO2过量,设SO2为5 mol,H2S为1 mol,由方程式2H2S+SO2===3S↓+2H2O知余SO2为4.5 mol,所以密度为4.5×64/20=14.4 g·L-1。
Ⅱ.极限法,假设无H2S,有SO2 5 mol(因此时密度最大),则密度为5×64/20=16 g·L-1,参照选项只能选B。
19.答案:B
解析:因在某温度下,溶解度为定值,可得方程:解之得m=,选B。(也可由某温度下饱和溶液的溶质的质量分数为一定值列方程:)
20.答案:AD
则其物质的量之比为n(H2SO4)∶n(H2O)==1∶1/9。
即可判断A正确,B、C不正确。D项略作变形:SO3·H2O→SO3·H2O·H2O→H2SO4·H2O,即与A选项相同,故也正确。
(二)笔答题
21.答案:(1)308 (2)52
(3)设SO2为x(体积分数)则有4×(×11+0.0800)=1-0.0800-x
x=0.0923
(4)①13b=200-10a ②如下图
解析:(1)1.00 mol FeS2完全氧化需O2为mol,则需标况下的空气为:mol×22.4 L·mol-1÷0.200=308 L
(2)采用体积差列式求减少的体积
4FeS2 + 11O2===8SO2+2Fe2O3 ΔV
11 3
55 L×0.200 3
最后气体体积为55 L-3 L=52 L
(3)设SO2为x(体积分数)
则有4×(×11+0.0800)=1-0.0800-x x=0.0923
(4)100 L气体混合物中有N2为(100-a-b) L
而生成b L SO2耗O2为L
则:(100-a-b)∶(+a)=4∶1
即:13b=200-10 a
22.答案:(1)稀氨水和酚酞 稀氨水中的NH3气体逸出,所以溶液的颜色变浅
(2)溶有SO2气体的品红 SO2气体逸出,品红溶液恢复红色
解析:此题考查了学生由实验现象判断实验原理的直觉和逆向思维能力。首先要审清实验的装置为一封闭的体系,受热时,有气体从溶液中逸出进入气球,导致溶液的颜色的变化;冷却后,逸出的气体又溶解在溶液中,得到原来溶液,恢复到原来的溶液的颜色。另外要注意溶液颜色的变化,能使溶液在红色和无色之间变化的物质在中学阶段最常见的是酚酞和品红。导致酚酞溶液在无色和红色之间变化的气体是碱性气体,即氨气;导致品红溶液在无色和红色之间变化的气体是SO2。
23.答案:(1)2CO+2NO2CO2+N2
(2)SO2转化为SO3,产生硫酸酸雾 (3)ab
解析:在催化剂作用下把CO和NO都转化为参与大气生态环境循环的无毒气体即NO转化为N2、CO转化为CO2,反应的方程式为2NO+2CO2CO2+N2。同时SO2也在催化剂的条件下转化为了SO3,从而提高了空气的酸度。控制城市空气的污染源主要是减少煤和汽油的使用。
24.答案:(1)SO2 (2)BDF,BCF
解析:本题设置的目的有两个:一是由于题设条件不复杂,看似很容易,易使考生产生轻视题目的心理状态,而不去深入分析而失误。试题通过这种方式体现对考生知识、能力和心理素质的考查;二是因本题作出判断需较大的思维强度,本题的关键在于能否从量上分析H2S和SO2的关系,这就考查了学生思维的深刻性和逻辑性。
从题给条件上首先可判断出不存在的气体是SO2,溶液中Na2CO3和Na2S并存。再由混合溶液与稀H2SO4反应有黄色沉淀的现象,对硫的来源作出两种思考:
其一:H2SO4+Na2S2O3===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,但反应中有SO2生成,又与前面的判断相矛盾。这就给考生造成了很大的干扰。又因H2SO4+Na2S===H2S↑+Na2SO4。如果能从定量的角度考虑2H2S+SO2===3S↓+2H2O,当n(H2S)=2n(SO2)时,SO2就不会放出了,因此,第一种情况为Na2S、Na2S2O3和Na2CO3。
其二:若用Na2SO3代替Na2S2O3,按上述理由也可由硫产生而无SO2放出,因此第二种情况为:Na2S、Na2SO3和Na2CO3。
若溶液中存在Na2S、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3也符合现象,但不符合“至少”这一条件。
25.答案:(1)1.8 L (2)c(Fe2+)=0.50 mol·L-1 c(H+)=1.0 mol·L-1
解析:(1)由FeS+2H+===Fe2++H2S↑可知HCl过量,应以FeS的量计算。
n(FeS)= =0.10 mol
共生成H2S为0.10 mol。在溶液中溶解的H2S为:n(H2S)=0.10mol·L-1×0.20L=0.020mol,所以收集到的H2S体积为
V(H2S)=22.4 L·mol-1×(0.10-0.020) mol=1.8 L
(2)生成Fe2+为0.10 mol,浓度为=0.50 mol·L-1,消耗H+0.20 mol,反应前
n(H+)=2.0×0.20=0.40 mol, 故c(H+)==1.0 mol·L-1。
26.答案:(1)153.6 kg (2)Na2SO3 0.1 mol NaHSO3 0.05 mol
(3)

解析:本题较好地体现了《考试说明》的要求,侧重考查学生的综合应用能力,设计颇具特色。本题的三大特色是:计算与推断相结合;数学和化学的综合应用;化学知识与环保相互联系。因此,反映出了高考化学计算命题的发展趋势和特点。解题过程如下:
(1)由硫原子守恒可得关系式
SO2 ~ CaSO4·2H2O
22.4 L 172 g
1×104×103×0.2% L m(CaSO4·2H2O)×10-3
解之得 m(CaSO4·2H2O)=153.6 kg
(2)要运用极端假设法进行推断,溶液中可能发生两个反应:
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O ①
SO2+NaOH===NaHSO3 ②
假设按反应①进行,产物为Na2SO3,m(Na2SO3)=12.6 g
假设按反应②进行,产物为NaHSO3,m(NaHSO3)=20.8 g
由于20.8>16.7>12.6,所以溶质成分为Na2SO3和NaHSO3的混合物。
设混合物中NaHSO3的物质的量为x,Na2SO3的物质的量为y
解之得x=0.1 mol, y=0.05 mol
(3)可借用数轴进行分析讨论:
根据反应(1)和(2)可确定=和=1两个界点。
讨论结果为
27.答案:(1)a≤2/3 (2)a≥2 大于
(3)2/3<a<2 1- 1+
解析:反应为:2H2S+3O2===2SO2+2H2O(g) ①
反应为:2H2S+O2===2S+2H2O(g) ②
可由数轴分析:n(H2S)/n(O2)
(1)当全部为SO2时O2过量,或恰好发生反应①
即n(H2S)∶n(O2)=a∶1≤2∶3 a≤2/3
(2)当全部为S时,H2S过量,或恰好发生反应②
即n(H2S)∶n(O2)=a∶1≥2∶1 a≥2
又反应前后等压;密度比等于相对分子质量之比,反应前后气体相对分子质量都大于18,所以d1>d2。
(3)当SO2、S同时有时;①、②反应都发生,a取值必为<a<2。
而后两空的计算有两种方法:
方法一:设反应过程是向a L H2S中逐渐通入O2,先发生反应②,O2未用完。所生成物量用H2S计算:即S=a mol, H2O=a mol, 耗O2=mol,余O2=(1-) mol, 而过量O2可与S反应:S+O2===SO2 ③
由反应可知,生成n(SO2)=n(O2)=(1-) mol。
反应生成气体总量为n(SO2)+n(H2O)=1-+a=(1+) mol
方法二:总反应方程式法。因反应物、生成物均已知,且反应物量已知,直接写出方程式其系数即为解:
a H2S+O2=== S+ SO2+aH2O
配平时:由H守恒得H2O系数为a;由O守恒得SO2系数为(1-),最后由S守恒得S系数为a-(1-)=(a-1)。
28.答案:(1)M(Na2SO4)=0.40 mol·L-1 M(Na2CO3)=1.00 mol·L-1
(2)1.12 L
解析:(1)14.51 g白色沉淀是BaCO3和BaSO4的混合物。
M(Na2SO4)==0.40 mol·L-1
M(Na2CO3)==1.00 mol·L-1
(2)设生成的气体在标准状况下的体积为x,
BaCO3+2HNO3===Ba(NO3)2+H2O+CO2↑
1 mol 22.4 L
mol x
x==1.12 L。
29.答案:(1)AB
(2)非金属 只有非金属元素才既能呈正价又能呈负价
(3)S H2S
解析:本题的设置意在考查考生对非金属元素的单质及化合物性质的综合认识水平,与之相结合,还考查了考生的分析、推理、正向思维与逆向思维、抽象思维和发散思维的能力。解本题的关键在于进行逻辑推理。
化合物A既然是由甲、乙两种单质化合而成的,则化合物A中一定含有乙元素。再看框图的左边纵行,单质甲不含乙元素,而A中含乙元素,则A中的乙元素必来自于B中。至于C是否含有乙元素从题给条件上无法判断,这样一定含乙元素的应是A、B两种化合物。由框图的右侧纵行可以看出,由于反应物A、B都含乙元素,而其产物为单质乙,则A、B中的乙元素必有一种呈正价,另一种呈负价,只有非金属才有这种性质。所以乙为非金属。对第(3)问,要求对元素化合物知识十分熟悉,而且习惯于发散思维。本题应从两种含有相同元素的化合物反应生成该元素的单质作为思维的出发点。再思考能在二元化合物中呈正、负两种价态的非金属最常见的就是硫,2H2S+SO2===3S↓+2H2O。将这几种物质放到所给出的反应关系中去试验,就可得出结论:乙为S,B为H2S。
本题在整体设计上由易到难,考查的层次逐步深入。将化合价的基本概念与具体反应相结合,考查了逻辑思维和发散思维的能力,表明了高考的方向。
30.答案:(1)A:NH4HSO3或(NH4)2SO3 B:NH4HSO4或(NH4)2SO4 C:SO2 D:NH3 E:K2SO3 F:K2SO4
(2)SO+Br2+H2O===SO+2Br-+2H+
(3)通过焰色反应鉴定K+(隔钴玻璃火焰呈浅紫色);取少量F的溶液加入氯化钡和盐酸的溶液,若产生白色沉淀,证明SO的存在
解析:这个图示看起来复杂,实际上若能迅速找到突破点,问题并不难解。
A溶液既能与浓硫酸反应,又能与氢氧化钾反应,说明它的阴离子和阳离子为含有弱电解质的离子或能被氧化的离子。反应中都有气体产生,说明阴、阳离子都具挥发性。无色气体C与氨水反应,D又与C的溶液反应,可见D为NH3,C为CO、HCO或SO、HSO等。E与溴水反应,所以排除CO,E是K2SO3,F即为K2SO4。这样其他问题均可得出答案。
●命题趋向与应试策略
(一)重视基础 形成知识规律
1.硫及其化合物间的转化关系
(1)硫和硫的化合物及不同价态的含硫物质是通过氧化还原规律联系在一起的。
低价态的硫元素通过氧化剂的氧化反应,可以变为较高价态的硫元素,高价态的硫元素通过还原反应,可以转变为较低价态的硫元素。要能熟练写出H2S、S、SO2、H2SO4等含硫物质相互转化的化学方程式。
(2)相同价态的含硫化合物间,是通过酸碱反应规律联系在一起的:
把上述含硫物质的氧化还原反应规律和酸碱反应规律结合在一起,便可从纵、横两个方面提示出硫及其化合物中的相互联系,形成科学的知识网络。
2.氧族元素
(1)氧族元素的相似性
①最外层都有6个电子,负化合价都为-2价,除氧外,最高正价为+6价。(除H2O2、OF2及FeS2外)
②气态氢化物通式为H2R,除H2O,对热稳定性都较差,如H2S 300℃以上即分解,H2Te 0℃即分解。除氧外,都有氧化物(RO2、RO3),对应的水化物都是含氧酸。
(2)氧族元素的递变性
①熔沸点:O2→Te逐渐升高
②氧化性:O2>S>Se>Te
③氢化物稳定性:H2O>H2S>H2Se>H2Te
④含氧酸酸性:H2SeO4>H2SO4(特殊)
(3)氧和硫的对比
①Na2S与Na2O都呈碱性,CS2与CO2一样呈酸性。碱性氧化物与酸性氧化物可反应生成盐,碱性硫化物与酸性硫化物亦可反应生成盐。如:Na2S+CS2===Na2CS3
②含氧酸盐中的氧可部分或全部被硫取代,如Na2S2O3可看作硫取代Na2SO4中的部分氧。
③在FeS2中S为-1价,在Na2O2、H2O2中O为-1价。
3.硫酸工业
(1)硫酸的工业制法(接触法)
系统地学习掌握某一物质的工业制法,一般要从所用原料、化学反应、适宜条件、生产过程、主要设备、环境保护等角度去分析理解。按照上述要求,工业上接触法制硫酸概括为“五个三”,即三种原料、三个反应、适宜生产条件中的三个问题、三个生产过程、三个主要设备等:
二氧化硫的制取和净化 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (沸腾炉)
二氧化硫氧化成三氧化硫 2SO2+O22SO3 (接触室)
三氧化硫的吸收和硫酸的生成 SO3+H2O===H2SO4 (吸收塔)
(2)关于硫酸工业综合经济效益的讨论
①环境保护与原料的综合利用。化工生产必须保护环境,严格治理“三废”,并尽可能把“三废”变为有用的副产品,实现原料的综合利用。硫酸厂的“三废”经处理后,不仅消除了污染,而且也使SO2和黄铁矿矿渣得到合理利用。
②能量的充分利用。许多化学反应是放热反应。化工生产中应充分利用反应热,这对于降低成本具有重要意义。硫酸生产中的反应热得到充分利用后,不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量,而且还可以由硫酸厂向外界输出大量能量。
③生产规模和厂址选择。现代化工生产要求有较大的生产规模;厂址选择涉及原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输、环境保护等因素,应对这些因素综合考虑,作出合理的抉择。由于硫酸是腐蚀性液体,不便贮存和运输,因此要求把硫酸厂建在靠近硫酸消费中心的地区,厂址应避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。工厂规模的大小,主要由硫酸用量的多少来决定。
(3)环境保护
环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤污染、食品污染,此外还包括固体废弃物、放射性、噪声等污染。大气污染物是指粉尘、煤烟、硫的氧化物、氮的化合物、碳氢化合物等,其中二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一,易形成酸雨,对人体、生物、物品有严重的危害性;其来源除硫酸厂的尾气中含有二氧化硫外,大量的二氧化硫来源于煤和石油的燃烧、金属矿石的冶炼。消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放。
(二)分析热点 把握命题趋向
氧族元素是重要的非金属元素族,而且硫及其化合物硫酸在国民经济建设中有着重要的作用,例如在印染、制药、有机等工业方面是重要的原料。因此本章内容是近几年来高考命题的热点。
1.硫及其化合物的性质和相互转化关系
高考在本部分考查的知识点较多,归纳起来主要集中在如下几个方面:
①硫及其化合物的相互转化关系。
②SO2、H2S、SO的还原性。
③浓H2SO4的性质及其应用,硫酸盐的组成。
④以本部分知识为载体的化学计算和化学实验。
以上几个考试热点分散在具体题目中一般具有以下几个命题特点:
①单纯测试元素及化合物的知识,主要以选择题为主,难度不大,目的是起到稳定考生情绪,减少考生焦虑的作用。
②由于硫是一种重要的非金属,硫及其化合物间的转化关系复杂,与其他各族元素以及氧化还原反应等理论知识联系密切,利用这一点编制一些综合性较强的推断题、计算题和实验题。
2.环境保护
随着人类生产和社会活动的增加,大量污染物进入环境,冲击生态环境和影响人体健康,人们对改善环境质量要求可持续发展的愿望日益迫切。从二十世纪八十年代开始,酸雨、臭氧空洞和全球气候变暖这三大全球环境问题,已经成为上至政府下至黎民百姓议论的话题,如何解决此问题已经不是一代人能解决的问题,是二十一世纪的热点问题。联合国于1972年首次召开世界环境会议,会议通过了将每年的6月5日定为“世界环境日”的决议。每年的环境日都有一个主题,旨在通过宣传,强化公众环境意识。
环境问题不仅与化学联系在一起,而且还广泛涉及到物理、生物等多学科知识。与本章内容密切相关的环保问题有:
①氟利昂造成臭氧空洞,使紫外线辐射增强,导致皮肤癌等多种疾病。
②微量的硒是正常的肝功能必须酶的关键组成元素,但稍加大量的硒对人体有毒。
③二氧化硫及形成酸雨的危害。
④接触法制硫酸的反应原理、设备与保护环境的重要性相联系,与化工生产的原理相联系。
⑤“三废”的污染与生物中环境保护知识有关,如大气监测、水质监测、生化需氧量计算等。
⑥垃圾发电消除污染与物理知识中能量转换有关。
⑦空气质量预报,污染指数有关分析。
二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一。少量的二氧化硫能刺激人的眼睛,损伤呼吸器官,浓度高达一定程度时,会使人死亡;二氧化硫可加速钢铁的腐蚀;以及由其生成的三氧化硫进入植物叶子的气孔就产生硫酸,细胞组织被水解和脱水引起黄萎和落叶;硫的氧化物所形成的酸雨,能毒害鱼类和其他水生生物,使土壤酸化、破坏生态环境、危害建筑和人类健康等。防止酸雨的主要措施有:①提高能源的利用率,减少污染气体的排放;②改变能源结构,发展无污染能源;③增强防“酸”意识;④回收处理二氧化硫废气。
[例题]最近,国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的
A.对废水、废气、废渣进行严格处理
B.对化学生产中不排放任何有害物质
C.对化工厂及周围种草、种树、种花,使工厂成为花园式工厂
D.以绿色植物为原料,以生物催化剂实现化工生产过程的化学
解析:绿色化学是指以绿色意识为指导,研究和设计没有(或尽可能少的)环境负作用,在技术上和经济上可行的化学品与化学过程。其目标就是研究与寻找能充分利用无毒害原材料,最大限度地节约能源,在各个环节都实现净化和无污染的反应途径的工艺,是始端实现污染预防而非终端治理的科学手段。由于它在通过化学转化获取新物质的过程中,就已充分利用了每种原料的全部原子,因而生产过程和末端均为零排放或零污染,是提高经济效益和环境效益的根本措施。
绿色化学的研究重点有四个:一是设计对人类健康和环境危害小的,淘汰有毒的反应起始物(原材料);二是选择最佳的反应(生产)条件,以实现最大限度的节能和零排放;三是研究最佳的转换反应和良性的试剂(含催化剂);四是设计对人类健康和环境更安全的目标化合物(最终产品)。
答案:B
第九章 碳族元素 无机非金属材料
●考点阐释
1.了解常见碳单质的主要物理性质,掌握其重要的化学性质。掌握碳的氧化物的性质及主要用途和碳酸盐的性质及碳酸根的检验方法。了解碳的氧化物对大气的污染。
2.了解硅单质的晶体类型及主要性质,理解二氧化碳与二氧化硅物理性质差异的主要原因。了解硅酸盐工业和新型无机非金属材料的特性及应用。
●试题类编
(一)选择题
1.(2002年全国理综,6)以下说法正确的是
A.纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料
B.绿色食品是指不含任何化学物质的食品
C.生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气
D.光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
2.(2002年上海,15)将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是
3.(2001年理综,6)当下列物质:①大理石、②钟乳石、③锅垢、④贝壳、⑤蛋壳,分别滴入醋酸时,会产生相同气体的是
A.只有①② B.只有④⑤ C.只有①②③ D.①②③④⑤
4.(2001年理综,9)已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体。等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应,前者大。下面是有关天然气的几种叙述:①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源;②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的
A.是①、②、③ B.只有①
C.是①和② D.只有③
5.(2001年春,5)下列氧化物按其形成的含氧酸酸性递增顺序排列的是
A.SiO2<CO2<SO3<P2O5 B.SiO2<CO2<P2O5<SO3
C.CO2<SiO2<P2O5<SO3 D.CO2<P2O5<SO3<SiO2
6.(2001年春,9)迄今为止,以下各族元素中生成化合物的种类最多的是
A.ⅡA族 B.ⅢA族
C.ⅣA族 D.ⅤA族
7.(2000年全国,6)取2.8 g某元素的单质X在一定条件下与氧气充分作用,得到6 g 化合物XO2。该元素在周期表中的位置属于
A.第三周期 B.第二周期
C.第Ⅳ主族 D.第Ⅴ主族
8.(2000年春,12)某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O(水蒸气)、H2中的一种或几种,依次进行如下连续处理(假定每步处理均反应完全):①通过碱石灰时,气体体积变小;②通过赤热的氧化铜时,固体变为红色;③通过白色硫酸铜粉末时,粉末变为蓝色;④通过澄清的石灰水时,溶液变得浑浊。由此可以确定原混合气体中
A.一定含有CO2、H2O,至少含有H2、CO中的一种
B.一定含有H2O、CO,至少含有CO2、H2中的一种
C.一定含有CO、CO2,至少含有H2O、H2中的一种
D.一定含有CO、H2,至少含有H2O、CO2中的一种
9.(2000年全国,4)石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维,造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨
A.有放射性 B.易燃、易爆
C.能导电 D.有剧毒
10.(2000年上海,2)下列物质属于原子晶体的化合物是
A.金刚石 B.刚玉
C.二氧化硅 D.干冰
11.(2000年理科综合,8)请据图回答,经数小时后,U型管A、B两处的液面会出现下列哪种情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)
A.A处上升,B处下降
B.A、B两处都下降
C.A处下降,B处上升
D.A、B两处都不变
12.(1999年全国,1)近年来,我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油,其主要原因是
A.提高汽油燃烧效率 B.降低汽油成本
C.避免铅污染大气 D.铅资源短缺
13.(1998年全国,2)向下列溶液中滴加稀H2SO4,生成白色沉淀,继续滴加稀H2SO4,沉淀溶解的是
A.Na2SiO3 B.BaCl2
C.FeCl3 D.NaAlO2
14.(1996年上海,25)某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应,消耗H+和产生CO2的物质的量之比为6∶5,该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
15.(1995年上海,4)固体熔化时必须破坏非极性共价键的是
A.冰 B.晶体硅 C.溴 D.二氧化硅
16.(1995年上海,7)CO2通入下列各溶液中,不可能产生沉淀的是
A.氯化钙溶液 B.石灰水
C.饱和碳酸钠溶液 D.硅酸钠溶液
17.(1994年上海)下列物质的晶体中,不存在分子的是
A.二氧化硅 B.二氧化硫
C.二氧化碳 D.二硫化碳
(二)笔答题
18.(2002年春上海,27)爆炸后,环境内CO气体含量达10%以上,引起人体CO中毒。现场抢救CO中毒者,应立即采取什么措施?

19.(2002年上海理综,14)碳元素有多种同位素,其中14C具有放射性,它能自发放出某种射线,而衰变成其他元素。考古对出土生物遗骸的年代断定可以使用多种方法,其中较精确的一种是基于14C放射性的方法,但被断定的年代一般不超过5万年。
(2002年上海理综,43)C与C结构上的差别在于其 的不同,如14CO2与碳在高温条件下发生反应:14CO2+C2CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的微粒有
A.14CO2 B.14CO2,14CO
C.14CO2,14CO,14C D.14CO
20.(1999年上海)自然界存在的碳酸盐类铜矿(如孔雀石、石青等)的化学组成为:
aCuCO3·bCu(OH)2 (a、b为正整数,且a≤2,b≤2)
(1)将孔雀石、石青矿样分别加盐酸至完全溶解,耗用HCl物质的量与产生CO2物质的量之比:孔雀石为4∶1;石青为3∶1。则它们的化学组成为:孔雀石: ,石青: 。
(2)今有一份碳酸盐类铜矿样品,将其等分为A、B两份。然后,加盐酸使A样品完全溶解,产生CO2 3.36 L(标准状况);加热B样品使其完全分解,得到20 g CuO。试计算并确定该矿石的化学组成。
(3)某碳酸盐类铜矿样加酸完全溶解后,产生CO2 6.72 L(标准状况),这份矿样中CuO含量不低于 克。
(4)设某碳酸盐类铜矿样的质量为A克,所含CuO质量为G克。加酸完全溶解后,产生的CO2体积(标准状况)为V升,则含铜矿样的A、V、G之间的关系式为:A=_________。
21.(1997年全国,36)1996年诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家。C60分子是形如球状的多面体(如右图),该结构的建立基于以下考虑:
①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;②C60分子只含有五边形和六边形;③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:
顶点数+面数-棱边数=2
据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30。请回答下列问题:
(1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是 ,理由是 。
(2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”) ,并简述其理由: 。
(3)通过计算,确定C60分子所含单键数。C60分子所含单键数为 。
(4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知。通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目。C70分子中所含五边形数为 ,六边形数为 。
22.(1996年全国,29)上图是石英晶体平面示意图,它实际上是立体网状结构,其中硅、氧原子数之比为________,原硅酸根离子SiO的结构可表示为二聚硅酸根离子Si2O中,只有硅氧键,它的结构可表示为:________。
●答案解析
(一)选择题
1.答案:D
解析:此题考查了常见化学用语的含义。纳米材料是指构成物质的微粒直径在10-7 m~
10-9 m之间的一类物质的总称,并不是一种新的物质。任何食品从化学组成上分析,都是由化学物质构成的,如面包的主要成分就是淀粉。生物固氮就是某些植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为可被植物吸收的化合态氮的过程,并不是植物直接吸收氮气。
2.答案:D
解析:起始时反应的离子方程式为:CO2+2OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O,当Ca2+完全沉淀时,溶液中还剩余OH-,再通CO2,反应的离子方程式为:CO2+OH-===CO+H2O,继续通CO2,反应式为:CO+CO2+H2O===2HCO,再通CO2,反应式为:CaCO3+CO2+H2O===2Ca(HCO3)2。
反映在图象上即为D。
3.答案:D
解析:本题以碳酸钙的各种俗称为素材,旨在考查学生对常识性知识的了解情况。由于大理石、钟乳石、锅垢、贝壳和蛋壳的主要成分皆含有碳酸钙,分别滴入醋酸后,都会有CO2气体产生。因此选D项。
4.答案:C
解析:天然气相比于煤、柴油而言是比较清洁的能源,目前部分城市代替汽油加以推广;SO2、NOx的过度排放是引起酸雨的原因,而CO2的过度排放则是引起温室效应的原因,这些都是中学生必须了解的常识。从题给信息看,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应是前者大,因此等质量的CH4和CO2产生的温室效应当然也是前者大,故应选C项。但有许多考生选择了A选项,错误地认为CO2是酸性气体,则燃烧天然气也会引起酸雨。
5.答案:B
解析:元素的非金属性由强到弱的顺序是:S>P>C>Si,其氧化物对应水化物的酸性则是依次减弱的,故答案为B。
6.答案:C
解析:ⅣA族多形成共价化合物,且含有碳元素,形成的化合物种类最多。
7.答案:AC
解析:X的物质的量与O2的相等,为0.1 mol,所以X的相对原子质量为28,该元素为硅,处于第三周期,ⅣA族。
8.答案:D
解析:通过碱石灰时,CO2和H2O都能被其吸收,体积变小,说明至少含其中一种;通过碱石灰后的气体只能为H2、CO中的一种或两种,通过热的氧化铜后的气体能使无水硫酸铜变蓝说明原气体中一定有H2,能使石灰水变浑浊,说明一定有CO。
9.答案:C
解析:石墨的放射性极弱,虽易燃,但不易爆,无毒,这些性质都不能使输电线、电厂设备损坏。惟一能使输电线、电厂设备损坏的因素是因为石墨具有导电性,引起输电线,电厂短路,造成设备损坏,因此答案为C选项。
10.答案:C
解析:此题主要是考查学生的审题能力,该物质既是原子晶体,又是化合物。
11.答案:C
解析:小白鼠消耗氧气,产生CO2,CO2被NaOH溶液吸收,装置内压强下降,在外界大气压作用下,U型管内A处液面下降,B处上升。
12.答案:C
13.答案:D
解析:向Na2SiO3溶液中加入H2SO4,有白色沉淀或凝胶生成,但此生成物不能在过量的H2SO4中溶解;BaCl2溶液与H2SO4反应可生成白色沉淀BaSO4,它也不能在过量的H2SO4中溶解,FeCl3溶液遇H2SO4不会生成白色沉淀;由于有Al3+Al(OH)3↓ AlO,从中推知:AlOAl(OH)3↓Al3+,这就是选项D所涉及的反应。
14.答案:B
解析:设二价金属为M,正盐的物质的量为x mol,酸式盐的物质的量为y mol,则有:
MCO3+2HCl===MCl2+CO2↑+H2O
x 2x x
M(HCO3)2+2HCl===MCl2+2CO2↑+2H2O
y 2y 2y
由题意得:,解得。
15.答案:B
解析:冰、溴熔化时破坏分子间作用力;二氧化硅为原子晶体,熔化时破坏极性共价键,只有B项合题意。
16.答案:A
解析:CO2通入CaCl2溶液中产生的CaCO3能溶于反应生成的盐酸中,故此反应不能发生,也无沉淀生成,故选A。
17.答案:A
解析:“SiO2”不是由单个的“SiO2”的分子所组成的,它是一种原子晶体。1个Si原子跟4个O原子形成了4个共价键,这样,每1个Si原子周围结合4个O原子,同时每个O原子跟两个Si原子相结合。实际上,二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子按1∶2的比例所组成的立体网状的原子晶体,通常用“SiO2”表示二氧化硅的组成。而SO2、CO2、CS2皆为分子晶体。故存在分子。
(二)笔答题
18.答案:将CO中毒者移至新鲜空气处,并设法改善中毒者缺氧的状态(例如人工呼吸等)。
解析:人体血液中的血红蛋白既能与O2结合,也能与CO结合,且更易结合CO,使血液失去运输氧气的功能,使人缺氧而中毒。从平衡移动的观点,应让中毒者离开CO的环境,移至新鲜空气处,并设法改善中毒者缺氧的状态。
19.答案:核内中子数(或“14C中子数多2个”,或:“原子质量数”) C
20.答案:(1)CuCO3·Cu(OH)2 2CuCO3·Cu(OH)2
(2)CuCO3·Cu(OH)2和2CuCO3·Cu(OH)2的混合物
(3)36 (4)()
解析:(1)依题意知:
孔雀石中,= 解得:
石青中:= 解得:
所以,在a≤2,b≤2时,
孔雀石化学式为CuCO3·Cu(OH)2;石青化学式为:2CuCO3·Cu(OH)2
(2)n(CO2)==0.15 mol=n(CuCO3)
n(CuO)==0.25 mol=n(CuCO3)+n[Cu(OH)2]
所以,n[Cu(OH)2]=0.25 mol-0.15 mol=0.10 mol
a∶b=n(CuCO3)∶n[Cu(OH)2]=0.15 mol∶0.1 mol=3∶2
因为a≤2,b≤2,
所以,该矿样混合物的化学组成为CuCO3·Cu(OH)2和2CuCO3·Cu(OH)2的混合物。
(3)对aCuCO3·bCu(OH)2矿样
=
比值最低的是2CuCO3·Cu(OH)2 (a=2,b=1)
已知n(CO2)==0.3 mol=a
n(CuO)=[(a+b)/a]·n(CO2)=0.45 mol
m(CuO)=0.45 mol×80 g·mol-1=36 g
(4)A=124×+98()
21.解答:(1)金刚石 金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高
(答出“金刚石属原子晶体”即给分)
(2)可能 因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60
(只要指出“C60含30个双键”即给分,但答“因C60含有双键”不给分)
(3)依题意,C60分子形式的化学键数为:(3×60)=90
也可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90
C60分子中单键为:90-30=60
[答“2×30(双键数)=60”即给分]
(4)设C70分子中五边形数为x,六边形数为y。依题意可得方程组:
解得:五边形数x=12,六边形数y=25。?
解析:从石英晶体的平面示意图可以看出:每个网眼由4个Si原子和4个O原子围成,但每个Si原子为4个网眼共有,而每个O原子由两个网眼共有,故n(Si)∶n(O)=(4×)∶
(4×)=1∶2。双二聚硅酸为两分子硅酸(H4SiO4)去水形成,即:
●命题趋向与应试策略
(一)重视基础 形成知识规律
1.碳及其化合物间的转化关系
(1)会运用氧化还原反应知识规律分析理解碳、一氧化碳、?第五部分 化学实验
第十五章 化学实验方案设计
一、化学实验基础知识
●考点阐释
1.了解化学实验中常用仪器的名称、规格、主要用途,掌握使用原理、方法、注意事项。
2.掌握实验基本操作技能及注意事项,如仪器的清洗、药品的取用、物质的加热等。
3.了解实验安全及化学实验室一般事故的预防与处理方法。
4.了解常用化学试剂的存放原理与方法。
●试题类编
(一)选择题
1.(2002年上海,13)以下实验能获得成功的是
A.用含结晶水的醋酸钠和碱石灰共热制甲烷气体
B.将铁屑、溴水、苯混合制溴苯
C.在苯酚溶液中滴入少量稀溴水出现白色沉淀
D.将铜丝在酒精灯上加热后,立即伸入无水乙醇中,铜丝恢复成原来的红色
2.(2002年上海,17)1998年诺贝尔化学奖授予科恩和波普尔,以表彰他们在理论化学领域做出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质,引起整个化学领域正在经历一场革命性的变化。下列说法正确的是
A.化学不再是纯实验科学
B.化学不再需要实验
C.化学不做实验,就什么都不知道
D.未来化学的方向还是经验化
3.(2002年上海理综,20)双球洗气管是一种多用途仪器,常用于去除杂质、气体干燥、气体吸收(能防止倒吸)等实验操作。如右图所示是用水吸收下列某气体时的情形,根据下面附表判断由左方进入的被吸收气体是
A.Cl2 B.HCl
C.H2S D.CO2
附:四种气体的溶解度表(室温下)
气体
Cl2
HCl
H2S
CO2
1体积水约能吸收气体体积数
2
500
2.6
1
4.(2001年全国,12)用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考右图,从下表中选出正确选项
5.(2001年上海,15)下列实验中用错试剂的是
A.用稀盐酸清洗做焰色反应的镍铬丝
B.用酒精萃取碘水中的碘
C.用稀硝酸洗去残留在试管壁上的铜
D.用碱石灰吸收氨气中的水蒸气
6.(2000年上海,9)下列实验操作中错误的是
A.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中的液面
D.称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平的左盘,砝码放在托盘天平的右盘中
7.(1999年上海,15)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程其正确的操作顺序为
①放置酒精灯 ②固定铁圈位置 ③放上蒸发皿 ④加热搅拌 ⑤停止加热、余热蒸干
A.②③④⑤ B.①②③④⑤
C.②③①④⑤ D.②①③④⑤
8.(1999年上海,7)下列叙述仪器“0”刻度位置正确的是
A.在量筒的上端
B.在滴定管上端
C.在托盘天平刻度尺的正中
D.在托盘天平刻度尺的右边
9.(1997年全国,27)进行化学实验必须注意安全,下列说法正确的是(填写标号)
A.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
B.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量的水冲洗,然后涂上硼酸溶液
C.如果苯酚浓溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗
D.配制浓硫酸时,可先在量筒中加一定体积的水,再在搅拌下慢慢加入浓硫酸
10.(1997年上海,9)实验室里需用480 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,现选取500 mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是
A.称取7.68 g硫酸铜,加入500 mL水
B.称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液
C.称取8.0 g硫酸铜,加入500 mL水
D.称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
11.(1996年全国,27)下列关于使用托盘天平的叙述,不正确的是(填写标号)
A.称量前先调节托盘天平的零点
B.称量时左盘放被称量物,右盘放砝码
C.潮湿的或具有腐蚀性的药品,必须放在玻璃器皿里称量,其他固体药品可直接放在天平托盘上称量
D.用托盘天平可以准确称量至0.01 g
E.称量完毕,应把砝码放回砝码盒中
12.(1996年上海,10)准确量取25.00 mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是
A.50 mL量筒
B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管
D.50 mL碱式滴定管
13.(1994年上海,13;1995年全国,6)下列物质的溶液中,不易被氧化,不易被分解,且能存放在玻璃试剂瓶中的是
A.氢氟酸 B.次氯酸
C.石炭酸 D.醋酸
14.(1995年上海,17)不能用水浴加热的实验是
A.苯的硝化反应 B.银镜反应
C.制酚醛树脂 D.由乙醇制乙烯
15.(1994年全国,2)少量下列化学药品应保存在水里的是
A.金属钾 B.白磷 C.硫磺 D.苯
16.(1994年上海,3)下列仪器:①漏斗 ②容量瓶 ③蒸馏烧瓶 ④天平 ⑤分液漏斗 ⑥滴定管 ⑦燃烧匙,常用于物质分离的是
A.①③④ B.①②⑥
C.①③⑤ D.③④⑦
(二)笔答题
17.(2003年上海春季,47)阅读下列材料:
①早在1785年,卡文迪许在测定空气组成时,除去空气中的O2、N2等已知气体后,发现最后总是留下一个体积不足总体积1/200的小气泡。
②1892年,瑞利在测定氮气密度时,从空气中得到的氮气密度为1.2572 g/L,而从氨分解得到的氮气密度为1.2508 g/L。两者相差0.0064 g/L。
③瑞利和拉姆赛共同研究后认为:以上两个实验中的“小误差”可能有某种必然的联系,并预测大气中含有某种较重的未知气体。经反复实验,他们终于发现了化学性质极不活泼的惰性气体——氩。
请回答下列问题:
(1)空气缓慢通过下图a~d装置时,依次除去的气体是
A.O2、N2、H2O、CO2 B.CO2、H2O、O2、N2
C.H2O、CO2、N2、O2 D.N2、O2、CO2、H2O
(2)材料①②中的“小误差”对测定空气组成和氮气密度的实验而言是___________(填“主要因素”或“次要因素”)。
(3)材料③中科学家抓住了“小误差”而获得重大发现说明 。
18.(2002年全国,29Ⅱ)大气压强对许多物理实验和化学实验有着重要影响。制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。
图1 图2
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式:
(2)收集氨气应使用 法,要得到干燥的氨气可选用 做干燥剂。
(3)用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是 。该实验的原理是 。
(4)如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法。
19.(2002年广东、河南、广西,16)已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸,而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品,通过实验进行分离,可得到固体甲。(实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器)
请填写表中空格,完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。

20.(2001年全国,20)某学生做利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下:①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为a g。②装好实验装置。③检查气密性。④加热,开始反应,直到产生一定量的气体。⑤停止加热(如右图所示,导管出口高于液面)。⑥测量收集到气体的体积。⑦准确称量试管和残留物的质量为b g。⑧测量实验室的温度。⑨把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面收拾干净。⑩处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?___________
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:
①调整量筒内外液面高度使之相同;
②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;
③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是___________(请填写步骤代号)。
(3)测量收集到气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?

(4)如果实验中得到氧气体积是c L(25℃、1.01×105 Pa),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c,不必化简):M(O2)= 。
21.(2001年广东、河南,19)长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化,现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。实验步骤如下:
①称量a g样品,置于烧杯中;
②加入适量蒸馏水,使样品溶解;
③加入稀盐酸,使溶液呈强酸性,再加过量的BaCl2溶液;
④过滤,用蒸馏水洗涤沉淀;
⑤加热干燥沉淀物;
⑥将沉淀物冷却至室温后,称量;
⑦重复⑤、⑥操作直到合格,最后得到b g固体;
回答下面问题:
(1)本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2?___________。其理由是: 。
(2)步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是: 。
(3)步骤⑦的“合格”标准是: 。
(4)实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是: 。(列出算式,不需化简)
22.(2001年春,19)A是一种白色晶体,它与浓NaOH溶液共热,放出无色气体B。用圆底烧瓶收集干燥的B。按右图所示装置仪器,挤压滴管的胶头时,可以得到蓝色喷泉;A与浓H2SO4反应,放出无色气体C。用圆底烧瓶收集干燥的C,仍按图所示装置仪器,挤压滴管的胶头时,可以得到红色喷泉。
(1)A的化学式是 。
(2)可用于除去B中水分的干燥剂是 。收集气体B的方法是 。
(3)收集气体C的方法是 。
23.(2000年春,26)下列各种容器,通常应分别用什么方法清洗?
(1)做过碘升华实验的烧杯 。
(2)长期存放过三氯化铁溶液的试剂瓶 。
(3)盛过苯酚的容器 。
24.(2000年春,27)用实验室制氧气(以氯酸钾为原料,二氧化锰作催化剂)的残渣为原料,制备氯化氢气体。
(1)某学生提出的实验步骤依次是:溶解、蒸发、结晶、制取气体。其中还缺少的必要步骤是 。
(2)某学生开列的实验用品为:烧杯、圆底烧瓶、蒸发皿、量筒、集气瓶、分液漏斗、酒精灯、药匙、托盘天平、铁架台、铁夹、铁圈、双孔橡皮塞、玻璃导管、橡皮管、火柴、蒸馏水。所缺少的必要试剂是 ,所缺少的必要的实验用品是(错答要倒扣分) 。
(3)写出本实验中制取氯化氢气体的化学方程式: 。
(4)本实验吸收尾气的装置所用的仪器是 。
25.(2000年广东,22)回答下面问题:
(1)在进行沉淀反应的实验时,如何认定沉淀已经完全?
(2)中学化学实验中,在过滤器上洗涤沉淀的操作是 。
26.(1999年全国,26)填空
(1)图Ⅰ表示10 mL量筒中液面的位置,A与B,B与C刻度间相差1 mL,如果刻度A为4,量筒中液体的体积是 mL。
(2)图Ⅱ表示50 mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积(填代号) 。
A.是a mL B.是(50-a)mL
C.一定大于a mL D.一定大于(50-a)mL
27.(1998年全国,26)A~D是中学化学实验中常见的几种温度计装置示意图。
(1)请从①~⑧中选出必须使用温度计的实验,把编号填入最适宜的装置图A~C下的空格中(多选要倒扣分)。
①酒精和浓硫酸混合加热制乙烯
②电石跟水反应制乙炔
③分离苯和硝基苯的混合物
④苯和溴的取代反应
⑤石油分馏装置
⑥浓硫酸和二氧化锰混合加热制氯气
⑦测定硝酸钾在水中的溶解度
⑧食盐和浓硫酸混合加热制氯化氢
(2)选用装置D做苯的硝化实验,D中长玻璃管的作用是 。
●答案解析
(一)选择题
1.答案:D
解析:本题是对有关实验操作细节的考查。制取甲烷必须用无水醋酸钠和碱石灰共热产生;溴苯需用铁屑、液溴和苯反应来制取;在苯酚溶液中滴入少量稀溴水产生的三溴苯酚溶解在过量的苯酚溶液中不会出现白色沉淀,只有将少量的苯酚溶液滴入稀溴水中才能产生三溴苯酚沉淀;铜丝在酒精灯上加热后产生氧化铜,反应的方程式为2Cu+O2===2CuO,立即伸入无水乙醇中,发生的反应方程式为CuO+CH3CH2OHCu+CH3CHO+H2O,因此铜丝恢复成原来的红色。
2.答案:A
解析:由题目所给信息:科恩和波普尔在理论化学领域做出重大贡献,使理论和实验共同协力探讨分子体系的性质。说明化学不再是纯实验科学。
3.答案:B
解析:由四种气体的溶解度表可以看出,HCl溶解度最大,溶解的速率大于气体进入洗气管的速率,导致左侧洗气管气压降低,出现如图所示情形。
4.答案:CD
解析:酸式滴定管(图甲)盛放酸液,碱式滴定管(图乙)盛放碱液,为便于观察,所选取的指示剂在滴定过程中的颜色一般由浅色向深色过渡,且要求半分钟不褪。用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度时,若将已知浓度的NaOH溶液盛放在碱式滴定管中,则未知浓度的H2SO4溶液放入锥形瓶中,选用酚酞为指示剂,滴定到终点的颜色由无色变红色;若将已知浓度的NaOH溶液盛放在锥形瓶中,则未知浓度的H2SO4溶液放入酸式滴定管中,选用甲基橙为指示剂,滴定到终点的颜色由黄色变橙色。
5.答案:B
解析:本题以四个实验操作过程为题材,主要考核学生对萃取过程中萃取剂选择的具体要求。酒精是有机溶剂,能溶解碘,但本身能溶于水,故不能做萃取剂。
6.答案:C
解析:滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化情况。
7.答案:B
解析:装置安装一般是按“自下而上,从左到右”的原则进行。
8.答案:B
解析:本题考查的几种仪器的刻度特点。量筒的“0”刻度在底端;托盘天平的“0”刻度在刻度尺的左端,滴定管的“0”刻度在上端。
9.答案:ABC
解析:按化学实验的安全操作要求审视各选项,可得出D选项不符合题意。量筒是用来量取液体的仪器,不能用做配制溶液的容器,更何况浓硫酸溶于水,会放出大量的热。
10.答案:D
解析:选取500 mL容量瓶配制0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,经计算需要8.0 g硫酸铜或12.5 g胆矾溶于适量的水中,故选D。
11.答案:CD
解析:在托盘天平上称量固体药品,不是潮湿或具吸湿性的物质也应放在适当的容器内或干净的纸(称为称量纸)上,而不得与天平托盘直接接触。可见选项C是不对的。托盘天平只能用于很粗略的称量。按国内现有托盘天平的规格,其感量为:0.1 g(称量为100 g)、0.2 g(称量为200 g)和0.5 g(称量为500 g)。任何天平都不可能称准至0.01 g。因此,选项D也不正确。
12.答案:C
解析:一般实验室所用的量筒多是量出式的量筒,它只能粗略地量取一定体积的液体。而滴定管的精度比量筒高得多。要准确量取25.0 mL高锰酸钾溶液,只可选用50 mL酸式滴定管而不能用50 mL碱式滴定管。因为高锰酸钾溶液能氧化碱式滴定管的橡皮管。
13.答案:D
解析:A.HF对玻璃具有强腐蚀性,可用于雕刻玻璃;B.HClO不稳定易分解2HClO==2HCl
+O2↑;C.即苯酚 易被氧化,都不符合题意。故不选。
14.答案:D
解析:准确记忆反应条件。苯硝化需水浴50℃~60℃;银镜反应需水浴70℃~80℃;制酚醛树脂需沸水浴,而由乙醇制乙烯需浓H2SO4,在170 ℃时反应,故选D。
15.答案:B
解析:金属钾与白磷都容易被氧化而要隔绝空气保存,但甲易与水发生剧烈反应,故选B。
16.答案:C
解析:①漏斗:过滤分离固液混合物;③蒸馏烧瓶:液体蒸馏分离液态混合物;⑤分液漏斗:萃取分离互不相溶的液态混合物。
(二)笔答题
17.答案:(1)B (2)次要因素 (3)科学研究应有严谨的科学态度
18.答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;
(2)向下排空气 碱石灰
(3)打开止水夹,挤出胶头滴管中的水 氨水极易溶于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小
(4)打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨受热膨胀,赶出玻璃导管中的空气,氨气与水接触,即发生喷泉。
19.答案:
序号
实验步骤
实验操作及注意事项(简述)

溶解
将混合物放入烧杯中,加入98% H2SO4,充分搅拌直到固体不再溶解。

过滤
安装好过滤装置,将①的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤。

稀释(或沉淀)
在另一烧杯中,放入适量蒸馏水,将②的滤液沿玻璃棒慢慢加入该烧杯中,并不断搅拌。

过滤
重新安装过滤装置,将③的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤。

洗涤沉淀
向④的过滤器中注入少量蒸馏水,使水面浸过沉淀物,等水滤出后,再次加水洗涤,连洗几次

检验沉淀是否
洗净
用小试管从⑤的漏斗下口取少量洗出液,滴入BaCl2溶液,没有白色沉淀,说明沉淀已洗净。
20.答案:(1)将导管的出口浸入水槽的水中,手握住试管,有气泡从导管口逸出,放开手后,有少量水进入导管,表明装置不漏气。
(2)②①③ (3)慢慢将量筒下移。
(4)
解析:此题为一定量实验题,同时也考查了化学实验的一些基本操作步骤。做定量实验题的一般方法步骤为:先看实验目的,再明确实验的反应原理和计算原理。该实验的反应原理为:2KClO32KCl+3O2,计算原理为:M(O2)=,m(O2)=a g-b g,n(O2)=,所以,此实验的关键在于准确测定氧气的体积。而气体的体积取决于两个因素,一是温度,二是压强。这就要求读数时,气体温度要与室温一致,量筒内外压强一致。在弄清原理后,再考虑实验的每一步操作。
21.答案:(1)不能 在酸性溶液中,NO能将SO氧化成SO,造成结果错误;
(2)保证得到的沉淀都是BaSO4,没有BaSO3;(3)连续两次称量的质量不变;(4)(a g-142 g·mol-1×)××100%。
22.答案:(1)NH4Cl
(2)碱石灰(或答生石灰、KOH固体等任一种不与氨反应的干燥剂) 向下排气法
(3)向上排气法
解析:此题为一推断型的实验题。由题给条件可知,B为NH3,C为HCl气体,所以A为NH4Cl。NH3为碱性气体只能用碱石灰或生石灰、KOH固体等不与氨反应的干燥剂干燥。氨气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,氯化氢气体的密度比空气的大,应用向上排空气法收集。
23.答案:(1)先用酒精清洗,再用水洗
(2)先用盐酸清洗,再用水洗
(3)先用NaOH溶液清洗,再用水洗
24.答案:(1)过滤
(2)浓硫酸 玻璃棒、滤纸、漏斗、石棉网
(3)2KCl+H2SO4(浓)===K2SO4+2HCl↑ (4)漏斗、烧杯
解析:此题考查了实验室制备氯化氢气体的原理和学生的实验操作能力。制备HCl要用到可溶性金属氯化物和浓硫酸;而在学生开列的用品中恰缺少浓硫酸。氯化钾也只能从所给的混合物中提取出来,利用氯化钾和二氧化锰的溶解性不同(MnO2不溶于水),用溶解过滤的方法除去其中的二氧化锰,进行过滤操作所缺少的用品有玻璃棒、滤纸、漏斗,制备HCl所用的圆底烧瓶不能直接加热,需用到石棉网;吸收氯化氢的装置是一倒置漏斗和烧杯以防倒吸。
25.答案:(1)在上层清液中(或取少量上层清液置于小试管中),滴加沉淀剂,如果不再产生沉淀,说明沉淀完全 (2)向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水流完后,重复操作数次
26.答案:(1)3.2 (2)D
解析:使用量筒时,以与量取液体的凹液面最低点相切的刻度计量体积。图中的10 mL量筒分度值是0.2 mL,因此(1)的正确答案为3.2 mL。
从滴定管的最大标称容量刻度处至下端尖嘴处,这部分体积是不确定的。问题(2)中液面处读数是a,此时滴定管中液体体积除有刻度部分的体积(50-a) mL外,还须加上无刻度部分的体积,因此,最终结果一定大于(50-a)mL,即答案为D。
27.答案:(1)A:① B:③⑤ C:⑦
(2)减少苯的挥发(或答起冷凝器的作用)
解析:在第(1)问中列举了8个选项,其中实验A、B都采用蒸馏烧瓶,前者是用温度计测量反应液的温度,选项中只能是①;后者是用温度计测量蒸气的温度,用于蒸馏出指定的组分,③和⑤都属于这类实验。装置C所测量的实验只有选项⑦可以采用,如果学生对于溶解度的概念清楚,就不难作出准确的判断。
在第(2)问中所涉及的苯的硝化,是中学化学中见过的演示实验。由于苯的硝化反应要在50℃~60℃时进行,而且反应需持续一段时间,需对易挥发的苯进行冷凝回流,故本小题的答案应是“减少苯的挥发(或答起冷凝作用)”。
●命题趋向与应试策略
(一)重视基础 形成知识规律
1.常见化学仪器的用途和使用方法
2.化学试剂的存放
(1)存放的原则
依药品状态选口径,依光照稳定性选颜色,依热稳定性选温度,依酸碱性选瓶塞,相互反应不共放,多种情况同时想,特殊试剂特殊放,单独记忆不能忘。
(2)常用试剂的保存方法
3.化学实验基本操作
(1)药品的取用
(2)物质的溶解
①固体:用烧杯、试管溶解,振荡、搅拌、粉碎、升温等可加快溶解速度。
②液体:注意浓H2SO4的稀释。当混合浓HNO3和浓H2SO4时,也类似于浓H2SO4的稀释,即必须把浓H2SO4慢慢地注入浓HNO3中。
③气体的溶解:
a.溶解度不大的气体(Cl2、H2S、CO2)
b.易溶于水的气体(HCl、HBr、NH3)
(3)试纸的使用
试纸的种类很多,如:石蕊试纸(红、蓝)、醋酸铅试纸(检验H2S),淀粉碘化钾试纸、pH试纸等,使用时应注意以下几点:
①除pH试纸外,其余试纸使用前要用蒸馏水润湿;
②用试纸检验溶液性质时,要用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸中部,不可将试纸直接插入待测液;
③用试纸检验气体性质时,将试纸湿润后粘在玻璃棒的一端,把试纸放于待测气体的试管口或集气瓶口附近。
(4)仪器的洗涤
①标准:仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下时,表示仪器已洗干净。
②若附着不易用水洗净的物质时,应选不同的“洗涤剂”区别对待,如:
残留物
洗涤剂
久置石灰水的瓶壁上的白色固体(CaCO3)
盐 酸
铁 锈
盐 酸
制氯气时残留的二氧化锰
浓盐酸(温热)
久置FeCl3溶液的瓶壁上的沉淀(Fe2O3)
盐 酸
容器壁上附着的碘
酒精或(NaOH溶液)
容器壁上附着的硫
二硫化碳(或NaOH溶液)
容器壁上附着的苯酚
氢氧化钠溶液(或酒精)
试管壁上的银镜
稀硝酸
容器里附有的油污
热的纯碱液
(5)物质的加热
加热方式
优 点
适应范围
注意事项
直接加热
升温快,易获得较高温度
瓷质、金属质或小而薄的玻璃仪器(如试管)等
玻璃仪器外壁要干燥
隔石棉网加热
受热较均匀,温度较易控制
较大的玻璃反应器(如烧杯、烧瓶)等
同上
加热浴(水浴、油浴、砂浴、铅浴等)
受热均匀、反应平稳、具有上限温度
①需严格控制温度的(如硝基苯的制取)②需反应混合物静置的(如银镜反应)③精馏沸点差较小的混合液
根据不同温度选取浴热方式。加热上限温度为热浴介质的沸点
(6)气密性检验
将已连接好的装置的导管的一端伸入水中,用手掌紧贴容器外壁,如装置不漏气,则管口有气泡冒出,移开手掌后,水就会升到导管里形成一段水柱。
注意:若欲检气密装置本身明显是一个非气密性装置。如图中漏斗为长颈漏斗时,则第一步骤要处理成一个密闭休系,如上述装置可先向试管中加水至水没及长颈漏斗下管口。并将右导管连接一导管插入水中(或用弹簧夹夹住);第二步,想办法使密封系统内产生压强变化,并以一种现象表现出来。
(7)安全操作
①实验室操作首当注意以下五防:
防爆炸:点燃可燃气体(如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前,要检验气体纯度;
防暴沸:配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时,要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或酒精中;加热液液混合物时要加沸石;
防失火:实验室中的可燃物质一定要远离火源;
防中毒:制取有毒气体(如:Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时,应在通风橱中进行;
防倒吸:加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大气体时,要注意熄灯顺序或加装安全瓶。
②常见废液的处理方法
废 液
处理方法
注意事项
酸或碱
中和法
分别收集,混合无危险时,将废酸、废碱混合
氧化剂还原剂
氧化还原法
分别收集,查明废液性质,将其中一种废液分次少量加入另一种废液中
含重金属离子废液
氢氧化物沉淀法硫化物共沉淀法
用过滤或倾析法将沉淀分离,滤液不含重金属离子再排放
含Ba2+
沉淀法
加入Na2SO4溶液,过滤,除去沉淀,不可排放
有机物
焚烧法有机溶剂萃取回收利用
生成水、CO2等不污染环境;用溶剂萃取分液,分馏后回收利用
③常见意外事故的处理
意外事故
处理方法
洒在桌面的酒精燃烧
立即用湿抹布扑盖
酸洒在皮肤上
立即用较多的水冲洗(皮肤上不慎洒上浓H2SO4,不得先用水冲洗而要根据情况迅速用布擦去,再用水冲洗),再涂上3%~5%的NaHCO3溶液
碱洒在皮肤上
用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液
液溴、苯酚洒在皮肤上
用酒精擦洗
水银洒在桌面上
洒上硫粉进行回收
酸液溅到眼中
立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
酒精等有机物在实验台上着火
用湿抹布、石棉或砂子盖灭,火势较大时,可用灭火剂扑救
4.定量实验
中学化学中比较典型的定量实验有:物质的量浓度溶液的配制、中和滴定、阿伏加德罗常数的测定、溶解度的测定、胆矾结晶水含量的测定等。定量实验的有关问题,首先要熟悉定量实验的操作步骤及实验原理,以“不变”应“万变”。其次要熟悉定量实验需要的玻璃仪器及部分玻璃仪器的代换应用,如烧杯、烧瓶、试管等都可作为反应容器,如何选择就要视具体情况而定,有时也可代换。另外,定量实验的误差分析方法及原理不可忽视,在高考中出现的几率较大。
(二)分析热点 把握命题趋向
化学实验基础知识主要包括:实验仪器的洗涤与选择,实验药品的保存与取用,物质的溶解、加热、蒸发、蒸馏、结晶,萃取与分液,过滤,溶液的配制,酸碱中和滴定等。从近几年的命题情况看,主要的命题热点为:
1.化学常用仪器的主要用途和使用方法。考查学生在实验中是否经常注意到仪器的大小规格;给出限定的仪器、药品和规定的操作步骤,要求完成某项实验操作,考查常见仪器的使用、正确操作的辨别。
2.化学实验操作基本技能。考查学生正确的化学实验基本操作方法,辨认错误的操作习惯,有无安全意识及一旦出现问题,处理事故的能力。
3.常用化学药品的存放。化学试剂保存的原则,特殊试剂存放的方法。
从近几年的高考试题的分析来看,曾考过天平、温度计、滴定管、量筒等仪器的使用,药品的称量、试剂的取用、萃取分液、溶液配制、气密性检验等操作。化学实验基础知识涉及面比较广,高考考查点分散,但试题难度不大,今后高考试题对化学实验基础知识的考查,将会有所加强,其题型与难度将会保持相对稳定。根据实验要求恰当地选用仪器;将常见仪器另作他用(如干燥管用于防倒吸装置等);根据物质的性质,在特殊装置、特定条件下进行非常规操作也可能成为高考命题的新动向。
[例题]下列各实验中,凡是需要用到玻璃棒的,请在该实验的横线上注明玻璃棒的作用:
(1)过滤 ;
(2)稀释浓硫酸 ;
(3)蒸发食盐水 ;
(4)检验溶液的pH ;
(5)做氨水和盐酸的化合反应 ;
(6)酸碱中和滴定 ;
解析:本题所进行的6个基本实验,只有(6)不需要玻璃棒,其他都用到玻璃棒,玻璃棒的作用有所区别;
(1)过滤时利用玻璃棒将烧杯中悬浊液引流至漏斗上的滤纸上。
(2)稀释浓硫酸时将浓硫酸引流慢慢加入水中,并用玻璃棒搅拌溶液,使热量散发均匀。
(3)蒸发食盐水时,用玻璃棒搅拌使受热均匀,促进水分的挥发。
(4)用玻璃棒蘸被检验的液体滴到pH试纸上。
(5)用两支玻璃棒各分别蘸浓氨水和浓盐酸的液滴,使玻璃棒靠近,让挥发出的NH3气与HCl气相遇,立即生成大量NH4Cl白烟。至于中和滴定时,靠用手摇匀锥形瓶中的液体,不用玻璃棒搅拌。
答案:(1)引流 (2)引流搅拌 (3)搅拌,促进水分挥发 (4)蘸液 (5)蘸液,作“反应器”
二、物质的检验、分离与提纯
●考点阐释
1.掌握物质分离、提纯和鉴别时需遵循的一般原则,能正确选择和运用物质分离和提纯的三种重要方法——物理法、化学法和综合法。
2.综合运用化学知识对常见物质(包括气体物质、无机离子)进行分离、提纯和鉴别。掌握常用的鉴别方法。
●试题类编
(一)选择题
1.(2003年上海春季,19)白酒、食醋、蔗糖、淀粉等均为家庭厨房中常用的物质,利用这些物质能完成的实验是
①检验自来水中是否含氯离子 ②鉴别食盐和小苏打 ③蛋壳能否溶于酸 ④白酒中是否含甲醇
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
2.(2002年北京,13)下列操作中错误的是
A.除去乙酸乙酯中的少量乙酸:加入乙醇和浓硫酸,使乙酸全部转化为乙酸乙酯
B.除去苯中的少量苯酚:加入NaOH溶液,振荡、静置分层后,除去水层
C.除去CO2中的少量SO2:通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
D.提取溶解在水中的少量碘:加入CCl4,振荡、静置分层后,取出有机层再分离
3.(2002年上海春季,18)学生用滤纸折成一只纸蝴蝶并在纸蝴蝶上喷洒某种试剂,挂在铁架台上。另取一只盛有某种溶液的烧杯,放在纸蝴蝶的下方(如图)。过一会儿,发现纸蝴蝶的颜色由白色转变为红色,喷洒在纸蝴蝶上的试剂与小烧杯中的溶液是 。
A
B
C
D
纸蝴蝶上的喷洒液
石蕊
酚酞
酚酞
石蕊
小烧杯中的溶液
浓盐酸
浓氨水
氢氧化钠溶液
浓硫酸
4.(2002年河南,2)为了除去蛋白质溶液中混入的少量氯化钠,可以采用的方法是
A.过滤 B.电泳
C.渗析 D.加入AgNO3溶液,过滤
5.(2000年全国,19)提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为
A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
6.(2000年理科综合,14)实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸馏 ②水洗 ③用干燥剂干燥 ④10%NaOH溶液洗 ⑤水洗,正确的操作顺序是
A.①②③④⑤ B.②④⑤③①
C.④②③①⑤ D.②④①⑤③
7.(1999年全国,16)下列各组稀溶液,不用其他试剂或试纸,仅利用溶液间的相互反应,就可以将它们区别开的是
A.硝酸钾 硫酸钠 氯化钙 氯化钡
B.硫酸 硫酸铝 氯化钠 氢氧化钠
C.盐酸 硫酸钠 碳酸钠 氢氧化钠
D.硫酸氢钠 硫酸镁 碳酸钠 氢氧化钠
8.(1999年上海,8)下列各组物质中不易用物理性质区别的是
A.苯和四氯化碳 B.酒精和汽油
C.氯化铵和硝酸铵晶体 D.碘和高锰酸钾固体
9.(1999年上海,21)只用胶头滴管和试管,不用其他试剂就可以区别的下列溶液(浓度均为0.1 mol·L-1)是
A.CaCl2和Na2CO3 B.稀H2SO4和Na2CO3
C.Ba(OH)2和NaHCO3 D.NaAlO2和盐酸
10.(1997年全国,21)为实现中国2000年消除碘缺乏病的目标。卫生部规定食盐必须加碘,其中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在。已知在溶液中IO可和I-发生反应:IO+5I-+
6H+===3I2+3H2O根据此反应,可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验,证明在食盐中存在IO。可供选用的物质有:①自来水,②蓝色石蕊试纸,③碘化钾淀粉试纸,④淀粉,⑤食糖,⑥食醋,⑦白酒。进行上述实验时必须使用的物质是
A.①③ B.③⑥
C.②④⑥ D.①②④⑤⑦
11.(1997年全国,8)某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3。若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:①加适量H2SO4溶液,②加金属Na,③结晶,④加过量NaOH溶液,⑤加强热脱结晶水,⑥过滤。正确的操作步骤是
A.②⑥③ B.④⑥①③
C.④⑥③② D.②⑥①③⑤
12.(1997年上海,7)只用水就能鉴别的一组物质是
A.苯、乙酸、四氯化碳 B.乙醇、乙醛、乙酸
C.乙醛、乙二醇、硝基苯 D.苯酚、乙醇、甘油
13.(1997年上海,23)下列各组溶液中,不用任何其他试剂就能鉴别的是
A.Na2SO4 H2SO4 AlCl3 BaCl2
B.HCl NaOH K2SO4 NaHCO3
C.NaAlO2 KHCO3 NaCl NaHSO4
D.NaOH FeCl3 MgCl2 K2SO4
14.(1996年上海,13)下列各组溶液,只用试管和胶头滴管,不用任何试剂就可以鉴别的是
A.KOH和Al2(SO4)3 B.稀H2SO4和NaHCO3
C.CaCl2和Na2CO3 D.Ba(OH)2和NaHSO4
15.(1996年上海,14)检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是
A.用干燥的蓝色石蕊试纸 B.用干燥有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液 D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
16.(1995年全国,22)下列各组溶液,不用其他试剂就可以将它们区别开的是
A.盐酸、氢氧化钾、硫酸钾、碳酸钾
B.硝酸钠、盐酸、氯化铵、氢氧化钾
C.氯化钡、氯化钙、硫酸钠、硝酸钾
D.氢氧化钾、碳酸钾、硫酸镁、硫酸氢钾
(二)笔答题
17.(2002年全国理综,28)昆虫能分泌信息。下列是一种信息素的结构简式:
CH3(CH2)5CH==CH(CH2)9CHO
指出物质中的任意一种官能团,为该官能团提供一种简单的鉴别方法并简述实验现象,写出与鉴别方法有关反应的化学方程式并指出反应类别,完成下表。
官能团
鉴别方法及实验现象
有关反应的化学方程式
反应类别
18.(2001年全国,19)回答下面问题:
(1)分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用什么方法?
(2)在分液漏斗中用一种有机溶液萃取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法。
19.(1999年上海,29)含苯酚的工业废水处理的流程图如下:
(1)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是 操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用 进行(填写仪器名称)。
(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是 。由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是 。
(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为 。
(4)在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和 。通过 操作(填写操作名称),可以使产物相互分离。
(5)上图中,能循环使用的物质是C6H6、CaO、 、 。
20.(1998年上海,31)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 ,与电源负极相连的电极附近,溶液pH___________(选填“不变”“升高”或“下降”)。
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为 、 。
(3)如果粗盐中SO含量较高,必须添加钡试剂除去SO,该钡试剂可以是___________(选填a,b,c多选扣分)。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO,加入试剂的合理顺序为___________(选填a、b、c多选扣分)。
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过___________、冷却、___________(填写操作名称)除去NaCl。
(6)在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2与NaOH反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为 。
21.(1997年上海,32)在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:
试回答:
(1)乙、丁中溶质的分子式:乙___________,丁___________。
(2)第④步操作中用稀硫酸浸洗的目的是___________(填字母编号)。
A.除去未反应的NO B.除去未反应的I-
C.除去未反应的Fe D.除去碱性物质
(3)第⑦步操作可供提纯I2的两种方法是___________和___________(不要求写具体步骤)。
(4)实验室检验I2的方法是 。
(5)甲物质见光易变黑,其原因是(用化学方程式表示) 。
22.(1996年上海,33)某试剂厂用银(含杂质铜)和硝酸(含杂质Fe3+)反应制取硝酸银,步骤如下:
依据上述步骤,完成下列填空:
(1)溶解银的硝酸应该用___________硝酸(填“浓”或“稀”)。原因是___________。
(a)减少过程中产生NOx的量
(b)减少原料银的消耗量
(c)节省硝酸物质的量
(2)步骤B加热保温的作用是___________。
(a)有利于加快反应速率
(b)有利于未反应的硝酸挥发
(c)有利于硝酸充分反应,降低溶液中c(H+)
(3)步骤C是为了除去Fe3+、Cu2+等杂质。冲稀静置时发生的化学反应是___________。
(a)置换反应 (b)水解反应 (c)氧化还原反应
产生的沉淀物化学式: 。
23.(1996年全国,30)A、B、C和D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四种溶液中的一种。现利用另一种溶液X,用如下图所示的方法,即可将它们一一确定。
试确定A、B、C、D、X各代表何种溶液。
A:___________、B:___________、C:___________、D:___________、X:___________。
24.(1995年全国,28)实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,加入反应器中。
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀。
③在50℃~60 ℃发生反应,直至反应结束。
④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5% NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。
填写下列空白:
(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时,操作注意事项是: 。
(2)步骤③中,为了使反应在50℃~60℃下进行,常用的方法是 。
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯使用的仪器是 。
(4)步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是 。
(5)纯硝基苯是无色,密度比水 (填“小”或“大”)具有 气味的油状液体。
25.(1994年上海,35)海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:
① ② ;
写出实验②中有关反应的离子方程式 。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有关试剂是___________。
A.甲苯,酒精 B.四氯化碳,苯
C.汽油,乙酸 D.汽油,甘油
(3)为使海藻灰中碘离子转为碘的有机溶液,实验室准备了烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。如下图所示,还缺少的玻璃仪器是___________。
(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏,指出上图实验装置中的错误之处:① ② ③ 。
(5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是___________;最后,晶态碘在___________里聚集。
●答案解析
(一)选择题
1.答案:C
解析:醋酸的酸性强于碳酸,食醋与小苏打混合放气泡,蛋壳的主要成分为CaCO3也能溶于食醋中。
2.答案:A
解析:此题考查了常见的混合物的分离方法。大多数有机反应是可逆反应,加入乙醇和浓硫酸后,乙酸不可能全部生成乙酸乙酯,另外,加入的乙醇也可能过量,又引入新的杂质,所以A是错的。
3.答案:B
解析:石蕊遇酸变红,酚酞遇碱变红。但此题主要是考查了浓盐酸和浓氨水的挥发性及气体的密度,因HCl的密度比空气重,挥发出的HCl在烧杯口向下扩散,不能与上方的纸蝴蝶接触,挥发出的NH3在烧杯口向上扩散,能与上方的纸蝴蝶接触,使纸蝴蝶变红。
4.答案:C
解析:蛋白质溶液实为胶体,蛋白质分子不能透过半透膜,Na+和Cl-可以透过半透膜。
5.答案:D
解析:A步骤中加入过量碳酸钠,钠离子是新的杂质,此法不可用;B步骤中加入过量硫酸钾,过量的硫酸根离子是新的杂质,此法也不可用;C步骤中加入过量硫酸钠,钠离子和过量的硫酸根离子,都是新的杂质,此法不可用。只有D碳酸钾可使硝酸钡生成碳酸钡沉淀,过滤除去后,过量碳酸钾跟适量硝酸生成硝酸钾和CO2气体,硝酸钾是待提纯的物质而CO2将逸出。所以此法可用。
6.答案:B
解析:解此题的关键是弄清精制溴苯的最后两步,用水洗,则需干燥剂干燥,分离出干燥剂则只能用蒸馏的方法,所以最后两步应为③①。
7.答案:BD
解析:选项B中的硫酸铝和氢氧化钠两种溶液反应可生成白色沉淀,此沉淀分别与硫酸、过量氢氧化钠溶液反应会消失,而且,将硫酸铝与氢氧化钠混合时,如果将前者滴入后者,由于氢氧化钠过量,则生成的沉淀会很快溶解,随着滴入的硫酸铝逐渐增加,沉淀溶解的速率逐渐变慢直到不溶。反之,若将氢氧化钠滴入硫酸铝中,则生成的沉淀逐渐增多,直至最高限量沉淀又逐渐溶解。这样,将不难区别氢氧化钠和硫酸铝两种溶液。将硫酸和氯化钠两种溶液分别滴入氢氧化铝中,从而可使氢氧化铝溶解即能从中区别出硫酸,可见,选项BD为本题答案。
8.答案:C
解析:选项A可利用其在水中溶解性和密度的大小来区分;选项B和选项D可利用其在水中的溶解性加以区分。
9.答案:BD
解析:根据滴加的顺序不同,产生的现象不同加以区别。B中若将稀H2SO4滴入Na2CO3溶液中,产生HCO,无明显现象;若将Na2CO3溶液滴入稀H2SO4中,则有CO2产生。D中NaAlO2溶液滴入盐酸中,无沉淀产生;而将盐酸滴入NaAlO2溶液中,则有Al(OH)3沉淀产生。
10.答案:B
解析:由题给反应,要证明有IO,应用到I-、淀粉和酸。现给出了KI淀粉试纸,包括前两种试剂,所以再选用食醋(即酸)便可完成上述检验。向待测液中加入醋酸,然后将溶液滴在KI淀粉试纸上,若试纸变蓝,即证明有IO。
11.答案:B
解析:一种盐溶液精制的过程,不可能用金属钠;芒硝的化学式是Na2SO4·10H2O,不能加热脱去结晶水。由此可见,凡是涉及到②、⑤两个操作步骤的选项都是不正确的选项。
12.答案:A
解析:选项A是利用三种有机物的溶解性和密度大小加以区分,苯难溶于水比水轻,乙酸能溶于水,四氯化碳难溶于水但比水重。选项B中乙醇、乙醛、乙酸均能溶于水,难以区分;选项C中乙醛、乙二醇和选项D中乙醇、甘油皆能溶于水,无法区分。
13.答案:CD
解析:对各组溶液,分别采用两两混合法进行区分。选项C中KHCO3加入NaAlO2产生白色沉淀,HCO+AlO+H2O===CO+Al(OH)3↓,加入NaHSO4溶液中产生无色气体,从而加以区分;选项D中首先观察出FeCl3溶液,然后利用FeCl3溶液鉴别出NaOH溶液,再用NaOH溶液鉴别出MgCl2溶液。
14.答案:A
解析:若将KOH溶液滴加到Al2(SO4)3溶液中,边滴边振荡,所发生的现象是沉淀,然后溶解,最后沉淀消失。若将Al2(SO4)3溶液滴加到KOH溶液中,边滴边振荡,所发生的现象是,起始无沉淀产生,然后沉淀量逐渐增多,继续滴加沉淀不再增多,也不会消失。有关离子方程式为:Al3++4OH-===AlO+2H2O,Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓。
15.答案:D
解析:A、B选项因是干燥的故HCl、Cl2都不作用;C项两者都生成白色沉淀。而D项HCl无变化,Cl2可使其变蓝。
16.答案:D
解析:对各组溶液,分别采用两两混合法进行区分。D组中,硫酸镁遇氢氧化钾、碳酸钾均有白色沉淀,则硫酸镁、硫酸氢钾得以鉴别;再用硫酸氢钾与两个待检液反应,有气体产生的是碳酸钾,余下的是氢氧化钾。
(二)笔答题
17.答案:
18.答案:(1)蒸馏法
(2)取一支小试管,打开分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液体,往其中加入少量水,如果加水后,试管中的液体不分层,说明分液漏斗中,下层是“水层”,反之,则上层是水层。
解析:本题考查了混合物的分离原理和分离方法。分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用蒸馏的方法。分离互不相溶的液体混合物,常用分液的方法。
此题的难点是第二小题,这是一实验设计题,比较新颖,不少考生感到无从下手。实质上,解此题要紧扣水与有机物互不相溶这一分液原理,从分液漏斗中放出少量下层液体,再向放出的液体中加入水,如不分层,则证明下层是水。
19.答案:(1)萃取(萃取、分液) 分液漏斗
(2)C6H5ONa NaHCO3
(3)C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+NaHCO3
(4)CaCO3 过滤
(5)NaOH水溶液 CO2
解析:解答本题的关键是要看懂流程图到底给了我们哪些信息,是以何种方式给出的。
20.答案:(1)2Cl--2e-==Cl2 升高
(2)Ca2++CO===CaCO3↓
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
(3)ac (4)bc (5)蒸发 过滤
(6)NaCl+H2ONaClO+H2↑
或2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
解析:(1)与电源负极相连的电极,其反应为:2H++2e-===H2↑,促使H2O
H++OH-向右移动,产生大量OH-,pH升高。
(3)溶液中已有OH-、Cl-,如果加入Ba(NO3)2,即掺入了新的杂质NO离子。
(4)欲有效除去三种离子,所加的三种试剂应过量,过量的Ba2+必须用CO除去,所以加钡试剂必须在加Na2CO3之前。
21.答案:(1)FeI2 FeCl3 (2)C (3)升华 萃取
(4)将I2加在淀粉溶液中,溶液显蓝色
(5)2AgI===2Ag+I2
解析:分析物质的转化图,逐一分析讨论,可得出乙物质是由铁和碘化银反应生成的,由于铁在该反应中只能被氧化为+2价,故乙是FeI2,而不是FeI3,而Cl2将FeI2氧化为I2和FeCl3:3Cl2+2FeI2===2I2+2FeCl3
在第④步操作中用稀硫酸浸洗银时,是除去银里的少量铁。I2单质易升华,易溶于有机溶剂(如酒精、四氯化碳等),提纯I2可用升华和萃取的方法。单质I2遇淀粉的水溶液显蓝色,这是检验单质I2的常用方法(也是检验淀粉的常用方法)。AgI的稳定性较差,见光受热易分解生成单质银和碘。
22.答案:(1)稀 (a)(c) (2)(a)(c)
(3)(b) Fe(OH)3、Cu(OH)2
解析:(1)由Ag+2HNO3(浓)===AgNO3+NO2↑+H2O,3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O,可以看出,消耗同样多的Ag时,浓HNO3放出NO2多,耗HNO3也多。
(2)加热主要是提高反应速率,使金属与HNO3在较短时间内充分反应,提高反应物的转化率。
(3)冲稀使溶液的pH增大,Fe3+、Cu2+以氢氧化物形式沉淀析出,从而除去了杂质。
23.答案:A:NaOH,B:NaNO3,C:Ba(NO3)2,D:HNO3,X:MgSO4
A:HNO3,B:NaNO3,C:Ba(NO3)2,D:NaOH,X:Na2SiO3
解析:从所给的A、B、C、D四种物质看,向其中加入某种试剂会产生白色沉淀的可做如下推理:硝酸钠溶液很难和其他物质在溶液中产生沉淀;氢氧化钠一般能和多种金属阳离子生成难溶性碱,其中常见的白色难溶性碱有氢氧化镁、氢氧化亚铁(空气中不易观察到)、氢氧化铝(两性);硝酸是一种强酸,其盐一般均可溶,所以在复分解反应中,硝酸除了能和硅酸盐形成难溶于水的硅酸(白色沉淀)外,很难和其余物质产生沉淀;能和硝酸钡形成沉淀的物质应主要从酸根阴离子考虑,如碳酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、硫酸盐等均能和硝酸钡形成白色沉淀,其中生成的硫酸钡是难溶于强酸的。
24.答案:(1)先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却
(注:给分点是①次序②慢慢加入③及时搅拌)
(2)将反应器放在50℃~60℃(或60℃)的水浴中加热
(注:给分点是①水浴②60℃)
(3)分液漏斗
(4)除去粗产品中残留的酸(或除去残留的硝酸、硫酸)
(5)大 苦杏仁
25.答案:(1)过滤 萃取 Cl2+2I-===I2+2Cl- (2)B
(3)分液漏斗,锥形漏斗
(4)①缺石棉网,②温度计插到了液体中,③冷凝管进出水的方向颠倒;
(5)使蒸馏烧瓶均匀受热、控制加热温度不会过高 蒸馏烧瓶
解析:(1)从流程图中提示可知操作①是过滤;③是萃取;②中的反应是Cl2将I-氧化成I2的反应。
(2)根据萃取的原理,要从含碘的水溶液中萃取碘,所选择的萃取剂一定要和水互不相溶或很难相溶,而选项中,酒精、乙酸、甘油皆与水互溶,因此B是正确选项。
(3)按照流程图考虑每一步骤需要的仪器,还缺少锥形漏斗和分液漏斗。
(4)检验实验装置的错误,要按照实验的进程,逐一检查,通常是从左到右,自下而上。该装置中缺石棉网,温度计不应插入液体中,冷凝管出水的方向错了。
(5)利用水浴可使被加热物质受热均匀而温度又不会超过100℃,最后在蒸馏烧瓶中得到晶态碘。
●命题趋向与应试策略
(一)重视基础 形成知识规律
1.物质的检验
(1)鉴定、鉴别与推断的比较
不同点
相同点
鉴定
根据物质的化学性质,对一种物质分别检验出阴、阳离子
均需根据物质的特征反应,选择恰当的试剂和方法,准确观察反应中颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成、焰色等现象加以判定
鉴别
对两种或两种以上的物质进行辨认
推断
通过已知实验事实,根据性质分析,推出被检物质的组成或名称
(2)常见物质的检验方法
根据物质性质(主要是化学性质,物理性质往往也是重要线索),使被检验物质与加入的试剂作用,转变为某种已知物质,或产生某种特殊现象,从而确定该物质的存在。常见的特殊现象有:
①生成气体:能够生成气体的离子很多,生成的气体也常有性质的相似之处,判断时要注意干扰。
②生成沉淀:许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀,但同时也应注意排除干扰离子。
③显现特殊颜色:特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂,是鉴别物质的常见方法,如KSCN检验Fe3+、苯酚检验Fe3+、酸性KMnO4检验不饱和化合物、新制Cu(OH)2悬浊液检验醛类物质等。
2.物质鉴别
(1)不用任何试剂鉴别多种物质
①先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。
②若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。
③若以上两方法都不能鉴别时,可考虑两两混合法,记录混合后的反应现象,分析确定。
④若被鉴别物质为两种时,可考虑因试剂加入的顺序不同,现象不同而进行鉴别。
(2)只用一种试剂鉴别多种物质
①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液酸碱性,确定能否选用水或指示剂(石蕊)进行鉴别。
②在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时,可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时,可选用碱或水解呈碱性的盐的溶液作试剂;若被鉴别的溶液多数呈碱性时,可选用酸或水解呈酸性的溶液作试剂。
③常用溴水、新制氢氧化铜、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。
(3)任选试剂鉴别多种物质
任选试剂鉴别多种物质的题目往往以简答题的形式出现,回答时要掌握以下要领:
①选取试剂要最佳;选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一,使之一目了然。
②不许原瓶操作:鉴别的目的是为了以后的使用,若原瓶操作,试剂污染,“别”而无用。要有“各取少许”字样。
③不许“指名道姓”:结论的得出来自实验现象,在加入试剂之前,该物质是未知的,叙述时不可出现“取某某试剂加入某某物质……”的字样。一般简答顺序为:各取少许→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。
3.物质的分离和提纯
物质的分离是将两种或多种物质的混合物彼此分开,得到几种纯净物的过程。物质的提纯是除去物质中混有的少量杂质而得到纯净的物质。物质的分离与提纯目的不同,但所遵循的原则与实验操作却非常相似。
(1)物质分离和提纯的原则与注意事项:
(2)物质分离与提纯的方法:
①常用的物理方法——根据物质物理性质上的差异选择分离与提纯方法。有过滤、蒸发结晶、降温结晶、蒸馏、分馏、萃取、分液、渗析、升华等方法。
②常用的化学方法
A.吸收法:常用于气体的净化和干燥,可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质,选择适当的固体或溶液作为吸收剂。如Cl2中混有的HCl气体可通过饱和食盐水除去。常用装置是洗气瓶或干燥管(U型管)。
B.沉淀法:在被提纯的物质中加入适量试剂使其与杂质反应,生成沉淀过滤除去。如硝酸钾中含有的少量硝酸钡,可用适量的硫酸钾除去。
C.气体法:根据物质中所含杂质的性质加入合适的试剂,让杂质转化为气体除去。如KCl中混有的少量K2CO3,可加适量盐酸除去。
D.转化法:利用化学反应,加入适当的试剂或采用某种条件(如加热),使物质中的杂质
转化为被提纯物质,以正盐、酸式盐间的转化最为常见。如:NaHCO3
Na2CO3。
E.溶解法:对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解,然后过滤除去,以杂质为两性物质常见。如Mg(OH)2中混有Al(OH)3,可用过量NaOH溶液除去,然后洗涤Mg(OH)2即可。
③综合法
综合法是指综合运用物理方法和化学方法将物质加以分离或提纯。如分离
(二)分析热点 把握命题趋向
物质的检验是化学实验中的重要内容,也是高考的常考内容,通常包括物质的鉴定、鉴别和推断。试题可以是选择题,也有的融于推断、实验、简答题之中。这部分内容是以离子的检验、气体的制备和检验、元素化合物性质为知识基础,以化学实验基本操作,对材料的组织水平和语言表达能力为基础进行考查,且考查的内容逐渐加深,形式渐趋多样化。
物质的分离与提纯从高考的内容和形式来看,主要特点有三个:一是选取适当的试剂及其分离的方法除去被提纯物中指定的杂质;二是确定除去被提纯物中指定含有的杂质和所需加入试剂的先后顺序:三是将分离、提纯与物质制备、混合物成分的确定等内容融为一体,形成综合实验题。解答混合物分离提纯内容的试题一般应先弄清实验目的,再分析所依据的实验原理,由此去选择适宜的试剂、分离的方法,并回答相关的问题。
物质的分离、提纯操作及应注意的问题,判断操作的正确与错误,根据要求选择实验仪器;分离、提纯、鉴别物质时选择适当的试剂是高考的重点考查内容。其中,不用任何化学试剂区别一组(通常是四种)物质的实验是高考经常考查的热点。
[例1]有甲酸、乙酸、乙醛、乙酸乙酯、乙醇、溴乙烷6种无色溶液,只用一种试剂便可将它们一一鉴别开来。这种试剂是
A.蒸馏水 B.FeCl3溶液
C.Cu(OH)2浊液 D.NaOH溶液
解析:Cu(OH)2会与甲酸、乙酸发生中和反应,生成易溶的羧酸铜溶液。甲酸和乙醛有醛基,加热时会被Cu(OH)2氧化,Cu(OH)2还原出砖红色的Cu2O沉淀。Cu(OH)2悬浊液中有水,当与酯或溴乙烷相混时,有机层与水层因不溶而分离,酯密度小,浮于水面,溴乙烷密度大,沉于下层。
答案:C
[例2]某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质,试设计一实验方案,即除去杂质,又配成硝酸钠溶液。供选用的试剂有:①稀HCl、②稀HNO3、③稀H2SO4、④NaOH溶液、⑤Na2CO3溶液、⑥BaCl2溶液、⑦Ba(OH)2溶液、⑧Ba(NO3)2溶液,供选用的实验操作有
A.加热 B.过滤 C.分液
D.蒸发 E.蒸馏 F.结晶
实验方案:先将固体溶于蒸馏水配成溶液,然后填表完成各步实验(只填试剂或操作的序号,要求试剂不超过3种,空格按要求填写,可不填满)。
选择试剂
实验操作
解析:依题意,本题实际上要除去NH、SO、HCO,从选用试剂尽可能少考虑,可选用过量Ba(OH)2,加入Na2CO3除去过量的Ba2+,再加入HNO3以除去过量的CO和OH-,故选择试剂⑦、⑤、②,实验操作A、B、A。
答案:⑦ ⑤ ② A B A
三、化学实验的设计与评价
●考点阐释
掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验:
1.根据实验现象,观察、记录、分析或处理数据,得出正确结论。
2.根据实验试题要求,设计基本实验方案。能绘制和识别典型的实验仪器装置图。
●试题类编
(一)选择题
1.(2002年上海理综,21)某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO离子的颜色,而不是K+离子的颜色,他设计的下列实验步骤中没有意义的是
A.将高锰酸钾晶体加热分解,所得固体质量减少
B.观察氯化钾溶液没有颜色,表明溶液中K+无色
C.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后未见明显变化,表明锌与K+不反应
D.在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后见紫红色褪去,表明MnO离子为紫红色
2.(2000年广东,23)如图,该装置可用于
A.加热无水醋酸钠和碱石灰混合物,制取甲烷
B.加热硝酸铅制取二氧化氮
C.加热氯酸钾和少量二氧化锰,制取氧气
D.加热氯化铵和消石灰混合物,制取氨气
3.(1999年全国,5)如图,该装置可用于
A.加热NaHCO3制CO2
B.用Cu与稀HNO3反应制NO
C.用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3
D.用NaCl与浓H2SO4反应制HCl
4.(1998年全国,3)按下述实验方法制备气体,合理又实用的是
A.锌粒与稀HNO3反应制备H2
B.向饱和NaCl溶液中滴加浓H2SO4制备HCl
C.亚硫酸钠与浓H2SO4反应制备SO2
D.大理石与浓H2SO4反应制备CO2
5.(1994年全国,9)下列反应适用于实验室制备氧气的是
①高锰酸钾热分解 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
②硝酸铵热分解 2NH4NO34H2O+2N2↑+O2↑
③过氧化氢催化分解 2H2O22H2O+O2↑
④二氧化氮热分解 2NO22NO+O2
A.只有① B.①和② C.①和③ D.①③④
6.(1994年上海,9)实验室利用氧化还原反应制取的气体是
①HCl ②H2S ③O2 ④CO2 ⑤Cl2 ⑥NO
A.①③⑤ B.②⑤⑥ C.③④⑤ D.③⑤⑥
(二)笔答题
7.(2003年春北京,26)为了检验Pb(NO3)2热分解的产物,有人用示意图中的装置进行实验。(图中铁架台、铁夹和加热设备均略去)
实验时在试管中放入研细的Pb(NO3)2晶体;实验结束后,试管中得到黄色粉末(PbO),U型管下部有少量液体X,集气瓶中收集到无色气体Y。(如图)
回答下面问题:
(1)在装置中试管和U型管上的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠,原因是 。
(2)液体X可能是 ;气体Y可能是 。
(3)导管口不再有气泡冒出时,停止反应,这时在操作上应注意 ,理由是 。
(4)用简单的实验证实(2)中的判断
①对X的判断 ②对Y的判断
(要求:怎样从水槽中取出集气瓶、实验方法、现象、结论)
8.(2002年上海,26) 为探究乙炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。
乙同学发现甲同学实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气体,由此他提出必须先除去之,再与溴水反应。
请回答问题:
(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方程式 。
(2)甲同学设计的实验 (填能或不能)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是 。
(a)使溴水褪色的反应,未必是加成反应
(b)使溴水褪色的反应,就是加成反应
(c)使溴水褪色的物质,未必是乙炔
(d)使溴水褪色的物质,就是乙炔
(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是 ,它与溴水反应的化学方程式是 。验证过程中必须全部除去。
(4)请你选用上列四个装置(可重复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并写出装置内所放的化学药品。
(5)为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是 。
9.(2002年上海,27)Ag/α-Al2O3是石油化学工业的一种重要催化剂,其中Ag起催化作用,α-Al2O3是载体且不溶于硝酸,该催化剂的回收实验如下图所示。其中的转化反应为: 6AgCl+Fe2O33Ag2O+2FeCl3
阅读上述实验流程,完成下列填空:
(1)Ag/α-Al2O3加酸溶解应该选用装置 (选填a、b、c)。
(2)在实验操作(Ⅱ),如果用自来水代替蒸馏水进行洗涤,将会发生化学反应的离子方程式为 。
(3)实验操作(Ⅳ)所需玻璃仪器为 (填写三种)。
(4)实验操作(Ⅶ)从AgNO3溶液获得AgNO3晶体需要进行的实验操作依次为: (多选扣分)。
(a)蒸馏 (b)蒸发 (c)灼烧 (d)过滤 (e)冷却结晶
(5)已知:NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O;
2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O
NO和NO2的混合气体的组成可表示为NOx。该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时,x的值为 。
(a)x≤1.5 (b)x=1.2 (c)x≥1.5
(6)已知Ag/α—Al2O3中Ag的质量分数,若计算Ag的回收率,还必须知道的实验数据为 和 。
10.(2002年上海理综,47)甲、乙两位同学分别做“中和滴定”的实验,甲同学认真地做了一次实验,就取得了实验数据。乙同学认真地做了两次实验,取两次数据的平均值作为实验的测定数据。你认为哪一位同学的方法合理,请简述理由。
11.(2002年广东、河南、广西)根据右图回答问题:
(1)上述装置中,在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。
答: 。
(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式: 。
(3)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用:
D中加入的试剂是_______________作用是_______________。
B中加入的试剂是_______________作用是_______________。
C中加入的试剂是_______________作用是除尽_______________气体。
A中加入的试剂是_______________作用是_______________。
(4)实验时,C中应观察到的现象是_______________。
12.(2002年春季,26)从固体物质A开始,可以发生如下框图所示的一系列变化:
回答下面问题:
(1)在实验室中收集气体B的方法是 。
(2)操作①的名称是_______________。在操作①中所使用的玻璃仪器的名称是_______________。
(3)写出反应②和反应③的化学方程式:
反应②
反应③
(4)A的化学式是_______________。
(5)在实验室中,如要获得干燥纯净的气体D,可以将它通过如右图所示的装置,其中瓶Ⅰ中盛放的试剂是_______________。瓶Ⅱ中盛放的试剂是_______________。收集干燥气体D的方法是 。
13.(2001年春季,20)如图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物,填写下列空白。
(1)如图将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序转变为②、①、③,则可以检出的物质是_______________;不能检出的物质是_______________。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是_______________,不能检出的物质是_______________。
(3)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则可以检出的物质是_______________;不能检出的物质是_______________。
14.(2001年上海,26)用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是:
甲:①称取一定质量的HA配制0.1 mol·L-1的溶液100 mL;
②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明HA是弱电解质。
乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL;
②分别取这两种溶液各10 mL,加水稀释为100 mL;
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是_______________。
(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH_______________1(选填“>”“<”“=”),乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是_______________。
a.装HCl溶液的试管中放出H2的速率快
b.装HA溶液的试管中放出H2的速率快
c.两个试管中产生气体速率一样快
(3)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处_______________、_______________。
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼要表述。
15.(2000年全国,24)实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,该化合物是棕红色,易潮解,100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置,左边的反应装置相同,而右边的产品收集装置则不同,分别如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。试回答:
(1)B中反应的化学方程式为: 。
(2)D中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方法是:_______________。
(3)D中反应化学方程式为: 。
(4)装置(Ⅰ)的主要缺点是: 。
(5)装置(Ⅱ)的主要缺点是: 。
如果选用此装置来完成实验,则必须采取的改进措施是: 。
16.(2000年上海,28)某课外活动小组加热炭粉(过量)和氧化铜的混合物,再用右图所示装置,对获得的铜粉(含炭)样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。
(一)实验目的: 。
(二)实验用品:
仪器:天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等。
药品:红褐色(含炭)样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓硫酸等。
(三)实验内容:
(四)计算:样品中铜的质量分数= (用含W、m1、m2的代数式表示)
(五)问题和讨论:
实验完成后,老师评议说:按上述实验设计,即使C中反应完全,D中吸收完全,也不会得出正确的结果。经讨论,有同学提出在B与C之间加入一个装置。再次实验后,得到了较正确的结果。那么,原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是 。在B与C之间加入的装置可以是 ,其中盛放的药品是 。
17.(2000年广东,23)某液态卤代烃RX(R是烷基,X是某种卤素原子)的密度是ag·cm-3。该RX可以跟稀碱发生水解反应生成ROH(能跟水互溶)和HX。为了测定RX的相对分子质量,拟定的实验步骤如下:
①准确量取该卤代烷b mL,放入锥形瓶中。
②在锥形瓶中加入过量稀NaOH溶液,塞上带有长导管的塞子,加热,发生反应。
③反应完成后,冷却溶液,加稀HNO3酸化,滴加过量AgNO3溶液得到白色沉淀。
④过滤、洗涤、干燥后称重,得到固体c g。
回答下面问题:
(1)装置中长导管的作用是 。
(2)步骤④中,洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的 离子。
(3)该卤代烷中所含卤素的名称是 ,判断的依据是 。
(4)该卤代烷的相对分子质量是 (列出算式)。
(5)如果在步骤③中,加HNO3的量不足,没有将溶液酸化,则步骤④中测得的c值(填下列选项代码)___________。
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.大小不定
18.(1999年全国,27)为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数,某学生课外小组设计了如右图所示的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2,准确测量瓶Ⅰ中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积(实验时只用嘴吸气和呼气),请填空。
(1)图中瓶Ⅱ的作用是 。
(2)对实验装置尚有如下A、B、C、D四种建议,你认为合理的是(填代号) 。
A.在E处增加CaCl2干燥管
B.在F处增加CaCl2干燥管
C.在E和F两处增加CaCl2干燥管
D.不必增加干燥管
(3)将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(图中的Ⅲ),有利于提高实验的准确度,其理由是 。
(4)实验时先缓缓吸气,再缓缓呼气,反复若干次,得如下数据:瓶Ⅰ溶液增重a g,收集到的气体体积(标准状况)为b L,该呼出气体中CO2的体积分数是(列出算式): 。
(5)实验中若猛吸猛呼,会造成不安全后果,猛吸时会 ,猛呼时会 。
19.(1999年上海,28)某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值,其实验方案的要点为:
①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如下图:
②在电流强度为I A,通电时间为t s后,精确测得电极上析出的铜的质量为m g。试回答:
(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同)E接_______________,C接_______________,_______________接F。
实验线路中的电流方向为 _______________ _______________C______________________________。
(2)写出B电极上发生反应的离子方程式 。G试管中淀粉KI溶液变化的现象为 ,相应的离子方程式是 。
(3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序是_______________。(选填下列操作步骤的编号)
①称量电解前电极质量 ②刮下电解后电极上的铜并清洗 ③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低温烘干电极后称量 ⑤低温烘干刮下的铜后称量 ⑥再次低温烘干后称量至恒重
(4)已知电子的电量为1.6×10-19C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式:NA_______________。
20.(1998年全国,27)测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积,可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品:中学化学实验常用仪器、800 mL烧杯、100 mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸(密度1.19 g·cm-3)、水。按右图所示装置进行实验,回答下列问题。(设合金样品全部反应,产生的气体不超过100 mL)
(1)补充下列实验步骤,直到反应开始进行(铁架台和铁夹安装可省略):
①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好,放在800 mL烧杯底部,把短颈漏斗倒扣在样品上面。

(2)合金样品用铜网包裹的目的是: 。
21.(1998年上海,30)用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO(仪器可选择使用,N2和O2的用量可自由控制)。已知:①NO+NO2+2OH-2NO+H2O,②气体液化温度:NO2—21℃,NO—152℃。试回答:
(1)仪器的连接顺序(按左右连接,填各接口的编号)为 。
(2)反应前先通入N2,目的是 。
(3)确认气体中含有NO的现象是 。
(4)装置F的作用是 。
(5)如果O2过量,则装置B中发生反应的化学方程式为 。
22.(1997年全国,28)1,2—二溴乙烷可做汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度是2.18 g/cm3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验中可以用下图所示装置制备1,2—二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有浓溴(表面覆盖少量水)。
填写下列空白。
(1)写出本题中制备1,2—二溴乙烷的两个化学反应方程式。
(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象。
(3)容器c中NaOH溶液的作用是: 。
(4)某学生做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情况下超出许多,如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因。
23.(1997年上海,28)某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应),设计用如下图所示的仪器来制取氧气并测得氧气的体积。
图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水。甲管有刻度(0~50 mL),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。
实验室可选用的药品还有:稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。
试回答:
(1)图中装置的连接顺序是(填各接口的编号,其中连接胶管及夹持装置均省略): 。
(2)装置C中放入的反应物是_______________和_______________。
(3)装置A的作用是_______________。装置B的作用是_______________。
(4)为了较准确地测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中,应注意_______________和_______________(填写字母编号)。
A.视线与凹液面最低处相平
B.等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数
C.读数时应上下移动乙管,使甲乙两管液面相平
D.读数时不一定使甲、乙两液面相平
24.(1996年全国,28)在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁”。请分别用下图中示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L-1盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。
填写下列空白:
(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是_______________,烧瓶B的作用是_______________,烧瓶C的作用是_______________,在试管D中收集得到的是_______________。
(2)实验时,U型管G中应加入的试剂是_______________,长颈漏斗H中应加入_______________。
(3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)_______________。
(4)烧瓶Ⅰ中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液,其目的是_______________。
(5)试管E中发生反应的化学方程式是 。
(6)为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须_______________;E管中的反应开始后,在F出口处应_______________。
25.(1996年上海,32)实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。
试回答:
(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量[m(CuO)、m(H2O)]时,请用下列仪器设计一个简单的实验方案。
①仪器连接的顺序(用字母编号表示,仪器可重复使用)_______________,d中浓硫酸的作用是_______________、_______________。实验完毕时观察到a中的现象是_______________。
②列出计算铜相对原子质量的表达式_______________;
③下列情况将使测定结果偏大的是_______________(以下选择填空不限一个正确答案,均用字母编号填写)
(a)CuO未全部还原为铜 (b)CuO受潮 (c)CuO中混有Cu
(2)如果仍采用上述仪器装置,其他方案可选用测定的物理量有_______________。
(a)m(Cu)和m(CuO) (b)m(N2)和m(H2O)
(c)m(Cu)和m(H2O) (d)m(NH3)和m(CuO)
26.(1995年全国,27)图(Ⅰ)中瓶a内放入20 mL 6 mol·L-1盐酸,b是未充气的气球,里边放有4 g碳酸钙粉末,将它紧紧套在瓶a口上,胶管c套在瓶的侧口,并用弹簧夹d夹紧(瓶口和侧口都不漏气)。将图(Ⅰ)的装置在托盘天平上称量,质量为W1 g。根据实验现象填写下列空白:
(1)把气球b中的碳酸钙粉末小心地倒入瓶中,立即产生许多气泡,气球逐渐胀大(图Ⅱ)。反应结束后,再次称量,质量为W2 g。则W2和W1的关系是_______________。
(2)取25 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液,先用滴管取少量NaOH溶液,滴管插入胶管c口(为便于操作,可以适当倾斜瓶a,注意防止漏气。打开d,将溶液挤入瓶中,立即夹紧d。可以看到瓶内产生少量白色沉淀,轻轻摇动瓶a,沉淀随即消失。用同样方法再加入少量NaOH溶液,又产生白色沉淀,轻摇,沉淀又消失。使沉淀消失的反应的化学方程式是 。
(3)将全部NaOH溶液很快加入瓶中,夹紧d,瓶内产生大量白色沉淀,不再溶解。此时瓶内温度_______________(填“不变”“降低”或“升高”)。
(4)继续轻摇瓶a,气球逐渐缩小,直至恢复反应前的下垂状。写出这时发生的反应的化学方程式 。
27.(1995年上海,32)(1)实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净氮气,反应式为:NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O↑+Q
实验装置如下图所示,试回答:
①装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是___________(填写编号)
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发
b.保证实验装置不漏气
c.使NaNO2饱和溶液容易滴下
②B部分的作用是
a.冷凝 b.冷却氮气 c.缓冲氮气流
③加热前必须进行的一个操作步骤是___________,加热片刻后,即应移去酒精灯以防反应物冲出,其原因是 。
④收集N2前,必须进行的步骤是(用文字说明) ,收集N2最适宜的方法是(填写编号) 。
a.用排气法收集在集气瓶中
b.用排水法收集在集气瓶中
c.直接收集在球胆或塑料袋中
(2)实验室合成氨装置如右图所示,试回答
装置甲的作用是:
① ,
② 。
从乙处导出的气体是 ,检验产物的简单化学方法 。
28.(1994年全国,28)氨跟氧化铜反应可以制备氮气(2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2),而氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁,但氮化镁遇水即反应生成Mg(OH)2和NH3。下面是甲、乙两位学生提出的制备氮化镁的两种实验方案示意框图(实验前系统内的空气已排除;图中箭头表示气体的流向):

填空和回答问题:
(1)甲、乙两生提出的实验方案是否能制得氮化镁?(填“能”或“不能”)
甲_______________,乙_______________。
(2)具体说明不能制得氮化镁的原因(如两个方案都能制得氮化镁,此小题不用回答) 。
●答案解析
(一)选择题
1.答案:A
解析:首先高锰酸钾溶液中存在两种离子:K+和MnO,选项B、C表明K+无色且不与锌反应,再由选项D进一步说明MnO能与锌反应,静置后见紫红色褪去,表明MnO为紫红色。
2.答案:AC
解析:解此题关键是观察装置特点,该装置可用于固体加热制气体,且产生的气体能用排水法收集,NO2能与水反应,NH3极易溶于水,均不能用排水法收集。
3.答案:B
解析:反应装置不能加热,排除了A,产生的气体不能用排水法收集,排除C、D。
4.答案:C
解析:锌与稀HNO3反应,被还原的是氮元素,产生的是氮的氧化物而不是H2。因氯化氢易溶于水,制备时用固体食盐与浓H2SO4反应。浓H2SO4中H+浓度小与CaCO3反应慢,且CaSO4微溶于水,反应难于进行。
5.答案:C
解析:关键词是“实验室”三字。硝酸铵热分解虽然能产生氧气,但容易引起爆炸;二氧化氮热分解还会产生一氧化氮气体,二者常温状态即反应又生成NO2;过氧化氢催化分解反应速度快,又能生成纯净的氧气,所以①、③正确。
6.答案:D
解析:反应方程式分别为:
(二)笔答题
7.答案:(1)NO2气体会腐蚀橡胶
(2)N2O4(答液态的NO2同样给分) O2
(3)先把导气管移出水面,然后熄灭火焰 防止水槽中的水反吸到U型管中。
(4)①在通风橱中取下U型管放置,观察到U型管中液体迅速消失,管中充满红棕色气体,证明X是液态N2O4。(其他合理答案同样给分)
②在水槽中,用玻璃片盖住集气瓶口,按住玻璃片,小心把集气瓶移出水面,正放在桌上,用带火星的木条插入瓶口,木条迅速燃烧,证明Y是O2。
解析:解此题的两个关键知识点是:①2Pb(NO3)22PbO+4NO2+O2,②2NO2===N2O4。由此可知X为N2O4,Y为O2。
8.答案:(1)CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2
HC≡CH+Br2CH(Br)== CH(Br)[或HC≡CH+2Br2CH(Br)2—CH(Br)2]
(2)不能 (a)(c)
(3)H2S Br2+H2S===S↓+2HBr
(4)c b (CuSO4溶液) (CuSO4溶液)
(5)如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸来验证
解析:(1)本小题是按实验目的,写出实验原理的有关化学反应式,只要基础扎实,很容易写出化学方程式,见答案。(2)根据“乙同学发现甲同学实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气体”,因此可得出“使溴水褪色的物质,未必是乙炔;使溴水褪色的反应,未必是加成反应”的结论。故甲同学设计的实验不能证明乙炔与溴水发生了加成反应。(3)根据褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,可推知是硫,说明乙炔气体中含有硫化氢杂质,所发生的反应式是Br2+H2S===S↓+2HBr。产生硫化氢的原因是电石中含有硫化钙杂质,发生的反应是CaS+2H2OH2S↑+Ca(OH)2。
(4)由于乙炔中含有硫化氢杂质,首先可利用CuSO4溶液除去H2S,然后再用CuSO4溶液检验H2S有无除净,只有无H2S存在方可根据溴水的褪色来验证乙炔与溴水是发生了加成反应。(5)用pH试纸是验证溶液的酸碱性的,实际上暗示“若发生取代反应,必定生成HBr”的结论,因此可用pH试纸检验溶液酸性有无明显增强,即可得出结论。
9.答案:(1)a (2)Ag++Cl-AgCl↓ (3)漏斗、烧杯、玻棒 (4)(b)(e)(d) (5)(c)
(6)催化剂的质量 AgNO3的质量
解析:本题是一道综合性较强的题目。首先要弄清实验流程的目的和反应原理,然后才能正确解答。(1)因Ag溶于HNO3而Al2O3不溶,且Ag溶于HNO3时会放出NOx,应选装置a。(2)联想自来水中有Cl-会产生沉淀Ag++Cl-===AgCl。(3)实验操作(Ⅳ)是过滤出AgCl沉淀,联想过滤操作定出所需的主要仪器为烧杯、玻棒、漏斗(注意看清要求,回答玻璃仪器)。(4)要从AgNO3溶液中获得AgNO3晶体,特别注意不能灼烧。因AgNO3易分解。(5)从以上所给方程式看出,NO不能被单独吸收而NO2可被单独吸收。那么混合气体被完全吸收时,x≥1.5。(6)要计算Ag的回收率必须知道催化剂的质量,再由所给Ag的质量分数求出Ag的质量,另外要知道最后所得AgNO3的质量。
10.乙同学更合理。实验中会产生一定的偶然误差,为减小误差,定量实验的结果要求取两次数据的平均值作为实验的测定数据。
11.(1)反应前先用小火加热烧瓶,B、C、D瓶中有气泡冒出,停止加热后,水会升到导管里形成一段水柱,证明装置不漏气
(2)2H2SO4(浓)+C2H2O+2SO2↑+CO2↑
(3)A:无水硫酸铜 检验H2O
B:品红溶液 检验SO2
C:酸性KMnO4溶液 SO2
D:澄清石灰水 检验CO2
(4)酸性高锰酸钾溶液的颜色不褪尽(或不褪色,或不褪成无色)
12.答案:(1)排水集气法
(2)过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯
(3)Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O Ca(OH)2+Ca(HCO3)2===2CaCO3↓+2H2O
(4)CaC2
(5)饱和碳酸氢钠溶液(答水也给分) 浓硫酸 向上排空气法
解析:此题的综合性较强,既考查了无机物间的相互转化关系,也考查了有机物间的转化关系,同时还考查了实验的基本操作。但题目的难度不大。突破口是:C能发生加聚反应,说明C中含不饱和键,而C又是由B与HCl反应得到的,说明B中含碳碳叁键,再由B是A与水反应得到的,说明B为乙炔,A为CaC2,再进一步推出其他物质。
13.答案:(1)SO2、CO2 H2O (2)H2O SO2、CO2 (3)SO2、CO2 H2O
解析:首先要明确木炭和浓硫酸反应产生的气体产物为H2O(g)、CO2、SO2,然后弄清装置中各部分仪器的作用,装置①用来检验H2O,装置②用来检验SO2,装置③用来检验CO2。当连接顺序为②①③时,无法检验产物H2O,因气体通过②时会带入水蒸气;当连接顺序为①③②时,无法检出SO2和CO2,因通过足量石灰水时SO2、CO2都被吸收;当连接顺序变为②③①时,则不能检出H2O,因为产物通过②、③装置时带出H2O。
14.答案:(1)100 mL容量瓶 (2)> b (3)配制pH=1的HA溶液难以实现;不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同;(4)配制NaA溶液,测其pH>7即证明HA是弱电解质。
解析:本题是证明某酸HA是否是弱电解质的实验设计方案的评价。证明HA是否弱电解质,关键在于要了解弱电解质存在电离平衡。弱电解质加水稀释后pH变化程度小、与Zn?
目 录
第一编 2003年高考试题 答案解析?
2003年高考化学试题(江苏卷、广东卷)
2003年高考化学试题(上海卷)
2003年高考理科综合能力测试(新课程卷、全国卷)
2003年高考综合能力测试(辽宁卷、河南卷)
2003年高考综合能力测试(上海卷·理科使用)
第二编 试题类编 答案解析
第一部分 基本概念
第一章 化学反应及其能量变化
一、氧化还原反应
二、离子反应
三、化学反应中的能量变化
第二章 物质的量
一、化学计量及定律
二、物质的量浓度与溶解度
第二部分 基本理论
第三章 物质结构 元素周期律
一、原子结构
二、元素周期律与元素周期表
三、化学键与晶体结构
第四章 化学反应速率 化学平衡
一、化学反应速率
二、化学平衡
第五章 电解质溶液 胶体
一、弱电解质电离与溶液的酸碱性
二、盐类的水解
三、电化学
四、胶体
第三部分 元素化合物
第六章 碱金属
第七章 卤素
第八章 氧族元素 环境保护
第九章 碳族元素 无机非金属材料
第十章 氮族元素
第十一章 几种重要的金属
第四部分 有机化学
第十二章 烃
第十三章 烃的衍生物
第十四章 营养物质 合成材料
第五部分 化学实验
第十五章 化学实验方案设计
一、化学实验基础知识
二、物质的检验、分离与提纯
三、化学实验的设计与评价
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